MX2010014352A - Dispositivo y metodo para detectar la placa dental en la cavidad oral. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a métodos y dispositivos para detectar la placa dental en una superficie en la cavidad oral a la que un agente fluorescente capaz de unirse a la placa dental ha sido aplicada, a través de los cuales una fuente de radiación emite radiación incidente para contactar la superficie, la luz reflejada y la emisión fluorescente que resulta del contacto de la radiación con la superficie es recogida por un colector óptico y se transmite por una ruta óptica en el dispositivo, en donde la señal de luz óptica de la luz reflejada y la emisión fluorescente se convierten a una señal eléctrica, y donde las señales eléctricas de la emisión fluorescente y la luz reflejada entonces se manipulan matemáticamente para proporcionar un valor compensado de la placa dental como una función de la distancia desde el colector óptico y la superficie de la cavidad oral a la que el agente fluorescente ha sido aplicado.

Description

DISPOSITIVO Y MÉTODO PARA DETECTAR LA PLACA DENTAL EN LA CAVIDAD ORAL CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a dispositivos y métodos para detectar la placa dental en una superficie en la cavidad oral, p. ej., los dientes y las encías, cuya superficie ha sido tratada con un agente fluorescente que se une a la placa dental, y para determinar un valor compensado de la placa dental.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los depósitos biológicos se refieren, generalmente, a los depósitos de material de origen biológico, tales como la placa dental, bacterias, tártaro, y cálculo que se consideran, generalmente, no deseados para la higiene dental. La placa dental es un depósito orgánico complejo generado, en parte, por la actividad de las bacterias sobre superficies de la cavidad oral, tal como en los dientes, o mejillas. La placa dental es un precursor no deseado de las caries dentales, la enfermedad periodontal y el desarrollo de las caries dentales.

Es deseable detectar los depósitos de placa dental en la cavidad oral antes de quitarlos, por ejemplo, usando cepillos de dientes (manuales o eléctricos), hilo dental, palillos, o irrigadores dentales, a medida que la detección indique las áreas en las que debe enfocarse el esfuerzo de limpieza dental. Tales depósitos pueden ser difíciles de detectar ¡n situ/in vivo en los dientes, encías, lengua, o mejilla. Es particularmente importante detectar la placa dental. Para detectar la placa dental se conoce el uso de la medición de la fluorescencia, en que la radiación incidente se dirige a las superficies de la cavidad oral, y la radiación de fluorescencia que tiene las características asociadas con la presencia de depósitos biológicos se emite desde las superficies y se detecta.

En la tecnología más avanzada hay dos métodos generales para detectar la placa dental, por medio de, respectivamente, la fluorescencia primaria en donde se monitorea la fluorescencia de la placa dental u otro material dental mismo, y la fluorescencia secundaria en que las superficies en la cavidad oral que se sospecha portan placa dental se tratan con material marcador fluorescente que se une, preferentemente, a la placa dental, y la emisión de fluorescencia del material marcador en las superficies de la cavidad oral en las que se ha unido se detecta para indicar la presencia de la placa dental. También se conocen cabezales de cepillo de dientes que tienen manojos de fibras ópticas que se extienden a través de él para dirigir la radiación incidente a una superficie dental de prueba, y recoger la radiación emitida desde la superficie dental de prueba.

Un requisito de tales métodos es que la radiación incidente está dirigida a las superficies de la cavidad oral bajo examen y que la radiación de la emisión de fluorescencia se recoge de esas superficies. La amplitud de esa radiación es una función de la cantidad de depósito biológico ubicado en la superficie, además de la distancia que la fuente de luz y los detectores están de la superficie. Por consiguiente, el valor actual de la placa fluctuará dependiendo de tales factores, lo que resulta en un valor de la placa que puede no representar fielmente la condición de la placa en la superficie de la cavidad oral. No se conoce que los dispositivos conocidos compensen tales distancias entre la fuente de radiación y/o los sensores y la superficie de la cavidad oral cuando se determina la cantidad de depósito biológico en las superficies de la cavidad oral.

Los dispositivos y los métodos para detectar la placa dental en la cavidad oral de conformidad con la invención descrita y reivindicada en la presente descripción compensa la distancia entre la fuente y/o los sensores ópticos de la radiación incidente y en la superficie de la cavidad oral que se examina, lo que proporciona así un valor compensado de la placa dental.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los métodos para detectar la placa dental en la cavidad oral de conformidad con la presente invención incluyen contactar una superficie de la cavidad oral con radiación incidente, en donde la superficie que se contacta comprende aplicada a ella un agente fluorescente capaz de unirse a la placa dental. Contactar la superficie con la radiación incidente proporciona luz reflejada que tiene una primera longitud de onda pico y una emisión fluorescente que tiene una segunda longitud de onda pico que emana del agente fluorescente. Una primera porción de la emisión fluorescente que resulta del contacto se recoge por un primer colector óptico y se transmite por una ruta óptica a un primer medio para convertir una señal de luz óptica de la primera emisión fluorescente a una señal eléctrica de la primera porción de la emisión fluorescente, en donde la señal de luz óptica de la primera porción de la emisión fluorescente se convierte en una señal eléctrica de la primera porción de la emisión fluorescente. Una primera porción de la luz reflejada se recoge por un segundo colector óptico y se transmite a un segundo medio para convertir una señal de luz óptica de la primera porción de la luz reflejada a una señal eléctrica de la primera porción de la luz reflejada, en donde la señal de luz óptica de la primera porción de la luz reflejada se convierte en la señal eléctrica de la primera porción de la luz reflejada. Las señales eléctricas de la primera porción de la emisión fluorescente y la primera porción de la luz reflejada se manipulan entonces matemáticamente para proporcionar un valor compensado de la placa dental, como ese término se define y describe en la presente más abajo.

La invención también está dirigida a dispositivos para detectar la placa dental en la superficie de la cavidad oral a la que un agente fluorescente ha sido aplicada, tales dispositivos incluyen una fuente de radiación para dirigir la radiación incidente sobre la superficie de la cavidad oral, primero y segundo colectores para recolectar la luz reflejada y la emisión fluorescente, rutas ópticas para transmitir la luz reflejada y la emisión fluorescente en el dispositivo, medios para convertir la señal de luz óptica de la luz reflejada y la emisión fluorescente a una señal eléctrica, y medio para manipular matemáticamente las señales eléctricas para determinar el valor compensado de la placa dental, como se describe y define el término en la presente descripción más adelante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un diagrama esquemático del principio de operación del dispositivo detector de la placa dental y los métodos de la presente invención.

La Figura 2 muestra una vista superior en planta de una modalidad de la cara con cerdas de un cabezal de una modalidad de cabezal de cepillo de dientes de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se proporciona un dispositivo y métodos para detectar la placa dental en la superficie de la cavidad oral. El dispositivo comprende una fuente de radiación para dirigir la radiación incidente sobre una superficie dentro de la cavidad oral. La fuente de radiación puede, generalmente, proporcionar luz con una longitud de onda pico de aproximadamente 450 aproximadamente 500 nanómetros, aunque el rango puede variar dependiendo del agente fluorescente particular aplicado a la superficie de la cavidad oral a examinarse. El dispositivo incluye, opcionalmente, un filtro para filtrar la radiación incidente antes de hacer contacto con la superficie de la cavidad oral a examinarse. El dispositivo incluye, además, colectores ópticos para recolectar la luz reflejada y la emisión fluorescente que resulta del contacto de la radiación incidente con la superficie. En ciertas modalidades los colectores ópticos pueden comprender fibras o filamentos ópticos. El dispositivo incluye, además, una ruta óptica para transmitir la luz reflejada recolectada y la emisión fluorescente en el dispositivo. En ciertas modalidades la ruta óptica puede comprender fibras ópticas. Como tales las fibras ópticas pueden servir tanto para recolectar como transmitir la luz reflejada y la emisión fluorescente.

El dispositivo incluye, además, componentes eléctricos para detectar la señal de luz óptica de la luz reflectante y la emisión fluorescente. En una modalidad las señales de luz óptica de la luz reflectante y la emisión fluorescente se perciben, o detectan, en secuencia, pero, prácticamente, al mismo tiempo. Por prácticamente al mismo tiempo se refiere a que, aunque las mediciones no se toman exactamente al mismo tiempo, la diferencia en el tiempo entre detectar la luz reflejada y la luz fluorescente se aproxima a la lectura simultánea. El dispositivo comprende, además, un medio para convertir la señal de luz óptica a una señal eléctrica, por ejemplo, un transductor. El dispositivo puede incluir un medio para amplificar o acondicionar la señal eléctrica, lo que proporciona así una señal más lisa o promediada, o una señal con menos ruido. El dispositivo incluye, además, un procesador de datos que puede contener un convertidor análogo a digital para convertir la señal eléctrica de un formato análogo a un formato digital. El procesador manipula matemáticamente, entonces, la señal eléctrica de la luz reflejada y la emisión fluorescente recolectada tomada durante intervalos iterativos para determinar un valor compensado de la placa dental. El valor de la emisión fluorescente recolectada se compensa al tomar en cuenta la distancia entre el colector óptico y la superficie de la cavidad oral a examinarse. Como tal, el valor de la placa dental se determina como una función de la distancia entre el colector óptico y la superficie de la cavidad oral en cualquier momento/lectura determinada. Como resultado de la determinación del valor de la placa dental como una función de la distancia, el valor compensado de la placa dental determinado de esta manera será prácticamente el mismo, a pesar de la distancia real entre la fuente de radiación y la superficie de la cavidad oral. Por prácticamente el mismo se refiere a que el valor compensado de la placa dental determinado en cualquier distancia determinada es estadísticamente el mismo. El dispositivo puede usarse como un componente de, o conjuntamente con, los dispositivos para la limpieza oral tales como cepillos de dientes (manuales o eléctricos), hilo dental, palillos, o irrigadores orales.

Los métodos para detectar la placa dental y los dispositivos para detectar la placa dental de la presente invención comprenden el uso de un agente fluorescente capaz de unirse a la placa dental presente en la superficie en la cavidad oral, p. ej., los dientes y las encías. Además, el agente fluorescente es capaz de proporcionar una emisión fluorescente cuando se irradia con radiación incidente de una longitud de onda particular. Por ejemplo, la fluoresceína o las sales de ésta, p. ej., fluoresceína de sodio, son agentes fluorescentes conocidos y pueden dispersarse en un medio adecuado, tal como pasta dental, un gel dental, o un enjuague que contiene el agente fluorescente. El agente fluorescente puede aplicarse al enjuagar primero la cavidad oral con el agente fluorescente o al aplicar la pasta dental o gel dental que contiene el agente fluorescente. La placa dental en las superficies de la cavidad oral retiene una cantidad de agente fluorescente que es proporcional a la cantidad de la placa dental en la superficie. Aunque la fluoresceína es un ejemplo de un agente fluorescente, se conocen otros agentes que se unen a la placa dental similar a la fluoresceína. La longitud de onda particular de la radiación incidente usada en los métodos y dispositivos de la presente invención variará de acuerdo al agente fluorescente particular escogido.

La Figura 1 es un diagrama esquemático del principio de operación de los métodos y los dispositivos para detectar la placa dental de conformidad con la presente invención. La modalidad particular representada es un cepillo de dientes, aunque la invención contempla, además, otros dispositivos para usar dentro de la cavidad oral. La Figura 2 es una vista en planta de un cabezal de cepillo de dientes de conformidad con la invención, tomada desde el lado de cerdas del cabezal del cepillo. En la modalidad mostrada, la porción de cabezal del cepillo de dientes 14, representada como una primera caja discontinua en la Figura 1 incluye, además de los mechones de cerdas convencionales 26 para la limpieza de los dientes, la fuente de radiación 22 y las fibras ópticas 24a y 24b para transmitir la luz reflejada 33 y la emisión fluorescente 34 que resulta del contacto de la superficie de la cavidad oral con la radiación incidente. El cabezal 14 puede, además, incluir un primer filtro óptico 42, que depende de la fuente de radiación.

Un alojamiento eléctrico 18, representado como una segunda caja discontinua en la Figura 1 , contendrá otros componentes eléctricos de un dispositivo detector de placa dental ubicado dentro de éste, como se describió anteriormente en la presente descripción. En algunas modalidades el alojamiento eléctrico 18 puede residir en una porción de mango del dispositivo detector de placa dental, por ejemplo, un mango de cepillo de dientes. En la modalidad mostrada las fibras ópticas 24a y 24b se extienden desde el cabezal 14 a dentro del alojamiento eléctrico 18. El alojamiento 18 incluye, además, contenido en él, un segundo filtro óptico 44, un primer transductor óptico 46, un segundo transductor óptico 48, un primer amplificador, 52, un segundo amplificador 54, un procesador de datos 56 y una fuente de energía 50 para operar los componentes eléctricos.

La Figura 1 muestra, además, una superficie representativa de la cavidad oral, p. ej., el diente 60, con la superficie superior 62 y la superficie lateral 64. Aunque la Figura 1 muestra el dispositivo detector de la placa dental 10 dirigido a la superficie superior 62 del diente 60, se comprenderá que tanto la superficie superior 62 como la superficie lateral 64 del diente 60 pueden contactarse con radiación incidente. Además, tal contacto puede estar simultáneamente en la superficie superior 62 y la superficie lateral 64 de múltiples dientes 60, dependiendo de la técnica de cepillado del usuario. El dispositivo detector de la placa dental puede dirigirse, además, a otras superficies en la cavidad oral, tales como las de las encías, lengua, o mejillas. „ En funcionamiento, antes de usar el dispositivo detector de la placa dental, la cavidad oral se trata con un material marcador fluorescente, es decir, un agente fluorescente que, preferentemente, se une a la placa dental y que produce una emisión fluorescente cuando se expone a la radiación incidente. Dependiendo del agente fluorescente particular escogido, la longitud de onda pico de la radiación incidente puede variar. En las modalidades que usan fluoresceína o las sales de ésta, p. ej., fluoresceína de sodio, la radiación incidente puede tener una longitud de onda pico que varia de aproximadamente 450 a aproximadamente 500 nanómetros. Una vez colocada dentro de la cavidad oral, la fuente de radiación 22 emite luz a una longitud de onda pico de aproximadamente 450 a aproximadamente 500 nanómetros (nm), o aproximadamente 470 nanómetros. La luz puede pasarse a través del primer filtro óptico 42, que elimina prácticamente toda la luz de longitud de onda por encima de aproximadamente 510 nm. Como se muestra, la radiación incidente 32 de la fuente de radiación 22 se dirige a la superficie superior 62 del diente 60, aunque como se describió anteriormente, la radiación incidente puede contactar múltiples superficies de la cavidad oral, p. ej., los dientes. Al hacer contacto con la superficie la radiación incidente interactúa con el agente fluorescente que se ha unido a la placa dental en la superficie del diente 60. El agente fluorescente produce, entonces, una emisión fluorescente 34 que tiene una longitud de onda pico de aproximadamente 520 a aproximadamente 530 nanómetros. Una primera porción de la emisión fluorescente 34 proporcionada por el agente fluorescente es recogida por las fibras ópticas 24a y transmitida en el dispositivo por fibras ópticas 24a para proceso matemático adicional. A propósito, una segunda porción de la luz reflejada 33 es recogida al mismo tiempo y transmitida con la primera porción de emisión fluorescente 34. La emisión fluorescente 34 se pasa a través de un segundo filtro óptico 44, que elimina prácticamente toda la luz de longitudes de onda por debajo de aproximadamente 515 nm, y asegura que, esencialmente, ninguna luz reflejada se pasa al procesador de datos 56. La ahora filtrada emisión fluorescente 34 pasa a través del primer transductor óptico 46 en la forma de un fotodiodo, que convierte la señal de luz óptica en una señal eléctrica. La señal eléctrica se pasa a través del primer amplificador 52 para aumentar la señal eléctrica que se pasa al procesador de datos 56.

Una primera porción de la luz reflejada es recogida por las fibras ópticas 24b y transmitida en el dispositivo por las fibras ópticas 24b para proceso matemático adicional. A propósito, una segunda porción de la emisión fluorescente 34 es recogida y transmitida con la primera porción de la luz reflejada. La segunda porción de la emisión fluorescente 34 y la primera porción de la luz reflejada se transmiten a través del segundo transductor óptico 48, en la forma de un fotodiodo, que convierte la señal de luz óptica en una señal eléctrica. Aunque es una opción proporcionar un filtro óptico para eliminar prácticamente toda la emisión fluorescente antes de pasar a través del segundo transductor óptico 48, en la modalidad mostrada, ni la segunda porción de la emisión fluorescente, ni la primera porción de la luz reflejada se filtra antes de pasarlas a través del segundo transductor óptico 48, puesto que estas señales se usan para medir la distancia desde la fuente de radiación 22 a la superficie del diente 60. La señal eléctrica sin filtrar se pasa a través del segundo amplificador 54 para aumentar la señal eléctrica que se pasa al procesador de datos 56.

Las partes electrónicas que pueden usarse en el dispositivo detector de la placa dental 10 pueden incluir los fotodiodos Taos TSL12S-LF, los amplificadores Opamp Analog AD8544ARZ, los filtros de fluorescencia Semrock (FF01-500-LP, FF01 -475/64), y el microprocesador Atmel ATMEGA8L-8AU.

El procesador de datos 56 ejecuta la manipulación matemática en las entradas desde el primer transductor óptico 46 y el segundo transductor óptico 48. En la manipulación matemática, la señal eléctrica que resulta de la emisión fluorescente 34 filtrada se modifica para tomar en cuenta la señal eléctrica recibida de la señal eléctrica sin filtrar que fue usada para determinar la distancia desde la punta de la fibra óptica 24b, es decir, el colector óptico, a la superficie del diente 60. La relación entre las dos señales se determina experimentalmente midiendo las fuerzas de las señales respectivas en las distancias conocidas desde la superficie de los objetos recubiertos con un pero, además, pueden estar en la forma de fibras ópticas plásticas (POF, por sus siglas en inglés).

Los mechones limpiadores 26 se fabrican de aproximadamente 20 a 50 cerdas individuales arregladas en la superficie de cerdas 16 de tal manera para optimizar la limpieza de las superficies de los dientes. La Figura 1 muestra un arreglo de mechones 26 en la superficie de cerdas 16. Se comprende que el arreglo de las cerdas 26 en la superficie de cerdas 15 no es limitante en el alcance de la presente invención. Los mechones típicos son de aproximadamente 1.6 mm (0.063 pulgadas) de diámetro, con un área de sección transversal de aproximadamente 2 mm2 (0.079 pulgadas2). Los diámetros de las cerdas usadas comúnmente son: 0.15 mm (0.006 pulgada) para las cerdas blandas, 0.2 mm (0.008 pulgada) para las cerdas medianas, y 0.25 mm (0.010 pulgada) para las cerdas duras.

Un problema general en el reconocimiento de las caries, la placa dental o las infecciones bacterianas en los dientes con el método descrito anteriormente es que la radiación fluorescente detectada puede superponerse de manera perjudicial con la luz de día o la iluminación artificial de una habitación. La luz ambiental puede igualmente reflejarse del diente 60 y de este modo ser recolectada por las fibras ópticas 24a y 24b. La región espectral de la luz ambiente que yace en la región de detección de conformidad con la invención, resulta en la señal de fondo, es decir ruido, que restringe la sensibilidad de la detección de la placa dental.

Este, problema se soluciona eficazmente de conformidad con la invención en que la radiación incidente 32 generada por la fuente de radiación 22 se modula periódicamente. En este caso, debido a la corta duración del estado de excitación, la emisión fluorescente 34 sigue la intensidad de la radiación de excitación prácticamente de manera instantánea. En contraste, la luz ambiental no se modula periódicamente y se superpone en la emisión detectada 34 solamente como un componente constante. Para la evaluación de la emisión 34, ahora sólo se emplea la radiación modulada con la frecuencia correspondiente como señal de detección y se evalúa. De esta manera, el componente constante de la luz ambiental casi se filtra hacia fuera, y la placa dental se detecta virtualmente independientemente de la luz ambiental. Puesto que la luz ambiental, no obstante, se modula ligeramente con la frecuencia del voltaje principal, se debe escoger como frecuencia de modulación para la radiación incidente 32 una frecuencia que difiere claramente de la frecuencia del voltaje principal y, preferentemente, se encuentra en el rango entre 00 Hz y 200 kHz.

Los dispositivos para detectar la placa dental en la cavidad oral pueden usarse, además, como parte de, o conjuntamente con, sistemas de cuidado oral que dan seguimiento a la salud de la cavidad oral. Tales sistemas pueden registrar los niveles de placa dental en las superficies de los dientes, lengua, o mejilla, antes y después de las operaciones de limpieza, además de dar seguimiento a la placa dental durante el curso del tiempo, reportando los resultados al usuario, o a los profesionales de cuidado dental.

La presente invención puede comprenderse mejor en referencia a los siguientes ejemplos.

Ejemplos Ejemplo 1. Determinación del valor compensado de la placa dental Un cepillo de dientes prototipo para detectar la placa dental fue creado al modificar el cabezal de un cepillo de dientes manual al insertar un LED azul orientado hacia afuera desde el cabezal, permitiendo que la luz del diodo electroluminiscente ilumine la superficie dental. El diodo electroluminiscente fue rodeado por una colección de 12 filamentos ópticos, también en dirección a la superficie dental del área iluminada por el diodo electroluminiscente azul. Los filamentos de fibra ópticas pasaron a través del cuello del cepillo de dientes a un par de fotosensores (Taos TSL12S-LF) contenidos en la sección de mango del cepillo de dientes. Las fibras se separaron en dos grupos. Un grupo pasó a través de un filtro óptico (Semrock FF01-500/LP) que permitió que sólo pasaran longitudes de onda por encima de 515 nm, mientras que el segundo grupo permitió que pasaran todas las longitudes de onda, es decir no se usó el filtro óptico. La luz filtrada representó el valor de la placa dental, mientras que la luz sin filtrar se usó para interpretar la distancia entre el colector óptico, es decir, las puntas de las fibras ópticas, y la superficie del diente. Las salidas de los fotosensores se conectaron a los amplificadores (dispositivos análogos AD8544ARZ) que a su vez se conectaron a un microprocesador de 8 bits (Atmel ATMEGA8L-8AU). El microprocesador contenia dos convertidores análogos a digital de 10 bits que permitieron que la información se manipulara en un formato digital dentro del microprocesador.

Con este aparato se realizaron experimentos usando los modelos de dientes Typodent recubiertos de un material de placa dental simulado que contenia un material fluorescente. La placa dental artificial se pintó sobre las superficies dentales de una manera que se aproxima a la forma en que la placa dental crece en la boca humana. Los experimentos consistieron de colocar los colectores ópticos, p. ej., las puntas de los filamentos de fibra óptica, en distintas distancias desde la superficie dental para permitir que se creara una relación entre la distancia y el valor de la placa dental.

El dispositivo prototipo se puso en funcionamiento con el siguiente conjunto de parámetros: • Se muestrea a 500 Hz (0.002 segundos), al tomar secuencialmente 4 mediciones en sucesión de repetición.

• Se calcula el promedio cada 20 puntos de datos por valor de los datos de salida.

· El prototipo opera por medio de un microprocesador de 8 bits a una velocidad de reloj de 7 MHz.

• Lectura de datos RS232 a una hoja de cálculo, y • Compensación de luz ambiente.

El dispositivo prototipo se colocó a distancias 0 y 10 mm de la superficie de la superficie de diente modelo. Se tomaron lecturas con Distancia LED encendida, Distancia LED apagada, Placa LED encendida, Placa LED apagada. Se calculó el valor de las señales para Placa total y Distancia total en cada distancia por medio de: Placa total = Placa LED encendida - Placa LED apagada (I) Distancia total = Distancia LED encendida - Distancia LED apagada.

El Cuadro I muestra los valores medidos/calculados para la Placa LED encendida, Placa LED apagada, Placa Total, Distancia LED encendida, Distancia LED apagada, Distancia total.

Cuadro I. Lecturas de distancia y placa del dispositivo prototipo para la limpieza oral.

Distancia Placa LED Placa LED Total placa Distancia LED Distancia LED Distancia (mm) encendida apagada encendida apagada total A B 0 331.48 125.26 206.22 242.74 80.30 162.44 0.5 356.15 129.00 227.15 268.80 83.15 185.65 1.0 355.63 129.53 226.10 285.68 81.84 203.84 1 .5 345.75 126.58 219.17 291.42 80.96 210.46 2.0 337.68 128.27 209.41 295.05 82.95 212.10 2.5 327.62 127.24 200.38 295.38 81.05 214.33 3.0 316.36 127.87 188.49 287.32 81.91 205.41 3.5 300.70 122.00 178.70 278.04 77.11 200.93 4.0 296.38 127.90 168.48 275.14 81.41 193.73 4.5 277.42 120.84 156.58 260.42 76.53 183.89 5.0 273.38 128.21 145.17 257.83 81.04 176.79 5.5 220.13 83.10 137.03 223.33 54.00 169.33 6.0 258.05 128.67 129.38 242.81 82.48 160.33 6.5 249.26 127.68 121.58 233.68 81.00 152.68 7.0 241.89 128.50 113.39 225.61 82.33 143.28 7.5 236.22 129.06 107.16 219.78 81.61 138.17 8.0 230.22 129.44 100.78 212.61 81.56 131.05 8.5 225.94 129.59 96.35 208.47 82.24 126.23 9.0 216.50 128.35 88.15 200.35 81.40 118.95 9.5 214.35 129.00 85.35 195.95 81.80 114.15 10.0 212.87 131.33 81.54 194.47 82.93 11 1.53 El valor de la Columna A (Placa total) fue trazado contra la Columna B (Distancia total). La línea resultante se ajustó para la siguiente ecuación de línea recta: Placa total = 1.304 (Distancia total) - 66.61 (III) Puesto que el valor de la Placa total a una distancia de 1 mm desde la superficie de la superficie dental modelo fue 226, se determinó un valor de la Placa compensada por medio de: Placa compensada = 226 + (1.304 (Distancia total) - 66.61) /Placa total El Cuadro II muestra los valores calculados de Placa compensada contra la distancia.

Cuadro II. Valores de la Placa compensada como una función de la distancia para el dispositivo prototipo para la limpieza oral.

El cuadro muestra que el valor promedio calculado de la Placa compensada independiente de la distancia es 227.02 con una desviación estándar de 0.012 (0.05 %). De manera que el valor de la lectura de la placa dental ha sido compensado para tomar en cuenta la distancia desde el colector óptico a la superficie del diente modelo.

Claims (23)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1 . Un método para detectar la placa dental en la cavidad oral, el método comprende: contactar una superficie de la cavidad oral con radiación incidente, la superficie comprende, aplicada en ella, un agente fluorescente capaz de unirse a la placa dental, a través del cual el contacto proporciona luz reflejada que tiene una primera longitud de onda y una emisión fluorescente que emana desde el agente fluorescente que tiene una segunda longitud de onda, recolectar y transmitir una primera porción de la emisión fluorescente que resulta del contacto a un primer medio para convertir una señal óptica de la primera emisión fluorescente a una señal eléctrica de la primera porción de emisión fluorescente y convertir la señal óptica de la primera porción de emisión fluorescente a la señal eléctrica de la primera porción de la emisión fluorescente, recolectar y transmitir una primera porción de la luz reflejada a un segundo medio para convertir una señal óptica de la primera porción de la luz reflejada a una señal eléctrica de la primera porción de la luz reflejada y convertir la señal óptica de la primera porción de la luz reflejada a la señal eléctrica de la primera porción de la luz reflejada; y manipular matemáticamente la señal eléctrica de la primera porción de la emisión fluorescente y la primera porción de la luz reflejada para proporcionar un valor compensado de la placa dental.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el agente fluorescente comprende fluoresceína o una sal de ella, y la radiación incidente tiene una longitud de onda pico de aproximadamente 450 a aproximadamente 500 nanómetros.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la radiación incidente se pasa a través de un primer filtro óptico antes de contactar la superficie.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la radiación incidente tiene una longitud de onda de aproximadamente 470 nanómetros.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque una segunda porción de la luz reflejada se recolecta y transmite simultáneamente con la primera porción de la emisión fluorescente a través de un segundo filtro óptico antes de la conversión de la señal óptica de la emisión fluorescente a la señal eléctrica de la emisión fluorescente, el segundo filtro elimina la luz que tiene una longitud de onda menor que aproximadamente 5 5 nanómetros.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la señal eléctrica de la emisión fluorescente y la luz reflejada se amplifican antes de la manipulación matemática.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la señal eléctrica de la emisión fluorescente y la luz reflejada se convierten a un formato digital antes de la manipulación matemática.

8. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque una segunda porción de la emisión fluorescente se transmite simultáneamente con la primera porción de la luz reflejada.

9. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la transmisión de las primeras porciones de la emisión fluorescente y luz reflejada es prácticamente simultánea.

10. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la emisión fluorescente comprende una longitud de onda pico de aproximadamente 520 a aproximadamente 530 nanómetros.

11. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la luz reflejada y la emisión fluorescente se recolectan y transmiten por fibras ópticas.

12. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la primera porción de la luz reflejada se transmite simultáneamente con la segunda porción de la emisión fluorescente a través de un tercer filtro óptico antes de la conversión de la señal óptica de la emisión fluorescente a la señal eléctrica de la emisión fluorescente, el tercer filtro elimina la luz que tiene una longitud de onda mayor que aproximadamente 515 nanómetros.

13. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el valor compensado de la placa dental se determina como una función de la distancia entre el punto de colección de la emisión fluorescente y la superficie de la cavidad oral.

14. Un dispositivo para detectar la placa dental en una superficie de la cavidad oral, el dispositivo comprende: una fuente de radiación para dirigir radiación incidente sobre la superficie de la cavidad oral, colectores ópticos para recolectar la luz reflejada y la emisión fluorescente, rutas ópticas para transmitir la luz reflejada recolectada y la emisión fluorescente recolectada en el dispositivo, medio para transmitir una señal de luz óptica de la luz reflejada y la emisión fluorescente a una señal eléctrica; y medio para manipular matemáticamente la señal eléctrica de la luz reflejada y la emisión fluorescente para determinar un valor compensado de la placa dental.

15. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque los colectores ópticos comprenden una fibra óptica.

16. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la ruta óptica comprende una fibra óptica.

17. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la ruta óptica comprende la fibra óptica.

18. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el medio para convertir la señal de luz óptica de la luz reflejada y emisión fluorescente a la señal eléctrica comprende un transductor óptico.

19. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende adicionalmente un medio para amplificar o acondicionar la señal eléctrica de la luz reflejada y la emisión fluorescente.

20. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende adicionalmente un primer filtro óptico a través del cual la radiación incidente se pasa antes de contactar la superficie.

21. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende adicionalmente un segundo filtro óptico a través del cual una segunda porción de la luz reflejada y una primera porción de la emisión fluorescente se transmite antes de la conversión de la señal de luz óptica a la señal eléctrica.

22. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque comprende adicionalmente un tercer filtro óptico a través del cual una primera porción de la luz reflejada y una segunda porción de la emisión fluorescente se transmite antes de la conversión de la señal de luz óptica a la señal eléctrica.

23. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el medio para manipular matemáticamente la señal eléctrica de la luz reflejada y la emisión fluorescente comprende un procesador de datos, el procesador de datos comprende, además, un convertidor análogo a digital para convertir la señal eléctrica de la luz reflejada y la emisión fluorescente de un formato análogo a un formato digital antes de la manipulación de la señal eléctrica.