PT625017E

PT625017E - Aparelho de elevada eficacia para limpeza acustica de dentes

Info

Publication number: PT625017E
Application number: PT93904904T
Authority: PT
Inventors: David Giuliani; Roy W Martin
Original assignee: Optiva Corp
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 2000-08-31
Also published as: AU674841B2; EP0625017B1; ES2145771T3; CA2129757A1; AU3610493A; WO1993015628A1; GR3033572T3; EP0625017A4; DE69328670T2; CA2129757C; JP3459064B2; JPH07505069A; US5378153A; EP0625017A1; DE69328670D1; DK0625017T3; ATE192905T1

Description

<ζ>ζ5σΉ Γ DESCRIÇÃO "APARELHO DE ELEVADA EFICÁCIA PARA LIMPEZA ACÚSTICA DE DENTES"

Campo Técnico A invenção refere-se de uma maneira geral a dispositivos para higiene dental e mais especif icamente a uma escova de dentes acústica electricamente accionada, tendo uma faixa de velocidades da ponta das cerdas pré-escolhida, de maneira a produzir resultados de elevada eficácia.

Antecedentes da Invenção

As escovas de dentes convencionais, incluindo tanto as manuais como as electricamente accionadas, tentam produzir o desejado efeito de limpeza, escovando as superfícies dos dentes para remoção da placa dental. A utilização de fio dental é normalmente recomendada além da escovagem para atingir as áreas dos dentes que não podem ser atingidas por uma escova.

Contudo, sabe-se que a utilização do fio dental é inconveniente e difícil de realizar. Consequentemente, apenas 15% da população utiliza o fio dental com regularidade. Além disso, a acção de escovagem convencional, particularmente prolongada por um longo período de tempo, pode ter como resultado o desgaste indesejável das superfícies dos dentes.

Tendo em vista aperfeiçoar a combinação da escovagem/utilização de fio dental tem sido usado um certo 1

número de abordagens técnicas com sucessos variados. Uma primeira categoria ou grupo de dispositivos envolve o fenómeno do jacto de água. Exemplos representativos de patentes deste grupo incluem a US-A-3.227.158, atribuída a Moret, e US-A-3.522.801, atribuída a Robinson.

Normalmente, estes dispositivos usam uma corrente de fluido intermitente dirigida com precisão para remover os detritos à volta dos dentes. Contudo, estes dispositivos têm significativas desvantagens, incluindo a exigência de uma pressão de água relativamente elevada. De uma maneira geral, estes dispositivos não são muito eficazes na remoção da placa. Além disso, por vezes, do uso destes dispositivos resulta bacteriemia. Além disso, um dispositivo a jacto de água é accionado pela energia do sector (não por baterias) e, por isso, exige uma significativa porção de espaço em prateleiras. O segundo grupo de dispositivos inclui aqueles em que uma escova vibra a uma frequência ultra-sónica para produzir o efeito de cavitação, que, por sua vez, tem como resultado a desejada limpeza. As patentes US-A-3.335.443, atribuída a Paisi, e US-A-3.809.977, atribuída a Balamuth, são exemplos destes dispositivos. A dificuldade principal com estes dispositivos é a exigência de se obter energia através das cerdas a frequências ultra-sónicas, que são substancialmente mais elevadas que as frequências de ressonância das cerdas, resultando desse facto uma eficiência de transferência de energia muito baixa às pontas do aplicador. Problemas de segurança podem também ser significativos nestes dispositivos, devido à aplicação de energia ultra-sónica aos tecidos.

Ainda noutro grupo estão dispositivos que funcionam a frequências sónicas baixas, mas que também alegadamente produzem um efeito de cavitação. Os documentos US-A-3.535.726 e US-A-3.676.218, ambos atribuídos a Sawyer, são representativos 2 Γ

deste grupo. Pode questionar-se, contudo, que um efeito de cavitação vaporosa seja realmente produzida por estes dispositivos, particularmente no que se refere aos que são portáteis e indicados para serem accionados por baterias.

Finalmente, alguns dispositivos funcionam na faixa inferior das frequências áudio (200-500 Hz), e produzem o que é caracterizado como cavitação média, combinando o efeito com a acção de escovagem convencional das cerdas para se obter a limpeza. Um exemplo deste dispositivo está representado na patente US-A-4.787.747, atribuída a Martin e outros, na qual o preâmbulo das reivindicações independentes 1, 12 e 14 é baseado. Este dispositivo é eficaz, pelo menos até certo ponto, a romper as colónias da placa. Contudo, a «cavitação» produzida por este dispositivo, que de facto não é uma cavitação vaporosa (a cavitação vaporosa é muitas vezes referida como a «verdadeira cavitação»), não se prolonga para além das pontas das cerdas e, portanto, o dispositivo não é particularmente eficaz nas áreas interdental e subgengival dos dentes, onde é necessária uma limpeza mais profunda. Outro exemplo deste grupo de dispositivos é o que consta do documento WO92/16160, o qual faz parte do estado da arte no contexto desta aplicação, de acordo com as recomendações do Artigo 54(3) EPC. Trata-se de uma escova de dentes vibratória, que inclui um corpo de escova de dentes e um braço alavanca com cerdas de escova de dentes numa das suas extremidades. O braço alavanca é montado para rodar num elemento de rotação, que está na vizinhança da outra extremidade do braço alavanca. É introduzido um par de ímans permanentes na outra extremidade do braço alavanca, posicionados lado a lado com as polaridades opostas. É considerado um electroíman na parte posterior do braço alavanca. O electroíman inclui um núcleo E com braços de topo, de fundo e central com um enrolamento à volta do seu braço central, o qual recebe um sinal de arranque de corrente 3 alternada de um grupo oscilador/bateria. A frequência de funcionamento fica na faixa dos 150-400 Hz. A acção da corrente alternada no electroíman obriga o braço alavanca a mover-se em torno do eixo de rotação, primeiro numa direcção e depois na direcção oposta, para conseguir o desejado efeito de vibração.

Em consequência, mantém-se a necessidade de uma escova de dentes, que tenha um efeito de limpeza significativo para além das pontas das cerdas, atingindo áreas importantes, tais como as regiões interdentais e subgengivais, sendo ainda seguro e fácil de usar.

Descrição da invenção

Em consequência, a invenção é um dispositivo de higiene dental e um método para limpeza dos dentes e das áreas interdentais e gengivais de acordo com as reivindicações 1 a 19.

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma alçado lateral da escova de dentes da invenção, mostrando os elementos básicos da escova de dentes. A figura 2 é uma planta da escova de dentes da figura 1. A figura 3 é uma planta mostrando as cerdas da escova de dentes da invenção na sua posição relativa a dois dentes adjacentes. A figura 4 é um alçado lateral mostrando a acção das cerdas da escova de dentes da invenção no que respeita ao fluido dental e aos dentes a serem lavados. 4 f A figura 5 é uma vista esquemática mostrando o efeito da acção das cerdas da invenção nas bactérias dos dentes. A figura 6 é um diagrama mostrando a relação do esforço exercido na limpeza das bactérias existentes nos dentes e o ritmo da expulsão das bactérias dos dentes. A figura 7 é uma planta mostrando o efeito da acção das cerdas do dispositivo para escovar os dentes, de acordo com a invenção, usando um fluido dental. A figura 8 é um diagrama mostrando os parâmetros críticos de frequência e amplitude para a escova de dentes da invenção. A figura 9 é uma vista isométrica de uma escova de dentes de acordo com a invenção, tendo uma acção de escovagem rotativa.

Melhor Forma de Realização da Invenção

As figuras 1 e 2 mostram a escova de dentes da invenção com a designação geral de 10. O efeito operacional da escova de dentes, como a seguir é descrito, é que usando as faixas escolhidas de frequência e amplitude das cerdas, é produzido um significativo efeito de limpeza para além das pontas das cerdas, atingindo as regiões interdentais e subgengivais por meio de uma camada do fluido dental até à placa bacteriana dos dentes. Este efeito é adicional ao efeito escovagem convencional, produzido pelo movimento das cerdas quando estão em contacto físico real com os dentes a limpar. A escova de dentes 10 inclui um corpo 12 que, por sua vez, inclui uma porção 14 que serve de pega. É montado dentro da pega 14 um electroíman 16, que é constituído por uma pilha de lâminas 18 com a forma de E, com um enrolamento 20 em volta do 5 Γ

t braço do meio 22 da pilha de lâminas. 0 enrolamento 20 é accionado por um oscilador convencional de ondas quadradas, representado de uma forma geral como 24, o qual é montado numa placa de circuitos impressos 26 e alimentado por duas baterias tipo 28 AA, nesta forma de realização especifica. Deve, no entanto, entender-se que outros circuitos de alimentação podem ser usados. As pontas livres 30-30 da pilha de lâminas 18 são posicionadas a 1-2 mm de uma extremidade 31 de um braço ressonante 32. É montado um par de imans permanentes 34-35 na parte posterior do elemento da peça de ferro 36, que está ligada a uma das extremidades 31 do braço ressonante 32. Na forma de realização representada, os imans permanentes são feitos de neodímio, ferro, boro e são montados com polaridades opostas na parte posterior plana da peça de ferro 36. Esta peça 36 durante o funcionamento fecha a passagem do fluxo magnético entre o electroiman 16 e os dois imans permanentes 34 e 35. O braço ressonante (32) é uma peça de aço alongada montada por meio de um perno de aço de torção 38 no corpo 12 da escova de dentes. O braço ressonante 32 é fixado a um perno de torção 38, cujos extremos são fixos a uma gola circular 40 ligada ao corpo 12. O diâmetro e o comprimento do perno de torção 38 são escolhidos de maneira a proporcionar o efeito de mola constante que ressoa com a massa e de acordo com a distribuição da parte restante do braço ressonante. A frequência de ressonância do perno de pressão é próxima da frequência do aparelho, ou seja, 250 Hz. Durante o funcionamento, o braço 32 faz rodar o perno de torção 38 tendendo a torção do perno a manter o braço ressonante numa posição central.

Na outra extremidade 44 do braço ressonante 32, existe uma cabeça de escova 46. As cerdas 47 da cabeça de escova 46, na forma de realização representada, são feitas com um diâmetro aproximadamente de 0,15-0,2 mm e as pontas com a forma de um padrão recortado, como mais claramente se mostra na figura 1, 6

V

U de tal maneira que as pontas das cerdas se encaixam nas fendas interdentais entre os dentes. Existe uma distância normal de 5-8 mm entre pontas sucessivas das pontas recortadas e uma distância de aproximadamente 1,5-3 mm entre as cerdas maiores e as menores. Durante o funcionamento, a escova das figuras 1 e 2 oscila com ' um padrão aproximadamente sinusoidal linearmente para a frente e para trás em volta do perno 38, dentro de faixas de frequência e amplitude especificas. A posição da ponta da cerda pode ser descrita pela forma seguinte: X(t) = X0sen(2mft), em que X é a posição da ponta da cerda, X0 é a amplitude de oscilação, f é a frequência de oscilação em Hz e t é o tempo. A velocidade da cerda U(t) tem o valor de pico de Χ02πί. Os parâmetros de operação, que serão discutidos em mais pormenor a seguir, incluem combinações de amplitudes de até + /- 6 mm e frequências até 500 Hz, cujo produto excede um valor critico. Nos valores típicos de amplitude (2,5 mm) e frequências (250 Hz) , a velocidade instantânea das pontas das cerdas é de 3,9 m/s. A figura 9 mostra uma escova de dentes semelhante no seu efeito à das figuras 1 e 2, excepto no facto do eixo 93 rodar por acção de um motor 94 que é montado num corpo 95. O motor 94 faz rodar o eixo 93 em torno do seu eixo maior 96 num ângulo de +/- Θ (rad.). Se as pontas das cerdas são accionadas a frequências bem abaixo da sua frequência de ressonância, as pontas movem-se num comprimento em arco de +/- Θ Rb, em que Rb é a distância entre uma extremidade livre das cerdas e o eixo de rotação 96. Quando as pontas das cerdas são accionadas a uma frequência perto da frequência de ressonância das cerdas, as respectivas pontas movem-se num arco maior do que o obtido pela fórmula anterior. O movimento das cerdas, quer seja linear como no caso da forma de realização das figuras 1 e 2, quer seja em arco como no caso da figura 9, quer seja qualquer outro 7 Γ

movimento recíproco, periódico, alternativo, é aqui referido de uma forma geral como movimento oscilante.

No uso real da escova 10, como se mostra na figura 3, a escova de dentes é mantida de maneira que a cabeça da escova 46 fique aproximadamente horizontal com as pontas 49 das cerdas 47 posicionadas contra as superfícies laterais dos dentes 50, geralmente perto da linha das gengivas. Como se indica acima, as cerdas 47 ajustam-se aos dentes adjacentes nas porções frontais das regiões interdentais entre os dentes 50. O movimento da escova é para cima e para baixo, isto é, linearmente para dentro e para fora da figura 3, na direcção e para longe da linha das gengivas. A figura 4 mostra a acção das cerdas 52 de uma escova de dentes de acordo com a invenção sobre um dente representativo 53, uma zona de gengiva 54 e uma massa de fluido dental 56. Como resultado da acção das cerdas, a pressão sobre o fluido 56 que rodeia os dentes cresce, especialmente na área em que a zona da gengiva 54 se encontra com os dentes. A pressão inverte-se, resultando num campo de pressão alternativo à medida que a escova limpa primeiro numa direcção e depois na direcção oposta. A pressão é concentrada na bolsa peridental 60 entre a zona da gengiva e o dente, em que as bactérias se concentram. O movimento das cerdas de limpeza para a frente e para trás na direcção para longe da linha das gengivas obriga o fluido 56 a deslocar-se a velocidades que estão próximas das da escova e maximiza a pressão nas zonas interdentais e subgengivais para além do contacto real das cerdas. O fluido dental 56 pode ser saliva com água adicional ou um dentífrico convencional, por exemplo pasta de dentes ou soluções antibacterianas especiais.

Esta acção das cerdas, descrita acima de forma breve e em mais pormenor a seguir, tem como resultado um certo número de 8

Lc, ^^ efeitos acústicos especiais para além das pontas das próprias cerdas. Deve ser compreendido, contudo, que, embora uma vantagem significativa esteja nos seus efeitos acústicos de limpeza, a escova de dentes é também capaz de uma acção de escovagem que remove a placa mecanicamente nas áreas em que as cerdas contactam fisicamente a placa dental. A erosão mecânica da placa está dependente da distância real percorrida pelas pontas das cerdas. Na invenção, a escova de dentes trabalha melhor a uma carga (pressão contra os dentes) relativamente leve. Normalmente, é cerca de 10% da carga normalmente verificada com escovas convencionais. Esta redução na pressão diminui a abrasão causada pelo contacto das cerdas, mas ao mesmo tempo facilita o movimento para a frente e para trás do fluido, o que é importante na obtenção dos desejados efeitos acústicos. 0 primeiro efeito acústico significativo, envolvendo efeitos de acoplamento do fluido com o movimento das cerdas, diz respeito à pressão acústica na placa. Danos na placa resultam do campo de pressão alternativo no fluido dental produzido pelo movimento das cerdas que é transmitido à placa. Acredita-se que a placa absorve energia de vibração produzida pelas cerdas, tendo como resultado a sua danificação. Além disso, o esforço vibracional na placa leva à introdução de agentes químicos activos presentes no fluido dental no interior da placa, o que aumenta a eficácia de tais agentes. O movimento das cerdas cria uma pressão alternativa em torno dos dentes, enquanto mantém uma bolha de fluido perto das pontas das cerdas. Quando as cerdas móveis são colocadas nas zonas interdentais, o campo de pressão criado no fluido pela acção das cerdas estende-se às zonas que não são atingidas pelas próprias cerdas. A pressão no fluido, que é forçado a circular à velocidade da ponta das cerdas, é aproximadamente 9 kPa. A pressão cai com 9 j U, ^^ o coseno do ângulo da direcção do movimento das cerdas.. A pressão será centrada em linha com as cerdas, primeiramente na direcção das regiões peridentais e dos intervalos interdentais. Obtêm-se os melhores resultados quando a escova é posicionada de tal maneira que as cerdas deslizam no interior e sobre a linha da gengiva, forçando o fluido a mover-se para a frente e para trás sobre a zona para lá das pontas das cerdas. A pressão criada pela acção alternada das cerdas no fluido é também transmitida através da área de tecido, que tem normalmente 0,5-2,0 mm de espessura. O campo de pressão atinge assim na realidade e rompe as bactérias da bolsa peridental numa extensão substancial (até 50%). A pressão real produzida pelas cerdas oscilantes (alternadas) pode ser aproximadamente calculada pela bem conhecida fórmula relativa à pressão produzida por uma esfera oscilante.

Um segundo efeito acústico é o efeito do esforço de limpeza das bactérias causado pelo movimento do fluido. Referindo-nos à figura 5, as bactérias que formam a placa oral, representadas de uma forma geral por 66, terão normalmente elementos de ligação referidos como fímbrias ou pelos que ligam as bactérias à superfície 70 dos dentes, bem como umas às outras. Estas bactérias são eliminadas das superfícies dos dentes se o esforço de limpeza sobre as bactérias exceder um valor crítico. O valor crítico de limpeza das várias bactérias variará de acordo com as espécies. A figura 6 mostra a relação entre o esforço de limpeza (x) e o ritmo de eliminação bacterial. Descobriu-se que quando o esforço de limpeza excede o valor crítico, ocorre um rápido aumento do eliminação. As bactérias orais vulgares que se fixam à superfícies dentais têm esforços de limpeza críticos na faixa dos 30-300 Pa. A força para produzir o necessário esforço de limpeza é obtida pelo fluido dental circulando para trás e para a frente sobre o dente. A acção das cerdas força o fluido a deslocar-se a uma determinada 10 — Lc, t velocidade (a velocidade das pontas das cerdas) ao longo da superfície dos dentes, incluindo o canal interdental entre dentes adjacentes, onde uma bolha de fluido é forçada a deslocar-se. 0 esforço de limpeza inicial é bastante elevado, limitado pelas imperfeições da superfície, por exemplo 1000 Pa. Eventualmente, aparece uma camada limitadora com o resultado da diminuição do esforço de limpeza, com valores proporcionais à velocidade da ponta das cerdas. O esforço de limpeza da placa aumenta significativamente quando estão presentes partículas abrasivas no fluido dental perto da superfície dos dentes. Como exemplo, uma partícula do fluido dental que se mova a 2 m/s numa distância de 10 microns da placa resultará num esforço de limpeza de aproximadamente 10.000 Pa na placa, mesmo que a própria partícula não contacte realmente a placa. Na invenção, níveis críticos normais de esforço de limpeza podem ser produzidos na placa a distâncias de 2-3 mm das pontas das cerdas. A natureza oscilatória da força de limpeza produzida pelas cerdas vibratórias proporciona efeitos adicionais na eliminação ou dispersão das bactérias fixadas. Em virtude da velocidade do fluido alternar em direcção, é conseguida fadiga nas formas de ligação das bactérias. Ocorre fractura por fadiga de uma cadeia de bactérias em proporção, tanto com o nível da força de limpeza aplicada, como com o número de vezes em que a direcção da limpeza se inverte. Uma vez que os dentes são escovados apenas durante um tempo relativamente curto (o máximo para toda a área da boca é provavelmente cerca de 3 minutos) quanto mais elevada for a frequência de oscilação, maior será o número de vezes que a bactéria fica sujeita à inversão da direcção da força de limpeza. Em consequência, se a força de limpeza se mantém a mesma, uma frequência mais elevada produzirá uma fractura por fadiga mais rapidamente. 11

V

u ^

Um terceiro efeito acústico da invenção, que ocorre para além das pontas das cerdas, é a erosão abrasiva (figura 7) criada pelo movimento das cerdas 70A num fluido dental 72 que também contém partículas abrasivas 74. 0 fluido 72 move-se para a frente e para trás em virtude da acção das pontas das cerdas que estão vulgarmente num contacto real relativamente ligeiro com a camada da placa 77. 0 fluido move-se para a frente e para trás com as cerdas, como é indicado pelas linhas cheias 78 e pelas linhas tracejadas 80. Os danos que são causados à placa 77 aumentam rapidamente com a velocidade da ponta das cerdas, uma vez que o ritmo de impacto bem como a energia das partículas no fluido dental aumenta com a velocidade. Descobriu-se que abaixo de um determinado valor patamar da velocidade das cerdas, o impacto das partículas tem como resultado apenas um esforço elástico na formação da placa, em oposição a verdadeiros danos. Assim, uma erosão significativa, tal como os outros efeitos acústicos, está dependente dos níveis de velocidade críticos.

Adicionalmente, o movimento das cerdas num fluido com partículas abrasivas produz uma turbulência na direcção de circulação do fluido. Esta circulação turbulenta é caracterizada por componentes de velocidade em todas as direcções dentro do fluido, de tal maneira que a camada da placa é atingida por partículas abrasivas de vários ângulos, em vez de estritamente ao longo da superfície dental, como seria o caso com apenas uma circulação laminar.

Um quarto efeito acústico significativo é produzido pela invenção quando as cerdas rapidamente se movem para a frente e para trás, tendo como resultado que quantidades de ar sejam atraídas para o fluido num efeito de supersaturação. Este efeito de supersaturação tem como resultado a presença de oxigénio no fluido à volta das pontas das cerdas significativamente acima do nível normal de tensão do oxigénio. 12 Γ

Este fluido supersaturado move-se então para zonas gengivais, por exemplo substituindo ai o fluido que pode conter muito pouco oxigénio. Bactérias anaeróbicas crescem nas áreas, por exemplo nas zonas peridentais em que existe pouco ou nenhum oxigénio. É conseguido um dano significativo em todas as classes de bactérias anaeróbicas pelo movimento dentro destas zonas do fluido contendo oxigénio. A supersaturação do fluido dental, com efeito, proporciona uma reserva de oxigénio nos tecidos peridentais acima do nível normal da tensão de oxigénio, tendo como resultado efeito a longo prazo sobre as bactérias anaeróbicas.

Normalmente, quanto mais rapidamente as cerdas vibrarem e maior for a amplitude de vibração, mais significativa é a captura de oxigénio no interior do fluido e maior o efeito nas bactérias anaeróbicas. Quando a escova se move transversalmente à superfície do fluido, obtém-se uma acção de vortex que puxa o ar para dentro do fluido, e quando as cerdas invertem a direcção, o ar é arrastado no fluido. Quanto mais rápido for o movimento, maior será a acção vortex. Vulgarmente serão empurradas bolhas de oxigénio para os intervalos e para as bolsas dos dentes, bem como para as áreas das gengivas. As bolhas de oxigénio são arrastadas com uma velocidade inicial tal que se propagam 2-3 cm para além das pontas das cerdas, se estiverem desimpedidas, de maneira que facilmente atingem bolsas peridentais afastadas das pontas das cerdas. Quanto maior é a velocidade das cerdas, maior é o efeito de propulsão. Embora o tempo de exposição necessário para uma acção eficaz possa variar conforme a amplitude da acção da cerda, a operação dentro das faixas discutidas a seguir produzirá resultados significativos.

Deve entender-se que o próprio dentífrico pode conter pequenas bolhas de oxigénio e/ou agentes contendo também o oxigénio, tais como água oxigenada, o que tem como resultado um 13 V Γ u

efeito aumentado quando comparado ao do ar como fonte de oxigénio, levantando o nível da tensão de oxigénio acima do atmosférico. Além disso, alguns ingredientes activos, tais como sanguarine, álcool, vários fluoridos e clorhexidina podem ser usados no dentífrico e serem difundidos e/ou arrastados para os intervalos dos dentes e para as zonas peridentais das gengivas. Isto pode ajudar na prevenção da cárie dentária. Além disso, os efeitos acústicos normalmente produzidos pela escova de dentes da invenção, como acima se descreve, irão romper a matriz da placa, permitindo a penetração efectiva do oxigénio e/ou do agente dentífrico na estrutura bacteriana. Também poderá existir um efeito de sinergia nos agentes antibacterianos quando usados no campo de pressão criado pela escova de dentes da invenção.

Todos os efeitos acústicos acima mencionados relativos ao rompimento da placa ocorrem a pressões inferiores em 10% às exigidas para a cavitação verdadeira, o que significa que a invenção é prática e segura para implementação e uso doméstico.

Embora o efeito de escovagem produzido por contacto directo entre as cerdas e a placa seja directamente dependente da velocidade das pontas das cerdas, os efeitos de acoplamento do fluido acima descritos, especificamente pressão acústica, esforço de limpeza, erosão abrasiva e saturação de oxigénio aumentam exponencialmente com a velocidade das cerdas, normalmente entre uma potência de 1,5 e 2,5 conforme o efeito considerado. Os requerentes descobriram também que há uma velocidade patamar, em que efeitos acústicos significativos começam a ocorrer. Em particular, efeitos de limpeza significativos ocorrem para além das pontas das cerdas quando a escova de dentes funciona dentro de parâmetros limites particularmente críticos. 14 r LCj A figura 8 mostra zonas de funcionamento criticas. Um eixo representa a amplitude de movimento das cerdas, enquanto no outro eixo se representa a frequência do movimento das pontas das cerdas. A velocidade das cerdas deve ser maior que um valor de patamar critico «Ucrit» em metros/segundo na faixa dos 1,5-2,0 metros/segundo para que o efeito terapêutico ligado ao fluido seja significativo. Ucrit por sua vez é determinado pela frequência e amplitude. A linha diagonal 98 da figura 8 corresponde a Ucrit de 2,0 m/s (ainda que, como acima se indica, a faixa real seja entre 1,5 m/s e 2,0 m/s). Uma frequência de 250 Hz e uma amplitude de 2,5 mm, que são parâmetros de funcionamento típicos, estarão dentro da zona triangular 99, que é a zona crítica de funcionamento na figura 8. A aresta vertical 100 da zona triangular 99 corresponde a amplitudes de + /- 6 mm, para além das quais os aumentos de amplitude se tornam impraticáveis devido ao espaço limitado. da cavidade oral. A aresta horizontal 102 da zona 99 corresponde a frequências de 500 Hz, acima das quais os aumentos de frequência são irritantes para o ouvido humano e ficam acima da frequência de ressonância das cerdas. Uma faixa de frequência apropriada é de 40 Hz - 500 Hz e uma faixa de amplitude apropriada é de 0,5 mm - 6 mm. A zona crítica 99 está longe das características de operação das outras escovas de dentes com motor conhecidas e quando a escova de dentes da invenção funciona nesta zona consegue significativos efeitos de limpeza para lá das pontas das cerdas. A invenção também produz níveis de pressão acústica bastante acima de outras escovas de dentes com motor.

Vulgarmente, o nível de pressão acústica atinge os 1,5 kPa.

Além do que acima se referiu, a escova de dentes será construída de maneira que a frequência de funcionamento das cerdas seja inferior à sua frequência de ressonância, mas suficientemente próxima de maneira a permitir uma amplitude das 15 cerdas maior do que a amplitude da placa na qual as cerdas estão montadas. 0 movimento das cerdas é também vulgarmente 2-3 vezes o do braço de ressonância. Isto facilita o funcionamento da ponta das cerdas à velocidade desejada, sem necessidade de accionar os elementos de acoplamento, por exemplo o braço de ressonância, na amplitude máxima das pontas das cerdas.

Em resumo, foi descoberta uma faixa de velocidades da ponta das cerdas para uma escova de dentes com motor que inclui faixas especificas da frequência e amplitude das pontas que resulta em significativos efeitos terapêuticos para além da pressão física da ponta das cerdas devido a acção das cerdas num fluido dentifrico envolvente.

Ainda que uma forma de realização preferida da invenção tenha sido aqui descrita para ilustração, deve entender-se que podem ser introduzidas várias alterações, modificações e substituições nesta forma de realização sem se sair do âmbito da protecção que é definido pelas reivindicações que se seguem.

Lisboa, 31 de Maio de 2000

O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

16

Claims

| I—^ REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de higiene dental (10) para limpeza de dentes (50,53) e de áreas gengivais e interdentais, que compreende: um corpo (12,95) que inclui um braço (32) montado de maneira a mover-se; um conjunto de cerdas (47,52,70A) com extremidades livres, sendo o conjunto de cerdas (47,52,70A) localizado próximo de uma extremidade (44) do braço (32); e peças (16,26,35 e 36) no corpo do dispositivo (12, 95) que actuam para mover o braço (32) e com isso o conjunto de cerdas (4 7, 52, 7 0A), caracterizado por as referidas peças (16,26,35 e 36) actuarem para mover o braço (32), de tal maneira que as pontas das cerdas (47,52,70A) se movem a uma velocidade maior que aproximadamente 1,5 metros por segundo, o que é suficiente para produzir uma acção de limpeza com um fluido dentifrico (56) para além das pontas das cerdas (47,52,70A) .
2. Dispositivo de higiene dental (10) de acordo com a reivindicação 1, em que o esforço de limpeza na placa dental (77) conseguido pela acção do aparelho é superior a 50 Pa a uma distância de 2 mm das pontas das cerdas (47,52,70A) .
3. Aparelho (10) de acordo com a reivindicação 1, em que as cerdas (47,52,70A) se prolongam substancialmente na 1 t Γ perpendicular ao braço (32) e em que as pontas das cerdas (47,52,70a) se movem num único plano.
4. Aparelho (10) de acordo com a reivindicação 1, em que as pontas das cerdas são recortadas, ficando cada uma das zonas recortadas na faixa dos 5-8 mm de comprimento, com uma profundidade de 1,5-3 mm.
5. Método para limpeza de dentes (50,53) e de áreas gengivais e interdentais, usando uma escova de dentes (10) possuindo um braço móvel (32) com um conjunto de cerdas (47,52,70A) numa sua extremidade, que compreende os passos de: provisão de um fluido dental (56) junto aos dentes (50,53) e às áreas gengivais e interdentais a serem limpos; e movimentação do braço (32) e, em consequência, das cerdas (47,52,70A), de maneira que as pontas das cerdas (47,52, 70A) se deslocam através do fluido dentifrico (56) a uma velocidade maior que aproximadamente 1,5 metros por segundo, produzindo desta forma um efeito de limpeza através do movimento correspondente do fluido dental (56) para além das pontas das cerdas (47,52,70A).
6. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 1 ou método de acordo com a reivindicação 5, em que o efeito de limpeza atinge as áreas gengivais e interdentais sem as pontas das cerdas (47,52,70A) estarem na sua vizinhança imediata.
7. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 1 ou método de acordo com a reivindicação 5, em que a frequência do movimento das pontas das cerdas (47,52,70A) está entre os 40 e os 500 Hz e em que a amplitude do movimento está dentro da faixa dos 0,5 aos 6 mm. 2 Γ
8. Dispositivo (10) ou método de acordo com a reivindicação 7, em que a frequência é menor que a frequência de ressonância das cerdas (47,52,70A).
9. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 1 ou método de acordo com a reivindicação 5, em que o movimento das cerdas (47,52,70A) produz uma pressão acústica de pelo menos 1,5 kPa.
10. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 1 ou método de acordo com a reivindicação 5, em que o movimento das referidas cerdas (47,52,70A) está num único plano, de tal maneira que quando as cerdas (47,52,70A) estão posicionadas horizontalmente contra os dentes (50,53), as pontas das cerdas (47,52,70A) se movem verticalmente na direcção e para além da linha das gengivas.
11. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 1 ou método de acordo com a reivindicação 5, em que o conjunto de cerdas (47,52,70A) roda seguindo um arco pré-escolhido.
12. Dispositivo de higiene dental (10) para limpeza de dentes (50,53) e de áreas gengivais e interdentais, que compreende: um corpo (12,95) que inclui um braço (32) montado de forma a mover-se; um conjunto de cerdas (47,52,70A) tendo extremidades livres, sendo o conjunto de cerdas (47,52,70A) localizado na vizinhança de uma extremidade (44) do braço (32); e peças (16,26,35 e 36) no corpo (12,95) que funcionam para mover o braço (32) e, em consequência, o conjunto de cerdas (47,52,70A), de tal maneira que as pontas das cerdas (47,52,70A) se movem a uma velocidade suficiente 3 1 V t U -t para criar um campo alternativo de pressão num fluido dentífrico (56) suficiente para que o referido fluido dentífrico (56) circule em direcções opostas alternadas aproximadamente à velocidade das cerdas (47,52,70A), caracterizado por a frequência do movimento das pontas das cerdas (47,52,70A) estar entre 40 e 500 Hz, por a amplitude do movimento das cerdas estar dentro da faixa dos 0,5 aos 6 mm, e por o movimento das cerdas (47,52, 70A) produzir uma pressão acústica de pelo menos 1,5 kPa, sendo o campo de pressão alternada, que é criado no fluido dental em contacto com os dentes (50,53) e com as áreas gengivais e interdentais, suficiente para danificar significativamente a placa dental (77) nas áreas gengivais e interdentais, sem contacto físico entre as cerdas (47, 52,70A) e a placa (77).
13. Método para limpeza de dentes (50,53) e de áreas interdentais e gengivais, que usa uma escova de dentes (10) possuindo numa das suas extremidades um braço móvel (32) com um conjunto de cerdas (47,52,70A), que compreende os passos de: provisão de um fluido dentífrico (56) na vizinhança dos dentes (50,53) e das áreas interdentais e gengivais a ser limpos; e movimentação do braço (32) e, em consequência, das cerdas (47,52,70A) , de tal maneira que as pontas das cerdas (47, 52,70A) se movem a uma velocidade suficiente para criar um campo de pressão alternada no fluido dentífrico (56) suficiente para o referido fluido (56) se mover alternadamente em direcções opostas aproximadamente à velocidade das cerdas (47,52,70A), em que a frequência do movimento das pontas das cerdas (47,52,70A) se situa entre 40 e 500 Hz, em que a amplitude do movimento das cerdas 4 \ (47,52,70α) está contida na faixa dos 0,5 a 6 mm e em que o movimento das cerdas (47,52,70A) produz uma pressão acústica de pelo menos 1,5 kPa, sendo o campo de pressão alternada suficiente para danificar significativamente a placa dental (77) sem contacto físico entre as cerdas (47, 52,70A) e a placa (77).
14. Dispositivo de higiene dental (10) para limpeza de dentes (50,53) e de áreas gengivais e interdentais, que compreende: um corpo (12,95), que inclui um braço (32) montado de maneira a poder mover-se; um conjunto de cerdas (47,52,70A) tendo extremidades livres, estando o conjunto de cerdas (47,52,70A) localizado na vizinhança de uma extremidade (44) do braço (32) ; e peças (16,26,35 e 36) no corpo (12,95), que podem ser accionadas para mover o braço (32) e, em consequência, o conjunto de cerdas (47,52,70A), caracterizado por as referidas peças (16,26,35 e 36) serem accionadas para mover o braço (32) de tal maneira que as pontas das cerdas (47,52,70A) se movam a uma frequência entre os 40 e os 500 Hz, de tal maneira que a amplitude do movimento das referidas cerdas esteja dentro da faixa dos 0,5 aos 6 mm e tal que a velocidade das pontas das referidas cerdas seja suficiente para produzir uma pressão tangencial de limpeza de aproximadamente pelo menos 50 Pa nas bactérias (66) dos dentes (50,53) nas áreas gengivais e interdentais suficiente para eliminar as referidas bactérias (66) sem contacto físico entre as cerdas (47, 52,70A) e as bactérias (66). 5 Γ L-Cj
15. Dispositivo (10) de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 12 ou reivindicação 14 ou um método de acordo com a reivindicação 5, em que a velocidade das cerdas (47,52,70a) é pelo menos 1,5 metros por segundo e de preferência mais que 2,0 metros por segundo.
16. Método para lavagem de dentes (50,53) e áreas gengivais e interdentais, que usa uma escova de dentes (10) com um braço móvel (32) com um conjunto de cerdas (47,52,70A) numa das suas extremidades, compreendendo os passos de: provisão de um fluido dentifrico (56) na vizinhança dos dentes (52,53) e das áreas gengivais e interdentais a serem limpas; e movimentação do braço (32) e, em consequência, das cerdas (47,52,70A), de tal maneira que as pontas das cerdas (47, 52,70A) se movem a uma frequência entre 40 e 500 Hz, em que a amplitude do movimento das cerdas (47,52,70A) está dentro da faixa dos 0,5 aos 6 mm, em que a velocidade das pontas das cerdas (47,52,70A) é suficiente para produzir uma pressão tangencial de aproximadamente de pelo menos 50 Pa nas bactérias (66) dos dentes (50,53) nas áreas gengivais e interdentais suficiente para eliminar as referidas bactérias sem contacto físico entre as cerdas (47,52,70A) e as bactérias (66).
17. Método de acordo com a reivindicação 5 ou reivindicação 13 ou reivindicação 16, em que o fluido dentifrico (56) contém partículas abrasivas que incrementam a eliminação das bactérias (66).
18. Método de acordo com a reivindicação 5 ou reivindicação 13 ou reivindicação 16, em que o fluido dentifrico (56) contém agentes que libertam oxigénio. 6
19. Método de acordo com a reivindicação 5 ou reivindicação 13 ou reivindicação 16, em que o fluido dental (56) contém um agente antibacteriano. Lisboa, 31 de Maio de 2000 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL 7