RU2779049C2

RU2779049C2 - Method and device for detection of early caries

Info

Publication number: RU2779049C2
Application number: RU2020102300A
Authority: RU
Inventors: Йоханнес Хендрикус Мария СПРЁЙТ; Кристиан Николае ПРЕСУРА; Стивен Чарльз ДИН
Original assignee: Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2022-08-31

Abstract

FIELD: medical equipment.

SUBSTANCE: group of inventions relates to medical equipment and allows for the effective detection of caries. A method for the detection of one or more caries, using an image generation device, includes following stages: (i) a stage of direction of light from the first light source to a tooth; (ii) a stage of measurement, using an optical sensor, of transmittance of light from the first light source through the specified tooth; (iii) a stage of direction of light from the second light source to the tooth, wherein the second light source directs light to the tooth at an angle different from the first light source; (iv) a stage of measurement, using the optical sensor, of reflection from the specified tooth of light from the second light source; (v) a stage of comparison of measured transmittance with measured reflection, and (vi) a stage of determination, at least partially based on the specified comparison, whether caries is present in this tooth.

EFFECT: effective detection of caries.

12 cl, 11 dwg

Description

Область техникиTechnical field

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к системам и способам обнаружения кариеса с использованием пропускания света через зуб и отражения света от указанного зуба, обнаруживаемых устройством для формирования изображения.[0001] The present invention generally relates to systems and methods for detecting caries using transmission of light through a tooth and reflection of light from said tooth, detected by an imaging device.

Уровень техникиState of the art

[0002] Правильная техника чистки зубов щеткой и зубной нитью с учетом продолжительности и зоны охвата при чистке щеткой и зубной нитью , способствует обеспечению долговременного здорового состояние зубов в долгосрочной перспективе. Многие проблемы, связанные с зубами, возникают у тех лиц, которые не выполняют регулярную чистку своих зубов с помощью щетки и зубной нити или делают это ненадлежащим образом. Когда бактерии разрушают твердые ткани зубов, может возникать разрушение поверхностей зуба, называемое кариесом. Если позволить кариесу развиваться без лечения, он будет разрушать зуб дальше, что в результате приведет к боли, инфекции и возможной потере этого зуба.[0002] Proper brushing and flossing technique, taking into account the duration and reach of brushing and flossing, contributes to long-term dental health in the long term. Many dental problems occur in individuals who do not regularly brush and floss their teeth, or do so improperly. When bacteria break down the hard tissues of the teeth, tooth decay, called caries, can occur. If caries is allowed to develop without treatment, it will destroy the tooth further, resulting in pain, infection, and eventual loss of that tooth.

[0003] Следовательно, хотя желательно не допустить кариеса, целесообразно обнаружить кариес как можно раньше, чтобы его можно было бы вылечить до того, как произойдет существенное повреждение зуба. Ранний кариес не столь большой, зуб меньше поврежден и поэтому часто легко поддается лечению у стоматолога за одно посещение. Поскольку многие люди боятся стоматологов или редко назначают визиты к стоматологу со значительными временными промежутками между ними, было бы целесообразно иметь способ обнаружения раннего кариеса вне стоматологического кабинета. Однако существующие в настоящее время способы обнаружения раннего кариеса вне стоматологического кабинета являются неудовлетворительными и часто не могут идентифицировать кариес.[0003] Therefore, although it is desirable to prevent caries, it is advisable to detect caries as early as possible so that it can be treated before significant damage to the tooth occurs. Early caries is not as big, the tooth is less damaged and therefore can often be easily treated by the dentist in one visit. Because many people are afraid of dentists or rarely schedule dental appointments with significant time gaps between them, it would make sense to have a way to detect early caries outside of the dentist's office. However, the current methods for detecting early caries outside the dental office are unsatisfactory and often fail to identify caries.

[0004] Одной из технологий обнаружения кариеса является рентгенологическое исследование, но это не подходит для домашнего применения. Другая технология обнаружения раннего кариеса представляет собой способ волоконно-оптической трансиллюминации (FOTI, fiber optic trans-illumination), в котором зуб проверяют при помощи освещения видимым светом. Другие оптические приемы для обнаружения кариеса используют инфракрасное излучение, поскольку кариес в значительной степени менее прозрачен благодаря рассеянию инфракрасного излучения в этом местоположении. Среди прочих ограничений, технологии FOTI испытывают проблемы, связанные с рассеянием света зубами, которые приводят к плохому контрасту. Наличие зубов с пятнами также приводит к недостоверному обнаружению кариеса. Следовательно, существующие способы обнаружения кариеса являются дорогостоящими, потенциально опасными и/или страдают от артефактов, вызываемых рассеянием света, наличием зубов с пятнами или стоматологических работ.[0004] One of the technologies for detecting caries is x-ray, but this is not suitable for home use. Another technology for detecting early caries is the fiber optic trans-illumination (FOTI) method, in which the tooth is examined using visible light illumination. Other optical techniques for detecting caries use infrared radiation, since caries is largely less transparent due to scattering of infrared radiation at this location. Among other limitations, FOTI technologies experience problems with light scattering by the teeth, which result in poor contrast. The presence of stained teeth also leads to false detection of caries. Therefore, existing methods for detecting caries are costly, potentially dangerous, and/or suffer from artifacts caused by light scattering, stained teeth, or dental work.

[0005] Следовательно, в данной области техники существует постоянная потребность в способах и системах для эффективного и доступного раннего обнаружения кариеса.[0005] Therefore, there is a continuing need in the art for methods and systems for efficient and affordable early detection of caries.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

[0006] Настоящее изобретение относится к изобретательским системам и способам обнаружения одного или более кариесов с использованием устройства для формирования изображения. Различные варианты осуществления и реализации, описанные в настоящем документе, относятся к устройству для формирования изображения, использующему пропускание света через зуб и отражение света от него для улучшения обнаружения раннего кариеса и в то же время уменьшения артефактов. Устройство для формирования изображения излучает свет на зуб с использованием двух источников света, расположенных под различными углами относительно друг друга. Устройство для формирования изображения измеряет пропускание света от первого источника света через зуб и измеряет отражение от зуба света от второго источника света. При помощи сравнения измеренного пропускания с измеренным отражением система определяет, присутствует ли в зубе кариес.[0006] The present invention relates to inventive systems and methods for detecting one or more caries using an imaging device. The various embodiments and implementations described herein relate to an imaging device using transmission of light through and reflection of light from a tooth to improve detection of early caries while at the same time reducing artifacts. The imaging device emits light onto the tooth using two light sources positioned at different angles relative to each other. The imaging device measures the transmission of light from the first light source through the tooth and measures the reflection from the tooth of light from the second light source. By comparing the measured transmission with the measured reflectance, the system determines if the tooth has caries.

[0007] В общем, в соответствии с одним аспектом предложен способ обнаружения одного или более кариесов с использованием устройства для формирования изображения. Способ включает следующие этапы: (i) этап направления света от первого источника света к зубу; (ii) этап измерения с помощью оптического датчика пропускания света от первого источника света через указанный зуб; (iii) этап направления света от второго источника света к зубу, причем второй источник света направляет свет на зуб под углом, отличным от первого источника света; (iv) этап измерения с помощью оптического датчика отражения от указанного зуба света от второго источника света; (v) этап сравнения измеренного пропускания с измеренным отражением и (vi) этап определения по меньшей мере частично на основании указанного сравнения, присутствует ли кариес в этом зубе.[0007] In general, in accordance with one aspect, a method for detecting one or more caries using an imaging device is provided. The method includes the following steps: (i) directing light from the first light source towards the tooth; (ii) the step of measuring with an optical sensor the transmission of light from the first light source through said tooth; (iii) the step of directing light from the second light source to the tooth, and the second light source directs light to the tooth at an angle different from the first light source; (iv) the step of measuring with an optical sensor the reflection from said tooth of light from the second light source; (v) the step of comparing the measured transmission with the measured reflection; and (vi) the step of determining, at least in part based on said comparison, whether caries is present in the tooth.

[0008] В соответствии с вариантом осуществления изобретения способ также включает этап получения с помощью оптического датчика датчиковых данных в отсутствие света от первого и второго источников света, причем указанный этап сравнения также включает этап вычитания датчиковых данных, полученных в отсутствие света, из измеренного пропускания и/или измеренного отражения.[0008] According to an embodiment of the invention, the method also includes the step of obtaining, with an optical sensor, sensor data in the absence of light from the first and second light sources, said step of comparing also comprising the step of subtracting the sensor data obtained in the absence of light from the measured transmission, and /or measured reflection.

[0009] В соответствии с вариантом осуществления изобретения оптический датчик представляет собой датчик изображения, причем значение пропускания и значение отражения определяют для каждого пикселя датчика изображения, а указанный этап определения основан на локальном изменении значения пропускания и значения отражения для одного или более пикселей.[0009] In accordance with an embodiment of the invention, the optical sensor is an image sensor, wherein the transmittance and reflectance value are determined for each pixel of the image sensor, and said determination step is based on a local change in the transmittance and reflective value for one or more pixels.

[0010] В соответствии с вариантом осуществления изобретения способ также включает этап предоставления пользователю определения, присутствует ли в зубе кариес.[0010] In accordance with an embodiment of the invention, the method also includes the step of providing the user with a determination of whether caries is present in the tooth.

[0011] В соответствии с вариантом осуществления изобретения способ также включает этап сообщения определения, присутствует ли в зубе кариес, на удаленное устройство.[0011] In accordance with an embodiment of the invention, the method also includes the step of reporting a determination of whether caries is present in the tooth to the remote device.

[0012] В соответствии с вариантом осуществления изобретения первый или второй источник света также содержит оптический элемент.[0012] In accordance with an embodiment of the invention, the first or second light source also contains an optical element.

[0013] В соответствии с вариантом осуществления изобретения по меньшей мере один из первого или второго источников света представляет собой источник флуоресцентного излучения.[0013] According to an embodiment of the invention, at least one of the first or second light sources is a fluorescent light source.

[0014] В соответствии с вариантом осуществления изобретения первый и второй источники света испускают свет, имеющий длину волны в промежутке от 900 нм до 1100 нм.[0014] In accordance with an embodiment of the invention, the first and second light sources emit light having a wavelength in the range from 900 nm to 1100 nm.

[0015] В соответствии с аспектом предложено устройство для формирования изображения, выполненное с возможностью обнаружения одного или более кариесов. Устройство содержит: оптический датчик; первый источник света, выполненный с возможностью направления света к зубу таким образом, что оптический датчик измеряет пропускание света от первого источника света через зуб; второй источник света, выполненный с возможностью направления света к указанному зубу таким образом, что оптический датчик измеряет отражение от зуба света от второго источника света; и контроллер, выполненный с возможностью (i) сравнения измеренного пропускания с измеренным отражением; и (ii) определения по меньшей мере частично на основании указанного сравнения, присутствует ли кариес в этом зубе.[0015] In accordance with an aspect, an imaging device is provided that is capable of detecting one or more caries. The device contains: an optical sensor; a first light source configured to direct light toward the tooth such that the optical sensor measures the transmission of light from the first light source through the tooth; a second light source configured to direct light toward said tooth such that the optical sensor measures the tooth's reflection of light from the second light source; and a controller configured to (i) compare the measured transmission with the measured reflection; and (ii) determining, at least in part based on said comparison, whether caries is present in that tooth.

[0016] В соответствии с вариантом осуществления изобретения второй источник света выполнен с возможностью направления света на зуб под углом, различным относительно первого источника света.[0016] In accordance with an embodiment of the invention, the second light source is configured to direct light onto the tooth at an angle different from the first light source.

[0017] В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство также содержит пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью предоставления пользователю определения, присутствует ли в указанном зубе кариес.[0017] According to an embodiment of the invention, the device also includes a user interface configured to provide a user with a determination of whether a specified tooth has caries.

[0018] В соответствии с аспектом предложена система для формирования изображения, выполненная с возможностью предоставления пользователю информации об одном или более кариесах. Система содержит: оптическое устройство, содержащее: (i) оптический датчик; (ii) первый источник света, выполненный с возможностью направления света к зубу таким образом, что оптический датчик измеряет пропускание света от первого источника света через зуб; (iii) второй источник света, выполненный с возможностью направления света к зубу таким образом, что оптический датчик измеряет отражение от зуба света от второго источника света; (iv) контроллер, выполненный с возможностью сравнения измеренного пропускания с измеренным отражением и определения по меньшей мере частично на основании указанного сравнения, присутствует ли кариес в этом зубе; и (v) модуль обмена сообщениями, выполненный с возможностью передачи указанного определения; причем указанная система также содержит устройство пользовательского интерфейса, содержащее: (i) модуль обмена сообщениями, выполненный с возможностью приема сообщенного определения; и (ii) пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью предоставления пользователю определения, присутствует кариес ли в этом зубе.[0018] In accordance with an aspect, an imaging system is provided that is configured to provide a user with information about one or more caries. The system comprises: an optical device, comprising: (i) an optical sensor; (ii) a first light source configured to direct light toward the tooth such that the optical sensor measures the transmission of light from the first light source through the tooth; (iii) a second light source configured to direct light toward the tooth such that the optical sensor measures the tooth's reflection of light from the second light source; (iv) a controller configured to compare the measured transmission with the measured reflection and determine, at least in part based on said comparison, whether caries is present in the tooth; and (v) a messaging module configured to transmit said definition; wherein said system also includes a user interface device comprising: (i) a messaging module configured to receive the reported definition; and (ii) a user interface configured to provide the user with a determination of whether the tooth has caries.

[0019] Как использован в настоящем документе в целях настоящего раскрытия, термин "контроллер" в целом используют для описания различных устройств, относящихся к работе устройства, системы или способа потоковых измерений. Для исполнения различных функций, обсуждаемых в настоящем документе, контроллер может быть реализован различными способами (например, с помощью специализированного аппаратного обеспечения). "Процессор" представляет собой один пример контроллера, который использует один или более микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы с помощью программного обеспечения (например, микрокода) для исполнения различных функций, обсуждаемых в настоящем документе. Контроллер может быть реализован как с использованием процессора, так и без его использования, а также может быть реализован в виде комбинации специализированного аппаратного обеспечения, предназначенного для исполнения некоторых функций, и процессора (например, одного или более программируемых микропроцессоров и связанных схем), предназначенного для исполнения других функций. Примеры контроллерных компонентов, которые могут быть использованы в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, среди прочего содержат обычные микропроцессоры, специализированные интегральные схемы (специализированные ИС) и программируемые пользователем вентильные матрицы (ППВМ).[0019] As used herein for the purposes of this disclosure, the term "controller" is generally used to describe various devices related to the operation of a stream measurement device, system, or method. To perform the various functions discussed herein, the controller may be implemented in various ways (eg, using dedicated hardware). A "processor" is one example of a controller that uses one or more microprocessors that can be programmed with software (eg, microcode) to perform the various functions discussed herein. The controller may be implemented with or without a processor, and may also be implemented as a combination of specialized hardware designed to perform certain functions and a processor (for example, one or more programmable microprocessors and associated circuits) designed to performance of other functions. Examples of controller components that can be used in various embodiments of the present invention include conventional microprocessors, application specific integrated circuits (ASICs), and field programmable gate arrays (FPGAs), among others.

[0020] В различных реализациях процессор или контроллер могут быть связаны с одним или более носителей информации (в настоящем документе называемых, как правило, запоминающим устройством, например, энергозависимое или энергонезависимое компьютерное запоминающее устройство). В некоторых реализациях эти носители информации могут быть закодированы с помощью одной или более программ, которые при их выполнении на одном или более процессорах и/или контроллерах исполняют по меньшей мере некоторые из функций, обсуждаемых в настоящем документе. Различные носители информации могут быть закреплены в процессоре или контроллере или могут быть выполнены с возможностью транспортировки таким образом, что одна или более сохраненные на них программы могут быть загружены в процессор или контроллер так, чтобы реализовать различные аспекты настоящего изобретения, обсуждаемые в настоящем документе. Термины "программа" или "компьютерная программа" в настоящем документе использованы в общем значении для обозначения любого типа компьютерного кода (например, программного обеспечения или микрокода), который может быть использован для программирования одного или более процессоров и контроллеров.[0020] In various implementations, a processor or controller may be associated with one or more storage media (generally referred to herein as a storage device, eg, volatile or non-volatile computer storage device). In some implementations, these media may be encoded with one or more programs that, when executed on one or more processors and/or controllers, perform at least some of the functions discussed herein. Various storage media may be affixed to the processor or controller or may be transportable such that one or more programs stored thereon may be loaded into the processor or controller so as to implement the various aspects of the present invention discussed herein. The terms "program" or "computer program" are used herein generically to refer to any type of computer code (eg, software or microcode) that can be used to program one or more processors and controllers.

[0021] Следует понимать, что предполагается, что все комбинации изложенных выше понятий и дополнительных понятий, обсуждаемые более подробно ниже (в том случае, когда такие понятия не являются взаимно противоречивыми) являются частью объекта изобретения, описываемого в настоящем документе. В частности, предполагается, что все комбинации заявленного объекта, присутствующие в конце настоящего раскрытия, являются частью объекта изобретения, описываемого в настоящем документе.[0021] It should be understood that all combinations of the above concepts and additional concepts discussed in more detail below (to the extent that such concepts are not mutually inconsistent) are intended to be part of the subject matter described herein. In particular, all combinations of claimed subject matter present at the end of this disclosure are intended to be part of the subject matter described herein.

[0022] Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидны и объяснены со ссылкой на вариант (варианты) осуществления изобретения, описанный (описанные) ниже.[0022] These and other aspects of the present invention will become apparent and explained with reference to the embodiment(s) of the invention described(s) below.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[0023] На чертежах на различных изображениях одинаковые ссылочные обозначения обычно относятся к одинаковым частям. Кроме того, чертежи не обязательно изображены в масштабе, а, как правило, акцентируют внимание на иллюстрации принципов настоящего изобретения.[0023] In the drawings in the various views, like reference numerals generally refer to like parts. In addition, the drawings are not necessarily drawn to scale, but generally focus on illustrating the principles of the present invention.

[0024] На ФИГ. 1 показано схематическое представление устройства для формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0024] FIG. 1 shows a schematic representation of an imaging apparatus according to an embodiment of the invention.

[0025] На ФИГ. 2 показано схематическое представление системы устройства для формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0025] FIG. 2 shows a schematic representation of an imaging device system according to an embodiment of the invention.

[0026] На ФИГ. 3 показана блок-схема способа обнаружения кариеса с помощью устройства для формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0026] FIG. 3 shows a flow chart of a method for detecting caries using an imaging device according to an embodiment of the invention.

[0027] На ФИГ. 4 показано схематическое представление устройства для формирования изображения, расположенного вблизи зуба, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0027] FIG. 4 shows a schematic representation of an imaging device located near a tooth, in accordance with an embodiment of the invention.

[0028] На ФИГ. 5 показано схематическое представление устройства для формирования изображения, расположенного вблизи зуба, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0028] FIG. 5 shows a schematic representation of an imaging device located near a tooth, in accordance with an embodiment of the invention.

[0029] На ФИГ. 6 показано схематическое представление устройства для формирования изображения, расположенного вблизи зуба, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0029] FIG. 6 shows a schematic representation of an imaging device located near a tooth, in accordance with an embodiment of the invention.

[0030] На ФИГ. 7 показано схематическое представление устройства для формирования изображения, расположенного вблизи зуба, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0030] FIG. 7 is a schematic representation of a tooth proximal imaging device according to an embodiment of the invention.

[0031] На ФИГ. 8 показано схематическое представление устройства для формирования изображения, расположенного вблизи зуба, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0031] FIG. 8 shows a schematic representation of an imaging device located near a tooth, in accordance with an embodiment of the invention.

[0032] На ФИГ. 9 показано схематическое представление устройства для формирования изображения, расположенного вблизи зуба, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0032] FIG. 9 is a schematic representation of an imaging device located near a tooth, in accordance with an embodiment of the invention.

[0033] На ФИГ. 10 показано схематическое представление устройства для формирования изображения, расположенного вблизи зуба, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0033] FIG. 10 is a schematic representation of a tooth proximal imaging device in accordance with an embodiment of the invention.

[0034] На ФИГ. 11 показано схематическое представление устройства для формирования изображения, расположенного вблизи зуба, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.[0034] FIG. 11 is a schematic representation of a tooth proximal imaging device according to an embodiment of the invention.

Подробное описание вариантов осуществления изобретенияDetailed description of embodiments of the invention

[0035] В настоящем раскрытии описаны различные варианты осуществления устройства для формирования изображения, выполненного с возможностью обнаружения кариеса. В целом, Заявитель признал и оценил, что было бы полезно предложить устройство, которое измеряет пропускание света через зуб и отражение света от него для улучшения обнаружения раннего кариеса и в то же время уменьшения артефактов. Соответственно, способы и системы, описанные или иным образом предусмотренные в настоящем документе, предлагают систему или устройство, которое излучает свет на зуб с использованием двух источников света, расположенных под различными углами друг к другу. Устройство сравнивает измеренное пропускание с измеренным отражением и на основании отношения пропускания к отражению определяет, присутствует ли кариес в этом зубе.[0035] The present disclosure describes various embodiments of an imaging device capable of detecting caries. In general, the Applicant recognized and appreciated that it would be useful to provide a device that measures the transmission of light through the tooth and the reflection of light from it to improve the detection of early caries and at the same time reduce artifacts. Accordingly, the methods and systems described or otherwise provided herein provide a system or device that emits light onto a tooth using two light sources positioned at different angles to each other. The device compares the measured transmittance with the measured reflectance and determines, based on the transmittance to reflectance ratio, whether caries is present in that tooth.

[0036] Варианты осуществления и реализации, описанные или иным образом предусмотренные в настоящем документе, могут быть использованы с устройством для формирования изображения. Устройство для формирования изображения может представлять собой, например, устройство для ухода за полостью рта. Примеры подходящих устройств для ухода за полостью рта содержат зубную щетку, ирригатор для полости рта, устройство для очистки межзубных промежутков или другое устройство для ухода за полостью рта. Однако настоящее изобретение не ограничено этими перечисленными устройствами, и, таким образом, описанные в настоящем документе раскрытие и варианты осуществления могут охватывать любое устройство для формирования изображения.[0036] The embodiments and implementations described or otherwise contemplated herein may be used with an imaging device. The imaging device may be, for example, an oral care device. Examples of suitable oral care devices include a toothbrush, oral irrigator, interdental cleaner, or other oral care device. However, the present invention is not limited to these listed devices, and thus the disclosure and embodiments described herein may cover any imaging device.

[0037] Со ссылкой на ФИГ. 1, в одном варианте осуществления показано схематическое представление устройства 10 для формирования изображения. В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство для формирования изображения представляет собой переносное устройство, по меньшей мере часть которого выполнена с возможностью помещения в полость рта пользователя для получения информации датчика об одном или более зубах этого пользователя. Устройство для формирования изображения может содержать, например, рукоятку или часть корпуса с удлиняющей частью, размер которой выполнен с возможностью помещения в полость рта пользователя, причем удлиняющая часть содержит один или более элементов, выполненных с возможностью получения информации датчика об одном или более зубах этого пользователя. В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство 10 для формирования изображения может представлять собой устройство для ухода за полостью рта, такое как зубная щетка, флоссер или другое устройство для ухода за полостью рта, и, таким образом, может содержать указанный один или более элементов, выполненных с возможностью получения информации датчика из полости рта пользователя. Следовательно, устройство для ухода за полостью рта пользователя может получать от датчиков информацию о раннем кариесе в полости рта пользователя, возможно, в то же время, когда оно также используется для очистки зубов пользователя и/или тканей полости рта.[0037] With reference to FIG. 1, in one embodiment, a schematic representation of an imaging device 10 is shown. In accordance with an embodiment of the invention, the imaging device is a portable device, at least part of which is adapted to be placed in the oral cavity of the user to obtain sensor information about one or more of the user's teeth. The imaging device may comprise, for example, a handle or body portion with an extension portion sized to fit into the user's mouth, the extension portion comprising one or more elements configured to receive sensor information about one or more of that user's teeth. . In accordance with an embodiment of the invention, the imaging device 10 may be an oral care device such as a toothbrush, flosser, or other oral care device, and thus may comprise said one or more elements made with the possibility of obtaining sensor information from the user's oral cavity. Therefore, the user's oral care device can receive early caries information from the sensors in the user's mouth, possibly at the same time that it is also being used to clean the user's teeth and/or oral tissues.

[0038] Устройство 10 для формирования изображения содержит первый источник 12 света и второй источник 14 света, хотя также возможны дополнительные источники света. Как описано или иным образом предусмотрено в настоящем документе, первый и второй источники света расположены или иным образом выполнены с возможностью освещения зуба под различными углами. Один или оба из источников 12 и 14 света могут представлять собой два или более источников света. В соответствии с вариантом осуществления изобретения один из первого и второго источников света расположен или иным образом выполнен с возможностью освещения зуба светом, который будет использован для получения информации о пропускании этого света через зуб, а другой из первого и второго источников света расположен или иным образом выполнен с возможностью освещения зуба светом, который будет использован для получения информации об отражении этого света от зуба.[0038] The imaging device 10 includes a first light source 12 and a second light source 14, although additional light sources are also possible. As described or otherwise provided herein, the first and second light sources are positioned or otherwise configured to illuminate a tooth from different angles. One or both of the light sources 12 and 14 may be two or more light sources. In accordance with an embodiment of the invention, one of the first and second light sources is located or otherwise configured to illuminate the tooth with light that will be used to obtain information about the transmission of this light through the tooth, and the other of the first and second light sources is located or otherwise configured with the possibility of illuminating the tooth with light that will be used to obtain information about the reflection of this light from the tooth.

[0039] В одной компоновке в соответствии с настоящим изобретением, первый и второй источник света могут быть выполнены с возможностью излучения инфракрасного света, имеющего диапазон длин волны в промежутке от 900 нм и 1100 нм, причем 1000 нм может представлять собой оптимальную длину волны. Это приводит к получению оптимального контраста для кариеса, и в то же время может быть обнаружено доступным фотодатчиком. Однако для освещения зубов пользователя с целью обнаружения кариеса могут быть использованы другие длины волн света, включая диапазоны, отличные от инфракрасного.[0039] In one arrangement in accordance with the present invention, the first and second light source may be configured to emit infrared light having a wavelength range between 900 nm and 1100 nm, with 1000 nm may be the optimal wavelength. This results in optimal contrast for caries, and at the same time can be detected by the available photosensor. However, other wavelengths of light, including wavelengths other than infrared, may be used to illuminate the user's teeth to detect caries.

[0040] Как описано в настоящем документе, первый и второй источники света могут быть выполнены с возможностью одновременного или последовательного излучения света. Например, первый и второй источники света могут одновременно излучать по направлению к зубу продолжительный, мигающий или импульсный световой луч. В качестве другого примера, первый и второй источники света могут излучать по направлению к зубу продолжительный, мигающий или импульсный световой луч последовательно или чередующимся способом или в соответствии с другой схемой. Например, первый источник света может многократно излучать луч по сравнению со вторым источником света, и наоборот. Эти вариации требуют наличия взаимодействия между источниками света, которое может координироваться при помощи контроллера или другого компонента устройства или системы для формирования изображения.[0040] As described herein, the first and second light sources may be configured to emit light simultaneously or sequentially. For example, the first and second light sources may simultaneously emit a continuous, flashing or pulsed light beam towards the tooth. As another example, the first and second light sources may emit a continuous, flashing or pulsed light beam towards the tooth in a sequential or alternating manner or in accordance with another pattern. For example, the first light source may repeatedly emit a beam compared to the second light source, and vice versa. These variations require an interaction between light sources that can be coordinated by a controller or other component of the device or system to form an image.

[0041] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения устройство 10 для формирования изображения содержит один источник 12 света, выполненный с возможностью освещения зуба по меньшей мере под двумя различными углами. В соответствии с вариантом осуществления изобретения источник 12 света расположен или иным образом выполнен с возможностью освещения зуба светом, который будет использован для получения информации о пропускании этого света через зуб, и также расположен или иным образом выполнен с возможностью освещения зуба светом, который будет использован для получения информации об отражении этого света от зуба. Например, источник 12 света расположен или иным образом выполнен с возможностью освещения зуба под первым углом, а устройство может иметь световой путь, такой как световод, зеркало или другой механизм, для освещения зуба под вторым углом. В соответствии с вариантом осуществления изобретения свет, излучаемый от источника света, может быть модифицирован с возможностью обеспечения света, обладающего различными параметрами, в два местоположения на этом зубе. Например, свет может быть модифицирован с помощью оптического переключателя или модулятора таким образом, что датчик изображения может проводить различия между захваченными изображениями.[0041] In accordance with another embodiment of the invention, the imaging device 10 comprises a single light source 12 configured to illuminate a tooth from at least two different angles. In accordance with an embodiment of the invention, the light source 12 is positioned or otherwise configured to illuminate a tooth with light that will be used to obtain information about the transmission of this light through the tooth, and is also positioned or otherwise configured to illuminate the tooth with light that will be used to obtaining information about the reflection of this light from the tooth. For example, light source 12 is positioned or otherwise configured to illuminate a tooth at a first angle, and the device may have a light path such as a light guide, mirror, or other mechanism to illuminate a tooth at a second angle. In accordance with an embodiment of the invention, the light emitted from the light source can be modified to provide light with different parameters to two locations on that tooth. For example, the light can be modified with an optical switch or modulator so that the image sensor can discriminate between captured images.

[0042] Устройство 10 для формирования изображения содержит оптический датчик 16, выполненный с возможностью получения относящейся к свету информации от зуба, содержащей пропускание света через зуб и отражение света от зуба. Оптический датчик должен быть выполнен с возможностью обнаружения света, имеющего длину волны вблизи или равной длине волны (длинам волн) света, излученного первым и вторым источниками света. В случае инфракрасного излучения оптический датчик должен быть выполнен с возможностью обнаружения инфракрасного излучения. В соответствии с вариантом осуществления изобретения оптический датчик представляет собой прибор с зарядовой связью на основе кремния, ПЗС устройство для формирования изображения на основе кремния. Однако возможны многие другие компоновки, содержащие камеру или другой оптический датчик.[0042] The imaging device 10 includes an optical sensor 16 configured to receive light-related information from a tooth, comprising transmission of light through the tooth and reflection of light from the tooth. The optical sensor must be configured to detect light having a wavelength near or equal to the wavelength(s) of light emitted by the first and second light sources. In the case of infrared radiation, the optical sensor must be capable of detecting infrared radiation. According to an embodiment of the invention, the optical sensor is a silicon-based charge-coupled device, a silicon-based CCD imaging device. However, many other arrangements containing a camera or other optical sensor are possible.

[0043] Устройство 10 для формирования изображения также содержит контроллер 20. Контроллер 20 может быть образован из одного или нескольких модулей, а также может быть выполнен с возможностью управления устройством 10 для формирования изображения в ответ на входной сигнал, такой как входной сигнал, полученный при помощи кнопки активации или другой активации пользователем или независимо от пользователя. Контроллер 20 может содержать, например, процессор 22 и запоминающее устройство 24. Процессор 22 может принимать любую подходящую форму, включая среди прочего микроконтроллер, множество микроконтроллеров, схемы, один процессор или множество процессоров. Запоминающее устройство 24 может принимать любую подходящую форму, включая энергонезависимое запоминающее устройство и/или ОЗУ. Энергонезависимое запоминающее устройство может содержать постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), накопитель на жестких магнитных дисках (НЖМД) или твердотельный накопитель (SSD, solid state drive). Запоминающее устройство может хранить среди прочего операционную систему. ОЗУ используется процессором для временного хранения данных. В соответствии с вариантом осуществления изобретения операционная система может содержать код, который при выполнении контроллером 20 управляет работой аппаратных компонентов устройства 10 для формирования изображения.[0043] The imaging device 10 also includes a controller 20. The controller 20 may be formed from one or more modules, and may also be configured to control the imaging device 10 in response to an input signal, such as an input signal obtained from by means of an activation button or other activation by the user or independent of the user. The controller 20 may include, for example, a processor 22 and a memory 24. The processor 22 may take any suitable form, including, but not limited to, a microcontroller, multiple microcontrollers, circuits, a single processor, or multiple processors. The storage device 24 may take any suitable form, including non-volatile storage and/or RAM. The non-volatile storage device may comprise read only memory (ROM), a hard disk drive (HDD), or a solid state drive (SSD, solid state drive). The storage device may store, among other things, an operating system. RAM is used by the processor for temporary storage of data. In accordance with an embodiment of the invention, the operating system may contain code that, when executed by the controller 20, controls the operation of the hardware components of the imaging device 10.

[0044] Устройство 10 для формирования изображения может содержать пользовательский интерфейс 18, который может быть использован для предоставления информации пользователю. Пользовательский интерфейс 18 относится к интерфейсу между устройством для формирования изображения или другим устройством и пользователем-человеком или оператором для обеспечения связи между пользователем и устройством (устройствами). Примеры пользовательских интерфейсов, которые могут быть использованы в различных реализациях настоящего изобретения, среди прочего содержат переключатели, потенциометры, кнопки, круговые шкалы, ползунки, шаровые манипуляторы, дисплейные экраны, различные типы графических пользовательских интерфейсов (ГПИ), сенсорные экраны, микрофоны и другие типы датчиков, которые могут принимать некоторые формы генерируемых человеком стимулов и в ответ на них генерировать сигнал.[0044] The imaging device 10 may include a user interface 18 that may be used to provide information to the user. User interface 18 refers to an interface between an imaging device or other device and a human user or operator for communication between the user and the device(s). Examples of user interfaces that can be used in various implementations of the present invention include, but are not limited to, switches, potentiometers, buttons, dials, sliders, trackballs, display screens, various types of graphical user interfaces (GUIs), touch screens, microphones, and other types of sensors that can take some form of human-generated stimulus and generate a signal in response.

[0045] В соответствии с вариантом осуществления изобретения пользовательский интерфейс 18 может предоставлять информацию пользователю об одном или более кариесах, обнаруженных при помощи устройства для формирования изображения. Указанная информация может быть представлена в виде карты полости рта пользователя с идентифицированными кариесами или в виде списка кариесов по номерам зубов среди многих других способов передачи этой информации. В соответствии с вариантом осуществления изобретения механизм обратной связи, например, может предоставлять звуковой и/или тактильный сигнал обратной связи, такой как звуковой сигнал или вибрация, в реальном времени по мере обнаружения кариеса.[0045] In accordance with an embodiment of the invention, the user interface 18 may provide information to the user about one or more caries detected by the imaging device. This information can be presented as a map of the user's mouth with identified cavities, or as a list of cavities by tooth number, among many other ways of conveying this information. In accordance with an embodiment of the invention, the feedback mechanism, for example, may provide audible and/or tactile feedback, such as an audible signal or vibration, in real time as caries is detected.

[0046] Устройство 10 для формирования изображения может содержать один или более дополнительных датчиков 26. Датчик 26 может быть расположен в любом месте в пределах устройства, включая, например, местоположение в пределах рукоятки или удлиняющей части, выполненной с возможностью помещения в полость рта пользователя во время использования. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения датчик 26 может быть выполнен за одно целое с контроллером 20. Датчик 26 может содержать, например, датчик инерциального движения, такой как акселерометр, гироскоп или магнитный датчик. В соответствии с вариантом осуществления изобретения датчик 26 выполнен с возможностью обеспечения показаний для шести осей относительного движения (три оси перемещения и три оси вращения) с использованием, например, 3-осевого гироскопа и 3-осевого акселерометра. В качестве другого примера, датчик 26 выполнен с возможностью обеспечения показаний для девяти осей относительного движения с использованием, например, 3-осевого гироскопа, 3-осевого акселерометра и 3-осевого магнитометра. Могут быть использованы другие датчики, как в одиночку, так и в сочетании с этими датчиками, включая среди прочего датчик давления или другие типы датчиков, такие как емкостной датчик, часы, таймер и другие типы датчиков. Могут быть использованы многие различные типы датчиков, как описано или иным образом предусмотрено в настоящем документе. В соответствии с вариантом осуществления изобретения датчик 26 выполнен с возможностью генерации информации, указывающей на ускорение и угловую ориентацию устройства 10 для формирования изображения. Этот датчик может содержать два или более датчиков 26, которые вместе функционируют в качестве 6-осевой или 9-осевой системы пространственного датчика. Благодаря использованию датчика 26, например, устройство 10 для формирования изображения может получать информацию, используемую для определения, где расположено устройство в полости рта пользователя. Эта информация среди многих других применений может быть использована для предоставления обратной связи пользователю о местоположении обнаруженного кариеса.[0046] The imaging device 10 may include one or more additional sensors 26. The sensor 26 may be located anywhere within the device, including, for example, a location within a handle or extension adapted to be placed in the user's mouth during time of use. In accordance with one embodiment of the invention, sensor 26 may be integral with controller 20. Sensor 26 may include, for example, an inertial motion sensor such as an accelerometer, gyroscope, or magnetic sensor. In accordance with an embodiment of the invention, sensor 26 is configured to provide indications for six axes of relative motion (three axes of movement and three axes of rotation) using, for example, a 3-axis gyroscope and a 3-axis accelerometer. As another example, sensor 26 is configured to provide nine axes of relative motion readings using, for example, a 3-axis gyroscope, a 3-axis accelerometer, and a 3-axis magnetometer. Other sensors may be used, either alone or in combination with these sensors, including but not limited to a pressure sensor or other types of sensors such as a capacitive sensor, a clock, a timer, and other types of sensors. Many different types of sensors may be used, as described or otherwise contemplated herein. In accordance with an embodiment of the invention, the sensor 26 is configured to generate information indicative of the acceleration and angular orientation of the imaging device 10. This sensor may include two or more sensors 26 that together function as a 6-axis or 9-axis spatial sensor system. Through the use of sensor 26, for example, imaging device 10 can obtain information used to determine where the device is located in the user's mouth. This information, among many other uses, can be used to provide feedback to the user about the location of the detected caries.

[0047] Устройство 10 для формирования изображения также может содержать модуль 28 обеспечения связи, выполненный и/или запрограммированный с возможностью приема данных от беспроводного приемопередатчика (не показан) и/или передачи данных на него. Например, модуль 28 обеспечения связи может передавать данные датчика или информацию об обнаруженном кариесе через соединение Wi-Fi по сети Интернет или интранет на отдельное устройство, компьютерное приложение, такое как приложение смартфона, стоматологу, в базу данных или в другое местоположение. В качестве альтернативы, модуль 28 обеспечения связи может принимать от локального устройства (например, отдельного вычислительного устройства), базы данных или другого приемопередатчика и/или передавать на них данные датчика или обратной связи через соединение Bluetooth или другое беспроводное соединение. Например, модуль 28 обеспечения связи среди других применений обеспечивает пользователю возможность передачи датчиковых данных в отдельную базу данных для сохранения на длительный период, возможность передачи датчиковых данных для дальнейшего анализа, возможность передачи пользовательской обратной связи на отдельный пользовательский интерфейс или возможность совместного использования данных со стоматологом. Модуль 28 связи также может представлять собой приемопередатчик, который может принимать информацию пользовательского ввода, такую как команда для получения информации датчика. Другие сигналы связи и управления, описанные в настоящем документе, могут быть обеспечены посредством проводного (не беспроводного) соединения или комбинации беспроводных и не беспроводных соединений.[0047] The imaging device 10 may also include a communications module 28 configured and/or programmed to receive data from and/or transmit data to a wireless transceiver (not shown). For example, communication module 28 may transmit sensor data or detected caries information via a Wi-Fi connection over the Internet or intranet to a separate device, a computer application such as a smartphone application, a dentist, a database, or another location. Alternatively, communication module 28 may receive and/or transmit sensor or feedback data from a local device (eg, a separate computing device), a database, or other transceiver via a Bluetooth or other wireless connection. For example, communication module 28 provides a user with the ability to transfer sensor data to a separate database for long-term storage, the ability to transfer sensor data for further analysis, the ability to send user feedback to a separate user interface, or the ability to share data with a dentist, among other uses. Communication module 28 may also be a transceiver that can receive user input information, such as a command to obtain sensor information. Other communication and control signals described herein may be provided via a wired (non-wireless) connection or a combination of wireless and non-wireless connections.

[0048] Со ссылкой на ФИГ. 2, система 100 устройства для формирования изображения выполнена с возможностью использования пропускания света через зуб и отражения света от зуба для того, чтобы усовершенствовать обнаружение кариеса и сообщать информацию о кариесе пользователю или другому человеку, такому как стоматолог. Система 100 содержит устройство 10 для формирования изображения, такое как устройство для формирования изображения, описанное в отношении ФИГ. 1, среди прочих других возможных устройств для формирования изображения. Соответственно, это устройство для формирования изображения может содержать первый источник 12 света и второй источник 14 света, оптический датчик 16, контроллер 20 с процессором 22 и запоминающим устройством 24 и модуль 28 обеспечения связи.[0048] With reference to FIG. 2, the imaging device system 100 is configured to use transmission of light through a tooth and reflection of light from a tooth in order to improve caries detection and communicate caries information to a user or another person, such as a dentist. System 100 includes an imaging device 10, such as the imaging device described with respect to FIG. 1, among other possible imaging devices. Accordingly, this imaging apparatus may include a first light source 12 and a second light source 14, an optical sensor 16, a controller 20 with a processor 22 and a memory 24, and a communications module 28.

[0049] Система 100 также содержит устройство 30 пользовательского интерфейса, которое сконструировано или выполнено с возможностью предоставления информации пользователю о кариесе, обнаруженном в полости рта пользователя. В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство 30 пользовательского интерфейса представляет собой компьютер, такой как настольный компьютер, портативный компьютер, носимое устройство, смартфон или другое вычислительное устройство. Устройство 30 пользовательского интерфейса может представлять собой зарядную станцию, интеллектуальное зеркало или другое устройство, выполненное с возможностью сообщения информации пользователю. Устройство может содержать программное приложение, которое использует информацию, полученную от устройства для формирования изображения, для идентификации карты или иного предоставления информации пользователю о кариесе, обнаруженном в полости рта пользователя.[0049] The system 100 also includes a user interface device 30 that is designed or configured to provide information to the user about caries found in the user's mouth. In accordance with an embodiment of the invention, user interface device 30 is a computer, such as a desktop computer, laptop computer, wearable device, smartphone, or other computing device. The user interface device 30 may be a charging station, smart mirror, or other device configured to provide information to the user. The device may include a software application that uses information received from the imaging device to identify a card or otherwise provide information to the user about caries found in the user's mouth.

[0050] Устройство 30 пользовательского интерфейса также содержит модуль 29 обеспечения связи, выполненный и/или запрограммированный с возможностью приема данных от устройства 10 для формирования изображения и/или передачи данных на него. Соответственно, система 100 может содержать сеть 32, выполненную с возможностью обмена информацией между модулем 28 обеспечения связи устройства для формирования изображения и модулем 29 обеспечения связи устройства пользовательского интерфейса, или сообшаться с ней. Сеть может представлять собой, например, сеть Интернет, интранет, ЛВС или любую другую сеть. Обмен сообщениями по этой сети может быть проводным и/или беспроводным и может содержать соединение Wi-Fi, соединение Bluetooth или любое другое проводное или беспроводное соединение.[0050] The user interface device 30 also includes a communications module 29 configured and/or programmed to receive data from and/or transmit data to the imaging device 10. Accordingly, the system 100 may include a network 32 configured to exchange or communicate with the communication module 28 of the imaging device and the communication module 29 of the user interface device. The network may be, for example, the Internet, an intranet, a LAN, or any other network. Messaging over this network may be wired and/or wireless and may include a Wi-Fi connection, a Bluetooth connection, or any other wired or wireless connection.

[0051] Со ссылкой на ФИГ. 3, в одном варианте осуществления изобретения показана блок-схема способа 300 обнаружения кариеса с использованием устройства для формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением.[0051] With reference to FIG. 3, in one embodiment of the invention, a flow diagram of a method 300 for detecting caries using an imaging device in accordance with the present invention is shown.

[0052] На этапе 310 этого способа обеспечивают устройство или систему для формирования изображения, выполненную с возможностью обнаружения кариеса. Устройство 10 или система 100 для формирования изображения может представлять собой любое из устройств или вариантов осуществления, описанных или иным образом предусмотренных в настоящем документе. В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство 10 для формирования изображения содержит первый источник 12 света и второй источник 14 света, оптический датчик 16, контроллер 20 с процессором 22 и запоминающим устройством 24 и модуль 28 обеспечения связи. Также возможны многие другие конфигурации и варианты осуществления устройства 10 для формирования изображения.[0052] In step 310 of this method, an imaging device or system is provided that is capable of detecting caries. Imaging device 10 or system 100 may be any of the devices or embodiments described or otherwise contemplated herein. In accordance with an embodiment of the invention, the imaging apparatus 10 comprises a first light source 12 and a second light source 14, an optical sensor 16, a controller 20 with a processor 22 and a memory 24, and a communications module 28. Many other configurations and embodiments of the imaging device 10 are also possible.

[0053] На необязательном этапе 315 способа с использованием оптического датчика устройство получает данные датчика от зуба в отсутствие какого-либо активного источника света. Устройство обнаружит фоновое освещение, зеркальное отражение или любой другой артефакт, оказывающий влияние на оптический детектор, что может быть использовано на последующих этапах обработки, как описано ниже.[0053] In an optional step 315 of the optical sensor method, the device obtains sensor data from the tooth in the absence of any active light source. The device will detect background lighting, specular reflection, or any other artifact that affects the optical detector, which can be used in subsequent processing steps, as described below.

[0054] В соответствии с вариантом осуществления изобретения пользователь помещает устройство для формирования изображений в полость рта и ориентирует это устройство по направлению к зубу. В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство выполнено с возможностью облегчения надлежащей ориентации и, таким образом, может содержать направляющий наконечник или другой элемент ориентации. Устройство может быть выполнено с возможностью непрерывного испускания света и получения информации датчика, или оно может быть выполнено с возможностью испускания света и/или получения информации датчика только тогда, когда устройство позиционировано или ориентировано в полости рта пользователя надлежащим образом.[0054] In accordance with an embodiment of the invention, the user places the imaging device in the oral cavity and orients the device towards the tooth. In accordance with an embodiment of the invention, the device is configured to facilitate proper orientation and thus may include a guide tip or other orientation element. The device may be configured to continuously emit light and receive sensor information, or it may be configured to emit light and/or receive sensor information only when the device is properly positioned or oriented in the user's mouth.

[0055] На этапе 320 способа первый источник 12 света направляет первый световой луч под первым углом к зубу в полости рта пользователя. Первый световой луч может быть выполнен с возможностью излучения инфракрасного излучения, имеющего диапазон длин волн в промежутке от 900 нм и 1100 нм, причем 1000 нм может представлять собой оптимальную длину волны, хотя для освещения зубов пользователя для обнаружения кариеса может быть использованы многие другие длины волн света, включая диапазоны, отличные от инфракрасного.[0055] At method step 320, the first light source 12 directs a first light beam at a first angle to a tooth in the user's mouth. The first light beam may be configured to emit infrared radiation having a wavelength range between 900 nm and 1100 nm, with 1000 nm being the optimum wavelength, although many other wavelengths may be used to illuminate the user's teeth for caries detection. light, including ranges other than infrared.

[0056] На этапе 330 способа второй источник 14 света направляет второй световой луч под вторым углом к зубу в полости рта пользователя, при этом второй угол отличается от первого угла. Второй световой луч может быть выполнен с возможностью испускания инфракрасного излучения, имеющего диапазон длин волн в промежутке от 900 нм и 1100 нм, причем 1000 нм может представлять собой оптимальную длину волны, хотя для освещения зубов пользователя для обнаружения кариеса может быть использованы многие другие длины волн света, включая диапазоны, отличные от инфракрасного.[0056] In method step 330, the second light source 14 directs a second light beam at a second angle to a tooth in the user's mouth, the second angle being different from the first angle. The second light beam may be configured to emit infrared radiation having a wavelength range between 900 nm and 1100 nm, with 1000 nm being the optimum wavelength, although many other wavelengths may be used to illuminate the user's teeth for caries detection. light, including ranges other than infrared.

[0057] В соответствии с вариантом осуществления изобретения один из первого и второго источников света расположен или иным образом выполнен с возможностью освещения зуба светом, который будет использован для получения информации о пропускании этого света через зуб, а другой из первого и второго источников света расположен или иным образом выполнен с возможностью освещения зуба светом, который будет использован для получения информации об отражении этого света от зуба.[0057] In accordance with an embodiment of the invention, one of the first and second light sources is located or otherwise configured to illuminate the tooth with light that will be used to obtain information about the transmission of this light through the tooth, and the other of the first and second light sources is located or otherwise configured to illuminate the tooth with light, which will be used to obtain information about the reflection of this light from the tooth.

[0058] По мере необходимости устройство 10 для формирования изображения будет координировать этапы 320 и 330. В соответствии с вариантом осуществления изобретения этапы 320 и 330 способа могут выполнять одновременно или последовательно. Например, этап 330 может следовать за этапом 320, или этап 320 может следовать за этапом 330. Первый и второй источники света могут одновременно излучать по направлению к зубу продолжительный, мигающий или импульсный световой луч. В качестве другого примера, первый и второй источники света могут излучать по направлению к зубу продолжительный, мигающий или импульсный световой луч последовательно или чередующимся способом или в соответствии с другой схемой. Например, первый источник света может излучать луч многократно по сравнению со вторым источником света, и наоборот.[0058] The imaging apparatus 10 will coordinate steps 320 and 330 as needed. According to an embodiment of the invention, method steps 320 and 330 may be performed simultaneously or sequentially. For example, step 330 may follow step 320, or step 320 may follow step 330. The first and second light sources may simultaneously emit a continuous, flashing, or pulsed light beam towards the tooth. As another example, the first and second light sources may emit a continuous, flashing or pulsed light beam towards the tooth in a sequential or alternating manner or in accordance with another pattern. For example, the first light source may emit a beam multiple times compared to the second light source, and vice versa.

[0059] На этапе 340 способа оптический датчик 16 устройства 10 для формирования изображения измеряет пропускание света от одного из первого и второго источников света через зуб, а на этапе 350 способа оптический датчик 16 устройства 10 для формирования изображения измеряет отражение от зуба света от другого из первого и второго источников света. В соответствии с вариантом осуществления изобретения этапы 340 и 350 способа могут выполнять одновременно или последовательно. Например, этап 340 может следовать за этапом 350, или этап 350 может следовать за этапом 340. Первый и второй источники света могут одновременно излучать по направлению к зубу продолжительный, мигающий или импульсный световой луч. В качестве другого пример, первый и второй источники света могут излучать по направлению к зубу продолжительный, мигающий или импульсный световой луч последовательно или чередующимся способом или в соответствии с другой схемой. Например, первый источник света может излучать луч многократно по сравнению со вторым источником света, и наоборот.[0059] In method step 340, the optical sensor 16 of the imaging device 10 measures the transmission of light from one of the first and second light sources through the tooth, and in the method step 350, the optical sensor 16 of the imaging device 10 measures the reflection from the tooth of light from the other of first and second light sources. In accordance with an embodiment of the invention, steps 340 and 350 of the method may be performed simultaneously or sequentially. For example, step 340 may follow step 350, or step 350 may follow step 340. The first and second light sources may simultaneously emit a continuous, flashing, or pulsed light beam towards the tooth. As another example, the first and second light sources may emit a continuous, flashing or pulsed light beam towards the tooth in a sequential or alternating manner or in accordance with another pattern. For example, the first light source may emit a beam multiple times compared to the second light source, and vice versa.

[0060] В соответствии с вариантом осуществления изобретения оптический фокус источников света представляет собой поверхность зуба. В качестве альтернативы, фокальная точка источников света может быть расположена немного ниже поверхности зуба, и, таким образом, оптический датчик может содержать средства для применения фокусного смещения по сравнению с поверхностью зуба.[0060] According to an embodiment of the invention, the optical focus of the light sources is the tooth surface. Alternatively, the focal point of the light sources may be located slightly below the tooth surface, and thus the optical sensor may include means for applying a focal shift relative to the tooth surface.

[0061] Устройство для формирования изображения может незамедлительно приступать к анализу полученных изображений, может сохранять эти изображения в запоминающем устройстве и/или может передавать полученные изображения на другое устройство или систему. Например, контроллер устройства для формирования изображения может принимать изображения и незамедлительно их анализировать для того, чтобы предоставлять обратную связь пользователю в реальном времени. В качестве другого примера, это устройство может анализировать полученные изображения только после того, как завершен сеанс сканирования, и были получены изображения всех поверхностей, подлежащих изображению. В качестве еще одного примера, устройство может передавать - непрерывно или периодически - изображения на удаленный компьютер или сервер. Кроме того, система может сохранять полученные изображения для исторических сравнений или других долговременных анализов.[0061] The imaging device may immediately start analyzing the acquired images, may store the images in a storage device, and/or may transfer the acquired images to another device or system. For example, the controller of the imaging apparatus may receive images and immediately analyze them in order to provide real-time feedback to the user. As another example, this device can only analyze acquired images after a scanning session has been completed and all surfaces to be imaged have been imaged. As another example, the device may transmit - continuously or intermittently - images to a remote computer or server. In addition, the system can store acquired images for historical comparisons or other long-term analyses.

[0062] На этапе 360 способа устройство для формирования изображения сравнивает измеренное пропускание с измеренным отражением. Например, процессор 22 контроллера 20 устройства для формирования изображения непосредственно принимает полученные изображения или принимает их от запоминающего устройства 24 и анализирует эти изображения для того, чтобы идентифицировать кариес. В соответствии с вариантом осуществления изобретения процессор сравнивает измеренное пропускание в местоположении зуба с измеренным отражением в этом местоположении. Для сравнения измеренного пропускания в местоположении зуба с измеренным отражением в этом местоположении процессор может использовать один или более алгоритмов. Например, "R" может представлять измеренное пиксельное значение для отраженного света в первом положении, и "Т" может представлять измеренное пиксельное значение для пропущенного света в первом положении. Для каждого пикселя процессор может вычислять значение для этого пикселя и местоположения, используя следующее уравнение:[0062] In method step 360, the imaging device compares the measured transmission with the measured reflectance. For example, the processor 22 of the controller 20 of the imaging device directly receives the received images or receives them from the storage device 24 and analyzes these images in order to identify caries. In accordance with an embodiment of the invention, the processor compares the measured transmission at a tooth location with the measured reflectance at that location. To compare the measured transmission at a tooth location with the measured reflectance at that location, the processor may use one or more algorithms. For example, "R" may represent the measured pixel value for reflected light at the first position, and "T" may represent the measured pixel value for transmitted light at the first position. For each pixel, the processor can calculate a value for that pixel and location using the following equation:

[0063] В соответствии с вариантом осуществления изобретения обработка сигналов с использованием уравнения 1 основана на понимании того, что отражение на кариозном пятне будет выше, а пропускание ниже, чем отражение от участка зуба без кариеса. Следовательно, посредством такой обработки сигнала обеспечивается улучшенный способ обнаружения кариеса, и подавляются артефакты поглощения из-за таких эффектов, как наличие пятен.[0063] In accordance with an embodiment of the invention, signal processing using Equation 1 is based on the understanding that reflection at a carious stain will be higher and transmission lower than reflection from a non-carious tooth area. Therefore, by such signal processing, an improved caries detection method is provided, and absorption artifacts due to effects such as staining are suppressed.

[0064] В соответствии с вариантом осуществления изобретения процессор выполнен с возможностью улучшения обнаружения кариеса при помощи введения поправки на фоновое освещение и другие артефакты. До обработки сигналов с использованием уравнения 1 процессор может корректировать каждое пиксельное значение R и/или Т с использованием датчиковых данных, полученных в отсутствие освещения от какого-либо источника света. Если присутствует фоновое освещение или какой-либо другой артефакт, влияющий на оптический детектор, данные датчика, полученные в отсутствие освещения от какого-либо источника света, будут обнаруживать это влияние.[0064] In accordance with an embodiment of the invention, the processor is configured to improve caries detection by correcting for background lighting and other artifacts. Prior to signal processing using Equation 1, the processor may correct each R and/or T pixel value using sensor data obtained in the absence of illumination from any light source. If there is background lighting or some other artifact affecting the optical detector, sensor data taken in the absence of illumination from any light source will detect this influence.

[0065] На необязательном этапе 315 способа устройство может получить данные датчика от зуба в отсутствие какого-либо активного источника света для того, чтобы определить фоновое освещение, зеркальное отражение или любой другой артефакт, оказывающий влияние на оптический детектор. На этапе 315 и/или этапе 360 способа процессор будет исполнять корректировку смещения для одного или более пиксельных значений с использованием датчиковых данных. Например, процессор может корректировать R и Т для каждого пикселя при помощи вычитания полученных фоновых данных или иного использования значений смещения.[0065] In an optional step 315 of the method, the device may obtain sensor data from the tooth in the absence of any active light source in order to determine background lighting, specular reflection, or any other artifact that is affecting the optical detector. At step 315 and/or step 360 of the method, the processor will perform an offset correction on one or more pixel values using the sensor data. For example, the processor may adjust R and T for each pixel by subtracting the received background data or otherwise using offset values.

[0066] На этапе 370 способа устройство для формирования изображения на основании сравнения, выполненного на этапе 360, определяет, присутствует ли кариес в зубе. В соответствии с вариантом осуществления изобретения определенное значение сравнения, такое как значение, полученное из Уравнения 1, или другая оценка, могут указывать на повышенную вероятность или возможность кариеса. Например, процессор может сравнивать значения, полученные из сравнения на этапе 360, с заранее определенным или заранее запрограммированным пороговым значением, определять, что в зубе присутствует или вероятно присутствует кариес в том случае, если значения сравнения превышают указанное пороговое значение или попадают в пределы порогового диапазона. В качестве альтернативы, процессор может использовать исторические данные для местоположения каждого пикселя посредством сравнения текущего пиксельного значения с прошлым пиксельным значением, а также может определять на основании изменений для этого местоположения с течением времени, что присутствует кариес. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения процессор может использовать данные сравнения от множества местоположений на зубе и на основании разностей данных сравнения между местоположениями на этом зубе может определять, что присутствует кариес. На основании данных сравнения, полученных на этапе 360 возможны многие другие способы определения, что присутствует кариес.[0066] In step 370 of the method, the imaging device determines, based on the comparison performed in step 360, whether caries is present in the tooth. In accordance with an embodiment of the invention, a certain comparison value, such as the value obtained from Equation 1 or another estimate, may indicate an increased likelihood or possibility of caries. For example, the processor may compare the values obtained from the comparison at 360 with a predetermined or preprogrammed threshold value, determine that a tooth has or is likely to have caries if the comparison values exceed the specified threshold value or fall within the threshold range. . Alternatively, the processor may use historical data for the location of each pixel by comparing the current pixel value with the past pixel value, and may also determine, based on changes to that location over time, that caries is present. In accordance with another embodiment of the invention, the processor may use comparison data from multiple locations on a tooth and, based on differences in comparison data between locations on that tooth, may determine that caries is present. Based on the comparison data obtained at step 360, many other ways of determining that caries is present are possible.

[0067] На необязательном этапе 380 способа устройство или система для формирования изображения может предоставлять пользователю обратную связь или другую информацию об одном или более кариесах или его отсутствии. Например, устройство или система для формирования изображения может предоставлять пользователю обратную связь или другую информацию через пользовательский интерфейс. Обратную связь или другую информацию могут предоставлять пользователю в реальном времени после сеанса сканирования или в любое другое время. В соответствии с вариантом осуществления изобретения обратную связь предоставляют пользователю через проводное или беспроводное сетевое соединение со смартфоном, компьютерной программой, базовой станцией, удаленным программным сервисом или с помощью других средств. Указанную информацию могут представлять в виде карты полости рта пользователя с идентифицированными кариесами или в виде списка кариесов по номерам зубов среди многих других способов передачи этой информации. В соответствии с вариантом осуществления изобретения, например, механизм обратной связи может предоставлять звуковой и/или тактильный сигнал обратной связи, такой как звуковой сигнал или вибрация, в реальном времени по мере обнаружения кариеса. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения обратная связь также может использоваться для предоставления информации стоматологу для постановки диагноза, который будет впоследствии сообщен пользователю, либо в реальном времени, либо с отсрочкой.[0067] At an optional step 380 of the method, the imaging device or system may provide the user with feedback or other information about one or more caries, or lack of it. For example, an imaging device or system may provide feedback or other information to a user through a user interface. Feedback or other information may be provided to the user in real time after the scanning session or at any other time. In accordance with an embodiment of the invention, feedback is provided to the user via a wired or wireless network connection to a smartphone, computer program, base station, remote software service, or other means. This information can be presented as a map of the user's mouth with identified cavities, or as a list of cavities by tooth number, among many other ways of conveying this information. In accordance with an embodiment of the invention, for example, the feedback mechanism may provide audible and/or tactile feedback, such as an audible signal or vibration, in real time as caries is detected. In accordance with another embodiment of the invention, the feedback may also be used to provide information to the dentist for a diagnosis to be subsequently communicated to the user, either in real time or on a delayed basis.

[0068] На необязательном этапе 390 способа обратную связь или другую информацию об одном или более кариесах сообщают удаленному человеку, на устройство и/или в местоположение. Например, информацию могут предоставлять непосредственно работнику здравоохранения, такому как стоматолог или стоматолог-гигиенист. Например, информацию об одном или более сеансах сканирования могут сохранять и передавать работнику здравоохранения автоматически или по запросу. В соответствии с вариантом осуществления изобретения информацию могут сохранять на пользовательском смартфоне, а затем предоставлять в стоматологический кабинет во время визита, где информацию автоматически загружают через соединение Bluetooth. Затем стоматолог может просматривать указанную обратную связь и использовать эту информацию во время лечения.[0068] In an optional method step 390, feedback or other information about one or more caries is communicated to the remote person, device, and/or location. For example, information may be provided directly to a healthcare professional such as a dentist or dental hygienist. For example, information about one or more scans may be stored and transmitted to a healthcare professional automatically or upon request. In accordance with an embodiment of the invention, the information may be stored on the user's smartphone and then provided to the dental office during a visit, where the information is automatically downloaded via a Bluetooth connection. The dentist can then view said feedback and use this information during treatment.

[0069] Со ссылкой на ФИГ. 4, в одном варианте осуществления показаны компоненты устройства 10 для формирования изображения, расположенного вблизи зуба 40. Устройство 10 для формирования изображения содержит первый источник 12 света, второй источник 14 света и оптический датчик 16. В этой конфигурации по меньшей мере один из первого и второго источников света выполнен с возможностью излучения света, который освещает поверхность зуба, а оптический датчик может обнаруживать отражение света от этой поверхности. Кроме того, по меньшей мере один из первого и второго источников света выполнен с возможностью излучения света, который по меньшей мере частично проходит через зуб и выходит из него, а оптический датчик может обнаруживать пропускание этого света через зуб. Как описано или иным образом предусмотрено в настоящем документе, возможны многие другие конфигурации устройства 10 для формирования изображения. В соответствии с вариантом осуществления изобретения источник 12 света может быть расположен на одной стороне оптического датчика 16 для того, чтобы обеспечивать возможность обнаружения света от источников света этим оптическим датчиком. Кроме того, один или оба из источников 12 и 14 света могут представлять собой два или более источников света, как показано в примере на ФИГ. 5, в котором источник 12 света содержит источники 12a и 12b света.[0069] With reference to FIG. 4, in one embodiment, the components of an imaging device 10 located proximate a tooth 40 are shown. The imaging device 10 includes a first light source 12, a second light source 14, and an optical sensor 16. In this configuration, at least one of the first and second of the light sources is configured to emit light that illuminates the surface of the tooth, and the optical sensor can detect the reflection of light from this surface. In addition, at least one of the first and second light sources is configured to emit light that at least partially passes through and out of the tooth, and the optical sensor can detect transmission of this light through the tooth. As described or otherwise contemplated herein, many other configurations of imaging device 10 are possible. In accordance with an embodiment of the invention, the light source 12 may be located on one side of the optical sensor 16 in order to enable detection of light from light sources by this optical sensor. In addition, one or both of the light sources 12 and 14 may be two or more light sources, as shown in the example of FIG. 5, in which the light source 12 includes light sources 12a and 12b.

[0070] Со ссылкой на ФИГ. 6, в одном варианте осуществления показаны компоненты устройства 10 для формирования изображения, расположенного вблизи зуба 40, с первым источником 12 света, вторым источником 14 света и оптическим датчиком 16. В этой конфигурации один или оба из первого и второго источников света содержат оптический элемент 38a, 38b, такой как линза, поляризатор или другой оптический элемент. Например, линза может фокусировать свет на конкретной части или участке зуба, и/или поляризатор может быть использован для устранения спектральных отражений от поверхности зуба.[0070] With reference to FIG. 6, in one embodiment, the components of an imaging device 10 located proximate a tooth 40 are shown with a first light source 12, a second light source 14, and an optical sensor 16. In this configuration, one or both of the first and second light sources comprise an optical element 38a. , 38b, such as a lens, polarizer, or other optical element. For example, a lens may focus light on a particular portion or area of a tooth, and/or a polarizer may be used to eliminate spectral reflections from the tooth surface.

[0071] Со ссылкой на ФИГ. 7, в одном варианте осуществления вблизи зуба 40 расположено устройство 10 для формирования изображения, в котором источник 14 света испускает свет по направлению к зубу 40. Свет по меньшей мере частично пропускается через зуб 40, а оптический датчик 16 обнаруживает это пропускание. Аналогично, со ссылкой на ФИГ. 8, в одном варианте осуществления вблизи зуба 40 расположено устройство 10 для формирования изображения, в котором источник 12 света излучает свет по направлению к зубу 40. Свет по меньшей мере частично отражается от поверхности зуба 40, а оптический датчик 16 обнаруживает это отражение.[0071] With reference to FIG. 7, in one embodiment, an imaging device 10 is located proximate the tooth 40, wherein the light source 14 emits light towards the tooth 40. The light is at least partially transmitted through the tooth 40 and the optical sensor 16 detects this transmission. Similarly, with reference to FIG. 8, in one embodiment, an imaging device 10 is located proximate the tooth 40, in which the light source 12 emits light towards the tooth 40. The light is at least partially reflected from the surface of the tooth 40, and the optical sensor 16 detects this reflection.

[0072] В соответствии с вариантом осуществления изобретения для измерения отражения зуб освещают сверху с использованием одного или двух источников света, таких как светодиоды, а оптический датчик сохраняет изображение верхней стороны зуба. После этого зуб просвечивают посредством другого светодиода, задавая небольшую вертикальную область освещения на зубе и большую горизонтальную область освещения. Это может быть обеспечено или улучшено при помощи линзы. Этот свет рассеивается дентином и частично направляется к системе камеры, и второе изображение сохраняется. В качестве альтернативы, второй светодиод для бокового освещения может быть расположен на другой стороне зуба, а также для достижения более однородного освещения. Для корректировки смещения рассеянного света и детектора могут получать изображение зуба при неактивных источниках света.[0072] In accordance with an embodiment of the invention, to measure the reflection, the tooth is illuminated from above using one or two light sources, such as LEDs, and the optical sensor captures an image of the top side of the tooth. The tooth is then illuminated with another LED, giving a small vertical area of illumination on the tooth and a large horizontal area of illumination. This can be provided or improved with a lens. This light is scattered by the dentin and partially directed towards the camera system and the second image is preserved. Alternatively, a second LED for side illumination can be placed on the other side of the tooth, also to achieve more uniform illumination. To correct for stray light and detector bias, the tooth can be imaged with inactive light sources.

[0073] Со ссылкой на ФИГ. 9, в одном варианте осуществления показаны компоненты устройства 10 для формирования изображения, расположенного вблизи зуба 40. Устройство 10 для формирования изображения содержит первый источник 12 света и второй источник 14 света и оптический датчик 16. В этой конфигурации источник 12 света выполнен с возможностью излучения света, который просвечивает зуб 40 и обнаруживается оптическим датчиком 16. Источник 14 света выполнен с возможностью освещения поверхности зуба, а оптический датчик обнаруживает отражение света этой поверхностью. В этой конфигурации устройство для формирования изображения также содержит зеркало 42, которое способствует направлению света от источника света 12. Источник 12 света излучает свет к зеркалу, которое перенаправляет это свет к зубу 40, где он может просвечивать этот зуб, а также может быть обнаружено оптическим датчиком 16. Такая зеркальная конфигурация может обеспечивать более компактное и удобное для пользователя устройство для формирования изображения или может обеспечивать возможность улучшенной визуализации зуба.[0073] With reference to FIG. 9, in one embodiment, components of an imaging device 10 located proximate a tooth 40 are shown. The imaging device 10 includes a first light source 12 and a second light source 14 and an optical sensor 16. In this configuration, the light source 12 is configured to emit light , which shines through the tooth 40 and is detected by the optical sensor 16. The light source 14 is configured to illuminate the surface of the tooth, and the optical sensor detects the reflection of light from this surface. In this configuration, the imaging device also includes a mirror 42 which assists in directing light from the light source 12. The light source 12 emits light to the mirror which redirects that light to the tooth 40 where it can shine through that tooth and can also be detected by the optical sensor 16. Such a mirror configuration may provide a more compact and user-friendly imaging device, or may allow for improved imaging of the tooth.

[0074] Аналогично, на ФИГ. 10, зеркало 42 выполнено и/или расположено с возможностью отражения света как к зубу, так и от него. Источник 12 света излучает свет к зеркалу, которое перенаправляет это свет к зубу 40, где он может отражаться поверхностью зуба обратно к зеркалу и оптическому датчику 16. Источник 14 света излучает свет к зубу 40, где он может просвечивать этот зуб, и по меньшей мере часть этого света будет направлена к зеркалу 42 и впоследствии к оптическому датчику 16.[0074] Similarly, in FIG. 10, mirror 42 is configured and/or positioned to reflect light both towards and away from the tooth. Light source 12 emits light to a mirror which redirects that light to tooth 40 where it can be reflected by the tooth surface back to the mirror and optical sensor 16. Light source 14 emits light to tooth 40 where it can shine through that tooth and at least part of this light will be directed to the mirror 42 and subsequently to the optical sensor 16.

[0075] Со ссылкой на ФИГ. 11, в одном варианте осуществления показаны компоненты устройства 10 для формирования изображения, расположенного вблизи зуба 40. Устройство 10 для формирования изображения содержит первый источник 12 света, второй источник 14a и 14b света и оптический датчик 16a и 16b. В этой конфигурации источник 12 света выполнен с возможностью излучения света, который просвечивает зуб 40 и обнаруживается одним или обоими из оптических датчиков 16a и 16b. Источники 14a и 14b света выполнены с возможностью излучения света, который отражается поверхностью зуба 40 для обнаружения оптическими датчиками 16a и 16b. Источники 12 и 14 света, а также источники 14a и 14b света могут излучать свет одновременно или последовательно. В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство для формирования изображения, показанное на ФИГ. 11, может быть смонтировано на конструкции, аналогичной ручке зубной щетки, и может вручную перемещаться вдоль зубов по мере того, как оно излучает свет и получает информацию датчика.[0075] With reference to FIG. 11, in one embodiment, the components of an imaging device 10 located proximate a tooth 40 are shown. The imaging device 10 includes a first light source 12, a second light source 14a and 14b, and an optical sensor 16a and 16b. In this configuration, the light source 12 is configured to emit light that shines through the tooth 40 and is detected by one or both of the optical sensors 16a and 16b. The light sources 14a and 14b are configured to emit light that is reflected by the surface of the tooth 40 for detection by the optical sensors 16a and 16b. The light sources 12 and 14 as well as the light sources 14a and 14b may emit light simultaneously or sequentially. According to an embodiment of the invention, the imaging apparatus shown in FIG. 11 can be mounted on a structure similar to a toothbrush handle and can be manually moved along the teeth as it emits light and receives sensor information.

[0076] В одном или более вариантах осуществления устройства 10 для формирования изображения это устройство может быть сконструировано или выполнено с возможностью минимизации пространства, требующегося для него между верхними и нижними зубами, что тем самым улучшает удобство и использование этого устройства. Например, устройство для формирования изображения может содержать множество оптических датчиков для формирования изображения множества сторон зуба в одно время, что тем самым экономит время и способствует использованию этого устройства.[0076] In one or more embodiments of the imaging device 10, the device may be designed or configured to minimize the space required for it between the upper and lower teeth, thereby improving the comfort and use of the device. For example, an imaging device may include a plurality of optical sensors for imaging multiple sides of a tooth at the same time, thereby saving time and facilitating the use of the device.

[0077] В отношении каждой из ФИГ. 9-11, хотя все источники света показаны, как одновременно излучающие свет, следует понимать, что они могут излучать свет одновременно, согласно последовательной схеме или в любом другом порядке или согласно другой схеме. Например, один источник света может излучать свет, подлежащий обнаружению оптическим датчиком, и затем второй источник света может излучать свет, подлежащий обнаружению оптическим датчиком, но только после того, как первый источник света перестанет излучать световой луч.[0077] With respect to each of FIGS. 9-11, while all light sources are shown as simultaneously emitting light, it should be understood that they may emit light simultaneously, in a sequential pattern, or in any other order or pattern. For example, one light source may emit light to be detected by the optical sensor, and then the second light source may emit light to be detected by the optical sensor, but only after the first light source ceases to emit a light beam.

[0078] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения система для формирования изображения может быть использована с другими системами или механизмами для дополнительного улучшения обратной связи и информации для пользователя. Например, устройство или система для формирования изображения может содержать флуоресцентное формирование изображения, такое как возбуждение с длиной волны 405 нм или 630 нм, а также возбуждение в красном спектре и обнаружение в ближней инфракрасной области (NIR, near infrared), одно или более из которых может быть использовано для улучшения обнаружения развившихся биопленок, обнаруженных в дентинных кариесах и в межзубных местоположениях.[0078] In accordance with another embodiment of the invention, the imaging system may be used with other systems or mechanisms to further improve feedback and information to the user. For example, an imaging device or system may include fluorescence imaging such as 405 nm or 630 nm excitation, as well as red excitation and near infrared (NIR) detection, one or more of which can be used to improve the detection of developed biofilms found in dentinal caries and in interdental locations.

[0079] Следует понимать, что все определения, как они определены и использованы в настоящем документе, контролируют словарные определения, определения в документах, включенных посредством ссылки, и/или обычные значения определенных терминов.[0079] It is to be understood that all definitions as defined and used herein control dictionary definitions, definitions in documents incorporated by reference, and/or conventional meanings of certain terms.

[0080] Неопределенные артикли английского языка "a" и "an", используемые в настоящем документе в части описания и в части формулы изобретения, следует понимать как означающие "по меньшей мере один", если явно не указано иное.[0080] The English indefinite articles "a" and "an" used herein in the specification and in the claims are to be understood to mean "at least one" unless expressly stated otherwise.

[0081] Выражение "и/или", используемое в настоящем документе в части описания и в части формулы изобретения, следует понимать как означающее "один или оба" из соединенных таким образом элементов, т.е. элементов, которые в некоторых случаях присутствуют конъюнктивно, а в других случаях - дизъюнктивно. Множество элементов, перечисленных с помощью выражения "и/или", следует истолковывать таким же образом, одинаково, т.е. как "один или более" соединенных таким образом элементов. Необязательно могут присутствовать другие элементы, отличные от элементов, конкретно идентифицированных условием "и/или", независимо от того, относятся или не относятся они к тем конкретно идентифицированным элементам.[0081] The expression "and/or" as used herein in the description part and in the claims part is to be understood as meaning "one or both" of the elements so connected, i.e. elements that are present conjunctively in some cases and disjunctively in other cases. The set of elements listed using the expression "and/or" should be interpreted in the same way, the same way, i.e. as "one or more" elements connected in this way. Other elements other than those specifically identified by the "and/or" clause may optionally be present, whether or not they refer to those specifically identified elements.

[0082] Используемый в настоящем документе в части описания и в части формулы изобретения термин "или" следует понимать как имеющий то же значение, что и термин "и/или", как определен выше. Например, при разделении элементов в списке термины "или" или "и/или" следует интерпретировать как включающие, т.е. как включение по меньшей мере одного, но также включающего в себя более одного, из количества или списка элементов, и, необязательно, дополнительные неперечисленные элементы. Только термины, явно указанные как противоположные, такие как "только один из" или "точно один из", или при использовании в части формулы изобретения "состоящий из", будут относиться к включению точно одного элемента из количества или списка элементов. Как правило, термин "или", используемый в настоящем документе, следует истолковывать только как указывающий на исключающие альтернативы (т.е. "один или другой, но не оба"), когда ему предшествуют исключительные термины, такие как "любой", "один из", "только один из" или "точно один из".[0082] As used herein in the specification and in the claims, the term "or" should be understood to have the same meaning as the term "and/or" as defined above. For example, when separating elements in a list, the terms "or" or "and/or" should be interpreted as inclusive, i.e. as including at least one, but also including more than one, of a number or list of elements, and optionally additional unlisted elements. Only terms explicitly stated to be contrary, such as "only one of" or "exactly one of", or when used in the "consisting of" part of the claims, will refer to the inclusion of exactly one element from a quantity or list of elements. In general, the term "or" as used herein should only be construed as indicating exclusive alternatives (i.e., "one or the other, but not both") when preceded by exclusive terms such as "any", " one of", "only one of", or "exactly one of".

[0083] Используемое в настоящем документе в части описания и в части формулы изобретения выражение "по меньшей мере один" в отношении списка из одного или более элементов следует понимать как означающее по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или более из указанных элементов в списке элементов, но не обязательно содержащий по меньшей мере один из всякого и каждого элемента, конкретно перечисленного в списке элементов, и не исключающий любые комбинации элементов в этом списке элементов. Это определение также допускает, что необязательно могут присутствовать элементы, отличные от элементов, конкретно идентифицированных в списке элементов, к которым относится выражение "по меньшей мере один", независимо от того, относятся или не относятся они к тем конкретно идентифицированным элементам.[0083] As used herein in the description part and in the claims part, the expression "at least one" in relation to a list of one or more elements should be understood as meaning at least one element selected from any one or more of the specified elements in element list, but not necessarily containing at least one of each and every element specifically listed in the element list, and not excluding any combination of elements in that element list. This definition also allows that elements other than the elements specifically identified in the list of elements to which the expression "at least one" refers may optionally be present, whether or not they refer to those specifically identified elements.

[0084] Следует также понимать, что, если явно не указано иное, в любых способах, заявленных в настоящем документе, которые включают более одного этапа или действия, порядок этапов или действий этого способа необязательно ограничен тем порядком, в котором изложены этапы или действия указанного способа.[0084] It should also be understood that, unless expressly stated otherwise, in any methods claimed herein that include more than one step or action, the order of the steps or actions of this method is not necessarily limited to the order in which the steps or actions of the specified way.

[0085] В части формулы изобретения, а также в части приведенного выше описания все переходные выражения, такие как "содержащий", "включающий", "несущий", "имеющий", "имеющий в своем составе", "включающий в себя", "содержащий в себе", "имеющий в составе", и т.д., следует понимать как неограничивающие, т.е. означающие включающие в себя, но не ограничивающиеся этим. Только переходные выражения "состоящий из" и "состоящий по существу из" должны быть замкнутыми или полуограниченными переходными выражениями, соответственно.[0085] In part of the claims, as well as in the part of the above description, all transitional expressions, such as "comprising", "including", "carrying", "having", "comprising", "including", "comprising", "comprising", etc., should be understood as non-limiting, ie. meaning including, but not limited to. Only the transition expressions "consisting of" and "consisting essentially of" must be closed or semi-restricted transition expressions, respectively.

[0086] Хотя в настоящем документе были описаны и проиллюстрированы несколько вариантов осуществления изобретения, специалисты в данной области техники легко представят множество других средств и/или конструкций для исполнения функции и/или получения результатов и/или одного или более описанных в настоящем документе преимуществ, и каждый из таких вариантов и/или модификаций считается находящимся в пределах объема вариантов осуществления изобретения, описанных в настоящем документе. В частности, специалистам в данной области техники будет понятно, что все параметры, размеры, материалы и конфигурации, описанные в настоящем документе, подразумеваются примерными, и что фактические параметры, размеры, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного применения или применений, для которого используются изобретательские идеи. Специалист в данной области техники распознает или сможет выяснить с использованием не более чем обычных экспериментальных исследований множество эквивалентов для конкретных вариантов осуществления изобретения, описанных в настоящем документе. Следовательно, следует понимать, что изложенные выше варианты осуществления изобретения представлены только в качестве примера, и что в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов варианты осуществления изобретения могут быть осуществлены на практике иным образом, чем это конкретно описано и заявлено. Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на каждый отдельный признак, систему, изделие, материал, набор и/или способ, описанные в настоящем документе. Кроме того, любая комбинация из двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, комплектов и/или способов в том случае, если такие признаки, системы, изделия, материалы, комплекты и/или способы не являются взаимно несовместимыми, включена в объем настоящего изобретения.[0086] Although several embodiments of the invention have been described and illustrated herein, those skilled in the art will easily imagine many other means and/or structures for performing the function and/or obtaining the results and/or one or more of the advantages described herein, and each of such variations and/or modifications is considered to be within the scope of the embodiments of the invention described herein. In particular, those skilled in the art will appreciate that all dimensions, dimensions, materials, and configurations described herein are intended to be exemplary, and that actual dimensions, dimensions, materials, and/or configurations will depend on the particular application or applications, for which uses inventive ideas. One skilled in the art will recognize, or be able to ascertain using no more than routine experimental studies, many equivalents to the specific embodiments of the invention described herein. Therefore, it should be understood that the above embodiments of the invention are presented by way of example only, and that, within the scope of the appended claims and their equivalents, embodiments of the invention may be practiced otherwise than as specifically described and claimed. Embodiments of the present invention are directed to each individual feature, system, article, material, kit and/or method described herein. In addition, any combination of two or more such features, systems, articles, materials, kits and/or methods, provided such features, systems, articles, materials, kits and/or methods are not mutually incompatible, is included within the scope of the present invention.

Claims

1. A method (300) for detecting one or more caries using an imaging device (10), comprising:

directing (320) light from the first light source (12) towards the tooth (40);

measurement (340) using an optical sensor (16) transmission of light from the first light source through the specified tooth;

directing (330) light from the second light source (14) towards the tooth, the second light source directing light onto the tooth at an angle different from the first light source;

measuring (350) with an optical sensor the reflection from said tooth of light from the second light source;

comparing (360) the measured transmission with the measured reflection, and

determining (370) based at least in part on said comparison whether caries is present in that tooth.

2. The method of claim 1 further comprising the step of obtaining (315) with an optical sensor sensor data in the absence of light from the first and second light sources, said comparison step also comprising subtracting the sensor data obtained in the absence of light from the measured transmission, and /or measured reflection.

3. The method according to claim 1, wherein the optical sensor is an image sensor, wherein the transmittance and reflectance value are determined for each pixel of the image sensor, and said determination step is based on a local change in the transmittance and reflectance value for one or more pixels.

4. The method of claim 1, further comprising the step of providing (380) to the user said determination of whether or not the tooth has caries.

5. The method of claim 1, further comprising the step of reporting (390) said determination of whether the tooth has caries to the remote user or remote device.

6. The method of claim 1, wherein at least one of the first or second light sources is a fluorescent light source.

7. An image forming device (10) configured to detect one or more caries and comprising:

optical sensor (16);

a first light source (12) configured to direct light toward the tooth (40) such that the optical sensor measures the transmission of light from the first light source through the tooth;

a second light source (14) configured to direct light towards said tooth such that the optical sensor measures the reflection from the tooth of light from the second light source; and

a controller (20) configured to (i) compare the measured transmission with the measured reflection; and (ii) determining at least in part based on said comparison whether caries is present in that tooth.

8. The imaging apparatus of claim 7, wherein the second light source is configured to direct light onto the tooth at an angle different from the first light source.

9. The imaging device of claim 7, also comprising a user interface (18) configured to provide the user with said determination of whether said tooth has caries.

10. The imaging apparatus of claim. 7, wherein the optical sensor is also configured to receive sensor data in the absence of light from the first and second light sources, and the processor is configured to subtract sensor data obtained in the absence of light from the first or second sources light, from measured transmission and/or measured reflection.

11. System (100) for imaging, configured to provide the user with information about one or more caries and containing:

an image forming device (10) comprising: (i) an optical sensor (16); (ii) a first light source (12) configured to direct light toward the tooth (40) such that the optical sensor measures the transmission of light from the first light source through the tooth; (iii) a second light source (14) configured to direct light toward said tooth such that the optical sensor measures the reflection from the tooth of light from the second light source; (iv) a controller (20) configured to compare the measured transmission with the measured reflectance and determine, at least in part based on said comparison, whether caries is present in that tooth; and (v) a communication module (28) configured to transmit said definition; and

a user interface device (30), comprising: (i) a communication module (29) configured to receive the reported definition; and (ii) a user interface configured to provide the user with a determination of whether caries is present in that tooth.

12. The imaging system of claim 11, wherein the optical sensor is also configured to acquire sensor data in the absence of light from the first and second light sources, and the processor is configured to subtract the sensor data acquired in the absence of light from the measured transmission, and /or measured reflection.