RU2786135C2

RU2786135C2 - Method and system for improved measurement of localized oral inflammation using centroid sample

Info

Publication number: RU2786135C2
Application number: RU2020123047A
Authority: RU
Inventors: Стивен Чарльз ДИН; Алан Джеймс ДЕЙВИ
Original assignee: Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2022-12-19

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: inventions group relates to medicine, namely to a method, device and system for determining the location of gingival inflammation in the user's oral cavity. The method is performed using an oral care device. The oral care device contains light sources, a light detector, and a controller. When executing the method, light sources sequentially emit light according to the first sequential pattern. The pattern represents the order in which the light sources are activated. The light sources are configured to emit light to obtain the wavelengths of the emitted light. Sequentially emit light sources in the second sequential pattern. The second pattern is the reverse of the first sequential pattern. The reflectance measurement values are obtained by the light detector to generate the first reflectivity data for the location in response to the light emitted by the first pattern, and to generate the second reflectivity data for the location in response to the light emitted by the second pattern. The controller averages the first and second reflectance data for each of the emitted light wavelengths to generate average reflectance data. Using the average reflectance data, it is determined whether the indicated location contains gingiva and whether the gingiva is inflamed at that location. In another embodiment, the oral care device comprises light detectors, wherein the detector detects light reflected from tissue at a location on the gum. Here, reflectance data is generated from the detected light. A device for locating gingivitis in a user's mouth contains a controller and an oral care device. A system for locating gingival inflammation in a user's mouth contains a controller, light sources, and a light detector. In another embodiment, the system also includes an oral care device.

EFFECT: invention provides the possibility to detect localized gingival inflammation during oral care taking into account the movement of the user's hand in the course of detecting localized gingival inflammation.

13 cl, 8 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[0001] Настоящее изобретение в целом относится к способам и системам для улучшенного обнаружения локализованного воспаления десны с использованием устройства для ухода за полостью рта.[0001] The present invention relates generally to methods and systems for improved detection of localized gingival inflammation using an oral care device.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Надлежащая чистка зубов с учетом продолжительности и зоны охвата чистки способствует продолжительному здоровому состоянию зубов. Многие проблемы с зубами наблюдаются у лиц, которые либо не регулярно чистят свои зубы, либо делают это неправильно, особенно в конкретной области или участке полости рта. Среди лиц, которые выполняют чистку регулярно, неправильные привычки при чистке могут привести к плохому охвату чистки и, следовательно, имеют место поверхности, которые были неправильно почищены в ходе сеанса чистки, даже при стандартном режиме чистки, таком как чистка в течение двух минут дважды в день.[0002] Proper brushing of the teeth, taking into account the duration and scope of brushing, promotes long-term healthy teeth. Many dental problems are seen in individuals who either do not brush their teeth regularly or do so incorrectly, especially in a specific area or area of the mouth. Among individuals who brush regularly, poor brushing habits can result in poor brushing coverage and therefore there are surfaces that are not properly brushed during a brushing session, even with a standard brushing routine such as brushing for two minutes twice a day. day.

[0003] Действительно, по оценкам, 50% взрослого населения в Соединенных Штатах страдает от заболевания пародонта при остроте заболевания в диапазоне от гингивита до периодонтита. Однако зачастую потребители не могут обнаружить ранние признаки заболевания пародонта. Следовательно, такие заболевания могут быть обнаружены только в ходе визитов к стоматологу, когда заболевание уже перешло в развернутую фазу и его значительно труднее лечить.[0003] Indeed, it is estimated that 50% of the adult population in the United States suffers from periodontal disease, with disease severity ranging from gingivitis to periodontitis. However, consumers often fail to detect early signs of periodontal disease. Therefore, such diseases can only be detected during visits to the dentist, when the disease has already passed into an advanced phase and is much more difficult to treat.

[0004] Воспаление тканей в полости рта является одним из ключевых признаков заболевания пародонта. Обнаружение воспаления будет сигнализировать о наличии состояния заболевания и предупредит лицо о необходимости лечения для решения проблемы. Например, воспаление десен может быть вылечено при надлежащем уходе дома, если оно обнаружено, тогда как потеря костной массы от периодонтита потребует профессионального лечения. Однако существующие способы и устройства не могут надлежащим образом идентифицировать или произвести качественную оценку воспаления тканей, в частности, локализованного воспаления. Например, удерживаемые в руке устройства обеспечивают плохое обнаружение воспаления десны, поскольку эти устройства анализируют большие области полости рта, что приводит к высокому соотношению сигнал/шум, которое создает помехи для обнаружения, или требуют настолько много значений измерения, что они перестают быть удобными для пользователя. Кроме того, движение руки пользователя может дать артефакты и недостоверные показатели удерживаемого в руке устройства. В результате, заболевание пародонта зачастую остается необнаруженным.[0004] Inflammation of tissues in the oral cavity is one of the key signs of periodontal disease. The detection of inflammation will signal the presence of a disease condition and alert the individual to the need for treatment to resolve the problem. For example, gum disease can be treated with proper home care if detected, while bone loss from periodontitis will require professional treatment. However, existing methods and devices cannot properly identify or qualitatively assess tissue inflammation, in particular localized inflammation. For example, hand-held devices provide poor detection of gingival inflammation because these devices analyze large areas of the oral cavity, resulting in a high signal-to-noise ratio that interferes with detection, or require so many measurement values that they are no longer user-friendly. . In addition, the movement of the user's hand can give artifacts and unreliable readings of the device held in the hand. As a result, periodontal disease often goes undetected.

[0005] Следовательно, в области техники по-прежнему существует необходимость в способах и устройствах для ухода за полостью рта, которые учитывают движение руки пользователя в ходе обнаружения локализованного воспаления десны.[0005] Therefore, there is still a need in the art for methods and devices for oral care that take into account the movement of the user's hand in the course of detecting localized gingival inflammation.

[0005a] US 2016/0270716 раскрывает систему и способ обнаружения заболеваний пародонта.[0005a] US 2016/0270716 discloses a system and method for detecting periodontal disease.

[0005b] WO 2016/140199 раскрывает оптическое измерительное устройство и снабженную им зубную щетку.[0005b] WO 2016/140199 discloses an optical measuring device and a toothbrush provided therewith.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

[0006] Настоящее изобретение относится к изобретенным способам и системам для обнаружения воспаления ткани с использованием устройства для ухода за полостью рта. Различные представленные в настоящем документе варианты реализации и осуществления относятся к устройству для ухода за полостью рта, выполненному с возможностью получения значений измерения десневой ткани для идентификации локализованного воспаления десны. Устройство для ухода за полостью рта содержит датчик с конфигурацией одного или более светоизлучателей и один или более фотодетекторов или формирователей изображений для получения информации о десневой ткани в одном или более отобранных местонахождениях. Один или более светоизлучателей выполнены с возможностью излучения света таким образом, чтобы множество различных длин волн излучалось последовательно по первому последовательному паттерну. Кроме того, один или более светоизлучателей выполнены с возможностью последовательного излучения света таким образом, чтобы множество различных длин волн излучалось последовательно по второму последовательному паттерну, причем второй последовательный паттерн является обратным первому последовательному паттерну. Один или более детекторов света выполнены с возможностью получения значений измерения отражательной способности из местонахождения в полости рта пользователя для генерирования первых данных об отражательной способности для местонахождения в ответ на свет, излученный в форме первого паттерна, и с возможностью генерирования вторых данных об отражательной способности для местонахождения в ответ на свет, излученный в форме второго паттерна. Контроллер, содержащийся в устройстве, усредняет первые данные об отражательной способности и вторые данные об отражательной способности для каждой из множества определенных длин волн света для генерирования усредненных данных об отражательной способности для местонахождения, которые затем используют для определения того, воспалена ли десна в этом местонахождении.[0006] The present invention relates to inventive methods and systems for detecting tissue inflammation using an oral care device. The various embodiments and embodiments provided herein relate to an oral care device configured to obtain measurement values of gingival tissue to identify localized gingival inflammation. The oral care device comprises a sensor configured with one or more light emitters and one or more photodetectors or imagers to obtain information about gum tissue at one or more selected locations. One or more light emitters are configured to emit light such that a plurality of different wavelengths are emitted sequentially in a first sequential pattern. In addition, one or more light emitters are configured to sequentially emit light such that a plurality of different wavelengths are emitted sequentially in a second sequential pattern, the second sequential pattern being the reverse of the first sequential pattern. The one or more light detectors are configured to obtain reflectance measurement values from a location in the user's oral cavity to generate first location reflectance data in response to light emitted in the form of a first pattern, and to generate second location reflectance data. in response to light emitted in the form of a second pattern. A controller included in the device averages the first reflectance data and the second reflectance data for each of a plurality of specific wavelengths of light to generate average reflectance data for a location, which is then used to determine whether the gum is inflamed at that location.

[0007] В целом, в одном аспекте представлен способ определения местонахождения воспаления десны в полости рта пользователя с использованием устройства для ухода за полостью рта. Способ включает: (i) последовательное излучение света множеством источников света устройства для ухода за полостью рта по первому последовательному паттерну, причем по меньшей мере некоторые из множества источников света выполнены с возможностью излучения света различных длин волн для получения множества длин волн излученного света, (ii) последовательное излучение света множеством источников света устройства для ухода за полостью рта по второму последовательному паттерну, причем второй последовательный паттерн является обратным первому последовательному паттерну, (iii) получение значений измерения отражательной способности детектором света устройства для ухода за полостью рта из местонахождения в полости рта пользователя для генерирования первых данных об отражательной способности для местонахождения в ответ на свет, излученный по первому последовательному паттерну, и для генерирования вторых данных об отражательной способности для местонахождения в ответ на свет, излученный по второму последовательному паттерну, (iv) усреднение первых данных об отражательной способности и вторых данных об отражательной способности для каждой из множества длин волн излученного света контроллером устройства для ухода за полостью рта для генерирования усредненных данных об отражательной способности и (v) определение того, воспалена ли десна в указанном местонахождении, контроллером с использованием усредненных данных об отражательной способности.[0007] In general, in one aspect, a method is provided for locating gingival inflammation in a user's oral cavity using an oral care device. The method includes: (i) successively emitting light from a plurality of light sources of the oral care device in a first sequential pattern, wherein at least some of the plurality of light sources are configured to emit light of different wavelengths to obtain a plurality of emitted light wavelengths, (ii ) successively emitting light from a plurality of light sources of the oral care device in a second successive pattern, the second successive pattern being the reverse of the first successive pattern, (iii) obtaining reflectance measurements by the light detector of the oral care device from a location in the user's mouth for generating first reflectivity data for location in response to light emitted from the first sequential pattern, and for generating second reflectivity data for location in response to light emitted from the second sequential pattern, (iv) averaging the first reflectance data and the second reflectance data for each of the plurality of emitted light wavelengths by the controller of the oral care device to generate average reflectance data, and (v) determining whether the gum is inflamed at the specified location, by the controller using the average reflectance data.

[0008] В соответствии с вариантом реализации способ дополнительно включает этап определения того, содержит ли местонахождение десну, контроллером с использованием усредненных данных об отражательной способности.[0008] According to an embodiment, the method further includes the step of determining whether the location contains a gingiva by the controller using averaged reflectance data.

[0009] В соответствии с вариантом реализации способ дополнительно включает этап выдачи информации в отношении того, имеет ли десна воспаление в местонахождении.[0009] According to an embodiment, the method further includes the step of providing information as to whether the gum is inflamed at the location.

[0010] В соответствии с вариантом реализации устройство для ухода за полостью рта содержит множество детекторов света, каждый из которых выполнен с возможностью получения значений измерения отражательной способности из другого местонахождения в полости рта пользователя для генерирования данных об отражательной способности для этого соответствующего местонахождения.[0010] According to an embodiment, the oral care device comprises a plurality of light detectors, each configured to obtain reflectance measurement values from a different location in the user's mouth to generate reflectance data for that respective location.

[0011] В соответствии с вариантом реализации этап определения того, воспалена ли десна в местонахождении, включает определение приблизительного уровня оксигенации ткани десны в каждом из местонахождений, оставшихся во множестве, причем низкий уровень оксигенации ткани свидетельствует о воспалении десны.[0011] According to an embodiment, the step of determining if a gingiva is inflamed at a location includes determining an approximate level of gingival tissue oxygenation at each of the remaining locations in the plurality, where low tissue oxygenation is indicative of gingival inflammation.

[0012] В соответствии с вариантом реализации один или более светоизлучателей и один или более детекторов света расположены таким образом, что поверхность в местонахождении не освещается множеством источников света прямым образом.[0012] According to an embodiment, one or more light emitters and one or more light detectors are arranged such that a surface at a location is not directly illuminated by a plurality of light sources.

[0013] В соответствии с вариантом реализации первый и/или второй последовательный паттерн дополнительно содержит момент времени, в котором множество источников света не излучают свет.[0013] In accordance with an implementation option, the first and/or second sequential pattern further comprises a point in time at which the plurality of light sources do not emit light.

[0014] В соответствии с аспектом представлен способ определения местонахождения воспаления десны с использованием устройства для ухода за полостью рта. Способ включает: (i) последовательное обнаружение света, излученного одним или более источниками света устройства для ухода за полостью рта, одним или более детекторами света устройства для ухода за полостью рта, причем один или более детекторов света выполнены с возможностью измерения множества длин волн по первому последовательному паттерну, и генерирование первых данных об отражательной способности из обнаруженного света, (ii) последовательное обнаружение света одним или более детекторами света устройства для ухода за полостью рта по второму последовательному паттерну, причем второй последовательный паттерн является обратным первому последовательному паттерну, и генерирование вторых данных об отражательной способности из обнаруженного света, (iii) усреднение первых данных об отражательной способности и вторых данных об отражательной способности для каждой из множества определенных длин волн контроллером устройства для ухода за полостью рта для генерирования усредненных данных об отражательной способности и (iv) определение того, воспалена ли десна в указанном местонахождении, контроллером с использованием усредненных данных об отражательной способности.[0014] According to an aspect, a method for locating gingival inflammation using an oral care device is provided. The method includes: (i) successively detecting light emitted by one or more light sources of the oral care device, one or more light detectors of the oral care device, wherein the one or more light detectors are configured to measure a plurality of wavelengths in the first sequential pattern, and generating first reflectance data from the detected light, (ii) sequentially detecting light by one or more light detectors of the oral care device in a second sequential pattern, the second sequential pattern being the reverse of the first sequential pattern, and generating second data reflectance from the detected light, (iii) averaging the first reflectance data and the second reflectance data for each of the plurality of determined wavelengths by the controller of the oral care device to generate average reflectance data. and (iv) determining whether the gingiva is inflamed at the indicated location by the controller using the averaged reflectance data.

[0015] В соответствии с аспектом представлено устройство, выполненное с возможностью определения местонахождения воспаления десны в полости рта пользователя. Устройство содержит: множество источников света, выполненных с возможностью последовательного излучения света по первому последовательному паттерну, а затем по второму последовательному паттерну, причем второй последовательный паттерн является обратным первому последовательному паттерну, и по меньшей мере некоторые из множества источников света излучают свет различных длин волн для получения множества длин волн излученного света, детектор света, выполненный с возможностью получения значений измерения отражательной способности из местонахождения в полости рта пользователя для генерирования первых данных об отражательной способности для местонахождения в ответ на свет, излученный по первому последовательному паттерну, и для генерирования вторых данных об отражательной способности для местонахождения в ответ на свет, излученный по второму последовательному паттерну, и контроллер, выполненный с возможностью: (i) усреднения первых данных об отражательной способности и вторых данных об отражательной способности для каждой из множества длин волн излученного света для генерирования усредненных данных об отражательной способности и (ii) определения того, воспалена ли десна в указанном местонахождении, с использованием усредненных данных об отражательной способности.[0015] According to an aspect, a device is provided that is configured to locate gingivitis in a user's mouth. The device comprises: a plurality of light sources configured to sequentially emit light in a first sequential pattern and then in a second sequential pattern, wherein the second sequential pattern is the reverse of the first sequential pattern, and at least some of the plurality of light sources emit light of different wavelengths for receiving a plurality of wavelengths of emitted light, a light detector configured to obtain reflectance measurement values from a location in the user's oral cavity to generate first reflectivity data for the location in response to light emitted in the first sequential pattern, and to generate second reflectance data reflectivity for location in response to light emitted in the second sequential pattern, and a controller configured to: (i) average the first reflectance data and the second reflectance data for each of the plurality of wavelengths of emitted light to generate average reflectance data; and (ii) determine whether the gum is inflamed at the indicated location using the average reflectance data.

[0016] В соответствии с вариантом реализации контроллер также выполнен с возможностью определения того, содержит ли местонахождение десну, из усредненных данных об отражательной способности.[0016] According to an embodiment, the controller is also configured to determine if the location contains gingiva from the average reflectance data.

[0017] В соответствии с вариантом реализации устройство также содержит пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью выдачи информации в отношении того, имеет ли десна воспаление в местонахождении.[0017] According to an embodiment, the device also includes a user interface configured to provide information as to whether the gum is inflamed at the location.

[0018] В соответствии с аспектом представлено устройство, выполненное с возможностью определения местонахождения воспаления десны. Устройство содержит: (i) один или более детекторов света, выполненных с возможностью последовательного обнаружения света, излученного одним или более источниками света в устройстве, причем один или более детекторов света выполнены с возможностью измерения множества длин волн по первому последовательному паттерну для генерирования первых данных об отражательной способности из обнаруженного света, причем один или более детекторов света также выполнены с возможностью последовательного определения света по второму последовательному паттерну для генерирования вторых данных об отражательной способности из обнаруженного света, причем второй последовательный паттерн является обратным первому последовательному паттерну, и (ii) контроллер, выполненный с возможностью усреднения первых данных об отражательной способности и вторых данных об отражательной способности для каждой из множества длин волн излученного света для генерирования усредненных данных об отражательной способности, а также выполненный с возможностью определения того, воспалена ли десна в указанном местонахождении, с использованием усредненных данных об отражательной способности.[0018] According to an aspect, a device is provided that is configured to locate gingival inflammation. The device comprises: (i) one or more light detectors configured to sequentially detect light emitted by one or more light sources in the device, wherein the one or more light detectors are configured to measure a plurality of wavelengths in a first sequential pattern to generate first data about reflectance from the detected light, wherein the one or more light detectors are also configured to sequentially detect light from a second sequential pattern to generate second reflectivity data from the detected light, the second sequential pattern being the reverse of the first sequential pattern, and (ii) a controller, configured to average the first reflectance data and the second reflectance data for each of the plurality of emitted light wavelengths to generate average reflectance data, and capable of determining whether the gum is inflamed at a specified location using averaged reflectance data.

[0019] Используемый в настоящем документе для целей настоящего раскрытия термин «контроллер» в целом используется для описания различных устройств, относящихся к работе устройства, системы или способа для ухода за полостью рта. Контроллер может быть реализован многочисленными способами (например, с помощью специализированного аппаратного обеспечения) для выполнения различных функций, описанных в настоящем документе. «Процессор» является одним примером контроллера, который использует один или более микропроцессоров, которые могут быть запрограммированы с использованием программного обеспечения (например, микрокода) на выполнение различных функций, описанных в настоящем документе. Контроллер может быть реализован с использованием процессора или без него, а также он может быть реализован в виде комбинации специализированного аппаратного обеспечения для выполнения некоторых функций и процессора (например, одного или более запрограммированных микропроцессоров и связанной схемы) для выполнения других функций. Примеры компонентов контроллера, которые могут быть использованы в различных вариантах реализации настоящего изобретения, включают в себя, но без ограничения, традиционные микропроцессоры, интегральные схемы специального назначения (ASIC) 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 an oral care device, system, or method. The controller can be implemented in numerous ways (eg, using dedicated hardware) to perform the various functions described herein. A "processor" is one example of a controller that uses one or more microprocessors that can be programmed using software (eg, microcode) to perform the various functions described herein. The controller may be implemented with or without a processor, and may be implemented as a combination of specialized hardware to perform some functions and a processor (eg, one or more programmed microprocessors and associated circuitry) to perform other functions. Examples of controller components that may be used in various embodiments of the present invention include, but are not limited to, conventional microprocessors, application specific integrated circuits (ASICs), and field programmable gate arrays (FPGAs).

[0020] Термин «пользовательский интерфейс», используемый в настоящем документе, относится к интерфейсу между пользователем-человеком или оператором и одним или более устройствами, обеспечивающему возможность связи между пользователем и устройством(ами). Примеры пользовательских интерфейсов, которые могут быть использованы в различных вариантах реализации настоящего изобретения включают в себя, но без ограничения, переключатели, потенциометры, кнопки, шкальные диски, ползунки, трекболы, дисплейные экраны, различные типы графических интерфейсов пользователя (ГИП), сенсорные экраны, микрофоны и другие типы датчиков, которые могут принимать некоторую форму генерируемого человеком воздействия и в ответ на него генерировать сигнал.[0020] The term "user interface" as used herein refers to the interface between a human user or operator and one or more devices, enabling communication between the user and the device(s). Examples of user interfaces that may be used in various embodiments 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 input and generate a signal in response.

[0021] Следует понимать, что все комбинации представленных выше замыслов и дополнительных замыслов, которые более подробно описаны ниже (при условии, что такие замыслы не являются несовместимыми между собой), рассматриваются в виде части объекта настоящего изобретения, описанного в настоящем документе. В частности, все комбинации объекта изобретения, заявленного в конце настоящего документа, рассматриваются в виде части объекта настоящего изобретения, описанного в настоящем документе.[0021] It should be understood that all combinations of the above designs and additional designs, which are described in more detail below (provided that such designs are not incompatible with each other), are contemplated as part of the subject matter of the present invention described herein. In particular, all combinations of the subject matter claimed at the end of this document are considered as part of the subject matter of the present invention described herein.

[0022] Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и разъяснены со ссылкой на вариант(ы) реализации, описанный(е) ниже.[0022] These and other aspects of the invention will be apparent and explained with reference to the implementation(s) described(e) below.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0023] На чертежах подобные ссылочные обозначения в целом относятся к одним и тем же частям, представленных на различных видах. Кроме того, чертежи не подлежат масштабированию, вместо этого упор сделан на иллюстрацию принципов настоящего изобретения.[0023] In the drawings, like reference numerals generally refer to the same parts shown in the various views. In addition, the drawings are not to be scaled, instead emphasis is placed on illustrating the principles of the present invention.

[0024] На фиг. 1 изображено схематическое представление устройства для ухода за полостью рта в соответствии с вариантом реализации.[0024] In FIG. 1 is a schematic representation of an oral care device in accordance with an embodiment.

[0025] На фиг. 2 изображено схематическое представление головки устройства для ухода за полостью рта в соответствии с вариантом реализации.[0025] In FIG. 2 is a schematic representation of the head of an oral care device in accordance with an embodiment.

[0026] На фиг. 3 изображено схематическое представление головки устройства для ухода за полостью рта в соответствии с вариантом реализации.[0026] FIG. 3 is a schematic representation of the head of an oral care device in accordance with an embodiment.

[0027] На фиг. 4 изображено схематическое представление системы для определения местонахождения воспаления в соответствии с вариантом реализации.[0027] FIG. 4 is a schematic representation of a system for locating inflammation, in accordance with an embodiment.

[0028] На фиг. 5 изображена схема способа определения местонахождения воспаления десны в соответствии с вариантом реализации.[0028] In FIG. 5 is a diagram of a method for locating gingival inflammation in accordance with an embodiment.

[0029] На фиг. 6 изображено схематическое представление схемы излучения света или выборки в соответствии с вариантом реализации.[0029] FIG. 6 is a schematic representation of a light emitting or sampling circuit in accordance with an embodiment.

[0030] На фиг. 7 изображен график с результатами моделирования для данных, полученных с использованием способа уровня техники и способа центроидной выборки в соответствии с вариантом реализации.[0030] FIG. 7 is a graph showing simulation results for data obtained using the prior art method and the centroid sampling method in accordance with an embodiment.

[0031] На фиг. 8 изображено схематическое представление схемы центроидной выборки для устройства для ухода за полостью рта в соответствии с вариантом реализации.[0031] In FIG. 8 is a schematic representation of a centroid sampling design for an oral care device in accordance with an embodiment.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION

[0032] В настоящей заявке описаны различные варианты реализации способа и устройства для определения воспаления десны с использованием устройства для ухода за полостью рта. В более общем смысле, заявителем было выявлено и понято, что было бы выгодно представить систему для обнаружения локализованного воспаления ткани. Следовательно, описанные или иным образом представленные в настоящем документе способы обеспечивают устройство, такое как устройство для ухода за полостью рта, выполненное с возможностью получения значений измерения десневой ткани. Устройство для ухода за полостью рта содержит одну или более из множества матриц датчика, имеющих один или более светоизлучателей, и по меньшей мере один детектор света для получения информации о десневой ткани в одном или более отобранных местонахождений. Источники света в одном или более светоизлучателях выполнены с возможностью излучения света таким образом, чтобы множество различных длин волн излучалось последовательно по первому последовательному паттерну, а затем излучалось по второму последовательному паттерну, который является обратным первому последовательному паттерну. Один или более детекторов света выполнены с возможностью получения значений измерения отражательной способности из местонахождения в полости рта пользователя для генерирования первых данных об отражательной способности и вторых данных об отражательной способности для местонахождения в ответ на свет, определенный в первом и втором паттернах соответственно. Контроллер, содержащийся в устройстве, усредняет первые данные об отражательной способности и вторые данные об отражательной способности для генерирования усредненных данных об отражательной способности для местонахождения, которые затем используют для определения того, воспалена ли десна в этом местонахождении. Устройство для ухода за полостью рта может затем сообщить эту информацию пользователю или другому лицу.[0032] This application describes various embodiments of a method and apparatus for determining gingival inflammation using an oral care device. More generally, Applicant has recognized and understood that it would be advantageous to provide a system for detecting localized tissue inflammation. Therefore, the methods described or otherwise provided herein provide a device, such as an oral care device, capable of obtaining measurement values of gingival tissue. The oral care device comprises one or more of a plurality of sensor arrays having one or more light emitters and at least one light detector for obtaining information about gum tissue at one or more selected locations. Light sources in one or more light emitters are configured to emit light such that a plurality of different wavelengths are emitted sequentially in a first sequential pattern and then emitted in a second sequential pattern that is the reverse of the first sequential pattern. The one or more light detectors are configured to obtain reflectance measurement values from a location in the user's mouth to generate first reflectance data and second reflectivity data for the location in response to light determined in the first and second patterns, respectively. A controller included in the device averages the first reflectance data and the second reflectance data to generate average reflectance data for a location, which is then used to determine whether the gum is inflamed at that location. The oral care device may then communicate this information to the user or another person.

[0033] Варианты реализации и осуществления, раскрытые или иным образом представленные в настоящем документе, могут быть использованы вместе с любым устройством для ухода за полостью рта, в том числе, но без ограничения, с зубной щеткой, флосстиком, оросителем для полости рта или любым другим устройством для ухода за полостью рта. Например, одним вариантом применения представленных в настоящем документе вариантов реализации и осуществления является оценка воспаления десневых тканей с использованием специализированного удерживаемого в руке устройства для обнаружения воспаления в полости рта. Еще одним вариантом применения является оценка воспаления десневых тканей с использованием устройства для ухода за полостью рта. Однако настоящее изобретение не ограничено описанным в настоящем документе устройством, и, следовательно, настоящее изобретение и варианты реализации, описанные в настоящем документе, могут охватывать любое устройство для ухода за полостью рта.[0033] The embodiments and embodiments disclosed or otherwise provided herein may be used in conjunction with any oral care device, including, but not limited to, a toothbrush, floss, mouth spray, or any another oral care device. For example, one application of the embodiments and embodiments presented herein is to assess gingival inflammation using a specialized handheld device for detecting inflammation in the oral cavity. Another application is the assessment of gingival inflammation using an oral care device. However, the present invention is not limited to the device described herein, and therefore, the present invention and the embodiments described herein may cover any oral care device.

[0034] Ссылаясь на фиг. 1, в одном варианте реализации представлено устройство 10 для ухода за полостью рта с корпусной частью 12 и насадочной частью 14, установленной на корпусной части. В соответствии с вариантом реализации насадочная часть 14 может быть выполнена с возможностью обеспечения прохода жидкости и/или воздуха под давлением из резервуара в корпусе 12 (не показан) к головке насадки, где она/он попадает в межзубные области пользователя. Насадочный элемент 14 может быть съемным образом установлен на корпусной части 12 таким образом, что насадка может быть периодически заменена на новую, когда компонент устройства изношен или требует замены по другой причине.[0034] Referring to FIG. 1, in one embodiment, an oral care device 10 is shown with a body portion 12 and an attachment portion 14 mounted on the body portion. According to an embodiment, the nozzle portion 14 may be configured to allow pressurized fluid and/or air to pass from the reservoir in the body 12 (not shown) to the nozzle head where it enters the user's interdental regions. The nozzle element 14 may be removably mounted on the body portion 12 in such a way that the nozzle can be periodically replaced with a new one when a component of the device is worn or needs to be replaced for another reason.

[0035] Кроме того, корпусная часть 12 оснащена средством 26 пользовательского ввода. Средство 26 пользовательского ввода обеспечивает пользователю возможность управления устройством 10 для ухода за полостью рта, например, возможность включения и выключения устройства для ухода за полостью рта. Средство 26 пользовательского ввода может представлять собой, например, кнопку, сенсорный экран или переключатель.[0035] In addition, the body portion 12 is provided with a user input means 26 . The user input means 26 allows the user to control the oral care device 10, such as the ability to turn the oral care device on and off. The user input means 26 may be, for example, a button, a touch screen, or a switch.

[0036] При необходимости устройство 10 для ухода за полостью рта содержит один или более датчиков 28. Датчик 28 изображен на фиг. 1 внутри корпусной части 12, однако он может быть расположен в любом месте внутри устройства. Датчик 28 может быть использован для характеризации ориентации и смещения устройства. В соответствии с вариантом реализации эти датчики выдают информацию о положении устройства относительно части тела пользователя, фиксированной точки и/или об одном или более других положениях. В соответствии с вариантом реализации датчик 28 расположен в заданном положении и ориентации в устройстве 10 для чистки полости рта, а насадка находится в фиксированном пространственном относительном расположении относительно датчика 28. Таким образом, ориентация и положение насадки легко могут быть определены на основе известной ориентации и положения датчика 28.[0036] Optionally, oral care device 10 includes one or more sensors 28. Sensor 28 is shown in FIG. 1 inside the body part 12, however, it can be located anywhere inside the device. The sensor 28 can be used to characterize the orientation and displacement of the device. According to an embodiment, these sensors provide information about the position of the device relative to the user's body part, a fixed point, and/or one or more other positions. In accordance with an embodiment, the sensor 28 is located at a predetermined position and orientation in the oral cleaner 10, and the tip is at a fixed spatial relative location relative to the sensor 28. Thus, the orientation and position of the tip can be easily determined based on the known orientation and position. sensor 28.

[0037] Информация, генерируемая датчиком 28, выдается на контроллер 30. Контроллер 30 может быть образован из одного или множества модулей, и он выполнен с возможностью управления устройством 10 для чистки полости рта в ответ на ввода, такой как ввод, принятый с помощью средства 26 пользовательского ввода. В соответствии с вариантом реализации датчик 28 выполнен за одно целое с контроллером 30. Контроллер 30 может содержать, например, по меньшей мере процессор 32, память 34 и модуль 38 связи. Процессор 32 может принимать любую подходящую форму, в том числе, но без ограничения, форму микроконтроллера, множества микроконтроллеров, схемы, одного процессора или множества процессоров. Память 34 может принимать любую подходящую форму, в том числе форму энергонезависимой памяти и/или ОЗУ. Энергонезависимая память может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), жесткий диск (HDD) или твердотельный диск (SSD). Память может хранить, помимо прочего, операционную систему. ОЗУ используется процессором для временного хранения данных. В соответствии с вариантом реализации операционная система может содержать код, который при исполнении контроллером 30 управляет работой аппаратных компонентов устройства 10 для чистки полости рта. В соответствии с вариантом реализации модуль 38 связи передает собранные данные датчика и может представлять собой любой модуль, устройство или средство, выполненное с возможностью передачи проводного или беспроводного сигнала, в том числе, но без ограничения, модуль Wi-Fi, Bluetooth, ближней бесконтактной связи и/или сотовой связи.[0037] The information generated by the sensor 28 is output to the controller 30. The controller 30 may be formed from one or a plurality of modules, and is configured to control the oral cleaner 10 in response to an input, such as an input received by means 26 user input. According to an embodiment, sensor 28 is integral with controller 30. Controller 30 may include, for example, at least a processor 32, a memory 34, and a communications module 38. Processor 32 may take any suitable form, including, but not limited to, a microcontroller, a plurality of microcontrollers, a circuit, a single processor, or multiple processors. The memory 34 may take any suitable form, including the form of non-volatile memory and/or RAM. Non-volatile memory may include read only memory (ROM), hard disk drive (HDD), or solid state drive (SSD). The memory can store, among other things, an operating system. RAM is used by the processor for temporary storage of data. In accordance with an implementation, the operating system may contain code that, when executed by the controller 30, controls the operation of the hardware components of the device 10 for cleaning the oral cavity. In accordance with an embodiment, the communication module 38 transmits the collected sensor data and may be any module, device or means capable of transmitting a wired or wireless signal, including, but not limited to, a Wi-Fi, Bluetooth, proximity communication module and/or cellular.

[0038] В соответствии с вариантом реализации устройство 10 для ухода за полостью рта содержит пользовательский интерфейс 46, выполненный с возможностью выдачи информации пользователю перед, во время и/или после сеанса ухода. Пользовательский интерфейс 46 может принимать множество различных форм, но он выполнен с возможностью выдачи информации пользователю. Например, информация может быть считана, просмотрена, услышана, ощущена и/или иным образом интерпретирована в отношении воспаления одной или более тканей в полости рта. В соответствии с вариантом реализации пользовательский интерфейс 46 выдает пользователю обратную связь, которая содержит информацию о том, в каких местах ткани воспалены, и/или о том, какова степень воспаления. Следовательно, пользовательский интерфейс может представлять собой дисплей, который выдает пользователю информацию, тактильный механизм, который выдает пользователю тактильную обратную связь, динамик для выдачи пользователю звуков или слов или любой из множества других механизмов пользовательского интерфейса. Например, система может выдавать обратную связь через приложение для смартфона, веб-сайт или через любой другой интерфейс, выполненный с возможностью сообщения информации пользователю.[0038] According to an embodiment, oral care device 10 includes a user interface 46 configured to provide information to a user before, during, and/or after a care session. The user interface 46 can take many different forms, but is configured to provide information to the user. For example, information can be read, viewed, heard, felt and/or otherwise interpreted in relation to inflammation of one or more tissues in the oral cavity. In accordance with an embodiment, the user interface 46 provides the user with feedback that contains information about where the tissues are inflamed and/or what the degree of inflammation is. Therefore, the user interface may be a display that provides the user with information, a haptic mechanism that provides the user with tactile feedback, a speaker for providing sounds or words to the user, or any of a variety of other user interface mechanisms. For example, the system may provide feedback through a smartphone application, website, or any other interface capable of communicating information to the user.

[0039] Ссылаясь на фиг. 2, в одном варианте реализации представлена насадка 14 устройства для ухода за полостью рта. Насадка содержит часть головки насадки с направляющим кончиком 18, расположенным по центру. В соответствии с одним вариантом реализации головка насадки содержит по меньшей мере один светоизлучатель 42 и по меньшей мере один светоприемник 40. В соответствии с вариантом реализации, изображенным на фиг. 2, светоизлучатель 42 представляет собой кольцеобразный пучок светоизлучающих волокон или светоизлучающий световод, хотя он может принимать множество других форм и размеров. Один или более светоизлучателей могут представлять собой или содержать любой источник света, такой как источник света в виде светоизлучающего диода (СИД), который излучает свет, который может способствовать обнаружению воспаления десны. В соответствии с вариантом реализации один или более светоизлучателей содержат свет от одного или более источников 48 света, таких как СИД, и соединены световолокном или световодом от СИД к светоизлучателю на поверхности устройства для ухода за полостью рта. В соответствии с вариантом реализации источник света вырабатывает свет по меньшей мере в двух длинах волн, таких как 480 нм и 680 нм, что обеспечивает возможность характеризации кислородной сатурации ткани человека и, следовательно, обнаружения локализованного воспаления. В целом, ткань, которая проявляет низкую кислородную сатурацию, свидетельствует о воспалении десны.[0039] Referring to FIG. 2, in one embodiment, the mouthpiece 14 of the oral care device is shown. The nozzle contains a part of the nozzle head with a guide tip 18 located in the center. In accordance with one embodiment, the nozzle head comprises at least one light emitter 42 and at least one light receiver 40. In accordance with the embodiment shown in FIG. 2, the light emitter 42 is an annular bundle of light emitting fibers or a light emitting light guide, although it can take many other shapes and sizes. The one or more light emitters may be or comprise any light source, such as a light emitting diode (LED) light source, which emits light that can aid in the detection of gingival inflammation. According to an embodiment, the one or more light emitters comprise light from one or more light sources 48 such as LEDs and are connected by a light fiber or light guide from the LED to the light emitter on the surface of the oral care device. In accordance with an embodiment, the light source produces light at at least two wavelengths, such as 480 nm and 680 nm, which allows the characterization of human tissue oxygen saturation and hence the detection of localized inflammation. In general, tissue that exhibits low oxygen saturation is indicative of gingival inflammation.

[0040] Подобным образом, один или более светоприемников 40 представляют собой любые светоприемники, которые могут способствовать обнаружению воспаления десны. Например, в соответствии с вариантом реализации светоприемники представляют собой фотодетектор или фотодиод, или любой другой датчик, выполненный с возможностью обнаружения света, излученного светоизлучателем 42. В соответствии с вариантом реализации светоприемники представляют собой фотодиоды, соединенные со световолокнами или световодами. Каждый светоприемник может быть выполнен с возможностью определения двух или более длин волн или, в качестве альтернативы, каждый светоприемник может быть выполнен с возможностью определения только одной длины волны. В соответствии с еще одним вариантом реализации светоприемник 40 представляет собой пиксельную матрицу, выполненную с возможностью получения одного или более изображений ткани, освещенной светом, излученным светоизлучателем 42. Светоприемник может содержать множество детекторных волокон, которые используются одновременно или с уплотнением по времени.[0040] Similarly, the one or more light detectors 40 are any light detectors that can assist in the detection of gingival inflammation. For example, in an embodiment, the light receivers are a photodetector or a photodiode, or any other sensor capable of detecting light emitted by light emitter 42. In an embodiment, the light receivers are photodiodes coupled to optical fibers or light guides. Each light receiver may be configured to detect two or more wavelengths, or alternatively, each light receiver may be configured to detect only one wavelength. According to yet another embodiment, the light detector 40 is a pixel array configured to acquire one or more images of tissue illuminated by light emitted by the light emitter 42. The light detector may comprise a plurality of detector fibers that are used simultaneously or time compressed.

[0041] Одно преимущество конструктивного исполнения устройства для ухода за полостью рта, изображенного на фиг. 2, заключается в том, что датчики могут захватывать пространственную информацию, а также информацию о воспалении десны. Поскольку информация, связанная с каждой парой излучатель-приемник, исходит из уникального местонахождения на ткани, место нахожденияя воспаления известно.[0041] One advantage of the design of the oral care device shown in FIG. 2 is that the sensors can capture spatial information as well as gingival inflammation information. Since the information associated with each transmitter-receiver pair comes from a unique location on the tissue, the location of the inflammation is known.

[0042] В данном варианте реализации направляющий кончик 18 выдает тактильную обратную связь пользователю, что способствует надлежащему межзубному расположению вблизи десен. В соответствии с вариантом реализации при надлежащем расположении в полости рта, каждый светоприемник 40 измеряет разную часть поверхности ткани, которая представляет собой приблизительное расположение между светоизлучателем и светоприемником. Например, при размещении на стыке между двумя зубами и десной, светоизлучатель будет освещать всю область, а несколько светоприемников 40 будут находиться на десне для обнаружения воспаления, тогда как другие одновременно будут расположены на зубах, которые легко можно отличить от измеренного спектрального ответа.[0042] In this embodiment, the guide tip 18 provides tactile feedback to the user, which promotes proper interproximal placement near the gums. According to an embodiment, when properly positioned in the oral cavity, each light detector 40 measures a different portion of the tissue surface, which is the approximate location between the light emitter and the light detector. For example, when placed at the junction between two teeth and the gum, the light emitter will illuminate the entire area, and several light receivers 40 will be placed on the gum to detect inflammation, while others will be simultaneously located on the teeth, which can be easily distinguished from the measured spectral response.

[0043] В соответствии с вариантом реализации возможно множество различных конфигураций светоизлучателей 42 и детекторов света 40. Ссылаясь на фиг. 3, например, представлен вариант реализации устройства 10 для ухода за полостью рта, в основном выполненного с возможностью измерения воспаления десны. Устройство для ухода за полостью рта содержит головную часть, имеющую один расположенный по центру светоизлучатель 42 и множество детекторов света 40. В соответствии с подобным вариантом реализации устройство может содержать один расположенный по центру детектор 40 света и один или более светоизлучателей 42.[0043] According to an embodiment, a variety of different configurations of light emitters 42 and light detectors 40 are possible. Referring to FIG. 3, for example, shows an embodiment of an oral care device 10 generally configured to measure gingival inflammation. The oral care device includes a head having one centrally located light emitter 42 and a plurality of light detectors 40. According to such an embodiment, the device may include one centrally located light detector 40 and one or more light emitters 42.

[0044] Один или более светоизлучателей 42 и детекторов света 40 расположены на устройстве 10 таким образом, что поверхности десневой ткани, от которых получают данные, не освещаются прямым образом светоизлучателем. Например, ссылаясь на фиг. 2, светоизлучатель 42 излучает свет на ткань перед ним, а детектор 40 света получает данные об отражательной способности от ткани, расположенной в положении «X», показанном на устройстве, или очень близко к нему, хотя детектор света также может принимать данные об отражательной способности от ткани, также расположенной перед ним. Таким образом, в соответствии с вариантом реализации светоизлучатели и поверхности, от которых получают данные, не перекрываются. В этом заключается отличие от системы с камерой, в которой освещают непосредственно поверхности, изображения которых получают. При прямом освещении поверхности, например, над обнаружением или изображением преобладает околоповерхностное рассеивание, которое препятствует анализу десневой ткани, описанному в настоящем документе.[0044] One or more light emitters 42 and light detectors 40 are positioned on the device 10 such that the surfaces of the gum tissue from which data is obtained are not directly illuminated by the light emitter. For example, referring to FIG. 2, light emitter 42 emits light onto tissue in front of it, and light detector 40 receives reflectance data from tissue located at or very close to the "X" position shown on the device, although the light detector may also receive reflectance data. from the tissue also located in front of him. Thus, according to an embodiment, the light emitters and the data receiving surfaces do not overlap. This is in contrast to a camera system that directly illuminates the surfaces that are being imaged. Under direct surface illumination, for example, detection or imaging is dominated by near-surface scattering, which interferes with the gingival tissue analysis described herein.

[0045] Ссылаясь на фиг. 4, в одном варианте реализации представлена система 400 для определения местонахождения воспаления. В соответствии с вариантом реализации система 400 для определения местонахождения воспаления содержит контроллер 30, содержащий процессор 32 и память 34. Кроме того, система для определения местонахождения воспаления содержит один или более светоизлучателей 42, каждый из которых содержит один или более источников 48 света. Система 400 для определения местонахождения воспаления содержит один или более детекторов света 40, которые выдают данные датчика на контроллер 30. Контроллер 30 в системе 400 для определения местонахождения воспаления содержит модуль 410 центроида, который усредняет данные об отражательной способности, принятые детекторами света, для генерирования усредненных данных об отражательной способности для местонахождения, которые используют для определения того, воспалена ли десна в указанном местонахождении.[0045] Referring to FIG. 4, in one embodiment, a system 400 is provided for locating inflammation. In accordance with an embodiment, the system 400 for locating inflammation includes a controller 30 containing a processor 32 and a memory 34. In addition, the system for locating inflammation includes one or more light emitters 42, each of which contains one or more light sources 48. Inflammation locating system 400 includes one or more light detectors 40 that provide sensor data to controller 30. Controller 30 in inflammation locating system 400 includes a centroid module 410 that averages the reflectance data received by the light detectors to generate averaged reflectivity data for a location, which is used to determine if the gum is inflamed at a specified location.

[0046] Контроллер 30 в системе 400 для определения местонахождения воспаления содержит модуль 420 обнаружения и определения местонахождения воспаления. Модуль обнаружения и определения местонахождения воспаления анализирует усредненные данные об отражательной способности от модуля 410 центроида для определения того, воспалена ли проанализированная ткань, и где эта ткань находится. Кроме того, при необходимости модуль обнаружения и определения местонахождения воспаления может содержать локализационную информацию устройства от датчика 28.[0046] The controller 30 in the system 400 for locating inflammation includes a module 420 for detecting and locating inflammation. The inflammation detection and location module analyzes the average reflectance data from the centroid module 410 to determine if the analyzed tissue is inflamed and where that tissue is located. In addition, if necessary, the module for detecting and locating inflammation may contain localization information of the device from the sensor 28.

[0047] В соответствии с вариантом реализации система 400 для определения местонахождения воспаления содержит пользовательский интерфейс 46, который выдает пользователю информацию о состоянии и/или местонахождении ткани. Пользовательский интерфейс 46 может представлять собой или может содержать модуль обратной связи, который выдает прямую обратную связь пользователю через тактильный сигнал, звуковой сигнал, визуальный сигнал и/или любой другой тип сигнала.[0047] In accordance with an embodiment, system 400 for locating inflammation includes a user interface 46 that provides the user with information about the state and/or location of tissue. The user interface 46 may be or may include a feedback module that provides direct feedback to the user through a tactile signal, an audible signal, a visual signal, and/or any other type of signal.

[0048] В соответствии с вариантом реализации система 400 для определения местонахождения воспаления может быть реализована в любом устройстве, выполненном с возможностью приближения к тканям, которые могут поддаваться количественной оценке. Например, система 400 для определения местонахождения воспаления может быть реализована в виде другого устройства для ухода за полостью рта, такого как зубная щетка, ороситель для полости рта, очиститель языка или любое другое устройство для ухода за полостью рта.[0048] According to an embodiment, system 400 for locating inflammation can be implemented in any device capable of approaching tissues that can be quantified. For example, system 400 for locating inflammation may be implemented as another oral care device such as a toothbrush, mouth sprinkler, tongue cleaner, or any other oral care device.

[0049] Ссылаясь на фиг. 5, в одном варианте реализации представлена схема способа 500 определения местонахождения воспаления десневой ткани в полости рта пользователя. На этапе 510 обеспечивают систему 400 для определения местонахождения воспаления. Система для определения местонахождения воспаления может представлять собой любое из устройств или систем, описанных или иным образом представленных в настоящем документе. В целом система для определения местонахождения воспаления будет содержать один или более светоизлучателей 42 с одним или более источниками 48 света, один или более детекторов 40 света, модуль 410 центроида, выполненный с возможностью усреднения данных об отражательной способности, принятых детекторами света, для генерирования усредненных данных об отражательной способности для местонахождения, и модуль 420 обнаружения и определения местонахождения воспаления, выполненный с возможностью анализа усредненных данных об отражательной способности для идентификации воспаленной десны. Возможно множество других компонентов и конфигураций. Несмотря на то, что способ 500 описан в отношении устройства 10 для ухода за полостью рта, он может быть реализован с использованием любой другой аналитической системы для определения местонахождения воспаления.[0049] Referring to FIG. 5, in one embodiment, a diagram of a method 500 for locating gingival inflammation in a user's mouth is provided. At 510, a system 400 is provided for locating inflammation. The system for locating inflammation can be any of the devices or systems described or otherwise presented herein. In general, a system for locating inflammation will comprise one or more light emitters 42 with one or more light sources 48, one or more light detectors 40, a centroid module 410 configured to average the reflectance data received by the light detectors to generate averaged data. reflectance for the location, and an inflammation detection and location module 420 configured to analyze the averaged reflectance data to identify an inflamed gingiva. Many other components and configurations are possible. While method 500 has been described in relation to oral care device 10, it may be implemented using any other analytical system for locating inflammation.

[0050] На этапе 520 способа один или более светоизлучателей 42 излучают свет, при этом каждый его луч воздействует на десневую ткань. В соответствии с вариантом реализации излучаемый свет только непрямым образом воздействует на десневую ткань, что анализируется детектором 40 света. Светоизлучатель может содержать один или более источников 48 света, а система может быть выполнена с возможностью активации одного или более светоизлучателей в ответ на пусковой сигнал. Светоизлучатели могут находиться на расстоянии друг от друга или совмещены в зависимости от конструктивного исполнения устройства.[0050] At step 520 of the method, one or more light emitters 42 emit light, with each beam affecting the gum tissue. According to an embodiment, the emitted light only indirectly affects the gum tissue, which is analyzed by the light detector 40 . The light emitter may comprise one or more light sources 48 and the system may be configured to activate one or more light emitters in response to a trigger signal. Light emitters can be located at a distance from each other or combined, depending on the design of the device.

[0051] По меньшей мере некоторые из одного или более светоизлучателей выполнены таким образом, что происходит излучение света различных длин волн. Например, устройство может быть выполнено таким образом, что разные длины волн излучаются разными светоизлучателями, и/или устройство может быть выполнено таким образом, что разные длины волн излучаются разными источниками 48 света светоизлучателя 42. В результате, устройство содержит множество длин волн излученного света. В соответствии с вариантом реализации для эффективного обнаружения гингивита, несколько длин волн должны быть отобраны в каждом местонахождении для обеспечения измеренного спектра, из которого может быть измерена оксигенация ткани и может быть оценено состояние десны. Например, высокая оксигенация свидетельствует о здоровой десне, тогда как низкая оксигенация свидетельствует о гингивите. Количество длин волн может составлять лишь две, или оно может представлять собой подробный спектр с сотнями каналов, хотя для большинства целей количество длин волн составляет от четырех до восьми.[0051] At least some of the one or more light emitters are configured to emit light of different wavelengths. For example, the device may be designed such that different wavelengths are emitted by different light emitters, and/or the device may be configured such that different wavelengths are emitted by different light sources 48 of the light emitter 42. As a result, the device contains multiple wavelengths of emitted light. According to an embodiment, in order to effectively detect gingivitis, several wavelengths must be selected at each location to provide a measured spectrum from which tissue oxygenation can be measured and gingival health can be assessed. For example, high oxygenation is indicative of healthy gums, while low oxygenation is indicative of gingivitis. The number of wavelengths may be as little as two, or it may be a detailed spectrum with hundreds of channels, although for most purposes the number of wavelengths is between four and eight.

[0052] В соответствии с вариантом реализации один или более светоизлучателей 42 излучают свет последовательно в форме первого паттерна. Ссылаясь, например, на фиг. 6 изображено схематическое представление схемы 600 излучения света или выборки. В данном примере один или более светоизлучателей работают в цикле из восьми СИД, по меньшей мере некоторые из которых выполнены с возможностью излучения света, имеющего различные длины волн, отличающиеся от одного или более других СИД. Кроме того, схема выборки при необходимости может содержать теневой период для обнаружения окружающего света. В ходе первого периода 610 времени свет излучается последовательно СИД в форме следующего первого паттерна: СИД 1, СИД 2, СИД 3, СИД 4, СИД 5, СИД 6, СИД 7, СИД 8 и Темный.[0052] According to an embodiment, one or more light emitters 42 emit light sequentially in the form of a first pattern. Referring, for example, to FIG. 6 is a schematic representation of a light emitting or sampling circuit 600. In this example, one or more light emitters operate in a cycle of eight LEDs, at least some of which are configured to emit light having different wavelengths than one or more other LEDs. In addition, the sampling scheme may optionally include a shadow period for ambient light detection. During the first time period 610, light is emitted sequentially by the LEDs in the form of the following first pattern: LED 1, LED 2, LED 3, LED 4, LED 5, LED 6, LED 7, LED 8, and Dark.

[0053] На этапе 530 способа один или более светоизлучателей 42 снова излучают свет, при этом каждый его луч воздействует на десневую ткань. В соответствии с вариантом реализации один или более светоизлучателей 42 в устройстве 10 для ухода за полостью рта излучают свет последовательно в форме второго паттерна, который представляет собой паттерн обратного порядка по сравнению с первым паттерном. Ссылаясь, например, на фиг. 6, один или более светоизлучателей работают в цикле из восьми СИД для излучения света последовательно в форме второго, обратного паттерна в течение периода 620 времени: Темный, СИД 8, СИД 7, СИД 6, СИД 5, СИД 4, СИД 3, СИД 2 и СИД 1.[0053] At step 530 of the method, one or more light emitters 42 again emit light, with each beam affecting the gum tissue. According to an embodiment, the one or more light emitters 42 in the oral care device 10 emit light sequentially in the form of a second pattern, which is an inverse pattern to the first pattern. Referring, for example, to FIG. 6, one or more light emitters operate in a cycle of eight LEDs to emit light sequentially in the form of a second, reversed pattern for a period of time 620: Dark, LED 8, LED 7, LED 6, LED 5, LED 4, LED 3, LED 2 and LED 1.

[0054] Порядок снова меняется на обратный, и в течение периода 630 времени один или более светоизлучателей работают в цикле из восьми СИД для излучения света последовательно в форме первого паттерна: СИД 1, СИД 2, СИД 3, СИД 4, СИД 5, СИД 6, СИД 7, СИД 8 и Темный. Как описано ниже, усреднение может выполняться между данными, полученными в течение периодов 610 и 620 времени, и/или между данными, полученными в течение периодов 620 и 630 времени.[0054] The order is reversed again, and for a period of time 630, one or more light emitters operate in a cycle of eight LEDs to emit light sequentially in the form of a first pattern: LED 1, LED 2, LED 3, LED 4, LED 5, LED 6, LED 7, LED 8 and Dark. As described below, averaging may be performed between data acquired during time periods 610 and 620 and/or between data acquired during time periods 620 and 630.

[0055] На этапе 540 способа по меньшей мере один детектор 40 света получает данные об отражательной способности, такой как отражающая способность от поверхностей, отражательной свет, излученный одним или более светоизлучателями 42, в ходе излучения света на этапах 520 и 530. Детектор света может получать данные непрерывно или может получать данные только в ответ на пусковой сигнал. Например, детектор света может быть запущен для получения данных датчика в ответ на активацию светоизлучателя.[0055] In method step 540, at least one light detector 40 obtains reflectance data, such as reflectance from surfaces, reflective light emitted by one or more light emitters 42 during light emission in steps 520 and 530. The light detector may receive data continuously or can only receive data in response to a trigger signal. For example, a light detector may be triggered to obtain sensor data in response to activation of a light emitter.

[0056] Как описано в настоящем документе, детектор 40 света может быть расположен в неперекрывающемся положении относительно светоизлучателя 42 таким образом, что обнаруженная ткань освещается только непрямым образом светом из светоизлучателя. Данная конфигурация детектора(ов) света и светоизлучателя(ей) в результате обеспечивает значительное улучшение как в части устройства, так и в части обнаружения воспаления. Например, неперекрывающаяся конфигурация, описанная или иным образом представленная в настоящем документе, помимо других преимуществ, максимизирует соотношение сигнал/шум и улучшает обнаружение локализованного воспаления десны за счет уменьшения околоповерхностного рассеивания и других препятствующих факторов. Один или более детекторов света 40 устройства для ухода за полостью рта могут быть расположены в любом положении в или на устройстве для ухода за полостью рта, и могут быть расположены для получения информации о многообразии местонахождений полости рта или другой анализируемой поверхности.[0056] As described herein, the light detector 40 may be positioned in a non-overlapping position relative to the light emitter 42 such that the detected tissue is only indirectly illuminated by light from the light emitter. This configuration of the light detector(s) and light emitter(s) results in a significant improvement in both device and inflammation detection. For example, the non-overlapping configuration described or otherwise presented herein, among other benefits, maximizes signal to noise ratio and improves detection of localized gingival inflammation by reducing near-surface scattering and other hindrances. The one or more light detectors 40 of the oral care device may be located in any position in or on the oral care device, and may be positioned to provide information about a variety of locations in the oral cavity or other surface being analyzed.

[0057] В соответствии с вариантом реализации один или более детекторов света 40 представляют собой широкополосные детекторы, выполненные с возможностью получения широкополосных спектральных данных. Детекторы света будут выполнены с возможностью получения, как минимум, данных для длин волн, необходимых для оценки оксигенации десны, для отличия десны от не относящейся к десне ткани, и/или других параметров, необходимых для выполнения ухода с использованием устройства. В соответствии с еще одним вариантом реализации один или более детекторов света 40 представляют собой узкополосные детекторы, выполненные с возможностью получения узкополосных спектральных данных. Следовательно, один или более светоизлучателей 42 могут быть выполнены с возможностью излучения кодированного света с использованием одного источника 48 света, такого как белый СИД, а принимающий светодетекор 40 и/или контроллер будет разделять принимаемый света на несколько полос частот для обнаружения.[0057] According to an embodiment, the one or more light detectors 40 are broadband detectors capable of obtaining broadband spectral data. The light detectors will be configured to provide at least the wavelength data needed to assess gingival oxygenation, to distinguish gingiva from non-gingival tissue, and/or other parameters needed to perform care using the device. In accordance with another embodiment, one or more of the light detectors 40 are narrowband detectors capable of obtaining narrowband spectral data. Therefore, one or more light emitters 42 may be configured to emit coded light using a single light source 48, such as a white LED, and the receiving light detector 40 and/or controller will split the received light into multiple frequency bands for detection.

[0058] Как только один или более детекторов света 40 получили данные об отражательной способности, эти данные могут передаваться непрерывно или периодически на контроллер. При необходимости полученные данные об отражательной способности могут быть сохранены во временной или долгосрочной памяти для анализа в дальнейшем.[0058] Once one or more of the light detectors 40 has received reflectivity data, the data may be transmitted continuously or periodically to the controller. If necessary, the obtained reflectance data can be stored in temporary or long-term memory for later analysis.

[0059] На этапе 550 способа контроллер 30 в устройстве 10 для ухода за полостью рта принял первые и вторые данные об отражательной способности, полученные одним или более детекторами 40 света, и усредняет пару выборок для одной и той же длины волны для создания усредненных данных об отражательной способности. То есть модуль 410 центроида в контроллере 30 для каждой длины волны усредняет данные об отражательной способности, полученные при длине волны, когда в течение периода 610 времени был реализован первый паттерн, с данными об отражательной способности, полученными при той же длине волны, когда в течение периода 620 времени был реализован второй паттерн. В результате это дает общий средний момент времени для показателя, который является одинаковым во всех цветовых каналах, что приводит к меньшему количеству ошибок спектральной выборки. В соответствии с вариантом реализации каждый показатель может быть использован дважды, усреднен с предыдущим показателем и затем усреднен с последующим показателем. Следовательно, необходимости в более высокой частоте выборки нет.[0059] In method step 550, the controller 30 in the oral care device 10 has received the first and second reflectance data obtained by one or more light detectors 40 and averages a pair of samples for the same wavelength to create averaged reflectance data. reflectivity. That is, the centroid module 410 in the controller 30 for each wavelength averages the reflectance data obtained at the wavelength when the first pattern was realized during the time period 610 with the reflectance data obtained at the same wavelength when during time period 620, the second pattern has been implemented. This results in an overall average time point for the metric that is the same across all color channels, resulting in fewer spectral sampling errors. According to an embodiment, each score may be used twice, averaged with the previous score, and then averaged with the next score. Therefore, there is no need for a higher sampling rate.

[0060] Если совершаемое устройством движение является четко линейным, то схема усреднения удаляет все артефакты движения из измеренного спектра. Однако на практике движение не всегда является линейным. Ссылаясь на фиг. 7, изображен график с результатами моделирования для данных, полученных с использованием способов уровня техники или «традиционных» способов, и данных, полученных с использованием способа общей центроидной выборки, описанного в настоящем документе, оба из которых применялись при движении устройства с частотой до 10 Гц, которое было обусловлено рукой пользователя. Несмотря на то, что обе схемы улучшаются по мере повышения частоты выборки (Гц), поскольку это снижает величину движения между выборками, способ общей центроидной выборки снижается при повышенной частоте, тем самым давая значительно пониженную частоту выборки, необходимую для заданного уровня шума. Превосходство увеличивается по мере повышения частоты выборки по сравнению с движением, поскольку линейная аппроксимация становится более корректной.[0060] If the movement made by the device is strictly linear, then the averaging circuit removes all motion artifacts from the measured spectrum. However, in practice the movement is not always linear. Referring to FIG. 7 is a plot of simulation results for data acquired using prior art methods or "traditional" methods and data obtained using the common centroid sampling method described herein, both of which were applied with device motion up to 10 Hz. , which was due to the user's hand. Although both schemes improve as the sampling rate (Hz) increases, as this reduces the amount of movement between samples, the common centroid sampling method decreases at higher sampling rates, thereby giving a much lower sampling rate required for a given noise level. The superiority increases as the sampling rate increases over the motion, as the linear approximation becomes more correct.

[0061] В соответствии с вариантом реализации устройство может получать данные об отражательной способности, как описано в настоящем документе, для множества местонахождений, тем самым требуя множество светоизлучателей 42. Это может быть желательно для обеспечения широкого ряда способов позиционирования пользователем устройства, а также вследствие меняющейся геометрии полости рта между местонахождениями. В соответствии с вариантом реализации может быть необходима выборка по полному спектру или множеству длин волн, в свою очередь, в каждом физическом местонахождении по сравнению с выборкой по всем физическим местонахождениям для первого цветового канала, затем - второго цветового канала и так далее для минимизации движения в ходе измерения отражательной способности. Движение между измерением в каждом физическом положении не приводит к ошибкам измерения кажущейся оксигенации ткани.[0061] In accordance with an embodiment, a device may obtain reflectivity data as described herein for multiple locations, thereby requiring multiple light emitters 42. This may be desirable to provide a wide range of user positioning methods for the device, and also due to varying geometry of the oral cavity between locations. According to an implementation variant, it may be necessary to sample over the full spectrum or multiple wavelengths, in turn, at each physical location versus sampling over all physical locations for the first color channel, then the second color channel, and so on, to minimize motion in reflectivity measurement. Movement between measurements in each physical position does not lead to measurement errors in apparent tissue oxygenation.

[0062] Таким образом, в соответствии с вариантом реализации может быть предпочтительно измерять как первый паттерн излучения, так и второй, обратный паттерн излучения отдельно для каждого местонахождения. Устройство будет измерять отражающую способность в первом местонахождении перед переходом к выборке во втором местонахождении и так далее. Это обеспечивает возможность использования центроидного способа в каждом местонахождении при высокой эффективной частоте выборки, который обеспечивает улучшенный эффективный шум по сравнению с только одним направлением выборки для каждого физического места. При условии наличия более чем двух физических мест для измерения, общая частота выборки, необходимая для заданного уровня шума, является ниже при использовании этой схемы. Пониженная общая частота выборки является не только преимущественной вследствие пониженной нагрузки на микроконтроллер, но также и улучшает соотношения сигнал/шум во всей системе. Действительно, при повышенных частотах выборки общее количество фотонов, определенных на одну выборку, падает линейным образом, а общий шум увеличивается в виде квадратного корня скорости выборки, вследствие более высокой ширины полосы, требуемой для схем фотодиодного усилителя.[0062] Thus, according to an embodiment, it may be preferable to measure both the first radiation pattern and the second, reverse radiation pattern separately for each location. The device will measure reflectivity at the first location before moving on to sampling at the second location, and so on. This allows the centroid method to be used at each location at a high effective sampling rate, which provides improved effective noise compared to only one sampling direction per physical location. Provided there are more than two physical measurement locations, the overall sampling rate required for a given noise level is lower using this scheme. The lower overall sampling rate is not only advantageous due to the reduced load on the microcontroller, but also improves signal-to-noise ratios throughout the system. Indeed, at higher sampling rates, the total number of photons detected per sample falls in a linear fashion, and the overall noise increases as the square root of the sampling rate, due to the higher bandwidth required for photodiode amplifier circuits.

[0063] Ссылаясь на фиг. 8, в одном варианте реализации изображено схематическое представление схемы 800 центроидной выборки для устройства с одним светоизлучателем в виде белого СИД, где один и принимающий детектор света определяет длину волны. Например, каждый детектор света может быть соединен с общим световодом и может содержать полосовой фильтр для выбора длины волны. В данном примере на уровне детекторов 40 света происходит разделение длины волны, и каждый из одного или более светоизлучателей 42 освещает разное физическое местонахождение десны, обнаруживаемое общей точкой обнаружения, соединенной с фотодетекторами. За счет сканирования каждого детектора света в обоих направлениях за каждый интервал времени освещения, эффективная частота удаления движения остается высокой, даже если имеют место длинные промежутки между каждым сканируемым СИД.[0063] Referring to FIG. 8, in one embodiment, a schematic representation of a centroid sampling circuit 800 for a single white LED light emitter device is shown, where the single receiving light detector detects the wavelength. For example, each light detector may be connected to a common light guide and may include a band pass filter for wavelength selection. In this example, wavelength separation occurs at the level of the light detectors 40, and each of the one or more light emitters 42 illuminates a different physical location of the gum, detected by a common detection point connected to the photodetectors. By scanning each light detector in both directions for each illumination time interval, the effective motion removal rate remains high even if there are long gaps between each scanned LED.

[0064] На необязательном этапе 560 способа контроллер 30 в устройстве 10 для ухода за полостью рта анализирует усредненные данные об отражательной способности для определения того, какие из множества проанализированных местонахождений относятся и/или не относятся к десне. В соответствии с одним вариантом реализации модуль 420 обнаружения и определения местонахождения воспаления, который может быть реализован в виде алгоритма, анализирует усредненные данные об отражательной способности за один или более этапов. Например, в качестве начального этапа, модуль отклоняет потенциальные выпадающие значения в данных. Выпадающие значения могут включать в себя фиктивные измерения, а также данные об отражательной способности от объектов, которые, вероятно, не являются десневыми тканями, такими как остатки пищи, зубы и другие объекты. Поскольку спектр поглощения таких объектов, как зубы и остатки пищи значительно варьируются от спектра поглощения десневой ткани, их можно отличить. В соответствии с вариантом реализации выпадающие значения определяют в точках со спектром поглощения, которые не соответствуют десневой ткани, по существу не показывая резкие спектральные характеристики поглощения гемоглобина.[0064] In an optional step 560 of the method, the controller 30 in the oral care device 10 analyzes the average reflectance data to determine which of the many analyzed locations are and/or are not gingival. In accordance with one embodiment, inflammation detection and location module 420, which may be implemented as an algorithm, analyzes the average reflectance data over one or more steps. For example, as an initial step, the module rejects potential outliers in the data. Outliers may include dummy measurements as well as reflectance data from objects that are not likely to be gum tissue, such as food debris, teeth, and other objects. Since the absorption spectra of objects such as teeth and food debris vary significantly from the absorption spectrum of gum tissue, they can be distinguished. According to an embodiment, outliers are determined at points with an absorption spectrum that do not correspond to gingival tissue, essentially not showing sharp absorption spectral characteristics of hemoglobin.

[0065] В соответствии с вариантом реализации модуль 420 обнаружения и определения местонахождения воспаления определяет коэффициент отражательной способности двух или более различных длин волн. Используя выборочные данные спектра, принятые, например, при 550 нм и 660 нм, коэффициент отражательной способности может дать значения 2,38 для десневой ткани и 1,21 для зубов. Подобным образом, коэффициент отражательной способности между длиной волны голубой области видимого спектра (от 400 до 480 нм) и длиной волны зеленой области видимого спектра (от 480 до 550 нм) может дать значения 5,96 для десневой ткани и 1,44 для зубов. Таким образом, модуль 420 обнаружения и определения местонахождения воспаления может быть выполнен или запрограммирован с заданными пороговыми значениями для идентификации десневой ткани. В соответствии с вариантом реализации система сравнивает коэффициент отражательной способности с заданным пороговым значением и характеризует местонахождение как относящееся или не относящееся к десне исходя из того, превышает или не превышает ли определенный коэффициент отражательной способности заданное пороговое значение. В качестве лишь одного примера, пороговое значение, составляющее 2 в обоих представленных выше примерах, может обеспечивать отличие между десной и не относящейся к десне части: коэффициенты отражательной способности выше 2 характеризуют в качестве десны, а коэффициенты ниже 2 характеризуют в качестве не относящейся к десне части. Затем, система отбросит данные от не относящейся к десне части и продолжит анализировать только те данные, которые были приняты от десны.[0065] According to an embodiment, inflammation detection and location module 420 determines the reflectivity of two or more different wavelengths. Using sample spectrum data taken at 550 nm and 660 nm, for example, the reflectance factor can give values of 2.38 for gum tissue and 1.21 for teeth. Similarly, the reflectance coefficient between the blue visible wavelength (400 to 480 nm) and the green visible wavelength (480 to 550 nm) can give values of 5.96 for gum tissue and 1.44 for teeth. Thus, inflammation detection and location module 420 can be configured or programmed with predetermined thresholds to identify gingival tissue. According to an embodiment, the system compares the reflectance with a predetermined threshold and characterizes the location as gingival or non-gingival based on whether the determined reflectance exceeds or does not exceed the predetermined threshold. As just one example, a threshold value of 2 in both of the examples above can distinguish between gingiva and non-gingiva: reflectance factors above 2 are characterized as gingiva and coefficients below 2 are characterized as non-gingiva. parts. Then, the system will discard the data from the non-gingival portion and continue to analyze only the data that was received from the gingiva.

[0066] В соответствии с еще одним вариантом реализации на этапе 550 способа система анализирует принятые данные об отражательной способности для определения того, какие из множества проанализированных местонахождений относятся и/или не относятся к десне, путем присваивания весовых значений данным об отражательной способности. Например, система может присваивать высокое весовое значение данным об отражательной способности, являющимся показательными в отношении десны, и/или может присваивать низкое весовое значение данным об отражательной способности, являющимся показательными в отношении чего-либо другого, отличного от десны. Система, выполненная с возможностью присваивания весовых значений данным об отражательной способности, может присваивать весовое значение только данным об отражательной способности, являющимся показательными в отношении десны, может присваивать весовое значение только данным об отражательной способности, являющимся показательными в отношении части, не относящейся к десне, или может присваивать весовые значения обоим состояниям в ходе анализа. Процесс присваивания весовых значений может быть запрограммированным или заданным процессом присваивания весовых значений, или он может быть процессом присваивания весовых значений, обученным с помощью машинного обучения. Используя процесс присваивания весовых значений, система может использовать один или более весовых коэффициентов для того, чтобы сфокусироваться на данных об отражательной способности, являющихся показательными в отношении десны, для последующего анализа, в том числе анализа возможного воспаления. Помимо удаления данных об отражательной способности не относящейся к десне части, а также присваивания весовых значений отражающим данным, относящимся к десне и/или к части, не относящейся к десне, возможны и другие способы определения того, какое из множества проанализированных местонахождений является десной.[0066] In accordance with yet another implementation, at method step 550, the system analyzes the received reflectance data to determine which of the many analyzed locations are and/or non-gingival by assigning weights to the reflectance data. For example, the system may assign a high weight to reflectance data that is indicative of gingiva and/or may assign a low weight to reflectance data that is indicative of something other than gingiva. A system capable of assigning weights to reflectance data may only weight reflectance data that is indicative of the gingiva, may only weight reflectance data that is indicative of the non-gingival part, or may assign weights to both states during analysis. The weight assignment process may be a programmed or predetermined weight assignment process, or it may be a machine learning trained weight assignment process. Using a weighting process, the system can use one or more weights to focus on reflectance data indicative of the gingiva for further analysis, including analysis of possible inflammation. In addition to removing the non-gingival reflectance data and assigning weights to the gingival and/or non-gingival reflective data, there are other ways to determine which of the many analyzed locations is the gingiva.

[0067] На этапе 570 способа контроллер 30 в устройстве 10 для ухода за полостью рта анализирует усредненные данные об отражательной способности для определения того, в каком из множества проанализированных местонахождений имеется воспаленная десна. Например, модуль 420 обнаружения и определения местонахождения воспаления анализирует усредненные данные об отражательной способности для всех местонахождений или только в местонахождениях, в отношении которых было определено, что они содержат десну. Этот анализ может быть проведен, когда устройство принимает данные, или он может быть осуществлен после того, как устройство для ухода за полостью рта завершило сеанс, или он может быть проведен по желанию пользователя.[0067] In method step 570, the controller 30 in the oral care device 10 analyzes the average reflectance data to determine which of the many analyzed locations has inflamed gingiva. For example, inflammation detection and location module 420 analyzes the average reflectance data for all locations, or only for locations that have been determined to contain gingiva. This analysis can be done while the device is receiving data, or it can be done after the oral care device has completed the session, or it can be done at the user's request.

[0068] В соответствии с вариантом реализации модуль 420 обнаружения и определения местонахождения воспаления определяет или характеризует приблизительный уровень оксигенации десневой ткани с использованием усредненных данных об отражательной способности. Поскольку кислородная сатурация ткани значительно понижена в местах гингивита и периодонтита по сравнению с местонахождениями здоровых тканей, модуль может выбрать сигнал, проявляющий наиболее низкую оксигенацию ткани, что свидетельствует о наивысшем уровне воспаления десны. Это может быть выполнено, например, путем выбора максимального значения из заданного набора данных или путем взятия среднего значения верхнего процентиля X из заданного набора данных, помимо других способов. Модуль может получить эту информацию, например, в каждом местонахождении, для которого были приняты данные. Таким образом, модуль 420 обнаружения и определения местонахождения воспаления будет генерировать информацию о местонахождениях в полости рта, в которых, вероятно, будет иметь место воспаление десны.[0068] According to an embodiment, inflammation detection and location module 420 determines or characterizes the approximate level of gingival tissue oxygenation using averaged reflectance data. Because tissue oxygen saturation is significantly reduced at sites of gingivitis and periodontitis compared to healthy tissue locations, the module can select the signal that exhibits the lowest tissue oxygenation, indicating the highest level of gingival inflammation. This can be done, for example, by choosing the maximum value from a given data set, or by taking the average of the top X percentile from a given data set, among other methods. The module can obtain this information, for example, at each location for which data has been received. Thus, inflammation detection and location module 420 will generate information about locations in the mouth where gingivitis is likely to occur.

[0069] На этапе 580 способа система или устройство при необходимости выдает обратную связь пользователю и/или третьему лицу в отношении информации о определения местонахождения воспаления. Пользовательский интерфейс 46 устройства 10 для ухода за полостью рта, например, может выдавать прямую и/или непрямую обратную связь пользователю при использовании устройства для ухода за полостью рта или после сеанса чистки или проверки. В качестве примера, устройство может выдавать прямую обратную связь пользователю после каждого измерения с использованием звуковой, визуальной, тактильной и/или цифровой обратной связи всякий раз при обнаружении воспаления.[0069] In method step 580, the system or device provides feedback to the user and/or a third party, if necessary, regarding inflammation location information. The user interface 46 of the oral care device 10, for example, may provide direct and/or indirect feedback to the user while using the oral care device or after a brushing or checking session. As an example, the device may provide direct feedback to the user after each measurement using audible, visual, tactile and/or digital feedback whenever inflammation is detected.

[0070] В соответствии с еще одним вариантом реализации система или устройство может выдавать обратную связь пользователю после завершения сеанса проверки. В качестве примера, система или устройство может выдавать обратную связь сразу после завершения сеанса проверки посредством визуального представления с отображением уровней воспаления. Обратная связь может содержать, например, карту полости рта - с использованием технологии определения местонахождения в ходе измерения - в ее абсолютной форме для отображения уровней воспаления или в относительных формах для выделения одного или более конкретных мест. В соответствии с вариантом реализации устройство может составлять шкалу или иным образом ранжировать уровни воспаления с использованием множества цветов или других физических представлений. Например, пользователь может сфокусироваться только на значительно воспаленных областях или воспалении выше некоторого уровня.[0070] In accordance with yet another implementation, the system or device may provide feedback to the user upon completion of the verification session. As an example, a system or device may provide feedback immediately after the completion of a test session through a visual representation showing levels of inflammation. The feedback may comprise, for example, a map of the oral cavity—using measurement location technology—in its absolute form to display levels of inflammation, or in relative forms to highlight one or more specific locations. According to an embodiment, the device may scale or otherwise rank levels of inflammation using multiple colors or other physical representations. For example, the user may only focus on areas that are significantly inflamed or above a certain level of inflammation.

[0071] В соответствии с вариантом реализации данные о воспалении хранятся и/или сообщаются третьему лицу локально или удаленно. Например, в соответствии с вариантом реализации пациент может быть проинструктировать использовать устройство для ухода за полостью рта в ходе визита к стоматологу для оценки воспаления. Информация о воспалении затем будет передана стоматологу с использованием отчета или другого механизма. В качестве еще одного примера, пользователь может собирать данные о воспалении, которые автоматически или периодически передаются удаленно медицинскому работнику или другому специализированному или авторизованному объекту, где они могут подвергаться анализу непрерывно или в ходе визита пользователя.[0071] According to an embodiment, inflammation data is stored and/or communicated to a third party locally or remotely. For example, in accordance with an embodiment, the patient may be instructed to use the oral care device during a visit to the dentist to evaluate inflammation. The inflammation information will then be communicated to the dentist using a report or other mechanism. As yet another example, a user may collect inflammation data that is automatically or periodically transmitted remotely to a healthcare professional or other specialized or authorized facility where it may be analyzed continuously or during a user visit.

[0072] Все определения, представленные и используемые в настоящем документе, следует трактовать, как определения из словаря, определения из документов, включенных посредством ссылки, и/или обычные значения определенных терминов.[0072] All definitions provided and used herein are to be construed as dictionary definitions, definitions from documents incorporated by reference, and/or conventional meanings of certain terms.

[0073] Грамматические формы единственного числа, используемые в настоящем документе в описании и в пунктах формулы изобретения, следует понимать, как означающие «по меньшей мере один», если явным образом не указано иное.[0073] The singular grammatical forms used herein in the specification and in the claims are to be understood to mean "at least one" unless expressly stated otherwise.

[0074] Выражение «и/или», используемая в настоящем документе в описании и в пунктах формулы изобретения, следует понимать, как означающую «один из или оба» в отношении связанных ею элементов, т.е. элементов, которые в некоторых случаях присутствуют совместно, а в некоторых случаях присутствуют по отдельности. Множество элементов, перечисленных с помощью «и/или», следует трактовать одинаково, т.е. «один или более» элементов, связанных таким образом. При необходимости могут присутствовать другие элементы, отличающиеся от элементов, которые конкретно указаны с помощью выражения «и/или», вне зависимости от того, связаны или не связаны ли они с конкретно указанными элементами.[0074] The expression "and/or" as used herein in the description and in the claims should be understood to mean "one of or both" in relation to its associated elements, i.e. elements that in some cases are present together, and in some cases are present separately. The set of elements listed with "and/or" should be treated in the same way, i.e. "one or more" elements linked in this way. Other elements other than the elements specifically indicated by the "and/or" expression may be present as needed, whether or not they are related to the specifically specified elements.

[0075] Союз «или», используемый в настоящем документе в описании и в пунктах формулы изобретения, следует понимать, как имеющий то же значение, что и «и/или», как определено выше. Например, при разделении элементов в перечне, «или» или «и/или» следует интерпретировать в качестве открытых конструкций, т.е. как включение по меньшей мере одного, но также с включением более одного, из ряда или перечня элементов и при необходимости дополнительных не перечисленных элементов. Только те термины, которые явно указаны иным образом, такие как «только один из» или «в точности один из», или, при использовании в пунктах формулы изобретения, «состоящий из», будут относиться к включению в точности одного элемента из ряда или перечня элементов. В целом, термин «или», используемый в настоящем документе, следует интерпретировать только, как указывающий на исключающие альтернативы (т.е. «один или другой, но не оба»), когда перед ним указаны исключающие термины, такие как «или..., или...», «один из», «только один из» или «в точности один из».[0075] The conjunction "or" as used herein in the specification and in the claims should be understood to have the same meaning as "and/or" as defined above. For example, when separating elements in a list, "or" or "and/or" should be interpreted as open constructs, i.e. as including at least one, but also including more than one, from a number or list of elements, and optionally additional elements not listed. Only those terms expressly stated otherwise, such as "only one of" or "exactly one of", or, when used in claims, "consisting of", will refer to the inclusion of exactly one element from the series or list of elements. In general, the term "or" as used herein should only be interpreted as indicating exclusive alternatives (i.e., "one or the other, but not both") when preceded by exclusive terms such as "or. .., or...”, “one of”, “only one of”, or “exactly one of”.

[0076] Используемое в настоящем документе в описании и в пунктах формулы изобретения выражение «по меньшей мере один» при ссылке на перечень из одного или более элементов следует понимать, как означающее по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или более из элементов в перечне элементов, но не обязательно включающий по меньшей мере один из каждого элемента, четко перечисленного в перечне элементов, и не исключая любые комбинации элементов в перечне элементов. Это определение также предусматривает то, что при необходимости могут присутствовать элементы, отличающиеся от элементов, четко указанных в перечне элементов, к которым относится выражение «по меньшей мере один», вне зависимости от того, связаны или не связаны ли они с конкретно указанными элементами.[0076] As used herein in the description and in the claims, the expression "at least one" when referring 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 elements in the list of elements, but not necessarily including at least one of each element explicitly listed in the list of elements, and not excluding any combination of elements in the list of elements. This definition also provides that, if necessary, there may be elements other than the elements expressly specified in the list of elements to which the expression "at least one" refers, whether or not they are related or not related to the specified elements.

[0077] Следует также понимать, что, если явным образом не указано иное, в любых способах, заявленных в настоящем документе, которые включают более одного этапа или действия, порядок этапов или действий способа не обязательно ограничен порядком, в котором представлены этапы или действия способа.[0077] 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 steps of the method is not necessarily limited to the order in which the steps or steps of the method are presented. .

[0078] В пунктах формулы изобретения, а также в представленном выше описании, все переходные выражения, такие как «содержащий», «включающий», «несущий», «имеющий», «содержащий в себе», «включающий в себя», «удерживающий», «составленный из» и подобные, следует понимать, как открытые, т.е. означающие «в том числе, но без ограничения». Только переходные выражения «состоящий из» и «состоящий по существу из» будут закрытыми или наполовину закрытыми переходными выражениями, соответственно.[0078] In the claims, as well as in the description above, all transitive expressions such as "comprising", "comprising", "carrying", "having", "comprising", "including", " holding”, “composed of” and the like, should be understood as open, i.e. meaning "including but not limited to". Only the transition expressions "consisting of" and "consisting essentially of" will be closed or half-closed transition expressions, respectively.

[0079] Несмотря на то, что в настоящем документе было описано и проиллюстрировано несколько вариантов реализации настоящего изобретения, специалисту в данной области техники явным образом будет понятно многообразие других средств и/или конструкций для выполнения функции и/или получения результатов, и/или одно или более из представленных в настоящем документе преимуществ, при этом каждую из таких вариаций и/или модификаций следует считать входящей в объем вариантов реализации настоящего изобретения, описанных в настоящем документе. В более общем смысле, специалисту в данной области техники будет явным образом понятно, что предполагается, что все параметры, габаритные размеры, материалы и конфигурации, описанные в настоящем документе, приведены в качестве примера, и что фактические параметры, габаритные размеры, материалы и/или конфигурации будут зависеть от конкретного варианта или вариантов применения, для которых применяется(ются) изобретенное(ые) решение(я). Специалисту в данной области техники будут ясны или он сможет понять, используя не более чем рутинные эксперименты, многие эквиваленты конкретным вариантам реализации настоящего изобретения, описанным в настоящем документе. Таким образом, следует понимать, что приведенные выше варианты реализации представлены лишь в качестве примера и что варианты реализации настоящего изобретения в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов могут быть реализованы на практике иным образом, отличающимся от конкретно описанного и заявленного. Варианты реализации настоящего изобретения относятся к каждому отдельному признаку, системе, изделию, материалу, набору и/или способу, описанному в настоящем документе. Кроме того, никакая комбинация двух или более таких признаков, систем, изделий, материалов, наборов и/или способов, если такие признаки, системы, изделия, материалы, наборы и/или способы не являются несовместимыми между собой, входит в рамки объема настоящего изобретения.[0079] Although several embodiments of the present invention have been described and illustrated herein, a person skilled in the art will clearly appreciate a variety of other means and/or structures for performing a function and/or obtaining results, and/or one or more of the advantages presented herein, and each of such variations and/or modifications should be considered to be within the scope of the embodiments of the present invention described herein. More generally, one of ordinary skill in the art will clearly understand that all dimensions, dimensions, materials, and configurations described herein are intended to be exemplary, and that the actual dimensions, dimensions, materials, and/ or configurations will depend on the particular application or applications for which the inventive solution(s) is(are) applied. One of skill in the art will recognize, or be able to understand using no more than routine experimentation, many equivalents to the specific embodiments of the present invention described herein. Thus, it should be understood that the above embodiments are provided by way of example only, and that embodiments of the present invention, within the scope of the appended claims and their equivalents, may be practiced otherwise than as specifically described and claimed. Embodiments of the present invention relate to each individual feature, system, article, material, kit and/or method described herein. In addition, no combination of two or more such features, systems, articles, materials, kits and/or methods, unless such features, systems, articles, materials, kits and/or methods are incompatible with each other, is within the scope of the present invention. .

Claims

1. A method (500) for locating gingivitis in a user's mouth using an oral care device (10), comprising:

sequential emission (520) of light by the light sources (48) of the oral care device in a first sequential pattern, the pattern being the order of activation of the light sources, wherein at least some of the light sources are configured to emit light to obtain the wavelengths of the emitted Sveta,

successive emission (530) of light by the light sources of the oral care device in a second successive pattern, the second successive pattern being the reverse of the first succession pattern,

obtaining (540) reflectance measurement values by the light detector (40) of the oral care device from a location in the user's mouth to generate first reflectivity data for the location in response to light emitted in the first sequential pattern and to generate second data about reflectivity for location in response to light emitted in a second successive pattern,

averaging (550) the first reflectance data and the second reflectance data for each of the emitted light wavelengths by the controller (30) of the oral care device to generate average reflectance data;

determining (560) whether the indicated location contains a gingiva by the controller using the average reflectance data;

determining (570) whether the gum is inflamed at the indicated location by the controller using the averaged reflectance data.

2. The method of claim. 1, which further includes the step of issuing (580) information regarding whether the gum has inflammation in the specified location.

3. The method of claim 1, wherein the oral care device comprises light detectors each configured to obtain reflectance measurement values from a location in the user's mouth to generate reflectance data for that respective location.

4. The method of claim. 1, wherein the step of determining whether the gum is inflamed in the location, includes determining the level of oxygenation of the tissue of the gums, and a low level of tissue oxygenation is indicative of inflammation of the gums.

5. The method of claim 1, wherein the light sources and the light detector are positioned such that the surface at the location is not directly illuminated by the light sources.

6. The method of claim 1, wherein the first and/or second sequential pattern further comprises a point in time at which the light sources do not emit light.

7. A method (500) for locating gingivitis in a user's mouth using an oral care device (10), comprising:

sequential detection (540) of light emitted by one or more light sources (48) of the oral care device, one or more light detectors (40) of the oral care device, wherein the detector detects light reflected from tissue at a location on the gum ,

moreover, one or more light detectors are configured to measure wavelengths according to the first sequential pattern, the pattern being the order of activation of the light sources, and generating the first reflectance data from the detected light,

sequentially detecting (540) light by one or more light detectors of the oral care device in a second sequential pattern, the second sequential pattern being the reverse of the first sequential pattern, and generating second reflectance data from the detected light,

averaging (550) the first reflectance data and the second reflectance data for each of the determined wavelengths by the controller (30) of the oral care device to generate average reflectance data;

8. The method of claim 7, further comprising the step of determining (560) whether the location contains gingiva by the controller using averaged reflectance data.

9. Controller (30) for locating gingivitis in the user's mouth, configured to:

averaging the first reflectance data and the second reflectance data to generate average reflectance data,

wherein the first reflectance data is obtained for a location in the user's mouth using a light detector to obtain reflectance measurement values with respect to light emitted from light sources in the first successive pattern and reflected from said location within the user's mouth, wherein the pattern is order of activation of light sources,

and the second reflectance data is obtained for a location in the user's mouth using a light detector to obtain reflectance measurement values in relation to light emitted from light sources in the second sequential pattern and reflected from the specified location inside the user's mouth,

wherein the second sequential pattern is the reverse of the first sequential pattern, wherein the emitted light has wavelengths of the emitted light, and the averaging of the first reflectance data and the second reflectivity data is provided for each of the wavelengths of the emitted light;

determining if the gum is inflamed at the indicated location using the averaged reflectance data.

10. The controller (30) according to claim 9, wherein the first and/or second sequential pattern comprises a point in time at which the light sources do not emit light.

11. A device for determining the location of gingivitis in the oral cavity of the user, containing:

a controller (30) according to claim 9 or 10, an oral care device.

12. A system for locating gingival inflammation in a user's mouth, comprising:

controller (30) according to claim 9 or 10, light sources and light detector.

13. A system for locating gingivitis in a user's mouth, comprising:

a controller (30) according to claim 9 or 10, an oral care device comprising light sources and light detectors.