[发明专利]检测口腔内菌斑的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测经过荧光剂处理的口腔内组织(例如牙齿和牙龈)表面的菌斑(其中荧光剂与菌斑结合在一起)和测定补偿菌斑值的装置和方法。

背景技术

生物沉积物通常是指生物源材料的沉积，例如牙斑、菌斑、牙垢和牙结石，这些生物沉积物通常被视为是不利于口腔卫生的。牙菌斑是复杂的有机沉积物，某种程度上是由于细菌在口腔表面(例如在牙齿上)或污物(例如沉积在牙齿、牙龈、舌头或颊上的食物残渣)上滋生而形成。菌斑是蛀牙、牙周病和龋齿恶化的元凶。

希望在清除口腔中的菌斑沉积物(例如使用手动或电动牙刷、牙线、牙签或口腔冲洗器)之前，能够先将其检测出来；因为检测可指示清理牙齿时应重点清理的区域(即，菌斑所在区域)。但要在原位/活体内检测牙齿、牙龈、舌头或颊上的此类沉积物，难度可能较大。检测牙菌斑尤其重要。要检测菌斑，已知的是采用荧光检测法；使用该方法时，入射辐射直接照射口腔表面，具备与生物沉积物的存在相关联特征的荧光辐射从表面发出，并被检测到。

现有技术中有两种常规方法可用于检测牙菌斑，分别是固有荧光法和次生荧光法；采用前者可监测牙菌斑或其他牙科材料自身发出的荧光；而采用后者时，使用荧光标记材料对口腔内疑似附有菌斑的表面进行处理，这种材料将优先与牙菌斑结合，随后可检测到由与口腔表面结合的标记材料所发出的荧光，从而指示牙菌斑的存在位置。还知道可使用牙刷头检测牙菌斑，在这种牙刷头内部贯穿着一束光纤，用来使入射辐射直接照射测试牙齿表面、并收集从测试牙齿表面发出的辐射。

此类方法要求入射辐射能直接照射正在检测的口腔表面，并要求收集随后从那些表面发出的荧光发射辐射。辐射振幅取决于位于表面上的生物沉积物的量，以及光源和检测器与表面间的距离。那么测得的实际菌斑值将因为此类因素的变化而发生波动，导致得到的菌斑值可能无法真实反映口腔表面上的菌斑状况。现有装置在测定口腔表面上生物沉积物的量时，尚不具备补偿辐射源和/或传感器与口腔表面之间距离的功能。

根据本发明描述并受本文权利要求书保护的用于检测口腔内菌斑的装置和方法可补偿入射辐射的辐射源和/或光学传感器与正在检测的口腔表面之间的距离，从而提供补偿菌斑值。

发明内容

根据本发明的检测口腔内菌斑的方法包括使口腔表面与入射辐射接触，在接触的表面处含有向其施加的能够与菌斑结合的荧光剂。表面与入射辐射接触会形成具有第一峰值波长的反射光，以及具有源自荧光剂的第二峰值波长的荧光发射。由接触引发的第一部分荧光发射由第一聚光器收集，并通过光学通道传送至用于将第一部分荧光发射的光信号转化为第一部分荧光发射的电信号的第一工具，在该工具处第一部分荧光发射的光信号被转化为第一部分荧光发射的电信号。第一部分反射光由第二聚光器收集，并传送至用于将第一部分反射光的光信号转化为第一部分反射光的电信号的第二工具，在该工具处第一部分反射光的光信号转化为第一部分反射光的电信号。随后，对第一部分荧光发射和第一部分反射光的电信号进行数学运算，得出补偿菌斑值，该术语将在下文中进行定义和描述。

本发明还涉及检测已施加荧光剂的口腔表面上的菌斑的装置，此类装置包括其入射辐射能直接照射口腔表面的辐射源、用于收集反射光和荧光发射的第一聚光器和第二聚光器、用于在装置内传送反射光和荧光发射的光学通道、将反射光和荧光发射的光信号转化为电信号的工具，以及对电信号进行数学运算并得出补偿菌斑值的工具，该术语将在下文中进行定义和描述。

附图说明

图1为本发明的菌斑检测装置和方法的工作原理示意图。

图2示出了本发明的牙刷头实施例的刷毛面实施例的俯视平面图。

具体实施方式

本发明提供了检测口腔表面上的菌斑的装置和方法。装置包括其入射辐射直接照射口腔内的表面的辐射源。辐射源通常可提供峰值波长介于约450纳米至约500纳米范围内的光，然而此范围可根据施加在待检测口腔表面上的具体荧光剂而产生变化。装置可任选地包括滤光器，用于在入射辐射与待检测口腔表面接触前对其进行过滤。装置还包括用于收集入射辐射与表面接触产生的反射光和荧光发射的聚光器。在某些实施例中，聚光器可包括光纤或细丝。装置还包括用于在装置内传送收集的反射光和荧光发射的光学通道。在某些实施例中，光学通道可包括光纤。因此，光纤既可用于收集反射光和荧光发射，又可用于传送反射光和荧光发射。