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在 牙齿卫生检测装置中使用光学检测器的牙龈检测

阅读：663发布：2020-05-13

专利汇可以提供在牙齿卫生检测装置中使用光学检测器的牙龈检测专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且检测装置(1000)能够基于流探针信号的测量进行存在于表面(31，33)上的物质(116)的检测，所述流探针信号与至少部分地阻碍穿过流探针(500)的流体 (30，35)的通过的物质(116)相关联；所述流探针(500)包括分别处于传输和接收通过控制器 (2251)控制的光学信号的位置的远端光学牙龈检测器传输部(620)和远端光学牙龈检测器接收部(720)，使所述控制器(2251)能够确定所述流探针(500)的远端末端(522)的打开端口(526)是否与至少部分地阻碍穿过通所述打开端口(526)的流体(30，35)的通过的物质(116)相接触，并且不与所述检测装置(1000)的对象或用户的牙龈相接触以推翻虚假阳性信号。，下面是在牙齿卫生检测装置中使用光学检测器的牙龈检测专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种牙齿卫生检测装置，用于检测表面上物质的存在，所述检测装置(1000)包括：
远端口腔插入部(1200)，其限定近端端部(1201)和远端端部(1202)，所述远端口腔插入部包括：
流探针(500)的远端探针部(520)，其被配置成浸入第一流体(11)，所述远端探针部(520)限定具有打开端口(526)的远端末端(522)，以使第二流体(30，35)能够穿过所述远端末端(522)通过，所述远端末端(522)的所述打开端口(526)具有被配置为检测存在于表面(31，33)上的物质(116)的尺寸和形状；
远端光学牙龈检测器传输部(620)，其限定近端端部(621)和远端末端(622)，所述远端光学牙龈检测器传输部(620)的所述远端末端(622)延伸到所述远端口腔插入部(1200)的所述远端端部(1202)附近；和
远端光学牙龈检测器接收部(720)，其限定近端端部(721)和远端末端(722)，所述远端光学牙龈检测器接收部(720)延伸到所述远端口腔插入部(1200)的所述远端端部(1202)附近；
所述装置(1000)被配置为使得所述第二流体(30,35)穿过所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的通过，能够基于流探针信号的测量进行存在于所述表面(31，33)上的物质(116)的检测，所述流探针信号与至少部分地阻碍穿过所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的所述打开端口(526)的所述第二流体(30，35)的通过的物质(116)相关联；并且被配置成使得所述远端光学牙龈检测器传输部(620)和所述远端光学牙龈检测器接收部(720)分别处于传输和接收光学信号的位置，在通过控制器(2251)传输所述光学信号和接收所述光学信号时，使所述控制器(2251)能够确定所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)所述打开端口(526)是否与至少部分地阻碍穿过所述打开端口(526)的所述第二流体(30，35)的通过的物质(116)相接触，并且不与牙龈相接触。
2.根据权利权利要求1所述的牙齿卫生检测装置，其中所述远端光学牙龈检测器传输部包括第一远端传输光纤(6201)，所述第一远端传输光纤(6201)限定近端端部(6211)和延伸到所述远端口腔插入部的所述远端端部的附近的远端末端(6221)，并且其中所述远端光学牙龈检测器传输部还包括第二远端传输光纤(6202)，所述第二远端传输光纤(6202)限定近端端部(6212)和远端末端(6222)，所述第二远端传输光纤(6202)的所述远端末端(6222)延伸到所述远端口腔插入部的所述远端端部附近。
3.根据权利要求1所述的牙齿卫生检测装置，其中所述远端光学检测器传输部(620)包括具有远端末端(6221’)的第一远端传输光纤(6201’)，并且
其中所述远端光学检测器接收部(720)包括具有远端末端(7221)的第一远端接收光纤(7201)，所述远端末端(7221)限定相对于所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的距离(dr1)，所述距离(dr1)小于由所述第一远端传输光纤(6201’)的所述远端末端(6221’)限定的相对于所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的距离(dt1)，以便限定宽广的光学照明区域(A1)。
4.根据权利要求1所述的牙齿卫生检测装置，其中所述远端光学检测器传输部(620)包括具有远端末端(6221)的第一远端传输光纤(6201)，所述远端末端(6221)延伸到所述远端口腔插入部的所述远端端部附近，并且
其中所述远端光学检测器接收部包括具有远端末端(7221’)的第一远端接收光纤，并且
其中所述第一远端传输光纤(6201)的所述远端末端(6221)限定相对于所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的距离(dt2)，所述距离(dt2)小于由所述第一远端接收光纤的所述远端末端(7221’)限定的相对于所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的距离(dr2)，以便限定宽广的光学收集区域(A2)。
5.根据权利要求1所述的牙齿卫生检测装置，其中所述远端光学牙龈检测器接收部(720)包括第一远端接收光纤(7201)，其限定近端端部(7211)和远端末端(7221)，所述第一远端接收光纤(7201)的所述远端末端(7221)延伸自所述远端口腔插入部的所述远端端部附近；和
第二远端接收光纤(7202)，其限定近端端部(7212)和远端末端(7222)，所述第二远端接收光纤(7202)延伸自所述远端口腔插入部的所述远端端部附近。
6.根据权利要求1所述的牙齿卫生检测装置，其中所述远端口腔插入部(1200)沿所述远端口腔插入部(1200)的长度限定纵向中心线，以限定所述远端口腔插入部(1200)的第一侧和所述远端口腔插入部(1200)的第二侧，
其中所述远端探针部(520)是第一远端探针部，所述远端光学牙龈检测器传输部(620)是第一远端光学牙龈检测器部，并且所述远端光学牙龈检测器接收部(720)是第一远端光学牙龈检测器接收部，每一个均被设置在由所述纵向中心线限定的所述远端口腔插入部(1200)的所述第一侧上，所述远端口腔插入部(1200)进一步包括：
第二流探针的第二远端探针部，其被构造成浸入所述第一流体(11)，所述第二远端探针部限定具有打开端口的远端末端，以使所述第二流体(30，35)能够穿过所述远端末端通过，所述第二远端探针部的所述远端末端的所述打开端口也具有足够的横截面面积和被构造为检测存在于表面(31，33)上的物质(116)的形状；
第二远端光学牙龈检测器传输部，其限定近端端部和远端末端，所述第二远端光学牙龈检测器传输部的所述远端末端延伸到所述远端口腔插入部(1200)的所述远端端部(1202)附近；和
第二远端光学牙龈检测器接收部，其限定近端端部和远端末端，所述第二远端光学牙龈检测器接收部延伸自所述远端口腔插入部(1200)的所述远端端部(1202)附近；
所述检测装置(1000)被配置为使得穿过所述第一远端探针部(520)的所述远端末端(522)的所述第二流体(30，35)的通过能够基于信号的测量进行存在于所述表面(31，33)上的物质(116)的检测，所述信号与至少部分地阻碍穿过所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的所述打开端口(526)的所述第二流体(30，35)的通过的物质(116)相关联；并且被配置成使得所述远端光学牙龈检测器传输部(620)和所述远端光学牙龈检测器接收部(720)分别处于传输和接收光学信号的位置，在通过控制器(2251)传输所述光学信号和接收所述光学信号时，使所述控制器(2251)能够确定所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的所述打开端口(526)是否与至少部分地阻碍穿过所述打开端口(526)的所述第二流体(30，35)的通过的物质(116)相接触，并且不与所述牙龈相接触；并且所述第二远端探针部分别被定位在所述牙龈上。
7.根据权利要求1所述的牙齿卫生检测装置，其中所述牙齿卫生检测装置还包括近端主体部(1100)，所述近端主体部(1100)包括：
光学耦合到所述远端光学牙龈检测器传输部(620)的近端光学牙龈检测器传输部(610)。
8.根据权利要求7所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器传输部(610)包括第一近端传输光纤(6101)，
其中所述近端主体部(1100)还包括光学组合器(6121)；并且
其中所述光学组合器(6121)被光学耦合到所述第一近端传输光纤(6101)。
9.根据权利要求8所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器传输部(610)进一步包括第一发光二极管(616’)和第二发光二极管(616”)，每一个二极管(616’，
616”)均被光学耦合到所述光学组合器(6121)，以从所述第一发光二极管(616’)和所述第二发光二极管(616”)传输光到在所述远端口腔插入部(1200)中的所述远端光学牙龈检测器传输部(620)。
10.根据权利要求7所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器传输部(610)包括第一近端传送光纤(6101)，并且
其中所述近端光学牙龈检测器传输部(610)进一步包括发光二极管(616)，其光学耦合到所述第一近端传输光纤(6101)。
11.根据权利要求7所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端主体部(1100)还包括近端光学牙龈检测器接收部(710)，所述近端光学牙龈检测器接收部(710)被光学耦合到所述远端光学牙龈检测器接收部(720)。
12.根据权利要求11所述的牙齿卫生检测装置，其中所述远端光学牙龈检测器接收部(720)包括第一远端接收光纤(7201)，并且
其中所述近端光学牙龈检测器接收部(710)包括第一近端接收光纤(7101)，所述第一近端接收光纤(7101)被光学耦合到所述第一远端接收光纤(7201)。
13.根据权利要求12所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器接收部(710)还包括光学检测器(712’)，所述光学检测器(712’)被光学耦合到所述第一近端接收光纤(7101)。
14.根据权利要求13所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器接收部(710)还包括第二光学检测器(712”)，所述第二光学检测器(712”)被光学耦合到所述第一近端接收光纤(7101)。
15.根据权利要求14所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器传输部(610)包括第一近端传输光纤(6101)和发光二极管(616a)，所述发光二极管(616a)被光学耦合到所述第一近端传输光纤(6201)。
16.根据权利要求15所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器传输部(610)还包括第二近端传输光纤(6102)和发光二极管，所述发光二极管被光学耦合到所述第二近端传输光纤。
17.根据权利要求7所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器传输部包括：
第一近端传输光纤(6101)，其被光学耦合到所述远端光学牙龈检测器传输部；和第二近端传输光纤(6102)，其被光学耦合到所述远端光学牙龈检测器传输部。
18.根据权利要求17所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端主体部还包括：
第一发光二极管(616a)，其被光学耦合到所述第一近端传输光纤(6101)；和第二发光二极管(616b)，其被光学耦合至所述第二近端传输光纤(6102)。
19.根据权利要求12所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器接收部包括：
第一近端接收光纤(7101)，其被光学耦合到所述第一远端接收光纤(7201)；和第二近端接收光纤(7102)，其被光学耦合到所述远端光学牙龈检测器接收部(720)的第二远端接收光纤(7202)。
20.根据权利要求19所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端主体部还包括：
第一光学检测器(712a’)，其被光学耦合到所述第一近端接收光纤(7101)；和第二光学检测器(712b’)，其被光学耦合到所述第二近端接收光纤(7102)。
21.根据权利要求7所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端光学牙龈检测器传输部包括：
二向色立方体(611)，其限定透光表面(611’)并经由光学透镜(613)被光学耦合至第一近端传输光纤(6103)，所述光学透镜(613)被设置聚焦从所述二向色立方体(611)的所述透光表面(611’)通过所述第一近端传输光纤(6103)发射的光。
22.根据权利要求21所述的牙齿卫生检测装置，其中，所述二向色立方体(611)还包括第一光接收表面(611a)和第二光接收表面(611b)，
所述近端光学牙龈检测器传输部进一步包括：
第一发光二极管(615a)和另一光学透镜，所述另一光学透镜设置在所述第一发光二极管(615a)与所述第一光接收表面(611a)之间，用于聚焦从所述第一发光二极管(615a)发射到所述第一光接收表面(611a)内的光；和
第二发光二极管(615b)和又一光学透镜，所述又一光学透镜设置在所述第二发光二极管(615b)与所述第二光接收表面(611b)之间，用于聚焦从所述第二发光二极管(615b)发射到所述第二光接收表面(611b)内的光。
23.根据权利要求7所述的牙齿卫生检测装置，其中所述流探针信号是压力信号，所述检测装置还包括：
压力传感器(P，P1，P2)，其被配置和设置成检测所述流探针(500)的近端探针部(111，
414)中的所述压力信号。
24.根据权利要求23所述的牙齿卫生检测装置，还包括控制器(2251)，所述控制器处理由所述压力传感器(P，P1，P2)所感测的压力读数，并且基于与至少部分地阻碍穿过所述流探针(500)的所述远端探针部的所述远端末端(522)所述打开端口(526)的第二流体(30，
35)的通过的物质(116)相关联的信号的测量，确定所述压力读数是否指示存在于所述表面(31，33)上的物质(116)的检测，并经由分别传输和接收光学信号的所述远端牙龈检测器传输部(620)和所述远端牙龈检测器接收部(720)确认，在通过所述控制器(2251)传输所述光学信号和接收所述光学信号时，使所述控制器(2251)能够确定所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的所述打开端口(526)是否与至少部分地阻碍穿过所述远端探针部(520)的所述远端末端(522)的所述打开端口(526)的所述第二流体(30，35)的通过的物质(116)相接触，并且不与所述牙龈相接触。
25.根据权利要求7-24中任一项所述的牙齿卫生检测装置，其中所述远端口腔插入部(1200)还包括传输耦合器(605)，所述传输耦合器(605)被定位在所述远端口腔插入部(1200)的所述近端端部(1201)处，其中所述远端光学牙龈检测器传输部(620)被耦合到所述传输耦合器(605)。
26.根据权利要求25所述的牙齿卫生检测装置，还包括接收耦合器(705)，其被定位在所述远端口腔插入部(1200)的所述近端端部(1201)处，其中所述远端光学牙龈检测器接收部(720)被耦合到所述接收耦合器(705)。
27.根据权利要求26所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端主体部(1100)经由所述传输耦合器(605)和所述接收耦合器(705)可移除地附接到所述远端口腔插入部(1200)。
28.根据权利要求7-24中任一项所述的牙齿卫生检测装置，其中所述近端主体部(1100)与所述远端口腔插入部(1200)一体地形成。

说明书全文

在牙齿卫生检测装置中使用光学检测器的牙龈检测

技术领域

[0001] 本公开涉及用于检测牙齿表面的状态的装置。更具体地，本公开涉及一种用于检测牙齿表面的状态的流探针。

[0002] 相关申请的交叉引用

[0003] 本申请要求2012年12月21日提交的题为“PLAQUE DETECTION USING A STREAM PROBE”的美国临时专利申请No.61/740904，和2012年12月27日提交的题为“PLAQUE DETECTION USING A STREAM PROBE”的美国临时专利申请No.61/746361的权益和优先权，这两个申请的全部内容由此通过引用并入本文。

背景技术

[0004] 龋齿或牙周疾病被认为是由存在于牙菌斑内的细菌所引起的传染病。除去牙菌斑对于口腔健康是非常重要的。但是，牙菌斑不容易用肉眼识别。各种菌斑检测装置已经被生产以帮助牙菌斑和/或龋齿的检测。

[0005] 大多数的牙菌斑检测装置被配置成用于由受过训练的专业人员使用，并利用来自于牙菌斑(和/或龋齿)和牙齿的非腐烂区域的可见发光光谱是基本不同的这一事实。一些牙菌斑检测装置被配置成用于由消费者(通常情况下，他们中的大部分不是受过训练的牙科专业人士)在他们自己家中使用，从而帮助消费者实现良好的口腔卫生。

[0006] 例如，一种已知类型的牙菌斑装置利用照射光来照亮牙齿材料和牙龈，以识别被生物膜感染的区域和牙菌斑区域。这种类型的菌斑检测装置可利用单色激发光，并且可以被配置成检测在440至470纳米(例如蓝色光)和560至640纳米(例如红光)两个频带的荧光；强度被减弱以显露牙菌斑和/或龋齿区域。

[0007] 虽然上述牙菌斑装置适合于它们的预期用途，它们表现出一个或多个缺点。具体地，已知的是眼睛的每个区域均吸收不同波长的光，并且如果眼睛吸收太多光，眼睛可能受到损害。如可以理解的，为了避免可能的眼睛损伤，直到菌斑检测装置被适当地放置在口腔内，用户才开启菌斑检测装置是必要的。但是，上述装置没有被配置为当菌斑检测装置被放置在口腔内时自动检测。其结果是，如果不遵守正确的操作注意事项，比如消费者误用，可能会导致潜在的有害辐射，其如果暴露于眼睛可能对眼睛造成伤害或造成不舒服的眩光。此外，这种技术特别适用于检测旧菌斑，不区分牙齿荧光和年轻(1天龄)菌斑荧光。
发明内容

[0008] 本发明的目的是提供一种改进的表面(例如牙齿表面)上的物质(例如菌斑)的检测。

[0009] 因此，本公开的一个方面包括用于检测表面上物质的存在的装置。该装置包括近端主体部，该近端主体部包括近端泵(例如注射器)部和近端探针部，以及至少一个被配置成浸入第一流体中的远端探针部。近端泵部和远端探针部彼此流体连通。远端探针部限定远端末端，该远端末端具有打开端口以使第二流体(例如气体或液体)能够穿过其通过。该装置被配置为使得穿过远端末端的第二流体的通过，使基于与至少部分地阻碍穿过远端末端的打开端口的流体的通过的物质相关联的信号的测量，能够检测可能存在于表面上的物质。

[0010] 在一个方面，该信号可以是压力信号，并且该检测装置还包括压力传感器，该压力传感器被配置和设置成检测压力信号。近端泵部可包括压力传感器。

[0011] 在一个方面，该装置可进一步包括设置在近端泵部和远端探针部之间的压力感测部，其中压力传感器设置成与压力感测部流体连通，以检测压力信号。近端泵部、压力感测部和远端探针部可分别限定内部容积，这些内部容积求和得到检测装置的总体积，使得检测装置构成声学低通滤波器。

[0012] 在另一方面，近端泵部可包括设置在其内的可移动柱塞，该可移动柱塞被配置和设置成使得可移动柱塞可远离近端泵部的近端朝向近端泵部的远端往复移动。柱塞的运动从而引起远端探针部内的体积或质量流，或其中近端泵部包括可移动膜，膜的运动从而引起在远端探针部内的体积或质量流变化。

[0013] 该装置可进一步包括控制器。控制器可以处理由压力传感器所感测到的压力读数，并确定压力读数是否指示阻碍穿过远端末端的打开端口的流体的通过的物质。该物质可能是牙菌斑。

[0014] 在该装置的又一方面，该信号代表探针部的应变。该检测装置可以进一步包括被配置和设置在远端探针部上的应变计，以使该应变计能够检测并测量代表探针部的应变的信号。

[0015] 在一个方面，具有打开端口的远端末端可以被以一定角度倒角，使得当远端末端接触表面时，使第二流体能够穿过远端末端通过。打开端口的倒角角度可以使得当远端末端接触表面时，第二流体穿过远端末端的通过至少部分被阻碍，并且物质至少部分地阻碍流体穿过远端末端的打开端口的通过。

[0016] 本公开的又一方面包括近端主体部，该近端主体部包括泵部，近端探针部，其中泵部和近端探针部彼此流体连通；和连接器，其中近端探针部可以经由连接器被连接到检测装置的远端探针部，以在近端探针部和远端探针部之间建立流体连通。该检测装置包括被配置成浸入第一流体中的远端探针部。该远端探针部限定了远端末端，该远端具有打开端口，以使第二流体能够穿过其通过。该装置被配置为使得穿过远端末端的第二流体的通过，使基于与至少部分地阻碍穿过远端末端的打开端口的流体的通过的物质相关联的信号的测量，能够检测可能存在于表面上的物质。

[0017] 本公开的又一方面包括用于检测表面上物质的存在的系统。该系统包括如上述的第一检测装置，和以与如上述的第一检测装置相同的方式被配置的至少第二检测(装置)。

[0018] 本公开的又一方面包括检测表面上物质的存在的方法，该方法包括，经由流探针管状构件或流探针限定近端和包括远端探针末端的内部通道，所述远端探针末端具有使流体介质能够穿过其通过的打开端口，靠近表面设置探针末端并且使得流探针管状构件浸入第一流体介质中，使第二流体介质流过内部通道和远端探针末端，并使远端探针末端接触在第一流体介质中存在的相互作用区域中的表面，并且经由穿过内部通道或远端探针末端或它们的组合的第二流体介质的流动的至少部分阻碍的检测，来探测相互作用区域的特性。

[0019] 本公开的又一方面包括检测表面上物质的存在的方法，该方法包括，经由至少两个流探针管状构件或流探针分别限定近端和包括远端探针末端的内部通道，所述远端探针末端具有使流体介质能够穿过其通过的打开端口，靠近表面设置两个探针末端并且使得两个流探针管状构件或流探针浸入第一流体介质中，使第二流体介质流过内部通道和远端探针末端，并使远端探针末端接触在第一流体介质中存在的相互作用区域中的表面，并且经由穿过内部通道或远端探针末端或它们的组合的第二流体介质的流动的至少部分阻碍的检测，来探测相互作用区域的特性。

[0020] 在一个方面，穿过内部通道和远端探针末端的第二流体介质的流动的至少部分阻碍的检测可以包括在两个流探针管状构件中的一个和两个流探针管状构件中的另一个中所检测到的压力信号之间的差的检测。

[0021] 在另一方面，穿过内部通道和远端探针末端的第二流体介质的流动的至少部分阻碍的检测可以包括在两个流探针管状构件中的一个和两个流探针管状构件中的另一个中所检测到的应变信号之间的差的检测。

[0022] 在又一方面中，远端末端具有打开端口，其可以一定角度被倒角，使得当远端末端接触表面时，使第二流体介质流过内部通道和远端探针末端的步骤能够进行，并且使第二流体介质能够流过倒角的打开端口。

[0023] 在另一方面中，检测穿过内部通道和远端探针末端中的至少一者的第二流体介质的流动的至少部分阻碍的步骤，能够经由打开端口的倒角角度实现，该倒角角度使得当远端末端接触表面时，穿过远端末端的第二流体的通过至少部分被阻碍，并且物质至少部分地阻碍第二流体介质穿过远端末端的打开端口的通过。

[0024] 在一个方面，相互作用区域的特性的探测可以包括测量从相互作用区域中的表面导出的牙菌斑的特性。

[0025] 在仍另一个方面中，使第二流体介质流过内部通道和远端探针末端可以通过使第二流体介质从至少两个流探针管状构件的近端端部通过远端探针末端流向远端，或者通过使第二流体介质从远端探针末端通过内部通道朝向流探针管状构件的近端端部流向近端来执行。

[0026] 本公开描述了通过记录流体介质穿过探针末端的流出特性来探测牙齿表面的方法。从探针末端流出的流体特性例如可以通过将流体介质的压力记录为时间的函数进行测量。流体，包括气泡，从末端-表面区域的释放特性，可以表征牙齿表面和/或存在于探针末端的牙齿材料的粘弹性特性。流体，包括气泡，也可提高牙刷的菌斑去除速率。

[0027] 本公开的示例性实施例的新颖特征是：

[0028] (a)使流体介质在探针末端与表面接触，从而在末端和表面之间产生相互作用区域；和

[0029] (b)在相互作用区域中的介质的形状和/或动力学依赖于表面和/或源自表面的材料的特性；和

[0030] (c)在相互作用区域中的介质的压力和/或形状和/或动力学被检测。

[0031] 关于在牙齿的特定牙齿表面被检测的菌斑水平是否超过菌斑的预定最大可接受或允许菌斑水平，由控制器做出决定。

[0032] 如果做出了阴性检测，信号被传送给电动牙刷的用户，所述牙刷具有集成的流探针菌斑检测系统，以使牙刷前进到相邻的牙齿或其它牙齿。

[0033] 可替代地，如果做出了阳性检测，信号被传送给电动牙刷的用户，所述牙刷具有集成的流探针菌斑检测系统，以继续刷特定牙齿。

[0034] 因此，本公开的实施例涉及一种装置，其被配置为使得穿过远端末端的打开端口的流体的通过，能够基于与至少部分地阻碍穿过打开端口的流体的通过的物质相关联的信号的测量，检测可能存在于表面，例如牙齿的表面上的物质。该装置包括近端泵部和被配置为浸入另一种流体中的至少一个远端探针部。该装置可以被包括在相应的系统内，该系统包括至少两个装置。一种方法包括探测用于流动的至少部分阻碍的相互作用区域。

[0035] 在一个示例性实施例中，例如当远端探针部内的压力低于环境压力时，第一流体也可以通过远端探针部的远端末端的打开端口。

[0036] 为了提高了该方法的有效性，以减少当流探针管状构件被定位在牙龈上时出现假阳性信号时，在牙龈和菌斑之间进行区分是有益的。因此，根据一个本发明的一个示例性实施例，检测装置，诸如具有菌斑检测功能的牙刷包括用于检测菌斑的第一流探针和仅用于检测牙龈的第二流探针。通过比较这两个信号，检测装置能够区分牙龈对菌斑。用于检测表面上物质的存在的检测装置包括第一流探头的远端探针部。远端探针部被配置成浸入第一流体中。第一流探针的远端探针部限定具有打开端口的远端末端，以使第二流体能够穿过其通过。远侧末端具有被配置为通过检测装置的用户或对象检测可能存在于表面上的物质的尺寸和形状。检测装置包括第二流探针的远端探针部。第二流探针的第一远端探针部被配置成浸入第一流体中，并且限定具有打开端口的远端末端以使第二流体能够穿过其通过。远端末端具有被配置为检测远端末端在检测装置的对象或用户的牙龈上的放置的尺寸和形状。检测装置被配置为使得穿过第一流探针的远端探针部的远端末端的第二流体的穿过和穿过第二流探针的远端探针部的远端末端的第二流体的通过，使基于与至少部分地阻碍穿过第一流探针的远端探针部的远端末端的打开端口的第二流体的通过的物质相关联的信号的测量，能够检测可能存在于表面上的物质，并确认该物质不是检测装置的对象或用户的牙龈，并且不产生该物质是检测装置的对象或用户的牙龈的虚假警报信号。确认是通过在与至少部分地阻碍穿过第一流探针的远端探针部的远端末端的打开端口的流体的通过的物质相关联的信号的测量和与不阻碍穿过第二流探针的远端探针部的远端末端的打开端口的流体的通过的物体相关联的信号的测量之间进行比较实现的。

[0037] 在一个示例性实施例中，第一流探针的远端探针部限定纵向轴线，并且第二流探针的远端探针部限定纵向轴线，且分别在横向于各自的纵向轴线的方向上限定圆形横截面。第二流探针的远端探针部的远端末端的打开端口可以围绕第一流探针的远端探针部的远端末端的打开端口同心布置。第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部可以限定共同的纵向轴线，并且第一流探针的远端探针部的远端末端和第二流探针的远端探针部的远端末端可以分别在横向于共同的纵向轴线的方向上并相对于关于第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部的共同纵向轴线限定的相应的近端端部限定凹形轮廓。

[0038] 在另一个示例性实施例中，第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部限定共同的纵向轴线，并且第一流探针的远端探针部的远端末端和第二流探针的远端探针部的远端末端可分别在横向于共同的纵向轴线的方向上并相对于关于第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部的共同的纵向轴线所限定的相应的近端端部限定凸形轮廓。

[0039] 在仍另一个示例性实施例中，第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部限定共同的纵向轴线，并且第一流探针的远端探针部的远端末端可沿共同的纵向轴线相对于该远端末端限定凹形轮廓，第二流探针的远端探针部的远端末端可沿共同的纵向轴线相对于该远端末端并相对于关于第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部的共同的纵向轴线所限定的相应的近端端部来限定凸形轮廓。

[0040] 在一个示例性实施例中，第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部可以被在彼此接近设置并且使得纵向轴线彼此平行。

[0041] 在另一个方面，在一个示例性实施例中，检测装置还可以包括近端主体部，该近端主体部包括泵部、第一流探针的近端探针部和第二流探针的近端探针部，其中近端泵部、第一流探针的近端探针部、第一流探针的远端探针部、第二流探针的近端探针部和第二流探针的远端探针部彼此流体连通。

[0042] 在另一个示例性实施例中，信号可以是压力信号，并且检测装置可以还包括被配置和设置用于在第一流探针的近端部检测压力信号的压力传感器；以及被配置和设置用于在第二流探针的近端部检测压力信号的压力传感器。检测装置还可以包括设置在第一流探针的近端部中的节流孔板，和设置在第二流探针的近端部中的节流孔板。在一个示例性实施例中，第二流探针的近端探针部围绕第一流探针的近端探针部被同心地设置。

[0043] 在又一个示例性实施例中，泵部、第一流探针的近端探针部和第二流探针的近端探针部分别可移除地附接到第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部。

[0044] 替代地，在另一示例性实施例中，第一流探针的远端探针部与第一流探针的近端探针部一体接合，并且第二流探针的远端探针部与第二流探针的近端探针部一体接合。

[0045] 在另一个方面，在一个示例性实施例中，检测装置还可以包括控制器，其中该控制器处理由压力传感器所感测的压力读数，并且基于与至少部分地阻碍穿过第一流探针的远端探针部的远端末端的打开端口的第二流体的通过的物质相关联的信号的测量，确定压力读数是否指示可能存在于表面上的物质的检测，并确认该物质不是检测装置的对象或用户的牙龈，或不产生该物质是检测装置的对象或用户的牙龈的虚假警报信号，确认是通过在与至少部分地阻碍穿过第一流探针的远端探针部的远端末端的打开端口的流体的通过的物质相关联的信号测的量和与不阻碍穿过第二流探针的远端探针部的远端末端的打开端口的流体的通过的物体相关联的信号的测量之间进行比较实现的。

[0046] 根据本公开的用于检测表面上物质的存在的检测装置的其它示例性实施例，将推翻由被放置在用户或对象的牙龈上的第一流探针所触发的并且错误地发送菌斑存在的信号的虚假的阳性信号。更具体地，根据本公开的实施例的光学牙龈检测器为如上所述的使用流探针来菌斑检测的虚假阳性信号，即由于在牙龈上流探针的阻塞出现可能被解释为菌斑的虚假的阳性信号，提供了解决方案。

[0047] 应用光学牙龈检测器的基础是在600nm波长下在牙龈反射率中测量低于和高于尖锐过渡的波长的反射光比率。这个反射率比率在牙龈和牙齿之间显示了良好的对比。阈值可以被设定为在牙龈上的流探针位置和牙齿或多个牙齿上的流探针位置之间进行区分，从而推翻用于通过流探针的菌斑检测的虚假阳性信号。

[0048] 因此，根据本公开的用于检测表面上物质的存在的牙齿卫生检测装置包括限定近端和远端的远端口腔插入部，并包括被配置为浸入第一流体的流探针的远端探针部。远端探针部限定具有打开端口的远端末端，以使第二流体能够穿过该远端末端通过。远端末端具有被配置为检测可能存在于表面上的物质的尺寸和形状。远端口腔插入部包括远端光学牙龈检测器传输部，其限定了近端端部和远端末端。远端光学牙龈检测器传输部的远端末端延伸到远端口腔插入部的远端端部附近。远端口腔插入部包括远端光学牙龈检测器接收部，其限定了近端端部和远端末端。远端光学牙龈检测器接收部延伸到远端口腔插入部的远端端部附近。检测装置被配置为使得穿过远端探针部的远端末端的第二流体的通过使得能够基于与至少部分地阻碍穿过远端探针部的远端末端的打开端口的流体的通过的物质相关联的流探针信号测量，检测可能存在于表面上的物质。检测装置还配置成使得远端光学牙龈检测器传输部和远端光学牙龈检测器接收部分别处于传输和接收光学信号的位置，在通过控制器进行的光学信号传输和光学信号接收时，光学信号使控制器能够确定远端探针部的远端末端的打开端口是否与至少部分地阻碍穿过打开端口的流体的通过的物质相接触，而不与检测装置的对象或用户的牙龈相接触。

[0049] 在一个示例性实施例中，远端光学牙龈检测器传输部可以包括第一远端传输光纤，其限定了近端端部和延伸到远端口腔插入部的远端端部附近的远端末端，并且远端光学牙龈检测器传输部可以进一步包括第二远端传输光纤，其限定了近端端部和远端末端，其中第二远端传输光纤的远端末端延伸到远端口腔插入部的远端端部附近。

[0050] 在又一个示例性实施例中，口腔卫生检测装置进一步包括近端主体部，其包括光学耦合到远端光学牙龈检测器传输部的近端光学牙龈检测器传输部。

[0051] 在一个示例性实施例中，近端光学牙龈检测器传输部包括限定透光表面的二向色立方体，并且二向色立方体经由光学透镜被光学耦合到第一近端传输纤维，所述光学透镜被布置为聚焦从二向色立方体的透光表面穿过第一近端传输光纤发射的光。二向色立方体可以进一步包括第一光接收表面和第二光接收表面。近端光学牙龈检测器传输部可以进一步包括第一发光二极管和另一光学透镜，所述另一光学透镜被布置在第一发光二极管和第一光接收表面之间，以聚焦从第一发光二极管发射到第一光接收表面中的光；以及第二发光二极管和又一光学透镜，所述又一光学透镜被布置在第二发光二极管和第二光接收表面之间，以聚焦从第二发光二极管发射到第二光接收表面中的光。

[0052] 在又另一个示例性实施例中，近端光学牙龈检测器传输部包括第一近端光学传输纤维，其中近端主体部可以进一步包括光组合器，其光学地耦合到第一近端光学传输纤维。

[0053] 近端光学牙龈检测器传输部可以进一步包括第一发光二极管和第二发光二极管。每个二极管均可以光学耦合到光组合器，以从第一发光二极管和第二发光二极管传输光到远端口腔插入部内的远端光学牙龈检测器传输部。

[0054] 在又一个示例性实施例中，近端光学牙龈检测器传输部包括第一近端传输光纤，并且近端光学牙龈检测器传输部还包括发光二极管，其光学耦合到第一近端传输光纤。

[0055] 在又另一个示例性实施例中，近端主体部可以进一步包括光学耦合到远端光学牙龈检测器接收部的近端光学牙龈检测器接收部。

[0056] 在另一个示例性实施例中，远端光学牙龈检测器接收部包括第一远端接收光纤，并且近端光学牙龈检测器接收部包括第一近端接收纤维，其光学耦合至第一远端接收光纤。

[0057] 在又一个示例性实施例中，近端光学牙龈检测器接收部进一步包括被光学耦合到第一近端接收光纤的光学检测器。近端光学牙龈检测器接收部可以进一步包括第二光学检测器，其光学地耦合到第一近端接收光纤。

[0058] 在又另一个示例性实施例中，近端光学牙龈检测器传输部包括第一近端传输纤维和被光学耦合到第一近端传输光纤的发光二极管。

[0059] 在另一个示例性实施例中，近端光学牙龈检测器传输部可以进一步包括第二近端传输纤维和被光学地耦合到第二近端传输光纤的发光二极管。

[0060] 在另一示例性实施例中，流探针信号是压力信号，并且检测装置进一步包括压力传感器，其被配置和布置成在流探针的近端探针部中检测压力信号。

[0061] 在一个示例性实施例中，牙齿卫生检测装置可以进一步包括控制器，其中控制器处理由压力传感器所感测的压力读数，并且基于与至少部分地阻碍穿过流探针的远端探针部的远端末端的打开端口的第二流体的通过的物质相关联的信号的测量，确定压力读数是否指示可能存在于表面上的物质的检测，并经由分别传输和接收光学信号的远端光学牙龈检测器传输部和远端光学牙龈检测器接收部确认，在通过控制器进行的光学信号传输和光学信号接收时，光学信号使控制器能够确定远端探针部的远端末端打开端口是否与至少部分地阻碍穿过远端探针部的远端末端的打开端口的流体的通过的物质相接触，而不与检测装置的对象或用户的牙龈相接触。

[0062] 参照下文描述的实施例，本公开的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐述。附图说明

[0063] 参照以下附图，本公开的各方面可被更好地理解。在附图中，部件不一定按比例绘制，而是将重点放在清楚地说明本公开的原理。此外，在附图中，相同的附图标记在整个若干视图中标记对应的部分。

[0064] 在附图中：

[0065] 图1示出了根据本公开的撞击牙齿表面的流探针的一般原理；

[0066] 图2示出了根据本公开的一个示例性实施例，在不太亲水表面和更亲水表面上，表面张力对撞击牙齿表面的流探针的影响；

[0067] 图3示出了根据本公开的一个示例性实施例，来自于在水中在左侧接触菌斑表面并且在右侧接触釉质表面的针的气泡的左侧照明和右侧照片；

[0068] 图4A示出了流探针的本公开的一个示例性实施例，其具有经由管供应连续的气体流到探针末端，同时测量内部管压力的泵部；

[0069] 图4B示出了图4A所示的流探针的另一示例性实施例，其具有经由管供应连续的气体流到探针末端，同时测量内部泵压力的泵部的一个示例性实施例；

[0070] 图4C示出了图4A和4B所示的流探针的另一示例性实施例，其具有经由管供应大致连续的气体流到探针末端，同时测量内部泵压力的泵部的另一个示例性实施例；

[0071] 图5示出了作为时间的函数的图4A所示的流探针的试样压力测量；

[0072] 图6示出了作为图4A所示的探针末端到各牙齿表面的距离的函数的试样压力信号幅度；

[0073] 图7示出了根据本公开的一个示例性实施例的用于检测表面上物质的存在的系统，其中在左边示出了具有来自于诸如牙菌斑之类的牙齿表面材料的局部堵塞的流探针的一个实施例，而在右边示出了未堵塞的流探针的一个实施例；

[0074] 图8在左边示出了针对图7所示的未堵塞的流探针的试样压力测量对时间，在右边示出了针对图7所示的局部堵塞的流探针的试样压力测量对时间；

[0075] 图9示出了根据本公开的一个示例性实施例，针对具有聚四氟乙烯末端的流探针的压力信号对时间；

[0076] 图10示出了根据本公开的一个示例性实施例，结合到诸如电动牙刷之类的牙科装置的流探针系统；

[0077] 图11示出了沿着图10所示的线211-211，牙科装置的牙刷的视图，其在牙刷的刷毛内的一个位置处具有流探针末端；

[0078] 图12示出了图11所示的牙刷的一个替代示例性实施例的视图，其中流探针末端从牙刷的刷毛向远端延伸；

[0079] 图13示出了图4A所示的流探针的一个替代示例性实施例，其具有经由管供应连续气体流到两个探针末端，同时在到第一流探针末端的入口测量内部管压力，并在到第二流探针末端的入口测量内部压力的泵部；

[0080] 图14示出了图10所示的牙刷的替代示例性实施例，其在牙刷上包括多个流探针，所述牙刷包括诸如根据按照图13所示的流探针的一个实施例的牙刷的基部；

[0081] 图15示出了图14所示的牙刷的另一视图；

[0082] 图16示出了图14所示的牙刷的又一视图；

[0083] 图17示出了图10所示的牙刷的另一替代示例性实施例，其包括在牙刷上的多个流探针，所述牙刷包括牙刷的基部；

[0084] 图18示出了图17所示的牙刷的另一视图；

[0085] 图19示出了图17所示的牙刷的又一视图；

[0086] 图20示出了用于检测表面上物质的存在的系统的本公开的一个示例性实施例，其中流探针操作装置包括第一流探针；

[0087] 图21示出图20所示的系统，其中另一流探针操作装置包括第二流探针；

[0088] 图22示出了图20和图21所示的系统，其中马达可操作地连接到公共轴，所述公共轴操作图20和图21所示的流探针操作装置；

[0089] 图23示出了根据本公开的一个示例性实施例的检测装置，其包括用于检测菌斑的第一流探针和用于检测装置的对象或用户的牙龈的第二流探针。

[0090] 图24是沿图23所示的截面24-24截取的剖面图，其示出了第一流探针和第二流探针的剖面，其中第二流探针围绕第一流探针同心布置；

[0091] 图25A是图23所示的第一流探针和第二流探针的远端探针部的远端末端的局部侧视图，其中远端末端均具有凹形轮廓；

[0092] 图25B是图23和图25A所示的第一流探针和第二流探针的远端探针部的远端末端的另一示例性实施例的局部侧视图，其中第一流探针的远端探针部的远端末端具有凹形轮廓，而第二流探针的远端探针部的远端末端具有凸形轮廓；

[0093] 图25C是图25B所示的第一流探针和第二流探针的远端探针部的远端末端的另一示例性实施例的局部侧视图，其中第一流探针的远端探针部的远端末端具有凹形轮廓，而第二流探针的远端探针部的远端末端具有凸形轮廓；

[0094] 图25D是图23、25A、25B和25C所示的第一流探针和第二流探针的远端探针部的远端末端的替代示例性实施例的局部侧视图，其中远端末端均具有凸形轮廓；

[0095] 图26A是图24A所示的远端探针部的一个替代示例性实施例的剖视图，其中第二流探针在横向于其纵向轴线的方向上限定拱形、非圆形截面，并且其中第一流探针的远端探针部在横向于其纵向轴线的方向上限定圆形截面；

[0096] 图26B是图26A所示的远端探针部的一个替代示例性实施例的剖视图，其中第一流管的远端探针部具有直径，使得第一流探针的远端探针部的外表面接触第二流探针的远端探针部的内表面；

[0097] 图26C示出了图26A和图26B所示的第一流探针的远端探针部的又另一替代示例性实施例，其中第一流探针的远端探针部由一对平行板形成，其中平行板的横向边与第二流探针的远端探针部的内表面接触；

[0098] 图27示出了图23-25D所示的第一和第二流探针的远端探针部的又另一替代示例性实施例，其中第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部彼此接近地单独设置，使得纵向轴线彼此平行；

[0099] 图28示出了图27所示的第一和第二流探针的远端探针部的另一替代示例性实施例，除第二流探针的远端探针部以类似于图26A-26C所示的第二流探针的方式在横向于其纵向轴线的方向上限定了拱形、非圆形横截面外；

[0100] 图29示出了图27和图28所示的远端探针部的又另一替代示例性实施例，除远端探针部的远端末端向远端延伸超出第二流探针的远端探针部的远端末端，并且各远端末端均具有平的、直的或齐平的轮廓外；

[0101] 图30是根据本公开的一个示例性实施例的检测装置的通用复合型部分示意框图，其包括用于检测菌斑的流探针和用于检测该装置的对象或用户的牙龈的光学牙龈检测器；

[0102] 图31示出了根据本公开的图30所示的检测装置的一个具体实施例，其中远端口腔插入部包括传输光纤和接收光纤，并且近端主体部包括多个光源，所述多个光源通过组合器传输光到传输光纤；

[0103] 图32示出了根据本公开的图30所示的检测装置的另一个具体实施例，其中远端口腔插入部包括传输光纤和接收光纤，并且近端主体部包括传输光到两个光学检测器的接收光纤；

[0104] 图33示出了根据本公开的实施例的检测装置的远端口腔插入部的详细视图，其中远端插入部包括牙刷，并且其中流探针末端在牙刷的刷毛内处于传输光纤和接收光纤之间的位置；

[0105] 图34示出了图10所示的牙科装置的一个替代实施例，其中用于菌斑检测的流探针和用于牙龈检测的光学检测器被结合到诸如根据本公开的一个示例性实施例的图33的电动牙刷之类的牙科装置内；

[0106] 图34A是图34所示的牙科装置的标圆圈部分的详细视图，其示出了在牙科装置的牙刷的刷毛内的图33所示的流探针和光纤之间的连接；

[0107] 图34B是沿图34A所示的剖面线34B-34B截取的剖视图，其示出了用于在图33、34和34A所示的牙科装置的牙刷的刷毛支撑构件内布线流探针和光纤的一个示例性实施例；；

[0108] 图35示出了作为光谱波长的函数的牙龈和牙齿的反射率的实验测量的曲线图；

[0109] 图36示出了针对其在圆圈位置实验确定菌斑和牙龈检测测量的白色、黄色和严重染色牙齿；

[0110] 图37示出了用于图36所示的牙齿的菌斑和牙龈的检测测量的实验测量的曲线图；

[0111] 图38示出了在牙齿和牙龈上测量的红色和绿色信号的曲线图；

[0112] 图39示出了用于菌斑和牙龈检测的信号电平的曲线图，其为探针距牛牙(bovine tooth)的距离的函数；

[0113] 图40示出了根据本公开的图30所示的检测装置的另一具体实施例，其中远端口腔插入部包括第一传输光纤和第二传输光纤，而在近端主体部上没有光学组合器，并且接收光纤馈送单个光学检测器；

[0114] 图41示出了根据本公开的图32所示的检测装置的另一具体实施例，其中远端传输光纤与远端接收光纤相比，具有较短的长度以建立宽阔的照明区域；

[0115] 图42示出了根据本公开的图32所示的检测装置的另一具体实施例，其中远端接收光纤与远端传输光纤相比，具有较短的长度以建立宽阔的收集区域；

[0116] 图43示出了根据本公开的图40所示的检测装置的另一具体实施例，其中第二接收光纤馈送第二光学检测器；

[0117] 图44示出了根据本公开的图31所示的检测装置的另一具体实施例，其中近端主体部包括两个光源，其通过透镜和二向色立方体发射光到近端传输光纤；

[0118] 图45示出了根据本公开的一个示例性实施例的检测装置的远端口腔插入部，其中远端口腔插入部沿其长度限定纵向中心线，以限定第一侧和第二侧，其中包括用于菌斑检测的流探针和用于牙龈检测的光学检测器的第一检测装置被布置在第一侧上，并且包括用于菌斑检测的流探针和用于牙龈检测的光学检测器的第二检测装置被布置在第二侧上；以及

[0119] 图46示出了图30所示的检测装置的近端光学牙龈检测器传输部和远端光学牙龈检测器传输部之间，以及远端光学牙龈检测器接收部和近端光学牙龈检测器接收部之间的光学耦合，其中耦合受空气传输的影响。

具体实施方式

[0120] 本公开描述了涉及辅助用户清洁他们的牙齿的系统、装置和方法的各种实施例，具体是通过告知用户，他们是否确实正在从他们的牙齿上去除菌斑和他们是否已经完全去除牙菌斑，同时提供再次确认并辅导他们养成良好的生活习惯。在一个示例性实施例中，信息是在刷牙期间实时提供的，因为否则消费者接受度很可能很低。例如，如果当他们正在刷的位置是清洁的时，牙刷给用户一个信号，使他们可以移动到下一个牙齿是有用的。这可以减少他们刷牙的时间，同时也将带来更好的、更加自觉的刷牙程序。

[0121] 本公开的示例性实施例的一个具体应用目标是能够在被牙膏泡沫包围的振动牙刷系统，例如飞利浦Sonicare牙刷内检测菌斑。检测系统应该能够在具有较厚的可去除菌斑层的表面，和更清洁的菌膜/结石/薄菌斑/牙齿表面之间提供对比。

[0122] 如在本文中所定义的，术语“被耦合到”也可以被解释为“被配置成被耦合到”。术语“以传输”也可以被解释为“以能够进行传输”。术语“以接收”也可以被解释为“以能够进行接收”。

[0123] 图1示出了使用根据本公开的一个示例性实施例的流探针10的，检测表面上物质的存在的方法，所述物质诸如是诸如牙釉质之类的表面上的牙菌斑。流探针10，示例性地示出为圆柱形管件，限定了近端端部16，内部通道15和远端探针末端12。内部通道15含有流体介质14，例如气体或液体。探针末端12被放置在表面13，例如牙齿表面附近。探针10被浸入流体介质11，例如水溶液，诸如牙齿清洁溶液中。探针流体介质14流过探针通道15并在相互作用区域17内接触表面13。相互作用区域17的特性通过探针介质14的流出被探测。

[0124] 如在下文中参照图10更详细地描述的，用于检测表面上物质的存在的装置或仪器，例如包括电动牙刷的牙齿清洁仪器，所述电动牙刷具有集成的流探针菌斑检测系统，被配置为使得流体介质14在探针末端12处与表面13，例如与牙齿表面接触，从而在远端末端12和表面13之间产生相互作用区域17。

[0125] 在相互作用区域17中的介质14的形状和/或的动力学依赖于表面13和/或源自表面13的材料的特性，在相互作用区域17内的介质14的压力和/或形状和/或动力学被检测，并由控制器做出关于菌斑的预定最大可接受水平是否在特定牙齿表面13处被检测的确定，如将在下文中相对于图10更详细地描述的。

[0126] 更具体地，当介质14是气体30(参照图2)时，则气体弯月面将出现在末端12处并将变得与表面13接触。在末端，气体的形状和动力学将取决于探针末端12的特性(例如末端材料、表面能量、形状、直径、粗糙度)，溶液11的特性(例如材料组成)，介质14的特性(例如压力、流速)，以及表面13的特性(例如粘弹性、表面张力)和/或源自表面13的材料的特性(粘弹性、表面附着性、纹理等)。

[0127] 图2示出了表面张力的影响。在表面具有高表面能或强含水表面，例如亲水表面31，诸如左侧照片所示的菌斑表面的情况下，气体30不会容易地在相互作用区域17附近从表面31置换水性介质11。

[0128] 在具有低表面能的表面或含较少水的表面，例如，不太亲水表面33，诸如右侧照片所示的牙齿的釉质表面的情况下，气体30更容易从表面33置换水性介质11。气泡32和34的特性(形状、压力、释放速率等)取决于牙齿表面31或33的表面张力。这被称为气泡法。即，流探针或远端探针部10被配置为使得诸如气体30之类的第二流体穿过远端末端12的通过，使得能够基于在表面31或33附近，与在诸如水性介质11之类的第一流体中由诸如气体30之类的第二流体所产生的一个或多个气泡32或34相关联的信号的测量，进行可能存在于表面31或33上的物质的检测。

[0129] 图3示出了来自于在水溶液11，例如水下方的流探针10的这种类型的气泡32和34的照片。如左侧照片所示，气泡32不会粘在湿润的菌斑层31上，而，如右侧照片所示，气泡34粘在釉质表面33上，这表明菌斑层31比釉质表面33更亲水。

[0130] 图4A，图4B和图4C分别示出了根据本公开的示例性实施例，用于检测表面上物质的存在的检测装置或仪器，其中检测装置通过包括用于通过参数传感和测量来演示菌斑检测原理的参数传感器的流探针举例说明。如本文所限定的，参数传感器包括压力传感器或应变传感器或流量传感器或它们的组合，其感测由信号表示的物理测量，所述信号指示在流探针中的流动阻塞，其可以继而指示阻塞流探针内的流动的菌斑或其他物质。流量传感器，其测量压差或来自于已经被加热高于环境温度的导线的热流，是流量传感器或其他已知的或待设想的用于压力、应变或流量或其它测量，包括化学或生物测量的其它装置，其被包括在参数传感器的定义内，所述参数传感器感测由信号表示的物理测量，所述信号指示在流探针内的流动阻塞，这可以指示在流探针内阻塞流动的菌斑或其它物质。为简单起见，为了描述的目的，参数传感器或多个参数传感器通过一个或多个压力传感器来举例说明。虽然在附图中所示的参数传感器的位置旨在一般地应用于每一不同类型的参数，本领域技术人员将认识到，如果需要的话，参数传感器的位置可以根据所采用的参数传感器或多个参数传感器的特定类型，从附图中所示的位置或多个位置进行调整。该实施例不限于上下文。

[0131] 更具体地，在图4A中，流探针100包括诸如如所示的管状注射器的近端泵部124，示例性地具有如所示的管状构造的中央参数感测部120，也示例性地具有如所示的管状构造的远端探针部110，其限定了远端探针末端112。远端管状探针部110限定了第一长度LI和第一截面积Al，中央参数感测管状部120限定了第二长度L2和第二截面积A2，而近端管状注射器部124限定了第三长度L3和第三截面积A3。例如在图4A所示的示例性实施例中，近端管状注射器部124包括最初设置在近端端部124'附近的可往复移动柱塞126。

[0132] 当柱塞沿长度L3以恒定速度纵向并远离近端124'移动时，空气的连续流体流130由柱塞126通过中央参数感测部管状部120提供给探针末端112。当流体流130是气体时，连续气体流130通过柱塞126(例如经由在柱塞126中的孔128，参照图4B中的柱塞126')，或从连接到中央参数感测管状部120的分支连接部122提供到探针末端112。在一个示范性实施例中，在分支连接部122的上游位置处，在中央参数感测管状部120内可设置节流孔板140。

[0133] 当柱塞126沿长度L3朝向近端管状注射器部124的远端124"移动时，在中央参数感测管状部120内的压力使用压力计P被测量(当节流孔板140存在时，在节流孔板140的下游)，所述压力计P经由分支连接部122与中央参数感测管状部120和远端管状探针部110流体连通。

[0134] 当柱塞126移动时，在压力计P处的压力随时间的变化表征为在探针110的针尖112处，气体弯月面与表面的相互作用(参见图1，表面13，以及图2和图3，表面31和33)。节流孔板140的存在改善了压力计P的响应时间，因为仅在节流孔板140的下游的流探针100的体积是相关的，并且流探针100表现得更接近或近似为流量源，而不是压力源。节流孔板140上游的体积变得不太相关。

[0135] 对于气泡法，压力差一般是恒定的，这就意味着气泡大小变化，并且因此气泡速率以恒定柱塞速度变化，这是因为在该系统内的体积发生变化。可往复移动柱塞可被用于获得大致固定的气泡率。如上所述，在一个示例性实施例中，压力传感器P可以可替代地或附加地用作流量传感器，例如用作差压传感器。本领域技术人员将认识到，通过远端探针末端112的流体流或第二流体130的流量可以通过除了压力传感器，例如压力传感器P以外的方式，例如声学地或热地进行检测。该实施例不限于该上下文。因此，柱塞126的移动导致通过远端探针末端112的压力或体积或质量流量的变化。

[0136] 图5示出了压力信号(以牛顿/平方米，N/m2测定)作为时间的函数(1刻度对应1秒)的一个例子，其利用图4A中所示的流探针100。信号的规律变化是由在探针末端112处的气泡规律释放引起的。

[0137] 压力读数的灵敏度可以通过仔细选择各组件的尺寸来提高。来自于管120和注射器124两者与探针110一起的总体积V1(等于Al×L1)加上体积V2(等于A2×L2)加上体积V3(等于A3×L3)，形成声学低通滤波器。在图4A所示的示例性流探针100中，截面积A3大于截面积A2，该截面积A2继而大于截面积Al。系统中的气流阻力应被设计得足够小，以具有良好的系统响应时间。当气泡引起的压力差被记录时，则气泡体积和系统总体积之间的比率应该足够大，以由于在探针末端112处的气泡释放而具有足够的压差信号。而且，与管120壁以及探针110相互作用的压力波的热粘性损失必须被加以考虑，因为它们可能导致信号损失。

[0138] 在图4A所示的流探针100中，作为例子，三个体积彼此不同。然而，这三个体积可以彼此相等或者泵体积可以小于探针体积。

[0139] 图4B示出了根据本公开的流探针的一个替代示例性实施例。更具体地，在流探针100'中，在图4A中的流探针100的中央参数感测部120被省略，并且流探针100'只包括近端泵部124和远端探针部110。压力传感器P1现在示例性地被定位在柱塞126'处，以通过柱塞
126'中的孔128在来感测近端泵部124中的压力。

[0140] 可替代地，压力传感器P2可以在远端探针部110中被定位在机械连接230处。以与如上所述相似的方式，参照图4A和节流孔板140，在一个示例性实施例中，节流孔板240可被设置在远端探针部110内在机械连接230的上游，并且因此在压力传感器P2的上游。再次，节流孔板240的存在提高了压力计P2的响应时间，因为只有流探针100'在节流孔板240下游的体积是相关的，并且流探针100'更接近或近似作为流量源，而不是压力源。节流孔板240上游的体积变得不那么相关。

[0141] 然而，应该指出的是，对于压力传感器P1的情况，节流孔板240是可选的，并且不需要用于远端探针部110内的压力的适当感测。

[0142] 在一个示例性实施例中，压力传感器P2可以可替代地或附加地作为流量传感器，例如，作为差压传感器。本领域技术人员将认识到，通过远端探针末端112的第二流体的流量可以通过除了压力传感器，例如压力传感器P2以外的方式，例如声学地或热地来检测。该实施例不限于上下文。因此，柱塞126的移动导致通过远端探针末端112的压力或体积或质量流量的变化。

[0143] 在与关于图4A的流探针100所述类似的方式中，近端泵部124的体积V3可以大于如图4B所示的流探针100'内的远端探针部110的体积V1。可替代地，该两体积可以彼此相等或体积V3可小于体积V1。

[0144] 应当注意的是，当节流孔板140存在于图4A所示的流探针100内时，与体积V2在节流孔板140下游部分的体积和体积V1相比，体积V3和体积V2在节流孔板140上游的部分变得对压力响应不太相关。

[0145] 类似地，当节流孔板240存在于图4B所示的流探针100'内时，与节流孔板240下游的体积V1相比，体积V3和节流孔板240上游的体积变得对压力响应不太相关。

[0146] 此外，本领域的技术人员将认识到，经由140和240的节流可通过使中央参数感测管状部120或远端探针部110卷边(crimping)代替安装节流孔板来实现。如本文所定义的，节流孔板包括管道的卷边部分。

[0147] 可替代地，由应变仪132代表的参数传感器可以设置在远端探针110的外表面上。应变仪132也可以被设置在近端泵部124的外表面(未示出)上。由应变仪132感测到的应变读数可以被直接读出或转换为作为时间的函数的压力读数，以产生类似于图5的读数，作为确定在探针末端112处的气泡释放的一种替代方法。

[0148] 图4C更具体地示出了图4A和图4B所示的流探针的另一示例性实施例，其具有泵部的另一示例性实施例，所述泵部通过管为探针末端提供大致连续气体流，同时感测指示在流探针内的流动阻塞的参数，该流动阻塞继而可以指示在流探针内阻塞流动的菌斑或其它物质。更具体地，流探针100”举例说明了流体泵，其被设计成提供大致连续的流动，这在操作中一般是有利的。流探针100”大致类似于图4A所示的流探针100，并包括远端探针部110和远端探头末端112以及中央参数感测部120’，所述中央参数感测部120'还包括由压力传感器代表的参数传感器P，并且还可以包括在压力传感器P的上游的节流孔板140。

[0149] 流探针100”不同于流探针100之处在于，近端泵部124被替换为近端泵部142，其中代替沿近端泵部124的中心轴线X1-X1’往复运动的往复式柱塞126，隔膜泵150在横向于近端泵部124的纵向轴线X2-X2'的方向上往复运动，隔膜泵150的往复运动方向由双箭头Y1-Y2表示，隔膜泵150包括马达152(由轴表示)和操作地连接到连杆或轴156的偏心机构154，所述连杆或轴156继而操作地连接到柔性的或可压缩的隔膜158。

[0150] 进气供给路径160与近端泵部142流体连通，以从周围环境供给空气到近端泵部142。进气供给路径160包括进气导管构件162，其具有从环境空气的吸入口162a和到近端泵部142的下游连接部162b，从而经由吸入口162a在近端泵部142和周围空气之间提供流体连通。吸入流中断装置164，例如单向阀，在进气导管构件162内，被设置在吸入口162a和下游连接部162b之间。吸气过滤器166，例如由诸如膨胀聚四氟乙烯ePTFE(由美国马里兰州埃尔克顿的戈尔联合公司出售，商品名为GORE-TEX)之类的多孔材料制成的膜，可被设置在进气供给路径160内，在进气导管构件162内吸入流中断装置164的上游，并大致在吸入口162a附近，以方便定期更换。

[0151] 中央参数感测部120’还作为近端泵部142的排出流路。近端泵部排出流路的流动中断装置168，例如单向阀，被设置在中央参数感测部120’内，在参数传感器P并且当存在时，在节流孔板140的上游。

[0152] 因此，远端末端112与进气供给路径160的进气导管构件162的吸入口162a经由远端探针部110、中央参数感测部120'和近端泵部142流体连通。

[0153] 在马达152运行期间，马达152在由箭头Z指示的方向上旋转，从而偏心机构154给连杆或轴156赋予往复运动。当连杆或轴156在箭头Y1的方向上朝向马达152移动时，柔性的或可压缩的隔膜158也在箭头Y1的方向上朝向马达152移动，从而引起近端泵部142的内部容积V'内压力减小。压力减小引起泵部排出流路的流动中断装置168关闭，并且使吸入流中断装置164打开，从而通过吸入口162a吸入空气。

[0154] 偏心机构154继续在箭头Z的方向上旋转，直到连杆或轴156在箭头Y2的方向上远离马达152并朝向柔性或可压缩隔膜158移动，使得柔性或可压缩隔膜158也沿箭头Y2方向朝向内部容积V'移动，从而引起近端泵部142的内部容积V'内的压力增加。压力增加导致吸入流中断装置164关闭，并且泵部排出流路流动中断装置168打开，由此引起通过中央参数感测部120'并通过远端探针部110的远端末端112的空气流动。

[0155] 当节流孔板140被配置并设置在中央参数感测部120'中时，其如上所指出的，也可用作近端泵部142的排出流路，低通滤波器功能是由泵部排出流路流动中断装置168和节流孔板140之间的体积V"实现的。因此，当节流孔板140被配置时，泵部排出流路流动中断装置168必须处于节流孔板140的上游。其结果是，高频脉动被滤出至远端末端112的空气流。

[0156] 图4A和图4B所示的泵部124的活塞或柱塞126，126’以及图4C所示的液体隔膜泵150是正排量泵或压缩机的例子，其可以被采用以在远端末端112或远端探针部110处引起期望的压力变化。本领域已知的其他类型的正排量泵或压缩机以及离心泵或其他类型泵也可以被采用以在远端末端112处引起期望的压力或流量变化。

[0157] 图6示出了压力幅度数据，其作为探针末端112与图1中的表面13或图2中的表面31和33之间的距离d1或d2的函数，所述距离是针对对不同的表面测定的。具有0.42毫米内径的塑料针被使用。在达到0.6毫米的距离处，明显的差异是可见的，其中最疏水性表面(特氟隆)给出了最大的压力信号，而最亲水性表面(菌斑)给出了最低的信号。

[0158] 应当注意的是，在图5和图6中提供的数据被采用，没有包括节流孔板。

[0159] 图1-6已经描述了检测表面上物质的存在的第一种方法，(通过压力和/或压力变化和/或气泡尺寸和/或气泡的释放速率)包括从末端的气泡释放的测量，例如作为在探针末端112处检测牙菌斑的方法。如以上参照图1、图2和图6所述的，探针末端112被定位在离诸如图1中的表面13或图2中的表面31和33之类的表面的距离d1或d2处。

[0160] 应当注意的是，尽管气泡产生和检测的方法已经关于第二流体是诸如空气之类的气体进行了描述，当第二流体是液体时，该方法也是有效的，其中水滴被形成，代替气泡。

[0161] 此外，该方法可能会受到恒定压力和可变流体流出的测量的影响。该装置可以记录第二流体的可变压力和/或可变流量。在一个示例性实施例中，压力被记录并且第二流体的流量被控制，例如流量保持恒定。在另一个示例性实施例中，流量被记录并且第二流体的压力被控制，例如压力保持恒定。

[0162] 在根据本公开的示例性实施例的检测表面上物质的存在的第二方法中，图7示出了图4A，4B或4C所示的探针110的探针末端112的阻塞的影响。在图7中所示的探针或流探针管状构件或探针110'包括近端端部138和内部通道134。流探针或流探针管状部件110’与图4A，4B或4C中所示的流探针110的不同之处在于，流探针110'包括倒角或斜角的远端末端
112'，其具有以一定角度α相对于水平面31或33被倒角的打开端口136，使得当远端末端
112'接触表面31或33时，可以使第二流体介质能够穿过远端末端112通过，第二流体介质现在被指定为第二流体介质30’，由于其已经从远端末端112’离开，并且第二流体介质30'也能够流过倒角的打开端口136。打开端口136的倒角角度α使得，当远端末端112'接触表面31或33和物质116时，穿过远端末端112'的第二流体介质30’的通过至少部分被阻塞，所述物质例如是至少部分地阻塞穿过远端末端112'的打开端口136的流体的通过的粘弹性材料
116。虽然仅一个探针110'被需要以用于检测流体的通过的阻塞，在一个示例性实施例中，可能期望至少配置两个探针110'作为一个系统3000，来检测流体的通过的阻塞(见下文中针对图13-17和图19-21的讨论)。

[0163] 可替代地，图1，2，4A或4B所示的探针末端112被利用，而没有倒角或斜角的端部，并且简单地相对于表面31或33成一角度(例如角度α)被保持。在一个示例性实施例中，该物质具有与水的非零接触角。在一个示例性实施例中，具有与水的非零接触角的物质是釉质。

[0164] 与如图7的右部所示，当探针末端112'没有被阻塞(第二流体介质30')并且在末端112'或在牙齿表面33无牙科材料时相比，如图7的左部所示，当探针末端112'被来自于牙齿表面31的粘弹性材料116阻塞时，则诸如气体30之类的流体将会不太容易地流出末端112'。

[0165] 图8示出了如左侧所示在无菌斑的釉质上移动，并在如右侧所示的具有菌斑层的样品上移动的探针末端，例如具有斜角的金属针的压力信号。在右侧部看出的，归因于针开口被菌斑阻塞的压力增加可以被感测，以检测菌斑是否存在。

[0166] 图9示出了来自于特氟隆末端的气流压力信号，该特氟龙末端在水区域1、PMMA(聚甲基丙烯酸酯)区域2、具有菌斑的PMMA区域3，以及水区域4上移动。末端(从左至右)在水区域1、PMMA区域2、具有菌斑的PMMA区域3并且再次在水区域4上移动。特氟隆末端未被示出。

[0167] 当参考本文中的压力差时，以下思考应予以考虑。在图8中，当左侧面板上的压力增大时，流体流30受阻。所以感兴趣的参数是平均压力或平均或瞬时峰值压力。

[0168] 相比之下，图9示出了用于较小探针末端的相同信号。在这种情况下，可以得到平滑得多的信号。

[0169] 在图8和图9中所呈现的数据是没有包含节流孔板的情况下得到的。

[0170] 在根据图2的初步实验中，我们已观察到以下内容：

[0171] 牙菌斑(润湿状态下)比清洁釉质更亲水，如图3所示。

[0172] 从末端的气泡释放可通过压力变化测量。具有恒定位移速度的注射器给出了作为时间函数的锯齿状压力信号。这在图5中的示波器照片中被示出。

[0173] 如果末端和表面之间近距离接近，当探测的表面更亲水时，与表面不太亲水时相比，锯齿信号的幅度更小。所以，更小的气泡在更亲水的表面被释放。这也可以通过图6中的测量得到证明，其中为从末端到表面的距离d1或d2的函数(参见图1和2)的压力信号幅度，针对不同的表面被给出。

[0174] 在根据图7的初步实验中，我们已观察到以下：

[0175] 当以恒定位移速度使用注射器时，未阻塞的末端给出了气泡的规律释放和压力随时间变化的锯齿状图案。参见图8的左侧面板。

[0176] 在一个具有移动通过菌斑材料的金属末端的实验中，由于末端被菌斑材料阻塞并且末端被空气打开，观察到压力的增加和压力随时间变化的不规则锯齿状图案。参见图8的右侧面板。

[0177] 在一个具有特氟隆末端的实验中，对于在末端开口的不同材料，清晰的信号差异被看到(从左至右：在水中的末端，在PMMA上方的末端，在具有菌斑的PMMA上方，以及再次在水中的末端)。

[0178] 这些初步的实验表明，从末端的气泡释放的测量(通过压力和/或压力变化和/或气泡尺寸和/或气泡的释放速率)可能成为合适的方法，来检测在末端的牙菌斑。因此，鉴于上述情况，在最低限度上，本公开的示范性实施例的新颖特征在于：

[0179] (a)使流体介质14在探针末端12与表面13接触，从而在末端12和表面13之间产生相互作用区域17(见图1)；和(b)在相互作用区域17中介质14的形状和/或动力学依赖于表面13和/或源自表面13的材料的特性；及(c)在相互作用区域17中介质14的压力和/或形状和/或动力学被检测。

[0180] 鉴于检测表面上物质的存在的两种不同方法的前述描述，在图4A和4B中的近端泵部124有效地起到注射器的作用。在柱塞126或126'向远端注射期间，在图4A和4B中的末端112处，或在图7中的末端112'处，气体或空气流或液体流可被向外推动远离末端(当柱塞被推动时)。

[0181] 在柱塞126或126'缩回或逆向行进期间，气体或空气流或液体流可在末端112或112'处被向内抽吸，并向内朝向探针管110或110'被抽吸。在一个示例性实施例中，柱塞126或126'与电动牙刷的刷毛的振动一起自动运行，或者刷毛不振动(例如，在牙线装置中使用相同的原理)。因此，注射器或泵124可以用于流方法，其中气体或空气流被远离末端112并朝向釉质注射，以产生气泡32或34。气泡和位置被光学地检测，并且根据表面是否更亲水，例如菌斑，或不太亲水，例如釉质，气泡的位置将确定是否有菌斑存在。即，表面具有不同于该待检测物质的亲水性的亲水性，例如，釉质具有小于菌斑的亲水性的亲水性。不管菌斑是否存在，末端112位于远离釉质的特定距离d2处(见图2)。

[0182] 可替代地，压力感测也可用于气泡法。还参照图2和图4A，用作注射器的相同泵部124可以用于如下压力感测方法。流体朝向釉质表面31或33被注射。探针末端112最初位于远离釉质表面的特定尺寸，例如图2中的d2处。压力信号被监视，如在图5和图6中示出与描述的。气泡释放测量通过上述压力和/或压力变化进行。

[0183] 在根据本公开的示例性实施例的检测表面上物质的存在的第二种方法中，如图7所示，穿过远端末端112的诸如气体30的第二流体的通过，使得能够基于与至少部分地阻塞穿过远端末端112'的打开端口的流体的通过的物质相关联的信号的测量，进行可能存在于表面31上的物质116的检测。该信号可以包括压力的增加或减少，或如上所述其它变量的改变。

[0184] 由于在一个示例性实施例中至少两个探针110'被利用，图7示出了用于检测表面上物质的存在的系统300。在一个示例性实施例中，如上所述，探针110'与表面31或33接触。如果在表面33处没有菌斑，也就是说流动未被堵塞，则压力信号如图8中左侧面板所示。如果在表面上有菌斑，例如粘弹性材料116存在，则压力信号如图8中右侧面板所示。

[0185] 对于实际应用，可以设想探针或多个探针110'具有非常小的直径，例如小于0.5毫米，使得通过它们的注射器功能，探针末端112'将与牙齿表面33接触。所以当到达菌斑时，管被压入这层菌斑。如图8所示的压力信号被获得，在单个探针接触的情况下。

[0186] 再参考图7，在检测表面上物质的存在的第二方法的一个替代示例性实施例中，通过柱塞126或126'的逆向行进，朝向图4A和4B所示的近端泵部124的近端端部124'接近地，流体被抽吸离开釉质表面。流体或气体流入30现在变成如由虚线箭头所示的流体或气体流出35(为简单起见，在内部通道134以外示出)。如果存在菌斑116，菌斑要么足够大到阻塞探针末端的孔或足够小到被吸入探针通道内部。压力信号成为图8的倒置版本。在菌斑存在下，较低压力将被获得。

[0187] 如本文中所限定的，与穿过探针末端的第二流体的流动方向无关，堵塞意味着或者被物质至少部分地，包括完全地直接堵塞，阻塞末端本身，或者堵塞可意味着被在探针末端开口附近的物质存在间接地阻塞，从而干扰第二流体的流场。

[0188] 除了通过保持柱塞的恒定速度执行第一和第二种方法外，该方法可通过保持在近端泵部的恒定压力并测量来自探针末端的第二流体的可变流出进行。读出和控制可以用不同的方式来配置。例如，该装置可以记录第二流体的可变压力和/或可变流量。在一个示例性实施例中，压力被记录并且第二流体的流量被控制，例如流量保持恒定。在另一个示例性实施例中，流量被记录并且第二流体的压力被控制，例如压力被保持恒定。

[0189] 此外，当两个或更多个探针110'被配置用于系统300时，其中一个探针110'可以包括穿过远端探针末端112'的第二流体的流动的压力感测，而另一探针110'可以包括应变感测或流量感测。

[0190] 另外，对于气泡检测的第一方法或阻塞的第二方法，尽管第二流体的流动一般是层流，第二流体的紊流也在本公开的范围之内。

[0191] 图10示出了根据本公开的一个示例性实施例的检测表面上物质的存在的检测装置或仪器，其中检测装置通过将流探针集成到诸如牙刷之类的牙科装置中举例说明，由此形成用于检测表面上物质的存在的检测装置。

[0192] 传统的电动牙刷系统，例如上面提到的飞利浦Sonicare牙刷，包括主体组件和牙刷组件。一般地，电子元件(电动机、用户界面UI、显示器、电池等)被容纳在主体内，而牙刷组件不包括电子元件。出于这个原因，牙刷组件可很容易地更换并且可以合理的成本替换。

[0193] 在一个示例性实施例中，检测装置或仪器200，例如牙齿清洁仪器，诸如电动牙刷，被配置成具有近端主体部210和远端口腔插入部250。近端主体部210限定了近端端部212和远端端部214。远端口腔插入部250限定了近端端部260和远端端部262。远端端部262包括振动牙刷252，其具有牙刷基部256，刷毛254和空气流探针或液体流探针的远端部，例如上述关于图4A的空气流探针100或上述关于图4B的空气流探针100'。结合图4A，4B或4C，检测装置200被配置为使得有源部件，例如机械的、电的或电子部件被结合在近端主体部210内，或者设置在其外部上，而无源部件，例如远端探针部110被结合在远端部内或设置在其外部上，所述远端部例举为但不限于远端口腔插入部250。更具体地，探针110的探针末端112被接近刷毛254或在其内结合，以便与刷毛254相混合，而中央参数感测管状部120和近端管状注射器部124被结合在近端主体部210内，或设置在其外部上。因此，远端探针部110至少部分地与远端口腔插入部250接触。远端探针末端110的一部分111被设置在近端主体部210上，并因此是近端探针部。

[0194] 在一个示例性实施例中，远端口腔插入部250，其包括具有牙刷基部256和刷毛254的牙刷252，是可更换或可替换的。即，近端主体部210可移除地可附接到远端口腔插入部250。

[0195] 通过远端口腔插入部250，近端主体部210与有源部件的接触，是通过在近端主体部210上的机械连接230提供的，所述机械连接被设置成接合近端主体部210的远端端部214和远端口腔插入部250的近端端部260，从而接合远端探针末端110的一部分111与设置在远端口腔插入部250上的远端探针末端110，使得空气流产生并且压力被感测，例如在图4B中的参数传感器P2的位置，或在图4A或4C中的参数传感器P的位置。基于压力传感器信号，可以得出菌斑是否存在于探针末端112区域的结论。因此，近端主体部210经由机械连接230可移除地可附接到远端探针部，如图10所示，如远端口腔插入部250。本领域技术人员将认识到，虽然检测装置或仪器200被示于图10，使得远端口腔插入部250和近端主体部210可移除地可彼此附接，从而任一个是可替换的，检测装置或仪器200可以被配置或形成为整体的集成的组合装置或仪器，其中远端口腔插入部250和近端主体部210不容易从彼此拆卸。

[0196] 此外，该流探针100，100’或100”可以独立地使用，而不包括牙刷252，牙刷基部256或刷毛254，诸如图4A，4B和4C所示。检测装置或仪器200可以在具有或不具有牙刷252、牙刷基部256或刷毛254的情况下应用于牙科应用和非牙科应用两者，以检测表面上物质的存在。

[0197] 当检测装置或仪器200被设计成牙齿清洁仪器时，探针110可被确定尺寸并由所选的，以产生通常等效于刷毛254的旋转刚度的旋转刚度的材料制成，使得探针110在操作过程中扫描(sweep)通常等同于刷毛操作的扫描面积和定时的面积，以便减少对用户的任何潜在不适。有助于刚度设计的变量包括尺寸、质量和所选择材料的弹性模量。

[0198] 在一个示例性实施例中，有源部件包括上述压力传感器P。结合图1，传感器P被用于感测在相互作用区域17内的介质14的形状和/或动力学。这样的传感器的优点在于稳固且易于使用。传感器P与检测电子器件220电通信，所述检测电子器件220包括与其电通信的控制器225。

[0199] 在一个替代的示例性实施例中，有源部件可以包括光学、电或声传感器，例如诸如麦克风，以便检测在相互作用区域17中的介质14的形状和/或动力学。

[0200] 控制器225可以是处理器、微控制器、片上系统(SOC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。总的来说，用于执行本文所描述的各种功能和操作的一个或多个组件，其可以包括处理器、微控制器、SOC和/或FPGA，是如权利要求所列举的控制器的一部分。控制器225可以被提供作为单一集成电路(IC)芯片，其可安装在单个印刷电路板(PCB)上。或者，控制器的各种电路元件，例如包括处理器、微控制器等，被提供为一个或多个集成电路芯片。也就是说，各种电路元件被定位在一个或多个集成电路芯片上。

[0201] 此外，有源部件使产生空气或液体流的方法成为可能。组合的空气和液体流也是可能的。该方法可以包括电或机械泵送的方法，从而机械方法可包括弹簧组件，其被机械致动，例如在图4中柱塞126被机械地致动。在一个示例性实施例中，产生空气流的方法是电泵送原理，因为这与上述压力感测部件良好结合。在其它示例性实施例中，空气可被其它气体，如氮气或二氧化碳所代替。在这样的示例性实施例中，近端主体部210可包括近端泵部124和柱塞126或其它类型的泵，以产生恒定压力或恒定的流体流量，近端主体部210可以包括压缩气体(未示出)的容器，其尺寸确定成装配在近端主体部210内，并且能够经由阀控制系统(未示出)提供恒定压力或恒定流量。

[0202] 在又一个示范性实施例中，无源部件只包括在端部具有开口的管，诸如探针110和远端末端112(参照图10)。

[0203] 在又一示例性实施例中，有源部件和无源部件的连接是通过管到压力传感器的输出的机械联接230来实现的。这种联接理想地是基本压力密封的。压力值相对较低(<<1bar)。

[0204] 在操作中，在刷牙过程期间感测以重复的方式进行。在一个优选示例性实施例中，感测在大于1Hz，更优选大于5Hz，并且甚至更优选为大于10Hz的频率下进行。当牙刷从齿到齿移动时，这样的高频率的实施方式有助于菌斑去除的动态和实时测量，因为几个测量可以在单独的齿上进行(在给定齿上的停留时间通常为1至2秒的量级)。

[0205] 结合图1，如上所述，在相互作用区域17内的介质14的形状和/或动力学依赖于表面13和/或源自表面13的材料的特性，在相互作用区域17内的介质14的压力和/或形状和/或动力学被检测，并由控制器225做出关于菌斑水平是否超过在特定牙齿表面13处被检测的预定最大菌斑容许水平的判断。

[0206] 如果做出阳性检测，没有进展或前进信号被发送到电动牙刷的用户，直到通过在特定牙齿的牙齿表面13的持续清洁，在该特定牙齿表面13实现预定的最大容许菌斑水平。

[0207] 在菌斑水平减少到或低于最大容许菌斑水平，也就是说，做出阴性检测，进展信号或前进信号被发送到用户，以通知用户可以接受通过移动牙科装置的振动牙刷和探头末端进展到相邻的牙齿或其它牙齿。

[0208] 可替代地，如果由做出阳性检测，信号被发送到具有集成的流探针菌斑检测系统的电动牙刷的用户以继续刷特定牙齿。

[0209] 此外，存在几种牙刷内的无源部件的优选操作模式。

[0210] 在第一种模式操作中，管被配置成使得管的末端与牙刷的振动声学地解耦(在飞利浦Sonicare牙刷中，其在约265Hz振动)。这可仅通过管至刷头的微弱耦合来实现。

[0211] 在操作的另一模式中，管被配置成使得管的末端是静态的。这可通过选择管的机械特性(刚度、质量、长度)，使得探针的末端在驱动频率下处于振动的静态节点来实现。这种情况可以通过在接近开口的管的端部增加额外的重量来得到帮助。

[0212] 如图11所示，其是图10中的远端口腔插入部250的局部剖面图，在进一步的示例性实施例中，牙刷刷毛的运动对感测功能的影响，通过围绕管结合间隔258被减小，其中在间隔258处刷毛被除去。更具体地说，在图11中的探针110示出了刷头252，其包括基部256和刷毛254，刷毛254大致正交地从基部256伸出。间隔258使用除去的刷毛的线围绕探针末端1121被定位。探针末端1121与探针末端112和112'的不同之处在于，探针末端1121包括90度弯头1122，以便使流体通过探针110流向表面31或33。

[0213] 在一个示例性实施例中，间隔258应该具有刷毛254的振动幅度的量级。在实践中，刷毛以约1至2毫米的幅度振动。这使得感测更稳健。

[0214] 在进一步的示例性实施例中，如图12所示，探针末端1121位于向远端超出刷毛254所覆盖的区域。这使得能够检测到存在于超出牙刷的当前位置的菌斑，例如已经被不完整的刷牙动作错过的菌斑。

[0215] 作为进一步的细节，在刷牙时牙刷252相对于牙齿表面31或33的理想角度是45度。探针末端1121相对于牙齿表面31或33的理想角度接近0度。至少两个探针110和相应的至少两个压力传感器和两个泵相对于牙齿表面31或33具有45度的末端端部1121，这样，总有一个探针最佳地接合表面31或33。

[0216] 在又一个进一步的示例性实施例中，多个探针被结合在牙刷中。这些探针可以至少如下另选地被布置或者利用：

[0217] (a)在牙刷周围的多个位置被定位，以更有效地感测(错过的)菌斑，或[0218] (b)用于不同测量，以确定菌斑去除的程度和有效性。

[0219] 在一个示例性实施例中，多个探针可以用单个有源感测部件和附接到单个压力传感器的多个无源部件，诸如管来实现。可替代地，也可以使用多个有源和无源感测部件。

[0220] 如上所述，管的端部可以具有多个尺寸。在替代的示例性实施例中，管的末端将使用机械间隔件被从牙齿的表面间隔开。在一些示例性实施例中，开口可以被制成与管有一定的角度。

[0221] 图13至图22示出了用于检测表面上物质的存在的检测系统3000的例子，它采用了经由多个流探针检测表面上物质的存在的上述原理。更具体地说，在本公开的一个示例性实施例中，系统3000包括用于检测表面上物质的存在的检测装置1100，诸如具有近端泵部124和柱塞126的空气流探针，如以上参照图4A和图10所述。然而，应当注意，替代近端泵部
124和柱塞126，如上面参照图4C所述的，近端泵部142和隔膜泵150也可以采用，以提供大致连续流1100，用于以如下相对于近端泵部124和柱塞126所述相似的方式检测表面上物质的存在。

[0222] 近端泵部分124包括中央参数感测管状部120'，其被配置成具有限定了第一腿1011和第二腿1012的远端三通接头101。具有远端探针末端3112的第一流探针301被流体地联接到第一腿1011，并且具有远端探针末端3122的第二流探针302被流体连接到第二腿
1012。

[0223] 压力传感器P3经由分支连接312在第一流探针301附近被连接到第一腿1011，压力传感器P4经由分支连接322在第二流探针302附近被连接到第二腿1012。以与参照图4A在上描述的相对于流探针100，参照图4B在上描述的流探针100’和参照图4C在上描述的流探针110”类似的方式，流探针1100可以包括设置在第一腿1011内的节流孔板3114，其位于中央参数感测管状部120’与第一腿1011之间的接头314的下游，并且位于第一流探针301和压力传感器P3的上游。同样地，节流孔板3124可设置在第二腿1012内，位于中央参数感测管状部
120'和第二腿1012之间的接头324的下游，并位于第二流探针302和压力传感器P4的上游。
再次，节流孔板3114和3124的存在改善了压力计P3和P4的响应时间，因为只有节流孔板
3114和3124下游的流探针1100的容积是相关的。进入各压力传感器P3和P4的空气流变得近似独立，由于压力下降主要是跨节流孔板3114和3124发生，并且流探针1100表现得更加接近或近似作为流量源，而不是压力源。节流孔板240上游的容积变得不那么相关。压力传感器P3和P4通常可以分别大致感测同时由单个柱塞126驱动的单独的压力上升。

[0224] 此外，本领域技术人员将认识到，通过孔板3114和3124的节流可通过在接头314和324附近使远端三通接头101卷边来实现，代替安装节流孔板。再次，如本文所定义的，节流孔板包括管道的卷边部。

[0225] 在与相对于图10所示的检测装置200在上描述的类似方式中，传感器P3和P4都与检测电子器件和控制器电通信，所述检测电子器件例如是包括与其电通信的控制器225的检测电子器件220(见图10)。

[0226] 在通过检测电子器件220的菌斑检测中，控制器225产生信号或动作步骤。参照图10，在一个示例性实施例中，控制器225与可听或可视警报226电通信，所述警报226存在于例如恒定或间歇性声音，诸如蜂鸣器，和/或恒定或间歇性光，其旨在向用户传达继续在该特定位置刷他或她的牙齿或对象的牙齿。

[0227] 在一个示例性实施例中，基于由检测器电子器件220检测出的信号，控制器225可记录数据，以产生存在于牙齿上的菌斑数量的估计。该数据可以是出现在屏幕125上的数值数量的形式，所述屏幕125与检测器电子器件220和控制器225电通信。屏幕125可以位于或延伸自近端主体部210，如图10所示。本领域技术人员将认识到，屏幕125可以位于适合用户监控呈现在屏幕上的数据的其它位置。

[0228] 给用户发信号可以包括控制器225，其被额外配置作为收发器，用于从基站228接收无线信号228’和发送无线信号228’到基站228，基站上具有各个指示器，其产生信号来触发听觉或视觉警报226或记录数字量或在屏幕125上的其他显示信息，例如动画。

[0229] 可替代地，控制器225可以额外地被配置作为收发器，用于发送和接收无线信号229’到智能电话229，智能电话229运行应用软件以在屏幕231上生成动画，其发送菌斑已经被识别的信号并指示用户继续刷该位置。或者，应用软件可以呈现关于所检测的菌斑量的定量数据。

[0230] 图14至图16示出了替代的远端口腔插入部350，其包括牙刷352，所述牙刷具有安装在牙刷基部356上的刷毛354，并且当朝向牙刷基部356和刷毛354的上末端看时，如图14所示。如在图15和图16中最佳示出的，从牙刷基部356的水平上表面356'大致正交延伸的是远端探针末端3112和3122，其使能够朝向感兴趣的表面，例如在图2和图7中所示的表面31和33引导多个流体流。远端探针末端3112和3122的替代或附加位置在图14中在牙刷基部356的近端端部附近由虚线示出。

[0231] 以类似的方式，图17至图19示出用于检测表面上物质的存在的系统3010，其与系统3000的不同之处在于，系统3010包括另一个替代的远端口腔插入部360，其包括牙刷352，牙刷352具有安装在牙刷基部356上的刷毛354，并且当朝向牙刷基部356和刷毛354的上末端看时，如图17所示。如在图19中最佳示出的，分别以角度β相对于牙刷基部356的水平上表面356'延伸的是远端探针末端3212和3222，其使能够以角度β朝向感兴趣的表面，例如在图2和图7中所示的表面31和33引导多个流体流。在类似的方式中，远端探针末端3212和3222的替代或附加位置在图17中在牙刷基部356的近端端部附近由虚线示出。

[0232] 在图14至图16和图17至图19中示出的远端口腔插入部350和360可被用于以下任一项：(a)检测表面上物质的存在的第一方法，其包括从末端的气泡释放的测量(通过压力和/或压力变化和/或气泡的尺寸和/或气泡释放速率)，或(b)用于检测表面上物质的存在的第二方法，该第二方法包括基于与阻碍穿过远端末端的打开端口的流体的通过的物质有关联的信号的测量，穿过远端末端的第二流体，诸如气体或液体的通过。

[0233] 图20至图22示出了系统3000或系统3010的示例性实施例，其包括多个流探针和可以通过共同的旋转轴和马达来操作的对应的近端泵部。更具体地，图20示出了包括第一流探针3100'的第一流探针操作装置3100。第一流探针3100'与上面参照图4B所述的流探针100'相同，并且可以包括近端泵部124和柱塞126以及远端探针末端3112(见图14至图16)或远端探针末端3212(见图17至图19)中的任一个。旋转到线性运动操作部件3102，该旋转到线性运动操作构件可以是所示的凸轮机构，通过往复轴3106和设置在轴3106近端端部的辊子机构3108与柱塞126可操作地连通。

[0234] 辊子机构3108接合在凸轮机构3102的外周限定路径的通道3110。通道3110沿着路径延伸，以包括凸轮峰3102a和凸轮槽3102b。凸轮机构3102被安装在公共轴3104上并由公共轴3104在一个方向，例如由箭头3120所示的逆时针方向上旋转。当凸轮机构3102旋转时，随着辊子机构3108间歇地被峰3102a推动或被拉入槽3102b中，往复线性运动被给予到轴3106。由此，往复线性运动被给予到柱塞126，在流探针3100'中产生压力，并且流体流穿过远端末端3112或3212。本领域技术人员应该理解，由通道3110限定的路径可被设计成为柱塞126赋予大致恒定速度。可替代地，由通道3110限定的路径可以被设计成在近端泵部124内赋予大致恒定的压力。由于辊子机构3108处于峰3102a，柱塞126处于向远端远离近端柱塞部124的近端端部124'的位置。

[0235] 图21示出了包括第二流探针3200'的第二流探针操作装置3200。第二流探针3200'也与上面参照图4B所述的流探针100'相同，并且可以包括近端泵部124和柱塞126以及远端探针末端3122(见图14至图16)或远端探针末端3222(见图17至图19)中的任一个。再次，旋转到线性运动操作部件3202，其可以是所示的凸轮机构，通过往复轴3206和设置在轴3206近端端部的辊子机构3208与柱塞126可操作地连通。

[0236] 类似地，辊子机构3208接合在凸轮机构3202的外周上限定路径的通道3210中。通道3210沿着路径延伸，以包括凸轮峰3202a和凸轮槽3202b。凸轮机构3202被安装在公共轴3204上并由公共轴3204在一个方向，例如由箭头3220所示的逆时针方向上旋转。当凸轮机构3202旋转时，随着辊子机构3208间歇地被峰3202a推动或被拉入槽3202b中，往复线性运动被赋予到轴3206。由此，往复线性运动也被赋予到柱塞126，在流探针3200'中产生压力，并且流体流穿过远端末端3122或3222。再次，本领域技术人员应该理解，由通道3210限定的路径可被设计成为柱塞126赋予大致恒定速度。再次，可替代地，由通道3110限定的路径可以被设计成在近端泵部124内赋予大致恒定的压力。与第一流探针操作装置3100相反，由于辊子机构3208现在处于槽3202b，柱塞126处于近端柱塞部124的近端端部124'的一位置。

[0237] 图22示出了马达3300，其可操作地连接到公共轴3104，使得流探针操作装置3100的第一旋转到线性运动操作部件3102被相对于马达3300安装在公共轴3104近端上，而流探针操作装置3200的第二旋转到线性运动操作部件3202相对于马达3300安装在公共轴3104的远端上。本领域的技术人员将认识到，通过马达3300的公共轴3104的旋转引起多个流探针的操作，如上面参照图20和21所述。马达3300通过安装在近端主体部210(见图10)上的电源270，例如电池或超级电容器或可替代地到外部电源或其它合适装置的连接部(未示出)，来供给电功率。

[0238] 本领域技术人员将认识到，流探针操作装置3100或流探针操作装置3200可以操作单个空气流探针1100，所述单个空气流探针1100具有如上面参照图13所述的多个远端探针末端3112和3122，或如上面参照图17至图19所述的多个远端探针末端3212和3222。

[0239] 本领域技术人员将认识到，参照图20至图22描述的流探针操作装置3100和3200仅是可被用来实现所需要操作的装置的例子。例如，本领域技术人员将认识到，流探针100”及其相关联的部件可代替柱塞126和旋转到线性运动操作构件3102或旋转到线性运动操作构件3202中的任一个或两者，马达3300可以由隔膜泵150替代，其包括如上面参照图述4C所述的柔性或可压缩隔膜158。

[0240] 马达3300与控制器225电通信，控制器225基于检测器电子器件220接收到的信号控制马达的操作。除了上面参照图10所述的警报226、屏幕125、基站228和智能电话229，结合图10，给用户发送菌斑已经被检测的信号可以包括控制器225，其被编程以通过改变马达3300的操作来改变牙刷的驱动模式，以当检测到菌斑时，在频率上或幅度上或两者兼而有之来增加刷牙强度。幅度和/或频率的增加给用户发送信号以继续在该区域刷牙，从而能够提高菌斑去除效果。或者，控制器225可以被编程以在口腔中产生用户能区分常规刷牙的独特的感觉，例如通过调制驱动系以发送菌斑已经被定位的信号。

[0241] 向牙刷的气泡供给也可以提高刷牙的牙菌斑去除速率。

[0242] 一种可能的机制是，(i)气泡会粘到清洁釉质的斑点，(ii)刷牙将气泡带入运动，从而也带来气泡的空气/水界面，和(iii)当气泡边缘接触菌斑材料时，边缘将倾于将菌斑材料从釉质剥落，因为菌斑材料是非常亲水性的，因此倾向于留在水溶液中。另一种可能的机制是，气泡的存在可以改善流体内的局部混合和剪切力，从而提高菌斑的去除速率。应当指出的是，如本文中所描述的表面上物质的存在的检测方法的其它示例性实施例可以包括监视信号的第一导数、AC(交流电)调制和用于牙龈检测的传感器的利用。

[0243] 为了增强该方法的有效性，以减少任一流探针管状部件110’(参见图7)被定位在牙龈上时发生的虚假阳性信号，区分牙龈和菌斑是有益的。该相对较软的牙龈也导致流的(局部)阻塞。该阻塞产生虚假的阳性信号。用户可能考虑菌斑存在，而实际上传感器位置是在牙龈上。

[0244] 因此，现在转向图23-29，根据本公开的一个实施例，在图23，24和25A中示出了检测装置400，例如具有菌斑检测特征的牙刷，其中检测装置400包括用于检测菌斑的第一流探针401和仅检测牙龈的第二流探针402。通过比较两个信号，检测装置400能够区分牙龈对菌斑。在一个替代实施例中，第一流探针401也可以检测检测装置400的对象或用户的牙龈。如在本文所限定的，对象是人，包括被检测装置400的用户应用该检测装置400的儿童或体弱者，或动物。用户可包括牙科或医学专业人员。可替代地，检测装置400可以由检测装置
400的用户自己应用。

[0245] 第一流探针401被配置成具有被配置成浸入第一流体11的远端探针部410。第一流探针401的远端探针部410限定具有打开端口416的远端末端412，以使第二流体30能够穿过打开端口416通过。远端末端412具有被配置用于检测装置400的用户的形状和大小，以检测可能存在于表面，例如图7中的表面31或33上的物质，例如图7中的物质116，其中物质116可能是牙菌斑。

[0246] 第二流探针402也被配置成具有也被配置成浸入第一流体11的远端探针部420。第二流探针402的远端探针部420限定具有打开端口426的远端末端422，以使第二流体30能够穿过打开端口426通过。远端末端422具有被配置用于检测装置400的用户的形状和大小，以检测远端末端422在对象的牙龈上的布置，所述对象可以是检测装置400的用户。

[0247] 该检测装置400也被配置成使得第二流体(30)穿过第一流探针401的远端探针部410的远端末端412的通过和第二流体30穿过第二流探针402的远端探针部420的远端末端
422的通过使能够基于信号的测量来检测可能存在于表面31，33上的物质116。所述信号与至少部分地阻塞穿过第一流探针401的远端探针部410的远端末端412的打开端口416的流体30的通过的物质116相关联，并确认物质116不是检测装置400的对象或用户的牙龈，而不产生该物质是检测装置400的对象或用户的牙龈的错误报警信号。确认是通过在与至少部分地阻塞穿过第一流探针401的远端探针部410的远端末端412的打开端口416的流体30的通过的物质116相关联的信号的测量，和与不阻塞穿过第二流探针402的远端探针部420的远端末端422的打开端口426的流体30的通过的物体相关联的信号的测量之间进行比较而实现的。

[0248] 也参考图10，检测装置400还包括近端主体部210，其包括具有气缸125和在气缸125内可往复移动的柱塞126的泵部124。气缸125与流体导管构件403和增压室404流体连通。增压室404继而与第一流探针410的近端探针部414流体连通，所述近端探针部414经由联接器或连接器406'被联接到远端探针部410，由此提供气缸125、流体导管构件403、增压室404、和第一流探针410的近端探针部414及远端探针部410之间的流体连通。

[0249] 类似地，增压室404继而与第二流探针420的近端探针部424流体连通，所述近端探针部424经由第二联接器或连接器406”被联接到远端探针部420，从而也提供了气缸125、流体导管构件403、增压室404和第二流探针420的近端探针部424及远端探针部420之间的流体连通。本领域技术人员将认识到并理解，联接器或连接器406’和406”可以是彼此独立的构件，或一体形成为具有接合柱4061和4062的公共联接器或连接器406，如图24的剖面图所示。

[0250] 再次，本领域技术人员将认识到所述检测装置400仅是可以采用以实现期望操作的检测装置的一个例子。例如，本领域技术人员将再次认识到，流探针100”及其相关部件，包括隔膜泵150，所述隔膜泵150包括如上相对于图4C描述的柔性或可压缩的隔膜158，可替代柱塞126、气缸125、泵部124等。

[0251] 图24是沿图23中的剖面线24-24截取的，在联接器或连接器406或单独的联接器或连接器406’和406”处，如朝向检测装置400的近端端部400a观察的，检测装置400的剖视图，其中检测装置400的远端端部400b相对于近端端部400a被限定。

[0252] 如也可由本领域技术人员理解的，在一个示例性实施例中，检测装置400也可以被配置，其中第一流探针401的远端探针部410整体接合第一流探针401的近端探针部414，并且其中第二流探针402的远端探针部420整体接合第二流探针402的近端探针部424。

[0253] 在一个示例性实施例中，信号可以是压力信号，在这种情况下，检测装置可以进一步包括压力传感器P5，其被配置并设置成在第一流探针的近端部分414检测压力信号。另外，压力传感器P6可以被配置并设置成在第二流探针420的近端部分424检测压力信号。由于在气缸125、流体导管构件403、增压室404、和第一及第二流探针410和420的近端探针部414和424、及远端探针部410和420之间存在流体连通，节流孔板417被设置在第一流探针
410的近端部分414中，并且至少一个节流孔板418a被设置在第二流探针420的近端部分424中。在进一步的示例性实施例中，第二节流孔板418b可被设置在第二流探针420的近端部分
424中。

[0254] 节流孔板417和至少418a或418b的存在是必要的，以限制在第一流探针410内存在的信号和在第二流探针420内存在的信号之间的不希望的相互作用。另外，节流孔板417和至少418a，和在一个示例性实施例中418b，提高了压力传感器P5和P6的响应时间，因为只有在节流孔板417和418a和/或418b下游的流探针401和402的容积是相关的，并且流探针401和402相应地表现得更接近或近似作为流量源，而不是压力源。节流孔板417和418a和/或418b的上游的容积变得不太相关。

[0255] 同样如图10所示，检测装置400还进一步包括控制器225，其现在处理压力传感器P5和P6所感测到的压力读数，并且基于与至少部分地阻碍穿过第一流探针401的远端探针部410的远端末端412的打开端口416的流体30的通过的物质116相关联的信号的测量，确定压力读数是否指示可能存在于表面31，33上的物质的检测，并确认该物质116不是检测装置400的对象或用户的牙龈，也不产生该物质是检测装置400的对象或用户的牙龈的虚假阳性警报信号。控制器225包括存储器(未示出)，用于存储数据。如上所述，确认该物质116不是检测装置400的对象或用户的牙龈，并且也不产生该物质是检测装置400的对象或用户的牙龈的虚假阳性警报信号，是通过在与至少部分地阻碍穿过第一流探针401的远端探针部410的远端末端412的打开端口416的流体30的通过的物质116相关联的信号的测量，和与不阻碍穿过第二流探针402的远端探针部420的远端末端422的打开端口426的流体30的通过的物体相关联的信号的测量之间进行比较实现的。检测装置400还可以包括用于柱塞126的操作的流探针操作装置3100和马达3300(见图20-22)、电池270和如上所述的控制器225(也参见图10)。压力传感器P5和P6与控制器225电通信。控制器225以与如先前所描述相同的方式为用户生成警报或信号。

[0256] 如可从图23，24和25A中理解的，在其中所示的示例性实施例中，第二流探针420的近端探针部424围绕第一流探针410的近端探针部414同心地设置。

[0257] 第一流探针401的远端探针部410限定纵向轴线A-A，并且第二流探针402的远端探针部420限定纵向轴线A'-A'，在横向于相应的纵向轴线A-A和A'-A'的方向上，远端探针部410和420分别限定圆形的横截面。如在图23，24和25A中所示，纵向轴线A-A和A'-A'可以重合，或者它们可以彼此偏移并彼此平行(未示出)。

[0258] 如在图23和图25A中所示，第二流探针402远端探针部420的远端末端422的打开端口426围绕第一流探针401的远端探针部410的远端末端412的打开端口416同心地布置。本领域技术人员将认识到本公开的其他实施例可被配置，其中第二流探针420的近端探针部424不是围绕第一流探针410的近端探针部414同心布置，特别是其中轴线A-A和A'-A'彼此平行，但彼此偏移。

[0259] 这种技术使用上述具有流探针菌斑检测方法的通用技术，因此部件例如流泵可在手柄或主体部分被共享，以减少材料的总账单。从工业化观点，相同类型的技术、部件源等可被应用(再利用，通用性)。

[0260] 由于检测装置400被引导到应用第二附加流管，以便仅检测牙龈而不检测菌斑，在一个示例性实施例中，用于菌斑检测的第一流探针401被居中设置在用于牙龈检测的较大直径的第二流探针402内。当以这种方式配置时，用于牙龈检测的第二流探针402沿与用于菌斑检测的第一流探针401相同的路径移动，即沿轴线A-A移动。以这种方式，对于所有的实际目的，两者所产生的压力信号P5和P6可以在检测装置400的对象或用户的口腔内完全相同的点进行比较。

[0261] 如图25A所示，用于牙龈检测的第二流探针402的远端探针部420的远端末端422的轮廓应该使得第二流探针402不能检测到菌斑，然而仍然能够检测牙龈。

[0262] 更具体地，如图23，24和25A所示，第一流探针401的远端探针部410和第二流探针402的远端探针部420限定了共同的纵向轴线，例如与轴线A’-A’重合的轴线A-A。第一流探针401的远端探针部410的远端末端412和第二流探针402的远端探针部420的远端末端422在横向于共同的纵向轴线A-A或A’-A’的方向上并且相对于相应的近端端部412’和422’分别限定凹形轮廓，其分别相对于第一流探针401的远端探针部410和第二流探针402的远端探针部420的共同的纵向轴线A-A或A’-A’被限定。远端末端422的轮廓包括平坦的周边428，其围绕远端末端422的打开端口426周向延伸。

[0263] 第一流探针401的远端末端412具有凹形或弓形轮廓，其限定直径d1和沿轴线A-A向近端延伸的距离x1，所述距离在与轴线A-A的交点在槽418处最大。从而距离x1限定了远端末端412距与远端末端412交界的牙齿表面的距离，以便小于菌斑层的高度，即通常为远离牙齿表面100微米(μm)。因此，由于打开端口416将在遇到菌斑时被阻塞，探针末端412将能够检测菌斑。

[0264] 与第一流探针401的远端末端412的直径d1相比，用于牙龈检测的第二流探针402的远端部分420的远端末端422限定了相对大的直径d2，并且还限定沿轴线A-a或A’-a’向近端延伸的距离x2，该距离x2在槽427处最大。一般来讲，直径d2和距离x2的尺寸使得菌斑将不能够阻塞打开端口426。这部分归因于两个探针401和402通常都相对于两个表面以一定的角度倾斜这一事实，并且因此通过该打开端口426的泄漏应更容易发生。

[0265] 菌斑或牙龈的检测是探针末端的尺寸和形状两者的函数，特别是探针末端处的曲率的函数。如果该曲率具有大的半径R，远端末端422容易被牙龈阻塞。如果远端末端422具有小的半径R，对于牙龈更难以变形来阻塞远端末端422。由末端曲率R形成的开口的高度x2决定了堵塞远端末端422所需的菌斑层的多厚。通过提供具有大直径d2和大曲率半径R的第二探针402，远端末端422容易被牙龈而不是被菌斑阻塞。

[0266] 通常第二流探针402的远端探针部420的远端末端422的打开端口426的开口的直径d2可以等于或大于约250μm，但是一般不应超过500μm，因而在从约250μm至约500μm的范围内。曲率半径R应显著大于直径d2的一半。相应地，第一流探针401的远端探针部410的远端末端412的打开端口416的开口的直径d1可以小于或等于约300μm或在约150μm至约300μm的范围内，曲率半径r约为直径d1的一半。

[0267] 本领域技术人员将认识到，由于在检测装置400使用期间发生的情况的显著变化，例如曝露于口水、牙膏、食品颗粒、牙菌斑等，这些尺寸范围都不是严格限制的并且可基于使用经验改变。

[0268] 图25B和图25C示出了检测装置400的一个替代示例性实施例，其中图23和图25A的第二流探针402的远端探针部420分别被远端探针部440和远端探针部460取代。以与相对于远端探针部420类似的方式，在如图24所示横向于相应的纵向轴线A-A和A’-A’的方向上，远端探针部440和460分别限定了圆形横截面。在图25B中，远端探针部440的远端末端422的打开端口446，现在是第二流探针402的一部分，被围绕第一流探针401的远端探针部410的远端末端412的打开端口416同心地设置。然而与远端探针部420相反，第二流探针402的远端探针部440的远端末端442沿着共同的纵向轴线A-A或A’-A’并相对于相应的近端端部412’和422’限定了相对于远端末端442的凸形轮廓。远端末端412的凹形轮廓保持与图23，24和25A所示相同。

[0269] 远端末端442的凸形轮廓现在沿轴线A-A或A’-A’向近端延伸距离x2’以限定相交的顶点或弓形点444。更具体地，由第二流探针402的远端探针部440的远端末端442限定的凸形轮廓是由两条直线448之间的相交弓形点444限定的。

[0270] 在图25C中，远端探针部460的远端末端462的打开端口466，其现在是第二流探针402的一部分，再次被围绕第一流探针401的远端探针部410的远端末端412的打开端口416同心地布置。再次，与远端探针部420相反，第二流探针402的远端探针部460的远端末端
462，其现在具有与远端探针部420的曲率半径R相比相反的曲率半径R’，也沿着共同的纵向轴线A-A或A’-A’并相对于相应的近端端部412’和422’限定了相对于远端末端462的凸形轮廓。远端末端412的凹形轮廓保持与图23，24，25A和25B所示相同。

[0271] 再次，远端末端462的凸形轮廓沿轴线A-A或A’-A’向近端延伸距离x2’以限定顶点464。然而，与相交的顶点或弓形点444相反，由第二流探针402的远端探针部460的远端末端
462限定的凸形轮廓限定了光滑的弓形轮廓，使得顶点464本身也由光滑的弓形轮廓来限定。

[0272] 如相对于远端部分420，对于图25B中所示的远端探针部440和图25C中所示的远端探针部460两者，直径d2和距离x2’的尺寸使得，通常，菌斑将不能够阻塞相应的打开端口446和466。

[0273] 现在转向图25D，在检测装置400的另一替代示例性实施例中，图25C所示的远端探针部460现在被围绕第一流探针401的远端探针部410的一个替代示例性实施例同心地设置。更具体地，用于菌斑检测的第一流探针401的远端探针部430和用于牙龈检测的第二流探针402的远端探针部460限定了共同的纵向轴线A-A，A’-A’。然而，远端探针部460的远端末端462和远端探针部410的远端末端412在横向于共同的纵向轴线A-A，A’-A’的方向上并相对于相应的近端端部412’，422’分别限定凸形轮廓，其相对于共同的纵向轴线A-A，A’-A’被限定。与由第一流探针401的远端探针部分410的远端末端412限定的凹形曲率半径r相反，远端探针部460的远端末端462限定凸形曲率半径r'。

[0274] 在与相对于关于远端末端412限定的距离x1类似的方式中，第一流探针401的远端末端432具有凸形或弓形轮廓，其限定直径d1和沿轴线A-A向远端延伸的距离x1'，所述距离在与轴线A-A的交点在槽418处最大。从而距离x1’还限定了远端末端432到与远端末端432交界的牙齿表面的距离，以便小于菌斑层的高度，即通常为远离牙齿表面100微米(μm)。因此，由于打开端口436将在遇到菌斑时被阻塞，探针末端432也将能够检测菌斑。

[0275] 本领域的技术人员将认识到并理解远端探针部430和440及460的替代示例性实施例如何以与相对于上述关于图23所述的检测装置400所涉及的远端探针部410和420相同的方式分别被利用。两个菌斑检测远端探针部410和430和牙龈检测远端探针部420，440和460可以由相同的材料制成，所述材料例如是硬聚合物的聚酰胺(尼龙)或聚醚醚酮(PEEK)，用于耐磨损性，或软材料诸如硅橡胶或聚氨酯，以给用户或对象提供更柔软、更舒服的感觉。可替代地，内部或菌斑检测远端探针部410和430可以由硬的聚合物制成，诸如聚酰胺(尼龙)或聚醚醚酮(PEEK)，用于耐磨损性，而外部或牙龈检测远端探针部420，440和460可以由较软的材料制成，诸如硅橡胶或聚氨酯，以给用户或对象提供更柔软、更舒服的感觉。可替代地，该材料选择可以根据设计要求和/或产品的使用经验指示被颠倒。

[0276] 现在转向图26A-26C，其示出了第一流探针401的远端探针部410和第二流探针402的远端探针部420的进一步的替代示范性实施例。更具体地，参照图26A，第一流探针401的远端探针部410或430再次限定纵向轴线A-A，并且第二流探针402的远端探针部480还限定纵向轴线A’-A’。第二流探针402的远端探针部480的远端末端482的打开端口484也相应地围绕第一流探针401的远端探针部410或430的远端末端412或432的打开端口416或436同心布置，并使得纵向轴线A-A和A’-A’彼此平行。然而，第二流探针402的远端探针部480在横向于第二流探针402的远端探针部480的纵向轴线A’-A’的方向上，限定弓形的、非圆形横截面。再次，第一流探针401的远端探针部410在横向于第二流探针402的远端探针部480的纵向轴线A-A或A’-A’的方向上限定圆形横截面。

[0277] 在图26A的替代示例性实施例中，第二流探针402的远端探针部480限定沿纵向轴线A’-A’的内表面485。第一流探针401的远端探针部410，430分别限定沿纵向轴线A-A的外表面415，435。外表面415，435不接触内表面485。

[0278] 图26B示出了第一流探针401的远端探针部410的另一个替代示范性实施例。更具体地，再次，第二流探针402的远端探针部480沿纵向轴线A’-A’限定内表面485。第二流探针402的远端探针部480限定具有短轴B1-B1的椭圆形横截面，沿该短轴椭圆形横截面的宽度W被限定。长轴B2-B2限定椭圆形横截面的长度L。然而，与图26A所示的远端探针部410和430相反，第一流探针401的远端探针部450沿其纵向轴线A-A限定了外表面455，并限定了大于远端探针部410和430的直径d1的直径d3。直径d3大约等于远端探针部480的宽度W，使得第一流探针401的远端探针部450的外表面455接触第二流探针402的远端探针部480的内表面
485，以限定与短轴B1-B1重合的第一和第二接触线。

[0279] 虽然远端探针部450在第一和第二接触线处提供了流量限制，第二流探针402的远端探针部480的椭圆形横截面所限定的椭圆形状的打开端口484的横截面积超过第一流探针401的远端探针部450的远端末端452的打开端口456的横截面积，以能够进行检测装置400的对象或用户的牙龈检测，而远端探针部450具有通过打开端口456的横截面面积，该打开端口被设计成用于如上所述来检测菌斑。

[0280] 图26C示出了第一流探针401的远端探针部410的又一替代示范性实施例。更具体地，再次，第二流探针402的远端探针部480沿纵轴A’-A’限定内表面485。第二流探针402的远端探针部480限定具有短轴B1-B1的椭圆形横截面，沿该短轴椭圆形横截面的宽度W被限定。长轴B2-B2限定椭圆形横截面的长度L。然而，与图26B所示的远端探针部450相反，第一流探针401的远端探针部470由分别限定相应的横向边4721，4722和4741，4742并且再次相对于第二流探针402的远端探针部480的纵向轴线A’-A’限定了共同的纵向轴线A-A的一对平行板472和474形成。平行板472和474的相应横向边4721，4722，4741，4742分别与第二流探针402的远端探针部480的内表面485接触。

[0281] 再次，第二流探针402的远端探针部480的椭圆形横截面超过了第一流探针401的在平行板471和472之间的远端探针部470的打开端口476的横截面积，以能够进行检测装置400的对象或用户的牙龈检测，而远端探针部470具有通过打开端口476的横截面面积，该打开端口476被设计成用于如上所述来检测菌斑。

[0282] 如在图26A-26C所示的检测装置400还包括节流孔板417，418a和418b和联接器或连接器406’和406”，所述联接器或连接器可以是彼此独立的构件，或一体形成为具有图24的剖面图所示的接合柱4061和4062的公共的联接器或连接器406。此外，本领域技术人员将认识到并了解，图23中的增压器404如何被设计并构造成至少符合第二流探针402的远端探针部480的椭圆形横截面形状。

[0283] 沿着纵向轴线A-A或A’-A’图26A-26C中的远端探针部480的椭圆形横截面改善牙龈线的检测，因为远端末端482然后可以更容易地进入难以到达的区域。另外，远端探针部480在纵向轴线A-A或A’-A’的方向上的较大宽度W趋于防止口牙龈检测器或第二流探针402的远端末端482过深进入牙龈的邻间区域。

[0284] 现在转向图27-图29，其示出了本公开的检测装置400的替代示例性实施例，其中第一流探针的远端探针部和第二流探针的远端探针部被彼此接近地设置并且使得纵向轴线彼此平行，并且因此彼此分开并且相对于彼此不同心布置。

[0285] 更具体地，参照图27结合图23-25D，再次，第一流探针401的远端探针部410或430限定纵向轴线A-A(进入纸张中)，并且第二流探针402的远端探针部420，440或460限定纵向轴线A’-A’(进入纸张中)，并且分别在横向于各自的纵向轴线A-A和A’-A’的方向上限定圆形的横截面。此外，第一流探针401的远端探针部410或430和第二流探针402的远端探针部420，440或460被布置成彼此接近并且使得纵向轴线A-A和A’-A’彼此平行。再次，如以上关于图23-25D所讨论的，直径d1和d2以及距离x1和x2，x2'的尺寸使得，通常，菌斑将不能够阻塞相应的打开端口426，446和466。

[0286] 因此，用于检测牙龈的第二流探针402位于用于检测菌斑的第一流探针401的附近。通常，两者都被沿着远端口腔插入部250或刷头的长轴被放置(参照图10)，使得两个探针401和探针402都同时接触牙龈线。

[0287] 图28示出了检测装置400的另一替代示例性实施例，其类似于上述关于图27所述的检测装置400的替代示例性实施例，除了具有圆形横截面的第二流探针402的远端部分420，440和460被替换为远端部分480，其中再次，远端探针部480在横向于第二流探针402的远端探针部480的纵向轴线A’-A’的方向上限定弓形的、非圆形横截面。

[0288] 再次，如图28所示，沿着纵向轴线A’-A’的图26A-26C中的远端探针部480的椭圆形横截面改善牙龈线的检测，因为远端末端482然后可以更容易地进入难以到达的区域。另外，远端探针部480在纵向轴线A-A或A’-A’的方向上的较大宽度W趋于防止牙龈检测器或第二流探针402的远端末端482过深进入牙龈的邻间区域。

[0289] 图29示出了检测装置400的又一替代示例性实施例，其类似于上述关于图27和28所述的检测装置400的替代示例性实施例，除了具有圆形横截面的第二流探针402的远端部分420，440和460和在横向于第二流探针402的远端探针部480的纵向轴线A’-A’的方向上限定弓形的、非圆形横截面的远端探针部480被替换为限定圆形横截面的第二流探针402的远端探针部486。

[0290] 远端探针部490还限定纵向轴线A-A并且通常类似于远端探针部410和430。用于菌斑检测的第一流探针401的远端探针部490的远端末端491的打开端口492的横截面积通常等于用于牙龈检测的第二流探针402的远端探针部486的横截面积。第一流探针401的远端末端491也具有凹形或弓形轮廓，其限定曲率半径r，直径d1和距离x1，所述距离x1沿轴线A-A向近端延伸并且在与轴线A-A的交点在槽493处最大。在与上述类似的方式中，距离x1因此限定了远端末端491到与远端末端491交界的牙齿表面的距离，以便小于菌斑层的高度，即通常为远离牙齿表面的100微米(μm)。因此，由于打开端口416将在遇到菌斑时被阻塞，探针末端490将能够检测菌斑。

[0291] 相反，远端探针部486的远端末端487具有打开端口488，并相对于纵向轴线A’-A’具有平的或直的或齐平的轮廓，所述轮廓与相对于图23-25D所述的凹形或凸形轮廓相对。该平的轮廓增强了检测牙龈的信号的准确性。

[0292] 再次，如图27和28中，用于菌斑检测的第一流探针401的远端探针部490和用于牙龈检测的第二流探针402的远端探针部486分别限定相应的纵向轴线A-A和A’-A’，其中远端探针部490和远端探针部486彼此相邻地设置并且在一个示范性实施例中，彼此附接，使得纵向轴线A-A和A’-A’彼此平行。然而，第一流探针401的远端探针部490的远端末端491现在沿纵向轴线A-A向远端延伸距离x3超出第二流探针402的远端探针部486的远端末端487。因此，用于牙龈检测的第二流探针402的远端探针部486不会变得被牙菌斑阻塞，从而当第一流探针401的远端探针部490变得被牙菌斑阻塞时，能够进行牙龈检测。

[0293] 应当注意，相对于图27-29所述并在图27-29中示出的单独的远端探针部的示例性实施例与图13所示的操作单独的流探针301和302的检测装置1100，而不是相对于图23所述并在图23中示出的操作同心的流探针401和402的检测装置400相结合。在检测装置1100中，远端三通接头101被修改，以适应与远端三通接头101流体连通的第二流探针402的远端探针部420，440，460，480或486的特定横截面形状。

[0294] 如上所述，观察到，当被放置于牙龈上时，用于菌斑检测的第一流探针也可以给出压力信号。相对较软的牙龈导致流的(局部)阻塞。此阻塞导致由第一流探针产生虚假阳性信号。用户可能认为菌斑存在，而实际上传感器位置是在牙龈上。用于菌斑检测的第二流探针被设计成确定第二流探针何时被放置在用户的牙龈上并推翻虚假阳性信号。

[0295] 应当注意的是，虽然图23-29中所示的流探针通常被表征为弓形截面，多边形形状，诸如三角形、正方形、矩形、五边形等也可以被采用。

[0296] 图30-46示出了根据本公开的用于检测表面上物质的存在以推翻由被放置在用户或对象的牙龈上并且错误地发送菌斑的存在的信号的第一流探针触发的虚假阳性信号的检测装置的其他示例性实施例。更具体地，根据本公开的实施例的光学牙龈检测器提供了用于使用如上所述的牙龈检测的流探针的虚假阳性信号的解决方案，所述虚假阳性信号，即由于可以被解释为菌斑的在牙龈上的流探针的阻塞而出现的虚假阳性信号。

[0297] 应用光学牙龈检测器的基础是测量在牙龈反射率中在600nm波长下低于和高于尖锐过渡(sharp transition)的波长的反射光的比率。这个反射率显示了牙龈和牙齿之间的良好对比度。阈值可以被设定以区分在牙龈上的流探针位置和在牙齿或多个牙齿上的流探针位置，从而推翻通过流探针的菌斑检测的虚假阳性信号。

[0298] 图30是根据本公开的牙齿卫生检测器装置1000的一般框图，其包括菌斑检测装置500的一般复合图示。菌斑检测装置500包括单个流探针，其表示为图13中的第一流探针301或图23中的第一流探针401。代替用于检测用户或对象的牙龈的图13中的第二流探针302或图23中的第二流探针402，光学牙龈检测器800被结合菌斑检测装置或用于检测菌斑的流探针500使用。如果流探针500的远端末端522被定位在用户或对象的牙龈或牙齿或多个牙齿上，光学牙龈检测器800提供指示。基于光学牙龈检测器800所提供的信息，由流探针500在牙龈上的存在触发的虚假阳性信号的频率可以减小。

[0299] 更具体地，如图30所示，以复合一般的方式，用于检测诸如牙齿或多个牙齿之类的表面上诸如菌斑之类的物质的存在的牙齿卫生检测装置1000包括限定近端端部1201和远端端部1202的远端口腔插入部1200。远端口腔插入部1200包括流探针500的远端探针部520，其被配置为浸入第一流体11(见图7)。远端探针部520限定具有打开端口526的远端末端522，以使第二流体30或35(见图7)能够穿过打开端口526通过。该打开端口526具有足够的横截面面积和形状，所述形状被配置为如上参考图7和图23-30所述的检测可能存在于表面31或33上的物质116。

[0300] 在一个示范性实施例中，远端口腔插入部1200进一步包括被定位在远端口腔插入部1200的近端端部1201的机械联接器或连接器505。远端探针部520可被联接到机械连接器505。

[0301] 光学牙龈检测器800包括远端光学牙龈检测器传输部620，其限定近端端部621和远端端部622。远端末端622延伸到远端口腔插入部1200的远端端部1202附近。光学牙龈检测器800进一步包括远端光学牙龈检测器接收部720，其限定近端端部721和远端端部722。远端光学牙龈检测器接收部720延伸到远端口腔插入部1200的远端端部1202附近。

[0302] 在一个示例性实施例中，远端口腔插入部1200进一步包括被定位在远端口腔插入部1200的近端端部1201处的传输连接器605。远端光学牙龈检测器传输部620被连接到传输耦合器605。远端口腔插入部1200可以进一步包括被定位在远端口腔插入部1200近端端部1201的接收耦合器705。远端光学牙龈检测器接收部720可以被耦合到接收耦合器705。

[0303] 检测装置1000进一步包括近端主体部1100。在一个示例性实施例中，近端主体部1100包括近端流探针部510，其继而包括经由机械连接器505联接至远端探针部520的近端流探针菌斑检测器部514。近端主体部1100进一步包括泵驱动器部516和泵驱动器及电源
518，其机械联接到泵驱动部516以操作泵驱动器部516用于供应压力到近端流探针菌斑检测器部514和用于菌斑检测的远端探针部520或从其撤回压力。类似于相对于图10描述的过程控制器225的过程控制器2251与泵驱动器和电源518电通信，以控制远端口腔插入部1200的操作。控制器2251包括用于存储数据的存储器(未示出)。

[0304] 本领域技术人员将认识到，流探针500可以被配置为例如在上关于图4A描述的流探针100，或在上相对于图4B描述的流探针100’或在上相对于图4C描述的流探针100”。

[0305] 在一个示例性实施例中，近端主体部1100包括近端光学牙龈检测器传输部610，其光学耦合至远端光学牙龈检测器传输部620。其间的光学耦合可通过传输耦合器605。

[0306] 在一个示范性实施例中，近端主体部1100还包括近端光学牙龈检测器接收部710，其光学耦合至远端光学牙龈检测器接收部720。其间的光学耦合可以经由接收耦合器705。

[0307] 检测装置1000被配置成使得穿过远端探针部520的远端末端522的第二流体30或35的通过能够基于与至少部分地阻碍穿过远端探针部520的远端末端522的打开端口526的流体30或35的通过的物质116相关联的流探针信号的测量，进行可能存在于表面31，33(见图7)上的物质116的检测，该检测装置1000包括远端流探针部524和远端末端522，并且被配置成使得远端光学牙龈检测器传输部620和远端光学牙龈检测器接收部720分别处于传输和接收光学信号的位置，这在通过过程控制器2251传输光学信号和接收光学信号时，使过程控制器2251能够确定远端探针部520的远端末端522的打开端口526是否与至少部分地阻塞穿过打开端口526的流体30，35的通过的物质116相接触，并且不与检测装置1000的对象或用户的牙龈相接触。

[0308] 基于来自于近端光学牙龈检测器传输部610的光脉冲的频率，采样率被优选地选择足够高，使得可遵循250Hz的刷毛运动，例如5KHz。在一个示范性实施例中，采样率被设定为远高于刷头/刷毛运动的频率(>5倍)。对检测器上的偏移光和来自于检测器的暗电流的校正可以通过当两光源都被切断时测量信号进行。光源脉冲频率控制和检测器的读出及由微处理器或过程控制器2251进行的数据处理，其中最终校准值也可以被存储。当牙龈检测器产生对应于牙龈的信号时，来自于流探针的最终压力信号被忽略，使得通过牙龈的假阳性被推翻。

[0309] 用于检测的最佳波长对于短波长是低于600纳米(优选在450和600纳米之间)，并且对于长波长是600纳米以上(优选在630和800纳米之间)。

[0310] 可替代地，一般地，采样可以与图31，32中描述的或下面描述的图40-44中描述或示出的示例性实施例的刷头/刷毛运动的频率同步进行。

[0311] 对于前述方法的任一项，微处理器或控制器2251可与近端光学牙龈检测器接收部710和近端光学牙龈检测器传输部610电通信。微处理器或控制器2251可通过执行模拟到数字的转换来部分处理信号。

[0312] 数据的处理包括：

[0313] 获得对于波长λ1和λ2的信号。

[0314] 基于背景光水平的测量确定偏移值。

[0315] 通过减去背景光水平值校正波长信号值λ1和λ2。

[0316] 基于λ1和λ2的校正值确定反射率R＝λ1/λ2。

[0317] 比较R＝λ1/λ2的校正值与用于牙齿和牙龈的阈值。

[0318] 为了达到用于λ/λ2的确定的最佳精度，可以使用工厂校准并且校准数据可以存储在过程控制器2251的存储器中。而且，校准值/阈值可以基于在刷牙期间或多个刷牙期间记录的数据进行更新，使得最初的出厂设定值被使用，并且阈值随时间调整以更准确地反映特定用户或对象的牙齿和牙龈的颜色。

[0319] 在图30中以复合形式描述的检测装置1000的特定示范性实施例在图31-32和图40-46中被描述。用于特定实施例的部件指定编号以对应于通用组件指定编号的方式被提供。例如，在图30中，检测装置1000的近端光学牙龈检测器传输部610在图31中被指定为检测装置1000a的近端光学牙龈检测器传输部610a，在图32中为检测装置1000b的近端光学牙龈检测器传输部610b，等等。类似的编号方式在整个示例性实施例的详细描述中被保持。复合通用菌斑检测装置500在图31-32和图40-44中被示出。

[0320] 更具体地，参照图31结合相对于图30描述的复合检测装置1000，公开了本发明的一个示例性实施例，其中检测装置1000a包括如以上相对于图30所述的复合菌斑检测装置500，和光学牙龈检测器800a，每个均部分地设置在远端口腔插入部1200a上。远端口腔插入部1200a包括远端光学检测器传输部620a，其中远端传输光纤6201具有延伸到远端口腔插入部1200a的远端端部1202a附近的远端末端6221，和远端光学检测器接收部720a，其中远端接收光纤7201具有延伸自远端口腔插入部1200a的远端端部1202a附近的远端末端7221。
远端口腔插入部1200a还包括限定具有打开端口526的远端末端522的远端探针部520。

[0321] 检测装置1000a进一步包括近端主体部1100a，其包括近端光学牙龈检测器传输部610a。近端光学牙龈检测器传输部610包括第一近端传输光纤6101，其可经由传输耦合器
605光学耦合至远端传输光纤6201。近端光学牙龈检测器传输部610a可以进一步包括光学组合器6121，其中光学组合器6121经由第一近端传输光纤6101光学耦合到传输耦合器605。

[0322] 近端光学牙龈检测器传输部610a进一步包括第一光源616’，例如发光二极管(LED)，和第二光源616”，也诸如发光二极管。各光源616’，616”被光学耦合到光学组合器6121，以从第一和第二光源616’，616”传输光到在远端口腔插入部1200a中的远端光学牙龈检测器传输部620a。

[0323] 远端口腔插入部1200a包括远端光学牙龈检测器接收部720a，其中第一远端接收光纤7201可以被光学地耦合到接收耦合器705。近端光学牙龈检测器接收部710a进一步包括第一近端接收光纤7101，其可经由接收耦合器705光学耦合到第一远端接收光纤7201。近端光学牙龈检测器接收部710a进一步包括光学检测器712，其被光学耦合到第一近端接收光纤710l。

[0324] 过程控制器2251发信号给第一光源616’以发出第一波长λ1的光束，并发信号给第二光源616”以发射第二波长λ2的光束，其中两个光束经由到组合器光纤614’的第一光源，并经由到组合器光纤614”的第二光源分别被传输到组合器6121，其合并两个单独的光束，使得两个不同波长λ1和λ2的光束经由第一远端传输光纤6201在两个不同波长被间歇和交替传输到远端末端6221。从远端末端6221发射的光被传输到第一远端接收光纤7201的远端末端7221，经由光学耦合器705到光学检测器712。如将在下面相对于图35-39更详细地解释，在菌斑检测装置500发信号给过程控制器2251菌斑已经检测到的情况下，通过过程控制器2251测量在两种波长λ1和λ2的反射率R，检测装置1000a区分白色牙齿和红色牙龈。

[0325] 如上所示，反射率被定义为被观察到的用于两个波长λ1和λ2的反射水平的比率R。因此反射率R被确定，其中超过一定鉴别水平的比率对应于牙齿，并且低于该水平的比率对应于牙龈。用于检测的最佳波长对于短波长是低于600纳米(优选在450和600纳米之间)，对于长波长是超过600纳米(优选在630和800纳米之间)。

[0326] 对于图31中的检测装置1000a，采样率可以远大于刷头的频率(>5倍)。光源616’和616”在牙刷/刷毛运动的频率下是交替脉冲的。在通过光源616’和616”的交替脉冲之间，背景光水平可被测量并由控制器2251计算的偏移值得到如上所述校正反射率R。

[0327] 在通过过程控制器2251确认菌斑已被检测到时，过程控制器2251启动报警或引导装置226或如上已经参照图10和图22描述的对用户反馈的其它方法，以继续刷特定区域。

[0328] 图32示出了根据本发明的图30的检测装置1000的另一具体实施例，其中与图31的检测装置1000a相反，远端口腔插入部包括传输光纤和接收光纤，并且近端主体部包括传输光到两个光学检测器的接收光纤。

[0329] 更具体地，检测装置1000b包括远端口腔插入部1200b，其与远端口腔插入部相同，并且其包括远端光学检测器传输部620b和远端光学检测器接收部720b，它们分别与已经相对于图31所示的检测装置1000a描述的远端光学检测器传输部620a和远端光学检测器接收部720a相同。

[0330] 近端主体部1100b包括复合通用菌斑检测装置500的近端流探针部510。光学牙龈检测器800b包括近端光学检测器传输部610b，远端光学检测器传输部620b，远端光学检测器接收部720b和近端光学检测器接收部710b。

[0331] 然而，近端主体部1100b现在包括可以是发光二极管的单个光源616。过程控制器2251发信号给光源616以发射第一波长λ1的第一光束和第二波长λ2的第二光束，其中两个光束经由第一近端传输光纤6101并行传输到第一远端传输光纤6201的远端末端6221。从远端末端6221发射的并行光束通过第一远端接收光纤7201的远端末端7221被收集在远端探针末端522的附近，并输送到分别经由接收耦合器705光学地耦合到第一近端接收光纤7101的第一光检测器712’和第二光检测器712”。第一光检测器712’被滤波以区分第一波长λ1，而第二光检测器712”被滤波以区分第二波长λ2。

[0332] 在由菌斑检测装置500收到菌斑已经被检测到的信号时，过程控制器2251和报警或引导装置226以与上述相对于检测装置1000a类似的方式运行以区分第一波长λ1和第二波长λ2，从而确定探针末端522实际上是否检测牙龈而不是菌斑。如之前所述，用于检测的最佳波长对于短波长为低于600纳米(优选在450和600纳米之间)，对于长波长为超过600纳米(优选在630和800纳米之间)。

[0333] 如对于图31的检测装置1000a的情况一样，对于图32的检测装置1000b，采样率也可以远高于刷头的频率(>5倍)。同样，光源616的脉冲是有利的，以便在每个测量点实现背景光水平。与之前一样，背景光水平被从波长λ1和λ2减去。

[0334] 图33示出了根据本发明的实施例的图31的检测装置1000a的远端口腔插入部1200a或图32的检测装置1000b的远端口腔插入部1200b的详细视图，其中远端口腔插入部
1200a或1200b包括牙刷1204，其中远端流探针部520的流探针末端522处于牙刷1204刷毛
1206内传输光纤6201的远端末端6221和接收光纤7201的远端末端7221之间的位置。

[0335] 图34示出了图10的检测装置或仪器200或图30的通用复合检测装置或仪器1000或图31的检测装置或仪器1000a或图32的检测装置或仪器1000b的一个替代实施例，其中用于菌斑检测的流探针和用于牙龈检测的光学检测器被并入根据本发明的一个示例性实施例的牙科装置，例如图33的电动牙刷。

[0336] 为了简化和用于说明本公开的实施例的广泛适用性，图30的通用复合检测装置1000的术语和专命名将应用于图34的振动电动牙刷1000’的描述。更具体地，振动电动牙刷
1000’包括近端主体部1100和远端口腔插入部1200，其将在图33中详细示出。远端口腔插入部1200可以经由组合联接器1150被联接到近端主体部1100，所述组合联接器1150包括机械连接部505、传输联接器605和接收联接器705。远端口腔插入部1200包括远端探针部520、远端光学牙龈检测器传输部620和远端光学牙龈检测器接收部720。

[0337] 近端主体部1100包括近端流探针部510、近端光学牙龈检测器传输部610和近端光学牙龈检测器接收部710。在由流探针500检测菌斑并且控制器2251通过光学牙龈检测器800经由检测电子器件220确认菌斑的存在时，检测装置1000’可以再次发信号给用户以继续以如上相对于图10所述的类似方式刷特定位置。

[0338] 通过组合耦合器1150，光从近端光学牙龈检测器传输部610传输到可移动牙刷或远端口腔插入部1200，并且光经由图33的远端光学牙龈检测器部620和光纤6201在靠近流探针500的远端探针部520的位置被传输。反射光被图33中的第二纤维7201捕获在远端光学牙龈检测器接收部720内，并且被传输到近端光学牙龈检测器接收部710(例如手柄)，其中光影响检测器712并且数据被处理，以判断在测量位置是否存在牙龈或牙齿。

[0339] 图34A是图34的牙科装置1000’的圆圈部分的详细视图，其示出了在牙科装置1000’的牙刷1204的刷毛1206内，流探针和图33的光纤6201和7201之间的连接部1210。连接部1210优选在各部分开始竖直上升超过刷毛支撑件1208时，通过部分地连接连接远端光学牙龈检测器传输部620、远端流探针部520、远端光学牙龈检测器接收部720，保持远端光学牙龈检测器传输部620及远端末端722和远端光学牙龈检测器接收部720及远端末端722在远端流探针部520及远端末端522附近。远端末端622和722因而被保持在距远端流探针部
520的远端末端522的距离d3内，该距离d3小于或等于约1毫米(mm)的彼此总距离。而且，这种定位允许末端的灵活性，以在检测装置1000'运行期间为用户或对象提供更大的舒适性。

[0340] 图34B是沿图34A的剖面线34B-34B截取的剖视图，其示出了用于图33，34和34A的牙齿检测装置1000’的牙刷的刷毛支撑件1208内的远端流探针部520和远端传输光纤6201及远端接收光纤7201的布线的一个示例性实施例。远端传输光纤6201和远端接收光纤7201可被布线在通道1210内，所述通道形成在刷毛支撑件1208内在表面1212上，所述表面1212与刷毛1206被嵌入其中的刷毛支撑件1208的表面1214相对。这种配置允许用户在视觉上确认远端传输光纤6201和远端接收光纤7201的操作。

[0341] 图35示出了作为光谱波长的函数的牙龈和牙齿的发射率的实验测量的曲线图。竖轴表示标准化的反射率RN，其范围从0.00至l.00。横轴表示波长，并被用于选择第一波长λ1和纳米(nm)级光束的第二波长λ2的第二光束。反射率的标准化是相对于白色牙齿的，其具有1.0的恒定标准化反射率，如由曲线1所表示。曲线2和3表示体内中门齿1和体内中门齿2分别相对于波长的标准化反射率。曲线4和5表示体内尖牙1和体内尖牙2分别相对于波长的标准化反射率。曲线6和7表示牙龈1和牙龈2分别相对于波长的标准化反射率。

[0342] 从这些测量中，可以得出结论，在600nm附近波长下可以在牙齿和牙龈之间进行清楚的区分，牙齿具有作为波长函数的浅部特性，牙龈显示出围绕这种波长的陡坡。因此，可以得出的结论是，约600纳米的波长对牙龈检测是有用的。例如，由于低成本570和660nm波长是广泛可用的，并且比率R570/R660显示牙齿和牙龈之间的良好对比度。使用相对接近彼此的波长被认为是有益，因为当波长彼此接近时，波长相关散射行为(来自于牙齿、牙龈和牙膏)产生较少的可变性。也是由于这个原因黄色发光二极管(LED-590纳米)和橙色/红色(640纳米)可以被使用。黄色LED与绿色(570nm)LED相比具有的另一个优点是效率更高，产生更好的信噪比(SNR)。

[0343] 图36示出了白色、黄色和严重染色牙齿，菌斑和牙龈检测测量在圆圈位置对这些牙齿被实验测定。图37示出了用于对图36所示的牙齿进行菌斑和牙龈测量的实验测量的曲线图。

[0344] 更具体地，图37示出了牙龈和牙齿的反射率的实验测量曲线图，其为光谱波长，和在图36中圈定的白色臼齿15、黄色臼齿16、棕色臼齿17和黑色臼齿18以及在图36中类似圈定的白色门齿12、黄门牙齿13和棕色门齿14的染色程度的函数。竖轴表示标准化的反射率RN，其范围从0.00至l.00。横轴表示纳米(nm)光束的(第一波长λ1和在第二波长λ2的第二光束)。反射率的标准化是相对于白色牙齿的，其具有1.0的恒定标准化反射率，如由曲线11所表示。曲线12，13和14分别表示白色门牙12和黄色门牙13和棕色门牙14分别相对于波长的标准化反射率。曲线15，16，17和18分别表示白色臼齿15、黄色臼齿16、棕色臼齿17和黑色臼齿18相对于波长的标准化反射率。曲线19和20分别表示牙龈1和牙龈2相对于波长的标准化反射率。

[0345] 图38示出了在牙齿和牙龈上测量的红色和绿色信号的曲线图。竖轴表示以毫伏(mV)为单位的(G-D)信号，范围为从0至5毫伏，而水平轴表示以毫伏(mV)为单位的(R-D)信号，范围为从0到50毫伏。更具体地，测量结果针对牙齿21和牙龈22呈现在大约相同的位置(多次测量)，其中R-D和G-D是由暗信号水平校正的红色和绿色信号。使用具有三种纤维(570nm的 LED灯，660nm的LED灯和检测器)的笔，虽然测量显示一些传播，(归因于以下事实：来自于绿色和红色LED的点被相对于彼此横向移位，并且由于低光强，噪声发生在绿色通道
21上)，牙齿和牙龈之间的区别清晰可见，如由双箭头23所示，其表明更多或增加的绿色和更多或增加的红色的方向。

[0346] 图39显示了用于菌斑(R-D)24和牙龈(G-D)25检测的信号水平的曲线图，其以毫伏(mV)为单位，是以毫米(mm)为单位的探针到牛齿的距离的函数。最好信号在稍微远离牙齿表面约0.8mm的探针位置得到，因为与牙齿的接触位置相比，光可以更容易地进入光纤到达检测器。在使用牙膏的实际情况下，最佳工作距离在约0.8mm的最大信号点和0mm之间。通过控制纤维端部相对于刷毛毛发端部处于适当的位置，该参数可被最优化。然而应当指出，在实际的牙膏环境下，通过牙膏中的散射，光将损失，这会导致来自于牙齿/牙龈的峰值信号转移到图39的左方。

[0347] 图40示出了根据本公开的图30的检测装置的另一具体实施例，其中远端口腔插入部包括第一和第二传输光纤，而不具有近端主体部上的光学组合器，并且接收光纤馈送单个光学检测器。

[0348] 更具体地，参照图40，结合相对于图30描述的复合检测装置1000，和相对于图31描述的检测装置1000a，公开了本发明的一个示例性实施例，其中检测装置1000c包括如以上关于图30所述的复合菌斑检测装置500，和光学牙龈检测器800，其分别部分地设置在远端口腔插入部1200c上。与图31相反，远端口腔插入部1200c包括远端光学检测器传输部620c，其中第一远端传输光纤6201限定了近端端部6211和延伸到远端口腔插入部1200c的远端端部1202c附近的远端末端6221，并且此外第二远端传输光纤6202限定了近端端部6212和也延伸到远端口腔插入部1200c的远端端部1202c附近的远端末端6222。以与图31相同的方式，远端光学检测器接收部720a包括远端接收光纤7201，其具有延伸自远端端部1202c附近的远端末端7221。远端口腔插入部1200c还进一步包括远端探针部520，其限定具有打开端口526的远端末端522。第一远端传输光纤6201的近端端部6211和第二远端传输光纤6202的近端端部6212可以耦合到限定近端端部6211和6212的公共的光学传输耦合器605'。

[0349] 检测装置1000进一步包括近端主体部1100，其包括近端光学牙龈检测器传输部610c。与图31相反，近端光学牙龈检测器传输部610c包括第一近端传输光纤6101，其可经由传输耦合器605'光学耦合至远端传输光纤6201，但是也包括第二近端传输光纤6102，其也经由传输耦合器605'光学耦合至第二远端传输光纤6202。与图31相反，近端光学牙龈检测器传输部610c不包括光学组合器6121。

[0350] 相反，近端光学牙龈检测器传输部610c进一步包括第一光源616a，诸如发光二极管，和第二光源616b也诸如发光二极管。第一光源616a被光学耦合到第一近端传输光纤6101，以从第一光源616a传输光到远端口腔插入部1200c的远端光学牙龈检测器传输部
620c内的第一远端传输光学检测器纤维6201。此外，第二光源616b被光学耦合到第二近端传输光纤6102，以从第二光源616b传输光到远端口腔插入部1200c的远端光学牙龈检测器传输部620c内的第二远端传输光学检测器纤维6202。因此，与第一近端传输光纤6101和第二近端传输光纤6102被耦合到组合器相反，各光纤被独立地布线到远端口腔插入部1200c，并且可以耦合到公共的传输耦合器605'。

[0351] 以与图31相同的方式，远端口腔插入部1200c包括远端光学牙龈检测器接收部720a，其中第一远端接收光纤7201可以光学地耦合到接收耦合器705。近端光学牙龈检测器接收部710a进一步包括第一近端接收光纤7101，其可以经由接收耦合器705光学地耦合到第一远端接收光纤7201。近端光学牙龈检测器接收部710a进一步包括光学检测器712，其光学耦合到第一近端接收光纤7101。

[0352] 过程控制器2251发信号给第一光源616a以发射第一波长λ1的光束，并发信号给第二光源616b以发射第二波长λ2的光束，其中两个光束被传输使得两个不同波长的光束在两个不同波长下被间歇和交替传输，一个光束经由第一远端传输光纤6201被传输到远端末端6221，并且第二光束经由第二远端传输光纤6202被传输到远端末端6222。从远端末端6221和6222发射的光被传输到第一远端接收光纤7201的远端末端7221，经由光学耦合器705到达光学检测器712。如相对于图35-39更详细地解释的，在菌斑检测装置500发信号给过程控制器2251菌斑已经检测到的情况下，通过过程控制器2251测量从两种波长λ1和λ2得到的反射率R，检测装置1000c区分白色牙齿和红色牙龈。再次，反射率R被定义为观察到的对于两个波长λ1和λ2的反射水平的比率。

[0353] 反射率R被确定，其中高于一定鉴别水平的比率对应于牙齿，低于该水平的比率对应于牙龈。检测方法的基础是，使用至少两种波长获得对牙龈/牙齿的反射率的测量，两个波长作为优先。来自两个中心波长，一个显著低于600纳米，并且另一个显著高于600纳米。对于两个波长的观察到的反射水平的比率λ低/λ高被确定，其中高于一定鉴别水平的比率对应于牙齿，低于该水平的比率对应于牙龈。

[0354] 在通过过程控制器2251确认菌斑被检测到时，过程控制器2251启动报警或引导装置226或上面已经关于图10和图22描述的对用户的其他反馈方法以继续在特定区域内刷牙。

[0355] 图41示出了根据本发明的图32的检测装置的另一具体实施例，其中与远端接收光纤相比，远端传输光纤具有较短的长度，以建立宽广的照明区域。

[0356] 更具体地，检测装置1000b’与在上相对于图32描述的检测装置1000b是相同的，其包括远端光学检测器接收部720a，所述远端光学检测器接收部720a包括具有远端末端7221的第一远端接收光纤7201，所述远端末端7221限定了相对于远端探针部520的远端末端522的距离dr1。

[0357] 然而，在远端口腔插入部1200b’内的远端光学牙龈检测器传输部620b’被配置为使得相对于远端探针部520的远端末端522的距离dr1小于由第一远端传输光纤6201’的远端末端6221’限定的相对于远端探针部520的远端末端522的距离dt1，以便限定宽广的光学照明区域A1。

[0358] 菌斑检测和牙龈检测及由控制器2251发送信号给用户都与之前描述的相同，除了宽广的照明区域A1增加了从远端传输光纤6201’的远端末端6221’到远端接收光纤7201的远端末端7221的信号，而由于牙膏的存在，传输路径和接收路径都不遭受损失。

[0359] 图42示出了根据本发明的图32的检测装置的另一具体实施例，其中与远端传输光纤相比，远端接收光纤具有较短的长度，以建立宽广的收集区域。

[0360] 更具体地，检测装置1000b”与在上相对于图32描述的检测装置1000b是相同的，其包括远端光学检测器传输部1200b”，所述远端光学检测器传输部1200b”包括具有远端末端6221的第一远端接收光纤6201，所述远端末端6221限定了相对于远端探针部520的远端末端522的距离dt2。

[0361] 然而，在远端口腔插入部1200b”内的远端光学牙龈检测器传输部620b”被配置为使得第一远端传输光纤6201’的远端末端6221限定相对于远端探针部520的远端末端522距离dt2，该距离dt2小于由第一远端接收光纤7201’的远端末端7221’限定的相对于远端探针部520的远端末端522的距离dr2，以便限定宽广的光学收集区域A1。

[0362] 再次，菌斑检测和牙龈检测及由控制器2251发送信号给用户都与之前描述的相同，除了与图41的检测装置1000b’的宽广照明区域A1相比，现在宽广的收集区域A2增加了从远端传输光纤6201的远端末端6221到远端接收光纤7201’的远端末端7221’的信号，而由于牙膏的存在，传输路径和接收路径都不遭受损失。

[0363] 图43示出了根据本发明的图40的检测装置的另一具体实施例，其中第二接收光纤馈送第二光学检测器。

[0364] 更具体地，参照图43，结合图40和相对于图30描述的复合检测装置1000，公开了本发明的一个示例性实施例，其中检测装置1000c’包括如以上关于图30所述的复合菌斑检测装置500，和光学牙龈检测器800c’，其分别部分地设置在远端口腔插入部1200c’上。以与图40相同的方式，远端口腔插入部1200c’包括远端光学检测器传输部620c，其中第一远端传输光纤6201具有远端末端6221，并且第二远端传输光纤6202具有远端末端6222，各远端末端均延伸到远端口腔插入部1200c’的远端端部1202c’附近。

[0365] 而且，以与图40相同的方式，远端口腔插入部1200c’包括远端光学检测器接收部720a，其中远端接收光纤7201具有延伸自远端口腔插入部1200c’的远端端部1202c’附近的远端末端7221。然而，远端光学检测器接收部720a’还进一步包括具有远端末端7222的第二远端接收光纤7202。

[0366] 以与图40相同的方式，远端口腔插入部1200c’进一步包括远端探针部520，其限定具有打开端口526的远端末端522。第一远端接收光纤7201的近端端部7211和第二远端接收光纤7202的近端端部7212可以耦合到公共光学接收耦合器705’。

[0367] 检测装置1000c还进一步包括近端主体部1100c’，其包括近端光学牙龈检测器传输部610c，如以上参照图40所述。与图40相反，近端光学牙龈检测器接收部710a’包括第一近端接收光纤7101，其可经由接收耦合器705’光学耦合至第一远端接收光纤7201，但是也包括第二近端接收光纤7102，其也经由接收耦合器705’光学耦合至第二远端接收光纤7201。

[0368] 此外，近端光学牙龈检测器接收部710a’进一步包括第一光检测器712a’和第二光检测器712b’。第一光检测器712a’被光学耦合到第一近端接收光纤7101以从第一远端接收光纤7201的远端末端7221接收光。此外，第二光检测器712b’被光学耦合到第二近端接收光纤7102以从远端口腔插入部1200c’的光学牙龈检测器接收部720a内的第二远端接收光纤7202的远端末端7222接收光。远端末端7221和7222也延伸自远端口腔插入部1200c’的远端端部1202c’附近。

[0369] 此外，以与图40相同的方式，第二光源616b被光学耦合到第二近端传输光纤6102，以从第二光源616b传输光到远端口腔插入部1200c的远端光学牙龈检测器传输部620c内的第二远端传输光学检测器纤维6202。因此，与第一近端传输光纤6101和第二近端传输光纤6102被耦合到组合器相反，各光纤被独立地布线到远端口腔插入部1200c，并且可以耦合到共同的传输耦合器605’。

[0370] 再次，菌斑检测和由控制器2251发送信号给用户都与如前所述相同。

[0371] 图44示出了根据本发明的图31的检测装置的另一具体实施例，其中近端主体部包括两个光源，其通过透镜和二向色立方体传输光到近端传输光纤。

[0372] 更具体地，参照图44，结合图31和相对于图30描述的复合检测装置1000，公开了本发明的一个示例性实施例，其中检测装置1000d包括如以上关于图30所述的复合菌斑检测装置500，和光学牙龈检测器800d，其分别部分地设置在远端口腔插入部1200a上。以与图31所示相同的方式，远端口腔插入部1200a包括远端光学检测器传输部620a，其中第一远端传输光纤6201具有远端末端6221。

[0373] 此外，以与图31相同的方式，远端口腔插入部1200a包括远端光学检测器接收部720a，其中远端接收光纤7201可以光学地耦合到接收耦合器705。

[0374] 此外，以与图31所示相同的方式，近端主体部1100d包括近端光学牙龈检测器接收部710a，其中第一近端接收光纤7101可经由接收耦合器705光学耦合至第一远端接收光纤7201。近端光学牙龈检测器接收部710a进一步包括光学检测器712，其光学耦合到第一近端接收光纤7101。

[0375] 然而，检测装置1000d不同于图31所示的检测装置1000a之处在于，近端光学牙龈检测器传输部610d包括二向色立方体611，其限定透光表面611’并经由光学透镜613光学耦合至近端传输光纤6103，所述光学透镜613被设置聚焦从二向色立方体611的透光表面611’穿过第一近端传输光纤6103发射的光。该二向色立方体611进一步包括第一光接收表面611a和第二光接收表面611b。

[0376] 近端光学牙龈检测器传输部610d进一步包括第一发光二极管615a以及另一光学透镜611a，其设置在第一发光二极管615a与第一光接收表面611a之间，用于聚焦从第一发光二极管615a发射到第一光接收表面611a内的光。近端光学牙龈检测器传输部610d进一步包括第二发光二极管615b和又一光学透镜611b，其设置在第二发光二极管615b与第二光接收表面611b之间，用于聚焦从第二发光二极管615b发射到第二光接收表面611b内的光。

[0377] 然而再次，菌斑检测和由控制器2251发送信号给用户都与如前所述相同。

[0378] 图45示出了根据本发明的一个示例性实施例的检测装置的远端口腔插入部，其中远端口腔插入部沿其长度限定纵向中心线以限定第一侧和第二侧，其中包括用于菌斑检测的流探针和用于牙龈检测的光学检测器的第一检测装置被布置在第一侧上，并且包括用于菌斑检测的流探针和用于牙龈检测的光学检测器的第二检测装置被布置在第二侧上。

[0379] 更具体地，如图45所示，图30的通用复合检测装置1000的远端口腔插入部1200限定沿远端口腔插入部1200的长度为L的纵向中心线X-X，以限定远端口腔插入部1200的第一侧1200’和远端口腔插入部1200的第二侧1200”。远端探针部520是第一远端探针部，远端光学牙龈检测器传输部620是第一远端光学牙龈检测器部，并且远端光学牙龈检测器接收部720是第一远端光学牙龈检测器接收部，并且分别被设置在由纵向中心线X-X限定的远端口腔插入部1200的第一侧1200’上。

[0380] 在第二侧1200”的远端口腔插入部1200进一步包括第二流探针500’的第二远端探针部520’，其被构造成浸入第一流体11。第二远端探针部520’还限定了具有打开端口526’的远端末端522’，以使第二流体30，35穿过其通过。再次，第二远端探针部520’的远端末端522’的打开端口526’也具有足够的横截面面积和被构造为检测可能存在于表面31，33上的物质116的形状。

[0381] 在第二侧1200”上的第二远端光学牙龈检测器传输部620’限定近端端部621’和远端端部622’。第二远端光学牙龈检测器传输部620’的远端末端622’延伸到远端口腔插入部1200的远端端部1202附近。

[0382] 在第二侧1200”上的第二远端光学牙龈检测器接收部720’限定近端端部721’和远端端部722’。第二远端光学牙龈检测器接收部720’的远端末端722’延伸到远端口腔插入部1200的远端端部1202附近。

[0383] 该检测装置1000被配置为使得穿过第一远端探针部520的远端末端522的第二流体30，35的通过能够基于信号的测量进行可能存在于表面31，33上的物质116的检测，所述信号与至少部分地阻碍穿过远端探针部520的远端末端522的打开端口526的流体30，35的通过的物质116相关联。检测装置1000还配置成使得远端光学牙龈检测器传输部620和远端光学牙龈检测器接收部720分别处于传输和接收光学信号的位置，在通过过程控制器2251传输光学信号和接收光学信号时，光学信号使过程控制器2251能够确定远端探针部520的远端末端522的打开端口526是否与至少部分地阻碍穿过打开端口526的流体30，35的通过物质116相接触，并且不与检测装置1000的对象或用户的牙龈相接触。第二远端探针部520’被定位在对象或用户的牙龈上，相应地作为到用户的引导的一部分，以保持一个在牙龈上而另外一个，即第一远端探针部520在牙齿上，以确保有效的牙龈线刷牙。

[0384] 检测装置1000被配置为使得穿过第一远端探针部520的远端末端522的第二流体30，35的通过能够基于信号的测量进行可能存在于表面31，33上的物质116的检测，所述信号与至少部分地阻碍穿过远端探针部520的远端末端522的打开端口526的流体30，35的通过的物质116相关联。检测装置1000还配置成使得远端光学牙龈检测器传输部620和远端光学牙龈检测器接收部720分别处于传输和接收光学信号的位置，在通过过程控制器2251传输光学信号和接收光学信号时，光学信号使过程控制器2251能够确定远端探针部520的远端末端522的打开端口526是否与至少部分地阻碍穿过打开端口526的流体30，35的通过物质116相接触，并且不与检测装置1000的对象或用户的牙龈相接触。第二远端探针部520’被定位在对象或用户的牙龈上，相应地作为到用户的引导的一部分，以保持一个在牙龈上而另外一个，即第一远端探针部520在牙齿上，以确保有效的牙龈线刷牙。取决于远端口腔插入部1200(即刷头)在口腔内的位置，远端探针部520、远端光学牙龈检测器传输部620和第一侧1200’的远端光学牙龈检测器接收部720或远端探针部520’、远端光学牙龈检测器传输部620’和第二侧1200”的远端光学牙龈检测器接收部720’将在牙齿上，而另一侧将在牙龈上(取决于用户是否惯用右手或左手，上部牙龈和牙齿是否正在被清洁或下部牙龈和牙齿正在被清洁或牙齿和牙龈的内表面正在被清洁或牙齿和牙龈的外表面正被清洁)。因此，当在单个刷牙期间在嘴周围移动时，在牙齿或牙龈上在侧1200’上的流探针和在侧1200”上的流探针的相对位置将定期颠倒。根据刷头在口腔中的位置，一个或另一个将在牙齿或牙龈上。在牙齿上的流探针应具有菌斑检测探针，所以即使在任一时刻只有一个菌斑检测探针是有用的，两个流探针都需要菌斑检测探针。类似的，在牙龈上的流探针应具有光学牙龈检测器探针，即使在任何一时刻只有一个光学牙龈检测器探针是有用的。

[0385] 图46示出了图30的检测装置的近端光学牙龈检测器传输部和远端光学牙龈检测器传输部之间，以及远端光学牙龈检测器接收部和近端光学牙龈检测器接收部之间的光学耦合，其中所述耦合通过无线传输实现。

[0386] 更具体地，图46是图30的检测装置1000的简化局部图示，其部分合并例如图31的检测装置1000a。近端光学牙龈检测器传输部610由近端传输光纤6101表示，其发送光束到代表远端光学牙龈检测器传输部620的远端传输光纤6201。相反，近端传输光纤6101经由传输耦合器605被光学地耦合到远端传输光纤6201，所述光学耦合通过近端传输光纤6101和远端传输光纤6201之间的无线传输实现，其由箭头T1表示。

[0387] 类似地，远端光学牙龈检测器接收部720由远端接收光纤7201表示，其发送光束到代表近端光学牙龈检测器接收部710的近端接收光纤6201。相反，远端接收光纤7201经由接收连接器705被光学地耦合到近端接收光纤7101，所述光学耦合通过远端接收光纤7201和近端接收光纤7101之间的无线传输实现，其由箭头T2表示。

[0388] 用于菌斑检测装置500的机械连接505将保持如图30所示。

[0389] 尽管本公开的若干实施例已在附图中被示出，但这并不意味着本公开局限于此，因为本公开与技术将允许的范围一样广泛，并且该说明书中也应同样被解读。因此，以上描述不应被解释为限制，而仅仅是特定实施例的范例。本领域的技术人员将在所附权利要求书的范围内设想其他的改进。

[0390] 在权利要求中，置于括号之间的任何附图标记不应被解释为限制该权利要求。词语“包括”不排除在权利要求中没有列举的元件或步骤的存在。在元件之前的单词“一个(a)”或“一个(an)”不排除多个这样的元件的存在。本发明可以通过包括若干不同元件的硬件，和/或通过适当编程的处理器来实现。在装置权利要求中列举了若干装置，这些装置中的几个可以由一个以及相同的硬件项目来体现。某些措施在相互不同的从属权利要求中被列举的单纯事实并不表示这些措施的组合不能被利用。

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在牙齿卫生检测装置中使用光学检测器的牙龈检测

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