СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ УЛУЧШЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЛОКАЛИЗОВАННОГО ВОСПАЛЕНИЯ ПОЛОСТИ РТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦЕНТРОИДНОЙ ВЫБОРКИ
METHOD AND SYSTEM FOR IMPROVED MEASUREMENT OF LOCALIZED ORAL INFLAMMATION USING CENTROID SAMPLE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение в целом относится к способам и системам для улучшенного обнаружения локализованного воспаления десны с использованием устройства для ухода за полостью рта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[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.
[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.
[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.
[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.
[0005a] US 2016/0270716 раскрывает систему и способ обнаружения заболеваний пародонта.
[0005b] WO 2016/140199 раскрывает оптическое измерительное устройство и снабженную им зубную щетку.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[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.
[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.
[0008] В соответствии с вариантом реализации способ дополнительно включает этап определения того, содержит ли местонахождение десну, контроллером с использованием усредненных данных об отражательной способности.
[0009] В соответствии с вариантом реализации способ дополнительно включает этап выдачи информации в отношении того, имеет ли десна воспаление в местонахождении.
[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.
[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.
[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.
[0013] В соответствии с вариантом реализации первый и/или второй последовательный паттерн дополнительно содержит момент времени, в котором множество источников света не излучают свет.
[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.
[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.
[0016] В соответствии с вариантом реализации контроллер также выполнен с возможностью определения того, содержит ли местонахождение десну, из усредненных данных об отражательной способности.
[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.
[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.
[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).
[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.
[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.
[0022] Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и разъяснены со ссылкой на вариант(ы) реализации, описанный(е) ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[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.
[0024] На фиг. 1 изображено схематическое представление устройства для ухода за полостью рта в соответствии с вариантом реализации.
[0025] На фиг. 2 изображено схематическое представление головки устройства для ухода за полостью рта в соответствии с вариантом реализации.
[0026] На фиг. 3 изображено схематическое представление головки устройства для ухода за полостью рта в соответствии с вариантом реализации.
[0027] На фиг. 4 изображено схематическое представление системы для определения местонахождения воспаления в соответствии с вариантом реализации.
[0028] На фиг. 5 изображена схема способа определения местонахождения воспаления десны в соответствии с вариантом реализации.
[0029] На фиг. 6 изображено схематическое представление схемы излучения света или выборки в соответствии с вариантом реализации.
[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.
[0031] На фиг. 8 изображено схематическое представление схемы центроидной выборки для устройства для ухода за полостью рта в соответствии с вариантом реализации.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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.
[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».
[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.
[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.
[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.
[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.