УСТРОЙСТВО И СПОСОБЫ СБОРА ПРОБ СЛЮНЫ ИЗ ПОЛОСТИ РТА
DEVICE AND METHODS FOR COLLECTING SALIVA SAMPLES FROM THE ORAL CAVITY

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к устройствам и способам, приемлемым для применения в домашних условиях для сбора проб слюны из полости рта для анализа.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Анализ слюны представляет собой диагностическую методику, которая включает анализ слюны для выявления маркеров эндокринных, иммунологических, воспалительных, инфекционных и других типов заболеваний. Слюна является подходящей биологической жидкостью для анализа стероидных гормонов, таких как кортизол, генетического материала, такого как РНК, белков, таких как ферменты и антитела, и различных других веществ, включая природные метаболиты, включая нитрит слюны, являющийся биомаркером содержания оксида азота. Анализ слюны используют для скрининга или диагностики множества состояний и заболеваний, включая болезнь Кушинга, ановуляцию, ВИЧ, рак, паразитов, гипогонадизм и аллергии.
Преимущества слюны включают простоту сбора, безопасность, неинвазивность, доступность и точность. Кроме того, поскольку можно легко получить множество проб, анализ слюны особенно подходит для выполнения хронологических оценок, которые охватывают часы, дни или недели.
Сбор объемных проб цельной слюны имеет множество преимуществ. Сбор объемных проб позволяет исследовать пробу на более одного биомаркера. Пассивное слюнотечение представляет собой один из способов сбора объемных проб цельной слюны, наравне с применением стимулирующих сбор проб слюны агентов. Однако пассивное слюнотечение занимает много времени, а применение стимулирующих сбор проб слюны агентов может повышать вероятность загрязнения пробы.
Ежедневная гигиена полости рта зарекомендовала себя как эффективное профилактическое средство против возникновения, развития и/или осложнения заболеваний пародонта, гингивита и/или кариеса. Однако, к сожалению, даже люди, серьезнее всего относящиеся к чистке зубов щеткой и зубной нитью, нередко не в состоянии достать, освободить и удалить частицы пищи, зубной налет или биопленку, попавшие глубоко в десны или межзубные промежутки. Большинство людей дважды в год обращаются к стоматологу для профессиональной чистки зубов и удаления зубного камня.
В течение многих лет ведется разработка продуктов для облегчения чистки зубов в домашних условиях, но до сих пор не создано единого универсального устройства, простого в обращении и способного одновременно очистить все поверхности зубов и/или десневой или поддесневой области. Для этих целей широко применяется обычная зубная щетка, хотя при ее использовании затрачивается значительное количество энергии для обеспечения эффективной чистки, кроме того, обычная зубная щетка не может обеспечить достаточную очистку поверхностей в межзубных промежутках. Для очистки межзубных областей сегодня помимо зубной щетки требуется использовать зубную нить, зубочистку или какое-либо иное дополнительное устройство.
Электрических зубных щеток недостаточно для обеспечения надлежащей очистки межзубных промежутков. Известными устройствами для очистки областей межзубных промежутков являются оросители для полости рта. Однако в указанных устройствах применяется одиночная струя жидкости, которая должна быть направлена точно в межзубную область для эффективного удаления остатков органических веществ. Таким образом, такие очищающие устройства на основе водяного насоса, как правило, оказываются полезными только для очистки зубов с надетыми на них скобами, в которых часто застревают крупные частицы пищи. Следует понимать, что в настоящее время удаление как остатков органических веществ, так и зубного налета требует использования комбинации нескольких устройств, что требует слишком много времени и является неудобным.
Кроме того, для эффективного использования указанных устройств и способов очистки от пользователя требуется строгое соблюдение всех процедур и/или инструкций. Наблюдающиеся от пользователя к пользователю различия во времени чистки, используемого для чистки или лечения состава, процедуре чистки и т. д. будут неизбежно сказываться на качестве очистки.
Таким образом, сбор и анализ слюны является безопасной, простой, неинвазивной, доступной и точной диагностической методикой оценки состояния здоровья субъекта. Простые способы сбора объемных проб цельной слюны имеют множество преимуществ. Кроме того, необходимы устройства и способы сбора цельной слюны и облегчения патологического состояния или улучшения косметического состояния полости рта.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одним аспектом предложены способы сбора слюны из полости рта млекопитающего, включающие: размещение мундштука устройства, содержащего мундштук, в полости рта млекопитающего, причем мундштук содержит камеру, образованную передней и задней внутренними стенками и внутренней стенкой основания мундштука, при этом каждая из передней и задней внутренних стенок камеры содержит множество отверстий, а также переключатель, расположенный в мундштуке; и устройство дополнительно содержит резервуар для сбора слюны, резервуар для подачи текучей среды, насос и средства для направления текучей среды через указанное устройство;
активацию переключателя, расположенного в мундштуке, для перекачивания слюны из полости рта в резервуар для сбора слюны;
деактивацию перекачивания слюны в резервуар для сбора слюны; и
последующее нагнетание текучей среды из резервуара для подачи текучей среды в мундштук для очистки или обработки полости рта.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На ФИГ. 1 схематически изображен один вариант осуществления аппарата, который можно использовать в настоящем изобретении.
На ФИГ. 2 схематически изображен альтернативный вариант осуществления аппарата, который можно использовать в настоящем изобретении.
На ФИГ. 3 показан вид в перспективе спереди сверху первого варианта осуществления капы, которую можно использовать в настоящем изобретении.
На ФИГ. 4 показан вид в перспективе сзади снизу варианта осуществления капы, изображенной на ФИГ. 3.
На ФИГ. 5 показан вертикальный вид в разрезе капы, изображенной на ФИГ. 3.
На ФИГ. 6 показан горизонтальный вид в разрезе капы, изображенной на ФИГ. 3.
На ФИГ. 7a показан вид в перспективе спереди сверху варианта осуществления системы, которую можно использовать в настоящем изобретении.
На ФИГ. 7b показан вид в перспективе спереди сверху секции рукоятки системы.
На ФИГ. 7c показан вид в перспективе спереди сверху секции резервуара для текучей среды системы.
На ФИГ. 7d показана вставка области резервуара для текучей среды, изображенного на ФИГ. 7c.
На ФИГ. 7e показан вид в поперечном сечении секции рукоятки системы.
На ФИГ. 7f показана вставка области рукоятки, изображенной на ФИГ. 7e.
На ФИГ. 7g показан вид в перспективе спереди сверху системы, изображенной на ФИГ. 7a, с резервуаром для текучей среды, присоединенным к основной станции.
На ФИГ. 7h показана вставка области основной станции, изображенной на ФИГ. 7g.
На ФИГ. 7i показан вид в частичном разрезе основной станции системы, изображенной на ФИГ. 7a.
На ФИГ. 7g показан вид в частичном разрезе системы, изображенной на ФИГ. 7a, с резервуаром для текучей среды, присоединенным к основной станции.
На ФИГ. 7k показан вид в частичном разрезе системы, изображенной на ФИГ. 7a, с резервуаром для текучей среды и рукояткой, присоединенными к основной станции; и
на ФИГ. 7l показана вставка области основной станции и рукоятки, изображенных на ФИГ. 7k.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к устройствам, приемлемым для сбора проб слюны из полости рта млекопитающего. Устройство включает в себя капу или мундштук, содержащий камеру для установки вокруг зубов пользователя и средства для сбора проб слюны из полости рта. В определенных вариантах осуществления мундштук является приемлемым для направления текучей среды на множество поверхностей полости рта. В таких вариантах осуществления камера удерживает текучую среду вблизи множества поверхностей полости рта, а передняя и задняя внутренние стенки включают в себя множество отверстий. Мундштук включает в себя первый распределитель для размещения первой части текучей среды и направления первой части в камеру через отверстия в передней внутренней стенке, второй распределитель для размещения второй части текучей среды и направления второй части в камеру через отверстия в задней внутренней стенке, первый порт для подачи первой части текучей среды в первый распределитель и из него, второй порт для подачи второй части текучей среды во второй распределитель и из него. Мундштук дополнительно включает в себя средства для обеспечения эффективного закрепления мундштука внутри полости рта. Изобретение дополнительно относится к способам сбора и анализа проб слюны из полости рта, включающим стадии размещения устройства в полости рта, сбора проб слюны и проведения анализа проб слюны.
Термины «возвратно-поступательное перемещение текучей (-их) среды (сред)» и «возвратно-поступательное движение текучей (-их) среды (сред)» в настоящем документе применяются взаимозаменяемо. При использовании в настоящем документе оба термина означают изменение направления потока текучей (-их) среды (сред) вперед и назад по поверхностям полости рта млекопитающего с первого направления потока на второе направление потока, противоположное первому направлению потока.
Термин «эффективная посадка или закрепление» означает, что степень герметизации между средствами для направления текучей среды на множество поверхностей в полости рта и вокруг них, например капы, такова, что объем утечки текучей среды из капы в полость рта во время применения достаточно мал, чтобы уменьшить или свести к минимуму объем используемой текучей среды и сохранить комфорт для пользователя, например во избежание поперхивания или рвотного рефлекса. Под рвотным рефлексом, без ограничений, понимается рефлекторное (т. е. непреднамеренное) сокращение мышц задней части глотки, вызванное стимуляцией задней части мягкого неба, стенки глотки, области миндалин или корня языка, являющееся защитным движением, которое предотвращает попадание инородных предметов в глотку и дыхательные пути. У разных людей есть различия в рвотном рефлексе, например в том, какие области рта стимулируют его. Помимо физических причин, вызывающих рвотный рефлекс, возможно наличие психологического компонента, например у людей, боящихся поперхнуться, может легко возникнуть рвотный рефлекс при помещении чего-либо в рот.
Используемый в настоящем документе термин «средства для подачи текучей среды» включает структуры, по которым текучая среда может поступать или транспортироваться через системы и устройства в соответствии с настоящим изобретением, и включает, без ограничений, проходы, трубки, порты, порталы, каналы, просветы, трубы и распределители. Такие средства для подачи текучей среды можно использовать в устройствах для обеспечения возвратно-поступательного движения текучих сред и средствах для направления текучих сред на поверхности полости рта и вокруг них. Такие средства подачи также обеспечивают подачу текучей среды к средствам для направления и обеспечивают подведение текучей среды к средствам для возвратно-поступательного движения из резервуара для размещения текучей среды, причем резервуар содержится внутри портативного устройства, содержащего средства для обеспечения возвратно-поступательного движения, или в основном блоке. Средство подачи также обеспечивает подачу текучей среды из основного блока в резервуар для текучей среды, содержащийся в портативном устройстве.
Изобретения, описанные в настоящем документе, включают способы и устройства, используемые для сбора проб слюны из полости рта млекопитающего, например человека, в целях анализа и диагностики. Устройства изобретения не только обеспечивают сбор слюны, но также могут обеспечивать благоприятный эффект для полости рта, например чистку или обработку.
Применение мундштука в соответствии с изобретением обеспечивает возможность последовательного сбора проб в более обширной области полости рта для получения более качественной и однородной диагностической пробы слюны, а также обеспечения единообразного сбора проб в конкретных участках полости рта, как более подробно описано ниже в настоящем документе. Преимуществом устройств и способов изобретения является получение пробы слюны in vivo перед, во время или после сбора проб. В определенных вариантах осуществления стимулирующие сбор проб слюны агенты и/или сгущающие агенты, которые могут обеспечивать более единообразную, более качественную пробу слюны, можно вводить перед, во время или после сбора пробы слюны.
Определенные способы предполагают сбор пробы слюны из полости рта для анализа и приведение множества поверхностей полости рта в контакт с текучей средой, которая способна эффективно обеспечивать требуемый благоприятный эффект для полости рта. В таких способах обеспечено возвратно-поступательное движение текучей (-их) среды (сред) по множеству поверхностей полости рта в условиях, способных обеспечивать требуемый благоприятный эффект для полости рта. Контакт множества поверхностей с текучей средой может осуществляться по существу одновременно. Термин «по существу одновременно» означает, что, хотя не все из множества поверхностей полости рта обязательно контактируют со слюной в один и тот же момент времени, большая часть поверхностей контактирует одновременно или в пределах небольшого промежутка времени, тем самым обеспечивается эффект, подобный эффекту при контакте всех поверхностей в один и тот же момент времени. Сбор проб слюны можно проводить перед, одновременно или после приведения поверхностей полости рта в контакт с текучей средой. В определенных вариантах осуществления сбор можно проводить перед, одновременно и после приведения поверхностей полости рта в контакт с текучей средой.
Условия для обеспечения требуемого благоприятного эффекта для полости рта могут различаться в зависимости от конкретной ситуации, обстоятельств и желаемого эффекта. Различные переменные взаимосвязаны и обеспечивают конкретную скорость текучей среды. В ряде вариантов осуществления требования к скорости потока жидкости могут определяться составом композиции. Например, при изменении вязкости, содержания добавок, таких как абразивы, добавки для снижения вязкости и т. д., и общих характеристик текучести состава требования к скорости потока струй могут изменяться для обеспечения одинакового уровня эффективности. Факторы, которые можно учитывать, чтобы обеспечить надлежащие условия для достижения конкретного желаемого положительного эффекта включают, без ограничений, скорость, и/или расход, и/или давление потока текучей среды, пульсацию текучей среды, геометрию распыления или схему распыления текучей среды, температуру текучей среды и частоту цикла возвратно-поступательного движения текучей среды.
Давления текучей среды, то есть давление в распределителе непосредственно перед выходом струй, может составлять от около 0,5 фунта/кв. дюйм до около 30 фунтов/кв. дюйм, или от около 3 фунтов/кв. дюйм до около 15 фунтов/кв. дюйм, или около 5 фунтов/кв. дюйм. Скорость потока текучей среды может составлять от около 10 мл/с до около 60 мл/с или от около 20 мл/с до около 40 мл/с. Следует отметить, что чем больше струи и выше их количество, тем больше скорость потока жидкости при заданном давлении/скорости. Частота импульсов (связанная с длительностью импульса и подачей (мл/импульс) может находиться в диапазоне от около 0,5 Гц до около 50 Гц или от около 5 Гц до около 25 Гц. Коэффициент заполнения импульсов подачи может составлять от около 10% до 100% или от около 40% до около 60%. Следует отметить, что при 100% импульсы отсутствуют, а вместо них присутствует непрерывный поток текучей среды. Объем импульса подачи (общий объем, подаваемый через все струи/сопла) может находиться в диапазоне от около 0,2 мл до около 120 мл или от около 0,5 мл до около 15 мл. Скорость струи в импульсе может составлять от около 4 см/с до около 400 см/с или от около 20 см/с до около 160 дюймов/с. Коэффициент заполнения вакуумного цикла может составлять от около 10% до 100% или от около 50% до 100%. Следует отметить, что вакуум постоянно включен и составляет 100%. Объемное отношение подачи жидкости к вакууму может находиться в диапазоне от около 2 : 1 до около 1 : 20 или от около 1 : 1 до 1 : 10.
Текучая (-ие) среда (-ы) может (могут) включать в себя по меньшей мере один ингредиент или агент, способный эффективно обеспечивать желаемый благоприятный эффект, в количестве, достаточном для обеспечения благоприятного эффекта при контакте с поверхностями полости рта. Например, текучая среда может представлять собой жидкость, причем жидкость может включать в себя, без ограничений, ингредиент, выбранный из группы, состоящей из очищающего агента, антимикробного агента, минерализатора, десенсибилизирующего агента, поверхностно-активного вещества и отбеливающего агента. В определенных вариантах осуществления за один сеанс можно использовать более одной жидкости. Например, полость рта может быть обработана очищающим раствором и затем вторым раствором, содержащим, например, отбеливающий агент или антимикробный агент. Растворы могут также включать в себя множество агентов для обеспечения более одного благоприятного эффекта за одно применение. Например, раствор может включать в себя как очищающий агент, так и агент для облегчения патологического состояния полости рта, как дополнительно описано ниже. Кроме того, один раствор может эффективно обеспечивать более одного благоприятного эффекта для полости рта. Например, раствор может включать в себя один агент, одновременно очищающий полость рта и имеющий антимикробное действие или одновременно очищающий полость рта и отбеливающий зубы.
Жидкости, используемые для улучшения косметического состояния полости рта, могут включать в себя отбеливающий агент для отбеливания зубов в полости рта. Такие отбеливающие агенты могут включать в себя, без ограничений, перекись водорода и перекись карбамида или другие агенты, способные генерировать перекись водорода при нанесении на зубы. Другие отбеливающие агенты могут включать в себя абразивы, такие как диоксид кремния, бикарбонат натрия, оксид алюминия, апатиты и биостекло.
Следует отметить, что, хотя абразивы могут служить для очистки и/или отбеливания зубов, некоторые абразивы также могут способствовать снижению гиперчувствительности зубов, вызванной уменьшением эмали и открытием доступа к канальцам в зубах.
В некоторых вариантах осуществления жидкость может содержать антимикробную композицию, содержащую спирт, имеющий от 3 до 6 атомов углерода. Жидкость может представлять собой антимикробную композицию ополаскивателя для полости рта, в частности композицию с пониженным содержанием этанола или по существу не содержащую этанола, обеспечивающую высокий уровень эффективности в отношении профилактики зубного налета, болезней десен и неприятного запаха изо рта. Указанные спирты, имеющие от 3 до 6 атомов углерода, представляют собой алифатические спирты. Конкретным алифатическим спиртом, имеющим 3 атома углерода, является 1-пропанол.
В одном варианте осуществления жидкость может содержать антимикробную композицию, содержащую (а) имеющее антимикробное воздействие эффективное количество тимола и одного или более других эфирных масел, (b) от около 0,01% до около 70,0% об., или от 0,1% до около 30% об., или от 0,1% до около 10% об., или от 0,2% до около 8% об. спирта, имеющего от 3 до 6 атомов углерода, и (c) несущую среду. Спирт может представлять собой 1-пропанол. Жидкая несущая среда может быть водной или неводной и может включать в себя загустители или загустители для обеспечения композиций определенной консистенции. Предпочтительной несущей средой является вода и смеси воды и этанола.
В другом варианте осуществления жидкость представляет собой антимикробную композицию, содержащую (а) имеющее антимикробное воздействие эффективное количество антимикробного агента, (b) от около 0,01% до около 70% об., или от 0,1% до около 30% об., или от 0,2% до около 8% об. пропанола и (c) несущую среду. Антимикробная композиция данного варианта осуществления имеет неожиданно более высокую кинетику системы доставки по сравнению с этанольными системами предшествующего уровня техники. Примеры антимикробных агентов, которые можно использовать, включают, без ограничений, эфирные масла, цетилпиридиния хлорид (CPC), хлоргексидин, гексетидин, хитозан, триклозан, домифена бромид, олова фторид, растворимые пирофосфаты, оксиды металлов, включая, без ограничений, оксид цинка, масло мяты перечной, шалфейное масло, сангвинарию, дикальция дигидрат, алоэ вера, полиолы, протеазу, липазу, амилазу и соли металлов, включая, без ограничений, цитрат цинка и т. п. Особенно предпочтительный аспект данного варианта осуществления относится к антимикробной композиции для перорального применения, например ополаскивателю для полости рта, имеющему около 30% об. или менее, или около 10% об. или менее, или около 3% об. или менее 1-пропанола.
В еще одном варианте осуществления жидкость представляет собой антимикробную композицию ополаскивателя для полости рта с пониженным содержанием этанола, которая содержит (a) имеющее антимикробное воздействие эффективное количество тимола и одно или более других эфирных масел; (b) от около 0,01 до около 30,0% об., или от около 0,1 до около 10% об., или от около 0,2 до около 8% об. спирта, имеющего от 3 до 6 атомов углерода; (c) этанол в количестве около 25% об. или менее; (d) по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество; и (e) воду. Предпочтительно общая концентрация этанола и спирта, имеющего от 3 до 6 атомов углерода, составляет не более 30% об., или не более 25% об., или не более 22% об.
В еще одном варианте осуществления жидкость представляет собой не содержащую этанола антимикробную композицию ополаскивателя для полости рта, которая содержит (a) имеющее антимикробное воздействие эффективное количество тимола и одно или более других эфирных масел; (b) от около 0,01 до около 30,0% об., или от около 0,1 до около 10% об., или от около 0,2 до около 8% спирта, имеющего от 3 до 6 атомов углерода; (c) по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество; и (d) воду.
Спирт, имеющий от 3 до 6 атомов углерода, предпочтительно выбран из группы, состоящей из 1-пропанола, 2-пропанола, 1-бутанола, 2-бутанола, трет-бутанола и соответствующих диолов. Предпочтительными являются 1-пропанол и 2-пропанол, а наиболее предпочтительным - 1-пропанол.
Помимо общего улучшения гигиенического состояния полости рта путем очистки, например удаления или препятствования образованию зубного налета, частиц пищи, биопленки и т. д., изобретения также могут найти применение для диагностики и облегчения патологических состояний полости рта и улучшения косметического состояния полости рта. Патологические состояния могут включать, без ограничений, кариес, гингивит, воспаление, симптомы, связанные с заболеванием пародонта, неприятным запахом изо рта, чувствительностью зубов и грибковой инфекцией. Сами жидкости могут существовать в различной форме, при условии, что их характеристики текучести совместимы с применением в устройствах и способах настоящего изобретения. Например, жидкости могут быть выбраны из группы, состоящей из растворов, эмульсий и дисперсий. В некоторых вариантах осуществления жидкость может содержать взвешенное вещество, например абразив, диспергированный в жидкой фазе, например в водной фазе. В таких случаях для обработки поверхностей полости рта абразив должен быть по существу однородно диспергирован в водной фазе. В других вариантах осуществления можно использовать эмульсию типа масло-в-воде или вода-в-масле. В таких случаях жидкость будет содержать дискретную масляную фазу, по существу однородно диспергированную в объеме непрерывной водной фазы, или дискретную водную фазу, по существу однородно диспергированную в объеме непрерывной масляной фазы, в зависимости от типа эмульсии. В других вариантах осуществления жидкость может представлять собой раствор, в котором агент растворен в несущей среде или в котором несущая среда сама может рассматриваться как агент для обеспечения требуемого благоприятного эффекта, например спирт или смесь спирта и воды, обычно с растворенными в ней другими агентами.
Настоящее изобретение включает в себя устройства, например устройство для гигиены полости рта, например аппарат для очистки зубов, приемлемый для применения в домашних условиях и выполненный с возможностью сбора проб слюны из полости рта и направления текучей среды на множество поверхностей зубов и/или области десен. В некоторых вариантах осуществления поверхности полости рта приводят в контакт с текучей средой по существу одновременно. Используемая в настоящем документе отсылка к области десен включает, без ограничений, отсылку к поддесневому карману. Соответствующую текучую среду направляют на множество поверхностей зубов и/или область десен по существу одновременно возвратно-поступательным образом в условиях, способных обеспечивать очистку и/или общее улучшение косметического состояния полости рта и/или облегчения патологического состояния зубов и/или области десен, таким образом обеспечивая по существу улучшение гигиенического состояния зубов и/или области десен в полости рта. Например, одно такое устройство очищает зубы и/или область десен и удаляет налет с применением соответствующей очищающей текучей среды путем подачи текучей среды вперед и назад возвратно-поступательным образом на передние и задние поверхности зубов и поверхности зубов в межзубных промежутках, таким образом создавая цикл очистки при сведении к минимуму количества применяемой очищающей текучей среды.
Устройства изобретения, которые обеспечивают возвратно-поступательное движение текучей среды, содержат средства управления возвратно-поступательным движение текучей среды. Средства управления включают в себя средства подачи текучей среды к средствам для направления текучей среды на множество поверхностей полости рта и из них. В некоторых вариантах осуществления средства для обеспечения возвратно-поступательного движения текучей среды содержат множество порталов для приема и выпуска текучей среды, множество проходов, или каналов, по которым подается текучая среда, и средства для изменения направления потока жидкости для обеспечения возвратно-поступательного движения текучей среды, как более подробно описано ниже в настоящем документе. Указанные средства управления могут управляться логической схемой и/или схемой с механическим управлением.
В некоторых вариантах осуществления устройства для обеспечения возвратно-поступательного движения могут включать в себя средства для крепления или присоединения устройства к резервуару, содержащему текучую среду. Резервуар может быть разъемно прикреплен к устройству. В этом случае резервуар и устройство могут содержать средства для соединения друг с другом. После окончания процедуры резервуар может быть утилизирован и заменен на другой резервуар или может быть снова заполнен и использован повторно. В других вариантах осуществления устройство для обеспечения возвратно-поступательного движения жидкости будет включать в себя встроенный резервуар. В тех вариантах осуществления, где устройство может быть подключено к базовому блоку, как описано в настоящем документе, резервуар, встроенный в устройство или разъемно прикрепленный к устройству, может быть снова наполнен из резервуара для подачи текучей среды, входящего в состав базового блока. При наличии базового блока устройство и базовый блок будут содержать средства для соединения друг с другом.
Устройство будет содержать источник питания для приведения в действие средств для обеспечения возвратно-поступательного движения текучих сред. Источник питания может находиться внутри устройства, например в ручке устройства, и представлять собой, например, батареи, заряжаемые или одноразовые. При наличии базового блока указанный базовый блок может включать в себя средства обеспечения устройства энергией. В других вариантах осуществления базовый блок может включать в себя средства заряда аккумуляторов, находящихся внутри устройства.
Устройства для обеспечения возвратно-поступательного движения текучих сред будут включать в себя средства для соединения устройства со средствами для направления текучей среды на множество поверхностей полости рта, например капу или мундштук. В определенных вариантах осуществления средства для направления обеспечивают по существу одновременное приведение в контакт с жидкостью множества поверхностей полости рта. Средства для соединения могут обеспечивать разъемное прикрепление мундштука к устройству. В таких вариантах осуществления множество пользователей могут использовать свой собственный мундштук с одним устройством, содержащим средства обеспечения возвратно-поступательного движения. В других вариантах осуществления средства для соединения могут обеспечивать неразъемное прикрепление мундштука, тем самым превращая мундштук в неотъемлемую часть устройства. Устройства для обеспечения возвратно-поступательного движения, как описано выше, могут содержаться внутри корпуса вместе с другими компонентами устройства, с образованием портативного устройства, приемлемого для подачи текучей среды к средствам для направления, как описано ниже в настоящем документе.
Средства для направления текучей среды на поверхности полости рта, например капа или мундштук, состоят из множества компонентов. Средства для направления содержат камеру для удержания текучей среды вблизи множества поверхностей, т. е. контактирующую с жидкостью камеру (LCC). Термин «вблизи» означает, что текучая среда находится в контакте с поверхностями. LCC образована пространством, ограниченным передней внутренней стенкой, задней внутренней стенкой мундштука и стенкой или мембраной, проходящей между и составляющей единое целое с передней и задней внутренними стенками мундштука, а в определенных вариантах осуществления задней уплотняющей по деснам мембраны. Передняя и задняя внутренние стенки, проходящая между ними стенка и задняя уплотняющая по деснам мембрана вместе образуют мембрану контактирующей с жидкостью камеры (LCCM). LCCM имеет общую форму в виде буквы U или n, в зависимости от положения мундштука, которое повторяет контур зубов для обеспечения однородного и оптимизированного приведения в контакт с жидкостью. LCCM может быть гибкой или жесткой в зависимости от конкретных средств для направления. Мембрана может быть размещена в качестве основной мембраны LCCM. Каждая из передней и задней внутренних стенок LCCM включает в себя множество отверстий или прорезей, через которые жидкость направляют для приведения в контакт со множеством поверхностей полости рта.
Конфигурация LCCM может быть оптимизирована для достижения максимальной эффективности путем изменения размера, формы, толщины, используемых материалов, объема, создаваемого вокруг зубов/десен, конфигурации сопел и их размещения в полости рта и относительно зубов в сочетании с распределителем и десневым краевым уплотнением для обеспечения комфорта и сведения к минимуму риска возникновения рвотного рефлекса у пользователя. Комбинация вышеуказанного обеспечивает эффективный контакт зубов и области десен с жидкостью.
LCCM создает управляемую и изолированную среду известного объема, т. е. LCC, для приведения жидкостей в контакт с зубами и/или областью десен и последующего удаления отработанных жидкостей, а также остатков органических веществ, зубного налета и т. п. из LCC, не допуская воздействия жидкости, остатков органических веществ и т. п. на всю полость рта. Это снижает вероятность проглатывания жидкостей. LCCM также позволяет увеличивать расход и давление жидкостей без заливания отдельных сопел, если, например, для адекватной очистки требуются значительные скорости потока. LCCM также позволяет уменьшать количества жидкости и при необходимости скорости потока, поскольку с жидкостью контактирует только область внутри LCC, а не вся полость рта. LCCM также позволяет управлять подачей текучей среды на зубы и область десен, через и вокруг них и продолжительность контакта жидкости с зубами и областью десен, позволяя увеличивать концентрации жидкостей на приводимой в контакт с жидкостью области, таким образом обеспечивая более эффективное управление и доставку жидкости.
LCCM также позволяет осуществлять управляемый сбор проб в полости рта благодаря точному расположению мундштука в полости рта для его применения в обнаружении или диагностике. Она также может обеспечивать возможность визуализации и/или диагностики состояния десен различными способами. Система также обеспечивает возможность расширения функциональных возможностей для очистки и/или лечения других областей полости рта, таких как, без ограничений, язык, щеки, десны и т. д.
При использовании пробы слюны собирают из полости рта для диагностического анализа. Преимущества управляемого сбора проб в полости рта могут включать анализ в реальном времени и обратную связь для пользователя, единообразный сбор проб благодаря мундштуку и возможность фиксации исходных условий в полости рта пользователя и автоматического анализа тенденций с течением времени в рамках персонализированного анализа. Мундштук обеспечивает превосходную возможность единообразного сбора проб слюны в полости рта. Под «единообразным сбором» подразумевается, что сбор слюны и, следовательно, проб слюны не зависит от соблюдения требований или методики, применяемой пользователем. Мундштук может быть зафиксирован во рту пользователя каждый раз одним и тем же образом с размещением средств для сбора пробы слюны в одном и том же месте при каждом сборе проб. Кроме того, среда сбора может каждый раз быть единообразной и управляемой. В определенных вариантах осуществления условия и/или место сбора проб могут быть подтверждены посредством обратной связи от датчика (-ов), установленного (-ых) в мундштуке.
Пользователь может получить пользу от обычных и регулярных анализов, чтобы понять личный исходный уровень, поскольку многие диагностические анализы различаются у разных людей. Исходный уровень пользователя может определяться с течением времени, позволяя провести тщательный и надлежащий анализ посредством каждого применения системы.
Используя слюну из полости рта, можно выполнять множество полезных диагностических анализов. Хотя в данной области существует множество способов сбора слюны, для сбора правильного количества требуемой слюны часто необходимо профессиональное обучение надлежащей методике. Впоследствии пробу необходимо анализировать в рамках вторичного способа. Описанный в настоящем документе мундштук позволяет осуществлять единообразный сбор слюны для повторяющегося анализа.
Устройства настоящего изобретения выполнены с возможностью первоначального сбора свежей слюны перед началом процесса очистки/обработки. Этого достигают путем размещения переключателя в капе (мундштуке) или на ней в месте, чувствительном к кусательному движению. В процессе применения в рот сначала вставляют мундштук. Пользователь прикусывает мундштук, активируя переключатель и запуская сбор слюны из полости рта.
В некоторых вариантах осуществления пользователь повторно прикусывает мундштук жевательным движением. Известно, что жевание стимулирует продукцию слюны в полости рта, таким образом вызывая появление большего количества свежей слюны. После выполнения заданного числа кусаний сбор слюны прекращают и начинают процесс очистки/обработки. Число кусаний мундштука для переключения устройства со сбора слюны на очистку/обработку составляет два или более, или три или более, или шесть или более, или восемь или более, или десять или более.
В других вариантах осуществления при первом кусании мундштука пользователь активирует сбор слюны из полости рта, а также активирует таймер. Пользователь многократно прикусывает мундштук жевательным движением, стимулируя продукцию слюны в полости рта. По прошествии заданного времени сбор слюны прекращают и начинают процесс очистки/обработки. Время до переключения устройства со сбора слюны на очистку/обработку составляет более около двух секунд, или более около пяти секунд, или более около десяти секунд, или более около пятнадцати секунд.
Каждый раз при вставке мундштука в рот он находится в одном и том же положении. Для сбора проб слюны по всей полости рта располагается множество сопел. Во время работы системы текучая среда для очистки/обработки может перемещаться через приспособление, в полость рта и за пределы полости рта. При перемещении слюны через полость рта она может смешиваться с текучей средой и, следовательно, перемещаться через систему. Смешанный раствор может быть проанализирован в устройстве в процессе его функционирования или сохранен для последующего анализа. При необходимости можно использовать несколько средств для повышения продукции слюны и увеличения процентного содержания слюны во всей смеси слюны в системе. Способы включают, без ограничений, применение индуцирующей слюноотделение слюны во время работы системы, воздействие на пользователя специфических индуцирующих слюноотделение запахов, электростимуляцию, ультразвуковую стимуляцию или механическую стимуляцию.
В альтернативном варианте осуществления смесь слюны может быть собрана через отдельный и/или специальный распределитель в мундштуке. С помощью любых средств сбора слюна может быть собрана перед, во время или после выполнения способа очистки/обработки или любой их комбинации.
Мундштук также может иметь средства сбора, которые контактируют с языком для всасывания или впитывания слюны от него. Зонд или пластина, контактирующая с языком, может иметь одно или несколько сопел, которые создают вакуум на языке для сбора слюны. В альтернативном варианте осуществления пластина может впитывать слюну и автоматически извлекать слюну при выполнении вторичного способа или иным образом анализировать слюну непосредственно на пластине. Как и в описанных выше методиках, этот способ не требует соблюдения определенных методик пользователем.
Пробы слюны можно использовать в качестве диагностических проб для ряда заболеваний полости рта и анализировать различными диагностическими способами.
S. mutans
Устройство может диагностировать риск кариеса посредством микрожидкостных иммунологических анализов, выполняемых на пробах слюны, для обнаружения белковых антигенов, специфичных для , и/или
Lactobacillus
бактерий , с флуоресцентным обнаружением выходного продукта. Анализ можно выполнять еженедельно или ежемесячно, и пользователю может передаваться предупреждение о том, что уровни бактерий превысили порог высокого риска кариеса. Альтернативно устройство может измерять буферную емкость слюны с помощью ряда абсорбирующих пластин со встроенными индикаторами pH, как известно специалистам в данной области. Предупреждение пользователя может быть запущено в случае получения в результате низкой буферной емкости, что указывает на высокий риск кариеса. В качестве дополнительной альтернативы, устройство может непосредственно измерять концентрацию ионов фтора в слюне с помощью специального электрода ионов фтора. Исходный уровень можно установить, отслеживая концентрацию ионов фтора ежедневно или еженедельно в течение установленного периода времени. Любые значимые отклонения от исходных диапазонов концентрации могут запускать предупреждение пользователя.
Устройство может использовать микрожидкостные иммунологические анализы для анализа проб слюны на наличие антигенов, специфичных для бактерий, связанных с гингивитом и пародонтитом. Анализ можно выполнять ежедневно, еженедельно или ежемесячно, с регистрацией данных по времени. Любые нежелательные отклонения от нормальных тенденций уведомят пользователя о необходимости обратиться к стоматологу для дальнейшего исследования.
S. mutans
S. mutans
Альтернативно устройство может анализировать пробы слюны с помощью иммунохроматографического анализа (LFT). После сбора пробу можно смешать с агентом, лизирующим бактериальные клетки, и полученную смесь нанести на иммунохроматографическое устройство в основной станции, которое может обнаруживать антигены, специфичные для , для оценки риска носительства, как известно в данной области. Иммунохроматографическое устройство также может обнаруживать антигены, специфичные для бактерий, связанных с гингивитом и/или пародонтитом, отдельно или в комбинации с антигенами . Оно также может реагировать с тиолами в летучих соединениях серы (VSC) или обнаруживать антигены, специфичные для VSC-продуцирующих бактерий, чтобы получить обнаруживаемое изменение цвета, интенсивность которого коррелирует с концентрацией присутствующих VSC. Иммунохроматографический анализ может быть выполнен в основной станции с повторно заполняемыми полосками LFT, либо специфичными для одного заболевания, либо полосками, обнаруживающими комбинацию антигенов и/или химических веществ для выявления множества заболеваний ротовой полости. Результаты можно оценивать на основной станции. Альтернативно испытание может быть выполнено снаружи, при этом пользователь наносит собранную и подготовленную устройством пробу на полоску LFT, и результаты испытания визуально считываются пользователем на основании внешнего вида цветного индикатора или изменения цвета на полоске. И наоборот, анализ полоски можно проводить автоматически посредством анализа цифрового изображения.
S. mutans
Альтернативно устройство может анализировать пробы слюны, чтобы определить распространенность связанных с заболеванием бактерий в пределах всей популяции в пробе с помощью анализа количественной полимеразной цепной реакции (кПЦР). Анализ может быть выполнен внутри устройства или базовой станции с использованием микрожидкостных методик, или альтернативно проба может быть собрана и сохранена внутри устройства и отправлена во внешнюю лабораторию для анализа. Анализ можно выполнять ежедневно, еженедельно или ежемесячно, и большое число  или Lactobacilli может запускать предупреждение пользователя о том, что он может подвергаться риску развития кариеса, тогда как большое число микроорганизмов, связанных с пародонтитом, будет уведомлять пользователя о возможной распространенности заболевания десен. В каждом случае анализ можно выполнять ежедневно, еженедельно или ежемесячно и отслеживать с течением времени для выявления значимых отклонений от нормальных тенденций.
Альтернативно устройство может анализировать пробы слюны с использованием методик гибридизации ДНК-ДНК для определения профиля бактериальной популяции пробы. Эту информацию можно регистрировать ежедневно, еженедельно или ежемесячно и отслеживать во времени для мониторинга изменений относительных количеств различных бактерий во всей популяции. Значительные неблагоприятные смещения в популяции запускают предупреждение пользователя о повышенном риске начала или прогрессировании заболевания (например, высоком риске кариеса или заболевания пародонта). Эту информацию также можно использовать для отслеживания хода лечения заболевания.
В каждом из этих случаев пользователь, скорее всего, не будет выполнять или будет не способен выполнять описанный диагностический анализ, и большинство из них обычно не выполняют в стоматологических кабинетах. Мундштук может обеспечивать дополнительное преимущество, заключающееся в единообразном получении этой информации на регулярной основе, и может позволить пользователю тщательно контролировать состояние своей ротовой полости и своевременно принимать любые необходимые корректирующие меры.
Способы сбора проб и диагностический анализ, описанные выше, можно использовать в сочетании друг с другом в любой комбинации. Благодаря гибкости системы сбор каждой пробы должен происходить только при определенных условиях или по предварительной установке, а не во время каждого применения. Например, может понадобиться взять некоторые пробы только один раз в неделю, тогда как другие в идеале могут быть взяты один или более раз в день. Система может автоматически корректировать план взятия проб по мере необходимости для каждого субъекта на основании результатов и предварительно заданных критериев.
В дополнение к диагностике состояния полости рта, описанной выше, устройство также можно дополнительно использовать для диагностики общего состояния здоровья и биомаркеров, относящихся к общему состоянию здоровья, включая, без ограничений, раковые заболевания, гипертензию, диабет и т. п.
Комбинации различных биомаркеров и проб можно использовать для выполнения более надежного анализа и диагностики конкретных заболеваний и получения улучшенных результатов, таких как использование GCG и проб слюны и/или проверка множества биомаркеров, связанных с конкретным заболеванием. Наличие одного биомаркера также может автоматически запускать сбор проб и анализ других биомаркеров для улучшения диагностических результатов.
Диагностические результаты также могут быть использованы для обеспечения автоматизированного лечения заболевания и/или указания пользователю на необходимость приобретения определенного продукта для предупреждения потенциального заболевания. Лечение также может быть индивидуально настроено путем добавления соответствующих добавок в очищающий состав для конкретного пользователя в зависимости от результата диагностики. Например, добавление антибактериального, снижающего запах изо рта агента, уменьшающего чувствительность агента, отбеливателя, фторида и/или любой комбинации этих и/или других добавок для лечения заболевания полости рта и/или общего состояния.
Толщина стенок LCCM может находиться в диапазоне от 0,2 мм до 1,5 мм для обеспечения необходимых физических характеристик с одновременной минимизацией содержания материала и оптимизацией характеристик. Расстояние между внутренними стенками LCCM до зубов может составлять от около 0,1 мм до около 5 мм, более типично среднее расстояние составляет около 2,5 мм, для обеспечения максимального комфорта и сведения к минимуму требований к индивидуальной настройке и объему LCC.
В отношении размера и формы мундштука предпочтительно используют три стандартных универсальных размера (малый, средний и большой) как для верхних, так и для нижних зубов, но конфигурация обеспечивает механизмы, предусматривающие различные уровни индивидуальной настройки под конкретного пользователя для обеспечения комфорта и функциональности для конкретного пользователя. Описываемое устройство может иметь механизм блокировки, обеспечивающий возможность его функционирования только при правильной установке в полости рта. Мундштук может включать в себя как верхнюю, так и нижнюю секции для обеспечения по существу одновременного контакта множества поверхностей полости рта с текучей средой. В альтернативном варианте осуществления верхняя и нижняя секции могут очищаться с помощью одного моста, который можно использовать на верхних или нижних зубах и деснах пользователя (сначала устанавливают на одну часть для очистки, затем последовательно устанавливают на другую часть для очистки).
Число и местоположение размещенных внутри внутренних стенок мундштука отверстий, также называемых в настоящем документе прорезями, распылителями или соплами, через которые направляется текучая среда, будут различаться и определяются в зависимости от обстоятельств и среды применения, конкретного пользователя и желаемого положительного эффекта. Отверстия могут иметь круглую, эллиптическую, трапециевидную форму или любую другую геометрию, которая обеспечивает эффективный контакт поверхностей полости рта с текучей средой. Расположение и число отверстий может быть выполнено с возможностью направления струй текучей среды для создания различных схем распыления, эффективных для обеспечения требуемого положительного эффекта. Диаметр отверстий может находиться в диапазоне от около 0,1 мм до около 3 мм или от около 0,2 мм до около 0,8 мм или составлять около 0,5 мм для обеспечения эффективной очистки и средних скоростей и охвата поверхностей струей.
Оптимальное расположение отверстия и направление/углы позволяют добиться покрытия по существу всей поверхности зубов в области, если полость рта приводят в контакт с текучей средой, включая, без ограничений, поверхности межзубного промежутка, верхние, боковые и задние поверхности зубов и поверхности десневого кармана. В альтернативных вариантах осуществления отверстия могут иметь различные размеры и различные формы для обеспечения разных режимов очистки, охвата поверхности и геометрии распыления для корректировки скоростей, плотности и пространственной формы распыляемой струи (полный конус, веер, частичный конус, направленная струя) или для учета состава. Сопла также могут иметь трубчатую форму и/или выступать за пределы LCCM для обеспечения направленного распыления или для распыления в режиме разбрызгивателя для широкого охвата поверхности зубов по аналогии со шланговыми разбрызгивающими системами. Сопла предпочтительно выполнены за одно целое с внутренними стенками LCCM и могут быть встроены во внутренние стенки любым из известных в данной области способов сборки или формования (запрессованные вставки, вставки, выполненные в мембране с использованием механической обработки, вставки, изготовленные с использованием литьевого прессования, и т. д.).
LCCM может быть выполнена из эластомерного материала, такого как этиленвинилацетат (EVA), термопластичного эластомера (TPE) или силикона, чтобы позволять внутренним стенкам двигаться и обеспечивать увеличение охватываемой струей области с минимальными механическими элементами, снижая тем самым требования к объемному расходу для получения оптимальных характеристик и одновременно увеличивая мягкость и гибкость материала для защиты зубов при возникновении прямого контакта с зубами. Гибкая мембрана также позволяет получить приемлемую посадку устройства для большого числа пользователей благодаря ее способности повторять форму зубов. Альтернативно LCCM может быть выполнена из жесткого или полужесткого материала, такого как, без ограничений, термопластик.
Может быть желательно, хотя и необязательно, чтобы LCCM могла перемещаться относительно зубов. Перемещение LCCM и последующее направление сопла во время операции очистки и/или обработки обеспечивают улучшенный охват зубов/десен, минимизируя при этом число сопел/струй текучей среды, необходимых для обеспечения такого охвата для очистки и/или обработки. Это также снижает необходимую общую потребность в потоке текучей среды, что снижает общую потребность в текучей среде и общее затраты устройства, относящиеся к обеспечению соответствующего потока, что приводит к получению меньшего, более легкого и практичного устройства. Это перемещение также позволяет устройству обеспечивать более универсальную посадку для пользователя (LCCM того же размера может использоваться для различных пользователей), одновременно обеспечивая компенсацию незначительного смещения/положения LCCM относительно зубов/десен пользователя.
В некоторых вариантах осуществления перемещение LCCM обеспечивают за счет повышения давления, пульсации и перемещения текучей среды через распределители. В альтернативных вариантах осуществления это перемещение можно обеспечить за счет вибрации, звукового или ультразвукового механизма. Такое перемещение также может быть обеспечено за счет отдельной сети трубок и/или распределителей, сконструированных внутри или присоединенных к LCC, которые могут вмещать или высвобождать текучую среду и/или воздух для создания необходимого перемещения мембраны. Кроме того, перемещение LCCM может быть результатом перемещения челюсти или зубов пользователя. В альтернативном варианте осуществления система перемещения LCCM также может включать в себя механическое перемещение LCCM посредством направленного возвратно-поступательного движения как по направляющей канавке, причем направляющая канавка создается зубами. В другом альтернативном варианте осуществления требуемое перемещение LCCM может быть создано посредством использования одной или множества систем линейных двигателей, которые обеспечивают последовательное перемещение посредством множества пар постоянного магнита с катушкой, размещенных в стратегических положениях на мундштуке, чтобы оптимизировать последовательности очистки и обработки для направления струй и очищающих элементов. В еще одном альтернативном варианте осуществления перемещение может быть создано посредством материалов с эффектом запоминания формы или пьезоэлектриков.
В предпочтительном варианте осуществления система обеспечивает пульсацию различных элементов, в том числе через распределитель, каналы и сопла доставки, вакуумные распределители, каналы и сопла откачки, и посредством возвратно-поступательного движения/изменения направления потока, когда каналы доставки становятся каналами откачки, а каналы откачки - каналами доставки. Пульсация текучей среды приводит к колебаниям давления текучей среды внутри описанных элементов, создавая требуемое перемещение LCCM в соответствии с описанием. LCCM выполнена с возможностью работы со средствами пульсации текучей среды, обеспеченными для создания необходимого перемещения и перемещения/направления сопел в направлениях X, Y и Z за счет комбинации материалов и конфигурации LCCM, при этом по-прежнему обеспечивая необходимые рабочие характеристики, требуемые для минимизации утечки в полость рта, не нарушая структурную целостность мундштука, включая LCCM.
Перемещение/пульсация элементов может быть согласованной или неупорядоченной. Пульсация может быть обеспечена с фиксированной частотой, множеством частот и/или со сдвигом по фазе для отдельных элементов с целью создания требуемого перемещения. Нет необходимости в том, чтобы все элементы пульсировали одновременно. Например, в некоторых случаях может потребоваться пульсация только элементов доставки, тогда как вакуум не пульсирует.
Кроме того, LCCM может включать в себя очищающие элементы и/или разделители, которые будут перемещаться относительно LCCM для оказания какого-либо воздействия на зубы и/или десны. Эти очищающие элементы и/или разделители также могут быть использованы для ограничения перемещения LCCM, если это необходимо для поддержания минимального расстояния между LCCM и зубами и/или деснами в процессе перемещения и установки устройства пользователю. Это обеспечивает минимальное расстояние между соплом, размещенным внутри LCCM, и поверхностью, подлежащей обработке и очистке, предотвращая блокировку сопла и предотвращая доставку и/или удаление текучей среды. При перемещении разделителя во время очистки и/или обработки в процессе перемещения LCCM разделитель не препятствует очистке и/или обработке поверхностей, находящихся в прямом контакте с разделителем, поскольку место взаимодействия на поверхности постоянно изменяется. Кроме того, перемещение разделителя относительно очищаемой/обрабатываемой поверхности может оказывать дополнительное благоприятное воздействие за счет очистки и/или стимуляции контактной поверхности в процессе очистки/обработки аналогично действию, схожему с чисткой зубов или массажем десен.
В альтернативном варианте осуществления LCCM также может включать в себя абразивные элементы, такие как волокна, текстуры, полирующие элементы, добавки (окись кремния и т. п.) и другие геометрические элементы, которые могут быть использованы для выполнения иных требований к очистке/обработке полости рта, а также для обеспечения минимального расстояния между зубами и LCCM для выполнения, без ограничений, обработки и очистки зубов и позиционирования.
В некоторых вариантах осуществления LCCM может содержать средство измерения, которое определяет правильность положения мундштука над зубами в полости рта и которое не позволяет привести в действие устройство, если это положение не будет подтверждено датчиком. Кроме того, если мундштук перемещается или смещается из этого положения в процессе применения, оно незамедлительно прекратит работу. В процесс очистки капы может быть включен переключатель блокировки.
Средства измерения могут быть ручными, как в ручном (-ых) переключателе (ях), таком (-их) как мембранный переключатель или другие переключатели, известные в данной области. Можно также использовать другие контактные и бесконтактные средства измерения, такие как ультразвуковые, магнитные (датчики Холла), частотные, пневматические, емкостные, индуктивные, лазерные, оптические и другие средства и устройства измерения, известные в данной области.
Средство измерения должно быть расположено в приспособлении таким образом, чтобы оно измеряло изменение или генерировало сигнал при расположении пользователем мундштука в приемлемом положении в полости рта и позволяло устройству выполнять соответствующий цикл.
Альтернативные и потенциально лишние средства определения правильности положения и ориентации мундштука заключаются в отслеживании тока и/или мощности, необходимых приводному (-ым) двигателю (-ям). Если величина тока превышает допустимый диапазон, это указывает на то, что мундштук может быть расположен неправильно, блокируя либо доставку текучей среды, либо удаление/откачку текучей среды из LCCM. Если этот ток слишком слабый, то это указывает на отсутствие ограничений для потока откачки или доставки и также может указывать на то, что мундштук находится в неправильном положении в полости рта пользователя, например если пользователь случайно удалил устройство до завершения цикла очистки/обработки или начал цикл при неправильном расположении в полости рта.
LCCM может быть сформирована различными способами, включая, без ограничений, механическую обработку, литьевое прессование, раздувное формование, экструзионное формование, компрессионное формование и/или вакуумное формование. Она также может быть сформирована совместно с распределителем, но с включением схемы распределителя внутрь LCC, и/или напрессована на распределитель для получения единой конструкции с минимальными требованиями к сборке.
В одном варианте осуществления LCCM может быть изготовлена отдельно и затем собрана в единую конструкцию с распределителями с использованием любого числа методик сборки и уплотнения, включая использование адгезивов, эпоксидных компаундов, силиконов, термогерметизацию, ультразвуковую сварку и термоклей. LCCM выполнена таким образом, что при сборке с распределителем она в результате эффективно образует предпочтительную конфигурацию с двумя распределителями без использования каких-либо дополнительных компонентов.
В определенных вариантах осуществления LCCM может также быть выполнена или использована для создания области уплотнения по деснам. В определенных вариантах осуществления внутри LCC создается вакуум, что улучшает посадку мундштука в полости рта с образованием герметичного уплотнения по деснам. В других вариантах осуществления в полости рта за пределами LCCM создается избыточное давление, что улучшает посадку мундштука в полости рта с образованием герметичного уплотнения по деснам. В других вариантах осуществления при первом использовании по периметру мундштука может быть нанесен адгезив наподобие зубопротезного клея для получения индивидуального многоразового упругого герметичного уплотнения при вставке в полость рта конкретного пользователя. Впоследствии адгезив становится упруго закрепленным, чтобы одновременно повторять форму десен и обеспечивать эффективное уплотнение, в том числе при последующих использованиях. В другом варианте осуществления уплотнитель можно наносить, и/или заменять, или утилизировать после каждого применения.
Средства направления также содержат первый распределитель для размещения жидкости и для подачи жидкости в LCC через отверстия в передней внутренней стенке и второй распределитель для размещения жидкости и для подачи жидкости в камеру через отверстия в задней внутренней стенке. Подобная конфигурация предусматривает некоторое число различных вариантов в зависимости от типа проводимой процедуры. Например, при проведении процедуры очистки может быть предпочтительно доставлять струи жидкости в LCC непосредственно на зубы с одной стороны LCC через первый распределитель, а затем откачивать/вытягивать жидкость вокруг зубов с другой стороны LCC во второй распределитель для обеспечения управляемой очистки межзубных промежутков, края и поверхностей десен. Данный поток с одной стороны LCC можно повторять несколько раз пульсирующим действием до изменения направления потока для доставки струй жидкости обратно из второго распределителя и откачивания/вытягивания жидкости через заднюю сторону зубов в первый распределитель в течение периода времени и/или числа циклов. Указанное действие жидкости создает турбулентный, повторяющийся и обратимый поток, таким образом обеспечивая возвратно-поступательное движение жидкости вокруг поверхностей полости рта.
При обработке, предварительной обработке или после обработки может быть предпочтительным доставлять жидкость через один или оба распределителя одновременно, заполнять камеру и покрывать жидкостью зубы на некоторый период времени, и впоследствии по истечении заданного периода времени опорожнять камеру через один или оба распределителя.
В альтернативных вариантах осуществления распределитель может иметь конфигурацию одиночного распределителя, обеспечивающего проталкивание и вытягивание жидкости через те же группы струй одновременно или может иметь любое число отделений распределителя для обеспечения еще большего контроля над доставкой и удалением жидкости при очистке и обработке жидкостью. При использовании конструкции с несколькими распределителями могут также быть использованы распределители только для подачи и только для удаления жидкости. Распределители также могут быть выполнены за одно цело с LCCM и/или находиться внутри нее.
Материалом для распределителя может быть полужесткий термопластик, который сможет обеспечить достаточную жесткость для противостояния сжатию или разрыву при управляемом потоке жидкостей, но при этом обеспечивать некоторую гибкость при установке внутри рта пользователя для введения, уплотнения/расположения и удаления мундштука. Для упрощения процесса изготовления, минимизации числа компонентов и стоимости обработки двойной распределитель формируют в сборе с LCCM. Распределитель может также быть многокомпонентным для обеспечения более мягкого тактильного ощущения для зубов/десен с использованием эластомерных материалов меньшей жесткости, таких как, без ограничений, совместимый термопластичный эластомер (TPE). Распределитель может быть сформирован различными способами, включая, без ограничений, механическую обработку, литьевое прессование, раздувное формование, экструзионное формование, компрессионное формование или вакуумное формование.
Как показано, средства для направления также содержат первый порт для передачи жидкости в первый распределитель и из него и второй порт для передачи жидкости во второй распределитель и из него, а также средство для обеспечения эффективного уплотнения средств для направления внутри полости рта, т. е. уплотнения по деснам. В некоторых вариантах осуществления первый и второй порты могут служить как для передачи жидкости в первый и второй распределители и из них, так и для прикрепления мундштука к средствам для подачи жидкости в мундштук. В других вариантах осуществления средства для направления могут дополнительно включать в себя средства для прикрепления средств для направления к средствам подачи жидкости в средства для направления.
10
12
14
16
18
22
24
31
33
35
20
16
35
33
На ФИГ. 1 схематически изображен вариант осуществления способа и системы в соответствии с настоящим изобретением. Система выполнена с возможностью первоначального сбора свежей слюны перед началом процесса очистки/обработки. На фигуре показана система , компоненты которой включают в себя: резервуар для сбора слюны, резервуар  для подачи текучей среды, средства для направления текучей среды на множество поверхностей полости рта, в данном случае представляющие собой капу или мундштук , насос , клапаны  и  управления потоком и трубки ,  и  для перемещения текучей среды по системе. Переключатель  расположен в мундштуке  или на нем для запуска цикла сбора слюны и очистки/обработки. Трубки  вставляются в трубку .
18
14
14
10
14
10
Насос  может представлять собой поршневой насос, бесклапанный роторный поршневой насос, диафрагменный насос, перистальтический насос, шестеренный насос, роторный насос, поршневой насос двойного действия, лопастный насос или т. п. Резервуар  для подачи текучей среды может быть изготовлен из стекла, пластика или металла. Резервуар  для подачи текучей среды может быть выполнен за одно целое с системой  и может быть заполняемым. В некоторых вариантах осуществления резервуар  для подачи текучей среды может представлять собой сменный резервуар для подачи текучей среды, такой как кассета для однократного или многократного применения, соединенная с возможностью отсоединения с системой .
14
31
33
35
16
В некоторых вариантах осуществления резервуар  для подачи текучей среды и/или трубки ,  и  могут включать в себя источник тепла для предварительного нагревания текучей среды перед направлением в мундштук  для использования на поверхностях полости рта. Температура жидкости должна поддерживаться в диапазоне, обеспечивающем эффективность и комфорт для пользователя при применении.
16
10
31
33
16
Капа , более подробно описанная ниже в настоящем документе, может быть выполнена за одно целое или присоединена с возможностью отсоединения к системе  с помощью трубок ,  и дополнительных средств крепления (не показаны). Она может быть одно- или двухсторонней и иметь внутренние, легко очищаемые фильтры для захвата частиц пищи. При размещении внутри полости рта, например вокруг зубов и десен, мундштук  формирует надежную посадку или плотно прижиматься к деснам и включает в себя средства для направления текучей среды к поверхностям полости рта, например поверхностям зубов.
16
33
18
22
12
14
35
24
31
18
16
В процессе сбора слюны собранная в мундштук  слюна протекает через трубку , насос  и клапан  потока в резервуар  для сбора слюны. Во время цикла очистки/обработки текучая среда, содержащаяся в резервуаре  для подачи текучей среды, протекает через трубку , клапан  управления потоком, поступает в трубку  и протекает через насос  в мундштук .
16
14
31
10
В некоторых вариантах осуществления во время цикла очистки/обработки текучая среда из мундштука  возвращается в резервуар  для подачи текучей среды, протекая через трубку . Это позволяет системе  использовать меньший объем текучей среды для обработки/очистки.
10
14
16
14
35
24
31
18
16
14
31
14
31
16
14
31
18
24
35
18
В других вариантах осуществления система  имеетсредства обеспечения возвратно-поступательного движения текучей среды между резервуаром  для подачи текучей среды и мундштуком . В данном варианте осуществления во время цикла очистки/обработки текучая среда, содержащаяся в резервуаре  для подачи текучей среды, протекает через трубку , клапан  управления потоком, поступает в трубку  и протекает через насос  в мундштук  и возвращается в резервуар  для подачи текучей среды, протекая через трубку . Впоследствии направление потока изменяется на обратное, и текучая среда, содержащаяся в резервуаре  для подачи текучей среды, протекает через трубку  в мундштук  и возвращается в резервуар  для подачи текучей среды, протекая через трубку ,насос , клапан  управления потоком и трубку . В некоторых вариантах осуществления направление потока изменяется на обратное путем изменения направления потока насоса , например, при применении шестеренного насоса.
10
20
10
16
Действиями системы  по сбору слюны и очистке/обработке может управлять логическая схема, которая может включать в себя программу для запуска сбора слюны при активации переключателя  посредством кусательного движения, а после завершения сбора слюны запуска цикла очистки/обработки. В вариантах осуществления, в которых используется возвратно-поступательное движение текучей среды для очистки/обработки, программа выполняет цикл возвратно-поступательного движения, чтобы запускать возвратно-поступательное движение текучей среды вокруг зубов, тем самым обеспечивая благоприятное воздействие на полость рта, например очистку зубов. Наконец, система  имеет программу опорожнения мундштука  по окончании цикла возвратно-поступательного движения и цикл самоочистки для очистки системы между применениями или в заранее заданные моменты времени автоматической очистки.
10
16
В состав системы  может также входить не показанная на фигуре передняя панель с индикаторными лампами. Индикаторы могут включать, без ограничений, индикаторы включения, заполнения, выполнения программы возвратно-поступательного движения, опорожнения системы, результата очистки или обратной связи, а также проведения цикла самоочистки. В вариантах осуществления, в которых текучую среду предварительно нагревают до направления в капу , также можно применять подсветку для указания того, что жидкость имеет надлежащую температуру для применения.
10
16
16
16
Один способ применения системы  для сбора слюны и очистки/обработки зубов включает несколько стадий. На первой стадии пользователь располагает капув полости рта вокруг зубов и области десен. Пользователь плотно устанавливает капу, таким образом обеспечивая надлежащую посадку или уплотнение между деснами, зубами и капой . При использовании системы в соответствии с изобретением пользователь прикусывает мундштук, активируя переключатель в мундштуке для запуска системы. Весь способ реализуется следующим образом:
10
16
20
24
22
18
16
33
18
22
12
1. Система  приводится в действие, когда пользователь прикусывает мундштук , активируя переключатель  для запуска сбора слюны из полости рта. Клапан  управления потоком закрыт, а клапан  управления потоком открыт. Насос  начинает забирать слюну, собранную в капу  через трубку , насос  и клапан  управления потоком, при этом слюна собирается в резервуаре  для сбора слюны.
10
16
22
24
18
14
35
24
33
18
16
2. После завершения сбора слюны система  приводится в действие для начала подачи текучей среды для очистки/обработки в капу . Клапан  управления потоком закрыт, а клапан  управления потоком открыт. Насос  начинает забирать текучую среду для очистки/обработки из резервуара  для подачи текучей среды посредством трубки  через клапан  управления потоком, трубку  инасос . В капу  подают текучую среду для очистки/обработки.
3. Очистку/обработку продолжают до истечения требуемого времени.
10
10
16
16
16
В альтернативном способе применения системы  для сбора слюны и очистки/обработки зубов, в котором текучая среда для очистки/обработки подается возвратно-поступательным движением через систему , пользователь размещает капу  в полости рта вокруг зубов и области десен. Пользователь плотно устанавливает капу, таким образом обеспечивая надлежащую посадку или уплотнение между деснами, зубами и капой . Пользователь прикусывает мундштук, активируя переключатель в мундштуке для запуска системы. Весь способ реализуется следующим образом:
10
16
20
24
22
18
16
33
18
22
12
1. Система  приводится в действие, когда пользователь прикусывает мундштук , активируя переключатель  для запуска сбора слюны из полости рта. Клапан  управления потоком закрыт, а клапан  управления потоком открыт. Насос  начинает забирать слюну, собранную в капу  через трубку , насос  и клапан  управления потоком, при этом слюна собирается в резервуаре  для сбора слюны.
10
16
22
24
18
14
35
24
33
18
16
16
31
14
2. После завершения сбора слюны система  приводится в действие для начала подачи текучей среды для очистки/обработки в капу . Клапан  управления потоком закрыт, а клапан  управления потоком открыт. Насос  начинает забирать текучую среду для очистки/обработки из резервуара  для подачи текучей среды посредством трубки  через клапан  управления потоком, трубку  инасос . В капу  подают текучую среду для очистки/обработки. Впоследствии текучая среда для очистки/обработки вытягивается из капы  через трубку  и собирается в резервуаре  для подачи текучей среды.
18
22
24
18
16
33
18
35
24
14
31
16
18
3. Для обеспечения возвратно-поступательного движения текучей среды для очистки направление потока текучей среды изменяется на обратное путем изменения направления потока в насосе . Клапан  управления потоком остается закрытым, а клапан  управления потоком остается открытым. Насос  начинает нагнетать текучую среду для очистки/обработки из капы  по трубке  через насос , трубку  и клапан  управления потоком в резервуар  для подачи текучей среды. Впоследствии текучая среда для очистки/обработки всасывается через трубку  и подается в капу  с помощью насоса , таким образом завершая один цикл возвратно-поступательного движения.
4. Стадии 2 и 3 повторяются (с изменением направления потока на обратное) для каждого цикла возвратно-поступательного движения.
5. Стадия 4 повторяется до истечения заданного времени очистки/обработки или до завершения требуемого числа циклов возвратно-поступательного движения.
Следует отметить, что между стадиями 2 и 3 возможна задержка (в любом направлении или в обоих направлениях) для обеспечения времени обработки, в течение которого текучая среда может находиться в контакте с зубами без потока.
50
52
54
55
56
58
59
62
71
73
75
77
60
56
На ФИГ. 2 схематически изображен альтернативный вариант осуществления системы и способа в соответствии с настоящим изобретением. Система выполнена с возможностью первоначального сбора свежей слюны перед началом процесса очистки/обработки. На фигуре показана система , компоненты которой включают в себя: резервуар  для сбора слюны, резервуары  и  для подачи текучей среды, средства для направления текучей среды на множество поверхностей полости рта, в данном случае представляющие собой капу или мундштук , насосы  и , клапан  управления потоком и трубки , ,  и  для перемещения текучей среды по системе. Переключатель  расположен в мундштуке  или на нем для запуска цикла сбора слюны и очистки/обработки.
58
59
54
55
54
55
50
54
55
54
55
50
Насосы  и  могут представлять собой поршневые насосы, бесклапанные роторные поршневые насосы, диафрагменные насосы, перистальтические насосы, шестеренные насосы, роторные насосы, поршневые насосы двойного действия, лопастные насосы или т. п. Резервуары  и  для подачи текучей среды могут быть изготовлены из стекла, пластика или металла. Резервуары  и  для подачи текучей среды могут быть выполнены за одно целое с системой  и могут быть заполняемыми. В некоторых вариантах осуществления резервуары  и для подачи текучей среды могут представлять собой сменные резервуары  и  для подачи текучей среды, такие как кассеты для однократного или многократного применения, соединенные с возможностью отсоединения с системой .
54
55
71
73
75
77
56
В некоторых вариантах осуществления резервуарыи  для подачи текучей среды и/или трубки трубки , ,  и  могут включать в себя источник тепла для предварительного нагревания текучей среды перед направлением в мундштук  для использования на поверхностях полости рта. Температура жидкости должна поддерживаться в диапазоне, обеспечивающем эффективность и комфорт для пользователя при применении.
56
50
71
73
56
Капа , более подробно описанная ниже в настоящем документе, может быть выполнена за одно целое или присоединена с возможностью отсоединения к системе  с помощью трубок ,  и дополнительных средств крепления (не показаны). Она может быть одно- или двухсторонней и иметь внутренние, легко очищаемые фильтры для захвата частиц пищи. При размещении внутри полости рта, например вокруг зубов и десен, мундштук  формирует надежную посадку или плотно прижиматься к деснам и включает в себя средства для направления текучей среды к поверхностям полости рта, например поверхностям зубов.
56
73
58
62
52
54
55
71
75
56
59
56
В процессе сбора слюны собранная в мундштук  слюна протекает через трубку , насос  и клапан  потока в резервуар  для сбора слюны. Во время цикла очистки/обработки текучая среда, содержащаяся в резервуарах  и для подачи текучей среды, протекает через трубки  и  в мундштук . Насос  используют для перекачивания текучей среды для очистки/обработки в мундштук .
56
54
55
71
75
50
50
В данном варианте осуществления во время цикла очистки/обработки текучая среда из мундштука  может возвращаться в резервуары  и  для подачи текучей среды, протекая через трубки  и . Это позволяет системе  использовать небольшие объемы текучей среды для очистки/обработки. Объемы текучей среды для очистки/обработки, используемой системой , могут составлять менее около 40 мл, или менее около 30 мл, или менее около 20 мл, или менее около 10 мл.
59
54
77
59
55
55
75
56
56
71
54
54
55
56
В одном варианте осуществления насос  забирает текучую среду, содержащуюся в резервуаре  для подачи текучей среды, через трубку , насос  и в резервуар  для подачи текучей среды. Впоследствии жидкость, содержащаяся в резервуаре  для подачи текучей среды, принудительно перемещается через трубку  в мундштук . Текучая среда, содержащаяся в мундштуке , принудительно перемещается через трубку  в резервуар  для подачи текучей среды. Текучая среда для очистки/обработки продолжает циркулировать через резервуар  для подачи текучей среды, резервуар  для подачи текучей среды и мундштук .
59
55
77
59
54
54
56
56
75
55
55
54
56
В другом варианте осуществления насос  забирает текучую среду, содержащуюся в резервуаре  для подачи текучей среды, через трубку , насос  и в резервуар  для подачи текучей среды. Впоследствии текучая среда, содержащаяся в резервуаре  для подачи текучей среды, принудительно перемещается через трубку1 в мундштук . Текучая среда, содержащаяся в мундштуке , принудительно перемещается через трубку  в резервуар  для подачи текучей среды. Текучая среда для очистки/обработки продолжает циркулировать через резервуар  для подачи текучей среды, резервуар  для подачи текучей среды и мундштук .
50
54
55
56
59
54
77
59
55
55
75
56
56
71
54
59
55
77
59
54
54
71
56
56
75
55
59
В еще одном варианте осуществления система  имеетсредства обеспечения возвратно-поступательного движения текучей среды между резервуарами  и  для подачи текучей среды и мундштуком . Во время цикла очистки/обработки насос  сначала может быть установлен на забор текучей среды, содержащейся в резервуаре  для подачи текучей среды, через трубку , насос  и в резервуар  для подачи текучей среды. Впоследствии текучая среда, содержащаяся в резервуаре  для подачи текучей среды, принудительно перемещается через трубку  в мундштук . Текучая среда, содержащаяся в мундштуке , принудительно перемещается через трубку  в резервуар  для подачи текучей среды. Впоследствии направление потока меняется на противоположное, а насос  сначала может быть установлен на забор текучей среды, содержащейся в резервуаре  для подачи текучей среды, через трубку , насос  и в резервуар  для подачи текучей среды. Впоследствии текучая среда, содержащаяся в резервуаре  для подачи текучей среды, принудительно перемещается через трубку  в мундштук . Текучая среда, содержащаяся в мундштуке , принудительно перемещается через трубку  в резервуар  для подачи текучей среды. В некоторых вариантах осуществления направление потока изменяется на обратное путем изменения направления потока насоса , например, при применении шестеренного насоса.
50
60
50
56
Действиями системы  по сбору слюны и очистке/обработке может управлять логическая схема, которая может включать в себя программу для запуска сбора слюны при активации переключателя  посредством кусательного движения, а после завершения сбора слюны запуска цикла очистки/обработки. В вариантах осуществления, в которых используется возвратно-поступательное движение текучей среды для очистки/обработки, программа выполняет цикл возвратно-поступательного движения, чтобы запускать возвратно-поступательное движение текучей среды вокруг зубов, тем самым обеспечивая благоприятное воздействие на полость рта, например очистку зубов. Наконец, система  имеет программу опорожнения мундштука  по окончании цикла возвратно-поступательного движения и цикл самоочистки для очистки системы между применениями или в заранее заданные моменты времени автоматической очистки.
50
56
Как было упомянуто в описаниях вариантов осуществления, изображенных на Фиг. 1, в систему  также может быть встроена передняя панель со световыми индикаторами. Индикаторы могут включать, без ограничений, индикаторы включения, заполнения, выполнения программы возвратно-поступательного движения, опорожнения системы, результата очистки или обратной связи, а также проведения цикла самоочистки. В вариантах осуществления, в которых текучую среду предварительно нагревают перед направлением в капу , также можно применять подсветку для указания того, что текучая среда имеет надлежащую температуру для применения.
50
56
56
56
Один способ применения системы  для сбора слюны и очистки/обработки зубов включает несколько стадий. На первой стадии пользователь располагает капув полости рта вокруг зубов и области десен. Пользователь плотно устанавливает капу, таким образом обеспечивая надлежащую посадку или уплотнение между деснами, зубами и капой . При использовании системы в соответствии с изобретением пользователь прикусывает мундштук, активируя переключатель в мундштуке для запуска системы. Весь способ реализуется следующим образом:
50
56
60
62
58
56
73
58
62
52
1. Система  приводится в действие, когда пользователь прикусывает мундштук , активируя переключатель  для запуска сбора слюны из полости рта. Открывается клапан  управления потоком. Насос  начинает забирать слюну, собранную в капу  через трубку , насос  и клапан  управления потоком, при этом слюна собирается в резервуаре  для сбора слюны.
50
56
62
59
54
77
59
55
55
75
56
56
71
54
2. После завершения сбора слюны система  приводится в действие для начала подачи текучей среды для очистки/обработки в капу . Закрывается клапан  управления потоком. Насос  забирает текучую среду, содержащуюся в резервуаре  для подачи текучей среды через трубку , насос  и в резервуар  для подачи текучей среды, принудительно перемещая текучую среду из резервуара  для подачи текучей среды через трубку  в мундштук . Текучая среда, содержащаяся в мундштуке , принудительно перемещается через трубку  в резервуар  для подачи текучей среды.
3. Очистку/обработку продолжают до истечения требуемого времени.
59
55
54
55
56
Естественно, если насос  настроен на забор текучей среды из резервуара  для подачи текучей среды, описанныевышестадии аналогичны, за исключением направления потока из резервуаров  и  для подачи текучей среды и мундштука .
50
50
56
56
56
В альтернативном способе применения системы  для сбора слюны и очистки/обработки зубов, в котором текучая среда для очистки/обработки подается возвратно-поступательным движением через систему , пользователь размещает капу  в полости рта вокруг зубов и области десен. Пользователь плотно устанавливает капу, таким образом обеспечивая надлежащую посадку или уплотнение между деснами, зубами и капой . Пользователь прикусывает мундштук, активируя переключатель в мундштуке для запуска системы. Весь способ реализуется следующим образом:
50
56
60
62
58
56
73
58
62
52
1. Система  приводится в действие, когда пользователь прикусывает мундштук , активируя переключатель  для запуска сбора слюны из полости рта. Открывается клапан  управления потоком. Насос  начинает забирать слюну, собранную в капу  через трубку , насос  и клапан  управления потоком, при этом слюна собирается в резервуаре  для сбора слюны.
50
56
62
59
54
77
59
55
55
75
56
56
71
54
2. После завершения сбора слюны система  приводится в действие для начала подачи текучей среды для очистки/обработки в капу . Закрывается клапан  управления потоком. Насос  забирает текучую среду, содержащуюся в резервуаре  для подачи текучей среды через трубку , насос  и в резервуар  для подачи текучей среды, принудительно перемещая текучую среду из резервуара  для подачи текучей среды через трубку  в мундштук . Текучая среда, содержащаяся в мундштуке , принудительно перемещается через трубку  в резервуар  для подачи текучей среды.
59
22
59
55
77
59
54
54
71
56
56
75
55
3. Для обеспечения возвратно-поступательного движения текучей среды для очистки направление потока текучей среды изменяется на обратное путем изменения направления потока в насосе . Клапан  управления потоком остается закрытым. Насос  забирает текучую среду, содержащуюся в резервуаре  для подачи текучей среды через трубку , насос  и в резервуар  для подачи текучей среды, принудительно перемещая текучую среду из резервуара  для подачи текучей среды через трубку  в мундштук . Текучая среда, содержащаяся в мундштуке , принудительно перемещается через трубку  в резервуар  для подачи текучей среды, таким образом завершая один цикл возвратно-поступательного движения.
4. Стадии 2 и 3 повторяются (с изменением направления потока на обратное) для каждого цикла возвратно-поступательного движения.
5. Стадия 4 повторяется до истечения заданного времени очистки/обработки или до завершения требуемого числа циклов возвратно-поступательного движения.
Следует отметить, что между стадиями 2 и 3 возможна задержка (в любом направлении или в обоих направлениях) для обеспечения времени обработки, в течение которого текучая среда может находиться в контакте с зубами без потока.
100
100
100
112
114
116
118
156
132
116
134
118
132
134
142
144
100
112
На ФИГ. 3 показан вид в перспективе сверху первого варианта осуществления средств для направления текучей среды или жидкости на множество поверхностей в полости рта, например капы , в соответствии с настоящим изобретением. На ФИГ. 4 показан вид в перспективе снизу капы , изображенной на ФИГ. 3. На фигурах показана капа  с внешней передней стенкой , внешней задней стенкой , внутренней передней стенкой , внутренней задней стенкой  и основной мембраной, например прикусной пластиной . Прорези  для выпуска струи внутренней передней стенки размещены на внутренней передней стенке , а прорези  для выпуска струи внутренней задней стенки размещены на внутренней задней стенке . Показанные на ФИГ. 3 и 4 прорези  для выпуска струи внутренней передней стенки и прорези  для выпуска струи внутренней задней стенки представляют собой лишь один вариант осуществления прорезей для выпуска струи. Первый порт  и второй порт  входят в капу  через внешнюю переднюю стенку .
100
100
На ФИГ. 3 и 4 изображен вариант осуществления капы , в котором верхние и нижние зубы и/или область десен пользователя по существу одновременно контактируют с жидкостью для достижения требуемого благоприятного эффекта. Следует понимать, что в других вариантах осуществления капа  может быть выполнена таким образом, чтобы осуществлялась очистка и/или обработка только верхних или только нижних зубов и/или области десен пользователя.
100
146
112
116
148
114
118
154
116
118
156
На ФИГ. 5 и 6 показаны соответственно вертикальные и горизонтальные виды в разрезе капы , изображенной на ФИГ. 3. На фигурах показан первый распределитель , определяемый как пространство, ограниченное внешней передней стенкой  и внутренней передней стенкой . Второй распределитель  определяется как пространство, ограниченное внешней задней стенкой  и внутренней задней стенкой . Контактирующая с жидкостью камера (LCC)  образована внутренней передней стенкой , внутренней задней стенкой  и основной мембраной .
146
142
154
132
144
134
148
144
154
154
148
144
154
134
142
132
146
142
В одном варианте осуществления работы жидкость поступает в первый распределитель  через первый порт  под действием давления и впоследствии поступает в LCC  через прорези  для выпуска струи внутренней передней стенки. Во втором порту  создается вакуум для отсасывания жидкости через прорези  для выпуска струи внутренней задней стенки во второй распределитель  и, наконец, во второй порт . В данном варианте осуществления струи жидкости сначала направляются на передние поверхности зубов и/или области десен с одной стороны LCC , проходят через, между и вокруг поверхностей зубов и/или области десен с другой стороны LCC  и поступают во второй распределитель для обеспечения управляемой очистки или обработки межзубных промежутков, края и поверхности области десен. Затем направление потока в распределителях изменяется на обратное. Очищающая жидкость под давлением поступает во второй распределитель  через второй порт  и впоследствии в LCC  через прорези для выпуска струи внутренней задней стенки. В первом порту  создается вакуум для отсасывания жидкости через прорези  для выпуска струи внутренней передней стенки в первый распределитель  и, наконец, в первый порт . Во второй части данного варианта осуществления струи жидкости направляются на задние поверхности зубов и/или области десен и проходят через, между и вокруг поверхностей зубов и/или области десен. Попеременное создание давления и вакуума в течение нескольких циклов создает турбулентный, повторяющийся и обратимый поток, обеспечивая возвратно-поступательное движение жидкости вокруг множества поверхностей полости рта для по существу одновременного приведения поверхностей полости рта в контакт с жидкостью, таким образом обеспечивая требуемый благоприятный эффект.
154
154
146
142
148
144
154
132
134
154
146
142
148
144
132
134
146
148
В другом варианте осуществления может быть предпочтительным доставлять жидкость через один или оба распределителя одновременно, заполнять LCC  и покрывать жидкостью зубы на некоторый период времени, а затем по истечении заданного периода времени опорожнять LCC  через один или оба распределителя. В данном случае жидкость для очистки и обработки одновременно поступает под давлением в первый распределитель  через первый порт  и во второй распределитель  через второй порт , а впоследствии в LCC  одновременно через прорези  для выпуска струи внутренней передней стенки и прорези  для выпуска струи внутренней задней стенки. Для опорожнения LCC  одновременно создают вакуум в первом распределителе  через первый порт  и во втором распределителе  через второй порт . Жидкость для очистки или обработки засасывается через прорези  для выпуска струи внутренней передней стенки и прорези  для выпуска струи внутренней задней стенки в первый распределитель  и во второй распределитель .
146
148
Возможна также доставка различных жидких композиций в первый распределитель  и во второй распределитель . Различные жидкие композиции могут впоследствии смешиваться в LCC для повышения эффективности очистки или эффектов обработки.
Уплотнение по деснам
Уплотнение по деснам образует нижний участок LCCM и контактирует с тканью десны таким образом, чтобы очистить область десен, включая поддесневой карман. В одном варианте осуществления оно обеспечивает позиционирование мундштука по отношению к полости рта и зубам и создает относительно изолированную среду с минимальной/допустимой утечкой во время работы, при этом выполнено с возможностью сведения к минимуму риска возникновения рвотного рефлекса и обеспечения комфорта для пользователя. В одном варианте осуществления уплотнение по деснам создается за счет сцепления силами трения и сжатия эластомерного материала с десной. Это уплотнение усиливается в процессе откачки находящейся внутри жидкости и в течение циклов очистки и обработки. Уплотнение также выполняет функцию вспомогательного механизма для присоединения и сборки распределителя с LCCM. В отношении размера и формы десневого уплотнения предпочтительно используют три стандартных универсальных размера (малый, средний и большой), но они выполнены с возможностью обеспечения различных уровней индивидуальной настройки под конкретного пользователя для обеспечения комфорта и эффективности очистки/обработки. Эти размеры сопряжены с тремя базовыми размерами распределителя и компонентов LCCM.
Альтернативные варианты осуществления для создания уплотнения по деснам включают следующее и могут быть использованы в комбинации друг с другом или с вышеуказанным вариантом осуществления.
Вариант осуществления № 1
Мундштук расположен внутри полости рта и на десне. Уплотнение и положение фиксируются относительно зубов и десен при воздействии небольшого кусательного давления на опоры/установочные блоки. Мундштук изготовлен из одного материала или комбинации материалов различной жесткости и упругости. В предпочтительном варианте осуществления мундштук H-образной формы имеет гибкие стенки (вертикальные края «H») с мягким, упругим прокладочным материалом (закрытопористый силикон, уплотнение с гелевым наполнителем и т. д.) на концах каждой ножки «H». Горизонтальная пластина «H» включает в себя прикусные блоки/опоры для установки мундштука в положениях X, Y и/или Z относительно зубов и десен. После установки мундштука в полости рта смыкание верхней и нижней челюстей для взаимодействия с прикусными блоками обеспечивает надежное и жесткое расположение мундштука по отношению к полости рта, при этом обеспечивается взаимодействие прокладочного материала с десневым материалом для обеспечения эффективного уплотнения и формирования полости для очистки, обработки и/или диагностики в течение всей продолжительности работы.
Вариант осуществления № 2
Усилие, прилагаемое к мундштуку для перемещения боковых стенок вовнутрь, обеспечивает уплотнение мягкого упругого края на ткани десны. Мундштук, аналогичный мундштуку, описанному в варианте осуществления № 1, также обеспечивает активный элемент блокировки для улучшения уплотнения. Один из возможных вариантов реализации этого требует наличия полой секции, сформированной внутри горизонтальной ножки и между некоторыми или всеми опорами между верхней и нижней секциями мундштука, когда устройство не находится в сцепленном состоянии. После размещения мундштука в полости рта пользователь прикусывает и сдавливает полую секцию, которая впоследствии сжимается так, что все прикусные блоки находятся в контакте. Это, в свою очередь, приводит к тому, что внешние стенки (участки вертикальных ножек) заворачиваются вовнутрь к ткани десны. Упругая прокладка, присоединенная к этим стенкам, сцепляется и прижимается к десне, создавая уплотнение и камеру для очистки, диагностики и/или обработки, окружающую верхние и нижние зубы.
Вариант осуществления № 3
После установки мундштука в полости рта для создания уплотнения по деснам и полости пневматический эластичный баллон надувают или нагнетают давление в нем. Мундштук, аналогичный описанному в варианте осуществления № 1, также может обеспечивать активное уплотнение посредством надувания эластичного баллона или эластичных баллонов внутри мундштука. Впоследствии воздух также можно использовать для очистки и/или сушки зубов/полости и/или обработки (газом и/или захваченными частицами в газе) для обработки, очистки и/или диагностики.
Вариант осуществления № 4
После установки мундштука в полости рта для создания уплотнения по деснам и полости гидравлический эластичный баллон надувают или нагнетают давление в нем. Мундштук, аналогичный описанному в варианте осуществления № 1, также может обеспечивать активное уплотнение посредством нагнетания давления в эластичный (-ые) баллон (-ы) внутри мундштука. Впоследствии жидкую композицию можно также использовать для очистки и/или обработки зубов и/или ткани десны вместе с газом или захваченными частицами или без них для очистки, обработки или диагностики.
Вариант осуществления № 5
После расположения мундштука в полости рта создается уплотнение за счет изменения пластичности материала, входящего в контакт с десной, с расширением материала или без него для создания уплотнения вокруг десен посредством поглощения жидкости (использования гидрогеля и т. д.).
Вариант осуществления № 6
После установки мундштука в полости рта нитаноловая проволока или другие материалы с эффектом запоминания формы, встроенные в мундштук, заставляют боковые стенки сцепляться с десной вследствие изменения температуры тела в полости рта, создавая надежное уплотнение с тканью десны.
Вариант осуществления № 10
Пенообразный материал сначала или альтернативно во время каждого использования экструдируют в область мундштука для создания уплотнения мундштука и последующей очистки, обработки и диагностики полости.
Вариант осуществления № 11
Для обеспечения плотного прилегания к десневой ткани при многократном или каждом применении мундштука предусмотрена одноразовая или растворимая вставка.
Вариант осуществления № 12
На контактной поверхности уплотнения по деснам содержится адгезив, который может реагировать со слюной или водой. Адгезив обеспечивает потенциальное улучшение уплотнения и может быть предназначен для однократного или многократного применения в зависимости от состава. Систему уплотнения можно использовать с любой комбинацией других описанных систем уплотнения.
Вариант осуществления № 13
Уплотнение по деснам создается за счет комбинации материала на контактной области и геометрической структуры на границе раздела, что создает эффект, подобный всасыванию, в контактной области уплотнения (присоска) путем создания вакуума в этой области во время сцепления.
Вариант осуществления № 14
Область уплотнения по деснам может быть изготовлена и адаптирована под рот пользователя с помощью деформируемого материала, который можно помещать и располагать относительно десны, после чего он приобретает постоянную форму для пользователя. Это может быть достигнуто путем кипячения и размещения во рту и прижатия к десне путем смыкания челюсти и/или схожим способом с последующим удалением из полости рта (по аналогии с зубной капой). По мере охлаждения материал уплотнения принимает постоянную форму.
Вариант осуществления № 15
Область уплотнения по деснам может быть создана путем взятия стандартного или полустандартного эластичного баллона и помещения его в полость рта в непосредственной близости с требуемой контактной областью уплотнения по деснам. Впоследствии данный эластичный баллон можно заполнять и направленно поддерживать так, чтобы он взаимодействовал и повторял форму десны. В качестве заполняющего материала используют быстро отверждающийся материал, который должен быть способен обеспечивать индивидуальную форму уплотнения, которую затем может многократно использовать этот конкретный пользователь. Баллон может быть изготовлен из ТПЭ и/или тонкого материала на силиконовой основе, а в качестве заполняющего материла может быть использован материал, отверждающийся при комнатной температуре (RTV), эпоксидная смола, полиуретан или аналогичный материал для обеспечения жесткой, полужесткой или гибкой постоянной формы при отверждении или застывании.
В предпочтительном варианте осуществления эффективное уплотнение по деснам представляет собой контактное уплотнение, созданное геометрической формой нижнего края LCCM, соприкасающегося с десной. Нижний край LCCM предпочтительно является гибким, чтобы обеспечивать соответствие различным поверхностям десен пользователя ниже края десны и вдоль точек контакта. Этот участок также должен быть достаточно мягким, чтобы не вызывать истирания или повреждения области десен для обеспечения комфорта для пользователя, сохраняя при этом эффективное уплотнение. В предпочтительной геометрической форме контактная область LCCM обеспечивает радиальную и/или изогнутую гладкую поверхность для обеспечения точки контакта и комфортного уплотнения. Предпочтительным материалом для этого края является силикон с низкой твердостью по дюрометру (менее 100 Ra, а более предпочтительно от 15 Ra до 70 Ra) благодаря его долговечности и исходным характеристикам, но также он может быть мягким и/или гибким материалом, таким как TPE и другие материалы, известные в данной области.
Эффективное уплотнение формируется в сочетании с работой вакуума и удалением слюны из LCC, что позволяет втягивать остаточную жидкость из универсального прибора обратно в LCC и портативное устройство для последующего удаления.
Компоненты
В целом система будет по существу модульной, поэтому субъект может легко заменять отдельные компоненты. Причины замены включают, без ограничений, износ, неисправность и биологическую опасность. Некоторые компоненты также могут быть одноразовыми и по существу сменными (повторно заправляемые картриджи и т. п.), являясь, таким образом, модульными и легко заменяемыми пользователем.
Насосная система
В одном варианте осуществления жидкость может подаваться из резервуара в рукоятку мундштука или основную станцию посредством насоса с электропитанием. Насос может быть способен отвечать на входной сигнал логической системы (искусственный интеллект или ИИ) для изменения давления, времени цикла (для каждой стадии и процесса в целом), требования о возвратно-поступательном движении и/или времени, направления потока, скорости/давления жидкости, характеристик продувки и т. п. Насосы могут представлять собой поршневые насосы, бесклапанные роторные поршневые насосы, диафрагменные насосы, перистальтические насосы, шестеренные насосы, роторные насосы, поршневые насосы двойного действия, лопастные насосы и т. п. В альтернативном варианте осуществления систему также может приводить в движение заряженный пневматический цилиндр или воздушный компрессор. Время цикла для всего процесса, время цикла для каждой отдельной стадии и скорость потока для каждой отдельной стадии цикла могут варьироваться и потенциально могут быть адаптированы для каждого конкретного пользователя/дня недели/состояния полости рта. В различных вариантах предложения системы также можно изменять объем жидкости, подаваемой за один ход поршня или в течение некоторого периода времени, в зависимости от потребностей конкретного пользователя и конкретных требований к обработке. Насосная система может находиться в рукоятке или в основной станции. Объем жидкости может быть относительно большим для обеспечения эффекта пульсации жидкости в мундштуке. В альтернативном варианте осуществления насос доставляет постоянный поток с небольшими пульсациями или без них. Направление жидкости в мундштук и из него можно изменять на обратное путем изменения направления вращения двигателя в бесклапанном роторном насосе, шестеренном насосе или других средствах. Система приведения в движение жидкости не запустится до тех пор, пока мундштук не будет надлежащим образом вставлен и плотно прижат к деснам. Система автоматически прекратит подачу и удаление остатков жидкости изо рта после извлечения мундштука (нарушение герметичности уплотнения по деснам) изо рта. Это позволит пользователю безопасно повысить концентрации активных ингредиентов в составе для очистки/обработки. Система не запустится до тех пор, пока мундштук не будет герметично уплотнен по деснам. В одном варианте осуществления насосная система полностью размещена в рукоятке, а в другом размещена в основной станции.
Управление клапанами/жидкостью и вход/выход жидкости
При использовании варианта осуществления мундштука, в котором мундштук имеет одно впускное и одно выпускное отверстие, может быть желательным изменять направление потока, поступающего в мундштук. Направление потока жидкости через зубы изменяется на противоположное путем изменения направления входного и выходного потоков в мундштук, тем самым повышая эффективность и сенсорные эффекты процесса очистки. Мундштук может иметь сопла на противоположных сторонах зубов, в которых с одной стороны струи подаются под давлением, а с противоположной стороны создается отрицательная разность давлений. Это приводит к принудительному перемещению жидкости через/между зубами. Впоследствии в каждой группе сопел поток меняется на противоположный для перемещения жидкости через зубы в противоположном направлении. Впоследствии жидкость может совершать возвратно-поступательные движения вперед и назад. Направление потока может быть изменено на обратное и/или возвратно-поступательное путем изменения направления специального насоса, такого как шестеренный насос или бесклапанный роторный насос. Другой вариант осуществления включает в себя, без ограничений, реверсивные обратные клапаны, причем положение обратных клапанов относительно насоса является обратным, что приводит к изменению направления потока в системе на обратное. Другой вариант осуществления включает в себя два управляющих 3-ходовых клапана с логической (ИИ) системой, которая при приведении в действие меняет направление потока на обратное. Дополнительный вариант осуществления имеет логическую (ИИ) систему для одного управляющего 4-ходового клапана с одним входом от насоса, возвратом в насос и двумя выходами в мундштук, которые при необходимости могут изменять направление потока на обратное. Другой вариант осуществления включает в себя расположение трубок так, чтобы блокировать с помощью запорных клапанов поток на конкретные трубки, чтобы изменять направление потока системы на обратное. Другой вариант осуществления включает разработку распределительной коробки управления жидкостью, которая соединяет две трубки на одной стороне коробки с двумя трубками на противоположной стороне коробки. В одном положении поток жидкости движется непосредственно по коробке от одной лежащей на одной прямой трубки к другой, а в другом положении поток жидкости перемещается в направлении Х, при этом направления потока жидкости пересекаются в распределительной коробке. В другом варианте осуществления возвратно-поступательное движение потока осуществляется с помощью поршневого насоса двойного действия, причем поток постоянно движется вперед и назад между двумя головками поршневого насоса.
В одном варианте осуществления система управления жидкостью полностью размещена в рукоятке, а в другом варианте осуществления система управления жидкостью размещена в основной станции. Трубки, используемые в системе, должны выдерживать как давление, так и вакуум.
Один или более типов жидкости могут быть доставлены из отдельных резервуаров через мундштук по отдельности или в комбинации. Можно использовать любую комбинацию и концентрацию. Резервуары могут находиться в рукоятке или в основной станции.
Система может включать в себя ручную и/или автоматическую продувку воздухом и/или накопитель для обеспечения сжимаемости системы.
Клапанная система для направления текучей среды в вакуумную и насосную системы доставки и от них, а также для управления ею может быть оптимизирована для обеспечения модульной, недорогой и эффективной системы, которая позволяет упростить производство и сборку. Кроме того, улучшенное техническое обслуживание системы может быть достигнуто за счет использования вырезанного листа гибкой пленки, расположенного между двумя компонентами, пригодными для литья под давлением.
Система переключения/управления возвратно-поступательным движением текучей среды для создания возвратно-поступательного движения текучей среды может быть механической (приводимой в движение посредством механизма/зубчатой передачи) или электрической (клапан с электрическим управлением, например многоходовые электромагнитные клапаны управления потоком, активируемые посредством электрического сигнала). В предпочтительном механическом варианте осуществления коммутационная система приводится в движение приводным (-ыми) двигателем (-ями) насоса, чтобы свести к минимуму размер, сложность и стоимость всей системы. Это осуществляется с помощью механических связей и зубчатой передачи, как показано ниже, приводящих в действие уникальный механизм переключения. Механизм переключения может быть по существу возвратно-поступательным, таким как кулачок, входящий в зацепление с скользящим переключающим элементом, толкая его вперед и назад. Он также может представлять собой уникальный, непрерывный вращающийся переключающий дисковый элемент, как показано на видах с пространственным разделением компонентов и в поперечном сечении ниже, переключающий направление текучей среды 2 раза за каждый оборот диска благодаря уникальному D-образному протоку. Конфигурация предусматривает встроенный функциональный элемент, схожий с клапаном сброса давления, который позволяет потокам пересекаться при переключении направлений потока без каких-либо дополнительных аппаратных средств для минимизации напряжения в приводном двигателе/системе и увеличения срока службы двигателя/системы.
Интерфейс (электрическая часть и жидкость)
Рукоятка может иметь электрическую систему и/или систему связи, которая взаимодействует с основной станцией. Это включает в себя, без ограничений, зарядку аккумулятора, передачу диагностической информации между блоками, передачу информации о профиле пользователя между блоками и передачу программной информации между блоками. Информация может передаваться беспроводным образом (RFID, 802.11, инфракрасная связь и т. д.) или через жесткое соединение. Электрическая система будет включать в себя логическую схему для управления функционированием, пуском и остановкой системы на основании заданных критериев. Такие критерии могут включать в себя запуск только после создания уплотнения между мундштуком и деснами, обеспечение надлежащего заполнения системы жидкостью, обеспечение минимального уровня заряда батареи, обеспечение уровня жидкости в заданном диапазоне и т. д. Может существовать логическая система, которая может обмениваться данными с различными компонентами устройства, включая, без ограничений, алгоритмы запуска для управления последовательностью клапанов, перемещением поршня и, следовательно, перемещением жидкости, прием входных сигналов от потребителя, прием входных сигналов от датчика температуры, прием диагностического входного сигнала, обнаружение сцепления уплотнения мундштука с деснами и т. д. Логическая система должна быть выполнена с возможностью обработки и ответа на входной сигнал и вывода соответствующих данных. Система может включать в себя резервную схему, которая обеспечивает отказобезопасную конфигурацию.
Система может включать в себя средства обеспечения обратной связи для пользователя, такие как световые индикаторы, дисплей, сенсорный экран, записанные сообщения, вибрация, звуки, запах и т. п. Она также может иметь средства управления системой и выбора процессов/настроек, такие как переключатели, сенсорные экраны, кнопки, голосовые команды и т. п.
Система может включать в себя средства отслеживания статистики, такой как время между применениями, продолжительность применения/цикла, общее количество применений, сведения о режиме (количество и время для каждой жидкости/обработки), времени до замены конкретных компонентов системы и т. д. Система может обеспечивать обратную связь для пользователя для указания времени замены или пополнения, износа одноразового или сменного компонентов.
Существует способ подачи жидкости, который может представлять собой резервуар для жидкости, систему шлангов или аналогичную систему. Подаваемая жидкость может быть размещена в основной станции и перекачиваться в резервуар в рукоятке при нахождении рукоятки в основной станции. Впоследствии жидкость может быть доставлена через мундштук в процессе очистки и удалена из системы после доставки и/или после процесса очистки. В другом варианте осуществления рукоятка соединена с основной станцией с помощью средств подведения жидкости, и жидкость доставляется из резервуара в основную станцию через рукоятку напрямую в мундштук.
Могут существовать одноразовые кассеты, которые могут содержать растворы для обработки, растворы для очистки, диагностические растворы и т. п. Кассеты могут иметь модульную конфигурацию, чтобы пользователь мог легко заменять их.
Система может включать в себя средства обнаружения уровня налета на зубах. Один из таких способов обнаружения заключается в нанесении на зубы раствора флуоресцеина, который, как доказано, прилипает к зубному налету, и контроле световых волн, испускаемых зубным налетом, покрытым флуоресцеином, в сравнении с областями зубов без покрытия. Световые волны различны для каждой области, поэтому можно определить, на каких областях и в каком количестве на зубах присутствует зубной налет. Можно также использовать и другие схожие способы обнаружения налета, например визуальные системы.
Очистка/промывка/заправка
Систему жидкости можно заправлять с помощью одноразовых кассет путем заполнения камеры, получения доступа к главному резервуару в основной станции с помощью трубки или других средств переноса жидкости (гравиметрический способ, ручной насос, сифонный насос, применение основного насосного привода или вспомогательной системы для заполнения/заправки резервуаров и т. п.). Резервуары для жидкости могут быть заполнены комбинацией различных жидкостей для создания уникальной комбинации различных концентраций жидкости. В другом варианте осуществления ингредиенты изначально могут находиться не в жидкой в форме (гель, порошок, таблетка и т. п.) и могут быть объединены с жидкостью для получения дополнительных преимуществ, относящихся к обработке и/или очистке.
Рукоятка будет иметь простой и легко активируемый пользователем во время и/или после процесса очистки элемент управления продувкой. Этого можно добиться таким способом, как нажатие одной кнопки пользователем, что приведет к выдуванию из рукоятки жидкости и отходов. В другом варианте осуществления избыток жидкости и отходы поступают из рукоятки в резервуар для отходов или сливную систему снаружи или внутри основной станции. Может присутствовать система фильтрации для защиты компонентов от загрязнений. В дополнительном варианте осуществления рукоятка вмещает одноразовую кассету для отходов. В альтернативном варианте осуществления мундштук между применениями очищают в основной станции. Способ очистки включает, без ограничений, очистку УФ, погружение в спиртовую ванну, чередующееся погружение в ванну с жидкостью для очистки или другой аналогичный способ. Ванна с жидкостью для очистки может циркулировать или не циркулировать в мундштуке и/или вокруг него.
Приводная система
Система жидкости может быть приведена в движение роторным двигателем со средствами для преобразования перемещения из вращательного в линейное. Этого можно достичь с помощью эксцентрического кулачка, линейных ползунков или других известных способов. В альтернативном варианте осуществления систему может приводить в движение линейный двигатель или несколько линейных двигателей. Это, возможно, позволит уменьшить размер системы жидкости и обеспечить дополнительный контроль над доставкой жидкости за счет откачки жидкости с помощью вакуума. Двигатель (-и) может (могут) непосредственно двигать поршни поступательно вверх и вниз.
Чтобы оптимизировать конфигурацию и свести к минимуму размер устройства компоненты линейного привода могут быть интегрированы в насосную систему. В сам поршень может быть встроен магнит, а спираль может быть вставлена во внешние стенки камеры поршня или расположена вокруг них. Альтернативно поршень и/или неподвижные средства крепления к поршню могут представлять собой подвижную часть, а магнит может быть неподвижным (т. е. окружать стенки поршня или находиться внутри них). Кроме того, как вакуумный, так и нагнетательный поршни могут иметь встроенные магниты, которые противодействуют друг другу, обеспечивая или способствуя перемещению поршня.
Двигатель также будет запускать перемещение контроллера возвратно-поступательной подачи жидкости. Роторный двигатель может иметь червячный, конусный или аналогичный узел зубчатой передачи для преобразования вращения двигателя во вращение контроллера возвратно-поступательной подачи жидкости. Внешняя окружность контроллера возвратно-поступательной подачи жидкости может образована зубцами зубчатого колеса, которые можно использовать в качестве средств для вращения диска контроллера возвратно-поступательной подачи жидкости при преобразовании вращения двигателя. Альтернативно линейный двигатель может приводить в движение систему с частотным разделением (FDM) посредством храпового механизма или зубчатого механизма, например преобразованием движения по типу мальтийского механизма.
В некоторых вариантах осуществления нагнетающая и вакуумная секции могут быть расположены на одной линии друг с другом. Альтернативно они могут быть ориентированы параллельно друг другу. Каждое положение имеет различные преимущества в отношении компактности. Нагнетающая и вакуумная секции могут быть соединены вместе или альтернативно работать независимо, могут быть синхронизированы по частоте и/или по какому-либо коэффициенту частоты (т. е. вакуумная секция может иметь объемную производительность доставляющей секции, но двигаться с другой скоростью) или могут работать асинхронно. Если доставляющая и вакуумная секции расположены на одной линии друг с другом, они могут быть соединены посредством стержня. Это позволяет нагнетательному и вакуумному поршням приводиться в движение одновременно, обеспечивая синхронизацию между ходом нагнетания и подачи вакуума.
Нагнетательный поршень может быть приведен в движение тем же стержнем, который приводит в движение вакуумный поршень, но также может иметь какие-либо средства амортизации и/или задержки одного относительно другого, например прорезь, в которой он прикрепляется к поршню. Это может обеспечивать дополнительный свободный ход для нагнетательного поршня, в результате чего ход подачи вакуума начинается незадолго до хода нагнетания и продолжается в течение короткого времени после хода нагнетания. Это может обеспечивать дополнительную возможность удаления жидкости из приспособления во время хода подачи вакуума, поскольку при этом все еще создается вакуум, а нагнетательный поршень остается неподвижным, а также минимизировать утечку из-за силы тяжести и положения приспособления в полости рта.
Вакуумный поршень и нагнетательный поршень могут иметь средства сброса жидкости в резервуар для обеспечения безопасности в случае частичной или полной блокировки, что может привести к преждевременному выходу из строя компонентов устройства (двигателей, клапанов, уплотнений и т. д.). Это обеспечивает безопасную и управляемую работу и предотвращает избыточное давление в случае нарушения функционирования основных портов потока и обеспечивает воспроизводимость работы устройства с точки зрения эффективности. Сброс в локальный резервуар, а не в атмосферу позволяет сводить к минимуму возможность утечки жидкости за пределы устройства.
Контроль температуры
В одном варианте осуществления температуру жидкости можно регулировать в пределах установленного диапазона. Если жидкость слишком холодная, это может вызвать дискомфорт и неприятные ощущения во рту пользователя. Если температура жидкости слишком высокая, это может вызвать дискомфорт, неприятные ощущения и повреждение рта пользователя. Система может быть настроена таким образом, чтобы она не запускалась, если температура жидкости превышает установленный предел. Если температура ниже установленного минимального предела, нагревательный элемент может повышать ее. Система может быть настроена таким образом, чтобы она не запускалась, пока температура жидкости не находится в установленном диапазоне. Обратная связь по температуре может быть обеспечена, без ограничений, терморезисторами, термопарами, ИК или другими средствами контроля температуры. Эта информация может быть передана обратно в логическую (ИИ) систему.
Приводная система может иметь средства нагрева жидкости до установленного температурного диапазона. Жидкость может нагреваться в одном или более положениях в системе. Способы нагрева жидкости включают, без ограничений, индуктивный элемент, излучающий элемент, керамический элемент, трубчатый нагревательный элемент (например, тонкая обмотка из хромоникелевой проволоки в изолирующем связующем веществе (MgO, порошок оксида алюминия), герметизированная внутри трубки из нержавеющей стали или латуни), силиконовый нагреватель, слюдяной нагреватель или инфракрасный нагреватель.
а
2000
2000
2220
2250
2280
2280
2220
2100
2220
На Фиг. 7-7l показан пример варианта осуществления стоматологической системы очистки  настоящего изобретения. На фигурах показана стоматологическая система очистки , имеющая рукоятку , основную станцию  и резервуар  для жидкости основной станции. Резервуар  для жидкости основной станции используют для пополнения резервуаров для жидкости в рукоятке . Капа  показана прикрепленной к рукоятке .
2245
2280
2220
2280
2285
2220
2225
В данном варианте осуществления трубка для заполнения  основной станции представляет собой канал, через который жидкость для очистки и обработки поступает из резервуара  для жидкости основной станции в резервуары для жидкости в рукоятке . Жидкость выходит из резервуара  для жидкости основной станции через порт  резервуара для жидкости основной станции и поступает в резервуары для жидкости в рукоятке  через порт  рукоятки.
2250
2220
2220
2250
2220
2250
2220
При нахождении в основной станции  внутренняя батарея рукоятки  перезаряжается, а резервуары для жидкости в рукоятке  пополняются из резервуаров основной станции . Любая диагностическая информация, содержащаяся в рукоятке , будет передана на основную станцию . Рукоятка  также может подвергаться процессу очистки.
2000
2220
2250
2280
2250
2252
2254
2256
2206
2262
2264
2270
2100
2254
2256
2206
2256
2252
2264
2220
2280
На ФИГ. 7A показан вид в перспективе спереди сверху варианта осуществления стоматологической системы очистки , включающей в себя рукоятку , основную станцию  и резервуар  для жидкости основной станции. Основная станция  включает в себя крышку  основной станции, камеру  санитарной обработки, УФ-излучатель  для обеззараживания, выключатель  УФ-излучателя, кнопку  пуска, индикаторные лампы  и шнур питания с адаптером  переменного тока. Для санитарной обработки капы  между применениями в камере  используют УФ-излучатель  для обеззараживания. Выключатель  УФ-излучателя отключает УФ-излучатель  для обеззараживания при открытии или неплотном закрытии крышки  основной станции. Выключатель УФ-излучателя также можно использовать для запуска процесса санитарной обработки при закрытии крышки и установке рукоятки в основную станцию. Индикаторные лампы  можно использовать для информирования пользователя о состоянии зарядки, положении или состоянии санитарной обработки рукоятки  или о состоянии резервуара  для жидкости основной станции (например, заполнен/пустой).
2220
2100
2225
2220
2225
Рукоятка  включает в себя прикрепленную капу , показанную на Фиг. 7b, и порт  рукоятки. Жидкость входит и выходит из рукоятки  через порт  рукоятки.
2280
2280
2280
2285
2220
2282
2280
2250
2285
2287
2285
2245
a
На ФИГ. 7c показан вид в перспективе спереди сверху резервуара  для жидкости основной станции. Как показано на вставке резервуара  для жидкости основной станции (ФИГ. 7d), резервуар для жидкости основной станции включает в себя порт  резервуара для жидкости основной станции, из которого свежая текучая среда используется для заполнения рукоятки , и блокирующий элемент  резервуара для жидкости основной станции, используемый для взаимодействия резервуара  для жидкости основной станции с основной станцией . Порт  резервуара для жидкости основной станции включает в себя кольцо  для обеспечения уплотнения между портом  резервуара и впускной трубкой  основной станции.
2220
2220
2225
2225
2220
2225
2222
2224
2220
2225
2222
2224
2220
Частичный вид в разрезе рукоятки  представлен на ФИГ. 7e. Как показано на вставке рукоятки  (ФИГ. 7f, порт  рукоятки включает в себя порт  рукоятки, из которого используется свежая текучая среда для заполнения рукоятки . Порт  рукоятки включает в себя шариковый подшипник  и узел пружины . Текучая среда, поступающая в рукоятку  через порт  рукоятки, проходит через шариковый подшипник  и узел пружины , который выступает в качестве средства герметизации рукоятки , когда она не взаимодействует с основной станцией.
2232
2230
2232
2225
2234
2230
2225
2250
2220
2250
На ФИГ. 7g со вставкой ФИГ. 7h показан стыковочный элемент  для соединения основной станции и рукоятки. Жидкость из порта  основной станции проходит через стыковочный элемент  перед входом в порт  рукоятки. Кольцо  обеспечивает уплотнение между портом  основной станции и портом  рукоятки. Переключатель/датчик также может быть размещен в стыковочной области для рукоятки основной станции , чтобы гарантировать, что рукоятка  находится в надлежащем стыковочном положении для загрузки жидкости из основной станции  и/или запуска процесса санитарной обработки капы. Портативное положение/состояние стыковки можно также проверить с помощью обратной связи от основной станции с портативной цепью зарядки.
2250
2220
2280
2247
2249
2245
2245
2241
2243
2250
а
b
На ФИГ. 7i показан вид в частичном разрезе основной станции  без присоединенной рукоятки  или резервуара  для жидкости основной станции. На виде в частичном разрезе показаны насос , нагревательная спираль , трубка  от резервуара до насоса, трубка  от насоса основной станции до порта основной станции, а также микроконтроллер и печатная плата  и заряжающая пластина  рукоятки, расположенные на основной станции .
2250
2280
2282
2280
2250
2280
2282
2280
2285
2250
2245
2249
2245
2245
2220
а
a
b
На ФИГ. 7j показан вид в частичном разрезе основной станции  с прикрепленным резервуаром  для жидкости основной станции. Блокирующий элемент  резервуара для жидкости основной станции используют для сцепления резервуара  для жидкости основной станции с основной станцией . При нахождении в зацеплении жидкость в резервуаре  для жидкости основной станции может проходить через трубку  резервуара основной станции, выходя из резервуара  для жидкости основной станции через порт  резервуара и поступать в основную станцию  через впускную трубку  основной станции. Нагревательную спираль  используют для нагрева текучих сред в трубках  и  перед поступлением текучей среды в рукоятку .
2250
2220
2280
2220
2250
2232
2222
2224
2222
2220
На ФИГ. 7k показан вид в частичном разрезе основной станции  с присоединенной рукояткой  и резервуаром  для жидкости основной станции. Как показано на вставке (ФИГ. 7l), когда рукоятка  прикреплена к основной станции , стыковочный элемент  контактирует с шаровым подшипником  и узлом пружины , смещая шариковый подшипник  и позволяя жидкости заполнить рукоятку .
2280
2250
2280
2280
2250
2282
2280
2250
2250
В данном варианте осуществления резервуар  для жидкости основной станции будет помещен в основную станцию , содержащую достаточное количество жидкости, чтобы резервуар  можно было использовать несколько раз перед тем, как он опустеет. Съемный и сменный резервуар  будет взаимодействовать с основной станцией  через блокирующий элемент  резервуара для жидкости как для правильного расположения, так и для удерживания резервуара  в основной станции , а также обеспечения уплотнения для прохода жидкости в основную станцию .
2280
2249
Жидкость закачивается из резервуара  для жидкости основной станции, проходя нагревательную спираль , где она нагревается до приемлемой температуры для сведения к минимуму неприятных ощущений при попадании в LCC при ее применении в процессе очистки/обработки.
2220
2250
2220
2250
2220
2250
2280
2220
2220
2250
2220
2250
Рукоятку  пользователь помещает в стыковочный модуль для рукоятки в основной станции . Рукоятка  сцепляется с основной станцией  с помощью стыковочных элементов как для правильного расположения, так и для удерживания рукоятки  в правильном положении на основной станции , что позволяет нагнетать жидкость из резервуара  для жидкости основной станции в локальный резервуар в рукоятке . Рукоятка  включает в себя элемент, который открывается для обеспечения прохода для потока текучей среды от основной станции  при правильном размещении в стыковочной станции. При извлечении рукоятки  из основной станции  канал для жидкости автоматически закрывается и герметизируется.
2250
2220
2280
2250
Таким образом, основная станция  вмещает рукоятку системы загрузки текучей среды, систему нагрева текучей среды, УФ-камеру санитарной обработки мундштука, портативную зарядную станцию, электронное устройство управления и систему преобразования сигнала для управления всеми аспектами загрузки текучей среды, нагрева и санитарной обработки мундштука, а также обеспечения стыковочной станции для рукоятки  и одноразового резервуара . Основная станция  может также включать в себя пользовательский интерфейс для обеспечения обратной связи для пользователя о состоянии системы и результатах диагностического анализа, таких как, без ограничений, уровень текучей среды, уровень заряда, состояние процесса санитарной обработки, время последнего использования устройства.
В других вариантах осуществления для доставки жидкости будет использован поршневой насос с обратными клапанами.
В еще одних вариантах осуществления для доставки жидкости будет использован роторный поршневой насос. Этот насос известен специалистам в данной области, в нем поршень вращается по мере возвратно-поступательного движения, поэтому для работы не требуются клапаны. Изменение направления вращения приводного двигателя на обратное приведет к изменению направления потока жидкости на обратное.
В еще одних вариантах осуществления для доставки жидкости будут использованы диафрагменные насосы, шестеренные насосы или поршневые насосы двойного действия. В случае использования поршневых насосов двойного действия при заполненной системе жидкости данный тип насосов имеет преимущество, так как обеспечивает возвратно-поступательное движение потока жидкости к мундштуку. Для приведения системы в движение могут быть использованы заряженные пневматические цилиндры, ручной насос или роторные насосы.