СПОСОБЫ ДЛЯ УХОДА ЗА ПОЛОСТЬЮ РТА
METHODS AND APPARATUSES FOR ORAL CARE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявляемое изобретение относится к средствам для ухода за полостью рта, которые могут быть использованы для воздействия на микроорганизмы в полости рта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
До настоящего времени уже проводились работы в области терапевтических методов охраны здоровья полости рта помимо традиционной чистки зубов с помощью ручных зубных щеток зубными порошками и пастами. Например, промышленно выпускается широкий ассортимент электрических зубных щеток, имеющих существенные преимущества по сравнению с ручными. Кроме того, в распоряжении пользователей имеются зубные щетки со щетиной или чистящими элементами, адаптированными для детей.
К тому же, имеются разнообразные зубные порошки и пасты, многие из которых разработаны для выполнения специфических функций, таких как отбеливание зубной поверхности. Более того, существуют многочисленные другие товары для различных видов обработки рта, такие как средства для полоскания рта, отбеливающие полоски и нитки для чистки зубов.
Тем не менее необходимость в усовершенствованиях и улучшениях, особенно в части терапевтической практики ухода за полостью рта, осуществляемого самим потребителем, остается актуальной.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Заявлен способ воздействия на различные типы микроорганизмов, имеющихся в полости рта. Способ включает введение лекарственной композиции в полость рта и энергетическое воздействие на полость рта, активизирующее эту композицию для создания одной или более активных частиц. Способ может также включать чистку зубов зубными пастами и зубными щетками, содержащими элемент, излучающий свет.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение может охватывать определенные части материальных объектов (форм) и компоновку частей, сущность которых будет детально описана в описании и проиллюстрирована следующими чертежами.
На фиг.1 представлен вид в аксонометрии электрической зубной щетки в соответствии с заявляемым изобретением;
на фиг.2 представлен вид сверху электрической зубной щетки, показанной на фиг.1;
на фиг.3 представлен вид сбоку электрической зубной щетки, показанной на фиг.2, в поперечном сечении по линии 3-3;
на фиг.4А представлен вид с торца головки зубной щетки, выполненной в соответствии с заявляемым изобретением, во время пользования щеткой;
на фиг.4В представлен вид с торца головки зубной щетки, выполненной в соответствии с заявляемым изобретением, во время пользования щеткой;
на фигурах 5А-5С представлены частичные виды в плане зубной щетки, выполненной в соответствии с заявляемым изобретением;
на фиг.6 представлено в аксонометрии устройство для языка в соответствии с заявляемым изобретением;
на фиг.7 представлен вид снизу устройства для языка, показанного на фиг.6.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В общем смысле заявляемое изобретение связано с уходом за полостью рта с помощью одного или более устройств или приспособлений и одной или более лечебных композиций. Описанные здесь приспособления могут содержать элемент, излучающий свет или другой вид энергии (например, излучающий тепло элемент), которая может активизировать лечебную композицию. Приспособлениями по уходу за полостью рта могут быть электрическая зубная щетка и/или узел, приспособленный для использования на языке или с языком - "языковая конструкция". Лечебные композиции для полости рта могут включать одну или более активных частиц, генерирующих вещества, которые под воздействием введенной энергии, такой как световая энергия, генерируют одну и более активных частиц. Активные частицы относятся к неустойчивым атомам или молекулам, которые могут легко взаимодействовать с другими атомами или молекулами и образовывать новые частицы. Активные частицы могут содержать радикалы или возбужденные атомы, такие как синглетный кислород. К примерам активных частиц относятся гидроксильные радикалы, гидропероксидные радикалы, алкиловые радикалы, алкоксильные радикалы и пероксид. Частицы, полученные в результате самоокисления активных частиц, также входят в эту группу. Активные частицы могут угнетающе воздействовать на один или более микроорганизмов в полости рта. В одном из вариантов изобретения схемы лечения направлены на уничтожение бактерий в полости рта, очищение, уменьшение их количества или неблагоприятное воздействие на бактерии. В другом варианте очищение полости, уменьшение количества бактерий или неблагоприятное воздействие на них связаны с мягкими и/или жесткими тканями полости рта.
Под использованным здесь определением "мягкая ткань" имеются ввиду: язык, сосочек и десна, включая края десен, десенные борозды, десенные зубные полости, десенные жевательные структуры на их языковой и щечной поверхностях, а также мышечно-десневую связку и десневое ложе. Другие мягкие ткани в ротовой полости также охватываются настоящим изобретением, включая, например, ротовую ткань щеки.
Термин "приспособление для полости рта" или "устройство для полости рта" может включать любое приспособление или устройство, приспособленное для использования в полости рта или действующие в ней, в том числе зубные щетки, устройства воздействия на язык, полировщики, массажеры для десен, нити для чистки межзубных промежутков, ванночки, аппликаторы, средства защиты рта и другие удерживаемые рукой приспособления. Термин "лечебная композиция", использованный здесь, означает композицию, которая оказывает благотворное воздействие или воздействия на полость рта пользователя. К лечебным композициям относятся различные виды зубных порошков или зубных паст, гелей, средств для полосканий, таблеток, различные полоски, смазочные составы, пенообразующие составы, пленки, быстрорастворимые полоски или пленки и другое. Активация возбудителя активных частиц может осуществляться: светом, теплом, электрической энергией, акустической энергией, вибрационной энергией или источниками других энергий или их сочетанием. Несмотря на то что заявляемое изобретение не ограничено использованием только зубных щеток и устройствами для воздействия на язык и может быть применено с различными другими приспособлениями, для облегчения иллюстрации различные аспекты настоящего изобретения будут описаны применительно к зубным щеткам и устройствами для воздействия на язык.
Как показано на фиг.1 и фиг.2 электрическая зубная щетка содержит ручку 12 и шейку 14, присоединенную к ручке 12. Головка 16 присоединена к шейке 14. Обычно головка больше чем шейка 14, которая в свою очередь обычно меньше чем ручка 12. В соответствии с фиг.2 головка 16 имеет продольную ось 19 и может содержать по меньшей мере один подвижный держатель 20 щетины и (но это необязательно) один или несколько неподвижных (статических) держателей 22 щетины. В показанном варианте реализации статические держатели 22 щетины размещены на противоположных сторонах подвижного держателя 20 щетины. При этом подвижный держатель 20 щетины размещен в центре головки 16, но может быть размещен в любом другом месте головки. Подвижный держатель 20 щетины содержит множество щетинок 24, установленных и закрепленных на держателе 20 щетины. Подвижный держатель щетины может колебаться или вращаться вокруг оси, приблизительно перпендикулярной к продольной оси 19 головки 16, хотя могут быть предусмотрены и другие движения. Статические держатели щетины и компоновка расположенных на них статических щетинок могут быть изменены. Например, статические щетинки могут частично или полностью описывать подвижные держатели щетины или могут быть расположены в щели между ними. Примеры некоторых движений держателей щетины и компоновок щетины, пригодных для использования в настоящем изобретении, описаны в заявках на изобретение US 20030126699, US 20030084525, SU 20030084524, US 20030084526 и международных заявках WO 03/063723 и WO 03/063722.
Как показано на фиг.3, ручка 12 содержит полую часть 30, которая вмещает мотор 32 и имеет продольную ось 34. Мотор 32 приводит в движение вал 44 и через него держатель 20 щетины. Вал может вращаться, колебаться, совершать линейное возвратно-поступательное движение, вращаться по спирали, вращаться по кругу или совершать винтовое движение, когда он приводится в движение мотором с целью придать одно или более движений подвижным держателям щетины. Зубчатая передача может оперативно соединять вал 44 и мотор 32, однако могут быть также использованы и не содержащие зубчатых передач устройства. Образцы вала и/или зубчатых передач, пригодные для использования с настоящим изобретением, описаны в патентах US 6360395 и US 5617601 и в заявках на изобретения US 20030134567 и US 20030163881, а также в других патентах, на которые здесь даны ссылки. В ручке также расположен источник питания, например одна или более батареек, для питания мотора и других электрических элементов зубной щетки. Однако электрическая зубная щетка может быть соединена и с внешним источником питания для питания мотора. Один или более выключателей 50 в электрической цепи с источником питания могут быть расположены на ручке для включения мотора и/или других электрических элементов, таких как светоизлучающий элемент. Использованный здесь термин "светоизлучающий" элемент означает элемент, который преобразует электрическую энергию в свет, в противоположность элементу, который просто проводит или излучает свет, такой как оптический кабель или провод (т.е. излучающий свет элемент). Зубная щетка может, но необязательно, содержать заменяемую головку и/или шейку, которые способны отсоединяться от ручки. Зубные щетки могут также включать один или более сигнальных приборов (например, звуковых или световых источников), чтобы индицировать, например, начало, протекание или завершение отдельных лечебных режимов или процессов. Например, звуковой сигнал может индицировать начало излучения света излучающим элементом. Предупредительные сигналы могут иметь форму звуковых, визуальных или тактильных сигналов. Тактильные сигналы могут включать вибрацию или другое движение определенной части зубной щетки, например ручки или подвижных держателей щетины. К примерам звуковых тревог относятся один или несколько звуков, последовательности звуков, части песен, один или более звонков, произносимые слова или фразы и комбинации всего перечисленного. Таймер также может быть встроен в прибор, так чтобы по истечении назначенного периода времени был подан какой-то другой сигнал. Таймер может быть применен для обеспечения уверенности в том, что произведенное воздействие светом достаточно, либо что одна или более композиций введены в полость рта, а также гарантировать, что время экспозиции не превышено, гарантировать достаточное время задержек между предписанными составными шагами режимов, показывая пользователю чистить зубы или как-то иначе обрабатывать один за другим участки полости рта. Для стратегий, при которых желательно ограничить время воздействия излучением света, минимальная продолжительность эмиссии может составлять примерно 1 минуту и меньше или примерно 30 секунд и меньше. Дополнительно предусматривается возможность устанавливать в головку зубной щетки датчики, которые смогут распознавать состояние полости рта, обнаруживать в ней маркеры, стимулирующие воздействия и наличие возбудителей, таких как бактерии, или обнаружить неприятный запах, связанный с их присутствием.
В одном из вариантов заявляемого изобретения зубная щетка содержит элемент, излучающий свет, и используется в сочетании с приложенным к мягкой ткани лечебным средством, содержащим возбудитель активных частиц. Излучающий элемент направлен на мягкую ткань полости рта и активирует возбудитель активных частиц. Излучающий элемент может быть направлен на мягкую ткань полости рта путем размещения его на зубной щетке или путем его ручного управления пользователем. В другом варианте можно использовать щетинки, которые обладают оптической проводимостью света, особенно в щетках, где щетинки скомпонованы так, чтобы контактировать с деснами, или где щетинки имеют такое покрытие, при котором по существу весь поток света излучается только с кончиков щетинок, а не вдоль всей длины щетинки. Это более эффективно фокусирует луч света на участках между зубами, где могут находиться бактерии. При такой конструкции окружение внешней поверхности щетинок может быть не прозрачным или по существу не пропускающим свет, при этом кончики или концевые участки щетинок светопроницаемы или полупрозрачны. В одном из вариантов изобретения по меньшей мере примерно 20%, 30%, 40%, 50%, 75% или 100% внешней поверхности щетинок выполнено светонепроницаемой или почти светонепроницаемой. Щетинки можно выполнить либо с непроницаемым для света покрытием их внешней поверхности, либо они могут содержать не пропускающую или по существу не пропускающую свет сердцевину, окруженную светонепроницаемой оболочкой. В последнем случае щетинки могут быть соэкструдироваными. Технология, пригодная для формирования таких щетинок, описана в патентах US 6,862,771, US 5,313,909 и US 5,770,307. В одном из вариантов изобретения такие щетинки могут быть размещены на головке зубной щетки вдоль ее сторон, образуя острый угол с ее поверхностью. При этом щетинки могут контактировать с десной во время пользования щеткой, как показано на примере на фиг.4А, где видны щетинки 68, мягкая ткань десны 78 и верхняя поверхность 84 головки щетки.
Лечебная композиция может быть нанесена на мягкую ткань в полости рта перед традиционной процедурой чистки зубов, во время этой процедуры или после. Например, композиция, содержащая возбудитель активных частиц, может быть нанесена до или после чистки зубов зубными порошками или пастами. В качестве альтернативы возбудитель активных частиц можно вводить в средства для чистки зубов и активировать его во время чистки зубов.
2
2
2
Используемый в тексте термин "свет" охватывает спектр видимого и невидимого света (например, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения). В одном варианте изобретения длина волны света, излучаемого элементом, может быть выбрана в диапазоне примерно от 370, 390, 410, 430, 450, 470, 490, 510, 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670, 690, 710, 900, 1100 нм и/или меньше, чем примерно 770, 750, 730, 710, 690, 670, 650, 630, 610, 500, 400 нм. В другом варианте упомянутая длина волна может быть больше, чем примерно 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480 и/или 490 нм и/или меньше, чем примерно 490, 480, 470, 460, 450, 440, 430 нм. Еще в одном варианте изобретения упомянутая длина волны может быть равна примерно 420, 430, 440, 450, 460,470 нм и/или меньше, чем примерно 470, 460, 450, 430 нм. Необходимо принимать во внимание, что конкретный выбор диапазона излучаемых длин волн может зависеть от желаемого цвета излучения. Приспособления для полости рта могут также излучать свет конкретно заданной интенсивности. Интенсивность может выражаться в силе света, измеренной в канделах (или люмен/стерадиан), или в интенсивности потока, измеренной в Вт/м. В одном варианте изобретения интенсивность потока, создаваемого электрической зубной щеткой, осуществляющей подсветку, выбирается из ряда от примерно 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 100, 200, 250 мВт/см и/или меньше, чем примерно 300, 250, 200, 150, 100, 70, 60, 50, 40, 30 мВт/см. Возможна любая комбинация приведенных величин.
На фиг.4В показана зубная щетка 74, излучающий элемент которой устроен так, что он может при использовании щетки направлять свет к мягким тканям полости рта. В одном варианте предложено использовать один и более излучающих элементов, так чтобы ткани десен верхней челюсти или нижней челюсти или их обеих могли быть облучены этим элементом / элементами. На фиг.4В два излучающих элемента 75 расположены так, что они могут облучать ткань 78 десен обеих челюстей во время процедуры чистки зубов. Каждый из излучающих элементов 75 имеет главное направление 80 светового потока, которое образует острый угол 82 с верхней поверхностью 84 головки зубной щетки. Другими словами, излучающие свет элементы 75 могут быть сконструированы так, что ось симметрии 80 образует острый угол 82 с верхней поверхностью головки и/или держателя щетинок. Кроме того, главное направление излучения ничем не заслонено, и излучаемый свет доходит до мягких тканей без интерференции от конструктивных элементов (таких как щетинки) головки зубной щетки. Главное направление 80 обычно проходит через линзы или апертуру светоизлучающего элемента. Главное направление 80 может образовывать угол 82 с верхней поверхностью головки зубной щетки в диапазоне примерно от 0, 20, 30, 40, 45, 50, 55 угловых градусов и/или меньше, чем примерно 80, 75, 70, 60, 50 и 40 угловых градусов. Когда излучающий элемент расположен внутри, на или ниже подвижного и/или неподвижного держателя щетины, цилиндрическая область или объем вокруг центральной линии 80 излучающего элемента может быть свободным от щетинок, так что свет передается к мягким тканям без интерференции от щетинок. Предполагается, что головка щетки или шейка могут содержать одну или более пропускающих свет или полупрозрачных панелей, которые позволят излученному внутри головки или шейки свету проходить таким образом, чтобы свет был направлен под углом от верхней поверхности головки щетки. В этих вариантах реализации изобретения предполагается, что свет, излученный из головки щетки, будет направлен к мягким тканям, чтобы активировать возбудитель активных частиц. В то же время использование части щетки со щетинками обеспечит больший эффект от традиционной чистки зубов.
Светоизлучающие элементы могут быть расположены так, что главное направление эмиссии в основном перпендикулярно к верхней поверхности держателей щетины и/или в основном параллельно направлению щетинок держателя, в частности в случаях, когда желательно дополнительно иметь устройство или структуру, воздействующую на язык. Фиг.2 и фиг.3 иллюстрируют один пример, где светоизлучающий элемент 75 расположен в подвижном держателе 20 щетины. Можно расположить светоизлучающий элемент 75 и в других местах головки так, чтобы он мог освещать язык при размещении щетки в положение, при котором свет направлен на язык. В другом варианте изобретения, показанном на фигурах 5А-5С, свет излучает элемент 75, расположенный на задней поверхности 86 головки зубной щетки. При этом свет может быть направлен к языку пользователя, где могут находиться бактерии и микроорганизмы, вызывающие неприятный запах. Также можно использовать избирательно окрашенные блокирующими свет покрытиями панели, чтобы подобрать путь, по которому будет проходить свет, излучаемый устройством или приспособлением. Фигуры 5А-5С иллюстрируют структуры, адаптированные к контакту с языком. Упомянутые структуры могут обеспечить массаж, скобление или чистку языка. На фиг.5А показана совокупность выступов, "образующих эластомерные стенки 88. Стенки могут иметь различную форму и размеры и могут частично или полностью окружать светоизлучающий элемент. Фиг.5В иллюстрирует множество выступов в виде полусферических столбиков 90, которые могут частично или полностью окружать светоизлучающий элемент 75. На фиг.5С представлена комбинация стенок 88 и столбиков 90. Ценно то, что выступы и стенки могут быть выполнены разных размеров, из различных материалов и иметь различные формы. В одном варианте изобретения упомянутые выступы прозрачны или полупрозрачны. Светоизлучающий элемент, такой как светоизлучающий диод, может быть размещен за выступами, и при использовании свет будет направлен прямо на мягкие ткани.
Предыдущие примеры иллюстрируют размещение светоизлучающих элементов на головке зубной щетки, однако они могут располагаться и в иных местах, например, на шейке или ручке. При этом, в частности, такие структуры, как оптическое волокно, передают свет на головку щетки для излучения из головки.
При том, что структуры для взаимодействия с языком могут быть встроены в головку зубной щетки, предполагается, что они могут выполняться как самостоятельное отделенное от щетки изделие, пример которого приведен на фиг.6 и фиг.7. Устройство 91 для взаимодействия с языком содержит рукоятку 92, к которой прикреплена головка 94, содержащая светоизлучающий элемент 75 и структуру в форме стенки 88. Головка 94 и ручка 92 могут быть выполнены как в виде единого целого, так и как разъемные элементы. Ручка 92 содержит источник питания (не показан) светоизлучающего элемента 75, снабженный выключателем 96. Устройством 91 можно пользоваться вручную, но можно и использовать электрически управляемый механизм для передвижений одного или более выступов, чтобы скоблить или чистить язык. Устройство для взаимодействия с языком может использовать взаимозаменяемые стенки или выступы различных размеров, при этом можно изменять количество выступов и т.п. Некоторые примеры устройств для взаимодействия с языком, пригодных для использования с заявляемым изобретением, приведены в патентах США №№3,254,356; 2,651,068; 2,405,029; 4,455,704; 4,488,327; 5,217,475; 5,226,197; 5,569,278; 5,735,864; 5,779,475; 5,766,193; 5,893,860; 5,910,151; 5,915,433; 5,916,228; 6,013,089; 5,980,541; 5,984,935; 6,056,763; 6,089,865; 6,099,540; 6,152,939; 6,440,149 и др. Также представляет интерес европейский патент ЕР 1034721. Устройство для взаимодействия с языком можно изготавливать из многих материалов, содержащих эластомерные материалы, такие как синтетическая и натуральная резина. Используют также полипропилен и полиэтилен. Устройство для взаимодействия с языком может содержать ароматизаторы, искусственные или натуральные. Предпочтительно до изготовления окружать их пластиком.
Обычно свет излучают в течение установленного периода времени. Например, с лекарственными средствами, содержащими возбудитель активных частиц, можно использовать свет с длиной волны примерно между 600 нм и 900 нм при мощности от примерно 5 мВт до 10 мВт в течение от 0,5 до 2 минут. Красители толуидиновый синий или метиленовый синий могут использоваться в лекарственных средствах, которые применяют в полости рта для борьбы с бактериями или в порошках и пастах для чистки зубов, или они могут наноситься непосредственно щеткой. Желательно эти вещества использовать при освещении светом с длиной волны в диапазоне примерно 600 нм - 660 нм. Другие RSG возбудители содержат витамины, такие как рибофлавин (витамин В2). При этом длина волны находится в диапазоне примерно 410 нм - 450 нм, в преимущественном варианте 420 нм - 460 нм. Хлорофилл (например, хлорофилл а и b и бактериальный хлорофилл) могут использоваться в сочетании со светом, имеющим длину волны в диапазоне примерно 400 нм - 480 нм, и, в частности, примерно 440 нм. Другие возбудители, относящиеся к группе радикалов, такие как перекись водорода, перекись мочевины, перкарбонат и подобные, можно использовать в широком диапазоне длин волн. Металлы, такие как серебро, железо, марганец, не являющиеся возбудителями активных частиц, тем не менее способны отрицательно воздействовать на бактерии и микроорганизмы, если использовать излучение с длиной волны, обеспечивающей достаточный нагрев. Световое излучение в диапазоне 380 нм - 420 нм эффективно убивает бактерии и микроорганизмы или ослабляет их действие без использования возбудителя активных частиц. Еще одним возбудителем активных частиц является тиоксантон. Это вещество надо использовать в сочетании со светом, имеющим длину волны в диапазоне примерно 360 нм - 400 нм, преимущественно примерно 380 нм. К тому же, в заявляемом изобретении свет можно использовать в сочетании с одним или несколькими витаминами. Множество витаминов и других соответствующих веществ включают рибофлавин или витамин В 12. Эффективным является световое излучение с длиной волны в диапазоне примерно 410 нм - 450 нм. Рибофлавин безопасен для орального применения. Дигематопорфириновый эфир и фталоцианин также могут быть использованы. Для этих веществ эффективным является световое излучение с длиной волны в диапазоне примерно 600 нм - 660 нм, преимущественно 610 нм - 650 нм и, в частности, примерно 633 нм. Дополнительные детали приведены в журнале Oral Microbial Immunol, 1993, 8; 182-187. Другие возбудители активных частиц могут включать бенгальскую розу, фталоцианин цинка, порфирин, в частности, гематопорфирин, уропорфирин и тетрафенилпорфирины и их комплексы из (their complexes of) Zn, Al, Si, Sn, фталоцианины и их комплексы из (their complexes) с Zn, Al, Si, Sn и куркумином, хлорины, в частности бактериальные хлорины, билирубин, куркумин, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТК), диэтилентриамин, уксусная кислота, нитрилотриацетат, этиленгидроксифосфонат, этилендиамин, тетра(метиленфосфиновая кислота) и диэтилентриамин пента(метиленфосфиновая кислота). Возбудители активных частиц можно добавлять в лекарственные композиции для полости рта в количествах от примерно 0,1; 0,5; 1, 2, 3, 5, 7, 10 и/или менее, чем примерно 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0,5; 0,1 процента от общего веса лечебной композиции. При использовании любого из вышеперечисленных сенсибилизирующих агентов в сочетании с электронным донором, таким как амины и амиды: ЭДТК, диэтилентриаминпентауксусная кислота, диэтилентриаминпентафосфиновая кислота, триэтаноламин, триэтиламин, триптофан, тирозин или ацетанилид, можно создавать супероксид. В другом варианте осуществления изобретения цинковый диод с нанометровыми размерами и диоксид титана могут быть использованы в качестве возбудителей активных частиц. В некоторых вариантах осуществления изобретения используются возбудители активных частиц со сложной структурой в одной лечебной композиции, при этом каждый возбудитель активных частиц может быть активирован на своей длине волны. Этот вариант полезен, когда возбудители активных частиц нацелены на разные микроорганизмы.
В качестве альтернативного варианта изобретения возбудитель активных частиц может производиться в микроорганизме. Порфирины при воздействии освещением могут производить атомарный кислород и другие химически активные элементы. Порфирины могут быть естественно сформированы в микроорганизме-мишени или применены отдельно как возбудители активных частиц. Образование порфиринов в микроорганизме можно стимулировать введением в полость рта предшественников порфиринов. Порфириновый предшественник - это компаунд, молекула или вещество или их комбинация, которая вызывает образование порфиринов в микроорганизме, таком как бактерия, как результат метаболической активности микроорганизма. Предшественник порфиринов засасывается, адсорбируется или поглощается микроорганизмом. В одном варианте реализации изобретения предшественник порфиринов представляет собой компаунд или вещество, которые используются для образования аминолевулиновой кислоты и/или порфобилиногена внутри микроорганизма. Аминолевулиновая кислота может быть затем в процессе обмена веществ с участием одного или нескольких целлюларных ферментов трансформирована в порфирин. К упомянутым целлюларным ферментам относятся синтаза аминолевулиновой кислоты, дегидраза аминолевулиновой кислоты, дезаминаза порфобилиногена, III косинтаза уропорфобилиногена, декарбоксилаза уропорфобилиногена, оксидаза копропорфиреногена, оксидаза протопорфиреногена и феррумселатаза. Примером предшественника порфирина является комбинация глицина и кофермента А сукцинила, которые при всасывании их или абсорбции микроорганизмом могут в результате образовывать внутри микроорганизма-мишени аминолевулиновую кислоту и в конечном итоге порфирин. В качестве альтернативы предшественником порфирина может быть аминолевулиновая кислота, порфобилиноген, гидроксиметилбилан, уропорфобилиноген III, копропорфиреноген I, или любое другое вещество на пути химического биосинтеза порфирина. Эти предшественники порфиринов могут быть созданы прямо в ротовой полости в лекарственной композиции так, что один или оба засасываются, адсорбируются или поглощаются микроорганизмом.
В одном варианте осуществления изобретения предшественник порфиринов может быть подготовлен в форме средства для полоскания или чистящего средства для зубов, которое используют по меньшей мере один раз ежедневно. В другом варианте лекарственным средством для полости рта, содержащим предшественник порфиринов, воздействуют на мягкие и/или твердые ткани полости от одного до примерно 20 раз или примерно от 5 до 10 раз. Лечебная композиция, содержащая порфириновый предшественник, может быть оставлена в полости рта по меньшей мере на 10, 15, 20, 25, 30 или примерно 60 секунд и/или меньше, чем на 5, 4, 3, 2 или 1 минуту. Этот период можно изменять в зависимости от количества времени, необходимого микроорганизму, чтобы засосать, адсорбировать или поглотить предшественник порфиринов. Длительность использования светового излучения в полости рта составляет по меньшей мере примерно 10, 15, 20, 25, 30 или примерно 60 секунд и/или меньше, чем примерно 10, 5, 4, 3, 2 или 1 минута после описанного выше периода засасывания /адсорбирования/ поглощения. Возможно, но не обязательно, удаление из полости рта лечебной композиции, содержащей предшественник порфиринов по истечении описанного выше периода засасывания /адсорбирования/ поглощения. Лекарственная композиция может быть удалена щеткой или путем полоскания вторым лекарственным средством, которое не содержит предшественника порфиринов. Лекарственная композиция, содержащая предшественника порфиринов, может использоваться два раза в день или чаще.
Еще один вариант использования предшественника порфиринов в полости рта предусматривает применение света для активации порфиринов. Излучение света можно осуществлять после инкубационного периода, достаточного для образования порфиринов в микроорганизме из их предшественников. Инкубационный период может длиться 2, 4, 6, 8, 12 часов или 24 часа после применения лечебной композиции, содержащей предшественники порфиринов. Инкубационный период может быть растянут на 2, 4, 6, 8 12, 14 дней или больше, на протяжении которых лечебная композиция, содержащая предшественник порфиринов, может использоваться один или несколько раз в день. В альтернативном варианте часть ежедневного режима может составлять использование лекарственной композиции, включающей предшественник порфиринов, после применения для активации порфиринов светового излучения с соответствующей длиной волны. Лекарственная композиция может включать в себя не только предшественвника порфиринов, но и другие возбудители активных частиц.
В зависимости от конкретного типа порфирины могут поглощать свет в диапазоне 400 нм - 450 нм, или 490 нм - 550 нм, или 580 нм - 600 нм и 600 нм - 640 нм.
При осуществлении заявляемого изобретения можно использовать обширный ассортимент светоизлучающих элементов. В одном из вариантов используют светоизлучающий элемент, маленький по размеру и потребляющий малую мощность, - это светодиод, например, продаваемый под торговой маркой Luxeon™, изготавливаемый фирмой Lumileds Lighting, LLC, Сан-Хосе, Калифорния. Другие, имеющиеся на рынке излучающие элементы, производит Американская корпорация Opto Plus LED Corporation. Светодиод может работать от относительно низковольтного источника постоянного тока. В одном случае - это источник на 0,5 В - 5 В, в другом 1 В - 3 В, и в третьем варианте реализации изобретения 1,6 В - 2,4 В.
В других вариантах светоизлучающий источник представляет собой твердотельный осветитель (SSL), содержащий светоизлучающий диод (LED) и его разновидности, такие как краевой излучающий светодиод (EELED), поверхностно излучающий светодиод (SELED) или светодиод высокой яркости (HBLED). Светодиод LED может быть изготовлен на основе различных материалов, таких как AlInGaN/AIN (излучение от 285 нм), карборунд (двуокись кремния) SiC, AlInGaN, GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN, AlGaN, AUn-GaN, BaN, InBaN, AlGaInP (излучение в ближней инфракрасной зоне и в инфракрасном диапазоне) и т.д. Светодиоды также включают органические светодиоды, созданные с применением полимеров, как активных материалов. Они имеют широкий спектр излучения. Источниками излучения могут быть светодиоды в виде светодиодных матриц, светодиод с ограниченной областью прозрачности, фотоэлектронная кристаллическая структура или светоизлучающие диоды с резонансной полостью (RCLED).
Возможны другие варианты, например суперлюминисцентные диоды (SLD) или светодиоды, которые могут обеспечить широкий спектр излучения, а также лазерный диод (LD), волноводный лазерный диод (WGLD) и излучающий лазер с вертикальной полостью (VCSEL). Для лазерных диодов могут быть использованы те же самые материалы, что и для светодиодов. К другим вариантам источников излучения относятся волоконный лазер (FL) с накачиваемым лазерным диодом, флуоресцентные твердотельные источники света (FLS) с электрической или световой накачкой от лазерных диодов, светодиодов или источников тока / напряжения. В качестве флуоресцентного твердотельного источника света может быть использовано органическое волокно с электрической накачкой.
Лампы накаливания, флуоресцентные лампы, микрогалогенные лампы и другие подходящие лампы могут быть также использованы в настоящем изобретении. Лампа может быть источником белого, красного, инфракрасного излучения и излучения в ближней инфракрасной области. Для диапазона излучения 5-100 микрон могут быть использованы квантовые каскадные лазеры (QCL) или диоды дальнего инфракрасного излучения. Специалисту ясно, что разнообразие источников излучения позволяет обеспечить необходимое оптическое излучение для зубной щетки в зависимости от размера, требуемой мощности, желаемых режимов лечения и комбинаций всего перечисленного.
Для светоизлучающих диодов основная или центральная длина волны может определяться уравнениями:
для непрерывного спектра и
для дискретного спектра.
Здесь I - яркость и λ - длина волны.
Эти уравнения описаны в издании CIE 127 (1997), опубликованном Международной Комиссией Освещения под названием "Измерение светодиодов".
Эти уравнения и методики могут быть применены не только к светодиодам, но и к другим светоизлучающим элементам. При этом для определения основной или центральной длины волны светоизлучающего элемента могут быть использованы и другие известные методики и уравнения. Спектральные (например, пиковая длина волны), фотометрические (например, яркость), радиометрические (например, интенсивность излучения) и цветовая (например, основная длина волны) характеристики светоизлучающих элементов могут быть измерены с помощью известных в данной области приборов, таких как OL 730CV Радиометр/фотометр производства Optronic Laboratories, Inc., Орландо, Флорида. Некоторые световые излучения могут не иметь основной или центральной длины волны (например, белый свет).
Как уже отмечалось, термин "свет" подразумевает существование спектра как видимого, так и невидимого (например, ультрафиолетового и инфракрасного) света. Этот спектр может простираться от света, имеющего основную или центральную длину волны от примерно 10 нм (дальний ультрафиолет), до света, имеющего центральную длину волны 106 нм (инфракрасный свет), или спектр может включать видимый свет, имеющий центральную длину волны в диапазоне примерно 370 нм - 770 нм. Кроме того, спектр может включать видимый свет, имеющий центральную длину волны в диапазоне примерно 370 нм - 770 нм, которая может отличаться от той пиковой длины волны, которая соответствует максимуму излучения светодиода.
В соответствии с изобретением зубные щетки могут распределять в полости рта одно лекарственное средство или несколько. Для этих целей зубные щетки могут использовать распределительные системы, которые содержат один или несколько картриджей, в каждом из которых своя лекарственная композиция и возбудитель активных частиц. Дополнительные детали картриджей, распределительных систем и тому подобное описаны в заявке на изобретение US 20030194678. Другие средства для подведения к мягким тканям лекарственной композиции, имеющей возбудитель активных частиц, включают полоски, желоба, красочные покрытия на аппликаторах и тому подобное. Примеры полосок, которые пригодны для использования в заявляемом способе, раскрыты, например, в патентах США №№6,096,328; 6,136,297; 6,045,811; 5,989,569; 5,894,017; 5,891,453; 5,879,691; 6,277,458; 6,287,120 и 6,343,932. Примеры желобов, пригодных для использования в заявляемом способе, описаны в патентах США №№5,846,058; 5,816,802 и 5,895,218. Другие предварительно упомянутые устройства - в патенте США №5,310,563.
Приемы лечения в соответствии с настоящим изобретением включают также использование лечебных средств в форме полосок, пленок или прокладок, которые, будучи помещенными в ротовую полость, растворяются. Обычно такие пленки являются быстрорастворимыми и растворяются быстрее чем за 60 секунд, а часто быстрее чем за 30 секунд. Дополнительные возможные и необязательные детали таких пленок приведены в патентах США №№5,948,430 и 6,709,671. Полоски, пленки или прослойки могут быть использованы размещением пленки на интересующей поверхности, такой например, как язык, который позволяет затем пленке раствориться. Опишем приспособления, используемые перед, одновременно или после размещения (i) пленки на поверхности, (ii) растворяющей пленку или (iii) по окончании растворения пленки. Например, могут быть использованы устройство воздействия на язык или зубная щетка. Лечебные комплекты могут содержать одно или несколько этих приспособлений, наряду с ручкой или корпусом зубной щетки и набором взаимозаменяемых компонентов головки, каждый из которых может быть соединен с корпусом зубной щетки.
Лечебные композиции могут также содержать загуститель. В одном из вариантов осуществления изобретения загуститель (или модификатор вязкости) может также увеличивать способность лечебной композиции удерживаться на мягких тканях. Количество модификатора вязкости в композиции может варьироваться в разных вариантах изобретения. В одном случае композиция может содержать модификатор вязкости в количестве от 0,01 до 20 мас.% от своего веса, в другом случае от 0,1 до 10 мас.%, в третьем варианте от 1 до 3 мас.% и даже от 0,4 до 5 мас.%. Пригодные для использования модификаторы вязкости включают натуральные и синтетические полимеры и клеи, такие как производные целлюлозы (например, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и т.д.), карбомерные полимеры (например, сополимер полиакриловой кислоты или гомополимер и сопопимеры акриловой кислоты, сшитые с полиалкиниловым полиэфиром), смола, полученная экстракцией из стеркулии, гуаровый клей, желатин, альгин, содовый альгинат, хитозан, окись полиэтилена, акриламидовые полимеры, поливиниловый спирт, полиамины, поликвартернарные компаунды, этиленоксидные полимеры, поливинилпиролидон, катионные полиакриламидные полимеры и смеси из упомянутого. В одном из вариантов осуществления изобретения загуститель выбран из карбомеров (например, класса гомополимеров акриловой кислоты), сшитых с алкиловым эфиром пентаэритритола или алкиловым эфиром сахарозы. Карбомеры можно приобрести у В.F.Goodrich как серию косметического сырья карбопол. В одной реализации использованы карбополы 934, 940, 941, 956 и их смеси. В другой в качестве модификатора вязкости использован гидрофобно модифицированный карбомер. Гидрофобно модифицированные карбомеры могут увеличивать удержание композиций и/или интегральных носителей на зубных поверхностях и замедлять эрозию композиций, приложенных на зубные поверхности. К пригодным для использования гидрофобно модифицированным карбомерам относятся акрилат / С10-С30 алкило акрилатный сшитый полимер, такой как карбопол 1382, карбопол 1342, карбопол 1392 и карбопол ETD 2020, все производства фирмы BF Goodrich, и акрилаты / С10-С30 алкило акрилатный сшитый полимер, такой как пемулен TR-I и пемулен TR-2, оба того же производителя. В одном из вариантов реализации изобретения использованы смеси гидрофобно модифицированных карбомеров с карбомерами. В другом варианте для удержания возбудителя активных частиц на мягких тканях используют карбоксифункциональные силиконы (двухосновная кислота, монокислота).
Другое лечебное вещество, которое может быть использовано в рамках настоящего изобретения, это оптически связанное вещество. Эти компаунды обеспечивают увеличенный оптический доступ в нижележащие слои ткани путем уменьшения количества света, рассеиваемого поверхностью ткани. Оптически связанными веществами являются, например, глицерин, глюкозу, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, рентгеноконтрастные вещества Trazograph-60, Trazograph-76, Verogrann-60, Verografin-76 и Гипак-60, протеины (гемоглобин, альбумин) и комбинации упомянутого. Оптически связанные вещества могут быть также использованы с добавлением этанола и воды (например, этиловый спирт, глицерин и вода).
Активация полости рта световым излучением и применение лечебной композиции могут происходить одновременно или последовательно. Заявляемое изобретение включает стратегию, при которой сначала распределяемая композиция проходит в поле или луче излучаемого света, таким образом по меньшей мере частично активируясь. Когда композиция распределится в полости рта, активация может продолжаться благодаря воздействию излучаемого света.
В другом варианте реализации для ухода за мягкими тканями используют полоскание до и/или после воздействий излучениями из зубной щетки. Полоскание включает возбудитель активных частиц и полимер, но это необязательно. Полимер действует независимо от RSG возбудителя, придает ему субстантивность и/или помогает прилипанию к мягким тканям. Затем чистят зубы с использованием описанного ранее инструмента для ухода за полостью рта, воздействуя при этом на мягкие ткани излучениями из головки упомянутого инструмента. Ополаскиваемые поверхности могут быть освещены светом во время или немедленно после контакта с полосканием или спустя 0-2 с. Упаковку снабжают напечатанной инструкцией о любых возможных комбинациях шагов, предусмотренных изобретением.
В другом варианте осуществления изобретения лечебная композиция использована в сочетании с устройством, воздействующим на язык. Композицию применяют до, одновременно или после контакта упомянутого устройства с языком. Обычно устройство для воздействия на язык контактирует с ним или двигается поперек поверхности языка (возможно без прямого контакта с ним) в течение временного интервала примерно от 0 секунд до примерно 5 минут, от 0 секунд до примерно 2 минут, от 0 секунд до примерно 1 минуты и от 0 секунд до примерно 30 секунд. Следует отметить, что режимы, предусмотренные настоящим изобретением, включают процедуры, в которых устройство по уходу за полостью рта используют, ориентируя его так, чтобы свет был направлен на интересующие области и поверхности, такие как язык, без какого-либо скобления или осуществления контакта. В этом примере излучение просто направлено на поверхность языка в течение заранее заданного временного интервала, достаточного, чтобы активировать возбудители активных частиц через часть верхней поверхности языка или по существу через всю верхнюю поверхность языка. Такая стратегия может быть использована как часть комплексного лечения. Вышеупомянутые методы могут повторяться от 1, 2, 3, 4 до 5, 4, 3, 2, 1 раза в день от 1 дня до примерно 8 недель. Кроме того, вышеупомянутые процедуры могут быть использованы неограниченно, например как часть ежедневного режима ухода за ртом.
Более того, хотя заявляемый способ описан в основном в связи с электрической зубной щеткой, имеющей приводимую в движение двигателем щетинную сборку, изобретение допускает применение других зубных щеток или зубных щеток, отличающихся от описанных здесь. Например, можно использовать ручную зубную щетку в сочетании с одной или несколькими описанными выше лечебными композициями.
Как уже говорилось, применяемые в соответствии с изобретением устройства могут быть использованы различными путями. Достоинством настоящего изобретения является то, что упомянутые устройства могут быть использованы в режиме традиционной чистки зубов, при этом используют зубные чистящие средства, содержащие возбудители активных частиц, и зубы чистят в обычной манере вблизи линии десны в то время, как излучающий свет элемент включен. После заранее установленного временного интервала пользователю будет подан сигнал. Например, сигнал о том, что излучающий свет элемент включен или наступило время подвинуть щетку вдоль десны верхних или нижних зубов. Когда излучающий свет элемент выключен, пользователю подают другой соответствующий сигнала. Для случаев, когда задняя сторона поверхности головки щетки содержит световой излучающий элемент и/или структуры, воздействующие на язык, предусмотрен другой сигнал, показывающий, что настало время передвинуть заднюю поверхность головки щетки в поперечном направлении или ближе к поверхности языка. В качестве альтернативы пользователю зубной щетки может быть предложено в инструкции, вложенной в упаковку, включить процедуру движения головки щетки поперек языка как часть режима чистки зубов. В другом варианте частная лечебная композиция, включающая возбудитель активных частиц, может быть приложена к мягким тканям до или после традиционного режима чистки зубов. Например, можно наложить на мягкие ткани лечебную композицию, содержащую возбудитель активных частиц, затем направить на них свет от светоизлучающего элемента, содержащегося в зубной щетке, и осуществлять облучения в течение заданного временного интервала, достаточного, чтобы активировать возбудитель активных частиц, после чего применять традиционный режим чистки зубов чистящим средством, нанесенным на головку зубной щетки. При этом допустимо использование головок зубных щеток, не включающих светоизлучающий элемент. Порядок этих шагов может быть обратным. Более того, специфический шаг, направленный на движение имеющей светоизлучающий элемент головки поперек языка, чтобы направлять свет на язык в течение времени, достаточного для активации возбудителя активных частиц, может быть включен в любую точку процесса. Временной интервал, необходимый для активации возбудителя активных частиц, должен быть меньше, чем примерно 2 минуты, или меньше, чем примерно 90 секунд, или меньше, чем примерно 60 секунд, или меньше чем, примерно 30 секунд и больше, чем примерно 5 секунд, или больше, чем примерно 10 секунд, или больше, чем примерно 15 секунд, или больше, чем примерно 20 секунд на зубную дугу или поперечную обработку языка. С целью определения момента подачи пользователю сигнала о том, что установленный временной интервал истек, может быть применен таймер.
В приведенных ниже заявках на изобретения и патентах США содержатся сведения о дополнительных деталях, касающихся различных аспектов описанных в настоящем описании зубных щеток: заявка на изобретение 60/501,266, поданная 09.09.2003; заявка на изобретение 10/832,168, поданная 26.04.2004; заявка на изобретение 10/847,429, поданная 17.05.2004; заявка на изобретение 10/842,302, поданная 10.05.2004; заявка на изобретение 10/887,644, поданная 09.07.2004; заявка на изобретение 10/887,667, поданная 09.07.2004; заявка на изобретение 10/888,206, поданная 09.07.2004; опубликованная заявка на изобретение 2004/0191729 А1, поданная 10.02.2004; опубликованная заявка на изобретение 2004/0193235 А1, поданная 10.02.2004; опубликованная заявка на изобретение 2004/0193236 А1, поданная 10.02.2004; опубликованная заявка на изобретение 2004/0199227 А1, поданная 10.02.2004; опубликованная заявка на изобретение 2004/0204745 А1, поданная 10.02.2004; опубликованная заявка на изобретение 2004/0210276 А1, поданная 10.02.2004 и патент US 6,648,904.
Дополнительные аспекты, детали и варианты дизайна, относящиеся к устройствам по уходу за полостью рта, описаны в патентах США №№3,624,219; 4,066,745; 4,834,969; 5,057,308; 5,057,309; 5,057,310; 5,082,444; 5,095,615; 5,096,699; 6,214,320 и 6,509,007 и в опубликованных заявках на изобретение США №№2001/0002994, 2003/0082113, 2003/0190292 и 2004/0014001, а также в европейском патенте ЕР 1104669 и международной заявке WO 2005/008050, опубликованной 09.05.2005. Все приведенные документы, релевантные в какой-то определенной части, представляют собой ссылки на тексты, цитаты из которых не следует трактовать как порочащие новизну заявляемого изобретения.
Следует заметить, что любые признаки, аспекты или процедурные детали и/или описанные вещества могут быть скомбинированы частично или полностью с любыми другими признаками, процедурными деталями и веществами.
Все документы, приведенные в разделе "Подробное описание изобретения" релевантные в какой-то определенной части, представляют собой ссылки на тексты, цитаты из которых не следует трактовать как порочащие новизну заявляемого изобретения. Описаны и проиллюстрированы отдельные варианты осуществления заявляемого изобретения. Для специалиста в данной области очевидно, что в рамках изобретения могут быть сделаны различные изменения и модификации. Прилагаемая формула изобретения частично охватывает такого рода модификации.