JP7718482B2 - センシング機能付き口腔ケア装置 - Google Patents

Description

本発明は、口腔清掃及び／又は処置機能を実行するための口腔ケア装置に関する。

ＷＯ２０１８０６５３７３Ａ１は、歯磨き中の歯ブラシの位置を記録するための追跡システムを開示し、このシステムは、歯ブラシであって、この歯ブラシが、ヘッド部と、ハンドル部と、方位センサと、上記歯ブラシと上記ユーザの顎との接触を検出するセンサと、磁気センサとを含む、歯ブラシと、磁界生成器とを有し、上記磁気センサが、上記磁界生成器により生み出される磁界における上記歯ブラシの絶対位置を検出する。

歯茎又は歯における病気又は異常の発生を防ぐためには、口腔内の健康状態の定期的な監視が重要である。う蝕及び歯周病などによる口腔内の健康状態の悪化を防ぐ目的で、ブラッシング技術を監視し、技術を向上させるためユーザにフィードバックする機能を歯ブラシなどの口腔ケア装置に組み込むことが知られている。

しかしながら、斯かる機能だけでは、口内の問題の発生を必ずしも防ぐことはできず、早期発見及び早期治療のためには、定期的な監視が重要である。例えば、歯肉炎は歯茎の病気であり、ブラッシング技術で必ず回避できるわけではない。他の条件が、歯肉の炎症、血液の蓄積（例えば、歯及び歯肉の間の歯肉線において、又は炎症組織において灌流されて）、及び口腔内への出血をもたらすこともある。

口腔ケア装置の使用中に、斯かる口腔内の異常な状態又は特徴を検出することができ、ユーザが潜在的な問題に関して警告されることができる口腔ケア装置を提供することに価値がある。

本発明は、独立請求項により規定される。従属請求項は、有利な実施形態を規定する。

本発明の一態様によれば、口腔ケアシステムが提供される。このシステムは、口腔ケア装置のための清掃及び／又は処置部を備え、その少なくとも一部は、清掃又は処置機能のために使用中にユーザの口腔内で受け取られる。

清掃又は処置部は、口腔に受容されるときに口腔に基準磁界を生成する磁界源と、１つ又は複数の空間位置で基準磁界の磁界強度又はその変化を検出するよう構成された、磁界センシング部とを有する。

本システムは、磁界センシング部からセンサ出力を受け取るよう構成された、処理部を更に含む。それは、センサ出力の分析に基づき、歯茎の組織又は口腔内の血液のセンシングを行うよう構成される。

好ましくは、磁界源及び磁界センシング部は、使用中にユーザの口腔内で受け取られるための清掃及び／又は処置部の上記少なくとも一部分によって含まれる。

好ましくは、磁界センシング部は、磁界源と異なる。

好ましくは、磁界センシング部は、口腔内の１つ又は複数の空間位置における磁界強度を検出するよう構成される。

処理部は、１つ又は複数の所定の特徴を検出するよう構成されてもよい。各特徴の検出は、センサ出力に関連する１つ又は複数の所定の検出基準の適用に基づかれる。例えば、検出基準は、検出された磁界強度の大きさ、磁界強度の空間分布又はパターン、及び／又は規定された時間パターンに一致する磁界強度の時間変化など、センサ出力の特性又は性質に関連し得る。これらは、単なる説明的な例である。その特徴は、解剖学的又は生理学的な特徴とすることができる。

本発明の実施形態の一般的な概念は、口腔内又は歯肉組織内の血液のセンシングのための磁界の使用、及びこのセンシングに基づく特徴（例えば、口腔の健康に関連する特徴）の検出である。

ヘモグロビンに含まれる鉄分により、血液は磁気性を持つ。それは、体内で唯一の磁性流体である。これは、磁気的に血液をセンシング及び検出することを可能にする。口腔内の病変又は異常の多くは、血液の異常な存在又は濃度により特徴付けられる。例えば、歯肉炎又は他の歯周病は、歯周組織における血液の異常な蓄積により特徴付けられ、腫れ及び赤みをもたらす歯周炎を起こす可能性がある。歯肉の炎症部分には、健康な歯肉に比べ、高い濃度の血液（歯肉の単位体積あたりの血液量）が存在する。更に、歯肉又は舌の病変、歯周病、歯の問題など、口腔内の多くの欠陥が出血をもたらす可能性がある。この場合、健康な状態であれば血液を含まないはずの口の中の液体が血液を含んでいることになる。追加的又は代替的に、口腔内の表面、例えば歯と歯茎との間の歯肉線又は口腔内のポケット若しくは水疱において、血液の液滴が蓄積することがある。

基準磁界中に血液が存在すると、その磁気的特性が、血液が磁界と相互作用することをもたらし、磁界の形状の歪み又は磁界強度の分布の変化がもたらされる。この基準磁界の変化が、磁気センサで検出され、検出信号の特性に基づき、血液に関連するさまざまな特徴が検出及び識別されることができる。

一般に、基準磁界は静的又は時間的変化／交互する磁界であってもよい。磁界源はパッシブ型（永久磁石）又はアクティブ型（電磁源）とすることができる。

１つ又は複数の実施形態によれば、処理部は、センサ出力の分析に基づき、及び例えばセンサ出力に関連する１つ又は複数の検出基準に基づき、歯茎組織又は口腔内の１つ又は複数の（健康又は医学的）異常を検出するよう構成されてもよい。例えば、それは、歯茎の組織又は口腔内の血液の異常な存在又は濃度を検出するよう構成されてもよく、その検出はセンサ出力の分析に基づかれる。

１つ又は複数の実施形態によれば、処理部は、炎症（即ち過剰な血液灌流）又はそれを示す状態、歯肉の表面上の静的血液、歯と歯肉との間の歯肉線における静的血液、又は出血の少なくとも１つを検出するよう構成され得る。それは、例えば水疱などの組織表面の下にある血液の蓄積又は貯留を検出することも可能である。処理部は、血液センシングに基づかれる複数の異なるタイプ又はクラスの異常を検出するように動作可能であってもよく、例えば、各々が、センサ出力信号（の特性）に関連する個別の検出基準のセットに関連付けられる。

１つ又は複数の実施形態によれば、処理部は、磁気センシング部で検出された磁界の空間的及び／又は時間的変化を検出するよう構成され得る。磁界強度の空間的及び／又は時間的な変化に基づき、１つ又は複数の特徴が検出されることができる。磁界が交番磁界である場合、特徴の検出は、磁気信号の基線又は包絡線又は振幅における空間的又は時間的変化に基づかれることができる。

例えば、特徴又は異常の検出は、複数のセンシング位置にわたる磁界強度の空間的パターン又は分布（例えば、非対称性）に関連する検出基準に基づかれることができる。代替的に、それは、関連する血液の特徴又は異常を含む特定の場所をセンサが通過したことを示す、単一（又は複数）の場所での磁界強度の時間的変動をセンシングすることに基づかれることもできる。

空間的変化オプションに関して、一組の実施形態では、磁界センシング部は、互いに間隔を空けて配置された、複数の磁界センシング要素を備える。異なる検出要素で検出された磁界強度の変化に基づき、磁界強度における空間的な変化が検出されてもよい。

異なる空間位置で検出された磁界強度間の非対称性又は格差に基づき、ある領域における血液の存在又は局所的な蓄積が検出されることができる。いくつかの例では、処理部は、空間位置間のセンシングされた磁界の検出された空間的変化に基づき、特徴又は異常の部位の位置を推定するよう構成される。

時間的変化オプションに関して、一組の実施形態では、処理部は、１つ又は複数の場所についての経時的な磁界強度のセンサ信号を受信し、信号における検出された時間的変動に基づき特徴を検出するよう構成される。

この検出モードでは、ユーザが口腔ケア装置の清掃及び／又は処置部を口の周りで動かしている間、信号が監視される。変動は、その変動を検出した時点の磁界センシング部の位置で、血液の蓄積（又は他の異常）があることを示す。

いくつかの実施形態では、特徴又は異常の検出は、磁界強度の空間的及び時間的変化の組み合わせに基づかれることができる。例えば、血液の異常な存在又は濃度などの特徴の検出は、異なるセンシング空間位置にわたる空間磁界分布の時間的変動又は変化の検出に基づかれることができる。

１つ又は複数の実施形態によれば、口腔ケアシステムは、電磁式清掃及び／又は処置部を更に含んでもよい。これは、１つ又は複数の導電性要素（例えば、シングル若しくはマルチループコイル、又は電極）を含む導体部を有する。それは更に、生成器が１つ又は複数の導電性要素を含む導体部に動作可能に結合されたときに、無線周波数（ＲＦ）及び／又はマイクロ波周波数の交番電磁界を生成するよう構成された信号生成器を含む。それは好ましくは、生成器と動作可能に結合される、コントローラを更に含んでもよい。コントローラは、少なくとも、清掃又は処置モードにおいて動作可能であってよい。そこでは、導体部が口腔内に受容されたときに口腔清掃又は処置機能を実行するために、導体部を用いて交流電磁界を生成するように信号生成器を制御するようにコントローラが構成される。

電磁界、特に無線周波数（ＲＦ）は、歯の表面又は歯周組織の清掃又は処置に使用するのに有効であることが知られている。例えば、それらは、歯の表面にあるバイオフィルムの被膜を緩めることができる。

異なる実施形態において、ＥＭ清掃及び／又は処置部（本書では略称：ＥＭＣＴＡ）、並びに磁界源及び磁界センシング部は、相乗効果を提供するため又は要素を低減するために機能的又は構造的に協力又は相互作用してもよい。それらは、ある要素を共有することができ、又は電磁気的に相互作用することができる。異なるオプションの概要が以下に説明される。

一組の実施形態では、ＥＭＣＴＡは、センシング要素とは機能的及び構造的に分離して提供されてもよい。

代替的に、少なくとも１組の実施形態において、ＥＭＣＴＡの信号生成器及び導体部は、基準磁界を生成する磁界源を提供してもよい。言い換えると、ＥＭＣＴＡの磁界生成要素は、このオプションでは基準磁界を生成するという２つの機能に利用される。

この実施形態において、オプションで、実施形態の１つのサブセットにおいて、清掃又は処置モードにおいて生成される交番ＥＭ場の磁気成分は、基準磁界を提供する。言い換えると、清掃又は処置に使用されるのと同じ磁界が、センシングを行うための基準磁界として同時に利用される。

代替的に、実施形態の異なるサブセットにおいて、ＥＭＣＴＡは基準磁界を生成するために使用されるが、それは、異なるモード又は位相でこれを行い、その結果、基準磁界が清掃又は処置磁界と異なる。例えば、コントローラは更に、基準磁界として使用するために、導体部を用いて異なる磁界又は電磁界を生成するように信号生成器が制御される血液センシングモードにあるよう選択的に構成可能である。異なる磁界は、いくつかの例では、ＤＣ磁界であってもよい。これは、生成回路に整流器を入れ、ＤＣ電流でコイルを駆動することで実現されることができる。追加的に又は代替的に、異なる磁界は、清掃及び／又は処置磁界に対してより低い周波数の交番磁界であってもよい。

上述したオプションのいずれかとの互換性において、１つ又は複数の実施形態によれば、磁界センシング部は、信号生成器及び導体部により生成されたＥＭ場からのエネルギーの誘導性又は容量性結合を介して電力供給されるよう配置されてもよい。

検出される特定の特徴又は異常に基づき、センサ信号の処理及び／又は適用される検出基準が変化することができる。

いくつかの実施形態では、センサ出力の分析は、フィルタリング又は他のスペクトル処理若しくは分析に基づかれる。例えば、１つ又は複数の実施形態によれば、上記処理部は、上記センシング部から、上記１つ又は複数の場所についての経時的な磁界強度のセンサ信号を受信することができ、所定の周波数成分範囲内の周波数成分を除去するように信号を処理するよう構成される。

一組の例では、周波数成分の所定の範囲は、規定された心拍周波数に関連する周波数成分の範囲であってもよい。本実施形態は、静的血液と流動血液とを区別するのに有効である。これは、口腔内の表面、例えば歯と歯茎との間の歯肉線、又は口腔内のポケット若しくは水疱に血液の液滴が蓄積していることを検出するのに有用である。

１つ又は複数の実施形態によれば、上記処理部は、上記センシング部から上記１つ又は複数の場所についての経時的な磁界強度のセンサ信号を受信するよう構成されることができ、磁界信号を処理して１０Ｈｚ以上の周波数成分を抽出することに基づき、口腔内の流体中の血液の存在を検出するよう構成される。

いくつかの口腔ケア装置は、例えば電動歯ブラシのように、清掃及び／又は処置部（本書では略称：ＣＴＰ）の振動を作動させる。ＣＴＰの振動があると、口腔内の流体は高い周波数で乱流運動を示す。流体における血液もこの高い周波数で動く。例えば１０Ｈｚ以上の高い周波数を選択することで、流体中の（磁性）血液の動きに関連した信号成分が分離されることができる。

１つ又は複数の実施形態によれば、処理部は、センシング部から１つ又は複数の場所についての経時的な磁界強度のセンサ信号を受信し、信号の振幅に基づき、及び／又は信号のベースラインのレベルに基づき、炎症を起こしている歯周組織の存在（又はそれを示す状態）を検出するよう構成されることができる。

これは、炎症を起こしている組織（又はそれを示す状態）を検出するのに有効である。例えば、歯肉炎は、患部組織の領域における血流が少なくとも５０％増加することに関連付けられることが分かっている。これは、振動の振幅における増加をもたらすことができる。しかしながら、それは場合によっては、振動の振幅における減少をもたらす場合がある。なぜなら、血液パルス間の炎症部位に多くの血液が滞留され、振動振幅が減少されるからである。

歯肉炎は、炎症を起こした歯周組織の領域における血液の通常より多くの蓄積に関連付けられ、これは、信号のベースラインにおける検出可能な上昇をもたらす。

１つ又は複数の実施形態によれば、口腔ケアシステムは、口腔ケア装置を含んでいてもよい。口腔ケア装置は、清掃及び／又は処置部と、処理部とを含む。口腔ケア装置の非限定的な例は、電動歯ブラシ、ブラッシング用マウスピース装置、口腔洗浄器、及び電動フロッシング装置を含む。オプションで、清掃及び／又は処置部は、口腔ケア装置の更なる部分と解放可能に結合可能であってもよく、上記更なる部分が上記処理部を有する。

本発明の更なる態様による例は、ユーザの口腔内におけるセンシング方法を提供する。上記方法は、口腔内に基準磁界を生成するステップと、口腔内の１つ又は複数の空間位置で基準磁界の磁界強度をセンシングし、センシング出力信号を生成するステップと、センシング出力信号の分析に基づき、歯周組織又は口腔内の血液のセンシングを実行するステップと、上記センシングの結果に基づき、データ出力を生成するステップとを有する。

本発明の更なる態様による例は、コンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラムを提供し、コンピュータプログラムコードは、プロセッサ上で実行可能である。上記プロセッサが、磁界源による口腔内の基準磁界の生成に基づき、口腔内の１つ又は複数の空間位置における磁界強度又はその変化をセンシングするよう構成された磁界センシング部と動作可能に結合されるとき、上記コードは、上記プロセッサが、口腔内の１つ又は複数の空間的位置における基準磁界の磁界強度又はその変化を示す磁界センシング部からセンサ出力を受信し、センサ出力の解析に基づき、歯周組織又は口腔内の血液のセンシングを実行し、上記センシングを示すデータ出力を生成することをもたらす。

本発明のこれら及び他の側面が、以下に記載される実施形態から明らかとなり、実施形態を参照して説明されることになる。

例示的な口腔ケアシステムのブロックダイアグラムを示す図である。 使用中の例示的なシステムを示し、基準磁界が通常の流体にさらされる状態を示す図である。 使用中の例示的なシステムを示し、基準磁界が血液にさらされる状態を示す図である。 複数の磁気センシング要素を含むシステムの例示的な清掃及び／又は処置部を示す図である。 複数の磁気センシング要素を持つ例示的なシステムの使用を示す図である。 例示的な電磁的清掃及び／又は処置部（ＥＭＣＴＡ）を示す図である。 ＥＭＣＴＡを有する例示的なシステムの一部を示す図である。 ＥＭＣＴＡを有する更なる例示的なシステムの一部を示す図である。 ＥＭＣＴＡを含む更なる例示的なシステムの一部を示す図であり、磁気センシング部がＥＭＣＴＡによって誘導的に電力を供給される、図である。 処理部が口腔ケア装置に一体化される例示的な口腔ケアシステムを示す図である。 口腔ケア装置とは別の処理部を含む、更なる例示的な口腔ケアシステムを示す図である。

本発明の好適な理解のため、及びその実現方法をより明確に示すため、例示に過ぎない添付の図面が参照される。

本発明が、図を参照して説明される。

詳細な説明及び具体的な例は、装置、システム、及び方法の例示的な実施形態を示すものの、説明のみを目的としており、本発明の範囲を限定することを意図していない点を理解されたい。本発明の装置、システム、及び方法のこれら及び他の特徴、側面、及び利点が、以下の説明、添付の請求項、及び添付の図面からより好適に理解されるであろう。図は単なる概略的なものであり、縮尺に合わせて描かれていないことを理解されたい。同一又は類似の部分を示すために図を通して同じ参照番号が使用される点も理解されたい。

本発明は、口腔内及び歯周組織内の血液をセンシングする口腔ケアシステムを提供する。センシングは、口腔ケア装置の清掃又は処置部（例えば、歯ブラシのブラシヘッド又はブラッシング用マウスピース装置のマウスピース部分）に組み込まれた磁界源及び磁気センシング部を用いて磁気的に実行される。磁界源は基準磁界を生成し、センシング部は１つ又は複数の空間点における基準磁界の磁界強度をセンシングするよう構成される。血液は磁性体であるため、基準磁界の中に持ち込まれると、それは、磁界と磁気的に相互作用し、これは、磁界の強さ、磁界形状、又は磁束分布を変化させることができる。これは、血液の存在が検出されることを可能にする。磁界センサは定量的な出力を提供するので、それは、より特異的なセンシングも可能にする。特に、それは、口腔内の血液に関連する特異的な特徴、例えば血液の異常な存在又は血液の異常な量若しくは濃度に関連する異常又は病状を検出することを可能にする。例えば、これは、センシングされた磁界の１つ又は複数の特性（例えば、大きさ、周波数組成、時間的変動、又は領域にわたる空間的変動）に関連する検出基準の適用に基づかれることができる。これらの基準は例えば、特定の口腔内の特徴と関連することが既知であるよう事前に決定されることができ、使用時に適用されることができる。

図１は、１つ又は複数の実施形態による例示的な口腔ケアシステムの要素の概略的なブロック図を示す。

システム１０は、口腔ケア装置の清掃及び／又は処置部１４（本書ではＣＴＰと略される）を含み、その少なくとも一部は、清掃又は処置機能のためにユーザの口腔内で使用中に受け取られる。

ＣＴＰ１４は、口腔内に受容されたときに口腔内に基準磁界を生成する磁界源１６と、１つ又は複数の空間位置で基準磁界の磁界強度、又はその変化を検出するよう構成された磁界センシング部１８とを担持する支持構造体２２を有する。

システムは、磁界センシング部１８からセンサ出力を受け取るよう構成され、センサ出力に基づき血液のセンシングを実行するよう構成された処理部２０を更に含む。

より詳細には、それは好ましくは、歯肉組織内若しくは上又は口腔内の血液のセンシングに基づき口腔内の特徴を検出するよう構成され、その検出はセンサ出力に基づかれる。例えば、それは、歯茎の組織内若しくは上、又は口腔内の血液の異常な存在又は濃度を検出するよう構成されることができ、その検出はセンサ出力の分析に基づかれる。

実施形態は、口腔内又は口腔内の組織における血液の特徴を検出することに基づかれる。これは例えば、口腔内（例えば通常血液が存在しないはずの場所）などの血液の異常な存在（出血を示唆）、又は例えば歯肉内（炎症を示唆）若しくは歯肉表面における例えば液滴としての血液の異常な濃度若しくは量の１つ又は複数を含むことができる。

清掃及び／又は処置部（本書ではＣＴＰと略される）１４は、口腔ケア装置のうち、清掃及び／又は処置機能のために口腔内に受容されるよう設計された部分を意味する。例えば、それは、歯ブラシヘッドを有してもよい。それは、フロッシング又は口腔洗浄装置のヘッドを有してもよい。他の例では、それは、ブラッシング用マウスピース装置のマウスピース部分を形成してもよい。場合によっては、口腔ケア装置全体が口腔内に受け取られる（例えば、清掃用マウスピースユニットの場合）。ここでは、デバイス全体がＣＴＰを形成する。使用時、ＣＴＰ１４は、口腔ケア装置１２から物理的に分離可能であってもよく、例えば、取り外し可能な歯ブラシヘッドとすることができる。他の例では、それは、口腔ケア装置に一体的に含まれてもよい。

支持構造は例えば、歯ブラシのプラテン、マウスピースユニットの噛み合わせ面、又は磁気源及び磁気センシング部のためのキャリア又はハウジングとして機能することができる他の任意のボディ若しくは構造を有することができる。

システムのアーキテクチャにはさまざまなオプションがあるが、これについては後で詳しく説明される。

磁界源に関しては、これは、受動磁界源（永久磁石など）、又は能動磁界源、例えばコイル、ソレノイド若しくは電極対とすることができる。例えば、永久磁石は、フェライト磁石、又はＮｄＦｅＢ若しくはＳｍＣｏの合金などの希土類金属ベースの磁石を有することができる。逆の例では、ソレノイド若しくはループコイルがＤＣ電流で駆動され、静磁界が生成されるか、又はＡＣ電流で駆動され、交流磁界が生成されることもできる。

一般に、基準磁界は、静磁界、又は時間的に変化する磁界、例えば、交流磁界であってもよい。静磁界が使用されることが好ましい。時間的に変化する磁界源、例えば交流磁界が使用される場合、検出基準は静磁界のものと比較して調整される必要がある場合がある。例えば、検出基準が、検出された磁界強度の変化又は変動（静磁界の場合）の検出を含む場合、これは、検出された磁界強度のベースラインにおける変化若しくは変動、又は磁界強度の包絡線（交流磁界の場合）として規定される必要がある場合がある。

磁界センシング部１８に関して、これは、複数のセンシング要素の単一の磁界センシング要素を有することができる。それは、磁界強度を、１カ所で、又は複数個所でセンシングすることができる。非限定的な例として、磁界をセンシングするための適切なオプションは、１つ又は複数の（巨大）磁気抵抗センサ、又は１つ若しくは複数のホール効果センサを含む。例えば、市販の巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）センサは、非常に小さな寸法（例えば、１×１×０．５ｍｍ程度）で提供されることができ、非常に低い電力レベル（例えば、０．９Ｖでのナノワット）で動作することができる。

磁気センシング部１８の磁気センシング要素は、ＣＴＰ１４の支持構造２２の露出表面、例えばブラシのプラテン上に配置されることができる。代替的に、それらは、少なくとも部分的に支持構造体に埋め込まれていてもよい。磁界源も同様である。例えばブラシヘッドの場合、それらは毛フィールドの基部、支持構造上、又は支持構造内に配置されることができる。更なる例では、磁気センシング要素及び／又は磁界源は、支持構造２２の上面から立ち上がるか又は延びる突出要素により埋め込まれるか又は運ばれ、センシング要素及び／又は磁界源を支持構造に対して上昇したレベルに保持することができる。例えば、それらは、毛の先端のレベル（毛が含まれる場合）において、又はこれに近接して保持されることができる。

好ましくは、磁界源及びセンシング部は、その清掃又は処置機能のためのＣＴＰ１４の使用中に、歯肉領域にできるだけ近くなるように位置決めされる。これは、歯肉炎を示す歯肉における異常な濃度の血液の検出、又は歯肉からの出血に対して、それをより敏感にする。

システムの動作の例示的なワークフローが、以下のように理解されることができる。

清掃又は処置部１４が、口腔内に受容される。磁界源１６は、能動的である（非受動磁界源である場合）。

その磁気的特性により、基準磁界がカバーする領域内における血液（例えば血液集積体）は、磁界と磁気的に相互作用し、磁界に外部物質がない状態と比較して、磁界の形状、又は磁界の強度分布における変化又は乱れをもたらす。これは、磁界センシング部１８により検出可能である。血液の特徴の大きさ、形状及び性質に基づき、基準磁界との相互作用は異なり、及び従って、検出信号における異なる検出可能なシグネチャ又はフィンガープリントと関連付けられる。

これは、図２及び図３に概略的に示され、図２及び図３は、磁界源１６及び磁界センシング部１８を担持するＣＴＰ１４の例示的な支持構造２２が、口腔内の領域３４上に保持される様子を示す。この領域は例えば、口の付け根若しくは歯肉線における凹み、又は他の任意の領域とすることができる。磁界源１６は、静的な基準磁界３２を生成させることが示され、その磁界線が概略的に図示される。図２は、基準磁界の領域に持ち込まれる流体３６、例えば唾液の領域を概略的に示す。図３は、磁界の領域にもたらされる血液３８の領域を概略的に示す。血液の領域は例えば、歯肉炎によりもたらされる炎症組織内の灌流血液の増大又は蓄積を表す。その磁気的特性（この例では反磁性）により、特に長さに沿って磁力線を伸ばすことで血液は磁界の形状を歪ませるものとして作用する。図示の例では、これは、磁界により覆われる領域を広げるように作用し、従って、磁界センサ１８の領域における磁束密度が減少される。その結果、磁界センサはより低い磁界強度の読み出し値を検出する。これは、血液の特徴がどのように磁界を歪ませ又はこれに影響を及ぼすかの一例を表す。これに対し、（非磁性）流体３６は、磁界３２に歪みを与える影響を持たないか、又は無視できる程度の影響しか与えない。

磁界センシング部３２は、１カ所又は複数カ所で磁界強度をセンシングする。図３は説明のために１ヶ所を示す。センシングデータは、処理部２０（図２又は図３にて図示省略）に伝達される。

処理部２０は、少なくとも１つの検出評価を適用する。これは、処理部のプログラミングに符号化されたアルゴリズム又は規則のセットを有することができる。処理部は、それぞれが異なる口腔内の異常又は特徴、例えば血液の特徴、特性又は病理を検出するための複数の異なる検出評価の１つを選択的に適用するように動作可能であってよい。検出される特徴に基づき、その特徴に関連する血液分布特性が、異なる態様で基準磁界と相互作用することが期待されることができ、及び従って、異なる観察可能なセンシング信号特性、又はセンシング信号特性における変化と関連付けられる。

所与の検出評価は、磁界センシング部１８からの磁界センシングデータに関連する１つ又は複数の評価基準と関連付けられる。これは、磁界の時間的変化、異なる場所にわたる磁界の空間的分布、磁界に関する閾値の大きさ、基準値若しくは分布と比較した磁界の閾値変化、及び／又は特定の異常状態を検出するために望ましい若しくは必要とされる他の基準に関するものであってもよい。処理部２０は、検出基準を格納するローカル又はリモートのデータストアと通信するよう構成されてもよい。データストアは、いくつかの例では、処理部の一部として含まれてもよいし、又はそれは、通信インターフェースを介して遠隔で通信可能なものであってもよい。オプションで、処理部は、それぞれが異なる血液異常又は特徴を検出するための、異なる検出モードの間で切り替え可能であってもよく、各モードにおいて、検出のための異なる検出評価が適用される。
代替的に、処理部２０は、単一モードで複数種類の異常のいずれかを検出するように動作可能であってもよい。

検出評価の成功又は肯定的な結果は、その評価のための検出基準のすべて、又は規定されたサブセットを満たすことに対応することができる。オプションで、関連する特徴又は異常の検出が肯定的である場合、通知信号が生成されることができる。これは例えば、聴覚警告、１つ若しくは複数のライトの点灯、又は口腔ケア装置のハンドルを介した触覚フィードバックなど、ユーザ出力要素を介した感覚的出力の生成をもたらすことができる。代替的に、信号は、ユーザに対する後の取得及び提示のために検出結果をコンパイルするよう構成された更なるデータストア又は分析モジュールに結合されてもよい。

いくつかの例では、データストアは、口腔の正常な状態に関連する、及び口腔の臨床的な異常な状態に関連する１つ又は複数の基準センシング信号の記録を保存することができる。異常の決定は、検出された信号と基準信号とを比較することを有することができる。

口腔清掃又は処置部１４におけるセンシング要素の構造的構成には、異なるオプションが存在する。検出される血液の特徴又は異常に基づき、実行されることができる検出評価及び関連する基準の異なるオプションも存在する。

少なくとも第１のセットの実施形態によれば、磁気センシング部１８は例えば（巨大な）磁気抵抗センサ又はホール効果センサの形態の単一の磁気センシング要素を有する。この例は、図２及び図３に概略的に示される。

動作において、ＣＴＰ１４は、口腔の関心領域にわたってユーザにより動かされ、磁気センサ１８の出力は、処理部２０により監視される。ＣＴＰ１４が大きな濃度の血液が存在しない身体領域（例えば、歯）を通過する場合、磁気センサの出力にはほとんど変化がない（図２参照）。しかしながら、反磁性（又は常磁性）の血液は磁界を乱し、センサ出力が変化されることになる。一般に、血液の存在は、磁界線が更に広がることをもたらし、（磁界強度の）信号における減少が予想される（図３）。しかしながら、いくつかの他の形状については、磁界強度信号の増加も可能である（例えば、センサ１８が歯肉の近くに配置され、炎症を起こして血液が豊富な領域によって部分的に囲まれている場合など）。

こうして、検出は、センシングされた磁界における変化をセンシングすることに基づかれる。言い換えれば、この実施形態では、検出は、組織表面の下又は口腔内のいずれかの関連する血液の特徴、例えば血液の蓄積を含む領域上を基準磁界が通過することを表すセンサ出力信号における時間変化をセンシングすることに基づかれる。磁界センシング部１８からの経時的な磁界強度の受信信号において、これは、磁界信号の変動として検出されることができる。磁界特性が変化しているので、それは、他の領域よりも血液の濃度が高い部分が局所的に存在することを示す。他の領域は正常という仮定に基づき、これは、局所的な領域が、正常レベルから外れた血中濃度又は集積を持つことを意味する。こうして、磁界信号の時間的な変動を検出することに基づき、異常が検出されることができる。交番磁界の場合、検出は、磁界信号のベースラインの時間的変動、又は磁界信号の振幅若しくは包絡線に基づかれることができることに留意されたい。

変動は、変動を検出した時点の磁界センシング部の位置における血液の存在を示す。これは、血液の特徴の局所化も可能にする。例えば、変動がセンシングされるとき感覚的フィードバックが与えられ、その結果、ＣＴＰ１４の現在位置が異常などの特徴の位置であることがユーザに警告される。本書における「変動」は例えば、所定のタイムウィンドウ内で、所定の閾値分、信号が増加又は減少することを意味することができる。これは、ノイズによる単純な背景変動を排除するためのレベルに設定されることができる。

１つ又は複数の実施形態によれば、処理部は、任意の所与の時間における少なくとも磁気センシング部の口腔内における位置の表示を決定するための位置決定機能を更に備えてもよい。一例として、ＵＳ２０２０／０６９０４２及びＵＳ２０２０／０２２４８８はそれぞれ、口腔内のＣＴＰ１４（例えば、歯ブラシヘッド）の位置を決定するための好適な例示的システムを開示する。

処理部２０は、磁気信号の変動の検出時に磁気センシング部の検出位置を特定することに基づき、血液存在部位の位置を決定するよう構成されてもよい。これは、通常よりも高い血液の存在又は蓄積が、その関心のある特定の場所で実際に異常であることを確認するために使用される。通常とは異なる場所（例えば、咬合面又は歯の頬側を磨いている時など）に血液の存在、又は高い血液濃度が検出された場合、これは血液が異常であることを示す。追加的又は代替的に、それは単に、検出された各異常の位置の正確な記録を可能にし、この記録は、例えばデータストアに保存され、使用セッションの終了時に取得されることができる。

単一の磁気センサを備える構成は、外部要因（例えば磁気シールド材又は地球の磁界など）による磁界からのノイズの影響を受けやすい可能性がある。一般的に、磁界源とセンサ部とが口の中で静止している場合、異常を検出することができない場合がある。これは、例えばあるタイプのマウスピース装置の場合に起こりうる。従って、１つ又は複数の実施形態の更なるセットによれば、磁界センシング部１８は、複数の磁界センシング要素を有することができる。

一例が図４Ａ及び４Ｂに示される。本例では、清掃及び／又は処置部１４は歯ブラシ用のブラシヘッドであるが、清掃及び／又は処置部の種類は、本実施形態の技術的効果に必須のものではない。磁気センシング部１８は、４つの磁気センシング要素１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄのセットを有し、これらは互いに、及び磁界源１６から、間隔を空けて配置される。図４Ａは、センシング要素１８ａ～１８ｃ及び磁界源１６の例示的な位置を概略的に示す。センシング要素は２×２のアレイ状に配置されている。センシング要素は、垂直方向の間隔ΔＹと水平方向の間隔Δを持ち、いずれも調整されることができる。非限定的な一例として、水平方向の間隔は、一般的な歯の幅の約半分（例えば約５～１０ｍｍ）になるよう構成されてもよく、垂直方向の間隔は１０ｍｍのオーダーで作られることができる。４つ以上又は以下のセンサが提供されることができる。図４Ｂは、配置の側面立面図を概略的に示し、センサ要素（２つの１８ａ、１８ｂのみが見える）が、清掃及び／又は処置部１４の支持構造２２の表面上及び／又は毛フィールド４２の基部に配置される。他の例では、センサ要素及びオプションで磁界生成器が、毛４６のレベルまで延びる突出部材の先端に組み込まれ得る。その結果、使用中にセンサが歯茎に近くなる。

このセットの実施形態では、血液関連特徴の検出は、センシング要素１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの異なるものにより検出される磁界強度の空間的変動に基づき行われ得る。例えば、支持構造体２２のある領域に位置する１つ又は複数のセンシング要素の１セットと、別の領域で第１のセットから間隔を空けて配置される１つ又は複数のセンシング要素の別のセットとの間の検出磁界強度の単純な非対称性は、それら２つの領域で検出される血液の量が異なることを示す。検出された磁界強度の高い方又は低い方の領域が健康者であるという仮定に基づき（構造上の構成に基づき、健康者側が高い又は低い読み出し値を持つ。上記参照）。これは、検出された磁界強度の高い方又は低い方の他方の領域が、異常な血液濃度の領域に位置しているはずであることを意味する。こうして、異常の検出が可能にされる。

オプションで、検出評価のための検出基準は、差異の非対称性に関する閾値、例えば、異常の検出がなされるために、２つのセンシング位置間のセンサ読み出し値における最小パーセントの差異を含んでもよい。オプションで、追加的又は代替的に、検出基準は、検出が行われるために、より高い強度のセンシング位置又はより低い強度のセンシング位置におけるセンシングされた磁界強度のレベルの閾値を含んでもよい。これは例えば、センシング部１８の１つの領域が、通常ゼロの血液存在領域、例えば歯の先端に単に重なっていることによる検出を除外するレベルに設定されることができる。

最も単純なケースでは、このセットの実施形態は、支持構造体内又は上に、例えば支持構造体の異なる側に、互いに間隔を置いて配置された２つのセンシング要素を有するセンシング部１８で実現されることができる。この例は、図５に示される。図示されるように、例えば歯肉炎により血液の蓄積３８が存在する側では、血液が磁界を歪ませ、センサの位置に基づきより高い又は低いセンサ読み出し値がもたらされる（この例では低くなっている）。反対側では、相対的に高い読み出し値が検出される。

オプションで、このセットの実施形態では、変化した磁界強度が検出された場所に基づき、センシング部の領域に対する異常の位置が決定されてもよい。センサが２つしかない場合、血液が関連領域の検出磁界強度を増加させる又は減少させるかが事前に既知である場合のみこれは実行されることができる（これは通常、既知である）。センサが２つ以上ある場合、これは、どのセンシング要素が、他のすべてのセンシング要素とある閾値分だけ異なる磁界読み出し値を持つかを特定し、異常な血液の特徴が、このセンシング要素の位置の下又は隣接する位置にあると仮定することにより行われることができるかもしれない。

いくつかの例では、センシング要素の配列が、センシング部のセンシング領域にわたり提供され得る。この場合、センシング領域のうち、センシング要素が（他のエリアと比較して）異なる磁界強度を検出する特定の局所領域を特定することで、より正確な異常の位置決めが可能とされる。この領域の位置は、センシング部のセンシング領域に対する異常の位置を与える。口腔内の広い範囲に及ぶ清掃又は処置部、例えばマウスピースユニットの場合、これは、口腔内の広い範囲における異常の正確な位置決めを可能にすることができる。他の場合、それは、センシング領域が広がる口腔内のより狭い範囲における位置決めを可能にすることができる。

例えば、歯肉線における領域だけが出血又は炎症を持ち、他の領域はそうではないなど（一例にすぎない）、異なる磁界強度の検出された領域の大きさが、異常な血液の存在又は濃度の領域の大きさ又は範囲を推定するのに使用されることもできる。こうして、複数のセンシング要素を有する実施形態は、血液の空間的な形状、パターン又は分布をセンシングすることができる。

後者の特徴は、異常を検出するための検出基準の一部として使用されることもできる。いくつかの例では、検出基準は、センシング部１８のセンシング領域にわたる（異なるセンシング位置にわたる）磁界強度のある空間分布の検出を含んでもよい。例えば、１つ又は複数の基準磁界分布又はパターンのセットがデータストアに格納され、１つ又は複数のタイプ又はクラスの異常の検出が、関連する基準磁界分布の検出に依存する。

特定の例では、この実施形態は、磁界強度の時間的変動又は変化の検出に基づく特徴又は異常の検出に関する上述の特徴を組み込むこともできる。例えば、いくつかの実施形態では、異常の検出は、異なるセンシング空間位置にわたる空間磁界分布の時間的変化又は変動の検出に基づかれることができる。磁界分布が、規定された閾値分又は規定された態様で変化した場合、検出がトリガーされることができる。こうして、オプションとして、異常の検出は、磁界強度の空間的及び時間的変動の組み合わせに基づかれることができる。

本開示の文脈における磁界分布は、センシング要素１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄのセンシング位置の各々で検出される（互いに対する）相対的な磁界レベルに対応してもよいし、又は位置にわたる絶対値の分布に対応してもよい。

磁界センシング要素１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは好ましくは、固定された空間配置にある。

単一センサ又は複数センサーオプションのいずれかに基づき、感度を調整するのに、磁気センシング要素と磁界源との間の横方向の距離が調整されることができる。例えば、システムは、センサ１８を磁界源１６に横方向に近づけることにより（歯肉）表面に近い血液に敏感であるようにされることができ、センサを磁界源から遠くなるよう移動させることにより表面から遠い血液に敏感であるようにされることができる。

単一センサ要素又は複数マルチセンサ要素オプションのいずれかに基づき、炎症のある歯周組織（又は炎症を示す状態）、例えば歯肉炎の検出は、ある閾値磁界の大きさ又は磁界形状における特定の基準変化の検出に基づき実行されてもよい。これは特に、酸素化された血液が反磁性であるのに対して、脱酸素化された血液は常磁性であることに起因している。これらは、それらが存在する磁界を異なる態様で歪める。こうして、反磁性血液及び常磁性血液の異なる磁界の大きさ又はパターンの変化に関する１つ又は複数の基準のセットに基づき、システムは血液の酸素化レベルを検出するよう構成されることができる。これは、歯肉炎を検出する際の特異性を増加させる。なぜなら、歯肉炎の場合、健康な歯周組織より血液がより脱酸素化されるからである。

１つ又は複数の実施形態によれば、口腔ケア装置は追加的に、電磁的な清掃又は処置機能を含んでもよい。

電磁界、特に無線周波数（ＲＦ）は、歯の表面又は歯周組織の清掃又は処置に使用するのに有効であることが知られている。例えば、それらは、歯の表面のバイオフィルム被覆を緩めることができ、清掃又は処置部１４を用いた歯の清掃を積極的に支援することができる。無線周波数は歯周組織を刺激し、これは、局所的な治療効果を発揮することができる。清掃又は処置モードに適した周波数の範囲は、例えば１ＭＨｚから１０ＭＨｚの間とすることができる。

従って、１つ又は複数の実施形態によれば、口腔ケアシステムは、電磁（ＥＭ）清掃及び／又は処置部６０を更に含んでもよい。ＥＭ清掃又は処置部６０は、本書ではＥＭＣＴＡと略記される場合がある。

例示的なＥＭ清掃及び／又は処置部６０の構成部品が図６に示される。構成６０は、１つ又は複数の導電性要素５２を含む導体部２４を有する。それは、信号生成器６２が導体部２４に動作可能に結合されたときに、無線周波数（ＲＦ）及び／又はマイクロ波周波数の交番電磁界５６を生成するよう構成された信号発生成器６２を更に備える。

オプションで、構成６０は、清掃又は処置モードで生成器を選択的に作動させるために、信号生成器６２と使用中に動作可能に結合されるコントローラ６６を含んでいてもよい。コントローラは、清掃又は処置モードが選択的に起動されたときに、信号生成器の動作を制御することにより、清掃又は処置モードを実現することができる。いくつかの例では、清掃又は処置モードの起動は例えば、装置上若しくは装置外の物理的なボタン、又は動作可能に結合されたソフトウェア（例えば、スマートフォンのアプリ）で、ユーザ作動により行われることができる。コントローラは、口腔ケア装置に含まれることができ、又はその外部にあるが、信号生成器に動作可能に接続される。他の例では、信号生成器自体が、清掃又は処置モードの局所的な作動及び実現を可能にするプロセッサ又はＩＣチップを有することができる。

生成器６２は、発振信号生成器であり、例えば、発振器である。それは、導体部２４に結合される交流駆動信号を生成し、ＥＭ放射の放出、又はＥＭ場の生成がもたらされる。口腔ケア装置は、生成器６２に電力を供給するための局所的な電力貯蔵器、例えば、バッテリーを含んでいてもよい。

導体部２４は例えば、電極間の交流磁界の生成をもたらすよう、生成器６２により周期的に逆極性で駆動される一対の電極５２を有してもよい。このオプションは図６に示されており、そこでは、導体部２４が一対の電極５２ａ、５２ｂを有する。これらは、いくつかの例で層状形状である。代替的な可能性は、１つ又は複数の誘導性コイル又はワイヤーループの使用であり、ループ又はコイルの軸方向に沿った交流磁界の生成を誘導するよう、交流電流で駆動される。

導体部は、口腔清掃又は処置部（ＣＴＰ）１４により、例えば支持構造体２２により構成又は担持されてもよい。オプションで、信号生成器６２は、口腔清掃装置の本体部分に含まれてもよい。導体部２４及び信号生成器６２は、恒久的に電気的に結合されてもよいし、又は例えば、口腔洗浄装置の本体部分にＣＴＰを機械的に結合したときに接続が確立されるように、着脱可能に電気的に結合可能であってもよい。

一組の実施形態によれば、信号生成器６２及び導体部２４は、磁界源１６を提供することができる。言い換えると、ＥＭＣＴＡ６０は、基準磁界３２を生成するのに使用される。

このいくつかの例では、清掃又は処置モードで生成されたＥＭ交流場５６の磁気成分が、血液をセンシングする際に使用するための基準磁界３２を提供する。こうして、基準磁界は、ＥＭ清掃又は処置場により形成される。こうして、ＥＭ清掃及び血液検出が同時に行われることができる。この場合、基準磁界は交流ＡＣ磁界となる。

更なるセットの実施例によれば、血液センシングと、ＥＭ清掃及び／又は処置機能とは、別々のモードで実行される。例えば、コントローラ６６は、基準磁界３２として使用するために、導体部２４を用いて異なる磁界又は電磁界を生成するように信号生成器６２が制御される血液センシングモードに更に選択的に構成可能である。この場合、清掃及びセンシングは絶対に同時に行われることはできない。しかしながら、（オプションで）交互に切り替える態様で清掃及びセンシング場を生成する、例えばデューティサイクル制御の交互デューティサイクルフェーズで生成することはできるので、それらは、準同時的に動作することができる。

異なる磁界はいくつかの例では、ＤＣ場であってもよい。これは、血液センシングモードに切り替える際に、生成器６２と導体部（好ましくはコイル）との間に整流器を入れて、これによりコイルをＤＣ電流で駆動することにより達成され得る。追加的に又は代替的に、異なる磁界は、清掃及び／又は処置磁界に対してより低い周波数の交番磁界であってもよい。

同じ生成器６２を使用するが、個別の磁界を生成するために別々の導体部２４を使用して、ハイブリッド清掃／処置及びセンシングモードにおいて清掃及び／又は処置磁界５６及び異なるセンシング基準磁界３２を正確に同時に生成することもできる。これは、発振器６２と基準磁界３２を生成するために使用される導体部（例えばループコイル）との間に整流器を設けることにより行われることができる。一方、生成器６２は、ＥＭ清掃及び／又は処置部６０の導体部２４に整流要素なしで接続される。これは、ＡＣ清掃／処置磁界５６と同時に、ＤＣ基準磁界３２が作成されることを可能にする。しかしながら、この場合、磁界が別の磁界に干渉する可能性があり、及び従って、異常な血液の特徴を検出するために使用される検出基準は、センシング磁界特性における潜在的な変化、例えば、ハイブリッド清掃及びセンシングモードがアクティブであるときのための検出基準の別のセットを考慮するよう構成される必要がある。

図７及び図８は、基準磁界３２を生成するのにＥＭＣＴＡ６０の要素が用いられる２つの例を概略的に示す。図７の例では、導体部２４は、一対の電極５２ａ、５２ｂを有する。これらは、いくつかの例では、保護膜で覆われている場合がある。それらは、いくつかの例では、弾力性のある突出した部材に埋め込まれている。電極は、口腔清掃又は処置部１４の支持構造体２２の表面から突出して設けられる。生成器６２（図７では図示省略）により電極間にＡＣ電圧又は電流を印加することにより、電極５２間に交流電磁界が生成される。このＡＣＥＭ場の磁性成分は、基準磁界３２を形成する。磁気センシング部１８の２つの例示的なセンサ要素１８ａ、１８ｂが、基準磁界３２内の支持構造２２の表面上に配置されることが示される。これらは代わりに、電極５２及び／又は毛フィールド（含まれる場合）の先端のレベルで提供されてもよい。

図８の例では、導体部２４は、ループコイル５４を有する。血液センシングモードでは、これは、ＤＣ電流で駆動され、静的基準磁界３２が生成される。清掃及び／又は処置モードでは、それは、ＡＣ電流で駆動され、交番ＥＭ場が生成される。代替的に、清掃及び／又は処置用の交番ＡＣ磁界が基準磁界にも使用されてもよい。説明のために、単一のセンシング要素１８が基準磁界内に示されるが、他の実施例ではより多くのセンシング要素が提供されてもよい。

オプションで、血液検出に使用するための磁界を生成するための第２の導体部（例えば、電極の代わりにコイル）及びオプションで第２の信号生成器が提供され得る。基準磁界の生成は、いくつかの例ではＥＭＣＴＡ要素から完全に分離されていてもよく、即ち基準磁界用の別の磁界源が存在する。

上述したオプションのいずれかとの互換性において、１つ又は複数の実施形態によれば、磁界センシング部１８は、ＥＭＣＴＡ信号生成器６２及び導体部２４により生成されたＥＭ場５６からのエネルギーの誘導性又は容量性結合を介して電力供給されるよう構成されてもよい。

これは、清掃及び／若しくは処置モード、又は前述の専用センシングモード内で行われることができる。従って、ここでは、センサに電力を伝達するために使用される磁界は、清掃及び／若しくは処置機能を実行するため、並びに／又はセンシング機能を実行するために使用される磁界と同じである。代替的に、それは、更なる専用の電力転送モード内で行われることができ、そこでは、コントローラ６６は、磁気センシング部１８に電力を供給することを主目的として、導体部２４を用いたＥＭ場の生成を制御する。ここで、電力転送モードの間、ＥＭ清掃及び／又は処置はアクティブではない。基準磁界３２のために、別の磁界が生成されてもよい。

この実施形態のセットは、センサに電力を供給するために、追加の能動又は動力要素が口腔ケア装置又はシステムに一体化される必要がない（それらは、ＥＭＣＴＡ６０用の動力源により本質的に電力を供給される）という利点を有している。更に、能動磁界センシング部に別途電源ラインを引く必要がない。口腔ケア装置の主電源が例えばハンドル部にあり、一方ＣＴＰ１４がヘッド領域にある場合、これは、製造における大幅な簡略化をもたらす。

誘導又は容量結合は、発振器６２を横切って接続された送信誘導コイル又はコンデンサプレートの送信ペア、及び磁気センシング部を横切って（又はいくつかの例では単一の磁気センシング要素を横切って）接続された受信誘導コイル又はコンデンサプレートの受信ペア（それぞれ）を設けることにより行われることができ、ここで、受信コイル又はプレートとセンサとの間に整流器が設けられる。一例が、生成器６２を横切って接続された送信誘導コイル５４及び例示的な磁気センシング部又は要素１８を横切って接続された受信誘導コイル７２を示した図９に概略的に示される。ここで、受信コイル７２と磁気センシング要素１８との間に整流器７４が設けられる。送信誘導コイル及び受信誘導コイルは、電磁結合構成において、軸方向に整列して（図９では図示省略）、及び互いに軸方向に間隔をあけて配置されてもよい。容量性結合が使用される場合、送信容量性プレート及び受信容量性プレートは、電磁結合構成において、向かい合った関係で、及び互いに間隔をあけて配置されてもよい。

追加的又は代替的に、基準磁界３２がＥＭＣＴＡ６０により生成されない場合、信号生成器及び導体部により生成されたＥＭ場からのエネルギーの誘導性又は容量性結合により電力供給されるよう構成された磁界源１６（能動磁界源である場合）を提供することも可能であろう。

例えば、能動磁界源１６が提供されてもよく、例えば、ＤＣ又はＡＣ駆動コイル又はソレノイドであり、能動磁界源の駆動は、ＲＦ生成器によって電力供給される。例えば、ＲＦ導体部からの電気エネルギーの誘導性又は容量性結合により電力供給が行われることができる（導体部が電極を有する場合は容量性、導体部が１つ又は複数のコイルを有する場合は誘導性）。

検出される特定の異常に基づき、センサ信号の処理方法及び／又は適用される検出基準が異なる場合がある。

１つ又は複数の実施形態によれば、処理部２０は、センシング部１８の１つ又は複数のセンシング位置について、経時的な磁界強度のセンサ信号を受信するよう構成され、所定の心拍周波数に関連する所定の範囲の周波数成分内の周波数成分を除去するために信号を処理するよう構成される。

本実施形態は、静的血液（歯周組織表面の液滴など）と流動血液とを区別するのに有効である。これは、例えば歯肉炎に関連する炎症組織からの血のポケット又は水泡を検出するのに有効である。なぜなら、前者は、炎症組織における静的血液の蓄積により特徴付けられるからである。

例えば、口腔ケアとは関係ない他の技術分野では、心拍をセンシングする装置の一部として磁界が使用されることができることが知られている。主要な静脈及び動脈がない場所（例えば肺の表面）でも、皮膚に血液が灌流されており、これは、磁気センサにおける信号を生み出すことができる。従って、歯肉炎による炎症組織も、血流に関連した信号成分を示すと予想される。これらの信号成分を除去し、静的血液に関連する成分、例えば、歯肉表面、又はポケット若しくは水疱における液滴を分離するため、センサの出力が、周波数の関数として分析され、心拍周波数にほぼ一致する周波数成分（例えば０．５～５Ｈｚ、例えば１～３Ｈｚ）が除去又はフィルタリングされることができる。例えば、１つ又は複数のバンドパスフィルタが使用されることができる。これらの成分を除去することで、残った信号は静的血液を表すものであり、これは、センサの出力を、歯茎の動脈血ではない、口腔又は歯茎における不要な血液に特異的なものにする。

いくつかの例では、口腔ケア装置は、例えば装置のハンドル部分に具現化された心拍数センシング要素を含んでもよい。磁気センシング信号をフィルタリングするための所定の周波数の範囲は、検出された心拍数に基づき設定されてもよい。

基準磁界３２が交番磁界である場合、血流が（交番）センサ信号のベースライン又は包絡線における振動をもたらす場合があることに留意されたい。従って、ここでは、信号のベースライン又は包絡線に対してスペクトル解析及びフィルタリングが適用されることができる。例えば、生のセンシング信号からベースライン又は包絡線信号が最初に抽出されることができる。

１つ又は複数の実施形態によれば、処理部２０は、センシング部１８の１つ又は複数のセンシング位置について経時的な磁界強度のセンサ信号を受信するよう構成され、信号の（又は、交番基準磁界の場合は信号の包絡線又はベースラインにおける）振動の振幅に基づき、又は信号のベースラインの大きさに基づき、炎症を起こした歯周組織の存在（又はそれを示す状態）を検出するよう構成される。

これは、炎症組織（又はそれを示す状態）を検出するのに有効である。例えば、歯肉炎は、患部組織の領域における血流増加と関連していることが研究により明らかになっている。例えば、ある研究では、中程度の歯肉炎及び歯周病のある歯肉の血流は、少なくとも５０％上昇することが分かっている。これは、センサ信号のベースラインにおける変化をもたらす。なぜなら、所与の領域における血液の濃度又は量が多くなり、基準磁界における大きな歪みがもたらされるからである。そのため、炎症組織を検出するのに、ベースラインにおける変化が利用されることができる。追加的に、炎症組織の存在は、信号における振動の振幅の変化をもたらす可能性がある。例えば、振動振幅が減少する場合がある。なぜなら、血液パルス間に炎症組織においてより多くの血液が保持され、その結果、所与の領域における血液量の周期的な変動が少なくなるからである。そのため、振動振幅が減少される。他の場合では、炎症領域における血流増加により、振幅が大きくなる場合がある。検出される特定の組織炎症の特徴、装置の構造及び意図された動作に基づき、ベースライン及び／又は振動振幅における閾値変化を規定する、予め保存された検出基準が適用されることができる。

１つ又は複数の実施形態によれば、上記処理部は、上記センシング部から上記１つ又は複数の場所についての経時的な磁界強度のセンサ信号を受信するよう構成されることができ、１０Ｈｚ以上の周波数成分を抽出するために磁界信号を処理することに基づき、口腔内の流体における血液の存在を検出するよう構成される。

これは、口腔ケア装置の通常の使用中にセンシングが行われ、口腔ケア装置がＣＴＰの少なくとも一部の発振又は振動を作動させるよう構成される場合に有用である（例えば、振動ヘッドを有する電動歯ブラシ）。清掃又は処置ユニットの振動の存在で、口腔内の接触流体は高い周波数で乱流運動を示す。これは、組織内の通常の血流ではない、口腔流体中の（磁性）血液に関連した信号成分を分離するのに使用されることができる（例えば０．５～５Ｈｚのオーダーにある、心拍数に対応するかなり低い周波数）。

例えば、歯磨き粉における遊離血液は、高周波の音波又は回転振動運動（例えば、８０～２５０Ｈｚのオーダー）により乱される場合がある。通常の生理状態では、毛細血管内の血流は約０．５～３Ｈｚの脈動周波数を持つ。一方、例えば音波運動下では、乱流が予想され、これは、２～３オーダー高い大きさである８０～１００Ｈｚの運動周波数を持つ。従って、処理部２０は、ブラッシング中の歯磨き粉における血液と歯茎組織を通る血流とを区別するために、ハイパスフィルタを適用するか、又はそうでなければ、分析されるセンシング信号の高い周波数帯を選択するよう構成されることができる。

１つ又は複数の実施形態によれば、複数の異なるセンシングセッション（例えば、口腔ケアシステムの複数の異なる使用セッション）にわたって収集された検出結果は、口腔の健康の縦断的モニタリングを可能にするために、ローカル又は遠隔データストアに格納されてもよい。例えば、歯肉炎は、歯の衛生状態があまり良くない時期が続くと、周期的に再発することが知られている。従って、口腔内の血液分布を縦断的に測定することは、歯肉炎の再発を識別する上で価値があると考えられる。上記のアプローチのいずれかが、一連の口腔ケア（例えば、ブラッシング）セッションにわたって追跡され得、口又は歯肉における血液の予期せぬ存在又は濃度の（再）出現がフラグ付けされ、ユーザ又は歯科医に警告するために警告メッセージが生成され得る。

本発明により提供されるシステム１０のアーキテクチャには、異なるオプションが存在する。システムは、口腔ケア装置のための清掃及び／又は処置部（ＣＴＰ）１４を含み、その少なくとも一部は、清掃又は処置機能のためにユーザの口腔内に受け入れられる。磁界源１６及び磁界センシング部は、ＣＴＰ１４の支持構造により担持され、又は含まれる。こうして提供されるＣＴＰは、システムの使用において、口腔ケア装置１２の更なる本体部分に解放可能に結合するよう設計された分離可能な清掃又は処置ユニットであってもよい。例えば、ＣＴＰ１４は、電動歯ブラシのための取り外し可能な歯ブラシヘッドのアタッチメントであってもよい。例が、図１０Ａ、図１０Ｂに概略的に示される。本実施例では、処理部は、口腔ケア装置１２（の本体部１５）に一体的に設けられる。ＣＴＰ１４は、この例では歯ブラシヘッドであり、支持構造は歯ブラシヘッドのプラテン２２である。ヘッドは、本体部１５と解放可能に結合可能である。本体部は、ハンドルを形成している。

口腔ケア装置１２の本体部分１５に一体化された処理部２０と、ＣＴＰ１４に一体化されたセンシング部１８との間に信号接続が設けられる。磁界源１６が能動磁界源である場合、本体部１５内の駆動又はパワーユニットとＣＴＰ内の電界源１６との間に電力供給ラインが設けられてもよい。信号接続又は電気的接続は、ブラシヘッド１４が本体部１５に接続又は嵌合されたときに確立される。本装置は、使用時にブラシヘッドに振動又は揺動を与えるための作動機構を更に含んでもよい。歯ブラシは、適切な口腔ケア機器の一例に過ぎない。他の例は、ブラッシングマウスピースユニット、口腔洗浄器、又は電動フロッシング装置を含む。

システムのいくつかの実施形態では、口腔ケア装置１２全体が提供されてもよい。しかしながら、最低限、清掃及び／又は処置部（ＣＴＰ）１４と処理部２０とが設けられる必要があり、ここで、ＣＴＰは、使用時に口腔ケア装置の本体部分１５に解放可能に結合するよう構成される。例えば、いくつかの実施形態では、処理部２０は、口腔ケア装置とは別の装置又はユニットに含まれることができる。この配置の一例が、図１１に概略的に示される。一例として、処理部２０は、スマートフォン、ウェアラブルコンピューティング装置（例えば、スマートウォッチ）、又はタブレットコンピュータなどのモバイルコンピューティング装置のネイティブ処理要素により提供され得る。システム１０は、この場合、センシング部１６のセンサ出力信号が結合され、別ユニット（例えばモバイルコンピューティング装置）における処理部２０にセンサ出力信号を通信するよう構成された通信インターフェース９２を含んでもよい。これは例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗ－Ｆｉ、無線ＬＡＮを採用した無線通信インターフェース９２であってもよいし、又は他の例では有線（又は他の物理的）接続であってもよい。

いくつかの例では、ＣＴＰ１４は、例えばブラッシングマウスピース装置の場合、口腔ケア装置１２の一体化した部分を形成してもよい。この場合、ＣＴＰを提供することは、口腔ケア装置全体を提供することを必要とする。

本発明の更なる態様による例は、ユーザの口腔内におけるセンシング方法を提供する。上記方法は、口腔内に基準磁界を生成するステップと、口腔内の１つ又は複数の空間位置で基準磁界の磁界強度をセンシングし、センシング出力信号を生成するステップと、センシング出力信号の解析に基づき、歯周組織又は口腔内の血液のセンシングを行うステップとを有する。上記方法は、上記センシングに基づきデータ出力を生成するステップを更に有する。

本方法は、センシング出力信号の分析に基づき、口腔又は歯肉における１つ又は複数の血液関連特徴を検出するステップを更に含んでもよい。

１つ又は複数の特徴は例えば、歯肉組織又は口腔内の血液の異常な存在又は濃度など、センシング出力信号の分析に基づく歯肉又は口腔内の（健康上の又は医学的）異常に対応することができる。この検出は、センシング出力信号の特性又は性質に関連する１つ又は複数の検出基準の適用に基づかれてもよい。

本発明の更なる態様による例は、コンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラムを提供し、コンピュータプログラムコードは、プロセッサ上で実行可能である。上記プロセッサが、磁界源による口腔内の基準磁界の生成に基づき、口腔内の１つ又は複数の空間位置における磁界強度又はその変化をセンシングするよう構成された磁界センシング部と動作可能に結合されるとき、上記コードは、上記プロセッサが、口腔内の１つ又は複数の空間的位置における基準磁界の磁界強度又はその変化を示すセンサ出力を磁界センシング部から受信し、センサ出力の解析に基づき、歯茎の組織又は口腔内の血液のセンシングを行うことをもたらす。このコードは、更に、プロセッサが、センシングを示すデータ出力を生成することをもたらすことができる。

コードは更に、プロセッサが、センシング出力信号の分析に基づき、口腔又は歯肉における１つ又は複数の血液関連特徴を検出することをもたらすことができる。

１つ又は複数の特徴は例えば、歯肉組織又は口腔内の血液の異常な存在又は濃度など、センシング出力信号の分析に基づく歯肉又は口腔内の（健康上の又は医学的）異常に対応することができる。この検出は、センシング出力信号の特性又は性質に関連する１つ又は複数の検出基準の適用に基づかれてもよい。

上述した本発明の実施形態は、処理部を採用する。処理部は一般に、単一のプロセッサ又は複数のプロセッサを有することができる。それは、単一の含有装置、構造体、若しくはユニットに配置されてもよいし、又は複数の異なる装置、構造体、若しくはユニットの間に分散されてもよい。従って、処理部が特定のステップ又はタスクを実行するよう適合又は構成されるという言及は、そのステップ又はタスクが、複数の処理要素のいずれか１つ又は複数により、単独で又は組み合わせて実行されることに対応することができる。当業者であれば、斯かる分散処理部がどのように実現され得るかを理解できるだろう。

処理部の１つ又は複数のプロセッサは、必要とされる様々な機能を実行するために、ソフトウェア及び／又はハードウェアを用いて、複数の方法で実現されることができる。プロセッサは通常、１つ又は複数のマイクロプロセッサを使用し、必要な機能を実行するためにソフトウェア（例えば、マイクロコード）を使用してプログラムされることができる。プロセッサは、一部の機能を実行する専用ハードウェアと、他の機能を実行する１つ又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサ及び関連回路との組み合わせとして実現されることもできる。

本願の様々な実施形態で採用され得る回路の例は、以下に限定されるものではないが、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含む。

様々な実現において、プロセッサは、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、及びＥＥＰＲＯＭなどの揮発性及び不揮発性コンピュータメモリなどの１つ又は複数の記憶媒体と関連付けられることができる。記憶媒体は、１つ又は複数のプロセッサ及び／又はコントローラで実行されるとき、必要とされる機能を実行する１つ又は複数のプログラムでエンコードされていてもよい。様々な記憶媒体は、プロセッサ若しくはコントローラ内に固定されていてよく、又はそこに格納される１つ若しくは複数のプログラムがプロセッサにロードされることができるように、搬送可能であってもよい。

開示された実施形態への変形は、図、開示、及び添付の請求項の検討から、請求項に記載された発明を実施する当業者により理解及び実施されることができる。特許請求の範囲において、「有する」という語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数性を除外するものではない。

１つのプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲に記載された複数の項目の機能を果たすことができる。

従って、ある手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに、又はその一部として供給される光記憶媒体又はソリッドステート媒体などの適切な媒体に格納／配布されることができるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介してなど、他の形態で配布されることもできる。

特許請求の範囲又は明細書において、「～よう適合」という用語が使用される場合、「～よう適合」という用語は「～よう構成された」という用語と同等であることが意図されることに留意されたい。

特許請求の範囲に記載される任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

Claims (16)

1. 口腔ケアシステムであって、
   口腔ケア装置の清掃及び／又は処置部であって、前記清掃及び／又は治療部の少なくとも一部が、清掃又は処置機能のためにユーザの口腔内に受け入れられる、清掃及び／又は治療部を有し、前記清掃及び／又は処置部が、
   前記口腔内に受容されたときに前記口腔内に基準磁界を生成させる磁界源と、
   １つ又は複数の空間的位置で前記基準磁界の磁界強度又はこの変化を検出する磁界センシング部と、
   前記磁界センシング部からのセンサ出力を受け取り、前記センサ出力の分析に基づき、歯肉組織内又は前記口腔内の血液のセンシングを実行する処理部とを含む、口腔ケアシステム。
2. 前記処理部が、１つ又は複数の所定の特徴を検出し、各特徴の検出は、前記センサ出力の特徴に関連する１つ又は複数の所定の検出基準の適用に基づかれる、請求項１に記載の口腔ケアシステム。
3. 前記処理部が、歯肉の炎症又はこれを示す状態、前記歯肉の表面上の静的血液、歯と歯肉の間の歯肉線における静的血液、又は出血の少なくとも１つを検出する、請求項２に記載の口腔ケアシステム。
4. 前記処理部が、前記磁界センシング部で検出された前記基準磁界の空間的及び／又は時間的な変動を検出する、請求項１乃至３のいずれかに記載の口腔ケアシステム。
5. 磁界センシング部が、互いに間隔をあけて配置された複数の磁界センシング要素を有し、前記磁界強度の空間的な変化が、異なる前記磁界センシング要素で検出された磁界強度における変化に基づかれる、請求項４に記載の口腔ケアシステム。
6. 前記処理部が、前記１つ又は複数の場所についての経時的な磁界強度のセンサ信号を受信し、前記信号における検出された時間的変動に基づき１つ又は複数の特徴を検出する、請求項４又は５に記載の口腔ケアシステム。
7. 前記システムが、
   電磁清掃及び／又は処置部であって、前記電磁清掃及び／又は処置部が、
   １つ又は複数の導電性要素を含む導体部と、
   信号生成器が前記導体部に動作可能に結合されるとき、高周波及び／又はマイクロ波周波数の交番電磁界を生成する信号生成器とを含む、電磁清掃及び／又は処置部と、
   少なくとも清掃及び／又は処置モードで動作可能なコントローラであって、前記清掃及び／又は処置モードにおいて、前記コントローラが、前記導体部が前記口腔内に受容されたときに口腔清掃又は処置機能を実行するために、前記導体部を用いて交流電磁界を生成するように前記信号生成器を制御する、コントローラとを更に有する、請求項１乃至６のいずれかに記載の口腔ケアシステム。
8. 前記信号生成器及び導体部が、前記基準磁界を生成するための磁界源を提供する、請求項７に記載の口腔ケアシステム。
9. 前記清掃及び／又は処置モードで生成される交流ＥＭ場の磁性成分が基準磁界を提供し、又は、
   前記コントローラが更に、血液センシングモードで選択的に構成可能であり、前記血液センシングモードにおいて、前記信号生成器は、前記基準磁界として使用するために、前記導体部を使用して異なる磁界又は電磁界を生成するよう制御される、請求項８に記載の口腔ケアシステム。
10. 前記磁界センシング部が、前記電磁清掃及び／又は処置部の前記信号生成器及び導体部により生成されたＥＭ場からのエネルギーの誘導性又は容量性結合により電力を供給される、請求項８又は９に記載の口腔ケアシステム。
11. 前記処理部が、前記センシング部から１つ又は複数の位置についての経時的な磁界強度のセンサ信号を受け取り、所定の周波数範囲内の周波数成分を除去するように前記信号を処理する、請求項１乃至１０のいずれかに記載の口腔ケアシステム。
12. 前記処理部が、前記センシング部から１つ又は複数の位置についての経時的な磁界強度のセンサ信号を受け取り、１０Ｈｚ以上の周波数成分を抽出するために前記センサ信号を処理することに基づき、前記口腔内の流体における血液の存在を検出する、請求項１乃至１１のいずれかに記載の口腔ケアシステム。
13. 前記処理部が、前記センシング部から１つ又は複数の位置についての経時的な磁界強度のセンサ信号を受け取り、前記信号の振動の振幅に基づき、及び／又は前記信号のベースラインのレベルに基づき、炎症を起こしている歯周組織の存在又はこれを示す状態を検出する、請求項１乃至１２のいずれかに記載の口腔ケアシステム。
14. 口腔ケア装置を有し、前記口腔ケア装置が、前記清掃及び／又は処置部と、前記処理部とを有し、
    前記清掃及び／又は処置部は、前記口腔ケア装置の更なる部分と解放可能に結合可能であり、前記更なる部分が、前記処理部を含む、請求項１乃至１３のいずれかに記載の口腔ケアシステム。
15. プロセッサの作動方法において、
    ユーザの口腔内の１つ又は複数の空間位置における基準磁界の磁界強度又はこの変化を示す磁界強度信号を受信するステップと、
    前記磁界強度信号の解析に基づき、歯周組織又は前記口腔内の血液をセンシングするステップと、
    前記センシングに基づくデータ出力を生成するステップとを有する、作動方法。
16. プロセッサで実行可能なコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラムであって、
    前記プロセッサが、磁界源による口腔内の基準磁界の生成に基づき、前記口腔内の１つ又は複数の空間位置における磁界強度又はこの変化をセンシングするよう構成された磁界センシング部と動作可能に結合され、前記コードは、前記プロセッサが、
    前記口腔内の１つ又は複数の空間的位置における前記基準磁界の磁界強度又はこの変化を示す前記磁界センシング部からの磁界強度信号を受信し、
    前記磁界強度信号の分析に基づき、歯周組織又は前記口腔内の血液をセンシングし、
    前記センシングを示すデータ出力を生成することをもたらす、コンピュータプログラム。