Устройство диагностирования ротовой полости

Группа изобретений относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использована для диагностирования наличия заболевания ротовой полости у субъекта. Для этого предложены устройство и способ. Устройство содержит сосуд для сбора образца из ротовой полости, детектор, способный обнаружить маркер в этом образце, индикатор, срабатывающий за счет сигнала от детектора. Указанный сосуд прикреплен к средству по уходу за полостью рта с возможностью его снятия. При этом сосуд содержит собирающий элемент для сбора образца, резервуар для хранения образца и проход, соединяющий собирающий элемент с резервуаром с возможностью подачи образца к резервуару за счет капиллярного действия. Индикатор расположен внутри резервуара. Посредством заявленного устройства осуществляют диагностирование заболевания ротовой полости путем сбора образца из ротовой полости, обнаружения наличия одного или более маркеров в этом образце и индикацию наличия одного из маркеров заболевания. Изобретения позволяют точно и быстро диагностировать патологические состояния полости рта при ежедневном уходе за полостью рта, за счет расположения детектора внутри резервуара, способного накапливать необходимое количество образца для диагностирования. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Данная заявка испрашивает приоритет Предварительной Патентной Заявки США № 61/289425, поданной 23 Декабря 2009 года, которая включена в данную заявку посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Проблемы здоровья ротовой полости могут принимать множество форм, таких как кариес, пародонтоз и плохой запах изо рта. Во многих проблемах здоровья ротовой полости главную роль играют бактерии. Например, кариес и пародонтоз часто вызываются нежелательными бактериями во рту. Бактерии также взаимодействуют с белками, присутствующими в слюне, с образованием пленки, известной как бляшка, которая покрывает зубы. Если данную бляшку не удаляют, кислоты, вырабатываемые бактериями, могут поражать зубы, что приводит к кариесу. Бляшка также может поражать мягкую десневую ткань рта, что приводит к потере зубов у взрослых людей.

[0003] Предыдущие попытки в системах определения здоровья ротовой полости широко применяются и имеют ограниченную функциональность. Например, тестовые полоски, использующие общепризнанные подходы для диагностирования риска зубного кариеса с применением антител для обнаружения присутствия бактерий ротовой полости, не достигли коммерческого успеха или широкого распространения у населения. Более того, системы, использующие цвет в качестве индикатора присутствия конкретных бактерий или ферментов, обременены необходимостью дополнительной обработки или устройства, например, колориметра или флуориметра, для проявления цвета. В дополнение к неудобству проведения многочисленных этапов, использование дополнительных препаратов и оборудования может повышать риск и увеличивать стоимость.

[0003а] JP 2009-216496 раскрывает электрическую зубную щетку, содержащую детекторный элемент. WO 2005/073721 раскрывает тестовый набор для обнаружения пародонтоза. WO 2008/139324 раскрывает устройство для взятия образца текучей среды. US 2009/0193211 раскрывает устройство для чистки зубов, содержащее систему обнаружения газов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Некоторые варианты осуществления представленного изобретения предоставляют устройство для идентификации наличия патологического состояния ротовой полости, содержащее: сосуд для взятия образца из ротовой полости; детектор, способный обнаруживать наличие маркера в указанном образце; и индикатор, способный срабатывать за счет сигнала от детектора.

[0005] Дополнительные варианты осуществления предоставляют способ идентификации наличия патологического состояния ротовой полости у субъекта, включающий: взятие образца из ротовой полости субъекта с использованием сосуда; обнаружение наличия одного или более маркеров в образце; и индикацию наличия по меньшей мере одного из одного или более маркеров у субъекта.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0006] Фигура 1 представляет собой схематичную фрагментарную иллюстрацию в поперечном сечении конструкции зубной щетки согласно варианту осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0007] Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют устройство для идентификации наличия патологического состояния ротовой полости, содержащее: сосуд для взятия образца из ротовой полости; детектор, способный обнаруживать наличие маркера в образце; и индикатор, способный срабатывать за счет сигнала от детектора. В других вариантах осуществления, сосуд прикреплен с возможностью снятия к принадлежности для ухода за полостью рта. В других вариантах осуществления, сосуд содержит биоадгезивное вещество.

[0008] В некоторых вариантах осуществления сосуд содержит собирающий элемент и резервуар. В некоторых вариантах осуществления собирающий элемент собирает образец из ротовой полости. В некоторых вариантах осуществления резервуар хранит образец из ротовой полости. В некоторых вариантах осуществления сосуд заключает в себе проход для текучей среды, соединяющий с возможностью прохода текучей среды собирающий элемент с резервуаром для предоставления текучей среды ротовой полости в резервуар. В некоторых вариантах осуществления детектор расположен внутри сосуда. В определенных вариантах осуществления индикатор расположен внутри сосуда.

[0009] В некоторых вариантах осуществления детектор расположен внутри резервуара. В некоторых вариантах осуществления индикатор расположен внутри резервуара.

[0010] Фигура 1 схематично иллюстрирует зубную щетку 100, имеющую собирающий элемент 200 и резервуар 155, предоставленный для хранения текучей среды ротовой полости, такой как слюна и/или смесь слюны и зубного средства. В некоторых вариантах осуществления резервуар 155 может быть предоставлен в узком участке 105 зубной щетки 100 или на дистальном конце ручки 103 зубной щетки.

[0011] В некоторых вариантах осуществления проход 140 для текучей среды, такой как капиллярный канал, тянется в продольном направлении зубной щетки 100 для доставки образца из ротовой полости в резервуар 155 по меньшей мере из одного впускного отверстия 150. В некоторых вариантах осуществления канал 140 использует капиллярное действие для втягивания образца из впускного отверстия 150 в резервуар 155. В некоторых вариантах осуществления капиллярный канал 140 обладает капиллярной структурой. В некоторых вариантах осуществления, канал 140 образован из пористого материала. Примеры пористых материалов включают волокнистые материалы, керамику и пористые пластики, такие как пластики, доступные от Porex Technologies, Atlanta, Georgia. Одним примером волокнистого материала является акриловый материал, известный как типовой номер C10010, доступный от Teibow Hanbai Co., Ltd., Tokyo, Japan. В некоторых вариантах осуществления может быть предоставлена смесь пористых и/или волокнистых материалов, которые обладают распределением более крупных и более мелких капилляров. В некоторых вариантах осуществления канал 140 может быть образован из ряда мелких капилляров, которые соединены друг с другом, или в виде более большой единственной капиллярной трубки.

[0012] В некоторых вариантах осуществления образец в резервуаре 155 анализируют на заболевание, нарушение или состояние ротовой полости, которое поддается обнаружению с помощью обследования ротовой полости.

[0013] В некоторых вариантах осуществления резервуар содержит сменный картридж. В некоторых вариантах осуществления сосуд дополнительно содержит приемное приспособление, соединенное с собирающим элементом, выполненным с возможностью приема образца из ротовой полости.

[0014] В некоторых вариантах осуществления проход для текучей среды содержит волокнистый материал, керамику, пористый материал или их сочетание, для обеспечения капиллярного извлечения образца из ротовой полости.

[0015] В некоторых вариантах осуществления образцом является слюна, десневая кревикулярная жидкость или ткань. В некоторых вариантах осуществления маркер служит признаком плохого ухода за полостью рта. В других вариантах осуществления маркер выбирают из группы, состоящей из: IL-Ιβ, PGE2, аргинина и гингипаинов.

[0016] В некоторых вариантах осуществления индикатором является краситель. В некоторых вариантах осуществления индикатор расходуется после случая единичного обнаружения. В некоторых вариантах осуществления индикатором является структурный индикатор.

[0017] В некоторых вариантах осуществления принадлежностью для ухода за полостью рта является зубная щетка. В других вариантах осуществления, принадлежностью для ухода за полостью рта является зубная нить.

[0018] В некоторых вариантах осуществления сосуд, детектор и индикатор помещают внутри пластыря. В других вариантах осуществления, пластырь может быть прикреплен к поверхности ротовой полости.

[0019] Некоторые варианты осуществления представленного изобретения предоставляют способ идентификации наличия патологического состояния ротовой полости у субъекта, включающий: сбор образца из ротовой полости субъекта с использованием сосуда; обнаружение наличия одного или более из маркеров в указанном образце; и индикацию наличия по меньшей мере одного из указанных одного или более маркеров у указанного субъекта.

[0020] В некоторых вариантах осуществления образцом является слюна, десневая кревикулярная жидкость или ткань.

[0021] В некоторых вариантах осуществления сосуд содержит фильтр. В некоторых вариантах осуществления сосуд прикреплен с возможностью снятия к принадлежности для ухода за полостью рта. В других вариантах осуществления, сосуд содержит биоадгезивное вещество.

[0022] В других вариантах осуществления по меньшей мере один из указанных одного или более маркеров служит признаком плохого ухода за полостью рта. В дополнительных вариантах осуществления по меньшей мере один из указанных одного или более маркеров выбирают из группы, состоящей из: IL-Ιβ, PGE2, аргинина и гингипаинов.

[0023] В некоторых вариантах осуществления индикатором является краситель. В других вариантах осуществления, индикатор израсходуется после случая единичного обнаружения. В некоторых вариантах осуществления индикатором является структурный индикатор. В некоторых вариантах осуществления индикатор будет демонстрировать наличие конкретного маркера непосредственно после воздействия на маркер. В некоторых вариантах осуществления индикатор будет демонстрировать наличие конкретного маркера приблизительно 2 дня после воздействия на маркер. В других вариантах осуществления индикатор будет демонстрировать наличие конкретного маркера после того, как было обнаружено пороговое количество маркера.

[0024] В дополнительных вариантах осуществления принадлежностью для ухода за полостью рта является зубная щетка. В некоторых вариантах осуществления, принадлежностью для ухода за полостью рта является зубная нить. В некоторых вариантах осуществления принадлежностью для ухода за полостью рта является зубная игла. В некоторых вариантах осуществления принадлежностью для ухода за полостью рта является скребок для языка.

[0025] В некоторых вариантах осуществления сосуд, детектор и индикатор помещены внутри единственной конструкции. В некоторых вариантах осуществления конструкцией, внутри которой помещены сосуд, детектор и индикатор, является цеолит или пластырь. В некоторых вариантах осуществления сосуд, детектор и индикатор помещены внутри пластыря. В некоторых вариантах осуществления пластырь может быть прикреплен к поверхности ротовой полости.

[0026] В некоторых вариантах осуществления устройством является «отдельное» устройство, подлежащее использованию отдельно от принадлежности для ухода за полостью рта. В некоторых вариантах осуществления устройство может быть встроено в более большую конструкцию, которую насаживают на один или более зубов. В некоторых вариантах осуществления устройство встраивают в скобу, капу, зубные протезы или другое устройство, выполненное с возможностью размещения во рту или поверх одного или более зубов в течение продолжительного периода времени.

[0027] В других вариантах осуществления индикатор содержит ароматизирующее вещество. В дополнительных вариантах осуществления, индикатор представляет собой структурный индикатор. В некоторых вариантах осуществления структурный индикатор обеспечивает указание субъекту, что в ротовой полости присутствует конкретный маркер. В некоторых вариантах осуществления маркер является специфичным к конкретному заболеванию, состоянию или расстройству. В некоторых вариантах осуществления структурный индикатор ощутим при пальпации субъектом. В некоторых вариантах осуществления структурный индикатор является визуально различимым для субъекта. В некоторых вариантах осуществления, структурным индикатором является ямка. В других вариантах осуществления структурным индикатором является гребень.

[0028] В некоторых вариантах осуществления детектор содержит один или более полимеров. В данной области известны подходящие полимеры, включая полимеры, описанные у Etienne O et al. (Polyelectrolyte multilayer film coating and stability at the surfaces of oral prosthesis base polymers: an in vitro and in vivo study. J Dent Res. 2006 Jan., 85(1): 44-8), причем данный документ включен в данную заявку посредством ссылки во всей своей полноте.

[0029] В некоторых вариантах осуществления индикатор изолирован от текучих сред и/или воздуха ротовой полости. В некоторых вариантах осуществления индикатор может не быть видимым непосредственно после обнаружения маркера. В некоторых вариантах осуществления для того, чтобы стать видимым, индикатору требуется продолжительное присутствие маркера.

[0030] В некоторых вариантах осуществления патологические состояния ротовой полости, идентифицированные с помощью устройств, описанных в данной заявке, включают, но без ограничения, патологические состояния, связанные с плохим уходом за полостью рта, патологические состояния, которые могут быть диагностированы с помощью обследования ротовой полости, и системные патологические состояния, которые, как было установлено или иным образом идентифицировано Американской Стоматологической Ассоциацией, коррелируют с плохим уходом за полостью рта.

[0031] В некоторых вариантах осуществления заболевание выбрано из группы, состоящей из: кариеса; гингивита; периодонтита; галитоза и сухости во рту. В некоторых вариантах осуществления маркерами для гингивита являются IL-Ιβ, PGE2, аргинин и гингипаины. В других вариантах осуществления гингивит выявляется с помощью повышенных уровней одного или более из P. gingivalis, C. gingivalis, P. melaninogenica, Treponema denticola, Bacterioides forsythus и S. mitis. В некоторых вариантах осуществления галитоз выявляется за счет наличия в ротовой полости летучих соединений серы, включая метилмеркаптан, диметилсульфид и сероводород.

[0032] В некоторых вариантах осуществления, периодонтит выявляется за счет наличия в ротовой полости эластазы, дипептидилпептидазы, β-глюкуронидазы, лактоферрина, фактора активации тромбоцитов (PAF), ICPT (карбокситерминального перекрестно связывающего телопептида), катепсина B (цистеиновой протеазы), цистатинов, MMP-1, коллагеназы-2 (матриксной металлопротеиназы, MMP-8), MMP-13 (коллагеназы-3), желатиназы (MMP-9), гидроксил-деоксигуанозина и иммуноглобулинов, таких как IgA, IgG и IgM.

[0033] В других вариантах осуществления присутствие относящихся к костному метаболизму биомаркеров, таких как кальпротектин, остеокальцин, остеноцетин и остеопонтин, связано с пародонтозом. В некоторых вариантах осуществления кариес выявляется за счет низкой pH слюны, местной pH (т.е. в конкретных местах на твердой ткани) и за счет вырабатывающих кислоту бактерий ротовой полости (конкретно видов Lactobacillus, Streptococcus mutans и видов Actinomyces).

[0034] В некоторых вариантах осуществления с неприятным запахом изо рта связаны системные патологические состояния, не имеющие отношения к ротовой полости. В некоторых вариантах осуществления связанными с неприятным запахом изо рта системными заболеваниями, не имеющими отношения к ротовой полости, являются: хроническая печеночная недостаточность; инфекции нижних дыхательных путей (бронхиальные и легочные инфекции); инфекции почек и почечная недостаточность; и триметиламинурия ("синдром рыбьего запаха") (см. ссылку: Tangerman A. Halitosis in medicine: a review. Int Dent J. 2002 Jun; 52 Suppl 3:201-6). В некоторых вариантах осуществления маркер может быть обнаружен в выдыхаемых газах. В некоторых вариантах осуществления высокие концентрации ацетона (известные как "ацетоновое дыхание") в дыхании субъектов указывают на диабетический кетоацидоз.

[0035] В некоторых вариантах осуществления системным заболеванием, расстройством или состоянием может быть патологическое состояние человека, воспаление или рак. В некоторых вариантах осуществления маркером является бактериальный метаболитический маркер, такой как маркеры, описанные в PCT/US2009/039184;, которая включена в данную заявку посредством ссылки во всей своей полноте.

[0036] В некоторых вариантах осуществления интенсивность цвета, демонстрируемая индикатором, коррелирует с тяжестью или распространением заболевания или расстройства. В некоторых вариантах осуществления краситель выбирают из группы, состоящей из: тетразина, амаранта, красного очаровательного АС, эритрозина B, индигокармина, синего блестящего FCF, бетакаротина, зеленого стойкого FCF, эриоглауциновой двунатриевой соли, куркумина, хромотропа FB, кошенилевого красного А, рибофлавина 5'монофосфатнатриевой соли, рибофлавина, бетанина, ликопена, шоколадно-коричневого НТ, бриллиантового черного BN, зеленого S, индогтина, биксина, кошенилевого красного А, амаранта, кармоизина азорубина, кошенили и желтого солнечного заката FCF.

[0037] Следует принимать во внимание, что несмотря на то, что изобретение было описано в сочетании с конкретными вариантами его осуществления, приведенное выше описание предназначено для иллюстрирования, но не для ограничения объема правовых притязаний изобретения. Другие аспекты, преимущества и модификации станут очевидны квалифицированным специалистам в области, к которой относится изобретение, и данные аспекты и модификации находятся в пределах объема правовых притязаний изобретения, описанного и заявленного в данном документе.

1. Устройство для идентификации наличия заболевания ротовой полости у субъекта, содержащее:
сосуд для сбора образца из ротовой полости;
детектор, способный обнаруживать наличие маркера в упомянутом образце;
индикатор, способный срабатывать за счет сигнала от детектора, отличающееся тем, что упомянутый сосуд прикреплен с возможностью снятия к средству для ухода за полостью рта и содержит:
собирающий элемент (200) для сбора образца из ротовой полости; и
резервуар (155) для хранения упомянутого образца; при этом упомянутый индикатор расположен внутри упомянутого резервуара (155); и
проход (140) для текучей среды, сформированный из волокнистого материала, керамики, пористого пластика или их комбинаций, соединяющий с возможностью прохода текучей среды собирающий элемент (200) с резервуаром (155), для подачи образца к резервуару (155) за счет капиллярного действия, и при этом упомянутым образцом является слюна или десневая кревикулярная жидкость.

2. Устройство по п.1, в котором упомянутый сосуд содержит биоадгезив.

3. Устройство по п.1, в котором упомянутый детектор расположен внутри упомянутого резервуара (155).

4. Устройство по п.1, в котором упомянутый маркер свидетельствует о плохом уходе за полостью рта.

5. Устройство по п.1, в котором упомянутый маркер выбирают из группы, состоящей из: IL-Iβ, PGE2, аргинина и гингипаинов.

6. Устройство по п.1, в котором упомянутым индикатором является краситель.

7. Устройство по п.1, в котором упомянутый индикатор исчерпывается после случая единичного обнаружения.

8. Устройство по п.1, в котором упомянутым индикатором является физический индикатор.

9. Устройство по п.1, в котором упомянутым средством для ухода за полостью рта является зубная щетка.

10. Устройство по п.1, в котором упомянутым средством для ухода за полостью рта является зубная нить.

11. Устройство по п.1, в котором упомянутый сосуд, детектор и индикатор помещены внутри пластыря.

12. Устройство по п.11, в котором упомянутый пластырь может быть прикреплен к поверхности ротовой полости.

13. Способ идентификации наличия заболевания ротовой полости у субъекта, включающий:
сбор образца из ротовой полости субъекта с использованием сосуда;
обнаружение наличия одного или более маркеров в упомянутом образце; и
индикацию наличия по меньшей мере одного из упомянутых одного или более маркеров у упомянутого субъекта, отличающийся тем, что упомянутый сосуд прикреплен с возможностью снятия к средству для ухода за полостью рта и содержит:
собирающий элемент (200) для сбора образца из ротовой полости; и
резервуар (155) для хранения упомянутого образца; при этом упомянутый индикатор расположен внутри упомянутого резервуара (155); и
проход (140) для текучей среды, соединяющий с возможностью прохода текучей среды собирающий элемент (200) с резервуаром (155), для подачи образца к резервуару (155) за счет капиллярного действия, и при этом упомянутым образцом является слюна или десневая кревикулярная жидкость.

14. Способ по п.13, в котором упомянутый сосуд содержит биоадгезивное вещество.

15. Способ по п.13, в котором упомянутый детектор расположен внутри упомянутого резервуара.

16. Способ по п.13, в котором по меньшей мере один из упомянутых одного или более маркеров свидетельствует о плохом уходе за полостью рта.

17. Способ по п.16, в котором по меньшей мере один из упомянутых одного или более маркеров выбирают из группы, состоящей из: IL-Iβ, PGE2, аргинина и гингипаинов.

18. Способ по п.13, в котором упомянутым индикатором является краситель.

19. Способ по п.13, в котором упомянутый индикатор исчерпывается после случая единичного обнаружения.

20. Способ по п.13, в котором упомянутым индикатором является структурный индикатор.

21. Способ по п.13, в котором упомянутым средством для ухода за полостью рта является зубная щетка.

22. Способ по п.13, в котором упомянутым средством для ухода за полостью рта является зубная нить.

23. Способ по п.14, в котором упомянутый сосуд, детектор и индикатор помещены внутри пластыря.

24. Способ по п.23, в котором упомянутый пластырь может быть прикреплен к поверхности ротовой полости.

25. Устройство по п.1, для применения в способе идентификации наличия заболевания ротовой полости у субъекта.