渗透性流动电池和水力传导系数系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于测量牙质的渗透性的装置和方法。更具体地，本发明涉及使用流 动电池来迅速并准确地测量牙质的渗透性的装置和方法。
【背景技术】
[0002] 牙齿敏感影响许多人。牙齿敏感通常是由吃或喝热的、冷的、甜的或酸的东西造 成。在正常情况下，容纳血管和神经的髓腔（papal chamber)由牙质包围，而牙质继而由牙 冠中的釉质和围绕牙齿的牙龈覆盖。随时间推移，釉质覆盖物可变薄，从而提供较少保护。 牙龈也可随时间推移萎缩，从而暴露出下面的牙根表面牙质。
[0003] 牙质包括从牙齿的外部延伸至牙齿中央处的神经的大量孔或小管孔口。当牙质暴 露时，这些小管孔口可能受温度变化或某些食物刺激。牙质敏感的流体动力学理论说明：施 加于暴露的牙质小管孔口的刺激导致小管中的流体的移动，这继而刺激牙髓中的神经。
[0004] 用于确定牙质渗透性的众所周知的Pashley方法已被用作用于筛选已被用于使 牙质脱敏的试剂的体外模型。在此方法中，迫使流体从入口跨（或通过）牙质盘样本一侧 到另一侧，并且随后测量流体的流量以确定跨牙质样本的流体流动的速率。将制备的牙质 盘样本固定在分流腔室装置中，夹紧在两个成对"〇"型环之间。
[0005] 然而关于Pashley方法存在某些限制，并且总体涉及影响该方法的渗透性测量的 总准确性的固有不准确性。此外，Pashley方法中所使用的流动电池的设计不允许在牙质 渗透性分析期间容易地移除牙质样本以例如对牙质样本的表面进行进一步质疑并且随后 将牙质样本返回到流动电池以用于继续分析。
[0006] Pashley方法的另一个限制涉及：当需要或期望多于一个牙质样本的渗透性数据 时，该方法不能使跨不同牙质样本获得的流量标准化。
[0007] 由于这些限制，需要大样本量来获得统计意义上显著的牙质渗透性读数。
[0008] 对更快且更准确的使用修改的流动电池来测量牙质的渗透性的方法和/或渗透 性测量方法的搜索在继续进行。这些方法的期望方面包括高准确性和吞吐量（即，迅速地 执行技术测试以及牢靠地产生可靠数据）、数据分离、误差减小、稳健性、重复性、以及与另 外测试方法一起的使用性。
【发明内容】
[0009] 本发明涉及用于测量牙质的渗透性的装置、设备和方法。
[0010] 在一个实施例中，本发明涉及用于测量牙质样本的水力传导系数的流动电池，该 流动电池包括：
[0011] a.流动入口通道；
[0012] b.流动出口通道，该流动出口通道与流动入口通道流动连通；
[0013] c.至少一个牙质样本固定机构，该至少一个牙质样本固定机构定位在流动入口通 道和流动出口通道之间，用于固定牙质样本；以及
[0014] d.至少一个排气通道，该至少一个排气通道具有内开口，该排气通道自内开口从 流动电池向外延伸，排气通道定位用于接收呈至少一个气泡形式的任何空气，该任何空气 可能在通过流动入口通道将流体引入到流动电池中之后聚集在由固定机构固定的牙质样 本下方，
[0015] 其中排气通道相对于通过底部部件的水平横截面平面的底侧面形成正角Θ，该水 平横截面平面与排气通道的内开口相交，使得角Θ的范围是从大于大约0°到小于大约 90°，角Θ是从水平横截面平面的底侧面逆时针测量的，并且角的顶点在内开口和水平横 截面平面的交点处。
[0016] 在另一个实施例中，本发明涉及用于测量牙质样本的水力传导系数的流动电池， 该流动电池包括：
[0017] A.底部部件，该底部部件包括：
[0018] i.内腔室；
[0019] ii.至少一个流动入口通道，该至少一个流动入口通道与内腔室流动连通；
[0020] iii.至少一个流动出口通道，该至少一个流动出口通道与流动入口通道和内腔室 流动连通；
[0021] iv.至少一个排气通道，该至少一个排气通道与内腔室流动连通并且具有内开口， 排气通道在内开口处与内腔室接合；以及
[0022] V.开口，该开口位于底部部件的顶部处，用于进入内腔室，
[0023] B.可移除的封盖，该可移除的封盖用于覆盖底部部件的开口，该封盖具有流动出 口通道，该流动出口通道被定位用于接收从流动入口通道扩散通过（或跨）牙质样本的流 体并且允许该流体的流出；以及
[0024] C.至少一个垫圈，该至少一个垫圈邻近封盖和/或底部部件，用于将牙质样本固 定在流动电池内，
[0025] 其中排气通道相对于通过底部部件的水平横截面平面的底侧面形成正角Θ，该水 平横截面平面与排气通道的内开口相交，使得角Θ的范围是从大于大约〇°到小于大约 90°，角Θ是从水平横截面平面的底侧面逆时针测量的，并且角的顶点在内开口和水平横 截面平面的交点处。
[0026] 在另一个实施例中，本发明涉及用于测量牙质样本的水力传导系数的设备，该设 备包括：
[0027] A.流动电池，该流动电池包括：
[0028] a.底部部件，该底部部件包括：
[0029] i.内腔室；
[0030] ii.至少一个流动入口通道，该至少一个流动入口通道与内腔室流动连通；
[0031] iii.至少一个排气通道，该至少一个排气通道与内腔室流动连通并且具有内开 口，排气通道在内开口处与内腔室接合，其中排气通道相对于通过底部部件的水平横截面 平面的底侧面形成正角Θ，该水平横截面平面与排气通道的内开口相交，使得角Θ的范围 是从大于大约0°到小于大约90°，角Θ是从水平横截面平面的底侧面逆时针测量的，并 且角Θ的顶点在内开口和水平横截面平面的交点处；以及
[0032] iv.开口，该开口位于底部部件的顶部处，用于进入底部部件，
[0033] b.可移除的封盖，该可移除的封盖用于覆盖底部部件的开口，该封盖具有流动出 口通道，该流动出口通道被定位用于接收从流动入口通道扩散通过牙质样本的流体并且允 许该流体的流出；以及
[0034] c.至少一个垫圈，该至少一个垫圈邻近封盖和/或底部部件，用于将牙质样本固 定在流动电池内；
[0035] B.泵送机构，该泵送机构用于通过流动入口通道将流体泵送到流动电池中，通过 牙质样本，并且通过流动出口通道离开流动电池；以及
[0036] C.至少一个测量装置，该至少一个测量装置适用于测量和/或确定通过牙质样本 的水力传导系数。
[0037] 本发明的另一个实施例涉及用于测量通过牙质样本的水力传导系数的方法，该方 法包括以下步骤：
[0038] A.提供用于测量牙质样本的水力传导系数的流动电池，该流动电池包括：
[0039]
[0040] a.底部部件，该底部部件包括：
[0041] i.内腔室；
[0042] ii.至少一个流动入口通道，该至少一个流动入口通道与内腔室流动连通；
[0043] iii.至少一个排气通道，该至少一个排气通道与内腔室流动连通并且具有内开 口，排气通道在内开口处与内腔室接合，其中排气通道相对于通过底部部件的水平横截面 平面的底侧面形成正角Θ，该水平横截面平面与排气通道的内开口相交，使得角Θ的范围 是从大于大约0°到小于大约90°，角Θ是从水平横截面平面的底侧面逆时针测量的，并 且角Θ的顶点在内开口和水平横截面平面的交点处；以及
[0044] iv.开口，该开口位于底部部件的顶部处，用于进入基部部分，
[0045] b.可移除的封盖，该可移除的封盖用于覆盖底部部件的开口，该封盖具有流动出 口通道，该流动出口通道被定位用于接收从流动入口通道扩散通过牙质样本的流体并且允 许该流体的流出；以及
[0046] c.至少一个垫圈，该至少一个垫圈邻近封盖和/或底部部件，用于将牙质样本固 定在流动电池内；
[0047] B.邻近至少一个垫圈放置牙质样本；
[0048] C.用可移除的封盖密封流动电池；
[0049] D.提供用于通过流动入口通道将流体泵送到流动电池中的泵送机构；
[0050] E.将流体引入到流动电池中，使得流体填充内腔室并且接触牙质样本；
[0051] F.使流动电池倾斜，使得相对于通过底部部件的水平横截面平面的顶侧面形成负 角供，以便移除在将流体引入到流动电池中之后生成的呈至少一个气泡形式的任何聚集的 空气，该水平横截面平面与排气通道的内开口相交，使得角识的范围是从大于大约0°，角识 是从水平横截面平面的顶侧面顺时针测量的，并且角P的顶点在内开口和水平横截面平面 的交点处；
[0052] G.通过流动入口通道将流体泵送到流动电池中，使得流体扩散通过牙质样本和流 动出口通道；以及
[0053] H.测量泵送到流动电池中的流体的流量，以确定通过牙质样本的水力传导系数。
[0054] 在另一个实施例中，本发明涉及流动电池，该流动电池包括：
[0055] i.具有内开口的流动入口通道，该流动入口自内开口从流动电池向外延伸；
[0056] ii.流动出口通道，该流动出口通道与流动入口通道流动连通；以及
[0057] iii.至少一个可逆牙质样本固定机构，该至少一个可逆牙质样本固定机构被定位 用于将牙质样本固定在流动入口通道和流动出口通道之间，牙质样本固定机构包括固定机 构和至少一个垫圈，该至少一个垫圈邻近固定机构被定位用于接收或接触牙质样本，垫圈 具有用于（任选地，无泄漏或基本上无泄漏）与牙质样本接触的至少一个平坦的侧面。
[0058] 在另一个实施例中，本发明涉及流动电池，该流动电池包括：
[0059] a.底部部件，该底部部件包括：
[0060] i.内腔室；
[0061] ii.至少一个流动入口通道，该至少一个流动入口通道与内腔室流动连通；
[0062] iii.至少一个流动出口通道，该至少一个流动出口通道与流动入口通道和内腔室 流动连通；以及
[0063] iv.开口，该开口位于底部部件的顶部处，用于进入内腔室，
[0064] b.可移除的封盖，所述可移除的封盖用于覆盖所述底部部件的所述开口，所述封 盖具有流动出口，所述流动出口被定位用于接收从所述流动入口通道扩散通过所述牙质样 本的流体并且允许所述流体的流出；以及
[0065] c.至少一个垫圈，所述至少一个垫圈具有用于接触牙质样本的至少一个平坦的侧 面或任选地至少一对平坦的侧面，一个平坦的侧面与另一个平坦的侧面相背对（或基本上 相背对），其中所述垫圈的一个平坦的侧面接触所述封盖和/或所述底部部件，并且所述一 对平坦的侧面中的另一个侧面被定位用于接触所述牙质样本，以用于将所述牙质样本固定 在所述流动电池内。
[0066] 本发明的另一个实施例涉及用于测量牙质样本的水力传导系数的设备，该设备包 括：
[0067] a.流动电池，该流动电池包括：
[0068] i.流动入口通道；
[0069] ii.流动出口通道，该流动出口通道与流动入口通道流动连通；以及
[0070] iii.至少一个可逆牙质样本固定机构，所述至少一个可逆牙质样本固定机构被 定位用于将牙质样本固定在所述流动入口通道和所述流动出口通道之间，所述牙质样本固 定机构包括固定机构和至少一个垫圈，所述至少一个垫圈具有用于接触牙质样本的至少一 个平坦的侧面或任选地至少一对平坦的侧面，一个平坦的侧面与另一个平坦的侧面相背对 (或基本上相背对），其中所述一对平坦的侧面中的一个平坦的侧面接触所述牙质样本，并 且所述一对平坦的侧面中的另一个平坦的侧面接触所述固定机构；
[0071] b.泵送机构，该泵送机构用于通过流动入口通道将流体泵送到流动电池中，通过 牙质样本，并且通过流动出口通道离开流动电池；以及
[0072] c.至少一个流量计，所述至少一个流量计用于