DE202009012470U1 - Apparatus for the acoustic detection of nocturnal teeth grinding and pressing as well as feedback - Google Patents
Apparatus for the acoustic detection of nocturnal teeth grinding and pressing as well as feedback Download PDFInfo
- Publication number
- DE202009012470U1 DE202009012470U1 DE202009012470U DE202009012470U DE202009012470U1 DE 202009012470 U1 DE202009012470 U1 DE 202009012470U1 DE 202009012470 U DE202009012470 U DE 202009012470U DE 202009012470 U DE202009012470 U DE 202009012470U DE 202009012470 U1 DE202009012470 U1 DE 202009012470U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressing
- teeth grinding
- recorded
- evaluation
- noises
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
- A61B5/4542—Evaluating the mouth, e.g. the jaw
- A61B5/4547—Evaluating teeth
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
- A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
- A61B5/4542—Evaluating the mouth, e.g. the jaw
- A61B5/4557—Evaluating bruxism
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/48—Other medical applications
- A61B5/486—Bio-feedback
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6804—Garments; Clothes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
- A61B5/6814—Head
- A61B5/6815—Ear
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/683—Means for maintaining contact with the body
- A61B5/6838—Clamps or clips
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B7/00—Instruments for auscultation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0204—Acoustic sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
- A61B5/1107—Measuring contraction of parts of the body, e.g. organ, muscle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
- A61B5/7257—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Fourier transforms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
- A61B5/726—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Wavelet transforms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
- A61F5/56—Devices for preventing snoring
- A61F2005/563—Anti-bruxisme
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2218/00—Aspects of pattern recognition specially adapted for signal processing
Abstract
Vorrichtung zur Erfassung, Erkennung und Rückmeldung des nächtlichen Zähneknirschens und -pressens, dadurch gekennzeichnet, dass das Zähneknirschen- und -pressen akustisch erfasst und über schalltechnische Signalanalysen erkannt sowie von anderen Geräuschen unterschieden und rückgemeldet wird.Device for detection, detection and feedback of nocturnal teeth grinding and crunching, characterized in that the teeth grinding and -rn pressing acoustically detected and detected by sound-technical signal analysis and distinguished from other noises and fed back.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur akustischen Erfassung des nächtlichen Zähneknirschens und -pressens (Bruxismus), der Erkennung und Unterscheidung dieser Knirschgeräusche von anderen Geräuschen sowie der Rückmeldung an den Betroffenen (Biofeedback) zur Verhinderung des Zähneknirschens.The The invention relates to a device for acoustic detection of the nocturnal teeth grinding and crunching (bruxism), the recognition and distinction of these crunching noises from other noises as well as the feedback to the Affected (biofeedback) to prevent teeth grinding.
Nächtliches Zähneknirschen und -pressen (Bruxismus) ist ein häufiges Symptom. Ca. 20% der erwachsenen deutschen Bevölkerung ist davon betroffen. Es hängt im Allgemeinen, kieferorthopädische Fehlstellungen ausgenommen, mit psychischen Problemen und Stress zusammen. Bruxismus führt zu Schädigungen von Zahnschmelz, Parodontium und Kiefergelenk sowie chronischen Kopfschmerzen.nocturnal Teeth grinding and crunches (bruxism) is a common one Symptom. Approximately 20% of the adult German population is affected. It generally depends on orthodontic Exceptions excepted, with mental health problems and stress together. Bruxism leads to damage Enamel, periodontium and temporomandibular joint and chronic headache.
Von
der zahnmedizinischen Seite werden zur Verhinderung des Bruxismus
häufig Aufbissschienen eingesetzt. Bei wissenschaftlichen
Untersuchungen (
Bei
der Behandlung des nächtlichen Zähneknirschens
mit Biofeedback-Methoden zeigen verschiedene Studien, dass sich
während der Behandlung und danach die bruxistischen Aktivitäten
reduziert haben und sich der Effekt stabilisiert hat (
Einige Systeme zur Reduzierung des nächtlichen Zähneknirschens erfassen mit aufgeklebten Elektroden das Elektromyogramm (EMG) der Kaumuskulatur um über ihre Anspannung eine Rückmeldung an den Patienten geben zu können. Andere messen über in Aufbissschienen oder in Gaumenplatten eingebrachte Drucksensoren das Zähneknirschen und -pressen. Bei diesen Biofeedback-Systemen erfolgt die Rückmeldung an den Patienten während des Zähneknirschens und -pressens akustisch über Lautsprecher oder durch Elektrostimulation über am Kopf oder Körper aufgeklebte Elektroden.Some Systems for reducing nocturnal teeth grinding Capture Electromylography (EMG) with electrodes attached Kaumuskulatur to feedback about her tension to give to the patient. Others measure over in pressure bars or in palate plates introduced pressure sensors the teeth grinding and pressing. In these biofeedback systems the feedback is sent to the patient during of teeth grinding and pressing over acoustically Speaker or by electrostimulation over the head or body glued electrodes.
Sensorische Aufbissschienen sind an den Patienten angepasste Einzelanfertigungen und in der Anpassung der Form und der sensorischen Eigenschaften an den Patienten sehr aufwändig. Zudem haben sie das Problem, aufgrund der geringen Platzverhältnisse, der Energieversorgung und der kabellosen Signalübertrag, wenn keine Energie- und Signalleitungen aus der Mundöffnung nach außen verlegt sein sollen. Dies wäre für den Patienten sehr unbequem.sensory Bite splints are customized to the patient and in the adaptation of the form and the sensory properties very time-consuming for the patient. In addition, they have the problem due to the limited space, the power supply and the wireless signal transmission, if no energy and signal lines from the mouth opening to the outside should be moved. This would be for the patient very uncomfortable.
Die Erfassung des EMG setzt voraus, dass im alltäglichen Einsatz die Elektroden vom Patienten selbst immer an der richtigen Stelle aufgeklebt werden und die elektrische Kontaktierung sichergestellt ist. Bei den sehr kleinen Spannungen des EMG und den unterschiedlichen Hautbedingungen (feucht, trocken, eingecremt) ist dies für den Patienten beim zu Bett gehen nicht einfach zu gewährleisten und umständlich. Zumal die Kontaktierung bei trockener Haut sehr kritisch ist und bei eingecremter Haut noch schwieriger.The Capturing the EMG requires that in everyday use the electrodes are always in the right place by the patient himself are glued and the electrical contact is ensured. With the very low voltages of the EMG and the different ones Skin conditions (moist, dry, creamed) this is for Not easy to assure the patient when going to bed and awkward. Especially the contact with dry skin is very critical and with creamy skin even more difficult.
Das Problem der akustischen Erfassung liegt darin, dass das Zähneknirschen und -pressen zwar ein charakteristisches Geräusch erzeugt, das bei jedem Patienten unterschiedlich ist, aber bei einer Frequenzanalyse breitbandig ist und damit keine bestimmte Frequenz als Steuersignal bzw. Auslösesignal genutzt werden kann.The Problem of the acoustic detection is that the teeth grinding and -presses while producing a characteristic noise, which is different in each patient, but in a frequency analysis broadband and thus no specific frequency as a control signal or trigger signal can be used.
Zudem treten im Schlafzimmer auch andere Geräusche wie z. B. Schnarchen des/der Ehepartner/in, Straßenlärm, etc. auf, die das Geräusch des Zähneknirschens überlagern.moreover in the bedroom also other sounds such. B. Snoring of the spouse, street noise, etc., which superimpose the sound of teeth grinding.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher eine Vorrichtung zu schaffen, die das Zähneknirschen und -pressen (Bruxismus) akustisch erfasst und trotz anderer Geräusche erkennt, dass es sich tatsächlich um das Zähneknirschen- und pressen des Betroffenen handelt, sowie ihm eine akustische oder elektrostimulierende Rückmeldung gibt. Dadurch soll das Zähneknirschen und -pressen reduziert und verhindert werden. Die Vorrichtung muss mit sehr geringem Aufwand im Alltag von dem Betroffenen verwendet werden können.task It is therefore an object of the present invention to provide a device the teeth grinding and pressing (bruxism) acoustically recorded and despite other sounds realizes that it is actually is about the gnashing of teeth and the squeezing of the person concerned, as well as an acoustic or electro-stimulating feedback gives. This is to reduce the teeth grinding and pressing and prevented. The device needs very little effort Can be used in everyday life by the person concerned.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird im Wesentlichen durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.The The object of the present invention is essentially achieved by a Device solved according to claim 1. The dependent claims define advantageous ones Embodiments of the present invention.
Erfindungsgemäß werden mit akustischen Sensoren z. B. einem oder mehreren Mikrofonen in einem mobilen, einem Tisch-Gerät oder am Köper z. B. in der Bekleidung, in einem Band, einer Kette integriert bzw. am Ohr die Geräusche des Zähneknirschens erfasst. Trotz der Existenz verschiedener Geräusche wie z. B. von Atmung, Schnarchen, Bewegungen, Bettnachbar(inne)n etc., werden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Geräusche des Zähneknirschens erkannt.According to the invention with acoustic sensors z. B. one or more microphones in one mobile, a tabletop device or on the body z. B. in the clothing, in a band, integrated in a chain or on Ear detects the sounds of teeth grinding. Despite the existence of various sounds such. B. from Breathing, snoring, movements, bed neighbors, etc. with the device according to the invention, the noise of the teeth grinding recognized.
Zur Differenzierung des Bruxismus-Geräusches von den anderen Geräuschen werden mit der Vorrichtung die typischen Knirsch-, Knarz- und Knackgeräusche des Betroffenen aufgenommen. Diese Geräuschmuster werden im Einsatz der Erfindung mit den aufgenommenen Geräuschen automatisch (Mikroprozessortechnik, Software) schalltechnisch analysiert und verglichen und bei Erkennung beispielsweise eine akustische Meldung oder eine Elektrostimulation generiert.To differentiate the bruxism noise from the other noises, the device absorbs the typical crunching, creaking and clicking noises of the affected person. These noise patterns are automa in the use of the invention with the recorded noise (Microprocessor technology, software) sound-technically analyzed and compared and generated when detected, for example, an acoustic message or electrical stimulation.
Die schalltechnische Analyse, Auswertung erfolgt über eine Frequenzanalyse, einer Fast-Fouriertransformation (FFT), mit oder ohne weitergeherden Analyse der spektralen Intensitäten des aufgenommenen Signals. Zur Erfassung und Analyse von kurzzeitigen Geräuschmustern wird die FFT-Analyse mit der spektralen Intensität in kurzen Zeitfenstern vorgenommen. Diese Art der digitalen Signalauswertung wird im Bereich der automatischen Spracherkennung eingesetzt. Um das Geräusch des permanenten oder immer wieder auftretenden Zähneknirschens und -pressens mit hoher Sicherheit analysieren und von anderen Geräuschen differenzieren zu können werden in einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer automatisierten Form der Short-Time-Fourier-Transformationen (STFT) die Geräuschauswertungen vorgenommen. Dabei werden Fast-Fourier-Transformationen (FFT) und spektrale Intensitäten in kurzen, konstanten sowie nacheinander folgenden oder überlappenden Zeitblöcken bzw. Zeitschritten aus den aufgenommen Signalen berechnet.The sonic analysis, evaluation via a Frequency analysis, a fast Fourier transform (FFT), with or without further analysis of the spectral intensities the recorded signal. To capture and analyze short-term Noise patterns will be the FFT analysis with the spectral Intensity in short time windows. This kind The digital signal evaluation is in the range of automatic Speech recognition used. To the sound of the permanent or recurring teeth grinding and pressing analyze with high security and other sounds to be able to differentiate in an advantageous way Embodiment of the device according to the invention in an automated form of short-time Fourier transforms (STFT) made the noise evaluations. It will be Fast Fourier transforms (FFT) and spectral intensities in short, constant and consecutive or overlapping Time blocks or time steps from the recorded signals calculated.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden zur weiteren Verbesserung der Erkennung des Zähneknirschens und -pressens Wavelet-Transformationen berechnet. Das beinhaltet, dass das Frequenz-Intensitäts-Zeitverhaltens in kurzen, variabel der Signaldynamik angepassten, sowie nacheinander folgenden oder überlappenden Zeitblöcken bzw. Zeitschritten aus den aufgenommen Signalen berechnet werden.In Another embodiment will be further Improvement of the detection of teeth grinding and pressing Wavelet transformations are calculated. This implies that the frequency-intensity-time behavior in short, variable signal dynamics adapted, and successively following or overlapping time blocks or time steps be calculated from the recorded signals.
Die genannten Transformationsberechnungen werden in der technischen Signalverarbeitung angewendet.The mentioned transformation calculations are in the technical Signal processing applied.
Über einfache Signalvergleiche der aufgenommen individuellen Referenzgeräusche des Zähneknirschens und -pressens, die entsprechend den Transformationsberechnungen analysiert sind, mit den erfassten und analysierten Geräuschen beim Monitoring oder über Koherenzanalysen werden die aufgenommen Zähneknirsch und -pressgeräusche von anderen Geräuschen und Umgebungsgeräuschen differenziert und als solche erkannt und zugeordnet.about simple signal comparisons of the recorded individual reference sounds of teeth grinding and pressing, according to the transformation calculations analyzed, with the recorded and analyzed sounds during monitoring or via cohort analyzes, these are recorded Teeth grinding and squeezing noises from other sounds and ambient noise differentiated and recognized as such and assigned.
Die schalltechnische Analyse, Auswertung und der Vergleich der hinterlegten und der aufgenommenen Geräusche des Zähnknirschens und -pressens sowie der Umgebungsgeräusche kann permanent während der Überwachungszeit ablaufen oder durch Triggerung z. B. aufgrund des/der Geräuschpegels, -dauer oder -häufigkeit gestartet werden.The sound analysis, evaluation and comparison of the deposited and the recorded noises of the teeth crunching and -pressens as well as the ambient noise can be permanent expire during the monitoring time or through Triggering z. B. due to / the noise level, duration or frequency can be started.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung wird zur Analyse und des automatischen Erkennens von personenbezogenen Bruxismusgeräuschen ein Fuzzy-Regler, von der mathematischen Theorie der Fuzzy-Logik (Unschärfe-Logik) her bekannt, verwendet. Über die Zuordnung von Werten der Geräuschanalyse für die Kriterien wie z. B. Lautstärke, Intensitäten, Frequenz, Frequenzbereiche, Dauer, Zeitblöcke zu Fuzzy-Mengen wie mittel, groß klein und einer Verarbeitung im Fuzzy-Regler mit Sollwertkorrektur, d. h. dass in den anfänglichen Lerndurchläufen im Schlaflabor oder nach Anleitung zu Hause durch eine wache Person dem Regler eingegeben wird, ob die beim Schlafenden erfassten Geräuschwerte und ermittelten Fuzzy-Mengenwerte Zähneknirsch und -pressgeräuschen zuzuordnen sind oder nicht. Nach mehreren erfassten Bruxismusgeräuschen ist in diesem Ausführungsbeispiel eine automatische Erkennung von Bruxismusgeräuschen der Person, deren Zähneknirsch und -pressgeräusche in der Lernphase der Vorrichtung erfasst worden sind, möglich. Je größer die Anzahl der erfassten Bruxismusgeräusche, umso sicherer ist später die akustische Bruxismuserkennung.In a further embodiment of the device is for analysis and automatic recognition of personal information Bruxism sounds a fuzzy knob, from mathematical theory the fuzzy logic (blur logic) her known uses. about the assignment of noise analysis values for the criteria such. B. volume, intensities, Frequency, frequency ranges, duration, time blocks to fuzzy sets as medium, big small and a processing in the fuzzy controller with setpoint correction, d. H. that in the initial learning runs in the sleep laboratory or according to instructions at home by an awake person is input to the controller, whether the noise values detected during sleep and determined fuzzy quantity values of teeth grinding and crushing noises to be assigned or not. After several recorded bruxism sounds is an automatic detection in this embodiment of bruxism sounds of the person whose teeth grinding and -pressure noises detected in the learning phase of the device possible. The larger the number the detected bruxism sounds, the safer later the acoustic bruxism recognition.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung beinhaltet zur Analyse und zum automatischen Erkennen von Zähneknirsch und -pressgeräuschen ein neuronales Netzwerk. Künstliche neuronale Netze sind neuartige Berechnungsmodelle mit jeweils einer vorgegebenen Struktur und einem Lernverfahren. Sie werden insbesondere bei einer Problemstellung eingesetzt, bei dem ein eindeutiges mathematisches Modell nicht zur Lösung führt oder zu aufwändig ist. Neuronale Netzwerke werden beispielsweise bei der Darstellung komplexer physikalischer Modelle oder bei biologischen Strukturen und Abläufen verwendet. Ein neuronales Netzwerk besteht softwaretechnisch aus sogenannten Neuronen, die in verschiedenen Schichten bzw. Ebenen miteinander verschaltet sind. In dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gehen in der ersten Schicht der Neuronen, je Neuron ein Merkmal der schalltechnischen Analyse z. B. Lautstärke, Intensitäten, Frequenz, Frequenzbereiche, Dauer, Zeitblöcke ein. In der zweiten Schicht werden in den Neuronen über Signalleitung von den ersten Neuronen jeweils gewichtete Werte der Merkmale unterschiedlich aufsummiert, in eine weitere Neuronenschicht weitergeleitet und über bestimmte Algorithmen in der Ausgabeschicht zu einem oder wenigen Neuronen zusammengefasst. Für die Ausgabe Bruxismus ja oder nein reicht in dieser Schicht ein Neuron aus. Für die automatische Lernphase wird über einen physikalischen Signal- oder Messwerteingang ein Soll-Ist-Abgleich des gemessenen und analysierten Geräusches, das über die Werte der Analysemerkmale den Durchlauf durch das neuronale Netzwerk softwaretechnisch vollzogen hat, automatisch durchgeführt und als Ja-, Nein-Information, also ob tatsächlich Bruxismus aufgetreten ist oder nicht, im Algorithmus hinterlegt. Zur Messwerteingabe ob tatsächlich Zähneknirschen und -pressen stattgefunden hat, ist für die Lernphase eine manuelle oder automatische Meldungseingabevorrichtung software- oder hardwaretechnisch vorhanden. Mit dem Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden für die automatische Messwertaufnahme zur Bestätigung des aufgetreten Zähneknirschens und -pressens während der Lernphase im Schlaflabor oder in den ersten Nächten zu Hause, Messeinrichtungen verwendet die über Drucksensoren im Mund oder über EMG-Elektroden an der Kaumuskulatur Zähneknirschen und -pressen erkennen. Je häufiger Zähneknirsch und -pressereignisse in der Lernphase in der Vorrichtung aufgenommen und verarbeitet wurden um so sicherer ist nachher ausschließlich aufgrund der Geräuscherfassung die Rückmeldung ob Bruxismus aufgetreten ist oder nicht. Wenn das obige neuronale Netzwerk bei der Erstellung und der Konfigurierung umfänglich und mit ausreichend Informationen bzw. Soll-Ist-Abgleich-Werten versehen ist, kann die Spezifizierung, d. h. Lernphase, auf die jeweils betroffene Person entfallen. In diesem Fall sind die manuellen und automatischen Meldungseingabevorrichtungen mit der entsprechenden Sensorik nicht mehr erforderlich.Another embodiment of the apparatus includes a neural network for analysis and automatic detection of tooth grinding and crushing noises. Artificial neural networks are novel calculation models, each with a predetermined structure and a learning process. They are used in particular in a problem in which a clear mathematical model does not lead to a solution or is too time-consuming. For example, neural networks are used in the representation of complex physical models or in biological structures and processes. A neuronal network consists of software so-called neurons, which are interconnected in different layers or levels. In the embodiment of the device in the first layer of neurons, each neuron a characteristic of the sound analysis z. As volume, intensities, frequency, frequency ranges, duration, time blocks. In the second layer, weighted values of the features are summed differently in the neurons via the signal line from the first neurons, forwarded into a further neuron layer and combined into one or a few neurons via specific algorithms in the output layer. For the issue of bruxism, yes or no, a neuron is sufficient in this layer. For the automatic learning phase, a nominal-actual comparison of the measured and analyzed noise, which has performed the passage through the neural network via the values of the analysis features by means of a physical signal or measured value input, is carried out automatically and as yes or no information So, actually, bruxism is up entered or not, deposited in the algorithm. To enter the measured value whether teeth grinding and pressing has actually taken place, a manual or automatic message input device is available for the learning phase in terms of software or hardware. With the use of the device according to the invention are used for the automatic measurement recording to confirm the teeth grinding and crunching during the learning phase in the sleep laboratory or the first nights at home, measuring devices via pressure sensors in the mouth or via EMG electrodes on the masticatory muscles teeth grinding and recognize pressing. The more frequently teeth grinding and press events have been recorded and processed in the learning phase in the device, the safer is the feedback whether bruxism has occurred or not exclusively due to the noise detection. If the above neural network is extensively provided with sufficient information or setpoint-actualization values during the creation and the configuration, the specification, ie learning phase, can be omitted for the respective person concerned. In this case, the manual and automatic message input devices with the corresponding sensors are no longer required.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung beinhaltet zur Analyse und zum automatischen Erkennen von Zähneknirsch und -pressgeräuschen einen Fuzzy-Regler und ein neuronales Netzwerk, die miteinander kombiniert sind.One Another embodiment of the device includes for the analysis and automatic recognition of teeth grinding and -press sounds a fuzzy knob and a neural Network that are combined with each other.
Bei Erkennung eines Zähneknirsch oder -pressgeräusches wird mit der akustischen Meldung des erfindungsgemäßen Tisch- oder mobilen Gerätes die/der Betroffene auf das Zähneknirschen oder -pressen aufmerksam gemacht oder geweckt. Diese Meldung kann aber auch durch die am Körper getragenen Teile, Kleingeräte wie z. B. Ohrlautsprecher oder andere Aktoren übermittelt werden, so dass der/die Bettnachbarin nicht gestört oder geweckt wird.at Detection of a toothache or crushing sound is with the acoustic message of the invention Table or mobile device the person concerned on the Teeth grinding or pressing made aware or aroused. This message can also be worn by the body Parts, small appliances such. As ear speakers or other Actors are transmitted so that the bed neighbor not disturbed or awakened.
Über die permanente Rückmeldung des Zähneknirschens an den Betroffenen (Biofeedback) entsteht ein Lerneffekt, durch den nach einer gewissen Anwendungszeit bei nicht physiologisch bedingtem Bruxismus das Zähnknirschen reduziert oder verhindert wird.about the permanent feedback of teeth grinding the affected (biofeedback) creates a learning effect, through after a certain period of use in non-physiological condition Bruxism reduces or prevents tooth crunching.
Die Vorteile der Erfindung sind für die Erfassung und Rückmeldung des Zähneknirschens und -pressens, dass keine aufwändigen Vorarbeiten wie bei der patientenangepassten Herstellung der sensorischen Aufbissschienen, die Wiederverwendbarkeit der Geräte, keine aufzuklebenden Elektroden oder andere Sensoren auf die Haut, kleines Gerät auf dem Nachttisch oder wenn tragbar am Körper, dann nicht störend und unauffällig, erfolgt. Nur bei der Gestaltungsform mit der Rückmeldung durch Elektrostimulation ist das Anlegen einer Stimulationselektrode über ein elastisches Band oder durch Ankleben erforderlich. Die Rückmeldung kann auch über eine mechanischer Vibrationseinheit, die über das Gerät elektrisch angesteuert wird und bei der betroffenen Person über dem Schlafanzug oder einem elastischen Band am Köper oder an einem der Gliedmaßen anliegt, erfolgen.The Advantages of the invention are for the detection and feedback the teeth grinding and pressing, that no elaborate Preliminary work as in the patient-adapted production of sensory Bite rails, the reusability of the equipment, none Stick electrodes or other sensors on the skin, small Device on the bedside table or if portable on the body, then not disturbing and inconspicuous, takes place. Just in the design form with the feedback by electrostimulation is the application of a stimulation electrode via an elastic Tape or by gluing required. The feedback can also have a mechanical vibration unit that over the device is electrically controlled and the affected person over the pajamas or an elastic band on the body or attached to one of the limbs done.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können in einer Ausbauform die Ergebnisse aufgezeichnet und statistische Auswertungen über Häufigkeit und Dauer von Bruxismusereignissen dargestellt werden.With the device according to the invention can in a design the results are recorded and statistical Evaluations of frequency and duration of bruxism events being represented.
Eine weitere Ausbauform beinhaltet optische Signalgeber, z. B. Leuchtdioden, Display für das medizinische Monitoring.A further design includes optical signal transmitter, z. B. light emitting diodes, Display for medical monitoring.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to the drawings explained. Show it:
Gemäß eines
in
- – Frequenzanalysen, insbesondere Fast-Fourier-Transformationen (FFT),
- – Frequenzanalysen (Fast-Fourier-Transformationen (FFT) in nacheinander folgenden Zeitabschnitten,
- – Fast-Fourier-Transformationen (FFT) und spektrale Intensitäten,
- – Short-Time-Fourier-Transformationen (STFT), das beinhaltet dass Fast-Fourier-Transformationen (FFT) und spektrale Intensitäten in kurzen, konstanten sowie nacheinander folgenden oder überlappenden Zeitblöcken bzw. Zeitschritten aus den aufgenommen Signalen berechnet werden.
- – Wavelet-Transformationen, das beinhaltet, dass das Frequenz-Intensitäts-Zeitverhaltens in kurzen, variabel der Signaldynamik angepassten, sowie nacheinander folgenden oder überlappenden Zeitblöcken bzw. Zeitschritten aus den aufgenommen Signalen berechnet werden.
- Frequency analyzes, in particular fast Fourier transforms (FFT),
- Frequency analyzes (Fast Fourier Transforms (FFT) in successive time periods,
- Fast Fourier transforms (FFT) and spectral intensities,
- Short-time Fourier transforms (STFT), which means that fast Fourier transforms (FFT) and spectral intensities in short, constant and consecutive or overlapping time blocks or time steps are calculated from the recorded signals.
- Wavelet transformations, which include calculating the frequency-intensity-time behavior in short time-variable or time steps that are adapted to the signal dynamics as well as consecutively or overlappingly from the recorded signals.
Diese
Auswertungen können durch in der speziellen Software
In
der speziellen Software
- – Fuzzy-Regler (siehe oben),
- – neuronales Netzwerk (siehe oben),
- – Fuzzy-Regler und neuronales Netzwerk kombiniert.
- - fuzzy controller (see above),
- - neural network (see above),
- - Fuzzy controller and neural network combined.
Die
spezielle Software
Ein
im Gerät
Die
Rückmeldung, eher für ein medizinisches Monitoring,
erfolgt über im Gerät
Das
im Gerät vorhandene Mikrofon
Genauso
kann bei der akustischen Rückmeldung über den
externen Lautsprecher
Der
Elektrostimulator könnte auch extern (nicht eingezeichnet)
mit den Elektroden, die auch direkt am externen Stimulator angebracht
sein können, an der betroffenen Person z. B. über
ein elastisches Band am Handgelenk befestigt sein. In diesem Fall ist
der elektrische Stimulator kabelgebunden oder funktechnisch an das
Gerät
Die
Rückmeldung könnte als Ersatz oder zusätzlich
zur Elektrostimulation über eine mechanische Vibrationseinheit
(nicht eingezeichnet), die über das Gerät
- – einem Fuzzy-Regler, (siehe oben),
- – einem neuronalen Netzwerk (siehe oben),
- – oder Fuzzy-Regler und neuronales Netzwerk kombiniert
- - a fuzzy controller, (see above),
- A neural network (see above),
- - or fuzzy controller and neural network combined
Die
manuelle Meldungseingabevorrichtung
Bei
der automatischen Meldungseingabevorrichtung wird über
EMG(Elektromyogramm)-Elektroden
Die
automatische Meldungseingabevorrichtung kann unter anderen auch
derart gestaltet sein, dass anstatt über EMG-Elektroden
Die
Messeinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Alvarez-Arenal et al. 2002 [0003] Alvarez-Arenal et al. 2002 [0003]
- - Raphael et al. 2003 [0003] - Raphael et al. 2003 [0003]
- - Dao & Lavigne, 1998 [0003] - Dao & Lavigne, 1998 [0003]
- - Clarke et al. 1981 [0004] Clarke et al. 1981 [0004]
- - Moss et al. 1982 [0004] - Moss et al. 1982 [0004]
- - Feehan & Marsh 1989 [0004] - Feehan & Marsh 1989 [0004]
Claims (35)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009012470U DE202009012470U1 (en) | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Apparatus for the acoustic detection of nocturnal teeth grinding and pressing as well as feedback |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202009012470U DE202009012470U1 (en) | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Apparatus for the acoustic detection of nocturnal teeth grinding and pressing as well as feedback |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202009012470U1 true DE202009012470U1 (en) | 2010-10-14 |
Family
ID=42979408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202009012470U Expired - Lifetime DE202009012470U1 (en) | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Apparatus for the acoustic detection of nocturnal teeth grinding and pressing as well as feedback |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202009012470U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016050549A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | Allessie Michiel | Method for detecting teeth grinding |
WO2019043736A1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-03-07 | Lorenzo Noveri | An improved device for detecting, preventing, monitoring and treating parafunctional activities in odontological field |
-
2009
- 2009-11-18 DE DE202009012470U patent/DE202009012470U1/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
Alvarez-Arenal et al. 2002 |
Clarke et al. 1981 |
Dao & Lavigne, 1998 |
Feehan & Marsh 1989 |
Moss et al. 1982 |
Raphael et al. 2003 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016050549A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | Allessie Michiel | Method for detecting teeth grinding |
WO2019043736A1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-03-07 | Lorenzo Noveri | An improved device for detecting, preventing, monitoring and treating parafunctional activities in odontological field |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69532514T2 (en) | Device for determining a respiratory curve shape | |
DE69728173T2 (en) | SELF-ADJUSTING COCHLEAR IMPLANT SYSTEM | |
DE69730748T2 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING GAS OR MEDICINE ADMINISTRATION TO A PATIENT | |
DE60316072T2 (en) | Mobile device for measuring a biological signal | |
EP1691887B1 (en) | Device for desynchronising neuronal cerebral activity | |
DE112015001216T5 (en) | Systems, methods and devices for alleviating and monitoring the outcome of sleep-disordered breathing | |
EP2442758B1 (en) | Device for capturing muscle activity of the outer ear | |
EP1768449B1 (en) | Device and method of adjusting a hearing apparatus based on biometric data | |
EP2981330A1 (en) | Devices and methods for airflow diagnosis and restoration | |
DE10114838A1 (en) | Fully implantable hearing system | |
DE102013214049B4 (en) | Method and device for adjusting at least one amplification factor | |
CN101588752A (en) | Equine airway disorders | |
WO1997023160A2 (en) | Bio-feedback process and device for affecting the human psyche | |
EP3183033A1 (en) | Device and method for effective non-invasive neurostimulation by means of varying stimulus sequences | |
DE60018783T2 (en) | METHOD FOR DETECTING HEAD MOVEMENT OR HEAD MUSCLE ACTIVITY AND FOR GENERATING AN OUTPUT SIGNAL | |
EP0664995A1 (en) | Anti-snoring device | |
DE102015108861A1 (en) | Method and apparatus for neurostimulation | |
DE102019209096A1 (en) | NEURONAL SIGNAL SYSTEM FOR BEHAVIOR MODIFICATION | |
DE102008042373A1 (en) | Motor parameter monitoring device for communication with e.g. neurostimulator, to treat Parkinson's disease, has transmitting unit for transmitting data detected by acceleration sensor, where device is provided in form of wrist watch | |
WO2013091613A1 (en) | Portable monitoring, analysis and therapy assistance appliance | |
DE10211766B4 (en) | Device for treating patients by means of brain stimulation and the use of the device in medicine | |
EP3287065B1 (en) | Device for monitoring and influencing the sleep of a person | |
EP3481330B1 (en) | Sensor and system for monitoring the wearing period of orthodontic elastic traction devices | |
DE202009012470U1 (en) | Apparatus for the acoustic detection of nocturnal teeth grinding and pressing as well as feedback | |
WO2021084005A1 (en) | Device and method for determining sleep apnoea |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R409 | Internal rectification of the legal status completed | ||
R123 | Application deemed withdrawn due to non-payment of filing fee | ||
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20101118 |
|
R021 | Search request validly filed |
Effective date: 20101028 |
|
R163 | Identified publications notified | ||
R163 | Identified publications notified |
Effective date: 20110805 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20121204 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: HEIDE, KLAUS, DR., DE Free format text: FORMER OWNER: MFMAY LIMITED, 72076 TUEBINGEN, DE |
|
R071 | Expiry of right |