CN102065745A - 用于检测症状性颚行为的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于检测使用者的症状性颚行为的装置，包括佩戴在使用者口内的口件(1)。口件设有至少一个传感器(2)，用于电子地接收颚肌信号。该至少一个传感器在此偶联到带有时钟器件(11)和电子存储器件(12)的电子处理器件(10)，以用于及时检测所记录的肌信号且将其以选择性地处理后的形式进行存储。

Description

用于检测症状性颚行为的装置

技术领域

本发明涉及用于检测使用者的症状性颚行为的装置，所述装置包括适合于且意图于佩戴在使用者口中的口件，所述口件设有用于电子地接收颚肌信号的至少一个传感器。

背景技术

本发明在此特别地涉及用于在早期指示不同形式的所谓磨牙症的装置，使得能够及时地为此适应性调整治疗过程。磨牙症是在日间以及夜间期间发生的不自觉或下意识机能异常，且表现为上下颚的咀嚼表面复合结构之间的静态或动态接触，其中发生明显的神经肌肉活动。这些接触不形成正常功能性生理学的部分。在磨牙症方面区分出两种不同的类型的症状性颚行为，即一方面牙齿的咬紧，且另一方面牙齿的磨擦。另外，发生可能或可能不相关的其他形式的颚行为。

特别地旨在降低以上所述形式的磨牙症的装置在申请人的欧洲专利申请EP 1,706,078中已知。此已知的装置包括用于接收作为可能发生磨牙症的指示的神经颚肌信号的传感器。在确定的、选择地使用者特定的阈值以上，这导致静电脉冲形式的校正信号，对颚生成所述校正信号以结束磨牙。

此已知的装置本质上提供了对抗磨牙症的有效方式。然而，发现已知的装置不总是对于所有患者同样有效。这表现为例如在不存在磨牙时发生校正脉冲，或相反地在使用者正在经历磨牙时不发生这样的脉冲。

发明内容

本发明的目的是提供能够更有效地响应于个体使用者的装置等。

为实现所述目的，在导言中所述类型的装置具有根据本发明的特征，该特征即至少一个传感器耦联到电子处理器件，所述电子处理器件带有时钟器件和电子存储器件，用于及时检测所记录的肌信号且将其以选择地处理后的形式存储。本发明在此基于如下认识，即除可能的症状性颚行为的其他形式外，磨牙症能够以不同的形式和程度发生。如果这样的颚行为被觉察为是烦扰或有害的，且因此必须减缓，则重要的是，在尽可能最早的阶段精确确定该行为的确切本质，以便能够为其适应性调整治疗过程。作为本发明的结果，由此能够通过记录并存储一定时间期间内使用者他/她的特定的颚行为用于随后的分析，来为各个使用者准备预先(advance)或临时的(interim)特定诊断。

所记录的肌信号在此能够以原始形式或预处理后和/或滤波后的形式来存储。在两个形式中，本发明均提供了记录且存储较长时期内的颚行为的装置。基于由此收集到的数据，能够根据检测到的现象的本质做出可靠的诊断。如果需要，则能够然后为其适应性调整特定的治疗。期望的是，根据本发明的装置将被使用者容易且快速地接受，使得根据本发明的装置将在具体使用者他/她的牙齿发生不可挽回的损害前已经提供了对于颚功能故障的本质的充分认识，且能够及时地启动治疗。

虽然处理器件能够本质上选择地与存储器件一起在外部-即与口件分开地-应用，但根据本发明的装置的特定的实施例具有如下的特征，即口件包括处理器件和电子存储器件。该装置因此以极为紧凑的方式整合在口件内，其中各个使用者特定的参数也能够半永久地或永久地在装置内处理。

为限制存储器件所需的存储容量，根据本发明的另外的特定实施例具有如下的特征，即处理器件包括可编程微处理器，所述可编程微处理器至少在运行期间能够且适合于基于能够编程到其内的程序代码来诊断所记录的颚肌信号且以诊断后的形式来存储该颚肌信号。因为处理器件由此进行原始肌信号的分析且仅存储此分析的结果，所以能够在信息密度上获得显著增加，特别是无需为接收到的信号的不能或几乎不能从中获取任何有用信息的无用部分分配存储空间。

在另外的特定实施例中，根据本发明的装置具有如下特征，即处理器件能够且适合于基于程序代码，来至少区分代表从包括牙齿咬紧和牙齿磨擦的组所取的特定颚行为的颚肌信号，以用于将这些作为事件及时存储。装置因此例如能够及时存储至少这两个症状发生的强度和规律性程度，以用于随后由医疗工作者进行评估。所述医疗工作者能够基于此来评估随后是否指示治疗和指示何种治疗。

为限制口件内的功率消耗且为了所检测的信号的实际上不受限制的处理容量，根据本发明的装置的另外的特定实施例具有如下特征，即至少将存储器件整合在口件内，且所述存储器件能够选择地以有线方式耦联到位于口件外部的处理器件，用于与之进行电子数据交换。外部的处理器件在此例如能够包括装载有合适的分析软件的个人计算机。

为了容纳在口件内的电子部件的电源的目的，根据本发明的装置的另外的特定实施例具有如下特征，即口件包括电源器件。这样的电源例如能够包括选择地可再充电电池(钮扣电池)。然而，第一另外的特定实施例具有如下的特征，即电源器件包括至少一个电化学电池，所述电化学电池能够且适合于与使用者口内的唾液共同作用，用于由此生成电源电压，而第二另外的特定实施例的特征在于，电源器件包括至少一个电磁耦合构件，所述电磁耦合构件能够且适合于截获外部生成的交变电磁场且将其转化为电源电压。在第一情况中，电源电压从适合于此目的的且与使用者唾液接触的电极之间的电化学势得到，而在第二情况中，电源电压由外部提供且通过电磁器件无线地传输到装置。在该两个情况中，电源器件均自主地提供连续的电源电压而不必周期性地更换或(再)充电。替代地，也能够使用颚关节的动力学，用于例如通过压电器件或其他方式由其得到电源电压。

为了万一存储器件的存储容量达到最大值避免装置的故障并为了总是能够得到最近数据，根据本发明的另外的特定实施例具有如下特征，即存储器件被组织为电可读取FIFO(先入先出)滑动寄存器。如果存储器件变满，则最旧的数据将在此自动地让路，用于为最近数据提供空间。在此，优选地使用足够大以覆盖充分长的时期的存储器容量，以允许从所存储的数据提取出可靠的结论。

在另外的特定实施例中，根据本发明的装置具有如下的特征，即处理器件能够且适合于以具体为约1kHz量级中的一个采样频率对接收到的肌信号采样，且以数字化形式存储信号。这样的数字化的存储不仅简化了进一步的电子处理和因此存储的信号的分析，而且降低了为此所需的存储容量。在此应用的采用频率总是一方面涉及存储容量和能耗之间的平衡，另一方面涉及分辨率或精度。

在另外的特定实施例中，根据本发明的装置具有如下的特征，即至少一个传感器从口件延伸，以及能够且适合于与使用者的至少一个颚元件共同作用，用于将口件固定在口内。传感器因此具有双重功能，其中固定在一个或多个颚元件上或之间也保证了传感器和颚(肌)之间的紧密且固定的接触。

根据本发明的装置的另一实施例具有如下的特征，即口件包括至少一个电极，所述电极能够耦联到用于施予电刺激的装置，且更具体地，所述至少一个传感器也形成所述至少一个电极。该装置因此能够不仅诊断性地使用，而且能治疗性地使用。

附图说明

现在将基于例示性实施例和相关附图进一步阐述本发明。在这些附图中：

图1是根据本发明的装置的例示性实施例的透视图；

图2示出了处于安装位置的图1的装置；

图3示出了图1的装置的前视图和部分地示意性的表示；和

图4至图9示出了根据本发明的装置的装配的逐个阶段。

附图另外仅是示意性的，且不按比例绘制。为清晰起见，特别地一些尺寸可以被夸大为更大或更小的程度。相应的零件尽可能在附图中以相同的参考数字来表示。

具体实施方式

根据本发明的装置的例示性实施例在图1中示出。该装置包括意图于在夜间睡眠期间和/或甚至在日间一些情况下佩戴在使用者口内的口件1。口件能够由热塑性塑料制造，且能够然后由使用者以增高的温度在一定程度上变形为颚的形状，例如在热水中，但也能够由牙医或牙科技师由标准口腔正畸材料特别地适配。紧密的配合在此情况中已保证口件在口内靠着例如使用者下颚的部分的充分固定。

一组天线位于口件上，所述天线用作接收代表了咀嚼肌的瞬时活动的神经电磁信号的传感器。接收到的电信号通过口件内一组示意性地示出的导电带3交换，所述口件内整合有处理单元10。在此例子中，传感器2包括一组金属探头，所述金属探头从口件1延伸，且允许例如利用镊子或用于钩绕住一个或多个颚元件21、22或钩在一个或多个颚元件21、22之间的其他工具来变形，如在图2中示出。因此在任何情况下保证了带有传感器2的口件1在口内的固定，这对于利用传感器2获得的信号的完整性和一致性是重要的。

根据本发明，处理单元10耦联到时钟器件11和电可读写存储器件12。在此例子中，存储器件和时钟器件与处理器件10分开地示出，但将显见的是，以目前的半导体技术，这些零件的一些或甚至全部也能够容纳在共用的集成电路内，使得口件将仅包括一个外来部件。

电源器件13为电子部件10至12提供电源。所述电源装置能够通过选择地可再充电电池形成，其中为紧凑性起见，有利地使用平坦钮扣电池形式。但是，替代地或附加地，电源器件也能够包括天线，使用所述天线能够截获外部生成的交变电磁场且将其转化为合适的电源电压，或使用一组电极的湿化学原电池，所述电极与使用者的唾液组合产生用作部件10至13的电源的电化学势。这两种后面的选择提供的优点是，部件10至13不要求使用可更换电池作为其电源，且能够浇铸或以密封防湿方式的另外方式整合在口件的材料内。

装置在夜间睡眠前由使用者插入，且随后在夜间连续地记录颚肌活动，所述颚肌活动得自利用传感器接收的来自咀嚼肌的肌电(EMG)信号。在此，使用大约至少1kHz的相对高的采样频率，装置能够将检测到的EMG信号以高精度存储在相关的频率范围内。因此，基本上不损失有用信息。如果需要，则口件也能够在日间佩戴，以便也能够获得对清醒状态中的使用者的颚行为的认识。

原理上，根据本发明的装置检测灵敏度阈值以上的所有EMG信号；并非特定地检测咀嚼肌的EMG信号，而是也包括所有活动肌肉的EMG信号。不同的肌肉组的信号具有其特定频率范围内的峰值。很多肌肉，例如臂部和颈部的那些肌肉，的峰值在低于100Hz的频率范围内。咀嚼肌具有略微更高的最大值，即在大约90至150Hz之间。通过基于此来滤波，根据本发明的装置能够区分且检测特定的症状性肌行为，且被优化以从其他肌肉的信号中检测出来自咀嚼肌的信号。这增加了装置的诊断能力。一个结果例如是，装置能够设计为使得：当使用者例如转动头部或移动臂部时，该装置产生很少的信号或不产生信号，但相反地，当颚放置或夹紧在彼此上时，产生较多信号。这也使得可以将传感器布置在距离被测量肌肉一定距离处。

鉴于得到时钟器件的支持，这些信号被及时存储在装置的存储器12内，且因此至少临时被存储。在此能够使用如直接接收时那样的原始数据的存储，虽然为了节约存储空间，在此例子中处理单元10包括微处理器，该微处理器装载有合适软件，能够对接收到的信号进行分析，且仅存储特别地由此识别的症状性颚行为的强度和发生率。这些数据随后能够被读取以被专家解释，选择地得到另外软件的支持。

存储器12作为FIFO(先入先出)滑动寄存器被处理单元访问，使得：万一存储容量证实不足以存储所有数据时，最旧的数据总是为最近数据腾出空位。这实现了使以上所述的解释基于最近的测量数据。

为进一步处理所存储的数据，装置的存储器12能够定期地或在一定时期之后被读取。为此目的，装置在其前侧具有连接器5，使用所述连接器5能够将电缆连接6实施到又一处理器件30，见图3。该又一处理器件在此包括个人计算机30，所述个人计算机30具有充足的固定存储容量，以存储充分长时期内的数据以供进一步评估。

PC进一步具有合适的分析软件以支持专家从所存储的数据提取出可靠的结论，有效的治疗过程能够基于所述可靠的结论。在电池供电的装置的情况中，连接器5能够选择地用于同时提供充电电流，且此外该装置能够被适配使得处理单元的编程可通过连接器实现。在此后者情况中，处理算法和适合于使用者的阈值能够被写入装置内。

在特定的症状性颚肌行为例如磨牙症的情况中，已做出的诊断将指示针对此行为的治疗。根据本发明的诊断装置，本质上能够用于如在文献中描述那样在使用者口中施予校正刺激作为磨牙症的有效治疗。为此目的，口件能够进一步装配有电极，或甚至传感器能够用作电极。在此情况中，优选地使用装置的有线或无线的实施例，使得充分的电力可用于施予合适的校正信号。在此情况中，电极耦联在生物反馈系统内或上，以当检测到待校正的颚故障时向颚生成合适的电刺激，以便颚再次放松且最终发生操作性条件反射，这将颚故障完全抑制或至少降低到可接受的程度。

为紧密装配在使用者的牙齿组上，根据本发明的装置能够精确地形成以适合牙齿组的尺寸。为此目的所遵循的过程的实施例在图7进一步逐个阶段示出。必须放置在口内的装置的口件在此情况中包括外壳31，所述外壳31内具有处理器件、时钟器件和外围存储器，如在上文中所述，连同电源和数据/电源连接器或无线接口(未示出)。另外，此部分包括在其每侧上延伸的两个传感器2等其他部件。外壳13由相对形状保持的生物相容塑料制造。在此有利地使用有限数量的标准尺寸，所述标准尺寸近似使用者的颚的尺寸。

为装配在使用者的颚40上，口件包括内壳32，见图5，所述内壳32使用可固化的双成分膏体30布置以适合使用者的上齿40的尺寸。为此目的，将充足量的膏体30涂敷在外壳31内，见图5，且牢固地压靠使用者的上齿30，见图6。粘性的膏体将在此根据使用者的牙齿形状精确地固结。

在移除且固化后，外壳32由此形成，见图10，所述外壳32至少基本上紧密配合地连接到使用者的牙齿上。此精确配合提供了紧密的配合，以此使口件31、32保持为牢固地固定在使用者的上颚40上，而无需另外的锚定器件，见图8。

作为双成分膏体的替代，使用者也能够将类似的其他材料用于此目的，特别是永久性可热变形的热塑性塑料和其他可变形材料，所述材料在选择地可见光、辐射的影响下或以其他方式固化，以呈现永久的形状。

传感器2另外地在此例子中形成且定向，使得当口件31、32装配到牙齿40上时，传感器2精确地位于紧靠使用者的颚40的正确的位置，见图9。在此位置可再现地检测具有充分高的信噪比的合适的肌电信号。在传感器2内的弹性卷33在此在意图的位置上提供额外的弹簧压力，且由此增强在该位置的机械接触。

虽然本发明已在上文中参考仅单个例示性实施例进一步阐述，但将显见的是，本发明并非限制于此。相反，不偏离本发明的范围的许多变化和实施例对于本领域一般技术人员仍是可以的。

收集到的数据因此能够选择性地用作在后期为使用者精确地适应性调整治疗的参数，选择性地得到校正装置的支持。使用者例如能够在此设想为总是仅在60分钟之后而非在另外更多或更少的标准时段之后入睡。在此情况中，稍后能够相应地启动治疗性处理。

进一步，可基于测量到的信号生成信号，所述信号指示是否存在磨牙症行为或另外的疾病，例如呼吸暂停，且使用此信号激活照相机/摄像机记录或唤醒使用者，以便避免潜在的危险情况。

在例示性实施例中使用电缆连接到外部处理器件，以对装置进行读取和/或编程。然而，也能够替代地基于选择性地标准化数据传输协议例如蓝牙、WiFi等使用无线偶联。

Claims (13)

1.一种用于检测使用者的症状性颚行为的装置，包括适合于且意图于佩戴在使用者口内的口件，所述口件设有至少一个传感器，用于电子地接收颚肌信号，其特征在于，所述至少一个传感器偶联到电子处理器件，且设有电子存储器件，用于在时间跨度期间检测记录的肌信号且及时以选择性地处理后的形式对其进行存储。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述口件包括所述处理器件和所述电子存储器件。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述处理器件包括可编程微处理器，所述可编程微处理器至少在运行期间能够且适合于基于能够编程到其内的程序代码来诊断记录的颚肌信号且将其以诊断后的形式存储。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理器件能够且适合于基于程序代码来至少区分代表从包括牙齿咬紧和牙齿磨擦的组所取的特定颚行为的颚肌信号，以用于将这些作为事件及时存储。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，至少所述存储器件被整合到口件内，且能够选择性地以有线方式偶联到位于口件外部的处理器件，用于与其交换电子数据。

6.根据前述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，所述口件包括电源器件。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电源器件包括至少一个电化学电池，所述电化学电池能够且适合于与使用者口中的唾液共同作用，以用于由此生成电源电压。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电源器件包括至少一个电磁耦联构件，所述电磁耦联构件能够且适合于截获外部生成的交变电磁场且将其转化为电源电压。

9.根据前述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，所述存储器件组织为电可读取FIFO(先入先出)滑动寄存器。

10.根据前述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器从口件延伸，以及能够且适合于与使用者的至少一个颚元件共同作用，用于将口件固定在口内。

11.根据前述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，所述处理器件能够且适合于以具体为约1kHz量级中的一个采样频率对接收到的肌信号采样，且以数字化形式存储信号。

12.根据前述权利要求中一项或多项所述的装置，其特征在于，所述口件包括至少一个电极，所述电极能够偶联到用于施予电刺激的装置。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述至少一个传感器也形成所述至少一个电极。

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