DE10144957A1

DE10144957A1 - Vorrichtung für die submentale Elektrostimulation der suprahyoidalen Muskulatur am Mundboden

Info

Publication number: DE10144957A1
Application number: DE2001144957
Authority: DE
Inventors: Arwed Ludwig; Oliver-Taghi Monzavifar; Detlef Diederich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: DE10144957C2

Abstract

Eine Vorrichtung ist für die submentale Elektrostimulation der suprahyoidalen Muskulatur (20) am Mundboden (24) vorgesehen und weist eine Elektrode (1) auf, die ihrerseits zur Anordnung unterhalb der Zunge (22) auf der den Mundboden (24) bedeckenden Schleimhaut (30) vorgesehen ist und einen elektrisch leitfähigen Oberflächenbereich (4) an ihrer Unterseite (7) aufweist. Dabei weist die Unterseite (7) der Elektrode (1) eine Negativform der anatomischen Form des Mundbodens (24) auf und der elektrisch leitfähige Oberflächenbereich (4) spart den Ort des Zungenbändchens (21) aus.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die submentale Elektrostimulation der suprahyoidalen Muskulatur am Mundboden mit einer Elektrode, die zur Anordnung unterhalb der Zunge auf der den Mundboden bedeckenden Schleimhaut vorgesehen ist und einen elektrisch leitfähigen Oberflächenbereich an ihrer Unterseite aufweist.
Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art kann unter anderem zur Therapie von Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe, d. h. einer schlafbezogenen Atemstörung mit Obstruktion der oberen Luftwege eingesetzt werden. Bei der Therapie wird die suprahyoidale Muskulatur durch wiederholte Elektrostimulation gestärkt, so dass das Zurückfallen der Zunge, welches die Obstruktion der oberen Luftwege bewirkt, durch einen erhöhten Tonus der Muskulatur am Mundboden verhindert wird. Grundsätzlich kann eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art aber auch dazu eingesetzt werden, bei auftretenden Obstruktionen die suprahyoidale Muskulatur am Mundboden dazu anzuregen, die Zunge wieder vorzuziehen.
Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art ist aus der D E 297 12 412 U1 bekannt. Dabei ist für die Elektrode eine Halterung vorgesehen, die die Elektrode unterhalb der Zunge auf der den Mundboden bedeckenden Schleimhaut anordnet. Die Halterung kann zur Abstützung an dem an den Mundboden angrenzenden Gebiss vorgesehen sein und weist hierzu vorzugsweise eine individuell angepasste Verbandplatte auf. Die Elektrode selbst ist vorzugsweise als Flächenelektrode ausgebildet, die etwa den gesamten Bereich der zu stimulierenden suprahyoidalen Muskulatur abdeckt. Mit anderen Worten erstreckt sich über den gesamten Innenbereich des vorderen Mundbodens.
In der Anwendung der bekannten Vorrichtung stellt sich heraus, dass die unterhalb der Zunge angeordnete Flächenelektrode nur bei hohem, den weichen Mundboden flach an die Flächenelektrode anformenden Anpressdruck tatsächlich in einen flächigen Kontakt mit dem Mundboden gelangt, auch wenn die Flächenelektrode aus flexiblem Material ausgebildet wird. Zudem kommt es bei der Anwendung der Vorrichtung zu ungewünschten Reizungen des Zungenbändchens. Insgesamt ist daher der Trage- und Anwendungskomfort der Vorrichtung für die Patienten schlecht. Dies bedeutet, dass Anwendungen, die nicht unter Aufsicht erfolgen, entweder ganz unterlassen werden oder mit Fehlern behaftet sind und deshalb nicht die ansich möglichen Erfolge zeigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die submentale Elektrostimulation der suprahyoidalen Muskulatur am Mundboden der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, die einen hohen Anwendungskomfort bei gleichzeitig geringster Fehlerneigung in der Anwendung aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die Unterseite der Elektrode eine Negativform der anatomischen Form des Mundbodens aufweist und dass der elektrisch leitfähige Oberflächenbereich den Ort des Zungenbändchens ausspart.
Die neue Vorrichtung zeichnet sich durch eine neue Ausgestaltung der im Mundraum unterhalb der Zunge über dem Mundboden anzuordnenden Elektrode aus. Diese Elektrode ist einmal an die anatomische Form des Mundbodens angepasst, indem sie eine negative Form des Mundbodens aufweist. Sie liegt damit auch drucklos flächig an dem Mundboden an. Außerdem ist ihre Lage durch die Negativform der anatomischen Form des Mundbodens bereits weitgehend stabilisiert, wobei zu berücksichtigen ist, dass sie durch die Zunge sowieso leicht nach unten belastet wird. Wichtig für die neue Vorrichtung ist auch, dass der elektrisch leitfähige Oberflächenbereich, d. h. der Bereich, über den die Elektrostimulation erfolgt, den Ort des Zungenbändchens ausspart. Hierdurch wird der Komfort der Anwendung der Vorrichtung für den Patienten ganz erheblich erhöht. Indem eine Elektrostimulation des Zungenbändchens verhindert wird, wird auch verhindert, dass sich das Zungenbändchen aufgrund der Elektrostimulation spannt, sich verkürzt und damit schmerzhaft gegen die Elektrode drückt, wodurch diese den gewünschten Sitz verlieren kann. Indem eine Irritation des Zungenbändchens durch die Elektrostimulation weitestgehend vermieden wird, wird eine durch Überspannung hervorgerufene Gefahr des Einreißens, d. h. einer Läsion, des Zungenbändchens beseitigt. Damit sind die Voraussetzungen für einen schmerzfreie effektive Handhabung der neuen Vorrichtung gegeben durch die der Patient die suprahyoidale Muskulatur maximal stimulieren kann. Es hat sich auch herausgestellt, dass der Ort des Zungenbändchens bei dem leitfähigen Oberflächenbereich der Elektrode sehr großzügig ausgespart werden kann, ohne dass es Einbußen bei der gewünschten Elektrostimulation der suprahyoidalen Muskulatur am Mundboden gibt. Im Gegenteil machen sich viel stärker die positiven Auswirkungen der fehlenden Reizung des Zungenbändchens bemerkbar, so dass die Therapie mit der neuen Vorrichtung tatsächlich größere Erfolge zeigt.
Vorzugsweise ist die Unterseite der Elektrode individuell an den Mundboden angeformt. Das bedeutet, dass für jeden Patienten eine spezielle Elektrode herzustellen ist. Dies kann aber relativ problemlos erfolgen, wenn die Unterseite der Elektrode von einem Abdruck des Mundbodens abgeformt wird. In der Regel bedeutet dies eine indirekte Abformung, bei der von dem ersten Abdruck des Mundbodens zunächst ein Modell des Mundbodens abgeformt wird, von dem dann die Unterseite der Elektrode abgeformt wird. Beispielsweise kann dieses Modell des Mundbodens dann mit einem Kunstharz zur Herstellung der Elektrode ausgegossen werden. Eine Tiefziehplatte kann zur Herstellung der Elektrode aber auch direkt an den ersten Abdruck angeformt werden.
Durch die anatomische Form der neuen Elektrode ist es nicht von Nachteil, wenn die Unterseite der Elektrode bzw. die gesamte Elektrode unnachgiebig ist. D. h., für einen guten Tragekomfort ist es nicht erforderlich, dass die Elektrode weich und flexibel ist. Im Gegenteil wird eine besonders gute Anlage der leitfähigen Oberfläche an den Mundboden bei einer harten Elektrode erzielt.
In einer bevorzugten konkreten Ausführungsform ist die Unterseite der Elektrode an einem Formkörper aus Kunststoff ausgeformt, auf dessen Oberfläche in dem elektrisch leitfähigen Oberflächenbereich eine Metallschicht aufgebracht ist. Beispielsweise kann die Metallschicht auf den Formkörper aufgalvanisiert sein. Der Kunststoff des Formkörpers kann ein ausgehärtetes Gießharz sein. Die aufgalvanisierte Metallschicht kann eine Goldschicht sein.
Um den Bereich des Zungenbändchens bei dem elektrisch leitfähigen Oberflächenbereich auszusparen, kann dieser Oberflächenbereich U-förmig sein, wobei sich die beiden freien Schenkel des "U" beiderseits des Zungenbändchens erstrecken.
Für bestimmte Anwendungen kann es sinnvoll sein, dass auch bei der neuen Vorrichtung eine Führung für die Elektrode gegenüber dem Unterkiefer vorgesehen ist. Vorzugsweise handelt es sich dabei aber um eine solche Führung, die eine Relativverschiebung der Elektrode gegenüber dem Unterkiefer senkrecht zur Bissebene zulässt. Durch die nicht starre Führung der Elektrode gegenüber dem Unterkiefer wird ein besonders guter Tragekomfort bei der neuen Vorrichtung erreicht, ohne dass überhaupt eine Gefahr besteht, dass die Elektrode ihre gewünschte Position zwischen der Zunge und dem Mundboden verliert.
Die neue Vorrichtung umfasst auch eine Gegenelektrode. Diese kann sich an unterkieferfesten Teilen der Führung für die Elektrode im Mundraum abstützen, während sie von unten an der Haut unterhalb des Mundbodens anliegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Elektrode,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Elektrode,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Elektrode,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform der Elektrode mit Halteelementen,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine fünfte Ausführungsform der Elektrode mit Führung gegenüber dem Unterkiefer,
Fig. 6 die Elektrode gemäß Fig. 3 in ihrer Anordnung gegenüber dem Unterkiefer,
Fig. 7 die Elektrode in der Ausführungsform gemäß Fig. 5 in ihrer Anordnung gegenüber dem Unterkiefer, und
Fig. 8 die Anordnung gemäß Fig. 7 im Querschnitt.
Die in Fig. 1 dargestellte Elektrode 1 ist mit ihrer Unterseite 2 nach oben ausgerichtet dargestellt. Die Elektrode 1 baut auf einem Formkörper 3 aus Kunststoff auf, der an der Unterseite 2 in einem schraffiert wiedergegebenen Oberflächenbereich 4 mit einer Metallschicht 5, beispielsweise aus Gold, überzogen ist. Damit ist die Elektrode 1 in dem Oberflächenbereich 4 elektrisch leitfähig. Weiterhin ist die Metallschicht 5 mit einer Anschlussleitung 6 kontaktiert, um an den elektrisch leitfähigen Oberflächenbereich 4 eine externe Spannung anzulegen. Die Kontur des Formkörpers 3 an der Unterseite 2 ist eine Negativform der anatomischen Form eines Mundbodens im Bereich des Unterkieferbogens um das Zungenbändchen. Dabei spart der Oberflächenbereich 4 an der Unterseite 2 den Ort des Zungenbändchens aus. Hier ist ein nicht-elektrisch leitfähiger Oberflächenbereich 7 an der Unterseite 2 des Formkörpers 3 vorgesehen. Der Formkörper 3 gemäß Fig. 1 ist ein weitgehend massiver Klotz, der an seiner hier unten wiedergegebenen Oberseite 8 eine ebene Auflagefläche 9 für die Zunge aufweist.
Demgegenüber ist bei der Elektrode 1 gemäß Fig. 2 die Oberseite 8 des Formkörpers 3 an die anatomische Form der Zunge angepasst. D. h., die Auflagefläche 9 weist eine Negativform der anatomischen Form der Unterseite der Zunge auf, wobei der Formkörper 3 überall nur eine relativ geringe Wandstärke aufweist.
Die Ausführungsform der Elektrode 1 gemäß Fig. 3 basiert auf einem Formkörper 3, der eine verformte Tiefziehplatte 10 ist. Die Verformung der Tiefziehplatte 10 ist so erfolgt, dass ihre Unterseite 2 eine Negativform des Mundbodens ausbildet. Der elektrisch leitfähige Oberflächenbereich 4 erstreckt sich dabei nicht bis an den Rand des Formkörpers 3, d. h. nicht bis an den Unterkiefer, an dem sich der Rand abstützt, heran. Vielmehr konzentriert er sich U-förmig um den Bereich des Zungenbändchens, d. h. um den Oberflächenbereich 7. Für den Ansatz des Zungenbändchens an der Zunge ist in dem Formkörper 3 überdies eine Aussparung 11 vorgesehen, mit der besonderen anatomischen Verhältnissen bei einem einzelnen Patienten Rechnung getragen werden kann.
Die Elektrode 1 gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von der Elektrode 1 gemäß Fig. 3 nur durch zusätzliche Halteelemente 12, die am Rand des Formkörpers 3 angeordnet sind und zur Befestigung der Elektrode 1 an einer Prothese dienen können, wenn die Elektrode 1 nicht allein durch den Unterkiefer eines eine Prothese tragenden Patienten geführt wird, oder Kollisionen mit der Prothese zu befürchten sind.
Für die in Fig. 5 dargestellte Elektrode 1 ist eine Führung 28 gegenüber einem hier nicht dargestellten Unterkiefer vorgesehen, die eine individuell an den Unterkiefer angeformte Verbandplatte 13 umfasst. In der Verbandplatte 13 ist eine Aussparung 14 für die Elektrode vorgesehen, in der die Elektrode über in Nuten 15 eingreifende Schienen 16 in vertikaler Richtung, d. h. senkrecht zur Bissebene des Unterkiefers geführt wird. Ansonsten entspricht die Ausgestaltung der Elektrode 1 gemäß Fig. 5 derjenigen gemäß Fig. 3.
Fig. 6 zeigt die Elektrode 1 gemäß Fig. 3 in ihrer Anordnung gegenüber einem Unterkiefer 17 mit Zähnen 18, einem Hyoid 19 und der daran angreifenden suprahyoidalen Muskulatur 20. Weiterhin ist die Lage des Zungenbändchen 21 in der Mitte über der suprahyoidalen Muskulatur 20 eingezeichnet. Die suprahyoidale Muskulatur 20 kann durch die Elektrode 1 elektrisch stimuliert werden, ohne dass es dabei zu einer ungewollten Reizung des Zungenbändchens 21 kommt. Dabei ist die Lage der Elektrode 1 durch ihre Form im Bereich des vorderen Unterkieferbogens stabilisiert.
Eine zusätzliche Stabilisierung zeigt Fig. 7, wobei dort die Anordnung der Elektrode 1 mit der Führung 28 gemäß Fig. 5 dargestellt ist. Durch die Führung 28 mit der Verbandplatte 13 wird jegliche ungewollte seitliche Bewegung der Elektrode 1 verhindert. Es ist nur eine vertikale Bewegung der Elektrode 1 senkrecht zur Bissebene des Unterkiefers 17 möglich. Diese vertikale Bewegung erlaubt es der Elektrode, unterschiedlichen Spannungen des Mundbodens und unterschiedlichen Spannungen der über ihr liegenden Zunge Platz zu machen. Hierdurch wird der Tragekomfort für den Patienten, bei dem die Elektrode 1 angewandt wird, gegenüber einer starren Führung der Elektrode 1 am Unterkiefer erheblich verbessert.
Fig. 8 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 7, wobei zusätzlich die den Mundboden 24 bedeckende Schleimhaut 30, auf der die Elektrode 1 aufliegt, die Zunge 22 und das den Unterkiefer 17 umgebende Weichgewebe 23 sowie eine Gegenelektrode 25 dargestellt sind, die an der Haut 27 unterhalb des Mundbodens 24 und der suprahyoidalen Muskulatur 20 anliegt. Die Gegenelektrode 25 stützt sich über eine elastische Halterung 26 an der als Führung 28 für die Elektrode dienenden Verbandplatte 13 ab. Sie wird so elastisch an die Haut 27 angedrückt und steht immer im sicheren elektrischen Kontakt mit der Haut 27. Zwischen der Elektrode 1 und der Gegenelektrode 25 wird zur Elektrostimulation der Muskulatur 20 eine definierte äußere Spannung für definierte Zeiträume angelegt. Hierdurch kann langfristig der Tonus der Muskulatur 20 so erhöht werden, dass ein ungewolltes Zurückfallen der Zunge 22 beim Schlafen unter Verschluss der dahinterliegenden Atemwege 29 verhindert wird.
In einem Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung besteht der Formkörper 3 aus dem Kunststoff Pro Base clear der Firma Ivoclar, der 97,79% PMMA und 1% Dibutylphthalat aufweist. Die Metallschicht 5 besteht aus Galvanogold mit einer Reinheit von 97,79%. Für die Anschlussleitung 6 kommen verschiedenen gut leitende und möglichst wenig oxidationsanfällige Metalle und Legierungen in Frage. Bezugszeichenliste 1 Elektrode
2 Unterseite
3 Formkörper
4 Oberflächenbereich
5 Metallschicht
6 Anschlussleitung
7 Oberflächenbereich
8 Oberseite
9 Auflagefläche
10 Tiefziehplatte
11 Aussparung
12 Halteelement
13 Verbandplatte
14 Aussparung
15 Nut
16 Schiene
17 Unterkiefer
18 Zahn
19 Hyoid
20 Muskulatur
21 Zungenbändchen
22 Zunge
23 Weichgewebe
24 Mundboden
25 Gegenelektrode
26 Halterung
27 Haut
28 Führung
29 Atemweg
30 Schleimhaut

Claims

1. Vorrichtung für die submentale Elektrostimulation der suprahyoidalen Muskulatur am Mundboden mit einer Elektrode, die zur Anordnung unterhalb der Zunge auf der den Mundboden bedeckenden Schleimhaut vorgesehen ist und einen elektrisch leitfähigen Oberflächenbereich an ihrer Unterseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (2) der Elektrode (1) eine Negativform der anatomischen Form des Mundbodens (24) aufweist und dass der elektrisch leitfähige Oberflächenbereich (4) den Ort des Zungenbändchens (21) ausspart.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (2) der Elektrode (1) individuell an den Mundboden (24) angeformt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (2) der Elektrode (1) von einem Abdruck des Mundbodens (24) abgeformt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (2) der Elektrode (1) unnachgiebig ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (2) der Elektrode (1) an einem Formkörper (3) aus Kunststoff ausgeformt ist, auf dessen Oberfläche in dem elektrisch leitfähigen Oberflächenbereich (4) eine Metallschicht (5) aufgebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht (5) auf den Formkörper (3) aufgalvanisiert ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitfähige Oberflächenbereich (4) U-förmig ist, wobei sich die beiden freien Schenkel des "U" beiderseits des Zungenbändchens (21) erstrecken.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Führung (28) für die Elektrode (1) gegenüber dem Unterkiefer (17) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (28) eine Relativverschiebung der Elektrode (1) gegenüber dem Unterkiefer (17) senkrecht zur Bissebene zulässt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich an unterkieferfesten Teilen der Führung (28) eine von unten an der Haut (27) unterhalb des Mundbodens (24) anliegende Gegenelektrode (25) elastisch abstützt.