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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Behandlung
von Schnarch- und Atemaussetzerursachen, denen eine Pathologie im Zungengrund-,
Gaumensegel- und/oder vorderem Zungenbereich zugrunde liegt, umfassend
ein magnetisch induzierbares Implantat und einen das Implantat induzierbaren
Magneten, wobei der Magnet außerhalb des Zungengrundes,
des Gaumensegels und des vorderen Zungenbereiches platzierbar ist.
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Pathologische
Veränderungen in den oberen Atemwegen eines Menschen können
Ursachen für unterschiedliche Schnarch und Atemaussetzerursachen
sein. Die Folgen des Schnarchens, dem ein zeitweiliger Verschluss
der oberen Atemwege zugrunde liegt, sind Tagesmüdigkeit
und Konzentrationsstörungen. Bei noch ausgeprägterer
Symptomatik kann es sogar zu längeren Apnoephasen kommen,
die zu einer Sauerstoffentsättigung des Blutes und einem
Sauerstoffmangel im Gehirn führen. Diese ausgeprägte
Symptomatik wird als obstruktives Schlafapnoesymptom (OSAS) bezeichnet
und ist behandlungsbedürftig. Denn die während
des Schlafens regelmäßig wiederkehrenden Sauerstoffentsättigungen
des Blutes wirken sich nicht nur auf die Konzentrationsfähigkeit
des Menschen und die Tagesform aus, sondern können auch
Ursachen für Herzerkrankungen, wie Herzmuskelschäden,
Herzkranzgefäßerkrankungen, für Hirnschädigungen
mit Häufung von Schlaganfällen und Hirnverkleinerung
sowie Bluthochdruck sein. Diese Auswirkungen auf das kardiovaskuläre
System werden noch verstärkt durch die durch die Atempausen
auftretenden hormonellen Störungen, die für sich
schon Ursachen für die oben beschriebenen Erkrankungen
sein können.
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Die
oben dargestellten Erkrankungen, die durch ein Schnarchen mit langen
Atempausen auftreten können, zeigen, wie relevant eine
Behandlung der dem Schnarchen zugrunde liegenden Ursachen ist.
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Es
muss daher zuerst begriffen werden, welche Ursachen das Schnarchen
hat. Ganz allgemein bleibt hier festzustellen, dass beim Schnarchenden eine
Blockade der oberen Atemwege vorliegt, deren Pathologie im Bereich
des Zungengrundes, des Gaumensegels oder der Zunge liegt.
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Die überwiegende
Ursache für das Schnarchen ist eine Pathologie im Gaumensegel.
Bei Gaumenschnarchern/-apnoeiker wird das Gaumensegel beim Atmen
nur durch die Nase in den Nasenrachenraum gesaugt und fällt
anschließend wieder herab. Wird zusätzlich durch
den Mund geatmet, bewirkt dies, dass das Gaumensegel auf und niederflattert, so
dass abwechselnd der Nasenrachenraum oder der Munddurchgang versperrt
werden.
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Bei
Zungengrundschnarchern liegt die Pathologie im Gewebe des Zungengrundes,
welches während der Relaxierung in der Schlafphase in den Atemweg
fällt, wodurch ein Luftaustausch nicht mehr möglich
ist.
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Eine
weitere Ursache für das Schnarchen kann eine pathologische
Veränderung im vorderen Zungendrittel sein, welches während
des Schlafens in den Rachenraum fallen kann und so den Atemweg versperrt.
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Für
die Behandlung der oben genannten Ursachen für das Schnarchen
ist als therapeutischer Goldstandard die intensiv medizinische Beatmung über
eine Maske (CPAP: Continuous Positive Airway Pressure) etabliert, über
die ein Überdruck erzeugt wird. Dafür wird der
behandlungsdürftige Schnarcher über ein Schlauchsystem
mit einer Beatmungsmaschine verbunden. Im Schlauchsystem und nachfolgend
in den Atemwegen und Lungenbläschen wird also ein Druck
erzeugt, der über dem atmosphärischen Druck liegt,
was das Einatmen erleichtert und wodurch beispielweise ein Zurückfallen
des Zungengrundes in die Atemwege vermieden wird. Durch den permanenten Überdruck,
der dadurch im Atmungssystem erzeugt wird, resultiert daher eine
normalisierte Atmung, die eine Sauerstoffentsättigung des Blutes
unterbindet.
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Problematisch
an der oben dargestellten Behandlungsmethodik, die aktuell den Goldstandard
bei der Behandlung von Schnarchern darstellt, ist bei langfristiger
Anwendung die Schädigung des Lungengewebes und die Verringerung
des Lungenvolumens, was durch die anhaltende Überblähung
der Lunge verursacht werden. Des Weiteren tritt bei Patienten gelegentlich
eine gewisse Gewöhnung an die Beatmungsunterstützung
auf, dass heißt, dass diese Patienten nur schwer wieder
von dieser Beatmungsform zu entwöhnen sind.
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Einen
anderen Ansatz für die Behandlung von insbesondere Gaumenschnarchern
zeigt die
US 2005/0267321
A1 , die elastische Implantate im Gaumenbogen beschreibt,
in die magnetische Nanopartikel eingearbeitet sind. Durch magnetische
Induktion und Ausrichtung der Nanopartikel kommt es zu einer Straffung
beziehungsweise Erschlaffung der Elastomere. Dieser Effekt wird
zur Straffung des Gewebes des Gaumenbogens ausgenutzt, indem die
Elastomere in dieses Gewebe implantiert werden, welches infolge
der Straffung der Elastomere durch magnetische Induktion ebenfalls
gestrafft wird.
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Einen
weiteren Ansatz zur Behandlung von Schnarchgeräuschen beschreibt
die
DE 295 02 217 U1 .
Mittels einer biomagnetischen Binde, die sich ein Schnarchender
um den Kopf legt, wird ein dauerhaft bestehendes magnetisches Feld
ausgebildet, welches das im Gaumen liegende Zäpfchen in
einer „strammen" Position ausrichten soll.
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Nachteilig
an den vorab beschriebenen Behandlungsmethoden sind zum einen die
Schäden des Lungengewebes, die bei längerer Anwendung durch
die Überdruckbehandlung verursacht werden und ist zum anderen
die Verschleißanfällig der Elastomerkörper,
die durch die ständige Straffung beziehungsweise Erschlaffung
begründet ist. Zudem sind die mit magnetischen Nanopartikeln
versehenen Elastomere relativ kostspielig und müssen, da
sie zur Unterstützung des erschlafften Gaumengewebes dienen,
exakt der Anatomie des Gaumensegels folgend implantiert werden,
damit bei magnetischer Induktion genau die Bereiche des Gaumensegels
kontrahiert werden, die die Ursachse für das Schnarchen oder
diesbezüglich der Atemaussetzer darstellen.
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Bei
nicht exakter Implantation der Elastomere könnte es daher
zu unerwünschten Effekten, nämlich zu Kontraktionen
in falschen Bereichen des Gaumensegels kommen, die eventuell zusätzlich
zu den pathologischen Veränderungen des Gewebes zu einer
Verschlechterung des Schnarchzustandes führen.
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Auch
ein dauerhaft bestehendes magnetisches Feld im Kopfbereich ist aus
gesundheitlichen Aspekten nicht ganz unbedenklich.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Verwendung
bei der Behandlung von Schnarch und Atemaussetzerursachen bereitzustellen,
die ohne langfristig Schädigungen hervorzurufen, kostengünstig
herstellbar und unproblematisch anwendbar, nämlich minimal
invasiv ist und darüber hinaus bei den dem Schnarchen oder den
Atemaussetzern zugrundeliegenden unterschiedlichen pathologischen
Veränderungen, nämlich im Gaumen-, Zungengrund-
und/oder im vorderem Zungenbereich einsetzbar ist.
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Erfindungsgemäß wird
die voranstehende Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Verwendung
bei der Behandlung von Schnarch und Atemaussetzerursachen mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die
Vorrichtung der eingangs genannten Art derart ausgestaltet, dass
das Implantat ein formstabiler aus Metall oder einer Metalllegierung bestehender
Implantationskörper ist und der das Implantat induzierbare
Magnet regelbar an- und ausschaltbar ist.
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In
erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass
sich ein formstabiler aus Metall oder einer Metalllegierung bestehender
Implantationskörper, der magnetisch induzierbar ist, nach
Implantation in ein Gewebe hervorragend zur Gewebeverlagerung durch
magnetische Induktion verwenden lässt, nämlich
dadurch, dass der Implantationskörper nach Einwachsen in
das Gewebe dieses in Richtung des Magneten mitzieht. Dabei ist die
exakte Positionierung des Implantationskörpers im Gewebe
weniger von Bedeutung. Vielmehr muss nach der Implantation sichergestellt
sein, dass das Gewebe durch magnetische Induktion mit dem Implantationskörper
in Richtung des Magneten verlagert wird. Jedenfalls ist es nicht
notwendig, den Implantationskörper der Anatomie des Gewebes
folgend exakt auszurichten.
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Darüber
hinaus ist erkannt worden, dass durch einen regelbar an- und ausschaltbaren
Magneten das im Kopfbereich entstehende magnetische Feld nicht dauerhaft
aufrecht erhalten werden muss, sondern nur bei Notwendigkeit, nämlich
beim Schnarchen oder bei Atemaussetzern aufgebaut wird. Nicht nur
alleine diese Tatsache, sondern auch die ausbleibenden Schäden
im Lungenbereich, die durch die Überdruckbehandlung auftreten,
machen deutlich, dass die Vorrichtung zur minimal invasiven Behandlung
von Schnarch- und Atemaussetzerursachen hervorragend geeignet ist,
eine kostengünstige Alternative zu den bekannten Behandlungsmethoden darstellt
und sowohl im Gaumen-, Zungengrund- und im vorderen Zungenbereich
einsetzbar Da es sich bei dem Implantat um einen formstabilen ist.
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Implantationskörper
handelt, ist bei Lageveränderung im betreffenden Gewebe
auch nicht damit zu rechnen, dass bei magnetischer Induktion mit
unerwünschten Nebeneffekten zu rechnen ist, da die Induktion
lediglich zu einer Verlagerung aber zu keiner Kontraktion des Gewebes
führt.
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In
besonders vorteilhafter Weise könnte der den Implantationskörper
induzierende Magnet integraler Bestandteil einer Zahnschiene sein,
die passgenau an das Gebiss des zu behandelnden Patienten eingepasst
ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Magnet nicht über
Haltemechanismen am Kinn oder am Hals des Patienten angebracht werden
muss, die sich störend bei der Bewegung im Schlaf auswirken können.
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Ist
die Verwendung eines Magneten, der integraler Bestandteil einer
Zahnschiene ist, nicht möglich, so können Magneten
natürlich auch mittels Fixationsbändern am Kinn
oder Hals eines Patienten platziert werden. Die Bänder
können dabei so ausgestaltet sein, dass sie sich sowohl
für eine Fixierung am Hals, als auch am Kinn verwenden
lassen. Dazu sollten die Bänder dehnbar oder in anderer
Weise in ihrer Größe verstellbar sein.
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Als
besonders vorteilhaft eignet sich die erfindungsgemäße
Vorrichtung zur Lageveränderung von Gewebe, nämlich
dadurch, dass durch magnetische Induktion des Implantationskörper
das um den Körper liegende Gewebe in seiner Lage veränderbar ist.
Dazu ist es von Vorteil, wenn der Implantationskörper eine
Oberfläche aufweist, die es Zellen ermöglicht
daran anzuhaften oder darin einzuwachsen. Es ist daher von Vorteil,
wenn der Implantationskörper nicht nur aus Metall oder
einer Metalllegierung besteht, sondern zusätzlich mit einer
biokompatiblen keramischen Schicht überzogen ist, beispielweise
einer Schicht aus Hydroylapatit oder Carbonat-Hydroxylapatit.
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Für
eine minimal invasive Behandlung eignet sich in besonders vorteilhafter
Weise ein regelbarer Magnet, also ein Magnet, der an und ausschaltbar
ist. Damit der Magnet bei Notwendigkeit, dass heißt während
des Schlafens nur bei Schnarchgeräuschen angeschaltet wird,
eignet sich besonders eine Akustikkopplung mit dem Magneten. So
können beispielweise über ein Mikrofon, das im
Kopfbereich eines Patienten angebracht ist, Schnarchgeräusche
aufgenommen werden, und darüber ein Signal an den Magneten
erfolgen, so dass dieser angeschaltet wird. Bei längerem
Aussetzen von Schnarchgeräuschen könnte dann über
eine Automatik der Magnet wieder abgeschaltet werden.
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Da
die meisten Patienten in der Rückenlage während
des Schlafens anfangen zu schnarchen oder es in dieser Position
zu Atemaussetzern kommt, könnte das An- und Ausschalten
des Magnetes auch über einen Neigungssensor erfolgen, der
am Patienten angebracht ist und die Liegeposition ermittelt.
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Für
eine besonders einfache Anwendung, das heißt eine einfache
Möglichkeit den Implantationskörper zu implantieren,
eignet sich besonders ein injektierbarer Implantationskörper,
wie beispielweise ein Metallkörper der durchgängig
durch eine entsprechende Kanüle ist. Natürlich
kann der Metallkörper auch mit den oben beschriebenen keramischen Kunststoffen
beschichtet sein.
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Handelt
es sich bei den Patienten um Gaumen- oder Zungenschnarcher, liegt
also die Pathologie im Gaumen- oder Zungenbereich bietet sich neben
der Implantationsmöglichkeit auch die Möglichkeit
an, den Implantationskörper als Pearcing auszugestalten,
mit dem der Zungen- und/oder Gaumenbereich „gepearced"
ist.
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Für
eine besonders passgenaue und einen Erfolg versprechenden Behandlungserfolg,
kann der Implantationskörper der Anatomie des Zungengrundes,
des Gaumenbogens oder der Zunge angepasst sein. Eine solche Ausgestaltung
der Implantationskörper ermöglicht, dass es zu
einer bestmöglichen Verlagerung des den Implantationskörpers
umgebenden Gewebes kommt. Zudem wird der Implantationskörper
vom Patienten nicht als störend empfunden, da durch diesen,
da er der jeweiligen Anatomie angepasst ist, keine Einschränkungen
des den Zungengrundes, des Gaumenbogens oder der Zunge umgebenden
Gewebes zu befürchten sind.
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Es
ist natürlich auch denkbar einen Magnet induzierbaren Implantationskörper
für die Behandlung von anderen als den oben beschriebenen
Gewebsdefekten einzusetzen. So könnten beispielsweise Muskelkontraktionen
unterstützt oder sogar durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung ersetzt werden, indem der Magnet über eine
Intervallschaltung gesteuert wird, also der Magnet im Intervallen
an- und ausgeschaltet wird.
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Ganz
allgemein ist es natürlich auch denkbar, einen den Implantationskörper
permanent induzierbaren Magneten zu verwenden, der also nicht ansteuerbar
ist, sondern das Magnetfeld mit den sich daraus ergebenen Nebenwirkungen
für den Patienten permanent aufrechterhält. Insbesondere
eignet sich ein integral als oder in einer Zahnschiene ausgebildeter
permanenter Magnet, der zu einer andauernden Lageveränderung
des Implantationskörpers führt.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der Erfindung und die Dynamik des
Schnarchens bei einem Zungengrundschnarcher esind in der Zeichnung
dargestellt. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
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1 eine
Querschnittzeichnung durch einen Kopf-Halsbereich eines auf dem
Rücken liegenden Menschen mit schematischer Darstellung
der oberen Atemwege bei physiologischer Atmung mit einem Implantationskörper
im Zungegrund und einem im Kinnbereich angelegten Magnet;
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2 den
Kopf-Halsbereich gemäß 1 mit kollabiertem
Zungengrund und Verschluss der Atemwege und
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3 den
Kopf-Halsbereich gemäß 1 und 2 mit
injektiertem Implantationskörper, der magnetisch induziert
eine Lageänderung des Zungengrundes bewirkt.
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1 zeigt
den Kopf-Halsbereich 1 eines schlafenden Menschen in Rückenlage
mit schematischer Darstellung der oberen Atemwege. Das vordere Zungendrittel 2,
der Gaumenbogen/-segel 3 und der Zungengrund 4 zeigen
keine pathologischen Veränderungen, so dass eine physiologische
Atmung durch die Nase 5 oder den Mund 6 erfolgen
kann. Insbesondere zeigt die 1 einen
ausreichenden Abstand zwischen Zungengrund 4 und Rachenhinterwand 7,
so dass dieser Atemweg frei ist.
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In
den Zungengrund 4 ist ein magnetisch induzierbarer Implantationskörper 8 implantiert.
Hierbei handelt es sich um einen metallischen injektierbaren Körper,
der mit einer Keramikschicht überzogen ist, in die das
Gewebe des Zungengrundes 4 eingewachsen ist. Im Kinnbereich
ist ein regelbarer Magnet 9 fixiert, der mit einem Fixationband 10 gehalten wird
und der mit einem Mikrofon 11 zur Aufnahme von Schnarchgeräuschen
akustisch gekoppelt regelbar ist. In dem Zustand der dargestellten
physiologischen Atmung ist der Magnet 9 ausgeschaltet und der
Implantationskörper 8 befindet sich in einer Ruhelage.
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In
der 2 ist eine Pathologie des Zungegrundes 4 dargestellt.
Der Zungengrund 4 ist kollabiert und verschließt
den Freiraum zwischen Rachenhinterwand 7 und Zungengrund 4.
Eine Atmung kann in diesem Zustand nicht mehr erfolgen. Aufgrund
der Verlagerung des Zungengrundes 4 kommt es zu Atemaussetzern
(Apnoephasen) und Schnarchgeräuschen. Ein Luftaustausch
ist jedenfalls aufgrund der Atemwegsverlegung nicht mehr möglich.
Durch das Schnarchgeräusch kommt es durch akustische Kopplung über
das Mikrofon 11 zu einer Aktivierung des Magneten 9.
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Bei
aktivierter Vorrichtung, wie in 3 dargestellt,
wird der in 2 gezeigte kollabierte Zungengrund 4 durch
Regelung des Magneten 9 durch Schnarchgeräusche über
die akustische Kopplung mit dem Mikrofon 11 mit dem im
Zungengrund 4 implantierten Implantationskörper 8 in
Richtung des Magneten 9 in seiner Lage verändert. Über
das Schnarchgeräusch wird nämlich der Magnet 9 angeschaltet
und bildet ein magnetisches Feld aus, das den Implantationskörper 8 induziert.
In Folge dessen richtet sich der Implantationskörper 8 im
magnetischen Feld aus und bewirkt so eine Lageveränderung
des umgebenden Gewebes. Dadurch wird ein Zustand einer physiologischen
Atmung erreicht, da durch die Lageveränderung des Zungengrundes 4 der
zuvor verschlossene Luftweg wieder frei ist, dass heißt,
dass der Abstand zwischen Zungengrund 4 und Rachenhinterwand 7 durch
die magnetisch induzierte Verlagerung des Implantationskörper 8 und
somit durch Verlagerung des Zungengrundes 4 wieder groß genug
ist, um eine widerstandsreduzierte Atmung zu gewährleisten.
Wenn die Schnarchgeräusche unterbleiben, schaltet sich
der Magnet 9 wieder automatisch ab. Der in 1 dargestellte
Zustand einer physiologischen Atmung ist damit wieder hergestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2005/0267321
A1 [0010]
- - DE 29502217 U1 [0011]