DE29712412U1

DE29712412U1 - Vorrichtung zur automatischen Elektrostimulation der suprahyodialen Muskulatur am Mundboden

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Publication number: DE29712412U1
Application number: DE29712412U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2007-07-15

Description

15006 /CO6

37120 Bovenden/Eddigehausen, Weifenweg 5

Prof. Dr. Dr. Wilfried Engelke

37130 Gleichen, Lange Straße 4a

Vorrichtung zur submentalen Elektrostimulation
der suprahyodialen Muskulatur am Mundboden

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur submentalen Elektrostimulation der suprahyodialen Muskulatur am Mundboden, mit einem Spannungsgenerator mit zwei an den Spannungsgenerator anschließbaren und an der Muskulatur nahen Körperoberflächen anlegbaren Elektroden, von denen die eine Elektrode zur Anordnung an der Haut unterhalb des Mundbodens vorgesehen ist.

Die Erfindung fällt auf das Gebiet von Therapiemitteln zur Behandlung von Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe, d. h. einer schlafbezogenen Atemstörung mit Obstruktion der oberen Luftwege. Es ist davon auszugehen, das etwa zwei bis drei Prozent der männlichen Bevölkerung an dieser Erkrankung leiden. In den der Erkrankung zugrunde liegenden Apnoe-Phasen kommt es

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zu periodischen vollständigen Verschlüssen des Oropharynx mit resultierenden Sauerstoff-Sättigungsabfällen im Blut. Risiken für kardio-vaskuläre und cerebrale Erkrankungen sowie Veränderungen der psychischen und körperlichen Leistungfähigkeit bedingen eine hohe Behandlungsbedürftigkeit der Patienten.

Das bekannteste Therapieverfahren zur Behandlung von Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe ist die nasale Ventilationstherapie (n-CPAP Therapie). Ein wesentlicher Nachteil dieses Therapieverfahrens besteht aber darin, daß es sich um ein rein symptomatisches Therapieverfahren handelt und der Patient deshalb bei fortbestehenden pathophysiologischen Ursachen ein Leben lang von dem verwendeten Beatmungsgerät abhängig ist. Darüberhinaus ist die Akzeptanz der nasalen Ventilationstherapie bei den Patienten nicht besonders groß.

Nur bei wenigen Patienten ist es möglich, die Ursachen einer obstruktiven Schlafapnoe operativ zu beseitigen.

Aus Broniatowski M (1994): The potential for neurostimulation in obstructive sleep apnea, Asaio J .40., 13-16 ist der Versuch bekannt, mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art die suprahyodiale Muskulatur am Mundboden zu stimulieren, um eine auftretende Obstruktion der hypopharygealen Luftwege wieder zu beseitigen. Hierzu werden die beiden Elektroden hintereinander an der Haut unterhalb des Mundbodens angeordnet. Durch die submentale Elektrostimulation der suprahyodialen Muskulatur bei Auftreten einer Apnoe-Episode kommt es jedoch zu einer Aufwachphase (Arousal) des behandelten Patienten. Die nächtliche Elektrostimulation unter Verwendung der bekannten Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art hat sich daher nicht zu einem üblichen Therapieverfahren für Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe entwickelt.

Vorrichtung zur submentalen Elektrostimulation verschiedener Muskulaturen mit einem Spannungsgenerator und mit zwei an den Spannungsgenerator anschließbaren und an der Haut des zu

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behandelnden Patienten in der Nähe der Muskulatur anlegbaren Elektroden sind auch aus dem Bereich der Krankengymnastik bekannt. Sie werden dort unter anderem zum gezielten Aufbau einzelner Muskeln eingesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, die eine neuartige Behandlung vom Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß für die andere Elektrode eine Halterung vorgesehen ist, die die andere Elektrode unterhalb der Zunge auf der den Mundboden bedeckenden Schleimhaut anordnet. Die andere Elektrode liegt so der einen Elektrode an der Haut unterhalb des Mundbodens bezüglich der suprahyodialen Muskulatur am Mundboden gegenüber. Mit anderen Worten, die suprahyodiale Muskulatur am Mundboden befindet sich genau zwischen den beiden Elektroden. Dies ermöglicht eine submentale Elektrostimulation der suprahyodialen Muskulatur mit vergleichsweise geringen Spannungen. Zudem sind die notwendigerweise auftretenden Ströme auf die zu stimulierende suprahyodiale Muskulatur konzentriert und führen nicht zu einer unerwünschten Anregung anderer Muskulaturen. Gleichzeitig ist die durch die neue Vorrichtung ermöglichte neue Therapie der obstruktiven Schlafapnoe nicht darauf gerichtet, eine in der Schlafphase auftretende Obstruktion der hypopharygealen Luftwege durch eine Elektrostimulation der suprahyodialen Muskulatur am Mundboden zu beseitigen. Vielmehr soll die Möglichkeit ausgenutzt werden, mit der neuen Vorrichtung die suprahyodiale Muskulatur am Mundboden gezielt zu trainieren um ihren Tonus zu erhöhen. Allein hierdurch kann dem Auftreten von Obstruktionen der hypopharygealen Luftwege in der Schlafphase vorgebeugt werden. Typischerweise kann mit einer Elektrostimulation der suprahyodialen Muskulatur über täglich zweimal dreißig Minuten die Kraft der suprahyodialen Muskulatur binnen zwei Wochen um 30 % gesteigert werden. Die damit einhergehende Tonuserhöhung macht sich in der Schlafphase

des Patienten durch das Ausbleiben von Obstruktionen der hypopharygealen Luftwege bemerkbar. Ein Zurückfallen der Zunge in den Gaumenbereich wird durch die Eigenspannung der suprahyodialen Muskulatur verhindert. Gleichzeitig tritt durch die Lokalisierung der Elektrostimulation keinerlei morphologische Veränderung im Sinne einer Volumenzunahme mit konsekutiver Einigung der hypopharygiealen Luftwege auf. Besondere Vorteile der neuen Therapie unter Verwendung der neuen Vorrichtung sind die Freiheit des Patienten in der Schlafphase und die Reversibilität der hervorgerufenen Muskulaturveränderungen, falls es im Einzelfall zu irgendwelchen bisher unbekannten Nebenwirkungen kommen sollte.

Die Halterung für die andere Elektrode kann zur Abstützung an dem an den Mundboden angrenzenden Gebiß vorgesehen sein. Wichtig ist, daß die Halterung die Elektrode für die Trainingszeiten flächig an die den Mundboden bedeckende Schleimhaut anglegt, ohne daß größere Ortsverschiebungen auftreten.

Zu diesem Zweck kann die Halterung beispielsweise zur Abstützung an dem Unterkiefer des Gebisses vorgesehen sein. In einer konkreten Ausführungsform der Vorrichtung kann die Halterung zur Abstützung an dem Gebiß eine Verbandsplatte aufweisen, welche vorzugsweise individuell an das Gebiß des jeweiligen Patienten angepaßt ist.

Die Halterung kann aber auch ein verformbares Gegenlager für das Gebiß aufweisen, dessen Größe nur grob auf das Gebiß des jeweiligen Patienten abgestimmt sein muß. Eine Individualisierung dieses Gegenlagers in Bezug auf den jeweiligen Patienten kann erreicht werden, wenn das verformbare Gegenlager aus thermoplastischem Kunststoff besteht, der vor dem Einsetzen des Gegenlagers in den Mund des Patienten über seien Erweichungspunkt erwärmt wird, so daß sich das Gebiß unter seiner Abformung in das Gegenlager eindrücken kann.

Alternativ oder zusätzlich zu einer Abstützung der Halterung am

Gebiß des Patienten kann die Halterung den den Mundboden umgebenen Unterkiefer klammerförmig umgreifen und sich über die eine Elektrode an der Unterseite des Mundbodens abstützen. Hierdurch ist die Halterung nicht nur für die andere Elektrode, sondern auch für die eine Elektrode an der Unterseite des Mundbodens vorgesehen, die so nicht mehr anderweitig, beispielsweise durch Aufkleben, an der Haut befestigt werden muß.

Die klammerförmige Halterung ist vorzugsweise individuell an die Freiräume und Öffnungen in dem an den Mundboden angrenzenden Gebiß angepaßt, so daß sie ein Schließen des Gebisses bzw. des gesamten Mundes des Patienten möglichst wenig behindert. Damit bleiben Beeinträchtigungen des Patienten während der Trainingsphasen auf ein unvermeidbares Minimum beschränkt.

In vielerlei Hinsicht unterscheidet sich die neue Vorrichtung nicht von einer bekannten Vorrichtung zur submentalen Elektrostimulation wie sie im Bereich der Krankengymnastik eingesetzt wird. So sind die Elektroden vorzugsweise Flächenelektroden und der Spannungsgenerator erzeugt zwischen den Elektroden vorzugsweise elektrische Pulse mit einer Spannung zwischen 8 und 24 Volt, mit einem Strom von 1 bis 10 mA, mit einer Frequenz zwischen 10 und 100 Hz und wiederholt für einen Zeitraum von jeweils 1 bis 10 s.

Die Vorrichtung wird im folgenden anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben, dabei zeigt:

Figur 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung in ihrer Anordnung zur submentalen Elektrostimulation der suprahyodialen Muskulatur am Mundboden,

Figur 2 eine Elektrode der Vorrichtung der Ausfuhrungsform gemäß Figur 1 und

Figur 3 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung in ihrer Anordnung zur submentalen Elektrostimulation der

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suprahyodialen Muskulatur im Mundboden.

Figur 1 zeigt eine vertikalen Längsschnitt durch den vorderen unteren Bereich eines Kopfes 1 mit einem Unterkieferknochen 2, einem Oberkieferknochen 3, einer unteren Zahnreihe 4, einer oberen Zahnreihe 5, einer Zunge 6, einem Mundboden 7, einem Gaumen 8, einer Unterlippe 9, einer Oberlippe 10 _/ einer den Mundboden 7 nach oben abdeckenden Schleimhaut 11, einer Haut 12 unterhalb des Mundbodens 7 und einer zwischen der Schleimhaut Il und der Haut 12 befindlichen suprahyodialen Muskulatur 13. Bei einer Kontraktion der suprahyodialen Muskulatur 13 wird die Zunge 6 in Richtung auf die Lippen 9 und 10 nach vorn bewegt. Die Vorrichtung 14 zur submentalen Elektrostimulation der suprahyodialen Muskulatur 13 am Mundboden 7 weist einen Spannungsgenerator 15 und zwei Elektroden 16 und 17 auf, die jeweils über eine Leitung 18 bzw. 19 mit dem Spannungsgenerator verbunden sind. Die eine Elektrode 16 ist auf der Haut 12 unterhalb des Mundbodens 7 angeordnet. Die andere Elektrode 17 befindet sich auf der Schleimhaut 11 oberhalb des Mundbodens 7, so daß die suprahyodiale Muskulatur 13 zwischen den beiden Elektroden 16 und 17 angeordnet ist. Beim Anlegen einer Spannung zwischen den beiden Elektroden 16 und 17 wird so gezielt die suprahyodiale Muskulatur 13 angeregt. Die eine Elektrode 16 kann beispielsweise mit einem hier nicht dargestellten Klebestreifen auf der Haut 12 befestigt sein. Zur Lagedefinition der anderen Elektrode 17 ist eine Halterung 20 vorgesehen, die in Figur 2 näher dargestellt ist.

In Figur 2 ist die Halterung 20 in einer Draufsicht von oben dargestellt, die Halterung 20 besteht im wesentlichen aus einer individuell an den Verlauf der oberen Zahnreihe 4 gemäß Figur 1 angepaßten Vergbandsplatte 21, die auf den Mundboden 7 hin verlängert ist und dort auf ihrer Unterseite die Elektrode 17 trägt. Die Halterung 20 ordnet so die Elektrode 17 in definierter Relativlage zu der unteren Zahnreihe 4 auf dem Mundboden 7 an. Vorzugsweise ist das Material der Verbandsplatte 21 elastisch, um einen möglichst hohen Tragekomfort für den

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Patienten zu erreichen. Allein die auf der Rückseite der Elektrode an der Verbandsplatte 21 anliegende Zunge 6 des Patienten drückt die Elektrode zuverlässig an die den Mundboden bedeckende Schleimhaut 11 an. Wie die in Figur 2 dargestellte Elektrode 17 ist auch die Elektrode 16 gemäß Figur 1 vorzugsweise als Flächenelektrode ausgebildet, die etwa den gesamten lateralen Bereich der zu stimulierenden suprahyodialen Muskulatur abdeckt.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung 14 gemäß Figur 3 ist die Halterung 20 klaramerförmig ausgebildet. Sie umgreift dabei den Unterkieferknochen 2 bis zu der Elektrode 16, über die sich die Halterung 20 hier an der Haut 12 unterhalb des Mundbodens 7 abstützt. So drückt die Halterung 20 die beiden Elektroden 16 und 17 von beiden Seiten an die suprahyodiale Muskulatur 13 begrenzenden Körperoberflächen mit einer begrenzten Anlagekraft an. Dabei ist es nicht erforderlich, daß die Elektrode 16 mit weiteren Befestigungsmaßnahmen auf der Haut 12 festgelegt wird. Die klammerförmige Halterung 20 gemäß Figur 3 ist der Öffnung 21 zwischen der unteren Zahnreihe 4 und der oberen Zahnreihe 5 sowie der Öffnung 20 zwischen der Unterlippe 9 und der Oberlippe 10 in ihrer natürlichen Stellung weitmöglichst angepaßt, so daß durch die klammerförmige Halterung 20 m nur die unbedingt notwendige Behinderung auftritt. Die klammerförmige Halterung 20 besteht aus einem kunststoffbeschichteten Metall und bildet zugleich den letzten Abschnitt der Leitung 19 zu der Elektrode 17 aus.

Bei dem Spannungsgenerator 15 gemäß den Figuren 1 und 3 kann es sich um ein handelsübliches Gerät beispielsweise der Firma Neurotech handeln, das biphasische Pulse mit einer Dauer von 60 ms und einer Frequenz von 30 Hz für eine Zeitraum von jeweils 5 s appliziert. Dabei beträgt die Spannung 10 bis 20 Volt und der resultierende Strom 3 bis 5 mA. Die Wiederholungsfrequenz der Zeiträume, in denen die biphasischen Pulse appliziert werden, ist individuell einstellbar.

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BEZÜGSZEICHENLISTE

1	Kopf
2	ünterkieferknochen
3	- Oberkieferknochen
4	untere Zahnreihe
5	- obere Zahnreihe
6	Zunge
7	Mundboden
8	Gaumen
9	Unterlippe
10	Oberlippe
11	Schleimhaut
12	Haut
13	- suprahyodiale Muskulatur
14	Vorrichtung
15	Spannungsgenerator
16	Elektrode
17	Elektrode
18	- Leitung
19	Leitung
20	- Halterung
21	Öffnung
22	Öffnung

Claims

SCHUTZANSFRUCHE

1. Vorrichtung zur submentalen Elektrostimulation der suprahyodialen Muskulatur am Mundboden, mit einem Spannungsgenerator und mit zwei an den Spannungsgenerator anschließbaren und an der Muskulatur nahen Körperoberflächen anlegbaren Elektroden, von denen die eine Elektrode zur Anordnung an der Haut unterhalb des Mundbodens vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Elektrode eine Halterung vorgesehen ist, die die andere Elektrode unterhalb der Zunge auf der den Mundboden bedeckenden Schleimhaut anordnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Halterung zur Abstützung an dem an den Mundboden angrenzenden Gebiß vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Halterung zur Abstützung an dem Unterkiefer des Gebisses vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung zur Abstützung an dem Gebiß eine Verbandsplatte aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbandsplatte individuell angepaßt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Halterung ein verformbares Gegenlager für das Gebiß aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager aus thermoplastischem Kunststoff besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung den den Mundboden umgebenden Unterkiefer klammerförmig umgreift und sich über die eine Elektrode an der Unterseite des Mundbodens abstützt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung individuell an die Freiräume und Öffnungen in dem an den Mundboden angrenzenden Gebiß angepaßt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden Flächenelektroden sind und daß der Spannungsgenerator zwischen den Elektroden elektrische Pulse mit einer Spannung zwischen 8 und 24 V, mit einem Strom von 1 bis 10 mA, mit einer Frequenz zwischen 10 und 100 Hz und wiederholt für einen Zeitraum von jeweils 1 bis 10 s erzeugt.