DE69108607T2

DE69108607T2 - Künstliche Zahnwurzel.

Info

Publication number: DE69108607T2
Application number: DE69108607T
Authority: DE
Inventors: Shigeru Saito
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1991-05-28
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JPH0511983B2; US5188109A; EP0459736A1; DE69108607D1; CA2043480A1; AU7805091A; EP0459736B1; CA2043480C; JPH0433647A; AU634390B2

Description

[Gebiet der Erfindung]

Diese Erfindung betrifft eine künstliche Zahnwurzel, die vorteilhaft zum Ermitteln anomaler körperlicher Verfassungen oder Krankheiten im Inneren eines menschlichen oder eines anderen lebenden Körpers zu verwenden ist.

[Stand der Technik]

In den letzten Jahren ist in fortschrittlichen Gesellschaften Gesundheitsbewußtsein in Familien beinahe überall zu beobachten, und eine Vielzahl von Instrumenten und Vorrichtungen für Gesundheitsuntersuchungen finden breite Verwendung. Bei jedem der existierenden Instrumente und Vorrichtungen muß sich die Versuchsperson oder das Versuchstier jedoch während einer Gesundheitsuntersuchung einem Zwang unterziehen, und aus diesem Grunde können Gesundheitsangaben über die Versuchsperson oder das Versuchstier nicht auf einer kontinuierlichen Basis und nicht ohne von der Versuchsperson oder dem Versuchstier empfundene Schmerzen erhalten werden.
Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Fingerring vorgeschlagen, der einen Sensor zum Sammeln von den Träger betreffenden Gesundheitsangaben und einen Radiosender zum Senden der von dem Sensor erhaltenen Angaben enthält (Japanische Patentveröffentlichung: Tokkai Shou No. 57-11633). Während ein solcher Sensor Angaben über Blutdruck, Körpertemperatur und Puls auf einer fortwährenden Basis erzeugen kann, kann derselbe den Blutzuckerspiegel des Trägers nicht ermitteln, da er nur die Hautoberfläche des Trägers berührt.
Es wurde ein Instrument von einer Kombination aus einer Heizeinrichtung und einem Sensor vorgeschlagen, bei dem die Versuchsperson durch die Heizeinrichtung gewärmt wird, um die Perspiration zu beschleunigen, welche anschließend zur Bereitstellung von Gesundheitsangaben über die Versuchsperson medizinisch durch den Sensor analysiert wird (Japanische Patentveröffentlichung Tokkai Shou No. 63-31638). Ein solches Instrument kann jedoch weder fortwährend von der Versuchsperson getragen werden, noch kann es Angaben über Blut, Lymphe und Muskeln bereitstellen. Daher ist es erforderlich, wenn das Blut einer Versuchsperson untersucht werden soll, ein invasives Instrument wie eine Spritze, ein Katheder oder einen Sensor in den Körper einzuführen, um eine Blutprobe für jede Untersuchung zu entnehmen. Diese Verfahrensweise ist nicht geeignet, um Gesundheitsangaben auf einer fortwährenden Basis zu sammeln und wird begleitet von Blutverlust, psychologischem wie auch physischem Schmerz seitens der Versuchsperson und dem Risiko einer Infektion.
Es wurde ein Körperanschluß vorgeschlagen (Japanische Patentveröffentlichung: Tokkai Shou No. 63-9435). Dies ist eine Vorrichtung, bei der ein Ende subkutan in den Körper der Versuchsperson implantiert wird, während das andere Ende aus dem Körper vorsteht, so daß die Innenseite und die Außenseite des Körpers elektrisch durch einen in einer Durchbohrung des Körperanschlusses angeordneten Leiter verbunden sind. Ein Sensor ist mit dem Leiter an seinem inneren Ende verbunden, während ein Instrument mit seinem äußeren Ende für Diagnose oder medizinische Behandlung verbunden wird.
Ein wie oben beschriebener Körperanschluß kann jedoch für die Versuchsperson zu einer Lästigkeit werden, wenn derselbe für eine verlängerte Zeitspanne subkutan mit einem seiner Enden beispielsweise aus der Kopfhaut vorstehend in dem Körper verbleibt. Darüberhinaus ist es leicht vorstellbar, daß die Versuchsperson psychologisch und physisch unter der Operation leidet, den Anschluß in seinem oder ihrem Körper zu versenken. Schließlich wird sich die Versuchsperson oft an einen Ort begeben müssen, wo das mit dem Anschluß zu verbindende Instrument installiert ist.
WO83/03348 offenbart eine vaskulare Prothese zum Ersetzen eines Teils eines Blutgefäßes in einem menschlichen oder Tierkörper. Die Prothese umfaßt an ihrer Oberfläche befestigte Sensoren zum Überwachen von Körperparametern wie die Strömungsgeschwindigkeit, den Druck und den ph-Wert des Bluts. Die elektrischen Signale aus den Sensoren werden einem Radiosender zugeführt, so daß der Wert der überwachten Parameter außerhalb des Körpers bestimmt werden kann.
Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Lösung der oben genannten, bei dem Stand der Technik auftretenden Probleme. Daher wird gemäß der Erfindung eine künstliche Zahnwurzel zum Implantieren in den Kieferknochen eines Menschen oder eines anderen Lebewesens geschaffen, die einen Sensor, der mit Körperflüssigkeiten des Menschen oder des anderen Lebewesens in Berührung kommen soll, und einen Radiosender zum Senden von elektrischen Signalen, die physikalische und/oder chemische Parameter der Körperflüssigkeiten darstellen, die durch den Sensor erhalten werden, zu einem externen Empfänger aufweist.
Auf diese Weise kann der Wert der durch den Sensor überwachten Parameter bestimmt werden, ohne dein Patienten Schmerz zuzufügen, da das untere Ende des Sensors in den Kieferknochen des Patienten in einer bekannten Art und Weise implantiert wird. Der Sensor in der künstlichen Zahnwurzel kommt mit Körperflüssigkeiten wie Blut und Lymphe in Berührung und, wenn geeignet angeordnet, mit einem Teil des Zahnfleischs des Patienten, so daß der Sensor die zu bestimmenden physischen und/oder chemischen Parameter überwachen kann, zum Beispiel die Ernsthaftigkeit von Diabetes, bösartigen Tumoren, Lebersklerose oder Leukämie, unter denen der Träger der künstlichen Zahnwurzel leidet.
Daher kann ein Arzt, der über einen Radioempfänger zum Empfangen der von dem Sender gesandten elektrischen Signale verfügt, den Patienten ungeachtet des Aufenthaltortes des Patienten innerhalb des Leistungsbereichs des Senders fortwährend bezüglich jeglicher anomaler körperlicher Verfassungen überwachen.
Bei einer Ausführungsform wird der Sender durch eine wiederaufladbare Batterie mit Energie versorgt, die über einen freiliegenden Anschluß in dem oberen Teil der künstlichen Zahnwurzel wiederaufgeladen werden kann. Auf diese Weise kann die künstliche Zahnwurzel verwendet werden, um Körperparameter über eine beträchtliche Zeitspanne zu überwachen.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die entfernbare Batterie in einem Abteil untergebracht sein, das einen Verschluß aufweist, der geöffnet werden kann, so dar die Batterie ausgewechselt werden kann, wenn sie verbraucht ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann in dem Abteil ein entfernbarer Radiosender und/oder entfernbarer Sensor untergebracht sein, um die Brauchbarkeit der künstlichen Zahnwurzel zu erhöhen, wodurch ermöglicht wird, dieselbe semipermanent zu installieren.
Ausführungsformen dieser Erfindung werden nun lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine Teilansicht durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen künstlichen Zahnwurzel ist.
Fig. 2 eine Teilansicht durch eine Sensorausführungsform einer erfindungsgemäßen künstlichen Zahnwurzel ist;
Fig. 3 eine Teilansicht durch eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform ist;
Fig. 4 eine Teilansicht einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist, die eine Vielzahl von Sensoren aufweist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1, die einen Längsquerschnitt einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform veranschaulicht, weist die künstliche Zahnwurzel 1, die in einer etablierten Art und Weise aus einem aus einer Vielzahl von bekannten Materialien hergestellt werden kann, einen Sensor zum Ermitteln von anomalen körperlichen Verfassungen oder Krankheiten innerhalb des denselben tragenden Körpers und einen mit dem Sensor verbundenen Sender auf. In Fig. 1 ist der Sensor 2 an dem unteren Teil 1a der künstlichen Zahnwurzel 1 angeordnet, wobei sein unterer Teil zu dem Körper freiliegend ist und der Leitungsdraht 4 aus dem Sensor 2 mit der Eingangsseite des Senders 3 verbunden ist.
Der Sender 3 ist in der Höhe mit der künstlichen Zahnwurzel 1 ausgerichtet und daher in der Mitte der letzteren angeordnet. Bezugsnummer 5 in Fig. 1 kennzeichnet eine Batterie oder Energiequelle des Senders 3. Ein Ladeanschluß 5a ist an dem oberen Teil 1b der künstlichen Zahnwurzel 1 zur Atmosphäre hin freiliegend, so daß die letztere mittels des Ladeanschlusses 5a und des Verbindungsdrahts 5b, die in der künstlichen Zahnwurzel 1 angeordnet sind, wenn erforderlich wieder aufgeladen werden kann.
Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dar Zähne die einzigen harten Bestandteile eines Körpers sind, die der Atmosphäre ohne Bedeckung ausgesetzt sind, und eine künstliche Zahnwurzel 1 wird von ihrem unteren Teil 1a in die Zahnwurzelmembran, der Kieferknochen und das Zahnfleisch implantiert, während ihr oberer Teil 1b freiliegt, wobei er aufrecht aus dem Zahnfleisch steht.
Der Sensor 2 kann geeignet auf oder in der künstlichen Zahnwurzel 1 in einer solchen Art und Weise angeordnet werden, dar er mit Körperflüssigkeiten wie Blut und Lymphe in Berührung kommt, wenn die künstliche Zahnwurzel 1 implantiert wird. Während der untere Teil des Sensors 2 in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform auf dem unteren Ende der künstlichen Zahnwurzel 1 freiliegt, ist der Sensor 2 benachbart dem Sender 3 an dem oberen Ende einer Leitung angeordnet, die an dem unteren Teil der künstlichen Zahnwurzel 1 eine Öffnung aufweist. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Sensoren 2, 2... auf dem unteren Ende der künstlichen Zahnwurzel 1 angeordnet, wobei die unteren Teile derselben zu dem die künstliche Zahnwurzel 1 tragenden Gewebe freiliegend sind.
Wenn der Sensor 2 ein Glucosesensor zum kontinuierlichen Ermitteln des Blutzuckerspiegels eines unter Diabetes leidenden Patienten ist, wird der ermittelte Blutzuckerspiegel verwendet werden, um die Ernsthaftigkeit der Diabetes des Patienten zu bestimmen, so dar er oder sie auf einer fortwährenden Basis versorgt werden kann. Die Verwendung eines Films eines festen Enzyms wie einem Film von Glucoseoxidase für den Glucosesensor stellt ein etabliertes Verfahren dar.
Da Krebszellen Proteine und Zucker bilden, die spezifisch für die vorliegenden Krebstyp sind, kann ein Sensor zum Ermitteln solcher Proteine und Zucker durch Aufbringen einer Membran von monoklonalen Antikörpern auf die Oberfläche eines Platin- oder Silberelektroden aufweisenden Sensors realisiert werden, um jegliche durch diese Materialien der Krebszellen erzeugte elektrische Ströme aufzufangen.
Der Sender 3 kann aus einer Vielzahl von möglichen Sendern ausgewählt werden, obwohl die Verwendung eines Senders eines intermittierend arbeitenden Typs zur Minimierung von Geräuschen und Batterieverbrauch und aus anderen Überlegungen zu empfehlen ist.
Nun wird die dritte erfindungsgemäße Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist die Energiequelle 5 des Senders entfernbar in einem eine Öffnung aufweisenden Lagerbereich 7 gelagert, und die Energiequelle 5 ist mit einem Energieeingangsanschluß 5c des Senders 3 verbunden.
Der die Energiequelle 5 enthaltende Lagerbereich 7 ist normalerweise von einem Deckel 8 umschlossen, der wenn erforderlich zur Auswechslung der Energiequelle 5 entfernt werden kann.
Eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 der begleitenden Zeichnungen beschrieben. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform darin, daß die Lagerkammer 9 zum entfernbaren Unterbringen des Senders 3 in der Mitte der künstlichen Zahnwurzel 1 um die Längsachse derselben herum angeordnet ist, und daß in dem oberen Teil 1b der künstlichen Zahnwurzel 1 und über der Lagerkammer 9 in Verbindung mit der letzteren ein Zutrittsraum 10 vorgesehen ist, um leichten Zutritt zu der Lagerkammer 9 von außen zu erlauben, da ihr oberes Ende nach außen offen ist, obwohl der Zutrittsraum 10 normalerweise durch einen entfernbaren Deckel 11 geschlossen ist.
Der Deckel 11 umfaßt ein Kopfteil 11a und ein aus dem Kopfteil 11a vorstehendes mit Gewinde versehenes Stabteil 11b. Obwohl die künstliche Zahnwurzel 1 so aufgebaut sein kann, daß sowohl der Sender 3 als auch der Sensor 2 durch Entfernen des Deckels 11 herausgenommen werden können, ist die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform so ausgelegt, daß nur der Sender aus der Lagerkammer 9 herausgenommen werden kann, da der mit dem Leitungsdraht 4 des Sensors 2 verbundene Anschluß 4a in der Lagerkammer 9 untergebracht ist und der in der Lagerkammer 9 gelagerte Sender 3 mit dem Anschluß 4a verbunden ist.
Daher können bei einer wie oben beschriebenen künstlichen Zahnwurzel 1, da der Sensor 2 fortwährend mit Körperflüssigkeiten in Berührung gehalten wird, die physischen und chemischen Werte derselben von dem Sender 3 in der Form von elektrischen Signalen auf einer Trägerwelle W gesendet werden, die dann von einem Zuhause oder in einem Krankenhaus stationierten Empfänger 12 und zusätzlich wie in Fig. 1 veranschaulicht durch eine Antenne 12 empfangen werden, so dar dieselben fortwährend durch eine zuständige Person ungeachtet des Aufenthaltsortes des Patienten innerhalb des Wirkungsbereichs des Senders und ohne Einschränkung des Patienten beobachtet werden können.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform kann die Energiequelle 5 mittels eines Ladeanschlusses 5a wieder aufgeladen werden.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform kann die in dem Lagerbereich 7 gelagerte Energiequelle 5 wenn erforderlich ausgewechselt werden. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform können sowohl der Sender 3 als auch der Sensor 2 durch Entfernen des entfernbaren Deckels 11 ausgewechselt werden.
Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, bereitet eine erfindungsgemäße künstliche Zahnwurzel, da dieselbe in eine lebende Person implantiert werden kann, wenn er oder sie eine solche künstliche Zahnwurzel aus unvermeidbaren Gründen haben möchte, während der Zeit der Implantation der betroffenen Person keine zusätzlichen Schmerzen. Darüberhinaus stellt die künstliche Zahnwurzel, sobald sie an ihrem Ort einsetzt wurde, keine Lästigkeit für die Person da, da sie ein unerläßlicher Teil seines oder ihres Körpers wird und seine oder ihre täglichen Aktivitäten in keiner Weise durch sie beeinträchtigt werden, während ihr Sensor fortwährend jegliche anomalen körperlichen Verfassungen ermittelt, die in dem Körper aufgetreten sind, welche in der Form von elektrischen Signalen zu dem Empfänger gesendet werden, so daß die Angaben über anomale körperliche Verfassungen oder Krankheiten der Person den Arzt oder eine andere zuständige Person mit einer hohen Verläßlichkeit erreichen können und dadurch jegliche notwendigen Maßnahmen schnell ergriffen werden können, um die Person medizinisch zu schützen.
Die in Figur 1 gezeigte künstliche Zahnwurzel ist mit einer wiederaufladbaren Batterie versehen. Die in Figur 3 gezeigte künstliche Zahnwurzel ist mit einer auswechselbaren Batterie versehen. Die in Figur 2 gezeigte künstliche Zahnwurzel erlaubt Reparatur und Auswechslung des Senders und/oder des Sensors. Daher können diese künstlichen Zahnwurzeln semipermanent verwendet werden.

Claims

1. Künstliche Zahnwurzel zum Implantieren in den Kieferknochen eines Menschen oder eines anderen Lebewesens, die einen Sensor (2), der mit Körperflüssigkeiten des Menschen oder anderen Lebewesens in Berührung kommen soll, und einen Radiosender (3) zum Senden von elektrischen Signalen, die physikalische und/oder chemische Parameter der Körperflüssigkeiten darstellen, die durch den Sensor (2) erhalten werden, zu einem externen Empfänger (12) aufweist.

2. Künstliche Zahnwurzel nach Anspruch 1, die einen freiliegenden Ladeanschluß (5a) aufweist, der am oberen Teil (1b) der künstlichen Zahnwurzel angeordnet ist und mit einer wiederaufladbaren Batterie (5) verbunden ist, die den Radiosender (3) mit Energie versorgt.

3. Künstliche Zahnwurzel nach Anspruch 1, die ein Abteil (7), in dem eine entfernbare Batterie (5) untergebracht ist, die den Radiosender (3) mit Energie versorgt, und einen Verschluß (8) für das Abteil aufweist.

4. Künstliche Zahnwurzel nach Anspruch 1, die ein Abteil (9), in dem ein entfernbarer Radioempfänger (3) und/oder ein entfernbarer Sensor (2) untergebracht ist, und einen Verschluß (11) für das Abteil aufweist.

5. Künstliche Zahnwurzel nach Anspruch 4, bei der im Abteil eine entfernbare Batterie (5) untergebracht ist, die den Sender (3) mit Energie versorgt.