JP6612978B2 - 下顎前進装置 - Google Patents

Description

本発明は、下顎前進装置に関する。

一般に、睡眠中は気道を取り囲む筋肉が弛緩すると、口蓋垂、扁桃及び舌などが後ろ側へ落ち込むことになる。このため、起きているときよりも気道が少し狭くなり得るが、殆どの人では問題が生じない。しかし、一部の人では、睡眠中に気道が非常に狭くなって空気の通りを防ぐため、いびき（Snoring）及び閉塞性睡眠時無呼吸症（Obstructive Sleep Apnea、ＯＳＡ）が発生する。いびき及び閉塞性睡眠時無呼吸症の原因としては、通常より顎が小さい場合、舌や扁桃腺が大きい場合、口蓋垂が垂れ下がっている場合のように気道が部分的に閉塞している場合などがある。

このいびき及び閉塞性睡眠時無呼吸症を緩和する目的で、様々な口腔内装置又は方法が用いられており、例えば、下顎を前方に移動させる装置を用いて、狭くなった気道を広げる方法がある。

図１は、従来の技術によるいびき及び睡眠時無呼吸症を矯正するための歯科器具（DENTAL APPLIANCE FOR TREATMENT OF SNORING AND OBSTRUCTIVE SLEEP APNEA）を示すものである。この下顎前方装置１０は、患者の上側の咽頭における気道の維持のために患者に装着される口腔内歯科器具において、患者の上顎の歯列と一致する上部部材１１と、患者の下顎の歯列と一致する下部部材１２と、上部部材１１及びそれから延長される底面にしっかりと連結されるように延長されたコネクタ１３と、下部部材１２に平行するように互いに離隔して設けられるスロット１４とを備える。コネクタ１３がスロット１４のいずれか一つに選択的に挿入されることにより、下部部材１２が上部部材１１に対して比較的突出した位置である前方に位置するように維持されるために、上部部材１１と下部部材１２とを連結する。

米国登録特許５，８６８，１３８号

本発明は、睡眠中のいびき及び睡眠時無呼吸症患者の睡眠姿勢を検知して、睡眠姿勢によって下顎前進装置を移動するかどうかを提供することを目的とする。

また、下顎前進装置の装着により誘発される痛みを軽減させるとともに、唾液の分泌を減少させる下顎前進装置を提供することを目的とする。

下顎前進装置において、人体の上歯が安着できる上歯安着部と、人体の下歯が安着できる下歯安着部と、上歯安着部及び前記下歯安着部を連結する連結部と、人体の姿勢を検知することができる検知部と、検知部の検知結果に基づいて、下歯安着部を前記上歯安着部に対して移動させることができる駆動部とを含むことができる。

検知部は、人体の睡眠姿勢を検知することができる。

検知部は、上歯安着部または下歯安着部の少なくとも一方に位置することができる。

睡眠姿勢は、仰臥位、側臥位、背臥位の二つ以上を含むことができる。

仰臥位では下歯安着部が前進し、側臥位または背臥位では下歯安着部が復帰し得る。

検知部及び駆動部と連結され、検知部の検知信号を制御する制御部を含むことができる。

連結部は、既に決定された距離だけの長さの調節が可能に形成することができる。

連結部の他端は下歯安着部にヒンジ結合され、連結部の一端は上歯安着部に設けられる駆動部に連結され、駆動部が連結部を回転させることにより、下歯安着部を移動させることができる。

本発明によると、睡眠中のいびき及び睡眠時無呼吸症患者の睡眠姿勢を検知して、睡眠姿勢によって下顎前進装置を移動するかどうかを提供することができる。

また、本発明によると、下顎前進装置の装着により誘発される痛みを軽減するとともに、唾液の分泌を減少させる下顎前進装置を提供することができる。

図１は、従来の技術による下顎前進装置を示す図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る下顎前進装置を示す図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る下顎前進装置の下顎が前進した様子を示す図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る下顎前進装置の装着状態図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る下顎前進装置の流れ図である。

以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施形態を説明することにする。しかし、これらは例示的な実施形態に過ぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明を説明するにあたり、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする虞があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であり、使用者、運用者の意図または慣例などによって異なり得る。従って、その定義は、本明細書全般に亘る内容に基づいて行われるべきである。

本発明の技術的思想は、特許請求の範囲により決定される。また、以下の実施形態は、進歩的な本発明の技術的思想を、当業者に効率的に説明するための一手段に過ぎない。

本発明の一実施形態に係る下顎前進装置１００は、いびき及び睡眠時無呼吸症を緩和するために装着することができる。

図２及び３は、下顎前進装置１００を示す図である。下顎前進装置１００は、人体の上歯２１０が安着できる上歯安着部１１０と、人体の下歯３１０が安着できる下歯安着部１２０と、上歯安着部１１０及び下歯安着部１２０を連結する連結部１３０と、人体の姿勢を検知することができる検知部１８０と、検知部１８０の検知結果に基づいて、下歯安着部１２０を上歯安着部１１０に対して移動させることができる駆動部１５０とを含むことができる。

上歯安着部１１０は、装着者の上歯２１０に挿入できるように形成された第１の挿入溝１１２を含むことができる。第１の挿入溝１１２は、装着者の上歯２１０の歯列に合わせてオーダーメイドで別途製作することができる。上歯安着部１１０を上歯２１０に装着した時、第１の挿入溝１１２は、上歯２１０を包んで上歯２１０に密着することができる。下歯安着部１２０は、装着者の下歯３１０に安着できるように形成された第２の挿入溝１２２を含むことができる。第２の挿入溝１２２は、装着者の下歯３１０の歯列に合わせてオーダーメイドで別途製作することができる。下歯安着部１２０を下歯３１０に装着した時、第２の挿入溝１２２は、下歯３１０を包んで下歯３１０に密着することができる。

上歯安着部１１０と下歯安着部１２０とを連結するために、上歯安着部１１０及び下歯安着部１２０と少なくとも一箇所で結合する１つ以上の連結部１３０を設けることができる。図２に示すように、連結部１３０は、連結ビーム１４０と、駆動部１５０と、ヒンジ固定部１６０とを含むことができる。

駆動部１５０は、上歯安着部１１０に位置することができる。駆動部１５０は、連結ビーム１４０の一端と結合し、連結ビーム１４０を回転させることができる。駆動部１５０は、後述する検知部１８０の検知結果に基づいて、下歯安着部１２０を上歯安着部１１０に対して前進移動（下顎が突出するように移動）させることができる。ここで、「移動」とは、駆動部１５０の回転によって下歯安着部１２０が前進または後進することを意味する。そのために、駆動部１５０は、連結ビーム１４０と固定結合する回転部１５１と、回転部１５１と回転伝達軸１５５を経由して結合し、回転部１５１に回転動力を提供できる回転動力提供部１５３とを含むことができる。さらに、回転動力提供部１５３は、回転伝達軸１５５と直接または間接に結合し、回転伝達軸１５５を回転させることができる双方向モーター（図示せず）を含むことができる。また、駆動部１５０は、モータを駆動するための電源部（図示せず）を含むことができる。電源部は、後述する検知部１８０の検知結果によって下顎が前進する必要がある場合に、モータに電力を供給することができる。

一方、本発明の実施形態に係る下顎前進装置１００を装着する装着者によって、下顎の前進量による痛みの発生量に差があり得る。したがって、下顎を前進させるための下歯安着部１２０の前進の程度は既に決定されていてもよい。これは、モーターが連結ビーム１４０を所定の角度、すなわち、既に決定された前進の程度だけ下顎が前進できる角度だけ回転するように制御され得る。このような制御のために、モータは、例えばステップモータであってもよい。さらに、モータの急激な回転により下顎が急激に前進することを防止するために、駆動部１５０は、減速部（例えば、減速ギア）を含むことができる。前述の説明では、駆動部１５０が上歯安着部１１０に設けられる場合について主に説明したが、これに限定されるものではなく、下歯安着部１２０に駆動部１５０を設けてもよい。

ヒンジ固定部１６０は、連結ビーム１４０の他端と回転可能に結合することができる。回転する駆動部１５０から伝達される回転動力は、ヒンジ固定部１６０を経由して支え部１７０に伝達され得る。ヒンジ固定部１６０及び支え部１７０は、下歯安着部１２０に直接結合することができる。

検知部１８０は、人体の睡眠姿勢を検知することができる。検知部１８０は、上歯安着部１１０及び下歯安着部１２０のいずれか一つ以上に位置することができる。本発明では、上歯安着部１１０に位置する検知部１８０について説明する。検知部１８０は、睡眠姿勢を検知する姿勢センサー１８２を含むことができる。さらに、検知部１８０は、いびき又は睡眠時無呼吸状態を検知するいびきセンサー１８４を含むことができる。

まず、姿勢センサー１８２は、下顎前進装置１００を装着する装着者の睡眠姿勢を検知することができる。睡眠姿勢は、仰臥位、側臥位、背臥位の二つ以上を含むことができる。さらに、本実施形態に係る下顎前進装置１００は、装着者の睡眠障害の程度に応じて特定の睡眠姿勢を検知することもできることは勿論である。姿勢センサー１８２は、ジャイロセンサー、加速度センサー、傾斜センサーなどのいずれか一つ又はそれ以上を含むことができる。いびきセンサー１８４は、下顎前進装置１００を装着する装着者のいびき又は睡眠時無呼吸状態を検知することができる。

いびきセンサー１８４は、狭くなった気道を通る空気の流れを検知できるか、又はいびきなどの外部の音響を検知できるセンサーであってもよい。いびき又は睡眠時無呼吸が発生すると、いびきセンサー１８４は、不規則又は異常な空気の流れを検知して姿勢センサー１８２ないし駆動部１５０が作動できるようにする。つまり、下顎前進装置１００を装着した装着者にいびき又は睡眠時無呼吸が発生していない場合は、下歯安着部１２０が上歯安着部１１０に対して固定されずに自由に相対的移動状態にあり、いびきセンサー１８４によって睡眠障害が検知されると、駆動部１５０及び姿勢センサー１８２が作動して本実施形態に係る下顎前進装置１００が機能することができる。

図３は、下顎前進装置１００の下歯安着部１２０が前進した状態を示す図である。図３では、連結部１３０が下歯安着部１２０を既に決定された距離Ｄだけ移動させた状態を示している。連結部１３０が回転しながら下歯安着部１２０を移動させるとき、下歯安着部１２０が上歯安着部１１０に接近し得る。この場合、装着者が不快感を感じるようになるが、これを防止するために、連結ビーム１４０は伸縮可能に形成することができる。例えば、連結ビーム１４０は、シリンダ又は多段引き出し可能な構造を含むことができる。

睡眠時のいびき及び睡眠時無呼吸が発生すると、図３に示すように、下歯安着部１２０が前進移動（下顎が突出するように移動）することができる。いびき及び睡眠時無呼吸症は、前述のいびきセンサー１８４により検知することができる。いびきセンサー１８４は、姿勢センサー１８２ないし駆動部１５０が作動するようにすることができる。姿勢センサー１８２は、仰臥位、側臥位、背臥位及び特定の睡眠姿勢を検知して、駆動部１５０が作動するようにすることができる。例えば、姿勢センサー１８２が仰臥位の睡眠姿勢を検知すると、駆動部１５０は、連結ビーム１４０を時計回りの方向（図３のＣＷ方向）に回転させることができる。これにより、下歯安着部１２０が前進移動することができる。下歯安着部１２０が前進した状態で、装着者の睡眠姿勢を側臥位または背臥位に変更しない限り、その前進状態は維持することができる。つまり、回転動力提供部１５３が下歯安着部１２０の前進状態を継続的に維持できる動力を提供するか、又はモーターの軸の位置を固定して連結ビーム１４０の更なる回転を制限することにより、下歯安着部１２０の位置を上歯安着部１１０に対して相対的に固定することができる。そのために、姿勢センサー１８２は、装着者の睡眠姿勢を検知して、その検知結果の信号を制御部（図示せず）に伝達することができる。制御部は、検知部１８０及び駆動部１５０と電気的に接続することができる。検知部１８０及び駆動部１５０は、有線または無線により制御部と電気的に接続することができる。有線接続の場合は、図２の上歯安着部１１０の内部で露出しないように接続ライン（図示せず）を埋設することができる。また、無線接続の場合は、ブルートゥース（登録商標）、赤外線通信などの様々な無線通信手段を用いることができる。なお、制御部は、下顎前進装置１００の内に形成されてもよく、下顎前進装置１００を装着する装着者と離れた睡眠場所内に位置されていてもよい。この場合、制御部は、検知信号を無線で伝達し、制御信号（駆動部１５０の駆動信号）を駆動部１５０の駆動のための電源部に無線伝達することができる。電源部は、モータを駆動して駆動部１５０の回転部１５１が時計回りの方向（図３のＣＷ方向）に回転するようにすることができる。これにより、下歯安着部１２０が前進移動することができる。前進移動した下歯安着部１２０によって咽頭付近の気道を開放状態に維持して気道を拡張させることにより、気道内の空気の流れをスムーズにすることができる。これにより、従来、睡眠姿勢に関係なく下歯が前進移動して顎関節または歯の不快感を誘発する場合とは異なり、装着者の睡眠姿勢によって下顎の前進有無を異ならせることができる。

つまり、下顎前進装置１００を装着する装着者が仰臥位の姿勢から側臥位または背臥位の姿勢に睡眠姿勢を変更すると、下歯安着部１２０は、上歯安着部１１０に対して初期位置に戻ることができる。このため、装着者が側臥位または背臥位の睡眠姿勢で睡眠時、下歯安着部１２０又は上歯安着部１１０に強制的な力が作用せず、装着者の顎関節の痛みを緩和させることができる。

図４は、口腔内に、本発明の実施形態に係る下顎前進装置１００を装着した様子を示す図である。装着者が下顎前進装置１００を装着し、検知部１８０がそれを検知し、駆動部１５０が駆動することにより、装着者の下顎３００は、上顎２００に対して前方に突出することができる。これにより、舌４００の背面が後方の咽頭壁５００から離隔するように前方に移動することができる。これにより、睡眠中の装着者のいびき及び睡眠時無呼吸症を緩和できるように、気道の開放状態を維持することになる。一方、断続的な睡眠障害が発生する装着者のために、本発明の実施形態に係る下顎前進装置１００は、別途のいびきセンサー１８４を含むことができる。この場合、いびきセンサー１８４が睡眠障害を検知した場合のみに姿勢センサー１８２が装着者の睡眠姿勢を検知し、本発明の実施形態に係る下顎前進装置１００が作動できる。

図５は、下顎前進装置１００の全体的な動作流れ図である。Ｓ１ステップでは、下顎前進装置１００を装着する装着者の睡眠姿勢を検知することができる。Ｓ２ステップでは、下顎前進装置１００に位置する検知部１８０により睡眠姿勢を判断することができる。Ｓ３１ステップでは、睡眠姿勢が仰臥位と判断されると、下顎が前進しているかどうかを判断することができる。Ｓ４１ステップでは、下顎が前進した状態であれば、下顎の前進を維持することができる。そうではないと、Ｓ４２ステップで駆動部１５０を駆動して下顎を前進することができる。Ｓ３２ステップでは、睡眠姿勢が側臥位または背臥位と判断されると、下顎が前進しているかどうかを判断することができる。Ｓ４３ステップでは、下顎が前進した状態であれば、駆動部を駆動して下顎が復帰し得る。Ｓ４４ステップでは、下顎が復帰した状態であれば、下顎は復帰状態を維持することができる。

以上、代表的な実施形態により本発明を詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の範疇を逸脱しない範囲内で、前述した実施形態に対する様々な変形が可能であることを理解するはずである。従って、本発明の権利範囲は、説明した実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、その特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。

１００：下顎前進装置
１１０：上歯安着部
１１２：第１の挿入溝
１２０：下歯安着部
１２２：第２の挿入溝
１３０：連結部
１４０：連結ビーム
１５０：駆動部
１５１：回転部
１５３：回転動力提供部
１５５：回転伝達軸
１６０：ヒンジ固定部
１７０：支え部
１８０：検知部
２００：上顎
２１０：上歯
３００：下顎
３１０：下歯

Claims (6)

1. 人体の上歯が安着できる上歯安着部と、
   前記人体の下歯が安着できる下歯安着部と、
   前記上歯安着部及び前記下歯安着部を連結する連結部と、
   前記人体の姿勢を検知することができる検知部と、
   前記検知部の検知結果に基づいて、前記下歯安着部を前記上歯安着部に対して移動させることができる駆動部とを含み、
   前記姿勢は、仰臥位、側臥位、背臥位の二つ以上を含み、
   前記仰臥位で前記下歯安着部が前進し、
   前記側臥位または前記背臥位で前記下歯安着部が復帰する、下顎前進装置。
2. 前記検知部は、前記人体の睡眠姿勢を検知する、請求項１に記載の下顎前進装置。
3. 前記検知部は、前記上歯安着部又は前記下歯安着部の少なくとも一方に位置する、請求項１に記載の下顎前進装置。
4. 前記検知部及び前記駆動部と連結され、前記検知部の検知信号を制御する制御部を含む、請求項１に記載の下顎前進装置。
5. 前記連結部は、既に決定された距離だけ長さの調節が可能に形成される、請求項１に記載の下顎前進装置。
6. 人体の上歯が安着できる上歯安着部と、
   前記人体の下歯が安着できる下歯安着部と、
   前記上歯安着部及び前記下歯安着部を連結する連結部と、
   前記人体の姿勢を検知することができる検知部と、
   前記検知部の検知結果に基づいて、前記下歯安着部を前記上歯安着部に対して移動させることができる駆動部とを含み、
   前記連結部の一端は、前記上歯安着部に設けられる前記駆動部に連結され、
   前記連結部の他端は、前記下歯安着部にヒンジ結合され、
   前記駆動部が前記連結部を回転させることにより、前記下歯安着部を移動させることができる、下顎前進装置。

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