KR20230007387A

KR20230007387A - 구강 이온토포레시스를 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20230007387A
Application number: KR1020227039938A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 제이. 콘; 스티븐 코넬리우스; 윌리엄 제이. 주니어 레임큘러; 이삼 네메
Original assignee: 바이오렉트리스 엘엘씨
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2023-01-12
Also published as: EP4135831A1; WO2021211979A1; BR112022021049A2; MX2022012883A; US20230173263A1; CA3175230A1; CN115916322A; AU2021257466A1

Abstract

동전기적 요소들((예를 들어, 이온, 하전된 분자)(예를 들어, 약물 또는 생물활성제) 및/또는 하전된 분자 복합체(이는 비-하전 분자를 포함할 수 있음))과 함께, 전류에 의해 구강 이온토포레틱 또는 역-이온토포레틱 효과를 전달하는 방법이 개시되는데, 상기 전류는 상기 요소에 원동력을 발생시켜서, 생물학적 조직 및 체액내로 들어오고 나가도록 할 수 있다.

Description

구강 이온토포레시스를 위한 시스템 및 방법

본 발명은 일반적으로 이온토포레시스에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 구강 이온토포레시스 및 역(reverse)-이온토포레시스에 관한 것으로서, 이온, 하전된 분자(들)(예를 들어, 약물 또는 생물 활성제), 및/또는 비-하전 분자를 포함할 수 있는 하전된(즉, 전하를 띤) 분자 복합체(complex)를 생물학적 조직과 체액 내로/로부터 수송하기 위한 구동력으로 사용하기 위한 전기장의 적용을 포함하는 기전력 이온 수송 방법에 관한 것이다.

구강 이온토포레시스 및 역-이온토포레시스는 구강 이온토포레시스가 하전된 분자를 생물학적 조직 또는 체액으로 수송하는 것을 의미하는 반면, 역-이온토포레시스는 생물학적 조직이나 체액으로부터 멀어지게 또는 밖으로 하전된 분자를 수송하는 것을 의미한다는 점을 제외하면, 동일한 목적을 가진 거의 동일한 프로세스이다.

일반적으로, 전기장은 적어도 하나의 전극, 바람직하게는 하나의 전극이 양으로 대전되고 다른 하나는 음으로 대전된 적어도 하나의 전극 쌍에 의해 인가된다. 이들 전극 쌍 사이에는 전술한 대전된 분자(들)이 놓이게 된다. 이는 하나 이상의 생물학적 경조직 및/또는 연조직(들)을 표적으로 하여 전달될 수 있는, 전해질로 알려진 이온과 같은 하전 분자(들)를 함유하는 용액 또는 겔 또는 화합물일 수 있다; 두 전극 사이에 인가된 전기장에 따라, 전하를 띤 분자는 전기영동이라고 불리는 프로세스에서 매질(medium) 내부와 매질를 통해 이동/이주할 것이다. 이온토포레시스에서, 하전된 분자를 생물학적 조직이나 체액 쪽으로 밀어내는 역할을 하는 전극을 "활성" 전극이라고 하는 반면; 역-이온토포레시스에서, 활성 전극은 하전된 분자를 생물학적 조직 또는 체액으로부터 멀리 끌어내는 역할을 하는 전극이다.

대부분의 생물학적 조직 및 체액에는 음전하와 양전하를 띤 분자가 포함되어 있어, 이것들이 DC 자극을 받으면 이러한 하전 입자가 반대 극성의 극으로 이동하게 된다. 이러한 응용은 의도적으로 조직 및 체액으로부터 하전된 분자를 끌어내거나 하전된 분자를 조직 및 체액 내로 유도하는 데 사용할 수 있다. DC 자극에 의해 영향을 받을 수 있는 내인성 하전 분자 외에도, 약제 화합물과 같은 외인성 하전 분자가 도입되어, 치료 목표를 달성하기 위해 조직 및 체액 내로 유도될 수 있다.

이온토포레시스/역-이온토포레시스를 통해 전달되는 이온의 양은 인가된 전류의 강도, 활성 전극에서의 전류 밀도, 자극 지속 시간 및 용액 내 하전된 분자의 농도에 의해 결정 및/또는 영향을 받을 수 있다. 일반적으로, 수송되는 이온의 수는 전류 밀도와 자극 지속 시간에 정비례한다.

본 발명은 전반적인 구강 건강을 보조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치은염, 치주염 및 임플란트 주위염과 같은 치주 질환을 치료하고; 충치 유발 박테리아를 포함한 구강 미생물을 사멸하고; 구강 세균막을 감소시키고; 구강 조직의 혈류을 증가시키고; 타액 분비를 증가시키고; 치은 조직 재생을 촉진시키고; 치아, 입 및 관련 부위의 뼈 구조에서 골형성을 촉진시키고; 구강 박테리아와 관련된 전신 질환을 치료하고; 및 구강 내 표면에 약한 직류 전기를 비-침습적으로 인가함으로써 다른 치주 및 구강 질환을 치료하는 것에 관한 것이다.

본 발명에 따른 방법의 일 실시예의 측면에 따르면, 제1 및 제2 전극은 인간의 구강 내에 위치된다. 전기적으로 (음 또는 양으로) 하전된 하전된 요소(예를 들어, 이온, 하전된 분자, 하전된 분자 복합체) 또는 극성화된(예를 들어, 쌍극자) 또는 분극성 요소 또는 제제와 같은 복수의 동전기적 요소가 구강에 배치된다. 전류가 제1 전극과 제2 전극 사이에 전달되고, 이러한 전류는 인간의 구강 조직을 가로질러, 내부로 및 외부로 중 적어도 하나로 동전기적 요소의 이동을 초래한다.

본 발명에 따른 방법의 실시예의 다른 측면에 따르면, 전하를 띠지 않은(즉, 비-하전) 분자가 매질에서 동전기적 요소와 함께 현탁될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 일 실시예의 일 측면에 따르면, 시스템은 사람의 입에 위치하도록 크기 조정되어 구성된 마우스피스, 및 상기 마우스피스에 의해 지지되는 제1 및 제2 전극을 포함한다. 복수의 동전기적 요소(예를 들어, 이온, 하전된 분자, 하전된 분자 복합체)가 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된다. 전류가 제1 전극과 제2 전극 사이에 전달되어, 동전기적 요소들 중 적어도 일부의 이동을 일으키거나 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 실시예의 다른 측면에 따르면, 비하전 분자는 미백제(예를 들어, 치아 및/또는 치은용 컬러 미백 또는 브라이트닝) 및/또는 오레가노 오일과 같은 식이 보충제를 포함할 수 있는 매질(예를 들어, 겔)에서, 동전기적 요소와 함께 현탁될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 실시예의 또 다른 측면에 따르면, 동전기적 요소는 항생제, 프로바이오틱, 프리바이오틱, 항진균제, 마취제, 성장 인자, 화학요법제, 단원자 이온, 단원자 이온 복합체, 다원자 이온, 다원자 이온 복합체, 과산화수소, 과산화카바마이드, 항바이러스제, 단백질, 아미노산, 펩타이드, 폴리펩타이드, 요소, 항균 효소, 비타민, 미네랄, 인슐린, 니코틴, 살리실산, 살리실산 유도체, 알비톨(당알코올), 아미노당, 당 대체제, 스테로이드, 고전적인 에이코사노이드, 비-고전적인 에이코사노이드, 칸나비노이드 및 글리코사미노글리칸으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 일 실시예의 일 측면에 따르면, 장치는 사람의 입에 맞도록 크기가 조정되어 구성된 마우스피스, 및 상기 마우스피스에 의해 지지되는 복수의 전극을 포함하고, 상기 전극은 컨트롤러에 전기적으로 결합된다. 각각의 전극은 양극 또는 음극으로 (바람직하게는 독립적으로) 프로그래밍 가능하거나, 선택적으로 전기 회로로부터 완전히 제거된다. 제1 전극은 마우스피스의 외부 표면(인간의 두개골 정중선에서 더 멀리)에 위치되고, 제2 전극은 마우스피스의 내부 표면(인간의 두개골 정중선에 더 가까운)에 위치된다. 복수의 전극은 8쌍의 협력 전극을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 실시예의 다른 측면에 따르면, 마우스피스는 인간의 하나 이상의 치아를 수용하도록 구성된 2개의 대향하는 U자형 채널을 더 포함한다. 전극이 독립적으로 프로그래밍될 수 있지만, 각각의 U자형 채널 또는 양쪽 U자형 채널의 외부 표면에 배치된 모든 전극은 동일한 극성일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 각각의 U자형 채널 또는 양쪽 U자형 채널의 내부 표면에 배치된 모든 전극은 동일한 극성일 수 있다. 다수의 전극쌍이 제공되는 경우, 각각의 U자형 채널의 표면을 따라 동일한 개수의 전극쌍이 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 측면에 따르면, 제1 전극(이는 제1 극성(양극 또는 음극)일 수 있음)은 인간의 치은 조직의 제1 위치에 위치될 수 있고, 상기 치은 조직의 제1 위치는 (a) 제거되고 임플란트로 교체될 치아, (b) 치아가 (우발적으로 또는 의도적으로) 제거된 빈 치아 소켓, (c) 이전에 식립된 치과 임플란트의 일부 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다. 제2 전극(이는 제1 전극과 반대 극성일 수 있음)은 인간의 치은 조직의 제2 위치에 위치될 수 있고, 상기 치은 조직의 제2 위치는 (a) 제거되고 임플란트로 교체될 치아, (b) 치아가 (우발적으로 또는 의도적으로) 제거된 빈 치아 소켓, (c) 이전에 식립된 치과 임플란트의 일부 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다. 제1 전극 및 제2 전극의 이러한 포지셔닝은 바람직하게는 서로에 대해 상대적으로 정적인 관계(이러한 관계 또는 위치는 특정 개인에 맞춤화될 수 있음)에서 마우스피스 상의 전극을 지지함으로써 달성될 수 있다. 전류가 제1 전극과 제2 전극 사이에 전달된다. 이러한 전류 전달은 제1 전극 및 제2 전극을 전원 공급 장치에 전기적으로 연결하고, 전원 공급 장치가 제1 전극 및 제2 전극 중 하나로 전류를 방전하게 함으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 다른 측면에 따르면, 치은 조직의 제1 위치는 외부 치은 조직(예를 들어, 협측, 안면 또는 전정)과 내부 치은 조직(예를 들어, 설측 또는 구개) 중 하나를 포함하고, 치은 조직의 제2 위치는 외부 치은 조직과 내부 치은 조직 중 다른 하나를 포함한다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 측면에 따르면, 전류가 제3 전극으로부터 전달되거나 제3 전극에 의해 수신되는 것이 방지될 수 있고, 제3 전극은 제1 전극 및 제2 전극과 전기적으로 절연 내지 분리된다. 이러한 방지는 제3 전극을 인간의 구강 내에 배치하는 것을 자제하고, 제3 전극을 비활성화하고, 및/또는 제3 전극을 전기적으로 절연함으로써, 달성될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 치료 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마우스피스의 상부 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마우스피스의 하부 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플랫 패턴의 전방 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플랫 패턴의 하부 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플렉스(flex) 회로의 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 플렉스 회로의 저면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 바이트 평면의 상부 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 바이트 평면의 하부 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 케이블의 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 컨트롤러의 정면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 컨트롤러의 하부 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 충전 스테이션의 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 충전 스테이션의 분해 사시도이다.

본 명세서의 개시 내용은 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 상세하고 정확하지만, 본 명세서에 개시된 물리적 실시예는 다른 특정 구조로 구현될 수 있는 본 발명의 예시일 뿐이다. 바람직한 실시예가 설명되었지만, 세부사항은 청구범위에 의해 정의된 본 발명을 벗어남이 없이 변경될 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 시스템은 바람직하게는 다음을 포함한다:

(1) 전기 자극 발생기;

(2) 적어도 한 쌍의 전극(하나의 전극은 접지/어스를 포함할 수 있음);

(3) 전달되거나 수집되도록 의도된 하전 분자(수집되도록 의도된 하전 분자는 시스템 자체의 일부이거나 시스템에 의해 공급될 필요는 없음);

(4) 하전 입자가 통과하여 이동할 수 있도록, 활성 전극과 표적 조직 또는 체액 사이의 선택적인 매질, 겔 또는 용액(타액, 혈액, 점액 또는 기타 신체 조직 또는 체액이 그 역할을 할 수 있음).

발생기 내에 프로그래밍되거나, 발생기에 액세스되거나, 발전기에 의해 활용될 수 있는 전기 자극 매개변수는 다음을 포함할 수 있다:

· 치료 적용, 사용 약물, 및 전극 전류 밀도에 따라 약 1분 내지 약 72시간의 미리 결정된 자극 지속시간. 더욱 바람직하게는, 자극 지속시간은 약 10분 내지 약 30분이다.

· 일반적으로, 활성 전극의 표면적에 따라 달라질 수 있는 미리 결정된 전류 강도. 이는 0.1 mA 내지 5 mA, 바람직하게는 1 mA 내지 5 mA, 더욱 바람직하게는 약 3 mA 내지 약 5 mA 범위일 수 있다.

· 전달된 총 이온토포레틱 약물 용량(mA-min) = 전류 강도(mA) * 치료 시간(분)이 되도록, 미리 결정된 전류 강도 및 미리 결정된 자극 지속시간의 함수에 의해 결정될 수 있는 미리 결정된 약물 용량. 이는 사용되는 약물의 유형 및 활성 전극의 전류 밀도에 따라 0 mA-min 내지 4320 mA-min, 바람직하게는 0 mA-min 내지 400 mA-min이다.

· 활성 전극의 미리 결정된 전류 밀도(또는 펄스 DC 자극이 사용되는 경우 전류 플럭스). 이는 바람직하게는 0.1 mA/cm2 내지 1.0 mA/cm2이다.

· 펄스 DC 자극(또는 선택적 AC 자극)이 사용되는 경우, 펄스 주파수 범위는 약 5 kHz 내지 약 80 kHz, 더 바람직하게는 약 5 kHz 내지 약 10 kHz이다.

· 다음을 위해 고유하게 최적화된 임의의 파형:

o 특정 하전 분자에 대한 개선된 움직임(더 많은 양 또는 더 짧은 전달 기간)

o 더 나은 환자 내약성(더 적은 감각(sensation) 또는 더 짧은 전달 기간)

이러한 효과는 치은 조직 표면(예를 들어, 설측, 협측, 구개 및 및/또는 전정 치은 조직), 치아, 또는 기타 구강 조직과 전기적 접촉된(이는 직접적인 물리적 접촉일 수 있음) 복수의 전극을 통해 구강(예를 들어, 치은) 내로 전류를 전달함으로써 달성된다. 전극은 은, 스테인리스강, 구리, 금, 백금, 팔라듐, 알루미늄, 이들의 합금, 전기 전도성 나노튜브, 탄화 고무, 전도성 실리콘 또는 전기 전도성 폴리머와 같은 같은 금속을 포함하지만, 이들에 국한되지 않는 임의의 전기 전도성 재료로 형성될 수 있다. 전극은 동일하거나 다른 재료로 구성될 수 있다. 이러한 전극은 치은의 설측 및 협측면에 꼭 맞게 끼워지고, 치은의 각 측면과 직접 접촉하여 치아와 인접 치은 조직을 가로질러 직류 전기를 전달한다.

치은의 각각의 측면(설측 또는 협측)에 있는 전극은 동일한 극성일 수 있다. 치은의 반대쪽에 있는 전극은 반대 극성일 수 있다. 이것은 전류가 치아와 잇몸을 가로질러 횡(transverse) 치은에 위치한 전극으로 흐르게 하여, 전기 회로를 완성할 수 있게 한다. 다시 말해서, 치은의 설측면에 있는 모든 전극은 완전히 양극성일 수도 있고 완전히 음극성일 수도 있다. 치은의 설측 표면을 가로지르는 치은의 협측 표면에 있는 모든 전극은 반대 극성을 가질 수 있다. 이들 전극들의 분극은 치료 동안 또는 치료 사이에 반전 및/또는 교대될 수 있다.

하악 및 상악 치은 각각은 전술한 바와 같이, 복수의 분극 전극 세트를 가질 수 있다. 이를 통해 상악 및 하악 치주를 동시에 또는 단독으로 치료할 수 있다. 상악 및 하악 전극 세트는 2개의 다른 조정 가능한 전원 공급 장치 또는 동일한 조정 가능한 전원 공급 장치에 의해 전원이 공급될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 치은의 각 측면(설측 또는 협측) 상의 전극은 상이한 동일 극성을 가질 수 있다. 치은의 반대쪽에 있는 전극들은 동일한 극성일 수 있다. 이것은 전류가 잇몸의 특정 측면을 따라 동일한 치은에 위치한 전극으로 흐르도록 하여, 전기 회로를 완성한다.

그 다음, 전기 전도체는 이러한 전극들을 조정 가능한 전원 공급 장치에 연결한다. 모든 양극 전극은 전원 공급 장치의 양극에 연결되고, 모든 음극 전극은 전원 공급 장치의 음극에 연결된다.

전극들에 인접한 조직의 전도성을 증가시키기 위해, 이온성 또는 콜로이드성 액체 또는 겔을 전도성 매질로 사용하여, 입안의 전기 저항을 감소시킬 수 있다. 이러한 매질은 치아, 잇몸 또는 주변 구강 조직과 같은 원하는 전기 접촉의 원하는 영역을 따라 배치된다. 이러한 매질의 예는 콜로이드 은 겔, 액체 콜로이드 은, 콜로이드 구리 겔, 액체 콜로이드성 구리, 콜로이드성 금 겔, 액체 콜로이드성 금, 식염수 겔, 액체 식염수 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이들에 국한되지는 않는다.

콜로이드 은은 전체 또는 조합으로, 전류 흐름을 증가시킬 뿐만 아니라, 추가적인 살균 효과를 제공하는 데 큰 가능성을 제공한다. 5ppm 만큼 낮은 농도의 콜로이드 은은 박테리아의 아데노신 삼인산의 생성을 억제함으로써, 살균 효과를 갖는 것으로 알려져 있다.

이러한 전도성 매질은 또한 오레가노 오일을 포함하지만, 이들에 국한되지 않는 식이 보충제를 포함할 수 있다. 오레가노 오일은 많은 건강상의 이점이 있는 것으로 믿어지며, 살균 효과가 있을 수 있다. 이러한 살균 특성은 일반적인 구강 감염 및 질병을 치료하고 예방적 구강 관리를 돕는 데 효과적이다.

이러한 전도성 매질은 또한 치아 미백제를 포함할 수 있다. 이것은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 이점의 목록에 치아 미백을 추가하는 것을 가능하게 할 것이다. 직류 전기에 의해 촉매되는 미백제가 포함될 수 있으며, 비전기적으로 촉매되는 미백제와 비교할 때, 치아 미백 치료 시간을 단축할 수도 있다.

인공 또는 천연 향미료가 이러한 전도성 매질에 첨가되어, 치과용 불소 치료에 향을 내는 방법과 유사하게, 사용자에게 더 매력적인 맛을 제공할 수 있다. 이러한 향미료는 전도성 매질의 성분이나 마우스피스 또는 전극 자체의 맛에서 오는 불쾌한 맛을 은폐한다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 구현하는데 사용될 수 있는 치료 장치(10)의 일 실시예를 도시한다. 치료 장치(10)는 바람직하게는 마우스피스(100), 컨트롤러(300), 및 충전 스테이션(400)을 포함하는 독립형 장치이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 마우스피스(100)가 도시되어 있다. 마우스피스(100)는 바람직하게는 플랫 패턴(102) 및 바이트 평면(168)을 포함한다(도 8 및 9 참조).

도 4 및 도 5는 플랫 패턴(102)을 더 잘 보여준다. 플랫 패턴(102)은 바람직하게는 플렉스 회로(122)를 둘러싸는 봉지재(104, encapsulant)를 포함한다. 바람직하게는, 봉지재(104)는 실비원(Silbione) 4040AUI, 블루실(Bluesil) 4040 액티베이터(Activator) 및 청색 안료의 혼합물을 포함하는 가요성 중합체이다. 플랫 패턴(102)은 바람직하게는 내부 표면(110) 상의 중심선(108)을 따라 연장되는 릿지(ridge)(106), 외부 표면(114)의 중심 부분(116)으로부터 외측으로 연장되는 스트레인(strain) 릴리프 부분(112), 및 상기 스트레인 릴리프 부분(112)에 가까운 외부 표면(114)을 통해 내부 표면(110)으로부터 연장되며 치료 장치(10)의 사용 중에 사용자에게/사용자로부터의 공기 통과가 가능하도록 구성된 복수의 절개부(118)를 포함한다. 바람직하게는, 스트레인 릴리프 부분(112)은 착용할 때, 아래쪽으로 구부러지고, 사용 중 마우스피스(100)의 적절한 방향에 대한 표시기(인디케이터) 역할을 할 수 있다.

플랫 패턴(102)은 전기 전도성 폴리머(120), 바람직하게는 전기 전도성 실리콘을 더 포함하며, 이는 아래에서 더 논의되는 바와 같이 플랫 패턴(102) 상의 미리 결정된 위치에 제공된다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 플렉스 회로(122)의 예시적인 실시예를 도시한다. 플렉스 회로(122)는 바람직하게는 구리 피복 폴리이미드로 형성된다. 플렉스 회로(122)는 바람직하게는 개별 양극 전극(124, 128, 132, 136, 140, 144, 148, 152)(여기서 8개가 도시됨) 및 격자형 패턴으로 제공되는 복수의 상호 연결된 음극 전극들(156)(여기서 8개가 도시됨)을 포함한다.

양극 전극의 수는 음극 전극의 수와 동일한 것이 바람직하지만, 양극 및 음극 전극의 수가 다른 대안적인 배열이 고려될 수 있다. 각각의 양극 전극(124, 128, 132, 136, 140, 144, 148, 152)은 각각 말단부(126, 130, 134, 138, 142, 146, 150, 154)를 가지며, 복수의 음극 전극(156) 각각은 말단부(158)를 갖는다. 개별적 제어 가능한 양극 및 공통 음극으로 도시되었지만, 미리 결정된 치은 영역을 치료하는 것이 바람직할 수 있는 것과 같이, 표적화된 자극이 선택적으로 제공될 수 있음을 이해해야 한다. 표적화된 자극을 제공하기 위해, 입의 다른 부분으로의 전류 전달은 바람직하게는 기계적으로 또는 전기적으로 방지되거나 감소된다. 예를 들어, 기계적 방지 또는 감소는 (a) 제거되고 임플란트로 교체될 치아, 또는 (b) 치아가 의도적으로 또는 우발적으로 이미 제거된 빈 치아 소켓, 또는 (c) 이전에 식립된 치과 임플란트의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 치은 조직의 제1 위치에서 마우스피스에 양극 또는 음극 전극을 제공하는 것과 같은, 전극의 특정 배열에 의해 달성될 수 있다. 기계적 방지 또는 감소는 (a) 제거되고 임플란트로 교체될 치아, 또는 (b) 치아가 의도적으로 또는 우발적으로 이미 제거된 빈 치아 소켓, 또는 (c) 이전에 식립된 치과 임플란트의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 치은 조직의 제2 위치(바람직하게는 제1 위치로부터 치아의 반대쪽)에서 마우스피스에 음극 또는 양극 전극을 제공함으로써 더욱 향상될 수 있다. 설명된 대로 2개의 전극이 제공되고 마우스피스에 다른 전극이 배치되지 않으면, 전류 자극의 기계적 감소가 달성된다. 이러한 방식으로, 마우스피스는 치과 임플란트 부위를 향한 전기 자극을 타겟팅하기 위해 마우스피스 상에 전극을 기계적으로 배열함으로써, 특정 사용자를 위해 맞춤화될 수 있다.

비-표적화된 전류의 전기적 방지 또는 감소의 예는 컨트롤러에 의한 선택적 전극 제어이다. 즉, 본 명세서에 도시되고 설명된 바와 같이, 마우스피스 주위에 이격된 복수의 전극이 마우스피스 상에 기계적으로 제공될 수 있다. 그러나, 이러한 전극의 전기적 제어를 통해, 각각의 전극은 자극을 제공하기 위해 선택 가능한 상태를 가질 수 있다. 선택 가능한 전극 상태는 양극, 음극 또는 꺼짐(예를 들어, 3-상태)일 수 있다. 따라서, 표적화된 전류가 요구되는 경우, 마우스피스 상의 제1 전극은 양극 또는 음극 전극이 되도록 선택될 수 있다. 마우스피스 상의 제1 전극 위치는 (a) 제거되고 임플란트로 교체될 치아, 또는 (b) 치아가 의도적으로 또는 우발적으로 이미 제거된 빈 치아 소켓, 또는 (c) 이전에 식립된 치과 임플란트의 일부을 적어도 부분적으로 둘러싸는 치은 조직의 제1 위치에 대응할 수 있다. 비-표적화된 전기 자극의 전기적 방지 또는 감소는 마우스피스 상의 제1 전극이 음극 또는 양극 전극(제1 전극과 반대)으로 선택됨으로써 더욱 향상될 수 있다. 마우스피스 상의 제2 전극 위치는 (a) 제거되고 임플란트로 교체될 치아, 또는 (b) 치아가 의도적으로 또는 우발적으로 이미 제거된 빈 치아 소켓, 또는 (c) 이전에 식립된 치과 임플란트의 일부을 적어도 부분적으로 둘러싸는 치은 조직의 제2 위치(제1 위치로부터 치아의 반대쪽)에 대응할 수 있다. 설명된 대로 2개의 전극을 선택하고 마우스피스에서 다른 전극이 활성화되지 않은 경우(예를 들어, 다른 모든 전극이 꺼지거나 고임피던스로 전송되거나, 또는 3상 모드인 경우), 전류 자극의 전기적 감소가 달성된다. 이러한 방식으로, 마우스피스는 여러 사용자를 위해 기계적으로 표준화될 수 있지만, 치과 임플란트 부위를 향한 전기 자극을 타겟팅하도록, 전기적으로 맞춤화될 수 있다.

단일의 치과 임플란트 부위를 타겟화하는 것과 관련하여, 표류(stray) 또는 비-표적화된 전류의 기계적 및 전기적 예방 또는 감소가 설명되었지만, 이러한 표적화는 여러 임플란트 부위에서 동시에 또는 시간 순서 방식으로 달성될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 하나의 표적 부위를 미리 정해진 시간 동안 자극된 다음, 다른 표적 부위가 미리 정해진 시간 동안 자극된다.

도 6은 (양극 전극들(124, 128, 132, 136)을 포함하는) 양극 전극의 제1 그룹이 각각 독립적으로 제1 플랫 패턴 커넥터(160)에 전기적으로 연결된 플렉스 회로(122)의 평면도를 도시한다. 도 7은 (양극 전극들(140, 144, 148, 152)을 포함하는) 양극 전극의 제2 그룹이 복수의 음극 전극(156)과 함께, 제2 플랫 패턴 커넥터(162)에 독립적으로 전기적으로 연결된 플렉스 회로(122)의 저면도를 도시한다. 제1 및 제2 플랫 패턴 커넥터(160, 162) 대신에, 단일 커넥터의 사용이 또한 고려되고, 이는 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 이해되어야 한다. 설명된 구성은 양극 전극들(124, 128, 132, 136, 140, 144, 148, 152) 각각이 독립적으로 전력 공급받는 것을 가능하게 한다. 위에서 설명된 바와 같이, 마우스피스의 모든 전극들은 프로그래밍될 수 있지만, 이 경우 공통 음극 연결(156)은 커넥터(162)에 대한 개별 연결로 대체될 것이다. 플렉스 회로(122)에서 유일하게 노출된 전도성 표면은 전극의 말단부와 커넥터(160, 162)의 전기 접점임을 이해할 수 있을 것이다. 말단부와 커넥터 사이의 상호 연결은 구리 피복 라미네이트, 본드플라이 또는 커버레이로 둘러싸여 있다.

위에서 언급한 바와 같이, 플렉스 회로(122)는 제1 및 제2 플랫 패턴 커넥터(160, 162)와 함께, 바람직하게는 실질적으로 봉지재(104)에 둘러싸여 있다. 양극 전극들(124, 128, 132, 136, 140, 144, 148, 152) 각각의 말단부(126, 130, 134, 136, 140, 144, 148, 152) 및 복수의 음극 전극(156) 각각의 말단부(158)는 바람직하게 전도성 폴리머(120)로 코팅된다(도 5 참조). 바람직하게는, 전도성 폴리머(120)는 플랫 패턴(102)의 내부 표면(110)(즉, 치료 측면)에만 노출되고, 따라서 환자의 입술, 잇몸 및/또는 볼과 같은 다른 조직과 원치 않는 접촉을 하지 않도록 구성된다.

바이트 평면(168)은 도 8 및 9에 더 상세히 도시되어 있다. 바이트 평면(168)은 바람직하게는 플랫 패턴(102)을 포함하는 재료(즉, 바람직하게는 Silbione 4040AUI, Bluesil 4040 액티베이터 및 청색 안료의 혼합물)와 동일하지는 않더라도, 유사한 가요성 중합체를 포함하고, 인간 사용자의 일반적인 치아 패턴을 따르도록 실질적으로 U자형이다. 바이트 평면(168)은 상부 표면(170), 하부 표면(172), 내부 표면(174), 외부 표면(176), 좌측 부분(178), 및 우측 부분(180)을 갖는다. 홈(182)은 바람직하게는 외부 표면(176) 및 대부분의 내부 표면(174)을 따라 연장된다.

바이트 평면(168)의 홈(182)은 플랫 패턴(102)(도 5 참조)의 릿지(106)를 수용하도록 구성되고, 바람직하게는 접착제(보이지 않음)로 고정된다. 이에 의해, 조립될 때, 복수의 음극 전극(156)은 바이트 평면(168)의 내부 표면(174)에 근접하게 위치되고, 개별 음극 전극의 말단부(158)는 상부 표면(170) 위로 그리고 하부 표면(172) 아래로 연장된다. 양극 전극(124, 128, 132, 136, 140, 144, 148, 152)은 외부 표면(176)에 근접하게 위치되고, 복수의 음극 전극(156)의 각각의 음극 전극 반대쪽에서 말단부(126, 130, 134, 138)는 상부 표면(170) 위에, 그리고 말단부(142, 146, 150, 154)는 바이트 평면(168)의 하부 표면(172) 아래에 위치한다. 바람직하게는, 전도성 폴리머(120)는 양극 전극(124, 128, 132, 136, 140, 144, 148, 152) 각각의 말단부(126, 130, 134, 138, 142, 146, 150, 154), 및 복수의 음극 전극(156) 각각의 말단부(158)와 개별적으로 그리고 별개로 접촉한다. 플랫 패턴(102)은 바람직하게 전도성 폴리머(120)가 사용자의 입에서 치은 조직과 물리적으로 접촉하는(즉, 치아와 물리적으로 접촉하지 않는) 치은 변연(미도시)(즉, 잇몸이 치아의 표면과 만나는 곳)에 또는 근처에 위치되도록, 크기 조정 및 구성되고, 이에 의해 양극 전극(124, 128, 132, 136, 140, 144, 148, 152)은 구강의 외부(협측 및/또는 전정) 치은 표면에 걸쳐 있고, 다수의 음극 전극(156)은 이러한 구성에서 구강의 내부(설측 및/또는 협측) 치은 표면에 걸쳐 있다.

대향하는 양극 및 음극 전극의 배열은 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 독립적으로 제어될 수 있는 8개의 치료 구역(여기에서는 치료 구역(184, 186, 188, 190, 192, 194, 196, 198)으로 도시됨)을 정의한다.

도 2(또한 참조용 도 3)를 참고하면, 치료 구역(184)은 양극 전극(124) 및 복수의 음극(156)의 대향 음극 전극을 포함하고, 치료 구역(186)은 양극 전극(128) 및 복수의 음극의 대향 음극 전극을 포함하고, 치료 구역(188)은 양극 전극(132) 및 복수의 음극(156)의 대향 음극 전극을 포함하고, 치료 구역(190)은 양극 전극(136) 및 복수의 음극(156)의 대향 음극 전극을 포함하는 것으로 도시되어 있다.

도 3(및 추가 참조용 도 2)을 참고하면, 치료 구역(192)은 양극 전극(140) 및 복수의 음극(156)의 대향 음극 전극을 포함하고, 치료 구역(194)은 양극 전극(144) 및 복수의 음극(156)의 대향 음극 전극을 포함하고, 치료 구역(196)은 양극 전극(148) 및 복수의 음극(156)의 대향 음극 전극을 포함하고, 치료 구역(198)은 양극 전극(152) 및 복수의 음극(156)의 대향 음극 전극을 포함하는 것으로 도시되어 있다.

마우스피스(100)의 전극 분극은 치료 시술하는 동안에도 언제든지 역전될 수 있다는 것이 또한 고려된다.

도 10은 본 발명에 따른 케이블(200)의 예시적인 실시예를 도시한다. 케이블은 바람직하게는 제1 케이블 커넥터(202) 및 제2 케이블 커넥터(204)를 포함하고, 이들 양쪽 모두는 복수의 전도체(208)를 통해 각각의 양극 전극(124, 128, 132, 136, 140) 및 복수의 음극 전극(156)과 관련되도록 구성된 제3 케이블 커넥터(206)에 전기적으로 연결된다. 제1 케이블 커넥터(202)는 제1 플랫 패턴 커넥터(160)와 인터페이스하도록 구성되고, 제2 케이블 커넥터(204)는 제2 플랫 패턴 커넥터(162)와 인터페이스하도록 구성된다. 케이블(200)에 제공되는 하나 또는 여러 전기 전도체는 실리콘 고무로 피복될 수 있고, 케이블(200) 자체는 바람직하게는 실리콘 피복 케이블이다.

컨트롤러(300)는 바람직하게 본체(302), 액정 디스플레이(LCD) 스크린(304), 푸시 버튼(306), 컨트롤러 커넥터(308), 및 인쇄 회로 기판(PCB)(숨김)을 포함한다. 컨트롤러(300)는 바람직하게는 미리 결정된 진폭 및/또는 미리 결정된 주파수의 직류를 전달한다. 펄스 2상 전류, 교류 또는 기타 전류도 사용될 수 있다.

사용자(미도시)에 의한 컨트롤러(300)의 조작은 바람직하게는 푸시 버튼(306)의 누름을 통해 수행된다. 예를 들어, 사용자는 푸시 버튼(306)을 눌러서, 마우스피스(100)로의 전류 전달을 시작하거나 일시 중지할 수 있다. 의도하지 않은 작동을 방지하기 위해, 푸시 버튼(306)을 누르는 지속 시간이 감지된다.

컨트롤러(300)의 상태에 따라, 푸시 버튼(306)의 누름은 여러 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예에서, 오프 상태에 있을 때, 대략 1.5초 동안 푸시 버튼(306)을 누르고 있으면, 컨트롤러(300)가 켜지고 추가로 준비 상태로 들어갈 것이다. 준비 상태에 있을 때, 푸시 버튼(306)을 눌렀다가 놓으면, 컨트롤러(300)가 실행 상태로 들어가고, 마우스피스(100)로의 전류 출력이 시작된다. 반면에, 준비 상태에 있을 때, 푸시 버튼(306)을 약 3.0초 동안 길게 누르면, 컨트롤러(100)가 꺼진다. 실행 상태에 있을 때, 푸시 버튼(306)을 눌렀다가 놓으면, 컨트롤러(300)가 일시 중지 상태로 들어가고, 마우스피스(100)로의 전류 출력이 일시 중지된다. 실행 상태에 있을 때, 푸시 버튼(306)을 약 3.0초 동안 길게 누르면, 컨트롤러(300)가 꺼질 것이다. 일시 중지 상태에 있을 때, 푸시 버튼을 눌렀다가 놓으면, 컨트롤러(300)가 실행 상태로 돌아가고, 일시 정지 상태에 있을 때 3.0초 동안 누르고 있으면, 컨트롤러(300)가 꺼질 것이다. 치료 프로그램이 완료된 후, 컨트롤러(300)는 완료 상태에 들어갈 것이고, 푸시 버튼(306)을 누르고 있으면 컨트롤러(300)가 꺼질 것이다.

LCD 스크린(304)은 바람직하게는 치료 장치(10)의 상태를 사용자에게 표시한다. 예를 들어, LCD 스크린(304)은 "치료 준비 완료", "실행 중", "확인" 및 "고장"과 같은 표시를 디스플레이할 수 있다. "치료 준비 완료"는 컨트롤러(300)가 준비 상태에 있고 마우스피스(100)로의 직류의 전달을 시작할 준비가 되어 있음을 나타낸다. "실행 중"은 컨트롤러(300)가 실행 상태에 있고 마우스피스(100)에 전류를 전달하고 있음 나타낸다.

바람직하게는, 실행 상태에 있을 때, 남은 치료 시간을 나타내는 타이머 카운트다운이 LCD 스크린(304)에 출력될 수 있다. LCD 스크린(304)은 또한 바람직하게는 마우스피스(100)에 전달되는 전류의 양, 및/또는 컨트롤러(300)에 의해 감지되는 전류량을 나타내는 전류 설정 포인트를 표시할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 상태는 매 30초 마다 대략 5.0초 동안 표시되지만, 전체 실행 상태 동안 표시될 수 있다. "확인"은 개방 회로가 감지되었음을 나타낼 수 있다. "고장"은 과전류 오류 및/또는 낮은 배터리 전압 상태를 나타낼 수 있다.

바람직하게는, 컨트롤러(300)가 실행 상태에 있을 때, 발광 다이오드(LED)(숨김)가 켜질 것이다. 톤 제너레이터(예를 들어, 버저, 스피커 등)(숨김)는 바람직하게는 상태 및/또는 상태의 변경을 나타내기 위해 가청 톤을 전달하고, 버튼 누름 및 구성 이벤트에 대한 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다(아래에서 더 설명됨).

컨트롤러(300)는 바람직하게는 사용자가 치료 장치(10)와 인터페이스하기 전에, 임상의 또는 다른 훈련된 직원에 의해 구성된다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 환자가 컨트롤러(300)를 구성할 수 있다. 바람직하게는, 컨트롤러(300)의 구성은 컨트롤러(300)에 연결된 추가 하드웨어(미도시) 어태치먼트를 통해 수행되지만, 무선 연결(예를 들어, 블루투스®, Wi-Fi, 근거리 무선 통신(NFC), 적외선, 자기)을 통해서도 수행될 수 있다. 마지막으로, 컨트롤러(300)에는 임상의 또는 환자에 의한 초기 구성 노력을 줄이거나 제거하기 위한 디폴트 치료 요법이 제공될 수 있다.

구성 매개변수는 바람직하게는 다음을 포함한다: 치료를 위한 직류를 제공하기 위한 치료 구역(184, 186, 188, 190, 192, 194, 196, 198)의 임의의 조합의 선택; 직류 출력 값(예를 들어, 6μA, 12μA, 18μA, 25μA, 50μA, 62μA, 75μA, IOOμA, 125μA, 150μA, 200μA)의 선택(바람직하게는 한번에 모든 치료 구역에 걸쳐 1,000μA를 초과하지 않음); 및 치료 지속시간의 선택(바람직하게는 1분에서 30분까지 1분 단위로 선택 가능).

컨트롤러(300)는 바람직하게는 치료 장치(10)에 의해 수행된 치료의 적합성을 모니터링하고, 전기적으로 지울 수 있는 프로그램 가능한 판독 전용 메모리(EEPROM)에 다수의 성능 메트릭을 기록할 수 있다. 컨트롤러 커넥터(308)는 컴퓨터 또는 다른 전자 장치(미도시)에 의한 EEPROM 및 적합성 기록에 액세스하는 것을 돕기 위해 JTAG(Joint Test Action Group) 표준과 호환되도록 구성되는 것이 바람직하다. 기록은 치료를 평가하고 논의하기 위해 임상의(미도시)에 의해 사용될 수 있다.

예를 들어, 수집된 일부 메트릭 및 데이터에는 (그러한 발생 일자 및 시간과 함께) 다음이 포함될 수 있다: 시작된 치료 횟수; 성공적으로 완료된 치료 횟수; 개방 회로 오류 횟수; 개방 회로를 갖는 치료 횟수; 여전히 성공적으로 치료를 완료한 개방 회로를 갖는 치료의 횟수; 과전류 오류의 횟수; 배터리 부족 오류 횟수; 장치가 일시 중지된 횟수; 일시 중지되었지만 여전히 성공적으로 치료를 완료한 치료 횟수; 사용자가 기기를 켠 횟수; 사용자가 장치의 전원을 끈 횟수; 소프트웨어에 의해 장치의 전원이 꺼진 횟수; 메모리 재설정 이후 장치가 실행된 총 시간(분).

컨트롤러(300)는 또한 각 치료 구역의 전기적 특성(즉, 저항, 전압, 전류)을 동적으로 모니터링하고, 임상의 또는 사용자 개입 없이 치료를 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 양극 전극(124, 128, 132, 136, 140, 144, 148, 152) 중 하나가 환자의 구강 내 금속 충전물 또는 크라운을 통해 복수의 음극 전극(156) 중 하나와 접촉하여, 치료할 치은을 완전히 우회하는 경우, 컨트롤러(300)는 리턴 전류에서 인위적으로 낮은 저항을 감지하고, 영향을 받는 치료 영역을 비활성화하도록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 메트릭 및 데이터가 수집되는 시간 및 날짜를 기록하기 위해 실시간 시계(숨김)도 포함된다.

EEPROM은 현재 실행 중인 치료에 대한 다음 정보를 저장하는 것이 바람직하다. 즉, EEPROM은 사용자가 치료를 완료한 시간(최대 30분); 실행 중 마우스피스가 분리되었는지 여부; 과전류 오류가 발생했는지 여부; 및 배터리 부족 오류가 발생했는지 여부; 치료 중 사용자가 행한 일시 중지 횟수; 치료 중 얼마나 많은 개방 회로 검사가 발생했는지 여부를 저장한다.

컨트롤러(300)는 마우스피스(100)가 컨트롤러(300)로부터 분리될 때를 검출하도록 구성될 수 있음이 또한 고려된다. 이것은 케이블(200)의 제3 케이블 커넥터(206) 상의 2개의 핀과 컨트롤러 커넥터(308) 사이의 연속성 테스트를 통해 달성될 수 있다.

또한, 컨트롤러(300)는 마우스피스(100)와 컨트롤러(300) 사이에 연결이 있음에도 불구하고, 마우스피스(100)가 사용자의 입에 위치하지 않는 경우를 감지하도록 구성될 수도 있다. 이를 위해, 컨트롤러(300)는 전류의 전달 여부 및 전류가 복수의 음극 전극(156)(즉, 리턴 경로) 중 어느 것에서 검출되는지 여부를 모니터링한다. 리턴 경로에서 전류가 검출되지 않으면, 컨트롤러(300)는 치료를 일시 중지하고 LCD 화면(304)에 에러를 표시한다. 예를 들어, 컨트롤러(300)는 양극 및 음극 전극을 포함하는 자극 회로를 모니터링한다. 컨트롤러(300)는 마우스피스(100)에 전달될 전류(전달된 전류)의 양을 측정 또는 예측하고, 또한 마우스피스(100)로부터 수신된 리턴 전류(리턴 전류)의 양을 측정하기 위한 회로를 포함한다. 그 다음, 회로는 리턴 전류를 전달 전류와 비교하고, 차이가 미리 결정된 값(예를 들어, 전달된 전류의 백분율, 예를 들어 10% 내지 약 50%)보다 크면, 자극이 바람직하게는 모든 전극에서 일시 중지되고, 컨트롤러에 오류 메시지가 표시된다. 전달된 전류와 리턴 전류 사이의 차이가 미리 결정된 양보다 작으면, 자극 프로그램 또는 요법은 중단된 곳에서 재개되며, 바람직하게는 치료 시간이 손실되지 않거나 거의 손실되지 않는다.

아래 그래프 1은 치료 구역에 전달되는 전류를 모니터링하기 위한 매개변수를 제공한다. 전술한 바와 같이, 실행 전류 설정점(setpoint) 및 지속 시간 "T"는 환자가 치료 장치(10)를 사용하기 전 구성 동안에, 결정되고 설정되는데, 지속 시간 "T"에 대한 권장 설정은 2초이다. 개방 회로는 바람직하게는 실행 전류 설정점의 약 80%이고, 과전류 오류 리밋은 바람직하게는 실행 전류 설정점의 120%이다. 하드웨어 리밋은 바람직하게는 자극 채널당(예를 들어, 양극 전극당) 약 200 내지 300μA이다.

그래프 1: 전류 프로파일

리턴 경로 상의 전류는 바람직하게는 컨트롤러(300)가 임의의 치료 구역에 전류를 전달할 때, 초당 8회 폴링된다(polled).

리턴 경로에서 검출된 전류가 사전 설정된 지속시간 이상 동안 임의의 치료 구역에서 개방 회로 리밋 미만인 경우, 문제가 되는 모든 치료 구역이 일시 중지되고, 마우스피스(100)를 확인하도록 LCD 화면(304)에 알림이 디스플레이될 것이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 리턴 경로에서 검출된 전류가 사전 설정된 지속시간보다 긴 시간 동안 임의의 치료 구역에서 개방 회로 리밋 미만인 경우, 모든 치료 구역이 일시 중지되고, 알림이 디스플레이될 것이다.

리턴 경로에서 검출된 전류가 미리 설정된 지속시간보다 긴 시간 동안 임의의 치료 구역에서 과전류 오류 리밋보다 클 경우, 전류가 모든 치료 구역에 중지되고, LCD 화면(304)에 오류 알림이 디스플레이된다.

치료 장치(10)는 블루투스® 기술, 근거리 통신 및 Wi-Fi와 같은 무선 기술과 완전히 호환되어, 휴대 전화, 태블릿, 또는 개인용 컴퓨터와 같은 사용자의 전자 장치와 통식하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 사용자는 사용 이력, 처방된 치료 계획, 및/또는 사용 이력 대 치료 계획의 비교를 검토할 수 있다. 치료 장치(10)는 또한 예정된 치료 세션에 관한 통지를 사용자의 전자 장치 중 임의의 것에 제공할 수 있다. 이러한 기능은 사용자의 전자 장치에 다운로드 가능한 애플리케이션(미도시)을 통해 동작하는 것으로 고려된다. 애플리케이션은 또한 저장을 위해 중앙 서버와 이러한 데이터를 공유하고, 처방 임상의에 의한 원격 모니터링을 제공하고, 환자와 임상의 사이에 단방향 또는 양방향 통신을 제공하고, 및/또는 임상의가 원격으로 치료 매개변수를 조정할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 무선으로 컨트롤러(300)에 펌웨어 업그레이드를 제공할 수 있다.

충전 스테이션(400)은 바람직하게는 베이스(402), 크래들(410) 및 마우스피스 컵(420)을 포함한다. 베이스(402)는 바람직하게는 전원 입력(404) 및 베이스 커넥터(406)를 포함한다. 전원 입력(404)은 전원 입력원(미도시)(예를 들어, 교류를 제공하는 표준 전기 콘센트에 연결된 직류 변압기)으로부터 입력 전원을 수신하도록 구성된다. 베이스 커넥터(406)는 바람직하게는 컨트롤러 커넥터(308) 내에 수용되고, 컨트롤러(300) 내부의 재충전 가능한 전원(미도시)에 전력을 전달하도록 구성된다.

크래들(410)은 베이스(402)와 결합되고 마우스피스 컵(420)을 제거 가능하게 수용하도록 구성된다. 크래들(410)은 바람직하게는 컨트롤러(300)를 제거 가능하게 수용하도록 크기 조정되게 구성된 포켓(412)을 갖는다.

마우스피스 컵(420)은 바람직하게는 마우스피스(100)를 유지하도록 구성되고, 케이블(200)이 그 둘레에 감길 수 있는 복수의 돌출부(422)를 갖는다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 또는 이전에 기재된 것과 조합하여, 액체 또는 겔 형태의 이온성 또는 콜로이드성 매질이 구강 내 전기 저항을 감소시키고, 구강 내 전극을 통한 보다 균일한 전류 분포를 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 하나 이상의 이온성 또는 콜로이드성 화합물의 임의의 조합이 사용될 수 있다. 이러한 매질의 예는 콜로이드성 은 겔, 액체 콜로이드성 은, 콜로이드성 구리 겔, 액체 콜로이드성 구리, 콜로이드성 금 겔, 액체 콜로이드성 금, 식염수 겔, 액체 식염수 또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만, 이들에 제한되지는 않는다. 인공 또는 천연 향료를 이러한 매질에 추가하여, 사용자에게 보다 매력적인 맛을 제공할 수 있다. 매질은 또한 오레가노 오일을 포함하지만, 이들에 국한되지 않는 식이 보충제를 포함할 수 있다. 이러한 매질에는 치아 미백 화학 물질도 포함될 수 있다. 직류에 의해 촉매되는 미백제는 이러한 이온성 또는 콜로이드성 매질에서 가장 효과적이다.

따라서, 적어도 하나의 실시예는 보다 효과적이고, 덜 침습적이며, 덜 비싼 방식으로 일반적인 구강 질환 및 병태를 동시에 치료하기 위한 구강 위생 및 치과 분야의 원하는 요구사항을 해결한다. 이러한 실시예는 일반적인 구강 위생을 촉진하고, 구강 세균막을 감소시키고, 치은염 및 치주염과 같은 치주 질환을 치료하고, 박테리아를 포함한 구강 미생물을 사멸하여 캐비티 및 충치를 예방하고, 구강 조직의 혈관 확장 및 혈류를 증가시키고, 치은 조직 재생을 촉진하고, 치아, 입 및 관련 부위의 뼈 구조에서 골형성을 촉진하고, 구강 병원체와 관련된 전신 질환을 치료하고, 구강 표면에 약한 직류 전기를 비-침습적으로 인가하여 기타 치주 및 구강 질환을 치료한다.

일부 경우에는, 치과 시술이 세균막에서 발견되는 구강 박테리아 군체를 파괴하고 박테리아를 혈류로 도입하여 균혈증 및 기타 감염을 일으킬 수 있다. 치과 시술을 수행하기 직전에, 본 발명에 따른 마우스피스를 사용하는 것이 바람직할 수 있음이 추가로 고려된다. 본 발명에 따른 치료 장치(10)는 집에서 또는 치과 진료실에서 환자에 의해 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 치은 위와 치은 아래 모두 환자의 구강에 있는 살아있는 박테리아를 시술 전에 감소시킬 수 있으며, 균혈증 및 기타 감염의 위험을 줄일 수 있다. 예를 들어, 제한 없이, 치료 장치(10)는 환자의 혈류 내로 박테리아를 도입할 위험을 줄이기 위해, 치과 진료실에서 치과 예방 또는 스케일링 및 치근 플래닝 시술 이전에 이용될 수 있다.

치료 장치(10)는 또한 추출 후 또는 이식 후 감염 예방을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 시나리오에 대한 감염 예방으로서 임상 절차 이후에 사용될 수 있다.

세균막 감소 및 예방을 위한 이러한 치료는 급성 세균막-기반 문제의 경우 3 내지 6주 동안 매일 반복하거나, 만성 세균막 문제의 경우 지속적으로 일주일에 한 번 이상 반복할 수 있다.

임플란트 주위염의 치료 및/또는 예방

임플란트 주위염은 일반적으로 임플란트 식립 후, 치과 임플란트와의 물리적 접촉, 둘러싸는 주변, 또는 그 부근에서 발생하는 구강 조직의 염증이다. 이러한 염증은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 감소되거나 예방될 수 있다. 본 방법은 치과 임플란트 식립 또는 교체의 치과 임플란트 수술 전 및/또는 후에 수행될 수 있다.

임플란트 주위염의 가능성을 감소시키는 방법은 치과 임플란트가 부분적으로 또는 전체적으로 식립되거나 교체되기 전에, 향후 임플란트의 구강 부위 또는 그 근처 치은 조직에 전류를 인가하거나 유도하는 것을 포함한다. 전류가 구강 조직 전반에 걸쳐 분포될 수 있지만, 적어도 6mA, 보다 바람직하게는 적어도 대략 50mA(바람직하게는 300mA 이하)의 전류가 향후 임플란트의 미리 결정된 구강 부위 또는 그 근처 치은 조직에 전달된다. 수술 전 치료 요법은 임플란트 수술 전 1일 내지 14일 동안, 하루에 약 20분의 전기 자극으로 구성될 수 있다.

임플란트 주위염(아직 시작되지 않은 경우) 또는 임플란트 주위염(이미 시작된 경우)의 가능성을 감소시키는 방법은 치과 임플란트가 부분적으로 또는 전체적으로 식립되거나 교체된 후에, 임플란트의 구강 부위 또는 그 근처 치은 조직에 전류를 인가하거나 유도하는 것을 포함한다. 전류가 구강 조직 전반에 걸쳐 분포될 수 있지만, 적어도 6mA, 보다 바람직하게는 적어도 약 50mA(바람직하게는 300mA 이하)의 전류가 임플란트의 미리 결정된 구강 부위 또는 그 근처 치은 조직에 전달된다. 수술 후 치료 요법은 치과 임플란트 수술 후 1일 내지 14일 동안, 또는 원하는 염증 감소가 나타날 때까지, 하루에 약 20분의 전기 자극으로 구성될 수 있다.

수술전 및 수술후 방법이 명확성을 위해 별도로 설명되었지만, 특정 환자 또는 마우스피스 사용자를 위해 둘 중 하나 또는 (바람직하게는) 두 가지 방법 모두가 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

이온토포레시스/역-이온토포레시스

전기장 내에서 하전된 분자의 수송 및 이동은 지속적인 구동력에 의존하기 때문에, 이온토포레시스 및 역-이온토포레시스 시스템은 일반적으로 DC 자극에 의존하며, 이는 이온의 이동을 유도하기 위해 중단되지 않은 단방향, 단상 전류를 제공한다. 연속적인 DC 자극과 유사한 이온의 이동을 유도하기 위해, 일련의 단방향, 단상 전류가 일정한 간격으로 짧은 시간 동안 전달되는 펄스형 DC 전류를 사용할 수 있다.

2상인 AC 자극은 대칭 2상 파형이 사용될 때, 각각의 방향에서 동일한 순 전하 변위로 인해 이온의 이동을 유도하는 능력이 더 제한적일 수 있다. 그러나, AC 자극은 이온의 이동을 초래할 수 있는 하나의 위상에서 더 큰 순 전하를 생성하는 비대칭 및 불균형 파형과 함께 사용될 수 있다. 0보다 큰 순 전하를 초래하는 비대칭 및 불균형 2상 전류는 정의상 DC 전류로 간주된다는 점에 유의해야 한다. 유사하게, "DC 오프셋"을 갖는 대칭 2상 AC 전류는 2상 AC 성분 없이, DC 전류와 동일한 단방향 단상 전류를 초래하는 순(net) 효과를 갖는다.

본 발명에 따른 방법은 다양한 전극, 하전 분자, 자극 매개변수, 및 잠재적 애플리케이션을 사용하여 채용될 수 있으며, 특정 치료 목표를 달성할 수 있는 시스템 및 제어 요소의 높은 수준의 잠재적 조합이 존재한다. 치료 목표 및 일련의 안전 제한이 주어지면, 임의의 주어진 실시예는 설명된 범위 내에서 하나 이상의 시스템 및 제어 요소의 작동 특성을 변경하여, 환자 안전을 보존 및/또는 향상시키면서, 최적의 치료 전달이 달성될 수 있도록 할 수 있다.

비록 복수의 전극이 동시에 그리고 함께 또는 연속적으로 사용될 수 있지만, 구강 조직 또는 점액의 적어도 일부를 포함하는 전기 회로를 완성하려면, 최소한 적어도 하나의 전극(접지/어스가 제2 전극으로 작동함)이 필요하고, 바람직하게는 적어도 한 쌍의 별개의(discrete) 전극이 필요하다. 각 전극의 전기 극성은 전달 또는 치료를 개선하기 위해 치료 중 또는 치료 사이에 변경될 수 있다.

치료 용도에 기초하여, 전극 구성은 (i) 활성 전극이 표적 영역에 위치하고 비활성 전극이 비치료 영역(예를 들어, 손, 손목 또는 발)에 위치하는 모노폴라, (ii) 양쪽 또는 모든 전극이 표적 영역에 위치하는 바이폴라, (iii) 다중 회로의 3개 이상의 전극이 표적 영역 위에 위치하는 멀티폴라일 수 있다. 하나 이상의 전극은 입천장, 혀, 설하 점막, 설 점막, 안면 점막, 및 협측 점막을 포함할 수 있는 경조직 및 연조직 모두를 포함하는, 구강의 임의의 표면 상에 배치되거나, 또는 전기적으로 통신하도록 배치될 수 있다. 하나, 다수 또는 모든 전극은 또한 신체의 외부 표면, 바람직하게는 얼굴, 뺨, 목, 입술 등을 포함하는 머리에 위치할 수 있으며, 전류가 이러한 조직을 통해 구강으로 통과할 수 있도록 한다.

모노폴라 구성을 사용하는 실시예는 핑거 또는 립 클립 형태와 같이 활성 전극으로부터 신체의 원격 위치에 비활성 전극을 위치시키거나, 두 전극 모두가 링 형상이며 표면-접착 패치로서 활성 전극이 비활성 전극으로 둘러싸여 있는 활성 전극을 갖는 동심 기하학적 구조로 위치시킬 수 있다. 바이폴라 구성을 사용하는 실시예는 표적 조직이 전극, 및 하전된 분자가 이동하는 매질/용액 사이에 있어도, 효과적일 수 있다. 이러한 실시예는 비활성 전극이 2개의 활성 전극 사이의 중앙에 위치하는 2x1 전극 구성을 사용할 수도 있다. 바이폴라 구성을 사용하는 실시예는 또한 구강 조직에 국소적으로 배치될 수 있다. 더욱이, 바이폴라 전극 구성을 갖는 실시예가 또한 구체적으로 또는 다른 표적 조직과 동시에 달성될 수 있도록 구상될 수 있다.

멀티폴라 구성을 사용하는 실시예는 하전된 분자의 3차원 이동에 대한 향상된 제어가 달성될 수 있는 방식으로, 활성-비활성 전극의 Nxl 배열(여기서 N은 적어도 3임)의 2개 이상의 활성-비활성 전극 쌍 또는 다중 전극을 사용할 수 있다. 또한, 멀티폴라 구성을 사용하는 실시예는 두번째 쌍의 전극 내에 한 쌍이 있는 두 쌍의 활성-비활성 전극을 이용할 수 있으며, 이러한 구성은 전기장을 생성하는 기능을 함과 동시에, 테트라폴라 생체임피던스 분석기를 생성하여 매질 내에서 표적 조직 및 하전된 분자의 임피던스 변화를 검출하는 기능을 할 수 있다. 이러한 변화의 검출은 원하는 정도의 하전된 분자 전달이 달성되었을 때 치료가 자동으로 중단되도록 자극 매개변수를 조절하거나, 또는 예상된 성능을 유지하기 위해 자극 매개변수를 동적으로 상향 조절하기 위한 제어 루틴으로 이후에 사용될 수 있다.

추가 실시예는 하전된 분자 및/또는 하전 분자가 전달될 매질, 겔, 또는 용액을 포함하는 저장소를 포함할 수 있으며, 이들은 여러 수단에 의해 공급되거나 생성될 수 있다. 결과적으로, 전달될 이온 또는 하전된 분자(들)을 포함하거나 수집되는 하전된 분자를 포함하기 위한 저장소는 선택 사항이다. 저장소를 갖는 실시예는 일회용인 사전 장착된 저장소 또는 사용 전에 채워질 수 있는 저장소를 가질뿐만 아니라, 사용 전에 사전 장착되거나 채워질 수 있고 또한 다중 사용을 위해 다시 장착될 수 있는 저장소를 가질 수 있다. 저장소는 또한 수동으로 보충될 수 있는 생물학적 체액 또는 유체가 하전된 분자가 통과하는 매질로 사용될 수 있도록, 전극에 통합되거나 마우스피스에 의해 수용되거나 지지될 수 있다. 전극에 통합된 저장소의 한 가지 가능한 실시예는 섬유 내에 전하 분자를 포획하고 현장외 분석을 위해 분리될 수 있는 일회용 직조 전기전도성 섬유 전극으로 구성되며; 유사하게, 구조화된 나노물질로 구성된 "케이지"는 매질의 선택적 채널링과 하전된 분자의 직접 포획에 사용될 수 있다.

제제 및 인디케이션 표

본 명세서에 사용된 동전기적 요소는 순 이온 전하를 갖고, 전기 쌍극자로 구성되거나 이를 포함하고, 및/또는 전기장에 의해 분극 가능한 입자 및/또는 유체(또는 이들의 조합)를 참조하는 것으로 이해되어야 한다. 이에 따른 방법을 수행함에 있어서, 동전기적 요소는 전달 방식에 의해 인간의 구강 내로 도입되거나 전달된다. 그 후, 임의의 또는 미리 결정된 시간에, 전기 자극이 본원에 기술된 바와 같이 전달되어, 동전기적 요소의 이동을 야기하고, 이로써 바람직하게는 미리 결정된 제제 또는 화합물을 구강 조직으로부터, 또는 가로질러/내로(across/onto), 흡수, 탈착 또는 흡착하는 것을 유발, 개선 또는 보조적으로 돕게 한다. 위에 표시된 바와 같은 이러한 요소 전달 방법은 구강 세척제, 로젠지, 페이스트, 젤, 치은연하 및/또는 치은내 주사, 설하 및/또는 설내 주사, 구개하 및/또는 구개내 주사, 분무, 유체 점적기 및/또는 구강의 선택된 영역에 선택된 요소를 증착하는 기타 방법을 포함한다.

전술한 것은 본 발명의 원리를 단지 예시적으로 설명한 것으로 간주된다. 또한, 많은 수정 및 변경이 당업자에게 용이하게 일어날 것이기 때문에, 본 발명을 도시되고 설명된 정확한 구성 및 작동으로 제한하는 것은 바람직하지 않다. 바람직한 실시예가 설명되었지만, 세부사항은 청구범위에 의해 설명된 본 발명을 벗어남이 없이 변경될 수 있다.

Claims

인간의 구강 내에 제1 전극을 위치시키는 단계;
상기 구강 내에 제2 전극을 위치시키는 단계;
상기 구강 내에 복수의 동(動)전기적 요소를 배치하는 단계; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전류를 전달하는 단계를 포함하고,
상기 전류는 인간의 구강 조직을 가로질러, 내부로 및 외부로 중 적어도 하나로 상기 동전기적 요소의 이동을 초래하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 동전기적 요소가 이온을 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 동전기적 요소가 하전된 분자를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 동전기적 요소가 하전된 분자 복합체를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 매질에서 상기 동전기적 요소와 함께 현탁된 비-하전 분자를 추가로 포함하는 방법.
사람의 입에 배치하도록 크기 조정되어 구성된 마우스피스;
상기 마우스피스에 의해 지지되는 제1 전극;
상기 마우스피스에 의해 지지되는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 복수의 동전기적 요소들을 포함하고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전달되는 전류는 상기 동전기적 요소들의 적어도 일부의 이동을 초래하는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 동전기적 요소가 이온을 포함하는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 동전기적 요소가 하전된 분자를 포함하는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 동전기적 요소가 하전된 분자 복합체를 포함하는 시스템.
제6항에 있어서, 매질에서 동전기적 요소와 함께 현탁된 비-하전 분자를 추가로 포함하는 시스템.
제10항에 있어서, 상기 매질이 겔을 포함하는 시스템.
제10항에 있어서, 상기 매질이 식이 보충제를 포함하는 시스템.
제12항에 있어서, 상기 식이 보충제가 오레가노 오일을 포함하는 시스템.
제10항에 있어서, 상기 매질이 미백제를 포함하는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 동전기적 요소는 항생제, 프로바이오틱, 프리바이오틱, 항진균제, 마취제, 성장 인자, 화학요법제, 단원자 이온, 단원자 이온복합체, 다원자 이온, 다원자 이온복합체, 과산화수소, 과산화카바마이드, 항바이러스제, 단백질, 아미노산, 펩타이드, 폴리펩타이드, 요소, 항균 효소, 비타민, 미네랄, 인슐린, 니코틴, 살리실산, 살리실산 유도체, 알비톨(당알코올), 아미노당, 당 대체물, 스테로이드, 고전적인 에이코사노이드, 비-고전적인 에이코사노이드, 칸나비노이드 및 글리코사미노글리칸으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 요소를 포함하는 시스템.
사람의 입에 맞도록 크기 조정되어 구성된 마우스피스; 및
컨트롤러에 전기적으로 연결되고 상기 마우스피스에 의해 지지되는 복수의 전극들로서, 각각의 전극은 양극 전극 및 음극 전극 중 하나를 포함하고, 적어도 제1 전극은 상기 마우스피스의 외부 표면에 배치되고, 제2 전극은 상기 마우스피스의 내부 표면에 배치되는, 상기 복수의 전극들;
을 포함하고,
각각의 전극은 상기 마우스피스 상의 임의의 다른 전극과 분리되고 떨어져 있는 상기 컨트롤러에 의해 양극 또는 음극으로 선택적으로 프로그래밍 가능한 장치.
제16항에 있어서, 상기 마우스피스는 인간의 하나 이상의 치아를 수용하도록 구성된 2개의 대향 U자형 채널을 추가로 포함하는 장치.
제17항에 있어서, 각각의 U자형 채널의 외부 표면에 배치된 모든 전극들은 동일한 극성인 장치.
제17항에 있어서, 양쪽 U자형 채널의 외부 표면에 배치된 모든 전극들은 동일한 극성인 장치.
제17항에 있어서, 각각의 U자형 채널의 내부 표면에 배치된 모든 전극들은 동일한 극성인 장치.
제17항에 있어서, 양쪽 U자형 채널의 내부 표면에 배치된 모든 전극들은 동일한 극성인 장치.
제17항에 있어서, 상기 복수의 전극들은 8쌍의 전극들을 포함하는 장치.
제22항에 있어서, 4쌍의 전극들이 각각의 U자형 채널의 표면을 따라 배치되는 장치.
마우스피스의 제1 전극을 인간의 치은 조직의 제1 위치에 위치시키는 단계로서, 치은 조직의 상기 제1 위치는 (a) 제거되고 임플란트로 교체될 치아, (b) 치아가 제거된 빈 치아 소켓, 및 (c) 이전에 식립된 치과 임플란트의 일부 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 둘러싸고;
마우스피스의 제2 전극을 인간의 치은 조직의 제2 위치에 위치시키는 단계로서, 치은 조직의 상기 제2 위치는 (a) 제거되고 임플란트로 교체될 치아, (b) 치아가 제거된 빈 치아 소켓, 및 (c) 이전에 식립된 치과 임플란트의 일부 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 둘러싸고; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 전류를 전달하는 단계;
를 포함하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 제1 전극은 양극 전극과 음극 전극 중 하나를 포함하고, 상기 제2 전극은 양극 전극과 음극 전극 중 다른 하나를 포함하는 방법.
제25항에 있어서, 상기 치은 조직의 제1 위치는 외부 치은 조직과 내부 치은 조직 중 하나를 포함하고, 상기 치은 조직의 제2 위치는 외부 치은 조직과 내부 치은 조직 중 다른 하나를 포함하는 방법.
제26항에 있어서, 상기 외부 치은 조직은 협측 치은 조직, 안면 치은 조직, 및 전정(前庭) 치은 조직으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
제26항에 있어서, 상기 내부 치은 조직이 설측 치은 조직 및 구개 치은 조직으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
제24항에 있어서, 상기 치은 조직의 제1 위치는 외부 치은 조직과 내부 치은 조직으로 이루어진 군으로부터의 하나를 포함하고, 상기 치은 조직의 제2 위치는 외부 치은 조직과 내부 치은 조직으로 이루어진 군으로부터의 다른 하나를 포함하는 방법.
제29항에 있어서, 상기 외부 치은 조직은 협측 치은 조직과 전정 치은 조직으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 내부 치은 조직은 설측 치은 조직과 구개 치은 조직으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
제24항에 있어서, 상기 치은 조직의 제1 위치는 협측 치은 조직과 설측 치은 조직으로 이루어진 군으로부터의 하나를 포함하고, 상기 치은 조직의 제2 위치는 협측 치은 조직과 설측 치은 조직으로 이루어진 군으로부터의 다른 하나를 포함하는 방법.
제24항에 있어서, 치아가 빈 치아 소켓으로부터 의도적으로 제거된 방법.
제24항에 있어서, 치아가 빈 치아 소켓으로부터 우발적으로 제거된 방법.
제24항에 있어서, 제3 전극으로부터 인간의 임의의 다른 구강 조직으로의 전류 전도를 방지하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제3 전극은 상기 제1 전극 및 제2 전극으로부터 전기적으로 분리되는 방법.
제34항에 있어서, 상기 전도를 방지하는 단계는 상기 제3 전극을 인간의 구강 내에 배치하는 것을 자제하는 것을 포함하는 방법.
제34항에 있어서, 상기 전도를 방지하는 단계는 상기 제3 전극을 비활성화하는 단계를 포함하는 방법.
제24항에 있어서, 상기 전류를 전달하는 단계는:
상기 제1 전극 및 제2 전극을 전원 공급 장치에 전기적으로 연결하는 단계; 및
상기 전원 공급 장치가 상기 제1 전극 및 제2 전극 중 하나에 전류를 방전하게 하는 단계;
를 포함하는 방법.