WO2005089862A1 - Vorrichtung für die submentale elektrostimulation der suprahyoidalen muskulatur - Google Patents

Vorrichtung für die submentale elektrostimulation der suprahyoidalen muskulatur Download PDF

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Ulrich Redweiks
Armin Frankenhauser
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Ulrich Redweiks
Armin Frankenhauser
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Definitions

  • the invention relates to a device provided for submental electrostimulation of the suprahyoid muscles on the floor of the mouth with an electrode which saves a tongue band and which can be positioned below the tongue on the mucous membrane covering the floor of the mouth, the underside facing the floor of the mouth being adapted at least in sections to the contour of the floor of the mouth.
  • the slackening of the tongue and floor muscles can lead to a complete occlusion of the respiratory tract and the resulting breathing interruptions (obstructive sleep apnea).
  • the respiratory arrest can last longer than a minute before the affected person wakes up early. Since such breathing interruptions can occur several hundred times in one night, no deep sleep phase is reached and the body does not receive an adequate supply of oxygen.
  • Two electrodes transmit impulses to the nerve tract. These have the effect that the intended muscles in the tongue and floor of the mouth are stimulated and built up and strengthened through continuous training. The application during the day stimulates the muscle tissue. This strengthens the muscles and supports the tongue so that the airways are kept clear.
  • a generic device is known for example from DE 101 44 957 C 2.
  • the device described therein has an electrode, which is built on a molded body made of plastic, which is formed in one piece and represents a negative shape of the anatomical shape of the floor of the mouth. This is intended to ensure that the electrode lies flat against the floor of the mouth without any additional contact pressure.
  • the electrode is U-shaped and encloses the tongue strap between the legs.
  • a disadvantage of the known devices is the production of a negative mold, which in practice is associated with a relatively high outlay. In particular, even slight tolerance deviations lead to a lack of support and thus to insufficient contacting of the electrode. Furthermore, because of the shape, temporary changes in the contour of the floor of the mouth, for example due to swelling or inflammation of the floor of the mouth, cannot be compensated for, so that the device is often not used optimally when the use of the device is particularly desirable. Furthermore, the device does not allow partial electrical stimulation.
  • the invention has for its object to significantly improve the efficiency of a device provided for the submental electrostimulation of the suprahyoid muscles on the floor of the mouth.
  • the possible uses are to be expanded.
  • a device in which the electrode has at least two regions which are connected to one another and are electrically insulated from one another by means of a holding element, the holding element being designed to be adjustable.
  • the use of the device can therefore be used optimally, particularly in the case of rhinitis and the associated obstruction of nasal breathing.
  • manufacturing tolerances can be compensated for in this way and the manufacturing effort can be reduced.
  • the areas can be defined in different relative positions.
  • the user can adapt to the respective circumstances with little effort, in order in this way to achieve an individual optimization of the efficiency and thus a functional position adapted for him.
  • the areas can be individually adapted to the patient.
  • the holding element consists at least in sections of a memory metal which is designed such that the body temperature leads to softening or easy plastic deformability, so that the devices are optimally adapted to the floor of the mouth can be.
  • damage to the device outside the oral cavity is avoided because the properties of the holding element at ambient temperature have a high load-bearing capacity in relation to external force introductions.
  • a preset shape can easily be reproduced by setting a corresponding predetermined temperature.
  • the holding element is designed to be plastically deformable. In this way, a permanent adjustment, for example also by the doctor, can be carried out and the efficiency can therefore be increased.
  • the holding element is made of an electrically non-conductive material.
  • the two areas can be electrically isolated from one another with little effort, so that independent stimulus initiation is made possible.
  • the stimulus strengths can be varied and targeted treatment of individual areas can be carried out.
  • the electrode can be modularly expanded by adding individual areas.
  • the effective electrode area can be expanded as necessary by means of extension elements, on the one hand to enable simple adaptation to the individual conditions in the patient's mouth, and on the other hand to gradually extend the treatment to larger areas and thus to enable specific areas to be strengthened in accordance with a predetermined sequence.
  • FIG. 1 shows a plan view of a device according to the invention
  • 2 shows a representation of the device shown in FIG. 1, cut along the line II-II.
  • FIG. 1 shows a top view of a device 1 provided for the electrostimulation of the palate, tongue or floor muscles.
  • An electrode 3 of the device 1 which saves a tongue band 2, can be seen, which is positioned below a tongue 4 on a mucous membrane, not shown, which covers a mouth bottom 5.
  • the underside of the electrode 3 facing the mouth bottom 5 is adapted to the contour of the mouth bottom 5 and has two mirror-symmetrical regions 7, 8 which are connected to one another by means of a holding element 6 and are electrically insulated from one another.
  • the holding element 6 is designed to be adjustable as a sliding connection in such a way that the relative position of the regions 7, 8 is variably adjustable.
  • the holding element 6 is elastically deformable, in order to ensure not only the comfort for the patient but also a secure electrical connection of the electrode 3 under different conditions.
  • FIG. 2 shows a representation of the device 1 cut along the line II-II.
  • Two parts 1 a, 1 b of the device 1 extend between the outer teeth 11, which are encompassed by the device 1, and thereby provide reliable positioning allow the device 1.
  • the device 1 is connected to the electrodes 3 arranged on the underside and thus facing the floor of the mouth 5.
  • the two parts 1a, 1b of the device 1 and the respective areas 7, 8 of the electrode 3 are only mechanically connected by the holding element 6, so that the tongue band, not shown further, is left out.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine für die submentale Elektrostimulation der Gaumen-, Zungen- oder Mundbodenmuskulatur vorgesehene Vorrichtung (1). Die Vorrichtung (1) hat eine ein Zungenbändchen (2) aussparenden Elektrode (3), die unterhalb einer Zunge (4) auf einer einen Mundboden (5) bedeckenden Schleimhaut positioniert ist. Hierzu ist die dem Mundboden (5) zugewandete Unterseite der Elektrode (3) der Kontur des Mundbodens (5) angepasst und weist zwei mittels eines Halteelementes (6) miteinander verbundene, elektrisch gegeneinan­der isolierte, spiegelsymmetrische Bereiche (7, 8) auf. Zu Ansteuerung der beiden Bereiche (7, 8) der Elektrode (3) sind diese mit jeweils mit einer elektrischen Kontaktierung (9, 10) verbunden. Das Halteelement (6) ist dabei als eine Schiebeverbindung derart einstellbar ausgeführt, dass die relative Position der Bereiche (7, 8) variabel einstellbar ist. Zusätzlich ist das Halteelement (6) elastisch verformbar, um so neben dem Tragekomfort für den Patien­ten auch eine sichere elektrische Verbindung der Elektrode (3) bei unterschiedlichen Bedin­gungen sicherzustellen.

Description

Vorrichtung für die submentale Elektrostimulation der suprahyoidalen Muskulatur
Die Erfindung betrifft eine für die submentale Elektrostimulation der suprahyoidalen Muskulatur am Mundboden vorgesehene Vorrichtung mit einer ein Zungenbändchen aussparenden Elektrode, die unterhalb der Zunge auf der den Mundboden bedeckenden Schleimhaut positionierbar ist, wobei die dem Mundboden zugewandte Unterseite zumindest abschnittsweise der Kontur des Mundbodens angepasst ist.
Viele Menschen leiden an einer unbehandelten Schlafstörung durch Schnarchen und sogar Atemaussetzer (Apnoen), die insbesondere im Nasen- oder im Rachenraum durch eine Einengung der Atemwege entsteht. Diese Einengung der Atemwege wird meistens durch eine Erschlaffung der Gaumen-, Zungen- und Mundbodenmuskulatur bedingt. Durch diesen Eng- pass entsteht beim Einatmen eine Beschleunigung der Luft, wodurch eine Vibration der Rachenweichteile entsteht und damit das Schnarchgeräusch ausgelöst wird.
Die Erschlaffung der Zungen- und Mundbodenmuskulatur kann zu einem vollständigen Ver- schluss der Atemwege und daraus resultierenden Atemaussetzern (obstruktive Schlafapnoe) führen. Der Atemstillstand kann länger als eine Minute andauern, bevor der Betroffene kurz- zeitig aufwacht. Da solche Atemaussetzer mehrere hundertmal in einer Nacht auftreten können, wird keine Tiefschlafphase erreicht und der Körper erhält keine ausreichende Sauerstoffzufuhr.
Durch zwei Elektroden werden Impulse auf die Nervenbahn übertragen. Diese bewirken, dass die beabsichtigte Muskulatur im Zungen- und Mundbodenbereich stimuliert und durch kontinuierliches Training aufgebaut und gekräftigt wird. Die Anwendung während des Tages bewirkt die Anregung des Muskelgewebes. Dadurch wird die Muskulatur gekräftigt und die Zunge gestützt, so dass die Atemwege freigehalten werden.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 101 44 957 C 2 bekannt. Die darin beschriebene Vorrichtung besitzt eine Elektrode, die auf einem Formkörper aus Kunststoff aufbaut, der einstückig ausgebildet ist und eine Negativform der anatomischen Form des Mundbodens darstellt. Dadurch soll erreicht werden, dass die Elektrode ohne zu- sätzlichen Anpressdruck flächig gegen den Mundboden anliegt. Die Elektrode ist dabei U- förmig ausgebildet und schließt zwischen den Schenkeln das Zungenbändchen ein.
Weitere gattungsgemäße Vorrichtungen sind auch aus der US 66 18 627 B 2, der US 57 92 067 A sowie der US 51 90 053 A bekannt.
Als nachteilig erweist sich bei den bekannten Vorrichtungen die Herstellung einer Negativform, welche in der Praxis mit relativ hohem Aufwand verbunden ist. Insbesondere führen dabei bereits geringfügige Toleranzabweichungen zu einer mangelnden Auflage und damit zu einer unzureichenden Kontaktierung der Elektrode. Weiterhin können aufgrund der Form- gebung vorübergehende Veränderungen der Kontur des Mundbodens, beispielsweise durch eine Schwellung oder Entzündung des Mundbodens, nicht ausgeglichen werden, so dass oftmals genau dann, wenn der Einsatz der Vorrichtung besonders wünschenswert wäre, die Vorrichtung nicht optimal eingesetzt wird. Weiterhin gestattet die Vorrichtung keine partielle Elektrostimulation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad einer für die submentale Elektrostimulation der suprahyoidalen Muskulatur am Mundboden vorgesehene Vorrichtung wesentlich zu verbessern. Insbesondere sollen dabei die Einsatzmöglichkeiten erweitert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung. Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung vorgesehen, bei der die Elektrode zumindest zwei mittels eines Halteelementes miteinander verbundene, elektrisch gegeneinander isolierte Bereiche aufweist, wobei das Halteelement einstellbar ausgeführt ist.
Hierdurch wird zum einen eine wesentlich bessere Anpassung der Elektrode an den Mundboden mittels des einstellbaren Halteelementes erreicht, indem vorübergehende Änderungen, beispielsweise Schwellungen, ausgeglichen werden können. Der Einsatz der Vorrichtung wird daher insbesondere bei Rhinitis und der damit verbundenen Behinderung der Na- senatmung optimal einsetzbar. Zudem können auf diese Weise auch Fertigungstoleranzen ausgeglichen und der Herstellungsaufwand dadurch reduziert werden.
Aufgrund der elektrischen Isolierung der Bereiche gegeneinander wird es zudem erstmals möglich, eine Trennung der Bereiche durch die Sagittalebene zu realisieren, so dass die Ansteuerung der Bereiche unabhängig voneinander erfolgen kann. Überraschend hat sich gezeigt, dass die auf diese Weise erzielbaren Behandlungsergebnisse im Vergleich zu den nach dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen wesentlich verbessert sind.
Weiterhin ist dadurch die Zunge frei beweglich und ermöglicht so einen bisher nicht erreich- baren Tragekomfort für den Patienten. Insbesondere führt so der Speichelfluss nicht zu einem für den Patienten unangenehmen Schluckreflex. Vielmehr wird die Vorrichtung im Mundraum in keiner Weise als störend empfunden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Be- reiche in unterschiedlichen relativen Positionen festlegbar. Hierdurch ist für den Benutzer mit geringem Aufwand eine Anpassung an die jeweiligen Umstände vorzunehmen, um auf diese Weise eine individuelle Optimierung des Wirkungsgrades und damit eine für ihn angepasste Funktionsstellung zu erreichen.
Die Bereiche können individuell an den Patienten angepasst werden. Besonders Erfolg versprechend ist es hingegen, wenn die Elektrode genau zwei spiegelsymmetrische Bereiche aufweist, um so eine gleichmäßig Reizeinleitung zu erreichen. Der Behandlungserfolg kann dadurch weiter verbessert werden.
Bei einer anderen ebenfalls besonders praxisgerechten Abwandlung, bei der das Halteele- ment elastisch verformbar ausgeführt ist, wird eine Anpassung an die Beschaffenheit des Mundraumes ohne, dass der Patienten eine Einstellung vornehmen muss, erreicht, indem das Halteelement eine elastische Verformbarkeit und damit eine selbsttätige Anpassung gestattet.
Hierzu ist es auch besonders günstig, wenn das Halteelement zumindest abschnittsweise aus einem Memory-Metall besteht, welches derart ausgelegt ist, dass die Körpertemperatur zu einer Erweichung bzw. zu einer leichten plastischen Verformbarkeit führt, so dass eine optimale Anpassung der Vorrichtungen an den Mundboden erreicht werden kann. Zugleich wird eine Beschädigung der Vorrichtung außerhalb des Mundraumes vermieden, weil die Eigenschaften des Halteelementes bei Umgebungstemperatur eine hohe Belastbarkeit gegenüber äußeren Krafteinleitungen aufweisen. Eine voreingestellte Formgebung ist dabei durch Einstellen einer entsprechenden vorbestimmten Temperatur problemlos reproduzierbar.
Nach einer anderen, ebenfalls besonders günstigen Ausgestaltung ist das Halteelement plastisch verformbar ausgeführt. Hierdurch kann eine dauerhafte Anpassung, beispielsweise auch durch den Arzt, vorgenommen und daher der Wirkungsgrad erhöht werden.
Eine andere ebenfalls besonders praxisgerechte Weiterbildung wird dadurch erreicht, dass das Halteelement aus einem elektrisch nicht leitenden Material hergestellt ist. Hierdurch können die beiden Bereiche mit geringem Aufwand elektrisch gegeneinander isoliert werden, so dass eine unabhängige Reizeinleitung ermöglicht wird. Aufgrund einer vorangehenden Diagnose können so die Reizstärken variiert und eine gezielte Behandlung einzelner Berei- ehe vorgenommen werden.
Eine weitere ebenso Erfolg versprechende Abwandlung wird dann erreicht, wenn die Elektrode durch Hinzufügen einzelner Bereiche modular erweiterbar ist. Hierdurch kann die wirksame Elektrodenfläche durch Erweiterungselemente Bedarfsweise erweitert werden um so einerseits eine einfache Anpassung an die individuellen Gegebenheiten im Mundraum des Patienten zu ermöglichen, andererseits die Behandlung schrittweise auf größere Bereiche auszudehnen und dadurch eine gezielte Stärkung verschiedener Bereiche entsprechend einer vorgegebenen Abfolge zu ermöglichen.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig.1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung; Fig.2 eine entlang der Linie ll-ll geschnittene Darstellung der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung.
Figur 1 zeigt eine für die Elektrostimulation der Gaumen-, Zungen- oder Mundbodenmusku- latur vorgesehene Vorrichtung 1 in einer Draufsicht. Zu erkennen ist eine ein Zungenbänd- chen 2 aussparenden Elektrode 3 der Vorrichtung 1 , die unterhalb einer Zunge 4 auf einer einen Mundboden 5 bedeckenden, nicht weiter dargestellten Schleimhaut positioniert ist. Hierzu ist die dem Mundboden 5 zugewandete Unterseite der Elektrode 3 der Kontur des Mundbodens 5 angepasst und weist zwei mittels eines Halteelementes 6 miteinander ver- bundene, elektrisch gegeneinander isolierte, spiegelsymmetrische Bereiche 7, 8 auf. Zu AnSteuerung der beiden Bereiche 7, 8 der Elektrode 3 sind diese mit jeweils mit einer elektrischen Kontaktierung 9, 10 verbunden. Das Halteelement 6 ist dabei als eine Schiebeverbindung derart einstellbar ausgeführt, dass die relative Position der Bereiche 7, 8 variabel einstellbar ist. Zusätzlich ist das Halteelement 6 elastisch verformbar, um so neben dem Trage- komfort für den Patienten auch eine sichere elektrische Verbindung der Elektrode 3 bei unterschiedlichen Bedingungen sicherzustellen.
Ergänzend zeigt Figur 2 noch eine entlang der Linie ll-ll geschnittene Darstellung der Vorrichtung 1. Zwei Teile 1 a, 1 b der Vorrichtung 1 erstrecken sich zwischen den äußeren Zäh- nen 11 , die von der Vorrichtung 1 umgriffen werden und dadurch eine zuverlässige Positionierung der Vorrichtung 1 gestatten. Die Vorrichtung 1 ist mit der unterseitig angeordneten und damit dem Mundboden 5 zugewandten Elektroden 3 verbunden. Die beiden Teile 1a, 1 b der Vorrichtung 1 sowie die jeweiligen Bereiche 7, 8 der Elektrode 3 sind lediglich durch das Halteelement 6 mechanisch verbunden, so dass das nicht weiter gezeigte Zungenbändchen ausgespart ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Eine für die Elektrostimulation der Gaumen-, Zungen- oder Mundbodenmuskulatur vorgesehene Vorrichtung (1) mit einer ein Zungenbändchen aussparenden Elektrode (3), die unterhalb der Zunge (4) auf der den Mundboden (5) bedeckenden Schleimhaut positionierbar ist, wobei die dem Mundboden (5) zugewandete Unterseite zumindest abschnittsweise der Kontur des Mundbodens (5) angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3) zumindest zwei mittels eines Halteelementes (6) miteinander verbundene, elektrisch gegeneinander isolierte Bereiche (7, 8) aufweist, wobei das Halteelement (6) einstellbar ausgeführt ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche (7, 8) in unterschiedlichen relativen Positionen festlegbar sind.
3. Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die E- lektrode (3) genau zwei spiegelsymmetrische Bereiche (7, 8) aufweist.
4. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) elastisch verformbar ausgeführt ist.
5. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) zumindest abschnittsweise aus einem Memory-Metall besteht.
6. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) plastisch verformbar ausgeführt ist.
7. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) aus einem elektrisch nicht leitenden Material hergestellt ist.
8. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3) durch Hinzufügen einzelner Bereiche modular erweiterbar ist.
PCT/DE2005/000449 2004-03-17 2005-03-10 Vorrichtung für die submentale elektrostimulation der suprahyoidalen muskulatur WO2005089862A1 (de)

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