用於檢測症狀性顎行為的裝置的製作方法

2023-05-02 21:22:26

專利名稱：用於檢測症狀性顎行為的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於檢測使用者的症狀性顎行為的裝置，所述裝置包括適合於且意圖 於佩戴在使用者口中的口件，所述口件設有用於電子地接收顎肌信號的至少一個傳感器。
背景技術：
本發明在此特別地涉及用於在早期指示不同形式的所謂磨牙症的裝置，使得能夠 及時地為此適應性調整治療過程。磨牙症是在日間以及夜間期間發生的不自覺或下意識機 能異常，且表現為上下顎的咀嚼表面複合結構之間的靜態或動態接觸，其中發生明顯的神 經肌肉活動。這些接觸不形成正常功能性生理學的部分。在磨牙症方面區分出兩種不同的 類型的症狀性顎行為，即一方面牙齒的咬緊，且另一方面牙齒的磨擦。另外，發生可能或可 能不相關的其他形式的顎行為。特別地旨在降低以上所述形式的磨牙症的裝置在申請人的歐洲專利申請EP 1，706，078中已知。此已知的裝置包括用於接收作為可能發生磨牙症的指示的神經顎肌信 號的傳感器。在確定的、選擇地使用者特定的閾值以上，這導致靜電脈衝形式的校正信號， 對顎生成所述校正信號以結束磨牙。此已知的裝置本質上提供了對抗磨牙症的有效方式。然而，發現已知的裝置不總 是對於所有患者同樣有效。這表現為例如在不存在磨牙時發生校正脈衝，或相反地在使用 者正在經歷磨牙時不發生這樣的脈衝。

發明內容
本發明的目的是提供能夠更有效地響應於個體使用者的裝置等。為實現所述目的，在導言中所述類型的裝置具有根據本發明的特徵，該特徵即至 少一個傳感器耦聯到電子處理器件，所述電子處理器件帶有時鐘器件和電子存儲器件，用 於及時檢測所記錄的肌信號且將其以選擇地處理後的形式存儲。本發明在此基於如下認 識，即除可能的症狀性顎行為的其他形式外，磨牙症能夠以不同的形式和程度發生。如果這 樣的顎行為被覺察為是煩擾或有害的，且因此必須減緩，則重要的是，在儘可能最早的階段 精確確定該行為的確切本質，以便能夠為其適應性調整治療過程。作為本發明的結果，由此 能夠通過記錄並存儲一定時間期間內使用者他/她的特定的顎行為用於隨後的分析，來為 各個使用者準備預先(advance)或臨時的(interim)特定診斷。所記錄的肌信號在此能夠以原始形式或預處理後和/或濾波後的形式來存儲。在 兩個形式中，本發明均提供了記錄且存儲較長時期內的顎行為的裝置。基於由此收集到的 數據，能夠根據檢測到的現象的本質做出可靠的診斷。如果需要，則能夠然後為其適應性調 整特定的治療。期望的是，根據本發明的裝置將被使用者容易且快速地接受，使得根據本發 明的裝置將在具體使用者他/她的牙齒發生不可挽回的損害前已經提供了對於顎功能故 障的本質的充分認識，且能夠及時地啟動治療。雖然處理器件能夠本質上選擇地與存儲器件一起在外部-即與口件分開地-應用，但根據本發明的裝置的特定的實施例具有如下的特徵，即口件包括處理器件和電子存 儲器件。該裝置因此以極為緊湊的方式整合在口件內，其中各個使用者特定的參數也能夠 半永久地或永久地在裝置內處理。為限制存儲器件所需的存儲容量，根據本發明的另外的特定實施例具有如下的特 徵，即處理器件包括可編程微處理器，所述可編程微處理器至少在運行期間能夠且適合於 基於能夠編程到其內的程序代碼來診斷所記錄的顎肌信號且以診斷後的形式來存儲該顎 肌信號。因為處理器件由此進行原始肌信號的分析且僅存儲此分析的結果，所以能夠在信 息密度上獲得顯著增加，特別是無需為接收到的信號的不能或幾乎不能從中獲取任何有用 信息的無用部分分配存儲空間。在另外的特定實施例中，根據本發明的裝置具有如下特徵，即處理器件能夠且適 合於基於程序代碼，來至少區分代表從包括牙齒咬緊和牙齒磨擦的組所取的特定顎行為的 顎肌信號，以用於將這些作為事件及時存儲。裝置因此例如能夠及時存儲至少這兩個症狀 發生的強度和規律性程度，以用於隨後由醫療工作者進行評估。所述醫療工作者能夠基於 此來評估隨後是否指示治療和指示何種治療。為限制口件內的功率消耗且為了所檢測的信號的實際上不受限制的處理容量，根 據本發明的裝置的另外的特定實施例具有如下特徵，即至少將存儲器件整合在口件內，且 所述存儲器件能夠選擇地以有線方式耦聯到位於口件外部的處理器件，用於與之進行電子 數據交換。外部的處理器件在此例如能夠包括裝載有合適的分析軟體的個人計算機。為了容納在口件內的電子部件的電源的目的，根據本發明的裝置的另外的特定實 施例具有如下特徵，即口件包括電源器件。這樣的電源例如能夠包括選擇地可再充電電池 (鈕扣電池)。然而，第一另外的特定實施例具有如下的特徵，即電源器件包括至少一個電 化學電池，所述電化學電池能夠且適合於與使用者口內的唾液共同作用，用於由此生成電 源電壓，而第二另外的特定實施例的特徵在於，電源器件包括至少一個電磁耦合構件，所述 電磁耦合構件能夠且適合於截獲外部生成的交變電磁場且將其轉化為電源電壓。在第一情 況中，電源電壓從適合於此目的的且與使用者唾液接觸的電極之間的電化學勢得到，而在 第二情況中，電源電壓由外部提供且通過電磁器件無線地傳輸到裝置。在該兩個情況中，電 源器件均自主地提供連續的電源電壓而不必周期性地更換或(再)充電。替代地，也能夠 使用顎關節的動力學，用於例如通過壓電器件或其他方式由其得到電源電壓。為了萬一存儲器件的存儲容量達到最大值避免裝置的故障並為了總是能夠得到 最近數據，根據本發明的另外的特定實施例具有如下特徵，即存儲器件被組織為電可讀取 FIFO(先入先出)滑動寄存器。如果存儲器件變滿，則最舊的數據將在此自動地讓路，用於 為最近數據提供空間。在此，優選地使用足夠大以覆蓋充分長的時期的存儲器容量，以允許 從所存儲的數據提取出可靠的結論。在另外的特定實施例中，根據本發明的裝置具有如下的特徵，即處理器件能夠且 適合於以具體為約IkHz量級中的一個採樣頻率對接收到的肌信號採樣，且以數位化形式 存儲信號。這樣的數位化的存儲不僅簡化了進一步的電子處理和因此存儲的信號的分析， 而且降低了為此所需的存儲容量。在此應用的採用頻率總是一方面涉及存儲容量和能耗之 間的平衡，另一方面涉及解析度或精度。在另外的特定實施例中，根據本發明的裝置具有如下的特徵，即至少一個傳感器從口件延伸，以及能夠且適合於與使用者的至少一個顎元件共同作用，用於將口件固定在 口內。傳感器因此具有雙重功能，其中固定在一個或多個顎元件上或之間也保證了傳感器 和顎(肌)之間的緊密且固定的接觸。根據本發明的裝置的另一實施例具有如下的特徵，即口件包括至少一個電極，所 述電極能夠耦聯到用於施予電刺激的裝置，且更具體地，所述至少一個傳感器也形成所述 至少一個電極。該裝置因此能夠不僅診斷性地使用，而且能治療性地使用。


現在將基於例示性實施例和相關附圖進一步闡述本發明。在這些附圖中圖1是根據本發明的裝置的例示性實施例的透視圖；圖2示出了處於安裝位置的圖1的裝置；圖3示出了圖1的裝置的前視圖和部分地示意性的表示；和圖4至圖9示出了根據本發明的裝置的裝配的逐個階段。附圖另外僅是示意性的，且不按比例繪製。為清晰起見，特別地一些尺寸可以被誇 大為更大或更小的程度。相應的零件儘可能在附圖中以相同的參考數字來表示。
具體實施例方式根據本發明的裝置的例示性實施例在圖1中示出。該裝置包括意圖於在夜間睡眠 期間和/或甚至在日間一些情況下佩戴在使用者口內的口件1。口件能夠由熱塑性塑料制 造，且能夠然後由使用者以增高的溫度在一定程度上變形為顎的形狀，例如在熱水中，但也 能夠由牙醫或牙科技師由標準口腔正畸材料特別地適配。緊密的配合在此情況中已保證口 件在口內靠著例如使用者下顎的部分的充分固定。一組天線位於口件上，所述天線用作接收代表了咀嚼肌的瞬時活動的神經電磁信 號的傳感器。接收到的電信號通過口件內一組示意性地示出的導電帶3交換，所述口件內 整合有處理單元10。在此例子中，傳感器2包括一組金屬探頭，所述金屬探頭從口件1延 伸，且允許例如利用鑷子或用於鉤繞住一個或多個顎元件21、22或鉤在一個或多個顎元件 21、22之間的其他工具來變形，如在圖2中示出。因此在任何情況下保證了帶有傳感器2的 口件1在口內的固定，這對於利用傳感器2獲得的信號的完整性和一致性是重要的。根據本發明，處理單元10耦聯到時鐘器件11和電可讀寫存儲器件12。在此例子 中，存儲器件和時鐘器件與處理器件10分開地示出，但將顯見的是，以目前的半導體技術， 這些零件的一些或甚至全部也能夠容納在共用的集成電路內，使得口件將僅包括一個外來 部件。電源器件13為電子部件10至12提供電源。所述電源裝置能夠通過選擇地可再 充電電池形成，其中為緊湊性起見，有利地使用平坦鈕扣電池形式。但是，替代地或附加地， 電源器件也能夠包括天線，使用所述天線能夠截獲外部生成的交變電磁場且將其轉化為合 適的電源電壓，或使用一組電極的溼化學原電池，所述電極與使用者的唾液組合產生用作 部件10至13的電源的電化學勢。這兩種後面的選擇提供的優點是，部件10至13不要求 使用可更換電池作為其電源，且能夠澆鑄或以密封防溼方式的另外方式整合在口件的材料 內。
裝置在夜間睡眠前由使用者插入，且隨後在夜間連續地記錄顎肌活動，所述顎肌 活動得自利用傳感器接收的來自咀嚼肌的肌電(EMG)信號。在此，使用大約至少IkHz的相 對高的採樣頻率，裝置能夠將檢測到的EMG信號以高精度存儲在相關的頻率範圍內。因此， 基本上不損失有用信息。如果需要，則口件也能夠在日間佩戴，以便也能夠獲得對清醒狀態 中的使用者的顎行為的認識。原理上，根據本發明的裝置檢測靈敏度閾值以上的所有EMG信號；並非特定地檢 測咀嚼肌的EMG信號，而是也包括所有活動肌肉的EMG信號。不同的肌肉組的信號具有其特 定頻率範圍內的峰值。很多肌肉，例如臂部和頸部的那些肌肉，的峰值在低於IOOHz的頻率 範圍內。咀嚼肌具有略微更高的最大值，即在大約90至150Hz之間。通過基於此來濾波， 根據本發明的裝置能夠區分且檢測特定的症狀性肌行為，且被優化以從其他肌肉的信號中 檢測出來自咀嚼肌的信號。這增加了裝置的診斷能力。一個結果例如是，裝置能夠設計為 使得當使用者例如轉動頭部或移動臂部時，該裝置產生很少的信號或不產生信號，但相反 地，當顎放置或夾緊在彼此上時，產生較多信號。這也使得可以將傳感器布置在距離被測量 肌肉一定距離處。鑑於得到時鐘器件的支持，這些信號被及時存儲在裝置的存儲器12內，且因此至 少臨時被存儲。在此能夠使用如直接接收時那樣的原始數據的存儲，雖然為了節約存儲空 間，在此例子中處理單元10包括微處理器，該微處理器裝載有合適軟體，能夠對接收到的 信號進行分析，且僅存儲特別地由此識別的症狀性顎行為的強度和發生率。這些數據隨後 能夠被讀取以被專家解釋，選擇地得到另外軟體的支持。存儲器12作為FIFO(先入先出)滑動寄存器被處理單元訪問，使得萬一存儲容 量證實不足以存儲所有數據時，最舊的數據總是為最近數據騰出空位。這實現了使以的裝置的口件在此情況中包括外殼31，所述外殼31內具有處理器件、時鐘器件和外圍存儲 器，如在上文中所述，連同電源和數據/電源連接器或無線接口(未示出)。另外，此部分包 括在其每側上延伸的兩個傳感器2等其他部件。外殼13由相對形狀保持的生物相容塑料 製造。在此有利地使用有限數量的標準尺寸，所述標準尺寸近似使用者的顎的尺寸。為裝配在使用者的顎40上，口件包括內殼32，見圖5，所述內殼32使用可固化的 雙成分膏體30布置以適合使用者的上齒40的尺寸。為此目的，將充足量的膏體30塗敷在 外殼31內，見圖5，且牢固地壓靠使用者的上齒30，見圖6。粘性的膏體將在此根據使用者 的牙齒形狀精確地固結。在移除且固化後，外殼32由此形成，見圖10，所述外殼32至少基本上緊密配合地 連接到使用者的牙齒上。此精確配合提供了緊密的配合，以此使口件31、32保持為牢固地 固定在使用者的上顎40上，而無需另外的錨定器件，見圖8。作為雙成分膏體的替代，使用者也能夠將類似的其他材料用於此目的，特別是永 久性可熱變形的熱塑性塑料和其他可變形材料，所述材料在選擇地可見光、輻射的影響下 或以其他方式固化，以呈現永久的形狀。傳感器2另外地在此例子中形成且定向，使得當口件31、32裝配到牙齒40上時， 傳感器2精確地位於緊靠使用者的顎40的正確的位置，見圖9。在此位置可再現地檢測具 有充分高的信噪比的合適的肌電信號。在傳感器2內的彈性卷33在此在意圖的位置上提 供額外的彈簧壓力，且由此增強在該位置的機械接觸。雖然本發明已在上文中參考僅單個例示性實施例進一步闡述，但將顯見的是，本 發明並非限制於此。相反，不偏離本發明的範圍的許多變化和實施例對於本領域一般技術 人員仍是可以的。收集到的數據因此能夠選擇性地用作在後期為使用者精確地適應性調整治療的 參數，選擇性地得到校正裝置的支持。使用者例如能夠在此設想為總是僅在60分鐘之後而 非在另外更多或更少的標準時段之後入睡。在此情況中，稍後能夠相應地啟動治療性處理。進一步，可基於測量到的信號生成信號，所述信號指示是否存在磨牙症行為或另 外的疾病，例如呼吸暫停，且使用此信號激活照相機/攝像機記錄或喚醒使用者，以便避免 潛在的危險情況。在例示性實施例中使用電纜連接到外部處理器件，以對裝置進行讀取和/或編 程。然而，也能夠替代地基於選擇性地標準化數據傳輸協議例如藍牙、WiFi等使用無線偶聯。
權利要求
1.一種用於檢測使用者的症狀性顎行為的裝置，包括適合於且意圖於佩戴在使用者口 內的口件，所述口件設有至少一個傳感器，用於電子地接收顎肌信號，其特徵在於，所述至 少一個傳感器偶聯到電子處理器件，且設有電子存儲器件，用於在時間跨度期間檢測記錄 的肌信號且及時以選擇性地處理後的形式對其進行存儲。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述口件包括所述處理器件和所述電子 存儲器件。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，所述處理器件包括可編程微處理器， 所述可編程微處理器至少在運行期間能夠且適合於基於能夠編程到其內的程序代碼來診 斷記錄的顎肌信號且將其以診斷後的形式存儲。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述處理器件能夠且適合於基於程序代 碼來至少區分代表從包括牙齒咬緊和牙齒磨擦的組所取的特定顎行為的顎肌信號，以用於 將這些作為事件及時存儲。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，至少所述存儲器件被整合到口件內，且能 夠選擇性地以有線方式偶聯到位於口件外部的處理器件，用於與其交換電子數據。
6.根據前述權利要求中一項或多項所述的裝置，其特徵在於，所述口件包括電源器件。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述電源器件包括至少一個電化學電池， 所述電化學電池能夠且適合於與使用者口中的唾液共同作用，以用於由此生成電源電壓。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述電源器件包括至少一個電磁耦聯構 件，所述電磁耦聯構件能夠且適合於截獲外部生成的交變電磁場且將其轉化為電源電壓。
9.根據前述權利要求中一項或多項所述的裝置，其特徵在於，所述存儲器件組織為電 可讀取FIFO (先入先出)滑動寄存器。
10.根據前述權利要求中一項或多項所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個傳感器從 口件延伸，以及能夠且適合於與使用者的至少一個顎元件共同作用，用於將口件固定在口 內。
11.根據前述權利要求中一項或多項所述的裝置，其特徵在於，所述處理器件能夠且適 合於以具體為約IkHZ量級中的一個採樣頻率對接收到的肌信號採樣，且以數位化形式存儲信號。
12.根據前述權利要求中一項或多項所述的裝置，其特徵在於，所述口件包括至少一個 電極，所述電極能夠偶聯到用於施予電刺激的裝置。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個傳感器也形成所述至少 一個電極。
全文摘要
一種用於檢測使用者的症狀性顎行為的裝置，包括佩戴在使用者口內的口件(1)。口件設有至少一個傳感器(2)，用於電子地接收顎肌信號。該至少一個傳感器在此偶聯到帶有時鐘器件(11)和電子存儲器件(12)的電子處理器件(10)，以用於及時檢測所記錄的肌信號且將其以選擇性地處理後的形式進行存儲。
文檔編號A61B5/00GK102065745SQ200880113457
公開日2011年5月18日 申請日期2008年9月10日 優先權日2007年9月10日
發明者保羅·萬凱默納德, 約斯特·韋爾東克 申請人:布魯克斯技術有限公司