(57)【要約】【課題】歯ぎしりとそれによる悪影響を回避するかまたは少なくとも大幅に緩和する。【解決手段】歯ぎしり防止具は、使用者の口の中に受け入れるように意図された保持部（１）を含み、該保持部は、電子バイオフィードバック・システムの少なくとも一部を含む。該バイオフィードバック・システムは、電気的筋肉信号に感応性であるとともに制御ユニットに連結された少なくとも１つの信号センサー（２）を含む。該制御ユニットは、所定の閾値を超える筋肉信号が検知されたときに、電極（２）によって矯正刺激を生成するように設計され構成されている。本明細書におけるバイオフィードバック・システムには、閾値を個々に調節し記憶するための手段が設けられている。【選択図】図１
2008503313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の口の中に受け入れるように意図された保持部を含む歯ぎしり防止具であって、該保持部は、電子バイオフィードバック・システムの少なくとも一部を含み、該バイオフィードバック・システムは、電気的筋肉信号に感応性であるとともに制御ユニットに連結された少なくとも１つの信号センサーを含み、該制御ユニットは、所定の閾値を超える筋肉信号が検知されたときに、電極によって矯正刺激を生成するように設計され構成されている歯ぎしり防止具において、
前記バイオフィードバック・システムには、閾値を調節し記憶するための手段が設けられていることを特徴とする歯ぎしり防止具。
【請求項２】
前記閾値が、約５ミリボルト〜５０ミリボルトのレベルに調節可能であることを特徴とする、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記バイオフィードバック・システムには、前記器具を、前記信号センサーからの出力信号が閾値信号として記憶される学習モードにするための手段が設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の器具。
【請求項４】
前記少なくとも１つの信号センサーが、第１の周波数領域で第１の筋肉信号を検知し、第２の周波数領域で第２の筋肉信号を検知することが可能でありそのように構成され、前記バイオフィードバック・システムが、周波数領域毎に閾値を有することを特徴とする、請求項１、２または３に記載の器具。
【請求項５】
前記第１および第２の周波数領域がそれぞれ、約１〜２０Ｈｚ、約９０〜６００Ｈｚの周波数範囲にあることを特徴とする、請求項４に記載の器具。
【請求項６】
前記制御ユニットが処理ユニットを含み、該処理ユニットは、休息状態中に測定された筋肉信号の動作平均を決定し、この平均をオフセット値として記憶することが可能でありそのように構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の器具。
【請求項７】
前記処理ユニットが、動作状態において、測定された筋肉信号をオフセット値の分だけ引いて、これを使用可能な信号として前記制御ユニットに提示することが可能でありそのように構成されていることを特徴とする、請求項６に記載の器具。
【請求項８】
前記制御ユニットが、入力信号が前記閾値を超えてから所定の期間が経過した後にのみ制御信号を生成するためのクロック手段を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の器具。
【請求項９】
前記期間が１秒〜５秒の間で調節可能であることを特徴とする、請求項８に記載の器具。
【請求項１０】
前記制御ユニットが、前記閾値にまだ達していない中間期間を除いて、前記閾値を超えている期間の合計を求めることが可能でありそのように構成された加算手段を含むことを特徴とする、請求項８または９に記載の器具。
【請求項１１】
前記保持部が、該保持部に関連付けられた電子的に検知可能な識別値を含むことが可能な電子素子を備え、前記制御装置が、それに連結された保持部の識別値を記録して、それを前記制御装置に記憶された値と比較することができる読取り手段を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の器具。
【請求項１２】
前記電子素子が、少なくとも電子的に読取り可能な、電気抵抗器、コンデンサおよびメモリ回路を含む群から選択されたものであることを特徴とする、請求項１１に記載の器具。
【請求項１３】
前記保持部がケーブルによって前記制御ユニットに接続され、前記電子素子が、前記ケーブルに、特にそのコネクタに統合されることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の口の中に受け入れるように意図された保持部を含む歯ぎしり防止具に関し、該保持部は、電子バイオフィードバック・システムの少なくとも一部を含み、該バイオフィードバック・システムは、電気的筋肉信号に感応性であるとともに制御ユニットに連結された少なくとも１つの信号センサーを含み、該制御ユニットは、所定の閾値を超える筋肉信号が検知されたときに、電極によって矯正刺激を生成するように設計され構成されている。
【０００２】
歯ぎしりは、夜間だけでなく昼間でも起こる不随意または半ば無意識の異常機能であり、下顎と上顎の咀嚼面の合わせ目間での静的または動的接触として現われ、歯ぎしりの際には著しい神経筋活動が起こる。これらの接触は、正常な生理機能の一環をなしていない。また、歯ぎしりは、歯の食いしばりおよび／または摺り合わせとしても知られている。
【０００３】
歯ぎしりは、大抵の場合、抑制された逃走反応から生じるストレスによって引き起こされるものと考えられている。逃走反応は本来、動物だけでなく人間にもある正常な本能的現象である。休息時には、神経系の副交感神経が活発である。衝撃反応によりこの休息が妨げられ、逃走反応が起こる。このとき、神経系の副交感神経から交感神経への急な切替えが起こる。（ノル）アドレナリン、コルチゾール、セロチン（ｓｅｒｏｔｉｎ）などのホルモンおよびフェロモンの影響下で、血液が、逃走反応を促進するために末端に送り込まれる。逃走の試みが成功するか、または危険が去った場合、バランスが神経系の副交感神経に戻り、やがて休息状態が回復される。
【０００４】
高度に文明化された人間はこの逃走反応を抑制することができるにもかかわらず、この本能的行動は未だに人間に残っている。この逃走反応は、例えば、人が約束の場所へ向かう途中で交通渋滞に遭遇したときに起こる。彼／彼女は逃げたくても、逃げられない。この際、逃走反応に関連する全ての身体的現象が起こるが、最終的な逃走反応は行われない。それにもかかわらず、神経系の交感神経は、準備万端の状態にある。このとき、頭頚部の筋肉、特に咀嚼筋が、重要な機能を果たし始める。
【０００５】
咀嚼筋の緊張によって強い咬合動作が起き、それによって、特に、歯と臼歯の痛み、歯周組織の痛み、歯と臼歯の歯根周囲の顎骨の痛み、咀嚼筋の痛み、および顎関節の痛みとして現われうる小さな疼痛刺激が局所的に発生する。これらの疼痛刺激それ自体はほとんど知覚できないが、十分なレベルの疼痛刺激は、抑制された逃走反応とそれに伴う神経系内の切替えをもたらすであろう。次に、この逃走反応によって引き起こされるホルモンの放出により咀嚼筋の緊張が引き起こされ、それ自体が歯ぎしりとして現われる悪循環をもたらす。
【０００６】
歯ぎしりは本来、日常的に受けるストレスに対処する機械的な方法である。この点で、歯ぎしりは無害で、機能的でもある。しかしながら、歯ぎしりが頻繁に起こり過ぎる場合、これは咀嚼力の増大をもたらし、それによって、食事中の意図される通常の咀嚼運動も非常に大きな力で行われるため疼痛刺激が発生し、次に上記の悪循環を引き起こす。このように、ストレスだけでなく、通常の日常の行為でも抑制された逃走反応または歯ぎしりを誘発するであろう。この際、咀嚼力が著しく増大するため、歯ぎしりの結果、歯と臼歯が損傷されることがあり、筋疾患、頭痛および肩／頚の障害さえ生じることがある。やがて顎関節の障害（耳痛と平衡障害に加えて、顎関節のひびなどのいわゆる関節炎惹起性の障害）が生じることもある。患者が、程度の差はあっても、このような様々な不調を感じた場合、歯ぎしりの性質はもはや機能的で無害ではなく、既にむしろ有害になっている。
【０００７】
したがって、歯ぎしりは、人の健康状態に直接的にも間接的にも悪影響を及ぼす。まず、歯ぎしりは、直接それ自体で認識可能な歯の損傷をもたらす。しかしながら、歯ぎしりは、間接的にも、運動器官全体に悪影響を及ぼす。すなわち、筋肉が緊張し、関節に過負荷がかかったりまたは損傷されたりすることがある。さらに、歯ぎしりは、それが引き起こすあらゆる神経的および精神的影響による睡眠の妨げにつながる。本発明による器具は、歯ぎしりとそれによる上記の悪影響を回避するかまたは少なくとも大幅に緩和することを目的としている。
【背景技術】
【０００８】
前文に記載のタイプの器具は、欧州特許第１．１１０．５１８号明細書から知られている。この文献に記載された器具は、口全体に受け入れられる副子の形態の保持部を含む。２つの金属製の固定要素が、副子の上に位置している。これらの固定要素は、一方で、電気的筋肉信号を受信し記録することが可能な信号センサーまたはアンテナとして働く。また、固定要素は、他方で、初期の歯ぎしりが検知されるとすぐに矯正刺激を生成可能である電極としても働く。このことを考慮して、信号センサーおよび電極は、副子に部分的に統合された適切なバイオフィードバック・システムに組み込まれる。例えば使用者の睡眠時に、アンテナが、歯の意図しない非生理学的な活動を検知するとすぐに、この信号が、バイオフィードバック・システムの制御ユニットに生成される。一定の閾値を超えた場合、制御ユニットはパルス発生器を作動させ、この際、該パルス発生器は電気的パルスを生成し、これを電気的刺激として電極によって使用者の顎に送り、その休息状態を回復する。歯ぎしりはこのようにして初期のうちに防がれ、上記の悪影響が回避できる。これによって使用者の歯ぎしりが軽減され、オペラント条件付けの結果として最終的には完全になくなるであろう。また、器具は、別の場合には、特に、既に歯ぎしりに悩まされているが、まだ何の有害な影響も出ていない患者に予防手段として適用することもできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
公知の器具は歯ぎしりを抑える際にそれ自体非常に有効であるが、必ずしも全ての使用者に適していることが分かっているわけではない。特に、慢性の歯ぎしり患者の場合には、器具は時には矯正刺激を全く生成しないか、または比較的遅い時点でしか生成しないことがある。本発明は、より広範囲に使用可能でかつ有効な前文に記載のタイプの器具の改良を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明によれば、前文に記載のタイプの器具は、閾値を調節し記憶するための手段がバイオフィードバック・システムに設けられていることを特徴とする。信号センサーによって検知された筋活動は、使用者の筋活動を反映する。本発明は、所定の噛締め圧力または顎圧力を生成するために、強く発達した筋肉は発達程度の弱い筋肉より低い筋活動で十分でありうるという洞察に基づくものである。したがって、信号センサーによって検知された信号は、より弱い筋肉の場合よりも、強い筋肉群の場合により低くなる。具体的には、歯ぎしりに悩む使用者は一般に筋肉が強く発達しているため、許容できない顎圧力がかけられていても、公知の器具では時には閾値に達しないことがある。本発明によれば、閾値は器具毎に調節可能であり、それによって上記の場合には閾値は下方に調節され、適切な時点で所望の矯正を送ることができるようにする。他方では、器具が、比較的発達程度の弱い顎の筋肉を有する使用者において予防的用途または他の形で用いられる場合、器具が矯正刺激を早過ぎる段階で送らないように、閾値を逆に上方に調節することができる。このように、本発明による器具は、使用者の具体的な状況に合わせて比較的簡単な方法で個々に調整することができる。
【００１１】
特定の実施形態では、本発明による器具は、閾値が約５ミリボルト〜５０ミリボルトのレベルに調節可能であるという特徴を有する。かかる調節範囲は、個々のケースで使用者の初期の歯ぎしり症状およびさらに進んだ歯ぎしり症状を軽減し、やがては抑えるように、使用者毎の器具の有効な調節を可能にするのに十分であることが分かった。
【００１２】
例えば、電位差計、可変コンデンサまたは他の電子的調節素子を用いて、閾値の調節を実験的に実現することができるが、本発明による器具の好ましい実施形態は、器具を、信号センサーからの出力信号が閾値信号として記憶される学習モードにするための手段がバイオフィードバック・システムに設けられているという特徴を有する。この場合、器具の設定は、少なくとも大部分はソフトウェアによって行われる。器具はこのために学習モードにされ、次に使用者の顎の筋肉の最頻・最大信号レベルを測定し、それに基づいて閾値を設定する。その後、器具は使用できる状態になり、必要に応じて、いつでも比較的簡単にリセットできる。
【００１３】
本発明による器具の他の好ましい実施形態は、少なくとも１つの信号センサーが、第１の周波数領域で第１の筋肉信号を検知し、第２の周波数領域で第２の筋肉信号を検知することが可能でありそのように構成され、バイオフィードバック・システムが、周波数領域毎に閾値を有することを特徴とする。この実施形態は、歯ぎしりがそれ自体２つの異なる形で現われうるという洞察に基づくものである。まず、夜間の睡眠中に主に起こるいわゆる歯の摺り合わせがある。さらに、歯ぎしりは、顎と協働の食いしばりとしても現われる。このような場合、これらの２つのメカニズムのための筋活動の少なくとも大部分が、異なる周波数で測定されることが分かっている。周波数範囲毎に閾値を設定しこの値と筋活動を照合することによって、本発明の好ましい実施形態は、両方の形態の歯ぎしりの治療を提供する。本明細書において、本発明による他の好ましい実施形態は、より具体的には、第１および第２の周波数領域がそれぞれ、約１〜２０Ｈｚ、約９０〜６００Ｈｚの周波数範囲にあることを特徴とする。歯の摺り合わせが特に第１の周波数範囲で測定される一方、食いしばりは特に第２の周波数範囲で検知されることが分かっている。
【００１４】
顎の筋肉は、信号センサーの出力信号としてそれ自体現われる一定の活動を事実上常に示すことが実際に分かっている。特に歯ぎしりの際には、より強い活動により出力信号が増大し、それは介入が必要であるという表示となりうる。したがって、歯ぎしりが起こっているかまたは（まだ）起こっていないかを示すのは、信号の絶対値であるというよりむしろ休息状態と比べた差である。これを有効に識別できるように、本発明による器具の他の特定の実施形態は、制御ユニットが処理ユニットを含み、該処理ユニットは、休息状態中に測定された筋肉信号の動作平均（もしくは移動平均）を決定し、この平均をオフセット値として記憶することが可能でありそのように構成されているという特徴を有する。この場合、平均の休息活動は、個人毎のオフセット値として測定され記憶されうる。その後、測定された筋肉信号を、増大した筋活動があるかどうか確認するためにそれと比較することができる。本明細書における他の特定の実施形態では、器具は、処理ユニットが、動作状態において、測定された筋肉信号をオフセット値の分だけ引いて、これを使用可能な信号として制御ユニットに提示することが可能でありそのように構成されているという特徴を有する。ここで、使用可能な信号は、個々の休息活動に関して個人毎に補正され、それによって、バイオフィードバック・システムによるさらなる処理を、少なくとも高い一様性をもって行うことができる。
【００１５】
器具は時には矯正刺激を送るのが早過ぎることがある；すなわち、状況によって、例えば夢を見ている間、歯ぎしりが必ずしも起こっていないのに高い顎の圧力が一時的に検知されることがあることが分かっている。歯ぎしりは、一定の継続的な顎の圧力によって、かかる徴候とは区別される。これを考慮して、本発明による器具の他の好ましい実施形態は、制御ユニットが、入力信号が前記閾値を超えてから所定の期間が経過した後にのみ制御信号を生成するためのクロック手段を含むという特徴を有する。この場合、器具は閾値を超えてもすぐには反応せず、任意に調節可能な期間が経過した後にのみ反応する。これにより上記の早過ぎる矯正信号が回避されるかまたは少なくともそれらを大幅に軽減することができる。また、このパラメータの個々のばらつきを許容するために、本明細書における他の特定の実施形態は、前記期間が１秒〜５秒の間で調節可能であるという特徴を有する。
【００１６】
処理ユニットが、前記閾値にまだ達していない中間期間を除いて、閾値を超えている期間の合計を求めることが可能でありそのように構成された加算ユニットを含むことを特徴とする本発明による器具の他の好ましい実施形態を実際に用いて、特に良好な結果が得られた。この場合、出力信号が閾値を超えた時点からいわば勘定され、それによって、その一時的な増減が好ましくないバイオフィードバック挙動をもたらさないか、または少ない程度でもたらすにとどまる。
【００１７】
制御ユニットは、バイオフィードバック・システムの少なくとも一部を有する保持部に連結される。閾値が、制御ユニット内にまたは制御ユニットで記憶される場合、該当する制御装置が別の保持部に接続されていないことを確かめる必要があるが、この理由は、その場合、不適切またはさらには有害であるおそれのある制御信号が送信されうるためである。これを考慮して、本発明による器具の特定の実施形態は、保持部が、該保持部に関連付けられた電子的に検知可能な識別値を含むことが可能な電子素子を備え、制御装置が、それに連結された保持部の識別値を記録して、それを制御装置に記憶された値と比較することができる読取り手段を含むという特徴を有する。このようにして、識別値は認証キーを与え、それに基づいて制御ユニットは、適切な保持部が接続されていることを十分確実に決定することができる。
【００１８】
本明細書において、本発明による器具の他の実施形態は、より具体的には、電子素子が、少なくとも電子的に読取り可能な、電気抵抗器、コンデンサおよびメモリ回路を含む群から選択されたものであるという特徴を有する。最初の２つの場合には、一連の可算適用値からの抵抗値または容量値を比較することによってほぼ確実な認証が行われるが、電子的に読取り可能なメモリは、完全に確実な一致のために一意な（デジタル）識別コードを内部に記憶するというオプションを与える。
【００１９】
識別値が漏らさず保持部に結び付けられて、保持部の少なくとも十分に一意な識別を常に可能にすることが重要である。このため、本明細書において、本発明による器具の特定の実施形態は、保持部がケーブルによって制御ユニットに接続され、電子素子が、ケーブルに、特にそのコネクタに統合されるという特徴を有する。この際、識別値を含む電子素子が、ケーブル接続で保持部に組み込まれるため、保持部を一様に製造することが可能になり、使用の際に湿潤環境に置かれるであろう電子端末および追加の構造部品をそれに配備する必要がなくなる。
【００２０】
ここで、例示的実施形態および関連する図面に基づいて本発明をさらに説明する。
【００２１】
図はあくまで概略的に描かれたもので、縮尺通りではない。明瞭化のために、特に寸法によっては多少誇張されているものがある。図において、対応する部分は、可能な限り同じ参照符号で示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明による歯ぎしり防止具の例示的実施形態を示している。該器具は、熱可塑性プラスチック（例えば生体適合性の合成樹脂）でできた顎形の保持部本体１を含み、該本体から２つの金属製のアンテナ２が突出している。ここで、このアンテナは、保持部本体１の両側の外端から延在しているが、別の場合には、腐食または他の有害な影響を防ぐように上記材料に液密に埋め込まれている。
【００２３】
図２に概略的に示されるように、アンテナ２は、頬の側で使用者の歯に接するように保持部本体を固着するための固定部材となっている。ここで、保持部１は、使用者の歯に接するように一定の位置に載置される。アンテナ２は、この場合、生体適合性の材料（この例では歯科矯正スチール）でできた芯の中実なワイヤーから形成され、ペンチまたは他の工具を用いて比較的容易に適切な大きさに切断され、同様の工具を用いて、顎の構成要素の丸みに沿うように所望の形状に曲げられる。図２に示されるように、固定部材は、最終的には、顎の構成要素Ｐ２ＳＤ、Ｐ２ＳＳ、Ｍ１ＳＤおよびＭ１ＳＳの位置に置かれ、それにより実用上良好な動作を保証するが、他の位置で固着することも可能である。
【００２４】
使用者の口の中に保持部本体１を最適に固着するための固定部材だけでなく、２つのアンテナもまた、電気的筋肉信号に感応性の信号センサーとなる。この信号センサー２は、器具のバイオフィードバック・システムの一部をなし、使用者の顎の（咀嚼）筋活動を検知しかつそれを電子信号として生成することができる。筋活動を測定するために、部材２は、咀嚼筋から電気筋肉信号を無線で受信するための受信アンテナとして動作する。このため、部材２の正確な位置は実用上あまり重大ではないことが分かる。信号センサー２は、バイオフィードバック・システムの中央制御ユニットに、記録された信号を生成し、該バイオフィードバック・システムは、電源とパルス発生器と一緒に外部ハウジング内に収容され、電気ケーブル３によって信号センサーに接続される。制御ユニットは、処理ユニットおよび不揮発性の電子的に書換え可能かつ読取り可能なメモリを含む統合型マイクロプロセッサを含む。制御ユニットは信号センサー２から信号を受信し、内部にロードされたプログラムコードに基づいて、電気的刺激を生成しそれをコマンドで電極に送るためのパルス発生器を作動させる。
【００２５】
図２に示されるように、保持部本体１は好ましくは上歯に装着され、その際接続ケーブル３が口から突出する。接続ケーブル３が保持部１の頬の側に接続されるため、ケーブル３は顎が完全に閉じるのに邪魔にならない。必要に応じて、例えばいわゆるブルートゥースまたは無線データ転送用の他の標準プロトコルに基づいて、無線接続が信号伝達のために適用され、電源が任意に保持部に統合される代替的実施形態が使用されることもある。しかしながら、本明細書に記載された実施形態は、使用者の動作の自由を制限せず、かつ使用者の睡眠を妨げないほど既に十分に人間工学的であることが実際の使用で分かっている。ケーブル３はコネクタ（図示せず）によって、制御ユニットを含む基地局に接続される。電気抵抗器が、ここでは、例えば５０の、一連の異なる可算値から比較的ランダムに選択された値を有するコネクタに統合される。器具を同期する際に、この値は制御装置に取り入れられ、そこに記憶され、その後、記憶された値を結び付けられた値と比較することによって、制御ユニットは、適切な保持部がそこに連結されるよう十分に確実な認証を行うことができる。
【００２６】
上記システムの制御ユニットは、備わっている弛緩反射を引き起こすために、所定の閾値を超える筋活動が検知された場合、使用者の顎に１つ以上の電気的刺激を送るように設計され構成されている。その後、咀嚼筋は弛緩し、起こりうる歯ぎしりはこのように初期のうちに防がれる。かかる矯正刺激は、筋肉信号が既に検知されたアンテナと同じアンテナ２によって生成される。このように、アンテナ２は、バイオフィードバック・システム内で複数の機能を行い、すなわち、筋活動を記録するための信号センサーであることに加えて、それは矯正電気刺激を生成するための電極でもある。電極２によって適切な位置に刺激として電気的パルスをかけることによって、検知された異常機能的な筋活動が中断され、弛緩反射が引き起こされ、それによって咀嚼筋は、休息状態に戻る。これは、例えば無意識に何か硬いもの（例えば干しぶどう入りロールパンの硬い部分）を噛む場合に起こるのと同じ反射である。
【００２７】
器具を装着し、歯ぎしりの徴候がある毎に矯正刺激を受けることによって、使用者は、条件付けられるようになり、それによって歯ぎしり動作は最終的には完全に止まるであろう。このように、十分な程度でかつ長い期間、器具を使用することによって、歯ぎしりは克服可能であり、頭／頚部の神経筋の平衡状態が回復される。その後、咀嚼力は再びその正常な生理学的値になり、患者は、歯ぎしりの上述した悪影響から解放される。また、上述した歯ぎしりの悪循環が断ち切られ、生理学的に身体が再び正常に機能し、存在する既に緩和されている障害も消失しうる。
【００２８】
最適な動作のためには、器具が矯正刺激を送るのに早過ぎたりまたは遅過ぎたりしないことが重要である。顎の筋肉の正常な休息活動が使用者毎に大きく異なる場合があることが分かっている。特に慢性の歯ぎしり患者の場合に生じる強く発達した顎の筋肉は、それにもかかわらず好ましくない食いしばりをもたらすのに比較的低い筋活動で十分でありうることが分かっている。このことは、器具が比較的低い閾値で矯正刺激を既に生成するはずであることを意味する。他方、正常または弱い顎の筋肉は、顎の損傷の危険が生じるのに比較的高い顎の筋活動を必要とする。したがって、器具の初期の使用またはさらに予防的な使用では、閾値は比較的高いはずである。個々の使用者への器具の最適な調節を可能にするために、本発明によるバイオフィードバック・システムには、閾値を調節し記憶するための手段が設けられている。
【００２９】
閾値を調節するための手段は種々の方法で具体化することができる。まず、電子回路に、制御ユニットが組み込まれた可変抵抗器または可変コンデンサを配備することが可能であり、それによって閾値が発生する基準値の手動での設定および記憶を可能にする。本明細書に記載した例示的実施形態では、完全に統合されたソフトウェアによる手法が用いられる。この目的のために、制御ユニットは所定の命令に従って学習モードに設定され、その後、使用者の出力信号が検知される。この際、休息レベルの動作平均がまず決定され、制御ユニットの不揮発性の電子的に書換え可能なメモリにオフセット値Ｖｏｆｆとして記憶される。続いて、顎と協働の強い食いしばりならびに顎の摺り合わせ中に、信号センサーの出力信号の動作平均が決定される。これらの２つの値も、それぞれ第１の閾値Ｖ１、第２の閾値Ｖ２としてメモリに記憶される。このように、閾値は、個々の状態、特に具体的な顎の筋活動を考慮して、使用者毎に個々に決定される。本明細書における器具は、５ミリボルト〜５０ミリボルトの閾値を許容するが、必要に応じて、より広い調節範囲に調整できる。
【００３０】
動作中に、制御ユニットは、信号センサー２（ＩＮ）から連続的に出力信号を受信し、次に分析する（図３を参照のこと）。本明細書における制御ユニットは、約２０Ｈｚまでの第１の周波数領域の信号と、約９０Ｈｚ〜６００Ｈｚの第２の周波数領域で受信される信号とを区別する。測定された信号は、差動増幅器によって伝送され、次に、分離フィルタ３１で、低周波数（ＬＦ）成分と高周波数（ＨＦ）成分とに分割される。可能な限りノイズおよび他の干渉信号を除去するために、両方の成分はそれぞれ、上記の周波数範囲に応じて自身のバンドフィルタ３２、３３で濾波される。両方の信号は最終的にはデジタル化するのに適切な状態にされる。これは、信号を増幅し一定のオフセットをそれに加算することにより行われる。その後、結果として生じる両方の信号は、低周波数（ＬＦ）信号および高周波数（ＨＦ）信号の両方に対して１０２４Ｈｚのサンプリング周波数で、１２ビットのアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）３４、３５でデジタル化される。
【００３１】
ＬＦ信号およびＨＦ信号は両方とも、温度および電源電圧などの因子に依存した動作オフセットを有している。このための信号を補正するために、このオフセットは休息状態で決定され、メモリにその状態で記憶される。このため、約２１６＝６５５３６通りのサンプルが取得され、その平均値がオフセットとして記憶される。このキャリブレーションは、該器具が使用され、動的に調節される毎に行なわれる。
【００３２】
動作中に、両方の信号それぞれの平均正味信号強度ＶＬＦ、ＶＨＦは、次の式：
【数１】
2008503313.tif 000003
【数２】
2008503313.tif 000004
（式中、ｎは取得されたサンプルの数であり、Ｖｉは取得されたサンプルの信号強度である）に従って、オフセット値（Ｖｏｆｆｓｅｔ）について求められる。サンプルの数が多いほど、測定された信号強度がより安定し、測定された信号強度の偶発的なばらつきに対するこのアルゴリズムの応答がより遅くなる。本明細書に記載された器具は、ＨＦ信号に少なくとも２６＝６４通りのサンプルを利用し、ＬＦ信号に２１０＝１０２４通りのサンプルを利用する。これらの値は、確実な測定を行うために実際に求められる。サンプル数に２の累乗を選択することにより、制御ユニットによるアルゴリズムの２進法処理の効率が高められる。
【００３３】
測定された信号強度は、使用者の顎器官における瞬間的な筋活動の指標である。本明細書において、本発明は、同程度の筋力を生み出すのに、強く発達した筋肉が発達程度の弱い顎の筋肉より低い活動を示すという洞察に基づくものである。その結果、程度の差はあっても、歯ぎしりに既に苦しむ使用者は一般に、比較的強く発達した顎の筋肉を持っている。他方、予防的に器具を使用する使用者は一般に、比較的発達程度のより弱い顎の筋肉を持っているであろう。本発明による器具は、個々の閾値を設定し使用者に合わせて器具を調節することにより、これを考慮に入れる。この例において、これらは第１の閾値Ｖ１、第２の閾値Ｖ２である（それぞれ歯の実際の摺り合わせおよび顎の食いしばりを表わす）。これらの値は動作上決定され記憶されるため、これらの値は通常、器具を予防的に使用する使用者よりも歯ぎしりを患った使用者の方がより低くなるであろう。
【００３４】
閾値を超える筋活動が、所定時間である２秒間（別の場合は１〜５秒間で調節可能）にわたって検知されるとすぐに、制御ユニットはこれを歯ぎしりと解釈し、電極２によって矯正刺激を生成するであろう。この時間間隔は、別の場合、ＬＦ信号およびＨＦ信号の両方に関して別々に調節することができ、この点でも、器具を最適に調節することができる。時間間隔の設定は、工場におけるソフトウェア設定または正規の修理工によって行われる。
【００３５】
測定された測定信号が必ずしも、完全に一様で連続的であるとは限らないため、制御ユニットは信号強度のばらつきを考慮する。このため、制御ユニットは、計数器３６、３７の形態にある加算手段を含み、該加算手段は、信号が閾値を超えている場合に限り加算し、信号強度が閾値を下回ると減算する。また、計数器の周波数は調節可能であり、この場合１０００Ｈｚに設定される。低周波数信号または高周波数信号のいずれかの信号強度が、それぞれの閾値を超えて、この場合いずれの場合も２秒間である関連する時間間隔より長く連続的に検知される場合、制御ユニットはこれを歯ぎしりの徴候と解釈し、矯正刺激を生成するであろう。しかしながら、閾値を超えた信号強度が例えば１．５秒間だけ続き、次に例えば０．５秒間閾値を下回り、その後再び最低１秒間閾値を上回った場合にも同じことが当てはまる。この場合も、合計して、設定間隔の２秒間より長く、閾値を超えた信号強度があることになる。
【００３６】
閾値を超えたＬＦ信号またはＨＦ信号のいずれかの上記の時間間隔を超えると、関連する加算手段は論理ゲート３８にロジックハイ信号を生成するであろう。このゲート３８は、ＯＲゲート３８の２つの入力のうちの１つがハイ値を受信するとすぐに作動されるパルス発生器３９に連結される。その後、パルス発生器３９は、使用者の顎に電極２によって送られる適切な矯正刺激を生成する。
【００３７】
このように、本発明は、歯ぎしりが起こったときに最適に介入することができるように、使用者の個々の身体的状態に密接に関連付けられる歯ぎしり防止具を提供する。
【００３８】
本発明をただ１つの例示的実施形態に関して上記でさらに説明してきたが、本発明は決してそれに限定されるものではないことが明らかであろう。むしろ、当業者であれば、本発明の範囲内において多くの変形形態および実施形態がさらに実現可能である。
【００３９】
示された例では、異なる形態の歯ぎしり（それぞれが独自の閾値および持続時間を有する）に対応するために、低周波数信号および高周波数信号の検知がここでは用いられるが、２つの範囲のうち１つだけで測定が行われるか、または共通の閾値および／または持続時間が適用される実施形態も本発明の範囲内にある。所与の実施形態では、異なる形態の歯ぎしりを検知するために、互いに異なる重複しない周波数領域が用いられる。しかしながら、その代わりに、場合によっては、使用者の状況に応じて、両方の周波数領域が部分的に重複するかまたは全く一致することさえ可能である。
【００４０】
該器具は場合によっては有害な周囲の影響を抑えるための手段を備えていることもある。この際、５０Ｈｚのノイズ信号（この信号は通常、電気の幹線に接続された電気機器から発せられる）を除去するかまたは少なくとも十分に抑えるための手段が講じられる場合がある。異なる周波数における交流電圧の電気の幹線の場合、これは異なる周波数に対して必要な変更を加えて適用される。
【００４１】
例示的実施形態において適用された閾値および識別値は、保持部内と同様に保持部の外部にも記憶可能であり、その場合には、この目的に必要な電子部品は内部に統合される。このように、保持部は、機械的には形状とフィット感を、電子的にはそれに含まれる閾値を、使用者に合わせて全く個別の方法で調節することが可能であり、そしてさらには完全に一様な制御ユニットを製造するオプションを与えるが、この理由は、作動に必要とされる全ての個人的パラメータが、保持部自体に組み込まれ、そこから読取り可能であるためである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による器具の一実施形態の斜視図を示す。
【図２】使用者の中に入れた状態の図１の器具を示す。
【図３】図１の器具の概略的な動作図を示す。
【図１】
2008503313.tif 000005
【図２】
2008503313.tif 000006
【図３】
2008503313.tif 000007
【国際調査報告】
2008503313.tif 000008
2008503313.tif 000009
2008503313.tif 000010