Sistema de telemetría empleando comunicación mediante campo magnético para diagnóstico y detección de episodios bruxistas.

La presente invención consiste en un sistema de telemetría que, mediante comunicación inalámbrica empleando campo magnético, permite el registro permanente en tiempo real del apretamiento/rechinamiento dental, conocido como "bruxismo".

Está basada en el empleo de un elemento sensor pasivo / transceptor, cuyas mínimas dimensiones permiten su integración en una férula que se coloca en la cavidad bucal, en combinación con un elemento excitador/receptor, situado en el exterior de la cavidad bucal, manteniendo un consumo reducido en la electrónica intrabucal, que no necesita baterías ya que extrae la energía que necesita para operar del campo de excitación, lo que permite un funcionamiento perpetuo

Sistema de telemetría empleando comunicación mediante campo magnético para diagnóstico y detección de episodios bruxistas.

Sector técnico

La invención se encuadra en el sector técnico de dispositivos médicos para diagnóstico y tratamiento del dolor y de trastornos de comportamiento. Más concretamente en el relativo a los problemas de articulación témporomandibular y odontológicos. Presenta relación directa con dispositivos de telemedicina, sistemas de telemetría y otros sistemas que incluyan el empleo de sensores pasivos.

Estado de la técnica

El bruxismo es una afección consistente en rechinar o apretar los dientes superiores e inferiores fuertemente. Tanto el rechinamiento o deslizamiento como el apretamiento excesivo (llegando incluso a originar crujidos) provoca el desgaste acentuado de los dientes y produce un sonido, lo suficientemente alto, como para afectar al sueño de las personas con quienes se comparte el dormitorio. La tensión producida ocasiona problemas en los músculos, tejidos y otras estructuras que rodean la mandíbula, dolores de oído y de cabeza, lesiones en los dientes y trastornos en las articulaciones mandibulares. Todos estos síntomas usualmente se definen en conjunto como problemas de la articulación témporomandibular "ATM" ("TMJ" temporo mandibular joint) o también Síndrome de Dolor - Disfunción Craneomandibular.

Un tratamiento tradicional para esta patología consiste en la introducción de un material acrílico protector entre los dientes, generalmente conocido como férula, que protege a las piezas bucales del contacto mutuo, en un intento de reducir el desgaste y distribuir las cargas entre un mayor número de dientes. Aunque se mitiga de esta forma el desgaste por apretamiento, el protector no impide el rechinamiento o bruxismo transversal, que en numerosas ocasiones continúa de forma indefinida. Además la introducción de protectores voluminosos favorece en muchas ocasiones reflejos que aumentan la tendencia a morder.

Entre las patentes relacionadas con dispositivos pasivos para reducir los efectos del bruxismo pueden citarse US2006021622, WO03057097.

Un segundo tratamiento tradicional para el bruxismo es el ajuste oclusal, consistente en el tallado selectivo de las piezas dentales, para conseguir un patrón de mordida más uniforme. Aunque eficaz en ciertas ocasiones, la irreversibilidad del proceso unida a su complejidad son factores que limitan el empleo de esta técnica.

La mayoría de los estudios relacionados con la etiología del bruxismo coinciden en que su origen es un conjunto de factores combinados, típicamente estrés o ansiedad, unido a problemas de ATM o defectos oclusales. En consecuencia se han desarrollado sistemas activos, que pretenden reducir el problema por medio de terapias de modificación de conducta. Estos sistemas constan generalmente de un sensor, que detecta el comienzo de actividad bruxista y la comunica a un actuador, que emite una señal para alertar al paciente de su actividad. La intención es crear un reflejo condicionado en el paciente, que de forma gradual abandona su hábito bruxista para evitar el estímulo negativo.

Como sensores en sistemas activos antibruxistas se emplean generalmente dos tendencias claramente diferenciadas. En primer lugar electromiógrafos de superficie (extrabucales) para detectar la actividad de los músculos maseteros. En segundo lugar sensores embebidos en férulas convencionales (intrabucales) para detectar la mordida.

Como actuaciones encontradas en sistemas activos antibruxistas para alertar al paciente destacan, estímulos audibles, estímulos eléctricos, suministro de relajantes musculares, suministro de líquidos amargos e inyección de calmantes o toxina botulínica.

Aunque se han diseñado sistemas activos para prevenir la aparición de la actividad bruxista o eliminarla, estos sistemas han tenido normalmente eficacia limitada por numerosas razones, como el excesivo tamaño, la incomodidad para su empleo diurno o las molestias durante el sueño. Por estas razones la férula pasiva convencional sigue siendo el método más empleado contra el bruxismo.

Como parte del estado de la técnica se exponen a continuación algunos de los sistemas activos (diagnósticos o terapéuticos) para combatir el bruxismo que han sido desarrollados.

El documento de patente WO2005067833 (Burger Michael Albertus) dispone de una férula con antenas receptoras de señales eléctricas de los músculos de la mandíbula que, al detectar el bruxismo, actúa emitiendo estímulos eléctricos.

El documento WO03059160 (Yerushalmy Israel) dispone de un sensor por electromiografía de superficie, adaptado para suministrar un estímulo relajante (nervioso o muscular) para el cese de la actividad.

La patente US6632843 (Friedman Mark) describe un dispositivo para suministrar una sustancia relajante, como ciclobenzaprina por medio de un gel orgánico. La composición se aplica directamente sobre la piel adyacente a los músculos temporales y maseteros, causantes de la mordida.

La patente US6270466 (Weinstein Lee) muestra un sistema que detecta la actividad bruxista por un electromiógrafo de superficie dispuesto en una cinta facial ajustable al paciente. Al detectar el comienzo del apretamiento dental, se actúa emitiendo un sonido de alerta.

La patente US6164278 (Nissani Moti) trata sobre un sistema con sensor de mordida que suministra líquido amargo para provocar la apertura de la boca del paciente.

La patente US5586862 (Matz Warren) describe un sensor de presión interdental que activa una alarma para indicar que el comportamiento indeseado está ocurriendo. Describe su empleo en otros trastornos del sueño como la apnea.

La patente US5490520 (Siedband Melvin) expone un dispositivo con forma de férula, sensores y electrodos para actuar emitiendo pequeñas descargas al producirse la actividad bruxista.

También hay invenciones en relación a sistemas que, además de detectar una señal producida intrabucalmente, envían dicha señal al exterior de la boca para posibles actividades diagnósticas o terapéuticas posteriores.

La patente US5078153 (Nordlander Jeffrey) trata sobre una férula con láminas piezoeléctricas que detectan la mordida y emite por radio a un emisor de alarma para hacer consciente al paciente de su actividad.

La patente DE102004043665 (Wolf Bernhard) propone una férula para detección de magnitudes intrabucales y envío de dicha información a un dispositivo externo para su posterior evaluación. Pero no propone actuación, ni intrabucal, ni extrabucal, para el tratamiento de problemas intrabucales.

Entre los sistemas activos mencionados destaca el documento de patente P200702079 (Lafont et al.) "Sistema para la detección y el tratamiento del bruxismo y otras patologías oclusales" en la que se propone el registro de actividad intrabucal mediante sensores piezoeléctricos y su envío al exterior mediante tecnología Bluetooth.

Sin embargo el envío de información intrabucal mediante el empleo de tecnologías tipo Bluetooth o enlaces de radio presenta importantes dificultades asociadas a su materialización.

En primer lugar requieren de batería intrabucal, lo que aumenta el tamaño del dispositivo intrabucal, resultan incómodos, de autonomía muy limitada y más inseguros por el peligro de ingestión de las baterías.

El problema de tamaño se ve también incrementado por la necesidad de incluir un módulo de comunicaciones de tamaño no despreciable, en torno a 300 mm³.

Por otro lado el tejido bucal atenúa enormemente las señales enviadas al exterior, con lo que las posibilidades de perder el enlace o de errores en el envío aumentan considerablemente.

La presente invención propone un sistema de detección de magnitudes intrabucales, fundamentalmente presión o fuerza de mordida, que permite establecer comunicación con elementos externos mediante soluciones basadas en el empleo de campos magnéticos, que se ven menos afectados por la interposición de tejidos entre emisor y receptor.

Se propone con esta invención un sistema mejorado de telemetría que, mediante comunicación inalámbrica empleando campo magnético, permite la supervisión permanente en tiempo real del apretamiento/rechinamiento dental, conocido como "bruxismo" cuando se lleva a cabo de forma involuntaria. Dicha capacidad de registro de información posibilita labores diagnósticas y de seguimiento.

Las principales ventajas...

1. Sistema de telemetría mediante comunicación empleando campo magnético para diagnóstico y detección de episodios bruxistas, que comprende:

caracterizado porque los medios de detección (3) de la actividad bruxista comprenden al menos un elemento transductor que determina la frecuencia de oscilación f_OSC de un circuito oscilador en función de la presión aplicada al transductor en cada momento;

y porque los medios de detección (3) incluyen un circuito resonante sintonizado a la frecuencia f_TR del campo magnético que se emplea para la excitación/interrogación, y porque el oscilador incluido en los medios de detección (3) de-sintoniza dicho circuito, cortocircuitando algún componente del circuito resonante, y lo sintoniza al no cortocircuitar este circuito resonante, y ello lo hace a la frecuencia a la que oscila f_OSC, que es función de la fuerza detectada, produciendo una variación de la carga vista por el dispositivo externo (4) debida a la sintonización/de-sintonización producida en el circuito resonante por el oscilador y por tanto la de producir en el dispositivo externo (4) un efecto, que es distinto al estar en sintonía y fuera de ella el circuito tanque situado en (3), efecto cuya variación se detecta por dicho dispositivo externo (4);

y porque el dispositivo de control externo (4) está configurado para generar un campo magnético de y está configurado para detectar la variación de carga que produce el oscilador incluido en los medios de detección (3) al sintonizar y de-sintonizar el circuito tanque con una frecuencia proporcional a la fuerza detectada, frecuencia fose que contiene la información proporcionada por el dispositivo intrabucal (3);

y porque el dispositivo intrabucal (3) dispone de medios de conversión de energía configurados para extraer del campo magnético de excitación proveniente del dispositivo de control externo (4) la energía necesaria para el funcionamiento.

2. Sistema según la reivindicación 1, donde el soporte físico intrabucal (2) dispone de perfil en forma de U configurado para adaptarse al perfil de la dentadura superior del usuario.

3. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo intrabucal (1) comprende un dispositivo sensor intrabucal (3) que aloja los medios de detección de la actividad bruxista y los medios transceptores.

4. Sistema según la reivindicación 3, donde el dispositivo sensor intrabucal (3) está ubicado en un receptáculo conectado al soporte físico intrabucal.

5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde al menos un elemento transductor encargado de la detección de la actividad bruxista es del tipo de fuerza o presión, estando configurado para determinar la fuerza originada por el apretamiento dental del usuario (si bien el empleo de otros transductores permite detectar otras magnitudes).

6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la frecuencia de lectura de la señal en las condiciones de apretamiento dental de interés es próxima a la máxima frecuencia de transmisión binaria del canal.

7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo de control externo (4) está configurado para obtener, a partir de la información proveniente del dispositivo intrabucal (1), la actividad bruxista del usuario.

8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo externo (4) está configurado para comunicar a una unidad de control remota (5) información relativa a la actividad bruxista del usuario detectada por el dispositivo intrabucal (1).

9. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo externo (4) genera el campo magnético de excitación de baja frecuencia, próxima a 125 kHz.

10. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la frecuencia de transmisión f_TR empleada por los medios transceptores se encuentra en una frecuencia en la banda de 125 kHz.

11. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo externo (4) dispone de un sistema de registro de la información recibida y de confrontación de lo registrado con un modelo para identificar el origen bruxista de la señal recibida.