專利名稱：伸展的體內(nèi)膠囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般性涉及醫(yī)療器械，具體涉及體內(nèi)膠嚢。
背景技術(shù)：
利用插入患者體內(nèi)的裝置來治療醫(yī)學(xué)病癥的幾種方法在本領(lǐng)域 內(nèi)是已知的。例如，美國(guó)專利4,607,618描述了一種用于治療病態(tài) 肥胖癥的方法，該專利的公開內(nèi)容通過引用并入本文。 一種中空形 狀的器械被置于患者的胃內(nèi)。該器械由半剛性骨架構(gòu)件形成，并可 收縮成能夠經(jīng)過食道和賁門口插進(jìn)胃中的尺寸和形狀。該收縮裝置 在胃中釋放時(shí)，自發(fā)恢復(fù)其正常的未收縮形狀。
美國(guó)專利4,648,383 (通過引用并入本文)描述了一種用于治療 病態(tài)肥胖癥的設(shè)備。該設(shè)備包括可收縮的胃內(nèi)器械，其可以暫時(shí)變 形以穿過食道和胃的賁門口，并在容納于胃中后自發(fā)呈現(xiàn)正常的形 狀，以刺激胃底粘膜下層中的神經(jīng)受體。提供用于將該器械可拆卸 地連接到拉長(zhǎng)的半剛性插入桿下端的裝置，該插入桿穿過形成在該 器械內(nèi)的開口以實(shí)現(xiàn)可拆卸的連接。對(duì)插入桿的向下的壓力迫使收 縮的器械穿過食道和賁門口進(jìn)入胃中，然后向插入桿施加略微向上 的力以將桿與器械分離。
其它用于治療肥胖癥的方法涉及將諸如可充氣氣嚢的彈性可膨 脹裝置插入患者的胃內(nèi)。這類方法記載于例如美國(guó)專利5,993,473、 6，454，785、 4,246,893、 4,485,805、 4,315,509、 4,416,267和6，733，512 中，它們的公開內(nèi)容通過引用并入本文。
其它用于治療肥胖癥的方法涉及使用施加至胃的電信號(hào)和電 流。這類方法記載于例如美國(guó)專利申請(qǐng)^>開2004/0122453、 2005/0245957和2005/0183762中，它們的7>開內(nèi)容通過引用并入本文。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實(shí)施方案提供利用插入患者體內(nèi)的體內(nèi)裝置來治療 各種醫(yī)學(xué)病癥的改進(jìn)方法和系統(tǒng)。本文中描述的一些實(shí)施方案主要針 對(duì)插入胃腸道尤其是胃內(nèi)的用以降低熱量攝取的裝置，當(dāng)然也可以使 用類似的體內(nèi)物體來治療其它管狀或中空器官和其它病癥。
在一些實(shí)施方案中，膠嚢經(jīng)口插入患者的胃中。該膠嚢包括膠嚢 體和一個(gè)或多個(gè)連接至膠嚢體的自伸展臂。在插入過程中，該臂纏繞 在膠嚢體周圍或以其它方式緊密包裹膠嚢體或壓縮在膠嚢體內(nèi)，以便 能夠平滑且安全地穿過食道。當(dāng)膠囊到達(dá)胃中的期望部位時(shí)，釋放該 自伸展臂并允許其伸展。伸展時(shí)，該臂與胃內(nèi)表面上的多個(gè)點(diǎn)相接觸。
響應(yīng)膠嚢所產(chǎn)生的電信號(hào)，該臂可以由膠嚢驅(qū)動(dòng)以改變其位置和/ 或形狀。例如，該臂可以包含壓電材料，膠嚢將變化的電勢(shì)施加給該
臂。該臂由此可執(zhí)行雙重作用 一方面，該臂將膠囊錨固在期望的部 位。額外地或作為選擇，該臂將機(jī)械的、可觸知的和/或有疼痛反映的 刺激施加至其附近的組織一在該情況下是胃。該刺激誘導(dǎo)激素和神經(jīng) 刺激效應(yīng)，該效應(yīng)抑制患者的食欲并通過幾種可能的機(jī)制來降低熱量 攝入。在一些實(shí)施方案中，通過振動(dòng)錨固的膠囊來增強(qiáng)機(jī)械刺激。
在一些實(shí)施方案中，本文所描述的體內(nèi)膠囊一般可以用于恒定地 或基于隨時(shí)間變化來改變和控制患者的熱量攝入。如下文所示，膠嚢 改變其接觸的組織的粘膜代謝分布，即影響代謝作用。而且，局部刺 激可以導(dǎo)致從目標(biāo)器官到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)放電的特殊分布，由此 誘導(dǎo)全身效應(yīng)。
由將指令發(fā)送給膠囊內(nèi)接收器的外部操作控制臺(tái)來控制膠囊。例 如，可以利用外部指令來激活膠囊和指示膠囊展開。該膠囊包括計(jì)算 機(jī)化的可定制控制器，該控制器可通過外部指令激活以執(zhí)^^g編程功 能和任意額外功能。需要時(shí)，可以指示膠嚢分解。解離機(jī)構(gòu)將臂與膠 嚢體分開，并且不同的膠囊元件可以經(jīng)過患者的消化系統(tǒng)自然處理掉。 由此該裝置的所有元件能夠被動(dòng)地前進(jìn)，遠(yuǎn)離它的活動(dòng)部位。在其它 器官中，該裝置的元件可以自然排出或通過外科裝置排出，其取決于 所涉及的器官或系統(tǒng)。
12下文描述自伸M嚢的幾種示例性構(gòu)造。在對(duì)組織施加刺激之外 或可替代地，在一些實(shí)施方案中該膠嚢執(zhí)行其它功能。例如，膠囊可 局部施用藥物和其它物質(zhì)。
因此，才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，提供一種用于插入患者器官
內(nèi)的裝置，其包括
膠嚢體；和
一個(gè)或多個(gè)臂，其連接至膠嚢體并配置為在器官內(nèi)的期望部位處 從膠嚢體伸展以接觸器官的內(nèi)表面并將所述裝置錨固在期望部位處。
在一些實(shí)施方案中，所述器官包括胃腸道的一部分、泌尿生殖道、 血管、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一部分、腹內(nèi)器官、胸內(nèi)器官或患者的四肢。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置配置為被患者吞服。作為選擇，所 述裝置可配置為利用內(nèi)窺鏡插入器官。進(jìn)一步作為選擇，所述裝置可 配置為利用^^V式裝置插入器官中。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置在所述一個(gè)或多個(gè)臂自伸展之前
具有不超過15毫米的直徑。所述臂通常包括金屬、塑料和壓電材料中 的至少一種。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置包括配置為接收從外部發(fā)射器發(fā) 射到所述裝置的外部指令的天線和接收器、和配置為根據(jù)外部指令來 控制所述裝置操作的控制器。在再一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器配置 為根據(jù)外部指令和預(yù)編程程序中的至少其一使所述一個(gè)或多個(gè)臂從所 述膠囊體伸展。額外地或作為選擇，所述控制器配置為才艮據(jù)外部指令 和預(yù)編程程序中的至少其一使所述一個(gè)或多個(gè)臂與所述膠嚢體脫離。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置包括配置為在插入器官期間約束所 述一個(gè)或多個(gè)臂的釋放機(jī)構(gòu)、和配置為啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)以釋放所述 一個(gè)或多個(gè)臂，從而允許所述臂在器官中的期望部位處自伸展的控制 器。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述一個(gè)或多個(gè)臂是彈性的并配置為在不 受約束時(shí)采取伸展部位，并且在插入器官期間所述一個(gè)或多個(gè)臂纏繞 在所述膠嚢體周圍。所述一個(gè)或多個(gè)臂可包括將所述臂連接至所述膠 嚢體的相應(yīng)轉(zhuǎn)軸，并且所述一個(gè)或多個(gè)臂可配置為在伸展時(shí)繞相應(yīng)的 轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施方案中，所述一個(gè)或多個(gè)臂包括壓電材料，并且所述 控制器配置為對(duì)所述壓電材料施加電壓以使所述一個(gè)或多個(gè)臂伸展。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置包括控制器，其配置為確定釋放條
長(zhǎng)一水
或多個(gè)臂。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述釋放條件包括預(yù)定時(shí)間表和發(fā) 送至所述裝置的外部指令中的至少其一。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述釋放機(jī)構(gòu)包括形狀記憶合金(SMA) 元件，并且所述控制器配置為利用SMA元件來啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。 額外地或作為選擇，所述釋放機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)，并且所述控制器配置 為利用所述電動(dòng)機(jī)來啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步額外地或作為選擇， 所述釋放機(jī)構(gòu)包括壓電元件，并且所述控制器配置為利用該壓電元件 來啟動(dòng)所述^^放機(jī)構(gòu)。在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述釋放機(jī)構(gòu)包括螺線 管，并且所述控制器配置為利用該螺線管啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。在再一 個(gè)實(shí)施方案中，所述釋放機(jī)構(gòu)包括制動(dòng)器，并且所述控制器配置為移 除該制動(dòng)器以啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。
所述裝置通常包括解離機(jī)構(gòu)，其配置為使所述一個(gè)或多個(gè)臂脫離 所述膠嚢體以允許處理所述膠嚢體和所述一個(gè)或多個(gè)臂。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述一個(gè)或多個(gè)臂包括將所述一個(gè)或多個(gè)臂 連接至所述膠嚢體的相應(yīng)轉(zhuǎn)軸，并且所述解離機(jī)構(gòu)配置為移除所述轉(zhuǎn) 軸。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置包括控制器，其配置為才艮據(jù)解離 條件來啟動(dòng)所述解離機(jī)構(gòu)。所述解離條件可包括預(yù)定時(shí)間表、裝置的 功率源的低功率條件或發(fā)送至所述裝置的外部指令。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述解離機(jī)構(gòu)包括形狀記憶合金(SMA) 元件，并且所述控制器配置為利用SMA元件啟動(dòng)所述解離機(jī)構(gòu)。在 再一個(gè)實(shí)施方案中，所述解離機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)，并且所述控制器配置 為利用該電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所述解離機(jī)構(gòu)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述解離 機(jī)構(gòu)包括壓電元件，并且所述控制器配置為利用該壓電元件啟動(dòng)所述 解離機(jī)構(gòu)。在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述解離機(jī)構(gòu)包括螺線管，并且所 述控制器配置為利用該螺線管啟動(dòng)所述解離;W勾。額外地或作為選擇， 所述解離機(jī)構(gòu)包括球鎖機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步額外地或作為選擇，所述解離機(jī)構(gòu)包括制動(dòng)器，并且所述控制器配置為移除該制動(dòng)器以啟動(dòng)所述解離
在一些實(shí)施方案中，在展開時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)臂配置為在器官 內(nèi)相應(yīng)的接觸點(diǎn)處施加機(jī)械刺激、可觸知的刺激和有疼痛反映的刺激 中的至少 一種。所述一個(gè)或多個(gè)臂可配置為將W^振動(dòng)傳遞到相應(yīng)的 接觸點(diǎn)上。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置包括連接至所iiJ歐嚢體上的共振器， 其配置為振動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)臂。所述共振器可配置為利用頻率在包 含所述一個(gè)或多個(gè)臂的相應(yīng)共振頻率的窄帶寬內(nèi)的任意振動(dòng)來^吏所述 一個(gè)或多個(gè)臂振動(dòng)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述一個(gè)或多個(gè)臂包括壓電材料，并且所 述裝置包括控制器，其配置為利用相應(yīng)的電信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或多 個(gè)臂以4吏所述一個(gè)或多個(gè)臂振動(dòng)。在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述電信號(hào) 的頻率約等于所述一個(gè)或多個(gè)臂的相應(yīng)的共振頻率。
在再一個(gè)實(shí)施方案中，所述一個(gè)或多個(gè)臂包括相應(yīng)的^Jt元件， 其配置為感測(cè)所述臂的振動(dòng)，并且所述控制器配置為調(diào)節(jié)所述臂的振 動(dòng)的相應(yīng)頻率以基于所述反饋元件感測(cè)到的振動(dòng)來匹配所述臂的共振 頻率。
在一些實(shí)施方案中，所述裝置配置為在器官內(nèi)的期望部位處釋放 物質(zhì)。所述裝置可包括裝配在所述膠嚢體內(nèi)的容納物質(zhì)的容器。額外 地或作為選擇，所述物質(zhì)可浸漬在所述膠嚢體的外表面和所述一個(gè)或 多個(gè)臂的至少其一中。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置包括發(fā)射器，其配置為將所述裝置 的狀態(tài)發(fā)送至外部接收器。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述臂包括壓電材料，并且所述裝置包括 控制器，所述控制器配置為通過對(duì)該壓電材料施加電壓來使所述臂伸 展和收縮，以使所述裝置能夠在器官內(nèi)移動(dòng)。所述控制器可配置為單 獨(dú)控制所述一個(gè)或多個(gè)臂中每個(gè)臂的運(yùn)動(dòng)以在器官內(nèi)引導(dǎo)所述裝置。 在又一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置包括配置為產(chǎn)生器官圖像的照相機(jī)， 并且所述控制器配置為自動(dòng)識(shí)別圖<象中的圖形并根據(jù)所識(shí)別的圖形來 引導(dǎo)所述裝置。在一些實(shí)施方案中，所述膠嚢體和所述一個(gè)或多個(gè)臂中的至少其 一包括在利用醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)成像時(shí)提供高對(duì)比度的材料。在一個(gè)實(shí)施 方案中，所述一個(gè)或多個(gè)臂具有彎曲的防損傷遠(yuǎn)端。額外地或作為選 擇，所述一個(gè)或多個(gè)臂具有彎曲外形以增加所述臂的結(jié)構(gòu)剛性。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置包括功率源，該功率源包括電池、
可充電電池和配置為接受外部發(fā)射的射頻(RF)能量的RF線圏中的 至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，還提供一種用于治療患者的方法， 其包括
將包括膠嚢體和以壓縮構(gòu)型連接至所述膠嚢體的一個(gè)或多個(gè)臂的 裝置插入患者的器官內(nèi)；
在器官內(nèi)的期望部位處啟動(dòng)所述臂以^^其從所述膠囊體伸展開， 從而接觸器官的內(nèi)表面并將所述裝置錨固在期望部位處；和
利用所述錨固的裝置執(zhí)行醫(yī)療程序。
在一個(gè)實(shí)施方案中，執(zhí)行醫(yī)療程序包括利用所述錨固的裝置產(chǎn)生 遠(yuǎn)離期望部位的全身性生理和治療效應(yīng)中的至少一種。在另一個(gè)實(shí)施 方案中，執(zhí)行醫(yī)療程序包括改變患者的熱量攝入。在又一個(gè)實(shí)施方案 中，執(zhí)行醫(yī)療程序包括改變患者的粘膜代謝分布。
在再一個(gè)實(shí)施方案中，執(zhí)行醫(yī)療程序包括誘導(dǎo)感興趣器官分泌激 素、肽、細(xì)胞因子和分子中的至少一種，以產(chǎn)生內(nèi)分泌、自分泌和旁 分泌效應(yīng)中的至少一種。在一個(gè)實(shí)施方案中，執(zhí)^f亍醫(yī)療程序包括經(jīng)過 傳入纖維和傳出纖維誘導(dǎo)全身性的和局部的神經(jīng)介導(dǎo)生理全身效應(yīng)中 的至少 一種。執(zhí)行醫(yī)療程序可以包括在插入所述裝置的器官之外的器 官內(nèi)分泌激素、肽、細(xì)胞因子和分子中的至少一種。
在一個(gè)實(shí)施方案中，執(zhí)行醫(yī)療程序包括在器官內(nèi)的期望部位處刺 激機(jī)械激活的組織受體。額外地或作為選擇，執(zhí)行醫(yī)療程序包括在器 官內(nèi)的期望部位處改變身體組織性質(zhì)。所述身體組織性質(zhì)可包括在期 望部位處的透過性、溫度和稠度中的至少一種。
在一個(gè)實(shí)施方案中，執(zhí)行醫(yī)療程序包括在器官內(nèi)的期望部位處改 變腔內(nèi)壓力，以誘導(dǎo)抗膨脹反應(yīng)。額外地或作為選擇，執(zhí)行醫(yī)療程序 包括根據(jù)治療方案影響促進(jìn)食(開胃)和拒食(厭食)激素中的至少
16一種的分泌，以控制患者的熱量攝取。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，執(zhí)行醫(yī)療程序包括通過錨固在期望部位處 的一個(gè)或多個(gè)臂來感測(cè)醫(yī)學(xué)狀況，并將所感測(cè)的醫(yī)學(xué)狀況發(fā)送給外部 接收器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，還提供一種用于治療患者的系統(tǒng)，
其包括
患者外部的發(fā)射器，其配置為利用無(wú)線信號(hào)發(fā)送指令；和
插入患者器官內(nèi)的裝置，其包括
膠嚢體；
裝配在所述膠嚢體中的接收器，該接收器配置為接收所述發(fā)射器 發(fā)送的指令；和
連接至所述膠囊體的一個(gè)或多個(gè)臂，所述臂配置為根據(jù)所述接收 器接收的指令在器官內(nèi)的期望部位處自伸展以接觸器官的內(nèi)表面并將 所述裝置錨固在期望部位處。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所iOL射器包括由患者操作的個(gè)人控制單元。
從下列實(shí)施方案的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖將更為充分地理解本發(fā) 明，附圖中


圖1 ^!根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于治療肥胖癥的系統(tǒng)的示意
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的示意性示出體內(nèi)膠嚢的功能部 件的方?jīng)_匡圖3A、 3B、 4A和4B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的縱向 和橫向截面圖。
圖5A ~ 5E是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的自取出臂的示意圖6是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的縱向截面圖7A~7C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的自取出和振動(dòng)的臂的示 意圖；圖8A和8B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的橫向截面圖9A和9B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的自取出臂的鎖止和釋放^ 的橫截面圖IO是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)備選實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的縱向截面和
圖11A和11B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的在體內(nèi)腔中錨固各種 膠嚢的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于治療肥胖癥的系統(tǒng)的示意 圖。微型膠嚢8被吞服或通過口和食道經(jīng)口插入患者的胃內(nèi)。該膠嚢 可由患者吞服或利用內(nèi)窺鏡插入。
該膠嚢包括膠嚢體12和一個(gè)或多個(gè)自伸展臂10。不同的膠嚢元 件通常是生物相容性的和防損傷的。在插入膠囊的過程中，臂10被折 疊、纏繞、收縮或以其它方式緊密壓縮在膠囊體附近，以使膠囊能夠 安全方l更地穿過食道。在患者體內(nèi)的期望部位處，例如在到達(dá)胃內(nèi)的 特定部位時(shí)，所述臂自伸展至其伸展形式。通常，膠嚢包括多個(gè)臂， 其在多個(gè)點(diǎn)處展開并接觸胃的內(nèi)表面，由此將膠嚢錨固在期望部位處 并防止其行進(jìn)到內(nèi)腔遠(yuǎn)處。
當(dāng)吞服或插入時(shí)，膠嚢緊密壓縮成圓柱形或卵形，以便能夠經(jīng)過 患者的食道方便安全地插入。在其壓縮形式下，膠嚢具有8~12 mm 的典型直徑和15~23 mm的典型長(zhǎng)度。展開時(shí)，每個(gè)臂具有最大60 mm的典型跨距。所指示的尺寸只是以舉例的方式給出，根據(jù)器官的 感興趣部位可以使用任意合適的尺寸。膠嚢的尺寸可以根據(jù)其內(nèi)含物 和構(gòu)造而變化。下文圖3A ~ 11中詳細(xì)說明了幾種示例性膠嚢構(gòu)造。
膠嚢體12可包含任意合適的材料，例如金屬或塑料。臂10還包 含諸如金屬或塑料的材料。在一些實(shí)施方案中，所述臂包括壓電材料, 以使臂能夠移動(dòng)和振動(dòng)，如下文所述。
在一些實(shí)施方案中，可以利用成像系統(tǒng)例如超聲成像系統(tǒng)、x-光 成像系統(tǒng)或任意其它合適的成像方式來觀察膠囊的插入。成像系統(tǒng)使 醫(yī)生能夠跟蹤膠嚢在體內(nèi)的位置。為此，膠囊可包含對(duì)于所用成像方 式清晰可見的材料膠囊8受外部控制臺(tái)14控制。控制臺(tái)14包括輸入裝置，例如鍵 盤18，醫(yī)生可利用鍵盤18輸入用于控制膠嚢的指令。發(fā)射器內(nèi)部控 制臺(tái)14將指令轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)并將該控制信號(hào)經(jīng)過發(fā)送天線15發(fā)送 給裝配在膠嚢內(nèi)的微型接收器(示于以下圖2中)。發(fā)射器通常發(fā)射低 功率信號(hào)，并且天線位置通常緊鄰患者身體，以消除在其體內(nèi)可能有 類似膠嚢運(yùn)行的鄰近患者的影響，以及使對(duì)不同發(fā)射器所用的不同頻 率的需要最小化。在一個(gè)備選實(shí)施方案中，不同的發(fā)射器-膠嚢對(duì)可使 用不同的頻率。
在一些實(shí)施方案中，醫(yī)生可以通it^控制臺(tái)14發(fā)送合適的指令來 啟動(dòng)膠嚢，即指示膠嚢展開。當(dāng)膠嚢穿過胃腸道時(shí)，醫(yī)生可以利用成 像系統(tǒng)來跟蹤膠嚢。當(dāng)膠嚢到達(dá)感興趣部位一該情況下為患者的胃時(shí)， 醫(yī)生指示膠嚢展開。膠嚢接收指令并將臂10釋放到它們的展開位置。 結(jié)果，膠嚢錨固在期望部位處。
一旦錨固和啟動(dòng)，則膠嚢可用于通過幾種機(jī)制來產(chǎn)生局部和全身 性效果。由于臂10的遠(yuǎn)端接觸胃腸粘膜(該情況下為胃的內(nèi)襯表面)， 因此它們?cè)诮佑|點(diǎn)處施加壓力，即可觸知的、機(jī)喊的、和/或有疼痛反 映的刺激。這些點(diǎn)通常*在大的表面區(qū)域內(nèi)。由臂施加給組織的各 種刺激模式可引起同時(shí)具有局部和外圍效果的激素分泌，最終導(dǎo)致熱 量攝取降低。類似地，對(duì)所述臂附近的組織內(nèi)的局部受體和神經(jīng)末梢 的刺激會(huì)產(chǎn)生對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)放電，由此在多個(gè)生理系統(tǒng)中產(chǎn) 生全身效應(yīng)。
在一些實(shí)施方案中，通過振動(dòng)所述臂來增強(qiáng)臂10所施加的刺激。 例如，可以采用接近所述臂的共振頻率的頻率來振動(dòng)展開的膠嚢結(jié)構(gòu)。 通常，期望該結(jié)構(gòu)具有0.1到10 Hz的共振頻率。例如，可利用膠嚢 內(nèi)的共振器或利用由壓電材料制成的臂來實(shí)施所述臂的振動(dòng)。下圖6 中描述了一種包括共振器的示例性膠嚢結(jié)構(gòu)。下圖7中顯示由壓電材 料制成的示例性臂。應(yīng)該注意，在產(chǎn)生期望的生理效果方面，上文所 述的組織刺激效果要明顯強(qiáng)于膠嚢本身物理尺寸的效果。
由臂施加給組織的刺激可產(chǎn)生幾種效果。在一些情況下，有疼痛 反映的組織刺激產(chǎn)生具有內(nèi)分泌、自分泌和/或旁分泌效應(yīng)的激素、肽 和/或細(xì)胞因子的釋放。額外地或作為選擇，對(duì)感興趣組織施加輕m^ 力經(jīng)過傳入和傳出纖維產(chǎn)生神經(jīng)介導(dǎo)的生理全身和/或局部效應(yīng)。由臂施加壓力還可影響機(jī)械激活的組織受體，產(chǎn)生全身和/或局部效應(yīng)。進(jìn) 一步額外地或作為選擇，施加局部組織接觸可改變身體組織的性質(zhì)， 例如滲透性、溫度和表面結(jié)構(gòu)。此外，與組織的局部接觸通常改變它 的體積并改變它的腔內(nèi)壓力，由此誘導(dǎo)抗膨脹反應(yīng)。
在一些情況下，膠嚢12產(chǎn)生的組織刺激可通過模擬胃內(nèi)未消化物 的恒定存在來減少開胃激素例如生長(zhǎng)素釋放肽和其它肽或分子的分 泌。有疼痛反映的剌激還可以誘導(dǎo)遠(yuǎn)處的胃腸道分泌抑制食物攝取的 激素，例如PYY3-36、 GLP-1、腸抑肽或其它肽或分子。
在一些實(shí)施方案中，膠嚢可局部釋放影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)并幫助抑 制患者胃口的各種物質(zhì)。這些物質(zhì)可引起局部和遠(yuǎn)端的激素釋放和神 經(jīng)放電效應(yīng)。這類物質(zhì)可包括任意合適的化學(xué)物質(zhì)，例如具有胃口抑 制效果的分子、肽、蛋白質(zhì)或其它藥學(xué)物質(zhì)。例如，施用的物質(zhì)可包 括諸如亞油酸的脂肪酸衍生物?？捎赡z囊釋放的一些肽可以誘導(dǎo)從上 胃腸道分泌諸如膽嚢收縮素(CCK)的胃腸激素，由此降低熱量的攝 取。
由于膠嚢局部遞送物質(zhì)，因此極小量的物質(zhì)就足以引起期望的效 果。在一些實(shí)施方案中，膠嚢包括容納所述物質(zhì)的微型容器(在下圖 IO中顯示)?；蛘撸酆?或膠嚢體的外表面可浸漬有所述物質(zhì)。在這 些實(shí)施方案中，利用臂和膠嚢的內(nèi)源性運(yùn)動(dòng)或通過持續(xù)釋放機(jī)制來釋
放所述物質(zhì)o
在一些實(shí)施方案中，可以控制和定制組織刺激和/或物質(zhì)辨，放?？?br> 根據(jù)要求通it^外部控制臺(tái)發(fā)射指令來啟動(dòng)或停止機(jī)械的組織刺激和 /或物質(zhì)的施用以匹配期望的治療方案。因此，醫(yī)生能夠隨時(shí)間改變治 療方案并針對(duì)具體患者的需要來定制方案。改變治療方案還有助于降 低患者身體對(duì)治療的適應(yīng)性和抵抗性。或者，可以在膠囊內(nèi)預(yù)編程特 定的治療方案。
為從患者體內(nèi)移除膠嚢12，膠嚢包括解離^;，其使臂io脫離
膠嚢體12。例如，可以根據(jù)從外部控制臺(tái)14發(fā)送的指令來激活解離 機(jī)構(gòu)。額外地或作為選擇，當(dāng)膠嚢功率源即將^^或達(dá)到特定容量閾 值時(shí)，當(dāng)膠嚢施用的物質(zhì)M或當(dāng)滿足任意其它合適的M時(shí)，可以 在預(yù)編程的時(shí)間間隔后激活解離機(jī)構(gòu)。一旦解離，不同的膠囊元件自然穿過消化道，并通過患者的消化 系統(tǒng)排泄出去。通常，膠嚢的不同部件包含可以通過所用的成像方式 (例如超聲)清晰成像的材料，使得醫(yī)生能夠確認(rèn)沒有部件留在體內(nèi)。
額外地或作為選擇，在日常使用期間，有時(shí)可例如通過患者本人 來控制治療方案的一些方面。例如，在一些實(shí)施方案中，為患者配有
個(gè)人控制單元16，其允許控制膠嚢8的運(yùn)行。為此，單元16包括輸 入裝置，例如鍵盤17。通常，個(gè)人控制單元包括控制臺(tái)14的功能和 元件的子集。例如，患者可以使用個(gè)人控制單元來啟動(dòng)和停止臂10 的振動(dòng)，以便能夠在某些時(shí)候保持正常的熱量攝取，而在其它時(shí)候降 低熱量攝取。提供實(shí)現(xiàn)個(gè)人控制單元的其它功能的途徑是可定制的并 取決于用戶，以使不同的用戶可以使用裝置的功能和活動(dòng)的不同集合。 啟動(dòng)膠嚢的解離可以在或可以不在單元16中實(shí)現(xiàn)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的示意性示出膠囊8的功能元件 的方框圖。圖2中的一些元件是可選的，即膠嚢8的不同構(gòu)造可以只 包括這些元件的子集。下文將詳細(xì)i兌明幾種示例性膠嚢構(gòu)造。
膠嚢8包括控制器36，其管理膠嚢的運(yùn)行并激活膠囊的元件?？?制器36可以包括運(yùn)行合適的軟件代碼的微處理器?；蛘撸刂破骺梢?利用多更件或固件來實(shí)現(xiàn)，例如利用特定用途集成電路(ASIC)或場(chǎng)可 編程門陣列(FPGA)來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步作為選擇，控制器可利用硬件 和軟件功能的組合來實(shí)現(xiàn)。通常，控制器包括一個(gè)或多個(gè)脈沖發(fā)生器 或啟動(dòng)不同膠嚢元件的其它驅(qū)動(dòng)器，包括壓電功能。
膠嚢8包括天線38和接收器40，其接^控制臺(tái)14發(fā)送的控制 信號(hào)。(在以下說明書中，外部指令被描述為由控制臺(tái)14發(fā)送。如上 所述，這些指令可以類似地通過個(gè)人^控制單元16發(fā)送。)接收器解碼 所發(fā)送的指令，并將其提供給控制器36。膠嚢還包括臂伸展啟動(dòng)模塊 32和臂解離啟動(dòng)模塊42。
當(dāng)收到控制器36的指示時(shí)，模塊32釋放自伸展臂10以使它們能 夠張開到它們的伸展位置。當(dāng)收到控制器指示時(shí)，模塊42使臂脫離其 基部，由此使臂脫離膠嚢體，以允許膠嚢離開身體。 一般而言，可以 通過不同條件例如在預(yù)定時(shí)間后或基于外部指令來觸發(fā)所述臂的釋放 和/或解離。下圖8A、 8B、 9A和9B中詳細(xì)示出示例性的釋放和解離在一些實(shí)施方案中，膠嚢8包括共振器44，其使伸展的膠嚢結(jié)構(gòu) 振動(dòng)，如上文所述。共振器44可以包括商用盤狀共振器、彎曲共振器、 扭轉(zhuǎn)共振器或本領(lǐng)域已知的其它任意合適的共振器。共振器由控制器 36啟動(dòng)和停止?；蛘撸?，當(dāng)膠嚢8包括壓電臂時(shí)，由控制器36 啟動(dòng)、產(chǎn)生并停止臂的振動(dòng)，如預(yù)編程的或作為選擇由控制臺(tái)14或單 元16觸發(fā)的。
在一些實(shí)施方案中，膠嚢包括微型物質(zhì)儲(chǔ)槽46，其容納由膠嚢局 部施用的物質(zhì)。物質(zhì)從儲(chǔ)槽46的釋放由控制器36啟動(dòng)和停止。包括 物質(zhì)儲(chǔ)槽的示例性構(gòu)造示于下圖10中。
在一些實(shí)施方案中，膠嚢8包括發(fā)射器50，其將控制器36提供 的數(shù)據(jù)發(fā)送給外部接收器(未圖示)。發(fā)射器50發(fā)送的數(shù)據(jù)可以包括 例如由膠嚢接收和執(zhí)行的外部指令的確認(rèn)。額外地或作為選擇，發(fā)射 器可發(fā)送遙測(cè)和狀態(tài)數(shù)據(jù)，例如電池狀態(tài)和失效指示，和/或任何其它 感興趣的合適信息。在圖2的構(gòu)造中，發(fā)射器使用天線38來發(fā)送數(shù)據(jù)， 盡管在備選的構(gòu)造中也可以使用分離的發(fā)送和接收天線。
膠嚢8包括功率源48，其為不同的膠囊元件供應(yīng)電力。功率源48 可以包括用于增強(qiáng)膠嚢可靠性的一個(gè)或多個(gè)備用電池。在一些實(shí)施方 案中，控制器36能夠監(jiān)測(cè)功率源的電壓和/或電流，以感測(cè)功率源減 弱或*的時(shí)刻。
在一個(gè)備選實(shí)施方案中，可通過將射頻(RT)能量發(fā)送給膠嚢來 提供用于給膠嚢8提供動(dòng)力的一些或全部能量。RF能量通常利用外部 線閨來發(fā)送，該外部線團(tuán)可由患者佩帶或成為控制臺(tái)14或單元16的 一部分。RF發(fā)送可用于直接給膠嚢提供動(dòng)力或給膠嚢內(nèi)的電池充電。 在這些實(shí)施方案中，功率源48包括適合用于接收發(fā)送的RF能量的線 圏，以及合適的整流回路，如本領(lǐng)域已知的。
膠囊的機(jī)械構(gòu)造
下圖3A~11顯示自取出膠嚢的幾個(gè)示例性機(jī)喊構(gòu)造和它們的一 些內(nèi)部機(jī)構(gòu)。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的縱向截面圖。膠嚢 包括膠嚢體IOI，膠嚢體IOI包含金屬、塑料或任意其它合適的材料。 兩個(gè)臂102和109顯示為充分展開。兩個(gè)臂102A和109A緊密纏繞在
22膠嚢體周圍。所述臂可以包含任意合適的彈性材料，例如各種金屬和 塑料。在下文所述的一些實(shí)施方案中，所述臂包含壓電材料。所述臂 構(gòu)建為其自然非約束狀態(tài)A艮開的。換言之，當(dāng)沒有對(duì)所述臂施加外
力時(shí)，所述臂將保持在展開位置。
臂102A和109A顯示為在膠嚢體周圍纏繞幾次。每個(gè)臂緊握膠嚢 體101以繞相應(yīng)的轉(zhuǎn)軸103旋轉(zhuǎn)。纏繞的臂施壓于壓縮彈簧104A并 由鎖止/釋放機(jī)構(gòu)110保持。鎖止/#^放機(jī)構(gòu)包括銷、閂和蓋107。 一個(gè) 或多個(gè)這類機(jī)構(gòu)將折疊的臂鎖定到膠嚢體上。蓋107可以包括由金屬、 聚合物和/或織物制成的一個(gè)或多個(gè)薄部件。下圖8A、 8B、 9A和9B 更詳細(xì)地顯示示例性的鎖止/釋放機(jī)構(gòu)。
與上圖2的控制器36類似，由控制器108啟動(dòng)機(jī)構(gòu)110的閂以釋 放所述臂。可以利用形狀記憶合金(SMA)元件、電動(dòng)機(jī)、壓電元件、 螺線管或利用本領(lǐng)域已知的任意其它合適的啟動(dòng)裝置來啟動(dòng)閂。啟動(dòng) 閂時(shí)，將^110的銷推出膠嚢，釋放蓋107并允許所述臂伸展。彈 簧104A進(jìn)一步推動(dòng)所述臂繞轉(zhuǎn)軸103旋轉(zhuǎn)，直到所述臂達(dá)到完全伸 出和橫向傾斜的位置。彈簧104顯示為其未壓縮的形式，此時(shí)臂102 和109完全伸展。彈簧104顯示為中央螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧，盡管也可以使 用葉簧、銷103上的扭轉(zhuǎn)彈簧或本領(lǐng)域已知的任意其它合適的彈簧。
伸展時(shí)，臂102和102A位于特定部位，而臂109和109A位于不 同的部位?？梢岳斫猓?02和109的遠(yuǎn)端彼此遠(yuǎn)離，由此在內(nèi)胃表 面上的 一組廣泛分布的點(diǎn)上同時(shí)提供錨固和組織刺激。還示出接收器 和天線106及電池105。臂102和109的遠(yuǎn)端是彎曲的(未圖示)，以 避免組織損傷和阻塞孔。
在一些實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)軸103還用作膠嚢解離^的一部分。當(dāng) 收到控制器指示時(shí)，解離機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)軸103離開它的位置。結(jié)果，所述 臂與轉(zhuǎn)軸分離并脫離膠囊體。下圖9A和9B示出示例性的解離機(jī)構(gòu)。
圖3B是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的縱向截面圖。在 本實(shí)施例中，臂111和112包括纏繞在膠嚢體的錐形部件118上的柔 性臂。因此，當(dāng)釋放所述臂時(shí)，所述臂展開成遠(yuǎn)端彼此遠(yuǎn)離的彎曲形 狀，而不需要如上圖3A的實(shí)施方案中那樣使用彈簧。臂111和112 包含壓電材料，使得它們可以進(jìn)行電控制和振動(dòng)，而不使用膠嚢內(nèi)的 彈簧或其它振動(dòng)器。臂111和112的遠(yuǎn)端是彎曲的，并設(shè)計(jì)成防止損傷的，以避免傷害它們附近的組織或阻塞天然孔。
解離球鎖機(jī)構(gòu)116包括彈簧117。啟動(dòng)時(shí)，所述^^放圓頂115和 119。然后，彈簧117將兩個(gè)圓頂沿膠嚢的中軸向外推。圓頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)釋 放臂111和112以使其脫離膠嚢體。如上文提到的，可以通過SMA元 件、電動(dòng)機(jī)、壓電元件、螺線管或任意其它合適的啟動(dòng)裝置來啟動(dòng)機(jī) 構(gòu)116。在本實(shí)施例中，機(jī)構(gòu)116包括球鎖機(jī)構(gòu)?；蛘?，機(jī)構(gòu)116可 以包括本領(lǐng)預(yù)已知的任意其它合適的鎖止機(jī)構(gòu)。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的橫向截面圖。該圖 顯示膠嚢具有處于完全伸展位置的臂。在本實(shí)施例中，膠嚢體201上 連接八個(gè)臂。兩個(gè)臂202和209顯示為沿不同方向彎曲，盡管八個(gè)臂 中的每一個(gè)都可以作為選擇地沿任意期望的方向或平面彎曲。所述臂 遠(yuǎn)端的曲率有助于防止組織損傷或堵塞孔。折疊時(shí)，所述臂圍繞膠嚢 體201周界纏繞并通過合適的鎖止/^^放機(jī)構(gòu)(未圖示)保持在適當(dāng)?shù)?部位。
圖4B是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的橫向截面。與臂 的基部垂直于膠囊體表面的上圖4A的構(gòu)造不同，本實(shí)施例中的臂210 與膠嚢體211相切。相切的臂構(gòu)造降低在臂折疊時(shí)臂和膠嚢體之間連 接點(diǎn)處的張力。相切的臂構(gòu)造還可以簡(jiǎn)化和平滑在膠嚢解離時(shí)的臂脫 離。
圖4B的膠嚢的解離^J包括兩個(gè)圓頂或軍(未圖示)，與上圖3B 的圓頂115和119相似。每個(gè)臂210包括基部212。當(dāng)在膠嚢解離過程 中推開圓頂時(shí)，基部212被釋放以脫離膠嚢體211從而使所述臂與所 述體分離。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的自伸展臂309的正視示意圖。 例如，可以在上圖3A、 4A和4B中使用這種臂。臂309包括柔軟的彈 性材料，例如金屬、塑料或壓電材料。
圖5B和5C分別顯示臂309的側(cè)視和頂視圖。如圖5C可見，所 述臂具有沿其整個(gè)長(zhǎng)度的輕微彎曲外形301，以在臂伸展時(shí)為所述臂 提供一些結(jié)構(gòu)剛性。當(dāng)所述臂圍繞膠嚢體纏繞時(shí)，臂的彎曲外形變平 坦?；蛘?，可以使用其它增加剛性的幾何形狀。如圖5B所示，所述 臂包括增厚的底部315,其提供與膠嚢體的牢固連接。該底部包括轉(zhuǎn)軸303，類似于上圖3A的轉(zhuǎn)軸103。
圖5D和5E是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)備選實(shí)施方案的自伸展臂316的示 意圖。圖5D是臂316的正視圖，圖5E是側(cè)視圖。在本實(shí)施例中，所 述臂具有彎曲的側(cè)面，以使所述臂能夠圍繞膠嚢體的錐形部分纏繞， 然后在釋放時(shí)沿縱向向外伸展，如上圖3B所示。臂316利用沿其整 個(gè)長(zhǎng)度的彎曲外形來增加剛性，類似于上圖5C中顯示的外形。臂316 通常包括合適的壓電材料，如下文進(jìn)一步描述的，但是作為選擇可以 由金屬或塑料材料制成。當(dāng)由壓電材料制成時(shí)，所述臂可以包括反饋 元件，其使控制器能夠以各個(gè)臂的共振頻率單獨(dú)調(diào)節(jié)振動(dòng)。下文進(jìn)一 步更為詳細(xì)地描述反饋機(jī)構(gòu)。
臂316的底部包括一個(gè)或多個(gè)懸臂延長(zhǎng)部。在圖5D中，顯示以 317和318指示的兩個(gè)延長(zhǎng)部。該延長(zhǎng)部裝配在膠嚢體和圓頂中相應(yīng) 的腔(未圖示)中，并將所述臂錨固到膠嚢體上。通常，面對(duì)膠嚢體 周界的延長(zhǎng)部具有圓形端部。當(dāng)膠嚢即將解離時(shí)，圓頂被推開并且延 長(zhǎng)部被釋放以從腔中彈出，從而使臂脫離。
圖6是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠囊的縱向截面圖。本 實(shí)施例中包括壓電盤的共振器401裝配在膠嚢體中。或者，可以使用 任意其它合適的共振器。如以上所解釋的，共振器通常以接近所述臂 共振頻率的頻率使伸展臂振動(dòng)。
在許多情況下，每個(gè)臂具有稍微不同的共振頻率。因此，在一些 實(shí)施方案中，啟動(dòng)共振器以在期望包括不同的臂共振頻率的相對(duì)窄頻 帶內(nèi)產(chǎn)生隨機(jī)振動(dòng)。盡管共振器401顯示為裝配在類似于上圖3A的 構(gòu)造的膠嚢內(nèi)，但是類似的共振器可以裝配在任意其它合適的膠嚢構(gòu) 造內(nèi)。
圖7A 7C是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的自伸展和振動(dòng)的臂509 的示意圖。圖7A;1臂509的正視圖，圖7B是側(cè)視圖，圖7C是頂視 圖。臂509的幾何形狀類似于上圖5A 5C的臂309的幾何形狀，盡 管可以使用任意其它合適的臂的幾何形狀。臂509包含壓電材料(即 至少部分由壓電材料構(gòu)成)。
為了產(chǎn)生振動(dòng)，控制器36對(duì)臂的壓電材料施加交流電(AC)。 由于壓電效應(yīng)，所述臂根據(jù)AC電壓的頻率振動(dòng)。材料可以包括諸如聚偏氟乙烯(PVDF)的壓電聚合物、諸如粗纖 維復(fù)合材料(macro-fiber composite, MFC)的復(fù)合材料或具有壓電性能 的任意其它合適材料。所述4可以構(gòu)建為單壓電晶片(uni-morph)、雙 壓電晶片(bi-morph)或本領(lǐng)域已知的任意其它合適的壓電元件。壓電 效應(yīng)可以使所述臂扭轉(zhuǎn)、彎曲、伸展或以其它方式改變自己的形狀。
如上所述，臂與臂之間的共振頻率可能不同。在一些實(shí)施方案 中，每個(gè)臂可包括反饋壓電元件。利用這些元件提供的反饋，控制器 36以與各個(gè)臂的共振頻率匹配的不同頻率來驅(qū)動(dòng)每個(gè)臂。例如，控制 器36可包括反饋;M勾，其感測(cè)每個(gè)臂的反饋元件的振動(dòng)頻率，并調(diào)整 驅(qū)動(dòng)臂的AC電壓頻率，試圖使振動(dòng)幅度最大化。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的橫向截面圖。圖 8A的橫向截面圖對(duì)應(yīng)上圖4A的構(gòu)造。該圖顯示兩個(gè)纏繞在體輪廓605 內(nèi)的膠嚢體周圍的柔性臂601 (有陰影線的)和602。所述臂在臂基部 606處連接至膠嚢體。鎖止/釋放機(jī)構(gòu)包括由彈簧(未圖示)推出的銷 603和形狀記憶^r (SMA)桿604。當(dāng)控制器啟動(dòng)桿604時(shí)，銷603 被釋放并與膠嚢分離。結(jié)果，臂601和602自由地自伸展?；蛘撸?使用任意其它合適的啟動(dòng)裝置來代替SMA桿604，例如螺線管、電動(dòng) 機(jī)或壓電裝置。在備選實(shí)施方案中，可以使用在膠嚢體的周界纏繞幾 次的較大量的臂和/或較長(zhǎng)的臂。
圖8B是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠囊的橫向截面圖。 圖8B的橫向截面圖對(duì)應(yīng)上圖4B的構(gòu)造。該圖顯示纏繞在膠囊體周圍 并由鎖止元件612的上部保持在適當(dāng)部位的兩個(gè)柔性臂608和609。 下圖9B中更為詳細(xì)地示出鎖止元件。盡管圖9B顯示兩個(gè)臂，但是可 以使用任意數(shù)量的臂。
臂608包括加厚的基部610，其在臂伸M保持原位。釋放時(shí)， 基部使整個(gè)臂脫離膠嚢體。同樣地，臂609包括加厚的基部611。臂 不需要一定具有相同的長(zhǎng)度。在圖8B的示例性實(shí)施方案中，使用單 個(gè)鎖止機(jī)構(gòu)612來固定所有的臂?；蛘撸梢允褂脙蓚€(gè)或多個(gè)鎖止元 件。
圖9A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的自取出臂的鎖止和釋放機(jī) 構(gòu)的截面圖。該圖顯示轉(zhuǎn)軸703，臂702圍繞轉(zhuǎn)軸703相對(duì)于膠嚢體 部件705和706轉(zhuǎn)動(dòng)。只顯示接近轉(zhuǎn)軸的臂702和體705的一部分。該機(jī)構(gòu)可用作例如上圖3A的膠嚢中的轉(zhuǎn)軸103。
轉(zhuǎn)軸703壓縮彈簧701并由閂704固定。當(dāng)控制器啟動(dòng)(例如 推開)閂704時(shí)，彈簧701將轉(zhuǎn)軸703推出膠囊體。結(jié)果，臂702不 再由轉(zhuǎn)軸703固定，并在此時(shí)與膠嚢體705分開?？梢岳蒙衔拿枋?的任何啟動(dòng)方法來啟動(dòng)閂。
圖9B是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的自伸展臂的鎖止和釋放 機(jī)構(gòu)的截面圖。中央銷713的上部將折疊的臂715和717固定在貼著 膠嚢體716的折疊位置處。銷713由制動(dòng)器714鎖在原位。當(dāng)制動(dòng)器 在控制器觸發(fā)后釋放銷時(shí)，彈簧711將銷向外推并釋放臂?？刂破骺?包括形狀記憶合金(SMA)，其通過電加熱、螺線管、壓電元件或通 過電動(dòng)機(jī)推動(dòng)來彎曲或改變它的形狀。
圖IO是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢的縱向截面圖。在 本實(shí)施例中，膠嚢包括儲(chǔ)槽801，其充滿將由膠嚢局部施用的物質(zhì)。 由控制器控制的電閥門802啟動(dòng)和停止流出儲(chǔ)槽的物質(zhì)流。 一個(gè)或多 個(gè)薄的柔性管803將物質(zhì)傳送到臂804的遠(yuǎn)端，以將物質(zhì)釋放到組織 附近。所述管通常嵌在所述臂內(nèi)。所述閥門可根據(jù)預(yù)編程的方案，由 控制器周期性地打開。或者，閥門可以通過從外部控制臺(tái)發(fā)送合適的 指令來^^要求打開。
在一些實(shí)施方案中，儲(chǔ)槽被預(yù)增壓使得在閥門802打開時(shí)物質(zhì) 自由流動(dòng)?；蛘?，可以利用自然擴(kuò)散來釋放物質(zhì)。如上文提到的，作 為選擇，可以通過用物質(zhì)浸漬膠嚢體和/或臂的外表面來局部釋放物 質(zhì)。例如，所述臂可以用出血組織附近釋放的止血環(huán)酸(Hexacapron) 和物質(zhì)來浸漬。又例如，所述臂可以用尿激酶來浸漬以治療凝血。額 外地或作為選擇，所述臂可以用任意其它合適的藥物來浸漬以影響目 標(biāo)器官內(nèi)的及—應(yīng)。
圖11A和11B分別顯示根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的體內(nèi)膠嚢 卯2的縱向截面圖和橫向截面圖。幾種體內(nèi)膠囊產(chǎn)品是本領(lǐng)域內(nèi)已知 的。 一些已知的膠嚢裝備有攝^M^或其它傳感器和裝置。在一些實(shí)施 方案中，可以改進(jìn)已知的膠嚢以包括根據(jù)本文中描述的實(shí)施方案的自 伸展臂。用于照相機(jī)膠嚢的期望操作模式是可以將膠囊錨固在胃腸道 內(nèi)的某個(gè)部位，并在感興趣部位周圍稍微向前和向后移動(dòng)?？捎舍t(yī)生基于傳送的圖像或由膠嚢利用合適的圖形識(shí)別軟件自 動(dòng)選擇感興趣部位?；趫D形識(shí)別軟件的指示，膠囊還可以向控制臺(tái)
14發(fā)送警報(bào)。
在圖11A中，膠嚢卯2包括臂卯4和卯6,其顯示為處于緊密 壓縮位置。與上文描述的一些實(shí)施方案不同，在本實(shí)施例中，利用壓 電效應(yīng)來固定、展開和收縮臂。這樣，膠囊卯2不包括鎖止機(jī)構(gòu)。在 圖11A中，臂906顯示為與膠嚢體平行，而臂卯4相對(duì)于膠嚢體傾斜 一定角度。在備選實(shí)施方案中，臂906可沿相反方向或以任意期望的 角度傾斜。
在圖11B中，臂(卯8所示)顯示為處于它們的伸屑 位置。膠 嚢控制器對(duì)所述臂的壓電材料施加合適的電壓。結(jié)果，所述臂伸展直 到它們推壓外部組織914?？刂破骺赏ㄟ^除去電壓或通過對(duì)壓電臂施 加不同的電壓來使所述臂收縮。控制器可以單獨(dú)控制每個(gè)臂，或者作 為選擇它可以控制所述臂的組或同時(shí)控制所有的臂。
才艮據(jù)應(yīng)用，組織可以包括結(jié)腸、小腸或體內(nèi)任何中空器官或管 狀內(nèi)臟。圖UA和11B的構(gòu)造尤其適合于其中所述臂的適度撓曲就足 以確保錨固的情況，如圖11B所示。這種應(yīng)用可包括例如將膠嚢錨固 在直徑僅稍大于膠囊的小腸內(nèi)或變窄的或堵塞的血管內(nèi)。但是，與膠 嚢卯2類似的膠囊還可以用于直徑較大的器官例如結(jié)腸中。
盡管本文中描述的實(shí)施方案主要涉及錨固在胃腸道內(nèi)并產(chǎn)生用 于降低熱量攝取的組織刺激的膠嚢，但是本發(fā)明的原理也可用于其它 用途。例如，類似的膠嚢可以插入其它腔內(nèi)器官或系統(tǒng)，例如插入血 管或插4道內(nèi)。膠嚢和臂的尺寸應(yīng)該i!iL調(diào)整為與感興趣器官相適合。 又例如，可以采用外科手術(shù)方式將膠嚢穿過狹窄的孔插入并定位在感 興趣的組織內(nèi)部或附近?？梢葬娪们秩胧交蚍乔秩胧窖b置將所述裝置 插入任意合適的目標(biāo)器官，例如但不限于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、腹內(nèi)器官、 胸內(nèi)器官和四肢。在這些情況下，裝置可以是膠囊形狀的或具有任意 其它適合用于特定目標(biāo)器官的形狀。
除降低熱量攝取外，施加機(jī)械的局部組織刺激可用于治療其它 胃腸道病癥，例如局部出血或發(fā)炎。局部的物質(zhì)遞送還可用于在防止 全身效應(yīng)的同時(shí)達(dá)到特別高的物質(zhì)濃度。在一些實(shí)施方案中，可以通過檢查患者身體排泄出的臂來識(shí)別 某些醫(yī)學(xué)狀況。例如，可以檢查沉積在所述臂上的組織殘余物?？梢?br> 針對(duì)某些化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生來檢查所述臂，例如與血液的接觸和/或pH 值的變化。
額外地或作為選擇，當(dāng)膠嚢錨固在目標(biāo)器官內(nèi)時(shí)，可以通過所 述臂感測(cè)某些醫(yī)學(xué)狀況，例如內(nèi)出血。膠囊可以將這類病癥的指標(biāo)發(fā) 送到外部接收器。
在一些實(shí)施方案中，控制伸展臂的運(yùn)動(dòng)還可以用于在體內(nèi)引導(dǎo) 膠嚢，例如沿著胃腸道引導(dǎo)。引導(dǎo)可以是自動(dòng)的或由外部控制臺(tái)控制。 通過單獨(dú)調(diào)節(jié)每個(gè)臂的伸展，可以實(shí)現(xiàn)沿膠囊軸的移動(dòng)。
由此將會(huì)理解，上述實(shí)施方案以舉例的方式被引用，并且本發(fā) 明不限于上文具體顯示和描述的內(nèi)容。相反，本發(fā)明的范圍同時(shí)包括 上文所述各種特征的組合和次級(jí)組合，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀前 述說明書后會(huì)想到的且現(xiàn)有技術(shù)中沒有公開的變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1. 一種用于插入患者器官的裝置，包括膠囊體；和一個(gè)或多個(gè)臂，其連接到所述膠囊體上并配置為在所述器官內(nèi)的期望部位處從所述膠囊體展開，以接觸所述器官的內(nèi)表面并將所述裝置錨固在所述期望部位處。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述器官是患者胃腸道的一部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述器官包括血管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述器官是患者泌尿生殖道的一部 分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述器官包括患者的部分中樞神經(jīng) 系統(tǒng)、腹內(nèi)器官、胸內(nèi)器官和四肢中的至少其一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述裝置配置為由患者吞服。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述裝置配置為利用內(nèi)窺鏡插入所 述器官。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述裝置配置為利用侵入式裝置插 入所述器官。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的裝置，其中所述裝置在所述一個(gè)或多個(gè)臂自伸 展之前具有不超過15亳米的直徑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述臂包含金屬、塑料和壓電材料 中的至少其一。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，包括配置為接收從外部發(fā) 射器發(fā)送至所述裝置的外部指令的天線和接收器、和配置為根據(jù)所述 外部指令來控制所述裝置的操作的控制器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的裝置，其中所述控制器配置為根據(jù)所述外部指 令和預(yù)編程程序的至少其一來使所述一個(gè)或多個(gè)臂從所述膠嚢體伸 展。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll的裝置，其中所述控制器配置為根據(jù)所述外部指 令和所述預(yù)編程程序中的至少其一來使所述一個(gè)或多個(gè)臂脫離所述膠嚢體。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，包括配置為在插入所述器 官期間約束所述一個(gè)或多個(gè)臂的釋放;IM^、和配置為啟動(dòng)所述釋放機(jī) 構(gòu)以釋放所述一個(gè)或多個(gè)臂從而允許所述臂在所述器官中的所述期望 部位處自展開的控制器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂是彈性的并配置 為在不受約束時(shí)采取伸展位置，并且其中在所述插入器官期間所述一 個(gè)或多個(gè)臂纏繞在所述膠嚢體周圍。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂包括將所述臂連 接至所述膠嚢體的相應(yīng)轉(zhuǎn)軸，并且其中所述一個(gè)或多個(gè)臂配置為在展 開時(shí)繞所述相應(yīng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂包含壓電材料， 并且其中所述控制器配置為對(duì)所述壓電材料施加電壓以使所述一個(gè)或 多個(gè)臂伸展。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，包括控制器，所述控制器配置為確定釋放M并根據(jù)所述釋放條件來啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)，以使所述釋放** 釋放所述一個(gè)或多個(gè)臂。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述釋放M包,定的時(shí)間表和 發(fā)送至所述裝置的外部指令中的至少其一。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述釋放機(jī)構(gòu)包括形狀記憶合金 (SMA)元件，并且其中所述控制器配置為利用所述SMA元件來啟動(dòng)所述釋放;IM^。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述釋放機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)，并且其 中所述控制器配置為利用所述電動(dòng)機(jī)來啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述釋放機(jī)構(gòu)包括壓電元件，并且 中所述控制器配置為利用所述壓電元件來啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述釋放機(jī)構(gòu)包括螺線管，并且其 中所述控制器配置為利用所述螺線管啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中所述釋放機(jī)構(gòu)包括制動(dòng)器，并且其 中所述控制器配置為移除所述制動(dòng)器以啟動(dòng)所述釋放機(jī)構(gòu)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，包括解離W^，所述解離 機(jī)構(gòu)配置為使所述一個(gè)或多個(gè)臂脫離所述膠囊體，以允許處理所述膠 囊體和所述一個(gè)或多個(gè)臂。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂包括將所迷一個(gè) 或多個(gè)臂連接至所述膠嚢體的相應(yīng)轉(zhuǎn)軸，并且其中所述解離機(jī)構(gòu)配置 為移除所述轉(zhuǎn)軸。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，包括控制器，所述控制器配置為根據(jù)所 述解離條件來啟動(dòng)所述解離機(jī)構(gòu)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中所述解離條件包括預(yù)定的時(shí)間表。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中所述解離條件包括所述裝置的功率 源的低功率條件。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中所述解離條件包括發(fā)送至所述裝置 的外部指令。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中所述解離機(jī)構(gòu)包括形狀記憶合金 (SMA)元件，并且其中所述控制器配置為利用所述SMA元件啟動(dòng)所述解離M。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中所述解離機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)，并且其 中所述控制器配置為利用所述電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所述解離機(jī)構(gòu)。
33. 根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中所述解離機(jī)構(gòu)包括壓電元件，并且 其中所述控制器配置為利用所述壓電元件啟動(dòng)所述解離機(jī)構(gòu)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中所述解離機(jī)構(gòu)包括螺線管，并且其 中所述控制器配置為利用所述螺線管啟動(dòng)所述解離機(jī)構(gòu)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中所述解離包括球鎖^J 。
36. 根據(jù)權(quán)利要求27的裝置，其中所述解離機(jī)構(gòu)包括制動(dòng)器，并且其 中所述控制器配置為導(dǎo)致移除所述制動(dòng)器以啟動(dòng)所述解離機(jī)構(gòu)。
37. 根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂配 置為在伸展時(shí)在所述器官內(nèi)相應(yīng)的接觸點(diǎn)處施加機(jī)械的、可觸知的、 和有疼痛反映的刺激中的至少其一。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂配置為將M振動(dòng)傳遞到所^f目應(yīng)的接觸點(diǎn)上。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38的裝置，包括連接到所述膠囊體上的共振器，所 述共振器配置為振動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)臂。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39的裝置，其中所述共振器配置為利用頻率在包含 所述一個(gè)或多個(gè)臂的相應(yīng)共振頻率的窄帶寬內(nèi)的任意振動(dòng)來4吏所述一 個(gè)或多個(gè)臂振動(dòng)。
41. 根據(jù)權(quán)利要求39的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂包含壓電材料， 并且包括控制器，所述控制器配置為利用相應(yīng)的電信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述一 個(gè)或多個(gè)臂，從而使所述一個(gè)或多個(gè)臂振動(dòng)。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41的裝置，其中所述電信號(hào)的頻率約為所述一個(gè)或 多個(gè)臂的相應(yīng)的共振頻率。
43. 根據(jù)權(quán)利要求41的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂包括相應(yīng)的反饋 元件，所述>^饋元件配置為感測(cè)所述臂的振動(dòng)，并且其中所述控制器以匹配所述臂的共振頻率。
44. 根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，其中所述裝置配置為在所 述器官內(nèi)的期望部位處釋放物質(zhì)。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44的裝置，包括容納裝配在所述膠嚢體內(nèi)的所述物 質(zhì)的容器。
46. 根據(jù)權(quán)利要求44的裝置，其中所述物質(zhì)浸漬在所述膠嚢體外表面 和所述一個(gè)或多個(gè)臂的至少其一 中。
47. 根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，包括發(fā)射器，所M射器 配置為將所述裝置的狀態(tài)發(fā)送至外部接收器。
48. 根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，其中所述臂包含壓電材料， 并且包括控制器，所述控制器配置為通過對(duì)所述壓電材料施加電壓來 使所述臂伸展和收縮，以使所述裝置能夠在所述器官內(nèi)移動(dòng)。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48的裝置，其中所述控制器配置為單獨(dú)控制所述一 個(gè)或多個(gè)臂中每個(gè)臂的運(yùn)動(dòng)，以在所述器官內(nèi)引導(dǎo)所述裝置。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49的裝置，包括配置為產(chǎn)生所述器官的圖像的照相 機(jī)，并且其中所述控制器配置為自動(dòng)識(shí)別所述圖像中的圖形并才艮據(jù)所識(shí)別的圖形來引導(dǎo)所述裝置。
51.根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，其中所述膠囊體和所述一 個(gè)或多個(gè)臂中的至少其一 包含在用醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)成像時(shí)提供高對(duì)比度 的材料。
52，根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂具 有彎曲的防損傷遠(yuǎn)端。
53. 根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)臂具 有彎曲外形，以增加所述臂的結(jié)構(gòu)剛性。
54. 根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)的裝置，其中所述裝置包括功率源， 所述功率源包括電池、可充電電池和配置為接收外部發(fā)射的射頻(RF) 能量的射頻線圏中的至少其一。
55. —種用于治療患者的方法，包括 將包括膠囊體和以壓縮構(gòu)型連接至所述膠囊體上的一個(gè)或多個(gè)臂的裝置插入患者的器官內(nèi)；在所述器官內(nèi)的期望部位處啟動(dòng)所述臂以使其從所述膠嚢體伸 展，從而使所述臂接觸所述器官的內(nèi)表面并將所述裝置錨固在所述期 望部位處；和利用所述錨固的裝置執(zhí)行醫(yī)療程序。
56. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中插入所述裝置包括由所述患者吞服 所述裝置。
57. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中插入所述裝置包括利用內(nèi)窺鏡或侵 入式程序中的至少其一來將所述裝置插入所述器官內(nèi)。
58. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括利用所述錨 固的裝置來引起全身性生理效應(yīng)和在遠(yuǎn)離所述期望部位處的治療效應(yīng) 中的至少其一。
59. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括改變所述患 者的熱量^V。
60. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括改變所述患 者的粘膜代謝分布。
61. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括由所述感興趣器官分泌激素、肽、細(xì)胞因子和分子中的至少其一，以產(chǎn)生內(nèi)分泌、 自分泌和旁分泌效應(yīng)中的至少其一。
62. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括經(jīng)過傳入纖 維和傳出纖維來誘導(dǎo)全身性的和局部的神經(jīng)介導(dǎo)生理全身效應(yīng)中的至 少其一。
63. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括在除插入所 述裝置的器官之外的器官內(nèi)引起激素、肽、細(xì)胞因子和分子中的至少 其一的分泌。
64. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括在所述器官 內(nèi)的期望部位處刺激機(jī)喊激活的組織受體。
65. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括在所述器官 內(nèi)的期望部位處改變身體組織性質(zhì)。
66. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中所述身體組織性質(zhì)包括在所述期望 部位處的滲透性、溫度和稠度中的至少其一。
67. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括在所述器官 內(nèi)的期望部位處改變腔內(nèi)的壓力，從而+秀導(dǎo)抗膨J^反應(yīng)。
68，根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括根據(jù)治療方 案影響促進(jìn)食(開胃)和拒食(厭食)激素中至少其一的分泌，從而 控制所述患者的熱量;iL取。
69. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中所述器官是所述患者的胃腸道的一 部分。
70. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中所述器官包括血管。
71. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中所述器官是所述患者的泌尿生殖道 的一部分。
72. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中所述器官包括所述患者的部分中樞 神經(jīng)系統(tǒng)、腹內(nèi)器官、胸內(nèi)器官和四肢中的至少其一。
73. 根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中所述裝置在所述一個(gè)或多個(gè)臂自取 出之前具有不超過15毫米的直徑。
74. 根據(jù)權(quán)利要求55~73中任一項(xiàng)的方法，其中啟動(dòng)所述臂和執(zhí)行所迷醫(yī)療程序包括接收從外部發(fā)射器發(fā)送至所述裝置的外部指令和根據(jù) 所述外部指令來控制所述裝置的操作。
75. 根據(jù)權(quán)利要求74的方法，其中啟動(dòng)所述臂包括根據(jù)所述外部指令 使所述臂從所述膠嚢體伸展。
76. 根據(jù)權(quán)利要求74的方法，包括在完成所述醫(yī)療程序后，根據(jù)所述 外部指令使所述一個(gè)或多個(gè)臂脫離所述膠嚢體。
77. 根據(jù)權(quán)利要求55~73中任一項(xiàng)的方法，其中插入所述裝置包括在 插入所述器官期間約束所述臂，并且其中啟動(dòng)所述臂包括在所述器官 內(nèi)釋放所述臂，以允許所述臂在所述器官中自伸展。
78. 根據(jù)權(quán)利要求77的方法，其中所述臂是彈性的并在不受約束時(shí)釆 取伸展位置，并且其中約束所述臂包括在插入所述器官期間使所述臂 纏繞在所述膠嚢體周圍。
79. 根據(jù)權(quán)利要求55 ~ 73中任一項(xiàng)的方法，其中所述臂包含壓電材料， 并且其中啟動(dòng)所述臂包括對(duì)所述壓電材料施加電壓以使所述臂伸展。
80. 根據(jù)權(quán)利要求55~73中任一項(xiàng)的方法，其中啟動(dòng)所述臂包括確定 釋放M并才艮據(jù)所述釋放4H^啟動(dòng)所述臂。
81. 根據(jù)權(quán)利要求80的方法，其中所述釋放條件包括預(yù)定的時(shí)間表和 發(fā)送至所述裝置的外部指令中的至少其一。
82. 根據(jù)權(quán)利要求55~73中任一項(xiàng)的方法，包括在所述醫(yī)療程序后， 使所述臂脫離所述膠嚢體，以允許處理所述膠囊體和所述一個(gè)或多個(gè) 臂。
83. 根據(jù)權(quán)利要求82的方法，其中解離所述臂包括移除將所述臂連接 至所述膠嚢體的轉(zhuǎn)軸。
84. 根據(jù)權(quán)利要求82的方法，其中解離所述臂包括根據(jù)解離M來解 離所述臂。
85. 根據(jù)權(quán)利要求84的方法，其中所述解離條件包括預(yù)定的時(shí)間表。
86. 根據(jù)權(quán)利要求84的方法，其中所述解離M包括所述裝置的功率 源的低功率條件。
87. 根據(jù)權(quán)利要求84的方法，其中所述解離條件包括發(fā)送至所述裝置的外部指令。
88. 根據(jù)權(quán)利要求82的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括通過檢查解 離并經(jīng)處理后的所述一個(gè)或多個(gè)臂來識(shí)別所述器官的醫(yī)學(xué)狀況。
89. 根據(jù)權(quán)利要求88的方法，其中所述醫(yī)學(xué)狀況包括所述器官內(nèi)的內(nèi) 出血和所述器官的pH值變化。
90.根據(jù)權(quán)利要求55~73中任一項(xiàng)的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包 括通過錨固在所述期望部位處的所述一個(gè)或多個(gè)臂來感測(cè)醫(yī)學(xué)狀況， 并將所感測(cè)的醫(yī)學(xué)狀況發(fā)送給外部接收器。
91. 根據(jù)權(quán)利要求55 73中任一項(xiàng)的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包 括通過所述一個(gè)或多個(gè)臂對(duì)所述器官內(nèi)表面上的相應(yīng)接觸點(diǎn)施加;M^ 的、可觸知的、和/或有疼痛反映的刺激中的至少其一。
92. 根據(jù)權(quán)利要求91的方法，其中施加所述刺激包括將機(jī)械振動(dòng)傳遞 到所i^目應(yīng)接觸點(diǎn)上。
93. 根據(jù)權(quán)利要求92的方法，其中傳遞所述機(jī)械振動(dòng)包括利用連接到 所皿囊體上的共振器來振動(dòng)所述臂。
94. 根據(jù)權(quán)利要求93的方法，其中振動(dòng)所述臂包括利用頻率在包含所 述一個(gè)或多個(gè)臂的相應(yīng)共振頻率的窄帶寬內(nèi)的任意振動(dòng)來4吏所述一個(gè) 或多個(gè)臂振動(dòng)。
95. 根據(jù)權(quán)利要求92的方法，其中所述臂包含壓電材料，并且其中傳 遞所述機(jī)械振動(dòng)包括利用相應(yīng)的電信號(hào)來驅(qū)動(dòng)所述臂，以4吏所述壓電 材料振動(dòng)。
96. 根據(jù)權(quán)利要求95的方法，其中所述電信號(hào)的頻率約為所述一個(gè)或 多個(gè)臂的相應(yīng)的共振頻率。
97. 根據(jù)權(quán)利要求95的方法，其中傳遞所述,振動(dòng)包括利用連接至 所述臂的相應(yīng)的^J績(jī)?cè)砀袦y(cè)所述臂的振動(dòng)，并且基于所述^Jt元 件感測(cè)到的振動(dòng)來調(diào)節(jié)所述臂的相應(yīng)振動(dòng)頻率，以匹配所述臂的相應(yīng) 共振頻率。
98. 根據(jù)權(quán)利要求55 73中任一項(xiàng)的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包 括在所述器官內(nèi)的期望部位處局部^r放物質(zhì)。
99. 根據(jù)權(quán)利要求98的方法，其中局部釋放所述物質(zhì)包括從裝配在所述膠嚢體內(nèi)的容器釋放所述物質(zhì)。
100. 根據(jù)權(quán)利要求98的方法，其中局部釋放所述物質(zhì)包括將所述物 質(zhì)浸漬在所述膠囊體外表面和所述一個(gè)或多個(gè)臂的至少其一中。
101. 根據(jù)權(quán)利要求55~73中任一項(xiàng)的方法，包括將所述裝置的狀態(tài) 發(fā)送至外部接收器。
102. 根據(jù)權(quán)利要求55~73中任一項(xiàng)的方法，包括控制所述臂的運(yùn)動(dòng) 以在所述器官內(nèi)引導(dǎo)所述裝置。
103. 根據(jù)權(quán)利要求102的方法，其中執(zhí)行所述醫(yī)療程序包括利用裝配 在所述裝置內(nèi)的照相機(jī)來產(chǎn)生所述器官的圖像，并且其中控制所述裝 置的運(yùn)動(dòng)包括自動(dòng)識(shí)別所述圖像中的圖形并根據(jù)所識(shí)別的圖形來引導(dǎo) 所述裝置。
104. 根據(jù)權(quán)利要求55~73中任一項(xiàng)的方法，包括利用醫(yī)學(xué)成《象系統(tǒng) 來對(duì)所述裝置成像，其中所述膠囊體和所述一個(gè)或多個(gè)臂中的至少其 一包含在用所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)成像時(shí)提供高對(duì)比度的材料。
105. —種用于治療患者的系統(tǒng)，包括 患者外部的發(fā)射器，其配置為利用無(wú)線信號(hào)發(fā)送指令；和用于插入患者器官內(nèi)的裝置，包括膠嚢體；裝配在所述膠嚢體中的接收器，其配置為接收所iOL射器發(fā) 送的指令；和連接至所皿嚢體的一個(gè)或多個(gè)臂，其配置為根據(jù)所述接收 器接收的指令在所述器官內(nèi)的期望部位處自伸展，從而接觸所述器官 的內(nèi)表面并將所述裝置錨固在所述期望部位處。
106. 根據(jù)權(quán)利要求105的系統(tǒng)，其中所ii^射器包括由患者操作的個(gè) 人控制單元。
107. 根據(jù)權(quán)利要求105的系統(tǒng)，其中所述指令包括解離指令，并且其 中所述裝置配置為根據(jù)接收所述解離指令來使所述臂脫離所述膠嚢 體。
全文摘要
一種用于插入患者器官的裝置(8)包括膠囊體(12)和一個(gè)或多個(gè)臂(10)，該一個(gè)或多個(gè)臂連接至所述膠囊體并配置為在器官內(nèi)的期望部位處從膠囊體展開，以接觸器官的內(nèi)表面并將該裝置錨固在期望部位處。
文檔編號(hào)A61F2/01GK101511305SQ200680031191
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2006年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者拉姆·韋斯, 梅納赫姆·P·韋斯 申請(qǐng)人:梅納赫姆·P·韋斯