(57)【要約】  体の内腔に導入するためのカプセルを有する医療器具が提供される。そのカプセルは導電性の流体が満たされたバルーンまたは電極を支持する翼部を駆動するための機構を含んでいる。臍部がカプセルの後縁部分に取り付けられている。制御ユニットが体の内腔内でのカプセルの推進を制御する。
2005508687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮小した形状から拡張した形状まで動くことができる可動部分を備え、体の管腔内を移動するように適合されたカプセルと、
上記カプセルの上記可動部分に対応する管腔組織刺激器と
を有する、医療器具。
【請求項２】
可動部分が複数の翼部を有する、請求項１記載の医療器具。
【請求項３】
管腔組織刺激器が少なくともひとつの電極を有する、請求項１記載の医療器具。
【請求項４】
可動部分が縮小した形状および拡張した形状から選択された一方の形状に付勢されている、請求項１記載の医療器具。
【請求項５】
可動部分が縮小した形状に付勢されている、請求項１記載の医療器具。
【請求項６】
可動部分が複数の翼部を有し、
上記複数の翼部の各々に電極が対応している、請求項１記載の医療器具。
【請求項７】
可動部分を拡張した形状に配置するためのアクチエータをさらに有する、請求項１記載の医療器具。
【請求項８】
アクチエータが膨張可能な部材を有する、請求項７記載の医療器具。
【請求項９】
アクチエータが機構を有する、請求項７記載の医療器具。
【請求項１０】
アクチエータがケーブルを有する、請求項７記載の医療器具。
【請求項１１】
導電性の流体を含む膨張可能な部材を備え、体の管腔に導入するためのカプセルと、
上記膨張可能な部材に対応する少なくともひとつの電極と
を有する、医療器具。
【請求項１２】
臍部をさらに有する、請求項１１記載の医療器具。
【請求項１３】
体の管腔内でのカプセルの動きを制御するための制御ユニットをさらに有する、請求項１１記載の医療器具。
【請求項１４】
体の管腔の内側を視覚化するための視覚化装置および照明装置をさらに有する、請求項１１記載の医療器具。
【請求項１５】
視覚化装置がＣＭＯＳカメラである、請求項１４記載の医療器具。
【請求項１６】
視覚化装置がＣＣＤカメラである、請求項１４記載の医療器具。
【請求項１７】
導電性の流体を膨張可能な部材内に供給するための流体システムをさらに有する、請求項１１記載の医療器具。
【請求項１８】
流体システムが導電性の流体を周期的に加圧しそして減圧するように適合されている、請求項１７記載の医療器具。
【請求項１９】
流体システムが電気的なパルス信号の電極への印加に対応して導電性の流体を加圧しそして減圧するように適合されている、請求項１８記載の医療器具。
【請求項２０】
臍部およびカプセルを通して延在し、医療用具を用いて体の管腔の外側から上記体の管腔の内側へアクセスできるようにする作業チャネルをさらに有する、請求項１２記載の医療器具。
【請求項２１】
少なくともひとつの電極を支持するカプセルを提供する過程と、
上記カプセルの一部を駆動して上記電極を体の管腔内の組織に対する所望の位置に動かす過程と
を有する、体の管腔の内側にアクセスする方法。
【請求項２２】
カプセルの一部を駆動して上記電極を体の管腔内の組織に対する所望の位置に動かす過程が、上記カプセルの一部を膨らませる過程を含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
カプセルの一部を駆動して上記電極を体の管腔内の組織に対する所望の位置に動かす過程が、ケーブルを駆動させる過程を含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
カプセルの一部を駆動して上記電極を体の管腔内の組織に対する所望の位置に動かす過程が、上記カプセルを拡張した形状にする、請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
カプセルの一部を駆動して上記電極を体の管腔内の組織に対する所望の位置に動かす過程が、複数の電極を互いに相対的に動かすことを含む、請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は以下の仮特許出願、すなわち、ロングら（Long et al.）によって２００１年１１月９日に出願された出願番号第６０／３４４，４２６号「管腔組織にアクセスする方法（Method for Providing Access to Luminal Tissue）」、ロングら（Long et al.）によって２００１年１１月９日に出願された出願番号第６０／３４４，４２９号「ほぼ連続した通路を備えた管腔内を推進する器具（Luminal Propulsive Device Having a Generally Continuous Passageway）」に基づく優先権を主張している。
【０００２】
本発明は、患者の体の管腔内を自動的に推進する医療器具に関する。
【背景技術】
【０００３】
医者は典型的には長い柔軟な内視鏡を用いて患者の胃腸管（ＧＩ管）の内側の組織にアクセスしてその組織を視覚化する。上部胃腸管に対しては、医者は患者の鎮静させられた口を通して胃鏡を挿入して食道、胃、近位の十二指腸の組織を検査および治療する。下部胃腸管に対しては、医者は結腸鏡を患者の鎮静させられた肛門を通して挿入して直腸および結腸を検査する。内視鏡には、典型的には約２．５ｍｍから３．５ｍｍまでの直径のハンドピースのポートから柔軟なシャフトの遠位の端部まで延在する作業チャネルを有するものがある。医者は医療器具をその作業チャネルに挿入して患者の体内の組織を診断したり治療したりすることができる。医者は多くの場合内視鏡の作業チャネルに挿入した柔軟な生検鉗子を用いて胃腸管の粘膜の管壁から組織の生検を採取する。
【０００４】
柔軟な内視鏡の挿入、特に結腸への挿入は、通常非常に時間を費やし、薬剤を用いて鎮静されていたとしても患者にとって不快な手技である。医者は入り組んだＳ状結腸、下行結腸、横行結腸、および上行結腸を通して柔軟な内視鏡を推し進めるのに数分間を要することも多い。医者は内視鏡を挿入しながらまたは内視鏡を後退させながら結腸内の組織を診断および／または治療することがある。柔軟な内視鏡はＳ状結腸または左結腸曲などの結腸内でループ状になることがあり、そのために挿入された内視鏡の長さが内視鏡を収容している結腸の部分の長さよりも長いことがある。患者の解剖学的構造および医者の柔軟な内視鏡を操作する技量によっては、結腸のある部分が検査されないことがあり、したがって疾病が診断されないリスクが増加する。
【０００５】
イスラエル国ヨクニーム（Yoqneam）のギブン・エンジニアリング・リミテッド（Given（登録商標） Engineering LTD）はＭ２Ａ（商標）嚥下可能画像化カプセル（Swallowable Imaging Capsule）と呼ばれる器具をアメリカ合衆国で販売している。その器具は小さなビデオカメラと、バッテリーと、発信機とを含んでいる。その器具は自然の蠕動によって胃腸管内を推し進められる。その器具は現在では診断の目的で使用され、胃腸管内を患者の自然な蠕動運動によって決まる速度で進む。シー・モッセら（C. Mosse, et al.）によって出願された国際公開第ＷＯ０１０８５４８Ａ１号公報は、収縮性の組織を含む壁を備えた通路を通るように適合された自動推進式器具を記載している。その出願人はその器具が腸鏡として特に有益であり栄養管、ガイドワイヤ、生理学的センサー、または通常の内視鏡のような目的物を腸内に運ぶのにも用いられることを開示している。内視鏡を推し進めるための別の代替物の概要が「腸鏡の技術的進歩と試験的な器具（Technical Advances and Experimental Device for Enteroscopy）：シー・モッセら（C. Mosse, et al.）著、北アメリカの胃腸管内視鏡クリニック（Gastrointestinal Endoscopy Clinics of North America）、第９巻、第１号、１９９９年１月：第１４５頁から第１６１頁」に記載されている。
【０００６】
治療中に患者の体内に分散される電力を最小にすることが望ましいので、自動推進式管腔内器具の電極と収縮性の組織との間の導電性を改善するための特徴部が設けられてよい。さまざまな電極の配置が電気外科的器具の電極を含めて当業者にはよく知られている。一般的には、収縮性の組織を収縮させるために電気的に刺激するためには、電極と収縮性の組織との間を広い面積で密接に接触させることが望ましい。器具に働きかけて器具を推し進める管壁の円周部分に沿って収縮性の組織に均一に電気的エネルギーを分散させるための手段を含んでいることも望ましい。したがって、管壁の収縮性の組織をより良好に刺激して自動推進の速度および推進力を増加するための手段を含んだ自動推進式の管腔内器具が必要とされている。
【発明の開示】
【０００７】
ある実施の形態では、本発明は体の管腔内で移動するように適合されたカプセルを有する医療器具を提供する。そのカプセルは、縮小した形状および拡張した形状の間を移動する可動部分と、カプセルの可動部分に関連した管腔組織刺激器とを有する。管腔組織刺激器はひとつまたは複数の電極を有していてよく、可動部分はひとつまたは複数の翼部を有していてよい。翼部の各々はひとつの電極を支持していてよく、縮小した形状に付勢されていてよい。アクチエータが翼部および電極を拡張した形状に広げて、電極を管腔組織に対して所望の位置に配置するために用いられてよい。アクチエータはバルーンのような膨張可能な部材またはケーブルまたはリンク仕掛アセンブリのような機械的な機構であってよい。ある実施の形態では、膨張可能な部材は膨張可能な部材内の導電性の流体を加圧することによって膨らまされる。
【０００８】
別の実施の形態では、本発明は体の管腔内の組織にアクセスするための方法を提供する。その方法は、少なくともひとつの電極を支持するカプセルを提供する過程と、電極を管腔内の組織に対して所望の位置に動かすためにカプセルの一部を駆動する過程とを有する。カプセルは作業チャネルを有していてよく、その方法は患者の体の外側からカプセルを通して組織にアクセスする過程を有していてよい。
【０００９】
本発明の新規な特徴が特許請求の範囲で詳しく明らかにされている。しかし、本発明を十分に理解するために、以下の記載および添付の図面を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は自動推進式の管腔内医療器具からなる。ある例として、本発明はヒトの患者の結腸に用いるために例示され記載される。しかし、本発明はヒトおよびその他の哺乳動物のその他の中空器官の体の管腔での用途に用いることも可能である。
【００１１】
図１は哺乳動物の結腸の壁１４の一部を示していて、粘膜層２、粘膜下層４（リンパ節１２と共に図示されている。）、輪状筋層６、縦筋層８、および漿膜１０を示している。自然な蠕動は不随意に起こりかつ結腸の壁１４内の内容物からの壁１４の膨満によって通常は誘発される壁１４の段階的な波状の収縮である。輪状筋層６および縦筋層８は収縮性の組織からなり、電気的な刺激を受けると収縮して管腔の刺激を受けた部分の円周がその瞬間に収縮する。
【００１２】
図２は大まかに言ってカプセル１００、臍部１４０、直流電源６０、ディスプレイ８０、患者側電極２９、および流体システム４０を有する医療器具１０１を示している。カプセル１００はこの実施の形態では半球形の前縁部分１０４と、円錐形の後縁部分１０６とを含み、患者の肛門を容易に通過するような寸法を有する。大まかに言って、カプセル１００の外側は結腸を通って容易に摺動するように滑らかで流線型の形状を有する。カプセル１００の後縁部分１０６は結腸が電気的な刺激によって収縮したときにカプセル１００が取り付けられた臍部１４０を後ろに引きずりながら前方に移動するように円錐形の形状を有している。他のさまざまなカプセル１００の形状が可能である。臍部１４０は柔軟であり結腸鏡の柔軟なシャフトとほぼ等しい長さを有し、典型的には約１．７ｍの長さを有する。臍部１４０は好ましくは流体システム４０とカプセル１００の間で流体を輸送するのに適した薄い壁の柔軟なプラスチックまたはゴム製のチューブで作られている。
【００１３】
カプセル１００は体の軟組織よりも硬いひとつの材料または複数の異なる材料から作られていてよい。これらの材料には、金属、エラストマー、およびプラスチックなどがある。好ましくは、カプセル１００は、別のコンポーネントと共に組み立てられる２個以上の部品をなす射出成形されたプラスチックから作られている。適切なプラスチックには、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、およびポリエチレンなどがある。
【００１４】
図２では制御ユニット２０はカプセル１００に電気的に接続されていて第１の極性の所望の周波数の電気的パルス波を供給するように示されている。患者側電極２９は患者の外側の表面に取り付けられて第１の極性とは逆の第２の極性の電気的なパルス波を制御ユニット２０から供給される。制御ユニット２０は少なくともひとつの電気的な波形信号を供給する周波数発生器を有する。適切な波形信号には、正弦波信号、方形波信号、三角波信号、およびそれらの組み合わせなどがある。制御ユニット２０は、アメリカ合衆国フロリダ州サラソタ（Sarasota）のワールド・プレシジョン・インスツルメント（World Precision Instruments）から市販されているスティミュラス・アイソレータ（STIMULUS ISOLATOR）のような定電流源をも含む。制御ユニット２０によって操作者は結腸に電気的な刺激を加えたり刺激を停止したりしてカプセル１００の管腔内での推進を制御できるようになる。制御ユニット２０によって操作者はほぼ均一でも変化してもよい刺激としての電気的なパルス信号の周波数を制御できるようにもなる。適切なパルス信号の周波数はほぼ５Ｈｚから２０Ｈｚまでの範囲内にあるが、約１０００Ｈｚまで高くすることもできる。制御ユニット２０によって操作者は電気的な刺激の電流の大きさを制御できるようにもなる。電気的な刺激の適切な電流の大きさはほぼ１０ｍＡから５０ｍＡまでの範囲内にあるが、約１００ｍＡまで大きくすることもできる。しかし、波形、周波数、および電流の大きさを制御ユニット２０内の予め決められた値にしたがって作業することも可能であり、したがって操作者は医療的な手技の間に調節を行わなくてもよい。ある特定的な適切なタイプの電気的な刺激は１／２デューティーサイクルの１５Ｈｚ、３０ｍＡの方形波信号である。
【００１５】
直流電源６０はカプセル１００の前縁部分１０４に収容されている照明装置１１４および視覚化装置１１２に電力を供給する。照明装置１１４は日亜（www.nichia.com）から市販されているモデル番号ＮＳＰＷＦ５０ＢＳの複数の白色発光ダイオード（ＬＥＤ）であってよい。照明装置１１４は例えば白熱灯であってもよい。視覚化装置１１２はオムニビジョン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド（Omnivision Technologies, Inc.）（www.ovt.com）からモデル番号ＯＶ７９１０として販売されている相補的金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）カメラであってよい。視覚化装置１１２は電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラであってもよい。ディスプレイ８０は視覚化装置１１２によって伝達された画像を視覚的に表示するための視覚化装置によって要求されるビデオフォーマット（ＮＴＳＣ，ＰＡＬ）を備えたモニターを有する。
【００１６】
図３はカプセル１００の側面図であり、図４はカプセル１００の近位の端部の端面図である。前縁部分１０４は中空であり射出成形されたポリカーボネートのような透明な材料で作られていてよい。視覚化装置１１２は前縁部分１０４の内側に取り付けられていてその周りを照明装置１１４によって囲まれている。後縁部分１０６はラテックスゴムまたはシリコーンゴムのようなエラストマー材料から作られたバルーン１０８のような選択的に拡張可能な部材を有する。バルーン１０８はほぼ０．０８ｍｍから０．４０ｍｍまでの範囲内の厚みを有する。図３ではバルーン１０８の一部が制御ユニット２０（図２）に電気的に接続された第１の電極１１０を明示するために取り除かれている。この実施の形態では、バルーン１０８は膨らんでいない形状のときにほぼ円錐形の形状を有する。
【００１７】
図５はカプセル１００の断面図である。視覚化装置１１２および照明装置１１４は前縁部分１０４と後縁部分１０６を分ける隔壁１１５に取り付けられている。導管１１６が後縁部分１０６の中心を通って長手方向に沿って延在している。導管１１６が視覚化装置１１２、照明装置１１４、および電極１１０に電力を供給する複数の絶縁ワイヤ１２０用に臍部１４０から前縁部分１０４の内側まで延在するチャネルを形成している。この実施の形態では、電極１１０は導管１１６の周りに密接して嵌め合わされた金属チューブである。導管１１６の周りとバルーン１１８の内側との間の空間は流体１２２で満たされて図示されている流体チャンバ１１１を画定している。流体１２２は好ましくは塩水であるが、別のひとつまたは複数の導電性の溶液であってもよい。流体システム４０（図２）は制御ユニット２０の命令に基づいてまたは操作者によって制御されて導管１１６のポート１１７を通して流体１２２を流体チャンバ１１１に供給して流体チャンバ１１１内の流体１２２を加圧する。流体１２２が加圧されると、バルーン１０８は図５の二点鎖線１０９によって示されているように膨らんだ形状に変化する。膨らんだ形状のときバルーン１０８は緊張した結腸に密接に接触するようになる。バルーン１０８内の流体１２２の体積が増加することによって、第１の電気的な極性の電極１１０と第２の（逆の）電気的な極性の患者側電極１２９と電気的に導通した結腸との間に有効な容量性の導電路が形成される。バルーン１０８が膨らんだ形状の間、制御ユニット２０は結腸の壁の収縮性組織を電気的に刺激する。結腸がバルーン１０８に対抗して収縮するとによりカプセル１００は前方に推し進められる。バルーン１０８は流体１２２が満たされているとき収縮している結腸の繊細な内側に対して柔軟なばね類似の表面を提供する。
【００１８】
バルーン１０８はカプセル１００が所望の長さの結腸を移動するまで制御ユニット２０が連続して結腸を刺激する間の全ての時間に亘って連続して膨らまされていてよい。バルーン１０８は例えば電気的な刺激と等しい速度で周期的に膨らまされそして萎まされてもよい。例えば、バルーン１０８は制御ユニット２０が結腸を刺激する間に１秒間に亘って膨らまされてよい。次の１秒間の間にバルーン１０８は萎まされてこの間は電気的な刺激が行われない。この膨張および収縮がカプセル１００が所望の長さの結腸を移動するまで繰り返される。その他の膨張／刺激のサイクルも可能である。
【００１９】
図６、図７、および図８は自動推進式管腔内器具の別の実施の形態を示している。カプセル２００および臍部２４０は結腸の外側から結腸内に医療用具２８０および光ファイバーの束２１２を用いてアクセスするための作業チャネル２１７を含んでいる。カプセル２００は前縁部分２０４、後縁部分２０６、およびカプセル２００を長手方向に沿って貫通する導管２１６を含んでいる。導管２１６は作業チャネル２１７の遠位の部分を含んでいる。前縁部分２０４は作業チャネル２１７の遠位の端部のポート２１３を閉鎖する密閉要素２７０を保持している。密閉要素２７０は医療用具２８０または光ファイバの束２１２が通過できるように広がる小さな中央開孔を備えた薄いシリコーン膜でつくられていることが好ましい。前縁部分２０４は好ましくはポリカーボネートのような透明の硬質プラスチックを射出成形して作られている。照明装置２１４はこの実施の形態では複数の白色発光ダイオードとして図示されていて、カプセル２００の直ぐ遠位の側の体の管腔を照らすように隔壁２１５に取り付けられている。照明装置２１４は図２に示された前記の実施の形態のように直流電源６０に電気的に接続されている。光ファイバーの束２１２は作業チャネル２１７を通って外部のカメラまたはディスプレイに接続されているか、操作者が直接目視するための光学的な接眼鏡（図示されていない。）に接続されていてよい。後縁部分２０６は萎んだ形状のときにほぼ円錐形の形状を有するバルーン２０８を含んでいる。バルーン２０８は流体２２２が加圧されると二点鎖線２０９で示されている膨らんだ形状を有する。流体チューブ２６０は作業チャネル２１７を通って流体チャンバ２１１を流体システム４０（図２）に流体連通させている。第１の電極２１０は流体チャンバ２１１の内側の導管２１６の周りに取り付けられた金属シリンダーの形態を有していてよい。第１の電極２１０は制御ユニット２０（図２）に電気的に接続されていて第１の電気的な極性を有する。第２の（逆の）電気的な極性を有する患者側電極２９（図２）は患者の外側の表面に電気的に接続されている。第１の電極２１０は前記の実施の形態のように結腸に容量性で接続されている。
【００２０】
図９および図１０は結腸の体の管腔１５内を移動するカプセル１００および臍部１４０を示している（カプセル２００は結腸内を同じように移動する）。図９では、カプセル１００は萎んだ形状で電気的な刺激は停止されている。後縁部分１０６のバルーン１０８は円錐形の形状を有していて結腸の壁１１４から十分に離れている。図１０では、バルーン１０８は膨らんだ形状で結腸の壁１１４と密接に接触している。電気的な刺激がバルーン１０８の正の極性および壁１１４の逆の負の極性によって示されているように与えられている。前縁部分１０４は距離Ｄだけ前方に（右向きに）移動している。結腸の収縮の強さおよびバルーン１０８内の流体１２２の圧力に応じて、バルーン１０８は図１０に示された膨らんだ形状および図９に示された萎んだ形状のいずれでもない中間の形状に縮められてよい。したがってバルーン１０８は結腸が収縮したときに結腸の壁１４にはね返り力を与えてカプセル１００が前方に移動するのを助ける。
【００２１】
図２から図１０に示された医療器具は大まかに言って以下の過程を有する同じ使用方法を有する。医療器具が提供されて操作者が患者側電極を患者の外側の表面に取り付ける。操作者はカプセルを縮小した形状にしたままカプセルおよび臍部の一部を体の管腔に挿入する。操作者はカプセルを拡張した形状に変える。操作者は制御ユニットを駆動して第１の電極をバルーンを介して体の管腔の壁に容量性で結合して体の管腔の壁を電気的に刺激する。操作者は体の管腔内への臍部の移動を監視する。操作者は制御ユニットを停止して電気的な刺激を止める。操作者はカプセルを縮小した形状に変える。以上の順序が必要に応じて繰り返されてカプセルを管腔内（例えば胃腸管内）の所望の位置に移動させる。操作者は実施されている手技が完了すると臍部を引張ってカプセルを体から取り除くことができる。
【００２２】
図示された医療器具の使用方法は、体の管腔の組織にアクセスするため、および／または、体の管腔から組織を取り除くために、臍部を通ってカプセルまで延在する作業チャネルを通して医療用具を体の外側の点から案内する過程をも有してよい。その使用方法は、電源およびディスプレイに電気的に接続された視覚化装置、および電源に電気的に接続された照明装置を含む医療器具を提供する過程と、その医療器具を用いて体の管腔内を視覚化する過程とをさらに有してよい。
【００２３】
図１２は、カプセル３００、臍部３４０、制御ユニット２２、および拡張器５２を有する医療器具３０１を示している。カプセル３００は前縁部分３０４および後縁部分３０６を有する。図１１および図１３も参照すると、カプセル３００は第１の可動電極３３１を備えた第１の翼部３３２、第２の可動電極３３３を備えた第２の翼部３３４、第３の可動電極３３５を備えた第３の翼部３３６、および第４の可動電極３３７を備えた第４の翼部３３８をさらに有する。第１の翼部３３２、第２の翼部３３４、第３の翼部３３６、および第４の翼部３３８は各々図１２に示すように通常は縮小した位置にあって操作者が臍部３４０を引張ってカプセル３００を逆向きに動かせるようになっているが、二点鎖線３０９で示された拡張した位置にも移動できてカプセル３００が前方に移動する間に結腸とより密接して接触して結腸の組織を収縮させるためのより良好な電気的な刺激を与えるようにできる。第１の電極３３１および第３の電極３３５は図１１でマイナス符号で示された第１の電気的な極性を有する。第２の電極３３３および第４の電極３３７は第１の電気的な極性とは逆の図１１でプラス符号で示された第２の電気的な極性を有する。カプセル３００は第２の電気的な極性の患者側電極が患者の外側の表面に取り付けられている場合には第１の電気的な極性の可動電極をひとつだけ有していてよい。カプセル３００は、好ましくは第１および第２の電気的な極性が交互に入れ替わる２個、３個、または４個以上の可動電極を有してもよい。カプセル３００は、第２の電気的な極性の患者側電極を用いる場合には第１の電気的な極性のひとつ以上の可動電極を有していてもよい。
【００２４】
バルーンを膨らませるなどによって翼部を駆動させることで電極３３１から電極３３７が互いに相対的に移動する。電極を電極間で相対的にかつカプセルの主要部分に対して動かすことによって、カプセルの単一の表面に固定された電極によってはほとんど実行できないような組織に対する電極の配置を実現することができる。
【００２５】
図１４はカプセル３００および臍部３４０の遠位の部分の断面図である。導管３１６は長手方向に沿って前縁部分３０４の中心から後縁部分３０６の中心まで延在していて作業チャネル３１７を収容している。複数のワイヤ３２０が作業チャネル３１７を通ってカプセル３００まで延びていて第１の可動電極３３１、第２の可動電極３３３、第３の可動電極３３５、および第４の可動電極３３７を各々制御ユニット５２に電気的に接続している。チューブ３６０はバルーン３０８（萎んだ形状で図示されている。）を拡張器５２と流体連通させている。空気、塩水、または水のような流体が制御ユニット２２からの命令に基づいて、または、必要な場合には手動の制御によって、拡張器５２を用いてバルーン３０８内に注入されてバルーン３０８を二点鎖線３０７によって示された膨らんだ形状に変えて、第１の翼部３３２、第２の翼部３３４、第３の翼部３３６、および第４の翼部３３８を二点鎖線３０９で示された拡張した形状に移動させる。作業チャネル３１７が照明および視覚化のために、または流体を供給または除去するために医療用具または直径の小さい光ファイバーの束を用いて体の外側から結腸内にアクセスするために用いられてよい。
【００２６】
さらに図１４を参照すると、前縁部分３０４および導管３１６はポリカーボネートのような硬質の撓むことのできるプラスチックからひとつの部品として射出成形されてよい。後縁部分３０６および導管３１６の近位の部分は、第１の翼部３３２、第２の翼部３３４、第３の翼部３３６、および第４の翼部３３８が通常は閉じた位置にあるようにして、ポリカーボネートのようなプラスチックからひとつの部品として射出成形されていることが好ましい。第１の翼部３３２、第２の翼部３３４、第３の翼部３３６、および第４の翼部３３８の各々は図１２に示されている第３の翼部３３４のヒンジ３３９のようなプラスチック製のヒンジを有する。ヒンジ３３９はバルーン３０８が膨らんだときに撓んで、バルーン３０８が萎んだときに翼部３３４が縮小した位置に戻るための弾力性を提供する。その他のタイプのばねおよびばねの構造が縮小した位置のような所望の位置に翼部を付勢するために用いられてよい。
【００２７】
図１５、図１６、および図１７は、カプセル４００、臍部４４０、患者側電極２９、ケーブルアクチエータ２７、制御ユニット２４、直流電源２５、およびディスプレイ２６を有する医療器具４０１を示している。カプセル４００はポリカーボネートのような透明な材料から作られた中空の前縁部分４０４を含んでいる。前縁部分４０４は図５の医療器具１００で記載されたようにＣＭＯＳカメラまたはＣＣＤカメラであってよい視覚化装置４１２を収容している。前縁部分４０４は医療器具１００で記載されたように照明装置４１４も収容している。視覚化装置４１２および照明装置４１４は配線４２１によって直流電源２５およびディスプレイ２６に電気的に接続されている。カプセル４００は第１の翼部４３２、第２の翼部４３４、第３の翼部４３６、および第４の翼部４３８を備えた後縁部分４０６をさらに有し、第１の翼部４３２、第２の翼部４３４、第３の翼部４３６、および第４の翼部４３８の各々は図１７に示されたような拡張した形状および図１７の二点鎖線４０９で示された縮小した形状の間を移動可能である。第１の翼部４３４は第１の電極４３１を有し、第２の翼部４３４は第２の電極４３３を有し、第３の翼部４３６は第３の電極４３５を有し、第４の翼部４３８は第４の電極４３７を有する。図１４の医療器具３００でのように、第１の電極４３１、第２の電極４３３、第３の電極４３５、および第４の電極４３７は、交互に入れ替わる電気的な極性を有する（この場合には患者側電極２９は用いられない。）か、第１の電気的な極性を有していて第２の（逆の）電気的な極性を備えた患者側電極２９と組み合わされて用いられてよい。
【００２８】
後縁部分４０６は第１の翼部４３２、第２の翼部４３４、第３の翼部４３６、および第４の翼部４３８が通常は図１７に示すような拡張した位置にあるようにするためにポリカーボネートのような撓むことができるプラスチックから射出成形によって作られているのが好ましい。第１の翼部４３２は第１のケーブル４５２に取り付けられ、第２の翼部４３４は第２のケーブル４５４に取り付けられ、第３の翼部４３６は第３のケーブル４５６に取り付けられ、第４の翼部４３８は第４のケーブル４５８に取り付けられている。第１のケーブル４５２、第２のケーブル４５４、第３のケーブル４５６、および第４のケーブル４５８は、各々、臍部４４０を通って延在しケーブルアクチエータ２７に機能的に結合されていて、操作者がケーブルに張力を加えたりケーブルを張力から解放したりできるようにし、したがって、カプセル４００を結腸内で逆向きに移動するための縮小した形状と結腸内を前向きに移動しながら結腸とより良好に接触するようにする拡張した形状との間で変化させる。別の実施の形態では、ケーブル４５２〜４５８はリンク仕掛（図示されていない。）のような他の適切な機械的な機構または翼部４３２〜４３８を拡張した形状と縮小した形状の間で駆動する他の適切な機構に置換えられてもよい。そのような実施の形態では、付勢力を与えないヒンジが翼部をカプセルの本体に結合するために用いられてよく、リンク仕掛（ひとつまたは複数の蝶番式のまたは入れ子式のリンクからなるアセンブリのような）または適切な機構が翼部を所望の形状に配置するために用いられてよい。
【００２９】
なお図１７を参照すると、カプセル４００は前縁部分４０４から後縁部分４０６まで長手方向に沿って延在する導管４１６を含んでいる。作業チャネル４１７は導管４１６および臍部４４０を通って延在し、体の外側から結腸内に医療用具を用いてアクセスできるようにし、または結腸内へおよび結腸から流体を移送できるようにしている。
【００３０】
図１８および図１９は結腸の体の管腔１５内を移動する図１２のカプセル３００を示している。図１７のカプセル４００も同様に体の管腔１５内を移動する。図１８では、カプセル３００の後縁部分３０６はバルーン３０８の膨張によって拡張した形状をしていて、第１の電極３３２、第２の電極３３４、第３の電極３３６、および第４の電極３３８は各々結腸の壁１４に密接に接触していて、壁１４の収縮性の組織に最適に電気的な刺激を与えるようになっている。図１９では、電気的な刺激が与えられそれに続いて結腸の壁１４が収縮することによって後縁部分３０６が縮小した形状に変化させられ、カプセル３００とそれに続く臍部３４０が前向きに距離Ｄだけ推し進められている。制御ユニット２４（図１７）が電気的な刺激を停止すると、後縁部分３０６はバルーン３０８の内側の流体の圧力によって図１８に示された拡張した形状に復帰する。カプセル３００を結腸から取り出すために、操作者は後縁部分３０６が縮小した形状へ変化するようにバルーン３０８を萎ませ、次に操作者は臍部３４０をやさしく引張ってカプセル３００を逆向きに動かすことができる。
【００３１】
医療器具３０１および医療器具４０１は大まかに言って、以下の過程を含んでいてよい同じ使用方法を有する。医療器具が操作者に提供され、操作者はカプセルが縮小した形状のままカプセルおよび臍部の一部を体の管腔に挿入する。操作者はカプセルを拡張した形状に変える。操作者は制御ユニットを駆動して体の管腔の壁を電気的に刺激する。操作者は体の管腔内への臍部の移動を監視する。操作者は制御ユニットを停止して電気的な刺激を止める。操作者はカプセルを縮小した形状に変える。必要な場合上記の順序が繰り返される。操作者は実施される順序が完了したら臍部を引張ってカプセルを体の管腔から取り除くことができる。
【００３２】
医療器具３０１および医療器具４０１の使用方法は、作業チャネルを含んだ医療器具を提供する過程と、医療用具を用いて体の管腔の外側から体の管腔の内側にアクセスする過程とをさらに有してよい。その使用方法は電源およびディスプレイに電気的に接続された視覚化装置と電源に電気的に接続された照明装置とを含んだ医療器具を提供する過程と、医療器具を用いて体の管腔内を視覚化する過程とをさらに有してよい。
【００３３】
別の実施の形態では、翼部の動きを別個に制御して各電極を別個に所望の位置に配置できることが望ましい。上述された実施の形態では、管腔組織の刺激装置はカプセル４００が容易に管腔内を移動できるようにするために電気的な刺激を用いている。別の実施の形態では、他の刺激が用いられてよく、別の刺激には以下に限定されないが音響エネルギー（超音波エネルギーのような）、光エネルギー、および化学物質の刺激物（調節された量の液体をカプセル内から管腔の壁に堆積させて管腔の壁を収縮させる。）などがある。
【００３４】
等価な構造が本明細書で例示され記載された構造の代わりに用いられてよいこと、および本発明の記載された実施の形態が特許請求の範囲に記載された本発明を実施するために用いられる唯一の構造ではないことが認識される。さらに、上述された全ての構造は機能を有し、そのような構造はその機能を実施するための手段と言えることが理解されなければならない。
【００３５】
本発明のさまざまな実施の形態が開示されたが、それらの実施の形態は例示のためのみに開示されたことは当業者には明らかである。さまざまな変形、変更、および置換えが本発明から逸脱せずに当業者にはすぐに想い付くであろう。したがって本発明は特許請求の範囲の真髄および範囲によってのみ限定されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】結腸のような中空器官の壁１４の断面図である。
【図２】カプセル１００、臍部１４０、制御ユニット２０、直流電源６０、ディスプレイ８０、および流体システム４０を含む医療器具１０１の側面図である。
【図３】第１の電極１１０を明示するためにバルーン１０８の一部が取り除かれた図２に示された医療器具１０１のカプセル１００の側面図である。
【図４】図２に示されたカプセル１００の端面図である。
【図５】バルーン１０８内の流体１２２、および視覚化装置１１２と照明装置１１４を収容した前縁部分１０４を示した図２に示されたカプセル１００の断面図である。
【図６】カプセル２００が作業チャネル２１７を含む医療器具２０１のカプセル２００の側面図である。
【図７】図６のカプセル２００の端面図である。
【図８】バルーン２０８内に収容された流体２２２、および作業チャネル２１７の内側に配置された視覚化装置２１２を示す図６のカプセル２００の断面図である。
【図９】壁の緊張が解かれた体の管腔１５内の図２のカプセル１００を示す図である。
【図１０】壁１４を容量性で刺激しながら体の管腔１５内を前方に（右向きに）自動的に推し進められている図２のカプセル１００を示す図である。
【図１１】通常の縮小した位置にある第１の電極３３１、第２の電極３３３、第３の電極３３５、および第４の電極３３７を含む医療器具３０１のカプセル３００の遠位の部分の端面図である。
【図１２】カプセル３００、制御ユニット２２、および拡張器５２を含む医療器具３０１を示す図である。
【図１３】図１２のカプセル３００の近位の端部の端面図である。
【図１４】作業チャネル３１７およびバルーン３０８を含むカプセル３００の断面図である。
【図１５】通常の縮小した位置にある第１の電極４３１、第２の電極４３３、第３の電極４３５、および第４の電極４３７を含むカプセル４００の遠位の端部の端面図である。
【図１６】図１５のカプセル４００の近位の端部の端面図である。
【図１７】図２のカプセル４００、臍部４４０、ケーブルアクチエータ２７、制御ユニット２４、直流電源２５、およびディスプレイ２６を含む医療器具４０１を示す図である。
【図１８】カプセル４００が拡張した形状で中空器官の壁１４の緊張が解かれた体の管腔１５内のカプセル４００を示す図である。
【図１９】カプセル４００が壁１４を電気的に刺激して壁１４がカプセル４００を縮小した形状にしてカプセル４００が前方に（右向きに）推し進められるようにする体の管腔１５内のカプセル４００を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
２  粘膜層
４  粘膜下層
６  輪状筋層
８  縦筋層
１０  漿膜
１２  リンパ節
１４  結腸の壁
１５  管腔
２０  制御ユニット
２２  制御ユニット
２４  制御ユニット
２５  直流電源
２６  ディスプレイ
２７  ケーブルアクチエータ
２９  患者側電極
４０  流体システム
５２  拡張器
６０  直流電源
８０  ディスプレイ
１００  カプセル
１０１  医療器具
１０４  前縁部分
１０６  後縁部分
１０８  バルーン
１０９  二点鎖線
１１０  電極
１１１  流体チャンバ
１１２  視覚化装置
１１４  照明装置
１１６  導管
１１７  ポート
１２０  絶縁ワイヤ
１２２  流体
１４０  臍部
２００  カプセル
２０４  前縁部分
２０６  後縁部分
２０８  バルーン
２０９  二点鎖線
２１０  第１の電極
２１１  流体チャンバ
２１２  光ファイバーの束
２１３  ポート
２１４  照明装置
２１５  隔壁
２１６  導管
２１７  作業チャネル
２２２  流体
２４０  臍部
２６０  流体チューブ
２７０  密閉要素
２８０  医療用具
３００  カプセル
３０１  医療器具
３０４  前縁部分
３０６  後縁部分
３０７  二点鎖線
３０８  バルーン
３０９  二点鎖線
３１６  導管
３１７  作業チャネル
３２０  ワイヤ
３３１  第１の可動電極
３３２  第１の翼部
３３３  第２の可動電極
３３４  第２の翼部
３３５  第３の可動電極
３３６  第３の翼部
３３７  第４の可動電極
３３８  第４の翼部
３３９  ヒンジ
３４０  臍部
３６０  チューブ
４００  カプセル
４０１  医療器具
４０４  前縁部分
４０６  後縁部分
４０９  二点鎖線
４１２  視覚化装置
４１４  照明装置
４１６  導管
４１７  作業チャネル
４２１  配線
４３１  第１の電極
４３２  第１の翼部
４３３  第２の電極
４３４  第２の翼部
４３５  第３の電極
４３６  第３の翼部
４３７  第４の電極
４３８  第４の翼部
４４０  臍部
４５２  第１のケーブル
４５４  第２のケーブル
４５６  第３のケーブル
４５８  第４のケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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