(57)【要約】  １つまたは複数の食道筋肉収縮を刺激するシステムを提供する。食道運動を惹起して物の下方への動きを促進するよう設計された前記システムには、患者の食道に挿入される伸長部材と前記伸長部材に連結される少なくとも一つの力学的または電気的刺激部とを含む。電極と生成信号シークエンスとを使用して食道筋肉を刺激および収縮させる方法も提供する。
2014520585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の食道中に経鼻又は経口挿入されるようにサイズ調整および構成された伸長部材と、
前記伸長部材上に固定され又は固定可能で、前記食道の空間的に離れた一連の部分を刺激して、遠位進行波を促進する局所食道収縮を惹起するように位置する一連の刺激部と、
前記一連の刺激部に接続される発生器とを含む、食道運動惹起システム。
【請求項２】
少なくとも一つの局所的収縮が食道腔の局所セグメントを実質的に閉じる、請求項1に係るシステム。
【請求項３】
少なくとも一つの局所的収縮が食道腔の局所セグメントをその初期直径の少なくとも50％に減少させる、請求項1〜2のいずれか一項に係るシステム。
【請求項４】
少なくとも一つの局所的収縮が少なくとも15mmHgの局所食道圧を発生させる、請求項1〜3のいずれか一項に係るシステム。
【請求項５】
少なくとも一つの局所的収縮が少なくとも25mmHgの局所食道圧を発生させる、請求項1〜4のいずれか一項に係るシステム。
【請求項６】
前記食道運動が、互いに異なる食道部分で少なくとも二つの惹起収縮を含むパターン化された運動である、請求項1〜5のいずれか一項に係るシステム。
【請求項７】
前記互いに異なる食道部分が隣接する食道部分を含む、請求項6に係るシステム。
【請求項８】
前記互いに異なる食道部分が離れた食道部分を含む、請求項6〜7のいずれか一項に係るシステム。
【請求項９】
前記少なくとも二つの惹起収縮が、所定のシークエンスに従って逐次的及び/又はタイムリーに発生する、請求項6〜8のいずれか一項に係るシステム。
【請求項１０】
前記遠位進行波が蠕動運動を含む、請求項1〜9のいずれか一項に係るシステム。
【請求項１１】
前記発生器が長期間の口腔内または食道内挿入用にサイズ調整および構成される、請求項1〜10のいずれか一項に係るシステム。
【請求項１２】
前記発生器がパルス発生器である、請求項1〜11のいずれか一項に係るシステム。
【請求項１３】
電源をさらに含む、請求項1〜12のいずれか一項に係るシステム。
【請求項１４】
前記電源が長期間の口腔内または食道内挿入用にサイズ調整および構成される、請求項13に係るシステム。
【請求項１５】
前記伸長部材が医療用挿管装置である、請求項1〜14のいずれか一項に係るシステム。
【請求項１６】
前記医療用挿管装置が経胃栄養チューブである、請求項15に係るシステム。
【請求項１７】
少なくとも一つの前記刺激部が電極を含む、請求項1〜16のいずれか一項に係るシステム。
【請求項１８】
少なくとも一つの前記刺激部が前記伸長部材に固定される、請求項1〜17のいずれか一項に係るシステム。
【請求項１９】
少なくとも一つの前記刺激部に、前記伸長部材の選択外側部分に前記少なくとも一つの刺激部を固定するように構成された固定具を着ける、請求項1〜17のいずれか一項に係るシステム。
【請求項２０】
前記固定具が前記伸長部材の長さ方向に沿って摺動自在である、請求項19に係るシステム。
【請求項２１】
前記固定具が前記伸長部材の前記選択外側部分の周りに締め付けるように固定可能である、請求項19〜20のいずれか一項に係るシステム。
【請求項２２】
前記固定具が前記伸長部材の前記選択外側部分に固定的にロック可能であり、従って、その長さ方向への摺動を阻止する、請求項19〜21のいずれか一項に係るシステム。
【請求項２３】
前記伸長部材に固定され又は固定可能な少なくとも一つのセンサをさらに含む、請求項1〜22のいずれか一項に係るシステム。
【請求項２４】
最遠位の刺激部から離れて固定される少なくとも一つのセンサを含む、請求項23に係るシステム。
【請求項２５】
最近位のセンサが前記最遠位のセンサから少なくとも5cm離れて位置する、請求項24に係るシステム。
【請求項２６】
前記少なくとも一つのセンサが、pHセンサ、圧力センサ、検圧計、インピーダンスセンサ、動作センサ、静電容量センサ、および力学センサの内の少なくとも一つを含む、請求項23〜25のいずれか一項に係るシステム。
【請求項２７】
複数の刺激部が医療用挿管装置の有効な長さに沿って提供される、請求項1〜26のいずれか一項に係るシステム。
【請求項２８】
少なくとも一つの前記刺激部が少なくとも一つの拡張可能部材を含み、前記拡張可能部材が、拡張された場合、前記拡張可能部材に対して遠位方向に食道収縮を惹起させる方法により食道部分を半径方向に伸長させる構成として、サイズ調整および/または形成される部材である、請求項1〜27のいずれか一項に係るシステム。
【請求項２９】
前記少なくとも一つの拡張可能部材が膨張可能である、請求項28に係るシステム。
【請求項３０】
前記発生器がポンプを含む、請求項28〜29のいずれか一項に係るシステム。
【請求項３１】
食道挿管チューブと、
前記食道挿管チューブの長さ方向に離れてある複数の刺激部と、を含み、
少なくとも二つの前記複数の刺激部間に5cm未満の距離が存在し、最近位刺激部と最遠位刺激部間に10cmより大きな距離が存在する、食道刺激装置。
【請求項３２】
少なくとも一つの前記複数の刺激部に電気的に接続される電源をさらに含む、請求項31に係る食道刺激装置。
【請求項３３】
少なくとも一つの前記複数の刺激部に電気的に接続される信号発生器をさらに含む、請求項31〜32のいずれか一項に係る食道刺激装置。
【請求項３４】
前記複数の刺激部が複数の端子中へ配置され、前記複数の端子の各々が2又は3個の電極を含む、請求項31〜33のいずれか一項に係る食道刺激装置。
【請求項３５】
前記複数の端子の各々が一つの正電極と一つの負電極を有する、請求項34に係る食道刺激装置。
【請求項３６】
少なくとも一つの前記端子が二つの負電極と前記二つの負電極間に位置する一つの正電極を含む、請求項34に係る食道刺激装置。
【請求項３７】
端子内の各電極間の端子内距離が前記複数の端子の各々間の端子間距離より短くなるように前記複数の端子が配置される、請求項34〜36のいずれか一項に係る食道刺激装置。
【請求項３８】
端子内の各電極間の前記端子内距離が5mm〜10mmの範囲内にあり、前記複数端子の各々間の前記端子間距離が15mm〜30mmの範囲内にある、請求項37に係る食道刺激装置。
【請求項３９】
複数の電極に連結されるスイッチのアレイをさらに含み、
前記複数の電極の各々が信号発生器に選択的に電気接続されるか、アースに電気接続されるか、又は非接続である、請求項31〜34のいずれか一項に係る食道刺激装置。
【請求項４０】
近位電極と遠位電極とを含む少なくとも二つの電極を上部食道括約筋と下部食道括約筋との間の食道に沿った離れた位置へ配置する工程と、
前記少なくとも二つの電極を発生器へと電気的に接続する工程と、
近位食道組織を刺激するような前記近位電極での第一信号と遠位食道組織を刺激するような前記遠位電極での第二刺激とを含む信号シークエンスを生成する工程と、を含む食道運動発生方法。
【請求項４１】
前記信号シークエンスが前記食道の長さ方向を進行する収縮波を生成する、請求項40に係る方法。
【請求項４２】
食道筋肉を刺激して食道内で１つまたは複数の収縮を惹起する方法であって、前記方法は、
挿管チューブと複数の電極とを含む食道刺激装置を食道内に配置する工程と、
前記複数の電極の少なくとも第一のものをアースに電気的に接続する工程と、
前記複数の電極の少なくとも第二のものを信号発生器に電気的に接続する工程と
前記複数の電極の少なくとも前記第二のものに信号シークエンスを提供する工程と、を含む方法であって、
前記信号シークエンスが一連のパルス群を含み、
各パルス群内の少なくともいくつかのパルス間の時間が少なくともいくつかのパルス群間の時間未満である、方法。
【請求項４３】
前記パルス群内の前記パルスの少なくともいくつかが刺激閾値電圧より大きい電圧を有する、請求項42に係る方法。
【請求項４４】
前記信号シークエンスが刺激閾値より低い１つまたは複数の条件調整パルスをさらに含む、請求項42〜43のいずれか一項に係る方法。
【請求項４５】
食道中に伸長部材とそこに固定可能な少なくとも一つの電極とを設置する工程と、
少なくとも一つの刺激信号を発生させて局所食道収縮を惹起する工程と、を含む、請求項1〜30のいずれか一項に係るシステムを使用する食道運動発生方法。
【請求項４６】
前記局所食道収縮が痙攣である、請求項45に係る方法。
【請求項４７】
前記局所食道収縮が蠕動運動である、請求項45に係る方法。
【請求項４８】
少なくとも一つの電極を患者の食道中に位置する胃管へ接続する方法であって、前記方法は、
前記胃管上でその近位端から選択距離にある標的部分を同定する工程と、
前記胃管の部分を固定的に覆うように構成される電極固定具を提供する工程と、
前記標的部分上に前記電極固定具を配置する工程と、
前記ロック手段を適用して前記電極固定具を決まった場所に固定的にロックするする工程と、を含み、
前記電極固定具は、信号発生器に電気接続可能な少なくとも一つの電極とロック手段とを含む、方法。
【請求項４９】
前記配置が、前記胃管に沿ってその上に前記電極固定具のスリーブを着ける工程を含む、請求項48に係る方法。
【請求項５０】
前記胃管を部分的に引き抜いて前記標的部分を露出させる工程をさらに含む、請求項48〜49のいずれか一項に係る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
＜関連出願の相互参照＞
本出願は、いずれも「食道刺激装置」というタイトル名である2011年6月27日出願の米国特許仮出願番号61/501,338号及び2012年3月16日出願の米国特許仮出願番号61/612,072号について優先権を主張し、それらの開示内容は、本明細書中に完全に記載されたように参照により本明細書中に完全に組み込まれる。
【０００２】
＜背景＞
＜発明の分野＞
本発明は、そのいくつかの実施形態中において、GI器官の運動を発生させる装置と方法に関し、特に、胃内容物の逆流を減少させるために食道運動を発生させる装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
＜関連技術の説明＞
食道は約25cmの長さを持つ筒状の筋肉性器官であり、上部食道括約筋(UES)と下部食道括約筋(LES)との間に位置している。食道の機能は、蠕動(ぜん動)的な筋肉運動を用いて食物を口から胃へとただ運ぶことである。蠕動運動は逐次的で協調的な収縮波であって食道の全長を進行し、管腔内の内容物を胃へと遠位に前進させるものである。一次蠕動運動は、嚥下中枢により惹起される蠕動波である。蠕動収縮波は、約2cm/sの速度で進行し、検圧計で記録される収縮と相関する。二次蠕動波は、残留食塊、逆流物、または飲み込まれた空気で食道が膨張することにより誘導され、その主たる働きは食道から残留食物または任意の胃食道逆流物を除去することである。三次収縮は、同時的で、隔離された、機能不全的収縮である。麻酔または鎮静が食道蠕動運動の停止を引き起こすことが疑われ、LES圧を低下させる。従って、胃内容物が食道中に侵入し近位へと進行しやすくなる。
【０００４】
食道を伝って逆流する胃内容物は、罹患率や死亡率を増加させる可能性のある症状に影響することが知られている。胃食道逆流(GER)の症状においては、LESが各種時間で自発的に開くか適切に閉じられずに胃内容物が食道へと上昇する。咽喉頭逆流(LPR)においては、胃内容物の逆流が上気道消化管に到達する。そのような症状を和らげて治療するためには、LESの機能を向上させたり、胃に近接して代替括約筋を作製する医学的かつ外科的な手段を開発するような努力がなされてきた。いくつかの事例では、食道に沿ってLESに近接して提供される、特にLESに侵入した任意の胃内容物もしくはキームスを押し戻すための第2「防御線」、またはその任意の代替手段あるいは補助具を開発するのが有利な場合がある。そのような必要性が生じる可能性があるのは、例えば、挿管や人工呼吸の症例で、通常は麻酔下のICU患者、CVA患者等の食道運動が弱く又は顕著でない者においてである。
【０００５】
チューブ栄養(例、「経胃栄養」または「経腸栄養」)は一般的生命維持方法であるが、合併症が生じ得る。GERはチューブ栄養に一般的に付随し、その中には経鼻胃チューブ(NGT)の使用中や他の経胃栄養の実施を含む。過去の研究では、GERの出現をNGTの使用効果として議論してきた(例、Ibanezら、“Gastroesophageal reflux in intubated patients receiving enteral nutrition: effect of supine and semirecumbent positions”「経腸栄養を受ける挿管患者における胃食道逆流：仰向けや半横臥位の効果」、JPEN J Parenter Enteral Nutr. 1992 Sep-Oct;16(5):419-22；Manningら“Nasogastric intubation causes gastroesophageal reflux in patients undergoing elective laparotomy”「待期的開腹手術を施した患者における胃食道逆流を経鼻胃挿管が引き起こす」、Surgery. 2001 Nov;130(5):788-91；及びLeeら、“Changes in gastroesophageal reflux in patients with nasogastric tube followed by percutaneous endoscopic gastrostomy”「経鼻胃チューブの後に胃瘻をした患者における胃食道逆流の変化」、J Formos Med Assoc. 2011 Feb; 110(2) :115-9を参照されたい)。
【０００６】
誤嚥とは、中咽頭または胃腸管から喉頭および下気道へと物が入ることである。誤嚥の結果は、無傷のものから化学性肺炎もしくは肺炎、そして数分間で窒息死するものまでに及ぶ。誤嚥の一般的原因の一つは胃内容物の吸入であり、関連論文に示唆がある(例、Pellegriniら、“Gastroesophageal reflux and pulmonary aspiration: incidence, functional abnormality, and results of surgical therapy”「胃食道逆流および誤嚥：発生、機能異常、および外科治療の成績」、Surgery. 1979 Jul;86(1):110-9を参照されたい。本文献が示しているのは、吸入の発生が、逆流した酸を除去する食道の能力を妨げる運動疾患に起因することと、異常な肺症状が胃食道逆流を誘導することができるか又は胃食道逆流が原因であることである)。
【０００７】
人工呼吸器関連肺炎(VAP)とは、気管内チューブまたは気管切開によって人工呼吸が施された後48時間以上で発生する肺炎のことである。VAPの原因は、下気道と肺実質とに微生物が侵入することである。挿管することで中咽頭と気管の一体性を損ね、口腔および胃分泌物が下気道に入るのを可能にする。VAP病変発生原因が要求するのは、異常な中咽頭および胃定着とさらにその内容物が下気道へと吸入されることである。胃定着の既知危険因子には、胃液分泌の変化、胃内容物のアルカリ化、経腸栄養の投与、制酸剤の投与、およびビリルビンの存在を含む。Torresらによれば(“Stomach as a source of colonization of the respiratory tract during mechanical ventilation: association with ventilator-associated pneumonia”「人工呼吸中の気道定着の供給源としての胃：人工呼吸器関連肺炎との関連」、Eur Respir J. 1996 Aug; 9(8):1729-35)、VAP発症における定着した胃感染源の役割は議論の余地があるが、これらの肺感染の一部が胃に起因していることを示す主要証拠が文献中にある。
【０００８】
米国特許出願番号2011/0130650号は、経腸栄養装置に関し、その装置は、消化管から呼吸系への吸引を阻止または有意に減少させる「拡張可能手段」を含む。さらなる観点では、この発明は前記経腸栄養装置を含むシステム、方法、およびその使用に関する。
【０００９】
米国特許出願第2010/0160996号は、「哺乳動物の食道にバルーン電極装置を挿入することで疾患を治療する方法および装置に関し、そのバルーン電極装置は、(i)内部通路と外表面を有する経鼻胃(NG)チューブと、(ii)前記NGチューブの前記外表面に連結された少なくとも一つの電極と、(iii)前記NGチューブの前記内部通路を介して延在し、前記電極に電気的に接続する導体と、(iv)前記電極と前記NGチューブの一部を取り囲むバルーンとを含み、前記バルーンを流体で膨らませるので前記電極は前記バルーンの内部容積中の実質的中央に位置し、ならびに前記導体を介して前記電極に少なくとも一つの電気信号を与えるので、前記電極から前記哺乳動物の神経および筋肉のうちの少なくとも一つへと電磁場が生じる」。
【００１０】
米国特許出願第2008/0249507号は、「食物投与装置に関し、その装置は遠位出口と近位入口とを有する栄養チューブと前記チューブに固定された少なくとも一つの電極とを含み、前記栄養チューブは前記近位入口が成人患者の外に配置される一方で、前記遠位出口が前記患者の胃へと挿入されるように構成され、前記チューブは近位ポートから前記遠位出口へ食物または医薬品を投与するのに適している」。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
＜要約＞
本発明のいくつかの実施形態の観点によれば、食道運動惹起システムが提供される。いくつかの実施形態では、食道運動には少なくとも一つの局所的収縮を含む。そのようないくつかの実施形態では、少なくとも一つの局所的収縮は食道腔の局所セグメントを任意ではあるがその初期直径の少なくとも50％に減少させる。別の実施形態では、少なくとも一つの局所的収縮は食道の局所セグメントを完全に閉じる。いくつかの実施形態では、少なくとも一つの局所収縮は、少なくとも15mmHg、任意ではあるが少なくとも25mmHgあるいはそれら前記値より高いか低いかまたは中間の食道局所圧力を発生させる。
【００１２】
いくつかの実施形態では、食道運動は、互いに異なる食道部分で少なくとも二つの惹起収縮を含むパターン化された運動である。任意ではあるが、互いに異なる食道部分には、互いに近くにある食道部分や互いに離れた食道部分を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも二つの惹起収縮は、所定のシークエンスに従って逐次的及び/又はタイムリーに発生する。いくつかの実施形態では、食道運動は遠位に進行する収縮波を含むが、任意ではあるが必ずしも蠕動運動を含まない。いくつかの実施形態では、そのようなシステムや食道刺激方法の使用は胃内容物の逆流を減少させる。いくつかの場合では、そのような方法が上記結果を達成するのは、食道を刺激して自然な蠕動運動を刺激する収縮の遠位へと進行する波(遠位進行波)を作りだすことによる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、食道運動惹起システムは、患者の食道に鼻腔または口腔から挿入するようにサイズ調整および構成された伸長部材を含む。いくつかの実施形態では、伸長部材は医療用挿管装置および、任意ではあるが、胃栄養チューブである。
【００１４】
いくつかの実施形態では、前記システムは、伸長部材に固定される又は固定可能な少なくとも一つの刺激部を含み、食道の選択部位を刺激して局所的に形作られた収縮反応を惹起するよう構成される。任意ではあるが、少なくとも一つの刺激部は伸長部材に固定される。いくつかの実施形態では、代替的または付加的に、少なくとも一つの刺激部に、伸長部材の選択外側部分に少なくとも一つの刺激部を固定するように構成された固定具を着ける。固定具は伸長部材の長さ方向に沿って摺動自在にしてもよく、任意ではあるが、伸長部材の選択外側部分の周りに締め付けるように固定可能であってもよく、及び/又は任意ではあるが、伸長部材の選択外側部分に固定するようにロック可能にして長さ方向への摺動を阻止してもよい。
【００１５】
いくつかの実施形態では、少なくとも一つの刺激部は食道の長さ方向に沿って逐次的に配置された少なくとも二つの刺激部を含み、各刺激部は異なる食道部分を刺激するように構成される。任意ではあるが、複数の刺激部が医療用挿管装置の有効な長さに沿って設置される。いくつかの実施形態では、少なくとも二つの刺激部間には5cm未満の距離が存在し、最近位の刺激部と最遠位の刺激部間には、10cmを超える距離が存在する。
【００１６】
いくつかの実施形態では、少なくとも一つの刺激部は一つの電極または複数の電極を含み、隣接したり直接接触したりする筋肉組織及び/又は神経組織の局所的電気刺激(複数可)を可能にする。電極(複数可)は、選択される又は必要とされるような形をしていてもよいし、関連する技術分野で既知のものであってもよいし、そして、例えば、円形、四角形、又は環状形態であってもよい。
【００１７】
いくつかの実施形態では、少なくとも一つの刺激部は拡張可能部材を含んでいて、それは任意ではあるが力学的刺激部であり、任意ではあるが膨張可能で、そして、食道部分を半径方向に伸長し前記食道部分の遠位で収縮反応の形成を惹起するようにサイズが調整され及び/又は形が調整されるものであってもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態では、前記システムには、少なくとも一つの刺激部に接続される発生器をさらに含む。発生器は患者の体外に設置されていてもよいし、又は代わりに長期間口腔内または食道内挿入をされるようにサイズを調整されて構成されてもよい。発生器は、電気的信号発生器であってもよく、それに電気的に接続される少なくとも一つの電極または少なくとも二つの電極を介して電気刺激を発生するように構成されてもよい。又は、発生器は、膨張可能な刺激部の場合に関しては、ポンプを含んでもよい。発生器はパルス発生器であってもよいし、及び/又は様々な形の信号(例、ステップ波、正弦波、鋸歯状波、幅の異なるパルス、又はその任意の組み合わせ)を発生可能である場合がある。発生器は電源を含むか又は接続可能であってもよいし、前記電源は前記システムの構成要素を含んでもよいし含まなくてもよい。いくつかの実施形態では、電源は長期間口腔内または食道内挿入するようにサイズ調整及び構成可能である。
【００１９】
本発明のいくつかの実施形態では、前記システムは伸長部材に固定される又は固定可能な少なくとも一つのセンサをさらに含む。少なくとも一つのセンサは、最遠位の刺激部から離れて固定される場合がある。任意ではあるが、最近位のセンサは最遠位の刺激部に少なくとも5cm離れた位置にあり、任意ではあるが、少なくとも10cm、任意ではあるが約20cm、又はそれら前記値より高いか、低いか、若しくは中間であってもよい。いくつかの実施形態では、少なくとも一つのセンサは、pHセンサ、圧力センサ、検圧計、インピーダンスセンサ、動作センサ、静電容量センサ、および力学センサの内の少なくとも一つを含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では、食道運動惹起システムはカテーテルと制御装置を含み、前記カテーテルと制御装置は互いに有線または無線通信用に構成される。カテーテルには、複数の電極と少なくとも一つのpHセンサとを含む。いくつかの実施形態では、制御装置は、3未満の局所pHを感知する少なくとも一つのpHセンサに応答する複数の電極の内の少なくとも一つを介して電気刺激を開始するように構成およびプログラム化される。使用においては、各種実施形態に係る少なくとも一つのpHセンサは局所pHをリアルタイムで感知し、複数の電極の内の少なくとも一つは少なくとも一つのpHセンサが3未満の局所pHをリアルタイムで感知するに従って刺激される。いくつかの実施形態では、複数の電極と１つまたは複数のpHセンサが配置されて、pHセンサが3未満の局所pHを感知するに従って、前記pHセンサの近くに位置する１つまたは複数の電極が刺激される。
【００２１】
いくつかの実施形態の観点では、食道運動を発生させる方法が提供される。いくつかの実施形態では、前記方法には、近位電極と遠位電極を含む少なくとも二つの電極を食道の別の部分に配置する工程を含む。任意ではあるが、前記方法には少なくとも二つの電極を発生器に電気的に接続する工程を含む。任意ではあるが、前記方法は、近位電極にて近位食道組織を刺激する第一信号と遠位電極にて遠位食道組織を刺激する第二信号を含む信号シークエンスを発生させる工程をさらに含む。いくつかの実施形態では、信号シークエンスは食道の長さ方向を進行する収縮波を生成する。
【００２２】
任意ではあるが、付加的または代替的に、前記システムを使って食道運動を発生させる方法は、食道中に伸長部材とそこに固定可能な少なくとも一つの電極を設置し、少なくとも一つの刺激信号を発生させて局所的に形成される収縮反応を惹起する工程を含むことにする。局所的に形成される収縮反応は、痙攣、完全な収縮、部分的収縮、蠕動運動、またはその任意の組み合わせであってもよい。
【００２３】
患者の食道に事前設置された胃管に少なくとも一つの電極を接続する方法には、胃管の近位端からある距離を選んだところにある標的部分を位置決めする工程を含む場合がある。任意ではあるが、前記方法は、胃管のある部分を固定するように覆うよう構成された電極固定具を提供する工程をも含む。任意ではあるが、電極固定具は、信号発生器に電気接続可能な少なくとも一つの電極とロック手段とを含む。任意ではあるが、前記方法は、標的部分の上に電極固定具を配置する工程をも含む。任意ではあるが、前記配置は、胃管に沿ってその上に電極固定具のスリーブを着けることを含む。(以後、スリーブを着けることの定義は、スリーブ、ソックス、若しくは筒形状の要素(堅いものまたは堅くないもの)を対象物の上、周り、およびそれに沿って摺動させて、少なくとも部分的に前記対象物を包むことである。)任意ではあるが、前記方法はロック手段を適用して決まった位置に電極固定具を固定的にロックする工程をも含む。いくつかの実施形態では、胃管を部分的に引き出して標的部分を露出させる場合がある。
【００２４】
定義がなされていない場合、本明細書中で使用する全ての技術的や科学的な用語は、発明が関係する技術分野の当業者により通常理解されると同じ意味を有する。本明細書中に記載されるものと同様または等価な方法と物は本発明の実施形態の実施または検証に用いることができるが、例示的な方法や物を以下に記載する。係争の際には、定義を含む本特許明細書が優先する。また、前記物、方法、および例は例示のためだけであり、必ずしも限定する意図はない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明のいくつかの実施形態を、添付する図面を参照して、例示のためだけに、本明細書中に記載する。ここで詳細に図面を具体的に参照するが、強調されるのは、示された細部が例示としてあることと各種実施形態の例示的議論の目的のためであることである。この点では、図面を使っての説明は、本発明の実施形態が如何に実施可能であるかを当業者に明らかにする。以下図面を説明する。
【００２６】
【図１】図1Aは本発明の実施形態に係る、複数の刺激部を含む、患者の食道に配置された例示的経鼻胃チューブを模式的に示す。
【００２７】
図1Bは本発明の実施形態に係る、単極刺激部を含む、患者の食道に配置された例示的経口栄養チューブを模式的に示す。
【００２８】
図1Cは本発明の実施形態に係る、複数の刺激部とセンサを含む、患者の食道に配置された例示的栄養チューブを模式的に示す。
【００２９】
【図２】図2A〜Cは、本発明のいくつかの実施形態に係る、食道に設置された収縮波刺激システムを異なる作動段階にて示した部分切断図を模式的に示す。
【００３０】
【図３】図3A〜Dは、本発明のいくつかの実施形態に係る第一の例示的刺激シークエンスとそれに対応して発生するパターン化された食道運動を模式的に示す。
【００３１】
【図４】図4A〜Dは、本発明のいくつかの実施形態に係る第二の例示的刺激シークエンスとそれに対応して発生するパターン化された食道運動を模式的に示す。
【００３２】
【図５Ａ】図5Aは、本発明のいくつかの実施形態に係る、複数の端子であって各々が二つの電極を含むものを設置した例示的食道挿管チューブの上面図を模式的に示し、各端子由来の例示的信号シークエンスも図示される。
【００３３】
【図５Ｂ】図5Bは、いくつかの実施形態に係る、複数の端子であって各々が二つの電極を含むものを設置した例示的食道挿管チューブの上面図を模式的に示し、各端子由来の例示的信号シークエンスも図示される。
【００３４】
【図６】図6は、本発明のいくつかの実施形態に係る、複数の端子であって各々が三つの電極を含むものを設置した例示的食道挿管チューブの上面図を模式的に示す。
【００３５】
【図７】図7は、本発明のいくつかの実施形態に係る、複数の端子であって各々が二つの電極を含むものを設置され且つスイッチのアレイに連結された例示的食道挿管チューブの上面図を模式的に示す。
【００３６】
【図８】図8は、本発明のいくつかの実施形態に係る、経時的に極性が変化して刺激シークエンスを生成する複数の電極を有する例示的食道挿管チューブの上面図を模式的に示す。
【００３７】
【図９】図9は、本発明のいくつかの実施形態に係る、経時的に極性が変化して別の刺激シークエンスを生成する複数の電極を有する例示的食道挿管チューブの上面図を模式的に示す。
【００３８】
【図１０】図10A〜Bは、本発明のいくつかの実施形態に係る、複数の電極が設置された例示的NGチューブの部分等角図と部分上面図を模式的に示す。
【００３９】
【図１１】図11A〜Bは、本発明のいくつかの実施形態に係る、複数の拡張可能刺激部を設置した例示的NGチューブの上面図を動作の前後で模式的に示す。
【００４０】
【図１２】図12は、本発明の実施形態に係る、患者の食道に配置され且つ固定された刺激部固定具を設置された例示的NGチューブを模式的に示す。
【００４１】
【図１３】図13A〜Dは、本発明のいくつかの実施形態に係る様々な例示的固定具を模式的に示す。
【００４２】
【図１４】図14A〜Bは、本発明のいくつかの実施形態に係る例示的で伸長可能なスリーブ型固定具を模式的に示す。
【００４３】
【図１５】図15は、本発明のいくつかの実施形態に係る、栄養チューブに固定具を運ぶ例示的デリバリー装置を模式的に示す。
【００４４】
【図１６】図16は、本発明のいくつかの実施形態に係る、デリバリーカテーテルから部分的に飛び出た例示的で自己拡張可能な電極固定具の部分切断図を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
＜発明の詳細な説明＞
説明と理解を容易にするために、例示的食道刺激方法の文脈の中で以下の好ましい実施形態を説明する場合がある。しかしながら、本発明は具体的に記載された装置や方法に限定されることはなく、本発明の範囲全体から逸脱することなしに各種臨床応用がなされてもよい。例えば、本明細書中に記載された概念を含む装置や関連方法は、限定はされないが、胃壁、十二指腸、空腸、回腸、盲腸、小腸、結腸、大腸、のど、および食道等のGI器官を刺激するために使用される場合がある。
【００４６】
本発明は、そのいくつかの実施形態中において、GI器官の運動を発生させる装置と方法に関し、特に、胃内容物の逆流を減少させるために少なくとも食道運動を発生させる装置と方法に関する。
【００４７】
いくつかの実施形態の観点は、パターン化された食道運動を発生するシステムに関する。パターン化された食道運動は、任意の局所的若しくは食道を横断する筋肉の拡張又は収縮あるいはその任意の組み合わせであってもよく、発生させた刺激後に惹起や協調可能である。前記パターンは局所的食道収縮の形状や大きさを選択したものであってもよいし、並びに/又は限定はされないが収縮力、波の進行速度および波の発生頻度を含む選択特性を有する遠位に進行する収縮波であってもよい。いくつかの実施形態では、パターン化された食道運動には、任意ではあるが自然な食道蠕動運動を刺激するか若しくは刺激部のアルゴリズムシークエンスに基づく合成蠕動運動を発生するような蠕動運動、並びに/又は局所的収縮、遠位に進行する収縮波、及び/若しくは患者の食道に選択的に惹起される自然な蠕動運動の任意の組み合わせを含む。
【００４８】
いくつかの実施形態では、前記システムは、食道のある部分を刺激して形成される収縮反応を惹起するよう構成された少なくとも一つの刺激部を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも一つの刺激部は拡張可能、任意ではあるが膨張可能な部材を含んでいる。それは、食道部分を半径方向に伸長し前記食道部分の遠位で形成される収縮反応を惹起するように拡張された場合、サイズや形が調整されるものであってもよい。膨張可能な刺激部は、ポンプ、任意ではあるが水圧式若しくは空気圧式のものに接続されていてもよく、選択されたスキーム(例、所定スキームやプログラム化されたスキーム)、及び任意ではあるがパルス駆動を含むスキームに従って、選択的に膨らましたり萎めたりしてもよい。
【００４９】
任意ではあるが、代替的または付加的に、少なくとも一つの刺激部は、隣接/接触する食道筋肉組織を電気刺激するように構成された電極を含む。刺激電極は、刺激の選択シークエンスを発生するように構成された発生器、任意ではあるがパルス発生器に連結可能であるか又は容易に接続されるように設置可能である。任意ではあるが、代替的または付加的に、内部電源や信号源を、体内(例、口腔内)挿入のために、任意ではあるが食道中や食道に隣接して配置するためにサイズ調整及び構成されたシステムに設置する。いくつかの他の任意の実施形態では、電源や信号源を患者に提供(例、身に着ける)してもよい。いくつかの他の例示的な実施形態では、医療用挿管装置(例、栄養チューブ)上に配置するようにサイズ調整および構成されたそのような内部電源と少なくとも一つの電極やセンサとを接続する。
【００５０】
いくつかの実施形態では、前記システムは、食道中の相対的に異なる部位に提供される複数の刺激部を含む。
【００５１】
食道の局所収縮又は食道収縮の任意の組み合わせ若しくはパターンは、局所的及び/又は平均的食道圧を増加可能にする。任意ではあるが、代替的または付加的に、刺激を用いてLESとUESとの間の食道腔に沿って補足される局所的及び/又は平均的体積を減少させて、それにより局所的及び/又は平均的圧力を増加させる。食道腔の局所セグメントの圧力を増加させることにより、逆流してきた物又はキームスを強制的に圧力の低い遠位にある管腔セグメントへと押し戻してもよい。一方、食道の平均的または全体的圧力を増加させることにより、胃と食道との間に正の圧力差を生じ得る逆流を減少させそして逆転さえも可能にする。それにより、逆流物が逆流する可能性若しくは逆流物の体積を減少させるか又は逆流を阻止さえもする。いくつかの実施形態では、単一の惹起収縮若しくは一連の惹起収縮により生じる局所的及び/又は平均的圧力は、15mmHg以上、任意ではあるが25mmHg以上、任意ではあるが50mmHg以上、任意ではあるが100mmHg以上、又はそれらの前記値より低いか、高いか若しくは中間である。
【００５２】
いくつかの実施形態では、前記システムは患者の食道に経鼻または経口挿入するようにサイズ調整および構成される医療用挿管装置をさらに含むか、提供するか、または接続する。いくつかの実施形態では、医療用挿管装置は胃栄養チューブである。
【００５３】
いくつかの実施形態では、少なくとも一つの刺激部を医療用挿管装置に固定する。任意ではあるが、代替的または追加的に、少なくとも一つの刺激部に、医療用挿管装置のある部分を固定的に覆うように構成される固定具を着ける。固定具は医療用挿管装置の長さ方向に沿って摺動自在であってもよいし、及び/又は医療用挿管装置のある部分の周りに締め付けるように固定可能である場合もある。いくつかの実施形態では、固定具を医療用挿管装置のある部分に固定的にロック可能にして長さ方向に摺動するのを阻止する。
【００５４】
固定具はスリーブを着けるように設置されるか、及び/又はさもなければ、医療用挿管装置が患者の食道や気管から部分的若しくは完全に引き抜かれた後にその装置に連結可能である。また、患者に初めて挿入する前に医療用挿管装置上に固定具を固定してもよい。固定具及び/又は刺激部の適正な位置を画像誘導(例、X線)下で決めてもよい。任意ではあるが、代替的または付加的に、医療用挿管装置の複数部分に手段(例、凹部、くぼみ等)を提供または作成し、そこに固定具/刺激部を嵌め込むことで位置制御を可能にする。患者の中で医療用挿管装置を決まった位置に維持する場合では、任意ではあるが、X線モニター下で固定具/刺激部を医療用挿管チューブの外壁上に沿って選択部位へと遠位方向に前進させるように手段を適用してもよい。
【００５５】
いくつかの実施形態では、少なくとも一つの刺激部は食道の長さ方向に沿って逐次的に配置された少なくとも二つの刺激部を含み、各刺激部は異なる食道部分を刺激するように構成される。任意ではあるが、複数の刺激部が医療用挿管装置の有効な長さに沿って設置される。
【００５６】
少なくとも一つの刺激部が複数の電極を含むいくつかの実施形態では、電極は本明細書中で端子と呼ばれるグループで配置される。いくつかの実施形態では、二つの電極が一つの端子を形成する。いくつかの実施形態では、一つの電極が正の電極であり信号発生器からの電流を受ける。他の電極は負の電極でありアースされる。各端子間の距離は固定されるか又は変位可能であってもよい。複数の端子の空間配置は、各端子間の距離が任意の所定端子内の各電極間の距離よりも大きいものである。例えば、端子の幅(すなわち、端子の有する複数の電極間の距離)は、5〜10mm、任意ではあるが8mmである場合がある。各端子間の距離は、15〜30mm、任意ではあるが20mm、又は任意ではあるがそれら前記値より低いか、高いか、中間である。端子当たり二つの電極を有する他の実施形態では、前記システムは、電極に連結された制御中継器のアレイを含んでもよい。制御中継器のアレイを構成して、正の接続状態、アース状態、及び非接続状態の間で各電極を選択的に遷移するようにする場合がある。別の他の実施形態では、三つの電極が一つの端子を形成する。そのような実施形態では、それら電極の内二つがアースされ、アースされた二つの電極の間に位置する第三の電極が信号発生器に接続される正の電極である場合がある。電極の位置は、正の電極が同じ端子内の二つの負(アース)電極との回路に電流を流すようにするものである。そのような設計によると、正の電極の位置に刺激の中心点が位置する場合がある。
【００５７】
いくつかの実施形態では、前記システムは少なくとも一つのセンサを含む。任意ではあるが、センサは少なくとも一つの刺激部と離して医療用挿管装置上に設置する。任意ではあるが、センサはpHセンサであり、任意ではあるが、例えば、LESの近くに胃内容物が存在することによる局所pHの変化(例、低下)を感知するように構成される。任意ではあるが、代替的または付加的に、インピーダンスセンサは、任意ではあるが胃内容物や他の物への反応に相関して、刺激部間および/または電極間にある組織のインピーダンス変化を感知するように構成されて使用する場合がある。任意ではあるが、代替的または付加的に、他の型のセンサを使用してもよく、その中には、限定はされないが、圧力センサ、検圧計、湿度センサ、温度センサ、動作センサ、静電容量センサ、及び力学センサを含む。
【００５８】
いくつかの実施形態の観点では、胃管を挿管した患者に食道蠕動運動を発生させる方法を提供する。いくつかの実施形態では、前記方法は以下の工程の少なくとも一つを含み、任意ではあるが特に決まった順序はない。
1．１つまたは複数の近位電極と１つまたは複数の遠位電極を含む少なくとも二つの電極を胃管の空間的に離れた位置に設置し、その位置の選択は、胃管の設置後、少なくとも二つの電極が上部食道括約筋(UES)と下部食道括約筋(LES)との間にあるようにする工程。
2．発生器に少なくとも二つの電極を電気的に接続する工程。
3．近位電極にて近位食道組織を刺激する第一信号と遠位電極にて遠位食道組織を刺激する第二信号を含む信号シークエンスを発生させる工程。
【００５９】
いくつかの実施形態では、電極は一連の１つまたは複数の電気列(本明細書中ではパルス群とも称する)に電流を流し、各列は一連のサイクルからなり、そして各サイクルは一つのパルスを含む。列またはパルス群中のパルスはパルス間の距離により特徴付けられ、互いに異なるパルス群はグループ間の距離をもって分離される。一般的に、群または列内のパルス間のパルス間距離は、少なくともいくつかの群間の群間距離未満である。各電気パルスは振幅を有している。好ましい実施形態では、振幅は刺激閾値よりも高く、前記刺激閾値は食道部分に適用された時に局所収縮が起こる最低電圧である。いくつかの実施形態では、刺激閾値は5Vと20Vの間であり、任意ではあるが8Vと10Vの間、または10Vと15Vの間である。他の実施形態では、刺激閾値はそれら前記値よりも高いか、または低いものである。ある持続時間で各パルスを提供する。いくつかの実施形態では、パルス幅(すなわち、持続時間)は、5ミリ秒以上であり、任意ではあるが10ミリ秒以上である。適用パルスの後に、より低い電流や電流のない時間が続く。してみると、一つのパルスと低電流の一つの持続時間とが一つのサイクルを構成する。いくつかの実施形態では、一つのサイクルは20ms持続する。他の実施形態では、一つのサイクルは15ms、又は任意であるが30ms、或はそれら前記値より低いか、高いか、若しくは中間である。いくつかの実施形態では、複数のサイクルが連続的に提供されるので、そのサイクルを合わせると1〜2秒の持続時間を有する列を形成する。他の実施形態では、持続時間がより長いか又は短い列を提供する。その列の後には、電流がないか又は閾値未満の電圧により生じる低電流の持続時間が続く。
【００６０】
いくつかの実施形態では、列のシークエンスまたは他の信号シークエンスは食道の長さ方向を進行する収縮波を生成する。いくつかの実施形態では、収縮は自然な蠕動運動を生成または模倣する。
【００６１】
いくつかの実施形態では、各列またはパルスの前に、１つまたは複数の閾値未満のパルスが組織に適用されて、前記組織を予備刺激し誘導してより強く効率的に収縮させ且つ低電圧刺激レベルで収縮を開始させる。任意ではあるが、予備的で閾値未満の列の適用は、各刺激列またはパルスの前になされる。いくつかの実施形態では、連続的な閾値未満の列を食道の特異的部分に適用して脱感作させ、それにより前記部分の中で不必要な収縮を回避する。例えば、物が食道から胃へと通過するためにLESは開いていなければならない。一つの実施形態では、従って、１つまたは複数の電極を胃管上に配置可能にもするので、設置後にそれら電極をLESに近接させて、LESに適用される連続的で閾値未満の列を提供し脱感作させる。従って、物が到達した際に収縮が起こらない。上記のことがいくつかの状況下で所望の応答である場合に、そのような電極(複数可)を使用してLESを閉じる場合もある。
【００６２】
いくつかの実施形態の観点では、患者の食道に容易に設置される胃管へ少なくとも一つの電極を接続する方法を提供する。いくつかの実施形態では、前記方法は以下の工程の少なくとも一つを含み、任意ではあるが特に決まった順序はない。
1．胃管上にその近位末端から選択される距離にある標的部分を位置決めする工程。
2．胃管のある部分を固定的に覆うように構成された電極固定具を提供する工程であって、前記電極固定具は信号発生器に電気接続可能な少なくとも一つの電極とロック手段とを含む。
3．前記標的部分上に電極固定具を配置する工程。及び/又は、
4．前記ロック手段を適用して前記電極固定具を決まった位置に固定的にロックする工程。
【００６３】
いくつかの実施形態では、前記工程の少なくとも一つは、内部画像手段や外部画像手段の使用を含む。任意ではあるが、付加的または代替的に、任意ではあるがX線やRF源を含む画像誘導を適用して、例えば、電極の位置を同定し、患者の中で栄養チューブ上の位置を変化させてもよい。これにより、医療従事者が、電極の場所を調整しながら、適切な位置へと栄養チューブの先端を維持することを可能にする。
【００６４】
本発明のいくつかの実施形態では、固定具の位置決めには、胃管の上やそれに沿って電極固定具のスリーブを着ける工程を含む。任意ではあるが、前記方法は、胃管を部分的に引き抜いて標的部分を露出させる工程をさらに含む。
【００６５】
ここで図面に言及する。図1Aは、患者の食道に位置していて複数の刺激部12を含む伸長部材11を含む、ある実施形態に係る例示的システム10を模式的に示す。伸長部材11は、好ましくは隣接する組織に傷をつけないように、食道中に進入および挿入するようにサイズを調整された任意のプラスチック製若しくは弾性の棒またはチューブであってもよい。伸長部材はプローブ、カテーテル及び/又は経鼻胃チューブ(NGT)であってもよい。食物を直接患者の胃に注入したり、及び/又はキームスを汲み出して過剰な胃圧力を解放するために、後者に挙げたものを任意に使用する。刺激部12は、任意の力学的、電気的、化学的な局所筋肉または神経刺激部であってもよい。四つの刺激部12を例示目的で示したが、任意の他の数の刺激部が提供可能である。いくつかの例示的実施形態では、刺激部12は少なくとも一つの電極であるかそれを含むものである。いくつかの実施形態では、各々示された刺激部12は、伸長部材11の外周の周りに提供された多くの電極を示す。いくつかの実施形態では、複数の刺激部12は順次提供され、任意ではあるがその間の距離は一定であるか選択的に変化可能である。任意ではあるが、刺激部12は双極性電極を含むので、隣接する非短絡電極のペアを電気回路に電流を流すために使用することができ、それにより二つの電極に接触しその間にある食道筋肉組織を刺激する。発生器13は、任意ではあるが電気信号発生器であるが、伸長部材11を介して、任意ではあるが、その外周部上に沿って又はその内孔を介して刺激部12に接続することが示される。例えば、任意ではあるが自然な食道蠕動運動を刺激するような選択スキーム又は論理に従って一連の食道収縮を発生させるためには、別々の発生器出力を提供して複数の電極または電極群12を分離する場合がある。いくつかの有利な実施形態では、電極間または電極群12間の距離は、5cm未満である。そして、最近位の電極または電極群12と最遠位の電極または電極群12との間の距離は少なくとも10cmである。このことにより、UESとLESとの間の食道の大部分に沿って電極または電極群12の逐次的刺激を可能にする。
【００６６】
図1Bでは、例示的システム20を模式的に示すが、そのシステムは、患者の食道に位置し単極刺激部22を含む、ある実施形態に係る経口栄養チューブ21を含む。鼻孔を介して食道挿管するのが一般的により安全で便利であるが、この図に示唆されるように口腔を介してチューブを挿入するような状況(例、乳児の患者の場合)もあるであろう。単極刺激部22は、外部源またはアースに電気的に接続され(「(-)」として図に示される)、任意ではあるが患者の頸部皮膚に位置する外部電極23を有する電気回路に電流を選択的に流すことができる。単一の電極を用いて、中立的に感受性のある領域を刺激可能であり、それにより刺激領域から、任意ではあるがLES又は胃の中側へと下る食道収縮波を惹起する。任意ではあるが、代替的または付加的に、単一電極を用いるのは、逆流してきた胃内容物のバリアとして機能する目的での局所的筋肉収縮のためであり、及び/又は食道体積全体を減少させ食道圧を増加させるためでもある。
【００６７】
図1Cでは、例示的システム30を模式的に示すが、そのシステムは患者の食道に位置し複数の刺激部32とセンサ33を含む、ある実施形態に係る栄養チューブ31を含む。栄養チューブ31を用いて、部分的に消化された食物または流体を直接小腸(例、十二指腸または空腸で開口している)に導入してもよい。センサ33は、pHセンサである場合があり、任意ではあるが、LES若しくは胃の入口に隣接または近接して配置される。例えば、逆流した酸性キームスの存在等のかなり低いpHの場合、センサ33は自動的に信号を発し及び/又は電極32用の刺激プロトコルを開始して、胃内容物を胃へと強制的に戻すようにする。センサがない場合、様々な刺激プロトコルを、例えば連続的刺激計画に適用する場合がある。その計画では、互いに異なる電極を逐次的に使用して局所組織を特異的頻度と大きさで刺激する。任意ではあるが、代替的または付加的に、局所食道収縮または痙攣は任意の選択期間惹起されて、局所的物理的バリアとして働く。それにより逆流物がそこを通過することを阻止または減少させる。そのような局所収縮/痙攣は単発のものであってもよいし、食道の様々な時期や部分で発生する場合もある。
【００６８】
ここで図2A〜Cを参照する。図は、実施形態に係る、食道に設置された収縮波刺激システム35を異なる作動段階にて示した部分切断図を模式的に示す。図2Aに示すように、一つの実施形態では、胃内容物またはキームスが、食道に事前配置されたpHセンサ36に隣接する胃から近位へと進む。一旦pH変化を感知すると、近位刺激部38は、キームスを押し戻すことが可能な遠位に進行する食道収縮波を惹起するような大きさと頻度の刺激を開始する。図2Bと2Cに示すように、収縮波CWは隣接する刺激部38により発生して、キームスを胃へと押し戻しながら遠位に動いていく。任意ではあるが、CWは自然な食道蠕動運動を刺激するが、その運動は例えば、大きさ、速度、及び/又は頻度において自然な蠕動運動とは少なくとも一桁違う場合もある。
【００６９】
ここで図3A〜Dを参照する。図は、いくつかの実施形態に係る、第一の例示的刺激シークエンス40と刺激システム60を用いて対応して発生するパターン化された食道運動とを模式的に示す。示すように、システム60は、食道の長さ方向に伸長するカテーテル61と複数の双極刺激電極ペア(最近位電極62、その次に電極63、電極64、そして電極65を含むもの)とを含む。本実施形態では、各電極はカテーテルの円周を取り囲んでいる。刺激シークエンスまたはプロトコル40は信号の組み合わせを、互いに異なるチャンネル(電極62と63の間にある食道筋肉組織を刺激するようなチャンネル42、電極63と64の間にある食道筋肉組織を刺激するようなチャンネル44、電極64と65の間にある食道筋肉組織を刺激するようなチャンネル46)を通して生成する。示すように、チャンネル42は食道を電圧VでΔT11の期間刺激して、従って、同期間局所収縮CNTR11を惹起する。その直後に、チャンネル44は食道を電圧VでΔT12の期間刺激して、従って、同期間第二局所収縮CNTR12を惹起する。その後に、チャンネル46を介して食道を電圧VでΔT13の期間刺激して、それは、同期間第三局所収縮CNTR13を惹起する。
【００７０】
図4A〜Dは、いくつかの実施形態に係る第二の例示的刺激シークエンス50と刺激システム60をまだ用いて対応して発生するパターン化された食道運動を模式的に示す。今回は二つのチャンネル52と54が、対応する刺激期間ΔT21とΔT23を有し、それらは期間ΔT22と部分的に重なり合うことを示す。このように、進行収縮波は一般的な蠕動運動を刺激し、そこでは、第一の局所収縮CNTR21が遠位に伸びてCNTR22になり、そしてその後にだけ減少していき遠位局所収縮CNTR23が残る。
【００７１】
図5Aは、いくつかの実施形態に係る、複数の端子210であって各々二つの電極(正電極212と負(アース)電極214)を含むものを設置した例示的食道挿管チューブ200を模式的に示す。各端子間の距離218が任意の所定端子内の各電極間の距離216よりも大きくなるように、電極は離れて配置される。本出願中で使用される場合、電極間の距離に言及する場合はいつでも、中心間の距離のことを言及している。各端子210の有する電極212と214は、電気回路(図示しない)を介して遠方の電気信号発生器へと接続される。電流または電圧、任意ではあるがパルス電流または電圧を正電極212に提供する。例示的な信号シークエンス220を図5Aにも示す。示すように、パルス224の列222を各端子210へ提供する。いくつかの実施形態では、信号シークエンス220は時間的にずらされるので、より近位の端子の後に遠位の端子が刺激列222を受信する。ずらされた信号シークエンスを受信する複数端子210を提供することにより、任意ではあるが蠕動運動を刺激する収縮波が発生可能である。この例では、食道を下るように進行する刺激の三つの「波」があり、第二の波は第一の波が終了した後に初めて(重なり合うことなしに)開始する。異なる方法が図5Bに見られる。食道の上部で開始される第二波228が、食道を下る刺激の第一波226が完了する前に開始する。この実施様式では、同時に収縮する二つの異なる食道部分が存在する場合がある。このことが蠕動運動の効率全般を増加させる可能性がある一方で、遠位収縮/波を何とか「すり抜けた」未だ逆流している物の上により広がることができる。
【００７２】
いくつかの実施形態で模式的に示される別の例示的な食道挿管チューブ250を図6にて示す。食道挿管チューブ250に、三つの電極をそれぞれ含む複数の端子260を設置する。いくつかの実施形態では、各端子は、一つの正電極263とその正端子263の両脇に設けた二つの負端子261及び262とを含む。そのような構成を用いて、端子の正電極263は、任意の他の負電極(例、264)よりもその両方向において、同じ端子の負電極261と262にずっと近接して配置される。そのような構成により、電流放出がより制御され、刺激面積もより制御可能になる。いくつかの実施形態では、正電極263は端子260内の電極261と262の両者に等距離で位置している。それにより、刺激の中心を正電極263の位置に置くことができる。図5と同じ刺激プロトコルを図6の電極を用いて使用することができる。そこでは、各端子260は、一つというよりはむしろ二つのアースされた(又は他の低電位の)電極を有する。
【００７３】
図7では、複数の端子232であってそれぞれ二つの電極234を含むものを有する例示的な食道挿管チューブ230を模式的に示す。いくつかの実施形態では、図7の食道挿管チューブ230はスイッチ242のアレイ240に連結される。ひとつの実施形態では、スイッチ242のアレイ240は、各電極234を信号発生器またはアース源に電気的に接続するか或は電極234を非接続状態にする。各電極234は、アレイ240に管理されるように、三つの状態(信号発生器に接続、アースに接続、非接続)のそれぞれの間を選択的に移行するように構成される。各種接続状態の間で電極が選択的に移行することにより、刺激面積が変化可能である。
【００７４】
図8は、経時的に変化する各種電極274の極性を模式的に示す。そこでは、電極274は、いくつかの実施形態に係る例示的食道挿管チューブ270上に位置する。図8の実施形態では、UESとLESとの間の食道挿管チューブ270の長さ方向に沿って互いに離れた位置にある端子272へと電極を配置する。食道挿管チューブ270上の各電極274を、スイッチのアレイ(図7に示されるようなもの等)へと連結してもよい。そのような配置であれば、電極274の極性はスイッチのアレイに管理されて経時的に変化し、一連の電圧を印加可能にする。電圧印加の一つの可能な順序が図8に提供される。しかしながら、任意の順序が適用可能であり、そのような全ての順序が本明細書中で考慮される。図示するように、横に「(+)」が位置する全ての電極は、信号発生器から電圧を受けている。横に「(-)」がある電極はアースされている(又は別の低電位である)。そして、記号のない電極は全て信号発生器には接続されていない。図示した各時間における刺激の一般的範囲が楕円で描かれて示されている。示すように、刺激の範囲は制御可能で経時的に変化可能である。これが、刺激部分の「長さ」を制御しながら遠位に進行する波(遠位進行波)を生み出す一つの方法である。ここで、前記長さは、最も近位の「+」と遠位の間で選択される。
【００７５】
同様に、図9は、経時的に変化する各種電極284の極性を模式的に示す。そこでは、電極284は、いくつかの実施形態に係る例示的食道挿管チューブ280上に位置する。図9は、食道内で遠位に進行する収縮の例示的波を生成するように提供された電圧印加の別の可能な順序を示す。刺激間の空間的重複度は一貫していることを必要としない。例えば、極性の第一変化においては、大きな重複があり、次に小さな重複、その後大きな重複といった具合である。
【００７６】
ここで図10A〜Bを参照する。図は、いくつかの実施形態に係る、NGチューブ71と複数の電極73および74とを含む例示的刺激システム70の部分等角図と部分上面図を模式的に示す。NGチューブ71上に設置されるか又はその壁に埋め込まれた電気回路75を介して遠方の電気信号発生器(図示しない)に、電極73および74を接続する。電極73および74はチューブ71の外周を完全にまたは部分的に取り囲んでもよい。開口部72を下端に設けて食物や他の栄養分を胃へと運ぶ。
【００７７】
代替的な刺激システム80を図11A〜Bに示す。図は、いくつかの実施形態に係る、NGチューブ81と複数の拡張可能刺激部82および84とを含むシステム80の部分上面図を動作の前後で模式的に示す。いくつかの例示実施形態では、刺激部82や84は膨張可能で、任意ではあるがドーナツ形のバルーンであり、NGチューブ80の複数の部分を取り囲む。遠位拡張可能刺激部82は、任意ではあるがライン83を介して遠方のポンプ(図示しない)に接続可能である。一方、近位刺激部84は、任意ではあるがライン85を介して前記ポンプに接続可能である。ライン83や85は水圧または空気圧式ラインであり、それぞれ刺激部82や84の中にポンプから圧力の上昇した媒体を提供するように構成される。任意ではあるが、ポンプされる媒体をパルス状に提供する。図11Bでは、刺激部82を最大限拡張した形で示す。いくつかの実施形態では、刺激部82は、所定の及び/若しくは限定的な形状並びに/又はサイズに拡張可能である。それにより、自然な下方への蠕動運動を惹起するために、任意ではあるが自発的で自然な蠕動運動を刺激するために、接触している食道組織を半径方向に開くように伸展させる。
【００７８】
いくつかの例では、例えば、NGTを挿入してICUに入る患者であるように、患者の食道に設置された既存の挿管チューブの上に刺激装置を付加するのが有利である場合がある。図12は、いくつかの実施形態に係る、患者の食道に配置され且つ固定された刺激部固定具120を設置されたNGT110を含む、例示的システム100を模式的に示す。固定具120は、少なくとも一つの刺激部(例、バルーン型または電極型)を含み、遠方の発生器130に接続させるのが示される。固定具120は、NGT110の長さ方向に沿って、選択された距離または食道部分へ押し込まれる。任意ではあるが、代替的または付加的に、任意ではあるが標的NGT部分が体外へ放出されるか及び/又はそこへ固定具120を配置するのに便宜的に到達可能になるまでNGT110を部分的に引き抜く。固定具120はNGT110に沿ってスリーブを着けるようにされる場合もあり、又はカフス型の固定具である場合もある。固定具はNGT110に沿って決まった場所に少なくとも一つの刺激部を締め付けて押さえつけるように配置可能である。
【００７９】
図13A〜Dは、いくつかの実施形態に係る様々な例示的固定具を模式的に示す。図13Aでは、伸長した細長い切り口を持つスリーブ131を示し、それはNGTの近位部分を部分的に覆い、コード134を介して遠方の供給源(例、電気信号発生器)と電気的に接続可能な複数の電極133を含む。細長い切り口を持つスリーブ131は、その全長に渡り細長い切り口132を含み、それにより、スリーブを事前に大きく広げる必要なしにNGTに固定することを容易にする。いくつかの実施形態では、細長い切り口を持つスリーブ131は、いったん固定されるとNGTに沿う動きを全体として回避するようなやり方で自己収縮可能である。図13Bの示す別の例示的実施形態では、異なるカフス様の固定具を用いて電極をNGTへ固定する(固定具141を用いて遠位電極142をNGTに固定し、固定具143を用いて近位電極144をNGTに固定する)。コード145により電極を遠方の信号発生器(図示しない)に接続する。図13Cと13Dは、それぞれカフス様刺激部固定具150と155の横断面を示す。カフス様固定具150は、本体151とコード153により遠方の発生器へ接続可能な二つの対向する電極152とを含む。ロック手段154をスナップロックの形で本体151に設ける。ロック手段154が開いている場合、固定具150は標準サイズのNGTの上を滑ることができる。ロックされている場合、決まった場所で締め付けられて、任意ではあるが、それが固定されるNGT部分を軽く狭窄する。ケーブルタイ型固定具155は、コード158により遠方の発生器へ接続可能な二つの対向する電極157を備える本体156を含む。固定具150と違って、固定具155はロック手段としてケーブルタイ型締め付け具159(ラック歯車とつめ車を含むもの)を含み、操作者が固定具の締め付け具合を調節して電極を決まった場所に十分に固定することを可能にする。いくつかの例示的施形態では、カフスを着けた結果としてNGTが変形するために、好ましくはNGTの内孔がより小さな直径に締め付けられないようにしながら、充分な締め付けや摩擦を確保してチューブに沿ってカフスが全く動かないようにできる。いくつかの実施形態では、カフスを着けることでNGT内孔の半径をその切断面の10%以下狭める。
【００８０】
図14A〜Bは、いくつかの実施形態に係る例示的で伸長可能なスリーブ型固定具160を模式的に示す。固定具160は伸長可能な筒状の本体161と複数の電極162とを含む。図14Aでは、固定具160が縮められてNGT部分の周りに容易にスリーブをつけられるように、任意ではあるが半径方向に拡張した形態を有していることが示される。一方、図14Bでは、NGT部分のほぼ全体の上で伸長され開かれた状態であり、NGTの直径によりさらに伸長されずに締め付けられている。いくつかの実施形態では、固定具本体161は、ポリマー製や金属製の弾性繊維で編んで作られている。任意ではあるが、本体161は自己伸長するものである。本発明のいくつかの実施形態では、操作者(例、医療従事者)が、選択した位置に届くまで、圧縮した固定具160をNGT上で押して、その後、固定具を放して決まった場所で伸長し開くようにする。任意ではあるが、操作者は固定具160をさらに伸長して、その部分を可塑的に変形させ、それにより決まった場所でさらに固定するようにする。
【００８１】
ここで図15を参照する。図は、本発明のいくつかの実施形態に係る、栄養チューブ(図示しない)に固定具(例、カフス様固定具150)を運ぶための例示的デリバリー装置170を模式的に示す。デリバリー装置170は手のひらサイズの本体171と互いに軸方向に動かすことが可能な二つの対向するあご172と173を含む。トリガー174は、固定具150が開いた状態に維持される第一の広い距離から、固定具150を強制的に締め付けロックする第二の狭い距離へとあご172と173の間の距離を減少させるように手動操作可能である。任意ではあるが、第一の広い距離および/または第二の狭い距離は、所定のものやプログラム可能なものである。いくつかの実施形態では、デリバリー装置は逐次、固定具を止めたり固定したりするように構成される。一方、他の実施形態では、デリバリー装置は固定具を詰めたカートリッジを備えてもよく、カートリッジが空になるまで逐次、固定具を留めるように適用可能である。デリバリー装置170は再使用可能であり、単体の固定具または固定具カートリッジを交換可能にするよう構成してもよい。また、デリバリー装置170は一回使い捨て用に構成してもよい。デリバリー装置170は、力学的、電気的および/または電気力学的機構(図示しない)を含んでいて、トリガー後の留める操作を可能にする。任意ではあるが、デリバリー装置170は安全機構(図示しない)を含む。
【００８２】
チューブ上に圧縮又は半径方向の伸長に不適合な部材(例、プローブ、カテーテル)として提供される代わりに、食道内壁に対して半径方向に拡張するように刺激部固定具を配置してもよい。図16は、本発明のいくつかの実施形態に係る、デリバリーカテーテル182から部分的に飛び出た例示的で自己拡張可能な電極固定具180の部分切断図を模式的に示す。示すように、固定具180は、半径方向に伸長する弾性体181であって、より小さく縮んだ直径から最終的に完全に拡張した直径へと自己拡張可能なものを含む。必要に応じて拡張する能力を妨げない様式で、本体181に複数の電極183を固定する。固定具本体181は、デリバリーカテーテル182中をより小さく縮んだ直径で運ばれるので、食道中をより容易に前進することが可能になる。一旦決まった位置になると、カテーテル182を引き抜いて、その決まった場所で固定具180を放し、完全に除去されるまで徐々に固定具が拡張することを可能にする。いくつかの実施形態では、食道の内径より大きな直径へと自由に拡張するように固定具本体181を構成し、従って、周囲の食道壁へと拡張力を連続的に適用することにより決まった位置にしっかりと固定される。
【００８３】
本発明をその具体的実施形態と組み合わせて説明したが、多くの代替、改変、および変更が当業者に明らかであることは明白である。従って、添付した特許請求の範囲の精神と広い範囲内に該当するそのような全ての代替、改変、および変更を包含することを意図している。
【００８４】
本明細書中で言及した全ての刊行物、特許、および特許出願は、本明細書に参照により完全に組み込まれ、その程度は、各個々の刊行物、特許、および特許出願が参照により本明細書中に具体的且つ個々に組み込みを示されたものと同程度である。また、本出願中における任意の言及の引用または同定は、そのような言及が先行技術を構成するものとの告白であると解釈はされない。セクションの見出しが用いられている程度に、それら見出しが限定するものとして必ずしも解釈されるべきではない。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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