(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胃腸管部分の動きを誘発するためのシステムであって、
前記システムは、
経鼻又は経口にて食道内に入れられる大きさで構成される細長部材と、
前記細長部材に取り付けられた又は取り付けることが可能な少なくとも２つの電極であって、ＵＥＳとＬＥＳの間に位置する一連の食道部分を刺激し、一連の食道部分の局部収縮を誘発するように設けられる少なくとも２つの電極と、
前記少なくとも２つの電極に接続された発生器と、
プロセッサ及びメモリを備えるコントローラと、
を備え、
前記メモリは、シグナルシーケンスを生成するために前記発生器をアクティベートさせる第１プリセットコマンドを保持し、第１プリセットコマンドは、第１電極により与えられる第１シグナルの印加から第１の期間をおいて、第２電極により第２シグナルが与えられるように構成され、前記第１電極は、前記第２電極の近位に位置し、
前記シグナルシーケンスは、前記ＬＥＳの遠位に位置する対象胃腸管部分の運動を誘発する、
システム。
【請求項２】
少なくとも３つの電極を有し、
前記メモリはさらに、
シグナルシーケンスを生成するために前記発生器をアクティベートさせる第２プリセットコマンドを保持し、第２プリセットコマンドは、前記第２電極により与えられる第２シグナルの印加から第２の期間をおいて、第３電極により第３シグナルが与えられるように構成され、前記第２電極は、前記第３電極の近位に位置する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記メモリはさらに、
シグナルシーケンスを生成するために前記発生器をアクティベートさせる第２プリセットコマンドを保持し、第２プリセットコマンドは、前記第２電極により与えられる第２シグナルの印加から第２の期間をおいて、第３電極により第３シグナルが与えられるように構成され、前記第２電極は、前記第３電極の近位に位置し、
前記第１の期間と前記第２の期間の少なくとも１つは、０．１秒と２秒の間、又は０．５秒と１秒の間である、
請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記シグナルシーケンスは、前記一連の食道部分を２秒から２０秒刺激するように選択される、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記シグナルシーケンスは、遠位に進行する食道の収縮を誘発するように選択される、
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記対象胃腸管部分は、前記胃、小腸及び大腸の少なくとも１つに位置する、
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記複数の第１及び第２プリセットコマンドは、複数の胃腸管活性化治療とともに選択された胃腸管活性化療法を生成するために構成され、
前記複数の第１及び第２プリセットコマンドはそれぞれ、少なくとも１つのシグナルシーケンスを含み、
前記活性化治療は、隣接する２つのシグナルシーケンスとの間の休憩シーケンスとともに、複数のシグナルシーケンスを含む、
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記シグナルシーケンス及び前記シグナルシーケンスに続く休憩シーケンスにより構成される１つのシーケンスサイクルの総持続時間は、０．５分から５分の間、又は１分から２分の間である、
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記療法及び前記治療は、患者の摂食の間のシーケンスサイクルが、摂食と摂食の間のシーケンスサイクルよりも短いようにプログラムされる、及び／又は、夜間におけるシーケンスサイクルが日中におけるシーケンスサイクルよりも短いようにプログラムされる、
請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記シグナルは、複数のパルスを含み、
前記複数のパルスは、５から５０Ｈｚの間の周波数で与えられ、
前記複数のパルスのパルス幅は、１から２０ミリ秒の間である、
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記シグナルシーケンスは、複数のパルス列を含み、
１つのシグナルシーケンスにおける２つのパルス列の間は、０から２秒の間、又は０．５から１秒の間であり、
前記パルス列の数は、
指定された同じ極性の電極の数と同じ又はより多く、前記指定された同じ極性の電極は、前記パルス列を与えるためのものである、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記電極の少なくとも１つと直接接触し、及び／又は、前記電極の少なくとも１つと隣接し、局部コンディションを測定するために設けられる測定部を有し、
前記局部コンディションは、局部インピーダンスを含み、
前記局部インピーダンスは、食道平滑筋組織との接触を示す値である、
請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コントローラは、測定された局部インピーダンスが５００から２，０００オームの間である場合にのみ、前記発生器のアクティベーションを許可するように構成される、
請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記細長部材が食道に位置するときに、胃壁の組織を刺激するように設けられた胃電極を有する、
請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記メモリは、前記電気シグナル発生器をアクティベートして活性化治療を生成する第３プリセットコマンドを含み、前記活性化治療は、少なくとも１５分持続し、ＬＥＳの遠位に位置する対象胃腸管部分の運動を誘発する複数のシグナルシーケンスを含む、
請求項１〜請求項１４のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照により本明細書に完全に組み込まれた米国出願番号「６１／７４５，７５１」である仮特許出願（発明の名称：胃腸管刺激装置及び方法、出願日：２０１２年１２月２４日）の優先権の利益を得る。
【０００２】
本発明は、それらのいくつかの実施形態において、少なくとも胃腸（ＧＩ）管の一部の最低限の機能を開始及び／又は刺激するための装置及び方法に関連する。特に、一つ以上の胃腸器官の運動であり、必要に応じて食道運動を含む運動を生じさせるための装置及び方法に関する。
【関連技術の説明】
【０００３】
無意識の患者及び麻酔下の患者は、胃腸管機能の損失の対象となる。具体的には、胃腸筋肉の運動及び蠕動である。患者はこのような状態に長時間（例えば、数時間、数日又はそれ以上）あるとき、外部栄養療法のもとであっても、彼らの身体は、入ってくる食べ物の移動や消化をすることができない。したがって、栄養や免疫の正常なレベルを維持する能力及び感染症への対抗力は、時間の経過とともに低下する。患者はまた、胃腸管又はその一部の長期劣化を引き起こすことがある。追加的又は代替的に、患者（例えば、胃不全麻痺の痺患者）は、必要に応じて、胃腸管のリハビリテーションのため又は恒久的な改善として、現在の機能レベルを向上させるために、胃腸管又はその一部を刺激する必要がある場合がある。
【０００４】
蠕動は、シーケンシャルで協調的な収縮波であり、食道や腸のような胃腸管の一部を通って、遠位管腔内の中身まで推進する（一般的に口から肛門まで）。１次蠕動は、嚥下センターにより引き起こされる蠕動波である。蠕動収縮波は、２ｃｍ／ｓの速さで進行する。２次蠕動波は、保持ボーラス、逆流物質又は吸い込んだ空気からによる食道膨満により引き起こされ、食道内に残っている食品や胃食道の逆流物質を綺麗にするための主要な役割を有する。第３収縮は、同時発生で、孤立した、機能不全の収縮である。体への麻酔、鎮静状態、鎮痛、及び外傷性の刺激例えば、（ショック又は手術）は、食道の蠕動運動の機能不全を引き起こす疑いがある。したがって、胃の内容物は、腸の遠位に転送されない傾向にある。胃の内容物は、また、気道に侵入できるあらゆる場所から、食道、ときには口腔への全ての経路を移動する。
【０００５】
食道は、上部食道括約筋（ＵＥＳ）と下部食道括約筋（ＬＥＳ）の間に位置し、約２５ｃｍの長さを有する筒状の筋肉器官である。食道の機能は、単に蠕動筋肉の動きを用いて、口から胃へ食べ物を提供するものである。食道を通る胃からの逆流物質は、罹患率及び死亡率を増加させ得る条件に影響を与えることが知られている。胃食道逆流（ＧＥＲ）は、周期を変化させるためにＬＥＳが自然と開き、ＬＥＳが適切に閉じなくなって、胃の内容物が食道にまで上昇した状態である。喉頭咽頭逆流（ＬＰＲ）では、胃の内容物の逆流に達する。このような状態を緩和して治療するために、ＬＥＳ機能の向上及び胃に近位に隣接する代替括約の生成を実現するための医療及び外科的手段を開発する努力がなされている。いくつかの場面では、食道に沿ってＬＥＳの近位に設けられる第２の「防衛線」を開発することが有利な場合がある。特に、食道、ＬＥＳやＬＥＳの代替物又は補助物に浸透する胃の内容物や粥状液を押し戻すために有利である。例えば、食道運動が抑えられ又は食道運動が支配下にない患者である麻酔下のＩＣＵ患者、ＣＶＡ患者又はその他の患者に通常なされる挿管及び／又は換気の場合に、かかる必要性が生じる。
【０００６】
経管栄養（例えば、胃栄養又は経腸栄養）は、一般的な生命維持の手順であるが、合併症が発生することがある。ＧＥＲは、一般的には経管栄養と関連付いており、経鼻胃チューブ（ＮＧＴ）及び他の胃栄養手順を含む。過去数年間の研究では、ＮＧＴの使用の効果としてＧＥＲの発生を議論している（例えば、以下を参照：1Banez et al., "GastroesopHageal reflux in intubated patients receiving enteral nutrition: effect of supine and semirecumbent positions", JPEN J Parenter Enteral Nutr. 1992 Sep-Oct; 16(5):419-22; in Manning et al., "経鼻胃 intubation causes gastroesopHageal reflux in patients undergoing elective laparotomy", Surgery. 2001 Nov; 130(5):788-91; and in Lee et al., "Changes in gastroesopHageal reflux in patients with 経鼻胃 tube followed by percutaneous endoscopic gastrostomy", J Formos Med Assoc. 201 1 Feb; 1 10(2) : 1 15-9)。
【発明の概要】
【０００７】
本発明のいくつかの実施形態の側面によれば、食道を含む胃腸管部分の動きを誘発するためのシステムが提供される。いくつかの実施形態では、かかるシステムは、胃腸管運動が機能不全である無意識又は麻酔下の患者のために構成されている。そして、数時間から数日の間、連続の又は異なる治療に用いることができる。必要に応じて、又は代替的に、かかるシステムは、慢性的な（特発性又はその他の）胃不全麻痺に対する実現可能な移植不要のソリューションとして用いることができる。また、必要に応じて、一日数時間、運動を促進し、胃腸管機能を補助し、消化を改善することが可能なソリューションとして用いることができる。いくつかの実施形態では、かかるシステムは、経鼻又は経口にて胃腸管に入れられる大きさで構成される細長部材を含む。かかるシステムは、経鼻胃又は経鼻空腸のような栄養チューブを含む。かかるシステムは、前記細長部材に取り付けられた又は取り付けることが可能な一連の電極を含む。一連の電極は、一連の胃腸管の一部の部分を刺激し、局部収縮を誘発させるように設けられる。いくつかの実施形態では、一連の電極は、ＵＥＳとＬＥＳの間に位置する一連の食道部分を刺激し、一連の食道部分の局部収縮を誘発するように設けられる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、一連の電極に接続された電気シグナル発生器を含む。いくつかの実施形態では、かかるシステムは、プロセッサ及びメモリを備えるコントローラを含む。コントローラ及び電気シグナル発生器は、別々の又は一体のユニットとして構成されてもよい。いくつかの実施形態では、前記メモリは、シグナルシーケンスを生成するために前記電気シグナル発生器をアクティベートさせるプリセットコマンドを保持する。シグナルシーケンスは、第１電極により与えられる第１シグナルの印加から第１の期間をおいて、第２電極により第２シグナルが与えられ、第２シグナルの印加から第２の期間をおいて第３電極により第３シグナルが与えられる。第１電極は第２電極の近位に位置し、第３電極は第２電極よりも遠位に位置する。いくつかの実施形態では、シグナルシーケンスは、ＬＥＳの遠位に位置する対象胃腸管部分の運動を誘発するように選択される。いくつかの実施形態では、対象胃腸管部分は、胃、小腸及び大腸の少なくとも１つに位置する。いくつかの実施形態では、それぞれの電極は、別個の電極のグループ（例：端子）の一部であり、必要に応じて、電極の一部である。必要に応じて、それぞれの電極のグループは、第１の極性（例：正極）である少なくとも１つの電極及び第２の極性（例：負極）である少なくとも第２電極を含む。
【０００９】
さらなるいくつかの実施形態では、前記電気シグナル発生器は、少なくとも１つの予備パルスを含む一連のパルスを生成するように構成される。予備パルスは、食道壁が前記少なくとも１つの電極と接触し、それにより第１の刺激閾値を第２の閾値まで低下させる又は収縮反応を第２の閾値まで増加させるように、食道部分を狭めるか、崩壊させるか、又は締めるためのものである。また、予備パルスの後に、前記第１の刺激閾値と同じ又は下回り且つ前記前記第２の閾値よりも大きい刺激パルスが後に続く。
【００１０】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの予備パルスの大きさは、刺激パルスの大きさの最大値又は平均値よりも大きい。必要に応じて、又は代替的に、少なくとも１つの予備パルスの大きさは、刺激パルスの大きさの最小値又は平均値よりも小さい。複数のパルスは、５から５０Ｈｚの間の周波数で与えられ、必要に応じて約２５Ｈｚで与えられてもよい。複数のパルスのパルス幅は、１から２０ミリ秒の間であってもよい。シグナルシーケンスは、複数のパルス列を含んでもよい。１つのシグナルシーケンスにおける２つのパルス列の間は、０から２秒の間であり、必要に応じて０．５から１秒の間であってもよい。パルス列の数は、パルス列を与えるために指定された同じ極性の電極の数と同じ又はより多くてもよい。
【００１１】
いくつかの実施形態では、電気シグナル発生器は、一連のパルスを生成するように構成される。一連のパルスは、少なくとも１つの異種のシリーズで構成される。異種のシリーズは、第１の閾値よりも実質的に大きいパルスを有する第１の列を含む。そして、第１の列に応じて、第１の閾値から第２の閾値まで局所最小刺激閾値が低下した後に、第１の閾値よりも実質的に小さいが第２の閾値よりも実質的に大きい第２のパルスが続く。そして／又は、少なくとも１つの異種の列は、局所最小刺激閾値よりも実質的に小さい第１パルスを含む。第１パルスの後には、局所最小刺激閾値よりも実質的に大きい第２パルスが続く。
【００１２】
いくつかの実施形態では、ここで開示されるシステムは、１又は複数の活性化治療を提供するように構成される。活性化治療は、複数のシグナルシーケンス及び隣接する２つのシグナルシーケンスとの間の休憩シーケンスを含んでもよい。１つのシーケンスサイクルの総持続時間は、シグナルシーケンスとこれに続く休憩シーケンスを含んでもよく、その時間は約０．５分から５分の間、必要に応じて１分から２分の間である。治療は、患者の摂食の間のシーケンスサイクルが、摂食と摂食の間のシーケンスサイクルよりも短いようにプログラムされてもよい。治療は、夜間におけるシーケンスサイクルが日中におけるシーケンスサイクルよりも短いようにプログラムされてもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、端子の少なくとも１つと直接接触し、及び／又は、端子の少なくとも１つと隣接し、局部コンディションを測定するために設けられる測定部を含む。必要に応じて、局部コンディションは、圧力、インピーダンス及びｐＨのうちの少なくとも１つを含む。いくつかの実施形態では、コントローラは、前記局部コンディションに基づいてパルス振幅を選択するように構成される。
【００１４】
いくつかの実施形態の一側面では、以下のステップのうちの少なくとも１つを含む方法（必ずしもこの順番でなくともよい）が提供される：（１）かかるシステムを胃腸管部分に配置させ、（２）局部コンディションを検出し、（３）局部コンディションに応じて刺激の強さを選択し、（４）かかる刺激の強さで、少なくとも１つの端子と直接接触する及び／又は隣接する組織を刺激する。
【００１５】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、食道の動きを誘発するように構成される。いくつかの実施形態では、食道の動きは、少なくとも１つの局部収縮を含む。さらなるいくつかの実施形態では、少なくとも１つの局部収縮は、食道内腔のローカルセグメントを減少させる。それは、必要に応じて、初期直径の少なくとも５０％まで減少させる。他の実施形態では、少なくとも１つの局部収縮は、食道のローカルセグメントを完全に閉ざす。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの局部収縮は、食道の局部的な圧力を発生させる。かかる圧力は、少なくとも１５ｍｍＨｇであり、場合によっては少なくとも２５ｍｍＨｇ、場合によっては少なくとも４０ｍｍＨｇであるか、これらの値より低い、高い又は中間の値である。
【００１６】
いくつかの実施形態では、食道の動きは、異なる食道部分において誘発された２つの収縮を含むパターン化された運動である。必要に応じて、異なる食道部分は、隣接する食道部分及び／又は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２つの収縮は、プリセットシーケンスに応じて、順次及び／又はタイムリーに発生する。いくつかの実施形態では、食道の動きは、遠位に進行する食道の収縮（すなわち、収縮波）、を含み、場合によっては必ずしも蠕動を含む必要はない。
【００１７】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、さらに、前記細長部材に設けられた又は設けることが可能な少なくとも１つの刺激器を含む。刺激器は、食道の選択された部分を刺激し、局部型の収縮反応を誘発するように適用される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの刺激器は、食道の長さ方向に沿って順次配置され且つそれぞれが異なる食道部分を刺激するように構成される少なくとも２つの刺激器を含む。必要に応じて、医療用挿管装置の有効長さに沿って複数の刺激器が設けられる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの刺激器は、１又は複数の電極を含む。電極は、隣接する及び／又は直接接触する筋肉組織及び／又は神経組織への局所的な電気的刺激（又は複数の刺激）を可能にするためのものである。１又は複数の電極の形状は、関連技術分野において知られているように、必要に応じて選択され、例えば円形、長方形、又はリング状の形状とすることができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、さらに、少なくとも１つの刺激器に接続された発生器を含む。発生器は、患者の身体の外部に設けられ、又は代替的に、口腔内又は食道内に長時間配置されるようなサイズで構成されてもよい。発生器は、電気シグナル発生器であってもよい。発生器は、自身に接続された少なくとも１つの電極又は少なくとも２つの電極を介して、電気的な刺激を生成するように適用される。代替的に、発生器は、膨張可能な刺激器のケースのためのポンプであってもよい。発生器は、パルス発生器及び／又は異なる形状のシグナルを発生させる発生器であってもよい。異なる形状のシグナルは、例えば、ステップ波、正弦波、のこぎり波、可変幅のパルス又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。発生器は、電源を含む又は電源に接続されていてもよい。電源は、かかるシステムの要素を構成してもよく、構成しなくてもよい。いくつかの実施形態では、電源は、口腔内又は食道内に長時間配置されるようなサイズで構成されてもよい。
【００２０】
本発明のいくつかの実施形態では、かかるシステムは、さらに、細長部材に設けられた又は設けることが可能な少なくとも１つのセンサーを含んでもよい。少なくとも１つのセンサーは、最も遠位の刺激器の遠位に設けられてもよい。必要に応じて、最も遠位のセンサーは、最も遠位の刺激器の少なくとも５ｃｍ遠位に設けられる。必要に応じて少なくとも１０ｃｍ、必要に応じて約２０ｃｍであるか、これらの値より低い、高い又は中間の値である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのセンサーは、ｐＨセンサー、圧力センサー、圧力計、インピーダンスセンサー、モーションセンサー、静電容量センサー及び機械センサーのうちの少なくとも１つにより構成される。
【００２１】
いくつかの実施形態の一側面では、食道の動きを生成する方法が提供される。いくつかの実施形態では、かかる方法は、電極の近位に設けられた電極及び電極の遠位に設けられた電極を含む少なくとも２つの電極を、食道に沿って離れた部分に設けるステップを含む。必要に応じて、かかる方法は、発生器と少なくとも２つの電極を電気的に接続するステップを含む。必要に応じて、かかる方法は、さらに、近位に位置する電極の第１シグナル及び遠位に位置する電極の第２シグナルを含むシグナルシーケンスを生成するステップを含む。第１シグナルにより、近位の食道組織を刺激し、第２シグナルにより、遠位の食道組織を刺激する。いくつかの実施形態では、シグナルシーケンスは、食道の長さ方向に進行する収縮波を生成する。
【００２２】
必要に応じて、追加的又は代替的に、かかるシステムとともに実行され食道の動きを生成するための方法は、食道内に、細長部材及び細長部材に設けることが可能な少なくとも１つの電極を配置し、局部型の収縮反応を誘発する少なくとも１つの刺激シグナルを生成するステップを含む。局部型の収縮反応は、痙攣、完全な収縮、部分的な収縮、蠕動運動又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態の一側面では、少なくとも下部消化管の一部において筋肉の動きを開始させる方法が提供される。かかる方法は、以下のステップのうちの少なくとも１つを含む（必ずしもこの順番でなくともよい）：（１）電極を有する鼻イレウス管を、患者の十二指腸内に少なくとも鼻イレウス管の一部が伸びる程度まで案内し、（２）電気シグナル発生器と電極を電気的に接続し、（３）電極でシグナルシーケンスを発生させ、患者の下部消化管の一部内の筋収縮を刺激する。いくつかの実施形態では、電極は、患者の十二指腸又は空腸内に設けられ、必要に応じて患者の食道内に設けられる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、電極でシグナルシーケンスを発生させるステップは、患者の大腸内の筋収縮を誘発する。そして／又は、筋収縮による遠位進行波を刺激する。必要に応じて、遠位進行波は蠕動を含む。必要に応じて、代替的又は追加的に、電極でシグナルシーケンスを発生させるステップは、複数の電極でシグナルシーケンスを生成し、下部消化管内の異なる場所における少なくとも２つの収縮を誘発することを含む。必要に応じて、下部消化管内の異なる場所は、患者の小腸内の隣接する場所及び／又は患者の小腸及び／又は大腸内の離れた場所を含む。必要に応じて、少なくとも２つの誘発された収縮は、プリセットシーケンスに基いて、順次及び／又はタイムリーに生成される。いくつかの実施形態では、誘発された収縮は、胃の遠位に向かう食道内容物（例：ボーラス又は逆流物質）の動きを生成する又は少なくとも向上させるように構成される（例：形状、大きさ、周波数、及び／又はその他に関して）。
【００２５】
いくつかの実施形態の一側面では、少なくとも下部消化管の一部内の筋肉の動きを開始させる方法が提供される。かかる方法は、以下のステップのうちの少なくとも１つを含む（必ずしもこの順番でなくともよい）：（１）患者の食道内に、電極対を有する細長いチューブを備える、ＧＩ収縮刺激システムを配置し、（２）電気シグナル発生器と電極対の第１電極を電気的に接続し、（３）接地部位と電極対第２電極を電気的に接続し、（４）ＧＩ収縮刺激システムの電源を入れる。ここで、ＧＩ収縮刺激システムの電源を入れることにより、かかるシステムは、電極対でシグナルシーケンスを生成し、少なくとも患者の下部消化管の一部内における筋収縮を誘発する。
【００２６】
いくつかの実施形態では、ＧＩ収縮刺激システムの電源を入れるステップは、さらに、ＧＩ収縮刺激システムに第１電極及び前記第２電極の間のインピーダンスの変化を検出させる。ここで、ＧＩ収縮刺激システムは、少なくとも検出されたインピーダンスが閾値を超えるまで、電極対におけるシグナルシーケンスの生成を待機する。
【００２７】
いくつかの実施形態の一側面では、小腸内の筋収縮を刺激するためのシステムが提供される。いくつかの実施形態では、患者の口又は鼻を通って少なくとも患者の十二指腸まで伸びるような大きさで構成される筒状部材を含む。必要に応じて、筒状部材は栄養チューブである。
【００２８】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、筒状部材に設けられた又は設けることが可能な電極を含む。必要に応じて、電極は、患者の小腸の一部に電気パルスを印加し、筋収縮を誘発するように配置及び構成される。いくつかの実施形態では、かかるシステムは、患者の胃の一部及び／又は食道の一部に電気パルスを印加するように配置及び構成される電極を含む。いくつかの実施形態では、電極は、電極対を含む電極のグループの一部である。必要に応じて、グループ内の少なくとも１つの電極は、第１の極性を有し、少なくとも１つの他の電極は、第１の極性と逆の極性を有する。必要に応じて、かかるシステムは、筒状部材の長さ方向に沿って間隔を開けて配置された複数の電極を含む。ここで、複数の電極のうちの少なくとも２つの間には、５ｃｍ未満の距離が存在する。また、最も近位の電極と最も遠位の電極の間には、１０ｃｍを超える距離が存在する。
【００２９】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、電極と電気的に接続するように構成される発生器を含む。必要に応じて、発生器は、口腔内又は食道内に長時間配置できるような大きさで構成される。必要に応じて、発生器は、電気シグナル（例：パルス）発生器であり、「刺激発生器」とも呼ぶことができる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、電源を含む。必要に応じて、電源は、口腔内又は食道内に長時間配置できるような大きさで構成される。
【００３１】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、複数の電極に接続されたスイッチアレーを含む。ここで、複数の電極のそれぞれは、電気シグナル発生器に選択的に電気接続され、接地部位に電気的に接続され、又はこれらに接続されていない。複数の電極は、必要に応じて複数の端子内に配置される。ここで、複数の端子のそれぞれは、２又は３つの電極を含む。必要に応じて、複数の端子のそれぞれは、１つの正極と１つの負極を含む。必要に応じて、複数の端子のそれぞれは、２つの負極と１つの正極を含む。１つの正極は、２つの負極の間に位置する。いくつかの実施形態では、複数の端子は、いずれの端子内における各電極間の距離が、各端子間の距離よりも小さくなるようにそれぞれの端子が配置される。
【００３２】
いくつかの実施形態の一側面では、食道内に配置され、ＵＥＳとＬＥＳの間に伸びる細長部材を含むシステムが提供される。細長部材は、必要に応じて、少なくとも鼻腔又は口腔と、少なくとも胃又は場合によれば十二指腸、空腸と、の間に伸びる。複数の電極セット又は複数の端子は、１又は複数の電気的な刺激により、異なる胃腸管の一部の収縮が別々に誘発されるように、細長部材の長さ方向に沿って配置される。いくつかの実施形態では、少なくともいくつかの電極及び／又は複数の端子は、追加的又は代替的に、測定、センシング、及び／又はモニタリングに用いられる。必要に応じて、これらの端子は個別に動作する個々のインピーダンスを測定し、それぞれの電極セット又は端子を制御することにより、かかるシステムは、特定の及び／又はあらかじめ定められた正確な位置及び配置を無視できるという効果的な機能を構成し、及び／又は、かかる機能のために用いることができる。必要に応じて、かかるシステムは、それぞれの端子のインピーダンスを別々に読み取り、特定の１又は複数の端子のみ刺激することが可能に構成される。ここで、特定の１又は複数の端子とは、特定の組織（例えば、粘膜組織）の具体的な数値と相関する測定インピーダンスを読み取るものである。必要に応じて、代替的又は追加的に、かかるシステムは、下限閾値インピーダンスを読み取る最も遠位の端子から離れ、２又は３複数の端子のはじめの端子にのみ刺激を生成するように構成される。これにより、必要に応じて、鼻組織への刺激を回避する。選択及び／又は複数の端子の個別制御の他の利点は、エネルギー効率の改善を可能にすることで、接触不良の端子以降の端子に刺激を伝達することを抑制することができる点である。ここで、接触不良の端子とは、例えば、胃壁に触れることなく細長部材が胃に伸びるときに、胃の中に位置する端子が挙げられる。
【００３３】
かかるシステムが、インピーダンスと圧力の間の相関のために構成される場合、それぞれの端子はローカルに隣接する。そして、かかるシステムに備えられるコントローラが、閉ループで動作し、それぞれの端子について別々に刺激の大きさを調整できるようにそれぞれの端子について別々に刺激の大きさを調整できるように構成される。
【００３４】
いくつかの実施形態の一側面では、ＬＥＳの上側（すなわち、近位）に位置する食道内のインピーダンスの変化を測定するインピーダンス測定部が提供される。必要に応じて、インピーダンス測定部は、ＵＥＳとＬＥＳの間に位置する食道の特定の部分を測定する。いくつかの実施形態では、インピーダンス測定部は、食道／ＧＩ刺激ユニット及び／又は細長部材（例：栄養チューブ）の一体部分に設けられる。また、他のいくつかの実施形態では、インピーダンス測定部は、食道／ＧＩ刺激ユニット及び／又は細長部材と別々に、又はこれらに代えて設けられても良い（したがって、例えば、特定のレベルへのインピーダンスの変化に、刺激ユニットが採用され得る）。いくつかの実施形態では、インピーダンス測定部は、医療関係者閾値逆流物質の存在と相関する閾値を超えたとき、医療関係者に警告を発する。必要に応じて、閾値は、患者に固有のものであり、事前に患者から得たインピーダンス測定に基いて決定される。又は、患者と相関するグループ特性の統計データに基いて定めることができる。
【００３５】
いくつかの実施形態の一側面では、かかる方法は、胃腸管部分の中で、経鼻又は経口にて食道内に入れられる大きさで構成される細長部材を有するシステムの位置決めを含んでもよい。細長部材は、細長部材に取り付けられた又は取り付けることが可能な一連の電極を含むことができる。電極は、ＵＥＳとＬＥＳの間に位置する一連の食道部分を刺激し、食道の局部収縮を誘発するように設けられてもよい。いくつかの実施形態では、電極が患者下部消化管内に設けられない。測定部は、電極の少なくとも１つと直接接触し、及び／又は、電極の少なくとも１つと隣接し、少なくとも１つの局部コンディションを測定するように構成されてもよい。局部コンディションは、局部インピーダンスの変化を含んでもよい。局部インピーダンスの変化は、胃の逆流物質を示し得る。いくつかの実施形態では、かかる方法は、少なくとも１つの局部コンディションを検出し、局部コンディションに基いて刺激の大きさを選択する。選択された刺激の大きさで、複数の端子の少なくとも１つと直接接触する及び／又は隣接する組織を刺激する。
【００３６】
いくつかの実施形態の一側面では、少なくとも下部消化管の一部において筋肉の動きを開始さえる方法が提供される。かかる方法は、電極を有する鼻イレウス管を、患者の十二指腸内に少なくとも鼻イレウス管の一部が伸びる程度まで案内する。電極と電気シグナル発生器が電気的に接続されてもよい。シグナルシーケンスは、電極が、患者の下部消化管の一部内の筋収縮を刺激するように生成されてもよい。電極は、患者の十二指腸又は空腸内に位置してもよい。いくつかの実施形態では、電極は、患者の食道内に位置する。かかる方法は、シグナルシーケンスを電極に転送し、患者の大腸内の筋収縮を誘発するようにしてもよい。かかる方法は、電極でシグナルシーケンスを生成し、筋収縮による遠位進行波を刺激することとしてもよい。遠位進行波は、蠕動を含んでもよい。かかる方法は、複数の電極でシグナルシーケンスを生成し、下部消化管の異なる場所における少なくとも２つの収縮を誘発することを含んでもよい。下部消化器官の異なる場所は、患者の小腸内の隣接する部分を含んでもよい。下部消化器官の異なる場所は、患者の小腸内の離れた部分を含んでもよい。下部消化器官の異なる場所は、患者の小腸及び大腸内の離れた場所を含んでもよい。かかる方法は、プリセットシーケンスに基いて順次及び／又はタイムリーに生成される少なくとも２つの誘発された収縮を生成することを含んでもよい。
【００３７】
いくつかの実施形態の一側面では、少なくとも下部消化管の一部内で筋肉の動きを開始させるための方法は、食道内に配置され且つ電極対を有する細長いチューブを含むＧＩ収縮刺激システムを配置し、食道の第１電極と電気シグナル発生器の電気的に接続し、食道の第２電極と接地部位の電気的に接続し、ＧＩ収縮刺激システムの電源を入れる、ことを含む。ＧＩ収縮刺激システムの電源を入れることにより、かかるシステムは、電極対でシグナルシーケンスを生成し、少なくとも患者の下部消化管の一部内における筋収縮を誘発することとしてもよい。また、ＧＩ収縮刺激システムの電源を入れることにより、ＧＩ収縮刺激システムに第１電極及び前記第２電極の間のインピーダンスの変化を検出させることとしてもよい。ＧＩ収縮刺激システムは、少なくとも検出されたインピーダンスが閾値を超えるまで、電極対におけるシグナルシーケンスの生成を待機することとしてもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態の一側面では、胃腸管部分内の運動を誘発するための方法は食道の長さ方向に沿って複数の電極を配置することを含む。食道の長さ方向は、ＵＥＳとＬＥＳの間であってもよい。かかる方法は、第１電極へ第１シグナルを転送し、その後、第１電極の遠位に位置する第２電極に第２シグナルを転送すること含んでもよい。ここで、複数のシグナルが、ＬＥＳの遠位に位置する胃腸管部分内の運動を誘発するように構成されてもよい。かかる方法は、さらに、第２シグナルの転送後、第２電極の遠位に位置する第３電極に第３シグナルを転送することを含んでもよい。いくつかの側面では、かかる方法は、下部ＧＩ管の運動を必要とする患者を特定することを含む。いくつかの側面では、かかる方法は、患者の下部ＧＩ管の運動のモニタリング、及び／又は、下部ＧＩ管の運動が実質的に回復したときに、シグナルの転送を停止することを含む。シグナルは、少なくとも１５分の周期に渡って転送されてもよい。
【００３９】
いくつかの実施形態の一側面では、大腸内の筋収縮を刺激するシステムは、患者の口又は鼻を通って少なくとも患者の十二指腸まで伸びるような大きさで構成される筒状部材を含んでもよい。電極は、筒状部材に設けられた又は設けることが可能であってもよい。電極は、患者の小腸の一部に電気パルスを印加し、筋収縮を誘発するように配置及び構成されてもよい。発生器は、電極と電気的に接続するように構成されてもよい。電極は、患者の胃及び／又は食道の一部に電気パルスを印加するように配置され構成されてもよい。発生器は、口腔内又は食道内に長時間配置できるような大きさで構成されてもよい。発生器は、パルス発生器を含んでもよい。かかるシステムは、電源を含んでもよい。電源は、口腔内又は食道内に長時間配置できるような大きさで構成されてもよい。筒状部材は、栄養チューブであってもよい。かかるシステムは、また、筒状部材の長さ方向に沿って間隔を開けて配置された複数の電極を含んでもよい。複数の電極のうちの少なくとも２つの間には、５ｃｍ未満の距離が存在してもよく、また、最も近位の電極と最も遠位の電極の間には、１０ｃｍを超える距離が存在してもよい。スイッチアレーは、複数の電極に接続されていてもよい。複数の電極は、電気シグナル発生器に選択的に電気接続され、及び／又は、接地部位に電気的に接続されてもよく、及び／又は、接続されなくてもよい。複数の電極は、複数の端子内に配置されてもよい。複数の端子のそれぞれは、２又は３つの電極を含んでもよい。複数の端子は、１つの正極と１つ負極を含んでもよい。複数の端子は、２つの負極と、２つの負極の間に位置する１つの正極を含んでもよい。複数の端子は、いずれの端子内における各電極間の距離が、各端子間の距離よりも小さくなるようにそれぞれの端子が配置される。
【００４０】
いくつかの実施形態の一側面では、胃腸期間の動きを誘発するためのシステムは、ＬＥＳの上側の食道に拡張可能及び移植可能な搬送部と、搬送部材の周辺に設けられた少なくとも１つの電極であって、少なくとも１つの電極は、電気シグナル発生器に接続され又は接続可能であり、少なくとも１つの電極と接触した状態において、電気シグナル発生器により生成されたシグナルが、食道の筋肉組織に対する電気的な刺激を生じさせることが可能なように、電気シグナル発生器に接続され又は接続可能である少なくとも１つの電極と、プロセッサ及びメモリを備えるコントローラと、を有する。前記メモリは、前記電気シグナル発生器をアクティベートして活性化治療を生成するプリセットコマンドを含み、前記活性化治療は、少なくとも１５分持続する複数のシグナルシーケンスを含み、それによりＬＥＳの遠位に位置する対象胃腸管部分の運動を誘発するようにしてもよい。活性化治療は、隣接する２つのシグナルシーケンスとの間の休憩シーケンスを含んでもよい。休憩シーケンスは、０．５分から５分の間、必要に応じて１分から２分の間であってもよい。
【００４１】
いくつかの実施形態の一側面では、胃腸器官内の運動を誘発するための方法は、ＬＥＳとＵＥＳの間に位置する患者の食道の少なくとも２つの部分を刺激することを含む。かかる刺激は、少なくとも１５分持続し、ＬＥＳの遠位に位置する対象胃腸管部分の運動を誘発する複数のシグナルシーケンスを含んでもよい。かかる方法は、刺激期間の間に休止期間を含んでもよい。特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術的及び／又は科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって理解される意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されたものと類似又は同等の方法及び材料を、本発明の実施形態の実施又は試験において使用することができるが、以下では例示的な方法及び／又は材料が開示される。矛盾が生じた場合、本明細書において定義された用語の意味が優先する。さらに、材料、方法及び例は単なる例示であり、これらに限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態は、本明細書に添付の図面を参照して、単なる例示としてのみ記載される。詳細に図面を参照し、そこで示される詳細は、単なる例示としてのものであり、様々な実施形態の例示的な議論の目的のためのものであることを強調する。この点について、図面を用いて説明することにより、本発明の実施形態を実施する方法が当業者にとって明らかになる。
【００４３】
図１Ａは、本発明の実施形態に係る、患者の食道内に位置し複数の刺激器を有する経鼻胃チューブの例を表す模式図である。
【００４４】
図１Ｂは、本発明の実施形態に係る、患者の食道内に位置し単極刺激器を有する経口栄養チューブの例を表す模式図である。
【００４５】
図１Ｃは、本発明の実施形態に係る、患者の食道内に位置し患者の小腸まで伸びる栄養チューブの例であって、複数の刺激器及びセンサーを有する栄養チューブの例を表す模式図である。
【００４６】
図１Ｄは、本発明の実施形態に係る、患者の食道内に位置し患者の小腸まで伸びる栄養チューブの例であって、複数の刺激器を有する栄養チューブの例を表す模式図である。
【００４７】
図２Ａ−Ｃは、本発明のいくつかの実施形態に係る、食道内に設けられた収縮波刺激システムを模式的に表す部分切断図であり、それぞれ異なる動作段階を表す。
【００４８】
図３Ａ−Ｄは、本発明のいくつかの実施形態に係る第１の例示的な刺激シーケンスと、これに対応して生成されるパターン化された食道の動きを表す模式図である。
【００４９】
図４Ａ−Ｄは、本発明のいくつかの実施形態に係る第２の例示的な刺激シーケンスと、これに対応して生成されるパターン化された食道の動きを表す模式図である。
【００５０】
図５Ａ−Ｄは、本発明のいくつかの実施形態に係る第３の例示的な刺激シーケンスと、これに対応して生成されるパターン化された食道の動きを表す模式図である。
【００５１】
図６Ａは、発明のいくつかの実施形態に係る、それぞれが２つの電極を有する複数の端子を備えた例示的な食道挿管チューブの上面図を模式的に表す図であり、それぞれの端子の例示的なシグナルシーケンスも併せて図示される。
【００５２】
図６Ｂは、発明のいくつかの実施形態に係る、それぞれが２つの電極を有する複数の端子を備えた例示的な食道挿管チューブの上面図を模式的に表す図であり、それぞれの端子の例示的なシグナルシーケンスも併せて図示される。
【００５３】
図７Ａ−Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に係る、例示的な鼻空腸栄養チューブの各位置を表す模式図である。それぞれの鼻空腸栄養チューブは複数の電極を有する。
【００５４】
図８Ａ−Ｃは、本発明のいくつかの実施形態に係る例示的なパルス列のシリーズを表す模式図である。
【００５５】
図９は、本発明のいくつかの実施形態に係る、選択された胃腸管部分を刺激するための例示的な方法のステップを表す図である。
【００５６】
図１０は、本発明のいくつかの実施形態に係る、腸管の活性化のために、食道内に位置する細長部材及び一連の電極を備える例示的なシステムを表す模式図である。
【発明の詳細な説明】
【００５７】
以下の好ましい実施形態は、説明及び理解を容易にするための例示的な食道刺激手順の文脈で説明され得る。本明細書を通して使用される用語「例示的な」とは「例、事例、又は例示として」という意味で用いられ、他の実施形態よりも好ましい又は有利であると必ずしも解釈されるべきではない。
他の実施形態を用いてもよく、ここで提示される主題の精神又は範囲から逸脱しない範囲において、開示された装置及び方法は他の臨床応用に適用できる。
【００５８】
本発明は、それらのいくつかの実施形態において、胃腸管の一部の最低限の機能を開始及び／又は刺激するための装置及び方法に関連する。特に、一つ以上の胃腸器官の運動に関し、必要に応じて、食道運動を含む運動を生じさせるための装置及び方法胃の内容物の逆流の減少及び／又は胃の消化の促進のためのものである。本明細書に開示される装置及び関連する方法は、食道、食道、胃壁、幽門、十二指腸、空腸、回腸、小腸、盲腸、結腸、直腸、及び大腸等のＧＩ器官を刺激するために用いることができるが、これらに限定されない。
【００５９】
その開示が参照により本明細書に完全に組み込まれた国際特許出願番号「ＰＣＴ／１Ｂ２０１２／００１５４６」は、食道の動きを誘発する装置及び方法であって、必要に応じて遠位進行収縮波を含み、必要に応じて、必ずしも蠕動を含むわけでなく、必要に応じて、胃の内容物の逆流の減少のための装置及び方法に関連する。
【００６０】
同様の食道の動きもまた、胃腸管の他の領域における運動を促進することができ、排出を含む改善された胃内消化のためにも有益であり得る。適切な胃内消化は、胃及び腸の部分の不定期な収縮を含む。
集中治療及び／又はそうでなければ麻酔下、又は術後の患者は、消化関連機能が大幅に低下していることがあり、腸への胃排出が不十分となる。食道部分への刺激により、胃の中及び／又は腸内の領域のような他の部分と同様に、収縮現象が生じ得る。本明細書で開示される本発明は、少なくとも部分的には、患者の下部消化器系を刺激することができ、そして／又は、患者の食道への刺激により「覚醒」され得るという予測できない驚くべき結果に基づく。さらに、下部胃腸管内の複数の臓器をほぼ同時に目覚めることができる。これにより、食道への刺激のみで、患者の消化器系の機能を、ＬＥＳの遠位の領域において部分的に回復させることができる。食道への刺激からＬＥＳの遠位の器官への刺激までの全ての刺激というわけではない。しかし、本明細書に開示されたシステムが、比較的長い時間に渡って患者の食道の複数の部分を刺激すると、ＬＥＳの遠位に位置する１又は複数の器官は、直接刺激されているわけではないが、誘発されて運動を開始する。例えば、食道の収縮のシーケンスを生じさせるために、患者の食道の少なくとも４点が少なくとも１５分、いくつかの場合には少なくとも３０分刺激されたときに、消化機能及び／又は蠕動が低下した状態に戻ることがある。
【００６１】
いくつかの実施形態では、本明細書において開示されたシステム及び方法は、ＬＥＳに対して遠位の領域内での消化を刺激するために、食道の長さ方向内に配置された１又は複数の電極を用いる。いくつかの実施形態では、患者の食道内に配置され、指定された同じ極性を有する少なくとも２つの電極（いくつかの場合には、少なくとも３つから４つの電極）にシグナルを送信し、ＬＥＳに対して近位の患者の消化管の他の部分内に配置されたいかなる電極又は他の刺激装置を用いることなく、ＬＥＳに対して遠位の患者の消化管の間接的な喚起を引き起こす。患者の食道を、終日に渡って離散した時間周期で刺激することができる。例えば、患者の食道は、約１５分、約２０分、又は約３０分に渡って刺激され得る。いくつかの実施形態では患者の食道は、１日に３回、それぞれ約３０分に渡って刺激される。かかる刺激は、ＬＥＳに対して遠位の場所における運動を促進することができる。
【００６２】
いくつかの実施形態の一側面は、パターン化された食道の動きを生成するためのシステムに関連する。パターン化された食道の動きは、部分的又は食道筋に跨るいかなる伸縮やこれらの組み合わせ、及び／又は生成され刺激に続くものであり得る。パターンは、形状及び／又は局所的な食道収縮の大きさ及び／又は選択された特徴を有する遠位進行収縮波が選択される。選択された特徴は、収縮力、波の移動速度及び波の発生頻度を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、パターン化された食道の動きは、蠕動を含みむ。必要に応じて、食道の蠕動の自然を刺激し、又は、合成蠕動を生成しする。これらは、刺激のアルゴリズム化されたシーケンス、及び／又は局部収縮、遠位進行収縮波及び／又は選択的に誘発され且つ患者の食道で自然発生する蠕動のあらゆる組み合わせに基づく。
【００６３】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、食道の一部を刺激し、形成された縮反応を誘発するように適合された少なくとも１つの刺激器を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの刺激器は、隣接又は接触する食道の筋肉組織に電気的な刺激を与えるように構成される電極を含む。刺激電極は、発生器と接続可能又は容易に接続できるように設けられる。発生器は、必要に応じて、パルス発生器を用いることができる。また、発生器は、選択された刺激シーケンスを生成するように構成される。必要に応じて、代替的又は追加的に、内部電源及び／又はシグナル発生源は、体内（例：口腔内）に（必要に応じて、食道内又は食道に隣接して）配置できる大きさで構成されたシステムとともに提供される。いくつかの他の任意の実施形態では、電源及び／又はシグナル発生源は、患者に設けられてもよい（例：着用）。いくつかの例示的な実施形態では、少なくとも１つの電極及び／又はセンサーは、医療用挿管装置（例：栄養チューブ又は他の細長いチューブに設けられるような大きさ及び構成を有する内部電源に接続される。これらのチューブは、患者の口又は鼻を通って少なくとも患者の食道まで伸び、必要に応じて、食道を通って胃又は小腸まで伸びる。
【００６４】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、さらに、すべての電極が患者の体内に配置されたときに、食道管の電極にのみ電気的な刺激を与えることを保証するための１又は複数の安全機能を含む。かかるシステムは、患者の体外にいずれかの電極が位置するとき例えば、チューブの挿入中、除去の間又は調整中に、電気パルスが与えられないことを保証することを助ける。いくつかの実施形態では、かかるシステムは、電源が入っていない限り、電源から電極へ電極が流れることを防ぐ電源スイッチ又はボタンを有する。さらに、いくつかの実施形態は、電源を切る前に、患者の体内からチューブを取り除くときに起こりうる衝撃や損傷のリスクを低減するために、バックアップ安全機能を有する。さらなるいくつかの実施形態では、かかるシステムは、電源が投入されたときに、食道管の１又は複数の電極対の間の抵抗を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、かかるシステムは、最も近位の電極対の間の抵抗を検出しまする。抵抗値が特定の閾値より高いときは、刺激パルスが電極に提供されない。抵抗値が閾値を下回ると、かかるシステムが活性化され、パルスシーケンスを、１又は複数の電極に提供することができる。いくつかの実施形態では、電極が食道内又は鼻腔内に配置されたとき、電極間で一般的に検出された抵抗値の近傍に設定される。
【００６５】
いくつかの実施形態では、バックアップ安全機能は、ハードウェアにより直接実現される。いくつかの実施形態の安全機能は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレー（ＦＰＧＡ）又は他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタロジック、ディスクリートハードウェアコンポーネント、又は本明細書に開示された機能を実行するように設計されたこれらの任意の組み合わせにより制御される。いくつかの実施形態では、バックアップ安全機能ロジックは、汎用プロセッサ（例えば、システムの電気シグナル発生器内のプロセッサ）にプログラムすることができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよい。代替として、プロセッサは任意のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又は状態機械であってもよい。ソフトウェアで実行される場合、本明細書において開示されたバックアップ安全機能及び他の安全機能は、実体を有する一時的なコンピュータ可読媒体上に、１又は複数の命令若しくはコードとして格納又は送信することができる。いくつかの実施形態では、かかるシステムは、食道内の異なる相対位置（必要に応じて、他の胃腸管の解剖学的位置）に設けられた複数の刺激器を含む。
【００６６】
食道の局部収縮又は食道の収縮のあらゆる組み合わせ若しくはパターンは、食道の部分的及び／又は平均の圧力を増加させ得る。必要に応じて、代替的又は追加的に、刺激は、ＬＥＳとＵＥＳの間に位置する食道内腔に沿って閉じられた場所（必要に応じて、胃腸管に沿ったあらゆる場所）の部分及び／又は平均体積を減少させ、部分及び／又は平均圧力を増加させるために用いられる。食道内腔の局所的な部分における圧力を増加させることにより、例えば、老廃物や粥状液が残存する場合は、より圧力の低い遠位の管腔セグメントの後方まで移動させられる。一方、食道における平均又は全体の圧力を増加させることにより、胃と食道の間に正の圧力差を生じさせ得る逆流が減少し、場合によってはその向きが逆転する。これにより、逆流が発生する可能性又は逆流物質量を低減し、さらには逆流を防止することができる。いくつかの実施形態では、誘発された単一の収縮又は誘発された一連の収縮により生じる部分及び／又は平均圧力は、１５ｍｍＨｇに等しい又はより高く、場合によっては、２５ｍｍＨｇに等しい又はより高く、場合によっては、５０ｍｍＨｇに等しい又はより高く、場合によっては、１００ｍｍＨｇに等しい又はより高く、又は、これらの値より低い、高い又は中間の値である。
【００６７】
必要に応じて、代替的又は追加的に、食道内で生成された部分的及び／又はパターン化された収縮（又は複数の収縮）は、また、解剖学的位置に位置する他の胃腸管、例えば、小腸、結腸、直腸及び／又はその他の胃腸管の運号を誘発する。かかる誘発された運動は、特に、一時的又は恒久的な機能不全が胃腸管部分に発現した場合に、胃内消化及び／又は胃を空にするようなＧＩ機能を少なくとも部分的に復活させ得る。
【００６８】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、さらに、医療用挿管装置を含む若しくは医療用挿管装置に提供される又は医療用挿管装置に接続される。医療用挿管装置は、経鼻又は経口により患者の食道内に配置されるような大きさ及び構成を備える。いくつかの実施形態では、医療用挿管装置は、経鼻胃チューブ又は経鼻空腸挿管のような胃の栄養チューブである。
【００６９】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの刺激器は、医療用挿管装置に固定される。必要に応じて、代替的又は追加的に、少なくとも１つの刺激器は、医療用挿管装置の一部を覆って固定するように構成される固定具とともに提供される。
【００７０】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの刺激器は、食道の長さ方向に沿って順次配置される少なくとも２つの刺激器を含む。刺激器はそれぞれ異なる食道部分を刺激するように構成される。必要に応じて、複数の刺激器は、医療用挿管装置の有効長さに沿って設けられる。必要に応じて、有効長さは、食道の定義されたセグメントに位置決めするために構成されてもよい。一方、代わりに、食道に沿った少なくとも１つのセグメント及び別のＧＩ器官の少なくとも他のセグメントを含むように構成されてもよい。また、必要に応じて、腸、連続的な食道セグメント又は離散的な食道セグメントを含んでもよい。
【００７１】
少なくとも１つの刺激器が複数の電極を備えるいくつかの実施形態では、電極はグループに配置される（以下、電極のグループを端子と呼ぶ）。いくつかの実施形態では、２つの電極（すなわち、電極対）又はそれより多い電極が端子を形成する。さらなるいくつかの実施形態では、ある電極は正極であり、電気シグナル発生器からの電流を受け取る。他の電極は負極であり、接地されている。各端子の距離は、固定又は可変であってもよい。そして、各端子間の距離が、いずれの端子内における各電極間の距離よりも大きくなるようにそれぞれの端子が配置される。例えば、端子の幅（すなわち、端子内における電極間の距離）は、５−１０ｍｍであり、必要に応じて８ｍｍである。端子間の距離は、１５−３０ｍｍであり、必要に応じて２０ｍｍ、又は、これらの値より低い、高い又は中間の値である。必要に応じて、追加的又は代替的に、端子の幅と各端子間の距離が等しくなるように、少なくともいくつかの電極が等間隔で配置される。さらなるいくつかの実施形態では、隣接する電極／端子間の距離はそれぞれ、少なくとも５ｍｍ、必要に応じて、少なくとも１０ｍｍ、必要に応じて、少なくとも２０ｍｍ、必要に応じて、少なくとも３０ｍｍ、又は、これらの値より高い、低い又は中間の値である。他の実施形態では、１つの端子が２つの電極を有している。かかるシステムは、また、電極に接続される制御されたリレーのアレーを含む。制御されたリレーのアレーは、各電極が正の接続状態、接地状態及び遮断状態の間を選択的に遷移できるように構成され得る。さらに他の実施形態では、３つの電極が端子を形成する。かかる実施形態では、２つの電極が接地されてもよく、２つの接地された電極の間に位置する第３電極が正極であってもよい。第３電極は電気シグナル発生器に接続される。これらの電極は、同じ端子内の正極と負極（接地された電極）により閉回路を形成するように設けられる。このような設計により、正極の位置における刺激の中心を位置決めすることができる。
【００７２】
いくつかの実施形態では、かかるシステムは、少なくとも１つのセンサーを含む。必要に応じて、センサーは、少なくとも１つの刺激器の遠位の医療用挿管装置上に設けられる。必要に応じて、センサーは、ｐＨセンサーであり、必要に応じて、局所的なｐＨの変化（例：減少）をセンシングするように構成される。局所的なｐＨの変化は、例えば、ＬＥＳに対して近位に位置する胃の内容物の存在に起因する。必要に応じて、代替的又は追加的に、インピーダンスセンサーを用いることができる。インピーダンスセンサーは、組織のインピーダンス変化をセンシングし、刺激器及び／又は電極の間に設けられるように構成される。必要に応じて、胃の内容物又は他の物質の反応に相関する。必要に応じて、代替的又は追加的に、他のタイプのセンサーも用いることができる。例えば、圧力センサー、圧力計、湿度センサー、温度センサー、モーションセンサー、静電容量センサー及び機械センサー等が挙げられるが、これに限定されない。
【００７３】
他のいくつかの実施形態の一側面によれば、胃管が挿管された患者に食道の蠕動を生成させる、及び／又は、他の胃腸管器官の運動を生成するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、かかる方法は順不同で、必要に応じて、以下のステップのうちの少なくとも１つを含む：
１．１又は複数の近位に設けられた電極及び１又は複数の遠位に設けられた電極を含む少なくとも２つの電極を、胃管に沿って間隔を置いて、胃管を挿管した後に少なくとも２つの電極が上部食道括約筋（ＵＥＳと下部食道括約筋（ＬＥＳ）の間に位置するように配置し、
２．少なくとも２つの電極を発生器と電気的に接続し、及び／又は、
３．電極の近位に設けられ、それにより近位の食道組織を刺激する第１シグナルと、電極の遠位に設けられ、それにより遠位の食道組織を刺激する第２シグナルと、を含むシグナルシーケンスを生成する。
【００７４】
いくつかの実施形態では、電極は、１又は複数の電気列の電流を直列に印加する。ここで、各列は、一連のサイクルで構成され、各サイクルは、１つのパルスを含む。電気パルスはそれぞれ振幅を有し、好ましい実施形態では、かかる振幅は刺激閾値よりも大きい。いくつかの実施形態では、刺激閾値は、５Ｖから２０Ｖの間であり、必要に応じて、８Ｖから１０Ｖの間又は１０Ｖから１５Ｖの間である。他の実施形態、では、刺激閾値は、これらの値より大きくても小さくてもよい。パルスはそれぞれ持続時間を有す。いくつかの実施形態では、パルス幅（すなわち、期間）は、５ｍｓと同じ又は大きく、必要に応じて、１０ｍｓと同じ又は大きい。印加されたパルスの後に、低い電流及び／又は電流が流れない期間が続く。そして、１つのパルスと低い電流の１つの持続により、１サイクルが形成される。いくつかの実施形態では、１サイクルが２０ｍｓ継続し、他の実施形態では、１サイクルが１５ｍｓ継続し、又は、必要に応じて１サイクルが３０ｍｓ継続し、又は、これらの値より高い、低い又は中間の値である。いくつかの実施形態では、複数のサイクルが、１秒から２秒の持続時間を有する列を互いに形成するように、複数のサイクルが設けられる。他の実施形態では、持続時間がより長い又は短い列が提供される。そして、列の後には、無電流又は閾値より低い低電流の持続が続く。
【００７５】
いくつかの実施形態では、列のシーケンス又は他のシグナルシーケンスは、食道の長さ方向に進行する収縮の波（すなわち、遠位に進行する食道の収縮）を生成する。いくつかの実施形態では、収縮自然な蠕動を生成又は刺激する。いくつかの実施形態では、食道内の収縮波は、１又は複数の他の胃腸管の一部に最低限の機能を開始させる。さらなるいくつかの実施形態では、収縮は、胃を通る遠位の波又は少なくとも小腸の一部を通る波として、進行を続ける。いくつかの実施形態では、収縮の波は、大腸の活動を誘発する。他の実施形態では、食道内の収縮波は、例えば、十二指腸、空腸、回腸、盲腸、結腸、及び／又は直腸内の収縮のような、下部胃腸管内の離れた収縮を誘発する。
【００７６】
いくつかの実施形態では、列又はパルスに先立ち、１又は複数の閾値を下回るパルスが組織に与えられて組織を満たし、より強固且つ効率的に収縮させる、及び、より低い刺激レベル電圧で収縮を開始することを誘発する。必要に応じて、刺激列又はパルスに先立ち、閾値を下回る予備的な列が与えられる。いくつかの実施形態では、閾値を下回る連続的な列が食道の特定の部分にそれを鈍感にするために与えられ、それにより、かかる部分内の不要な収縮を避ける。例えば、ＬＥＳは、食道から胃へ向けて物質が通過できるように、開かれていなければならない。一実施形態では、したがって、１又は複数の電極は、挿管された後に、ＬＥＳに隣接し、連続的な閾値を下回る列を与える。かかる列は、ＬＥＳを鈍感にし、物質が到達したときにＬＥＳが収縮しないようにするために与えられる。かかる１又は複数の電極は、いくつかの状況のいて望まれる反応であるのなら、ＬＥＳを閉じるためにも用いられる。
【００７７】
ここで、図面を用いて説明する。図１Ａは、本実施形態に係る、患者の食道内に配置され、複数の刺激器１２を有する細長部材１１を含む例示的なシステム１０の模式図である。細長部材１１は、食道に入れ、押し通ることができる大きさの任意のプラスチック、弾性のロッドまたはチューブであり、好ましくは、隣接する組織を損傷しないものであり得る。後者は、必要に応じて、過剰な胃の圧力を軽減するために、患者の胃に直接食品を注入及び／又は粥状液を吐き出すために使用される。刺激器１２は、任意の機械的、電気的または化学的な、部分筋肉又は神経刺激器とすることができる。４つの刺激器１２が説明のために図示されているが、これ以外の数の刺激器を設けることとしてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、刺激器１２は、少なくとも１つの電極を含む。いくつかの実施形態では、図示される刺激器１２はそれぞれ、電極（例：端子）の数を表し、必要に応じて、細長部材１１の周囲に設けられる。いくつかの実施形態では、刺激器１２は、必要に応じて、等間隔又は可変間隔で順に設けられる。必要に応じて、刺激器１２は、隣接する非短絡電極の対が、閉回路を形成するために利用され、それにより、２つの電極に挟まれて接触している食道の筋肉組織を刺激するようなバイポーラ電極を含む。発生器１３は、必要に応じて、電気シグナル発生器であり、細長部材１１を介して（必要に応じて、その外周上及び外周に沿って、又はその内腔を経由して）刺激器１２と接続する様子が示される。選択された方式や論理（必要に応じて、自然に生じる食道の蠕動をシミュレーション等）に基いて一連の食道の収縮を生成するために、別個の発生器の出力が提供され、電極又は電極グループ１２を分離する。いくつかの有利な実施形態では、電極又は電極グループ１２の間の距離は５ｃｍ未満であり、最も近位の電極又は電極グループ１２と最も遠位の電極又は電極グループ１２の間の距離は、少なくとも１０ｃｍである。これにより、ＵＥＳとＬＥＳの間に位置する食道のかなりの部分に沿って、電極又は電極グループ１２の連続的な刺激が可能となる。
【００７８】
図１Ｂは、本実施形態に係る例示的なシステム２０であり、患者の食道内に配置され、単極刺激器２２を有するシステム２０の模式図である。一般的に、鼻腔を介して食道挿管することがより安全で便利であるとされているが、例えば乳児患者の場合などには、この図に示されるように、口腔を介して食道挿管する場合があり得る。単極刺激器２２は、外部電源又はグラウンド（図面で（−）と示される）と電気的に接続され、選択的に外部電極２３と閉回路を形成することができる。また、必要に応じて、患者の首の皮膚上に位置する。単一の電極は、中立的で敏感な領域を刺激するのに用いられ、それにより、刺激された領域及び下方から必要に応じてＬＥＳ又は胃の中間までの食道収縮波を誘発する。必要に応じて、代替的又は追加的に、単一の電極は、胃の内容物の逆流を防ぐバリアとして働くための局所的な筋収縮、及び／又は、全体的な食道体積を減少させ、食道の圧力を増加させること、及び／又は、必要に応じて、他の胃腸管器官の運動を誘発させるために用いてもよい。
【００７９】
図１Ｃは、本実施形態に係る、患者の食道内に配置され、複数の刺激器３２及びセンサー３３を有する栄養チューブ３１を含む例示的なシステム３０の模式図である。栄養チューブ３１は、一部消化された食べ物又は流体を、直接小腸（例：十二指腸又は空腸に開いている）に案内するために用いることができる。いくつかの実施形態では、刺激器３２は、栄養チューブ３１が患者の体内に配置されたときに、刺激器３が食道、胃、小腸、又はこれらの任意の組み合わせ内に位置するように配置される。例えば、図１Ｃでは、刺激器３２は、食道及び小腸の十二指腸内に配置される。いくつかの実施形態では、刺激器３２は、栄養チューブ３１の長さ方向に沿って規則的に配置される。例えば、一実施形態では、刺激器又は刺激器の組、栄養チューブ３１は、栄養チューブ３１に沿って全て４ｃｍ間隔で配置され、複数の胃腸器官における複数の場所を刺激することを可能にする。
【００８０】
図１Ｃのセンサー３３は、ｐＨセンサーであってもよい。必要に応じてＬＥＳ又は胃の入り口に隣接して又は近位に設けることができる。例えば、酸性逆流粥状液が存在する場合のように、ｐＨが実質的に低い場合には、センサー３３は、自動的にシグナルを発し、及び／又は、電極３２への刺激プロトコルを開始させ、胃の内容物を胃に向かって押し戻させる。センサーがない場合には、異なる刺激プロトコルが利用され得る。刺激プロトコルは、例えば、異なる電極を順次用い、特定の周波数及び大きさで組織を部分的に刺激するという連続的な刺激療法異なる電極を順次用い、特定の周波数及び大きさで組織を部分に刺激するという連続的な刺激療法が挙げられる。必要に応じて、代替的又は追加的に、食道収縮又は痙攣が誘発される。これは、任意の選択された期間、部分的な物理バリアとして振る舞い、それにより逆流物質が通過することを防止又は低減させるためである。かかる局部収縮／痙攣は、特異的に、又は異なる機会及び／又は食道の部分で生成され得る。必要に応じて、代替的又は追加的に、少なくとも１つの電極は、センサー例えば、バイオインピーダンスセンサーを用いることができる。
【００８１】
図１Ｄは、患者の鼻と食道を通って、小腸まで伸びる鼻イレウス管４３（例：鼻−空腸）を含む例示的なシステム４１の模式図である。図１Ｄの鼻イレウス管４３は、流体状の食品又は他の食品若しくは栄養を小腸に直接運ぶように設計された栄養チューブである。複数の電極４５は、小腸内の鼻イレウス管４３の一部内又はその上に設けられ、鼻イレウス管４３に固定又は取り外し可能に固定される。種々の刺激プロトコルが、下部胃腸管内の運動を促進するために、電極４５に与えられる。いくつかの実施形態では、与えられた刺激プロトコルが、十二指腸及び／又は空腸内の局所的な組織を刺激する。いくつかの実施形態では、小腸内の局部的な収縮は、大腸内の１又は複数の収縮を誘発する。他の実施形態では、与えられた刺激プロトコルが、１又は複数の収縮波を生成する。収縮波は、小腸を通って遠位に移動し、そして、必要に応じて、大腸の全部又は一部を通る。いくつかの実施形態では、収縮波は、蠕動の自然な発生を刺激する。
【００８２】
ここで、図２Ａ−Ｃを参照する。図２Ａ−Ｃは、いくつかの実施形態に係る、食道内に設けられた収縮波刺激システム３５を模式的に表す部分切断図であり、それぞれ異なる動作段階を表す。図２Ａに示されるように、一実施形態では、胃の内容物又は粥状液は、予め食道内に配置されたｐＨセンサー３６と隣接する胃から近位に向けて移動する。ｐＨの変化がセンシングされると、近位に位置する刺激器３８が刺激を開始する。かかる刺激は、遠位に向けて進行する食道の収縮波を誘発する大きさ及び／又は周波数を有する。かかる収縮波により、粥状液を押し戻すことができる。図２Ｂ及び２Ｃに示されるように、収縮波ＣＷは、刺激器３８近傍で生成され、粥状液を押し出しながら遠位に向けて、つまり、胃に向けて移動する。必要に応じて、収縮波ＣＷは、自然に発生する食道の蠕動を刺激する。最も、これは、自然な蠕動と比べて、例えば大きさ、速度及び／又は周波数のうちの少なくとも１つの要素が異なる場合がある。
【００８３】
ここで、図３Ａ−Ｄを参照する。図３Ａ−Ｄは、いくつかの実施形態に係る、刺激システム６０を用いた、第１の例示的なシーケンス４０及びこれに対応して生成されるパターン化された食道の動きを表す模式図である。図示されるように、システム６０は、食道の長さ方向に沿って伸びるカテーテル６１と、複数のバイポーラ刺激電極対を含む。バイポーラ刺激電極対は、最近位から電極６２、電極６３、電極６４及び電極６５の順に並ぶ複数の電極を有する。かかる実施形態では、各電極は、カテーテルを取り囲む。刺激シーケンス又はプロトコル４０は、異なるチャネルにおける複数のシグナルの組み合わせを生成する。シグナルの組み合わせは、電極６２及び６３の間に位置する食道の筋肉組織を刺激するように適合されたチャネル４２、電極６３及び６４の間に位置する食道の筋肉組織を刺激するように適合されたチャネル４４及び電極６４及び６５の間に位置する食道の筋肉組織を刺激するように適合されたチャネル４６を含む。図示されるように、チャネル４２は、電圧Ｖで期間ΔΤ１１の間食道を刺激し、その間、第１の局部収縮ＣＮＴＲｌ１を誘発する。その後すぐにチャネル４４が続く。チャネル４４は、電圧Ｖで期間ΔΤ１２の間食道を刺激し、その間、第２の局部収縮ＣＮＴＲｌ２を誘発する。そして、その後にチャネル４６による刺激が続く。チャネル４６は、電圧Ｖで期間ΔΤ１３の間食道を刺激し、その間、第３の局部収縮ＣＮＴＲｌ３を誘発する。
【００８４】
図４Ａ−Ｄは、いくつかの実施形態に係る、刺激システム６０を用いた、第２の例示的なシーケンス５０及びこれに対応して生成されるパターン化された食道の動きを表す模式図である。この２つのチャネル５２及び５４は、期間ΔΤ１２の間部分的に重なる刺激期間ΔΤ１１及びΔΤ１３と対応するように示される。このようにして、進行収縮波は、一般的な蠕動運動を生成する。かかる蠕動運動は、第１の局部収縮ＣＮＴＲ２１が遠位方向に伸びてＣＴＲ２２となり、その後減少し、遠位の局部収縮ＣＴＲ２３を残す。
【００８５】
図５Ａ−Ｄは、いくつかの実施形態に係る、胃腸管部分の運動を誘発するためのシステム１００を用いた、第３の例示的なシーケンス１３０及びこれに対応して生成されるパターン化された食道の動きを表す模式図である。図示されるように、システム１００食道の長さ方向に沿って細長部材１１０（例：栄養チューブのような管状部）と、複数のバイポーラ刺激電極対として配置される一連の電極１２０を含む。バイポーラ刺激電極対は、最近位から電極対１２２、電極対１２４、及び電極対１２６の順で並ぶ複数の電極を有する。いくつかの実施形態では、１つの電極対における各電極間の距離（すなわち、１対の長さ又は端子幅）が、隣接する電極対間の距離より小さい又は同じであり、全ての電極１２０が実質的に等間隔で配置される。さらなるいくつかの実施形態では、隣接する電極間のそれぞれの距離は、少なくとも５ｍｍ、必要に応じて、少なくとも１０ｍｍ、必要に応じて、少なくとも２０ｍｍ、必要に応じて、少なくとも３０ｍｍ、必要に応じて、少なくとも５０ｍｍである。本実施形態では、各電極は、カテーテルを取り囲む。必要に応じて、又は代替的に、各電極対の長さは、隣接する電極対間の距離と実質的に異なる（必要に応じて、短い）。さらなるいくつかの実施形態では、各電極対の長さは、それぞれ、少なくとも５ｍｍ、必要に応じて、少なくとも１０ｍｍ、必要に応じて、少なくとも２０ｍｍである。一方、隣接する電極対間の距離は、それぞれ、少なくとも１０ｍｍ、必要に応じて、少なくとも２０ｍｍ、必要に応じて、少なくとも３０ｍｍである。
【００８６】
刺激シーケンス又はプロトコル１３０は、異なるチャネルにおける複数のシグナルの組み合わせを生成する。シグナルの組み合わせは、電極対１２２の間に位置する食道の筋肉組織を刺激するように適合されたチャネル１３２、電極対１２４の間に位置する食道の筋肉組織を刺激するように適合されたチャネル１３４及び電極１２６の間に位置する食道の筋肉組織を刺激するように適合されたチャネル１３６を含む。図示されるように、チャネル１３２は、電圧Ｖで期間ΔΤ３１の間、第１の食道部分を刺激し、第１の局部収縮ＣＮＴＲ３１を誘発する。それから第１期間が経過した後、チャネル１３４は、電圧Ｖで期間ΔΤ３２の間、第２の食道部分を刺激し、第２の局部収縮ＣＮＴＲ３２を誘発する。それから第２期間が経過した後、チャネル１３６は、電圧Ｖで期間ΔΤ３３の間、第３の食道部分を刺激し、第３の局部収縮ＣＮＴＲ３３を誘発する。いくつかの実施形態では、第１期間及び第２期間の少なくとも１つは、０．１秒から２秒であり、必要に応じて、０．５秒と同じか０．５秒より短い。
【００８７】
図６Ａは、いくつかの実施形態に係る、それぞれが２つの電極を有する複数の端子２１０を備えた例示的な食道挿管チューブ２００の模式図である。２つの電極は、正極２１２と負極（接地）極２１４である。電極は、各端子間の距離２１８が、いずれの端子内における各電極間の距離２１６よりも大きくなるように配置される。本出願で使用されるように、電極間の距離について述べるときは、各電極の中心同士の距離を意味する。各端子２１０の電極２１２及び２１４は、図示しない電気回路を介して遠隔の電気シグナル発生器に接続されている。電流又は電圧、必要に応じて、パルス電流又は電が、正極２１２に与えられる。例示的なシグナルシーケンス２２０もまた、図６Ａに示される。図示されるように、パルス２２４の列２２２が各端子２１０に与えられる。いくつかの実施形態では、シグナルシーケンス２２０は、遠位側に位置する端子が、近位側に位置する端子よりも遅れて刺激列２２２を受け取るように、時間的にずらされている。時間的にずらされたシグナルシーケンス２２０を複数の端子２１０が受け取ることにより、収縮波、必要に応じて、蠕動運動をシミュレートした収縮波、が生成され得る。この例では、食道に向けて下る３つの刺激の「波」が存在する。そして、第２の波は、第１の波が終わってから（重なることなく）、初めて開始する。図６Ｂには、異なるアプローチが示される。このアプローチは、食道の上部から開始される第２の波が、食道の下部へ向かう１つ前の刺激の波が完了する前に開始される。このような実装では、異なる２つの食道部分が同時に収縮することがあり得る。これにより、遠位の収縮／波を通じて「潜入」を試みる、未だ後退している物質を克服し、全体的な蠕動の効果を向上させ得ることができる。
【００８８】
図６Ｂは、例えば、食道挿管チューブのような挿管チューブのいくつかの実施形態を表す。本実施形態では、電極２５２は、挿管チューブ２５０に沿って不均一に設けられる。さらなるいくつかの実施形態では、各電極２５２の交互極性により、バイポーラ電極対２５４が形成される。例えば、図６Ｂでは、５つの電極対２５４が存在する。そして、１つの電極対２５４内における電極２５２間の距離が、隣接する電極２５２間の距離と等距離となっている。
【００８９】
刺激プロトコルのさらなる実施形態では、図６Ｂの挿管チューブ２５０に示されるように、刺激は最も近位の電極対Ｅ１に由来する。種々の刺激シーケンスを第１電極対Ｅ１に与えることができる。可能な刺激シーケンスの一実施形態は、以下の表で提供される。いくつかの実施形態では、刺激シーケンス１が初めに与えられる。適切な刺激が得られない場合は、シーケンス２が電極対Ｅ１に与えられる。適切な刺激が得られるまで、種々の刺激シーケンスが与えられる。かかる一実施形態においては、適切な刺激は、４０ｍｍＨｇの局所収縮として定義される。他の実施形態では、適切な刺激は、２０ｍｍＨｇから８０ｍｍＨｇの範囲から選択される。必要に応じて、かかる範囲の中の任意の部分範囲又は個々の値に等しい値が選択されてもよい。そして、与えられた刺激シーケンスにより適切な刺激が得られると、刺激シーケンスが固定され、繰り返し第１電極対に与えられる。いくつかの実施形態では、種々の刺激シーケンスを与える同じプロセスが、続いて適切な刺激が得られるまで電極対Ｅ２に適用される。同じプロセスが、同じような方法で、適切な刺激が得られるまで後続の各電極対に適用されてもよい。いくつかの実施形態では、このような刺激方法により、食道に沿った収縮波を実現することができる。いくつかの実施形態では、かかる波は、例えば、胃、小腸、及び／又は大腸内の収縮のような、胃腸管に沿ったさらなる収縮を誘発する。
【００９０】
図７Ａ−Ｂは、いくつかの実施形態における、挿入された状態の例示的な鼻空腸栄養チューブ（それぞれ、３００及び４００）の模式図である。鼻空腸栄養チューブはそれぞれ複数の電極を有する。必要に応じて、経鼻空腸チューブ３００及び／又は４００は、選択された解剖学的位置及び／又は組織、例えば、食道、十二指腸、空腸及び／又はその他の場所における胃腸管運動を誘発するように構成される。図７Ａでは、経鼻空腸栄養チューブ３００は、挿管３１０を有する。挿管３１０に沿って、異なる２つの電極端子アレーが設けられる。これらをそれぞれ、食道アレー３２０及び腸アレー３３０と名付ける。食道アレー３２０は端子３２２を含み、腸アレー３３０は端子３３２を含む。いくつかの実施形態では、図７Ａに示されるように、正確に配置された場合、挿管３１０は鼻腔から食道、胃、十二指腸を通り、空腸内にその遠位端３１２が到達する。さらなるいくつかの実施形態では、図示されるように、食道アレー３２０は、食道内に少なくとも一部が位置し、腸アレー３３０は、十二指腸内に位置し且つ空腸内に少なくとも一部が位置する。
【００９１】
図７Ｂでは、経鼻空腸栄養チューブ４００は、挿管４１０を含む。挿管４１０に沿って、連続する１つの電極端子アレーが設けられる。これをアレー４２０と名付ける。アレー４２０は、端子４２２を含む。いくつかの実施形態では、図７Ｂに示されるように、正確に配置された場合、挿管４１０は鼻腔から食道、胃、十二指腸を通り、空腸内にその遠位端４１２が到達する。さらなるいくつかの実施形態では、図示されるように、アレー４２０は、食道内に少なくとも一部が位置し、緩く又は緩くなく（おそらく非効率的であるが）胃に伸び、そして効果的に十二指腸内に位置し且つ空腸内に少なくとも一部が位置する。
【００９２】
図８Ａ−Ｃは、いくつかの実施形態に係る、例示的なパルス列のシリーズ４５０、４６０及び４７０を表す模式図である。シリーズ４５０、４６０及び４７０はいずれも、選択された周波数に基いて時間変化し、本発明に係る運動誘発システムに沿って設けられた少なくとも１つの電極端子に接続される。本発明に係る運動誘発システムとは、例えば、本明細書中ですでに開示されたあらゆる例示的な装置や、場合によっては個別に説明された装置（例：列の形をなして個別に作動する複数の異なる端子、大きさ及び／又はタイミング）が挙げられる。図８Ａでは、シリーズ４５０は、少なくとも３つの連続する列４５１、４５２、４５３を含む。説明の簡略化のため、これらの列はそれぞれ、形状、大きさ及び周波数が実質的に同一として表されているが、通常の実施においては、種々の変形が発生する。各列は、多数のサイクルを含む。例えば、列４５１におけるサイクル４５４（ここでは、説明の簡略化のために、各列が４つのサイクルで構成される）である。各サイクルは単一のパルスを含む。例えば、列４５２におけるパルス４５５である。必要に応じて、全てのサイクル及びパルスが実質的に同じ周波数及び大きさであってもよい。図示されるように、実現可能な閾値超列の一部としての、少なくともこれら３つの列はそれぞれ、刺激閾値４５６よりも大きいパルスを含み、胃腸管に沿ったいくつかの組織部分において実質的に一定の大きさである。全てのパルス列が閾値４５６を上回るため、稼働する複数の端子と直接接触する及び／又は隣接してリンクする局所組織の運動パターンが（通常に機能する場合）誘発される。運動パターンは、場合によっては、局部収縮（例：筋肉組織の場合も含む）等である。
【００９３】
図８Ｂでは、シリーズ４６０は、少なくとも３つの連続する列４４６１、４６２、４６３を含む。説明の簡略化のため、これらの列はそれぞれ、形状、大きさ及び周波数が実質的に同一として表されているが、通常の実施においては、種々の変形が発生する。各列は、多数のサイクルを含む。各サイクルは単一のパルスを含む。必要に応じて、各列は第１のサイクルを含む。第１のサイクルは、これに続くサイクルと比べて、少なくともパルスの大きさが異なる。例示的に示されたこの実施形態では、列４６２では、第１パルス４６４は（パルス４６５を含む）後続のパルスと比べて実質的にその大きさが小さい。さらなるいくつかの実施形態では、パルス４６４の大きさは、刺激閾値４６６よりも小さいが、パルス４６５の大きさは、刺激閾値４６６よりも実質的に大きい。胃腸管に沿った少なくとも、いくつかの組織において、１又は複数の閾値を下回るパルスが組織を満たすために与えられ、より強固且つ効果的な収縮を誘発し、低い電圧刺激レベルで収縮を開始する。
【００９４】
少なくとも胃腸管に沿ったいくつかの組織部分では、局所刺激閾値よりも大きなパルスである少なくとも１つのパルス（場合によっては、少なくとも１つのパルス列）が続いているが、所刺激閾値が低下することによりいくつかのパルスが変化した局所刺激閾値を上回った場合（例えそれらのパルスの大きさが低下前の局所刺激閾値より小さくても）でも局所運動を誘発することがある。図８Ｃでは、シリーズ４７０は、少なくとも３つの連続する列４７１、４７２、４７３を含む。説明の簡略化のため、これらの列はそれぞれ、形状及び周波数が実質的に同一として表されているが、通常の実施においては、種々の変形、例えば、パルスの大きさの調整、が発生する。各列は、多数のサイクルを含む。各サイクルは単一のパルスを含む。必要に応じて、列４７１は、連続する列４７２及び４７３（パルス４７５を含む）の大きさよりも実質的に大きいパルス（パルス４７４を含む）を含む。さらなるいくつかの実施形態では、パルス４７４の大きさは、第１の刺激閾値４７６よりも大きいが、パルス４７５の大きさは、第１の刺激閾値４７６よりも実質的に小さいものの、第２の刺激閾値４７７よりも実質的に大きい。
【００９５】
必要性及び／又は局所的な解剖学的機能に基いて、異なる種類のシリーズ、例えばシリーズ４５０、４６０及び４７０のいずれかに類似しているようなシリーズを、単一の連続するシリーズ又は連続シリーズの一部として組み合わせることが可能であることは理解されるべきである。
【００９６】
いくつかの実施形態では、唯一又は複数の「異種の」列（例えば、シリーズ４６０における列４６１）が必要とされる場合があり、多くの「同質の」列（例えば、シリーズ４５０における列４５１）がこれに続くこともあり得る。
【００９７】
いくつかの実施形態では、「異種の」シリーズ（例えば、シリーズ４７０）における、必要に応じて少なくとも１つの「大きな」列（例えば、列４７１）、及び／又は少なくとも１つの「小さな」列（例えば、列４７２）を含む少なくとも１つの列は、不均一に形成され（例：シリーズ４６０における列４６１と同様）、必要に応じて、大きさの異なる複数のパルスを含む。
【００９８】
いくつかの実施形態では、胃腸管に沿った少なくともいくつかの組織部分では、刺激閾値は、与えられた１又は複数の局所的刺激、及び／又は、直接又は無関係な他の原因に応答して、連続的に変化してもよい。これにより、列及び／又はパルスが変化して、運動誘発システムの動作全体を通して向上した効率を達成及び／又は維持することができる。刺激閾値の分散は、ランダム又は目的を持ってなされる（例：反復刺激の下で、最小限の漸近線に達する見込みが出るまでの間のみ低下させる）。いくつかの実施形態では、手段は、局部コンディションを検出し、それにより局所的な刺激の大きさを評価及び選択する運動誘発システムを備える。局部コンディションは、一例として、圧力及び／又はインピーダンスを含んでも良い。これらは、個別の最小の刺激閾値の評価又は計算に用いることができる。第２の例として、ｐＨを含んでも良い。これは、逆行性を有する胃の内容物の存在を評価する際に用いることができる。運動誘発システムは、特別の目的を持ったセンシング部（例えば、図１Ｃに示される栄養チューブ３１に設けた少なくとも１つのセンサー）を含んでもよく、局部コンディションをセンシングするために少なくともいくつかの刺激電極を用いても良い（例えば、それらを利用してインピーダンスを測定する）。運動誘発システムは、必要に応じてオペレータにより選択的に又は半自動的に設定される、という意味でのオープンループシステムであってもよく、刺激の大きさの変更、及び／又は、測定又はセンシングされた条件毎の他のパラメータが自動で制御される、という意味でのクローズループシステムであってもよい。
【００９９】
図９は、いくつかの実施形態に係る、選択された胃腸管部分を刺激するための例示的な方法５００のステップを表す図である。方法５００は、運動誘発システムを選択された胃腸管部分に配置すること（５１０）を含む。運動誘発システムは、必要に応じて、医療挿管（経鼻胃又は経鼻空腸）を用いても良い。例示的なシステム及び／又は位置決めの形成は、必要に応じて、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、７Ａ、７Ｂ及び１０のいずれか、又はそれ以外の箇所に開示されている。方法５００は、次に、局部コンディション（例えば、ｐＨ、圧力、インピーダンス、電気抵抗、温度、若しくはその他又はこれらの任意の組み合わせ）の検出（５２０）を含んでもよい。これに続いて、検出された局部コンディションに応じて、刺激の大きさを選択されてもよい（５３０）。選択（５３０）は、知られている又は評価された局所的な刺激閾値を超えるために必要な最小の誘発電流の選択を含んでもよく、特定の時間毎に、刺激を与える又は全く与えないかの選択を含んでもよい。方法５００は、選択（５３０）により選択された大きさを有する刺激を、隣接する組織に与えること（５４０）を含んでもよい。ステップ５２０から５４０まではいずれも、端子又は電極毎に別々に実施してもよく、いくつか又は全ての端子又は電極に対して実施してもよい。ステップ５２０から５４０まではいずれも、必要に応じて又は事前設定として、繰り返し実施されてもよい。これは、必要に応じて、同じ順番又は異なる順番で継続的に実施されてもよい。かかる方法は、必要に応じて、下部ＧＩ管の運動を必要とする患者を特定するステップを含んでもよい。食道運動が抑えられるか又は支配下にない者を、これらの患者に含めることができる。かかる方法は、患者の下部ＧＩ管の運動のモニタリング、及び／又は、下部ＧＩ管の運動が実質的に回復したときに、シグナルの転送を停止することを含んでもよい。局部コンディションの検出は、食道でのみ行われても良い。いくつかの実施形態では、胃腸管部分は、ＵＥＳとＬＥＳの間に位置する食道の一部である。
【０１００】
いくつかの実施形態では、局部コンディションは、食道の筋肉組織（必要に応じて、さらに具体的には、食道平滑筋組織）を示す局部インピーダンスを含んでもよい。コントローラは、測定された局部インピーダンスが約２，０００オームを下回る必要に応じて、具体的には、５００から２，０００オームの間のときにのみ、発生器のアクティベーションを許可するように構成されてもよい。アクティベーションは、測定された局部インピーダンスが５００から２，０００オームの間である部分と直接接触し、及び／又は隣接する電極においてのみ実行されてもよい。このようにすることで、かかるシステムは、通常、食道の長さの下部６７％に位置している平滑筋組織を含み、ＵＥＳとＬＥＳの間に位置する食道のみを対象とした、評価された局所的解剖爆の見地に基いて、電極を正確に配置することを無視し、測定部にいずれの電極を使うかを選択させることができる。
【０１０１】
ここで、図１０を参照する。図１０は、本発明のいくつかの実施形態に係る、腸管の活性化のために、食道内に位置する細長部材及び一連の電極を備える例示的なシステム６００を表す模式図である。いくつかの実施形態では、システム６００は、胃腸管部分内の運動を誘発するように構成される。必要に応じて、胃腸管部分は、食道及び食道から離れた場所に位置する少なくとも１つの他の領域又はセグメントを含む。必要に応じて、対象胃腸管部分は、胃、小腸及び大腸の少なくとも１つの中に位置する。図示されるように、対象胃腸管部分には電極が配置されない。これにより、患者の体内に渡って伸びる長いチューブを必要としなくてすむ。このように、ＬＥＳに対して遠位に位置する１又は複数の組織を、食道内にのみ配置された装置によって刺激することができる。このようにして、より安全で、時間の消費がより少なく、そして、侵略性のより低い手順が、下部胃腸管を刺激するために用いられ得る。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、細長部材６１０は、経鼻又は経口にて胃腸管に入れられる大きさで構成される。いくつかの実施形態では、システム６００は、栄養チューブを含む。必要に応じて細長部材６１０は栄養チューブを含むか、細長部材６１０は、栄養チューブである。図示されるように、このような栄養チューブの実施形態では、細長部材６１０は、胃に突き出た遠位端を含む。（説明のために）図示される栄養チューブは、胃の（例：経鼻胃）栄養チューブである。必要に応じて、又は代替的に、栄養チューブは経鼻空腸チューブである（図示せず）。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、電極６２０は、細長部材６１０に設けられた又は設けることが可能であり、ＵＥＳとＬＥＳの間の一連の食道部分を刺激し、局部収縮を誘発するために設けられる。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、システム６００は、一連の電極６２０に接続された発生器６３０を含む。必要に応じて、一連の電極６２０は、指定された同じ極性を有する（すなわち、負極（−）又は正極（＋））少なくとも３電極を含む。必要に応じて、指定された同じ極性を有する少なくとも４つの電極、必要に応じて指定された同じ極性を有する少なくとも６つの電極若しくは指定された同じ極性を有する少なくとも８つの電極又はこれらの数字よりも高い、低いか中間の値の電極を含む。必要に応じて、全ての電極は離間して設けられ、必要に応じて、等間隔に離間して設けられる。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、システム６００は、プロセッサ及びメモリを有するコントロールシステム６４０を含む。いくつかの実施形態では、コントロールシステム６４０のメモリはプリセットコマンドを含む。必要に応じて、プリセットコマンドは、ユーザーがプログラム可能である。プリセットコマンドは、シグナルシーケンスを生成するために発生器６３０をアクティベートさせる。シグナルシーケンスは、第２シグナルを送信するために第２電極６２２が用いられ、第２電極６２２の近位に位置する第１電極６２１を介して送信された第１シグナルから、第１期間を開けて第２シグナルが続き、第２シグナルから第２期間の後に、第２電極６２２の遠位に位置する第３電極６２３を介して送信された第３シグナルが続くように生成される。いくつかの実施形態では、シグナルシーケンスは、ＬＥＳの遠位に位置する対象胃腸管部分の運動を誘発するように選択される。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、運動対象胃腸管部分内で誘発された運動は、蠕動を含む。必要に応じて、消化管の蠕動運動は、特異点又は地域で発生し、（肛門に向かって）下方に移動することができる。又は、蠕動運動は、胃腸管の異なる部分または器官で発生し得る。これらは、並列的に発生してもよく、一方が他方に遅れて発生してもよい。
【０１０７】
第１期間及び第２期間の少なくとも１つは、必要に応じて０．５秒と１秒の間であり、必要に応じて０．１秒と２秒の間であり、必要に応じて０．２５秒と０．７５秒の間であり、必要に応じて、０．５秒と同じ又はより小さい。いくつかの実施形態では、シグナルシーケンスは、一連の食道部分を０．５秒から５分の間刺激するように選択され、必要に応じて１秒から３０秒であり、必要に応じて２秒から２０秒であり、必要に応じて５秒から７秒であり、又は、これらの値より高い、低い若しくは中間値である。いくつかの実施形態では、シグナルシーケンは、遠位に進行する食道の収縮を誘発するように選択される。遠位に進行する食道の収縮は、その進行速度が少なくとも１ｃｍ／ｓであり、必要に応じて、少なくとも２１ｃｍ／ｓであり、必要に応じて、少なくとも３ｃｍ／ｓであり、必要に応じて、少なくとも４ｃｍ／ｓであり、又は、これらの値より高い、低い若しくは中間値である。必要に応じて、シグナルはパルスを含む。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、第１シグナル、第２シグナル及び第３シグナルの少なくとも１つは、少なくとも３０ｍｍＨｇでの局所的な食道収縮を刺激するために測定され、必要に応じて、少なくとも４０ｍｍＨｇ、必要に応じて、少なくとも５０ｍｍＨｇ、必要に応じて、少なくとも１００ｍｍＨｇ、又は、これらの値より高い、低い若しくは中間値である。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、遠位に進行する食道の収縮は、胃への食道内容物の進行させるために測定され、必要に応じて、食道内容物は、ボーラス、唾液及び胃の逆流物質の少なくとも１つを含む。必要に応じて、固形及び／又は流体は、システム６００を用いて、口から食道に患者に提供される。又は、その使用と平行して、遠位に進行する食道の収縮が、胃に固体及び／又は流体を運ぶ又は運ぶことを補助する。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、プリセットコマンドは、複数の胃腸管活性化治療とともに選択された胃腸管活性化療法を生成するために構成され、プリセットコマンドはそれぞれ、少なくとも１つのシグナルシーケンスを含む。必要に応じて、療法及び治療が、患者の状態、食事及びダイエットのうちの少なくともいずれかに基づいてプログラムされる。例えば、療法は、患者の普段の食習慣を模倣するように選択することができる。いくつかの実施形態では、胃腸管活性化治療は、朝、昼あたり、及び夕方に１回の周期で刺激を与えてもよい。必要に応じて、療法は、２４時間の期間に少なくとも４つの別個の治療を含んでもよい。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、システム６００は、測定部（図示せず）を含む。必要に応じて、測定部は、細長部材６１０の内部又は上部に設けられる又は設けることが可能となっている。細長部材６１０は、少なくとも１つの電極と直接接触する及び／又は隣接し、局部コンディションを測定するように構成される。必要に応じて、代替的又は追加的に、測定部は、測定電極として少なくとも２つの電極の用いることができる。必要に応じて、局部コンディションは、胃の逆流物質の指標となる局部インピーダンスの変化を含む。必要に応じて、システム６００は、局部コンディションに応じてパルス振幅を選択するためのコントローラ（図示せず、又は、コントロールシステム６４０に組み込まれ若しくは一部となっている）を含む。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、（例として図示していないが）電極６２０は、少なくとも１つの電極を含む。少なくとも１つの電極は、胃の中に送り込まれ、必要に応じて、胃壁部分に接触するように構成される。必要に応じて、かかる胃電極は、細長部材６１０が食道に位置するときに、胃壁の組織を刺激できるように配置することができる。必要に応じて、かかる胃電極は、細長部材６１０に設けられる又は設けることが可能である。いくつかの実施形態では、システム６００は、埋め込まれた電極（電極６２０）と閉回路を形成するための少なくとも１つの体外電極６５０を有する補助セットを含む。要に応じて、電極６５０は、患者の皮膚と直接接触するように配置可能である。いくつかの実施形態では、電極６５０は、食道が運ぶ「胃電極」と対になったとき、必要に応じて、腹筋を刺激することにより収縮を誘発させるために用いることができる。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、発生器６３０は、一連のパルスを発生させるように（必要に応じて、上述のように、プリセットされたコマンドにより）構成される。一連のパルスは、後に刺激パルスが続く少なくとも１つの予備パルスを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの予備パルスは、食道壁が少なくとも１つの電極６２０と接触し、それにより公称刺激閾値を第２の閾値まで低下させるように、食道部分を狭める（例：圧縮、崩壊又は降下）ことを開始する。いくつかの実施形態では、刺激パルスの大きさは、公称刺激閾値と同じ又はより低く、第２の閾値よりも大きい。
【０１１４】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの予備パルスの大きさは、刺激パルスの大きさの最大値又は平均値よりも大きい。必要に応じて、又は代替的に、少なくとも１つの予備パルスの大きさは、刺激パルスの大きさの最小値又は平均値よりも小さい。必要に応じて、第２の閾値は、公称刺激閾値と比べて少なくとも２ｍＡ、必要に応じて、約５ｍＡ小さい。必要に応じて、公称刺激閾値は、１０ｍＡから５０ｍＡであり、必要に応じて、１５から２５ｍＡであり、必要に応じて、１８ｍＡから２２ｍＡであり、又は、これらの値より高い、低い若しくは中間値である。必要に応じて、パルスのシリーズは、少なくとも１つの予備パルスを含む第１の列と、刺激パルスを含む第２の列を有する。必要に応じて、代替的又は追加的に、パルスのシリーズは、少なくとも１つの予備パルス及び刺激パルスを含む少なくとも１つの列を有する。
【０１１５】
本発明について、具体的な実施形態を用いて説明してきたが、多くの代替、変更及び変形が当業者にとって明らかであることは明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲を逸脱しない範囲において、そのような全ての代替、変更及び変形が本発明に含まれることを意図している。
【０１１６】
ここで、本明細書において言及された全ての刊行物、特許及び特許出願は、その全てを参照により、それらが具体的且つ別々に組み込まれることが示されたかの如き程度で、本明細書に組み込まれる。加えて、本明細書における、あらゆる参考文献の引用又は識別は、これらの参考文献が先行技術を構成することを自認したと解釈されるべきではない。また、節の見出しでさえ、限定要素として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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