(57)【要約】  管腔内デバイス及び方法は、肥満及び糖尿病を含む健康状態の治療のために使用できる。幾つかの実施形態では、ここに開示する方法及びシステムは、個人のカロリ吸収を減少させることによって、体重を減少させ又は糖尿病を制御できる。例えば、本文書は、エレクトロポレーションを用いて、十二指腸粘膜を調節することにより肥満及び糖尿病を治療するための幾つかのデバイス及び方法を提供する。更に、本文書は、消化管の一部をバイパスし、栄養摂取を減少させるデバイス及び方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロポレーションデバイスであって、
内部を通る第１のルーメンを画定するシャフトと、
前記シャフトの遠位部分の周りに取り付けられた近位バルーンと、
前記近位バルーンの遠位に延び、前記第１のルーメンと連通する中間部ルーメンを画定し、エレクトロポレーションエネルギを提供するように構成された１つ以上の電極を含み、壁を貫通し、前記中間部ルーメンと連通する１つ以上のアパーチャを含み、長手方向に収縮された状態と、前記長手方向に収縮された状態よりも長い長手方向に拡張された状態とを有する中間部と、
前記中間部の遠位に延びる遠位バルーンとを含むデバイス。
【請求項２】
請求項１において、前記遠位バルーンは、前記中間部ルーメンと連通する、内部を通る遠位バルーンルーメンを有するデバイス。
【請求項３】
請求項２において、前記遠位バルーンルーメンは、前記遠位バルーンが周りに取り付けられている遠位シャフトによって画定されているデバイス。
【請求項４】
請求項１において、前記シャフトは、前記近位バルーンと連通する近位バルーンインフレーションルーメンを画定するデバイス。
【請求項５】
請求項１において、前記シャフト及び前記中間部は、前記遠位バルーンと連通する遠位バルーンインフレーションルーメンを画定するデバイス。
【請求項６】
請求項１において、前記中間部は、前記長手方向に収縮された状態と、前記長手方向に拡張された状態との間で前記中間部の構成を変更させるアコーディオン構成を含むデバイス。
【請求項７】
請求項１において、前記第１のルーメン及び前記中間部ルーメンは、内視鏡を受け取り、又は内視鏡の作業チャネルを通るデバイス。
【請求項８】
エレクトロポレーションエネルギを患者に提供する方法であって、
エレクトロポレーションデバイスを患者内の標的位置に展開することを有し、前記エレクトロポレーションデバイスは、
内部を通る第１のルーメンを画定するシャフトと、
前記シャフトの遠位部分の周りに取り付けられた近位バルーンと、
前記近位バルーンの遠位に延び、前記第１のルーメンと連通する中間部ルーメンを画定し、エレクトロポレーションエネルギを提供するように構成された１つ以上の電極を含み、壁を貫通し、前記中間部ルーメンと連通する１つ以上のアパーチャを含み、長手方向に収縮された状態と、前記長手方向に収縮された状態よりも長い長手方向に拡張された状態とを有する中間部と、
前記中間部の遠位に延びる遠位バルーンとを含み、
前記方法は、前記１つ以上の電極を通電し、エレクトロポレーションエネルギを供給することと、
前記１つ以上の電極を通電しながら、前記エレクトロポレーションデバイスに導電性液体を供給し、前記導電性液体が前記１つ以上のアパーチャを通って流れるようにすることとを含む方法。
【請求項９】
請求項８において、前記標的位置は、十二指腸又は空腸である方法。
【請求項１０】
請求項８において、前記エレクトロポレーションデバイスに導電性液体を供給する前に、前記近位バルーン及び前記遠位バルーンを膨張させることを更に含む方法。
【請求項１１】
請求項１０において、前記エレクトロポレーションデバイスに導電性液体を供給する前に、前記中間部を拡張し、前記中間部を、前記長手方向に収縮された状態から、前記長手方向に拡張された状態に再構成することを更に含む方法。
【請求項１２】
請求項８において、前記導電性液体は、前記１つ以上の電極から前記患者の組織に前記エレクトロポレーションエネルギを搬送する方法。
【請求項１３】
請求項８において、前記第１のルーメン及び前記中間部ルーメンに内視鏡シャフトを取り付けることと、前記内視鏡を使用して前記エレクトロポレーションデバイスを展開することとを更に含む方法。
【請求項１４】
エレクトロポレーションデバイスであって、
内視鏡を受け取るように構成された、内部を通るルーメンを画定するシャフトと、
前記シャフトの遠位部分の周りに取り付けられ、長手方向の長さが５乃至２０ｃｍであるバルーンと、
前記バルーンの外面に配置された１つ以上の電極とを含むデバイス。
【請求項１５】
請求項１４において、前記バルーンは、導電性液体を通過させる多孔質材料から形成されているデバイス。
【請求項１６】
患者を治療する方法であって、
エレクトロポレーションデバイスを患者の腸内の標的位置に展開することを含み、前記エレクトロポレーションデバイスは、
内部を通る第１のルーメンを画定するシャフトと、
前記シャフトの遠位部分の周りに取り付けられた近位バルーンと、
前記近位バルーンの遠位に延び、前記第１のルーメンと連通する中間部ルーメンを画定し、エレクトロポレーションエネルギを提供するように構成された１つ以上の電極を含み、壁を貫通し、前記中間部ルーメンと連通する１つ以上のアパーチャを含み、長手方向に収縮された状態と、前記長手方向に収縮された状態よりも長い長手方向に拡張された状態とを有する中間部と、
前記中間部の遠位に延びる遠位バルーンとを含む方法。
【請求項１７】
請求項１６において、前記１つ以上の電極を通電し、エレクトロポレーションエネルギを供給することを更に含む方法。
【請求項１８】
請求項１６において、前記エレクトロポレーションデバイスに液体を供給し、前記液体が前記１つ以上のアパーチャを通って前記腸に流れるようにすることを更に含む方法。
【請求項１９】
請求項１８において、前記液体は、薬液又は薬剤を含む方法。
【請求項２０】
請求項１８において、前記腸の少なくとも一部を引き伸ばし、前記液体と接触する腸の表面積を増加させることを更に含む方法。
【請求項２１】
エレクトロポレーションデバイスであって、
内部を通る第１のルーメンを画定するシースと、
前記シースの遠位端部に取り付けられ、前記シースによって画定された第１のインフレーションルーメンを介して膨張可能な第１のバルーンと、
前記第１のルーメン内に摺動可能に配置可能であり、第２のルーメン及び第３のルーメンを画定する内視鏡と、
前記第２のルーメン内に摺動可能に配置可能なカテーテルと、
前記カテーテルの遠位端部に取り付けられ、前記カテーテルによって画定される第２のインフレーションルーメンを介して膨張可能な第２のバルーンと、
前記カテーテルに取り付けられた１つ以上の電極とを備えるデバイス。
【請求項２２】
エレクトロポレーションデバイスであって、
第１のインフレーションルーメン、作業チャネル、及び灌注ルーメンを画定する内視鏡と、
前記内視鏡の遠位端部に取り付けられ、前記第１のインフレーションルーメンを介して膨張可能な第１のバルーンと、
前記作業チャネル内に摺動可能に配置可能なカテーテルと、
前記カテーテルの遠位端部に取り付けられ、前記カテーテルによって画定される第２のインフレーションルーメンを介して膨張可能な第２のバルーンと、
前記カテーテルに取り付けられた１つ以上の電極とを備えるデバイス。
【請求項２３】
エレクトロポレーションデバイスであって、
第１のインフレーションルーメンと、第２のインフレーションルーメンと、灌注ルーメンと、複数のアパーチャとを画定するカテーテルであって、前記アパーチャは、前記灌注ルーメンから前記カテーテルの外部に液体が流れ出るように構成されているカテーテルと、
前記カテーテルの遠位端部に取り付けられ、前記第１のインフレーションルーメンを介して膨張可能な第１のバルーンと、
前記カテーテルに取り付けられ、前記第１のバルーンから近位に離間して配置され、第２のインフレーションルーメンを介して膨張可能な第２のバルーンと、
前記第１のバルーンと前記第２のバルーンとの間で前記カテーテルに取り付けられた１つ以上の電極とを備えるデバイス。
【請求項２４】
請求項２３において、前記エレクトロポレーションデバイスは、内視鏡の作業チャネル内に摺動可能に配置されるように構成されているエレクトロポレーションデバイス。
【請求項２５】
患者にエレクトロポレーションエネルギを提供する方法であって、
患者内の標的位置に請求項２１、２２、又は２３に記載のエレクトロポレーションデバイスを展開することと、
前記１つ以上の電極を通電し、エレクトロポレーションエネルギを供給することと、
前記１つ以上の電極を通電しながら、前記エレクトロポレーションデバイスに導電性液体を供給し、前記導電性液体の少なくとも一部が前記エレクトロポレーションデバイスを出て、前記標的位置の組織に前記エレクトロポレーションエネルギを伝導させることとを含む方法。
【請求項２６】
請求項２５において、前記標的位置は、十二指腸又は空腸である方法。
【請求項２７】
請求項２５において、前記エレクトロポレーションデバイスに導電性液体を供給する前に、前記第１のバルーン及び前記第２のバルーンを膨張させることを更に含む方法。
【請求項２８】
エレクトロポレーションデバイスであって、
内部を通る第１のルーメンを画定し、内視鏡を摺動可能に受け取るオーバーチューブと、
前記オーバーチューブの遠位部分の周りに取り付けられた近位バルーンと、
前記近位バルーンの遠位に延び、前記第１のルーメンと連通する中間部ルーメンを画定し、前記内視鏡を摺動自在に収容し、液体が通過できる多孔質であり、長手方向に収縮された状態と、前記長手方向に収縮された状態よりも長い長手方向に拡張された状態とを有する中間部と、
前記中間部の遠位に延び、前記第１のルーメン及び前記中間部ルーメンと連通し、前記内視鏡を摺動可能に受け取るように構成された遠位バルーンルーメンを画定する遠位バルーンと、
前記内視鏡の作業チャネルを通って摺動可能に延びるように構成され、前記エレクトロポレーションエネルギを提供するように構成された１つ以上の電極を含むエレクトロポレーションカテーテルとを備えるデバイス。
【請求項２９】
請求項２８において、前記遠位バルーンルーメン内に配置され、前記内視鏡の通過を可能にし、閉じられたときに液体シールを提供するように構成されたバルブを更に備えるエレクトロポレーションデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
本出願は、２０１５年１０月７日に出願された米国特許出願第６２／２３８，１９１号に対する優先権を主張する。先願の開示は、本出願の開示の一部とみなされる（及び参照により援用される）。
【０００２】
１．技術分野
本文書は、肥満及び糖尿病を含む健康状態の処置のためのデバイス及び方法に関する。例えば、本文書は、内視鏡的なエレクトロポレーションを用いて肥満及び糖尿病を治療するためのデバイス及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
肥満は、年齢、民族、社会経済的境界を越えた世界的な問題である。一般に、肥満とは体脂肪が多すぎることを意味する。病的肥満は、呼吸又は歩行等の基本的な身体的機能を妨げる可能性がある深刻な健康状態である。病的肥満である個人は、糖尿病、高血圧、睡眠時無呼吸症、胃食道逆流症、不妊症、腰痛、喘息、胆石、変形性関節症、心臓病及び癌を含む疾患に罹患するリスクが高い。このような疾患を抱える世界中の何百万人もの人々を治療するために、毎年数十億ドルが費やされている。病的肥満に苦しむ多くの人々は、食事制限と運動によって体重を減らすことがほぼ不可能であると感じている。
【０００４】
２型糖尿病は、身体が糖（グルコース）を代謝する方法に影響を与える慢性症状である。２型糖尿病の体は、細胞内への糖の移動を調節するホルモンであるインスリンの効果に抵抗するか、或いは、正常なグルコースレベルを維持するのに十分なインスリンを産生しなくなる。２型糖尿病は、一般的に成人に多いが、小児期の肥満が増すにつれて、子供の罹患率も高まっている。２型糖尿病の治療法は、確立されていない。幾つかのケースでは、この疾患は、健康的に食事をし、運動し、健康的な体重を維持することによって管理される。食事と運動によって血糖値を十分に管理できない場合、糖尿病薬及び／又はインスリン療法が必要になることがある。
【０００５】
アブレーション／エレクトロポレーション療法は、様々な症状に関連する組織を破壊するために使用される低侵襲処置の一種である。例えば、アブレーション処置によって、腫瘍を治療し、又は頻脈を引き起こす心臓組織を破壊することができる。アブレーション療法は、皮膚を通して挿入されるプローブ又は体管路を通って挿入される可撓性チューブ（カテーテル）を用いて行ってもよく、エネルギービームを治療対象領域に到達させることによって行ってもよい。アブレーションを誘導するためにイメージング技術を使用できる。組織は、熱（例えば、高周波アブレーション）、極低温（低温切除）、レーザ又は化学物質によって損傷又は破壊される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本文書は、肥満及び糖尿病を含む健康状態の処置のためのデバイス及び方法を提供する。幾つかの実施形態では、ここに開示する方法及びシステムは、個人のカロリ吸収を減少させること、食欲調節及びインスリン分泌にとって重要な腸ホルモンのレベルを上げること、及び／又は小腸の粘膜を再形成することによって、体重を減少させ及び／又は糖尿病を制御できる。例えば、本文書は、エレクトロポレーションを用いて十二指腸粘膜を調節することにより、肥満及び糖尿病を治療するための幾つかのデバイス及び方法を提供する。更に、本文書は、消化管（ＧＩ（ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ）管）の一部をバイパスして栄養摂取を減少させるためのデバイス及び方法を提供する。
【０００７】
一側面では、エレクトロポレーションデバイスは、内部を通る第１のルーメンを画定するシャフトと、シャフトの遠位部分の周りに取り付けられた近位バルーンと、近位バルーンの遠位に延びる中間部と、中間部の遠位に延びる遠位バルーンとを含む。中間部は、第１のルーメンと連通する中間部ルーメンを画定する。中間部は、エレクトロポレーションエネルギを提供するように構成された１つ以上の電極を含む。中間部は、中間部の壁を貫通し、中間部ルーメンと連通する１つ以上のアパーチャを含む。中間部は、長手方向に収縮された状態と、長手方向に収縮された状態よりも長い長手方向に拡張された状態とを有する。幾つかの実施形態では、中間部は、長さが固定されている。
【０００８】
このエレクトロポレーションデバイスは、以下の特徴の１つ以上を任意に含むことができる。遠位バルーンは、中間部ルーメンと連通する、内部を通る遠位バルーンルーメンを有していてもよい。遠位バルーンルーメンは、遠位バルーンが周りに取り付けられている遠位シャフトによって画定してもよい。シャフトは、近位バルーンと連通する近位バルーンインフレーションルーメンを画定してもよい。シャフト及び中間部は、遠位バルーンと連通する遠位バルーンインフレーションルーメンを画定してもよい。中間部は、長手方向に収縮された状態と、長手方向に拡張された状態との間で中間部の構成を変更させるアコーディオン構成を含んでいてもよい。第１のルーメン及び中間部ルーメンは、内視鏡を受け取り、又は内視鏡の作業チャネルを通ってもよい。このカテーテルは、内視鏡的及び／又は蛍光透視鏡的な案内の下でガイドワイヤ上を通ってもよい。
【０００９】
他の側面として、エレクトロポレーションエネルギを患者に提供する方法は、エレクトロポレーションデバイスを患者内の標的位置に展開することと、１つ以上の電極を通電し、エレクトロポレーションエネルギを供給することと、１つ以上の電極を通電しながら、エレクトロポレーションデバイスに導電性液体を供給し、導電性液体が１つ以上のアパーチャを通って流れるようにすることとを含む。エレクトロポレーションデバイスは、内部を通る第１のルーメンを画定するシャフトと、シャフトの遠位部分の周りに取り付けられた近位バルーンと、近位バルーンの遠位に延びる中間部と、中間部の遠位に延びる遠位バルーンとを含む。中間部は、第１のルーメンと連通する中間部ルーメンを画定する。中間部は、エレクトロポレーションエネルギを提供するように構成された１つ以上の電極を含む。中間部は、中間部の壁を貫通し、中間部ルーメンと連通する１つ以上のアパーチャを含む。中間部は、長手方向に収縮された状態と、長手方向に収縮された状態よりも長い長手方向に拡張された状態とを有する。幾つかの実施形態では、中間部は、長さが固定されている。
【００１０】
エレクトロポレーションエネルギを患者に提供するこの方法は、以下の特徴の１つ以上を任意に含むことができる。標的位置は、十二指腸又は空腸であってもよい。方法は、エレクトロポレーションデバイスに導電性液体を供給する前に、近位バルーン及び遠位バルーンを膨張させることを更に含んでもよい。方法は、エレクトロポレーションデバイスに導電性液体を供給する前に、中間部を拡張し、中間部を、長手方向に収縮された状態から、長手方向に拡張された状態に再構成することを更に含んでもよい。導電性液体は、１つ以上の電極から患者の組織にエレクトロポレーションエネルギを搬送してもよい。方法は、第１のルーメン及び中間部ルーメンに内視鏡シャフトを取り付けることと、単一チャネル又は二重チャネル内視鏡を用いて、エレクトロポレーションデバイスを展開し、及び／又は導電性液体を注入することとを更に含んでもよい。このカテーテルは、内視鏡的及び／又は蛍光透視鏡的な案内の下でガイドワイヤ上を通ってもよい。
【００１１】
他の側面として、エレクトロポレーションデバイスは、内部を通るルーメンを画定するシャフトと、シャフトの遠位部分の周りに取り付けられ、長手方向の長さが５乃至２０ｃｍであるバルーンと、バルーンの外面に配置された１つ以上の電極とを含む。ルーメンは、内部に内視鏡を受け取るように構成されている。幾つかの実施形態では、バルーンは、導電性液体を通過させる多孔質材料から形成されている。このカテーテルは、内視鏡的及び／又は蛍光透視鏡的な案内の下でガイドワイヤ上を通ってもよい。
【００１２】
他の側面として、患者を治療する方法は、エレクトロポレーションデバイスを患者の腸内の標的位置に展開することを含む。エレクトロポレーションデバイスは、内部を通る第１のルーメンを画定するシャフトと、シャフトの遠位部分の周りに取り付けられた遠位バルーンと、遠位バルーンの近位に延び、エレクトロポレーション電極が取り付けられている中間部と、単一チャネル又は二重チャネル内視鏡を介して送達され、遠位バルーンから独立して膨張及び収縮することができる近位バルーンを有するオーバーチューブとを備える。エレクトロポレーションカテーテルは、単一チャネル又は二重チャネル内視鏡の作業チャネルを通り、標的組織に治療を送達する。エレクトロポレーションカテーテル上の膨張した遠位バルーン及び内視鏡上のオーバーチューブ上の膨張した近位バルーンは、内視鏡の作業チャネルを介して注入された導電性液体のカラムを形成するためのシールを提供する。
【００１３】
他の側面として、患者を治療する方法は、エレクトロポレーションデバイスを患者の腸内の標的位置に展開することを含む。エレクトロポレーションデバイス／カテーテルは、内部を通る第１のルーメンを画定するシャフトを含み、このシャフトにはバルーンがなく、単一チャネル又は二重チャネルの内視鏡の作業チャネルを介して電極のみが送達される。組織支持構造によって分離され、十二指腸又は空腸の襞を広げる２つのバルーン（近位及び遠位バルーン）を有するオーバーチューブは、単一チャネル又は二重チャネル内視鏡を介して、標的の小腸セグメントに送達される。内視鏡は、遠位のオーバーチューブバルーンから引き込まれ、オーバーチューブ／遠位バルーンの遠位部分のルーメン内の自己閉鎖バルブが閉鎖される。近位バルーンが膨張した後、導電性液体が内視鏡の作業チャネルを介して注入され、液体カラムが形成される。次に、内視鏡を介してエレクトロポレーションカテーテルを液体カラムに送達し、エレクトロポレーション電流を送達する。一例では、組織支持構造は、折り畳み可能／拡張可能なステント又はメッシュであってもよく、この組織支持構造は、拡張された状態では、粘膜の襞を広げ、導電性液体が接触可能な又は導電性液体に曝される粘膜の表面積を増加させる。
【００１４】
他の側面として、患者を治療する方法は、エレクトロポレーションデバイスを患者の腸内の標的位置に展開することを含む。エレクトロポレーションデバイスは、内部を通る第１のルーメンを画定するシャフトと、シャフトの遠位部分の周りに取り付けられた近位バルーンと、近位バルーンの遠位に延びる中間部と、中間部の遠位に延びる遠位バルーンとを含む。中間部は、第１のルーメンと連通する中間部ルーメンを画定する。中間部は、エレクトロポレーションエネルギを提供するように構成された１つ以上の電極を含む。中間部は、中間部の壁を貫通し、中間部ルーメンと連絡する１つ以上のアパーチャを含む。中間部は、長手方向に収縮された状態と、長手方向に収縮された状態よりも長い長手方向に拡張された状態とを有する。
【００１５】
患者を治療するこの方法は、以下の特徴の１つ以上を任意に含むことができる。方法は、１つ以上の電極を通電し、エレクトロポレーションエネルギを供給することを更に含んでもよい。方法は、エレクトロポレーションデバイスに液体を供給し、液体が１つ以上のアパーチャを通って腸に流れるようにすることを更に含んでもよい。液体は、薬液又は薬剤を含んでもよい。方法は、腸の少なくとも一部を引き伸ばし、液体と接触する腸の表面積を増加させることを更に含んでもよい。
【００１６】
患者を治療するこの方法は、以下の特徴の１つ以上を任意に含むことができる。液体は、可逆的エレクトロポレーションのプロセスによって標的小腸細胞に送達できる薬液又は薬剤を含んでいてもよい。方法は、腸の少なくとも一部を引き伸ばし、液体と接触する腸の表面積を増加させることを更に含んでもよい。方法は、内視鏡を介して送達される２つのバルーンの間の組織牽引構造を有する内視鏡オーバーチューブに亘って、腸表面を引き延ばして、液体カラムを形成し、内視鏡の作業チャネルを通って送達されるカテーテルを介して送達されるエレクトロポレーション電流を効果的に送達することを更に含んでいてもよい。最後に、ここに記載したエレクトロポレーションカテーテルのいずれも、蛍光透視的な案内の下で、ガイドワイヤ上で送達できる。
【００１７】
ここに開示する主題の特定の実施形態は、以下の利点のうちの１つ以上を実現できる。幾つかの実施形態では、ここに開示する方法及びシステムは、低侵襲性の体重削減及び／又は糖尿病治療を提供する。例えば、幾つかの実施形態では、十二指腸粘膜のエレクトロポレーションが内視鏡的に行われる。このような低侵襲技術は、回復時間、患者の不快感、及び治療コストを低減できる。幾つかの実施形態では、ここに開示する方法及びシステムは、糖を処理する身体の能力を変更し、２型糖尿病患者の血糖管理を改善できる。更に、これらのカテーテル及び／又はオーバーチューブは、化生、異形成等の治療において、表面的な粘膜切除を適用できる消化管の他の部分、又は消化管の表在性新生物及び／又は膵臓の嚢胞性新生物を切除するために使用でき、電極を有するエレクトロポレーションカテーテルは、超音波内視鏡の案内の下で、１９ゲージの内視鏡超音波ニードルを介して、嚢胞に送達される。
【００１８】
特に定義しない限り、本明細書で使用する全ての技術用語及び科学用語は、本発明に関連する当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書に記載する方法及び材料と類似又は同等の方法及び材料を用いて本発明を実施することもできるが、ここでは、適切な方法及び材料を開示する。本明細書で言及する全ての刊行物、特許出願、特許及び他の参考文献は、その全体が参照により本願に援用される。これらに矛盾が生じた場合は、用語の定義を含み、本明細書の記述が優先される。更に、材料、方法、及び実施例は、例示的なものに過ぎず、限定を意図するものではない。
【００１９】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面及び本明細書の説明に記載されている。本発明の他の特徴、目的及び利点は、説明及び図面、並びに特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】胃及び十二指腸を含むヒトの消化管の一部の断面図である。
【図２】ここに開示する幾つかの実施形態に基づく、消化管（例えば、十二指腸）にエレクトロポレーションを施すためのデバイスの拡張された状態を示す平面図である。
【図３】図２のデバイスの縮小された送達構成の平面図である。
【図４】十二指腸粘膜を調節するためのエレクトロポレーション処置を提供できるように十二指腸に展開された図２及び図３のデバイスを示す図である。
【図５】ここに開示する幾つかの実施形態に基づく、消化管（例えば、十二指腸）にエレクトロポレーションを施すための他のデバイスの拡張された状態を示す平面図である。
【図６】ここに開示する幾つかの実施形態に基づく、消化管（例えば、十二指腸）にエレクトロポレーションを施すための他のデバイスの拡張された状態を示す長手方向断面図である。
【図７】十二指腸粘膜を調節するためのエレクトロポレーション処置を提供できるように十二指腸に展開された図５及び図６のデバイスを示す図である。
【図８】幾つかの実施形態に基づく、内視鏡のオーバーチューブに取り付けられている近位バルーンを使用し、消化管にエレクトロポレーションを施すための他のデバイスであって、遠位バルーンを備えたエレクトロポレーションカテーテルが、内視鏡の作業チャネルを介して送達されてエレクトロポレーションを提供するデバイスの平面図である。
【図９】十二指腸粘膜を調節するためのエレクトロポレーション処置を提供できるように十二指腸に展開された図８のデバイスを示す図である。
【図１０】幾つかの実施形態に基づく、消化管にエレクトロポレーションを施すための他のデバイスの平面図である。
【図１１】十二指腸粘膜を調節するためのエレクトロポレーション処置を提供できるように十二指腸に展開された図１０のデバイスを示す図である。
【図１２】幾つかの実施形態に基づく、消化管にエレクトロポレーションを施すための他のデバイスの平面図である。
【図１３】十二指腸粘膜を調節するためのエレクトロポレーション処置を提供できるように十二指腸に展開された図１２のデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書では、対応する部分には、同様の参照符号を付している。
【００２２】
本文書は、肥満及び糖尿病を含む健康状態の処置のためのデバイス及び方法を提供する。幾つかの実施形態では、ここに開示する方法及びシステムは、個人のカロリ吸収を減少させ、食欲調節及びインスリン分泌にとって重要な腸ホルモンのレベルを上げ、及び／又は小腸の粘膜を再形成することによって、体重を減少させ及び／又は糖尿病を制御できる。例えば、本文書は、エレクトロポレーションを用いて十二指腸粘膜を調節することにより、肥満及び糖尿病を治療するための幾つかのデバイス及び方法を提供する。更に、本文書は、消化管の一部をバイパスして栄養摂取を減少させるためのデバイス及び方法を提供する。
【００２３】
図１に示すように、ヒトの消化管部分１００は、胃１１０及び十二指腸１２０を含む。十二指腸１２０の内層は、十二指腸粘膜１２２によって形成されている。十二指腸粘膜１２２は、陰窩と呼ばれる複数の短い管状のくぼみから構成され、ここには、腸の幹細胞（異なる細胞型に分化できる細胞）及びパネート細胞（幹細胞の活動を促進する細胞）が存在する。また、十二指腸粘膜１２２は、絨毛を含み、ここには、腸細胞（腸からの栄養分を吸収することに関与する背が高い矩形細胞の一層からなる円柱上皮）、杯細胞（小腸を保護するためにアルカリ性粘液を産生する細胞）、及び腸内分泌細胞（消化及びグルコース制御に重要な胃腸ホルモンを産生する消化管の特殊内分泌細胞）が存在する。
【００２４】
以下に更に説明するように、十二指腸粘膜１２２を調節するためにエレクトロポレーションを施すためのデバイス及び方法を提供する。更に、ここに提供するエレクトロポレーションを施すためのデバイス及び方法を使用して、十二指腸粘膜１２２の陰窩及び絨毛の深さ及び細胞組成を調節することもできる。このようなデバイス及び技術を使用して、消化管ホルモンを増加させることによって、及び／又は個人の罹患した腸粘膜を再構成することによって、体重の減少及び／又は糖尿病の制御を実現できる。
【００２５】
図２に示す例示的な粘膜エレクトロポレーションデバイス２００は、近位シャフト２１０ａ、近位バルーン２２０、遠位バルーン２３０、遠位シャフト２１０ｂ、及び中間部２４０を含む。近位バルーン２２０は、近位シャフト２１０ａの円周に取り付けられている。中間部２４０は、近位シャフト２１０ａに取り付けられ、近位シャフト２１０ａから遠位方向に延びている。中間部２４０の遠位端は、遠位シャフト２１０ｂに取り付けられている。遠位バルーン２３０は、遠位シャフト２１０ｂの円周に取り付けられている。
【００２６】
近位シャフト２１０ａ、中間部２４０、及び遠位シャフト２１０ｂは、ルーメン２１２を画定する。幾つかの実施形態では、ルーメン２１２は、内視鏡シャフトを摺動可能に受け入れるように寸法決めされる。幾つかの実施形態では、ルーメン２１２は、ガイドワイヤを摺動可能に受け取るように寸法決めされる。
【００２７】
近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０は、膨張可能な部材である。したがって、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０に膨張媒体（例えば、生理食塩水、水、ＣＯ２、空気等）を供給すると、これらが膨張する。幾つかの実施形態では、近位シャフト２１０ａの壁は、膨張媒体を近位バルーン２２０に供給するためのインフレーションルーメン（ｉｎｆｌａｔｉｏｎ  ｌｕｍｅｎ）を画定する。幾つかの実施形態では、（ｉ）近位シャフト２１０ａの壁、（ｉｉ）中間部２４０の壁、及び（ｉｉｉ）遠位シャフト２１０ｂの壁が、膨張媒体を遠位バルーン２３０に供給するためのインフレーションルーメンを画定する。したがって、幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０の膨張及び収縮を別々に制御できる。これに代えて、幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０の膨張及び収縮は、一体的に制御される。幾つかの実施形態では、バルーン２２０、２３０が収縮している間、粘膜エレクトロポレーションデバイス２００は、内視鏡の作業チャネルを通過することができる。
【００２８】
近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０は、可撓性、弾性、及び順応性を有するバルーン部材である。幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０は、シリコーン、又はラテックス、又は他のタイプの適合性を有する材料から形成される。したがって、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０は、膨張したとき、消化管の形状に適合する。したがって、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０は、膨張したときに、消化管の壁を実質的に密閉する。幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０は、同じ材料から作製されるが、他の幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０は、異なる材料から作製される。
【００２９】
幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０及び／又は遠位バルーン２３０の膨張時の最大外径は、約３０ｍｍ〜約５０ｍｍである。近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０の膨張時の最大外径は、任意の適切なサイズにスケーリング可能である。例えば、幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０及び／又は遠位バルーン２３０の膨張時の最大外径は、約３５ｍｍ〜約４５ｍｍ、約４０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約３０ｍｍ〜約４０ｍｍ、約２５ｍｍ〜約３５ｍｍ、又は約３０ｍｍ〜約６０ｍｍである。幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０の最大外径は、互いに等しい。幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０の最大外径は、等しくない。
【００３０】
以下で更に説明するように、遠位シャフト２１０ｂ又は遠位バルーン２３０は、ルーメン２１２内に配置されたバルブ２３２を含む。バルブ２３２は、器具（例えば、内視鏡又はガイドワイヤ）の通過を可能にする。但し、このような器具がバルブ２３２と接触していないときは、バルブ２３２は、ルーメン２１２の遠位端の閉鎖部として機能し、ルーメン２１２は、遠位バルーン２３０又はその近傍で閉鎖される。
【００３１】
中間部２４０は、長手方向に伸長可能であり、側方への可撓性及び柔軟性を有する。図に示す実施形態では、中間部２４０は、複数の襞及び複数の柔軟で伸長可能な部分２４２を有するアコーディオン部材として構成されている。幾つかの実施形態では、中間部２４０は、縦方向に伸長可能で横方向に柔軟な他の構成を有する。例えば、以下に限定されるわけではないが、幾つかの実施形態では、中間部２４０は、コイル（例えば、螺旋状）、弾性部材、折り畳み可能な部材、ロールアップ部材、入れ子式の部材、及びこれらの組み合わせ等として構成される。
【００３２】
幾つかの実施形態では、中間部２４０は、長手方向に完全に伸長したときの長さが約３０ｃｍである。中間部２４０が長手方向に完全に伸長したときの長さは、任意の適切なサイズにスケーリング可能である。例えば、幾つかの実施形態では、中間部２４０が長手方向に完全に伸長したときの長さは、約２５ｃｍ〜約３５ｃｍ、約３０ｃｍ〜約４０ｃｍ、約２０ｃｍ〜約３０ｃｍ、約１５ｃｍ〜約３５ｃｍ、又は約２５ｃｍ〜約５０ｃｍである。
【００３３】
中間部２４０は、エレクトロポレーションを補助するように構成されている。したがって、中間部２４０は、１つ以上の電極２４４を含む。電極２４４は、異なるタイプの電極であってもよく、及び／又は電極２４４は、エレクトロポレーションデバイス２００の異なる実施形態において、異なるタイプのエネルギを送達するように構成してもよい。例えば、図示の実施形態では、電極２４４は、ＤＣ電極である。これに代えて又はこれに加えて、粘膜エレクトロポレーションデバイス２００は、例えば、以下に限定されるわけではないが、高周波（ＲＦ）、ＡＣ、極低温、化学物質等の他の種類のエレクトロポレーションエネルギを送達するように構成してもよい。幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションデバイス２００の単一の実施形態内でこれらのエネルギ源を組み合わせて使用してもよい（例えば、幾つかの実施形態では、ＲＦ及びＤＣを組み合わせて使用する）。エレクトロポレーションエネルギは、単極性であっても双極性であってもよい。電極２４４は、患者の外部に位置するエレクトロポレーションエネルギ源（図示せず）に電気的に接続できる。幾つかの具体例では、２つ以上のタイプのエレクトロポレーションエネルギ源を電極２４４に接続できる。例えば、１つの特定の非限定的な具体例では、ＲＦ源、並びにＡｎｇｉｏＤｙｎａｍｉｃｓ社製のＮＡＮＯＫＮＩＦＥ（登録商標）不可逆エレクトロポレーションシステムの両方が電極２４４に接続され、スイッチボックスを用いて、２つのエネルギ源を選択する。
【００３４】
また、中間部２４０は、１つ以上のアパーチャ２４６を含む。アパーチャ２４６は、中間部２４０の壁を貫通する開口であり、これにより、ルーメン２１２は、アパーチャ２４６を介して、エレクトロポレーションデバイス２００の外部と流体連通する。これに代えて又はこれに加えて、幾つかの実施形態では、中間部２４０を含む材料は、多孔質であり、これにより、ルーメン２１２は、材料の細孔を介して、粘膜エレクトロポレーションデバイス２００の外部と流体連通する。以下に更に説明するように、アパーチャ２４６は、電極２４４から、エレクトロポレーションデバイス２００が存在する組織構造（例えば、十二指腸）の壁にエレクトロポレーションエネルギを搬送する導電性液体のための通路を提供する。
【００３５】
図３に示すように、幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションデバイス２００は、消化管への侵襲を最小にする展開のために、収縮状態に構成できる。例えば、この図に示す構成では、エレクトロポレーションデバイス２００は、内視鏡３００（図には、内視鏡３００の遠位端部のみを示す。）上に配置され、エレクトロポレーションデバイス２００は、（図２の半径方向に拡張され及び長手方向に拡張された状態と比較して）半径方向及び長手方向に収縮された状態である。内視鏡３００は、ルーメン２１２内に配置されている。近位バルーン２２０及び遠位バルーン２３０は、収縮し、これらの外径は、膨張時の外径に比べて減少する。中間部２４０は、（図２の長手方向に拡張された状態と比較して）長手方向に収縮される。この構成では、エレクトロポレーションデバイス２００は、内視鏡３００を使用して、患者の消化管内に内視鏡的に展開されるように構成されている。
【００３６】
幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションデバイス２００は、内視鏡又は腹腔鏡の作業チャネルを介して展開されるように構成される。幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションデバイス２００は、内視鏡３００の代わりにガイドワイヤ上に展開されるように構成される。１つ以上の放射線不透過性マーカ又はエコー源性マーカ、或いはその両方を、エレクトロポレーションデバイス２００の１つ以上の場所、或いは１つ以上の部分（例えば、バルーン２２０及び／又はバルーン２３０上）に配置してもよい。
【００３７】
図４に示すように、エレクトロポレーションデバイス２００を十二指腸１２０内に展開し、患者にエレクトロポレーション処置を提供できる。エレクトロポレーションデバイス２００は、エレクトロポレーションを用いて十二指腸粘膜１２２を調節することによって、肥満及び糖尿病を治療できる。
【００３８】
ここでは、内視鏡３００（図３）等の送達デバイスの除去後のエレクトロポレーションデバイス２００を示している。幾つかの展開技術では、遠位バルーン２３０を十二指腸１２０又は遠位小腸（例えば、空腸）内の所望の位置に位置決めするために、内視鏡３００を使用する。幾つかの展開技術では、エレクトロポレーションデバイス２００は、内視鏡の作業チャネル内で位置決めされる。次に、遠位バルーン２３０を膨張させて遠位バルーン２３０を所望の位置に一時的に固定する。次に、内視鏡３００を近位に引き戻す。これにより、中間部２４０は、十二指腸１２０内で長手方向に延び、横方向に曲がる。近位バルーン２２０が十二指腸１２０内の所望の位置に位置決めされると、近位バルーン２２０は、膨張され、これにより、近位バルーン２２０を所望の位置に一時的に固定する。次に、内視鏡３００を更に近位に引き戻すことができる（エレクトロポレーションデバイス２００から完全に外してもよい）。
【００３９】
完全に展開されると、近位バルーン２２０が膨張され、十二指腸１２０の近位部分を閉塞し、遠位バルーン２３０が膨張され、十二指腸１２０の遠位部分を閉塞する。近位バルーン２２０と遠位バルーン２３０との間に画定される十二指腸１２０の内部空間は、消化管１００の他の部分から実質的に密閉される。
【００４０】
バルーン２２０、２３０を膨張させた状態では、ルーメン２１２及びアパーチャ２４６（図２を参照）を介する注入によって、バルーン２２０、２３０間の内部空間に導電性液体４００を送達できる。幾つかの具体例では、導電性液体４００として生理食塩水を使用する。幾つかの具体例では、導電性液体４００として高張食塩水を使用する。幾つかの具体例では、導電性液体４００としてデキストロースを使用する。他のタイプの導電性液体４００も使用できる。導電性液体４００は、以下に限定されるものではないが、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン等の様々な濃度のカチオンリッチ溶液を含むことができ、例えば、３％塩化ナトリウム、塩化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カリウム、炭酸カリウム等を含むことができる。同様に、標的細胞内、例えば、十二指腸粘膜の細胞内に送達するために、バルーン２２０、２３０の間の内部空間に、肥満及び糖尿病のための刺激、再生、及び他の標的化療法の両方のために使用されるイオン化された既知の薬用溶液又は薬剤を注入してもよい。エレクトロポレーション及び／又は電流源は、細胞内送達のためのビヒクルの役割を果たし、エレクトロポレーションエネルギの電子伝達は、これらの溶液のイオン化によって達成される。幾つかの具体例では、異なるタイプの薬剤及び／又は他のタイプの導電性液体４００の組み合わせが使用される。
【００４１】
電極２４４は、エレクトロポレーションエネルギの供給源を提供するために通電することができる。バルーン２２０、２３０間の内部空間内の導電性液体４００は、電極２４４から十二指腸粘膜１２２に電気エネルギを搬送する。内部空間内の導電性液体４００の圧力は、導電性液体４００が十二指腸粘膜１２２の陰窩に押し込まれるように、十分に高く調整する必要がある。
【００４２】
幾つかの具体例では、バルーン２２０、２３０の間にエレクトロポレーションエネルギを供給しながら、内部空間に生理食塩水とデキストロースを順次的に循環させる順次的なアブレーション技術（ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  ａｂｌａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いる。これは、脱落（ｓｌｏｕｇｈｉｎｇ）を最小にし、出血又は狭窄を実質的に完全に防止する段階的アブレーションを達成する機械的方法である。ここでは、事前にタイミング設定された２つのポンプセットによるタイムシーケンスを用いて、段階的な送達を行う。この設定では、第１のポンプが生理食塩水を連続的に注入し、チューブを介して、第２のポンプがデキストロース又は乳酸リンゲル液の供給量を変化させる。エレクトロポレーション源は、一定に維持してもよく、或いは、エレクトロポレーションデバイス２００に沿って２つ以上の電極を設け、より標準的な電子フェージング回路を実現してもよい。
【００４３】
幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションエネルギを電気的に搬送するためにヒドロゲルを使用する。幾つかの場合において、ヒドロゲルは、十二指腸粘膜１２２の陰窩内を含む十二指腸粘膜１２２とのエレクトロポレーションエネルギの作用をより長期間に亘って持続させることができる。
【００４４】
幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０は、膨大部を覆い、エレクトロポレーションの間に膨大部を保護するために使用される。したがって、幾つかの実施形態では、近位バルーン２２０は、このように膨大部を保護するために高度に適合化される。
【００４５】
エレクトロポレーションデバイス２００及び導電性液体４００を用いたエレクトロポレーションを行った後、エレクトロポレーションエネルギの送達を停止できる。次に、バルーン２２０、２３０を収縮させ、エレクトロポレーションデバイス２００を患者の消化管１００から取り外すことができる。
【００４６】
図５は、エレクトロポレーションデバイス５００の別の実施形態を示している。エレクトロポレーションデバイス５００は、バルーン５１０と、シャフト５２０と、１つ以上の電極５３０とを含む。バルーン５１０は、シャフト５２０の円周に取り付けられている。電極５３０は、バルーン５１０の外面上に配置されている。
【００４７】
シャフト５２０は、エレクトロポレーションデバイス２００のルーメン２１２と同様のルーメン５２２を画定する。幾つかの実施形態では、シャフト５２０は、１つ以上のアパーチャ５２６を画定する。このアパーチャ５２６により、導電性液体がルーメン５２２からバルーン５１０の内部空間に流れることができる。なお、このような導電性液体は、任意である。すなわち、幾つかの実施形態では、電極５３０は、導電性液体を使用することなく、エレクトロポレーションエネルギを十二指腸粘膜１２２に送達する。
【００４８】
バルーン５１０は、例えば、エレクトロポレーションデバイス２００のバルーン２２０、２３０について上述した材料から作製できる。幾つかの実施形態では、バルーン５１０の長手方向の長さは約１５ｃｍである。バルーン５１０の長手方向の長さは、任意の適切なサイズにスケーリング可能である。例えば、幾つかの実施形態では、バルーン５１０の長手方向の長さは、約１０ｃｍ〜約２０ｃｍ、約１５ｃｍ〜約２５ｃｍ、約１０ｃｍ〜約２５ｃｍ、約１５ｃｍ〜約２０ｍｍ、又は約１０ｃｍ〜約１５ｃｍである。バルーン５１０は、膨張時の最大外径は、エレクトロポレーションデバイス２００のバルーン２２０、２３０を参照して上述した寸法と同様にしてもよい。
【００４９】
幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションデバイス５００は、ウィーピングバルーン（ｗｅｅｐｉｎｇ  ｂａｌｌｏｏｎ）設計の一例である。すなわち、バルーン５１０は、部分的又は完全に多孔質又は微孔質材料から形成され、導電性液体が溶出（ｅｌｕｔｅ）、浸出（ｗｅｅｐ）、又は他の方式でバルーン５１０を透過して、液滴５４０を形成する。したがって、導電性液体の液滴５４０は、電極５３０から十二指腸粘膜１２２にエレクトロポレーションエネルギを搬送できる。幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションエネルギを電気的に搬送するためにヒドロゲルを使用する。ある場合には、ヒドロゲルは、エレクトロポレーションエネルギと、十二指腸粘膜１２２の陰窩内を含む十二指腸粘膜１２２とのより持続的な作用を実現する。
電極５３０は、上述したエレクトロポレーションデバイス２００の電極２４４と同様のものであってもよい。
【００５０】
図６は、別の例示的なエレクトロポレーションデバイス６００の実施形態を示している。エレクトロポレーションデバイス６００は、ウィーピングバルーン設計の一例である。すなわち、エレクトロポレーションデバイス６００は、部分的又は完全に多孔質又は微多孔質材料から形成されたバルーン６１０を含み、導電性液体又はゲルは、溶出、浸出、又は他の方式で、バルーン６１０を透過して、液滴６４０を形成する。エレクトロポレーションデバイス６００は、バルーン６１０によって画定される内部空間内を可視化するため、バルーン６１０の長手方向断面と共に図示している。
【００５１】
エレクトロポレーションデバイス６００は、バルーン６１０と、シャフト６２０と、１つ以上の電極６３０とを含む。バルーン６１０は、シャフト６２０の円周に取り付けられている。電極６３０は、シャフト６２０の外面上に配置されている。電極６３０は、上述したエレクトロポレーションデバイス２００の電極２４４と同様のものであってもよい。
バルーン６１０の構造のサイズ及び材料は、上述したバルーン５１０と同様のものであってもよい。
【００５２】
シャフト６２０は、エレクトロポレーションデバイス２００のルーメン２１２と同様のルーメン６２２を画定する。シャフト６２０は、また、１つ以上のアパーチャ６２６を画定する。このアパーチャ６２６により、導電性液体がルーメン６２２からバルーン６１０の内部空間に流れることができ、導電性液体は、電極６３０からのエレクトロポレーションエネルギによって通電できる。この後、通電された導電性液体は、溶出、浸出、又は他の方式でバルーン６１０を透過して、十二指腸粘膜１２２の陰窩内を含む十二指腸粘膜１２２にエレクトロポレーションエネルギを搬送する液滴６４０を形成することができる。
【００５３】
図７に示すように、エレクトロポレーションデバイス６００は、十二指腸１２０内又は小腸の遠位側、例えば、空腸に展開でき、これにより、患者にエレクトロポレーション処置を施すことができる。エレクトロポレーションデバイス６００は、エレクトロポレーションを用いて十二指腸又は遠位小腸粘膜１２２を調節して、肥満及び糖尿病を治療できる。エレクトロポレーションデバイス５００（図５）にも類似の手法を適用できる。
【００５４】
ここでは、内視鏡３００（図３）又はガイドワイヤ等の送達デバイスの除去後のエレクトロポレーションデバイス６００を示している。幾つかの展開技術では、バルーン６２０を十二指腸１２０内の所望の位置に位置決めするために、内視鏡３００を使用する。次に、バルーン６２０を膨張させてバルーン６２０を所望の位置に一時的に固定する。次に、内視鏡３００を更に近位に引き戻すことができる（エレクトロポレーションデバイス６００から完全に外してもよい）。
【００５５】
バルーン６２０を膨張させた状態では、ルーメン６２２及びアパーチャ６２６（図６参照）を介する注入によって、導電性液体をバルーン６２０の内部空間に注入できる。幾つかの具体例では、導電性液体として生理食塩水を使用する。幾つかの具体例では、導電性液体として高張食塩水を使用する。幾つかの具体例では、導電性液体としてデキストロースを使用する。他のタイプの導電性液体も使用できる。幾つかの具体例では、異なる種類の導電性液体の組み合わせを使用する。
【００５６】
電極６３０は、エレクトロポレーションエネルギの供給源を提供するために通電することができる。バルーン６１０の内部空間内の導電性液体は、電極６３０から、バルーン６１０の壁を通過して、十二指腸粘膜１２２の陰窩を含む十二指腸粘膜１２２に電気エネルギを搬送する。
【００５７】
幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションエネルギを電気的に搬送するためにヒドロゲルを使用する。幾つかの場合において、ヒドロゲルは、エレクトロポレーションエネルギと、十二指腸粘膜１２２の陰窩内を含む十二指腸粘膜１２２とのより持続的な作用を実現する。
【００５８】
エレクトロポレーションデバイス６００及び導電性液体を用いたエレクトロポレーションを行った後、エレクトロポレーションエネルギの送達を停止できる。次に、バルーン６２０を収縮させ、エレクトロポレーションデバイス６００を患者の消化管１００から取り外すことができる。
【００５９】
図８及び図９は、エレクトロポレーションデバイス７００の別の実施形態を示している。エレクトロポレーションデバイス７００を使用して、エレクトロポレーションによって、例えば、十二指腸粘膜１２２を調節することにより、肥満及び／又は糖尿病等の症状を治療できる。
【００６０】
図に示す実施形態では、エレクトロポレーションデバイス７００は、内視鏡７１０と、近位バルーン７２０と、遠位バルーン７３０と、１つ以上の電極７４２を含むカテーテル７４０とを含む。近位バルーン７２０は、内視鏡７１０の遠位端領域に配置されている。カテーテル７４０は、内視鏡７１０の作業チャネル内に摺動可能に配置されるように構成されている。遠位バルーン７３０は、カテーテル７４０の遠位端領域に取り付けられている。電極７４２は、カテーテル７４０の長さに沿って離間した複数の位置に取り付けられている。
【００６１】
幾つかの実施形態では、近位バルーン７２０は、内視鏡７１０の遠位端領域に取り付けられる（及び内視鏡７１０は、インフレーションルーメンを含む）。幾つかの実施形態では、近位バルーン７２０は、シース（図示せず）の遠位部分に取り付けられ、このシースは、インフレーションルーメンを含み、内視鏡７１０を摺動可能に受け入れることができるより大きなルーメンを画定する。
【００６２】
バルーン７２０及びバルーン７３０は、例えば、エレクトロポレーションデバイス２００のバルーン２２０、２３０と同様に寸法決め及び構成された適合性を有するバルーンであってもよい。電極７４２は、上述のエレクトロポレーションデバイス２００の電極２４４と同様のものであってもよい。
【００６３】
内視鏡７１０は、導電性液体４００が流れることができるルーメン（例えば、灌注ルーメン（ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ  ｌｕｍｅｎ））を含む。エレクトロポレーションデバイス７００の使用時（図９）、導電性液体４００は、内視鏡７１０のルーメンを通って流れることができ、これにより、十二指腸１２０内で近位バルーン７２０と遠位バルーン７３０との間に存在することができる。この構成では、通電された電極７４２からのエネルギは、導電性液体４００によって、十二指腸粘膜１２２の陰窩内を含む十二指腸粘膜１２２に伝達される。
【００６４】
図１０及び図１１は、エレクトロポレーションデバイス８００の別の実施形態を示している。エレクトロポレーションデバイス８００は、エレクトロポレーションを用いて、例えば、十二指腸粘膜１２２を調節し、肥満及び糖尿病等の状態を治療するために使用できる。幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションデバイス８００は、内視鏡の作業チャネル内に摺動可能に配置されるように構成され、これにより、内視鏡を介して、エレクトロポレーションデバイス８００を送達できる。幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションデバイス８００は、ガイドワイヤを摺動可能に受け入れることができ、これにより、エレクトロポレーションデバイス８００をワイヤ上で送達することができる。
【００６５】
図示の実施形態では、エレクトロポレーションデバイス８００は、カテーテルシャフト８１０と、近位バルーン８２０と、遠位バルーン８３０と、１つ以上の電極８１２と、１つ以上のアパーチャ８１４とを含む。近位バルーン８２０は、カテーテルシャフト８１０の遠位端から近位側に任意の適切な距離でカテーテルシャフト８１０に取り付けられる。遠位バルーン８３０は、カテーテルシャフト８１０の遠位端領域に取り付けられる。電極８１２は、カテーテルシャフト８１０の長さに沿って離間した複数の位置に取り付けられている。アパーチャ８１４は、カテーテルシャフト８１０の長さに沿って離間した複数の位置に開設されている。
【００６６】
バルーン８２０、８３０は、エレクトロポレーションデバイス２００のバルーン２２０、２３０と同様に寸法決め及び構成された適合性を有するバルーンであってもよい。電極８１２は、上述のエレクトロポレーションデバイス２００の電極２４４と同様のものであってもよい。
【００６７】
カテーテルシャフト８１０は、導電性液体４００が流れることができる１つ以上のアパーチャ８１４を画定する。エレクトロポレーションデバイス８００の使用時（図１１）、導電性液体４００は、カテーテルシャフト８１０のルーメンを通って流れることができ、アパーチャ８１４を介してカテーテルシャフト８１０を出て、これにより、十二指腸１２０内で近位バルーン８２０と遠位バルーン８３０との間に存在することができる。この構成では、通電された電極８１２からのエネルギは、導電性液体４００によって、十二指腸粘膜１２２の陰窩内を含む十二指腸粘膜１２２に伝達される。
【００６８】
図１２及び図１３は、エレクトロポレーションデバイス９００の別の実施形態を示している。エレクトロポレーションデバイス９００は、エレクトロポレーションを用いて、例えば、十二指腸粘膜１２２を調節し、肥満及び糖尿病等の状態を治療するために使用できる。
【００６９】
図示の実施形態では、エレクトロポレーションデバイス９００は、内視鏡オーバーチューブ９１０と、近位バルーン９２０と、遠位バルーン９３０と、半径方向及び／又は長手方向に拡張可能な中間部９４０と、１つ以上の電極９５２を含むエレクトロポレーションカテーテル９５０とを含む。内視鏡３００は、エレクトロポレーションデバイス９００と共に、エレクトロポレーションデバイスシステムを構成する。
【００７０】
近位バルーン９２０は、オーバーチューブ９１０の円周に取り付けられている。中間部９４０は、近位バルーン９２０と遠位バルーン９３０との間に延在する。オーバーチューブ９１０、近位バルーン９２０、遠位バルーン９３０、及び中間部９４０のそれぞれは、内視鏡３００を摺動可能に受け入れることができるルーメンを画定する。
【００７１】
遠位バルーン９３０のルーメン内には、遠位バルブ９３２が設けられている。バルブ９３２は、器具（例えば、内視鏡３００又はガイドワイヤ）の通過を可能にする。なお、このような器具がバルブ９３２と接触していないとき、バルブ９３２は、ルーメンの遠位端で流体閉鎖部として機能し、この結果、ルーメンは、遠位バルーン９３０又はその近傍で閉鎖される。
【００７２】
エレクトロポレーションカテーテル９５０は、内視鏡３００の作業チャネル内に摺動可能に配置されるように構成されている（図１３に示すように、内視鏡３００は、その遠位端が近位バルーン９２０内に位置するように引き戻されている）。電極９５２は、エレクトロポレーションカテーテル９５０の長さに沿って離間した複数の位置に取り付けられている。
【００７３】
バルーン９２０及びバルーン９３０は、エレクトロポレーションデバイス２００のバルーン２２０、２３０と同様に寸法決め及び構成された適合性を有するバルーンであってもよい。電極９５２は、上述のエレクトロポレーションデバイス２００の電極２４４と同様のものであってもよい。
【００７４】
中間部９４０は、折り畳み可能なメッシュ又は多孔質材料から形成されている。したがって、中間部９４０は、エレクトロポレーションデバイス９００を消化管に送達するために、（図１２に示すように）半径方向及び／又は長手方向に圧縮できる。更に、中間部９４０は、（図１３に示すように）半径方向及び／又は長手方向に拡張でき、この間、エレクトロポレーションデバイス９００は、エレクトロポレーションを行って、十二指腸粘膜１２２を調節することができる。
図１３に示すように、内視鏡３００は、導電性液体４００を送達するためのルーメン（例えば、灌注ルーメン）を含む。
【００７５】
図１３に示すようにエレクトロポレーションデバイス９００及び内視鏡３００を使用して、エレクトロポレーションを送達することによって、十二指腸粘膜１２２の陰窩及び絨毛の深さ及び細胞組成を調節できる。このようなデバイス及び技術を使用して、カロリ吸収を減少させ、消化管ホルモンを増加させ、及び／又は個人の罹患した腸粘膜を再構成することによって、体重を減少させ及び／又は糖尿病を制御できる。
【００７６】
エレクトロポレーションデバイス９００の使用時には、導電性液体４００は、内視鏡３００のルーメンを流れ、中間部９４０の多孔質材料を通過し、その後、十二指腸１２０内で近位バルーン９２０と遠位バルーン９３０との間に存在することができる。この構成では、通電された電極９５２からのエネルギは、導電性液体４００によって、十二指腸粘膜１２２の陰窩内を含む十二指腸粘膜１２２に伝達される。幾つかの場合、エレクトロポレーションデバイス９００によって十二指腸粘膜１２２に加えられる機械的力によって、十二指腸粘膜１２２の不規則な壁形状及び／又は陰窩がより平坦になる。
更なる実施形態及び／又は更なる特徴
【００７７】
幾つかの実施形態では、ここに開示するエレクトロポレーションデバイス及びシステムは、以下に限定されるわけではないが、患者の心臓及び／又は神経系等、標的化されていない身体構造に対する望ましくない電気刺激を防止又は抑制するための設計上の特徴を含むことができる。例えば、幾つかの実施形態は、ここに開示するエレクトロポレーションデバイスの１つ以上の部分上に又はこれに隣接して、絶縁要素を含むことができる。このような絶縁要素は、後続する特定の経路から放出されるエネルギを遮蔽し、標的外の身体構造を保護する。幾つかの実施形態では、（例えば、電極がバルーン内又はバルーン上に取り付けられる場合、及び／又は別個の電極が近位十二指腸内に配置される場合）絶縁バイポーラエレクトロポレーションが組み込まれる。このような電極は、反対極であるカソード又はアノードが遠位十二指腸内に配置されたバルーン内、バルーン上又は別個の電極として配置されている場合、アノード又はカソードとして使用できる。例えば、絶縁要素は、バルーンの特定の側の絶縁コーティングであってもよく、絶縁された第２のバルーンであってもよく、バルーンの外面の一方の側を覆い、絶縁要素として作用する気嚢であってもよい。幾つかの実施形態では、このような絶縁技術を使用して、ウィーピングバルーンの外面の片側を覆うことができる。幾つかの実施形態では、エネルギ送達デバイスは、十二指腸の湾曲を利用して、十二指腸を過剰に刺激することなく、所望のエレクトロポレーションを提供する。幾つかの実施形態は、双極電極（例えば、エレクトロポレーションデバイス上の遠位電極及び近位電極）を含む。
【００７８】
上述した絶縁要素を含む場合、外面の絶縁のために、絶縁された表面に隣接する十二指腸組織には、更なる処置が必要となることがある。このため、幾つかの実施形態では、近位十二指腸については、胃のより大きな湾曲内の戻り電極を使用し、遠位及び中間の十二指腸用の電極は、消化管の近位空腸又は他の部分に配置する。これらの実施形態は、既に説明した構成の代替形態又は追加形態として、戻り電極を腹部、背部、又は他の外部に配置してもよい。
【００７９】
幾つかの実施形態では、心周期全体に亘る様々なタイミングでパルスＤＣ電流を精密に制御して供給する独自のエレクトロポレーション法を使用して、標的化されていない身体構造に対する望ましくない電気刺激を回避又は抑制することができる。幾つかの実施形態では、心周期全体に亘って連続的なエレクトロポレーションを施すが、心臓リズムの偏移又は何らかの変化が認められた場合、そのトリガ（例えば、遠隔心電図（ｆａｒ−ｆｉｅｌｄ  ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｇｒａｍ））をセンサとして使用することができ、ここで、エネルギ送達は、例えば、検出された遠隔ＱＲＳに続く最初の２００ｍ秒に限定してもよい。幾つかの実施形態では、エレクトロポレーションデバイスの絶縁表面上に内部ＥＣＧセンサ及び電界センサを設けてもよい。心臓の方向を向く電界がない場合、エレクトロポレーションが正常な心臓リズムを妨害する危険性は、実質的になく、継続的エレクトロポレーションを行うことができる。心臓の方向を向く電界がある場合、内部ＥＣＧセンサからの信号を、エレクトロポレーションパルス供給のタイミングに使用して、心臓の律動の最も脆弱な段階では、パルスが供給されないようにすることができる。
【００８０】
上述の実施形態は、糖尿病及び肥満の管理に関連する十二指腸細胞へのエレクトロポレーションの送達に関連するが、十二指腸及び消化管の隣接する部分は、隣接する構造にエレクトロポレーション及び他のエネルギを送達するために有益な固有の拠点としても機能する。このような隣接する構造は、以下に限定されるものではないが、腹腔神経節及び叢、リンパ節及び叢、並びに腎臓神経及び関連する叢を含む。消化管は、入り組んで湾曲しているので、２点間に形成される電界が消化管の外側の経路上の内臓組織及び器官を覆うように遠位電極及び近位電極を消化管に沿って展開することによって、バイポーラエレクトロポレーションを行うことができる。したがって、ここに開示する幾つかの実施形態を用いて、神経節の可逆的及び不可逆的なエレクトロポレーションにより、以下に限定するものではないが、膵臓悪性腫瘍、膵臓及び深部内臓痛、並びに高血圧等の症状の治療のための治療を送達できる。また、このような高血圧管理は、肥満、糖尿病、及び高血圧の組み合わせから生じるメタボリックシンドロームの管理にも役立つ。
【００８１】
幾つかの追加の実施形態では、肥満及び糖尿病を含む健康状態を治療するためのステントデバイスを、十二指腸粘膜の表面を覆う内部導管を配置する利点に、より永続的なエレクトロポレーションに基づく調節の利点を組み合わせた複合型デバイスとして実現できる。この２つ（ステント及びエレクトロポレーション電極）を組み合わせることにより、ステントを固定するシステムが実現する。導管は、実質的には、被覆されたステント（ｃｏｖｅｒｅｄ  ｓｔｅｎｔ）であるが、交差するダイヤモンド状の骨組みの代わりに、線状ストラット（ｌｉｎｅａｒ  ｓｔｒｕｔｓ）を含む。線状ストラットの目的は、エレクトロポレーションによってゲルを溶出し、粘膜に付着させ、固定を提供することである。線状ストラット間では、被覆されたステントが十二指腸粘膜に隣接しておらず、したがって、分泌物が出て十二指腸ルーメンに入ることができる。食物はステントを通過し、したがって、この領域を治療するための二面的な手法が実現される。更なる変形例として、線状ストラットの間に配置された一方向バルブ、又は血糖を維持するために理想的な総エネルギ負荷を個体に滴定するエレクトロポレーション放出用の血糖センサ／ＲＦフィードバックを含ませてもよい。
【００８２】
ステント導管を使用する別の実施形態では、エレクトロポレーションの利点と、ルーワイ（Ｒｏｕｘ−ｅｎ−Ｙ）法の既知の利点とを組み合わせる。ここでは、ワイヤのための内部ルーメンと、中央ワイヤ上でエネルギを提供できるＲＦ電極と、第２のモノレールワイヤとを含む可撓性を有するカテーテルを、近位十二指腸のルーメンの外側に誘導する。次に、カテーテルを、近位空腸に入るように移動させ、初期の侵入部位の方に戻るように曲げ、モノレールルーメンを通して、スネアを用いて、中央ルーメンワイヤを掴む。これにより、実質的にルーメンを出て、再び入り、自らにフィードバックするレールが形成される。このワイヤ上で、以下の少なくとも３つの変形例が可能である。ａ）遠位ワイヤ上で被覆されたステント／導管を進め、これを固定するために、近位ワイヤ及び遠位ワイヤ上で縫合糸を進め、十二指腸上で引き締める。ｂ）導管を、その経路に沿って近位ワイヤ上に配置し、実質的に外部的に吻合を形成し、同様のロック機構によって、これを適所に維持する。ｃ）上述の２つの組み合わせによって、所与の患者において、導管、被覆されたステント、及びロック機構の全てを使用する。
【００８３】
幾つかの実施形態では、ステントは、磁石又は内視鏡的に配置されたステントを含む非侵襲的方法で調整でき、ステント自体は、腹腔鏡的手法によって送達してもよい。
【００８４】
更に、ここに開示するデバイス及び技術は、十二指腸のコンテキスト以外の状況にも適用できる。例えば、ここに開示するデバイス及び技術は、遠位の小腸及び大腸、並びに他の管腔組織、例えば、胆嚢、膵臓、及び動静脈系の粘膜のコンテキストに適用できる。
【００８５】
更に、ここに開示するデバイス及び技術は、薬剤を十二指腸１２２の粘膜内の細胞に泳動させて、その機能を変更するために適用できる。例えば、小腸の陰窩内のパネート細胞及び幹細胞の影響を調節することが知られているラパマイシンのような薬剤を、エレクトロポレーションを用いてイオン化し、これらの細胞に泳動させることができる。更に、十二指腸の絨毛内の腸内分泌細胞を刺激することが知られている甘味物質を適用してもよい。同様に、幾つかのケースでは、タクロリムスを使用して、幹細胞を刺激することができる。このように、これらのデバイス及び技術は、肥満及び糖尿病を治療するために、エネルギのみ、薬剤又は物質のみ、又はこれらの組み合わせを循環させてもよい。
【００８６】
ここに開示するデバイス及び方法の幾つかには、細胞死又は細胞活性を確認し、又は送達されたエレクトロポレーション療法の温度、電界強度、及び／又は電荷密度を測定するために使用できる刺激電極又は他のデバイスを組み込むことができる。
【００８７】
バルーン又はバルーン状の要素を組み込んだここに開示する幾つかのデバイスは、腸を伸展させるために使用してもよく、これにより、陰窩細胞への接触の表面積を増加させるのみでなく、伸展自体の作用によって膜に孔を形成し、アポトーシスを誘発することができる。
【００８８】
バルーン又はメッシュ組み込みデバイスの幾つかの実施形態は、注射ポートのような構造を介して送達の電荷密度を増加させるように設計され、これは、鋸歯状の表面又は実際の拡張可能な、表面積が小さい、尖った要素によって達成できる。これらは、エレクトロポレーションレンダリングエネルギを伝達するための電荷又は電解質を多く含む溶液の実際の注射ポートとして機能し、又は電荷密度を高める必要がある領域に対応する形状のために、高電子密度又は他の電気力密度が高い領域として機能し、これにより、非標的部位への電気的又は熱的損傷のリスクを最小限に抑えることができる。
【００８９】
本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書のいずれかに記載された１つ以上の特徴を、本明細書のいずれかに記載された１つ以上の他の特徴と組み合わせて、ハイブリッドデバイス及び／又は方法を実現できる。
【００９０】
本明細書は、多くの詳細事項を含んでいるが、これらの詳細事項は、特許請求している又は特許請求することができる本発明の範囲を限定するものとは解釈されず、本発明の特定の実施形態の特定の特徴の記述として解釈される。本明細書において、別個の実施形態の文脈で開示した幾つかの特徴を組み合わせて、単一の実施形態として実現してもよい。逆に、単一の実施形態の文脈で開示した様々な特徴は、複数の実施形態に別個に具現化してもよく、適切な如何なる部分的組合せとして具現化してもよい。更に、以上では、幾つかの特徴を、ある組合せで機能するものと説明しているが、初期的には、そのように特許請求している場合であっても、特許請求された組合せからの１つ以上の特徴は、幾つかの場合、組合せから除外でき、特許請求された組合せは、部分的組合せ又は部分的な組合せの変形に変更してもよい。
【００９１】
同様に、図面では、動作を特定の順序で示しているが、このような動作は、所望の結果を達成するために、図示した特定の順序又は順次的な順序で行う必要はなく、また、図示した全ての動作を行う必要もない。特定の状況では、マルチタスク処理と並列処理が有利な場合もある。更に、上述した実施形態における様々なシステムのコンポーネントの分離は、全ての実施形態においてこのような分離が必要であることを意図してはおらず、また、ここに説明したプログラム構成要素及びシステムは、包括的に、単一の製品として統合してもよく、複数の製品にパッケージ化してもよい。
【００９２】
発明の主題の特定の実施形態を説明した。他の実施形態も添付の特許請求の範囲内にある。例えば、請求の範囲に示す処理は、望ましい結果を達成する異なる順序で実行してもよい。一例として、添付の図に示す処理は、所望の結果を達成するために、必ずしも、ここに示された特定の順序又は連続的な処理を要求するわけではない。幾つかの具体例では、マルチタスキング及び並列処理が有利である場合もある。
【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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【国際調査報告】
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