(57)【要約】  カテーテル2と、カテーテルに固定的に取り付けられた1つ以上の膨張可能なバルーン1とを備える、経鼻での適用によって胃にバルーンを送達するのに好適なバルーンカテーテル100。バルーンは、4 cm〜7 cmの外径を有し、比較的硬質の材料（例えば、ショアA70〜100のデュロメータ硬さ）から作製され、0.2 psiで膨張させた場合、7 cm〜18 cmの有効長、又は90 ml〜330mlの総内部体積を有する。システムは、バルーンカテーテルと、バルーン内の流体の圧力を測定する圧力センサーと、任意で、バルーンを膨張及び／又は収縮させる流体ポンプと、圧力センサーを読み取り、必要に応じて流体ポンプを制御する制御ユニットとを備える。【選択図】図A
2020530343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胃運動に関連する圧力値を取得するバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）であって、
該バルーンカテーテルは、人間の鼻を介して前記人間の胃に1つ以上の膨張可能なバルーンを送達するのに好適であり、
該バルーンカテーテルは、カテーテル（2）と、第1の膨張可能なバルーン（1；B1）と、任意で、前記カテーテル（2）に固定的に取り付けられる第2の膨張可能なバルーン（B2）とを備え、
該バルーンカテーテルの外径（10）は、前記バルーンのそれぞれが収縮しているとき、該バルーンカテーテルが約7.7 mm（23フレンチ）の直径を有する穴を通過することができるようになっており、
前記カテーテル（2）は、前記カテーテルの表面の少なくとも1つの第1の開口（4；3231；3331；3431；3531）を介して前記第1のバルーン（1；B1）の内部に流体連結される少なくとも第1の内腔（3）を有し、
前記1つ以上のバルーン（1；B1、B2）は、該バルーンのそれぞれを、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、全体として非球形状を有し、4.0 cm〜7.0 cmの範囲の外径（11）を有し、7.0 cm〜18.0 cmの有効長（12）を有するか、又は90 ml〜330 mlの範囲の総内部体積を有するように適合され、
前記バルーン（1；B1、B2）のそれぞれは、ショアA70〜100の範囲のデュロメータ硬さを有するポリウレタン材料、又はショアD25〜100の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料、又はロックウェルR50〜120の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料から作製されることを特徴とする、バルーンカテーテル。
【請求項２】
請求項1に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）であって、前記バルーンのそれぞれは、ショアA70〜100、又はショアA70〜90、又はショアA80〜100、又はショアA80〜90の範囲のデュロメータ硬さを有するポリウレタン材料から作製される、バルーンカテーテル。
【請求項３】
請求項1に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）であって、前記バルーンのそれぞれは、ショアD25〜100、又はショアD35〜90の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料から作製される、バルーンカテーテル。
【請求項４】
請求項1に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）であって、前記バルーンのそれぞれは、ロックウェルR50〜120、又はロックウェルR50〜115、又はロックウェルR80〜115の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料から作製される、バルーンカテーテル。
【請求項５】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）であって、前記1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、110 ml〜330 ml、又は135ml〜330 mlの範囲の総内部体積を有するように適合される、バルーンカテーテル。
【請求項６】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のバルーンカテーテルであって、前記1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、160 ml〜290 mlの総内部体積を有するように適合される、バルーンカテーテル。
【請求項７】
請求項1〜6のいずれか1項に記載のバルーンカテーテルであって、前記1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、160 ml〜235 ml、又は160 ml〜210ml、又は170 ml〜190 mlの範囲の総内部体積を有するように適合される、バルーンカテーテル。
【請求項８】
請求項1〜7のいずれか1項に記載のバルーンカテーテルであって、前記1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、4.3 cm〜5.5 cmの外径（11）を有するように適合される、バルーンカテーテル。
【請求項９】
請求項1〜8のいずれか1項に記載のバルーンカテーテルであって、前記1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、7.0 cm〜16.0 cm、又は9.0 cm〜16.0cm、又は11.0 cm〜14.0 cm、又は7.0 cm〜12.0 cm、又は9.0cm〜12.0 cm、又は7.0 cm〜14.0 cm、又は9.0 cm〜14.0cm、又は10.0 cm〜13.0 cmの有効長（12）を有する全体形状を有するように適合される、バルーンカテーテル。
【請求項１０】
請求項1〜9のいずれか1項に記載のバルーンカテーテルであって、前記カテーテル（2）及び該カテーテル（2）に取り付けられた前記1つ以上のバルーンは、前記バルーンのそれぞれが収縮しているとき、約6.3 mm（19フレンチ）の直径を有する穴又は約5.3 mm（16フレンチ）の直径を有する穴を通過することができるような外径（10）を有する、バルーンカテーテル。
【請求項１１】
請求項1〜10のいずれか1項に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）であって、
前記カテーテル（2）は、前記1つ以上のバルーン（1；B1、B2）のそれぞれの遠位端を貫通し、
前記カテーテル（2）は、物質の送達又は物質の回収を行う、前記バルーンの外部の前記カテーテル（2）の表面に設けられた少なくとも1つの第2の開口（8；3232；3332；3432；3532）に流体連結された第2の内腔（7）を更に有する、バルーンカテーテル。
【請求項１２】
請求項11に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）であって、前記少なくとも1つの第2の開口（8；3232；3332；3432；3532）は、前記人間の胃に前記物質を送達するか、又は前記人間の胃から物質を回収するために、前記1つ以上のバルーン（1；B1、B2）の遠位端から10 cm未満の距離に位置する、バルーンカテーテル。
【請求項１３】
請求項11に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）であって、前記少なくとも1つの第2の開口（8；3232；3332；3432；3532）は、前記人間の十二指腸若しくは小腸に前記物質を送達するか、又は前記人間の十二指腸若しくは小腸から物質を回収するために、前記1つ以上のバルーンの遠位端から10 cmよりも遠い距離に位置する、バルーンカテーテル。
【請求項１４】
請求項1〜13のいずれか1項に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3230；3530）であって、前記第1の内腔（3）に流体接続された1つのみのバルーン（1；B1）を備える、バルーンカテーテル。
【請求項１５】
請求項1〜13のいずれか1項に記載のバルーンカテーテル（3330；3430）であって、
該バルーンカテーテルは、第1のバルーン（B1）と、別個の第2のバルーン（B2）とを備え、
前記第1のバルーン（B1）は、前記第1の内腔（3）に流体接続され、
該バルーンカテーテルは、前記第2のバルーン（B2）と流体接続された少なくとも1つの第3の開口（3333；3433）を有する第3の内腔（3'）を更に有し、
前記第1のバルーン（B1）及び前記第2のバルーン（B2）は、実質的に流体隔離される、バルーンカテーテル。
【請求項１６】
部品キットであって、
請求項1〜15のいずれか1項に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）と、
前記カテーテル（2）の前記第1の内腔（3）の近位端に取り付けられる第1の圧力センサー（3214；3314；3414；3514）と、
任意に、もしあれば第3の内腔の近位端に取り付けられる第2の圧力センサー（3316；3416）と、
を含む、部品キット。
【請求項１７】
請求項16に記載の部品キットであって、前記第1の圧力センサー及び任意の前記第2の圧力センサーに動作接続可能であり、前記第1の圧力センサー及び任意の前記第2の圧力センサーから圧力情報を取得するように適合された制御ユニットを更に含む、部品キット。
【請求項１８】
胃運動に関連する圧力値を取得するシステム（3200；3300；3400；3500）であって、
請求項1〜15のいずれか1項に記載のバルーンカテーテル（100；3000；3100；3230；3330；3430；3530）と、
前記第1のバルーン（B1）内の流体の圧力を測定する前記第1の内腔（3）に流体接続された第1の圧力センサー（3214；3314；3414；3514）と、
任意に、もしあれば第3の内腔（3'）に流体接続された第2の圧力センサー（3316；3416）と、
胃運動を示す圧力情報を取得する前記第1の圧力センサー及び任意の前記第2の圧力センサーに動作接続された制御ユニットと、
を備える、システム。
【請求項１９】
請求項18に記載のシステムであって、
前記第1の内腔（3）に流体接続された第1の流体ポンプ（3213；3313；3413；3513）を更に備え、
任意に、もしあれば前記第3の内腔（3'）に流体接続された第2の流体ポンプ（3317；3417）を更に備え、
前記制御ユニットは、前記第1のバルーン（1；B1）を膨張及び／又は収縮させる前記第1の流体ポンプに動作接続され、
任意に、前記制御ユニットは、もしあれば前記第2のバルーン（1'；B2）を膨張及び／又は収縮させる、前記第2の流体ポンプに動作接続される、システム。
【請求項２０】
胃運動情報を記録するシステムであって、
請求項18又は19に記載のシステムと、
前記制御ユニットに動作接続されたメモリ及び／又は記憶デバイスと、
を備え、
前記制御ユニットは、前記メモリ及び／又は前記記憶デバイスに、前記取得した圧力値及び／又は該圧力値から導出された1つ以上の値を記録するように更に適合される、システム。
【請求項２１】
胃運動情報を視覚化するシステムであって、
前記圧力情報を分析し、胃運動情報を抽出するアルゴリズムを更に備える、請求項18〜20のいずれか1項に記載のシステムと、
前記制御ユニットに動作接続された表示デバイス（3242；3342；3442；3542）であって、前記制御ユニットは、該表示デバイス上に、前記取得した圧力値及び／又は該圧力値から導出された胃運動情報を視覚化するように更に適合される、表示デバイスと、
を備える、システム。
【請求項２２】
請求項18〜21のいずれか1項に記載のシステムであって、
該システムは、第2の内腔（2）に流体接続され、任意に、もしあれば第4の内腔（3'）に接続された、少なくとも1つの食物ポンプ（3212；3312、3318；3412；3512）を更に備え、
前記制御ユニットは、前記第2の内腔及び少なくとも1つの第2の開口を介して前記人間の胃に物質を提供するとともに、任意に、前記第4の内腔及び少なくとも1つの第4の開口を介して、前記人間の十二指腸若しくは小腸に物質を提供するために、前記少なくとも1つの食物ポンプに動作接続される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、胃運動を測定するデバイスに関し、より詳細には、カテーテルと、胃内に挿入される少なくとも1つの膨張可能なバルーンとを備えるバルーンカテーテルに関し、また、そのようなバルーンカテーテルを含む部品キット、並びに胃運動情報を取得、記録、及び／又は視覚化するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
胃は、消化器系における中心的器官であり、一連の食物処理の主要な担い手である。運動及び排出の不全は、重症患者の経腸栄養不耐性だけでなく、胃不全麻痺、機能性ディスペプシア（FD）等の種々の胃腸疾患及び胃腸障害にも関与する重大な病態生理学的要因である。
【０００３】
胃運動の測定に用いることができるいくつかの方法が、従来技術において記載されている。こうした方法は、例えば、Szarka & Camilleri Am. J. Physiol - Gastrointestinal & LiverPhysiol 2009;296(3): G461-G475（1）に見ることができる。
【０００４】
近位胃は、比較的低い胃内圧を維持しながら、大きな体積変化に適応することが可能である。緊張性収縮又は弛緩は、バルーンを用いて最良に測定される。中空性器官における筋緊張の測定のゴールドスタンダードは、一定の圧力を維持しながら、通常、体積が1リットルよりも大きい（ダブルルーメンカテーテルに接続された）大サイズのバルーンにおける空気の体積の変化によって緊張状態の変化を推定するバロスタットである。一変種として、ラプラスの法則に基づいて腔壁の緊張を推定するために、バルーンの体積又は直径の変化をリアルタイムで補正するテンソスタット（tensostat）がある。双方のバルーン技法は、口を介した導入が必要となる大きな非弾性の胃内バルーンを必要とする。これらの侵襲的検査は、日々の臨床診療で使用することができず、これらの検査中にストレス及び不快感を覚える患者には不適正である場合が多いため、これらの技法は研究環境に限定される。
【０００５】
文献において、胃運動を誘因とする一過性の圧力変化は、シングルルーメンを介して外部の圧力トランスデューサーに接続された膨張した胃バルーンを用いて測定されるものとして記載されている（2〜4）。上記技法では、カテーテルに接続されたバルーンは、口（又は鼻）を通して胃内に通される。目下、利用可能な標準的方法、カテーテル、又はバルーンは存在せず、多くのバルーン形状、体積、及び材料が用いられており、これらは常にカスタムメイドされる。知る限りでは、これらの研究に使用されるバルーンは、常に高い弾性を有し（例えば、ゴム又はラテックス）、シングルルーメンカテーテル上に位置決めされ、さらに、多くの場合、寸法が大きい。従来技術では、鼻孔を通して位置決めされたシングルルーメンビニルチューブ上にカスタムメイドの弾性バルーン（ゴム）を用いる2つの研究が見つかった（5、6）。これらの技法は、咽喉／鼻孔を快適に通過するのに最適化されていないため、日々の日常的な診療には適用されることがなかった。
【０００６】
遠位胃、幽門、及び十二指腸は、比較的小径であり、高振幅の圧力アクティビティを発生させる能力があるため、バルーンを備えない細い（例えば、18フレンチ）チューブを用いた圧力測定の記録に好適である。この「通常」の圧力測定は、被験者の胃に挿入され、外部の圧力トランスデューサーに接続された単一の水灌流（water-perfused）内腔を用いて胃の圧力を測定する（水灌流圧力測定）ことによって、胃運動を監視するのに使用することができる。代替的には、またより最近では、チューブ自体に（例えば、1センチメートルおきに）位置決めされた圧力トランスデューサーとともに、被験者の鼻を通過し、食道を下り、胃内に通すことができる比較的細い（最大18フレンチ）感圧チューブが使用される（ソリッドステート圧力測定）。筋肉の収縮が検出されると、それをコンピュータースクリーン上に視覚化することができる。水圧力測定及びソリッドステート圧力測定の双方は、利点及び不利点を有する。十二指腸洞（Antroduodenal）圧力測定は、主に三次医療機関で利用可能である。ただし、この検査は、侵襲的であるとともに時間がかかり、熟練した技術的サポートが必要である。この技法は、複数の感圧チャネルを有するソリッドステートプローブを用いる。通常の圧力測定チューブは、経鼻で位置決めされ、経時的な胃内圧の変化を詳細に評価することを可能にする。ただし、この技法は、内腔を閉塞させる収縮を測定するように設計されており、費用が高く、広範に利用可能でないため、研究環境において胃内に用いられるのみである（1）。
【０００７】
目下、日々の臨床診療に容易に適用することができる、胃運動の複数の態様を包括的に測定することが可能な標準化された技法は存在しない。鼻を容易に通過することを可能にしながら胃運動の全ての態様の最適な測定のために最適化されたバルーン寸法を有する標準的なバルーンカテーテルであれば、比較的（relatively）快適で容易に適用可能な胃運動の読み取りを提供するものとなる。
【０００８】
患者の胃における圧力測定を可能にすることができる特徴（圧力測定システム）を有する多様なバルーンカテーテルが記載されている。以下に例を挙げる。
【０００９】
国際公開第2012/006625号は、体腔内の腹圧測定のためのコンプライアントカテーテルを開示している。この特許文献における詳細から、バルーンは、最大8 cmの長さ及び3 cmの直径を有することがわかる。
【００１０】
国際公開第2008/066943号は、複数の発光性光ファイバーによって光線治療を行う装置を記載している。この装置は、加圧可能なバルーンを備えるカテーテルを備える。胃の状態を治療することが想定される。胃内のサイズ（直径2 cm〜5 cm及び長さ10 cm〜30 cm）によって胃内で膨張させることができるバルーンが記載されている。
【００１１】
米国特許出願公開第2008/167607号は、カテーテルの遠位先端部が、患者の鼻又は口を通して患者の食道及び胃内に向かって進むことができる、患者の胃に栄養を送達する経腸栄養カテーテルを開示している。このカテーテルは、カテーテルに取り付けられたいくつかのバルーンを膨張させるのにも用いることができるいくつかの内腔を有する。
【００１２】
国際公開第2008/154450号は、体の内腔に治療又は診断デバイスを取り付ける又はその位置を維持するデバイスを記載している。デバイスは、胃内の要素を動かすための遠位支持要素を備える。このデバイスは、圧力センサーを備えることができる。
【００１３】
国際公開第1994/28792号は、腹腔内圧測定装置を記載している。この文献は、胃運動の測定とは異なり、二酸化炭素分圧pCO2を測定することによって間接的にpHを測定することに関する。
【００１４】
米国特許出願公開第2013/184612号は、運動測定バルーンを用いた運動圧力計システムを記載している。
【００１５】
米国特許出願公開第2017/172778号は、拡張可能な部分を有する胃内デバイスを記載している。
【００１６】
上記の文献のいずれも、鼻を通した挿入を意図したデバイス、又は更には鼻を通した挿入に好適なデバイスを提供するものではない。この要件は、特に正確な運動情報を取得するのに、特定の難題を課す。
【００１７】
いわゆるブレークモア／ゼングスターケンチューブは、食道に適用される第1のバルーンと、胃に適用される第2のバルーンとを備える。ブレークモア／ゼングスターケンチューブは、食道静脈瘤の出血の緊急制御のために設計され、胃への大量出血の発生源及び／又は程度を確定する際の診断的補助として記載されている。ブレークモア／ゼングスターケンチューブは、経口で又は鼻腔を通して導入することができる。
【００１８】
Goremedical社のQ50ステントグラフトバルーンカテーテルは、大脈管の一時的な閉塞に用いられる。
【００１９】
フォーリー（Rusch）カテーテルは、尿道を通して膀胱内に配置される。球状バルーンは、膀胱内に入ると、カテーテルを適所に固定するように膨張させることができる。利用可能な最大のバルーンは、50 mlの体積を有する。これらのバルーンは、球状であり、ラテックス又はシリコーン等の弾性又はコンプライアントな材料から作製される。
【００２０】
Mcompassバルーンカテーテルは、肛門直腸内圧測定に用いられる。この5チャネル使い捨てカテーテルは、比較的短く、50 ml又は最大250 mlまで膨張させることができる球状のバルーンを備える。バルーンを100 mlよりも大きく膨張させるのに必要な圧力は、1 psi（6.9 kPa）を超える。
【００２１】
Bakriバルーンタンポナーデカテーテルは、分娩後の子宮出血を抑制及び軽減するのに用いられる。
【００２２】
従来技術のデバイスは、鼻を通すこと及び胃運動を正確に評価することにあまり適していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の一目的は、人間の鼻を介して導入することができ、胃運動に関連する圧力変化の測定を可能にするバルーンカテーテルを提供することである。
【００２４】
「胃運動」とは、近位胃及び／又は遠位胃における緊張性収縮及び一過性収縮の双方、又は緊張性収縮若しくは一過性収縮の一方のみを意味する。
【００２５】
本発明の一目的は、そのようなバルーンカテーテルを含む部品キットを提供することでもある。
【００２６】
本発明の一目的は、圧力変化及び／又は胃運動情報を取得及び／又は記録及び／又は視覚化するシステムを提供することでもある。
【００２７】
本発明の実施形態の特定の一目的は、大きな不快感又は膨満感又は吐き気又は疼痛を人間に与えないバルーンカテーテルを提供することである。
【００２８】
本発明の実施形態の特定の一目的は、胃によって引き起こされるバルーンの圧力変化を正確に測定することを可能にするバルーンカテーテルを提供することである。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態の一目的は、バルーンに及ぼされる比較的強い圧力、例えば、約100 mmHg（約13.3 kPa、約1.93psi）程度の圧力を検出することが可能なバルーンカテーテルを提供することである。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態の一目的は、バルーンに及ぼされる比較的弱い圧力変化を、例えば、約±1 mmHg（約0.13 kPa、約0.02psi）程度又はそれよりも良好な分解能で検出することが可能なバルーンカテーテルを提供することである。
【００３１】
本発明の特定の実施形態の一目的は、挿入時の外傷（例えば、切り傷）及び挿入後の外傷（例えば、血管の圧迫）のリスクを低減したバルーンカテーテルを提供することである。
【００３２】
本発明の実施形態の特定の一目的は、精度に対して実質的に悪影響を与えずに、不快感又は膨満感又は吐き気又は疼痛が低減された（例えば、目標体積が300 mlを超えるバルーンと比較した場合）、バルーンカテーテルを提供することである。
【００３３】
本発明の実施形態の特定の一目的は、カテーテルを介して胃、十二指腸、若しくは小腸において物質を提供する及び／又は物質を回収する、及び／又は収縮を刺激することも可能なバルーンカテーテルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
第1の態様によれば、本発明は、胃運動に関連する圧力値を取得するバルーンカテーテルであって、バルーンカテーテルは、人間の鼻を介して上記人間の胃に1つ以上の膨張可能なバルーンを送達するのに好適であり、バルーンカテーテルは、カテーテルと、第1の膨張可能なバルーンと、任意で、上記カテーテルに固定的に取り付けられる第2の膨張可能なバルーンとを備え、バルーンカテーテルの外径は、上記バルーンのそれぞれが収縮しているとき、バルーンカテーテルが約7.7 mm（23フレンチ）の直径を有する穴を通過することができるようになっており、上記カテーテルは、カテーテルの表面の少なくとも1つの第1の開口を介して第1のバルーンの内部に流体連結される少なくとも第1の内腔を有し、1つ以上のバルーンは、上記バルーンのそれぞれを、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、全体として非球形状を有し、4.0 cm〜7.0 cmの範囲の外径を有し、7.0 cm〜18.0 cmの有効長を有するか、又は90 ml〜330 mlの範囲の総内部体積を有するように適合され、上記バルーンのそれぞれは、ショアA70〜100の範囲のデュロメータ硬さを有するポリウレタン材料、又はショアD25〜100の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料、又はロックウェルR50〜120の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料から作製される、バルーンカテーテルを提供する。
【００３５】
「全体的に非球形状」という表現は、全てのバルーンの全体的な形状を意味する。バルーンカテーテルが単一のバルーンを備える場合、この表現は、規定どおりに0.2 psiで膨張させた場合のその単一のバルーンの形状を単純に意味する。バルーンカテーテルが2つ以上のバルーンを備える場合、この表現は、双方のバルーンを規定どおりに0.2 psiで膨張させた場合の2つのバルーン形状の組合せを指す。
【００３６】
バルーンカテーテルが単一のバルーンを備える場合、「総内部体積」という表現は、規定どおりに0.2 psiで膨張させた場合のその単一のバルーン内の体積を意味する。バルーンカテーテルが2つのバルーンを備える場合、「総内部体積」という表現は、各バルーンを規定どおりに0.2psiで膨張させた場合の第1のバルーン及び第2のバルーンの体積の合計を意味し、したがって、第1のバルーンと第2のバルーンとの間の空間は含まない。
【００３７】
以下の利点は、単一のバルーンの場合に関して記載されるが、当業者であれば、それらの利点を複数バルーンの状況、例えば、2つのバルーンを備えるバルーンカテーテルに容易に転用することができる。
【００３８】
本発明の発明者らは、鼻を介して適用することができ、大きな不快感又は膨満感又は吐き気又は疼痛を人間に与えない、胃運動を正確に測定するデバイスを提供することの問題に立ち向かった。
【００３９】
要約すると、提案される解決策は、技術的問題に対する技術的解決策を提供する独自の重要な特徴の組合せを有するバルーンカテーテルに基づいている。4つのパラメーター、すなわち、（1）バルーン直径（膨張状態の場合）、（2）バルーンの有効長さ又は総内部体積（膨張状態の場合）、（3）カテーテルと収縮状態のバルーンとを足し合わせた最大直径（穴の直径によって間接的に定式化される）、（4）バルーン材料の硬度が規定されることが指摘される。
【００４０】
「複数リスト（multiple-list）」の原則が適用可能である。さらに、上記特徴のうちの1つが省略された場合、結果として生じるバルーンカテーテルは、同じ用途に好適ではなくなり、特に、鼻を介して導入することができない、又は正確な胃圧力測定に不適である、したがって、想定される集中治療用途に使用することができないことから、その効果は相乗的である。
【００４１】
バルーンカテーテルは、人間の鼻を介して挿入することができることが利点である。なぜなら、口を介するよりも鼻を介した方が、人間にとっては快適であり、また、そのようなバルーンカテーテルは、いくつかの他のデバイス（例えば、呼吸デバイス）が人間の口内に既にある場合にも挿入することができるためである。これは、特に、膨張及び収縮可能なバルーンを用いることによって、並びに好適な寸法及び材料を選択することによって可能になる。
【００４２】
バルーンは収縮可能であることが利点である。なぜなら、これにより、バルーンを使用後に再び鼻を通して引き抜くことができるためである。
【００４３】
バルーンをカテーテルに固定的に取り付け、それにより、バルーンがカテーテルから係脱するリスクを最小限に抑えることができることが利点である。バルーンは、カテーテルから分離することを意図されていない。
【００４４】
寸法的特徴及び材料硬度の特徴、換言すれば壁特性の組合せは、最大1 psi（約6.9 kPa）、例えば、0.75psi（5.2 kPa）未満、又は更には0.5 psi（3.4 kPa）未満、又は更には0.4 psi（2.7 kPa）未満、又は更には0.3 psi（2.1 kPa）未満、又は更には0.25 psi（1.7 kPa）未満の比較的低い圧力を用いて、バルーンを「目標寸法」まで膨張させることができるように選択されることが大きな利点である。これにより、非常に微弱な胃収縮でも測定することが可能になる。
【００４５】
そのような低い膨張圧力で「目標体積」まで膨張させることができるバルーンを用いると、血管の圧迫のリスクが最低限になる又は存在しなくなることが別の大きな利点である。これに関して、「気管内カフ圧力」に対応する、約20 cmH2O〜約30 cmH2O、又は約2.0 kPa〜約3.0 kPa、又は約14mmHg〜約22 mmHg、又は約0.3 psi〜約0.4 psiの圧力が、広く「安全」と認められることが留意される。
【００４６】
非球状のバルーン、特に、有効長よりも小さな直径を有する細長いバルーンを使用することが利点である。なぜなら、（所与のバルーン体積の場合）そのようなバルーンは、鼻を通過することがより容易にできるためである。
【００４７】
規定の範囲の目標体積を有するバルーンを用いることが利点である。なぜなら、そのようなバルーンの表面が受ける張力は、僅かとなるためである。これは、材料の硬度と併せると、バルーンの1箇所におけるバルーンの圧迫によって、内圧が増加するよりもむしろ、（大サイズのバルーン又は高い柔軟性を有するバルーンの場合のように）バルーンの別の箇所におけるバルーンの膨張が引き起こされることを防ぐ。
【００４８】
本発明をそれに限定することなく、このバルーンカテーテルは、集中治療室で横になっている患者の胃が活動しているか否か、及び活動しているとき、及び活動している度合いを確定するのに特に有用である。この知識は、経腸栄養をこの患者に適用することができるか否か、適用することができるとき、及び適用することができる速さを決定するのに役立ち得る。
【００４９】
「プラスチック材料」という用語は、通常の意味で用いられ、主として有機ポリマーを含むが、トウモロコシ由来のポリ乳酸又はコットンリンター由来のセルロース等の再生可能な材料から作製される変種も含む、可鍛性の合成又は半合成有機化合物を主に指す。
【００５０】
バルーンは、実質的に円形の断面を有する細長い形状を有することが好ましい。バルーンの直径は、4.1 cm〜6.9 cmの範囲であり、1つ以上のバルーンの有効長は、7.1 cm〜17.9 cmの範囲であることが好ましい。
【００５１】
バルーンは、膨張状態の場合、細長い形状、好ましくは、実質的に円形の断面を有する円対称形状を有することが好ましい。3D形状は、実質的に楕円体とすることができ、又は、バルーンの中央付近が実質的に円筒状で、バルーンがカテーテルに固定的に取り付けられる場所であるバルーンの両端部が実質的に円錐状若しくは放物面状若しくは半球状であり得る。
【００５２】
「バルーンカテーテルが或る特定の直径の穴を通過することができる」という表現は、バルーンが通常、収縮状態にあるときに圧潰される又は丸められることを理由に選択される。
【００５３】
一実施形態において、少なくとも1つの第1の開口は、少なくとも2つの第1の開口、又は少なくとも3つの第1の開口を含む。
【００５４】
単一の開口では塞がるおそれがあることから、複数の開口を提供することが利点である。複数の開口を設けることにより、全ての開口が塞がれるリスクが低減し、したがって、バルーン内の流体の残留量を更に低減することができる。または、換言すれば、このことは、使用後にバルーンカテーテルを引き抜く前に、第1のバルーンを実質的に完全に収縮させることができるという利点をもたらす。
【００５５】
一実施形態において、バルーンは熱可塑性エラストマーから作製される。
【００５６】
一実施形態において、バルーンはポリウレタン（PU）から作製される。
【００５７】
一実施形態において、バルーンは熱可塑性ポリウレタン（PUR）から作製される。
【００５８】
一実施形態において、バルーンは芳香族熱可塑性ポリウレタンから作製される。
【００５９】
一実施形態において、バルーンは熱可塑性エラストマーから作製される。
【００６０】
一実施形態において、バルーンはポリエーテルブロックアミド（PEBA）から作製される。
【００６１】
一実施形態において、バルーンはナイロン（PA）から作製される。
【００６２】
一実施形態において、バルーンはポリエチレン（PE）から作製される。
【００６３】
一実施形態において、バルーンはポリエチレンテレフタレート（PET）から作製される。
【００６４】
一実施形態において、バルーンはポリ塩化ビニル（PVC）から作製される。
【００６５】
一実施形態において、バルーンはポリテトラメチレングリコール系芳香族熱可塑性ポリウレタンから作製される。
【００６６】
一実施形態において、バルーンはポリカーボネート系芳香族熱可塑性ポリウレタンから作製される。
【００６７】
一実施形態において、バルーンはポリアミド、例えばナイロンから作製される。
【００６８】
一実施形態において、バルーンはPEBA（ポリエーテルブロックアミド）の変形であるブロックコポリマーのPebax（商標）から作製される。（Pebax（商標）はArkema, Inc.の登録商標である。）
【００６９】
一実施形態において、上記バルーンのそれぞれは、ショアA70〜100、又はショアA70〜90、又はショアA80〜100、又はショアA80〜90の範囲のデュロメータ硬さを有するポリウレタン材料から作製される。
【００７０】
より軟らかい材料（例えば、ラテックス等）と比較した場合、少なくともショアA70のデュロメータ硬さを有するポリウレタンを用いることの主な利点は、このバルーンは弾性がより低いため、例えば、ラテックスバルーンを用いた場合に可能であるよりも、正確な圧力測定値を取得するのに使用することができることである。
【００７１】
鼻を通した挿入及び挿入による圧潰の際の圧迫により亀裂又は裂け目が生じるリスクが劇的に低減することが、僅かに弾性の高い材料（例えば、ナイロンと比較した場合）を用いることの更なる利点である。
【００７２】
これらの亀裂又は裂け目は、鋭い縁を有するおそれがあるため、このバルーンは、鼻を通してバルーンカテーテルを挿入又は後退させる間に、微小な傷、例えば、掻き傷又は擦り傷又は更には切り傷をもたらすリスクが低減されることが大きな利点である。
【００７３】
呼吸に関連するバルーンの圧迫を正確に測定することも可能であることが、ショアA約80〜約100の範囲の硬度を有するポリウレタンバルーンの特定の利点である。試験によって、絶対に必要なわけではないが、呼吸に関連する収縮は、胃に関連する収縮を解釈する基準信号として有利に用いることができることが示されている。これは、更なる試験又は測定（人間の重み付け等）を実行することなく個人差（例えば、体重の軽い人と重い人、背の低い人と高い人等）を考慮するための圧力信号の解釈に役立ち得る。換言すれば、これにより、信号解釈の精度を向上させることによって測定の有用性を更に増すことができるが、信号解釈自体は本発明の範囲外にある。興味のある読者は、2018年5月15日頃に本願と同じ出願人によって提出された「SYSTEM FOR DETERMINING GASTRIC MOTILITY AND FOR FEEDING A PATIENT」という発明の名称の同時係属中の特許出願（本明細書において「同時係属中のシステムの出願」と呼ぶ）を参照されたい。
【００７４】
一実施形態において、上記バルーンのそれぞれは、ショアD25〜100、又はショアD35〜90の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料から作製される。
【００７５】
僅かにより硬質の材料を用いることが利点である。なぜなら、この材料から作製されるバルーンは、僅かに低い弾性を有するため、別の箇所の僅かな膨張によって局所的な圧力増加を吸収する傾向が低減されるためである。このようなバルーンカテーテルは、僅かにより正確な圧力測定を提供することができる。
【００７６】
一実施形態において、上記バルーンのそれぞれは、ロックウェルR50〜120、又はロックウェルR50〜115、又はロックウェルR80〜115の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料から作製される。
【００７７】
僅かにより硬質の材料を用いることが利点である。なぜなら、この材料から作製されるバルーンは、僅かに低い弾性を有するため、別の箇所の僅かな膨張によって局所的な圧力増加を吸収する傾向が低減されるためである。このようなバルーンカテーテルは、僅かにより正確な圧力測定を提供することができる。
【００７８】
一実施形態において、1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、110 ml〜330 ml、又は135ml〜330 mlの範囲の総内部体積を有するように適合される。
【００７９】
少なくとも110 mlの目標体積を有するバルーンが利点である。なぜなら、そのようなバルーンは、フェーズIIIの収縮を誘発するのに非常に適しているためである。試験により、そのような収縮は、50%の事例において一貫して発動し得ることが実証されている。
【００８０】
少なくとも135 mlの目標体積を有するバルーンが利点である。なぜなら、そのようなバルーンは、フェーズIIIの収縮を誘発するのに更に良好に適しているためである。試験により、そのような収縮は、60%の事例において一貫して発動し得ることが実証されている。
【００８１】
一実施形態において、1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、160 ml〜290 mlの総内部体積を有するように適合される。
【００８２】
図10から理解され得るように、最大290 mlの目標体積を有するバルーンでは、例えば、同じ材料で作製された330 mlのバルーンと比較した場合、通常、不快感、膨満感、吐き気、又は更には疼痛等の望ましくない作用が低減されることが利点である。
【００８３】
一実施形態において、1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、160 ml〜235 ml、又は160ml〜210 ml、又は170 ml〜190 mlの範囲の総内部体積を有するように適合される。
【００８４】
図8及び図9から理解され得るように、これらの好ましい範囲は、非常に高い精度（例えば、バルーンによって検出されないHRM収縮時間が通常5%未満）をもたらし、それと同時に、不快感、膨満感、吐き気、又は疼痛等の望ましくない作用を引き起こす度合いが非常に低い。このような高精度を、本発明に係るバルーンカテーテルによって達成することができることは予想外であった。
【００８５】
160 ml〜190 mlの範囲は、比較的小さなサイズの胃を有する人々、例えば、約12歳〜約18歳の小児に好ましい範囲であり得る。170 ml〜210 mlの範囲は、比較的大きなサイズの胃を有する人々、例えば成人に好ましい範囲であり得る。
【００８６】
好ましい実施形態において、バルーンは、170 ml〜190 mlの範囲、例えば約170 ml、又は約175 ml、又は約180 ml、又は約185ml、又は約190 mlの目標体積を有する。そのような実施形態は、理想的には、小児及び成人の双方を含む大多数の人々に適していると考えられる。
【００８７】
一実施形態において、1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、4.3 cm〜5.5 cmの外径を有するように適合される。
【００８８】
図8及び図9から理解され得るように、より大きな直径では、通常、より高い精度がもたらされるが、図10から理解され得るように、より大きな直径では、通常、膨満感又は吐き気の感覚もより強くもたらされる。規定の範囲の直径の場合、最適な構成（成人用）に達することができる。
【００８９】
一実施形態において、1つ以上のバルーンは、対圧のない20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（すなわち1.379 kPa）の圧力で膨張させた場合、7.0 cm〜16.0 cm、又は9.0cm〜16.0 cm、又は11.0 cm〜14.0 cm、又は7.0 cm〜12.0cm、又は9.0 cm〜12.0 cm、又は7.0 cm〜14.0 cm、又は9.0cm〜14.0 cm、又は10.0 cm〜13.0 cmの有効長を有する全体形状を有するように適合される。
【００９０】
一実施形態において、カテーテル及びカテーテルに取り付けられた1つ以上のバルーンは、バルーンのそれぞれが収縮しているとき、約6.3 mm（19フレンチ）の直径を有する穴又は約5.3 mm（16フレンチ）の直径を有する穴を通過することができるような外径を有する。
【００９１】
外径（圧縮時）が小さいほど、カテーテルがより柔軟になり、バルーンがより柔軟になり、鼻を介してバルーンカテーテルを挿入することがより容易に可能になる。これに関して、バルーンの柔軟性は、用いられる材料だけでなく、例えば壁厚にも左右されることが留意される。
【００９２】
一実施形態において、カテーテル自体は、2.66 mm（8フレンチ）〜7.0 mm（21フレンチ）の範囲の外径、例えば、約3.0 mm（9フレンチ）、又は約3.3mm（10フレンチ）、又は約3.7 mm（11フレンチ）、又は約4.0 mm（12フレンチ）、又は約4.3 mm（13フレンチ）、又は約4.7mm（14フレンチ）、又は約5.0 mm（15フレンチ）、又は約5.3 mm（16フレンチ）、又は約5.7 mm（17フレンチ）、又は約6.0mm（18フレンチ）、又は約6.3 mm（19フレンチ）、又は約6.7 mm（20フレンチ）、又は約7.0 mm（21フレンチ）の直径を有する。
【００９３】
カテーテル自体の直径が小さいほど、内腔内の空気の体積が小さくなり、バルーンカテーテルを、鼻を介してより容易に挿入可能になり得る。
【００９４】
カテーテル自体の直径が大きいほど、内腔内の空気の体積が大きくなり、バルーンカテーテルを、鼻を介して挿入することがより困難になり得る。
【００９５】
当業者であれば、本発明の利益を得れば、好適な構成を見出すことができる。
【００９６】
一実施形態において、上記カテーテルは、上記1つ以上のバルーンのそれぞれの遠位端を貫通し、上記カテーテルは、物質の送達又は物質の回収を行う、バルーンの外部のカテーテルの表面に設けられた少なくとも1つの第2の開口に流体連結された第2の内腔を更に有する。
【００９７】
このバルーンカテーテルは、圧力測定に好適であるだけでなく、胃若しくは十二指腸若しくは小腸に食物を提供する及び／又はそこから物質を回収するのにも好適である。これにより、バルーンカテーテルを引き抜いて再度挿入する必要なく、患者に食物を提供しながら、「胃運動」を監視することができるという大きな利点がもたらされる。
【００９８】
少なくとも1つの第2の開口は、カテーテルの遠位端と遠位バルーンの遠位端との間に位置することが好ましい。
【００９９】
第2の開口の位置に応じて、胃、十二指腸、若しくは小腸に物質を送達することができ、又はそこから物質を回収することができる。
【０１００】
複数の内腔と、異なる位置にある開口とを有するカテーテルでは、（バルーンカテーテルの位置決め後に）「胃運動」測定に応じて、胃若しくは十二指腸のいずれに栄養を送達するか、又は、徐々に一方の流量を減少させて他方の流量を増加させることによって、徐々に切替えを行うという選択肢が与えられる場合がある。
【０１０１】
一実施形態において、少なくとも1つの第2の開口は、人間の胃に物質を送達するか、又は人間の胃から上記物質を回収するために、1つ以上のバルーンの遠位端から10 cm未満の距離に位置する。
【０１０２】
「1つ以上のバルーンの遠位端」という表現は、単一のバルーンの場合は「バルーンの遠位端」を指し、2つ以上のバルーンの場合は「遠位バルーンの遠位端」を指す。
【０１０３】
一実施形態において、少なくとも1つの第2の開口は、人間の十二指腸若しくは小腸に物質を送達するか、又は人間の十二指腸若しくは小腸から上記物質を回収するために、1つ以上のバルーンの遠位端から10 cmよりも遠い距離に位置する。
【０１０４】
1つ以上の第2の開口は、通常、バルーンの遠位端（1つのみバルーンがある場合）又は遠位バルーンの遠位端（2つ以上のバルーンがある場合）から約10 cm〜50 cm離れた位置にある。
【０１０５】
一実施形態において、バルーンカテーテルは、上記第1の内腔に流体接続された1つのみのバルーンを備える。
【０１０６】
そのようなバルーンカテーテルを用いるシステムは、単一の圧力信号、すなわち、単一のバルーン（本明細書において「第1の」バルーンとも称する）内の圧力を測定する。そのようなバルーンの一例は、図1及び図30に示されており、例示的な読み取りシステムは、図32及び図35に示されている。
【０１０７】
一実施形態において、バルーンカテーテルは、第1のバルーンと、別個の第2のバルーンとを備え、第1のバルーンは、上記第1の内腔に流体接続され、バルーンカテーテルは、第2のバルーンと流体接続された少なくとも1つの第3の開口を有する第3の内腔を更に有し、第1のバルーン及び第2のバルーンは、実質的に流体隔離される。
【０１０８】
そのようなバルーンカテーテルを用いるシステムは、2つの圧力信号、すなわち、第1の（近位）バルーン内の第1の圧力、及び第2の（遠位）バルーン内の第2の圧力を測定することができる。
【０１０９】
一方で、絶対的な気密シールは必要ではなく、いくらかの漏れ（例えば、2区画間の圧力差が約1.0 psiにおいて毎分1 ml程度の漏れ）が許容されることが留意される。そのようなバルーンカテーテルは、近位端における圧力と、胃の遠位端における別の圧力とを測定することを可能にするという利点を有する。これにより、誤り又は欠陥を検出するのに用いることができる2つの圧力値を求めることが可能であるだけでなく、胃の収縮が起こる方向を求めることも可能である。
【０１１０】
そのようなバルーンの一例は、図31に示されており、例示的な読み取りシステムは、図33及び図34に示されている。
【０１１１】
一実施形態において、第1のバルーン及び第2のバルーン（単独で考えた場合）のいずれも球状ではない。
【０１１２】
第2の態様によれば、本発明は、部品キットであって、第1の態様に係るバルーンカテーテルと、カテーテルの第1の内腔の近位端に取り付けられる第1の圧力センサーと、任意に、もしあれば第3の内腔の近位端に取り付けられる第2の圧力センサーとを含む、部品キットも提供する。
【０１１３】
圧力センサーは、10 mmHg（約1.3 kPa、約0.20 psi）よりも良好な分解能、又は更には5 mmHg（約0.66 kPa）よりも良好、又は2 mmHg（約0.27 kPa）よりも良好、又は1 mmHg（約0.13 kPa）よりも良好な分解能を有することが好ましい。
【０１１４】
一実施形態において、部品キットは、第1の圧力センサー及び任意の第2の圧力センサーに動作接続可能であり、第1の圧力センサー及び任意の第2の圧力センサーから圧力情報を取得するように適合された制御ユニットを更に含む。
【０１１５】
制御ユニットは、圧力センサーから圧力情報を繰り返し取得するためのコンピュータープログラムが設けられた、プログラマブルデバイス、例えばプロセッサ又はマイクロコントローラーデバイス等を備えることができる。
【０１１６】
第3の態様によれば、本発明は、胃運動に関連する圧力値を取得するシステムであって、第1の態様に係るバルーンカテーテルと、第1のバルーン内の流体の圧力を測定する第1の内腔に流体接続された第1の圧力センサーと、任意に、もしあれば第3の内腔に流体接続された第2の圧力センサーと、胃運動を示す圧力情報を取得する第1の圧力センサー及び任意の第2の圧力センサーに動作接続された制御ユニットとを備える、システムも提供する。
【０１１７】
バルーンカテーテルが人間の胃に挿入されると、また、バルーンを目標体積まで膨張させると、例えば胃及び／又は肺等の周囲の器官によってバルーンに及ぼされる圧力により、流体の圧力変化が起こり、これは、制御ユニットに接続された圧力センサーによって測定することができる。これらの圧力測定値は、胃運動情報を含む。
【０１１８】
一実施形態において、システムは、第1の内腔に流体接続された第1の流体ポンプを更に備え、任意に、もしあれば第3の内腔に流体接続された第2の流体ポンプを更に備え、制御ユニットは、第1のバルーンを膨張及び／又は収縮させる第1の流体ポンプに動作接続され、任意に、制御ユニットは、もしあれば第2のバルーンを膨張及び／又は収縮させる、第2の流体ポンプに動作接続される。
【０１１９】
バルーンは、既定量の空気体積を導入することによって、又は目標圧力に達するまで流体ポンプを動作させることによって、膨張させることができる。
【０１２０】
バルーンは、既定量の流体、又は既定体積の流体で膨張させることが好ましい。バルーンに適用される既定体積は、許容差20%以内の上述した「目標体積」に対応することができる。
【０１２１】
膨張させた後、カテーテルの第1の内腔は、バルーン内の流体の量が実質的に一定となるように（カテーテル自体における流体の量は通常無視することができる）、気密に閉鎖されることが好ましい。
【０１２２】
第4の態様によれば、本発明は、胃運動情報を記録するシステムであって、第3の態様に係るシステムと、制御ユニットに動作接続されたメモリ及び／又は記憶デバイスとを備え、制御ユニットは、上記メモリ及び／又は上記記憶デバイスに、取得した圧力値及び／又は圧力値から導出された1つ以上の値を記録するように更に適合される、システムも提供する。
【０１２３】
第5の態様によれば、本発明は、胃運動情報を視覚化するシステムであって、圧力情報を分析し、胃運動情報を抽出するアルゴリズムを更に備える、第3の態様又は第4の態様に係るシステムと、制御ユニットに動作接続された表示デバイスであって、制御ユニットは、上記表示デバイス上に、取得した圧力値及び／又は圧力値から導出された胃運動情報を視覚化するように更に適合される、表示デバイスとを備える、システムも提供する。
【０１２４】
一実施形態において、システムは、第2の内腔に流体接続され、任意に、もしあれば第4の内腔に接続された、少なくとも1つの食物ポンプを更に備え、制御ユニットは、第2の内腔及び少なくとも1つの第2の開口を介して人間の胃に物質を提供するとともに、任意に、第4の内腔及び少なくとも1つの第4の開口を介して、人間の十二指腸若しくは小腸に物質を提供するために、少なくとも1つの食物ポンプに動作接続される。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図Ａ】図１は、本発明のバルーンカテーテルの概略図である。1は、膨張可能なバルーンを示す。2は、カテーテルを示す。3は、特にバルーン膨張及び圧力測定に用いられる、バルーン内の第1の開口に流体連結された第1の（小）内腔を示す。4は、カテーテルの表面における開口（「第1の開口」とも称する）を示す。5は、膨張可能なバルーンの遠位端を示す。6は、膨張可能なバルーンの近位端を示す。7は、特に栄養輸液及びガイドワイヤのために用いることができ、バルーンの外部の、カテーテルの遠位端付近の少なくとも1つの開口8（「第2の開口」とも称する）と流体連結された第2の（大）内腔を示す。9は、カテーテルの遠位端を示す。10は、カテーテルと収縮状態のバルーンとを足し合わせた直径を示す。11は、カテーテルと膨張状態のバルーンとを足し合わせた直径を示す。12は、膨張可能なバルーンの有効長を示す。カテーテルの要素の数は、特許請求の範囲において示す。「小」及び「大」という用語は、第1の内腔が第2の内腔よりも小さな直径を有することを示すのに用いられている。
【図Ｂ】図２は、実験中のバルーンカテーテル（経口）の位置（黒線）及び経鼻の高分解能圧力計（HRM）の位置（暗灰色の線）の概略図である。ただし、これは、本発明のバルーンカテーテルの使用方法を示しているのではない。これに代わって、本発明のバルーンカテーテルは、鼻を介して挿入され、HRMは省くことができる。
【図Ｃ】図３は、実験中に使用したサンプダブルルーメンカテーテルから派生したバルーンカテーテルアセンブリの概略図である。元のサンプカテーテルを、遠位先端部にシリコーンを注入することによって小径内腔の遠位端開口を塞ぐように手動で変形した。バルーンの位置における小径内腔の開口は、穴を穿孔することで形成した。カテーテルの小径内腔が、穿孔した穴を介してバルーン内に接続するが、胃内には接続せず、一方、大径内腔が、胃内に接続するが、バルーン内には接続しないように、ポリエチレンバルーンを、変形されたダブルルーメンカテーテルに取り付けた。大径内腔は、バルーンの遠位端部位においてのみ胃内に接続する。バルーンを、変形されたカテーテルの上にシアノアクリレート接着剤を用いて貼り付け、さらに、気密シールを確実にするために、カテーテルの周りのバルーンの端部に絹糸（silk thread）を巻き付けた。
【図Ｄ】図４は、レビンカテーテルを基にしたバルーンカテーテルアセンブリの概略図である。レビンカテーテルの変形は行っていない。第2の細いシングルルーメンの硬質ポリエチレン（PE）チューブを用いて、バルーンを膨張又は収縮させ、バルーン内圧を測定した。細いPEチューブをバルーンの近位端に挿入するとともに、シアノアクリレート接着剤を用いてバルーンをカテーテルに取り付け、気密シールを確実にするために、カテーテルの周りのバルーンの端部に絹糸（silk thread）を巻き付けた。
【図Ｅ】図５は、試験したいくつかのバルーンの概略図である。異なる半径（2 cm、2.5 cm、3 cm、3.5 cm、4 cm、及び4.5 cm）及び異なる有効長（11 cm及び18 cm）を有する、球状及び非球状の双方のバルーンを試験した。膨張したバルーンのおおよその「目標体積」（定義を更に参照されたい）は、それぞれのセル内に言及される。
【図Ｆ】図６は、4つの同一に切断されたPEシートをヒートシールによって貼り合わせ、1つの球形状／円筒形状にすることで組み立てられる、実験に使用するPEバルーンの概略図である。組み立てられたバルーンの断面が右側に示されている。    図７は、実験のデータ分析を示す図である。元の圧力（1Hzでサンプリング）から、30秒間の移動中央値（図示せず）からの5分間の移動最小値を計算した。この移動最小値の移動平均値（5分間）を、ベースライン（灰色の線）として定義した。移動平均値は、元データから60秒にわたって計算した。移動平均値（60秒）と移動最小値（5分）との間の差は、デルタ線（点線）として表される。1秒あたりのデルタ値が最大デルタ値の30%を超えた場合、収縮としてフラグ付けした（アスタリスクで示す）。
【図Ｇ】図８は、例1を示す図である。上図は、バルーンによって測定されない遠位胃における、HRMによって測定された収縮を示す。対応するバルーンHRM収縮フラグに同時に合致しない遠位HRM収縮フラグ（定義のとおり、概略図6を参照）の数をHRM収縮フラグの総数で割った数が示されている。結果は、平均値±標準偏差（n=3〜8）として表される。＊は、0とは有意に異なる。棒グラフの下の説明は、バルーンの半径の後ろに括弧書きでバルーンの長さを示している。例えば、2（sph）は、バルーンの半径が2 cmで球形状であり、2（11）は、バルーンの半径が2 cmで長さが11 cmであることを表す。下図は、上図におけるものと同じデータを、バルーン体積によって再構成したものである。点線は、WindowsのExcelによって推定される指数近似曲線を表している。
【図Ｈ】図９は、例1を示す図である。上図は、2時間の測定におけるフェーズIIIに続くフェーズIの発生を示す（バルーンの膨張後、栄養飲料注入開始前）。1というスコアは、フェーズIII及びフェーズIが発生した実験に対して与えられ、0というスコアは、フェーズIII及びフェーズIが発生しなかった場合とした。結果は、平均値±標準偏差（n=3〜8）として表される。フェーズIII及びフェーズIは、半径2.5 cm及び長さ11 cm又は18 cmのバルーンにおいて常に発生し、また、バルーンが半径3 cm及び長さ11 cm、又は半径4 cmである場合に発生した。棒グラフの下の説明は、バルーンの半径の後ろに括弧書きでバルーンの長さを示している。例えば、2（sph）は、バルーンの半径が2 cmで球形状であり、2（11）は、バルーンの半径が2 cmで長さが11 cmであることを表す。下図は、上図におけるものと同じデータ（%で表す）を、バルーン体積によって再構成したものである。
【図Ｉ】図１０は、例1を示す図である。バルーン膨張時の4つの症状（膨満感、不快感、吐き気、及び疼痛）を示す。症状は、100 mmの視覚的アナログスケール（VAS）を用いてスコア化した。棒グラフは、バルーンタイプごとの平均スコア（n=3〜8）を表している。説明は、バルーンの半径の後ろに括弧書きでバルーンの長さを示している。例えば、2（sph）は、バルーンの半径が2 cmで球形状であり、2（11）は、半径が2 cmで長さが11 cmの非球状のバルーンを表す。
【図Ｊ】図１１は、例1を示す図である。0〜5の目盛り付きスケールにおいて飽満感をスコア化した。ここで、0は、飽満感がないことを表し、5は、「今まで感じた中で最大の飽満感」を表す。飽満感スコアは、栄養飲料の注入中及び注入後のいくつかの時点で収集した。バルーンは、栄養飲料の注入停止の24分後（栄養飲料注入開始の30分後）に収縮させた。バルーンのタイプごとの平均スコアは3〜8である。説明は、バルーンの半径の後ろに括弧書きでバルーンの長さを示している。例えば、2（sph）は、バルーンの半径が2 cmで球形状であり、2（11）は、バルーンの半径が2 cmで長さが11 cmであることを表す。
【図Ｋ】図１２ａは、例2を示す図である。3つのバルーンにおける体積対圧力プロフィールを示す。3つのバルーンは、同様の膨張寸法、すなわち長さ約11 cm及び直径5 cmであるが、異なる材料、すなわち、ノンコンプライアントなポリエチレン（黒線、白丸）、非常にコンプライアントな軟らかいラテックス（黒塗りの丸の付いた黒線）、及びセミコンプライアントな硬質ラテックス（黒丸付きの灰色の破線）から作製される。バルーンは、外部抵抗なし（大気圧を除く）で「作業台上（on the bench）」で膨張させた。    図１２ｂは、例2を示す図である。バルーン内の流体圧力に対しての外部から印加される機械的圧力の影響を示す。同様の膨張寸法、すなわち長さ約11 cm及び直径5 cmであるが、異なる材料、すなわち、ノンコンプライアントなポリエチレン（白丸付きの黒線）、非常にコンプライアントな軟らかいラテックス（黒丸付きの黒線）、及びセミコンプライアントな硬質ラテックス（黒丸付きの灰色の破線）から作製される3つバルーンを、この実験のために200 mlまで膨張させた。
【図Ｌ】図１３は、バルーンの感度を測定するカスタム装置構成を示す図である（例2）。膨張したバルーンをこの装置構成に位置決めし、バルーンの運動を穏やかに制限した。膨張したバルーンを、圧力センサーに接続した。バルーンの一端部には、様々な重量でバルーンを押すことが可能な構造があり、一方、バルーンの他端部は空いたままにした。    図１４は、プロトコルの概略図である（例3）。小さな黒い矢印は、呼気サンプル及び視覚的アナログスケールが取得された時点（Nutridrink注入開始から15分おき）を示している。
【図Ｍ】図１５は、例3による運動データ分析を示す図である。元の圧力（1 Hzでサンプリング）から、30秒間の移動中央値を計算した。この移動中央値から、10分間の移動最小値を計算した（図示せず）。ベースラインは、移動最小値からの移動平均値（10分間）として計算した。元データから、30秒間の移動平均値を計算した（図示せず）。デルタ値は、この移動平均値からベースラインを引いた結果である。デルタ値の下の領域を収縮の尺度とみなした。
【図Ｎ】図１６は、例3に記載されている胃内容物半減期（GET1/2：gastric half emptying time）を求める方法を示す図である。元の回収率データが、図16aにおいてサンプルごとに15分おきにプロットされている（図の左：黒塗りの丸）。このデータを通して、データが単調減少を開始する点から指数関数的減衰曲線を当てはめた。この当てはめから、t=480分になるまで補完（complementary）データをシミュレートした。GET1/2は、シミュレートしたデータによって補完された累積回収率データを通した双曲線の当てはめから計算した（図16b；図の右側）。
【図Ｏ】図１７は、例3を示す図である。プラセボ又は60 mgのコデインの双方による処理の後、膨張したバルーン（200 ml）及び収縮したバルーン（20 ml）によって測定される胃収縮を示す。収縮は、運動インデックス（MI）で表した。図は、平均MIデータを表す（n=6）。条件ごとの平均値及び標準偏差（stdev）が表データに表されている。膨張条件において、処置（プラセボ又はコデイン）は、MIに有意な影響を与えた（P<0.01）。収縮条件において、処置は、MIに有意な影響を与えなかった。膨張条件及び収縮条件の双方において、時間が有意に影響した（P<0.001）。
【図Ｐ】図１８は、例3を示す図である。4つの異なる条件（プラセボ又は60 mgのコデインの双方による処理の後の膨張したバルーン（200 ml）又は収縮したバルーン（20 ml）を用いる）における、胃内容物半減期（GET1/2）を示す。図は、平均GET1/2＋標準偏差（n=6）を表している。いずれの条件間の比較も全て有意であった（P<0.05）。    図１９は、例3を示す図である。MIの変化とGET1/2の変化との間の相関を示す。膨張したバルーンの条件でコデイン対プラセボの影響を比較した場合、運動が常に減少する一方で、GET1/2が増加することがわかった。
【図Ｑ】図２０は、バルーンカテーテル、制御ユニット、及び読み取り／ユーザーインターフェース（例えば、ディスプレイを含む）を備える測定システムの概略図である。制御ユニットは、圧力センサー及びプロセッサを備える。しかし、制御ユニットは、バルーンカテーテルのバルーンに空気を注入する空気ポンプ、及び／又は、第1の内腔から空気ポンプ及び／又は圧力センサーの接続を解除する1つ以上の切替器若しくは弁、例えば三方弁を更に備えることができる。さらに、制御ユニットは、バルーンカテーテルのより大きな内腔を通して食物を注入するために、食物ポンプを更に備えることができる（図示のとおり）。必要に応じて、読み取り値を提供するソフトウェアを備えるコンピューターを、プロセッサに連結することができる。ソフトウェアを備えるコンピューターは、唯一のユーザーインターフェースとして使用することができる。
【図Ｒ】図２１は、本発明に関連するいくつかの材料硬度スケールの概略図である。そのようなスケールは、当該技術分野においてそれ自体既知であり、本明細書において、読者には簡単な参照を与えるに留める。    図２２は、バルーンが収縮し、平坦化している、本発明の一実施形態に係るバルーンカテーテルの写真である。    図２３は、バルーンが「目標体積」まで膨張している、本発明の一実施形態に係るバルーンカテーテルの写真である。
【図Ｓ】図２４は、図22に示されているものと同様のバルーンの拡大図である。    図２５は、図23に示されているものと同様のバルーンの拡大図である。
【図Ｔ】図２６は、ショアA90のデュロメータ硬さを有し、約150 mlの目標体積を有するポリウレタンから作製された例示的なバルーンの体積対圧力プロフィールを示す図である。    図２７は、「作業台上」で測定された、図26の特徴を有するバルーン内の流体圧力に対しての外部から印加される機械的圧力の影響を示す図である。
【図Ｕ】図２８は、ショアA90のデュロメータ硬さを有し、約190 mlの目標体積を有するポリウレタンから作製される別の例示的なバルーンの体積対圧力プロフィールを示す図である。    図２９は、当該技術分野において既知の経鼻胃栄養チューブ及び経鼻空腸栄養チューブの一例を示す図である。
【図Ｖ】図３０は、単一のバルーンと、3つの内腔（明細書及び特許請求の範囲に従って第1の内腔、第2の内腔、及び第4の内腔と称する）、すなわち、バルーンを膨張させるとともに、バルーン内の圧力を測定する第1の内腔と、胃に物質を提供する第2の内腔と、十二指腸又は小腸に物質を直接提供する第4の内腔とを備える、本発明の一実施形態に係るバルーンカテーテルを示す図である。
【図Ｗ】図３１は、2つのバルーンと、3つの内腔（明細書及び特許請求の範囲に従って第1の内腔、第2の内腔、及び第3の内腔と称する）、すなわち、第1のバルーンを膨張させるとともに、第1のバルーン内の圧力を測定する第1の内腔と、胃に物質を提供する第2の内腔と、第2のバルーンを膨張させるとともに、第2のバルーン内の圧力を測定する第3の内腔とを備える、本発明の一実施形態に係るバルーンカテーテルを示す図である。
【図Ｘ】図３２は、本発明の一実施形態に係るシステムの概略ブロック図である。システムは、1つのバルーンを備え、2つの内腔、すなわち、バルーンに接続された第1の内腔と、栄養供給用の第2の内腔とを備えるバルーンカテーテルを備える。
【図Ｙ】図３３は、本発明の一実施形態に係るシステムの概略ブロック図である。システムは、2つのバルーンと、4つの内腔、すなわち、第1のバルーンに接続された第1の内腔と、胃に栄養供給する第2の内腔と、第2のバルーンに接続された第3の内腔と、十二指腸又は小腸に栄養供給する第4の内腔とを備えるバルーンカテーテルを備える。
【図Ｚ】図３４は、本発明の一実施形態に係るシステムの概略ブロック図である。システムは、2つのバルーンを備え、3つの内腔、すなわち、第1のバルーンに接続された第1の内腔と、胃に栄養供給する第2の内腔と、第2のバルーンに接続された第3の内腔とを有するバルーンカテーテルを備える。
【図ＺＡ】図３５は、本発明の一実施形態に係るシステムの概略ブロック図である。システムは、1つのバルーンと、3つの内腔、すなわち、第1のバルーンに接続された第1の内腔と、胃に栄養供給する第2の内腔と、十二指腸又は小腸に栄養供給する第4の内腔とを備えるバルーンカテーテルを備える。
【発明を実施するための形態】
【０１２６】
以下の詳細な説明は、本質的には単なる例示であり、本発明又は本願及び本発明の使用を限定する意図はない。さらに、上述の本発明の背景又は以下の詳細な説明において提示されるいかなる理論にも制限されるべき意図はない。
【０１２７】
本発明の以下の詳細な説明は、添付図面を参照する。異なる図面における同じ参照符号は、同じ又は類似の要素を示す。また、以下の詳細な説明は、本発明を限定しない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって規定される。
【０１２８】
本明細書の文章を通していくつかの文献が引用される。本明細書におけるそれらの文献（製造業者の仕様書、説明書等を含む）のそれぞれは、引用することによって本明細書の一部をなす。ただし、引用文献が本発明に関連する従来技術であることを認めるものではない。
【０１２９】
本発明は、特定の実施形態に関して、或る特定の図面を参照して記載されるが、本発明は、図面に限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。示されている図面は、概略的かつ非限定的なものにすぎない。図面において、要素のうちのいくつかのサイズが、例示目的で誇張され、一定縮尺で描かれていない場合がある。寸法及び相対寸法は、本発明の実施のための実際の縮小に対応しない。
【０１３０】
さらに、明細書及び特許請求の範囲における「第1の」、「第2の」、「第3の」等の用語は、同様の要素間の区別に用いられ、必ずしも順序又は時系列を表しているわけではない。そのように使用されている用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載の本発明の実施形態は、本明細書に記載又は図示のものとは異なる順序で動作可能であることが理解されよう。例えば、本明細書に記載のバルーンカテーテルが第1の内腔及び第4の内腔を有する場合、このバルーンカテーテルが第2の内腔及び第3の内腔も有するということを必ずしも意味しない。
【０１３１】
さらに、明細書及び特許請求の範囲における「頂」、「底」、「上」、「下」等の用語は、説明目的で用いられ、必ずしも相対的な位置を説明するものではない。そのように使用されている用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載の本発明の実施形態は、本明細書に記載又は図示のものとは異なる向きで動作可能であることが理解されよう。
【０１３２】
特許請求の範囲において用いられる「備える、含む（comprising）」という用語は、その前に挙げる手段（means）に制限されるものとして解釈すべきではないことに留意されたい。これは、他の要素又はステップを排除しない。したがって、言及されたとおりに記載の特徴、完全体、ステップ、又は構成要素の存在を明示するものとして解釈すべきであり、1つ以上の他の特徴、完全体、ステップ、若しくは構成要素、又はそれらの群の存在又は追加を排除するものではない。したがって、「手段A及びBを備えるデバイス」という表現の範囲は、デバイスが構成要素A及びBのみからなることに限定されないものとする。これは、本発明に関して、デバイスの重要な構成要素がA及びBのみであることを意味する。
【０１３３】
本明細書を通した「1つの実施形態」又は「一実施形態」という言及は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、又は性質が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書中の様々な箇所における「1つの実施形態において」又は「一実施形態において」という表現の使用は、全て同じ実施形態を参照する可能性もあるが、必ずしもそうではない。さらに、特定の特徴、構造、又は性質は、1つ以上の実施形態において、当業者には本開示から明らかとなる任意の好適な方法で組み合わせることができる。
【０１３４】
同様に、本発明の例示的な実施形態の記載において、本開示を効率化する目的で、又は種々の発明的態様のうちの1つ以上の理解を補助する目的で、本発明の種々の特徴が、本発明の単一の実施形態、図、又は説明にまとめられる場合があることを理解すべきである。しかしながら、この開示方法は、特許請求される本発明が、各請求項に明記されているよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものとして解釈すべきではない。むしろ、添付の特許請求の範囲を反映すると、発明的態様は、単一の上述した開示の実施形態の全ての特徴よりも少ない。したがって、詳細な説明に続く特許請求の範囲は、ここではこの詳細な説明に明示的に援用され、各請求項は、本発明の別個の実施形態として自立する。
【０１３５】
さらに、本明細書に記載のいくつかの実施形態がいくつかの特徴を含むが、他の実施形態に含まれる他の特徴を含まない一方で、当業者によって理解されるように、異なる実施形態の特徴の組合せが、本発明の範囲内にあり、異なる実施形態を形成することが意図される。例えば、添付の請求項において、特許請求される実施形態のうちの任意のものを、任意の組合せで使用することができる。
【０１３６】
本明細書に提供される説明において、数多くの特定の詳細が記載される。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの特定の詳細を伴わずに実施することができることが理解される。他の例では、よく知られた方法、構造、及び技法は、本明細書の理解を不明瞭にしないように、詳細には示していない。
【０１３７】
本発明の他の実施形態は、明細書を検討し、本明細書に開示の本発明を実施することで、当業者には明らかとなる。
【０１３８】
明細書及び例は、単に例示とみなされることが意図される。
【０１３９】
各請求項の全ては、本発明の一実施形態として明細書に援用される。したがって、特許請求の範囲は、明細書の一部であり、更なる説明であり、本発明の好ましい実施形態に追加されるものである。
【０１４０】
請求項のそれぞれは、本発明の特定の一実施形態を示す。
【０１４１】
本発明の特定の好ましい態様は、添付の独立請求項及び従属請求項に示されている。従属請求項の特徴は、適切な場合、請求項に明示的に示されている以外にも、独立請求項の特徴及び他の従属請求項の特徴と組み合わせることができる。
【０１４２】
したがって、詳細な説明に続く特許請求の範囲は、ここではこの詳細な説明に明示的に援用される。各請求項は、本発明の別個の実施形態として自立する。
【０１４３】
以下の用語は、専ら本発明の理解を補助するために与えられる。
【０１４４】
＊「バルーン」という用語は、本願において用いられる場合、膨張可能な本体を形成する柔軟な基材を指す。より具体的には、バルーンは、空気、水、オイル、又は別の流動性媒体によって膨張させることができる柔軟な袋を指す。
【０１４５】
＊「コンプライアント、ノンコンプライアント、及びセミコンプライアント」は、バルーンの壁の物理特性を指す。「ノンコンプライアント及びセミコンプライアント」なバルーンは、顕著な圧力増加を伴わずに1つの特定のサイズ又はサイズ範囲まで拡大する。この特定のサイズ又はサイズ範囲を超えると、体積の増加を伴って圧力が増加する。それに対して、「コンプライアント」なバルーンは、内圧の増加とともに拡大する。
【０１４６】
＊「胃運動」は、本願において用いられる場合、胃平滑筋の収縮（複数の場合もある）及び／又は弛緩（複数の場合もある）として定義することができる。胃では、様々なタイプの運動が存在する。
・「緊張性運動」は、持続的な非一過性収縮を指す。食事の合間、（近位）胃は、高い基底筋緊張を維持する。この緊張は、部分的に胃底の筋電性に起因する。胃底筋における静止膜電位は、収縮閾値付近であるか又は閾値を超える。加えて、（近位）胃における筋緊張は、迷走神経によって媒介される一定のコリン作動性入力によって持続する。胃緊張は、食物摂取の間に減少し、この能動的な弛緩プロセスは、収縮性のコリン作動性入力を低減し、一酸化窒素の放出を活性化させることが示されているいくつかの異なる（副）交感神経反射経路によって媒介される。胃適応性弛緩（gastric accommodation）とも称されるこの反射は、胃の筋肉のコンプライアント性を増大させることで胃の貯蔵容量を増大させ、それにより、食物摂取中、胃内圧を低く保つ。
・「一過性運動」は、断続的な収縮（若しくは弛緩又はその両方）を指す。胃では、一過性収縮のリズムが、胃のペースメーカー細胞によって引き起こされる徐波活動によって制御されることが通常である。
・「蠕動運動」は、食物及びキームスが胃を通るように移動させる規則的な推進性の一過性収縮を指す。蠕動収縮は、徐波リズムに従う。
・「伝播性収縮運動、すなわちMMC」は、絶食状態の間に起こる周期的な収縮パターンを指す。実際、食事の後、胃及び小腸が空になると、非常に典型的な筋電性及び収縮パターンが現れる。これは、3つのフェーズによって特徴付けられる。フェーズIは、実質的に収縮が起こらない休止期である。フェーズIIは、ランダムな不規則収縮からなる。また、フェーズIIIは、規則的な高振幅の収縮の短期のバーストである。フェーズIIIの収縮は、絶食中の100分〜150分間隔で特徴付けられる生理的条件において、口から肛門の側まで一定周期で連続的に伝播する収縮波の群から形成される。人間では、フェーズIIIの全発生源のうちの約半分が胃に位置し、残りの半分が十二指腸に位置する。
【０１４７】
＊本願において「胃膨満感への胃の過敏」に言及する場合、これは、胃膨満感を経験する被験者によって分析される異なる症状の検出によって測定されるものとしての過敏性を意味する。胃内バルーンを用いて、バルーンが胃内に設置された後でバルーンを膨張させ、その間に、被験者が症状を報告することによって胃膨満感への過敏性を評価する。被験者による報告は、例えば、視覚的アナログ又は目盛り付きスケールを用いて行うことができ、被験者は、このスケールによって、膨満感、疼痛、吐き気、及び不快感等の異なる症状をスコア化する必要がある。このプロセスの間、バルーンは、線形又はステップ（例えば50 mlのステップ）ごとに膨張させることができ、またこれは、ランダム様式で行うことができる（例えば、以下のステップごとにランダム化されたシーケンス：2分ごとのステップにおいて0 ml−50ml−250 ml−100 ml−300 ml−200 ml−150 ml）。感覚閾値は、被験者が症状についてベースライン（0 ml）に比べてより高いスコアを付けた最小体積である。
【０１４８】
＊「生体適合性材料」という用語は、本願において用いられる場合、生物学的安全性に顕著な負の影響を与えない、（ISO10993等を用いて）生物学的に評価及び試験された材料を指す。これは、材料が悪影響をもたらすことなく生体系に接触することができることを指す。鼻及び食道を通して胃に挿入されるバルーンカテーテルに関して、材料は、ISO10993に従って、抽出性及び／又は溶出性の成分、バルーンカテーテルの化学的特性評価、細胞毒性、感作、及び粘膜に対する刺激反応性を試験する必要がある。
【０１４９】
＊「胃不全麻痺」という用語は、本願において用いられる場合、胃における筋肉の自発的な動き（運動）が正常に機能しない状態を指す。これにより、胃から小腸への食物の移動（胃排出）が遅延又は停止する。
【０１５０】
＊「機能性ディスペプシア」（FD）という用語は、本願において用いられる場合、臨床診療において直面する最も一般的な（common）胃腸障害のうちの1つを指す。ローマIII基準に基づくと、FDは、胃十二指腸領域に発症すると考えられる症状（早期飽満感、食後満腹感、心窩部痛、又は心窩部灼熱感）が、これらの症状の原因となることの多い器質性疾患、全身性疾患、又は代謝性疾患がないにもかかわらず存在することとして定義される。ローマ合意は、FDを、食事を誘因とする消化不良症状（食後愁訴症候群（PDS）、食後満腹感及び早期飽満感を特徴とする）及び心窩部痛症候群（（EPS）、心窩部痛及び心窩部灼熱感を特徴とする）という、2つの新たな診断カテゴリーに更に細分化することも提案している。FDの症状発生の根底にあるいくつかの病態生理学的メカニズムが提案されている。この病態生理の主な仮説として、胃運動機能の異常、中枢感作又は末梢感作に起因する内蔵過敏症、低度の炎症状態、消化管ホルモンの分泌の変化、及び遺伝的素因が挙げられる。
【０１５１】
＊「流体」という用語は、本願において用いられる場合、流動し、容器の外形に合致する傾向がある、連続的なアモルファス物質を指す。
【０１５２】
＊「バルーンの遠位端」は、本明細書において用いられる場合、本発明では、バルーンの近位端と比較してカテーテルの遠位位置においてカテーテルの遠位端に取り付けられるバルーンの後端を指す（概略図4を参照）。
【０１５３】
＊「バルーンの近位端」は、本明細書において用いられる場合、本発明では、バルーンの遠位端と比較してカテーテルの近位位置においてカテーテルの遠位端に取り付けられるバルーンの前端を指す（概略図4を参照）。
【０１５４】
＊「カテーテルの遠位端」は、本明細書において用いられる場合、本発明では、カテーテルの胃に導入される部分を含むとともに、本発明のバルーンを備えるカテーテルの後端を指す。通常、バルーンの遠位端は、カテーテルの遠位端の端点から約1 cm〜約50 cmの距離に取り付けられる。
【０１５５】
＊「収縮状態」は、本明細書において用いられる場合、本発明のバルーンが流体で満たされていない場合のバルーンの状態、例えば、本発明では、バルーンが上記流体によって膨張する前又はバルーンから流体を除去した後を指す。通常、収縮状態のバルーンの体積は、約0 mlである。収縮状態において、バルーン及びカテーテルは、約7.7 mm（23フレンチ）の開口を容易に通過することができる。
【０１５６】
＊「膨張状態」は、本明細書において用いられる場合、本発明のバルーンが、カテーテルの表面の開口を介してバルーンの内部に流体連結する内腔を通して、バルーンに適用される気体又は液体で満たされた場合のバルーンの状態を指す。
【０１５７】
＊バルーンの「目標体積」の確定的な定義を得るために、本発明の実施形態において用いられる場合、「外圧が印加されない場合のバルーンの目標体積」又は「外圧がない場合のバルーンの目標体積」、又は短く「バルーンの目標体積」という表現は、図26及び図28の例に示されているように、バルーンが少なくとも24時間にわたって収縮状態（state）にあった後、バルーンを（胃内ではなく）「作業台上」で、20℃の大気圧（1 atm=101300 Pa=1013 mbar）環境において、0.20 psi（1.379 kPa）の圧力によって膨張させた場合に得られるバルーン体積として定義する。
これらの例から理解され得るように、「目標体積」は、P-V曲線における「区切り点」又は「変曲点」のおおよその位置に対応するが、上記定義は、確定的な値を与える。
また、「目標体積」は、本明細書において用いられる場合、胃運動を確定するためにバルーンを胃に挿入した後に膨張させる際の、バルーンに適用される流体の好ましい体積を指す。完全を期して、フェーズIIIの刺激のために、又は膨満感への過敏性を調査する（例えば、機能性ディスペプシア患者の場合）ために、バルーンに必要に応じて一時的にいくらか増加した体積を与えることができるが、これは、本発明の主要な目的ではないことが留意される。
【０１５８】
＊「圧力Xを印加する」という言及がなされた場合、当業者には当然理解されるように、通常、大気圧よりも高い圧力Xが印加されるという意味である。
【０１５９】
＊「1つ以上のバルーンの有効長」とは、「近位バルーンの近位端6と遠位バルーンの遠位端5との間の距離」を意味する。例えば、単一のバルーンの場合、これは単に、単一のバルーンの長さを意味する。例えば、それぞれ長さが6.0 cmで、1.0 cm離隔している2つのバルーンの場合、「バルーンの有効長」は、6.0+1.0+6.0=13.0 cmとなる。「有効」という用語に言及しない場合、読者が、「個別の長さ」を意味するのか「有効長」を意味するのかを文脈から理解することになる。
【０１６０】
本発明の詳細な説明において用いられる場合、太字で書かれた数字は、図（概略図）1に用いられる数字を指している。
【０１６１】
バルーンは、本発明に係るバルーンカテーテルにおいて用いられる場合、半透明、透明、又は光学的に透明（又はそのような部分を含む）である必要はないが、そうであってもよいことが留意される。
【０１６２】
本発明の製品及びシステムの目的では、カテーテルが必要とするのは、胃に単数又は複数のバルーンを位置決めすることのみである。食道にバルーンを位置決めするための更なるバルーンは不要であり、カテーテルの設計から省くことができる。
【０１６３】
本発明の第1の態様は、好ましくは大きな不快感又は膨満感又は吐き気又は疼痛を人間に与えずに、経鼻での適用によって胃に1つ以上のバルーンを送達するのに好適であり、胃運動に関連する情報を取得するために好適であり、より詳細には、近位胃及び／又は遠位胃において緊張性収縮及び／又は一過性収縮に関連する正確な圧力測定を可能にするのに好適である、バルーンカテーテルを記載している。
【０１６４】
このようなバルーンカテーテルは、特に、（i）バルーン内圧の変化を通して胃運動を測定するため、（ii）ヒト被験体の胃における胃膨満感への胃の過敏を評価するため、及び／又は（iii）胃運動及び胃排出を刺激するために用いることができる。
【０１６５】
単一のバルーンを備えるこのようなバルーンカテーテル100の一例は、特に、図22及び図23及び図30及び図32及び図35に示されている。
【０１６６】
バルーンカテーテル100は、カテーテル2と、上記カテーテル2に固定的に取り付けられる膨張可能なバルーン1を備える。バルーンカテーテルは、以下の特徴を有する。
−バルーンカテーテル100の外径は、バルーンが収縮した場合、バルーンカテーテルが約7.7 mm（23フレンチ）の直径を有する穴又は開口を通過することができる（canbe passed）ようになっている。実際、これは、バルーンをカテーテル自体の外径に対して平坦化及び／又は締め付け及び／又は圧縮及び／又は圧潰し、バルーンを損傷することなくバルーンカテーテルの外径を、最大で7.7 mmの値まで低減することができることを意味する。
−カテーテル2は、カテーテルの表面に形成され、上記キャビティ内に位置する1つ以上の第1の開口4を介して、バルーン1の内部のキャビティに流体連結される、少なくとも第1の内腔3（又は第1のチャネル）を有する。
−バルーン1は、膨張時、全体として非球状の形状、むしろ、中央の円筒状部分を有する細長い形状を有する。円筒状部分は、4.0 cm〜7.0 cmの範囲の直径11を有する。
−バルーン1は、7 cm〜18 cmの範囲の長さを有し、又は90 ml〜330 mlの範囲の「目標体積」を有する。
−バルーンは、ショアA70〜100の範囲のデュロメータ硬さを有するポリウレタン材料、又はショアD25〜100の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料、又はロックウェルR50〜120の範囲のデュロメータ硬さを有するプラスチック材料から作製される。
【０１６７】
2つのバルーンが直列に配置されたそのようなバルーンカテーテルの一例が、特に、図31及び図33及び図34に示されている。この場合、2つのバルーンがともに上掲の要件を満たさなければならず、特に、2つのバルーンを組み合わせた全体の形状が、非球状でなければならない（双方のバルーンを0.2 psiで膨張させた場合）。2つのバルーンの有効長は、7.0 cm〜18.0 cmの範囲であるべきであり、2つのバルーンの総内部体積は、90 ml〜330 mlの範囲であるべきである。各バルーンの外径は、4.0 cm〜7.0 cmの範囲であるべきである。
【０１６８】
胃運動の評価に用いられる場合、バルーン内の流体圧力は、目標体積まで膨張して、外圧が印加されない状態では、通常は低い（例えば、1 psiを十分下回る）。しかし、胃を膨満させる若しくは刺激するため、及び／又は膨満感に対する過敏性を評価するために用いる場合、圧力は、バルーンを更に膨張させるために僅かに増加させることができ（0.2 psiを超える）、例えば、約20 cmH2O〜約30 cmH2O、又は約2.0 kPa〜約3.0 kPa、又は約14 mmHg〜約22mmHg、又は約0.3 psi〜約0.4 psiの範囲の圧力とすることができ、これは、通常、血管を圧迫しないという点で「救急医療にとって安全」であるとみなされる「気管内カフ圧力」に対応する。
【０１６９】
いくつかの実施形態において、上記バルーンカテーテルの膨張したバルーンは、4.0 cm〜7.0 cm、好ましくは4.1cm〜6.5 cm、より好ましくは4.2 cm〜6.2 cm、更により好ましくは4.3 cm〜5.7 cm、最も好ましくは4.3 cm〜5.5 cm、例えば、約4.5 cmの最大直径を有する。
【０１７０】
いくつかの特定の実施形態において、バルーンは、約7cm〜約18 cmの長さ12（図1の符号に従う）を有する。バルーンは、約9 cm〜約16 cmの長さ、又は約9 cm、約10cm、約11 cm、約12 cm、約13 cm、約14 cm、約15 cm、又は約16 cmの長さ、通常、約14 cmの長さを有することができる。
【０１７１】
或る特定の実施形態において、膨張したバルーンは、中央の円筒状部分を有するとともに、遠位端及び近位端が、例えば、実質的に円錐状、若しくは半球状、若しくは放物面状に、又は他の好適な形状を用いて滑らかに閉鎖される。
【０１７２】
いくつかの実施形態において、長さ及び直径及び体積の必要寸法を有する膨張したバルーンは、複数の流体連結セグメントに細分化される。いくつかの実施形態において、長さ及び直径の必要寸法は、複数のバルーンを用いて達成される。
【０１７３】
或る特定の実施形態において、上記カテーテル2は、バルーンの遠位端6を通って延在し、上記カテーテルは、カテーテルの表面の少なくとも1つの開口8を介して胃に流体連結される第2の内腔7を有する。上記内腔7は、カテーテルの表面の少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ以上の開口8を介して胃に連結されることが好ましい。
【０１７４】
これらの少なくとも1つの開口8を通して、胃に流体を投与することができるか、又は胃から流体を回収することができる。少なくとも1つの開口8が、膨張したバルーンの遠位端5から遠位に位置する場合、上記少なくとも1つの開口は、膨張したバルーンの遠位端5から約0.1 cm〜約5 cmの範囲、通常は、膨張したバルーンの遠位端5から約0.5 cm〜約3 cmの範囲、例えば、膨張したバルーンの遠位端（end）5から約0.5 cm〜約1.5 cmの範囲に位置する。上記少なくとも1つの開口8がバルーンの近位端6に対して近位に位置する場合、開口は、膨張したバルーンの近位端6から約0.1 cm〜約5 cmの範囲、通常は、膨張したバルーンの近位端6から約0.5 cm〜約3 cmの範囲、例えば、膨張したバルーンの近位端（end）6から約1 cm〜約1.5 cmの範囲に位置する。
【０１７５】
物質を胃ではなく十二指腸又は小腸に導入する場合、開口（複数の場合もある）8は、バルーンの遠位端5から約10 cm〜約50 cm、例えば、約15 cm、又は約20 cm、又は約25 cm、又は約30 cm、又は約35cm、又は約40 cmの距離に位置することが好ましい。
【０１７６】
内腔7の内径は、約1 mm〜約7 mmの範囲、概ね約2 mm〜約7 mmの範囲、通常は約2 mm〜約6mmの範囲である。内腔7と胃との間の流体連結は、流体をカテーテルの内腔7を通して移送することによって胃に投与する又は胃から回収することができることを指す。
【０１７７】
特定の実施形態において、カテーテルは、バルーンの外部にあるカテーテルの開口8を介して、流体、例えば液体物質を、胃、十二指腸／小腸に投与する及び／又は胃、十二指腸／小腸から除去するために用いることができる。開口がバルーンの遠位端から遠位に位置する内腔8を用いて胃に流体を注入する場合、ダンピング症候群を回避するために、その開口を、バルーンの遠位端に物理的に可能な限り近づけて、十二指腸の幽門洞の遠位に栄養が注入されることを回避することが重要である。
【０１７８】
或る特定の実施形態において、カテーテル2は、上記バルーン1の内部に通して位置決めされ、上記バルーンの遠位端5及び近位端6が、上記カテーテルに取り付けられる。
【０１７９】
バルーン1の遠位端及び近位端は、カテーテル2に分離不能に取り付けられる及び／又は接続される。換言すれば、バルーン1及びカテーテル2は、上記装置の位置決めの際に、胃、バルーン、及びカテーテルが互いに分離しないように接続される。この分離不能な取付けは、限定しないが乾燥接着剤、感圧接着剤、コンタクト接着剤、及び熱接着剤を含む接着材料、又は限定しないが一液型接着剤若しくは多液型接着剤を含む反応性接着剤等を用いて行うことができる。加えて、バルーンの端部のカテーテルに対する分離不能な取付け及び／又は接続は、バルーンの遠位端及び近位端をカテーテルに対して溶融させる（熱接合）等の異なる手順で行うことができる。
【０１８０】
上記収縮したバルーンと上記カテーテルとを合わせた上記垂直セクションの直径10は、7.7 mm（23フレンチ）の穴若しくは開口、又は6.3 mm（19フレンチ）の穴、又は5.3mm（16フレンチ）の穴を容易に通過することが可能である。本発明の装置は、哺乳類被験体の胃に鼻を介して挿入する必要があることから、収縮したバルーンの最大許容直径は、鼻の解剖学的構造によって決まる。
【０１８１】
バルーンは、上記カテーテルの遠位端9に取り付けられ、収縮したバルーンと上記カテーテルとを合わせた直径10は、7.7 mm（23フレンチ）の穴、好ましくは7.0 mm（21フレンチ）の穴、より好ましくは6.3 mm（19フレンチ）の穴、更により好ましくは5.3 mm（16フレンチ）の穴を容易に通過することが可能である。小径であることで、収縮したバルーンカテーテルを、鼻を介して適用することが可能である。上記寸法は、成人に使用するカテーテルの典型である。獣医学用途、又は乳児／小児用のカテーテルの使用を可能にするために、寸法を適応させることができる。
【０１８２】
通常、本発明に係るバルーンカテーテルのバルーンは、約90ml〜約330 mlの「目標体積」、約100 ml〜約330 mlの体積、約150 ml〜300mlの体積、約160 ml〜約290 mlの体積、約170 ml〜約250 mlの体積、約170ml、180 ml、190 ml、200 ml、210 ml、220 ml、230 ml、240 ml、又は250mlの体積を有し、いくつかの実施形態では、体積は約180 mlである。
【０１８３】
或る特定の実施形態において、内腔3は、カテーテルの少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ以上の開口4を介してバルーンの内部に流体連結され、使用後のバルーンからの流体の完全な除去を可能にする。
【０１８４】
上記内腔7は、カテーテルの表面の少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つ以上の開口8を介して胃に連結されることが好ましい。
【０１８５】
いくつかの特定の実施形態において、バルーン（複数の場合もある）は、ポリウレタン（PU）、熱可塑性ポリウレタン（PUR）、ポリエーテルブロックアミド（PEBA）等の熱可塑性エラストマー、ナイロン、ポリエチレン（PE）、ポリエチレンテレフタレート（PET）又はポリ塩化ビニル等のセミコンプライアント又はノンコンプライアントの材料から作製される。
【０１８６】
上記バルーンは、PUR若しくはポリエーテルブロックアミドのようなセミコンプライアント材料、又はPE若しくはPETのようなノンコンプライアント（non-compliant）材料から作製されることがより好ましい。バルーン（複数の場合もある）の寸法及び形状を得るための可能な技法には、ポリウレタンの熱成形及び高周波溶接、押出成形又は注型、バルーンのブロー成形、又は射出成形若しくはディップ成形を用いることが挙げられる。バルーンは、ポリテトラメチレングリコール系又はポリカーボタン（polycarbothane）系芳香族熱可塑性ポリウレタンから作製されることが最も好ましい。高いデュロメータ硬さ（例えば、ショアD70又はロックウェルR70）よりも、ショアA70〜100の範囲のデュロメータ硬さを有するTPUが好ましい。
【０１８７】
例えばシリコーン、ラテックス、クロロプレン、及び生体適合性の弾性ポリマー等の比較的軟らかい材料は、材料としてあまり好適ではない。なぜなら、これらの材料は、通常、コンプライアントなバルーンとしての挙動を示し、更に膨張させても、例えば、胃によってバルーンの外面に及ぼされるような外圧にバルーンが反応しなくなるためである。
【０１８８】
バルーンの折り畳み、及びバルーンの内部空間に接続する内腔の開口は、バルーン内に空気が閉じ込められることなく、バルーンを容易に収縮させることができるように形成される。複数の開口、又はカテーテルの周囲に沿った開口が可能である。
【０１８９】
好ましい実施形態において、バルーン及び／又はカテーテル内には、電子的又は光学的なデバイス又はセンサーが存在しない。
【０１９０】
圧力又は圧力変化を測定する、及び／又は胃膨満感への胃の過敏、及び／又は胃における胃運動及び／又は胃排出の任意の刺激を確定する上記カテーテルの特定の実施形態は、膨張状態において、バルーンの鉛直セクションの長さが約14 cm、直径が約4.5 cm、及び体積が約180 mlである膨張可能なバルーン1を備える。バルーンは、セミコンプライアント又はノンコンプライアントな材料から作製され、目標体積まで膨張するのに低い圧力、通常は、たった約0.1 psi（約0.7 kPa）又はたった約0.2 psi（約1.4 kPa）程度の圧力しか必要としない。バルーン内圧は、（例えば、胃の刺激のために）更に膨張させると、急激に増加する。さらに、カテーテル2は、カテーテル4の表面の少なくとも1つの開口を介してバルーンの内部に流体連結する少なくとも1つの内腔3を有する。
【０１９１】
本発明の別の態様は、本発明の第1の態様に記載のバルーンカテーテルと、上記カテーテルの小内腔3の近位端に取り付けられる外部の圧力センサーとを備える部品キットからなる。胃のベースライン圧力は、通常、人間の体重に応じて0.93 kPa（7 mmHg）周辺で変化する。胃収縮により、13.3 kPa（100 mmHg）を超えるピーク圧力を伴う圧力が発生し得る。胃内の絶対圧力は、大気圧に左右されるため、そのための補償が必要となる場合がある。バルーン、チュービング、及びセンサー媒体は、大気圧が優勢となる。バルーン内の温度は、摂氏37度周辺であり、周囲雰囲気は、通常、摂氏21度周辺の温度を有する。約21℃〜約37℃の範囲における温度変化は感知しないセンサーを用いることが好ましい。
【０１９２】
胃における圧力イベントは、比較的緩慢である。経験に基づくと、少なくとも5 Hz、例えば10 Hzのサンプリングレートでのデータ収集により、正しい解釈及び分析が可能になる。
【０１９３】
更なる試験により、1 Hz〜約10 Hzの範囲のサンプリングレートでバルーン圧力をサンプリングすることが有益であり得ることが示されている。これにより、例えば、呼吸に関連する圧力変化の測定も可能になる。
【０１９４】
未加工の測定データを更に処理するために考慮され得る他の変数として、センサーデバイスの入力及び出力、並びにセンサーデバイスの感度及び精度がある。
【０１９５】
異なるタイプの圧力センサー、例えば、ピエゾ抵抗式、静電容量式、光学式、又は他の任意の好適な技術等を用いることができる。
【０１９６】
本発明のバルーンカテーテルは、胃運動を評価する、及び／又は胃膨満感への過敏性を評価する、及び／又は胃運動及び胃排出を刺激するために用いることができる。
【０１９７】
本発明の別の態様は、胃運動を測定するシステムに関する。このシステムは、上述したバルーンカテーテルと、膨張時にバルーンに及ぼされる圧力を記録及び／又は視覚化する制御ユニットとを備える。
【０１９８】
制御ユニットの重要な要素は、バルーン内の圧力を測定すること、及び、この情報を分析のためにディスプレイ又はコンピューターに向けて処理することである。必要に応じて、制御ユニットは、バルーンを膨張及び／又は収縮させるシステム（ポンプ）を含むことができる。必要に応じて、制御ユニットは、カテーテルによって、バルーン内に接続しないが、バルーンの外部のカテーテル2の遠位端に開口を有する第2の内腔7を通して、胃に流動食を直接圧送するように適合された第2のポンプを更に備える。
【０１９９】
胃内に正しく位置決めされると、バルーンは、所定の体積（例えば、目標体積、例えば200 ml又は当該のバルーンに特有の別の値まで）、又は所定の圧力、又は他の任意の好適な方法で膨張させることができる。
【０２００】
バルーンを手動で膨張させずに、制御ユニットに組み込まれた自動又は半自動の膨張システムが用いられる場合、この既定体積は、或る特定の速さ若しくは流量、及び／又は或る特定の強度でバルーンに送達することができる（胃によって行われる収縮は、強力（例えば、約100 mmHg又は13.3 kPa）となる可能性があり、バルーンは、膨張に対する或る特定の抵抗を有する）。自動化された膨張収縮システムが制御ユニットに組み込まれる場合、バルーンの位置決めが不適切であり、バルーンがまだ食道内にあるうちに膨張したときのために、安全／緊急収縮システムを内蔵することが推奨される。また、実験が終了すると、バルーンは手動で収縮させる必要があるか、又はシステムによって、全ての空気が除去されるまで、バルーンを収縮させる必要がある。バルーンの漏れ又は不完全な収縮を検出することができるように、抜かれた空気の量を知ることが有利である。
【０２０１】
制御ユニットは、少なくとも1つの切替器又は弁、例えば、バルーンカテーテルを圧力センサー又はポンプのいずれかに接続させる三方弁を任意に備える。他の実施形態において、そのような切替器（複数の場合もある）又は弁を省き、空気ポンプ及び圧力センサーの双方をバルーンカテーテルの第1の内腔に相互接続する単純なT字形接続部を用いることができる。第1の内腔から空気ポンプを分離することの利点は、デッドボリュームの量が低減する（したがって、感度が向上する）ことである。空気ポンプから圧力センサーを分離することの利点は、圧力センサーが損傷するリスクが低減することである。
【０２０２】
制御ユニット内の内部チュービング及び接続部は、時間又は温度によって変形しないことが好ましい。圧力及び体積は、チュービングの特性の変化による経時的な影響を受けないことが好ましい。本発明のシステムは、食物ポンプを用いずに機能することができる。食物ポンプの制御を組み込んだ制御要素は、任意のものである。
【０２０３】
センサー、切替器、空気ポンプ、及び食事ポンプからの入力、並びに少なくとも1つの切替器又は弁及びポンプの制御は、コンピューター又は簡易ディスプレイとの通信を可能にするプロセッサによって処理することができる。コンピューターに接続されると、コンピューターとの専用の通信プロトコルを用いて、コンピューターが制御ユニットに命令することができるように、情報を処理することができる。
【０２０４】
本発明の別の態様（概略図20に示されている）は、胃内の圧力変化を測定する、診断的であり非治療的な方法に関する。この方法は、
a）収縮状態のバルーンを備える上述したバルーンカテーテルを上記被験者の鼻を通して胃に挿入するステップと、
b）内腔3を通して流体の既定体積を挿入することによって、上記バルーンを膨張させるステップと、
c）バルーンの体積を一定の値に維持しながら、外部の圧力センサーを用いてバルーン内の圧力変化を測定するステップと、
を含む。
【０２０５】
必要に応じて、装置が被験者の鼻を通して胃に挿入された後の任意の時点において、カテーテルの開口8を介して胃に液体を投与することができる。
【０２０６】
経腸栄養に伴う食物不耐性は、特に重症患者において重大な問題である。これらの患者は、重病期間の栄養摂取を維持するために、経鼻胃管栄養を受けることが多い。胃運動及び胃排出は、多くの場合で妨げられる（集中治療室（ICU）患者のうちの50%〜80%）。これにより、胃における栄養の通過障害及び食物不耐性、必須栄養素の吸収不良、並びに、誤嚥性肺炎、逆流症、嘔吐及び吐き戻し等の他の合併症のリスクにつながる。ICUでは、運動不全の結果としての胃排出の遅延は、患者（例えば、膨満患者、逆流症、又は下痢）の臨床評価又は胃残留量（GRV）全体の吸引によって評価される（7）。関連するGRV閾値に関する合意も、経腸栄養プロトコルに関するガイドラインも存在しない。高GRVの回避に基づく経鼻胃管栄養の危惧すべき管理により、重症患者の最適な栄養摂取を不必要に奪う可能性がある。
【０２０７】
胃及び胃排出の運動不全は、様々な胃腸疾患及び胃腸障害、並びに一般的には食物不耐性における重大な病態生理学的要因である。特に、本発明の装置及び方法は、診断及び事後状態の経過観察に適用可能である。さらに、本発明の装置及び方法は、胃運動及び胃排出を刺激し、それにより、これらの状態における治療効果をもたらすのに用いることができる。
【０２０８】
胃不全麻痺（胃の筋肉の部分麻痺）は、閉塞が存在しない場合の重篤な胃排出の遅延によって定義され、これにより、食後満腹感、早期飽満感、吐き気、及び嘔吐が生じる。胃不全麻痺は、人口の2%にまで発症し、主要な医療費を占めると推定される。胃不全麻痺患者の大きな群は、実際には、胃排出の測定を行ったより重篤な症状の機能性ディスペプシア（FD）患者の部分集合であり、米国のデータによると、FDと引き換えに胃不全麻痺の診断へと経時的にシフトしていることが示されている（8）。
【０２０９】
機能性ディスペプシア（FD）は、早期飽満感、食後満腹感、並びに心窩部痛及び心窩部灼熱感のような症状を特徴とする。有病率が高く（人口の5%〜45%）、症状が慢性的であることから、FDは、主要な保健経済的負担となっている（9）。FDの診断は、これらの症状の原因となる可能性が高い器質的又は代謝的な原因が存在しない状況で、慢性的な心窩部の症状が存在することに基づく。器質的又は代謝的な原因が存在しないことは、ほとんどが、上部消化管内視鏡検査の陰性によって確認される。研究により、根底にある病態生理学的メカニズムは、胃運動不全、胃排出遅延、内蔵過敏症、低度の粘膜炎症状態、及び十二指腸のフィードバック機構の不全を含む多因子的なものであることがわかっている。しかしながら、臨床診療においては、根底にある病態生理は、これらの障害の間を区別することができる確証的な試験又はバイオマーカーが存在しないことから、診断されない。
【０２１０】
患者の胃における圧力測定を可能にする特徴（圧力測定システム）を備えるいくつかのバルーンが、特許文献に記載されている。本発明は、特に以下の点において、既知のデバイスとは異なる。
−国際公開第2012/006625号：本発明のバルーンは、全ての寸法に関してより大きくなっている。実際、国際公開第2012/006625号に記載のバルーン（最大長さ8 cm及び直径3 cm）は、胃運動を誘因とする圧力変化を正確に測定するには小さすぎるため、その代わりに、腹圧の評価に用いられる。
−国際公開第2008/066943号：膨張直径が2 cm〜5 cm及び膨張長さが約10cm〜30 cmの範囲のバルーンが、国際公開第2008/066943号に記載されているが、国際公開第2008/066943号に記載のバルーンカテーテルアセンブリの収縮直径は、鼻を快適に通過すること（7.7 mm（23フレンチ）未満）ができないと見られる。本発明に記載のバルーンの特性（低い圧力（0 psi〜1 psi）、かなり大きな固有の直径（4 cm〜7 cm）及び長さ（7 cm〜18 cm））を独自に組み合わせることで、運動を正確に評価するには小さく、心窩部の症状を引き起こすほど大きいバルーンを含む、国際公開第2008/066943号に記載の広範なバルーンの可能性とは対照的に、心窩部の症状を引き起こさずに胃運動を正確に測定することを可能にする独自の特徴が与えられる。
−米国特許出願公開第2008/16707号は、カテーテルの遠位先端部が、患者の鼻又は口を通して患者の食道及び胃内に向かって進むことができる、患者の胃に栄養を送達する経腸栄養カテーテルを開示している。このカテーテルは、カテーテルに取り付けられたいくつかのバルーンを膨張させるのにも用いることができるいくつかの内腔を有する。バルーンは、バルーンカテーテルの固定及び腹圧の確定に用いられる。米国特許出願公開第2008/167607号に記載のバルーンは、本発明の特許請求の範囲に記載のバルーンと比較してより小さい。実際、腹圧を測定するためには、バルーンは、胃運動による影響を受けることができないため、十分小さくする必要がある。
【０２１１】
特許文献以外にも、胃内圧の測定を可能にし得る特徴を有するいくつかの例を見つけることができる。本発明は、特に以下の点において、既知の文献とは異なる。
−いわゆるブレークモア／ゼングスターケンチューブは、食道に適用する第1のバルーンと、胃に適用する第2のバルーンとを備える。本特許に記載のバルーンに対する主な相違点は、胃内バルーンの長さが7 cmよりも小さく、バルーン材料が本質的に弾性（例えば、ラテックス）であることである。加えて、バルーンを膨張させるのに必要な圧力が、比較的高い（1 psi超）。
−Goremedical社のQ50ステントグラフトバルーンカテーテルが、大脈管の一時的な閉塞に用いられる。本特許に記載のバルーンに対する主な相違点は、Q50バルーンを4 cmを超える直径まで膨張させるのに必要な圧力が、1 psiをゆうに超えることである。
−フォーリー（Rusch）カテーテルは、尿道を通して膀胱内に配置される。ここでも、これらのバルーンを4 cmを超える直径まで膨張させるのに必要な圧力は、1 psiをゆうに超える。これらのバルーンは、球状であり、ラテックス又はシリコーン等の弾性又はコンプライアントな材料から作製される。
−Mcompassバルーンカテーテルは、肛門直腸内圧測定に用いられる。このカテーテルは、鼻を通して胃に配置するには短すぎる。最小7 cmの長さのバルーンを備えるカテーテルの遠位端を、バルーンが胃に入り、近位端が鼻の外部にある状態に、鼻を通して配置するには、成人の場合で最小80 cmのカテーテル長さが必要である。Mcompassバルーンを90 mlよりも大きく膨張させるには、1 psiを超える圧力が必要である。
−Bakriバルーンタンポナーデカテーテルは、分娩後の子宮出血を抑制及び軽減するのに用いられる。Bakriバルーンタンポナーデにおけるバルーンは、ラテックス又はシリコーン等の弾性又はコンプライアントな材料から作製される。
【０２１２】
光学的検出が行われるカテーテルとは対照的に、圧力測定に用いられる本発明のバルーンは、半透明、透明、又は光学的に透明（又はそれらの部分を含む）である必要はないが、そうであってもよい。
【０２１３】
本発明のデバイス及びシステムの目的では、カテーテルが必要とするのは、胃に単一のバルーンを位置決めすることのみである。食道にバルーンを位置決めするための更なるバルーンは不要であり、バルーンカテーテルの設計から省くことができる。
【０２１４】
文献に記載されているバルーンカテーテルは、いずれも、胃運動を誘因とする圧力変化の測定に最適なものではなく、鼻を通して快適に位置決めする（バルーン＋カテーテルの最大膨張直径が23フレンチ未満）ことができない。本発明は、以下の特性の独自の組合せにより、鼻を通して位置決めすることができるバルーンカテーテルを介して胃運動を測定することを可能にする。
−心窩部の症状を引き起こさずに、胃運動を誘因とする圧力変化を正確に測定することが可能な膨張したバルーンの長さ（長さを規定する代わりに、バルーンの体積を規定してもよい）。
−心窩部の症状を引き起こさずに、胃運動を誘因とする圧力変化を膨張した状態で正確に測定することが可能であるが、収縮すると（ただし、依然としてカテーテル上に取り付けられている）、7.7 mm（23フレンチ）の穴を通過することができるような、膨張したバルーンの直径。
−バルーンを「目標体積」に膨張させる圧力は、比較的低く、好ましくは、約0.3 psi〜0.4 psiである約20cmH2O〜30 cmH2Oの範囲である。
−バルーンは、比較的硬質である（正確な測定を可能にするため）が、過度に硬質ではない（鼻を容易に通過するため）材料から作製される。
【実施例１】
【０２１５】
本例では、胃運動の測定のためのバルーンの最適な寸法（形状、サイズ、及び体積）を、所定の体積の空気で満たした胃内バルーン内の圧力を測定することによって求めた。したがって、バルーン圧力の読み取り値を、参照方法（高分解能圧力測定）に対して比較した。さらに、胃運動を刺激する可能性と、バルーン膨張によって引き起こされる症状とを調査した。
【０２１６】
この研究のために8名の健常なボランティアを募集した。初回の実験が成功した後、被験者には、各訪問の間を少なくとも1週間空けて、被験者につき訪問は最大10回までとして、複数回再訪するように求めた。被験者には、少なくとも6時間の絶食の後に診療所に来るように求めた。被験者の中には、避妊薬以外の薬剤を服用している者はいなかった。被験者には、参加の少なくとも12時間前にはアルコール、茶、及びコーヒーを控えるように求め、さらに、実験開始の少なくとも1時間前には喫煙を控えるように求めた。
【０２１７】
臨床研究に既に参加したことのある被験者の既存のメーリングリストから、健常なボランティアを募集した。全ての被験者が同意説明文書に署名した。
【０２１８】
選択基準は以下のとおりである。
−18歳〜60歳（成人）。
−研究手順を実施する前に、証人の書面によるインフォームドコンセントを提出しなければならない。
除外基準は以下のとおりである。
−薬剤又は薬物を服用している。
−腎機能及び／又は肝機能が極度に低下している。
−重篤な心疾患、例えば、不整脈、狭心症、又は心臓発作の病歴がある。
−重篤な肺疾患がある。
−重篤な精神疾患又は神経疾患がある。
−胃腸疾患がある。
−消化不良症状がある。
−妊娠中又は授乳中の女性。
【０２１９】
毎回の実験において、胃運動を、2つの技法、すなわち、有効性が十分に認められた高分解能圧力測定技法、及び外部の圧力トランスデューサーに接続されたシングルルーメンチューブに接続された軟質袋を用いて評価した。双方のカテーテルは、概略図2に示されているように胃に位置決めした。
【０２２０】
高分解能圧力計（HRM；36個の圧力チャネル；Sandhill社（米国ミルウォーキー所在）、UNI-ESO-ZK40A、Unisensor社、スイス、アッティコン（Attikon）所在）を、圧力チャネルが下部食道括約筋から十二指腸括約筋までの胃全体にわたるように、鼻を通して胃に位置決めした。バルーンカテーテルを、挿管を容易にするために水性潤滑ゲルを用いて、口を通して胃に位置決めした。被験者の選好に応じて、局所麻酔（キシロカインスプレー）を使用した。カテーテルの位置決め後、被験者には、体幹が直立した状態の快適な座位でベッドに就くように求めた。
【０２２１】
バルーンカテーテルの位置決め後、バルーンにはまず、10ml（25 mlのバルーンの場合）、20 ml（50 mlのバルーンの場合）、又は50 ml（90 ml〜350 mlのバルーンの場合）の少量の空気を10分間充填した。その後、カテーテルを引き戻し、バルーンの近位部分が下部食道括約筋の近くに配置されることを確実にした。その後、バルーンを試験体積に膨張させた（バルーンの最大体積の90%）。少なくとも1つのフェーズI及びフェーズIIIが（目視検査で）確認されるまで、又は最大で2時間にわたって、介入を行わなかった。その後、200 mlの栄養飲料（Fortimel Nutridrink；Nutricia社（オランダ所在））又は水を、30 ml/minの一定の速さで、カテーテルを通して胃に直接注入した。栄養飲料注入開始の30分後、10分間にわたりバルーンを最初の体積（10 ml〜50 ml）まで収縮させた。その後、カテーテルの接続を解除して抜去し、ボランティアは病院を出ることを許された。実験全体を通して、100 mmの視覚的アナログスケールに、不快感、吐き気、疼痛、膨満感、及び空腹感をスコア化した。
【０２２２】
カスタムメイドのバルーンカテーテルを用いて、様々なバルーンサイズを比較した。バルーンは別個に作製し、接着剤（シアノアクリレート）を用いてカテーテルに貼り付けた。
【０２２３】
同様の性質を有する異なるカテーテルアセンブリを用いた。研究中、被験者には、異なるカテーテルを用いた際の相違について一切言及しなかった。全ての構造において、カテーテルの長さは100 cmよりも大きく、カテーテルの遠位先端部を、カテーテルが食道、口腔を通って延在しながら、胃に位置決めすることができるとともに、体外に快適に接続することができるようになっている。近位端は、三方ルアー活栓への気密接続を可能にするように変形される。2つのタイプのカテーテル、すなわち、サンプカテーテル及びレビン（Levin）カテーテルを用いた。
【０２２４】
サンプカテーテルアセンブリ：例えば、ポリ塩化ビニル（PVC）又はポリウレタン（PU）製の二流（サンプ）CH8-10カテーテル（Vygon社；エクアン所在（フランス））。カテーテルを、小径内腔の遠位端開口を塞ぐとともに、バルーンの位置に小径内腔の開口を追加するように手動で変形した（概略図3を参照）。変形されたサンプカテーテルは、2つの内腔を有する。
1）バルーンの膨張及び収縮並びに圧力測定に用いた小内腔。
2）液体栄養、薬物、又は他の物質の注入に用いた大径内腔。この内腔は、ガイドワイヤのためにも用いた。
【０２２５】
レビンカテーテルアセンブリ：8フレンチ〜10フレンチのシングルルーメンポリウレタン経鼻胃栄養チューブを使用した（Entral RT8/80；Maxter catheters社（英国所在）又はNutricia Flocare；Nutricia Advanced Medical Solutions社）。第2の細いシングルルーメン硬質ポリエチレン（PE）チューブ（内径0.86 mm；Intramedic；Becton Dickinson社）を用いて、バルーンの膨張又は収縮及びバルーン内圧の測定を行った。細いPEチューブを、バルーンがカテーテルに取り付けられている間に、バルーンの近位端に挿入した（概略図4）。
【０２２６】
バルーンの性質
膨張したバルーンのサイズ：概略図5を参照されたい。異なる半径（2 cm、2.5 cm、3 cm、3.5 cm、4 cm、及び4.5 cm）及び異なる長さ（球形、11 cm〜18 cm）を有するバルーンを試験した。バルーン体積は、25 ml（半径2 cmの球形状）から最大350 ml（半径2.5 cmで18cmにわたる細長形状）まで様々とした。
【０２２７】
この実験セットでは、10個の異なるバルーンを試験した。
1）円周13 cm、球形状（直径4 cm）；体積はおよそ25 ml。
2）円周13 cm、円筒形状、円筒の長さは11 cm；体積はおよそ135 ml。
3）円周16 cm、球形状（直径5 cm）；体積はおよそ55 ml。
4）円周16 cm、円筒形状、円筒の長さは11 cm；体積はおよそ210 ml。
5）円周16 cm、円筒形状、円筒の長さは18 cm；体積はおよそ350 ml。
6）円周19 cm、球形状（直径6 cm）；体積はおよそ90 ml。
7）円周19 cm、円筒形状、円筒の長さは11 cm；体積はおよそ240 ml。
8）円周22 cm、球形状（直径7 cm）；体積はおよそ170 ml。
9）円周25 cm、球形状（直径8 cm）；体積はおよそ215 m。
10）円周28 cm、球形状（直径9 cm）；体積はおよそ330 ml。
【０２２８】
材料及び構造：バルーンは、ポリエチレン箔（PE；非弾性）を用いてカスタムメイドした。PEバルーンは、4つの別個の部片から真空封袋機（Vacupack Plus F380；Krups社、ドイツ、ゾーリンゲン所在）を用いて組み立てた（概略図6を参照）。シールした後、バルーンの横方向の両側部に穴を穿孔し、カテーテルがバルーンを通って摺動することができるようにした。カテーテルを摺動させてバルーンに通した後、シアノアクリレート接着剤を用いてバルーンをカテーテルに接着し、さらに、気密シールを確実にするために、カテーテルの周りのバルーンの端部に絹糸（silk thread）を巻き付けた。バルーンカテーテルは、圧力を測定しながら、バルーンを最大体積まで膨張させることによって、気密であることを常にチェックした（圧力は1時間を超えても安定するものとする）。
【０２２９】
カテーテルの小内腔を、カスタムメイドの気密チュービングを介して差圧センサー（MPX2010DP Freescale Semiconductor、NXP社（オランダ、アイントホーフェン所在））に接続された三方ルアー活栓に接続し、カスタムメイドのデータ取得システム及び記録システム（PharmLab 5.0、AstraZeneca R&D社（スウェーデン、モルンダル（Moelndal）所在））によってバルーン圧力を記録した。また、三方活栓は、シリンジを用いて手動で空気によってバルーンを膨張及び収縮させることが可能であった。
【０２３０】
バルーン圧力データ。カスタマイズされたコンピューターソフトウェア（Pharmlab 5.0、AstraZeneca R&D社（スウェーデン、モルンダル所在））を用いて、1HzにおいてmmHg単位で圧力を記録した。分析のために、データを1 HzでMicrosoft Excel 2013（Microsoft社（米国レドモンド所在））にインポートした。30秒間の移動中央値を元データから計算した（そして、深呼吸及び運動によるアーチファクト等の短期間の極端な外れ値は破棄した）。この移動中央値から、移動最小値を5分間にわたって計算し、5分間の平均値を求めた（＝ベースライン）。30秒間の移動平均値を元データから計算した。デルタ値を、移動平均値（30秒）と移動最小値のベースラインとの間の差として計算した。最大デルタ値を計算した。1秒ごとに、最大デルタ値の30%を超えたデルタ値を、収縮としてフラグ付けした（概略図7を参照）。
【０２３１】
HRM圧力データ。カスタマイズされたSandhill分析記録ソフトウェア（Sandhill Scientific社（米国デンバー所在））を用いて、mmHg単位で圧力を記録した。データを1 HzでMicrosoft Excel（米国レドモンド所在）にインポートし、3つのデータセットに分けた。
1）近位胃における平均圧力：胃の近位側半分において下部食道括約筋から下方に位置する圧力チャネル（括約筋におけるチャネルは含まない）の平均圧力。
2）遠位胃における平均圧力：胃の遠位側半分において幽門括約筋まで位置する圧力チャネル（括約筋におけるチャネルは含まない）の平均圧力。
3）胃全体の圧力：近位圧力チャネル及び遠位圧力チャネルの平均。
【０２３２】
バルーン圧力と同様に、30秒間の移動中央値からの5分間の移動最小値を計算した。この移動最小値からの移動平均値（5分間）をベースラインとして規定した。60秒間の移動平均値を、3つのデータセット（近位胃、遠位胃、及び胃全体の圧力）から計算した。1秒ごとに最大デルタ値の30%を超えたデルタ値を、収縮としてフラグ付けした（概略図7を参照）。
【０２３３】
バルーンが遠位胃における収縮をいかによく検出することができるかを調査するため、胃に位置するHRM圧力チャネルの遠位側半分において収縮が見られるが、同時に、バルーン圧力データからは対応する収縮が検出されない時間を合計し、HRM遠位チャネルにおいて収縮が検出された総時間で割る。このパーセンテージは、バルーンによって捕捉されなかった、遠位胃におけるHRMによって測定された収縮を示す。この分析は、バルーンが完全に膨張し、かつ栄養飲料の注入開始前の期間に行った。
【０２３４】
バルーン膨張後かつ栄養飲料注入前の2時間の測定中、フェーズIIIの収縮パターンに続くフェーズIの発生が、手動及び目視で検出された（スコア0＝フェーズIIIの発生なし、スコア1＝フェーズIIIの発生後、フェーズIが続く）。
【０２３５】
いくつかの時点において、心窩部の感覚（膨満感、疼痛、不快感、吐き気、及び空腹感）を、100 mmの視覚的アナログスコアを用いてスコア化した。バルーン膨張前、膨張直後、栄養飲料注入前、栄養飲料注入直後、及びバルーン収縮前のスコアを収集した。
【０２３６】
0〜5の目盛り付きスケールにおいて飽満感をスコア化した。ここで、0は、「飽満感なし」を表し、5は、「今まで感じた中で最大の飽満感」を示す。栄養飲料の注入開始から、バルーンが除去されるまで（栄養飲料の注入開始の40分後）、1分ごとに飽満感をスコア化した。
【０２３７】
結果は、平均値±標準偏差として表す。スチューデントのt検定（2つの比較例）又はANOVA（複数比較例）を用いて対ごとの比較を行った。P<0.05の場合を有意とみなした。
【０２３８】
HRM圧力カテーテルは、遠位胃における収縮を評価するためのゴールドスタンダードとみなされ、バルーンが遠位胃における全ての収縮を検出することができる範囲を評価するのに用いた。収縮が遠位胃においてHRMによって検出されるが、対応する収縮をバルーンによって検出することができなかった時間を合計し、HRM収縮の総時間で割り、概略図8において%で示した。概して、バルーンがより大きい（幅がある及び長い）ほど、バルーンが遠位胃における収縮をより多く検出することができた。
【０２３９】
フェーズIIIの収縮は、（10）に記載のとおりに定義され、HRMトレーシングによって容易に観察することができ、バルーンがフェーズIIIの収縮を刺激することができる範囲を確定するのに用いた。フェーズIIIに続くフェーズIの発生を、使用される異なるバルーン間で比較した（概略図9を参照）。フェーズIII及びフェーズIは、半径2.5 cm及び長さ11 cm又は18 cmのバルーンを使用した場合、半径3 cm及び長さ11 cmのバルーンを使用した場合、半径4 cmのバルーンを使用した場合に常に生じた。
【０２４０】
概して、バルーンの体積が大きいほど、フェーズIIIの収縮が多く生じた（概略図9の下図）。
【０２４１】
バルーン膨張に対する過敏性は、バルーン膨張直後の異なる心窩部感覚スコアを比較することによって比較した。概略図10を参照されたい。半径2.5 cmで長さ18 cmのバルーン及び半径4.5 cmのバルーンという高体積のバルーンを用いて、膨満感、不快感、吐き気、及び疼痛等の症状をスコア化した。
【０２４２】
概略図11を参照されたい：飽満感スコアは、栄養飲料注入直後、栄養飲料注入開始30分後（バルーン収縮の直前）、及び栄養飲料注入開始40分後（バルーンの収縮）という3つの時点で試験された異なるバルーンについて表される。最も長いバルーンが、最も長く続く飽満感をもたらしたことがわかる。
【０２４３】
これらの実験から以下の傾向が明らかとなった。
−バルーン体積の増加に伴って、収縮がより検出される。
−バルーン体積の増加に伴って、フェーズIIIの収縮がより刺激される。
−高体積のバルーン（300 ml超）及び直径6 cm以上のバルーンによって、心窩部の感覚が一貫して引き起こされる。
−栄養飲料注入後の飽満感は、最も長いバルーン（18cm長）によって最大を保つ。
【０２４４】
この研究では、バルーンの近位端を下部食道括約筋の近くに位置決めした。この研究から、胃運動を正確に測定するのに最良のバルーンは、直径約4.5cm〜5.5 cm及び長さ約11 cmのバルーンであると結論付けることができる。そのようなバルーンを用いると、運動も一貫して刺激されるが、このバルーンは心窩部の症状を引き起こさない。
【実施例２】
【０２４５】
本例は、外圧に対する最適な感度についてバルーンの材料特性を調査した。
【０２４６】
外圧に対する最適な感度を得るのに必要なバルーンの最適な材料特性を理解するために、同様の膨張寸法を有するが異なる弾性特性を有する3つのバルーンを比較した。以下のバルーンを試験した。
−ノンコンプライアントポリエチレン（PE）バルーン（例1にも使用）
−膨張時に発生する圧力が低いコンプライアントラテックスバルーン（Durexインビジブルコンドーム（Reckitt Benckiser社、ベルギー、ブリュッセル所在））
−膨張時に発生する圧力が高いコンプライアントラテックスバルーン（Sempertex 260モデリングバルーン（Sempertex Europe社、ベルギー、ヘンク所在））
【０２４７】
全てのバルーンを、概略図3のようにカテーテルに結び付けられ、200 mlまで膨張するように作製した。バルーンは、長さ11 cm及び直径5 cmの円筒形状とした。
【０２４８】
バルーンは、バルーン内圧を測定しながら、50 ml〜250 mlのステップで「作業台上」で段階的に膨張させた（概略図12Aを参照）。段階的な膨張の間、ノンコンプライアントPEバルーンにおける圧力は、指数関数的に増加した。圧力は、およそ200 mlまでは非常に低く、その後、圧力が急激に増加した。コンプライアントラテックスバルーンの段階的な注入の間、圧力は、当初急激に増加したが、圧力の増加は、最初の注入の後はあまり目立たなかった。コンプライアントDurexバルーンでは、圧力の増加は、150 mlの膨張の後、横ばいとなった。
【０２４９】
カスタムメイドの装置構成を用いて、外部から印加される圧力に対するバルーンの感度を測定した（概略図13を参照）。200 mlまで膨張した後、バルーンを圧力センサーに接続し、上記装置構成に位置決めした。この装置構成は、バルーンが動きのために緩く締め付けられるように構築された。バルーンの一端部における構造によって、バルーンに外圧を印加することが可能であった（調整可能な水荷重）。バルーンの他端部は、そのままの状態にした。概略図12Bは、10 mlのステップで総計50 mlまで水荷重を増加させた場合の結果を示している。その後、50 mlのステップで総計400 mlまで荷重を増加させた。外圧の増加に伴い、ノンコンプライアントPEバルーン内の圧力は線形に増加した（黒線及び塗りつぶし記号）。一方、コンプライアントラテックスバルーンにおける圧力増加は、あまり目立たず、非線形の関係となった。
【０２５０】
この実験セットから、膨張したバルーンの限られた領域に印加される外圧は、バルーン内圧を常に同じように増加させるわけではないことが結論付けられた。コンプライアントバルーンの限られた領域に印加される外圧は、バルーン内圧を増加させるよりもむしろ、そのバルーン内で体積を変位させる。したがって、ノンコンプライアントバルーンに印加される外圧は、体積変位よりもむしろ圧力の増加を引き起こすことから、感度の高いバルーンは、ノンコンプライアント又はセミコンプライアントのものが優勢である。
【０２５１】
一方で、バルーン内圧自体も役割を果たすことができる。200mlまで膨張させた場合のバルーン内圧が高いコンプライアントラテックスバルーンは、低重量の外圧に対して比較的感度が低くなった。このバルーンはDurexバルーンに比べてコンプライアント性が低いにもかかわらず、バルーン内圧は、100ml以上の荷重でのみ増加した。
【０２５２】
要約すると、外圧に対する感度の高いバルーンは、通常、最大体積まで膨張させる場合に、目標体積まで膨張させるための圧力が低いノンコンプライアント又はセミコンプライアントなバルーンであるが、バルーン内圧は、更に膨張させると、（急激に）増加する。
【実施例３】
【０２５３】
本例は、例1で求められた最適なバルーンサイズと、例2で求められた最適なバルーン材料の性質とを有するバルーンの可能性を調査した。より具体的には、目的は3つある。
−経鼻胃バルーンカテーテルを、（コデインによって引き起こされる）胃運動の低下の検出に用いることができるか否かを調査する。
−コデイン処置後の胃運動と胃排出との間の相関の変化を調査する。
−膨張した胃内バルーンの存在が胃運動及び胃排出に影響を与えるか否かを調査する。
【０２５４】
6名の健常な被験者をこの研究のために募集した。初回の実験が成功した後、被験者には、3回の再訪を求めた（したがって、全部で4回の実験を行った）。被験者には、少なくとも6時間の絶食の後に診療所に来るように求めた。被験者の中には、避妊薬以外の薬剤を服用している者はいなかった。被験者には、参加の少なくとも12時間前にはアルコール、茶、及びコーヒーを控えるように求め、さらに、実験開始の少なくとも1時間前には喫煙を控えるように求めた。
【０２５５】
臨床研究に既に参加したことのある被験者の既存のメーリングリストから、健常なボランティアを募集した。全ての被験者が同意説明文書に署名した。
【０２５６】
選択基準は以下のとおりである。
−18歳〜60歳。
−車両を運転せずに帰宅することができること。
−処置の当日に機械を操作しないこと。
除外基準は以下のとおりである。
−薬剤を服用している。
−重篤な腎機能の低下がある。
−重篤な肝機能の低下がある。
−重篤な心疾患、例えば、不整脈、狭心症、又は心臓発作の病歴がある。
−重篤な肺疾患、喘息、慢性気管支漏（bronchorrhea）（気管支拡張症、嚢胞性繊維症）がある。
−重篤な精神疾患又は神経疾患がある。
−何らかの胃腸疾患がある。
−何らかの消化不良症状がある。
−妊娠中又は授乳中の女性。
−薬物を服用している。
−コデイン／モルヒネの摂取時に副作用／アレルギー反応があることがわかっている。
【０２５７】
研究は、4つの群を伴うランダム化されたクロスオーバー研究として設計される（概略図14を参照）：
−20 mlバルーン−プラセボ
−20 mlバルーン−コデイン
−200 mlバルーン−プラセボ
−200 mlバルーン−コデイン
【０２５８】
200 mlのバルーンが胃運動及び胃排出に及ぼす影響が未知であるため、20 mlのバルーンでの実験を200mlのバルーンでの実験に対する対照として用いた。
【０２５９】
以下に記載のダブルルーメンバルーンカテーテルを用いて、外部の圧力センサーによってバルーン内の圧力を測定することで、胃運動を評価した。挿管を容易にするために水性潤滑ゼリーを用いた。被験者の選好に応じて、局所麻酔（キシロカインスプレー）を使用した。カテーテルは、被験者の顎に固定しなかった。ボランティアには、体幹が直立した状態の快適な座位でベッドに就くように求めた。
【０２６０】
ボランティアは、プラセボ又はコデインをシロップとして摂取した。バルーンカテーテルの位置決め後、バルーンには10分間で50 mlを充填し、その後、処置群（treatment arm）に応じて、バルーンを200 mlまで膨張又は（or）20 mlまで収縮させた。この後、シロップ摂取後の総計20分で、150 mlの栄養飲料（Nutridrink、Nutricia社（オランダ所在））を、75 ml/時という一定の速さで胃に直接注入した。その後、注入は停止したが、測定はおよそ4時間にわたって継続し、最終的に、実験はおよそ6時間続いた。その後、カテーテルの接続を解除して抜去し、ボランティアは病院を出ることを許された。
【０２６１】
胃排出の速度は、13Cオクタン酸呼気試験（11）を用いて測定した。13Cで標識したオクタン酸を栄養飲料に溶解した（0.5 mg/ml）。胃排出は、肝臓におけるオクタン酸の酸化後の呼気の13CO2を分析することによって評価した。呼気試験は、健常な被験者又は患者に負担をかけずに胃排出を評価するために、日々の診療所で日常的に用いられている（12）。栄養輸液は2時間にわたって行ったため、13Cオクタン酸の総投与量は、75 mgであった。
【０２６２】
呼気サンプルは、注入開始前に2回、及び15分ごとに注入開始の320分後まで採取を行った。飽満感、空腹感、不快感、吐き気、及び疼痛をスコア化する視覚的アナログスケール（VAS）を、呼気のサンプリングと同時に収集した。
【０２６３】
この研究では、プラセボに比したコデインの影響を調べた。文献（13〜16）に記載のコデインの投与量及び影響に鑑み、胃腸運動を低下させるために、ボランティアあたりの1回の投与量を60 mgとして選択した。文献に見られるPKプロファイルに照らすと、コデインの影響は投与後すぐに予期される（13〜16）。
【０２６４】
参照される文献では、胃腸に関連するもの（吐き気等）以外の副作用には言及されなかった。コデインは、BRONCHODINE（商標）コデイン9.8 mg／シロップ5 ml（Laboratoria Sterop NV社、ブリュッセル（ベルギー）所在）のシロップとして投与した。咳嗽を低減するための通常の投与量は、15 mg〜30 mgを1日3回である。プラセボとして、同量（30 ml）のホメオパシーシロップを同じ指示で投与した（Drosetux（Boiron社、ベルギー、エベレ所在））。
【０２６５】
バルーンカテーテルの組立ては、例1、概略図3及び4に説明されているとおりに行った。
【０２６６】
バルーンの性質は、以下のとおりである。膨張したバルーンは、直径5 cm（円周16 cm）及び長さ11cm、体積およそ210 mlの円筒形状とした。バルーンは、ポリエチレン箔（PE；非弾性）を用いてカスタムメイドした。PE袋は、4つの別個の部片から真空封袋機（Vacupack Plus F380；Krups社、ドイツ、ゾーリンゲン所在）を用いて組み立てた。シールした後、バルーンの横方向の両側部に穴を穿孔し、カテーテルがバルーンを通って摺動することができるようにした。カテーテルを摺動させてバルーンに通した後、バルーンをカテーテルに接着し、気密であることをチェックした。
【０２６７】
バルーンカテーテルの小内腔を、カスタムメイドの気密チュービングを介して差圧センサー（MPX2010DP（Freescale Semiconductor-NXP社；オランダ、アイントホーフェン所在））に接続された三方ルアー活栓に接続し、カスタムメイドのデータ取得システム及び記録システム（PharmLab 5.0、AstraZeneca R&D社、スウェーデン所在）によってバルーン圧力を記録した。また、三方活栓は、シリンジを用いて手動で空気によってバルーンを膨張及び収縮させることが可能であった。
【０２６８】
以下のデータが測定された。
1）胃運動（バルーン圧力データ）。
カスタマイズされたコンピューターソフトウェア（Pharmlab 5.0；AstraZenecaR&D社、スウェーデン、モルンダル所在）を用いて、1 HzにおいてmmHg単位で圧力を記録した。分析のために、データを1 HzでMicrosoft Excel 2013（Microsoft社、米国レドモンド所在）にインポートした。ベースラインは以下のように計算した。
A）30秒間の移動中央値を元データから計算した（そして、深呼吸及び運動によるアーチファクト等の短期間の極端な外れ値は破棄した）。
B）この移動中央値（A）から、移動最小値を10分間にわたって計算した。
C）ベースラインを、移動最小値（B）からの移動平均値として計算した。
【０２６９】
胃運動の定量化のために、30秒間の移動平均値を計算した（そして、呼吸を均一化した）。胃運動は、この移動平均値とベースライン（＝デルタ値；概略図15を参照）との間の差として定量化した。データを1 Hzで記録したため、毎秒のデルタ値が得られる。胃運動は、以下の異なる領域について定量化した。
MI35：10分〜60分の時間間隔の合計デルタ値を3000で割ったもの
MI90：60分〜120分の時間間隔の合計デルタ値を3600で割ったもの
MI150：120分〜180分の時間間隔の合計デルタ値を3600で割ったもの
MI210：180分〜240分の時間間隔の合計デルタ値を3600で割ったもの
MI270：240分〜300分の時間間隔の合計デルタ値を3600で割ったもの
【０２７０】
2）胃排出（呼気試験）。採取した呼気サンプル中の13CO2対12CO2の比（モル質量45 gr/mol及び44 gr/mol）を、同位体比質量分析（IRMS；ABCA、Sercon社、英国クルー所在）によって測定した。上述したように（12）、2時間にわたって13Cの総用量が投与されることを考慮して、サンプルごとに、1時間あたりの13C回収率（1時間あたりの%用量）を計算した。1時間ごとの回収率を時間に関してプロットすると、歪んだ鐘形曲線となる。概略図16aの黒塗りの丸を参照されたい。内容物半減期を推定するために、累積回収率曲線を作成した（概略図16bを参照）。胃内容物半減期を推定するには、累積回収率を当てはめなければならない（実験データでは最大値に達しないため）。ほとんどの実験では、累積値を曲線に当てはめると、不確定の最大値、ひいては、不確定の胃内容物半減期（GET1/2）がもたらされた。
【０２７１】
最大回収率に達すると、回収率は指数関数的減衰に従うことが想定された。したがって、回収率が単調減少する点から、測定された回収率を指数関数的減衰曲線に当てはめた。
Y＝（Y0−横ばい値）＊exp（-K＊X）＋横ばい値（概略図16aの黒線を参照）
【０２７２】
この当てはめから推定されるパラメーターを用いて、回収率を、最終測定点から15分ごとにt=480分までシミュレートした（白塗り記号）。
【０２７３】
累積回収率データ（シミュレートされたデータを含む）から、以下の式に従って双曲線を当てはめた。
Y＝最低値＋（X^傾き）＊（最高値−最低値）／（X^傾き＋GET1/2^傾き）（概略図16bにおける黒線）
【０２７４】
GET1/2は、この最後の当てはめの結果として得た。
【０２７５】
結果は、平均値±標準偏差として表した。Windows用のPrism 7（Graphpad Software社；米国ラホヤ所在）を使用したスチューデントのt検定（2つの比較例）又はANOVA（複数比較例）を用いて対ごとの比較を行った。P<0.05の場合を有意とみなした。
【０２７６】
バルーン圧力運動インデックス（MI）を、上述したデータ分析に従って異なる時間間隔で計算した。データを条件ごとにグループ化して（膨張対収縮、及びプラセボ対コデイン）、概略図17に示した。以下の群の比較を行った（複数比較例の補正はなし）。
−膨張群（200 mlのバルーン）内におけるプラセボ対コデイン：処置の影響が有意（P<0.01）及び時間の影響が有意（P<0.001）。
−収縮群（20 mlのバルーン）内におけるプラセボ対コデイン：処置の影響はなし及び時間の影響が有意（P<0.001）。
−プラセボ群内における膨張対収縮：条件の影響が有意（P<0.05）及び時間の影響が有意（P<0.001）。
−コデイン群内における膨張対収縮：条件又は時間の有意の影響はなし。
【０２７７】
条件ごとに、胃内容物半減期（GET1/2）を計算して、概略図18に表した。以下の群の比較を行った（複数比較例の補正はなし）。
−膨張群内におけるプラセボ対コデイン：処置の影響が有意（P<0.05）。
−収縮群内におけるプラセボ対コデイン：処置の有意の影響はなし。
−プラセボ群内における膨張対収縮：条件の影響が有意（P<0.01）。
−コデイン群内における膨張対収縮：条件の有意の影響はなし。
【０２７８】
膨張（200 ml）条件において、MIの減少の%（プラセボ対コデイン）を、GET1/2の増加の%（プラセボ対コデイン；概略図19を参照）に対して相関付けた。全ての被験者において、コデインによってMIが減少し、GET1/2が増加した。しかしながら、二者の間に有意な相関（ピアソンr）は見られなかった。
【０２７９】
バルーンを200 mlまで膨張させた場合、コデインによって胃運動が有意に減少し、胃排出が遅延した。これは、200 mlのバルーンによって運動の減少を検出可能であることを示す。運動に対するコデインの影響は、バルーンを20 mlまでしか膨張させない場合、検出することができなかった。上述したように、このバルーンは、運動の測定には小さすぎる場合があり、したがって、収縮した（20 ml）バルーンによる運動の有効な比較は行うことができない。
【０２８０】
プラセボ条件において、バルーンの膨張により、胃排出が加速された。バルーンを200 mlまで膨張させた場合、コデインによって胃排出が遅延した。バルーンを収縮させた場合、胃排出に対するコデインの影響は見ることができなかった。
【０２８１】
図21は、本発明に関連するいくつかの材料硬度スケールの概略図である。そのようなスケールは、当該技術分野においてそれ自体既知であり、読者には簡単な参照を与えるに留める。文献にはこれらのスケールの僅かな変種を見ることができるが、ここでそれらを示すことの主眼点は、スケールが重複することであることに留意されたい。目下、最も好ましい実施形態は、ショアA70〜100のデュロメータ硬さを有するポリウレタンに基づくものである。この範囲は、点線の矩形で示されている。
【０２８２】
図22及び図23は、本発明の一実施形態に係るバルーンカテーテル100の写真を示している。図示のバルーンカテーテルは、バルーン内のキャビティと流体接続してバルーンを選択的に膨張及び収縮させる第1の内腔と、胃に物質を供給するか又は胃から物質を回収する第2の内腔とを有する。
【０２８３】
図22において、バルーン1は、収縮して平坦化されている。鼻を通して挿入可能とするように、バルーンは、カテーテルに向かって内方に手動で圧縮することができる。
【０２８４】
図23において、バルーンは外径約4.5 cmまで膨張している。
【０２８５】
バルーンカテーテルの一変形形態（図示せず）において、バルーンカテーテルは、第3の内腔を更に有し、それにより、第2のチャネルを物質の供給にのみ用いることができ、第3のチャネルを物質の回収にのみ用いることができるようになっている。
【０２８６】
図24及び図25は、図22及び図23に示されているものと同様のバルーンの拡大図である。バルーンは、約200 mlの目標体積を有し、Lubrizol社からPellethane（商標）2363-90AEという名称で市販されており、ショアA90のデュロメータ硬さを有するポリウレタンから作製される。
【０２８７】
図24から理解され得るように、そのような比較的高硬度の材料でも、非常に小さい直径まで平坦化及び圧潰することができる。
【０２８８】
図25は、滑らかな形状を有する目標体積まで膨張させた後の図24のバルーンを示している。表面には張力がかかるが、全く又は僅かにしか引き伸ばされていない。
【０２８９】
図26は、ショアA90のデュロメータ硬さを有するポリウレタン製の例示的なバルーンの体積対圧力プロフィールを示している。
【０２９０】
バルーンは、胃の外部である「作業台上」で膨張及び収縮させる。したがって、この試験中、バルーン表面には対圧がかからない。バルーンの外部には、室温（約20℃）及び大気圧（約1013 mbar又は101300 Pa）の空気がある。
【０２９１】
バルーンを20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psi（1.379 kPa）の圧力で、例えば「作業台上」で膨張させ、バルーン表面に対圧がかからない場合、体積は、約150 mlである。この値は、この特定のバルーンの目標体積とみなされる。
【０２９２】
図26から理解され得るように、バルーン体積は、印加された圧力に伴ってちょうど線形に増加するが、これは、通常使用時に測定される圧力とは異なる。
【０２９３】
図27は、再び「作業台上」で測定した場合の、図26の特徴を有するバルーン内の流体圧力に対しての外部から印加される機械的圧力の影響を示している。この曲線は、鼻を介して人間の胃にバルーンを挿入し、「目標体積」、この場合は150 mlまで膨張させる場合、並びに胃及び／又は他の器官がバルーン壁に圧力を及ぼす場合の挙動を表す。器官によってバルーンの外面が押し付けられると、バルーン内の流体圧力が増加し、この流体圧力が圧力センサーデバイスによって測定されることを理解することができる。
【０２９４】
この伝達関数は、驚くほど高い感度及び線形性を示し、したがって、高度に正確な測定を可能にする。
【０２９５】
この挙動は、サイズが大きい、若しくは過度に軟質（例えば、ショアA70未満）の材料から作製されるといった性質のうちの1つ以上を有し、又は、好適な寸法（体積、直径、長さ）を有せず、圧縮されるよりもむしろ体積を変位させる、若しくは同じ目標体積に達するまでより高い圧力で膨張させる必要がある既存のバルーンでは得られないと堅く信じられている。特徴の組合せにより、本発明に係るバルーンカテーテルの有利な効果をもたらす。加えて、ショアA70〜100の範囲のデュロメータ硬さを有するポリウレタンを選択した場合、バルーンカテーテルは、鼻を介した挿入により一層好適となる。
【０２９６】
上記記載から理解され得るように、いくつかの相反する要件を克服するために、いくつかの洞察を必要とした。最終結果は、独自の重要な特徴の組合せを有するバルーンカテーテルであり、その結果、図27に示されているような伝達特性を有し、非常に正確な測定を可能にすると同時に、鼻を通して挿入可能であるバルーンが得られる。このバルーンカテーテルは、人間の栄養供給及び／又は胃運動の刺激に用いることができることが更なる利点である。
【０２９７】
図28は、ショアA90のデュロメータ硬さを有するポリウレタンから作製され、約190 mlの目標体積（すなわち、外圧がバルーン表面に印加されない状態で、20℃及び1013 mbarの環境において、0.20 psiの圧力によって膨張させた場合のバルーンに想定される体積）を有する、別の例示的なバルーンの体積対圧力プロフィールを示している。
【０２９８】
図29は、当該技術分野において既知の経鼻胃栄養チューブ及び経鼻空腸栄養チューブの一例を示している。
【０２９９】
十二指腸／小腸に対する投与／回収
通常、経腸栄養は、胃に送達されるか、又は不耐性（胃機能不全）の場合には幽門を越えて十二指腸／小腸に送達される。しかしながら、栄養カテーテルを幽門に通して配置することは容易ではない。この理由は、特に、カテーテルは通常、近位胃において丸まってしまうため、内視鏡による補助が通常は必要となるためである。
【０３００】
本発明のバルーンカテーテルを用いた実験により、驚くべき結果が明らかとなった。本発明に係るバルーンカテーテルを用いると（バルーンが膨張している場合）、カテーテルの遠位端9は、ほとんどの場合、胃内で自動的に正確に位置決めされ、したがって、カテーテルは、幽門に入るのに十分な長さがある場合、内視鏡による補助を必要としないことが予期せず観察された。このことは、内視鏡器具は高価であり、使用及び適用に熟練した人員が必要であることから、大きな利点である。そのため、そのような器具又は熟練を必要としないことが大きな利点である。この所見は、バルーンカテーテルを図30に示されている実施形態に更に発展させることにつながった。
【０３０１】
図30は、単一のバルーン1及び3つの内腔を備えるバルーンカテーテル3000を示している。内腔が3つしかない場合でも、3つの内腔は、明細書及び特許請求の範囲に従って第1の内腔、第2の内腔、及び「第4の」内腔と称する。バルーン1を膨張させるとともに、バルーン1内の圧力を測定する「第1の内腔」3（比較的小径を有する）と、胃に物質を提供する開口（複数の場合もある）8を有する「第2の内腔」2と、小腸に物質を直接提供する開口（複数の場合もある）8'を有するいわゆる「第4の内腔」2'とがある。
【０３０２】
当該技術分野において、図29の例に示されているように、経鼻胃栄養チューブ（NG）及び経鼻空腸栄養チューブ（NJ）をそれぞれ用いて、栄養を胃に送達するか又は幽門（十二指腸又は小腸）を越えて送達することができることが既知である。典型的な経鼻胃チューブ（バルーンなし）は約85 cm長であり、典型的な経鼻空腸チューブ（バルーンなし）は約125 cm長である。栄養の幽門を越えた空腸投与では、十二指腸に流体を投与することができるか又は十二指腸から流体を回収することができるカテーテルの表面の1つ以上の開口8は、膨張したバルーンの遠位端5から通常は20 cmのところに位置する。
【０３０３】
一方、本発明に係る胃バルーンカテーテルを用いた場合、栄養を提供することができるだけでなく、同じカテーテルを用いて、更には同時に、胃運動を測定することもできる。これは大きな利点である。
【０３０４】
図30を参照すると、栄養を送達する少なくとも2つの内腔、すなわち、物質を胃に提供する「第2の内腔」と、物質を十二指腸／小腸に提供する「第4の内腔」とを有する、トリプルルーメン又はクアドルプルルーメンカテーテルが示されている。第2の内腔への経腸栄養の投与は、バルーンの遠位端付近で胃8に向かってガイドされる。第1の内腔3は、空気のみがこの内腔を通過すればよいので、第2の内腔及び第4の内腔よりも小さな直径を有することができる。このことは、バルーンカテーテルの外径を低減するのに役立つ。これは、鼻の通過を可能にするのに重要である。
【０３０５】
第4の内腔における少なくとも1つの開口8'は、例えば、バルーン1の遠位端5から10 cm〜50 cmの範囲の距離、例えば、約15 cm又は約20 cm又は約25cm又は約30 cm又は約35 cm又は約40 cmの距離に位置することができる。
【０３０６】
図30には示されていないが（ただし、例えば図32〜図35を参照されたい）、接続過誤を回避するために、内腔に異なる印、例えば、異なるコネクタ（例えば、異なるサイズ及び／又は異なる色）を設けることが好ましい。このようにして、例えば、十二指腸に対して意図されているにもかかわらず、胃に栄養を送達してしまうリスクを回避することができる。
【０３０７】
胃機能の読み取り値（「胃バルーン運動インデックス（GastricBalloon-Motility Index）」を表すGB-MI）に応じて、可能な場合（例えば、通常のGB-MIの場合）には胃に食物を送達し、又は必要な場合（例えば、低いGB-MIの場合）には十二指腸に食物を送達するシステムも想定される。そのようなシステムの可能なハードウェア構成は、図32〜図35に示されているが、GB-MIを計算するアルゴリズムは、本願の範囲外にある。興味のある読者は、「同時係属中のシステムの出願」を参照されたい。本明細書に記載のバルーンカテーテルは、そのような（such a）システムに使用するのに理想的である。
【０３０８】
胃運動の評価のための複数のバルーンの使用：
生産的又は蠕動的な胃収縮は、近位胃（ペースメーカー領域）を発生源とし、幽門洞及び幽門を越えて小腸に向かって遠位に移動する。近位胃から遠位胃への収縮ゾーンのこの蠕動運動は、胃排出をもたらす。反対に、非生産的な収縮は、この近位から遠位への運動を示さず、胃排出を促進するのにあまり又は全く効果的ではない。しかしながら、本発明の発明者らは、1つのバルーンを備えるバルーンカテーテルでは、収縮が行われているか否かは測定することができるが、これらの収縮が生産的収縮であるか否かは測定することができないことを見出した。
【０３０９】
この問題に直面したため、本発明者らは、例えば、図31又は図33又は図34に示されているように、2つ（以上）のバルーンを備えるバルーンカテーテル3100、3330、3430を提供する構想に至った。このようなバルーンカテーテルにより、2つの異なる位置で胃収縮を測定することが可能になり、したがって、近位胃から遠位胃への収縮ゾーンの進行を検出することが効果的に可能になる。
【０３１０】
図31は、2つのバルーン（第1のバルーンすなわち近位バルーン1、及び第2のバルーンすなわち遠位バルーン1'）と、3つの内腔（明細書及び特許請求の範囲に従って第1の内腔、第2の内腔、及び第3の内腔と称する）、すなわち、第1のバルーン内に開口4を有し、第1のバルーン1を膨張／収縮させるとともに、第1のバルーン1内の圧力を測定する第1の内腔3と、胃（又は1つ以上の開口8の位置によっては小腸）に物質を提供する第2の内腔2と、第2のバルーン1'内に開口4'を有し、第2のバルーンを膨張させるとともに、第2のバルーン内の圧力を測定する第3の内腔3'とを備えるそのようなバルーンカテーテルの一例を示している。
【０３１１】
第1の内腔及び第3の内腔（空気チャネル）の直径は、第2の内腔（食物チャネル）の直径よりも小さいことが好ましい。
【０３１２】
図30のバルーン3000の場合と同様に、異なる内腔は、接続ミスを回避するために明確に印付けするか、又は異なるコネクタを有する等が好ましい。
【０３１３】
膨張したバルーンの外径11及びバルーンの有効長さ12は、図30の単一のバルーンの場合と同様であるが、同じ外径及び有効長について、バルーン内の総体積は単一のバルーンよりもいくらか小さいことが好ましい。
【０３１４】
参照符号5は、「遠位バルーン端」、すなわち、第2のバルーン1'の遠位端を示している。参照符号6は、「近位バルーン端」、すなわち、第1のバルーン1の近位端を示している。
【０３１５】
図30のバルーンカテーテル3000の場合と同様に、少なくとも1つの開口8が、遠位バルーン端5から約10 cm未満、例えば約5 cmの距離に位置する場合、バルーンカテーテル3100は、物質（例えば経腸栄養）を胃に提供するのに適しており、一方、少なくとも1つの開口8が、遠位バルーン端5から10 cmよりも遠く、例えば、バルーンの遠位端から約20 cmの距離に位置する場合、バルーンカテーテル3100は、十二指腸又は小腸に物質を提供するのに適している。
【０３１６】
双方のバルーンからのバルーン圧力を処理するシステムも想定される。システムにより、収縮が近位バルーンから遠位バルーンに進行することを検出した場合、胃が良好に機能していることを示し、GB-MI（胃バルーン運動インデックス）は増加する。運動が逆方向に行われた場合、GB-MIは減少する。このような一実施形態の大きな利点は、GB-MIが収縮の尺度となるだけでなく、前進性又は蠕動性の収縮も考慮に入れることである。例えば、図31又は（or）図33又は図34に示されているような2つのバルーンを備えるバルーンカテーテルが、このような（such a）システムに使用するのに理想的である。
【０３１７】
先ほど上述したバルーンカテーテル3100の一変形形態において、バルーンカテーテルは、第1のバルーン及び第2のバルーンと、4つの内腔、すなわち、第1のバルーンを膨張させるとともに、第1のバルーン内の圧力を測定する第1の内腔と、胃に物質を提供する第2の内腔と、第2のバルーンを膨張させるとともに、第2のバルーン内の圧力を測定する第3の内腔と、十二指腸又は小腸に物質を直接提供する第4の内腔とを備える。これは、図30のバルーンカテーテルと図31のバルーンカテーテルとの組合せと見ることができる。そのようなバルーンカテーテルを備えるシステムが、図33に示されている。
【０３１８】
図32は、本発明の一実施形態に係る例示的なシステム3200の概略ブロック図を示している。システムは、1つのバルーンB1を備え、2つの内腔、すなわち、第1のバルーンB1と流体接続する第1の開口3231を有する第1の内腔と、バルーンの外部の開口3132を有する第2の内腔とを有するバルーンカテーテル3230を備える。
【０３１９】
システムは、バルーンカテーテル3230の第1のコネクタC1に接続することができる第1のポートP1を有し、圧力センサー3214及び（もしあれば）空気ポンプ3213も、第1の内腔に流体接続する。システムは、バルーンカテーテル3230の第2のコネクタC2に接続することができる第2のポートP2を有し、食物ポンプ3212を第2の内腔に流体接続する。制御装置は、圧力値を読み取ることができ、運動インデックスを計算することができる。運動インデックスは、出力手段3242上に表示される。医療従事者が、出力手段3242上に提供される運動情報に基づいて、入力手段3241を介して制御装置3210に指示を与えることによって、食物ポンプ3212を制御することができる。システムは、上記圧力データ及び／又は上記運動情報を記憶する記憶デバイス3261を更に備えることができる。このシステムは、本願の主な焦点ではないが、バルーンカテーテル3230を使用することができる方法の一例として示している。
【０３２０】
図33は、本発明の一実施形態に係る例示的なシステム3300の概略ブロック図を示している。システムは、2つのバルーンB1、B2と、4つのみの内腔、すなわち、第1のバルーンB1に接続された第1の内腔と、胃に栄養供給する第2の内腔と、第2のバルーンB2に接続された第3の内腔と、十二指腸又は小腸に栄養供給する第4の内腔とを備えるバルーンカテーテル3330を備える。システム3300は、図32のものと非常に類似しているが、ただし、システム3300は、ポートP1〜P4を介し、バルーンカテーテル3330のコネクタC1〜C4を介して4つの対応する内腔に接続可能な2つの圧力センサー及び2つの空気ポンプ及び2つの食物ポンプを備える。記憶デバイス3261は任意のものである。
【０３２１】
図34は、本発明の一実施形態に係る例示的なシステム3400の概略ブロック図を示している。システムは、2つのバルーンB1、B2を備え、3つのみの内腔、すなわち、第1のバルーンB1に流体接続された開口3431を有する第1の内腔と、胃に栄養供給する開口3432を有する第2の内腔と、第2のバルーンB2に流体接続された開口3433を有する第3の内腔とを有するバルーンカテーテル3430を備える。電子システムは、図33のものと非常に類似しているが、ただし、この電子システムは、1つの食物ポンプ及び3つのポートを備えるのみである。
【０３２２】
図35は、本発明の一実施形態に係る例示的なシステム3500の概略ブロック図を示している。システムは、1つのバルーンB1と、3つの内腔、すなわち、第1のバルーンB1に流体接続された開口3531を有する第1の内腔と、胃に栄養供給する開口3532を有する第2の内腔と、十二指腸又は小腸に栄養供給する開口3534を有する第4の内腔とを備えるバルーンカテーテル3530を備える。電子システムは、図33のものと非常に類似しているが、ただし、この電子システムは、胃又は十二指腸若しくは小腸のいずれかに食物を提供するために、1つの食物ポンプ及び2つの切替器3551、3552を備えるのみである。
【０３２３】
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【符号の説明】
【０３２４】
図面訳
図1
deflated balloon  収縮したバルーン
inflated balloon  膨張したバルーン
図2
Mouth  口
Balloon Catheter  バルーンカテーテル
Esophagus  食道
Stomach  胃
Small intestine  小腸
図3
Original salem sumpcatheter  元のセイラムサンプカテーテル
Adjusted salem sumpcatheter  調整されたセイラムサンプカテーテル
Create hole  穴を形成する
Fill top (silicone)  先端部を充填する（シリコーン）
Polyethylene balloon  ポリエチレンバルーン
Ballooncatheter  バルーンカテーテル
Biocompatible glue (cyanoacrylate) + Silkthread  生体適合性接着剤（シアノアクリレート）＋絹糸
inflate  膨張
図4
PE balloon  PEバルーン
Levine catheter  レビン（Levin）カテーテル
Polyethylene tube  ポリエチレンチューブ
Distal end  遠位端
Distal end balloon  バルーン遠位端
Proximal end balloon  バルーン近位端
Proximal end catheter  カテーテル近位端
図5
radius  半径
form  形状
diameter  直径
sphere  球形
Cylinder  円筒形
Length  長さ
図7
Original data  元データ
Moving minimum (5 min)  移動最小値（5分）
Moving average (60s)  移動平均値（60秒）
Delta (Mov av - Mov min)  デルタ（移動平均値−移動最小値）
Cut off value  カットオフ値
Pressure  圧力
Time (min)  時間（分）
図8
% HRM contraction time not detected byballoon  バルーンによって検出されないHRM収縮時間の%
図9
phase III followed by phase I  フェーズIIIに続くフェーズI
Average occurancephase III  フェーズIIIの発生平均
図10
Bloating  膨満感
Discomfort  不快感
Nausea  吐き気
Pain  疼痛
図11
Satiation directly after nutrient infusion  栄養注入直後の飽満感
Satiation 23 minuitesafter nutrient infusion  栄養注入の23分後の飽満感
Satiation 33 minuitesafter nutrient infusion  栄養注入の33分後の飽満感
図12(a)
Balloon pressure  バルーン圧力
Balloon volume  バルーン体積
non-compliant  ノンコンプライアント
semi-compliant (latex; hard)  セミコンプライアント（ラテックス、硬質）
compliant (latex; soft)  コンプライアント（ラテックス、軟質）
図12(b)
Balloon pressure  バルーン圧力
external pressure applied  印加される外圧
non-compliant  ノンコンプライアント
semi-compliant (latex; hard)  セミコンプライアント（ラテックス、硬質）
compliant (latex; soft)  コンプライアント（ラテックス、軟質）
図14
Placebo / codeine  プラセボ／コデイン
Positioning balloon catheter  バルーンカテーテルの位置決め
Nutrient infusion  栄養注入
Removal balloon catheter  バルーンカテーテルの抜去
Timelapse  タイムラプス
Breath samples + VAS every 15 miuites  15分ごとの呼気サンプル＋VAS
図15
Delta (Mov av - Baseline)  デルタ（移動平均値−ベースライン）
Original Pressure signal  元の圧力信号
Mov median (30s)  移動中央値（30秒）
Baseline (mov min & av 10min)  ベースライン（移動最小値及び10分間の平均）
Pressure  圧力
Time (min)  時間（分）
図16
Example: 13C recovery rate in time  例：13Cの経時的な回収率
original data  元データ
simulated data  シミュレートされたデータ
fitted line (exp decay)  近似曲線（指数関数的減衰）
recovery rate per hour  時間あたりの回収率
Time (min)  時間（分）
Example: cumulative 13C recoveryrate in time  例：13Cの経時的な累積回収率
cumulative recovery rate per hour  時間あたりの累積回収率
fitted line (hyperbole)  近似曲線（双曲線）
図17
Inflated balloon  膨張したバルーン
Deflated balloon  収縮したバルーン
placebo  プラセボ
codeine  コデイン
図18
placebo  プラセボ
codeine  コデイン
図19
Inflated balloon: correlation MI and GET1/2  膨張したバルーン：MIとGET1/2との相関
GET1/2 increase  GET1/2の増加率
MI decrease  MIの減少率
図20
Disposable Balloon Catheter  使い捨てバルーンカテーテル
Control Unit  制御ユニット
Processor  プロセッサ
Food pump  食物ポンプ
Air pump  空気ポンプ
Switch  切替器
Pressure sensor  圧力センサー
Analysis software  分析ソフトウェア
Time (min)  時間（分）
図21
SOFT  軟らかい
HARD  硬い
SHORE A  ショアA
SHORE D  ショアD
ROCKWELL R  ロックウェルR
ELASTOMERS  エラストマー物質
THERMOPLASTICS  熱可塑性物質
THERMOSETS  熱硬化性物質
THERMOPLASTIC ELASTOMERS  熱可塑性エラストマー
Rubbers  ゴム
Plastics  プラスチック
Polyurethanes  ポリウレタン
図26
Pressure  圧力
Balloon volume  バルーン体積
Target volume  目標体積
図27
Pressure  圧力
Balloon pressure increase  バルーン圧力の増加
push on balloon  バルーンを押す力
図28
Pressure  圧力
Balloon volume  バルーン体積
Target volume  目標体積
図29
Feeding tube  栄養チューブ
Esophagus  食道
Stomach  胃
Nasogantric feeding tube  経鼻胃栄養チューブ
Nasojejunal feeding tube  経鼻空腸チューブ
prior art  従来技術
図30
inflated balloon  膨張したバルーン
Forth lumen 2’ for nutrientinfusion/guide-wire with opening 8’ past the pylorus (relatively large diameter)  幽門を越える開口8’を有する栄養注入／ガイドワイヤのための第4の内腔2’（比較的大径）
Second lumen 2 for nutrientinfusion/guide-wire with opening 8 in the stomach (relatively large diameter)  胃内の開口8を有する栄養注入／ガイドワイヤのための第2の内腔2（比較的大径）
First lumen 3 for balloon inflation/pressuremeasurement (relatively small diameter)  バルーン膨張／圧力測定のための第1の内腔3（比較的小径）
図31
inflated balloon  膨張したバルーン
Third lumen 3’ for distal balloon 1’inflation/pressure measurement (relatively small diameter)  遠位バルーン1’の膨張／圧力測定のための第3の内腔3’（比較的小径）
Second lumen 2 for nutrientinfusion/guide-wire with opening 8 in the stomach (relatively large diameter)  胃内の開口8を有する栄養注入／ガイドワイヤのための第2の内腔2（比較的大径）
First lumen 3 for proximal balloon 1 inflation/pressuremeasurement (relatively small diameter)  近位バルーン1の膨張／圧力測定のための第1の内腔3（比較的小径）
図32
3210  制御装置
3212  食物ポンプ
3213  空気ポンプ
3214  圧力センサー
3230  バルーンカテーテル
3241  入力
3242  出力
3261  記憶装置
図33
3310  制御装置
3312、3318  食物ポンプ
3313、3317  空気ポンプ
3314、3316  圧力センサー
3330  バルーンカテーテル
3341  入力
3342  出力
3361  記憶装置
図34
3410  制御装置
3412  食物ポンプ
3413、3417  空気ポンプ
3414、3416  圧力センサー
3430  バルーンカテーテル
3441  入力
3442  出力
3461  記憶装置
図35
410  制御装置
3512  食物ポンプ
3513  空気ポンプ
3514  圧力センサー
3530  バルーンカテーテル
3541  入力
3542  出力
3561  記憶装置
【図Ａ】
2020530343.tif 000003
【図Ｂ】
2020530343.tif 000004
【図Ｃ】
2020530343.tif 000005
【図Ｄ】
2020530343.tif 000006
【図Ｅ】
2020530343.tif 000007
【図Ｆ】
2020530343.tif 000008
【図Ｇ】
2020530343.tif 000009
【図Ｈ】
2020530343.tif 000010
【図Ｉ】
2020530343.tif 000011
【図Ｊ】
2020530343.tif 000012
【図Ｋ】
2020530343.tif 000013
【図Ｌ】
2020530343.tif 000014
【図Ｍ】
2020530343.tif 000015
【図Ｎ】
2020530343.tif 000016
【図Ｏ】
2020530343.tif 000017
【図Ｐ】
2020530343.tif 000018
【図Ｑ】
2020530343.tif 000019
【図Ｒ】
2020530343.tif 000020
【図Ｓ】
2020530343.tif 000021
【図Ｔ】
2020530343.tif 000022
【図Ｕ】
2020530343.tif 000023
【図Ｖ】
2020530343.tif 000024
【図Ｗ】
2020530343.tif 000025
【図Ｘ】
2020530343.tif 000026
【図Ｙ】
2020530343.tif 000027
【図Ｚ】
2020530343.tif 000028
【図ＺＡ】
2020530343.tif 000029
【国際調査報告】
2020530343.tif 000030
2020530343.tif 000031
2020530343.tif 000032