专利名称：可插入体内的装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及可插入体内并在体内执行吸入预定流体和排出预定流体中的至少一个的装置及其制造方法。
背景技术：
已经提出了用于吸入患者的体液的可插入体内的装置。具体地说，该可插入体内的装置的结构包括囊状罩壳；设置在该罩壳内的存储腔，该存储腔具有与该可插入体内的装置的外部连通以及存储体液的功能；以及吸入控制机构，其用于控制将流体吸入到存储腔中，其中该吸入控制机构在到达例如患者体内的预定位置时执行预定的控制以吸入体液，从而将所吸入的体液存储在存储腔内。
常规的可插入体内的装置具有以下结构，其中为了产生用于吸入体液的吸力，通过利用弹簧构件的动作突然改变存储腔的体积而产生负压。具体地说，常规的可插入体内的装置包括用作存储腔的外壁部分(限定保持所存储的目标的区域的外周的构件)的一部分的活塞，在存储腔的体积增大的方向上通过预定的弹簧构件向该活塞提供弹性力，并通过预定的固定线向该活塞提供用于抵消该弹性力的张力。在这种结构中，当根据吸入控制机构的功能而切断固定线时，设置在可插入体内的装置中的活塞根据由弹簧构件提供的弹性力而移动。存储腔的体积随着弹簧构件的移动而增大，从而在存储腔内产生了负压。产生了吸力，从而身体内的体液等流入到存储腔中(例如，参见日本专利特开申请No.H02-36848)。
还提出了一种通过采用以上机构直接向体内的感染部位提供药物的可插入体内的装置。根据以上结构的这种可插入体内的装置采用了以下结构将药物预先保存在存储腔内，并且弹簧构件在存储腔的体积减小的方向上提供弹性力。通过切断固定线使弹簧构件的弹性力而作用在活塞上。保存在存储腔内的药物随着存储腔的体积的减小而排出。
常规的可插入体内的装置必须具有用于改变存储腔的体积的弹簧构件，因而存在使得可插入体内的装置较大的问题。下面将对这种问题进行描述。
结构中具有弹簧构件的可插入体内的装置必须确保用于在其中容纳弹簧构件的区域。为了使该区域最小化，普通的可插入体内的装置采用了以下结构弹簧构件在进行体液吸入或药物排出之前保持为最大压缩的状态。普通弹簧构件最大可压缩率仅为大约70％。为了容纳弹簧构件，必须确保弹簧构件的整体长度的至少大约30％的区域。具有弹簧构件的可插入体内的装置由于用于容纳弹簧构件的区域而增大了体积。引入了该装置的人体的负担变得更大。
鉴于以上问题而提出了本发明，并且本发明的目的在于通过简化吸入或排出预定流体的机构来实现体积更小的可插入体内的装置。
发明内容
为了解决这些问题并实现该目的，根据本发明的被引入到体内并在体内执行吸入预定流体和排出预定流体中的至少一个的可插入体内的装置包括用于存储预定流体的存储腔；具有伸缩膜的流动产生单元，该流动产生单元随着所述伸缩膜的形状的改变而伸缩，从而根据所述伸缩膜的伸缩在所述存储腔和人体之间产生预定流体的流动状态；以及控制单元，用于控制所述伸缩膜的伸缩操作。
根据该可插入体内的装置，由于设置了通过伸缩膜的形状的改变来产生流动状态的流动产生单元，所以该可插入体内的装置可以具有简单的结构，而无需用于产生流动状态的常规机构，例如弹簧构件。
在该可插入体内的装置中，所述流动产生单元可以构成所述存储腔的外壁的至少一部分。
在该可插入体内的装置中，所述伸缩膜可以由弹性材料形成。
在该可插入体内的装置中，所述流动产生单元可以包括气球构件，该气球构件具有膜状构件，该膜状构件的至少一部分中包括所述伸缩膜，并且该气球构件基于内部体积随着伸缩的变化而产生流动状态。
在该可插入体内的装置中，所述控制单元可以通过对所述气球构件的内部空间与所述可插入体内的装置的外部空间之间的连通状态进行控制，来控制所述伸缩膜的伸缩。
在该可插入体内的装置中，可以在外周构件的一部分中设置一开口，该开口使得由所述气球构件的外表面和所述外周构件的内表面(被形成为覆盖所述气球构件的外表面)覆盖的空间区域与所述可插入体内的装置中的该空间区域以外的区域连通。
在该可插入体内的装置中，可以在外周构件的一部分中设置一开口，该开口使得由所述气球构件的外表面和所述外周构件的内表面(被形成为覆盖所述气球构件的外表面)覆盖的空间区域与所述可插入体内的装置的外部空间连通。
在该可插入体内的装置中，所述外周构件可以设置有多个所述开口。
在该可插入体内的装置中，所述控制单元可以通过对由所述气球构件的外表面和所述外周构件的内表面(被形成为覆盖所述气球构件的外表面)覆盖的空间区域与所述可插入体内的装置的外部空间之间的连通状态进行控制，来控制所述伸缩膜的伸缩。
在该可插入体内的装置中，所述存储腔可以具有外壁，该外壁由所述气球构件和外周构件形成，该外周构件形成在所述气球构件的外部与所述气球构件的外表面间隔预定距离，从而将预定流体存储在由所述气球构件的外表面和所述外周构件的内表面覆盖的空间区域中。
在该可插入体内的装置中，可以在所述外周构件中的一部分中设置一开口，该开口使得所述存储腔与所述可插入体内的装置的外部空间连通。
在该可插入体内的装置中，所述存储腔可以具有由所述气球构件形成的外壁以将所述预定流体存储在由所述存储腔的内表面覆盖的空间区域中。
在该可插入体内的装置中，所述气球构件可以被构造为使得所述气球构件的外表面的至少一部分与所述可插入体内的装置的外表面接触，从而随着所述气球构件的内部空间的体积的变化而改变所述可插入体内的装置的体积。
根据本发明的用于制造可插入体内的装置的方法包括在连通管形成部分的表面上形成由弹性材料制成的伸缩膜，该表面包括与预定连通管连通的开口；和通过将所述伸缩膜的外周部分接触并固定在所述连通管形成部分上来形成气球构件，其中所述可插入体内的装置被引入到体内并基于预定气球构件的内部体积随着所述气球构件的伸缩中的至少一种的改变来执行在体内吸入预定流体和排出预定流体中的至少一个。
根据该方法，由于所述气球构件是通过在所述预定的连通管形成部分上形成所述伸缩膜，然后将所形成的伸缩膜的外周部分接触并固定在所述连通管形成部分上而形成的，所以可以容易地形成作为流动产生单元的所述气球构件。
在该方法中，形成所述伸缩膜可以包括在包括所述连通管形成部分的所述开口的表面上设置由预定弹性材料形成的膜状构件。
在该方法中，形成所述伸缩膜可以包括将液化弹性材料涂覆到包括所述连通管形成部分的所述开口的表面上，然后再使所述液化弹性材料固化。
该方法还可以包括通过加热使弹性材料液化，并且形成所述伸缩膜可以包括将该液化弹性材料涂覆到包括所述连通管形成部分的所述开口的表面上，然后再使该液化弹性材料固化。
该方法还可以包括将保护膜涂覆到包括所述连通管形成部分的所述开口的表面的一部分上，并且形成所述伸缩膜可以包括将液化弹性材料涂覆到覆盖所述保护膜并且包括所述连通管形成部分的所述开口的表面上，然后再使该液化弹性材料固化。
该方法还可以包括通过溶剂使弹性材料液化，并且形成所述伸缩膜可以包括将该液化弹性材料涂覆到包括所述连通管形成部分的所述开口的表面上，然后再使该液化弹性材料固化。
图1是示出根据第一实施例的可插入体内的装置的结构的示意图；图2是示出该可插入体内的装置在体内的状态的示意图；图3是用于说明该可插入体内的装置的操作的示意图；图4是示出该可插入体内的装置的制造工艺的一部分的示意图；图5是示出该可插入体内的装置的制造工艺的一部分的示意图；图6是示出该可插入体内的装置的另一制造工艺的一部分的示意图；图7是示出该可插入体内的装置的另一制造工艺的一部分的示意图；图8是示出根据第二实施例的可插入体内的装置的结构的示意图；图9是示出根据第三实施例的可插入体内的装置的结构的示意图；图10是示出根据一变形例的可插入体内的装置的结构的示意图；图11是示出根据第四实施例的可插入体内的装置的结构的示意图；以及图12是示出该可插入体内的装置在排出流体后的状态的示意图。
具体实施例方式
下面将对根据用于实施本发明的最佳方式(以下称为“实施例”)的可插入体内的装置进行说明。附图是示意性的，并且应当注意，多个部分的厚度和宽度之间的关系以及各个部分之间的厚度比例与实际的不同。包括了附图之间的尺寸关系和比例不同的部分。
首先将描述根据第一实施例的可插入体内的装置。根据第一实施例的可插入体内的装置具有用于在从该可插入体内的装置的外部空间朝向存储腔的方向上产生流动状态的流动产生单元，并且具有在被引入到体内之后在体内的预定区域吸入诸如体液的流体的功能。
图1是示出根据第一实施例的可插入体内的装置的结构的示意性剖视图。如图1所示，根据第一实施例的可插入体内的装置在限定了外部形状的壳体1中具有存储腔2，其用于存储所吸入的体液；气球构件3，其形成所述存储腔2的外壁部分的一部分并改变所述存储腔2的体积；以及第一连通管4和第二连通管5，其用作连通所述气球构件3的内部与所述可插入体内的装置的外部时的通路。根据第一实施例的可插入体内的装置还具有连通调节机构6，其用于调节第一连通管4和第二连通管5之间的连通状态；控制电路7，其用于控制连通调节机构6的驱动状态；以及电源部分8，其用于向控制电路7提供驱动电力。
第一连通管4和第二连通管5具有将根据第一实施例的可插入体内的装置的外部(以下简称为“外部空间”)与气球构件3的内部相连通的功能。第一连通管4和第二连通管5形成在连通管形成部分10中，连通管形成部分10具有在根据第一实施例的可插入体内的装置的纵向方向沿中心轴延伸的棒状结构。第一连通管4的一端向气球构件3的内部空间开口，而第二连通管5的一端向外部空间开口。通过连通调节机构6来调节第一连通管4的另一端与第二连通管5的另一端之间的连通状态。具体地说，第一连通管4的另一端与第二连通管5的另一端向片支撑基板6a(稍后描述)的凹陷区域开口。根据覆盖该凹陷区域的片构件6b的形状变化来调节第一连通管4的另一端与第二连通管5的另一端之间的连通状态。
连通调节机构6根据控制电路7的控制来调节第一连通管4与第二连通管5之间的连通状态，并且具有通过执行这种调节操作来控制作为流动产生部分的气球构件3的伸缩操作的功能。具体地说，连通调节机构6具有形成有预定凹陷区域的片支撑基板6a、被构造为覆盖片支撑基板6a上的凹陷区域的片构件6b、以及使片构件6b的外周部分接触并固定在片支撑基板6a上的固定构件6c。连通调节机构6还具有用于向片构件6b施加预定压力的挤压构件6d、用于产生由挤压构件6d施加的压力的弹簧构件6e、支撑弹簧构件6e的弹簧基板6f，以及用于改变挤压构件6d相对于片构件6b的位置的形状记忆构件6g。
片支撑基板6a具有其中所述凹陷区域形成在与连通管形成部分10相对应的区域中的结构。具体地说，所述凹陷区域形成在形成有连通管形成部分10的可插入体内的装置的纵向方向的中心轴附近，以使形成在连通管形成部分10中的第一连通管4的端部和第二连通管5的端部开口到该凹陷区域中。
片构件6b直接控制第一连通管4与第二连通管5之间的连通状态。具体地说，片构件6b由诸如硅片的防水柔性材料形成，被设置在片支撑基板6a上以覆盖形成在该片支撑基板6a上的凹陷区域，并在其外周部分与片支撑基板6a相接触的状态下由固定构件6c固定。片构件6b具有在由挤压构件6d施加预定压力时通过保持与第二连通管5的端部相接触而关闭第二连通管5的开口，从而阻断第一连通管4和第二连通管5之间的连通状态的功能。当挤压构件6d的压力降低时，形状发生改变的片构件6b(稍后描述)从第二连通管5的端部移开，从而使第一连通管4与第二连通管5相连通。为了辅助片构件6b的这种功能，在片支撑基板6a的凹陷区域中或者在形成有第一连通管4和第二连通管5的区域附近设置有O环11。
固定构件6c将片构件6b固定在片支撑基板6a上。具体地说，固定构件6c具有通过向片构件6b的外周部分的片支撑基板6a侧施加压力而使片构件6b的外周部分接触并固定在片支撑基板6a上的功能。固定构件6c以这种形式来固定片构件6b。片构件6b的中心部分(在图1中，靠近可插入体内的装置的纵向方向上的中心轴的区域，更具体地说，与第二连通管5的开口的位置相对应的区域)根据挤压构件6d的压力自由地改变形状，并防止通过第一连通管4流入片支撑基板6a的凹陷区域中的流体(稍后描述)泄漏到第二连通管5以外的区域中。
弹簧构件6e产生挤压构件6d施加给片构件6b的压力。具体地说，弹簧构件6e的一端固定在弹簧基板6f上，而另一端固定在挤压构件6d上，从而弹簧长度保持为比自然长度短，并且弹簧构件6e具有在片构件6b相对于挤压构件6d定位的方向(图1中的左向)上施加弹性力的功能。
形状记忆构件6g改变挤压构件6d相对于片构件6b的位置。具体地说，形状记忆构件6g具有棒状或线圈状结构，其中一端固定在弹簧基板6f上，而另一端固定在挤压构件6d上，并且由具有预定的形状记忆特性和预定的电阻值的形状记忆合金形成。更具体地说，形状记忆构件6g具有足以使挤压构件6d和片构件6b在等于体温的温度条件下相接触的长度。形状记忆构件6g具有在预定温度下(例如在充分高于体温的温度条件下)改变其形状以将挤压构件6d从片构件6b移开的功能。
控制电路7具有通过是否存在对于形状记忆构件6g的电流供应来对作为气球构件3的流动产生单元的驱动进行控制的功能，并用作用于控制伸缩膜的伸缩操作的控制单元的示例，该伸缩膜通过执行伸缩操作中的至少一种来改变形状。具体地说，控制电路7具有在根据第一实施例的可插入体内的装置被引入到体内并到达体内的预定位置时向形状记忆构件6g提供电流的功能。该电流流入形状记忆构件6g以在形状记忆构件6g中产生焦耳热，以使形状记忆构件6g的温度由于焦耳热而升高，以改变形状记忆构件6g的形状。限定电流提供定时的结构可以具有定时器机构或者可以包含无线电接收机构并从外部提供控制信号。还可以具有传感器(例如，行程开关(lead switch))感测机构，用于打开电路，以使电路由于从体外施加的磁场而打开，从而向形状记忆合金提供电流。
气球构件3用作产生预定流体的流动状态的流动产生单元的示例。具体地说，气球构件3具有形状随收缩操作而改变的伸缩膜，并具有利用伸缩膜的形状变化而产生周边流体的流动状态的功能。
更具体地说，气球构件3由伸缩膜(由诸如橡胶的弹性材料制成)形成。向气球构件3的内部注入预定量的流体(例如，生理盐水)来保持伸缩膜伸展。如稍后所述，控制单元7的控制使气球构件3的内部空间与可插入体内的装置的外部空间相连通。气球构件3具有在伸缩膜开始收缩操作时在从所述外部空间到所述内部空间的方向上产生诸如体液的流体的流动状态从而在存储腔2的内部空间中产生负压的功能。在本发明中，“气球构件”是指具有在其内部保存流体并通过伸缩膜来覆盖保存有流体的空间区域的至少一部分的功能的一般结构，并且不限于通过伸缩膜来覆盖保存有流体的整个空间区域的结构。
存储腔2对存储所吸入的体液。具体地说，存储腔2由气球构件3和设置在与气球构件3的外表面相对的位置上而与气球构件3的外部空间间隔开预定距离的外周构件形成。如图1所示，片支撑基板6a的后表面(与设置有片构件6b的表面相对的表面)、连通管形成部分10的表面、以及壳体1的内表面的一部分与根据第一实施例的外周构件相对应。
在根据第一实施例的外围构件的一部分中或者图1的示例的壳体1的一部分中形成有入口12，作为用于将体液吸入存储腔2中的开口。在这种情况下，入口12用作使作为存储腔2的空间区域与可插入体内的装置的外部空间相连通的开口。在入口12附近设置有由具有预定重量的构件形成的配重构件14，以使入口12在体内始终垂直向下开口。
图2是示出根据第一实施例的可插入体内的装置被引入到体内时的实施例的示意图。如上所述，当在诸如身体的嘴、食道、胃、小肠或大肠的消化器官16内连续移动以到达预定位置时，可插入体内的装置15执行吸入诸如体液等的流体的功能。从吸入体液的观点来看，入口12优选地定位在其中存在足够量的体液的消化器官16的内表面附近。
考虑到这种观点，根据第一实施例，将配重构件14设置在入口12附近，使得入口12在体内的消化器官16的内表面附近开口。如图2所示，可插入体内的装置15与体内的消化器官16的内表面中的垂直向下定位的区域相接触地移动。为了将入口12定位在体内的消化器官16的内表面附近，入口12优选地垂直向下开口。第一实施例采用了在入口12附近设置配重构件14以使入口12在体内垂直向下开口的结构。在这种结构中，根据第一实施例的可插入体内的装置可以有效地吸入体液。其中开口12在体内垂直向下开口的结构除了设置配重构件14之外，还可以调节设置在壳体1中的各个组件的位置。当将各个组件设置为使得可插入体内的装置的重心位置位于入口12附近时，入口12可以垂直向下开口。
下面将描述根据第一实施例的可插入体内的装置的操作。如前所述，将根据第一实施例的可插入体内的装置引入到体内，以吸入诸如体液的流体。下面对流体的吸入进行描述。
图3是用于说明根据第一实施例的可插入体内的装置的流体吸入的示意图。根据第一实施例，存储腔2的一部分由作为伸缩膜的气球构件3形成。气球构件3的收缩操作产生了存在于该可插入体内的装置外部的流体的流动状态，从而基于所产生的流动状态将外部的流体吸入存储腔2中。下面将参照图3来描述可插入体内的装置的这种操作。
控制电路7向形状记忆构件6g提供预定的电流。形状记忆构件6g的温度由于电流产生的焦耳热而升高，从而改变其形状。具体地说，形状记忆构件6g被形成为棒状，并且被预先形成为纵向长度在高温下收缩并改变其形状，从而纵向长度随着温度由于焦耳热升高而缩短。当形状记忆构件6g的纵向长度缩短时，固定在形状记忆构件6g的一端的挤压构件6d的在远离片构件6b移动的方向(图3中的右向)上移动，如图3所示，从而对于片构件6b的压力减小或为零。
对于片构件6b的压力减小，从而消除了片构件6b和第二连通管5之间的接触状态。第一连通管4的端部经由形成在片支撑基板6a中的凹陷区域与第二连通管5的端部相连通。如上所述，第一连通管4被形成为与气球构件3的内部空间相连通，而第二连通管5被形成为与可插入体内的装置的外部空间相连通。第一连通管4与第二连通管5相连通，从而使气球构件3的内部空间与可插入体内的装置的外部空间相连通。
气球构件3的内部空间与可插入体内的装置的外部空间相连通，以开始形成气球构件3的伸缩膜的收缩操作。具体地说，气球构件3通过伸缩膜的收缩操作经由第一连通管4和第二连通管5将保存在内部空间中的流体排出到外部空间中，从而减小气球构件3的内部空间的体积。
根据第一实施例，存储腔2由气球构件3和外周构件形成。由气球构件3的外表面和外周构件的内表面覆盖的区域的体积由于气球构件3的内部空间的体积减小而增大，从而在存储腔2中形成负压。基于这种负压，产生了相对于诸如外部空间中的体液的流体的从外部空间朝向存储腔2的流动状态。身体的体液等根据该流动状态从可插入体内的装置的外部空间流入存储腔2，从而执行吸入操作。
下面将描述根据第一实施例的可插入体内的装置的制造方法。图4和图5是用于说明可插入体内的装置的制造工艺的一部分的示意图。如图4和5所示，根据第一实施例，下面将着重描述作为与常规组件显著不同的组件的气球构件3的形成方法。
如图4所示，在形成有第一连通管4和第二连通管5的连通管形成部分10的表面上设置有由诸如橡胶等的弹性材料形成的伸缩膜17。伸缩膜17被设置为覆盖与至少第一连通管4相连通的开口18从而形成气球构件3。确保了所形成的气球构件3的内部空间与第一连通管4之间的连通状态。图4(和图5)示出了便于理解的剖面结构。伸缩膜17被构造为覆盖实际上被形成为棒状的连通管形成部分10的整个侧面的圆柱形状。
伸缩膜17与连通管形成部分10之间的空间区域与其他区域隔离。具体地说，如图5所示，使设置在连通管形成部分10的表面上的伸缩膜17的外周部分接触并固定在连通管形成部分10上。作为接触和固定工艺的具体实施例，对伸缩膜17的外周部分进行热压工艺。可以通过在与连通管形成部分10的表面的外周部分相对应的区域上涂覆粘合剂来执行该接触和固定工艺。表面上形成有气球构件3的连通管形成部分10的表面、连通调节机构6、控制电路7以及电源部分8被并入到壳体1中，由此制造根据第一实施例的可插入体内的装置。
在形成气球构件3的过程中，通过在连通管形成部分10上涂覆液化弹性材料并使其固化来形成伸缩膜17是有效的。形成伸缩膜17的弹性材料由预定树脂形成。预先对这种树脂进行加热以使其液化(弹性材料液化工艺)。将液化的弹性材料涂覆在连通管形成部分10的表面上的预定区域上，以形成伸缩膜17。存在如下情况形成伸缩膜17的弹性材料的熔点低于形成连通管形成部分10的材料的熔点；以及形成伸缩膜17的弹性材料的熔点高于形成连通管形成部分10的材料的熔点。下面将通过区分这两种情况来描述使用液化弹性材料来形成气球构件3的方法。
下面将描述形成伸缩膜17的弹性材料的熔点低于形成连通管形成部分10的材料的熔点的情况。图6是用于说明使用这种情况下的液化弹性材料来形成气球构件3的方法的示意图。如图6所示，在高于其熔点的温度下对保存在耐热壳体19中的弹性材料20进行加热，以使其液化。
如图6所示，将连通管形成部分10浸入到液化弹性材料20中一定深度，以将弹性材料20涂覆在连通管形成部分10的表面上。将连通管形成部分10拉出，以使其逐渐冷却，从而使弹性材料20固化。在连通管形成部分10的表面上形成了伸缩膜17。如图5所示，伸缩膜17被固定在连通管形成部分10的表面的与外周部分相对应的区域上，以形成气球构件3。
下面将描述当形成伸缩膜17的弹性材料的熔点高于形成连通管形成部分10的材料的熔点时用于形成气球构件3的方法。在这种情况下，应该注意，连通管形成部分10的表面可以由于将连通管形成部分10浸入液化的弹性材料20中而熔化。具体地说，优选的是，在提供图7所示的设计之后向连通管形成部分10涂覆液化弹性材料。
如图7所示，在将连通管形成部分10浸入液化弹性材料20之前，为连通管形成部分10的表面上的预定区域设置耐热涂层21。可以使用任意材料来形成耐热涂层21并且该材料必须表现出在至少大约弹性材料20的熔点的温度条件下的特性稳定。如图7所示，涂覆有耐热涂层21的特定区域是除了伸缩形成区域19a的外周部分之外的区域。
耐热涂层21用作耐热保护膜，用于防止连通管形成部分10的表面由于在将液化弹性材料20涂覆在连通管形成部分10上时弹性材料20的热而被熔化。具体地说，耐热涂层21形成在连通管形成部分10的包括开口20的一部分表面中，例如，除了图7所示的伸缩形成区域19a的外周部分之外的区域。
涂覆这种耐热涂层21，以将弹性材料20涂覆在连通管形成部分10的覆盖耐热涂层21并包括开口20的表面(即，伸缩形成区域19a)上。当被浸入到弹性材料20中时，连通管形成部分10的表面得到保护，并且无需执行图5所示的工艺。在伸缩形成区域17a的外周部分中没有形成耐热涂层21。在与外周部分相对应的区域中，连通管形成部分10的表面与弹性材料20直接接触。弹性材料20的温度高于连通管形成部分10的熔点。连通管形成部分10的表面在该部分中部分地熔化。在与外周部分相对应的区域中，连通管形成部分10的表面部分和弹性材料20彼此接触，以在涂覆弹性材料20之后通过逐渐冷却而使其固化，从而无需执行图5所示的工艺。
在图6和图7所示的示例中，使弹性材料液化的实施例并不限于热熔化，而是可以将弹性材料溶化在预定溶剂中，以使其液化。在这种情况下，在涂覆液化的弹性材料之后，使溶剂蒸发，从而形成伸缩膜17。
下面将描述根据第一实施例的可插入体内的装置的优点。根据第一实施例的可插入体内的装置通过具有伸缩膜的流动产生单元(气球构件3)来产生诸如体液等的流体的流动状态，从而吸入存在于该可插入体内的装置的外部空间中的诸如体液等的流体。
采用这种具有伸缩膜的结构简化了流动产生单元的结构。具体地说，第一实施例采用其中通过伸缩膜由于收缩而导致的形状变化来直接产生流动状态的结构。与常规装置不同，无需诸如用于产生流动状态的弹簧构件的结构，从而可以简化结构。根据第一实施例的结构，改变具有预定表面面积的伸缩膜的形状，从而产生流体的流动状态。流动产生单元可以由伸缩膜构成而无需使用弹簧构件。可以实现使用简单结构作为流动产生单元的可插入体内的装置。
根据第一实施例的可插入体内的装置采用了其中连通调节机构6具有弹簧构件6e的结构。应该注意，该弹簧构件6e不同于常规的可插入体内的装置的弹簧构件。常规的可插入体内的装置中的弹簧构件改变存储腔的体积并且必须具有在某种程度上与体积变化量相对应的整体长度。根据第一实施例的弹簧构件6e只产生挤压构件6d的压力，并且可以使用具有施加预定弹性力的弹簧常数的任意结构。与图1所示的相比，根据第一实施例的弹簧构件6e可以足够地小。不会由于弹簧构件6e的存在而妨碍可插入体内的装置的尺寸减小。
根据第一实施例，与常规装置不同，没有独立于存储腔而形成用于产生流动状态的可移动机构。作为流动产生单元的气球构件3形成了存储腔2的一部分。通过采用这种结构，根据第一实施例的可插入体内的装置与利用弹簧构件来产生流动状态的常规的可插入体内的装置相比，可以简化其内部结构。
根据第一实施例的可插入体内的装置的流动产生单元由具有预定表面面积的伸缩膜形成。如图1所示，可以将流动产生单元挪用为存储腔的外壁的一部分。与利用弹簧构件作为独立于存储腔形成的流动产生单元的常规的可插入体内的装置相比，将流动产生单元与存储腔集成在一起的根据第一实施例的可插入体内的装置可以实现结构的简化并减小了结构的尺寸。
根据第一实施例的可插入体内的装置具有如下结构利用通过改变内部空间的体积来产生流动状态的气球构件3作为流动产生单元。如上所述，气球构件3具有通过基于控制电路7的控制来减小内部的体积而产生流动状态的功能。当吸入诸如体液的流体时，气球构件3在可插入体内的装置中所占据的面积显著减小。
可以预先将气球构件3形成为使得当内部的流体(例如，生理盐水)完全排出时，形成气球构件3的伸缩膜与连通管形成部分10相接触。在这种情况下，气球构件3在可插入体内的装置中的所占据体积在完成吸入之后几乎为零。可以吸入与开始吸入之前气球构件3的所占据体积几乎相等量的体液。根据第一实施例的可插入体内的装置可以有效地利用内部空间，并可以吸入大量的流体。
可以容易地制造根据第一实施例的可插入体内的装置。如图4和图5所示，当形成根据第一实施例的可插入体内的装置中的气球构件3时，将伸缩膜17设置在连通管形成部分10的表面上，并且伸缩膜17的预定外周部分与连通管形成部分10接触，从而形成气球构件3。与使用弹簧构件作为流动产生单元的装置相比，可以更容易地制造根据第一实施例的可插入体内的装置。
下面将描述根据第二实施例的可插入体内的装置。根据第二实施例的可插入体内的装置与第一实施例相同地吸入诸如体液的流体，并采用通过控制存储腔与外部空间之间的连通状态来控制作为流动产生单元的气球构件的伸缩操作的结构。在以下描述中，由与第一实施例相同的名称和符号表示的组件具有与第一实施例相同的结构和功能，除非另有说明。稍后描述的第三和第四实施例也是如此。
图8是示出根据第二实施例的可插入体内的装置的结构的示意图。如图8所示，根据第二实施例的可插入体内的装置具有结构与第一实施例相同的壳体1、连通调节机构6、控制电路7以及电源电路8，并且对于气球构件、其中气球构件是外壁部分的一部分的存储腔以及这些组件与外部空间之间的连通机构的结构，具有与根据第一实施例的可插入体内的装置不同的结构。
具体地说，如图8所示，根据第二实施例的可插入体内的装置在壳体1中具有存储腔22，其用于存储诸如体液的所吸入的流体；气球构件23，其形成存储腔22的外壁部分的一部分以改变存储腔22的体积；出口24，其使气球构件23与可插入体内的装置的外部连通；与存储腔22连通的第一连通管25；以及与可插入体内的装置的外部连通的第二连通管26。第一连通管25和第二连通管26形成在片支撑基板6a中。与根据第一实施例的第一连通管4和第二连通管5相同，第一连通管25和第二连通管26被形成为使得第一连通管25的一端和第二连通管26的一端被形成为在形成于片支撑基板6a中的凹陷区域中开口。
根据第二实施例，与第一实施例相同，气球构件23保存诸如生理盐水的流体，并在吸入诸如体液的流体之前和之后通过出口24保持气球构件与可插入体内的装置的外部空间相连通。第二实施例采用了以下结构第一连通管25和第二连通管26被设置在存储腔22与可插入体内的装置的外部空间之间，并且第一连通管25和第二连通管26之间的连通状态由连通调节机构6来控制。
与根据第一实施例的存储腔2相同，存储腔22存储诸如体液的吸入流体。与第一实施例相同，存储腔22的外壁部分的一部分由气球构件23形成，具体地说，其具有在气球构件23的外表面与壳体1的外周构件的内表面之间存储流体的结构。在吸入体液之前，存储腔22的内部与可插入体内的装置的外部之间的连通状态被片构件6b阻断。使存储腔22的内部保持密封，从而防止构成气球构件23的伸缩膜在伸展(extraction)之前收缩。
下面简要描述根据第二实施例的可插入体内的装置进行的吸入诸如体液的流体的操作。根据第二实施例，与第一实施例相同，控制电路7向形状记忆构件6g提供电流，形状记忆构件6g的温度由于该电流产生的焦耳热而升高，并且形状发生改变以使纵向长度收缩。与形状记忆构件6g的形状变化相对应，挤压构件6d从片构件6b移开。解除了片构件6b与第一连通管25相接触的状态。第一连通管25和第二连通管26的形成在片支撑基板6a的凹陷区域中的开口通过该凹陷区域彼此连通。存储腔22的内部与可插入体内的装置的外部空间连通。气球构件23的体积由于伸缩膜的收缩操作而减小。存储腔22的体积增大，从而在存储腔22的内部空间中形成负压。外部空间的体液经由第二连通管26流入到存储腔22中，从而吸入了体液。
下面将描述根据第二实施例的可插入体内的装置的优点。与第一实施例相同，根据第二实施例的可插入体内的装置具有气球构件23，其中该气球构件23的至少一部分通过伸缩膜而被形成为流动产生单元。根据第二实施例的可插入体内的装置在可以简化内部结构的方面具有与第一实施例相同的优点。与第一实施例不同，根据第二实施例的可插入体内的装置采用了以下结构该结构保持气球构件23的内部空间与可插入体内的装置的外部空间相连通的状态，并对存储腔22与外部空间之间的连通状态进行控制。通过以上描述可以显见，根据第二实施例的可插入体内的装置由于这种结构的差别而无法具备第一实施例的优点的问题不会出现。
根据第二实施例的可插入体内的装置具有其中第一连通管25和第二连通管26形成在片支撑基板6a中的结构。根据第二实施例，无需设置连通管形成部分，从而可以进一步简化可插入体内的装置的内部结构。可以增大存储腔22的体积。
下面将描述根据第三实施例的可插入体内的装置。根据第三实施例的可插入体内的装置具有在存储腔内存储诸如药物的流体的结构，并且具有如下功能当到达体内的预定位置时，流动产生单元在从存储腔到外部空间的方向上产生流动状态，由此将所存储的流体排出到体内。
图9是示出根据第三实施例的可插入体内的装置的结构的示意图。如图9所示，根据第三实施例的可插入体内的装置具有基本上与根据第一实施例的可插入体内的装置相同的结构，并且具有结构与根据第一实施例的气球构件3相同的气球构件28，以及用于存储由气球构件28的内表面覆盖的区域中的流体的存储腔29。第三实施例具有如下结构存储腔29的外壁部分的大部分由气球构件28形成，并且诸如要排出在体内的药物的流体存储在由气球构件28的内表面(以及连通管形成部分10的外表面的一部分)覆盖的空间区域中。
如上所述，根据第三实施例的可插入体内的装置将保存在存储腔29中的诸如药物的流体排出到体内。根据第三实施例的可插入体内的装置没有形成诸如第一实施例中所示的入口12的开口，并且没有设置用于将入口12定位在体内的消化器官的内壁附近的配重构件14。
根据第三实施例的可插入体内的装置具有通孔31a和31b，作为被形成为穿过片支撑基板6a的一部分延伸的开口。根据第三实施例，与省略入口12相对应，空闲区域30(用作存储第一实施例中所吸入的体液的存储腔2的区域)与可插入体内的装置的外部空间相隔离。随着空闲区域30的体积由于气球构件28排出流体时的收缩操作而增大，可以在该空闲区域30中形成负压，从而中断气球构件28的收缩操作。第三实施例具有其中通孔31a和31b形成在与空闲区域30相接触的片支撑基板6a(即，形成空闲区域30的外周构件的一部分)中的结构。空闲区域30经由通孔31a和31b与壳体1的其他内部空间相连通。在空闲区域30中形成负压防止了气球构件28的收缩操作的中断。
下面简要描述根据第三实施例的可插入体内的装置排出流体的操作。控制电路7输出预定的电流来改变形状记忆构件6g的形状，使得挤压构件6g提供给片构件6b的压力减小或为零。这使得第一连通管4和第二连通管5连通。气球构件28的内部空间(即，存储腔29的内部)与可插入体内的装置的外部空间相连通。形成气球构件28的伸缩膜的收缩操作将存储在存储腔29中的诸如药物的流体经由第一连通管4和第二连通管5从可插入体内的装置排出。形成气球构件28的伸缩膜收缩，从而增大了空闲区域30的体积。如上所述，由于流体经由通孔31a和31b从其他区域流入，所以根据第三实施例可以防止形成空闲区域30的负压。
利用几乎与根据第一实施例的可插入体内的装置相同的结构，该可插入体内的装置排出存储在存储腔中的流体。根据第三实施例的可插入体内的装置具有根据第一实施例的可插入体内的装置的优点，并且可以排出诸如药物的流体。
通过比较第一实施例和第三实施例可以容易地理解，根据第一实施例的可插入体内的装置与根据第三实施例的可插入体内的装置的组合可以实现同时具有吸入诸如体液的流体的功能和排出诸如药物的流体的功能的可插入体内的装置。具体地说，根据第一实施例，可以通过将保存在气球构件3的内部空间中的流体从生理盐水变为药物来实现这种可插入体内的装置。
下面描述根据第三实施例的可插入体内的装置的变型例。该变型例具有其中空闲区域30与可插入体内的装置的外部空间相连通的结构。当作为流动产生单元的气球构件28收缩从而增大空闲区域30的体积时，存在于外部空间中的流体流入到空闲空间30中，从而防止形成负压。
图10是示出根据该变型例的可插入体内的装置的结构的示意图。如图10所示，根据该变型例的可插入体内的装置具有与第三实施例基本相同的结构，并具有作为与可插入体内的装置的外部空间相连通的开口的通孔33a至33j，来代替用于与可插入体内的装置中的其他空间相连通的通孔31a和31b。通孔33a至33j被形成在与作为形成空闲区域30的外周构件的一部分的壳体1的空闲区域30的位置相对应的位置中。保持空闲区域30经由通孔33a至33j与可插入体内的装置的外部空间相连通。
采用其中空闲区域30与外部空间相连通的结构也是有效的。可以假设与空闲区域30的体积相比，可插入体内的装置的外部空间中存在几乎无限量的流体。几乎无限量的流体可以流入到空闲区域30中。当空闲区域30的体积随着气球构件28的收缩而增大时，足够量的流体可以流入到空闲区域30中，从而保持恒定的压力。可以更有效地防止产生阻碍气球构件28的收缩操作的力。
与外部空间相连通的通孔的数量及其尺寸在理论上可以是任意值。该变型例采用了形成有大量通孔33a至33j的结构。在可插入体内的装置的外部空间(即，在体内的消化器官中)，除了液体以外，还存在未消化的固态物质。在仅形成单个通孔的情况下，该通孔被固态物质阻塞从而阻断了空闲区域30与外部空间之间的连通状态。该变型例具有大量的通孔33a至33j。即使某些通孔被固态物质阻塞，也可以保持空闲区域30与外部空间之间的连通状态。
下面将描述根据第四实施例的可插入体内的装置。与第三实施例相同，根据第四实施例的可插入体内的装置具有排出诸如药物的流体的功能并且具有其中用作流动产生单元的气球构件暴露于外部空间的结构。
图11是示出根据第四实施例的可插入体内的装置的结构的示意图。在图11中，由与第一实施例相同的数字和符号表示的组件具有与第一实施例相同的结构和功能，除非另有说明。
如图11所示，根据第四实施例的可插入体内的装置具有如下结构其中壳体34未包括全部组件并且用作流动产生单元的示例的气球构件35与外部空间直接接触。具体地说，壳体34被形成为仅包括连通调节机构6、控制电路7以及电源部分8，并且气球构件35被设置为内部空间在壳体34外侧上(更具体地说，在片支撑基板6a的后表面(与设置有片构件6b的表面相对的表面)上)与第一连通管25相连通的状态。与第三实施例相同，根据第四实施例的可插入体内的装置具有如下结构具有存储腔36，该存储腔36通过气球构件35以外壁部分的大部分形成，并且存储腔36中(即，由气球构件35和片支撑基板6a的后表面所覆盖的区域中)存储诸如药物的流体。
下面简要描述根据第四实施例的可插入体内的装置的流体排出操作。与第一实施例相同，控制电路7以预定的定时向形状记忆构件6g提供电流，形状记忆构件6g的温度由于该电流导致的焦耳热而升高，从而改变了其形状。形状记忆构件6g的形状变化使得挤压构件6d的压力发生变化。与压力变化相对应，片构件6b的形状变化使得第一连通管25与第二连通管26连通。存储腔36的内部与可插入体内的装置的外部空间相连通。所存储的诸如药物的流体通过形成存储腔36的外壁的大部分的气球构件35的收缩操作而被排出。
下面描述根据第四实施例的可插入体内的装置的优点。与第一实施例相同，根据第四实施例的可插入体内的装置具有与第一实施例相同的优点，并且在完成流体排出之后可以减小可插入体内的装置在体内占据的体积。
图12是根据第四实施例的可插入体内的装置的示意图，示出了排出存储在存储腔36中的诸如药物的流体之后的状态。根据第四实施例，通过作为流动产生单元的气球构件35的收缩操作来排出所存储的流体。在完成排出之后存储腔36的体积几乎为零。如图12所示，构成气球构件35的伸缩膜与片支撑基板6a的后表面相接触。
根据第四实施例，可插入体内的装置的纵向长度在排出流体之前和之后减小了预定长度d，并且体积根据长度的减小而减小。众所周知，可插入体内的装置被制造得较小以减小身体的负担。根据第四实施例的可插入体内的装置可以通过减小排出流体后在体内占据的体积来减小身体的负担。
以上对本发明的第一至第四实施例以及变型例进行了说明。将本发明理解为限于以上实施例是不适当的。本领域的技术人员可以想出各种实施例和变型例。例如，根据第一实施例，可插入体内的装置具有利用弹簧构件6e和形状记忆构件6g的连通调节机构6。其他结构可以使用能够基于控制电路7的控制对气球构件3的内部与外部空间之间的连通状态进行调节的任意连通调节机构。第一实施例还采用了其中使用控制电路7作为控制单元并且连通调节机构6基于从控制电路7输出的电流来调节连通状态的结构。控制电路7可以与连通调节机构6集成在一起，从而使用直接控制连通状态的控制单元。
根据第一实施例，使用形成预定封闭空间的外壁部分的至少一部分的气球构件3作为流动产生单元。本发明不必限于这种结构。本发明的流动产生单元(其至少一部分中具有伸缩膜，并且可以通过该伸缩膜的伸缩操作来产生流体的流动状态)可以不形成为气球形状。具体地说，根据第一实施例，描述了其中通过伸缩膜的收缩操作来产生流动状态的示例。例如，可以通过伸展操作而不是收缩操作来产生流动状态。在这种情况下，伸缩膜的形状发生变化，从而直接产生了流体的流动状态。
根据本发明的可插入体内的装置具有通过伸缩膜由于收缩而产生的形状变化来直接产生流动状态的流动产生单元。与常规装置不同，无需诸如用于产生流动状态的弹簧构件的结构，从而可以简化结构。
一种制造根据本发明的可插入体内的装置的方法，相对于用于制造具有气球构件的可插入体内的装置的方法，伸缩膜设置在预定的连通管形成部分上，以使所设置的伸缩膜的外周部分接触并固定在用于形成气球构件的连通管形成部分上。可以容易地形成作为流动产生单元的气球构件。
工业适用性如上所述，根据本发明的可插入体内的装置及其制造方法有助于使可插入体内的装置更小。具体地说，针对在体内吸入诸如体液的流体或者将诸如药物的流体排出到体内，本发明适用于可插入体内的装置。
本申请基于2004年10月15日提交的日本专利申请No.2004-302149并要求其优先权，此处通过引用并入其全部内容。
权利要求
1.一种可插入体内的装置，该可插入体内的装置被引入到体内并在体内执行吸入预定流体和排出预定流体中的至少一个，该可插入体内的装置包括用于存储所述预定流体的存储腔；具有伸缩膜的流动产生单元，该流动产生单元随着所述伸缩膜的形状变化而伸缩，并且根据所述伸缩膜的伸缩在所述存储腔和人体之间产生所述预定流体的流动状态；以及控制单元，用于控制所述伸缩膜的伸缩操作。
2.根据权利要求1所述的可插入体内的装置，其中，所述流动产生单元构成所述存储腔的外壁的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的可插入体内的装置，其中，所述伸缩膜由弹性材料形成。
4.根据权利要求2所述的可插入体内的装置，其中，所述伸缩膜由弹性材料形成。
5.根据权利要求1所述的可插入体内的装置，其中，所述流动产生单元包括气球构件，该气球构件具有膜状构件，该膜状构件的至少一部分中包括所述伸缩膜，并且该气球构件根据内部体积随着伸缩的变化而产生流动状态。
6.根据权利要求2所述的可插入体内的装置，其中，所述流动产生单元包括气球构件，该气球构件具有膜状构件，该膜状构件的至少一部分中包括所述伸缩膜，并且该气球构件根据内部体积随着伸缩的变化而产生流动状态。
7.根据权利要求5所述的可插入体内的装置，其中，所述控制单元通过对所述气球构件的内部空间与所述可插入体内的装置的外部空间之间的连通状态进行控制，来控制所述伸缩膜的伸缩。
8.根据权利要求7所述的可插入体内的装置，其中，在外周构件的一部分中设置开口，该开口使得由所述气球构件的外表面和所述外周构件的内表面覆盖的空间区域与所述可插入体内的装置中的所述空间区域以外的区域相连通，所述外周构件被形成为覆盖所述气球构件的外表面。
9.根据权利要求7所述的可插入体内的装置，其中，在外周构件的一部分中设置开口，该开口使得由所述气球构件的外表面和所述外周构件的内表面覆盖的空间区域与所述可插入体内的装置的外部空间相连通，所述外周构件被形成为覆盖所述气球构件的外表面。
10.根据权利要求9所述的可插入体内的装置，其中，所述外周构件设置有多个开口。
11.根据权利要求5所述的可插入体内的装置，其中，所述控制单元通过对由所述气球构件的外表面和外周构件的内表面覆盖的空间区域与所述可插入体内的装置的外部空间之间的连通状态进行控制，来控制所述伸缩膜的伸缩，所述外周构件被形成为覆盖所述气球构件的外表面。
12.根据权利要求5所述的可插入体内的装置，其中，所述存储腔具有外壁，该外壁由所述气球构件和外周构件形成，从而将预定流体存储在由所述气球构件的外表面和所述外周构件的内表面覆盖的空间区域中，所述外周构件被形成为在所述气球构件的外部距所述气球构件的外表面预定距离处。
13.根据权利要求12所述的可插入体内的装置，其中，在所述外周构件的一部分中设置有开口，该开口使得所述存储腔与所述可插入体内的装置的外部空间相连通。
14.根据权利要求5所述的可插入体内的装置，其中，所述存储腔具有由所述气球构件形成的外壁，以将所述预定流体存储在由所述气球构件的内表面覆盖的空间区域中。
15.根据权利要求14所述的可插入体内的装置，其中，所述气球构件被构造为使得所述气球构件的外表面的至少一部分与所述可插入体内的装置的外表面相接触，以随着所述气球构件的内部空间的体积的变化而改变所述可插入体内的装置的体积。
16.一种用于制造可插入体内的装置的方法，该可插入体内的装置被引入到体内并根据预定气球构件的内部体积随着所述气球构件的伸缩中的至少一种来执行在体内吸入预定流体和排出预定流体中的至少一个，该方法包括在连通管形成部分的表面上形成由弹性材料制成的伸缩膜，所述表面包括与预定的连通管相连通的开口；以及通过将所述伸缩膜的外周部分粘附并固定在所述连通管形成部分上来形成所述气球构件。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，形成所述伸缩膜包括在包括所述连通管形成部分的所述开口的表面上设置由预定弹性材料形成的膜状构件。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，形成所述伸缩膜包括在包括所述连通管形成部分的所述开口的表面上涂覆液化弹性材料，并且随后再使液化的弹性材料固化。
19.根据权利要求18所述的方法，该方法还包括通过加热使弹性材料液化，其中，形成所述伸缩膜包括在包括所述连通管形成部分的所述开口的表面上涂覆所述液化的弹性材料，并且随后再使液化的弹性材料固化。
20.根据权利要求19所述的方法，该方法还包括在包括所述连通管形成部分的所述开口的表面的一部分上涂覆保护膜，其中，形成所述伸缩膜包括在覆盖所述保护膜和所述连通管形成部分的所述开口的表面上涂覆所述液化弹性材料，并且随后再使液化的弹性材料固化。
全文摘要
本发明提供了一种可插入体内的装置及其制造方法，该可插入体内的装置具有体积可变的腔，该腔具有用于吸入或排出预定流体的机构。该装置具有壳体、气球构件、通道连通调节机构、控制电路和电源，并形成由所述气球构件和外壳构件限定的体积可变的存储腔。在该装置中，第一通道连通管与所述气球构件的内部空间相连通，而第二连通管与外部空间相连通。所述连通控制机构基于从所述控制电路输出的电流在第一和第二连通管之间提供流体连通。
文档编号A61M5/142GK101039715SQ20058003492
公开日2007年9月19日 申请日期2005年10月14日 优先权日2004年10月15日
发明者河野宏尚 申请人:奥林巴斯株式会社