胃肠道刺激装置和方法_3

文档序号:9307631阅读:来源:国知局
括多个剌激器和传感器;
[0048]图1D示意性示出根据本发明的实施例被定位在患者的食道中并且延伸到患者的小肠中的示例性喂食管,所述喂食管包括多个剌激器;
[0049]图2A至图2C示意性地示出根据本发明的一些实施例设置在食道中的收缩波剌激系统的局部剖视图,所述系统被示出处于不同的操作阶段;
[0050]图3A至图3D示意性地示出根据本发明的一些实施例的第一示例性剌激序列和相应地产生的模式化食管运动;
[0051]图4A至图4D示意性地示出根据本发明的一些实施例的第二示例性剌激序列和相应地产生的模式化食管运动;
[0052]图5A至图示意性地示出根据本发明的一些实施例的第三示例性剌激序列和相应地产生的模式化食管运动;
[0053]图6A示意性地示出根据本发明的一些实施例的示例性食管插管的俯视图,所述插管提供有多个端子,所述多个端子各自包括两个电极;还示出来自每一个端子的示例性信号序列;
[0054]图6B示意性地示出根据本发明的一些实施例的示例性食管插管的俯视图,所述插管提供有多个端子,所述多个端子各自包括两个电极,还示出来自每一个端子的示例性信号序列;
[0055]图7A至图7B示意性地示出根据本发明的一些实施例原地定位的示例性鼻空肠喂食管,所述喂食管各自包括多个电极;
[0056]图8A至图8C示意性地示出根据本发明的一些实施例的示例性脉冲列系列;
[0057]图9示出根据本发明的一些实施例用于剌激选定胃肠道片段的示例性方法中的步骤;和
[0058]图10示意性地示出根据本发明的一些实施例的示例性系统,所述系统具有被定位在食道中的细长主体和被编程用于胃肠道激活的一系列电极。
【具体实施方式】
[0059]为易于说明和理解,可在示例性食管剌激程序的上下文中描述以下优选实施例。本说明通篇中所使用的用语“示例性”是指“充当实例、示例或说明”,而未必应被视为比其它实施例为优选的或有利的。可利用其它实施例且所述装置和方法可适用于其它临床应用,而此并不背离此处所呈现的标的物的精神或范围。
[0060]本发明在其一些实施例中涉及用于启动和/或维持胃肠道的至少一部分的最小功能的装置和方法,且具体地讲涉及用于在一个或多个胃肠器官中产生任选地包括至少食管运动性的运动以减少胃内容物的逆流和/或促进胃消化的装置和方法。本文所述的装置及相关方法可用于剌激任何胃肠器官,诸如(但不限于):食道、咽喉、胃壁、幽门、十二指肠、空肠、回肠、小肠、盲肠、结肠、直肠和大肠。
[0061]国际专利申请第PCT/IB2012/001546号涉及用于唤起任选地包括朝远侧推进的收缩波,任选地(尽管未必尽然)包括蠕动的食管运动任选地以减少胃内容物的逆流的装置和方法,所述国际专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。
[0062]类似的食管运动也可促进胃肠道的其它区域中的运动性,而此可用于其它目的,诸如改善胃消化,包括排空。适当的胃消化包括胃和肠部分的偶发性收缩。重症监护的患者和/或以其它方式麻醉的患者或术后的患者可具有消化相关功能的显著下降,从而可引起胃到肠的排空不足。通过剌激食道的部分,也可在其它部分中(诸如在胃和/或肠中的区域中)引起收缩现象。本文所公开的本发明至少部分地基于可通过剌激患者的食道来剌激和/或“唤醒”患者的下消化系统的意想不到和令人惊讶的结果。另外,可几乎同时唤醒下胃肠道内的多个器官。因此。可通过单独剌激食道在远离下食管括约肌的区域中至少部分地恢复患者的消化系统功能。并非所有的食管剌激均剌激远离下食管括约肌的器官。然而,当本文所公开的系统在相对长的时间周期里剌激患者的食道的多个点时,也唤起不直接剌激的远离下食管括约肌的一个或多个器官以产生运动性。例如,当剌激患者的食道的至少四个点以在至少15分钟,在某些情况下至少30分钟的时间里产生食道收缩的序列时,下消化功能和/或蠕动可恢复。
[0063]在一些实施例中,本文所公开的系统和方法使用被定位在食管长度内的一个或多个电极来剌激远离下食管括约肌的区域中的消化。在一些实施例中,向被定位在患者的食道中的同一指定极性的至少两个电极,在某些情况下至少三个电极或至少四个电极发送信号而无任何电极或其它剌激装置放置在邻近下食管括约肌的患者的消化道的其它部分内引起对远离下食管括约肌的患者的消化道的间接唤起。可在全天的离散时间周期里剌激患者的食道。例如,可剌激患者的食道约15分钟,或约20分钟,或约30分钟。在一些实施例中,剌激患者的食道一天三次,每次约30分钟。此类剌激可促进远离下食管括约肌的位置中的运动性。
[0064]一些实施例的方面涉及一种用于产生模式化食道运动的系统。模式化食道运动可为在所产生的剌激之后唤起和/或精心策划的任何局部或跨食管肌肉扩张或收缩、或它们的任何组合。所述模式可为局部食道收缩和/或具有包括(但不限于)收缩力、波行进速度和波出现频率的选定特性的朝远侧前进的收缩波的选定形状和/或量值。在一些实施例中,所述模式化食管运动包括任选地剌激自然发生的食管蠕动或基于剌激的算法序列形成合成蠕动的蠕动、和/或患者的食道处的局部收缩、朝远侧前进的收缩波和/或选择性地唤起的自然发生的蠕动的任何组合。
[0065]在一些实施例中,所述系统包括至少一个剌激器,所述至少一个剌激器适于剌激食道的一部分以唤起成形收缩反应。在一些实施例中,所述至少一个剌激器包括电极,所述电极被配置用于电剌激邻近的/接触的食道肌肉组织。剌激电极可与被配置成产生选定剌激序列的产生器,任选地脉冲产生器连接或设置成易于与所述产生器连接。任选地,作为另外一种选择或除此之外,内部电源和/或信号源可提供有所述系统,所述内部电源和/或信号源的尺寸适以并且被配置用于体内(例如,口腔内)放置任选地在食道中或附近。在一些其它任选实施例中,电源和/或信号源可设置(例如,佩戴)在患者身上。在一些示例性实施例中,至少一个电极和/或传感器与这种内部电源连接,所述至少一个电极和/或传感器的尺寸适以并且被配置用于放置在医疗插管装置(例如,喂食管或穿过患者的鼻或口延伸到至少食道中,任选地穿过食道延伸到胃或小肠中的其它细长管)上。
[0066]在一些实施例中,所述系统还包括一个或多个安全特征以确保当所有电极均被定位在患者体内时仅对食道管的电极施加电剌激。这种系统可有助于确保当所述电极中的任何电极被定位在患者体外时,例如,在管的插入、移除或调整期间不施加电脉冲。在一些实施例中,所述系统具有电源开关或电源按钮,以防止电流从电源行进至电极,除非电极被通电。另外,一些实施例具有备用安全特征以降低在掉电之前从患者移除管的情况下的休克或受伤的风险。在一些这样的实施例中,当所述系统被通电时,其被配置成探测食道管的一个或多个电极对两端的电阻。在一些实施例中,所述系统探测最近侧的一对电极两端的电阻。当所述电阻高于某一阈值时,将不向所述电极提供剌激脉冲。当所述电阻降至低于所述阈值时,所述系统将激活并且可向所述电极中的一个或多个提供脉冲序列。在一些实施例中,所述阈值被设定为接近当所述电极被定位在食道或鼻腔内时通常在所述电极两端探测到的电阻值。
[0067]在一些实施例中,所述备用安全特征直接嵌入于硬件中。一些实施例的安全特征由被设计成执行本文所述功能的数字信号处理器(Digital Signal Processor ;“DSP”)、应用专用集成电路(Applicat1n Specific Integrated Circuit ;“ASIC”)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array ;“FPGA”)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或它们的任何组合来控制。在一些实施例中,所述备用安全特征逻辑可被编程到通用处理器,诸如(例如)系统的信号产生器内的处理器中。通用处理器可为微处理器,但作为另外一种选择,所述处理器可为任何处理器、控制器、微控制器或状态机。如果在软件中实施,则所述备用安全特征和本文所公开的其它功能可存储在有形、非临时性计算机可读介质上的一个或多个指令或代码上,或作为有形、非临时性计算机可读介质上的一个或多个指令或代码传输。在一些实施例中,所述系统包括多个剌激器,所述多个剌激器设置在食道内的不同相对位置处,任选地也设置在其它胃肠道解剖位置中。
[0068]食道的局部收缩或食管收缩的任何组合或模式可增加局部和/或平均食管压力。任选地,作为另外一种选择或除此之外,利用剌激来减少沿着下食管括约肌与上食管括约肌之间的食道腔,任选地也沿着胃肠道的其它地方截留的局部和/或平均体积,从而增加局部和/或平均压力。通过增加食道腔的局部片段处的压力,例如,可迫使逆行性物质或食糜(如果存在)反向行进至压力较小的远侧腔片段,而通过增加食道中的平均压力或总压力,可减少甚至逆转引起胃与食道之间的正压力差的可能的反流,从而减少反流物质的可能性或体积,或者甚至避免反流。在一些实施例中,由单个唤起收缩或一系列唤起收缩引起的局部和/或平均压力可等于或高于15mmHg,任选地等于或高于25mmHg,任选地等于或高于50mmHg,且任选地等于或高于lOOmmHg,或更低,更高,或居间于任何所述值。
[0069]任选地,作为另外一种选择或除此之外,在食道中产生一个(多个)局部和/或模式化收缩也唤起其它胃肠道解剖位置中(诸如小肠、结肠、直肠和/或其它中)的运动性。这种唤起运动性,特别是如果出现在功能障碍性(暂时性地或永久性地)胃肠道部分中,则可至少部分地恢复胃肠功能,诸如胃消化和/或排空。
[0070]在一些实施例中,所述系统还包括,提供有,或连接到医疗插管装置,所述医疗插管装置的尺寸适以并且被配置用于通过鼻腔或口腔放置在患者的食道中。在一些实施例中,所述医疗插管装置为胃饲管,诸如鼻胃插管或鼻空肠插管。
[0071]在一些实施例中,至少一个剌激器固定到所述医疗插管装置。任选地,作为另外一种选择或除此之外,至少一个剌激器提供有固定器,所述固定器被配置用于固定覆盖所述医疗插管装置的一部分。
[0072]在一些实施例中,所述至少一个剌激器包括沿着食管长度依序定位的至少两个剌激器,每一个剌激器被配置成剌激不同的食管部分。任选地,多个剌激器沿着所述医疗插管装置的有效长度提供。任选地,有效长度可被配置用于定位在食道的限定片段中;而作为另外一种选择,有效长度可被配置成包括沿着食道的至少一个片段和与所述食道片段连续或离散的不同胃肠器官、任选地肠中的至少另一个片段。
[0073]在其中所述至少一个剌激器包括多个电极的一些实施例中,所述电极被布置成本文所称的端子的群组。在一些实施例中,两个电极(即,“电极对”)或两个以上形成端子。在一些这样的实施例中,一个电极为从信号产生器接收电流的正电极,且另一个电极为接地的负电极。每一个端子之间的距离可为固定的或可变的,且所述端子间隔开,使得每一个端子之间的距离大于任何给定端子内的每一个电极之间的距离。例如,端子的宽度(即,端子的电极之间的距离)可为5mm至10mm、和任选地8mm。每一个端子之间的距离可为15mm至30mm、任选地20mm、或任选地低于、高于、或居间于所述值。任选地,除此之外或作为另外一种选择,至少一些电极被布置成它们之间距离相同,以使得端子的宽度等于每一个端子之间的距离。在一些这样的实施例中,每一个邻近电极/端子之间的距离为至少5mm、任选地至少10mm、任选地至少20mm、任选地至少30mm、或更高、或更低、或中间值。在具有每端子两个电极的其它实施例中,所述系统还包括耦合至所述电极的受控继电器阵列。所述受控继电器阵列可被配置成选择性地使每一个电极在正连接状态、接地状态和断开状态之间转换。在另一些其它实施例中,三个电极形成端子。在此类实施例中,所述电极中的两个可接地,且被定位在这两个接地电极之间的第三个电极可为连接到信号产生器的正电极。所述电极被定位成使得所述正电极将与同一端子的这两个负(接地)电极一起接通电路。这种设计可将剌激中心定位在所述正电极的位置处。
[0074]在一些实施例中,所述系统包括至少一个传感器。任选地,所述传感器设置在所述至少一个剌激器的远侧的医疗插管装置上。任选地,所述传感器为pH传感器,所述pH传感器任选地适于感测例如因下食管括约肌的近侧的胃内容物的存在而引起的局部PH变化(例如,减小)。任选地,作为另外一种选择或除此之外,可使用阻抗传感器,所述阻抗传感器被配置用于感测设置在剌激器和/或电极之间的组织的阻抗变化,所述阻抗变化任选地与对胃内容物或其它物质的反应相关。任选地,作为另外一种选择或除此之外,可使用其它传感器类型,包括(但不限于)压力传感器、压力计、湿度传感器、温度传感器、运动传感器、电容传感器和机械传感器。
[0075]在一些其它实施例的方面,提供一种用于在插入有胃管的患者中产生食管蠕动和/或用于在其它胃肠道器官中产生运动性的方法。在一些实施例中,所述方法包括以下步骤(任选地无特定顺序)中的至少一者:
[0076]1.在沿着所述胃管的间隔开的位置处定位至少两个电极,所述至少两个电极包括一个或多个朝近侧定位的电极和一个或多个朝远侧定位的电极,其中所述位置被选择成使得在安装所述胃管之后,
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