胃肠道刺激装置和方法_4

文档序号:9307631阅读:来源:国知局
所述至少两个电极将在上食管括约肌(UES)与下食管括约肌(LES)之间;
[0077]2.将所述至少两个电极电连接到产生器;和/或
[0078]3.在朝近侧定位的电极处产生包括第一信号的信号序列,从而剌激近侧食管组织,并且在朝远侧定位的电极处产生第二信号,从而剌激远侧食道组织。
[0079]在一些实施例中,所述电极在一系列一个或多个电列中施加电流,其中每一个列由一系列周期构成,且每一个周期包括一个脉冲。每一个电脉冲具有振幅;在优选实施例中,所述振幅高于剌激阈值。在一些实施例中,所述剌激阈值介于5V与20V之间,任选地介于8V与1V之间或介于1V与15V之间;在其它实施例中,所述剌激阈值可高于或低于所述值。每一个脉冲提供达一段时间。在一些实施例中,脉冲宽度(即,持续时间)等于或大于5毫秒,且任选地,等于或大于10毫秒。所施加的脉冲之后是较低电流和/或无电流持续时间。一个脉冲和一个低电流持续时间一起构成周期。在一些实施例中,一个周期持续20ms ;在其它实施例中,一个周期持续15ms,或任选地30ms,或小于,大于,或居间于所述值。在一些实施例中,依次提供多个周期,使得所述周期一起形成具有I到2秒的持续时间的列。在其它实施例中,提供持续时间更长或更短的列。然后,所述列之后是由低于阈值的电压产生的无电流或低电流持续时间。
[0080]在一些实施例中,所述列序列或其它信号序列产生行进沿着食道的长度的收缩波(即,朝远侧前进的食管收缩)。在一些实施例中,所述收缩产生或剌激自然蠕动。在一些实施例中,食道中的收缩波启动胃肠道的一个或多个其它部分中的至少最小功能性。在一些这样的实施例中,收缩以波的形式继续朝远侧行进穿过胃并且穿过小肠的至少一部分。在一些实施例中,所述收缩波唤起大肠中的活动。在其它实施例中,食道中的收缩波诱导下胃肠道中的远程收缩,诸如(例如)十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠和/或直肠内的收缩。
[0081]在一些实施例中,在每一个列或脉冲之前,对组织施加一个或多个低于阈值的脉冲以使组织准备好并诱导其更坚决和更有效地收缩并且开始在较低的电压剌激水平下收缩。任选地,在每一个剌激列或脉冲之前施加初步的、低于阈值的列。在一些实施例中,对食道的特定部分施加连续的低于阈值的列以脱敏,从而避免所述部分内的不需要的收缩。例如,下食管括约肌必须打开以便物质从食道进入胃。因此,在一个实施例,一个或多个电极也可被定位在胃管上,使得在安装之后所述电极邻近下食管括约肌以提供连续的低于阈值的列,所述列将被施加到下食管括约肌以使其脱敏,从而使得下食管括约肌在物质到达时不收缩。这种(这些)电极也可用于闭合下食管括约肌,如果在某些情况下这是所期望的响应的话。
[0082]现在参见图式,图1A示意性地示出根据实施例的示例性系统10,所述系统包括细长构件11,所述细长构件被定位在患者的食道中并且包括多个剌激器12。细长构件11可为任何塑料或弹性杆或管,其尺寸适以进入并且被推动穿过食道,优选地不对邻近组织造成损伤。细长构件可为探头、导管和/或鼻胃管(nasogastric tube ;NGT);后者任选地用于将食物直接注入到患者的胃和/或栗出食糜以缓解过大的胃压力。剌激器12可为任何机械、电或化学局部肌肉或神经剌激器。示出四个剌激器12仅出于举例说明目的,然而可提供任何其它数量的剌激器。在一些示例性实施例中,剌激器12为或包括至少一个电极。在一些实施例中,每一个所示出的剌激器12代表任选地设置在细长构件11的局部周边周围的多个电极(例如,端子)。在一些实施例中,剌激器12按顺序次序设置成任选地在它们之间具有不变的或选择性地可变的距离。任选地,剌激器12包括双极电极,以使得若干对邻近非短路电极可用于接通电路,从而剌激接触这两个电极和介于这两个电极之间的食管肌肉组织。产生器13,任选地电信号产生器被示出为通过细长构件11 (任选地在其外周边上方和沿着其外周边或通过其内管腔)连接到剌激器12。为根据选定机制或逻辑产生诸如任选地剌激自然发生的食管蠕动等一系列食管收缩,可向单独的电极或电极群组12提供单独的产生器输出。在一些有利的实施例中,电极或电极群组12之间的间距小于5cm,且最近侧电极或电极群组12与最远侧电极或电极群组12之间的距离为至少10cm。此允许沿着上食管括约肌与下食管括约肌之间的食道的显著部分依序剌激电极或电极群组12。
[0083]在图1B中,示意性地示出根据实施例的示例性系统20,所述系统包括口饲管21,所述口饲管被定位在患者的食道中并且包括单极剌激器22。尽管通过鼻腔放置食管插管通常更安全且更方便,但可能存在其中如此图所示通过口腔插入管的情况(例如,在婴幼儿患者的情形下)。单极剌激器22电连接到外部源或大地(在该图中示出为“(_) ”)且选择性地能够与任选地定位在患者的颈部皮肤上的外部电极23 —起接通电路。单个电极可用于剌激中性敏感区域,从而唤起从受剌激的区域并向下任选地到下食管括约肌或胃间歇的食管收缩波。任选地,作为另外一种选择或除此之外,单个电极可用于局部肌肉收缩,以便用作反流的胃内容物的屏障和/或用于减小总食道体积并增加食管压力,和/或任选地唤起其它胃肠道器官中的运动性。
[0084]在图1C中,示意性地示出根据实施例的示例性系统30,所述系统包括喂食管31,所述喂食管被定位在患者的食道中并且包括多个剌激器32和传感器33。喂食管31可用于将部分消化的食物或流体直接引入到小肠(例如,在十二指肠处或在空肠处打开的)。在一些实施例中,剌激器32被定位在喂食管31上,使得当喂食管31在患者体内就位时,剌激器32位于食道、胃、小肠、或它们的任何组合内。例如,在图1C中,剌激器32被定位在食道和小肠的十二指肠中。在一些实施例中,剌激器沿着喂食管31的长度有规律地定位。例如,在一个实施例中,剌激器或剌激器对沿着喂食管31每隔4cm定位,从而容许多个胃肠器官内的多位置剌激。
[0085]图1C的传感器33可为任选地定位在下食管括约肌或胃入口附近或近侧的pH传感器。在显著低的pH的情况下,诸如在存在酸反流食糜的情况下,传感器33自动发信号和/或启动电极32的剌激协议以迫使胃内容物朝向胃回流。在其中不存在传感器的情况下,可应用不同的剌激协议,例如其中不同的电极依序用于以特定频率和量值来剌激局部组织的连续剌激机制。任选地,作为另外一种选择或除此之外,唤起局部食管收缩或痉挛达任何选定持续时间,以充当局部物理屏障,从而防止或减少反流物质穿过其。这种局部收缩/痉挛可为单一的或在不同的场合中和/或食道的部分处产生。任选地,作为另外一种选择或除此之外,可应用所述电极中的至少一者作为传感器,例如生物阻抗传感器。
[0086]图1D示意性地示出示例性系统41,所述系统包括鼻肠(例如,鼻空肠)管43,所述鼻肠管被定位穿过患者的鼻和食道并且延伸到小肠中。图1D的鼻肠管43为喂食管,其被设计成将液体食物或其它食物或营养物直接输送到小肠中。多个电极45被定位在小肠内的鼻肠管43的一部分中或上并且固定地或可移除地固定到鼻肠管43。可对电极45应用各种剌激协议以利于下胃肠道中的运动性。在一些实施例中,所应用的剌激协议剌激十二指肠和/或空肠内的局部组织。在一些实施例中,小肠内的局部收缩诱导大肠中的一个或多个收缩。在其它实施例中,所应用的剌激协议产生一个或多个收缩波,所述收缩波朝远侧移动穿过小肠且任选地穿过大肠的全部或部分。在一些实施例中,所述收缩波剌激自然发生的蠕动。
[0087]现在参见图2A至图2C,图中示意性地示出根据一些实施例的收缩波剌激系统35的局部剖视图,所述系统设置在食道中,被示出处于不同的操作阶段。如图2A所示,在一个实施例中,胃内容物或食糜远离胃朝近侧行进到先前部署在食道中的PH传感器36附近。一旦感测到pH变化,近侧定位的剌激器38启动剌激,所述刺激具有适于唤起能够推回食糜的朝远侧推进的食管收缩波的量值和/或频率。如图2B和图2C所示,收缩波CW由邻近的剌激器38形成并且朝远侧移动同时将食糜朝向胃推回。任选地,CW剌激自然发生的食管蠕动,然而所述运动在至少一个因素方面(例如,在量值、速度和/或频率方面)不同于自然蠕动。
[0088]现在参见图3A至图3D,图中示意性地示出根据一些实施例的使用剌激系统60的第一示例性剌激序列40和相应地产生的模式化食管运动。如图所示,系统60包括跨越食道中的长度延伸的导管61和多个双极剌激电极对,包括最近侧电极62、然后是电极63、电极64和电极65。在此实施例中,每一个电极围绕所述导管。剌激序列或协议40通过不同的通道来产生信号组合,包括适于剌激设置在电极62和63之间的食管肌肉组织的通道42、适于剌激设置在电极63和64之间的食管肌肉组织的通道44、以及适于剌激设置在电极64和65之间的食管肌肉组织的通道46。如图所示,通道42在持续时间八了^里用电压V来剌激食道,从而在同一持续时间里唤起局部收缩CNTRl113紧接着,通道44在持续时间Δ Tl2里用电压V来剌激食道,从而在同一持续时间里唤起第二局部收缩CNTR12。这之后是在持续时间△!13里用电压V通过通道46的剌激,从而在同一持续时间里唤起第三局部收缩CNTRl30
[0089]图4A至图4D示意性地示出根据一些实施例的仍使用剌激系统60的第二示例性剌激序列50和相应地产生的模式化食管运动。这次,示出两个通道52和54以及在部分持续时间A T22里交叠的相应剌激持续时间ΔΤ2#Ρ ΔΤ23。这样,行进的收缩波剌激其中第一局部收缩CNTI^1朝远侧延伸以变成CNTR2 2且后来才变小以维持远侧局部收缩CNTR2 3的一般蠕动运动。
[0090]图5Α至图示意性地示出根据一些实施例的使用系统100来唤起胃肠道部分中的运动性的第三示例性剌激序列130和相应地产生的模式化食管运动。如图所示,系统100包括细长构件110 (例如,诸如喂食管的管状部分)和一系列电极120,所述细长构件跨越食道中的长度延伸,所述一系列电极被布置成多个双极剌激电极对,包括最近侧电极对122、然后是电极对124和电极对126。在一些实施例中,电极对中的每一个电极之间的距离(即,“对长度”或“端子宽度”)相似于或相同于每一个邻近电极对之间的距离,使得所有电极120均基本上均匀地间隔开。在一些这样的实施例中,每一个邻近电极之间的距离为至少5mm,任选地至少10mm,任选地至少20mm,任选地至少30mm,任选地至少50mm。在此实施例中,每一个电极围绕所述导管。任选地和作为另外一种选择,每一个电极对的长度基本上不同于(任选地短于)每一个邻近电极对之间的距离。在一些这样的实施例中,每一个电极对的长度为至多5mm,任选地至多10mm,任选地至多20mm,而每一个邻近电极对之间的距离分别为至少10mm,任选地至少20mm,任选地至少30mm。
[0091]剌激序列或协议130通过不同的通道来产生信号组合,包括适于剌激设置在电极对122之间的食管肌肉组织的通道132、适于剌激设置在电极对124之间的食管肌肉组织的通道134、以及适于剌激设置在电极对126之间的食管肌肉组织的通道136。如图所示,通道132在持续时间△131里用电压V来剌激第一食道部分,从而唤起局部收缩CNTR3:。第一周期之后,通道134在持续时间△132里用电压V来剌激第二食道部分,从而唤起第二局部收缩CNTR32。第二周期之后,通道136在持续时间Δ T33里用电压V来剌激第三食道部分,从而唤起第三局部收缩CNTR33。在一些实施例中,所述第一周期和所述第二周期中的至少一者介于0.1秒与2秒之间,任选地等于或小于0.5秒。
[0092]图6A示意性地示出根据一些实施例的示例性食管插管200,所述食管插管提供有多个端子210,所述多个端子各自包括两个电极:正电极212和负(接地)电极214。所述电极间隔开,使得每一个端子之间的距离218大于任何给定端子内的每一个电极之间的距离216。如在本申请中所使用,每当提及电极之间的距离时,总是指中心到中心的距离。每一个端子210的电极212和214通过电路(未示出)连接到远程电信号产生器。电流或电压(任选地脉冲电流或电压)被提供至正电极212。图6A中还示出示例性信号序列220。如图所示,脉冲224的列222被提供至每一个端子210。在一些实施例中,信号序列220在时间上错开,使得朝远侧定位的端子在更多朝近侧定位的端子之后接收剌激列222。通过提供多个端子210以接收错开的信号序列,可产生收缩波,任选地剌激蠕动。在此实例中,存在顺着食道前进的三个剌激“波”,且第二波在第一波完成之后才开始(无交叠)。在图6B中看到一种不同的方法,其中从食道的上部分开始的第二波在顺着食道的前一剌激波完成之前开始。在此具体实施中,可存在同时收缩的两个遥远的食道部分。这可提高整体蠕动功效,同时更好地克服成功地通过远侧收缩/波“渗透”的仍逆行的物质。
[0093]在一些插管实施例(诸如(例如)图6B的食管插管实施例)中,电极252沿着插管250的长度均匀地间隔开。在一些这样的实施例中,极性在每一个电极252之间交错,从而形成双极电极对254。例如,在图6B中,存在五个电极对254,且电极对内的每一个电极252之间的距离与邻近对的电极252之
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