胃腸膠囊的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，提供一種胃腸膠囊和利用這種膠囊的治療方法，所述膠囊包括：(a)具有縱向軸線的膠囊外殼；(b)設(shè)置在所述外殼內(nèi)的至少一個(gè)推擠機(jī)構(gòu)，所述推擠機(jī)構(gòu)適于將徑向力沿相對(duì)于所述軸的徑向方向施加于所述外殼上，以使在將所述膠囊設(shè)置于用戶的胃腸道內(nèi)，且所述機(jī)構(gòu)處于主動(dòng)模式中時(shí)，所述胃腸膠囊緊靠或沿所述胃腸道壁的方向施力；和(c)適于給所述機(jī)構(gòu)供電的電源，其中所述推擠機(jī)構(gòu)在所述外殼上的所述徑向力與沿相對(duì)于所述軸的軸向方向施加的軸向力的比率為至少1:1。
【專利說(shuō)明】胃腸膠囊
[0001] 本申請(qǐng)要求2012年2月16日提交的英國(guó)專利申請(qǐng)第GB1202706. 6號(hào)；和2012年 2月23日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/602,093號(hào)的優(yōu)先權(quán)；這兩個(gè)申請(qǐng)正如本文所充 分描述般出于所有目的以引用的方式并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】 [0002] 和發(fā)明背景
[0003] 本發(fā)明涉及胃腸膠囊（GIC)。
[0004] 腸便秘是廣泛的胃腸蠕動(dòng)疾病。已知采用飲食改變和補(bǔ)充、通便藥物和栓劑的各 種治療程序。在嚴(yán)重的情況中，可以實(shí)施手術(shù)。便秘被認(rèn)為是一種病癥，且在治療這種病癥 時(shí)需謹(jǐn)慎，以防止患者的病情惡化或加重。因此，舉例而言，頻繁或長(zhǎng)期使用通便藥物是有 害的，因?yàn)橥ū闼幬飼?huì)損害身體獨(dú)立進(jìn)行排便的能力。
[0005] 用于機(jī)械刺激一段胃腸壁的可咽下胃腸膠囊公開于美國(guó)專利公開第20090318841 號(hào)，正如本文所充分描述般，出于所有目的將該公開以引用的方式并入本文。
[0006] 然而，本發(fā)明人已認(rèn)識(shí)到需要一種改善的胃腸膠囊和利用這種膠囊的治療方法。 發(fā)明概要
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，提供胃腸膠囊（GIC)，其包括：(a)具有縱向軸線的膠囊外殼； (b)設(shè)置于所述外殼內(nèi)的至少一個(gè)推擠機(jī)構(gòu)，所述推擠機(jī)構(gòu)適于將徑向力沿相對(duì)于所述軸 的徑向方向施加于所述外殼，以使當(dāng)將所述膠囊設(shè)置于用戶的胃腸道內(nèi)，且所述機(jī)構(gòu)處于 主動(dòng)模式
[0008] 確認(rèn)副本時(shí)，所述胃腸膠囊緊靠或沿胃腸道壁的方向施力；和（C)適于給所述機(jī) 構(gòu)供電的電源，其中所述推擠機(jī)構(gòu)在所述外殼上的徑向力與沿相對(duì)于所述軸的軸向方向施 加的力的比率為至少1:1、至少1. 25:1、至少1. 5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1或至少 5:1。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供胃腸膠囊，其包括：(a)外殼；(b)設(shè)置于所述外殼內(nèi) 的推擠機(jī)構(gòu)，所述機(jī)構(gòu)具有主動(dòng)模式和相對(duì)于所述主動(dòng)模式的被動(dòng)模式，所述機(jī)構(gòu)適于將 徑向力施加于所述外殼，從而當(dāng)將膠囊設(shè)置于用戶的胃腸道內(nèi)，且所述機(jī)構(gòu)處于主動(dòng)模式 時(shí)，所述胃腸膠囊刺激胃腸道壁；和（c)適于給所述機(jī)構(gòu)供電的電池，其中所述主動(dòng)模式包 括一系列至少兩個(gè)徑向力脈沖，所述系列具有第一持續(xù)時(shí)間，所述被動(dòng)模式具有第二持續(xù) 時(shí)間，和其中促動(dòng)循環(huán)是由所述脈沖系列加上接著的第二持續(xù)時(shí)間界定，和其中所述第一 持續(xù)時(shí)間在1至10秒的范圍內(nèi)。
[0010] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述比率為至多20:1、至多 12:1、至多10:1、至多8:1、至多7:1或至多6:1。
[0011] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述比率在1:1至15:1、2. 5:1至 15:1、2. 5:1 至 10:1、2. 5:1 至 8:1 或 2. 5:1 至 6:1 的范圍內(nèi)。
[0012] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述至少一個(gè)推擠機(jī)構(gòu)包括軸向 擾動(dòng)設(shè)備，其具有：（i)電連接到所述電源的電動(dòng)機(jī)；和（ii)與所述電動(dòng)機(jī)相連且由其驅(qū)動(dòng) 的推進(jìn)機(jī)構(gòu)，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)適于施加軸向力。
[0013] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括：至少部分沿 所述縱向軸線的方向設(shè)置的電動(dòng)機(jī)軸，所述軸操作性地連接所述電動(dòng)機(jī)并由其驅(qū)動(dòng)；和與 所述軸相連的推擠砝碼，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)還適于沿所述軸至少周期推進(jìn)所述砝碼，以傳遞所 述軸向力。
[0014] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括適于接收所 述軸的遠(yuǎn)端的塞子或蓋子，所述塞子或蓋子緊靠膠囊外殼的內(nèi)壁撞擊。
[0015] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括與所述電動(dòng) 機(jī)軸相連的彈簧，調(diào)整所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)以使，在第一狀態(tài)中，所述彈簧被壓縮，和以使在第二 狀態(tài)中，所述彈簧緊靠所述砝碼松弛，以沿所述軸推進(jìn)砝碼，從而緊靠所述膠囊外殼施加軸 向力。
[0016] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述電動(dòng)機(jī)軸行經(jīng)所述砝碼，所 述電動(dòng)機(jī)軸具有外部間歇式螺紋，和所述砝碼具有大體上與間歇式螺紋的螺紋互補(bǔ)的帶螺 紋內(nèi)表面，從而，在所述第一狀態(tài)中，所述外部間歇式螺紋嚙合所述帶螺紋內(nèi)表面，且在所 述第二狀態(tài)中，所述帶螺紋內(nèi)表面相對(duì)于所述間歇式螺紋脫離并在縱向上自由。
[0017] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述電動(dòng)機(jī)軸行經(jīng)所述砝碼，所 述砝碼適于跟隨所述軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電動(dòng)機(jī)軸具有外部間歇式螺紋，和所述砝碼具有大體上 與所述間歇式螺紋的螺紋互補(bǔ)的帶螺紋內(nèi)表面，還調(diào)整所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)以使在所述第一狀態(tài) 中，所述外部間歇式螺紋嚙合所述帶螺紋內(nèi)表面以壓縮所述彈簧，和在第二狀態(tài)中，所述帶 螺紋內(nèi)表面相對(duì)于所述間歇式螺紋脫離且在縱向上自由，使得所述彈簧緊靠所述砝碼松 弛。
[0018] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝的 偏心輪，所述推擠機(jī)構(gòu)適于轉(zhuǎn)動(dòng)所述偏心輪以施加徑向力。
[0019] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成具有主動(dòng) 模式和相對(duì)于所述主動(dòng)模式的被動(dòng)模式，所述主動(dòng)模式包括一系列至少兩個(gè)徑向力脈沖， 其中所述系列具有第一持續(xù)時(shí)間，所述被動(dòng)模式具有第二持續(xù)時(shí)間，且其中所述第二持續(xù) 時(shí)間超過所述第一持續(xù)時(shí)間。
[0020] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述第一持續(xù)時(shí)間和所述第二持 續(xù)時(shí)間界定促動(dòng)循環(huán)，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述促動(dòng)循環(huán)具有在5至60秒、7至40秒、 8至30秒、10至30秒或12至25秒范圍內(nèi)的周期。
[0021] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述第一持續(xù)時(shí)間和所述第二持 續(xù)時(shí)間界定促動(dòng)循環(huán)，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述促動(dòng)循環(huán)具有至少5秒、至少6秒、至 少7秒、至少8秒、至少10秒、至少12秒或至少15秒，和/或至多60秒、至多40秒、至多 30秒、至多25秒或至多20秒的周期。
[0022] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造，以使所述 第一持續(xù)時(shí)間在1至10秒、2至8秒或2. 5至6秒的范圍內(nèi)。
[0023] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使由所述 膠囊施加于外部環(huán)境的凈力為至少400克力、至少450克力、至少500克力或至少600克力。
[0024] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述凈 力為至少800克力、至少1000克力、至少1200克力、至少1400克力或至少1500克力的瞬 時(shí)凈力。
[0025] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以將徑向力 施加于所述外殼上，從而獲得在12Hz至80Hz范圍內(nèi)的振動(dòng)頻率。
[0026] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述范 圍為 12Hz 至 70Hz、15Hz 至 60Hz、15Hz 至 50Hz、18Hz 至 45Hz 或 18 至 40Hz。
[0027] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述振 動(dòng)頻率為至少15Hz、至少18Hz、至少20Hz或至少22Hz。
[0028] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述振 動(dòng)頻率為至多75Hz、至多70Hz、至多60Hz、至多50Hz、至多45Hz或至多40Hz。
[0029] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述軸向設(shè)備適于沿相反方向施 加軸向力。
[0030] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它實(shí)施方案，所述軸向設(shè)備適于按照敲擊 模式傳遞所述軸向力的至少一部分。
[0031] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)具有用于傳遞徑向 力的第一獨(dú)立電動(dòng)機(jī)和用于傳遞軸向力的第二獨(dú)立電動(dòng)機(jī)。
[0032] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述第一獨(dú)立電動(dòng)機(jī)和所述第二 獨(dú)立電動(dòng)機(jī)相對(duì)于所述軸被設(shè)置于所述膠囊的不同側(cè)。
[0033] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)適于使當(dāng)將膠囊設(shè) 置于胃腸道內(nèi)且所述機(jī)構(gòu)處于主動(dòng)模式時(shí)，所述膠囊刺激胃腸道壁。
[0034] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)包括電附接到電源 的控制器，所述控制器適于控制所述推擠機(jī)構(gòu)。
[0035] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案的另外其它特征，所述控制器與外殼內(nèi)的所有電動(dòng)機(jī) 物理分離。
[0036] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述控制器與外殼內(nèi)的所有電動(dòng) 機(jī)物理分離至少2mm。
[0037] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述推擠機(jī)構(gòu)適于將徑向力施加 在外殼上，從而當(dāng)將膠囊設(shè)置于用戶的胃腸道內(nèi)，且所述推擠機(jī)構(gòu)處于主動(dòng)模式時(shí)，所述胃 腸膠囊在胃腸道壁中誘發(fā)蠕動(dòng)波。
[0038] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述GIC的長(zhǎng)度為至多28mm、至 多26mm、至多25mm、至多24mm、至多22mm、至多20mm、至多18mm、至多15mm或至多12mm。
[0039] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述GIC的重量為至多25克、至 多22克、至多20克、至多17克、至多15克、至多12克或至多10克。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種通過胃腸膠囊機(jī)械刺激哺乳動(dòng)物用戶的一段胃 腸道壁的治療方法，所述方法包括：(a)提供所述胃腸膠囊；(b)施予至少一個(gè)治療療程，每 個(gè)治療療程包括：（i)將所述胃腸膠囊遞送到胃腸道中；和（ii)激活所述胃腸膠囊的推擠 機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)機(jī)械刺激胃腸道壁。
[0041] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述至少一個(gè)治療療程包括多個(gè) 治療療程。
[0042] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，每周施予所述治療療程中的至少 一個(gè)，治療期延續(xù)至少兩周、至少三周、至少四周、至少五周、至少六周或至少八周。
[0043] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，在所述治療期每周施予所述治療 療程中的至少1. 5個(gè)、至少1. 75個(gè)、至少2個(gè)、至少2. 5個(gè)或至少3個(gè)。
[0044] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，在治療期給用戶施予治療療程的 頻率在每周1. 5至6個(gè)的范圍內(nèi)。
[0045] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，在治療期所述頻率在每周1. 5至 5個(gè)、1. 5至4個(gè)、1. 5至3. 5個(gè)、1. 5至3個(gè)、2至6個(gè)、2至5個(gè)、2至4個(gè)、2至3. 5個(gè)或2 至3個(gè)的范圍內(nèi)。
[0046] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，在每個(gè)治療療程內(nèi)，所述推擠機(jī) 構(gòu)的促動(dòng)實(shí)施持續(xù)可有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械刺激胃腸道壁的持續(xù)時(shí)間。
[0047] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，在每個(gè)治療療程內(nèi)，所述推擠機(jī) 構(gòu)的促動(dòng)實(shí)施持續(xù)可有效提高用戶的自發(fā)排便頻率的持續(xù)時(shí)間。
[0048] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，在每個(gè)治療療程內(nèi)，所述推擠機(jī) 構(gòu)的促動(dòng)實(shí)施持續(xù)可有效將用戶的自發(fā)排便頻率提高至少25%、至少50%、至少75%或至 少100 %的持續(xù)時(shí)間。
[0049] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，在每個(gè)治療療程內(nèi)，所述推擠機(jī) 構(gòu)的促動(dòng)實(shí)施持續(xù)可有效至少部分緩解用戶的便秘病情的持續(xù)時(shí)間。
[0050] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，在每個(gè)治療療程內(nèi)，所述所述推 擠機(jī)構(gòu)的促動(dòng)實(shí)施持續(xù)可有效完全緩解用戶的便秘病情的持續(xù)時(shí)間。
[0051] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，在單個(gè)治療期內(nèi)的振動(dòng)頻率和停 止時(shí)間可以變化以防止習(xí)慣化。
[0052] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述GIC的遞送是通過經(jīng)口插入 方式實(shí)施。
[0053] 根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案中的另外其它特征，所述GIC的遞送是通過將GIC經(jīng) 由用戶的直腸開口插入胃腸道實(shí)施。
[0054] 附圖簡(jiǎn)述
[0055] 本文只通過舉例方式，參考附圖描述本發(fā)明?，F(xiàn)在將詳細(xì)具體參考附圖，需要強(qiáng)調(diào) 的是所示出的細(xì)節(jié)是舉例而言且只出于說(shuō)明性討論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的目的，并加以 呈現(xiàn)以提供被認(rèn)為是本發(fā)明原理和理念的最有用且最易明描述。就這方面來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)只在基本理解本發(fā)明所需的程度內(nèi)示出，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過附圖描述明 白本發(fā)明能夠?qū)嶋H執(zhí)行的幾種形式。在所有附圖中，類似參考符號(hào)用于指定類似元件。
[0056] 在圖中：
[0057] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的GIC的示意性分解視圖；
[0058] 圖2A是圖1所提供的GIC的剖視透視圖；
[0059] 圖2B是圖2A的切開GIC的側(cè)視圖；
[0060] 圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的切開GIC的示意性俯視圖；
[0061] 圖3B是圖3A的切開GIC的側(cè)視圖；
[0062] 圖3C是圖3A的切開GIC的部分透視圖；和
[0063] 圖3D是切開GIC 300的另一個(gè)局部視圖，其不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的螺 旋軸的外部間歇式螺紋的放大透視圖。
[0064] 優(yōu)選實(shí)施方案的描述
[0065] 可以參考附圖和隨附描述更好地理解本發(fā)明胃腸膠囊和利用這種膠囊的治療方 法的原理和操作。
[0066] 在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案前，應(yīng)理解本發(fā)明的應(yīng)用不限制于以下描 述中提及或附圖中所圖示的組件構(gòu)造和配置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠具有其它實(shí)施方案或按照 各種方式實(shí)踐或?qū)嵤?。而且，?yīng)理解本文所采用的措辭和術(shù)語(yǔ)是出于描述的目的且不應(yīng)理 解為限制。
[0067] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的GIC 100的示意性分解視圖。GIC 100可以 包括膠囊外殼或殼體105 (在圖2A中可最清楚見到），其具有互補(bǔ)（例如，凸形和凹形）組 件105A、組件105B。在膠囊外殼內(nèi)可以設(shè)置推擠機(jī)構(gòu)，其可以包括電動(dòng)機(jī)110和具有CPU、 微處理器或控制器120的電路板122。在所述膠囊外殼內(nèi)還可以設(shè)置電源，如至少一個(gè)電池 140 ;導(dǎo)電橋，如金屬橋130 ;和絕緣體138。
[0068] 圖2A提供GIC 100的剖視透視圖。三個(gè)盤形電池140和電路板122可以通過金 屬橋130固定在一起。橋130可以適于與電路板122遠(yuǎn)處的電池的寬闊面建立電接觸，且 可以將電力提供給電路板122。電池140還可以（例如）通過附接到電路板122的導(dǎo)電線 (未示出）給電動(dòng)機(jī)110供電。
[0069] 所述推擠機(jī)構(gòu)可以適于在膠囊外殼105上傳遞施加徑向力。在一個(gè)實(shí)施方案中， 電動(dòng)機(jī)110是具有偏心砝碼112的偏心電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)110按照基本正常方式相對(duì)于 GIC 100的縱向軸線108旋轉(zhuǎn)時(shí)，徑向力被施加于外殼105。
[0070] 圖2B提供切開GIC 100的側(cè)視圖。
[0071] 調(diào)整本發(fā)明GIC以使在被咽下后，GIC被體力運(yùn)載穿過上和下胃腸道。最終，GIC 可以與糞便一起被自然排出。
[0072] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案所提供，GIC可以適于在用戶的胃腸壁內(nèi)重復(fù)振動(dòng)。在 咽下后，GIC可以在預(yù)定時(shí)間被自動(dòng)激活。類似地，CPU 120(或與其相連）的計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)可以 在咽下時(shí)或之前被啟動(dòng)。
[0073] 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案，可以將GIC的激活設(shè)置為咽下后的2至12小時(shí)、2至 10小時(shí)或2至8小時(shí)，且更一般來(lái)說(shuō)，咽下后的6至10小時(shí)或6至8小時(shí)自動(dòng)發(fā)生。這一 (一般是預(yù)定的）延時(shí)可以匹配GIC經(jīng)由上胃腸道到達(dá)大腸的通過時(shí)間。在大腸內(nèi)的通過 時(shí)間可以顯著更長(zhǎng)，在2至5天的范圍內(nèi)，取決于所述通過時(shí)間是正?；虮谎娱L(zhǎng)，如在便秘 的情況中。在這些情況中，激活延時(shí)可以在6與24小時(shí)之間。
[0074] -旦被激活，本發(fā)明GIC可以適于攪動(dòng)至少15分鐘、至少30分鐘、至少1小時(shí)、至 少1. 5小時(shí)、至少2小時(shí)、至少2. 5小時(shí)或至少3小時(shí)，包括間歇停滯期。一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明 GIC可以適于攪動(dòng)少于8小時(shí)，包括間歇停滯期。
[0075] 圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的切開GIC 300的示意性俯視圖。GIC 300可 以包括膠囊外殼或殼體305,其具有互補(bǔ)組件305A、組件305B。在膠囊外殼305內(nèi)可以設(shè)置 推擠機(jī)構(gòu)，其可以包括電動(dòng)機(jī)310和具有CPU、微處理器或控制器320的電路板322。在所 述膠囊外殼內(nèi)還可以設(shè)置電源，如至少一個(gè)電池340,和導(dǎo)電橋，如金屬橋330。可以將絕緣 屏障（示出于圖1)設(shè)置在電池340與橋330之間，以避免短路。
[0076] 如圖3A中所示，兩個(gè)（舉例而言）盤形電池340和電路板322可以通過金屬橋 330固定在一起。橋330與電路板322遠(yuǎn)處的電池的寬闊面建立電接觸，且可以將電力提 供給電路板322。電池340還可以（例如）通過附接到電路板322的導(dǎo)電線（未示出）給 電動(dòng)機(jī)310供電。微處理器或控制器320可以通過導(dǎo)電連接器324機(jī)械且電附接到電路板 322。
[0077] 如上文所描述，所述推擠機(jī)構(gòu)可以適于將偏心或徑向力施加于膠囊外殼305上。 所述電動(dòng)機(jī)可以是具有偏心砝碼312的偏心電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)310按照基本正常方式相對(duì) 于GIC 300的縱向軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，徑向力被施加于外殼305。
[0078] GIC 300可以裝備適于將徑向力施加于外殼305上的輔助軸向擾動(dòng)設(shè)備，如軸向 擾動(dòng)設(shè)備350。所述軸向擾動(dòng)設(shè)備可以是所述推擠機(jī)構(gòu)的一部分。在圖3A提供的例示性實(shí) 施方案中，擾動(dòng)設(shè)備350包括電連接到電池340的電動(dòng)機(jī)368?？梢詫㈦妱?dòng)機(jī)368設(shè)置在相 對(duì)于電動(dòng)機(jī)310的GIC 300的遠(yuǎn)端。
[0079] 軸向擾動(dòng)設(shè)備350還可以包括：電動(dòng)機(jī)螺桿或螺旋軸，如軸向電動(dòng)機(jī)螺旋軸364， 其與電動(dòng)機(jī)368機(jī)械相連并由其驅(qū)動(dòng)，且在GIC 300內(nèi)以大體軸向方式對(duì)齊，一般沿著、大 體上沿著或平行于膠囊的縱向軸線308 ;彈簧362,其可以被居中設(shè)置于軸364上，靠近電動(dòng) 機(jī)310 ;砝碼360,其可以在GIC 300內(nèi)沿軸向方式對(duì)齊，且一般可以設(shè)置于彈簧362與電動(dòng) 機(jī)螺桿364之間；塞子366,其適于接收電動(dòng)機(jī)螺桿364的遠(yuǎn)端（相對(duì)于電動(dòng)機(jī)310)，并向 膠囊外殼305的內(nèi)壁365撞擊。
[0080] 圖3B提供切開GIC 300的側(cè)視圖。
[0081] 圖3C是切開GIC 300的局部視圖，其不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的擾動(dòng)設(shè)備 350的放大透視圖。
[0082] 圖3D是切開GIC 300的另一個(gè)局部視圖，其不出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的螺 旋軸364的外部間歇式螺紋363的放大透視圖。可以大體呈環(huán)形的砝碼360可以有利地具 有帶螺紋內(nèi)表面（未示出），其可以大體上與間歇式螺紋363的螺紋互補(bǔ)。間歇式螺紋363 的斷續(xù)部分可以在螺旋軸364的相反側(cè)（徑向和縱向）具有成對(duì)斷續(xù)部分。
[0083] 在擾動(dòng)設(shè)備350的一個(gè)例示性操作模式中，由電動(dòng)機(jī)368驅(qū)動(dòng)的螺旋軸364嚙合 砝碼360的帶螺紋內(nèi)表面，以使砝碼360被拉向彈簧362,和接著發(fā)生彈簧362壓縮（"狀 態(tài)1"）。隨著螺旋軸364繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，間歇式螺紋363的斷續(xù)部分與砝碼360的帶螺紋內(nèi)表 面相接，砝碼360在此相對(duì)于間歇式螺紋365脫離且在縱向上自由。設(shè)置成壓縮姿態(tài)的彈 簧362現(xiàn)在自由縱向伸展（"狀態(tài)2"），將砝碼360有力地推向塞子366,并因此軸向沖擊 膠囊外殼305。隨著螺旋軸364繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋軸364再次嚙合砝碼360的帶螺紋內(nèi)表面， 從而擾動(dòng)設(shè)備350再次恢復(fù)狀態(tài)1。
[0084] 已發(fā)現(xiàn)在外殼上施加的徑向力與施加的軸向力的比率可以為至少1:1、至少 1. 25:1或至少1. 5:1，且更一般來(lái)說(shuō)，至少2:1、至少3:1、至少4:1或至少5:1。
[0085] 希望不受理論約束，發(fā)明人相信所述徑向力為刺激下胃腸道的壁提供了主要作 用。然而，軸向力可以用于移動(dòng)膠囊，尤其在被食糜部分阻塞或阻擋的區(qū)域。由于電源有 限，所以相對(duì)高的施加徑向力與施加軸向力的比率對(duì)于將所需刺激傳遞給胃腸道壁來(lái)說(shuō)至 關(guān)重要。
[0086] 可以將力的比率定義為在GIC的整個(gè)活動(dòng)時(shí)間內(nèi)傳遞的徑向力總和比傳遞的軸 向力總和。對(duì)于具有實(shí)質(zhì)重復(fù)周期的GIC來(lái)說(shuō)，可以將力的比率定義為在一個(gè)完整周期內(nèi) 傳遞的徑向力總和比傳遞的軸向力總和。
[0087] 在一個(gè)實(shí)施方案中，可以通過經(jīng)口插入方式將GIC導(dǎo)入用戶身體。
[0088] 在一個(gè)實(shí)施方案中，可以經(jīng)由直腸開口將GIC導(dǎo)入大腸的下端?；具^程可以類 似于栓劑的導(dǎo)入?？梢詫⒖梢猿叔F形且經(jīng)過潤(rùn)滑的GIC的第一末端設(shè)置在直腸開口并輕柔 地推入直腸中?？梢酝ㄟ^人工將GIC沿直腸推進(jìn)，直至距離直腸開口幾厘米和最多約八厘 米?？梢岳貌迦朐O(shè)備實(shí)現(xiàn)更深插入，到達(dá)遠(yuǎn)離直腸開口的直腸末端。這種設(shè)備可以包括 長(zhǎng)而平滑的棒，優(yōu)選用諸如硅酮的撓性、平滑、生物相容物質(zhì)制成或涂覆。在所述設(shè)備的第 一末端，可以設(shè)置適于在GIC到達(dá)直腸內(nèi)的所需位置前固定GIC的固定機(jī)構(gòu)，和適于在需要 時(shí)釋放GIC的釋放機(jī)構(gòu)。所述固定機(jī)構(gòu)和所述釋放機(jī)構(gòu)可以包括彈簧。這種將被本領(lǐng)域技 術(shù)人員輕易明白其結(jié)構(gòu)的設(shè)備使得可以將GIC經(jīng)由直腸道導(dǎo)入到距離直腸開口至少8cm、 至少10cm、至少12cm或至少14cm的位置。
[0089] 在實(shí)際的膠囊原型中，膠囊長(zhǎng)度為24. 2mm，且膠囊直徑為11.3mm。殼體是由 MakrolonK 2458醫(yī)療生物相容材料制成。電壓為4. 5伏特。
[0090] 在咽下膠囊后，振動(dòng)程序在預(yù)定時(shí)間（延時(shí)）后開始。這個(gè)延時(shí)（6或8小時(shí)）允 許膠囊在啟動(dòng)振動(dòng)程序前到達(dá)大腸。
[0091] 可以通過攜帶激活代碼的電磁信號(hào)激活膠囊?？梢裕ɡ纾┩ㄟ^膠囊振動(dòng)（例如 3次連續(xù)振動(dòng)）或任何各種視覺（例如LED)或音頻信號(hào)確認(rèn)激活，以確保輸出（或編程結(jié) 果）與醫(yī)師指示的要求一致。
[0092] 膠囊一般含有機(jī)電系統(tǒng)，其操作適于在大腸中引發(fā)蠕動(dòng)波的機(jī)械控制振動(dòng)機(jī)構(gòu)。 計(jì)算機(jī)化算法可以提供振動(dòng)速率和休息周期以防止習(xí)慣化。
[0093] 可以為GIC預(yù)編程或預(yù)設(shè)各種治療模式。例如：
[0094] 模式A :將激活延時(shí)設(shè)置為8小時(shí)。振動(dòng)速率為180次振動(dòng)循環(huán)/小時(shí)，每個(gè)循環(huán) 由4秒振動(dòng)期和16秒靜止（休息）期組成，就每小時(shí)來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)于12分鐘振動(dòng)期和48分 鐘休止間隔期。
[0095] 模式B :將激活延時(shí)設(shè)置為6小時(shí)。振動(dòng)速率為240次振動(dòng)循環(huán)/小時(shí)，每個(gè)循環(huán) 由4秒振動(dòng)期和11秒靜止期組成，就每小時(shí)來(lái)說(shuō)，對(duì)應(yīng)于16分鐘振動(dòng)期和44分鐘休止間 隔期。
[0096] 為了確保膠囊已到達(dá)大腸，膠囊裝備有激活延時(shí)機(jī)構(gòu)（一般具有6至8小時(shí)的預(yù) 定延時(shí)），其確定激活（和一般來(lái)說(shuō)，咽下）與振動(dòng)期首次發(fā)起之間的時(shí)間。
[0097] 可以由具資質(zhì)的醫(yī)務(wù)人員有利地激活膠囊。在一些情況中，可以由用戶激活膠囊。
[0098] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以制造可根據(jù)各個(gè)患者的需求加以預(yù)編程的各種 專用GI膠囊。這些實(shí)施方案可以不需要發(fā)射機(jī)和天線。
[0099] 在根據(jù)患者需求采取編程的一些實(shí)施方案中：
[0100] A.膠囊可以裝備有電子電路、發(fā)射機(jī)和適于接收關(guān)于所需激活模式的外部信號(hào)的 天線。
[0101] B.可以經(jīng)由專用基礎(chǔ)單元激活膠囊。所述基礎(chǔ)單元可以包括電子電路、電源（電 池）、軟件和適于接收膠囊的承窩。所述基礎(chǔ)單元具有各種編程模式，其支持醫(yī)務(wù)人員根據(jù) 患者/用戶的特殊需求，例如根據(jù)便秘的嚴(yán)重程度（例如Rome II、R〇me III等）選擇適當(dāng) 模式。
[0102] C.由專用基礎(chǔ)單元利用所選擇的操作模式激活膠囊，可以通過簡(jiǎn)單地按下基礎(chǔ)單 元上的按鍵向膠囊發(fā)射編程模式。
[0103] D.膠囊將發(fā)出信號(hào)，指示其接收到所選擇的工作模式，且在發(fā)出信號(hào)后，膠囊被激 活并準(zhǔn)備好被吞下。
[0104] 實(shí)例
[0105] 現(xiàn)參考以下實(shí)例，這些實(shí)例將與以上描述一起按照非限制方式闡明本發(fā)明。
[0106] 實(shí)例 1
[0107] 利用參考圖3和圖4描述的GIC對(duì)患者實(shí)施臨床試驗(yàn)。研究方案大綱提供于附錄 I中。
[0108] 在最初兩周的基線期，記錄自發(fā)排便的次數(shù)，然后每周施予GIC約兩次，為期近7 周。
[0109] 將膠囊的激活延時(shí)設(shè)置為8小時(shí)。振動(dòng)速率為180次振動(dòng)循環(huán)/小時(shí)，每個(gè)循環(huán) 由4秒振動(dòng)期和16秒靜止期組成。振動(dòng)頻率為約27Hz。振動(dòng)所施加的平均力為64gf，而 所施加的最大（瞬時(shí)）力為約176gf。
[0110] 在激活延時(shí)后，進(jìn)行約2至2. 5小時(shí)的治愈性治療。
[0111] 通過7周治療期間相比于兩周基線期的每周自發(fā)排便增多評(píng)估功效。對(duì)符合方案 人群實(shí)施功效評(píng)估。
[0112] 觀察每周自發(fā)排便的平均次數(shù)增多（見表1)。發(fā)現(xiàn)這種增多屬統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著（平均 增多=1. 7,標(biāo)準(zhǔn)偏差=1. 1，p〈0. 001)。
[0113] 在研究后，對(duì)患者的狀態(tài)監(jiān)視6個(gè)月時(shí)間。就便秘而言，發(fā)現(xiàn)在這六個(gè)月后，超過 40%的患者繼續(xù)享有改善的身體狀況，同時(shí)約90%患者的身體狀況變好或無(wú)變化。
[0114] 復(fù)1

【權(quán)利要求】
1. 一種胃腸膠囊（GIC)，其包括： (a) 具有縱向軸線的膠囊外殼； (b) 至少一個(gè)推擠機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述外殼內(nèi)，所述推擠機(jī)構(gòu)適于沿相對(duì)于所述軸的徑 向方向?qū)较蛄κ┘佑谒鐾鈿ど?，以使在將所述膠囊設(shè)置于用戶的胃腸道內(nèi)，且所述機(jī) 構(gòu)處于主動(dòng)模式時(shí)，所述胃腸膠囊沿所述胃腸道的壁的方向施力；和 (c) 電源，其適于給所述機(jī)構(gòu)供電， 其中所述推擠機(jī)構(gòu)在所述外殼上的所述徑向力與沿相對(duì)于所述軸的軸向方向施加的 軸向力的比率為至少1:1、至少1. 25:1、至少1. 5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1或至少 5:1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIC，所述比率為至多20:1、至多12:1、至多10:1、至多8:1、 至多7:1或至多6:1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GIC，所述比率在1:1至15:1、2. 5:1至15:1、2. 5:1至10:1、 2. 5:1至8:1或2. 5:1至6:1的范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的GIC，所述至少一個(gè)推擠機(jī)構(gòu)包括軸 向擾動(dòng)設(shè)備，其具有： (i) 電動(dòng)機(jī)，其電連接到所述電源；和 (ii) 推進(jìn)機(jī)構(gòu)，其與所述電動(dòng)機(jī)相連并由其驅(qū)動(dòng)，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)適于施加所述軸向力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的GIC，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)包括： 電動(dòng)機(jī)軸，其至少部分沿所述縱向軸線的方向設(shè)置，所述軸操作性地連接到所述電動(dòng) 機(jī)并由其驅(qū)動(dòng)；和 推擠砝碼，其與所述軸相連， 所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)還適于沿所述軸至少周期性推進(jìn)所述砝碼，從而傳遞所述軸向力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的GIC，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括適于接收所述軸的遠(yuǎn)端的塞子或 蓋子，所述塞子或蓋子緊靠所述膠囊外殼的內(nèi)壁撞擊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的GIC，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)還包括與所述電動(dòng)機(jī)軸相 連的彈簧，調(diào)整所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)以使在第一狀態(tài)中，所述彈簧被壓縮，且以使在第二狀態(tài)中， 所述彈簧緊靠所述砝碼松弛，以沿所述軸推進(jìn)所述砝碼，從而緊靠所述膠囊外殼傳遞所述 軸向力。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至權(quán)利要求7所述的GIC，所述電動(dòng)機(jī)軸行經(jīng)所述砝碼，所述電動(dòng)機(jī) 軸具有外部間歇式螺紋，且所述砝碼具有大體上與所述間歇式螺紋的螺紋互補(bǔ)的帶螺紋內(nèi) 表面，從而在所述第一狀態(tài)中，所述外部間歇式螺紋嚙合所述帶螺紋內(nèi)表面，且在所述第二 狀態(tài)中，所述帶螺紋內(nèi)表面相對(duì)于所述間歇式螺紋脫離且在縱向上自由。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的GIC，所述電動(dòng)機(jī)軸行經(jīng)所述砝碼，所述砝碼適于隨著所述軸 轉(zhuǎn)動(dòng)，所述電動(dòng)機(jī)軸具有外部間歇式螺紋，且所述砝碼具有大體上與所述間歇式螺紋的螺 紋互補(bǔ)的帶螺紋內(nèi)表面，所述推進(jìn)機(jī)構(gòu)還適于使在所述第一狀態(tài)中，所述外部間歇式螺紋 嚙合所述帶螺紋內(nèi)表面以壓縮所述彈簧，且在第二狀態(tài)中，所述帶螺紋內(nèi)表面相對(duì)于所述 間歇式螺紋脫離且在縱向上自由，使得所述彈簧緊靠所述砝碼松弛。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中任一項(xiàng)所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)安裝偏 心輪，所述推擠機(jī)構(gòu)適于轉(zhuǎn)動(dòng)所述偏心輪以施加所述徑向力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成具有 所述主動(dòng)模式和相對(duì)于所述主動(dòng)模式的被動(dòng)模式，所述主動(dòng)模式包括一系列至少兩個(gè)所述 徑向力脈沖，所述系列具有第一持續(xù)時(shí)間， 所述被動(dòng)模式具有第二持續(xù)時(shí)間，所述第二持續(xù)時(shí)間超過所述第一持續(xù)時(shí)間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的GIC，所述第一持續(xù)時(shí)間和所述第二持續(xù)時(shí)間界定活動(dòng)循 環(huán)，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述活動(dòng)循環(huán)具有在5至60秒、7至40秒、8至30秒、10至 30秒或12至25秒范圍內(nèi)的周期。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的GIC，所述第一持續(xù)時(shí)間和所述第二持續(xù)時(shí)間界定活動(dòng)循 環(huán)，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述活動(dòng)循環(huán)具有至少5秒、至少6秒、至少7秒、至少8秒、 至少10秒、至少12秒或至少15秒，和/或至多60秒、至多40秒、至多30秒、至多25秒或 至多20秒的周期。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述第一持續(xù)時(shí)間在1至 10秒、2至8秒或2. 5至6秒的范圍內(nèi)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求14中任一項(xiàng)所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所 述膠囊施加于外部環(huán)境的凈力為至少400克力、至少450克力、至少500克力或至少600克 力。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述凈力為至少800克力、 至少1000克力、至少1200克力、至少1400克力或至少1500克力的瞬時(shí)凈力。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求16中任一項(xiàng)所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以將所 述徑向力施加于所述外殼以獲得在12Hz至80Hz范圍內(nèi)的振動(dòng)頻率。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述范圍為12Hz至70Hz、 15Hz 至 60Hz、15Hz 至 50Hz、18Hz 至 45Hz 或 18Hz 至 40Hz。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述振動(dòng)頻率為至少15Hz、 至少18Hz、至少20Hz或至少22Hz。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)被構(gòu)造以使所述振動(dòng)頻率為至多75Hz、 至多70Hz、至多60Hz、至多50Hz、至多45Hz或至多40Hz。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求20中任一項(xiàng)所述的GIC，所述軸向設(shè)備適于沿相反方 向施加所述軸向力。
22. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求21中任一項(xiàng)所述的GIC，所述軸向設(shè)備適于按照敲擊 模式傳遞所述軸向力的至少一部分。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求22中任一項(xiàng)所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)具有用于傳遞 所述徑向力的第一獨(dú)立電動(dòng)機(jī)和用于傳遞所述軸向力的第二獨(dú)立電動(dòng)機(jī)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的GIC，所述第一獨(dú)立電動(dòng)機(jī)和所述第二獨(dú)立電動(dòng)機(jī)相對(duì)于 所述軸被設(shè)置于所述膠囊的不同側(cè)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求24中任一項(xiàng)所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)適于使當(dāng)將所 述膠囊設(shè)置于所述胃腸道內(nèi)，且所述推擠機(jī)構(gòu)處于所述主動(dòng)模式時(shí)，所述膠囊刺激所述胃 腸道的壁。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求25中任一項(xiàng)所述的GIC，所述推擠機(jī)構(gòu)包括電附接到 所述電源的控制器，所述控制器適于控制所述推擠機(jī)構(gòu)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的GIC，所述控制器與所述外殼內(nèi)的所有電動(dòng)機(jī)物理分離。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的GIC，所述控制器與所述外殼內(nèi)的所有電動(dòng)機(jī)物理分離至 少 2mm〇
【文檔編號(hào)】A61H21/00GK104244799SQ201380020227
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月16日
【發(fā)明者】R·沙巴塔 申請(qǐng)人:維布蘭特公司