CN102970946B - 气囊膨胀装置和气囊膨胀方法 - Google Patents

Abstract

根据多个实施例，可提供一种气囊膨胀装置。该气囊膨胀装置可包括气囊，在该气囊中的第一物质在所述气囊中的第一物质，在该气囊中的第二物质，该第二物质能与第一物质在该气囊中反应产生气体使该气囊膨胀；和用于启动该第一物质和第二物质间的反应从而使该气囊膨胀的电启动器。根据多个实施例，可提供一种用于气囊膨胀的方法。该用于气囊膨胀的方法包括在该气囊中提供第一物质，在该气囊中提供第二物质，和在该气囊中电启动该第一物质和第二物质间的反应以产生气体使该气囊膨胀。

Description

气囊膨胀装置和气囊膨胀方法

相关专利交叉引用

本申请要求于2010年4月30日递交的申请号为61/329,997的美国临时专利申请的优先权的权益，该临时申请的内容出于所有目的通过引用以其全文形式结合至本申请。

技术领域

各种实施例基本涉及气囊膨胀装置和气囊膨胀方法。

背景技术

市场上有很多可用的用来帮助一个人减肥的装置。胃内水球法（Intragastricballoon）已经成为一种针对减肥的流行的治疗方法，因为该方法被认为是一种非外科手术过程和非药物治疗方法。在使用时，该气囊放置于胃内并膨胀以使该气囊部分地填充胃，产生饱的感觉。该气囊将在胃中停留一段时间，且随着时间的推移，使用者将减肥。在治疗结束时，该气囊将通过手术被移除。已经有几种文献公开了胃内水球。

在专利号为4,133,315(Berman等)的美国专利中，公开了一种包括可膨胀的袋和与之连接的柔性管的系统。该袋将由使用者吞入并且该柔性管自该袋伸出，穿过使用者的食道并自他/她的鼻腔或嘴伸出。为了使该袋膨胀，从管的自由端供应流体。一旦膨胀，该袋将占据使用者胃部的一些空间，从而减少使用者的食物摄入量并使其感到饱腹感。或者，该管自袋延伸穿过胃壁。然而该系统是不可取的，因为在食道中有一个管是不舒服的，或者它涉及手术插入气囊。另外，该系统需要内窥镜程序以插入气囊，这可能导致使用者不适。

专利号6,579,301的美国专利中公开了一种包囊膨胀装置，该装置由以下构成：柔性包囊、与该包囊连接的相对刚性的贮液器、和膨胀/收缩系统，该系统使得液体自贮液器流动进入该包囊。该专利公开了多种系统用于移动或允许液体的移动，例如一种系统使用活塞和弹簧力将液体从贮液器泵入包囊，加热元件以煮沸该液体使其膨胀通过阀使该包囊膨胀，和一种热导性包囊通过使用者消耗的热液体煮沸该包囊中的液体。该系统为电池供电的并具有控制系统以自动启动该膨胀/收缩系统或被周围环境启动，例如胃里的温度或压力。本公开是不可取的，因为有几个原因。首先，使用泵将需要大的功率消耗，而功率消耗是胃内水球系统的一个方面。第二，该加热元件可能需要甚至更大的功率消耗，且温度的不平衡可能会刺激使用者或使其受伤。

发明内容

根据本发明的实施例，可提供一种气囊膨胀装置。

该气囊膨胀装置可包括气囊、在该气囊中的第一物质，在该气囊中的第二物质，和电启动器，该第二物质与第二物质反应并在气囊内产生气体以使该气囊膨胀；该电启动器用于启动该第一物质和第二物质之间的反应从而使该气囊膨胀。

根据本发明的实施例，可提供一种使气囊膨胀的方法。

该用于使气囊膨胀的方法可包括在气囊内提供第一物质，在气囊内提供第二物质，电力启动在该第一物质和该第二物质之间的反应以在该气囊中产生气体，从而使该气囊膨胀。

附图说明

以下将参考具体实施方式并结合非限制性实施例和附图对本发明进一步解释。其中：

图1A显示了气囊膨胀装置的一个实施例的示意图；

图1B显示了气囊膨胀装置的一个实施例的示意图；

图1C显示了用于使气囊膨胀的方法的流程图；

图2A显示了气囊膨胀装置的一个实施例的剖面图；

图2B显示了气囊膨胀装置的一个实施例的立体图；

图3显示了图2的实施例在使用时的剖面图；

图4显示了图2的实施例在气囊已经膨胀后的剖面图；

图5显示了图4的实施例有缩进的柱塞时的剖面图；

图6显示了其中电启动器包括电机和隔离元件的实施例的剖面图；

图7显示了图6的实施例在气囊已经膨胀后的剖面图；

图8A显示了图7的实施例在放气时的剖面图；

图8B显示了图7的实施例在放气时的情况；

图9显示了其中电启动器包括隔离元件和加热元件结构的实施例的剖面图；

图10A显示了图9中的实施例在气囊放气后的剖面图；

图10B显示了图10B具有用于气体排出的阀的实施例；

图11显示了其中电启动器包括能量源的实施例的剖面图；

图12显示了其中电启动器包括加加热尖端、偏置元件、盖和隔离元件；

图13显示了图12的实施例在气囊膨胀后的剖面图；

图14A显示了其中电启动器包括柱塞、回弹元件、注射器和止动件的实施例的剖面图；

图14B显示了图14的实施例在气囊膨胀后的剖面图；

图14C显示了化合物激活的气囊膨胀装置的实施例；

图14D显示了图14的气囊50膨胀后的实施例；

图15显示了具有膨胀的气囊的气囊膨胀装置的实施例的立体图；

图16显示了图15的实施例在气囊放气后的立体图；

图17显示了气囊膨胀装置的实施例的部件的立体图；

图18显示了图17中组装的实施例的壳体的立体图；

图19显示了图18的实施例在使用时的立体图；

图20显示了图18的实施例在使用时的立体图；

图21显示了图18的实施例在使用时的立体图；

图22显示了一个实施例中组装的部件的立体图；

图23A显示了用于制造气囊的塑料袋和由该塑料袋制成的气囊；

图23B显示了图22的实施例中使用的气囊的一个方面；

图24显示了图22的实施例被插入至图23的气囊中时的立体图；

图25显示了图22的实施例在使用时的立体图；

图26显示了图22的实施例在使用时膨胀前后的内部视图；

图27显示了图22的实施例在使用时的另一立体图；

图28显示了图27的实施例的立体图；

图29显示了气囊材料的变质引起的刺破的气囊；

图30显示了加热线圈引起的刺破的气囊；

图31显示了时间延迟触发引起的刺破的气囊；和

图32显示了具有形状记忆合金的放气的气囊。

具体实施方式

实施例中描述的特征不限于该实施例，并可用于其他实施例。同样，此处描述的方法可被翻译成设备，反之亦然。

本文解释性描述的实施例可在没有任何本文没有具体公开的元素、限制的情况下合适地使用。因此，例如，术语“包括”，“包含”，“含有”，等应展开理解，且不受限制。此外，这里所采用的术语和表达仅用作说明性的，而不是限制性的，在使用这些术语和表达式时不排除显示和描述的特征的任何等同物或其部分，但应认识到，各种修改是可能的在本发明主张的范围内。因此，应当理解的是，虽然实施例已具体公开，但本文公开的内容包含的可选的特征，修改和变更可选的功能可被本领域技术人员使用，且此种修改和改变应认为是在本发明的范围内。

图1A显示了气囊膨胀装置10的示意图，该气囊膨胀装置10包括气囊50、在该气囊50中的第一物质20和第二物质30，和用于启动该第一物质20和第二物质30之间的反应的电启动器110。

图1B显示了装置10的实施例的示意图。如图1所示，第一物质20和第二物质30在气囊50内。电启动器110在气囊50内。而且，有控制器150用于控制电启动器110。还可以有接收器160连接至控制器150并用于接收遥控信号并将该信号传送给控制器150。可以有隔离元件214用于将第一物质20与第二物质30隔开并且该隔离元件214可被电启动器110激发以使第一物质20和第二物质30接触。可有一壳体75用于容纳控制器150和接收器160。可有一阀60用于从气囊50释放气体（未显示）。可有一个或多个传感器90用于测量一种或多种以下性能：温度、湿度、酸度、压力和位置。可有计时器92用于在预定的时间启动第一物质20和第二物质30之间的反应。

电启动器110可包括注射器（未显示），该注射器具有柱塞（未显示）和用于驱动该柱塞的致动器（未显示），其中该注射器包括第二物质20且该致动器用于在电启动时驱动该柱塞并启动第一物质20与第二物质30的接触。

致动器可包括止动件（未显示）和被该止动件压缩固定的回弹元件（未显示），其中该止动件用于在电启动时释放该回弹元件以驱动柱塞。

电启动器110可包括偏压元件（未显示）和加热尖端（未显示），该偏压元件被扭曲并连接至隔离元件114，该加热尖端用于对该偏压元件加热其中该加热尖端用于在电启动时对该偏压元件加热并释放该偏压元件从而释放隔离元件214以使得第一物质20和第二物质30之间能接触。

装置10可包括压合盖（未显示），其中释放所述偏压元件将释放该压合盖和隔离元件214。

电启动器110可包括电极（未显示），其中该隔离元件214在电极之间并与电极电接触，其中该电极用于在电启动时使得该第一物质20渗透隔离元件214以接触第二物质30。

电启动器110可包括加热元件（未显示），其中该加热元件用于在电启动时使隔离元件214熔化以使第一物质20与第二物质30接触。

隔离元件214可包括膜（未显示）。

电启动器110可包括能量源（未显示），其中该能量源，在电启动时激发第一物质20和第二物质30以使其彼此反应。

设备10可包括可溶解的物质（未显示），用于使气囊50保持在压缩的构造。

该可溶解的物质可为涂层（未显示），其中该涂层涂覆于气囊50上。

设备10可包括加热器（未显示），其与控制器150关联用于对气囊50加热，其中该加热器能对该气囊50加热并将其刺破以释放气囊50内的气体。

气囊50可包括一材料（未显示），其在暴露于酸（未显示）时经预定的时间变质。

气囊50可包括加热源（未显示），与该加热源热接触的形状记忆合金（未显示），该形状记忆合金用于在气囊50膨胀时在原始形状随气囊50扭曲，其中当该形状记忆合金被加热时气囊50回复至原始形状。

第一物质20可为碳酸氢盐且第二物质30可为能与碳酸氢盐反应产生气体的酸。

该气囊可包括多层膜（未显示）。

该多层膜可包括一塑料层（未显示），和一橡胶层（未显示）。

该塑料层可具有小于30微米的厚度。

该气囊可包括电波不透过的物质。

装置10可包括通道（未显示），用于释放气体，其中该柱塞，该通道包括一开口，其中该柱塞在缩回时使该开口暴露使气体通过该通道释放。

该壳体可由有机热塑性材料制成，该有机热塑性材料可包括聚醚醚酮（PEEK）。

图1C显示了流程图1000，示出了用于使气囊50膨胀的方法。在1000中，第一物质设置于气囊50中。在1200中，第二物质设置于气囊50中且在1300中该第一物质和第二物质之间的反应被电启动以在气囊50内产生气体以使气囊50膨胀。

该方法可包括控制该第一物质20和第二物质30之间的反应的启动。

该方法可包括接收遥控信号并传送该信号以控制该反应。

该方法可包括驱动在注射器中的活塞，该注射器包括第一物质20并致动该第一物质20以接触该第二物质30。

该方法可包括电启动一止动件以释放压缩的回弹元件并释放该回弹元件以驱动该柱塞。

该方法可包括电启动该反应，包括启动隔离元件114以使得该第一物质20和第二物质30之间能接触。

该方法可包括对连接至隔离元件114的扭曲的偏置元件加热，释放该偏置元件并释放该隔离元件114以使得该第一物质20和第二物质30能相互接触。

该方法可包括对连接至压合盖的扭曲的偏置元件加热，释放该偏置元件并释放该压合盖以使得该第一物质20和第二物质30能相互接触。

该方法可包括电启动该反应，包括电启动隔离元件并使得该第一物质能渗透过该隔离元件并与第二物质接触。

该方法可包括对加热元件加热并熔化该隔离元件以使第一物质20与第二物质30接触。

该方法可包括激发（energizing）第一物质20和第二物质30以使其相互反应。

该方法可包括使可溶解的物质溶解以释放气囊50。

该方法可包括使涂覆于气囊50上的涂层溶解。

该方法可包括从气囊50通过阀释放气体。

该方法可包括对加热器加热并刺破气囊50以释放气体。

该方法可包括使气囊50暴露于酸并使该气囊50经预定的时间变质。

该方法可包括对形状记忆合金加热以使其回复至原始的形状。

该方法可包括一种或多种以下条件：感测温度、感测湿度、感测酸度、感测压力和感测位置。

该方法可包括提供碳酸氢盐并提供能与该碳酸氢盐反应产生气体的酸。

该方法可包括缩回柱塞以暴露一通道并传输气体。

该方法可包括测定时间长度并在该时间长度之后启动该反应。

图2A显示了气囊膨胀装置10，其具有电启动器110，控制器150，接收器160，第一物质20，第二物质30，电源40，气囊50，放气出口60，通道70，外壳75和可溶的物质80。

该控制器150，还可称为主控制器，安装于壳体75中并控制电启动器110以启动第一物质20和第二物质30之间的反应。控制器150包括一低功耗微控制器（MCU）和传感器借口（例如，对于温度、湿度、pH等）。该控制器150用于向装置10提供必要的驱动器和控制器，并向多个其他元件以及无线RF收发器提供电压调节。

该接收器160还可称为通信集线器（hub），其可包括RF收发器和位置跟踪系统，该位置跟踪系统能对该装置进行遥控并检测。接收器160连接至控制器150并能接收遥控信号并将该信号发送至控制器150。

根据本发明的实施例，电启动器110可包括注射器112，该注射器112内包括柱塞114。在注射器112中有第一物质20。第一物质20与第二物质30隔开。在激发之前，第二物质30包围该外壳75并在气囊50中。柱塞114通过致动器（未显示）致动。该致动器可为任何线性运动系统（未显示）例如机动齿条和小齿轮系统和消耗来自电源40的线性运动系统。

该电源40包括方便用于医疗植入或装置的目的的电池。

外壳75用于容纳控制器150、接收器160、电源40和电启动器110，该点启动器110储存第一物质20。在外壳75的一个末端为用于释放气体的排气出口60，其将在下文描述。外壳75可由用于可移植的医疗器械的材料制成，即生物相容的且可为不能消化的塑料外壳。外壳75使得能将这些元件与外部环境例如使用者的胃完全隔离。外壳75可由有机热塑塑料，聚醚醚酮（PEEK）制成。然而，其他材料如Pellethane2363聚醚型聚氨酯(Polytherurethane),PurSi和CarboSil也可使用。外壳75可为图1中显示的胶囊型的外形并且可连接至气囊50或装于气囊中。因此，在选择用于外壳75的材料时可考虑连接参数。

在注射器112和排气出口60之间为用于从气囊50向外壳75的外面传输气体22的通道70。通道70具有开口72，开口72位于注射器112的后部并在给气囊50膨胀之前被柱塞114覆盖。

气囊50围绕外壳75，如图1所示，该气囊50有多层结构。气囊50可由阻气性材料且对于人体无毒的材料制成。而且，该气囊50应该能承受胃区域中强的盐酸。此外，该气囊50可为弹性的，因此它能够在放气后较大地收缩回复以能够使外壳75（与气囊50一起）通过正常的消化过程离开使用者的身体。为了实现高的阻气效果和好的弹性，薄的塑料膜层可用作该气囊50的内衬以防止气体泄露，且橡胶材料层可用作该气囊50的外层以在放气过程中提供弹性使气囊50收缩回复（下文显示）。相对于外壳75的大小，内层的厚度可为小于30微米以使气囊50的整个厚度可以小于50微米。气囊50可为弹性的如图所示或者非弹性的。气囊50可包括单层膜。而且，该气囊50可包括电波透不过的物质以使得能在其处于使用者体内时通过X射线对气囊50的轮廓可视化。该气囊50也可由不透液体且生物相容的膜制成，例如天然橡胶，乳胶，聚乙烯，尼龙，硅树脂，和类似物。

在图2A所示的实施例中，第一物质20可为可与碳酸氢盐溶液反应的酸溶液且第二物质30可为碳酸氢钠溶液(NaHCO₃)。在接触碳酸氢钠溶液时该酸溶液与该溶液反应产生二氧化碳(CO₂)。该反应为食品工业中常见的反应。或者，该酸溶液可为乙酸(CH₃COOH)或柠檬酸(C₆H₈O₇)。

图2B显示了气囊膨胀装置10的实施例的立体图。该装置10包括外壳75，该外壳75包括末端帽76和胶囊包装77，控制器150，接收器160和电源40。

图3显示了使用时的图2A的实施例。图3中，使用者吞服装置10，可与一杯水同时吞服，然后它顺着食管向下并进入使用者的胃S。一旦在胃S中，可溶性的物质80在其接触胃S中的胃酸时溶解。该可溶性的物质80的溶解使得气囊50有空间膨胀。

图4显示了图2A的实施例在气囊50已经膨胀后的状态。为了使气囊50膨胀，接收器160接收来自外部控制系统170的控制信号然后接收器160将该控制信号发送至控制器150。在接收到控制信号时，控制器150启动致动器以驱动柱塞114沿着注射器112移动。如上所述，致动器可为线性移动系统并驱动柱塞114沿着注射器112滑动。柱塞114在注射器112的内圆柱壁上施加足够的径向摩擦以阻止经过该柱塞-圆柱壁内表面的任何气体泄漏。

由于致动器施加至柱塞114上的摩擦力，注射器112中的第一物质20被推出注射器112。一旦第一物质20离开该注射器112，它与第二物质30接触并立即发生反应。该反应产生气体22(CO2)，如图4所示，并使气囊50膨胀。随着越来越多的第一物质20与第二物质30反应，气体22的量增加并且气囊50进一步膨胀。图4显示了在气囊50在其最大体积时的膨胀的气囊50。

一旦气囊50达到了所需的体积，装置10将保持于使用者的胃中持续一段时间，该时间由医生确定。

如果一个装置10的气囊50的最大体积仍然小于用于治疗所需的体积，则使用者可推荐吞服另一装置10以使装置10的气囊50的总体积满足用于治疗所需的体积。装置10也可与另一装置10同时使用。同时使用的装置的数量、使用的时间和气囊50的体积可根据临床研究变化，以实现最优的效果。

图5显示了在柱塞114缩回以使气体22排出时的图4的实施例。一旦实现所需的时间，则对气囊50放气以使装置10能从使用者的胃S中排出。为了使气囊50放气，另一控制信号从外部控制系统170发出并由接收器160接收。接收后，接收器160将该信号传送至控制器150，然后控制器150启动致动器116以使柱塞缩回。该放气过程发生在柱塞114充分缩回以将开口72暴露于通道70时。这使得气体22能流出外壳75，如图5所示。气囊50通过胃S中的压力放气，且当充分放气时，装置10可自使用者的身体通过下面的胃肠道自然排出。

虽然在图中未显示，但可在装置10中安装压力传感器以提供关于气囊50膨胀期间的体积的信息。可使用数学模型计算压力以估计膨胀的气囊50的体积。可使用致动器控制方法来控制柱塞114的位置以确定将从112推出的第一物质20的量以便控制气囊50的体积。气囊50在柱塞114在注射器112中移动最大距离（例如在注射器112的顶部）时，或者在第一物质从注射器112完全排出时达到最大体积。

气囊50的体积可通过以下显示的数学模型计算。

根据本发明的实施例，气囊50可由天然橡胶或乳胶制成。出于对气囊50的充气和放气建模的目的，使用了以下数学公式，即橡胶气囊填充半径方程：

$\frac{N\left(r\right)}{N\left(r_0\right)}=[1+\frac{{2s}_{+}{d}_0}{p_0{r}_0}(\frac{r_0}{r}-{\left(\frac{r_0}{r}\right)}^7)(1-\frac{s_{-}}{s_{+}}{\left(\frac{r}{r_0}\right)}^2)]{\left(\frac{r}{r_0}\right)}^3...\left(1\right)$

其中，

N(r)=使气囊膨胀至半径为r所需的气体的量（以mol计算）

=最初体积的气体的量（以mol计算）

s₊,s_-＝气囊的温度依赖的弹性系数

r₀=未扭曲的气囊的半径（mm）

r=在压力P时的气囊半径(mm)

d₀=气囊厚度（mm）

从该方程中可知，已经知道送入橡胶气囊的气体的量N(r)时，充气的气囊50的半径可计算出，因此可获得气囊50的体积。例如，对于乙酸和碳酸氢钠的反应产生的气体，该反应的化学方程式为：

CH₃COOH(aq)+NaHCO₃(s)→CH₃COONa(aq)+CO₂(g)+H₂O

(l)…………(2)

根据该方程式，产生的二氧化碳（CO₂）气体的量，可以使用基本的化学计量法得到，且它是上述填充半径方程的N(r)。因此，通过使用这两个方程，膨胀的气球50的体积可以通过将乙酸和碳酸氢钠的摩尔量作为输入参数进行计算。

图6显示了一个实施例，其中电启动器110包括电极212和隔离元件214构造。显示的各种元件与上述元件相同且可使用相同的附图标记这样重复的描述可以省略。该电启动器110包括电极212且隔离元件214与电极212电接触且在电极212之间。第一物质20储存于外壳75和隔离元件214之间，且第二物质30储存于气囊50内这样通过隔离元件214防止与第一物质20混合。而且，在外壳75的一个末端为常闭阀260用于控制在气囊50的放气期间的气体的释放（未显示）。

电极212连接在膜的边缘并向隔离元件214提供一种电压差。

隔离元件214具有两种渗透性结构，这取决于电极212两端的电压配置。且改变电极212两端的电压将隔离元件214的渗透性在可渗透和不可渗透构造之间切换。隔离元件214可为膜。

第一物质20可为酸溶液且第二物质30可为碳酸氢钠。

可溶性物质80在其与胃酸接触式溶解，从而使该气囊膨胀。

图7显示了图6的实施例在气囊50膨胀后的状态。在接收控制信号之后，接收器160将该控制信号发送至控制器150，然后该控制器150激发电极212。该电极212的电压改变因此改变了隔离元件214的渗透性，因此该第一物质20能流动通过隔离元件214并与第二物质30接触然后与第二物质30反应。由于该反应，产生了气体22并使气囊50膨胀，如图7所示。

一旦气囊50达到了所需的体积，装置210将保持于使用者的胃中持续一段时间，该时间由医生确定。如果一个气囊的最大的体积仍然小于治疗所需的体积，则使用者可建议吞服另一装置210以使装置210的气囊50的总体积达到治疗所需的体积。

当隔离元件214渗透性改变时，隔离元件214的机械性能减弱至使其在经受任何压力变化时容易与电极212分离。阀260使得气囊50中的压力能够高至使得气囊50的体积能增大。气囊50在第一物质20与第二物质30完全反应时达到最大体积。图7显示了在气囊50为其最大体积时的膨胀气囊50。

图8A显示了图7的实施例在阀260打开以放出气体22的状态。当达到需要的时间时，对气囊50放气以使装置210能从使用者的胃S排出。为了对该气囊50放气，另一控制信号发送至接收器160。

图8B显示了图7的实施例在放气后的状态。接收信号后，接收器160将该信号发送至控制器150然后控制器150启动阀260使其打开让气体22在胃S和气囊50之间的压力差下流出外壳。这将使得气体22能流出外壳75，如图8所示。当充分地放气时，装置210可自然地从使用者体内穿过下面的胃肠道。

图9显示了一实施例，其中电启动器110包括隔离元件314和加热元件312结构。显示的各种元件与上述元件相同，并且可使用相同的附图标记以便可忽略重复的描述。根据各种实施例，电启动器110包括加热元件312和隔离元件314。第一物质20储存在外壳75和隔离元件314之间，第二物质30储存于气囊50中因此通过隔离元件314防止其与第一物质20混合。常闭阀260位于外壳75中用于控制在气囊50的放气过程中气体的释放（未显示）。

加热元件312可为软的且薄的导体丝线，其在隔离元件314下被加固。在启动时，通过对加热元件312施加电压，加热元件312中产生电流。在加热元件312中电能转化为热能。

隔离元件314可为低温阻隔膜。隔离元件314具有相对低的熔化温度，该温度比人体体温略高，例如在34至38℃之间。

第一物质20可为酸溶液，第二物质30可为碳酸氢钠。

可溶的物质80在其与胃酸接触时溶解，从而使气囊膨胀。

图10A显示了图9中的实施例在气囊50膨胀后的状态。虽然在图9中未显示，但接收器（未显示）可包括在该设计中以进行遥控。接收到控制信号后，接收器将该控制信号发送至控制器150然后控制器150通过向加热元件312通电流将其启动。加热元件312散热并增加邻近加热元件312的隔离元件314的周围温度。隔离元件314熔化（当其周围温度达到该膜熔化温度时）并在隔离元件314中产生开口。由于隔离元件314为低温隔离膜，其可经受加热下的最大张力并保持于外壳75周围的张力下直到隔离元件314完全分解（传播脉冲效应）。一旦分解，第一物质20与第二物质30接触并与第二物质30反应。根据该反应，产生气体22并使气囊50膨胀，如图10所示。气囊50在第一物质20与第二物质30完全反应时达到最大体积。

一旦达到需要的治疗时间，则对气囊50放气以使得装置310能从使用者的胃S排出。为了使气囊50放气，另一控制元件发送至接收器。

图10B显示了图10B的实施例具有用于气体逸出的开阀。接收信号后，接收器将该信号发送至控制器150并且该控制器150启动阀260以将其打开以使气体22能在胃S和气囊50之间的压力差作用下流出（参见箭头）外壳。当充分放气时，装置310可从使用者身体自然流动通过下面的胃肠道。

图11显示了其中电启动器110包括能量源412的实施例。第一物质20和第二物质30储存于气囊50中。

第一物质20和第二物质30选择为使得每种物质需要一定量的能力来激发它们之间的反应。

可溶性物质80在其与胃酸接触时溶解，从而使气囊膨胀。

虽然图11中未显示，但接收器（未显示）可包含于该设计中以进行遥控。接收到控制信号后，接收器将该控制信号发送至控制器150然后控制器150启动能量源412。能量源412产生所需的能量以激发第一物质20和第二物质30之间的化学反应。根据该反应，产生气体22并使气囊50膨胀，如前述实施例所述。气囊50在第一物质20与第二物质30完全反应时达到最大体积。

一旦达到需要的治疗时间，则对气囊50放气以使得装置410能从使用者的胃S排出。虽然图11中未显示，但阀260（未显示）可用于使气囊50放气。气囊50还可通过变质将其刺破来使其放气。气囊50的材料可选择为在与胃中的强盐酸接触时变质。在变质时，气体22能自气囊50流入胃。

本实施例的装置410易于安装，因为有较少的子组件需要安装于外壳75中。然而，该实施例可能需要较长的时间使得发生能量激活（以在各状态之间转换）。

图12显示了其中电启动器110包括偏置元件512、隔离元件514、盖516和加热尖端518的实施例。

第一物质20储存于外壳75和隔离元件514之间，第二物质30储存于气囊50内从而通过隔离元件514防止第二物质30与第一物质20混合。常闭阀260位于外壳75中用于在气囊50的放气过程中控制气体22的释放（未显示）。隔离元件514可为膜。

偏置元件512可为可压缩的线圈，该线圈的两个末端的每一个都保持扭曲或缠绕于外壳75和盖516之间。在该偏置元件512连接至外壳75的末端处为加热尖端518且在另一端该偏置元件512连接至盖516，此处为线圈支撑件519。盖516经隔离元件514压合在外壳75上，且隔离元件514的一部分在线圈支撑件519处连接至盖516。

可溶的物质80在其与胃酸接触时溶解，从而使气囊膨胀。

图13显示了图12的实施例在气囊50膨胀后的状态。虽然图12中未显示，但接收器（未显示）可包含于该设计中以进行遥控。接收控制信号后，该接收器将该控制信号发送至控制器150然后控制器150启动加热尖端518。该加热尖端518产生热能并对偏置元件512加热，且在偏置元件512的周围温度达到该偏置元件512的熔点时，偏置元件512在其与外壳75连接之处熔化然后脉冲张力导致该偏置元件512自其扭曲态释放并释放远离外壳75。偏置元件512的弹簧效应使得盖516向外线性延伸离开外壳75并牵拉和释放隔离元件514由此使第一物质20与第二物质30接触并反应。根据该反应，产生气体22并使气囊50膨胀如前述实施例。在第一物质20与第二物质30完全反应时气囊50的体积达到最大。

一旦达到所需的治疗时间，对气囊50放气以使装置510能自使用者的胃S排出。放气的方法按照前述实施例通过阀260进行。

图14A显示了其中电启动器110包括注射器612，该注射器612包括柱塞614、回弹元件616和止动件618的实施例。在该注射器612中未第一物质20。第一物质20与第二物质30通过注射器612隔开。在反应之前，第二物质30包围外壳75并在气囊50中。柱塞614通过回弹元件616启动但该回弹元件616通过止动件618保持压缩态。止动件618通过支撑基底617支撑。

回弹元件616可为弹簧例如螺旋弹簧。该回弹元件616应该能支撑柱塞614且具有高的弯曲刚度以对抗止动件618在释放该回弹元件616时的旋转。

在外壳75的一个末端为常闭阀260，其用于控制在气囊50放气期间气体的释放（未显示）。

可溶解的物质80在其与胃酸接触时溶解，由此使气囊膨胀。

图14B显示了图14的实施例在气囊50膨胀后的状态。在接收控制信号之后，接收器160将该控制信号发送至控制器150，然后该控制器150激发止动件618，该止动件618旋转或摆动离开以释放回弹元件616。该释放的或未压缩的回弹元件616然后驱动柱塞614沿着注射器612的内壁向着出口619移动，如图14A所示。柱塞614驱动第一物质离开注射器612并使该第一物质20与第二物质30接触并反应。根据该反应，产生了气体22并使气囊50膨胀。在第一物质20与第二物质30完全反应时气囊50的体积达到最大。

一旦达到所需的治疗时间，对气囊50放气以使装置610能从使用者的胃S排出。气体22可自气囊50通过使用加热线圈（未显示）将气囊50刺破而释放。该线圈可在气囊50的一边并通过控制器150的命令被加热。一旦被刺破，气体22可逸出并使气囊50瘪掉并且该放气的装置610可自使用者的身体通过自然经过下面的胃肠道离开。

图14C显示了化合物25激发的气囊膨胀装置650的实施例。该化合物25可储存于隔室660中。第一物质20通过隔离元件654与第二物质30隔开。在反应前，第二物质30围绕外壳75并在气囊50内。

隔室660，其也可称为化学品释放隔室，可为软的且由明胶制成。隔室660明显地位于可溶性物质80上以使使用者能使用手指容易地按压它（见箭头）以破坏该隔室660并在吞服该软的隔室之前释放化合物25，因为该软的隔室将在机械力的作用下被破坏。隔室660可包含化合物25一特定时间。

延时触发器（未显示），通过使用延时功能的继电器控制，可用于给气囊50放气。可能有必要的是精确确定触发放气的时间以确保最佳地使用该实施例。

隔离元件654可为化学可溶的阻隔膜。

当隔室660在吞服之前被刺破时，化合物25可被释放以溶解隔离元件654。在吞服时，可溶解的物质80在其与胃酸接触时溶解，由此使气囊膨胀。在隔离元件654溶解时，第一物质20可自该隔离元件出来并与第二物质30接触。第一物质20和第二物质30之间的反应可发生并产生气体22。

图14D显示了图14C的实施例在气囊50膨胀后的状态。根据该反应，产生气体22并使气囊50膨胀。在第一物质20与第二物质30完全反应时气囊50的体积达到最大。

一旦到达设定时间，时间延迟触发器将破坏气囊50使其放气以使得装置650自使用者的胃S排出。一旦刺破，气体22可逸出并使气囊50瘪掉然后该放气的装置610可自使用者的身体通过自然经过下面的胃肠道除去。

除了使用该装置用于控制体重，该装置还可用于疏通消化道收缩的部分。

图15显示了具有膨胀的气囊750的气囊膨胀装置710的实施例。根据各种实施例，装置710通过柱塞714和致动器716的组合启动。该柱塞714为注射器712的一部分，注射器712包含第一物质720，气囊750包含第二物质730，且气囊连接至注射器712。当柱塞714被致动器714推向气囊750时，第一物质720被推出注射器712然后进入气囊750并与第二物质730接触。在接触时，第一物质720和第二物质730反应产生气体722以使气囊750膨胀。根据各种实施例，小的致动器716的直径为3.4mm且长度为22.85mm。

图16显示了图15的实施例在气囊750放气后的立体图。为向气囊750充气，致动器716拉回柱塞714以使气体（被压力差驱动）能从放气出口逸出。

根据各种实施例，第一物质720包括0.1ml浓度80%的乙酸，第二物质730包括1克碳酸氢钠。致动器716推压柱塞714时，发生反应并且气囊750膨胀至约30ml。为了得到更大的体积，可以增加物质的量。如实施例所示，气囊750的充气和放气可无需任何干预而进行。

图17显示了气囊膨胀装置的实施例的部件。该实施例将接收器8160集成至前述实施例中。如图17所示，装置810包括致动器集线器（hub）813，致动器驱动器815，控制器8150，接收器8160和电源840。这些元件意指组装于一个外壳中（未显示）。

致动器集线器813包括致动器（未示出），并能够对气球（未示出）充气和放气。轮毂813由聚醚醚酮（PEEK）塑料材料制成。

致动器驱动器815包括速度控制器卡，该速度控制器卡能通过向致动器816传递脉冲宽度调节的电力信号来对其控制。根据多个实施例，该卡可为福尔哈贝尔(Faulhaber)SC1801F。

致动器816包括与细纹（直径为1.6mm且间距为0.20mm）螺丝杆连接的小型无刷直流电动机。

该实施例中使用了一具有5ml容量的注射器（未示出）。注射器812具有自其尖端延伸的管，用于注射器812和外壳875外面之间液体交流以使得来自注射器812内部的第一物质820流动并与第二物质830接触。

控制器8150包括一微型控制器（得克萨斯仪器（Texasinstrument）MSP430F1611）和收发器（卓联（Zarlink）ZL70101402-405MHzMICS（医疗植入式通信服务）频段）该接收器连接有天线。

本实施例中使用的电源840为四锂离子电池，其以100mAh输出额定电压3.7V。

图18显示了图17中实施例的壳体，其包括由PEEK制成的第一部分831和第二透明部分833。根据多个实施例，外壳875的直径为58mm且长度为157mm。

根据多个实施例，第一物质820包含0.9ml浓度为80%的乙酸且第二物质830包含溶于10ml蒸馏水中的5克碳酸氢钠。该化学物质组合可使气囊850膨胀至约200ml。

气囊850由天然乳胶制成，厚度为0.08mm。

图19显示了图18的实施例在对动物测试时的情况。该胶囊被插入至美食中。

图20显示了图18的实施例在插入至动物后的情况。在本实施例的插入后，天线835放置在靠近胃处以测试信号传输强度，如图20所示。一旦信号传输成立，将为一层层缝合以关闭胃上的切口并防止气体泄漏。天线835连接至笔记本电脑（未显示），该笔记本电脑安装有卓联（Zarlink）通信模块图形用户界面（GUI）。

图21显示了在动物中放入放气的气囊的实施例。通过将内窥镜插入至胃腔中引入另一视觉辅助装置，以观察该装置性能。从内窥镜观察，可观察到实施例的情况。图21中显示了膨胀前后的气囊850的由内窥镜捕获的图像。该膨胀在使用者通过GUI激活信号传输时被启动。如前所述，一旦收发器接收该信号，致动器816被通电以推动柱塞814并发生气体产生反应。该实验中，显示了该装置将经过无线电传输使气囊膨胀。

图22显示了一实施例中组装的部件。装置910具有一包含第一部分931和第二部分933的外壳975。该外壳975装有注射器组件913，电源940和通信系统9160。第一部分931包围注射器组件913，第二部分933包围外壳975的下半部分。外壳975被插入至气囊中（未显示）。装置910还具有控制器9150用于接收任何控制信号并启动气囊950的膨胀。

电源940可为电池并向通信系统9160供电。

通信系统9160可提供响应数据，并启动致动器916，该致动器916可为线性电动机。

在外壳975插入至气囊950后，它的一部分可连接至气囊950。根据多个实施例，外壳975没有自气囊950突出，即该气囊950将完全覆盖外壳975。本实施例中该外壳的总尺寸为直径19mm，长度50mm。外壳975的外部和用于致动器916的内部支撑体（未显示）可由聚醚醚酮（PEEK）制成。

注射器组件913包括与之连接的注射器912（未显示）并具有铝制的连接器。根据多个实施例，致动器916安装于注射器组件913内部。

控制器9150可包括低功耗的处理器和天线。本实施例中的处理器可为低功耗低于1GHz芯片上系统，由得克萨斯仪器（TexasInstruments）制造(CC1110Fx/CC1111Fx)。本实施例中控制器9150的尺寸为长23mm，宽11mm，高5mm。处理器可包括RF收发器，且本实施例中，该处理器可来自得克萨斯仪器(CC1101)并装配有工业标准的增强型8051MCU。处理器的尺寸（小的6x6mm）使其非常适合应用于尺寸有限制的情况。

本实施例使用的电源940，其可为电池，尺寸上可为长20mm，宽12mm，高4mm，可为聚合物锂离子电池，其以20mAh输出额定电压3.7V。

根据多个实施例，气囊950可由塑料合金制成，该塑料合金包含聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）-聚氨酯（PU）-聚丙烯（PP）构造。气囊950可为多层结构且具有最外层和内层。最外层由PET制成且内层由PP制成。这些层用PU粘结在一起。

聚丙烯（PP）层向已知的PET和PU提供了阻气性质。PP聚合物为线性聚烯烃，具有重复的甲基结构。通常，PP结构上为半刚性的且具有坚韧和良好的抗疲劳性和良好的耐热性（66psi的热变形温度为99-127°C）。PP抗应力开裂并在高温时提供电和化学抗性。因为它具有良好的耐热性能，它不会轻易融合或变形。这对于确保胃内气囊950可经受一定的力是重要的。

由于PET和PU的层，该合金的性质使其同时具有相对低的二氧化碳渗透性和合理的化学抗性。因为PP结构，它可承受冲击力或压力，从而减少了气囊破裂的风险。通常，此时气囊950是不可降解的、不可生物降解或光降解的，或由生物基树脂制成（由可再生资源-农作物制成，而不是从汽油获得）。

图23A显示了用于制造气囊950的塑料袋955和由该塑料袋955制成的气囊950。

图23B显示了气囊950的尺寸，应用于所有实施例时，该尺寸可根据外壳975的总体尺寸和该外壳975如何连接至气囊950来确定。另一需要考虑的重要因素是可能产生的二氧化碳/水的估计的量，例如如果该流体填充至球形体积的四分之三时。气囊950的边缘被包围并且是光滑的以使减少沿着胃肠道的任何摩擦，从而减少使用者的不适感。气囊950的形状的一个实例如图23所示。气囊950可具有椭圆形，长轴954长12.5cm，短轴952长11cm。接近的矩形轮廓可具有6cm的长度和4.5cm的宽度。

图24显示了图22的实施例被插入至图23的气囊中时的情况。如图24所示，外壳975可被插入至气囊950中因此他们连接在一起。

图25显示了图24的实施例被插入至管的情况。该实施例被用于实验且外壳975被使用管通过动物的嘴插入动物的胃。为了这样做，外壳975被插入至管中并在气囊950和该管上使用润滑凝胶，以使将外壳975的光滑入口能进入动物。将外壳975通过动物的口插入至其胃中。通过内窥镜程序捕捉该插入过程。插入后，将一天线放置于靠近胃的地方以测试信号传输。该天线连接至内部开发的安装有定制的图形使用界面（GUI）笔记本。保持双向通信并可以在笔记本电脑上观察到装置910的信息。

根据多个实施例，第一物质920包括0.7ml浓度为80%的乙酸，第二物质930包括1克溶于2ml蒸馏水的碳酸氢钠。该化学物质组合可使气囊膨胀至约110ml。

一旦该信号传输成立，一遥控信号被发送至通信系统9160，该通信系统9160接下来将该信号传输到控制器9150。控制器9150然后启动致动器916以将第一物质920推出注射器912使其与第二物质930接触。经接触这些物质发生反应并产生气体922以使气囊950膨胀。

图26显示了气囊950在膨胀前后的内窥镜视图。

图27显示了图24的实施例自动物移除后的情况。外壳975留在动物胃中约一周。在该一周时间后，本实施例被移除用于测试并检查动物状况。如图27显示，对动物的胃做了一个切口并从该胃中找回本实施例。

图28显示了取回的气囊950和估计的尺寸。如图28所示，气囊950仍然为碰撞的且与外壳接触。而且，气囊950没有被胃中高浓度的盐酸损坏。即使有任何渗漏，渗漏的二氧化碳和水对于使用者的身体是无毒的。因此显示该装置910在本实验中是可行的。

使用线性电动机作为致动器使得能够控制释放的第一物质920（即乙酸）量，从而控制产生的气体922（即二氧化碳/水）估计的体积。

虽然前述实施例的一些显示了使用阀来自气囊释放气体，但仍有其他可能性用于将气体自气囊释放。

图29显示了由于气囊材料的变质而刺破的气囊50。该气囊材料可选择为对于接触强盐酸时为敏感的，例如，胃中的盐酸可完全使气囊50变质。该变质将最终导致气囊50的刺破和气体22自该刺破处的释放。在该气囊50完全在胃中变质时，气体将完全进入胃。最终该放气的系统将自使用者的身体通过下面的胃肠道自然排出。

图30显示了加热线圈引起的刺破的气囊50。可通过将加热线圈12放置在气囊50的边缘用于将其刺破。加热线圈被控制器控制，且电源向该加热线圈提供电力以对其加热。

图31显示了时间延迟触发器14引起的刺破的气囊50。除了使用控制器控制气囊50的膨胀，可使用时间延迟触发器14（通过使用时间延迟功能集电器控制）破坏气囊50以使气体自气囊50逸出（见箭头）进入外部环境（即胃腔）。

图32显示了具有形状记忆合金16的放气的气囊50。当气囊50放气时，由于材料的变质它可能不收缩至其原始形状。为了帮助其基本收缩至其原始形状，可使用形状记忆合金16（其也可称为“智能记忆合金”）。形状记忆合金为一种“记忆”其原始的、冷锻造的形状的合金，该合金可通过加热返回至预变形的形状。该形状记忆合金与热源24（有加热源延迟控制）热接触。当气囊50膨胀并扭曲时，形状记忆合金16自其原始形状，可应用加热以将该合金回复至其原始形状，因此使气囊50基本收缩至其原始尺寸和/或形状。这还使得气体22能基本自气囊50挤压并对于外壳75为封闭的。根据多个具有阀装置260的实施例，由合金施加的压力可能比阀可产生的最大压力大。这可引起阀打开并使气体逸出。

该装置可安装有机电一体化组件、板上的传感器和双向无线通信装置以允许在外壳和外部控制系统之间有密闭环系统。由操作员控制外部系统，该装置可被完全控制。可有成套的传感器和致动器（例如机电一体化装置、化学组分）整合至该设备，且外部系统将总是接收该装置外围环境的详细信息（例如位置、温度、湿度、pH、压力等）。而且，安装至该装置的传感器包括温度、压力和pH传感器。这些附加的传感器可使得该装置能在精确的时间和位置被充气或放气。

弹性体例如橡胶可用于气囊。天然橡胶，其为生活中常见的，为生物相容的，它还具有优良的弹性。然而不可能将橡胶保存于二氧化碳中。这主要是由于橡胶的聚合物链的性质。为了获得好的弹性，链的连接或材料的结晶度为低水平并且具有低结晶度的材料提供了可使得二氧化碳气体分子移动通过气囊并逸出的自由空间，这可导致严重的气体泄漏。

塑料具有较高的结晶度（由于一个更加密集的晶格）和紧密键合的聚合物链（特别是在膜中），这导致它们对于低分子量物质有固有渗透性，包括永久气体，水和有机蒸汽。有先进的复合塑料膜，它们是专门设计和制造成表现出出高的阻气性，特别是在食品包装行业。这样的材料包括低密度聚乙烯（LDPE），聚偏二氯乙烯（PVDC），聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）和聚氨酯（PU）。它们不仅能够包含二氧化碳，他们也已经被证明是无毒的和生物相容的。

低密度聚乙烯（LDPE）是一种由石油制成的热塑性塑料。它在室温下不反应，但在与强氧化剂接触时除外。它可以承受连续80℃的温度和短时间的95℃。它有一个半透明的或不透明的形式，虽然是很柔软的和坚韧的，但它可能是可打破的。LDPE比高密度聚乙烯（HDPE）有更多的分支（以约2％的碳原子数），所以其分子间力（瞬时-偶极诱导-偶极吸引力）是较弱的，因此，其拉伸强度较低，并且其弹性较高。

聚偏二氯乙烯（PVDC）是一种具有高韧性和低的热密封温度，热收缩性和化学稳定性的阻隔材料。它是一种理想的包装材料，可用于医药，食品包装，军品包装行业，特别是它的耐氧气，水分，酸，碱及各种化学溶剂的独特性。由于强烈的分子力和高的结晶度，在PVDC中与疏水性的氯原子一起，使氧气和水分子难以移动。PVDC可以作为水基涂料应用到其他的塑料膜，如双轴定位的聚丙烯（BOPP），和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。该涂层增加了阻隔性，从而减少了该膜对氧气和二氧化碳的渗透性。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为聚酯系列的一种热塑性聚合物树脂。PET具有良好的机械性能，并显示优良的耐氧，二氧化碳，水，油，稀酸，稀脂肪碱，及大部分溶剂。它也表现出优异的耐高低温性能（即可以在120°C的温度范围长期和短期的使用）。特别地，它在25℃对于二氧化碳的渗透性，从0.07至0.1110-13cm·cm-2·s-1·Pa-1。PET广泛用于饮料包装行业中，用于瓶装饮料，如矿泉水和碳酸软饮料。

目前医学界的PET的应用包括植入式缝合，手术网，血管移植，心脏瓣膜经皮接入设备和用于经皮接入设备的部件。

乙烯乙烯醇（EVOH）是乙烯和乙烯醇的共聚物。它被设计并制成以提供对于高级的食品包装的隔离性能（主要是氧气和风味），还作为用于油箱烃阻隔物。EVOH通常被挤压或层压为纸板之间的薄层，金属箔，或其它塑料。EVOH共聚物被乙烯摩尔百分含量限定；较低乙烯含量等级有更高的阻隔性，较高的乙烯含量等级有较低挤出温度。EVOH的阻隔性能取决于乙烯的含量。一般而言，较高的乙烯浓度意味着更好的气体阻隔性，但也可以是更难于加工和制造。

聚氨酯（PU）是一种通过氨基甲酸乙酯（氨基甲酸酯）链连接的有机单元的链组成的聚合物。它是通过使二异氰酸酯与乙二醇反应生产。它可以很容易地拉伸。PU不易被化学品，包括溶剂，酸，和油损坏。它经常被用作透明的阻隔性膜的包装，以及作为食品粘合剂。其相对较低的分子量/小分子尺寸允许它们渗透到多孔性基材中。

Claims (11)

1.一种气囊充气和放气系统，包括：

可吞服装置，包括：

一弹性气囊，所述气囊具有外表面和内表面，所述内表面围绕所述气囊的内部；

在所述气囊中的第一物质；

在所述气囊中的第二物质，所述第二物质能与所述第一物质在所述气囊中反应产生气体使所述气囊膨胀；

设置于所述气囊中的外壳，所述外壳具有通道，其中气体可自所述通道从所述气囊内部流至外壳外部环境中；

安装于所述外壳中的电池；

安装于所述外壳中并与所述电池连接的微控制器；

安装于所述外壳中并与所述微控制器连接的通信集线器，所述通信集线器用于接收遥控信号并将所述遥控信号传送至所述微控制器；

外壳具有的电启动器，所述电启动器被所述微控制器控制，所述电启动器用于选择性启动所述第一物质和第二物质间的反应；

由所述微控制器控制的放气装置，所述放气装置用于通过使所述气体选择性流动通过所述通道对所述气囊放气；和

所述外壳具有的隔离元件，所述隔离元件用于将所述第一物质与所述第二物质隔开，所述隔离元件用于选择性地被所述电启动器启动并使得所述第一物质和所述第二物质接触。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述放气装置包括设置于所述外壳中的阀，且所述微控制器致动所述阀使所述阀打开以使所述气体由于压力差而流出所述外壳。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电启动器包括：

电极，其中所述隔离元件在所述电极之间并与所述电极电接触，由此对跨电极的电压的改变触发所述隔离元件的在透过和不可透过结构之间的透过状态，其中所述跨电极的电压改变了所述隔离元件的透过状态以使得所述第一物质流动通过所述隔离元件并与所述第二物质接触。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电启动器包括加热元件，其中所述加热元件用于在电启动时使所述隔离元件熔化以使得所述第一物质与所述第二物质接触。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电启动器包括扭曲的并与所述隔离元件连接的偏置元件和用于对所述偏置元件加热的加热尖端，其中所述加热尖端用于在电启动时对所述偏置元件加热并释放所述偏置元件从而释放所述隔离元件以使所述第一物质和所述第二物质相互接触。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电启动器包括能量源，其中所述能量源在电启动时激发所述第一物质和所述第二物质使所述第一物质和所述第二物质相互反应。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电启动器包括注射器，所述注射器具有一柱塞和用于驱动所述柱塞的致动器，其中所述注射器包括第一物质，且所述致动器用于在电启动时驱动所述柱塞并推动所述第一物质与所述第二物质接触。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气囊包括一热源和与所述热源热接触的形状记忆合金，所述形状记忆合金用于自初始形状在所述气囊膨胀时随所述气囊变形，其中当所述形状记忆合金被加热时所述气囊回复至初始形状。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气囊包括多层膜，所述多层膜包括一塑料膜和一橡胶层。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可吞服装置还包括以下至少一种：温度传感器、湿度传感器、酸度传感器、压力传感器和位置传感器。

11.一种气囊充气和放气设备，包括：

气囊；

在所述气囊中的第一物质；

在所述气囊中的第二物质，所述第二物质能与所述第一物质在所述气囊中反应产生气体使所述气囊膨胀，其中所述第一物质为酸溶液且第二物质为碳酸氢盐；

电启动器，所述电启动器用于启动所述第一物质和第二物质间的反应；

通道，所述通道用于将气体从所述气囊释放至外部环境；和

用于控制所述电启动器的控制器，

其中所述电启动器包括注射器，所述注射器具有柱塞和用于驱动所述柱塞的致动器，其中所述注射器包括第一物质，且所述致动器用于在电启动时驱动所述柱塞并推动所述第一物质与所述第二物质接触，

其中所述通道包括开口以释放气体，且所述开口在所述注射器缩回时暴露于所述气体中。