JP2015512664A - 胃腸カプセル - Google Patents

Abstract

本発明の教示によれば、胃腸カプセルおよびこのようなカプセルを利用する治療法が提供され、カプセルは、（ａ）長手方向の軸を有するカプセルハウジングと、（ｂ）ハウジング内に配置される少なくとも１つの押圧機構であって、押圧機構が、軸に対して半径方向の方向に、ハウジングに半径方向の力をかけるように適合されて、カプセルがユーザの胃腸管内に配置され、かつ、機構がアクティブモードの場合に、胃腸カプセルが、管の壁に対して、または壁の方向に力をかけるようにする、押圧機構と、（ｃ）機構に電力を供給するように適合される電源とを含み、半径方向の力の、押圧機構によって、ハウジングに、軸に対して軸方向に加えられる軸方向の力に対する比は、少なくとも１：１である。【選択図】図３Ａ

Description

本出願は、２０１２年２月１６日に出願された、英国特許出願第ＧＢ１２０２７０６．６号、および、２０１２年２月２３日に出願された、米国特許仮出願第６１／６０２，０９３号から優先権を獲得し、これら両方は、参照により、あらゆる目的に対して、あたかも本明細書に全部が説明されたかのように組み込まれる。

本発明は、胃腸カプセル（ＧＩＣ）に関する。

腸内の便秘は、広範囲にわたる胃腸運動障害である。様々な治療プログラムが知られており、食習慣の改善、栄養補助食品、緩下剤、および座薬を利用する。ひどい場合には、手術が必要になり得る。便秘は、症状とみなすことができ、症状を治療する場合、患者の全身状態が激化または悪化しないように注意しなければならない。したがって、例として、このような緩下剤は、自力で排便するための身体機能を低下させるため、緩下剤の頻回使用または長期使用は、有害であり得る。

米国特許公開第２００９０３１８８４１号に、胃腸壁の一部分を機械的に刺激するための摂取可能な胃腸カプセルが開示され、これは、参照により、あらゆる目的に対して、あたかも本明細書に全部が説明されたかのように組み込まれる。

しかしながら、本発明者は、改善された胃腸カプセル、およびこのようなカプセルを利用する治療法の必要性を認識している。

本発明の教示によれば、（ａ）長手方向の軸を有するカプセルハウジングと、（ｂ）ハウジング内に配置される少なくとも１つの押圧機構であって、押圧機構が、軸に対して半径方向の方向に、ハウジングに半径方向の力をかけるように適合されて、カプセルがユーザの胃腸管内に配置され、かつ、機構がアクティブモードの場合に、胃腸カプセルが、管の壁に対して、または壁の方向に力をかけるようにする、押圧機構と、（ｃ）機構に電力を供給するように適合される電源とを含み、半径方向の力の、押圧機構によって、ハウジングに、軸に対して軸方向に作用する軸方向の力に対する比が、少なくとも１：１、少なくとも１．２５：１、少なくとも１．５：１、少なくとも２：１、少なくとも３：１、少なくとも４：１、または少なくとも５：１である、胃腸カプセル（ＧＩＣ）が提供される。

本発明のさらに別の態様によれば、（ａ）ハウジングと、（ｂ）ハウジング内に配置される、押圧機構であって、押圧機構が、アクティブモードと、アクティブモードに関してパッシブモードとを有し、機構が、ハウジングに半径方向の力をかけるように適合され、それによって、カプセルがユーザの胃腸管内に配置され、かつ、機構がアクティブモードの場合に、胃腸カプセルが、管の壁を刺激する、押圧機構と、（ｃ）機構に電力を供給するように適合される電池とを含み、アクティブモードが、少なくとも２つの半径方向の力のパルスの列を含み、パルス列が、第１の持続時間を有し、パッシブモードが、第２の持続時間を有し、起動サイクルが、第２の持続時間が次に続くパルス列によって規定され、第１の持続時間が、１−１０秒の範囲である、胃腸カプセルが提供される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、比は、最大で２０：１、最大で１２：１、最大で１０：１、最大で８：１、最大で７：１、または最大で６：１である。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、比は、１：１から１５：１まで、２．５：１から１５：１まで、２．５：１から１０：１まで、２．５：１から８：１まで、または２．５：１から６：１までの範囲内である。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、少なくとも１つの押圧機構は、（ｉ）電源に電気的に接続されるモータと、（ｉｉ）モータと関連し、モータによって駆動される付勢機構であって、付勢機構が、軸方向の力をかけるように適合される、付勢機構とを有する、軸方向の摂動構成を含む。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、付勢機構は、少なくとも部分的に長手方向の軸に沿った方向に配置されるモータ軸であって、軸が、モータに動作可能に接続され、モータによって駆動される、モータ軸と、軸と関連する押圧錘とを含み、付勢機構が、少なくとも周期的に軸に沿って錘を付勢するようにさらに適合されて、軸方向の力を伝達する。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、付勢機構は、軸の遠位端部を受けるように適合される止め具またはキャップをさらに含み、止め具またはキャップが、カプセルハウジングの内壁に突き当たる。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、付勢機構は、モータ軸に関連するばねをさらに含み、付勢機構が、第１の状態において、ばねが圧縮されるように適合され、また、第２の状態において、ばねが錘に対して解放されて、軸に沿って錘を付勢し、カプセルハウジングに対して軸方向の力を伝達するように適合される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、モータ軸は、錘を貫通し、モータ軸は、隔螺式雄ねじを有し、錘は、隔螺式ねじのねじ切りに概して相補的なねじ山付き内面を有し、これにより、第１の状態では、隔螺式雄ねじがねじ山付き内面に係合し、また、第２の状態では、ねじ山付き内面が係脱され、隔螺式ねじに対して長手方向に解放される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、モータ軸は、錘を貫通し、錘は、軸と共に回るように適合され、モータ軸は、隔螺式雄ねじを有し、錘は、隔螺式ねじのねじ切りに概して相補的なねじ山付き内面を有し、付勢機構が、第１の状態では、隔螺式雄ねじがねじ山付き内面に係合して、ばねを圧縮し、また、第２の状態では、ねじ山付き内面が係脱され、隔螺式ねじに対して長手方向に固定されずに、ばねが錘に対して解放されるようにさらに適合される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、押圧機構は、回転可能に取り付けられた偏心器を含み、押圧機構が、偏心器を回転して、半径方向の力をもたらすように適合される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、押圧機構が、アクティブモードと、アクティブモードに関してパッシブモードとを有するように構成され、アクティブモードが、少なくとも２つの半径方向の力のパルスの列を含み、パルス列が、第１の持続時間を有し、パッシブモードが、第２の持続時間を有し、第２の持続時間が、第１の持続時間を超える。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、第１の持続時間および第２の持続時間は、起動サイクルを規定し、起動サイクルの周期が、５−６０秒、７−４０秒、８−３０秒、１０−３０秒、または１２−２５秒の範囲内であるように、押圧機構が構成される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、第１の持続時間および第２の持続時間は、起動サイクルを規定し、起動サイクルの周期が、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも１０、少なくとも１２、または少なくとも１５秒、かつ、最大で６０、最大で４０、最大で３０、最大で２５、または最大で２０秒である、あるいは、これらのうちのいずれか１つであるように、押圧機構が構成される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、第１の持続時間が、１−１０秒、２−８秒、または２．５−６秒の範囲内であるように、押圧機構が構成される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、カプセルによって外側環境に作用する正味の力が、少なくとも４００重量グラム、少なくとも４５０重量グラム、少なくとも５００重量グラム、または少なくとも６００重量グラムであるように、押圧機構が構成される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、正味の力が少なくとも８００重量グラム、少なくとも１０００重量グラム、少なくとも１２００重量グラム、少なくとも１４００重量グラム、または少なくとも１５００重量グラムの瞬間的な正味の力であるように、押圧機構が構成される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、押圧機構がハウジングに半径方向の力をかけるように構成されて、１２Ｈｚから８０Ｈｚまでの範囲内の振動周波数を達成する。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、範囲が、１２Ｈｚから７０Ｈｚまで、１５Ｈｚから６０Ｈｚまで、１５Ｈｚから５０Ｈｚまで、１８Ｈｚから４５Ｈｚまで、または１８Ｈｚから４０Ｈｚまでであるように、押圧機構が構成される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、振動周波数が、少なくとも１５Ｈｚ、少なくとも１８Ｈｚ、少なくとも２０Ｈｚ、または少なくとも２２Ｈｚであるように、押圧機構が構成される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、振動周波数が、最大で７５Ｈｚ、最大で７０Ｈｚ、最大で６０Ｈｚ、最大で５０Ｈｚ、最大で４５Ｈｚ、または最大で４０Ｈｚであるように、押圧機構が構成される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、軸方向の構成は、軸方向の力を相対する方向にかけるように適合される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、軸方向の構成は、軸方向の力の少なくとも一部分をノッキングモードで伝達するように適合される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、押圧機構は、半径方向の力を伝達するための第１の個々のモータと、軸方向の力を伝達するための第２の個々のモータとを有する。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、第１の個々のモータおよび第２の個々のモータは、軸に関して、カプセルの異なる側に配置される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、カプセルが管内に配置され、機構がアクティブモードである場合、カプセルが管の壁を刺激するように、押圧機構が適合される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、押圧機構は、電源に電気的に取り付けられるコントローラを含み、コントローラが、押圧機構を制御するように適合される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、コントローラは、ハウジング内のすべてのモータから物理的に隔離される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、コントローラは、少なくとも２ｍｍだけ、ハウジング内のすべてのモータから物理的に隔離される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、押圧機構は、ハウジングに半径方向の力をかけるように適合され、それにより、カプセルがユーザの胃腸管内に配置され、押圧機構がアクティブモードである場合、胃腸カプセルが管の壁に蠕動波を誘発する。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、ＧＩＣの長さは、最大で２８ｍｍ、最大で２６ｍｍ、最大で２５ｍｍ、最大で２４ｍｍ、最大で２２ｍｍ、最大で２０ｍｍ、最大で１８ｍｍ、最大で１５ｍｍ、または最大で１２ｍｍである。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、ＧＩＣの重量は、最大で２５グラム、最大で２２グラム、最大で２０グラム、最大で１７グラム、最大で１５グラム、最大で１２グラム、または最大で１０グラムである。

本発明のさらに別の態様によれば、胃腸カプセルによって、ユーザの哺乳類の胃腸管の一部分の壁を機械的に刺激するための治療法が提供され、本方法は、（ａ）胃腸カプセルを提供するステップと、（ｂ）少なくとも１回の治療セッションを実施するステップとを含み、各治療セッションが、（ｉ）胃腸カプセルを管内に送達するステップと、（ｉｉ）胃腸管の壁の機械的な刺激を達成するために、胃腸カプセルの押圧機構の起動を生じさせるステップとを含む。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、少なくとも１回の治療セッションは、複数の治療セッションを含む。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、少なくとも１回の治療セッションは、少なくとも２週間、少なくとも３週間、少なくとも４週間、少なくとも５週間、少なくとも６週間、または少なくとも８週間の間にわたる治療期間にわたって、毎週実施される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、治療期間における毎週、少なくとも１．５、少なくとも１．７５、少なくとも２、少なくとも２．５、または少なくとも３回の治療セッションが実施される。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、ユーザに対して実施される治療セッションの頻度は、治療期間における毎週１．５から６回の範囲内である。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、頻度は、治療期間における毎週１．５から５、１．５から４、１．５から３．５、１．５から３、２から６、２から５、２から４、２から３．５、または２から３回の範囲内である。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、胃腸管の壁の機械的な刺激を達成するのに効果的な持続時間で行われる。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、ユーザの自発的排便の頻度を高めるのに効果的な持続時間で行われる。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、ユーザの自発的排便の頻度を、少なくとも２５％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、または少なくとも１００％高めるのに効果的な持続時間で行われる。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、ユーザの便秘の状態を少なくとも部分的に軽減するのに効果的な持続時間で行われる。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、ユーザの便秘の状態を完全に取り除くのに効果的な持続時間で行われる。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、振動周波数および弛緩期間は、習慣化を防ぐために、一回の治療期間内で変化され得る。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、ＧＩＣの送達は、経口挿入で行われる。

記載の好適な実施形態におけるさらなる特徴によれば、ＧＩＣの送達は、ユーザの肛門からＧＩＣを管内に挿入することによって行われる。

本発明は、添付の図面を参照しながら、例としてのみ、本明細書に説明される。ここで、図面を詳細にわたり具体的に参照するにあたり、示される具体的な内容は、本発明の好適な実施形態の例として、また、その説明のための議論の目的のためのみであり、本発明の原理および概念的態様の最も有用で、容易に理解される説明と考えられるものを提供するために提示されることが強調される。この点で、本発明の基本的な理解のために必要とされる以上には、本発明の構造的な詳細を詳細に示そうとしておらず、図面と共に読まれる説明は、いかにして本発明のいくつかの形態が実施され得るかを当業者に明らかにする。すべての図面において、類似の参照文字は、類似の要素を指すために用いられている。

本発明の一部の実施形態によるＧＩＣの概略分解図である。 図１に提供されるＧＩＣの切開された斜視図である。 図２Ａの切開したＧＩＣの側面図である。 本発明の一部の実施形態による切開したＧＩＣの概略上面図である。 図３Ａの切開したＧＩＣの側面図である。 図３Ａの切開したＧＩＣの部分斜視図である。 本発明の一実施形態による、ねじ軸の隔螺式雄ねじの拡大斜視図を示す、切開したＧＩＣ３００の別の部分図である。

本発明の胃腸カプセルの原理および作用、ならびにこのようなカプセルを利用する治療法は、図面および付随する説明を参照することによって、より良く理解され得る。

少なくとも本発明の一実施形態を詳細に説明する前に、当然のことながら、本発明は、用途において、以下の説明に説明される、または図面に示される構成の詳細および構成要素の配置に限定されるものではない。本発明は、その他の実施形態であり得る、または、様々な方法で実施もしくは実行され得る。また、当然のことながら、本明細書に用いられる表現および用語は、説明の目的のためであり、限定するものとみなされるべきではない。

図１は、本発明の一部の実施形態によるＧＩＣ１００の概略分解図である。ＧＩＣ１００は、相補的（例えば、はめ込み型）構成要素１０５Ａ、１０５Ｂを有するカプセルハウジングまたはシェル１０５（図２Ａが最も分かりやすい）を含み得る。カプセルハウジング内には、モータ１１０と、ＣＰＵ、マイクロプロセッサまたはコントローラ１２０を有する回路基板１２２とを含み得る押圧機構が配置され得る。カプセルハウジング内には、少なくとも１つの電池１４０などの電源と、金属製ブリッジ１３０などの導電性ブリッジと、絶縁体１３８とがさらに配置され得る。

図２Ａには、ＧＩＣ１００の切開された斜視図が示されている。３つの円盤状の電池１４０および回路基板１２２は、金属製ブリッジ１３０によって一体に保持され得る。ブリッジ１３０は、回路基板１２２に対して遠位側の電池の幅広面と電気的に接続するように適合され得、また、回路基板１２２に電力を供給し得る。電池１４０はまた、例えば、回路基板１２２に取り付けられた導電性ワイヤ（図示せず）を介して、モータ１１０に電力を供給し得る。

押圧機構は、カプセルハウジング１０５に半径方向の力を伝達する、またはかけるように適合され得る。一実施形態では、モータ１１０は、偏心錘１１２を有する偏心モータである。モータ１１０は、ＧＩＣ１００の長手方向の軸１０８に対して略垂直に回転するため、半径方向の力はハウジング１０５に作用する。

図２Ｂには、切開されたＧＩＣ１００の側面図が示されている。

本発明のＧＩＣは、その摂取後、ＧＩＣが、身体の力によって、上部および下部胃腸管を通って運ばれるように適合される。最終的に、ＧＩＣは、便と共に自然に排出され得る。

本発明の一部の実施形態によれば、ユーザの胃腸壁内で繰り返し振動するように適合され得るＧＩＣが提供される。ＧＩＣは、摂取後、既定の時間において自動的に起動され得る。同様に、ＣＰＵ１２０の（またはこれに関連する）タイミング機構が、摂取時に、または摂取前に起動されてもよい。

本発明の一部の実施形態によれば、ＧＩＣは、摂取後２から１２時間、２から１０時間、または２から８時間で、より一般的には、摂取後６から１０時間または６から８時間で、自動的に起動されるように設定され得る。このような（一般的に既定の）遅延時間は、ＧＩＣが上部胃腸管を通って大腸に到達する通過時間に一致し得る。大腸内における通過時間は、通過時間が正常であるか、それとも便秘の場合のように長引いているかによって、２から５日の範囲でかなり長いこともある。このような場合、起動のための遅延時間は、６から２４時間の間であり得る。

ひとたび起動されたならば、本発明のＧＩＣは、少なくとも１５分間、少なくとも３０分間、少なくとも１時間、少なくとも１．５時間、少なくとも２時間、少なくとも２．５時間、または少なくとも３時間、残りの断続的な期間を含み、揺動するように適合され得る。一般に、本発明のＧＩＣは、８時間未満、残りの断続的な期間を含み、揺動するように適合され得る。

図３Ａは、本発明の一部の実施形態による切開したＧＩＣ３００の概略上面図である。ＧＩＣ３００は、相補的構成要素３０５Ａ、３０５Ｂを有するカプセルハウジングまたはシェル３０５を含み得る。カプセルハウジング３０５内には、モータ３１０と、ＣＰＵ、マイクロプロセッサまたはコントローラ３２０を有する回路基板３２２とを含み得る押圧機構が配置され得る。カプセルハウジング内には、少なくとも１つの電池３４０などの電源と、金属製ブリッジ３３０などの導電性ブリッジとがさらに配置され得る。絶縁バリア（図１に示す）は、電池３４０およびブリッジ３３０の間に配置されて、短絡を回避し得る。

図３Ａに示されるように、（例として）２つの円盤状の電池３４０および回路基板３２２は、金属製ブリッジ３３０によって一体に保持され得る。ブリッジ３３０は、回路基板３２２に対して遠位側の電池の幅広面と電気的に接続し、また、回路基板３２２に電力を供給し得る。電池３４０はまた、例えば、回路基板３２２に取り付けられた導電性ワイヤ（図示せず）を介して、モータ３１０に電力を供給し得る。マイクロプロセッサまたはコントローラ３２０は、導電性コネクタ３２４によって、機械的かつ電気的に回路基板３２２に取り付けられ得る。

上述のように、押圧機構は、カプセルハウジング３０５に偏心力または半径方向の力をかけるように適合され得る。モータは、偏心錘３１２を有する偏心モータであり得る。モータ３１０は、ＧＩＣ３００の長手方向の軸に対して略垂直に回転するため、半径方向の力はハウジング３０５に作用する。

ＧＩＣ３００は、軸方向の力をハウジング３０５に生じさせるように適合される、軸方向の摂動構成３５０などの補助的な軸方向の摂動構成を備え得る。軸方向の摂動構成は、押圧機構の一部分であってもよい。図３Ａに提供される例示的な実施形態では、摂動構成３５０は、電池３４０と電気的に接続されるモータ３６８を含む。モータ３６８は、モータ３１０に対して、ＧＩＣ３００の遠位端部に配置され得る。

軸方向の摂動構成３５０は、モータ３６８に機械的に関連し、またこれにより駆動され、一般に、カプセルの長手方向の軸３０８に沿って、ほぼ沿って、または並行に、ＧＩＣ３００内において略軸方向に位置合わせされる、軸方向のモータねじ軸３６４などのモータスクリューまたはねじ軸と、モータ３１０の近位で、軸３６４に同心円状に配置され得るばね３６２と、ＧＩＣ３００内において軸方向に位置合わせされ得る、また一般にばね３６２およびモータスクリュー３６４の間に配置され得る錘３６０と、モータスクリュー３６４の（モータ３１０に対する）遠位端部を受けるように適合され、カプセルハウジング３０５の内壁３６５に対して突き当たる止め具３６６とをさらに含み得る。

図３Ｂには、切開されたＧＩＣ３００の側面図が示されている。

図３Ｃは、本発明の一実施形態による、摂動構成３５０の拡大斜視図を示す、切開したＧＩＣ３００の部分図である。

図３Ｄは、本発明の一実施形態による、ねじ軸３６４の隔螺式雄ねじ３６３の拡大斜視図を示す、切開したＧＩＣ３００の別の部分図である。錘３６０は、略円環形であり得るが、有利には、隔螺式ねじ３６３のねじ切りに略相補的であり得るねじ山付き内面（図示せず）を有し得る。隔螺式ねじ３６３の隔螺式部分は、ねじ軸３６４の（半径方向および長手方向）反対側に対の隔螺式部分を有し得る。

１つの例示的な摂動構成３５０の作用のモードにおいて、モータ３６８によって駆動されるねじ軸３６４は、錘３６０のねじ山付き内面に係合して、錘３６０がばね３６２に引き寄せられ、引き続いてばね３６２が圧縮されるようにする（「状態１」）。ねじ軸３６４が回転し続け、隔螺式ねじ３６３の隔螺式部分が、錘３６０のねじ山付き内面に接触するとすぐに、錘３６０は、係脱され、隔螺式ねじ３６５に対して長手方向に開放される。ここで、圧縮された位置に置かれるばね３６２は、長手方向に自由に伸長でき（「状態２」）、錘３６０を止め具３６６に向けて強く付勢し、それによって、カプセルハウジング３０５に軸方向に衝突する。ねじ軸３６４が回転し続け、ねじ軸３６４が再び錘３６０のねじ山付き内面に係合すると、それによって、摂動構成３５０は、再び状態１になる。

筆者らは、ハウジングに対し、作用する半径方向の力の、作用する軸方向の力に対する比が、少なくとも１：１、少なくとも１．２５：１、または少なくとも１．５：１であり、より一般的には、少なくとも２：１、少なくとも３：１、少なくとも４：１、または少なくとも５：１であることを見出した。

特定の理論に縛られることを望むものではないが、発明者は、半径方向の力が、下部胃腸管の壁を刺激する主要な作用をもたらすと考える。それでもなお、軸方向の力は、特に、糜粥のために部分的に詰まる、または閉塞した領域において、カプセルの運動に有用であり得る。電源供給が限られているため、管の壁に必要な刺激を伝達するには、作用する半径方向の力の、作用する軸方向の力に対する比が、比較的高いことが重要である。

力の比は、ＧＩＣの全活動時間にわたる、伝達される半径方向の力の和の、伝達される軸方向の力の和に対するものとして定義され得る。実質的に繰り返す期間を有するＧＩＣでは、力の比は、完全な一周期における、伝達される半径方向の力の和の、伝達される軸方向の力の和に対するものとして定義され得る。

一実施形態では、ＧＩＣは、ユーザの身体に経口で導入され得る。

一実施形態では、ＧＩＣは、大腸の下端内に肛門から導入され得る。大まかな手順は、座薬の導入と同様であり得る。先細の形状を有し得、また潤滑剤を塗られ得るＧＩＣの第１の端部は、肛門に配置され、直腸内に静かに押し込まれ得る。ＧＩＣは、直腸管内を上方に数センチメートルの距離まで、また肛門から約８センチメートルまで、手で押し込まれ得る。肛門に対して遠位の直腸の端部への、より深部への挿入は、挿入用器具によって達成され得る。そのような器具には、好ましくは、柔軟で滑らかなシリコーンなどの生体適合性物質からなる、またはこれで被覆される長い滑らかな棒が含まれ得る。器具の第１の端部は、ＧＩＣが直腸内の所望の位置に到達するまでＧＩＣを固定するように適合される固定機構と、要求に応じてＧＩＣを解放するように適合される解放機構とを有し得る。固定および解放機構は、ばねを含み得る。このような器具は、その１つまたは２つ以上の構造が当業者には容易に理解されるが、直腸管を通って、肛門から少なくとも８ｃｍ、少なくとも１０ｃｍ、少なくとも１２ｃｍ、または少なくとも１４ｃｍの位置までのＧＩＣの導入を可能にする。

実際のカプセルの試作品では、カプセル長さは、２４．２ｍｍであり、カプセル直径は、１１．３ｍｍであった。シェルは、生体適合性材料である医療用Ｍａｋｒｏｌｏｎ（登録商標）２４５８から作成した。電圧は、４．５ボルトとした。

カプセルの摂取に続いて、既定の時間（遅延時間）の後、振動シーケンスが開始する。この遅延時間（６または８時間）により、振動シーケンスが開始される前に、カプセルが大腸に到達できるようになる。

カプセルは、起動コードを伝送する電磁信号により起動されてもよい。起動は、例えば、カプセルの振動（例えば、３連続振動）によって、または様々な視覚的（例えば、ＬＥＤ）もしくは音声信号のいずれかによって確認されて、出力（またはプログラミング結果）が、医師が指示した要件に、確実に一致するようにし得る。

カプセルは、一般に、大腸に蠕動波を誘発するように適合される機械的に制御される振動機構を操作する電気機械システムを含む。コンピュータアルゴリズムは、習慣化を防ぐために、振動レートおよび弛緩期間を提供し得る。

様々な治療モードが、ＧＩＣのために前もってプログラムされたりセットされたりし得る。例えば：
モードＡ：起動遅延時間が８時間に設定される。振動レートは、１時間当たり１８０振動サイクルであり、各サイクルが、４秒の振動期間および１６秒の休止（弛緩）期間から構成され、１時間当たりでは、１２分の振動期間および４８分の休止間隔または期間に対応する。
モードＢ：起動遅延時間が６時間に設定される。振動レートは、１時間当たり２４０振動サイクルであり、各サイクルが、４秒の振動期間および１１秒の休止期間から構成され、１時間当たりでは、１６分の振動期間および４４分の休止間隔または期間に対応する。

確実にカプセルを大腸に到達させるために、カプセルは、（一般に、６−８時間の既定の遅延時間を有する）起動遅延機構を備え、これは、起動（および一般に、摂取）と、振動フェーズの最初の開始との間の期間を規定する。

カプセルは、有利には、有資格の医療関係者によって起動され得る。一部のケースでは、カプセルは、ユーザによって起動され得る。

本発明の一部の実施形態では、様々な患者のニーズに応じて前もってプログラムされ得る様々な専用のＧＩカプセルが製造され得る。一部の実施形態では、送信機およびアンテナを必要としないこともある。

一部の実施形態では、患者のニーズに応じてプログラムを利用する。
Ａ．カプセルは、電子回路と、送信機と、アンテナとを備え、必要な起動モードに関する外部信号を受信するように適合され得る。
Ｂ．カプセルは、専用のベースユニットを介して起動され得る。ベースユニットは、電子回路と、電源（電池）と、ソフトウェアと、カプセルを受けるように適合されるソケットとを含み得る。ベースユニットは、医療関係者が、患者／ユーザの具体的なニーズに応じて、例えば、便秘の程度に応じて（例えば、ローマＩＩ基準、ローマＩＩＩ基準など）、適切なモードを選択できるようにする様々なプログラムモードを有する。
Ｃ．選択された動作モードでのカプセルの起動は、ベースユニット上のボタンを単純に押すだけで、カプセルにプログラムコードを送信し得る、専用のベースユニットによって行われる。
Ｄ．カプセルは、選択された作業モードを受信したという信号を送り、信号の後、起動されて、飲み込みできる状態になる。

実施例
ここで、上記の説明と共に、非限定的に本発明を説明する以下の実施例を参照する。

実施例１
図３および図４を参照して説明したＧＩＣを用いて、患者に対する臨床試験を実施した。治験実施計画書の概要は、添付書類Ｉに提供される。

自発的排便の数が記録される最初の２週間のベースライン期間の後、週に２回、ほぼ７週間の間、ＧＩＣを実施した。

カプセルの起動遅延時間は、８時間に設定した。振動レートは、１時間当たり１８０振動サイクルとし、各サイクルは、４秒の振動期間および１６秒の休止期間から構成した。振動周波数を約２７Ｈｚとした。振動によって作用する平均の力は、６４ｇｆである一方、作用する最大の（瞬間的な）力は、約１７６ｇｆであった。

起動遅延時間に引き続いて、治療処置を約２−２．５時間実施した。

２週間のベースライン期間と比較して、７週間の治療の間における週当たりの自発的排便の増加によって、有効性を評価した。有効性評価は、パープロトコル（Ｐｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）集団に対して行った。

週当たりの自発的排便の平均数の増加が見られた（表１参照）。この増加は、統計的に有意であることがわかった（平均の増加＝１．７、標準偏差＝１．１、ｐ＜０．００１）。

治験に引き続いて、６か月の間、患者の状態を観察した。便秘に関しては、この６か月間の後、４０％を超える患者が、改善された状態を享受し続け、さらに、約９０％の患者の状況は、好転または変化なしであったことが分かった。

本発明のＧＩＣは、ローマＩ、ローマＩＩおよびローマＩＩＩレベルを含む、様々なレベルの便秘を治療するのに効果的である。本発明のＧＩＣは、ローマＩＶ、ローマＶおよびローマＶＩ基準を含む、より重度の便秘を治療するのに効果的である。

本発明のＧＩＣは、腹痛を伴う便秘の軽減に効果的であることが分かっている。

便秘に関するローマＩＩＩ基準によれば、例として、患者は、先立つこと３か月にわたって、下記の症状のうちの少なくとも２つを経験している必要がある。
・排便回数が週３回未満
・しぶり腹
・兎糞状または硬い便
・直腸肛門の閉塞感
・残便感
・用手的排便が必要

本発明の一態様によれば、胃腸カプセルによって、ユーザの哺乳類の胃腸管の一部分の壁を機械的に刺激するための方法が提供され、本方法は、（ａ）少なくとも１つのカプセル（好ましくは、本明細書に開示されるカプセルのうちのいずれか１つ）を提供するステップと、（ｂ）少なくとも１回の治療セッションを実施するステップとを含み、各治療セッションが、（ｉ）胃腸カプセルを管内に送達するステップと、（ｉｉ）胃腸管の壁の機械的な刺激を達成するために、胃腸カプセルの押圧機構の起動を生じさせるステップとを含む。

少なくとも１回の治療セッションは、有利には、複数の治療セッションを含み得る。一般に、少なくとも１回の治療セッションは、少なくとも２週間、少なくとも３週間、少なくとも４週間、少なくとも５週間、少なくとも６週間、または少なくとも８週間の間にわたる治療期間にわたって、毎週実施される。治療期間における毎週、少なくとも１．５、少なくとも１．７５、少なくとも２、少なくとも２．５、または少なくとも３回の治療セッションが実施され得る。

一部の実施形態では、ユーザに対して実施される治療セッションの頻度は、治療期間における毎週１．５から６回の範囲内である。

一部の実施形態では、頻度は、治療期間における毎週１．５から５、１．５から４、１．５から３．５、１．５から３、２から６、２から５、２から４、２から３．５、または２から３回の範囲内である。

一部の実施形態では、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、胃腸管の壁の機械的な刺激を達成するのに効果的な持続時間で行われる。

一部の実施形態では、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、ユーザの自発的排便の頻度を高めるのに効果的な持続時間で行われる。

一部の実施形態では、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、ユーザの自発的排便の頻度を、少なくとも２５％、少なくとも５０％、少なくとも７５％、または少なくとも１００％高めるのに効果的な持続時間で行われる。

一部の実施形態では、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、ユーザの便秘の状態を少なくとも部分的に軽減するのに効果的な持続時間で行われる。

一部の実施形態では、各治療セッション内において、押圧機構の起動は、ユーザの便秘の状態を完全に取り除くのに効果的な持続時間で行われる。

本発明の一実施形態では、胃腸カプセルは、ハウジングと、ハウジング内に配置され、アクティブモードと、アクティブモードに関してパッシブなモードとを有する押圧機構とを含む。押圧機構は、ハウジングに半径方向の力をかけるように適合され、それにより、カプセルがユーザの胃腸管内に配置され、機構がアクティブモードである場合、胃腸カプセルが管の壁を刺激し得る。アクティブモードは、有利には、少なくとも２つのそのような半径方向の力のパルスの列を含み得、パルス列が、第１の持続時間によって特徴付けられる。パッシブモードは、第１の持続時間を超える第２の持続時間によって特徴付けられる。

筆者らは、パッシブモードが後に続くアクティブモードによって規定されるＧＩＣ起動サイクル（または、パッシブモードの第２の持続時間がすぐ後に続く半径方向の力のパルス列）では、起動サイクルの期間は、有利には、５−６０秒の範囲内であり得ることを見出した。

本発明の一部の実施形態によれば、起動サイクル期間は、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも１０、少なくとも１２、または少なくとも１５秒であり得る。

本発明の一部の実施形態によれば、起動サイクル期間は、最大で６０、最大で４０、最大で３０、最大で２５、または最大で２０秒であり得る。

本発明の一部の実施形態によれば、起動サイクル期間のアクティブモードの第１の持続時間は、１−１０秒の範囲内であり得る。

本発明の一部の実施形態によれば、この第１の持続時間は、２−８秒の範囲内であり得る。

本発明の一部の実施形態によれば、この第１の持続時間は、２．５−６秒の範囲内であり得る。

本発明の一部の実施形態によれば、カプセルの押圧機構は、１２Ｈｚから８０Ｈｚの範囲内、１２Ｈｚから７０Ｈｚの範囲内、１５Ｈｚから６０Ｈｚの範囲内、１５Ｈｚから５０Ｈｚの範囲内、または１８Ｈｚから４５Ｈｚの範囲内の振動周波数を生じるように設計および適合される。筆者らは、これらの狭い振動周波数範囲内において、ＧＩＣが、胃腸疾患、特に便秘などの治療の際に優れた性能を示すことを見出した。

筆者らはさらに、カプセルが胃腸管内においてその周囲に作用する正味の力の大きさは、ＧＩＣの有効性において、極めて重要であり得ることを見出した。本発明の実施形態によれば、ＧＩＣの外側の環境への正味の力の大きさは、少なくとも４００重量グラム、少なくとも４５０重量グラム、少なくとも５００重量グラム、または少なくとも６００重量グラムであり得る。

当然のことながら、明確にするために別個の実施形態の文脈で説明された本発明の特定の特徴はまた、単一の実施形態において、組み合わせによって提供され得る。反対に、簡潔さのために単一の実施形態の文脈で説明された本発明の様々な特徴はまた、別個に、または任意の適切な部分的組み合わせで提供され得る。

その具体的な実施形態と共に本発明を説明してきたが、多くの代替策、修正および変形が当業者には容易に想到されることは明らかである。したがって、添付の特許請求の範囲の精神および広い範囲内に含まれるすべてのこのような代替策、修正および変形を包含することが意図される。本明細書で引用したすべての刊行物、特許および特許出願は、個々の刊行物、特許および特許出願それぞれが、参照により本明細書に援用されるように具体的かつ個別に示されるのと同じ程度に、その明細書への参照によってそのまま本明細書に援用される。加えて、本出願におけるあらゆる参照の引用または識別は、このような参照が本発明に対する先行技術として入手可能であることの承認と解釈されてはならない。

添付書類 Ｉ
治験実施計画書−概要
計画：便秘者の治療を助ける振動カプセルの安全性の評価
注意：本治験実施計画書は、第１相試験の健常人（ｈｅａｌｔｈｙ ｖｏｌｕｎｔｅｅｒ）に関する治験と、第２相試験の便秘者に関する治験とを含む。

Claims (28)

1. 胃腸カプセル（ＧＩＣ）であって、
   （ａ）長手方向の軸を有するカプセルハウジングと、
   （ｂ）前記ハウジング内に配置される少なくとも１つの押圧機構であって、前記押圧機構が、前記軸に対して半径方向の方向に、前記ハウジングに半径方向の力をかけるように適合されて、前記カプセルがユーザの胃腸管内に配置され、かつ、前記機構がアクティブモードの場合に、前記胃腸カプセルが、前記管の壁の方向に力をかけるようにする、押圧機構と、
   （ｃ）前記機構に電力を供給するように適合される電源とを備え、
   前記半径方向の力の、前記ハウジングに対し前記押圧機構によって前記軸に関して軸方向に作用する軸方向の力に対する比が、少なくとも１：１、少なくとも１．２５：１、または少なくとも１．５：１であり、少なくとも２：１、少なくとも３：１、少なくとも４：１、または少なくとも５：１である、胃腸カプセル。
2. 前記比が、最大で２０：１、最大で１２：１、最大で１０：１、最大で８：１、最大で７：１、または最大で６：１である、請求項１に記載のＧＩＣ。
3. 前記比が、１：１から１５：１まで、２．５：１から１５：１まで、２．５：１から１０：１まで、２．５：１から８：１まで、または２．５：１から６：１までの範囲内である、請求項１に記載のＧＩＣ。
4. 前記少なくとも１つの押圧機構が、
   （ｉ）前記電源に電気的に接続されるモータと、
   （ｉｉ）前記モータと関連し、これによって駆動される付勢機構であって、前記付勢機構が、前記軸方向の力をかけるように適合される、付勢機構と
   を有する軸方向の摂動構成を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
5. 前記付勢機構が、
   少なくとも部分的に前記長手方向の軸に沿った方向に配置されるモータ軸であって、前記軸が、前記モータに動作可能に接続され、これによって駆動される、モータ軸と、
   前記軸と関連する押圧錘とを含み、
   前記付勢機構が、少なくとも周期的に前記軸に沿って前記錘を付勢するようにさらに適合されて、前記軸方向の力を伝達する、請求項４に記載のＧＩＣ。
6. 前記付勢機構が、前記軸の遠位端部を受けるように適合される止め具またはキャップをさらに含み、前記止め具またはキャップが、前記カプセルハウジングの内壁に突き当たる、請求項５に記載のＧＩＣ。
7. 前記付勢機構が、前記モータ軸に関連するばねをさらに含み、前記付勢機構が、第１の状態において、前記ばねが圧縮されるように適合され、また、第２の状態において、前記ばねが前記錘に対して解放されて、前記軸に沿って前記錘を付勢し、前記カプセルハウジングに対して前記軸方向の力を伝達するように適合される、請求項５または６に記載のＧＩＣ。
8. 前記モータ軸が、前記錘を貫通し、前記モータ軸が、隔螺式雄ねじを有し、前記錘が、前記隔螺式ねじのねじ切りに概して相補的なねじ山付き内面を有し、これにより、前記第１の状態では、前記隔螺式雄ねじが前記ねじ山付き内面に係合し、また、前記第２の状態では、前記ねじ山付き内面が係脱され、前記隔螺式ねじに対して長手方向に解放される、請求項５〜７のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
9. 前記モータ軸が、前記錘を貫通し、前記錘が、前記軸と共に回るように適合され、前記モータ軸が、隔螺式雄ねじを有し、前記錘が、前記隔螺式ねじのねじ切りに概して相補的なねじ山付き内面を有し、前記付勢機構が、前記第１の状態では、前記隔螺式雄ねじが前記ねじ山付き内面に係合して、前記ばねを圧縮し、また、第２の状態では、前記ねじ山付き内面が係脱され、前記隔螺式ねじに対して長手方向に固定されずに、前記ばねが前記錘に対して解放されるようにさらに適合される、請求項７に記載のＧＩＣ。
10. 前記押圧機構が、回転可能に取り付けられた偏心器を含み、前記押圧機構が、前記偏心器を回転して、前記半径方向の力をもたらすように適合される、請求項１〜９のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
11. 前記押圧機構が、前記アクティブモードと、前記アクティブモードに関してパッシブモードとを有するように構成され、前記アクティブモードが、少なくとも２つの前記半径方向の力のパルスの列を含み、前記パルス列が、第１の持続時間を有し、前記パッシブモードが、第２の持続時間を有し、前記第２の持続時間が、前記第１の持続時間を超える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
12. 前記第１の持続時間および前記第２の持続時間が、起動サイクルを規定し、前記起動サイクルの周期が、５−６０秒、７−４０秒、８−３０秒、１０−３０秒、または１２−２５秒の範囲内であるように、前記押圧機構が構成される、請求項１１に記載のＧＩＣ。
13. 前記第１の持続時間および前記第２の持続時間が、起動サイクルを規定し、前記起動サイクルの周期が、少なくとも５、少なくとも６、少なくとも７、少なくとも８、少なくとも１０、少なくとも１２、または少なくとも１５秒、かつ、最大で６０、最大で４０、最大で３０、最大で２５、または最大で２０秒である、あるいは、これらのうちのいずれか１つであるように、前記押圧機構が構成される、請求項１１に記載のＧＩＣ。
14. 前記第１の持続時間が、１−１０秒、２−８秒、または２．５−６秒の範囲内であるように、前記押圧機構が構成される、請求項１１に記載のＧＩＣ。
15. 前記カプセルによって外側環境に作用する正味の力が、少なくとも４００重量グラム、少なくとも４５０重量グラム、少なくとも５００重量グラム、または少なくとも６００重量グラムであるように、前記押圧機構が構成される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
16. 前記正味の力が少なくとも８００重量グラム、少なくとも１０００重量グラム、少なくとも１２００重量グラム、少なくとも１４００重量グラム、または少なくとも１５００重量グラムの瞬間的な正味の力であるように、前記押圧機構が構成される、請求項１５に記載のＧＩＣ。
17. 前記押圧機構が、前記ハウジングに前記半径方向の力をかけるように構成されて、１２Ｈｚから８０Ｈｚまでの範囲内の振動周波数を達成する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
18. 前記範囲が、１２Ｈｚから７０Ｈｚまで、１５Ｈｚから６０Ｈｚまで、１５Ｈｚから５０Ｈｚまで、１８Ｈｚから４５Ｈｚまで、または１８Ｈｚから４０Ｈｚまでであるように、前記押圧機構が構成される、請求項１７に記載のＧＩＣ。
19. 前記振動周波数が、少なくとも１５Ｈｚ、少なくとも１８Ｈｚ、少なくとも２０Ｈｚ、または少なくとも２２Ｈｚであるように、前記押圧機構が構成される、請求項１７に記載のＧＩＣ。
20. 前記振動周波数が、最大で７５Ｈｚ、最大で７０Ｈｚ、最大で６０Ｈｚ、最大で５０Ｈｚ、最大で４５Ｈｚ、または最大で４０Ｈｚであるように、前記押圧機構が構成される、請求項１９に記載のＧＩＣ。
21. 前記軸方向の構成が、前記軸方向の力を相対する方向にかけるように適合される、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
22. 前記軸方向の構成が、前記軸方向の力の少なくとも一部分をノッキングモードで伝達するように適合される、請求項１〜２１のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
23. 前記押圧機構が、前記半径方向の力を伝達するための第１の個々のモータと、前記軸方向の力を伝達するための第２の個々のモータとを有する、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
24. 前記第１の個々のモータおよび前記第２の個々のモータが、前記軸に関して、前記カプセルの異なる側に配置される、請求項２３に記載のＧＩＣ。
25. 前記カプセルが前記管内に配置され、前記機構が前記アクティブモードである場合、前記カプセルが前記管の前記壁を刺激するように、前記押圧機構が適合される、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
26. 前記押圧機構が、前記電源に電気的に取り付けられるコントローラを含み、前記コントローラが、前記押圧機構を制御するように適合される、請求項１〜２５のいずれか１項に記載のＧＩＣ。
27. 前記コントローラが、前記ハウジング内のすべてのモータから物理的に隔離される、請求項２６に記載のＧＩＣ。
28. 前記コントローラが、少なくとも２ｍｍだけ、前記ハウジング内のすべてのモータから物理的に隔離される、請求項２６に記載のＧＩＣ。

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