JP5585978B2 - 胃内膨張カプセル - Google Patents

Description

本発明は、胃内膨張カプセルに係り、特に糖尿病、メタボリックシンドローム、高血圧、病的肥満などの体重コントロールが必要な病態において、飲用すると胃内で膨張し、患者の空腹感を癒し満腹感を与えることにより、食欲を抑え、食事摂取量を減らすことができる胃内膨張カプセルに関するものである。

従来、上述のような病態に対する治療としては、食事制限や外科的胃体部切除などによる肥満外科手術が行われてきた（下記非特許文献１，２参照）。しかしながら、食事制限に関しては、守れない患者も多く、「生活の質」の観点から指導に否定的な哲学を持つ患者もいる。そこで、病的な肥満に対しては、外科的な縮小術、胃切除手術が欧米では数多く試みられているが（非特許文献１参照）、外科手術という性質上、合併症の危険はゼロにはなりえない。術後、縫合不全を起こして内容物が流出すれば、腹膜炎を起こして死の危険を伴う場合もあり得る。また、内視鏡的に胃内に留置するバルーンも開発されているが、内視鏡の挿入には、当然、患者の苦痛を伴う（特許文献１参照）。

特開２００９−１３１６４１号公報 特開２００７−０８２８９８号公報 特開２００２−３１５２０９号公報

Ｌａｐａｒｏｓｃｏｐｉｃ ｓｌｅｅｖｅ ｇａｓｔｒｅｃｔｏｍｙ ｗｉｔｈ ｄｕｏｄｅｎｏ−ｊｅｊｕｎａｌ ｂｙｐａｓｓ：ａ ｎｅｗ ｓｕｒｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｏｎｔｒｏｌ．Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓａｆｅｔｙ ｓｔｕｄｙ ｉｎ ａ ｐｏｒｃｉｎｅ ｍｏｄｅｌ．Ｄｅｌ Ｇｅｎｉｏ Ｇ，Ｇａｇｎｅｒ Ｍ，Ｃｕｅｎｃａ−Ａｂｅｎｔｅ Ｆ，Ｎｏｃｃａ Ｄ，Ｂｉｅｒｔｈｏ Ｌ，Ｄｅｌ Ｇｅｎｉｏ Ｆ，Ａｓｓａｌｉａ Ａ，Ｄｅｌ Ｇｅｎｉｏ Ａ．Ｏｂｅｓ Ｓｕｒｇ．２００８ Ｏｃｔ；１８（１０）：１２６３−７ Ｖｅｇｅｔａｒｉａｎ ｄｉｅｔｓ，ｃｈｒｏｎｉｃ ｄｉｓｅａｓｅｓ ａｎｄ ｌｏｎｇｅｖｉｔｙ．Ｇｉｎｔｅｒ Ｅ．Ｂｒａｔｉｓｌ Ｌｅｋ Ｌｉｓｔｙ．２００８；１０９（１０）：４６３−６．Ｒｅｖｉｅｗ．

日本でも、肥満患者の増加は、メタボリックシンドロームの増大に伴い、心血管イベントの増加など国家的な疾病構造の変動と直結して医療経済を圧迫している。肥満外科は欧米では病的肥満の標準治療になりつつあるが、日本ではまだ広がっておらず、また、侵襲的な外科治療には議論がある。

本発明は、上記状況に鑑みて、患者が自分で飲み込むことができ、胃内において膨張させることができる胃内膨張カプセルを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕利用者が空腹時に飲用する収縮した形状のカプセルと、該収縮した形状のカプセルを胃内で膨張させて、該胃内における前記カプセルの占有容積を増加させ、前記利用者に満腹感を与えることによって食事摂取量を制限するための膨張した形状のカプセルを得る形状が収縮、膨張する形状記憶合金からなるカプセル膨張機構であって、生体親和性および安全性が高く、柔軟で、伸展することができるシリコン素材で表面が被覆され、体外からの非侵襲的な経皮エネルギー伝送システムを介した電力輸送により前記カプセル膨張機構を直接作動させる胃内膨張カプセルであることを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の胃内膨張カプセルにおいて、前記カプセルの膨張後、経皮エネルギー伝送システムによる電力輸送により、前記膨張したカプセルは元通りに収縮し、消化管内を蠕動運動によって移動し、排便と同時に体外に排出されて前記収縮したカプセルを回収可能とすることを特徴とする。

〔３〕上記[１]又は〔２〕記載の胃内膨張カプセルにおいて、前記形状記憶合金としてニッケル・チタン合金、あるいは、生体親和性の高いチタン・ジルコニウム・ニオブ合金を用いたことを特徴とする。

つまり、患者は空腹を感じたらカプセルを服用し、経皮エネルギー伝送ユニットを体外から作動させ、カプセルを胃内で膨張させることにより、食事摂食量を抑制し、ダイエットを行うことができる。あるいは、カプセルの自動膨張システムを導入してもよい。使用後は排便と同時に排出される。

本発明によれば、胃内膨張カプセルを患者が自分で胃内で膨張させることができるので、食欲を抑え、肥満を治療することができる。

本発明の胃内膨張カプセルが胃内に飲み込まれた状態を示す模式図である。 本発明の胃内膨張カプセルの胃内での動作を示す模式図である。 本発明の第１実施例を示す胃内膨張カプセルを示す図である。 本発明の第２実施例を示す胃内膨張カプセルを示す図面代用写真である。 本発明の第３実施例を示す胃内膨張カプセルを示す図である。 本発明の第４実施例を示す胃内膨張カプセルを示す図である。

本発明の胃内膨張カプセルは、利用者が空腹時に飲用する収縮した形状のカプセルと、この収縮した形状のカプセルを胃内で膨張させて、この胃内における前記カプセルの占有容積を増加させ、前記利用者に満腹感を与えることによって食事摂取量を制限するための膨張した形状のカプセルを得る形状が収縮、膨張する形状記憶合金からなるカプセル膨張機構であって、生体親和性および安全性が高く、柔軟で、伸展することができるシリコン素材で表面が被覆され、体外からの非侵襲的な経皮エネルギー伝送システムを介した電力輸送により前記カプセル膨張機構を直接作動させる胃内膨張カプセルである。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の胃内膨張カプセルが胃内に飲み込まれた状態を示す模式図、図２はその胃内膨張カプセルの胃内での動作を示す模式図、図３は本発明の第１実施例を示す胃内膨張カプセルを示す模式図であり、図３（ａ）は収縮した胃内膨張カプセルを示す図、図３（ｂ）は膨張した胃内膨張カプセルを示す図である。

これらの図において、１は胃体部、２は食道、３は噴門部であり、この噴門部３は食道２から胃への入口で食物が胃に入るときだけ開く。４は幽門部であり、この幽門部４は胃から十二指腸５への出口であって、括約筋からなる門があり、食物が中性か弱酸性になると開く。６は胃体部１内に飲み込まれた胃内膨張カプセル、７は胃体部１に体外から接触させる経皮エネルギー伝送システムの一次コイルである。

図２（ａ）に示すように、収縮した胃内膨張カプセル６は、まず、食道２を介して噴門部３から胃体部１に飲み込まれる。次に、図２（ｂ）に示すように、収縮した胃内膨張カプセル６は胃体部１に入り、図２（ｃ）に示すように、胃内膨張カプセル６は胃体部１内で膨張し、膨張した胃内膨張カプセル６′となる。使用後は、膨張した胃内膨張カプセル６′は図２（ｄ）に示すように元通りに収縮し、収縮した胃内膨張カプセル６は幽門部４から胃の外に出て、排便と同時に体外に排出される。

つまり、胃内膨張カプセル６は、図３（ａ）に示すように、胃体部１に入った時は小さい寸法であるが、図３（ｂ）に示すように、胃体部１内で膨張して大きな寸法になる。より詳細に述べると、胃内膨張カプセル６は、生体親和性および安全性が高く、柔軟で、伸展することができるシリコン素材６Ａで表面が被覆された、形状記憶合金６Ｂからなる膨張機構内蔵型胃内膨張カプセルである。この胃内膨張カプセル６は体外からの経皮エネルギー伝送システムの一次コイル７による非侵襲的なエネルギー投入により大きく膨張し、胃体部１内の容積を大きく占有することができる。なお、一次コイル７は体外に固定する。例えば、腹巻などで固定するようにしてもよい。胃体部１内の容積が胃内膨張カプセル６により大きく占有されると、胃壁が伸展刺激を受け、食欲中枢を抑えるので、空腹感を癒すことができる。よって、食事摂取量を抑えることができる。

使用後の胃内膨張カプセル６′は、経皮エネルギー伝送システムの一次コイル７による非侵襲的なエネルギー投入を止めることで元通りに収縮する。または、体外から胃体部１を冷却装置（図示なし）により冷やして胃内膨張カプセル６′を元通りに収縮する。収縮した胃内膨張カプセル６′は、消化管内を蠕動運動によって移動し、排便と同時に体外に排出されるようにすることができる。

本実施例では経皮エネルギー伝送システムによるエネルギー投入について述べたが、利用者の体内に設けられる内蔵型電池を用いるシステムによりエネルギーを投入してカプセルを大きく膨張させ、利用者の満腹感を体外から自由にコントロールすることができる。

また、内蔵型電池を用いるシステムによるエネルギー投入によってカプセルを大きく膨張させ、幽門部を通らない大きさにすることで、カプセルを胃体部内に留置して、食事摂取量を抑えることができる。

さらに、体外からヒータやカイロを用いて胃内の胃内膨張カプセルを膨張させるようにしてもよい。

図４は本発明の第２実施例を示す胃内膨張カプセルを示す図面代用写真であり、図４（ａ）は収縮した状態の胃内膨張カプセルを示し、図４（ｂ）は膨張した状態の胃内膨張カプセルを示している。

図４（ａ）に示すように、表面を胃内で溶解される素材１２で被覆された上記実施例とは別の形態の胃内膨張カプセル１１が、物理的に拡大が拘束され、カプセル状に小型化されているが、図４（ｂ）に示すように、胃内で被覆材が溶解されると、その内部に装着された形状記憶合金からなる超弾性ステントによる膨張機構が自発的に膨張することにより、胃内膨張カプセル１１′となり、胃壁を物理的に刺激し、空腹感を癒し、食欲を抑える。よって、肥満を治療し、体重をコントロールすることができる。食欲を癒した後は、胃内に留置され、引き続き、胃内で容積を確保し、食欲を引き続き抑制する。あるいは、経皮エネルギー伝送による温度制御で、再び収縮して小型化し、収縮した状態で排便と同時に体外へ排出されるようにしてもよい。

なお、本発明に用いられる形状記憶合金は、超弾性素材であり、例えば、ニッケル・チタン合金、あるいは、生体親和性の高いチタン・ジルコニウム・ニオブ合金を用いることができる。

また、カプセルの内部にカギ状のロック機構を設け、使用後に再度小型化したカプセルの収縮状態を維持し、体外に排出しやすくすることもできる。ここで、ロック機構とは、小型のカギ状の機構が組み合わさって、カプセルの再拡大を不可能にするメカニズムを意味する。カギ状の構造物の形状に関しては自由に選択することができる。

図５は本発明の第３実施例を示す胃内膨張カプセルを示す図であり、図５（ａ）は、この胃内膨張カプセルの収縮時を示しており、図５（ｂ）は、この胃内膨張カプセルの膨張時を示している。

これらの図において、胃内膨張カプセル２０は、外膜（折り畳み・膨張可能なメンブレン）２１と、その外膜２１内に収納される経皮エネルギー伝送コイル２２と、ラッチ・ロック機構付きの第１のスライド型アクチュエータ２３と、第１のスライド型アクチュエータ２３の基端部２３Ａに揺動自在に支持される第１のガイド板２４と、第１のスライド型アクチュエータ２３のスライド部２３Ｂと第１のガイド板２４の一部間に配置される第１のアーム２５と、ラッチ・ロック機構付きの第２のスライド型アクチュエータ２６と、第２のスライド型アクチュエータ２６の先端部２６Ａに揺動自在に支持される第２のガイド板２７と、第２のスライド型アクチュエータ２７のスライド部２７Ｂと第２のガイド板２７の一部間に配置される第２のアーム２８とからなる拡張機構２９を備えている。この胃内膨張カプセル２０は図５（ａ）に示すように、収縮時には第１のガイド板２４と第２のガイド板２７が折り畳まれ、外膜２１も収縮している。この収縮状態でラッチがかかりロックされている。一方、経皮エネルギー伝送コイル２２にエネルギーが印加されると、図５（ｂ）に示すように、第１のガイド板２４と第２のガイド板２７は拡張機構２９により拡張されて外膜２１も膨張する。

図６は本発明の第４実施例を示す胃内膨張カプセルを示す図であり、図６（ａ）は、この胃内膨張カプセルの収縮時を示しており、図６（ｂ）は、この胃内膨張カプセルの膨張時を示している。

これらの図において、胃内膨張カプセル３０は、外膜（折り畳み・膨張可能なメンブレン）３１と、その外膜３１内に収納されるスイッチングコントローラ内蔵情報伝送コイル３２と、支持ロッド３３と、圧縮空気タンク３４とからなる空気圧作動機構３５を備えている。この胃内膨張カプセル３０は、図６（ａ）に示すように、収縮時には外膜３１が折り畳まれている。一方、スイッチングコントローラ内蔵情報伝送コイル３２にエネルギーが印加されると、図６（ｂ）に示すように、空気圧作動機構３５の圧縮空気タンク３４から圧縮空気が解放され、折り畳まれていた外膜３１は膨張する。

このように、本発明に用いるカプセル膨張機構としては、実施例に図示したような、畳み込み構造に限らず、折り畳み構造などであってもよい。小型化されたカプセルが膨張する機構であれば、特に限定されるものではない。

また、生体へのエネルギー投入システムについては詳述していないが、本願出願人による「経皮エネルギー伝送装置」（上記特許文献２）や、「植え込み型充電式医療装置用充電器及びシステム」（上記特許文献３）が既に提案されており、これらの技術を用いることができる。

さらに、以下のような適用も可能である。

（１）胃内膨張カプセルを内視鏡的に胃壁でクリップで固定し、経皮エネルギー伝送システムにより、カプセルを大きく膨張させることによって、カプセルを胃体部内に留置して、食事摂取量を抑えるようにすることもできる。

（２）また、胃内膨張カプセルから電気刺激を与える機能により、利用者に擬似的な満腹感を与えるようにしてもよい。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の胃内膨張カプセルは、食欲の制御による肥満コントロール、糖尿病の治療、メタボリックシンドロームの治療等の様々な分野に適用できる。

また、本発明によって製造された胃内膨張デバイスは、美容領域のサプリメントの代用として広く用いることができる。

１ 胃体部
２ 食道
３ 噴門部
４ 幽門部
５ 十二指腸
６ 収縮した胃内膨張カプセル
６Ａ シリコン素材
６Ｂ 形状記憶合金
６′ 膨張した胃内膨張カプセル
７ 経皮エネルギー伝送システムの一次コイル
１１ 胃内膨張カプセル
１１′ 膨張された胃内膨張カプセル
１２ 胃内で溶解される素材
２０，３０ 胃内膨張カプセル
２１，３１ 外膜
２２ 経皮エネルギー伝送コイル
２３ ラッチ・ロック機構付きの第１のスライド型アクチュエータ
２３Ａ 第１のスライド型アクチュエータの基端部
２３Ｂ 第１のスライド型アクチュエータのスライド部
２４ 第１のガイド板
２５ 第１のアーム
２６ ラッチ・ロック機構付きの第２のスライド型アクチュエータ
２６Ａ 第２のスライド型アクチュエータの基端部
２６Ｂ 第２のスライド型アクチュエータのスライド部
２７ 第２のガイド板
２８ 第２のアーム
２９ 拡張機構
３２ スイッチングコントローラ内蔵情報伝送コイル
３３ 支持ロッド
３４ 圧縮空気タンク
３５ 空気圧作動機構

Claims (3)

1. 利用者が空腹時に飲用する収縮した形状のカプセルと、該収縮した形状のカプセルを胃内で膨張させて、該胃内における前記カプセルの占有容積を増加させ、前記利用者に満腹感を与えることによって食事摂取量を制限するための膨張した形状のカプセルを得る形状が収縮、膨張する形状記憶合金からなるカプセル膨張機構であって、生体親和性および安全性が高く、柔軟で、伸展することができるシリコン素材で表面が被覆され、体外からの非侵襲的な経皮エネルギー伝送システムを介した電力輸送により前記カプセル膨張機構を直接作動させる胃内膨張カプセル。
2. 請求項１記載の胃内膨張カプセルにおいて、前記カプセルの膨張後、経皮エネルギー伝送システムによる電力輸送により、前記膨張したカプセルは元通りに収縮し、消化管内を蠕動運動によって移動し、排便と同時に体外に排出されて前記収縮したカプセルを回収可能とすることを特徴とする胃内膨張カプセル。
3. 請求項１又は２記載の胃内膨張カプセルにおいて、前記形状記憶合金としてニッケル・チタン合金、あるいは、生体親和性の高いチタン・ジルコニウム・ニオブ合金を用いたことを特徴とする胃内膨張カプセル。