特開 2025-37688 腸管壁保持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025037688

(43)【公開日】2025-03-18

(54)【発明の名称】腸管壁保持装置

(51)【国際特許分類】

   A61F 2/844 20130101AFI20250311BHJP

【ＦＩ】

A61F2/844

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023144775

(22)【出願日】2023-09-06

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度 国立研究開発法人科学技術振興機構、ムーンショット型研究開発事業、「生体内サイバネティック・アバターによる健康・医療の実現」委託研究、ムーンショット型研究開発事業（基金）「分散遠隔操作による生体内ＣＡのセンシング技術」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受けるもの

(71)【出願人】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(71)【出願人】

【識別番号】504132272

【氏名又は名称】国立大学法人京都大学

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】山中 俊郎

(72)【発明者】

【氏名】新井 史人

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 大知

(72)【発明者】

【氏名】藤城 光弘

(72)【発明者】

【氏名】辻 陽介

(72)【発明者】

【氏名】新津 葵一

【テーマコード（参考）】

4C267

【Ｆターム（参考）】

4C267AA43

4C267AA53

4C267BB02

4C267BB03

4C267BB04

4C267BB06

4C267BB11

4C267BB12

4C267BB19

4C267BB20

4C267BB26

4C267BB37

4C267BB39

4C267BB40

4C267BB62

4C267CC23

4C267CC24

4C267HH01

4C267HH08

(57)【要約】

【課題】被験者に過度な負担を与えることなく、検査や治療を行う腸管の対象部位を一定の速さで移動させたり一定の時間に亘って留めたりすることのできる腸管壁保持装置を提供する。
【解決手段】腸管壁保持装置は、経口投入される装置であって、形状記憶素材の索条で形成された保持基材を備え、保持基材は、経口投入時においては収縮した第１状態であり、刺激入力を受けた後には腸管壁の内壁面を索条の外周面で押圧すると共に腸管内の流通を確保する中空部を生じさせる第２状態に展開する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

経口投入される腸管壁保持装置であって、
形状記憶素材の索条で形成された保持基材を備え、
前記保持基材は、
経口投入時においては収縮した第１状態であり、
刺激入力を受けた後には腸管壁の内壁面を前記索条の外周面で押圧すると共に腸管内の流通を確保する中空部を生じさせる第２状態に展開する腸管壁保持装置。

【請求項2】

前記索条は、前記第１状態において螺旋状であり、前記第２状態において螺旋状または円環状である請求項１に記載の腸管壁保持装置。

【請求項3】

前記第２状態は、螺旋または円環の中心軸に直交する平面へ投影したときの最大直径よりも前記中心軸に沿う方向の長さの方が短い請求項２に記載の腸管壁保持装置。

【請求項4】

前記第１状態は、螺旋の中心軸に直交する平面へ投影したときの最大直径よりも前記中心軸に沿う方向の長さの方が長い請求項３に記載の腸管壁保持装置。

【請求項5】

前記保持基材の端部の少なくとも一方に、バッテリおよびデバイスの少なくともいずれかを備える請求項１に記載の腸管壁保持装置。

【請求項6】

前記保持基材は、前記第２状態に展開されたときの前記外周面のうち前記腸管壁と接する第１面と接しない第２面の一方にデバイスを備える請求項１に記載の腸管壁保持装置。

【請求項7】

前記第２状態に展開された前記保持基材を腸管内で変位させるための駆動機構を備える請求項１に記載の腸管壁保持装置。

【請求項8】

前記保持基材は、磁性ナノ粒子を含んで形成されている請求項７に記載の腸管壁保持装置。

【請求項9】

前記保持基材は、伸延方向に沿って複数の磁石片が離散的に配置されている請求項７に記載の腸管壁保持装置。

【請求項10】

前記保持基材は、前記第２状態に展開されたときの前記外周面のうち少なくとも前記腸管壁と接する第１面に凹部を有する請求項７に記載の腸管壁保持装置。

【請求項11】

前記保持基材は、伸延方向に沿って複数設けられた縮径部を有する請求項１に記載の腸管壁保持装置。

【請求項12】

前記保持基材は、伸延方向に沿って複数の小片に分割されていると共に、隣り合う小片間が遅溶性素材のジョイントによって接続されている請求項１に記載の腸管壁保持装置。

【請求項13】

前記第１状態の前記保持基材を収容する腸溶性カプセルを備える請求項１に記載の腸管壁保持装置。

【請求項14】

前記刺激入力を発動させるスイッチを備える請求項１に記載の腸管壁保持装置。

【請求項15】

外部環境のｐＨを検出するｐＨセンサを備え、
前記スイッチは、前記ｐＨセンサの出力に基づいて前記刺激入力を発動させる請求項１４に記載の腸管壁保持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、経口投入されて腸管壁で留まることができる腸管壁保持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

患者等の被検者に飲み込ませて体腔管路内を通過させ、検査、治療等が可能なカプセル型の医療装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－３２５４３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のカプセル型医療装置は、経口投与されてから排泄されるまでの過程において被検者の検査や治療が行われる。しかし、従来のカプセル型医療装置は、体腔管路内の進行が受動的であり、例えば重力の影響を受けてその位置が不規則に変化することから、一定間隔に設定された対象部位を連続して検査したり、特定の対象部位に留まって治療を行ったりすることが困難であった。また、対象部位が十二指腸、小腸、大腸といった腸管である場合には、医療装置が消化物や体腔ガスの流通を妨げることもあり、被検者の体調に影響を与える場合がある。

【0005】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、被験者に過度な負担を与えることなく、検査や治療を行う腸管の対象部位を一定の速さで移動させたり一定の時間に亘って留めたりすることのできる腸管壁保持装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様における腸管壁保持装置は、経口投入される腸管壁保持装置であって、形状記憶素材の索条で形成された保持基材を備え、保持基材は、経口投入時においては収縮した第１状態であり、刺激入力を受けた後には腸管壁の内壁面を索条の外周面で押圧すると共に腸管内の流通を確保する中空部を生じさせる第２状態に展開する。

【発明の効果】

【0007】

本発明により、被験者に過度な負担を与えることなく、検査や治療を行う腸管の対象部位を一定の速さで移動させたり一定の時間に亘って留めたりすることのできる腸管壁保持装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る腸管壁保持装置が、被検者の体内に取り込まれて対象部位に留まる様子を示す概念図である。

【図2】大腸内で展開された腸管壁保持装置の様子を示す模式図である。

【図3】本実施形態における腸管壁保持装置の第１状態と第２状態のそれぞれの外形形状を説明する模式図である。

【図4】第１変形例における腸管壁保持装置の第１状態と第２状態のそれぞれの外形形状を説明する模式図である。

【図5】第２変形例および第３変形例における腸管壁保持装置のデバイス配置を説明する模式図である。

【図6】第４変形例における腸管壁保持装置の大腸内での変位動作を説明する模式図である。

【図7】第４変形例における腸管壁保持装置が備える外周溝を説明する模式図である。

【図8】第５変形例および第６変形例における腸管壁保持装置の破断促進構造を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。また、各図において、同一又は同様の構成を有する構造物が複数存在する場合には、煩雑となることを回避するため、一部に符号を付し、他に同一符号を付すことを省く場合がある。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。

【0010】

図１は、本実施形態に係る腸管壁保持装置１００が、被検者の体内に取り込まれて対象部位において測定する様子を示す概念図である。本実施形態における腸管壁保持装置１００は、被検者の口部から飲み込まれることにより体内に取り込まれる経口投入型の装置である。具体的には後述するが、腸管壁保持装置１００は、収縮状態である第１状態で刺激入力を受けると展開状態である第２状態へ変化する。経口投入時においては、腸管壁保持装置１００は収縮状態の第１状態に調製されており、被験者は腸管壁保持装置１００を容易に飲み込むことができる。なお、被検者がより飲みやすいように、第１状態の腸管壁保持装置１００を収容する腸溶性カプセルに収容するようにしてもよい。この場合、腸溶性カプセルが溶けた後に刺激入力を受け、第２状態へ変化することが望ましいが、腸溶性カプセルがある程度溶けた段階で刺激入力を受け、残存する腸溶性カプセルを突き破るように第２状態へ変化するようにしてもよい。

【0011】

腸管壁保持装置１００は、体腔内管路の所定位置で刺激入力を感知すると第１状態から第２状態へ展開される。展開された腸管壁保持装置１００は、装置に与えられた機能に応じて対象部位における測定や処置といった動作を実行する。対象部位は各種の腸管壁保持装置の用途ごとに定められ、例えば、十二指腸、小腸、大腸といった腸管が対象部位となり得る。本実施形態における腸管壁保持装置１００は、その一例として大腸を対象部位として測定、処置し得るものである。他の種類の腸管壁保持装置は、それぞれの要素や構成が、対象部位の性質等に応じて適宜変更され得る。

【0012】

腸管壁保持装置１００は、主にデバイス格納部１１０と保持基材１７０によって構成されている。デバイス格納部１１０は、保持基材の端部の少なくとも一方に設けられている。デバイス格納部１１０は、腸管壁保持装置１００の用途によって決定される例えば温度測定ユニットなどであるデバイスを格納するモジュールである。デバイス格納部１１０は、デバイスや後述する発熱線へ電力を供給するバッテリを格納してもよい。保持基材１７０は、形状記憶素材の索条で形成されている。具体的には、例えば、温度応答性形状記憶ポリマー（ＳＭＰ：Shape Memory Polymer)を素材としてワイヤ形状に調製し、それを螺旋状に巻回することにより形成される。

【0013】

温度応答性形状記憶ポリマーは、調整されたガラス転移温度（例えば３５℃）より小さな温度ではプラスチック状に硬質であり，ガラス転移温度以上に温められるとゴム状に軟化しつつ、記憶されている形状に変化する。そして再びガラス転移温度より小さな温度に戻ると記憶されている形状を維持しつつプラスチック状に硬質となる。すなわち、本実施形態における保持基材１７０は、入力刺激として一時的にガラス転移温度よりも高い温度となる昇温刺激を受けると、第１状態から第２状態へ展開する。

【0014】

保持基材１７０は、ガラス転移温度以上に温められると螺旋の外形が拡張するように記憶されており、図示するように大腸９１０内で拡張して展開された第２状態では、大腸９１０の内壁面９１１を押圧する程度の大きさになる。具体的には、保持基材１７０は、内壁面９１１を索条の外周面で押圧する程度に拡張し、このように拡張された螺旋形状は、点線の矢印で示すように腸管内の流通を十分に確保する中空部を生じさせる。

【0015】

すなわち、索条の外周面が内壁面９１１を押圧する程度に拡張するので、腸管壁保持装置１００は、その部位において半固定あるいは留置固定される。半固定は、索条の外周面が内壁面９１１を押圧する程度が軽度に抑えられるように設定された場合の固定であり、腸管壁保持装置１００は、螺旋状に展開された第２状態で蠕動運動の作用を受け、下流方向（肛門へ向かう方向）へゆっくりと移動する。すなわち、例えば内視鏡カプセルのように重力の影響を受けて高速で移動したり屈曲部に滞留したりすることなく、比較的ゆっくりとした一定の速度で移動することが期待できる。腸管壁保持装置１００は、このように内壁面９１１に対して半固定にされてゆっくり移動すれば、腸管内で一定間隔に設定された対象部位を連続して検査することができる。

【0016】

一方、留置固定は、索条の外周面が内壁面９１１を押圧する程度が強めに設定された場合の固定であり、腸管壁保持装置１００は、螺旋状に展開された第２状態で特定の対象部位に留まる。腸管壁保持装置１００は、このように内壁面９１１に対して留置固定にされれば、その特定の対象部位における経時的に変化する様子を観察したり、組織の切除などの処置を施したりすることができる。

【0017】

また、半固定される場合も留置固定される場合も、保持基材１７０が、例えば膨張されたバルーンのように腸管内を上流と下流に分断することがなく、腸管内の流通を十分に確保する中空部を有するので、消化物や体腔ガスの流通を妨げることがなく、被検者の負担を軽減することが期待できる。換言すれば、腸管壁保持装置１００は、被検者の負担が少ないので腸管内をゆっくりと移動させたり特定の対象部位に一定時間に亘って留まらせたりすることができる。

【0018】

図２は、大腸内で展開された腸管壁保持装置１００の様子を示す模式図である。保持基材１７０は、芯材として発熱線１２０を内蔵し、不図示のバッテリから発熱線１２０に電力が供給されるとＳＭＰがガラス転移温度以上に昇温し、大腸９１０内で展開される。また、腸管壁保持装置１００は、バッテリから発熱線１２０へ電力の供給を開始させる不図示の発動スイッチを備える。発動スイッチがオフからオンへ切り替わると発熱線１２０が発熱し、保持基材１７０がガラス転移温度以上となって第１状態から第２状態へ展開する。そして、設定された時間が経過すると発動スイッチがオンからオフへ切り替わり、発熱線１２０の発熱が停止し、保持基材１７０はガラス転移温度未満に戻って第２状態の形状が維持される。

【0019】

発動スイッチは、保持基材１７０の端部近傍に設けられた、外部環境の水素イオン濃度（ｐＨ）を検出するｐＨセンサ１１２が、予め設定されたｐＨ範囲であることを検出した場合にオフからオンへ切り替わる。体腔管路におけるｐＨは、胃から腸へ向かって上昇することが知られており、大腸で発動スイッチをオンにしたい場合には、設定するｐＨ範囲を大腸で検出されるｐＨ範囲に合致させればよい。特に、胃から小腸へ進むと急激にｐＨが上昇するので、小腸を対象とする腸管壁保持装置の場合には、ｐＨの変化量に着目して発動条件を設定してもよい。

【0020】

発動スイッチは、ｐＨセンサ１１２の検出結果に基づいて発動する場合に限らず、様々な構成が考え得る。例えば、経口投入時に開始されたタイマーが所定時間に到達した場合に発動するように構成してもよい。この場合、腸管壁保持装置１００を第１状態から第２状態へ展開させたい対象部位と被検者の腸内状態等の特性等を考慮して、タイマーの所定時間を設定すればよい。このように構成すれば、複雑な構成を備えることなく、所望の対象部位で腸管壁保持装置１００を第１状態から第２状態へ展開することができる。

【0021】

あるいは、腸管壁保持装置１００を運用する操作者が、手元の端末を操作することによって発信される励起信号を発動スイッチが検知してオフからオンへ切り替わるように構成してもよい。この場合、発動スイッチは、当該端末から発信される励起信号を検知する無線通信ユニットを含む。このように構成すれば、操作者は任意の対象部位で腸管壁保持装置１００を第１状態から第２状態へ展開することができる。もちろん、発動スイッチはこれらの複数の構成を備えるようにしてもよい。

【0022】

大腸９１０は、図において模式的に示すように、所定の間隔ごとに半月ひだ９１２を有する。腸管壁保持装置１００が２つの半月ひだ９１２の間に収まると、腸管壁保持装置１００は、より安定的に内面壁９１１に第２状態へ展開される。なお、図の例においては、第２状態へ展開された保持基材１７０の螺旋構造は約２周（２巻き）分であるが、第２状態における巻き数は、腸管壁保持装置１００の目的、用途等に応じて適宜変更し得る。なお、第２状態における巻き数を減らせば、第１状態における大きさも小型化することができるので、被検者は経口投入時に飲み込みやすくなる。

【0023】

上述のように、腸管壁保持装置１００の端部にはデバイス格納部１１０が設けられており、デバイス格納部１１０には、例えば対象部位の温度を計測するための温度測定ユニット１１１が格納されている。温度測定ユニット１１１は、例えば温度センサ、センサ回路、メモリ等を含む。デバイス格納部１１０が温度測定ユニット１１１を収容する場合には、温度測定ユニット１１１が対象部位の温度を精度よく計測できるように、熱伝導性の高い素材でカバーするとともに、その表面を親水性コーティングで保護するとよい。

【0024】

格納部１１０に格納するデバイスは、温度測定ユニット１１１に限らず、対象部位を計測したり処置したりするデバイスであれば構わない。計測するデバイスとしては、カメラユニット、ｐＨセンサ、ガスセンサ、特定の化学物質を検出するバイオセンサ等であってもよく、処置するデバイスとしては、薬剤を投与する機構や、病変部位を切除する電気メスや把持するクリップ等と、これらを病変部位へ接近させるアクチュエータであってもよい。例えば、カメラユニットは、撮像センサ、レンズ群、画像処理回路、メモリ、照明用ＬＥＤ等を含む。デバイス格納部１１０がカメラユニットを収容する場合には、カメラユニットが対象部位を鮮明に捉えられるように、透明樹脂の半球でカバーするとともに、その表面を親水性コーティングで保護するとよい。また、腸管壁保持装置１００を被検者の腸管内のｐＨを計測する装置として利用する場合には、上述のｐＨセンサ１１２を発動スイッチとして用いると共に対象部位のｐＨを計測する計測センサとして用いてもよい。この場合、ｐＨセンサ１１２は、上述のように保持基材１７０の端部近傍に設けてもよいし、格納部１１０に収容してもよい。また、デバイスは、センサやアクチュエータを制御する制御チップ、観察結果を記憶する記憶部や外部へ送信する無線ユニット等を含ませることができる。また、上述のバッテリ、発動スイッチ、タイマーも格納部１１０に格納され得る。

【0025】

次に、腸管壁保持装置１００の第１状態と第２状態のそれぞれの外形形状について説明する。図３は、本実施形態における腸管壁保持装置の第１状態と第２状態のそれぞれの外形形状を説明する模式図である。具体的には、第１状態については正面から観察した模式図を、第２状態については正面から観察した模式図と側方から観察した模式図を示す。

【0026】

図示するように腸管壁保持装置１００は、第１状態において螺旋状である。螺旋の中心軸に沿う中心軸方向の長さをＬ₁とし、中心軸に直交する幅の最大値（すなわち、螺旋の中心軸に直交する平面へ螺旋を投影したときの最大直径）をＤ₁とすると、本実施形態における腸管壁保持装置１００は、Ｌ₁＞Ｄ₁の関係を満たす。このような関係を満たす場合に、第２状態に展開された場合に腸管壁の内壁面を押圧できる長さを確保しつつ、被検者が第１状態において腸管壁保持装置１００を比較的容易に飲み込むことができることが検証された。一実施例としては、Ｄ₁＝１１.０ｍｍであり、Ｌ₁＝２２.５ｍｍである。

【0027】

図示するように、腸管壁保持装置１００は、第２状態に展開された場合も螺旋状である。螺旋の中心軸に沿う中心軸方向の長さをＬ₂とし、中心軸に直交する幅の最大値（すなわち、螺旋の中心軸に直交する平面へ螺旋を投影したときの最大直径）をＤ₂とすると、本実施形態における腸管壁保持装置１００は、Ｌ₂＞Ｌ₁、Ｄ₂＞Ｄ₁の関係を満たす。Ｄ₂は、対象部位である大腸９１０の標準的な直径に応じて定められ、具体的には、半月ひだ９１２でない箇所における内面壁９１１を押圧する程度の直径に定められる。Ｌ₂は、上述のように、２つの半月ひだ９１２の間に収まる長さに定められることが好ましい。一実施例としては、Ｄ₂＝４０.０ｍｍであり、Ｌ₂＝４０.０ｍｍである。なお、第１状態においても第２状態においても索条の直径であるφ₁は変化することがなく、一実施例としては、φ₁＝３.０ｍｍである。

【0028】

なお、本実施形態における腸管壁保持装置１００の第２状態ではＬ₂＞Ｄ₂であるが、Ｌ₂＝Ｄ₂としてもよいし、Ｄ₂＞Ｌ₂となるように構成してもよい。Ｄ₂＞Ｌ₂となるように構成すれば、半月ひだ９１２に掛かる状態で展開される可能性を低減することができる。

【0029】

次に、腸管壁保持装置１００が備える第１状態における経口投入時の飲み込みやすさ、第２状態における腸管内の流通確保といった利点を維持しつつ、新たな利点をもたらすいくつかの変形例について説明する。以下の各変形例については、上記の腸管壁保持装置１００と同様の構成については同一の符番を付すことによりその説明を省略し、腸管壁保持装置１００と相違する箇所について主に説明する。

【0030】

図４は、第１変形例における腸管壁保持装置１０１の第１状態と第２状態のそれぞれの外形形状を説明する模式図である。具体的には図３と同様の図であり、第１状態については正面から観察した模式図を、第２状態については正面から観察した模式図と側方から観察した模式図を示す。

【0031】

図示するように腸管壁保持装置１０１は、第１状態において螺旋状である。螺旋の中心軸に沿う中心軸方向の長さをＬ₃とし、中心軸に直交する幅の最大値（すなわち、螺旋の中心軸に直交する平面へ螺旋を投影したときの最大直径）をＤ₃とすると、第１変形例における腸管壁保持装置１０１は、Ｌ₃＞Ｄ₃の関係を満たす。このような関係は、腸管壁保持装置１００の第１状態と同様であり、被検者が第１状態において腸管壁保持装置１０１を比較的容易に飲み込むことができる。一実施例としては、Ｄ₃＝１１.０ｍｍであり、Ｌ₃＝１４.７ｍｍである。

【0032】

図示するように、腸管壁保持装置１０１は、第２状態に展開されと円環状となる。この場合の円環状はＣ字状を含む。円環状に展開された第２状態では、円環の中心軸に沿う中心軸方向の長さは索条の直径であるφ₂に等しい。なお、第２状態に展開される場合に、多少ねじれが生じても構わない。その場合、中心軸方向の長さはφ₂よりもねじれの分だけ大きくなる。中心軸に直交する幅の最大値（すなわち、円環の中心軸に直交する平面へ円環を投影したときの最大直径）は、円環の直径に等しいＤ₄である。Ｄ₄は、対象部位である大腸９１０の標準的な直径に応じて定められ、具体的には、半月ひだ９１２でない箇所における内面壁９１１を押圧する程度の直径に定められる。一実施例としては、Ｄ₄＝４０.０ｍｍである。なお、第１状態においても第２状態においても索条の直径であるφ₂は変化することがなく、一実施例としては、φ₂＝３.０ｍｍである。

【0033】

このように、第１変形例における腸管壁保持装置１０１によれば、第２状態は円環状であるので、例えば第１状態から第２状態へ変化する過程において保持基材１７０が半月ひだ９１２と内面壁９１１の境界でガイドされ、腸管に対して立設するように展開させやすい。

【0034】

図５は、第２変形例における腸管壁保持装置１０２および第３変形例における腸管壁保持装置１０３のデバイス配置を説明する模式図である。具体的には、いずれの図も第２状態に展開されて内面壁９１１を押圧する保持基材１７２（第２変形例）、保持基材１７３（第３変形）の断面の様子を示す。

【0035】

上記の腸管壁保持装置１００においては、デバイス格納部１１０は保持基材１７０の端部に設けられていた。しかし、対象部位を観察したり処置したりするデバイスの配置は、端部でない方が好ましい場合もある。そこで、第２状態に展開されたときの保持基材１７２の外周面のうち腸管壁である内壁面９１１と接する面を第１面、接しない面を第２面とすると、第２変形例における腸管壁保持装置１０２は、第２面の側にデバイス格納部１３０が設けられている。

【0036】

第２面の側に設けられたデバイス格納部１３０には、点線の矢印で示すように、腸管の内部空間側、あるいは対向する内壁面９１１を観察したり処置したりするデバイス１３１が格納されている。デバイス１３１は、例えば力覚センサを含み、腸内を通過する消化物の多寡を検出する。

【0037】

第２状態に展開されたときの保持基材１７３の外周面のうち腸管壁である内壁面９１１と接する面を第１面、接しない面を第２面とすると、第３変形例における腸管壁保持装置１０３は、第１面の側にデバイス格納部１３０が設けられている。

【0038】

第１面の側に設けられたデバイス格納部１３０には、点線の矢印で示すように、腸管の内壁面９１１を観察したり処置したりするデバイス１３２が格納されている。デバイス１３２は、例えば温度センサを含み、例えば所定の間隔ごとの内壁面９１１の表面温度の変化を検出する。あるいは、治療したい対象部位に直接的に薬剤を投与する薬剤投与デバイスであってもよい。

【0039】

なお、腸管壁保持装置１０２も腸管壁保持装置１０３も、それぞれのデバイス格納部１３０とは別に、腸管壁保持装置１００と同様に端部にもデバイス格納部１１０を備えていてもよい。また、装備したいデバイスに応じて、保持基材の伸延方向に沿って複数のデバイス格納部を備えてもよく、このとき、第１面の側と第２面の側の両側にデバイス格納部を備える構成であってもよい。

【0040】

図６は、第４変形例における腸管壁保持装置１０４が大腸９１０内で変位する動作を説明する模式図である。図示するように、腸管壁保持装置１０４の保持基材１７４は、その伸延方向に沿って離散的に、例えばネオジウム磁石である磁石片１４０を複数備えている。

【0041】

図示するように大腸９１０内で第２状態に展開された腸管壁保持装置１０４は、駆動装置２００で発生される磁気の作用により、大腸９１０内をその伸延方向に沿って進退するように変位する。具体的には、腸管壁保持装置１０４を運用する操作者は、手元の駆動装置２００を被検者の大腸９１０近傍の体表面に近接させ、駆動装置２００が内蔵する磁気発生ユニット２１０が駆動されるように操作する。磁気発生ユニット２１０は、操作者の操作を受け付けると、磁気を発生させつつ一方向に沿って駆動する。磁石片１４０は、このような磁気発生ユニット２１０が発生する磁気の作用により、保持基材１７４を、ひいては腸管壁保持装置１０４を腸管内で変位させる。このような磁石片１４０は、第２状態に展開された保持基材１７４を大腸９１０内で変位させるための駆動機構として作用する。

【0042】

なお、駆動機構の構成は保持基材１７４に離散的に配置された磁石片１４０に限らず、様々な構成を採用し得る。例えば、磁性ナノ粒子を含ませて保持基材１７４を形成してもよいし、外部の磁気発生ユニット２１０を利用しないのであれば、保持基材１７４自体に推進デバイスを設ける構成であってもよい。

【0043】

第２状態に展開されたときの保持基材１７４の外周面のうち内壁面９１１と接する第１面には、凹部としての外周溝１５０が設けられている。具体的には、外周溝１５０は、保持基材１７４の伸延方向と平行に２本設けられている。

【0044】

図７は、第４変形例における腸管壁保持装置１０４が備える外周溝１５０を説明する模式図である。具体的には、第２状態に展開されて内面壁９１１を押圧する保持基材１７４の断面の様子を示す。

【0045】

２本の外周溝１５０は、それぞれの開口のエッジ部分が内面壁９１１に掛かっており、保持基材１７４が点線の矢印で示す方向に進退すると、当該エッジ部分が内面壁９１１の細菌や細胞組織９１３を削り取って溝内部に収容する。すなわち、腸管壁保持装置１０４は、大腸９１０の表面に存在する細菌や細胞組織９１３などの物質をサンプリングするサンプリング装置として機能する。このようにサンプリングされた物質は、腸管壁保持装置１０４が体外へ排出された後に、検査等に供される。

【0046】

なお、第１面に設ける凹部の形状は、上記で説明した外周溝１５０に限らない。例えば、半球状の凹部が複数設けられていてもよい。また、細胞組織９１３を効率的に削り取ることができるように、例えばエッジ部分を波状に加工するなどしてもよい。また、保持基材１７４が備える駆動機構は、物質のサンプリングに利用するばかりでなく、腸管壁保持装置１０４を所望の位置へ移動させるために利用してもよい。所望の位置へ移動させるための駆動機構は、既に説明したそれぞれの腸管壁保持装置にも適用し得る。

【0047】

図８は、第５変形例における腸管壁保持装置１０５および第６変形例における腸管壁保持装置１０６の破断促進構造を説明する模式図である。これまで説明したそれぞれの腸管壁保持装置は、第２状態に展開された後に、例えば蠕動運動の作用を繰り返し受けることによって保持基材が破断し、破断により生じた小片は、内壁面９１１から剥がれ落ちることを想定している。これらの小片は発熱線１２０によって互いに接続されており、やがてまとめて体外へ排出される。第５変形例における腸管壁保持装置１０５および第６変形例における腸管壁保持装置１０６は、このような破断を短期間で生じさせる破断促進構造を有する。

【0048】

図８（ａ）は、第５変形例における腸管壁保持装置１０５が第２状態に展開された様子を示す。腸管壁保持装置１０５の保持基材１７５は、伸延方向に沿って複数設けられた縮径部１６１を有する。縮径部１６１は、他の部分よりも直径が小さく形成された部分である。縮径部１６１は、その幅に亘ってＵ字状やＶ字状に形成することができる。

【0049】

図８（ｂ）は、第６変形例における腸管壁保持装置１０６が第２状態に展開された様子を示す。腸管壁保持装置１０６の保持基材１７６は、伸延方向に沿って複数の小片に分割されていると共に、隣り合う小片間が遅溶性素材のジョイント１６２によって接続されている。遅溶性素材としては、例えばニフェジピン（ＮＦＤ）を利用することができる。遅溶性素材やジョイント１６２の大きさは、経口投与からの所望の分解目的時間に応じて決定される。

【0050】

第５変形例における腸管壁保持装置１０５や第６変形例における腸管壁保持装置１０６のように破断促進構造を有すると、第２状態に展開され、計測や処置が完了してから比較的早期に保持基材が破断し、速やかに体外へ排出されることが期待できる。

【0051】

なお、以上に説明したそれぞれの腸管壁保持装置は、第２状態へ展開した後に保持基材が破断し、やがて体外へ自然排泄されることを想定したが、体外への排出は、器具を用いて強制的に行ってもよい。例えば、肛門よりカテーテルを挿通して、当該カテーテルの先端部から突出する鉤部材を腸管壁保持装置に引っ掛け、体外へ引き抜くようにしてもよい。

【0052】

以上において説明したいずれの腸管壁保持装置も、形状記憶素材としてＳＭＰを採用したが、形状記憶素材はＳＭＰに限らず、例えば温度応答性形状記憶合金を採用してもよい。また、以上において説明したいずれの腸管壁保持装置も形状記憶素材を昇温させる素子として発熱線１２０を採用したが、形状記憶素材を昇温させる素子は発熱線１２０に限らず、例えば腸管内の酸に化学反応して発熱する素材を包含させるなどしてもよい。

【0053】

また、以上において説明したいずれの腸管壁保持装置も、被検者が第１状態の腸管壁保持装置を飲み込んで体内へ取り込む態様を想定したが、器具を用いて肛門から腸管内へ押し込み、目標位置へ到達させた後に入力刺激を与えて第１状態から第２状態へ展開するようにしてもよい。それぞれの腸管壁保持装置の第１状態は、多くの場合において、肛門から挿通させることについても支障がない。肛門側より腸管内へ到達させられれば、嚥下機能に問題を抱える被検者であっても、腸管壁保持装置を利用することができる。

【符号の説明】

【0054】

１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６…腸管壁保持装置、１１０、１３０…デバイス格納部、１１１…温度測定ユニット、１１２…ｐＨセンサ、１２０…発熱線、１３１、１３２…デバイス、１４０…磁石片、１５０…外周溝、１６１…縮径部、１６２…遅溶性ジョイント、１７０、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６…保持基材、２００…駆動装置、２１０…磁気発生ユニット、９１０…大腸、９１１…内壁面、９１２…半月ひだ、９１３…細胞組織

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】