專利名稱：用于施用物質(zhì)的子宮內(nèi)電子膠囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放置在身體器官中的電子膠囊，更具體而言，涉及放置在生殖器官中并從器官之內(nèi)配給物質(zhì)的電子膠囊。
背景技術(shù)：
不育癥，或夫妻不能孕育孩子的問(wèn)題，在美國(guó)影響到大約七百三十萬(wàn)女性及其配
偶-這大約是育齡人口的 12% (來(lái)源:National Survey of Family Growth,CDC 2002)。
治療方式有很寬的范圍 ，從監(jiān)測(cè)身體跡象獲知排卵到輔助生殖技術(shù)，例如體外受精。即使有多種治療方式，很多夫妻仍然難以孕育子女。無(wú)法解釋的(自發(fā)性)不孕癥是通過(guò)在未曾孕育且標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查未檢測(cè)到任何異常的夫妻中排除做出的診斷。這種情況占女性不孕的大約40%，夫妻不孕癥的8-28%。后期的階段治療可能成本非常高昂。體外受精的典型周期耗資大約$12400，可能需要幾個(gè)周期。授予Drinan等人的美國(guó)專利N0.7044911提到一種放在子宮或陰道中的帶傳感器的膠囊。傳感器可以檢測(cè)到指示排卵的溫度變化，由此指示出性交最可能導(dǎo)致受精的時(shí)間。膠囊會(huì)以電子方式向用戶發(fā)出提示信號(hào)。也可以檢測(cè)指示這種時(shí)間的激素水平。盡管提示對(duì)于實(shí)現(xiàn)懷孕或快速實(shí)現(xiàn)懷孕有幫助，尤其對(duì)于那些生育力下降的人而言，但仍然有很多其他因素和意外事故未得到滿足或未解決。

發(fā)明內(nèi)容
這里提出的方案是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。不孕問(wèn)題常常沒(méi)有明確的原因，并且各種治療方法都會(huì)嘗試?？偟哪繕?biāo)是選擇有效的入侵性、繁重程度和成本最小的解決方案。一種方法是監(jiān)測(cè)并預(yù)測(cè)排卵時(shí)間?；蛘撸O(jiān)測(cè)尿樣的激素水平更為準(zhǔn)確。使這些過(guò)程自動(dòng)化使得它們對(duì)于患者而言更加方便且不容易出錯(cuò)。而且，可以與患者的醫(yī)生容易而準(zhǔn)確地共享數(shù)據(jù)。不過(guò)，排卵常常會(huì)有問(wèn)題，因此使用藥物誘發(fā)排卵。導(dǎo)致釋放多個(gè)卵子的過(guò)度刺激提高了多胎妊娠的概率。多胎妊娠是不希望的結(jié)果，因?yàn)樗鼈兣c發(fā)育問(wèn)題的更大風(fēng)險(xiǎn)、媽媽?xiě)言欣щy和更高成本相關(guān)聯(lián)。必須要針對(duì)患者的周期對(duì)藥物施用進(jìn)行定時(shí)，這確實(shí)需要一些監(jiān)測(cè)和安排。很多激素藥物是通過(guò)注射給藥的，例如人絨毛膜促性腺激素(hCG)、人絕經(jīng)期促性腺激素(hMG)和促性腺激素釋放激素(GnRH)。注射是一種麻煩的施用途徑，需要看醫(yī)生或接受自我施用培訓(xùn)。注射對(duì)潔凈和無(wú)菌要求更高。治療中使用的大部分藥物是全身生效的。與局部或針對(duì)主題給藥相比，全身性藥物一般更容易出現(xiàn)副作用。藥物刺激的排卵常常與人工子宮內(nèi)授精(IUI) —起進(jìn)行。IUI需要看醫(yī)生，必須按照患者排卵安排的時(shí)間段執(zhí)行。最后，如果這些方法失敗了，推薦進(jìn)行體外受精。這個(gè)程序可能非常昂貴，是有創(chuàng)的，且對(duì)患者要求很高。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，電子膠囊的特征在于貯存器，并被配置成放在生殖器官之內(nèi)。在位于其中的同時(shí)，膠囊從貯存器配給從器官之內(nèi)有效施用的物質(zhì)。在另一方面中，膠囊具有用于測(cè)量激素水平的生物傳感器，并且所述膠囊還被配置成基于所測(cè)量的水平進(jìn)行配給。在子方面中，測(cè)量針對(duì)雌二醇、促黃體生成激素和卵泡刺激素中的一種或多種。作為另一方面，在器官是子宮的情況下對(duì)膠囊進(jìn)行這樣的配置。在上文的子方面中，膠囊具有從膠囊延伸到子宮頸中的細(xì)繩。在又一方面中，在器官是子宮頸的情況下對(duì)膠囊進(jìn)行這樣的配置。在不同方面中，針對(duì)膠囊主人的生殖周期對(duì)配給進(jìn)行定時(shí)。在一些版本中，膠囊包括pH傳感器，并且所述膠囊被配置成使得配給響應(yīng)于傳感器的輸出。在特定方面中，在物質(zhì)包括攜帶精子的流體的情況下這樣配置膠囊。在一般方面中，膠囊被配置成從周圍環(huán)境感測(cè)有效施用的時(shí)間并在所述時(shí)間進(jìn)行物質(zhì)的配給。在一個(gè)其他方 面中，在物質(zhì)包括黃體酮的情況下這樣配置膠囊。在替代方面中，在物質(zhì)包括藥物的情況下這樣配置膠囊。在又一方面中，進(jìn)一步配置膠囊以進(jìn)行配給，從而管理激素水平，以管理子宮內(nèi)膜異位。在一個(gè)特定方面中，確定膠囊的尺度，使其不被包括該器官的身體排出。在特定子方面中，將膠囊的尺度確定為無(wú)需用于防止排出的外部載體。在替代版本中，貯存器的配給孔具有可移除的油插塞。作為一個(gè)具體方面，膠囊包括電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)具有支撐在橫向板上的螺紋軸，以減小摩擦。在另一替代方面中，膠囊的電動(dòng)機(jī)隔室具有孔，用于和所述膠囊的周圍環(huán)境保持壓力平衡。在又一額外方面中，這里提出的一種方法包括在生殖器官之內(nèi)插入包括貯存器的電子膠囊。該膠囊被配置成放在器官之內(nèi)。該方法還要求在膠囊位于所述器官之內(nèi)的同時(shí)，從貯存器配給從器官之內(nèi)有效施用的物質(zhì)。在子方面中，所述配給涉及響應(yīng)于pH讀數(shù)配給酸性緩沖液。在額外的子方面中，該配給涉及到配給物質(zhì)以誘發(fā)排卵。在又一方面中，一種用于操作具有貯存器且位于生殖器官之內(nèi)的電子膠囊的計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品包括包含計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。該程序包括能夠由處理器執(zhí)行的指令，以在膠囊位于所述器官之內(nèi)的同時(shí)，從貯存器配給從器官之內(nèi)有效施用的物質(zhì)。在另一實(shí)施例中，一種制品包括機(jī)器可訪問(wèn)介質(zhì)，所述介質(zhì)上編碼有指令，用于使處理器能夠在具有貯存器的電子膠囊位于生殖器官之內(nèi)的同時(shí)從所述貯存器配給從所述器官之內(nèi)有效施用的物質(zhì)。
下文借助于附圖進(jìn)一步闡述了新型電子子宮內(nèi)施用物質(zhì)的膠囊或智能iPill的細(xì)節(jié)，附圖不是按比例繪制的。


圖1A、1B是示范如何在生殖器官中放置電子膠囊的示意圖；圖2是電子膠囊側(cè)視圖和底視圖的示意圖；圖3是月經(jīng)周期中激素水平隨時(shí)間的變化曲線圖，例如示出了何時(shí)可以激活配給機(jī)構(gòu)；以及圖4A、4B是示出了電子膠囊狀態(tài)和活動(dòng)的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1A示出了已經(jīng)放在子宮104之內(nèi)的電子膠囊100。任選地附著細(xì)繩108，以在哺乳動(dòng)物受試者或患者112，即膠囊的主人懷孕之后取出膠囊100。細(xì)繩向下延伸到子宮頸中116，可以進(jìn)一步延伸例如兩英寸，以便容易被手指抓住。還示出了產(chǎn)生卵子的卵巢120以及發(fā)生受精的輸卵管124。稍后在受精的典型位置中將釋放的，或“排出的”卵子128顯示為受精卵132。精子136從陰道140向上行進(jìn)，經(jīng)過(guò)子宮頸粘液144進(jìn)入子宮104。成功與卵子132受精的精子136通過(guò)輸卵管124行進(jìn)，遇到卵子并與卵子受精。典型地，如Z字形148所示，膠囊100以電子方式與位于遠(yuǎn)處的處理器通信，處理器執(zhí)行大量計(jì)算并可以訪問(wèn)外部可用信息。設(shè)計(jì)膠囊100的尺寸和形狀，即尺度，防止被身體排出，即通過(guò)子宮頸116并通過(guò)陰道140排出。圖1B中的膠囊150自身已經(jīng)放在更大載體154中。膠囊150被示為配給物質(zhì)158，例如激素、酸性緩沖液、藥物或精液。圖2通過(guò)例示性而非限`制性范例示出了根據(jù)本文所提出的方案的電子膠囊200。圖2的上部描繪了膠囊200的側(cè)視圖，下部描繪了底視圖，即如果將膠囊沿向上方向旋轉(zhuǎn)90°將看到的樣子。膠囊包括由生物相容材料制成的外殼202中的四個(gè)不同的隔室。貯存器204用于存儲(chǔ)要施用的物質(zhì)158，通過(guò)配給孔208與膠囊200的直接周圍環(huán)境206相通。由柔性卷動(dòng)護(hù)套密封212將這個(gè)隔室204與電動(dòng)機(jī)隔室210分開(kāi)。密封212的材料可以是基于聚合物的層壓體，例如藥品級(jí)的聚乙烯/聚三氟氯乙烯(PE/PCTFE)柔性薄膜。細(xì)繩108可以系到從配給孔208的內(nèi)周邊突出的柱頭或小孔214。容納步進(jìn)電動(dòng)機(jī)218的電動(dòng)機(jī)隔室210通過(guò)若干小尺寸的孔220與直接周圍環(huán)境206相通，以將膠囊200內(nèi)部的壓力保持得精確等于膠囊外部壓力。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)218的固定是松弛的。具體而言，在活塞222向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，螺紋軸224將自身支撐在小的橫向金屬板226上，以便沿其軸向保持固定。這樣做是為了在活塞222有負(fù)載時(shí)減小摩擦。沿卷動(dòng)護(hù)套密封212活塞222為球形，這樣在很寬范圍內(nèi)分布?jí)毫?，同樣為了減小摩擦?；钊?22的螺紋嵌件227與螺紋軸224咬合，使得旋轉(zhuǎn)軸向前驅(qū)動(dòng)嵌件，因此向前驅(qū)動(dòng)固定到嵌件的活塞。包括啟動(dòng)線圈228，用于將開(kāi)關(guān)連接到電池。在電子隔室230中，在柔性箔234上安裝所有電子部件232，包括電池、控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、定時(shí)電路(未示出)和一個(gè)或多個(gè)天線233等部件，柔性箔充當(dāng)印刷電路板。柔性箔234由聚酰胺襯底，例如Kapton 制成。可以通過(guò)焊接附著部件232。在共同轉(zhuǎn)讓的題為 “Ingestible Electronic Capsule and In Vivo Drug Delivery or DiagnosticSystem”，授予Dijksman等人的國(guó)際專利公開(kāi)N0.W02008/062333A2中更詳細(xì)地描述了部件232的柔性箔集成，這有利地減少了部件數(shù)量，在此通過(guò)引用將其整個(gè)公開(kāi)并入本文。在安裝部件232之后，折疊柔性箔234，放在外殼202中并罐裝在例如可模制的樹(shù)脂235中，使得周圍環(huán)境206的內(nèi)容不能達(dá)到電子裝置232。離子選擇性場(chǎng)效應(yīng)晶體管(ISFET) 238的測(cè)量表面236直接與環(huán)境206相通。例如，ISFET可用于測(cè)量pH水平。溝通利用的是外殼202中的孔口 240。存在另一個(gè)孔口 242，用于生物傳感器244測(cè)量激素水平。通道246連接兩個(gè)孔口 240、242。生物傳感器244的生物識(shí)別元件(未示出)的運(yùn)動(dòng)以及通道246的存在使得流體能夠從周圍環(huán)境206流經(jīng)元件并經(jīng)過(guò)ISFET測(cè)量表面236。可以通過(guò)電或電磁方式移動(dòng)生物識(shí)別元件。在共同轉(zhuǎn)讓的，授予Toonder等人,題為“BiosensorDevice”的美國(guó)專利公開(kāi)2008/0311679中公開(kāi)了適當(dāng)?shù)纳飩鞲衅?，在此通過(guò)引用將其整個(gè)公開(kāi)并入本文。參考電極隔室248包括用于ISFET 238的參考電極250。參考電極250由覆蓋氯化銀的短銀線構(gòu)成并放在具有4.5摩爾/升KCl的凝膠252中。玻璃料窗口 254將凝膠252密封在內(nèi)部，并提供參考電極250與膠囊200外部以離子方式溝通的手段。為了實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)的保存壽命，將電子控制電路完全從電池或其他電源解耦，以防止小的泄漏電流消耗電池中的能量?？梢允褂脝拘央娐穪?lái)激活耦合。通過(guò)從啟動(dòng)線圈228接收的感應(yīng)輻射從外部為電路供電。外殼202包括第一部分256和第二部分258。第一部分256固定到第二部分258。卷動(dòng)護(hù)套密封212夾緊在第一部分256和第二部分258之間，由此將電動(dòng)機(jī)212可靠地密封，以和要配給的物質(zhì)158分開(kāi)。如圖2所示，以突起/凹陷構(gòu)造連接第一和第二部分256、258。通過(guò)這種方式，擴(kuò)大了卷動(dòng)護(hù)套密封212的密封長(zhǎng)度，增強(qiáng)了密封的密封強(qiáng)度，因此增強(qiáng)了裝置200的可靠性?？梢岳蒙锵嗳莸哪z粘劑進(jìn)一步增強(qiáng)密封性能，用于在突起和連接凹陷之間粘著密封212?；蛘?，可以應(yīng)用超聲摩擦生熱或激光焊接?？梢杂缮锇踩跃酆衔锊牧?，例如聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、丙烯酸等制造外殼202。可以用制造可植入裝置所用的材料制造外殼220，可植入裝置包括起搏器引線和心臟修復(fù)裝置，例如人工心臟、心臟瓣膜、主動(dòng)脈內(nèi)氣囊和心室輔助裝置。任選地，向裝置的表面施加適當(dāng)?shù)耐繉右源_保生物相容性。在工作中，活塞222向前運(yùn)動(dòng)，壓在柔性卷動(dòng)護(hù)套密封212上。這導(dǎo)致位移，迫使物質(zhì)158通過(guò)配給孔208?？梢酝ㄟ^(guò)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)218的步進(jìn)動(dòng)作精確控制配給的量。為了制造和操作簡(jiǎn)單起見(jiàn)，配給孔208僅僅是一個(gè)開(kāi)放的窗口。亦即，不使用機(jī)械閥將藥物隔室與外部環(huán)境分開(kāi)。為了防止藥物不希望的釋放，能夠向開(kāi)放窗口應(yīng)用可移除插塞，例如油滴。能夠選擇窗口的形狀和尺寸以將非期望的擴(kuò)散減小到滿意的水平。使用活塞222制造壓力比使用氣體更安全。而且，活塞222不必遵照緊密度容限來(lái)氣密密封貯存器204 ;相反，卷動(dòng)護(hù)套密封212承擔(dān)該功能。根據(jù)本提案， 使用測(cè)量、監(jiān)測(cè)和分析來(lái)確定患者112生殖周期中的時(shí)間點(diǎn)。利用給藥增強(qiáng)成功受孕的周期和條件。由植入裝置200內(nèi)部的程序，與該裝置和外部裝備之間傳送的數(shù)據(jù)和分析控制給藥的定時(shí)。
膠囊200與身體112外部的接收器系統(tǒng)無(wú)線聯(lián)系，例如通過(guò)射頻(RF)鏈路。接收器系統(tǒng)能夠記錄膠囊200報(bào)告的數(shù)據(jù)，例如來(lái)自傳感器238、244的測(cè)量結(jié)果。其他傳感器，例如溫度傳感器，可以在膠囊200的板上。同樣地，可以僅有一個(gè)或少于所有這種傳感器在板上。這些測(cè)量結(jié)果能夠給出關(guān)于患者112狀態(tài)的信息。能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)程序或觀察器對(duì)數(shù)據(jù)的分析用作智能輸入，以采取動(dòng)作，例如從同一膠囊200給送藥物158?？梢允褂眉に厮剑鏷CG水平，其他化學(xué)標(biāo)記物的監(jiān)測(cè)或例如超聲檢查來(lái)確定何時(shí)發(fā)生成功的胚胎植入，從而確定何時(shí)應(yīng)當(dāng)取出膠囊200。此外，考慮到裝置要居留一到幾個(gè)月的固定時(shí)期，因此載體的材料可以使其隨時(shí)間被腐蝕或變得剛性更小。這可以有助于取出裝置，在取出期間對(duì)子宮頸116和子宮104造成最小的機(jī)械性創(chuàng)傷。該裝置的一個(gè)功能是就地監(jiān)測(cè)患者112的狀況以確定排卵時(shí)間。膠囊200能夠包含用于此目的的溫度傳感器。傳感器周期性地記錄基礎(chǔ)體溫。該裝置還包含無(wú)線通信模塊。例如，裝置上包含RF無(wú)線芯片。該裝置向外部單元傳輸測(cè)量的數(shù)據(jù)。外部單元存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果和/或向諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)的計(jì)算裝置轉(zhuǎn)發(fā)測(cè)量結(jié)果。外部單元或個(gè)人計(jì)算機(jī)使用溫度數(shù)據(jù)，連同時(shí)間戳，以與使用手工基礎(chǔ)體溫(BBT)曲線圖大致相同的方式繪制體溫圖。在這種情況下，測(cè)量、繪圖和分析是自動(dòng)的，不需要患者采取動(dòng)作。為了提供額外信息，可以將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成記錄來(lái)自患者的人工輸入，以標(biāo)記其起床的準(zhǔn)確時(shí)間。盡管溫度和BBT曲線圖是排卵的良好指標(biāo)，但它是回顧性的，并且易受干擾影響。更好的指標(biāo)是監(jiān)測(cè)激素水平。于是，膠囊200可以包括生化傳感器或生物傳感器244以測(cè)量激素水平。候選分析物包括雌二醇、促黃體生成激素和促卵泡激素。圖3指示了月經(jīng)周期中激素水平隨時(shí)間的變化，例如示出了何時(shí)可以激活配給機(jī)構(gòu)。示出其水平的激素是雌二醇310、促黃體生成激素320、促卵泡激素330和黃體酮340。排卵350之前的時(shí)期是卵泡期360和月經(jīng)370，之后的時(shí)期是黃體期380。從圖3可以看出，盡管在其他激素320、330、340中有顯著升高，但雌二醇310是開(kāi)始排卵的特別有效的預(yù)報(bào)因子?？梢栽谧訉m環(huán)境中，例如利用上文所述的生物傳感器244檢測(cè)雌二醇310和促黃體生成激素320的水平。再次向外部單元報(bào)告測(cè)量結(jié)果并加以記錄和分析。在外部單元或計(jì)算裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)分析將向患者112和/或醫(yī)生指出何時(shí)是最佳受孕時(shí)間。這可以用于規(guī)劃自然或人工授精，其優(yōu)選發(fā)生于開(kāi)始排卵390時(shí)。替代地或此外，可以為膠囊200配置pH傳感器238。子宮頸和子宮環(huán)境的pH隨著月經(jīng)周期發(fā)生變化。酸性PH對(duì)精子136是有害的。在接近排卵時(shí)間350時(shí)，pH值往往會(huì)升高。于是，監(jiān)測(cè)PH能夠給出條件是否有利于受孕的信息。能夠?qū)⒃撔畔⒂糜谥芷陬A(yù)測(cè)，診斷欠佳條件和/或指示校正動(dòng)作是否合乎需要，例如釋放物質(zhì)以提高和緩沖PH值。從貯存器204配給的物質(zhì)158可以是刺激或輔助排卵的藥物，例如激素、類激素或具有局部作用的大分子藥物。在子宮中局部施用更有效，因?yàn)樗幵谧饔貌课换蛟谄涓浇?。此外，激素或大分子通常不?口服生物有效的。通過(guò)從膠囊200釋放藥物，消除了對(duì)注射施用的需求。此外，由于藥物是針對(duì)主題起作用的，所以到達(dá)體循環(huán)的藥物量，連同藥物副作用，都得到大大降低。在一些實(shí)施例中，針對(duì)患者的生殖周期適當(dāng)確定藥物給送的時(shí)刻。例如，在排卵時(shí)350需要促黃體生成激素320以誘發(fā)從卵泡釋放成熟卵子128。給藥的定時(shí)和量在裝置電子器件232的控制下，電子器件利用來(lái)自板上數(shù)據(jù)的輸入以及外部數(shù)據(jù)和分析采取動(dòng)作。從外部單元向膠囊200無(wú)線傳送包括定時(shí)觸發(fā)信號(hào)的外部數(shù)據(jù)。也可以針對(duì)個(gè)體112的具體情況調(diào)節(jié)給藥的劑量和持續(xù)時(shí)間。由于可能有助于解決自然激素產(chǎn)生的不足，因此可以使用來(lái)自實(shí)際身體水平的數(shù)據(jù)確定期望的給送劑量和持續(xù)時(shí)間。例如，可以在給送期間內(nèi)調(diào)節(jié)這些，給送期間可能是幾天。作為促進(jìn)正常排卵的替代或補(bǔ)充，該裝置可以輸送一種或多種藥物，促成用于將受精卵132成功植入子宮內(nèi)膜，即襯于子宮104內(nèi)的細(xì)胞，的條件。成功受精，但最終植入不成功的情況并不罕見(jiàn)?？章雅莓a(chǎn)生黃體酮340以為子宮內(nèi)膜做準(zhǔn)備。這個(gè)過(guò)程或適當(dāng)水平的缺陷減小了成功受孕的機(jī)會(huì)。在這種情況下，膠囊200將輸送黃體酮340。理想地將該系統(tǒng)設(shè)置成這種模式，因?yàn)辄S體酮340是針對(duì)主題起作用的并被輸送到子宮104。由膠囊200在局部輸送解決了如下問(wèn)題:口頭輸送黃體酮340的生物有效性差，或者通過(guò)陰道灌注輸送不方便。此外，黃體酮輸送優(yōu)于施用合成模擬物質(zhì)，例如孕酮，它們可能會(huì)造成額外的副作用。在另一實(shí)施例中，輸送的物質(zhì)158可以是承載精子136的流體，例如精液(或包含精子的精液流體)。這是一種 人工子宮內(nèi)授精。由植入的膠囊200進(jìn)行輸送優(yōu)點(diǎn)在于，授精可以發(fā)生于最佳時(shí)間，無(wú)需必須要安排在排卵時(shí)附近的額外就醫(yī)。在這里，使用系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)特征來(lái)計(jì)算受精的最佳時(shí)間，并以無(wú)線方式向膠囊200輸送觸發(fā)信號(hào)。膠囊200然后在適當(dāng)時(shí)候390釋放承載有效精子136的精液395。該系統(tǒng)也可以用于生育之外的其他領(lǐng)域，S卩，用于其他婦科應(yīng)用中，尤其是測(cè)量、監(jiān)測(cè)和給藥的組合會(huì)有益的地方。范例是子宮內(nèi)膜異位的治療。在來(lái)自子宮襯里的組織附著到身體中其他器官(例如子宮頸、陰道、腸等)并開(kāi)始生長(zhǎng)時(shí)，發(fā)生子宮內(nèi)膜異位。可能會(huì)造成刺激、疼痛和不孕癥。常見(jiàn)的治療包括節(jié)育激素以暫停排卵和相關(guān)聯(lián)的子宮內(nèi)膜組織的生長(zhǎng)、脫落和流血，這些會(huì)使得子宮內(nèi)膜異位疼痛?；谥悄茈娮幽z囊的治療并不是完全暫停月經(jīng)周期，其能夠用于輸送藥物以管理激素水平，以便減少導(dǎo)致子宮內(nèi)膜異位疼痛的組織膨脹的量。例如，可以降低雌激素水平以治療或防止子宮內(nèi)膜異位。預(yù)計(jì)獲得更自然的平衡具有更少常規(guī)藥物療法帶來(lái)的副作用，常規(guī)藥物療法例如是孕酮或Danozol 。副作用包括不規(guī)則子宮出血、體重增加、持水、乳房觸痛、頭痛、惡心和情緒改變，尤其是抑郁。放在子宮104或子宮頸116的替代方式是嵌入或植入膠囊200。例如，經(jīng)皮下植入膠囊200。在這一實(shí)施例中，把膠囊200設(shè)計(jì)得更小以使植入容易。此外，根據(jù)期望的功能和植入物尺寸或困難之間的權(quán)衡，膠囊200可以減少功能，或被配置以更少的功能，例如，以嚴(yán)格監(jiān)測(cè)裝置和系統(tǒng)。最后，膠囊200可以充當(dāng)一般給藥系統(tǒng)。在特定應(yīng)用中，藥物通過(guò)陰道或子宮組織可以被更有效和方便地吸收。應(yīng)用未必限于生育、不孕癥或婦科學(xué)。例如，經(jīng)由腸道吸收差、劣化或以其他方式使得生物有效性差的大分子藥物、蛋白質(zhì)、肽或其他藥物可能通過(guò)其他器官，例如肺、口或眼睛更有效地輸送。對(duì)于女性包括陰道或子宮路線。這個(gè)區(qū)域具有厚的血管網(wǎng)絡(luò)，提高了這條用于給藥的路線的利用率。膠囊200可以駐留在子宮頸116或子宮104，并輸送通過(guò)這些器官吸收的藥物。這優(yōu)于例如通過(guò)注射或灌輸?shù)妮斔?。此外，如果目?biāo)器官在子宮104處或附近，那么能夠以更低的全身藥物水平進(jìn)行有效治療，實(shí)現(xiàn)更少的副作用。局部施用還避免了首過(guò)代謝，因?yàn)榭梢詫⑺幬镏苯庸嘧⒌礁浇M織中。子宮或陰道輸送可能有益的治療領(lǐng)域有激素代替治療、尿失禁、子宮內(nèi)膜異位、陰道殺菌劑、陰道接種疫苗和疼痛緩解。圖4A、4B從概念上展示了例如電子膠囊200的狀態(tài)和活動(dòng)。在配給過(guò)程400中，首先將膠囊200放在生殖器官中(步驟S405)。外部信號(hào)喚醒控制電路(步驟S410)?？梢园聪喾错樞驁?zhí)行這兩個(gè)步驟。膠囊200然后感測(cè)周圍環(huán)境206并采集讀數(shù)(步驟S415)。從外源接收的讀數(shù)和/或信息由膠囊200和/或外部處理器用于確定一個(gè)或多個(gè)配給時(shí)間(步驟S420)。進(jìn)行貯存器204中物質(zhì)158的配給(步驟S425)。如果膠囊200仍然在器官中(步驟S430)，處理返回步驟S415 ;否則，處理結(jié)束。在監(jiān)測(cè)過(guò)程450中，監(jiān)測(cè)激素水平，例如人絨毛膜促性腺激素(hCG)水平，以檢測(cè)懷孕(步驟S455)。如果受試者112未懷孕(步驟S460)，且膠囊200未到期(步驟S465)，處理返回到步驟S455。另一方面，如果受檢者112懷孕(步驟S460)或膠囊200到期(步驟S465)，從已經(jīng)放入膠囊的器官中取出膠囊200 (步驟S470)。監(jiān)測(cè)過(guò)程450可以一開(kāi)始是休眠的，并在膠囊壽命期滿之前或自然授精或利用從貯存器204配給的精液授精之后一些時(shí)間開(kāi)始監(jiān)測(cè)過(guò)程。電子膠囊的特征在于貯存器，并被配置成放在諸如子宮或子宮頸的生殖器官之內(nèi)。在位于其中的同時(shí)，膠囊從貯存器配給從器官之內(nèi)有效施用的物質(zhì)，例如生殖激素、精液、酸性緩沖液、受孕藥物或其他藥物。在一些實(shí)施例中，膠囊具有板上傳感器，以及與外部處理器無(wú)線通信的控制電路，外部處理器自動(dòng)工作或由臨床醫(yī)生或用戶指導(dǎo)工作，以做出施用物質(zhì)的決定和定時(shí)。該膠囊200用于健康相關(guān)的治療中。具體而言，子宮駐留、監(jiān)測(cè)和可調(diào)節(jié)的控制使其非常適于受孕、不孕或婦科應(yīng)用。更一般地，可以將該系統(tǒng)用作優(yōu)于通過(guò)注射或灌注輸送的給藥系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)指出，上述實(shí)施例圖示而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)很多替代實(shí)施例而不脫離所 附權(quán)利要求的范圍。例如，可以為電子膠囊200提供圖像傳感器和重新定向或以其他方式移動(dòng)自身的能力，以檢測(cè)或測(cè)量子宮內(nèi)膜異位的局部存在。在權(quán)利要求中，置于括號(hào)之間的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求。使用動(dòng)詞“包括”及其詞形變化不排除存在權(quán)利要求中所述那些之外的元件或步驟。元件前的“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件?？梢岳冒ㄈ舾刹煌挠布⒗帽贿m當(dāng)編程并具有計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)施本發(fā)明。在互不相同的從屬權(quán)利要求中列舉特定手段的簡(jiǎn)單事實(shí)并不表示不能有利地使用這些手段的組合。
權(quán)利要求
1.一種包括貯存器(204)的電子膠囊(200)，所述膠囊被配置成放在生殖器官之內(nèi)，并且在位于所述器官之內(nèi)的同時(shí)從所述貯存器配給(S425)從所述器官之內(nèi)有效施用的物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，還包括用于測(cè)量激素水平的生物傳感器(244)，并且所述膠囊還配置成基于所測(cè)量的水平進(jìn)行所述配給。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膠囊，其中，所述測(cè)量針對(duì)雌二醇(310)、促黃體生成激素(320)和卵泡刺激素(330)中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，在所述器官是子宮(104)的情況下進(jìn)行這種配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膠囊，其包括從所述膠囊延伸到子宮頸中的細(xì)繩(108)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，在所述器官是子宮頸(116)的情況下進(jìn)行這種配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，針對(duì)所述膠囊的主人(112)的生殖周期對(duì)所述配給進(jìn)行定時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，其包括pH傳感器(238)，并且所述膠囊被配置成使得所述配給響應(yīng)于所述傳感器的輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，在所述物質(zhì)包括攜帶精子的流體(395)的情況下進(jìn)行這樣的配置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠囊，其被配置成從周圍環(huán)境感測(cè)用于有效施用的時(shí)間(390)并在所述時(shí)間進(jìn)行所述物質(zhì)的所述配給。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，在所述物質(zhì)包括黃體酮(340)的情況下進(jìn)行這樣的配置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，在所述物質(zhì)(158)包括藥物的情況下進(jìn)行這樣的配置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，所述膠囊還被配置成進(jìn)行所述配給(S425)，以管理激素水平，以管理子宮內(nèi)膜異位。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，還確定其尺度，使其不被包括所述器官的身體(112)排出。
15.根據(jù)權(quán)利要 求14所述的膠囊，其尺度被確定為無(wú)需用于防止排出的外部載體(154)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，所述貯存器的配給孔(208)具有可移除油插塞。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，包括電動(dòng)機(jī)(218)，所述電動(dòng)機(jī)具有支撐在橫向板上的螺紋軸，以減小摩擦。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊，包括電動(dòng)機(jī)隔室，所述電動(dòng)機(jī)隔室具有孔(220)，用于和所述膠囊的周圍環(huán)境保持壓力平衡。
19.一種方法,包括: 在生殖器官之內(nèi)插入(S405)電子膠囊，所述電子膠囊包括貯存器，所述膠囊被配置成放在所述器官之內(nèi)；以及 在所述膠囊位于所述器官之內(nèi)的同時(shí)，從所述貯存器配給(S425)從所述器官之內(nèi)有效施用的物質(zhì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述配給包括響應(yīng)于pH讀數(shù)(244)配給酸性緩沖液。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述配給包括配給物質(zhì)(158)以誘發(fā)排卵。
22.一種用于操作電子膠囊的計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品，所述電子膠囊具有貯存器并位于生殖器官之內(nèi)，所述產(chǎn)品包括包含計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序包括能夠由處理器執(zhí)行以執(zhí)行多個(gè)動(dòng)作的指令，所述多個(gè)動(dòng)作包括: 在所述膠囊位于所述器官之內(nèi)的同時(shí)(S405)，從所述貯存器配給從所述器官之內(nèi)有效施用的物質(zhì)。
23.一種包括機(jī) 器可訪問(wèn)介質(zhì)的制品，所述介質(zhì)上編碼有指令，用于使處理器能夠在具有貯存器的電子膠囊位于生殖器官之內(nèi)的同時(shí)從所述貯存器配給(S425)從所述器官之內(nèi)有效施用的物質(zhì)。
全文摘要
一種電子膠囊(200)的特征在于貯存器(204)，并且其被配置成放在諸如子宮或子宮頸的生殖器官之內(nèi)。在位于其中的同時(shí)，膠囊從貯存器配給(208)從器官之內(nèi)可有效施用的物質(zhì)，例如生殖激素、精液、酸性緩沖液、受孕藥物或其他藥物。在一些實(shí)施例中，膠囊具有板上傳感器(238，244)，以及與外部處理器無(wú)線通信的控制電路，外部處理器自動(dòng)工作或由臨床醫(yī)生或用戶指導(dǎo)工作，以做出施用物質(zhì)的決定和定時(shí)。
文檔編號(hào)A61M31/00GK103079632SQ201080049044
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者O·H·魏納, J·清水, H·祖, V·P·約爾丹諾夫, J·F·迪克斯曼 申請(qǐng)人:梅迪梅特里科斯個(gè)性化藥物傳輸私人有限公司