用于治療疾病的胃腸方法和裝置的制作方法

專利名稱：用于治療疾病的胃腸方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及代謝性病變的治療，以及特異地涉及用于治療代謝性和行為性病變的侵入性技術和裝置。
背景技術：
用于肥胖癥的侵入性治療常常被推薦給體重指數(體重/身高2[kg/m2])大于35或40的患者，他們的體重經常與增加心臟病、糖尿病、和關節炎的風險相關。優選地，與侵入性治療相伴行的治療是生活方式的改變，例如改進進食習慣和適當的運動療法。
Flesler等的美國專利申請09/734,358描述了一種用于治療病變例如肥胖癥的裝置，它被轉讓于本申請的受讓人，并在此通過引用將其并入本申請。裝置包括一組一或多個電極，電極用于被安放在患者的胃體的鄰近部位的一或多個相應的部位上。一個控制單元適用于驅動電極組向胃體施加信號，設定信號使得此應用能增加胃體的肌肉組織的收縮水平，并減少一部分胃體的橫截面面積，持續時間為3秒以上的基本上連續的時間段。
Policker等的PCT申請WO 02/082968描述了一種飲食評估的胃裝置，它被轉讓于本申請的受讓人，并在此通過引用將其并入本申請，該裝置檢測患者何時吞咽，并檢測了所消化的物質的類型和數量。裝置包括用于與患者的胃底和胃竇結合并檢測此處的電活動和機械活動的電極，以及一個分析這些電活動和機械活動并任意地應用電能改變患者的組織的活動的控制單元。
Chen等的美國專利5,690,691描述了一種用于治療肥胖癥和其他病變的胃起搏器，在此通過引用將其并入本申請。起搏器包括多個電極，它們被安放在胃腸(GI)道的各個位置，并且它們傳遞周期性(phased)電刺激引導物質蠕動樣運動地通過GI道。
Mintchev等的美國專利6,243,607描述了一種胃腸電起搏器，在此將其通過引入并入本申請，它包括多個被排列在部分GI道周圍的電極。電極刺激平滑肌使得部分GI道的局部收縮被人為地傳送(propagate)通過這部分GI道，以促進這部分GI道的部分排空。優選地，通過周期性鎖定或定時轉換電刺激人為地傳送局部收縮，將該電刺激環型地應用到這部分GI道的一或多個部位的平滑肌上。
Cigaina的美國專利5,423,872描述了用于向患者的遠端胃竇應用電脈沖以減少胃的運動并據此治療肥胖癥或另一種病變的裝置，在此通過引用將其并入本申請。
Wemicke等的美國專利5,231,988描述了用于治療并控制糖尿病以及造成異常水平的內源性胰島素分泌的其他全身性胰腺內分泌疾病的技術，在此通過引用將其并入本申請。被植入到患者體內或穿戴在患者體外的電刺激器是適合的，當激活電刺激器時，生成了用于應用給植入于患者的迷走神經上的電極的可程控的電波形。利用所選的參數數值可以程控電波形以刺激或抑制迷走神經，調控迷走神經的電活動，增加或減少患者胰腺分泌天然胰島素。應答于對血糖的直接測定或癥狀，患者可人為地選擇性地激活刺激器，或通過設計在患者的生理周期內以預定的時間和預定的間隔發生的激活作用自動地激活刺激器。同樣地，利用檢測血糖濃度的植入式傳感器實現自動激活，在患者的血糖濃度超過或下降到預定水平時觸發自動激活，這依賴于治療的是糖尿病還是低血糖。
Wernicke等的美國專利5,188,104和5,263,480描述了一種用于刺激患者的迷走神經以緩解進食疾病的方法，在此通過引用將其并入本申請。
Bourgeois的美國專利6,104,955、6,091,992、和5,836,994、Bardy的美國專利6,026,326、和Wingrove的美國專利3,411,507描述了向GI道提供電信號以治療各種生理疾病的應用。
Ben-Haim等的題為“平滑肌控制器”的PCT專利申請WO 99/03533和它的在國家階段的美國專利申請09/481,253描述了用于向平滑肌施加信號以改變平滑肌的行為的裝置和方法，兩個申請都被轉讓于本申請的受讓人，并在此通過引用將其并入本申請。具體地，描述了用于控制胃的裝置，其中控制器向胃壁上的電極應用電場以改變胃壁內的肌肉組織對激活信號的反應，同時在組織中不生成可傳送的動作電位。在本專利申請和權利要求書的上下文中，用這些非興奮性信號改變一或多個細胞對電活動的應答，同時不誘導細胞內的動作電位的用法被叫做可興奮組織控制(ETC)。通過向胃施加ETC信號以延緩或阻止胃的排空，描述了ETC信號在治療肥胖癥上的用途。另外，描述了一種用于增加胃腸道的運動性的方法，通過向部分胃腸道施加ETC信號以增加該部分胃腸道所產生的收縮力。
Ben-Haim等的美國專利6,317,631描述了用于通過向心臟提供ETC信號以改變心腔的收縮力的方法，它被轉讓于本申請的受讓人，并在此通過引用將其并入本申請。
Mittal等的美國專利5,716,385描述了用于治療胃食道返流的腳膈肌起搏器，在此通過引用將其并入本申請。起搏器包括一或多個電極，或通過植入或通過經皮將電極與腳膈肌的骨骼肌連接而安裝電極，使其與腳膈肌接觸。在膈肌的自發的間歇性舒張過程中，電極刺激腳膈肌的骨骼肌引起下段食道括約肌的收縮。
Imran等的美國專利6,535,764描述了用于診斷和治療胃疾病的技術，在此通過引用將其并入本申請。一種功能性設備留置于患者的胃內并通過連接設備將其固定在胃壁上。功能性設備可以是一種用于感受胃或胃環境的各種參數的傳感器，或可以是一種治療性傳送設備。在一個實施方式中，功能性設備包括用于胃的電刺激的刺激電極。
Kuzmak等的美國專利4,696,288描述了用于插入到人體的胃內并在胃內前進的標定裝置，在此通過引用將其并入本申請。標定裝置包括一個終止于近端部分的單腔管以及一個遠尖端，每個部分都有一個孔。單腔管具有位于離近端部分選定距離處的第一個開口和位于離遠尖端預定距離處的第二個開口；一個狹長的、薄壁的具有環狀橫截面的傳感器，其內側具有一個空腔，該傳感器被可操縱地連接到遠尖端上，兩者形成密封的關系，其中作為對應用于傳感器外側的力所引起的空腔內液體的壓力的變化的應答，薄壁傳感器能使得其橫截面的直徑發生變化；和在預先選定的位置上圍繞于所述單腔管外側的球囊，它封閉住第二個開口；以及一個狹長的管狀部件，它延伸通過單腔管，通過第一個開口，延伸到第二個開口中并與之相通。
Kuzmak等的美國專利4,592,339描述了一種用于形成胃的細孔開口(stoma opening)以治療病態性肥胖癥的胃帶，在此通過引用將其并入本申請。將胃帶侵入性地安放在胃的周圍，并且用帶的可膨脹部分調節細孔開口的直徑。
Kuzmak的美國專利5,449,368、5,226,429、和5,074,868描述了可調式胃帶，在此通過引用將其并入本申請。通過往胃帶的可膨脹部分注入液體或從中取出液體，可以調節帶的細孔開口的尺寸。
Vincent的美國專利5,601,604描述了用于安放在胃的周圍以治療病態性肥胖癥的胃帶，在此通過引用將其并入本申請。通過遠端的填充孔，帶的內側面是可膨脹的。通過對單個縮緊裝置(fastening means)的簡單閉合將帶以環繞的姿勢侵入性地安放胃的周圍。在帶被系結在胃的周圍之后，往可膨脹的內側面注入液體，據此壓縮胃的細孔。
Vincent等的美國專利5,658,298描述了用于一種用于在腹腔鏡手術過程縮緊具有一個帶扣末端和一個游離端的帶或繩索的裝置，在此通過引用將其并入本申請。
Vincent等的PCT申請WO01/83019描述了用于將顆粒或液體轉移到或轉移出患者身體內的裝置和方法，包括在手術過程中將體內的球囊膨脹以促進對解剖標記的識別和向手術切除提供向導，在此通過引用將其并入本申請。裝置包括一個與球囊相通的膨脹腔，和一個與一或多個開口相通的轉移腔。方法容許外科醫生清空胃的內容物，將胃減壓，使球囊膨脹，進行利用球囊作為標記的手術，例如涉及胃帶或胃短路的手術，以及在手術過程結束時沖洗胃以檢查胃穿孔。
Klaiber等的美國專利5,938,669描述了一種用于收縮患者的胃以對付肥胖癥的可調式胃帶，在此通過引用將其并入本申請。用一根管子將已知類型的、植入于胃周圍的以及包含填充滿液體的腔室的胃帶與控制箱以及植入于患者皮膚下的平衡儲水池相連接。控制箱含有一個電動泵以及一個能用無線電與患者所攜帶的監視器以及醫生所用的控制器相互交流的電子控制單元。控制器可以通過遠距離控制操縱泵，將封閉循環中的預定體積的液體從胃帶轉移到儲水池中，或反向為之，以調節胃通路的直徑。監視器接受并信號傳遞來自控制箱的報警信號。
Forsell的美國專利6,067,991描述了一種可調式胃帶，在此通過引用將其并入本申請，胃帶包括一個狹長的非膨脹的限制部件，一個用于將限制部件成形為圍繞在胃或食道周圍的至少基本上封閉的環以確定出限制性開口的成形設備，以及一個用于機械地調整環中的限制部件以改變限制性開口的尺寸的術后的非侵入性調節設備。
Forsell的美國專利6,210,347描述了一種用于在患者的胃或食道上形成細孔開口的食物攝取限制設備，在此通過引用將其并入本申請。設備包括一個用于形成為至少基本上封閉的環以確定限制性開口的狹長的限制部件，和一個用于調節環中的限制部件以改變限制性開口的尺寸的可控性調節設備。設備還包括一個用于從患者身體的外部以非侵入性方式控制調節設備以有助于治療患者的病態性肥胖癥的無線遙控設備。
Forsell的美國專利6,460,543描述了一種用于在患者的胃或食道上形成細孔開口的食物攝取限制設備，在此通過引用將其并入本申請。設備包括一個用于形成成形為至少基本上封閉的環以確定限制性開口的可膨脹的及可收縮的空腔的狹長的限制部件，當空腔被膨脹時，縮小了開口的尺寸，以及當空腔被收縮時，增加了其尺寸。將一個含有預定量的帶水壓的液體并與限制部件的空腔相連的儲水池，以及一個用于將液體從儲水池分配到空腔以擴張空腔以及用于將液體從空腔分配到儲水池以收縮空腔的水壓操縱設備也植入到患有病態性肥胖癥的患者中，并以非侵入性方式在患者的體外進行操縱。可以選擇性地使用非膨脹式的限制部件，并且它是水壓調節的。
Forsell的美國專利6,453,907描述了一種可調式胃帶，在此通過引用將其并入本申請，它包括一種用于無線傳送來自患者體外的第一種形式的能量的能量傳送設備。應答于不同于第一種形式的能量的第二種能量，調節胃帶使得改變限制性的細孔。在患者體內植入一種能量轉換設備，它將能量傳送設備所傳送的第一種形式的能量轉換成第二種形式的能量。
Forsell的美國專利6,454,699描述了食物攝取限制裝置，在此通過引用將其并入本申請，它包括一種植入于患者體內的限制裝置，它使得胃或食道形成一個上方的囊袋以及在胃或食道上形成限制性的(restricted)細孔開口。裝置包括患者體外的能量來源，以及一種用于釋放來自體外的能量來源的無線電能量的控制設備。所釋放的無線電能量被用于限制設備的操縱，擴大限制設備使得能容許食物通過，或收縮限制設備使得能基本上阻止食物通過。限制設備任選地包括至少一種用于感受患者的至少一種生理參數的植入傳感器，其中應答于來自傳感器的信號，控制設備可以控制限制設備。
Forsell的美國專利申請2003/0066536描述了食物攝取限制裝置，在此通過引用將其并入本申請，它包括一種植入于患者體內的可操縱的限制設備，它使得胃或食道能形成胃或食道上的限制性的細孔開口。裝置包括用于驅動限制設備的能量來源，以及一種用于釋放來自患者體外的能量來源的控制設備。所釋放的能量被用于限制設備的操縱，變化細孔開口的尺寸使得容許或基本上阻止食物的通過。限制裝置任選地包括用于直接或間接感受胃壓力的壓力傳感器。應答于來自壓力傳感器的信號，控制裝置可以控制限制設備。
Forsell的美國專利申請2001/0011543描述了用于治療病態性肥胖癥或燒心和返流性疾病的裝置，在此通過引用將其并入本申請，它包括一個狹長的限制部件，其圍繞在人的胃或食道的周圍形成了基本上封閉的環，以形成胃或食道上的細孔開口。通過植入的調節設備可調節細孔開口的尺寸。用控制設備控制調節設備，以縮小或擴大細孔開口的尺寸，例如應答于一天內的某個時間。將傳感器例如壓力或位置傳感器經手術植入到人體內，使得傳感器可以直接地或間接地感受人的生理參數，例如胃內壓力或人的相對于水平位置的方位。如果應答于傳感器所感受到的參數，控制設備確定出生理參數已經發生了顯著的變化，那么控制設備控制調節設備縮小或擴大細孔開口的尺寸。
Cigaina等的PCT申請WO01/41671描述了一種通過容許控制和/或改變患者的胃的直徑而控制肥胖癥的可移動式胃帶，在此通過引用將其并入本申請。胃帶包括一種閉合機制，它容許狹長的胃帶體圍繞于部分胃的周圍閉合。可以用胃帶與胃的電刺激器相結合，并因此將其描述為對于誘導在治療致病性肥胖癥的初期的強迫性減肥是可能有用的。這些電刺激設備可以結合到可移動式胃帶內或定位在遠離可移動式胃帶的位置上。
Moshe的歐洲專利申請1 036 545 A2描述了一種用于附著在患者的胃的環狀面周圍的胃帶，以確定胃開口的直徑，在此通過引用將其并入本申請。胃帶包括外側和內側面，其中內側面與胃相連接，和至少外側面是由沿其縱軸基本上不能被延伸的狹長部件所構成的。在狹長部件上形成可通行的開口，并將其定位以確定出具有預定長度的胃帶的末端部分。將胃帶的相反的末端部分成形使得其可被插入到可通行的開口中，用于調節所需的處于封閉的操縱位置上的帶的內直徑，以及用于將相反的末端部分系結到帶的外側面。
Robert的美國專利6,511,490描述了一種用于治療病態性肥胖癥的植入于人體內的胃帶設備，在此通過引用將其并入本申請。胃帶設備包含一種尺寸設計為環繞胃的可膨脹的帶部分，和一種用于實施經皮將膨脹液體注射到帶部分的可操縱的膨脹導管。帶部分是一種曲面部件，它具有一個在其上具有第一個縮緊裝置(fastening means)的頭末端以及一個在其上具有第二個縮緊裝置的尾末端和一個上述兩者之間的可膨脹的殼。用非擴張性的生物相容的材料強化曲面殼的外側面，它作用為當往殼內注入膨脹液體時能限制殼向外膨脹。殼的內側與胃接觸的表面具有一層附著于內側面并整合于其中的開孔(open-cell)彈力泡沫。在手術中，當帶與胃處于一種環繞關系時，使得殼末端的第一個和第二個縮緊裝置處于鎖定關系。通過皮下植入的注射孔的方式往殼內注入膨脹液體，該注射孔與膨脹導管是液體相通的。當殼往里膨脹時，它使得胃收縮并將其分隔。
Dargent等的美國專利6,547,801描述了一種植入式的胃收縮設備，在此通過引用將其并入本申請，它包括一種收縮部件，在其手術構型中，它形成了環。收縮部件包括一個柔軟的帶，在手術構型中帶的兩個末端彼此接近，以及一種用于激動收縮部件的裝置，其特征是在協同作用中，一方面柔軟帶的至少一個末端含有一個用于將這個末端移動到另一個末端的可拉長元件，這造成了收縮部件的半徑變形，而在另一方面，激動裝置包括一個用于拉動可拉長元件的部件。
Brown的美國專利5,259,399描述了一種用于通過用填滿液體的不同體積的囊占用一部分胃容積而引起肥胖患者的體重減輕的方法和裝置，在此通過引用將其并入本申請。經經皮內鏡下胃造瘺管將囊插入到胃的上面部分，包括胃底，該造瘺管是非手術放置的，它形成通向胃的永久通道。根據預定的設計，利用用于往囊內泵入或從中泵出液體的填充系統將所插入的囊填滿或清空。填充系統包括一個可逆泵，一個與填充管相連的雙向閥、一個用于自動化控制填充系統活動的電子控制裝置，和一個電池。電子控制裝置與安放在患者身體上的多個傳感器相連以檢測消化周期和血流動力學參數。電子控制裝置收集傳感器所檢測到的信息，根據所得到的信息和預定的操作方案管理填充系統，記錄經雙向閥轉移的液體的時間和體積。
Bangs的美國專利5,234,454描述了一種用于控制患者的體重的方法，在此通過引用將其并入申請。方法包括經胃造瘺通路往患者的胃內插入經皮胃內球囊導管。胃內球囊導管包括具有第一和第二末端的狹長的桿狀部件，所具有的第一可膨脹球囊位于第一末端的近端，以及所具有的第二可膨脹球囊位于第一可膨脹球囊的近端，第二球囊的可膨脹的體積比第一球囊要小。球囊導管還包括第一和第二膨脹腔、分別與第一和第二膨脹腔以及第一和第二球囊相通的第一和第二膨脹孔，孔都位于第二末端上，和經過所述的第一和第二末端的引流腔。方法通過膨脹患者體內的第一個和第二個球囊而部分地填充胃和持續地提供飽食感。
Garren等的美國專利4,416,267描述了用于通過減少胃容積治療人類的肥胖癥的胃插入物，在此通過引用將其并入本申請。插入物包括具有中心開口的柔軟的花托形狀的可膨脹球囊。至少一部分球囊具有自我封閉的物質，以促進用于膨脹球囊的針頭對其的穿刺以及在取出針頭后的穿刺部位的封閉。
De Hoyos Garza的美國專利6,454,785描述了用于治療肥胖癥的經皮胃內球囊導管，在此通過引用將其并入本申請。將球囊非手術地安放在胃內，并經經皮內鏡下胃造瘺術(PEG)將其布置(collocated)。球囊包括用于調節所引入球囊的或從球囊中所抽出的液體的量的閥門。
INAMED公司(圣巴巴拉，加利福尼亞)生產并上市了LAP-BAND系統，這是一種經FDA認證的用于治療肥胖癥的可調的和可逆的胃帶。
胰高血糖素樣肽1(GLP-1)是一種已知的進食早期的胰島素分泌的調控物和一種飽食感的介質。應答于食物的消化，主要位于結腸和遠端小腸的L細胞將GLP-1分泌到血液中。已經顯示不管是經皮下或外周施用GLP-1都能改善血糖的控制，部分是通過恢復第一相的胰島素應答并抑制胰高血糖素的作用，因此它被認為是一種用于治療肥胖癥和非胰島素依賴性糖尿病(NIDDM)的潛在的治療藥物。
Todd JF等在題為“胰高血糖素樣肽1(GLP-1)一項治療非胰島素依賴性糖尿病的試驗”，Eur J Clin Invest 27(6)533-6(1997)中寫到“GLP-1具有同時抑制胰高血糖素分泌和延緩胃排空的優點”，在此通過引用將其并入本申請。他們推論出“甚至在缺少促胰島素作用時，GLP-1也能改善血糖控制，因此是一種NIDDM的潛在的治療藥物”。
DiMarchi等的美國專利6,191,102描述了用于減輕體重和治療肥胖癥的藥物組合物，它包括胰高血糖素樣肽1化合物，在此通過引用將其并入本申請。組合物是外周施用的。
下面的文章可能是相關的，在此通過引用將其并入本申請Gutniak MK等“皮下注射腸降血糖激素胰高血糖素樣肽1消除了NIDDM的餐后高血糖”，Diabetes Care 17(9)1029-44(1994)。
Robertson MD等“結腸對人的餐后胰高血糖素樣肽1(7-36)酰胺濃度的影響”，J Endocrinol 161(1)25-31(1999)。
Schirra J等“皮下胰高血糖素樣肽1(7-36)酰胺在非胰島素依賴性糖尿病中的抗糖尿病作用的機制”，J Endocrinol 151(1)177-86(1998)。
Todd JF等“皮下胰高血糖素樣肽1在3周時間內改善了早期2型糖尿病患者的餐后血糖的控制”，Clin Sci(Lond)95(3)325-9(1998)。
Vilsboll等“在2型糖尿病患者中降低了完整生物學活性的胰高血糖素樣肽1的餐后濃度”，Diabetes 50(3)609-13(2001)。

發明內容
在本發明的一些實施方式中，用于治療肥胖癥的胃控制裝置包括一種用于改變患者的胃的容積的可控的機械的和/或電子的胃設備，和一組一或多個用于感受提示患者進食的生理參數的傳感器。胃設備用于將胃容積縮小到最初的胃容積之下，使得引起患者感覺到飽食感，并據此降低患者的食欲。控制單元用于接受來自傳感器的一或多個信號，分析信號，并應答于分析而驅動胃設備實時改變胃容積。
在本發明的一些實施方式中，胃設備包括一個胃帶，它用于被安放在胃的周圍，并應答于從控制單元所接受到的信號，使其被實時地收緊或松弛。縮緊帶引起胃縮窄，據此縮小胃容積。在其他的實施方式中，胃設備包括一個胃球囊，用于被安放在胃內，并應答于從控制單元所接受到的信號，使其被實時地膨脹或縮小。球囊的膨脹縮小了胃的有效容積，并直接或間接地誘導了胃壁的擴張。仍在其他的實施方式中，胃設備包括一組應用到胃上的一或多個電極，為了減少部分胃的橫截面面積，它們向胃施加電信號以改變一些胃肌肉的收縮模式。
在本發明的一些實施方式中，控制單元用于驅動胃設備減少患者在進食期間的胃容積。控制單元采用進食檢測算法檢測進食，作為對一或多個所感受的參數的變化的應答。進食檢測算法通常利用下面的用于檢測進食的亞算法中的一種或兩種亞算法阻抗亞算法和電慢波亞算法。阻抗的增加一般是進食造成的胃擴張所引起的。通常的，利用安放于或鄰近于胃底的電極進行的阻抗檢測多少能比利用安放于或鄰近于胃竇的電極進行的阻抗檢測更早地檢測到進食。胃竇的電活動的減少一般是食物填滿胃后造成的消化活動所引起的。
阻抗進食檢測亞算法通常使用慢反應公式計算并去除基線阻抗值。為了減少噪音對基線阻抗值的計算的影響，公式是慢反應的。然后為了實現帶通濾波器，亞算法通過給測定值應用高通濾波器和低通濾波器而處理原始的實時的阻抗測定值。將所形成的處理過的阻抗值與閾值進行比較，如果發現比閾值高，就將其解釋作為進食的征象。對于一些應用，阻抗亞算法將阻抗的突然的重大(substantial)變化解釋作為患者體位的變化的征象，而不是作為進食的征象。作為對體位的變化的征象的應答，濾波器上的至少一個數值(例如，基線阻抗值)被修改，使得濾波器在這個時期內進行非線性模式的操作。這樣的對阻抗的突然的重大變化的解釋可以減少體位變化所引起的進食的假檢測。
為了檢測提示患者進食的電事件，電慢波進食檢測亞算法實時分析電測定值。亞算法計算出連續的最近的電事件之間的平均時間差(lag)，并將大于閾值的平均值解釋為進食的征象。(一般而言，在食物填充胃所引起的消化活動的過程中，降低了胃竇的電慢波的速度。)對于一些應用，亞算法也比較了平均時間差和閾值上限，并將大于閾值上限的平均值解釋作為假進食檢測的征象，而不是真實的進食事件。傳感器對慢波檢測的偶然缺失可以引起這些假陽性，它錯誤地增加了平均時間差。
在本發明的一些實施方式中，結腸刺激系統包括一個控制單元和一或多個電極，這些電極用于被應用到患者的結腸或遠端小腸的鄰近部位的相應部位上。控制單元驅動電極向這些部位施加電信號，并設定信號刺激L細胞或其他靶細胞，作為對這些刺激的應答，增加了胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的分泌。這些GLP-1的分泌常常改善了患者的血糖控制，因此這對于治療患有胰島素抵抗相關的病變例如肥胖癥、NIDDM、心臟病、和高血壓的患者，或對認為具有患有這些病變的危險的健康患者都是有用的。對于一些應用，結腸刺激系統還包括一個進食檢測單元，和應答于進食檢測，設定控制單元驅動電極施加信號。
發明者假設如在此所述的對結腸或小腸的遠端部分的刺激可以誘導一些類型細胞的胰島素敏感性的上調。通過(a)對刺激的直接應答、和/或(b)應答于刺激分泌激素的方式可以發生這種上調。
根據本發明的一個實施方式，提供了一種用于檢測對象的體位的變化的方法，該方法包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于電阻抗的阻抗信號；和分析阻抗信號以檢測體位的變化。
對于一些應用，方法包括進一步分析阻抗以檢測患者可能進食的征象；和僅僅當沒有檢測到體位的變化時，才將可能進食的征象解釋作為進食的征象。
根據本發明的一個實施方式，還提供了一種用于檢測對象進食的方法，該方法包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于電阻抗的阻抗信號；分析阻抗信號以檢測體位的變化；進一步分析阻抗以檢測患者可能進食的征象；和僅僅當還沒有檢測到體位的變化時，才將可能進食的征象解釋作為進食的征象。
根據本發明的一個實施方式，仍進一步提供了一種用于治療患者的方法，包括向對象的結腸或遠端小腸施加電信號；和為了治療對象，設定信號刺激細胞以增加胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的分泌。
在一個實施方式中，方法包括檢測對象的進食，并施加電信號，包括作為對檢測到進食的應答而施加信號。
根據本發明的一個實施方式，也提供了一種用于檢測對象的體位的變化的方法，該方法包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于電阻抗的阻抗信號；和通過對阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化。
對于一些應用，方法包括通過對阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和作為對體位分析的應答，將阻抗信號解釋為進食的征象。
根據本發明的一個實施方式，還提供了一種用于檢測對象進食的方法，該方法包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于電阻抗的阻抗信號；通過對阻抗信號進行體位分析而檢測對象的體位的變化；通過對阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和作為對體位分析的應答，將阻抗信號解釋為進食的征象。
對于一些應用，檢測體位的變化包括將阻抗信號的突然的、重大的變化解釋為體位的變化的征象。可選擇地或另外地，檢測體位的變化包括將阻抗信號的突然的、持續的變化解釋為體位的變化的征象。
對于一些應用，方法包括作為對檢測到進食的應答而向對象的血液循環內提供胰島素。對于一些應用，方法包括作為對檢測到進食的應答而向對象的血液循環內提供膽囊收縮素。對于一些應用，方法包括作為對檢測到進食的應答而向對象的胰腺施加電信號。對于一些應用，方法包括作為對檢測到進食的應答，通過向對象的迷走神經施加電信號而調控胰島素分泌。
對于一些應用，檢測可能進食的征象包括分析胃的電測定值，以及應答于分析，確定是否存在提示慢波的電事件。
在一個實施方式中，檢測可能進食的征象包括計算阻抗信號的基線值。對于一些應用，解釋包括作為對體位分析的應答而修改基線值。對于一些應用，計算基線值包括用慢反應公式計算基線值。
對于一些應用，檢測可能進食的征象包括給阻抗信號施加低通濾波器。對于一些應用，檢測可能進食的征象包括給阻抗信號施加高通濾波器。對于一些應用，解釋包括作為對檢測到體位的變化的應答而修改濾波器中的至少一個值。
在一個實施方式中，方法包括作為對進食征象的應答而縮小胃的容積。對于一些應用，縮小胃的容積包括縮緊圍繞在胃的周圍的胃帶。可選擇地或另外地，縮小胃的容積包括使胃中的胃球囊膨脹。更可選擇地或另外地，縮小胃的容積包括向胃施加電信號，并設定電信號以改變胃的一或多個肌肉的收縮模式。
根據本發明的一個實施方式，還進一步提供了一種用于治療對象的方法，包括向對象的一個部位施加電信號，部位選自對象的結腸和對象的遠端小腸；和為了治療對象，設定信號刺激對象的細胞，使得增加胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的分泌。
在一個實施方式中，細胞包括L細胞，且設定信號包括設定信號刺激L細胞使得增加GLP-1的分泌。
對于一些應用，部位包括結腸，和施加信號包括向結腸施加信號。可選擇地或另外地，部位包括遠端小腸，和施加信號包括向遠端小腸施加信號。
對于一些應用，方法包括選擇患有病變的對象，病變選自肥胖癥、NIDDM、心臟病、和高血壓，和施加信號包括向所選對象的部位施加信號。
對于一些應用，施加信號包括并非作為對檢測到對象進食的應答而施加信號。
對于一些應用，施加信號包括定期施加信號。
對于一些應用，設定信號包括實時變化信號的至少一個參數。
在一個實施方式中，施加信號包括向部位施加可興奮組織控制(ETC)信號。對于一些應用，方法包括感受部位的天然的電活動，并施加ETC信號包括應答于所感受到的天然的電活動而施加ETC信號。
在一個實施方式中，設定信號包括檢測到一種事件發生(occurrence)，并應答于檢測到的事件的發生，增加信號的強度，事件發生選自進食的發生、過量進食的發生、和血糖水平升高的發生。對于一些應用，施加信號包括施加脈沖群(bursts of pulses)的信號，以及增加信號的強度包括增加每個脈沖群中的脈沖的頻率。對于一些應用，施加信號包括施加脈沖群信號，以及增加信號的強度包括縮短連續的脈沖群之間的間隔。
在一個實施方式中，施加信號包括施加脈沖群信號。對于一些應用，設定信號包括設定連續脈沖群之間的間隔，使得間隔的持續時間在約1秒和約10秒之間。對于一些應用，設定信號包括將每個脈沖群內的脈沖的頻率設定到約1Hz和約200Hz之間。對于一些應用，設定信號包括將每個脈沖群內的脈沖的頻率設定到約5和約50Hz之間。
對于一些應用，方法包括檢測對象的進食，和施加電信號包括應答于檢測到進食而施加信號。對于一些應用，應答于檢測到進食而施加信號包括在如下時間開始施加信號，所述時間選自與開始進食基本上同時的時間、在開始進食后約1分鐘和約5分鐘之間的時間、和在開始進食之前約1分鐘和約5分鐘之間的時間。
對于一些應用，檢測進食包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于電阻抗的阻抗信號；通過對阻抗信號進行體位分析而檢測對象的體位的變化；
通過對阻抗信號進行進食分析而檢測可能進食的征象；和應答于體位分析，將阻抗信號解釋作為進食的征象。
對于一些應用，檢測信號包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于電阻抗的阻抗信號；將阻抗信號的突然的、持續的變化的測定值與閾值進行比較；和應答于比較，通過分析阻抗信號而檢測進食。
對于一些應用，檢測進食包括分析胃的電測定值，以及應答于分析，確定是否已經發生了提示為慢波的電事件。
根據本發明的一個實施方式，另外提供了一種用于治療對象的方法，包括向對象的部位施加電信號，部位選自對象的結腸和對象的遠端小腸；和為了治療對象，設定信號實現一種作用，作用選自刺激對象細胞增加肽YY(PYY)的分泌，和抑制對象細胞分泌Ghrelin。
對于一些應用，細胞包括L細胞。
對于一些應用，部位包括結腸，和施加信號包括向結腸施加信號。可選擇地或另外地，部位包括遠端小腸，和施加信號包括向遠端小腸施加信號。
對于一些應用，方法包括選擇患有病變的對象，病變選自肥胖癥、NIDDM、心臟病、和高血壓，和施加信號包括向所選對象的部位施加信號。
對于一些應用，施加信號包括并非作為對檢測到對象進食的應答而施加信號。
對于一些應用，施加信號包括定期施加信號。
對于一些應用，設定信號包括實時變化信號的至少一個參數。
在一個實施方式中，施加信號包括向部位施加可興奮組織控制(ETC)信號。對于一些應用，方法包括感受部位的天然的電活動，和施加ETC信號包括應答于所感受到的天然的電活動而施加ETC信號。
在一個實施方式中，設定信號包括檢測一個事件發生，事件發生選自進食的發生、過量進食的發生、和血糖水平升高的發生；和應答于檢測到事件發生，增加信號的強度。
對于一些應用，施加信號包括施加脈沖群信號，和增加信號的強度包括增加每個脈沖群中的脈沖的頻率。
在一個實施方式中，施加信號包括施加脈沖群信號，和增加信號的強度包括縮短連續的脈沖群之間的間隔。
對于一些應用，施加信號包括施加脈沖群信號。
對于一些應用，設定信號包括設定連續的脈沖群之間的間隔，使得間隔的持續時間在約1秒和約10秒之間。
對于一些應用，設定信號包括將每個脈沖群內的脈沖的頻率設定到約1Hz和約200Hz之間。對于一些應用，設定信號包括將每個脈沖群內的脈沖的頻率設定到約5和約50Hz之間。
對于一些應用，方法包括檢測對象進食，和施加電信號包括應答于檢測到進食而施加信號。
對于一些應用，應答于檢測到進食而施加信號包括在如下時間開始施加信號，所述時間選自與開始進食基本上同時的時間、開始進食后約1分鐘和5分鐘之間的時間、和在開始進食之前約1分鐘和5分鐘之間的時間。
根據本發明的一個實施方式，另外還提供了一種用于檢測對象的體位的變化的方法，該方法包括測定對象的組織上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于電阻抗的阻抗信號；和通過對阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化。
對于一些應用，方法包括通過對阻抗信號進行進食分析而檢測患者可能進食的征象；和應答于體位分析，將阻抗信號解釋為進食的征象。
根據本發明的一個實施方式，也提供了一種用于檢測對象進食的方法，該方法包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于電阻抗的阻抗信號；將阻抗信號的突然的、持續的變化的測定值與閾值進行比較；和通過分析阻抗信號，以及應答于這個比較，檢測進食。
對于一些應用，分析電阻抗包括給阻抗信號施加高通濾波器。對于一些應用，分析阻抗信號包括將阻抗信號的測定值與閾值進行比較。對于一些應用，分析阻抗信號包括給阻抗信號施加低通濾波器。
對于一些應用，比較變化的測定值包括計算當前的變化的測定值和先前的變化的測定值之間的差異，并將差異的絕對值與閾值進行比較。
對于一些應用，分析阻抗信號包括計算阻抗信號的基線值。對于一些應用，計算基線值包括用慢反應公式計算基線值。對于一些應用，檢測進食包括當測定值大于閾值時重設基線值。對于一些應用，重設基線值包括將阻抗信號的當前值添加到基線值中。
根據本發明的一個實施方式，還提供了用于檢測對象的體位的變化的裝置，包括兩個電極，用于結合到對象的胃上的相應部位；和一個控制單元，用于驅動電極之間的電流；應答于所述電流，測定所述部位之間的電阻抗；生成應答于所測定到的電阻抗的阻抗信號；和通過對阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化。
根據本發明的一個實施方式，還提供了用于檢測對象進食的裝置，包括兩個電極，用于結合到對象的胃上的相應部位；和一個控制單元，用于驅動電極之間的電流；應答于所述電流，測定所述部位之間的電阻抗；生成應答于所測定到的電阻抗的阻抗信號；通過對阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化，通過對阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象，和應答于體位分析，將阻抗信號解釋胃進食的征象。
根據本發明的一個實施方式，另外提供了用于治療對象的裝置，包括至少一個電極，用于結合到對象的部位上，部位選自對象的結腸和對象的遠端小腸；和一個控制單元，為了治療對象，它用于驅動至少一個電極，使得向部位施加電信號并設定信號刺激對象的細胞以增加胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的分泌。
根據本發明的一個實施方式，仍另外提供了用于治療對象的裝置，包括至少一個電極，用于結合到對象的部位上，部位選自對象的結腸和對象的遠端小腸；和一個控制單元，為了治療對象，它用于驅動至少一個電極，使得向部位施加電信號并設定信號以實現一種作用，作用選自刺激對象的細胞增加YY肽(PYY)的分泌、和抑制對象的細胞分泌Ghrelin。
根據本發明的一個實施方式，也提供了用于檢測對象的體位的變化的裝置，包括兩個電極，用于結合到對象的組織上的相應部位；和一個控制單元，用于驅動電極之間的電流；應答于所述電流，測定所述部位之間的電阻抗；應答于所測定到的電阻抗生成阻抗信號；通過對阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化。
根據本發明的一個實施方式，還提供了用于檢測對象進食的裝置，包括兩個電極，用于結合到對象的胃上的相應部位；和一個控制單元，用于驅動電極之間的電流；應答于所述電流，測定所述部位之間的電阻抗；應答于所測定到的電阻抗生成阻抗信號；將阻抗信號的突然的、持續的變化的測定值與閾值進行比較；和通過對阻抗信號進行進食分析，并應答于這種比較而檢測進食。
通過下面的對本發明的實施方式的具體描述，結合附圖可以更充分地理解本發明。


圖1是包括可調節式胃帶的胃控制裝置的圖解說明，根據本發明的一個實施方式；圖2是包括胃球囊部件的胃控制裝置的圖解說明，根據本發明的一個實施方式；圖3是包括一或多個刺激電極的胃控制裝置的圖解說明，根據本發明的一個實施方式；圖4是胃控制裝置的圖解方塊圖，根據本發明的一個實施方式；圖5是說明用于檢測進食的阻抗亞算法的流程圖，根據本發明的一個實施方式；
圖6是說明用于檢測進食的另一種阻抗亞算法的流程圖，根據本發明的一個實施方式；圖7是說明用于檢測進食的電慢波亞算法的流程圖，根據本發明的一個實施方式；圖8是圖解說明在“AND同步化”應用過程中的控制單元的狀態的方塊圖，根據本發明的一個實施方式；圖9是應用于患者的結腸的結腸刺激系統的圖解說明，根據本發明的一個實施方式；和圖10和11是顯示在根據本發明的一個實施方式進行的試驗過程中所得到的激素水平的測定值的圖。
具體實施例方式
現在參照圖1、2和3，它們是根據本發明的相應的實施方式的胃控制裝置18的圖解說明。裝置18包括可植入的或外在的控制單元90，和胃設備26，它用于機械地或電子地改變患者的胃20的容積。在圖1所示的實施方式中，胃設備26包括可調式胃帶32，它用于被安放在胃20的周圍并被縮緊以引起胃20的縮窄，據此縮小胃20的容積。在圖2所示的實施方式中，胃設備26包括一個胃球囊部件34，其球囊36用于被安放在胃20內并被膨脹以縮小胃20的有效容積(即在產生飽食感的生理性征象之前所能用于容納食物的胃的容積)。在圖3所示的實施方式中，胃設備26包括一或多個電極，它們由控制單元90驅動以向胃20上的或胃20的鄰近部位的相應部位應用增強信號，以改變一些胃肌肉的收縮模式，使得減少一部分胃的橫截面面積。
裝置18通常還包括一組用于感受提示患者消化的生理參數的一或多個傳感器68。傳感器68可以包括例如，一或多個專門的局部感受電極74，它們通常被安放在胃20上或胃20內，并應答于天然的胃的電活動向控制單元90傳送電信號。可選擇地或另外地，傳感器68包括一或多個機械傳感器70(例如，加速計、力傳感器、變形計、或壓力計)，它們被安放在胃20上或胃20內，并與控制單元90結合。進一步可選擇地或另外地，傳感器68包括一或多個附加傳感器72(例如pH傳感器、血糖傳感器、胃內壓力傳感器和/或振頻傳感器)，它們被安放在胃腸道上或胃腸道內或患者身體的其他地方之上或之內，并與控制單元90結合。在一個實施方式中，一或多個傳感器68被固定在與胃20的組織相接觸的胃設備26的表面，例如胃帶32的內側面或球囊36的外側面。
控制單元90用于接受來自傳感器68的一或多個信號，分析信號，并應答于分析而驅動胃設備26實時調整胃容積縮小的幅度。與沒有這樣的胃容積縮小的患者所感覺到的飽食感的感覺比較，縮小了的胃容積增強了患者感覺到的飽食感的感覺，因此常常降低了患者的食欲，以此用于治療肥胖癥。控制單元90和傳感器68通常是被永久地或半永久地植入于患者的體內或與患者的身體結合。在圖1-3中通過舉例的方式顯示了傳感器的數目以及它們的位置，胃20或其鄰近的其他部位在本發明的其他應用中適合于傳感器的安放。
圖4是胃控制裝置18的圖解方塊圖，根據本發明的一個實施方式。傳感器68通常與控制單元90結合并為其提供反饋信號。反饋信號常常向控制單元90提供關于胃的當前狀態(例如，排空或充滿)和胃活動的水平(例如患者當前或近期消化的提示)的各個方面的信息，以使得控制單元90分析信號，并應答于分析而驅動胃設備26。通常地，為了生成所需的應答，應答于反饋信息，控制單元90調節胃容積縮小的幅度，例如機械傳感器70對所需的胃收縮水平的提示，或附加傳感器72對保持患者的血糖水平在所需范圍內的提示。對于一些應用，操作控制71使得患者和/或醫務人員能控制對胃設備26的操作的各個方面。
在本發明的一個實施方式中，控制單元90采用了一種進食檢測算法檢測患者的進食，應答于一或多個所感受的參數的變化。進食檢測算法通常利用下面的用于檢測進食的亞算法中的一種或兩種亞算法阻抗亞算法和電慢波亞算法。進食造成的胃擴張常常引起阻抗的增加。食物充滿胃造成的消化活動常常引起胃竇的電活動的速度的降低。
在檢測到進食事件時，控制單元90驅動胃設備26縮小胃20的容積，以限制患者進食的能力，因為過量進食會引起惡心、嘔吐、和/或食欲減退。通常通過(a)不再檢測到特殊的進食征象，和/或(b)運行與在此所述的算法類似的算法但建立不同的閾值，檢測到例如胃底壓力的減低或基礎慢波率的恢復的征象而確定出進食停止。當識別到進食停止時，控制單元驅動胃設備26恢復最初的胃容積，以便例如阻止胃發生反生產性重塑(counterproductive remodeling)。可選擇地或另外地，在檢測到進食事件時，控制單元90應用●參照圖9-11在此下面所描述的結腸刺激技術；和/或●在上面所提及的在本申請的申請日所提交的題為“用于治療、進食檢測、和葡萄糖水平檢測的肝臟設備”的美國臨時專利申請中所述的肝臟的門脈刺激技術。
進一步可選擇地或另外地，在檢測到進食事件時，控制單元90使用本領域已知的一種或多種用于抑制食欲的技術，包括但不限定于●激活胰島素泵；●激活膽囊收縮素(CCK)泵(對于一些應用，在缺少在此所述的其他技術中的一些技術或全部技術時，用該技術治療代謝性或行為性疾病)；●用在Houben等的美國專利5,919,216中所述的技術刺激胰腺，在此通過引用將其并入本申請；和●刺激迷走神經調控胰島素分泌，例如在Wernicke等的美國專利5,188,104、5,231,988、和/或5,263,480中所述的那樣，在此通過引用將它們并入本申請。
控制單元通常被設定成定期地調取進食檢測算法，例如每100毫秒取樣一次。在本發明的一個實施方式中，控制單元90是完成進食檢測算法和亞算法的狀態機(state machine)。
控制單元90通常是可設定的，這就容許醫務人員指定進食檢測算法利用哪種亞算法。如果指定使用兩種亞算法，那么控制單元基本上同時進行兩種亞算法，例如通過使用兩個微處理器，或可選擇的通過分時使用單個微處理器。另外，在這種情況中，控制單元通常還被可設定成規定來自兩種亞算法的指示對于進食檢測算法確定發生進食事件是否都是依次所需的(即邏輯的AND操作)，或單單來自其中一種亞算法的指示是否就是足夠的(即邏輯的OR操作)。如果規定的是AND操作，那么控制單元通常仍被進一步可設定成規定所需的兩種亞算法的進食檢測之間的同步化程度，如參照圖8在下面所描述的那樣。
參照圖5，它是舉例說明用于檢測進食的阻抗亞算法200的流程圖，根據本發明的一個實施方式。阻抗亞算法200具有作為輸出的一或多個局部感受電極74所產生的阻抗測定值202，為了這個目的，這些電極通常被安放在胃20的胃底和/或胃竇上或其內(圖1-3)。在這個實施方式中，局部感受電極74包括一或多個驅動小電流通過其中的電極。對所形成的電壓降的同步測定得到了阻抗。當局部感受電極74已經被安放在胃底和胃竇上或其內時，控制單元通常被可設定成容許醫務人員選擇是否使用來自胃底和/或胃竇的阻抗。生成阻抗測定值202并將其定期地輸入到亞算法中，例如每100ms一次。要注意盡管在此所述的連續的阻抗測定值通常是以100ms所分隔的，但是這只是舉例說明的而不是限定的。對于其中電池壽命沒有被特別關注的應用，可以使用每10ms的測定周期。可選擇的，對于一些應用，近似每1-10秒測定一次阻抗測定值。
在接受到阻抗測定值202時，在基線計算步驟204中，亞算法200用阻抗測定值計算出阻抗的基線值。亞算法200通常使用慢反應公式計算基線值，以避免高頻噪音對基線的計算的影響。例如，亞算法可以使用下面的方程計算并更新基線值B＝[B*(N1-1)+X]/(N1*N3)
其中B是基線值(初始化到0)，N1是常數，例如512；X是阻抗測定值202，以及N3是設定的參數，通常具有約1和約10之間的一個數值。例如，N3可以具有選自1、2、4、和8的一個數值。更高數值的N3造成了B向基線更慢的會聚。在高通濾波器步驟206中，亞算法200通過進行測定值與基線值的比較給阻抗測定值202應用高通濾波器。亞算法通常通過從阻抗測定值202中減去基線值進行這種比較，形成了阻抗變異值，即阻抗測定值不同于基線的程度。在對亞算法200初始化時，亞算法可以重復步驟204一定數目的周期，以在進行步驟206之前第一次得到基線值的合理匯聚。對于一些應用，在每個循環的過程中，通過亞算法200進行這種對步驟204的重復。
在低通濾波器步驟208中，亞算法200給阻抗變異值應用低通濾波器，形成了處理過的阻抗值。這個低通濾波作用為使得阻抗變異值的變異平滑化，并過濾掉假的高數值。例如，亞算法200可以使用下面的方程進行低通濾波S＝[S*(2N4-1)+ΔX]/2N4其中S是處理過的阻抗值(初始化為0)，N4是設定的參數，通常具有約1和約5之間的一個數值，和ΔX是阻抗變異值。例如，N4可以具有選自1、2、3、和4的一個數值。更高數值的N4易于減少進食提示的假陽性，而更低的數值易于減少假陰性。一般而言，數值1-4中的任何一個數值都是合適的。
在閾值檢驗步驟210中，亞算法200比較了處理過的阻抗值與設定的閾值。閾值通常是在約2和約80歐姆之間。例如，當局部感受電極74被安放于分開約2.5cm遠、在胃食道連接處下近2cm時，閾值可以是在約30和約40歐姆之間。因為處理過的阻抗值代表阻抗測定值202和基線值之間的差異，閾值通常被表示為絕對值(即歐姆值)而不是表示為百分比改變。如果亞算法202發現處理過的阻抗值高于閾值，那么在進食檢測步驟212中，亞算法生成了阻抗條件信號。否則，亞算法等待直到生成了新的阻抗測定值202，并重復方法。(在本發明的實施方式中，它包括在下面參照圖8所描述的AND同步化技術，亞算法包括電流時間(tZ)和阻抗進食檢測信號。另外，當亞算法沒有檢測到進食時，亞算法生成了非阻抗條件信號，包括電流時間(tNonZ)。)現在參照圖6，它是舉例說明用于檢測進食的阻抗亞算法220的流程圖，根據本發明的一個實施方式。阻抗亞算法220通常包括與亞算法200相同的步驟204到212。但是，亞算法220含有如下所述的附加步驟。
如在上面參照圖5所述的那樣，在步驟208應用低通濾波器之后，在比較步驟222中，亞算法220比較了接受自低通濾波器的當前的處理過的阻抗值和在經亞算法220的先前的周期中所確定的處理過的阻抗值。下面的公式表示了這種比較d＝St-St-N5其中d是當前的和先前的處理過的阻抗值之間的差異，St是當前的處理過的阻抗值，St-N5是根據更早的N5周期所得到的阻抗測定值所計算出的處理過的阻抗值。如上面所提及的，每個測定周期可以具有100ms的持續時間。對于具有不同的測定周期的方案，如有必要，可以合理地改變N5和其他的參數。N5是設定的參數，它通常具有約1和約500個測定周期之間的一個數值，當這些測定周期具有100ms的持續時間時。例如，N5可以具有選自1、5、10、20、30、50、100、和200個測定周期中的一個數值。
在差異檢驗步驟224中，將差異d的絕對值與設定的閾值進行比較。如果差異大于閾值，在重設基線步驟226中，亞算法220通過向基線值添加當前的處理過的阻抗值而重設基線值。(如果當前的處理過的阻抗值是負的，這種添加減少了基線值)。亞算法等待直到生成了新的阻抗測定值202，并重復方法。但是如果在步驟224中亞算法220發現差異小于或等于閾值，那么亞算法前進到檢驗步驟210，如在上面參照圖5所描述的那樣。
對于一些應用，如果N5大于1，亞算法220僅僅每N5個阻抗測定值進行一次檢驗步驟224和210。這些減少了頻率的檢驗常常減少了能量消耗并因此延長了電池操作執行的胃控制裝置18的電池壽命。
步驟222、224和226的實施可以作用于減少患者體位的改變所引起的對進食的假檢測。體位的改變有時引起了阻抗測定值202的突然的重大的變化。阻抗的這些變化通常要比開始進食(和所形成的胃容積的逐步增加)所常常引起的變化更大和更突然，并且常常持續直到患者保持新的體位。通過在步驟226中重設基線值，亞算法220將阻抗的突然變化合并到基線值中。在步驟206中，亞算法將重設的基線值用于高通濾波器，開始于算法的下一個周期。要注意在實施步驟222、224、和226中可能引起的任何假陰性都常常是暫時的。在亞算法220后的檢測進食之前的短時間延遲常常不會明顯地影響胃控制裝置18的實施。
現在參照圖7，它是舉例說明用于檢測進食的電慢波亞算法300的流程圖，根據本發明的一個實施方式。慢波亞算法300具有作為輸出的一或多個局部感受電極74所生成的電測定值302(圖1-3)。在其中測定阻抗的應用中，如上述的那樣，這些感受電極74可以是用于阻抗測定的相同的局部感受電極74，或可以是彼此不同的感受電極74。在分析步驟304中，亞算法分析電測定值，確定是否已經發生提示慢波的電事件。在分析步驟304中，可以利用用于檢測慢波的本領域已知的技術。在事件檢驗步驟306中，如果亞算法沒有檢測到事件，亞算法等待直到得到了另一個電測定值302，并返回到方法的起點。
但是，如果在步驟306中，亞算法檢測到一個事件，那么在記錄時間步驟308中，亞算法記錄下事件的時間。然后亞算法計算出當前事件和最近期的先前事件之間的時間差異(lag)，并在平均計算步驟310中平均最近期N6次的差異(包括當前的時間差異)。N6通常具有約1和約10之間的一個數值，例如N6可以被設定成選自1、2、4、和6。在閾值下限比較步驟312中，亞算法比較了平均值和閾值下限，它通常是在約20和約30秒之間。一般而言，在食物充滿胃所引起的消化活動的過程中，出現了胃竇的電慢波速度的減慢。因此，如果亞算法300發現平均值高于或等于閾值下限，亞算法將這樣的發現解釋胃患者可能進食的征象，并前進到閾值上限比較步驟314，如下所述的那樣。另一方面，如果亞算法發現平均值小于閾值下限，亞算法等待直到得到另一個電測定值302，并返回到方法的起點。
在閾值上限比較步驟314中，亞算法300比較了平均時間差與閾值上限，它通常是在約25和約80秒之間，例如約60和約80秒之間。(閾值上限通常比時間差的基礎水平高出約3和約4倍之間)。這種比較常常減少了可能由局部感受電極74對慢波檢測的偶然缺失所引起的假性進食。如果亞算法300發現平均值低于閾值上限，在進食檢測步驟316中，亞算法生成了慢波條件信號。另一方面，如果亞算法發現平均值高于或等于閾值上限，亞算法等待直到得到另一個電測定值302，并返回到方法的起點。對于一些應用，亞算法省略了步驟314，如果亞算法發現平均值高于或等于閾值下限，就直接從步驟312前進到步驟316。(在本發明的實施方式中，它們包括在下面參照圖8所述的AND同步化技術，亞算法包括電流時間(TRate)和慢波進食檢測信號)。
在一個實施方式中，如下所述的那樣，用下面方案中的一或多個方案補充或取代基于解釋胃的電活動的進食檢測●分析慢波內的動作電位的傳播速度。通常通過測定慢波的持續時間確定出動作電位傳播速度。例如，如果慢波的平均基礎持續時間是5秒，那么持續時間的增加超過約7-15％(例如增加10％到5.5秒)就被解釋為胃擴張的征象或即將進食的預測。隨后的持續時間向平均基礎持續時間的減少是進食停止的征象。可選擇地或另外地，除了持續時間之外，分析慢波的形態特點的變化確定進食的開始和終止。
●感受提示進食的開始或即將開始的胃竇收縮。在特殊的頻率帶內的所感受到的能量的增加提示正在發生胃竇收縮，并將其解釋為提示胃進食已經開始或即將開始。對于一些應用，能量帶是從約0.5Hz到約3Hz，并通常是約1和2Hz之間。相對地，將頻率帶內的所感受到的能量的減低解釋為提示進食停止。
●檢測異位的天然的胃起搏點。當所感受到的節律異常被認為是異位起搏的開始時，這就被解釋為提示胃正在改變狀態(例如，充滿或排空)。
●感受對胃電活動的傳出神經的調控。將所感受到的電活動超過約5Hz(例如，約5和15Hz之間)的起點解釋為提示即將進食的預測、或進食的開始。安放在胃上的電極檢測這種活動，即使當它們沒有被直接安放在傳輸動作電位的神經上時。
對于一些應用，聯合分析進食的多個可能的征象，以增加控制單元90確定進食開始的可靠性。例如，如果評價五種可能的征象時，僅僅至少五種征象中的四種是陽性時才能做出進食的確定。在一個實施方式中，給予一些征象(例如，阻抗的變化和/或連續慢波之間的間隔的變化)比其他征象更高的權重。
參照圖8，它是圖解說明在應用“AND同步化”過程中的控制單元90的狀態的方塊圖，根據本發明的一個實施方式。當控制單元已經被設定成利用兩種阻抗和慢波亞算法，和利用具有所需同步化程度的AND操作組合來自兩種亞算法的輸出時，控制單元90通常執行這些狀態。僅僅當兩種亞算法都同時或在彼此的特定的時間段內檢測到進食時，控制單元才做出進食的確定。用于實施AND同步化的等價技術對于那些閱讀過本申請的本領域人員將是顯而易見的，并在本發明的范圍之內。
控制單元90的缺省狀態是等待狀態350。在對該狀態初始化時，控制單元利用了下面的變量(下面描述了每個變量)(a)Actual Z被設定為等于NO，(b)tLastNoZ被設定為負無窮大(或它的代表數字，例如-32768)，(c)tRate被設定為負無窮大(或它的代表數字，例如-32768)。當處于等待狀態時，控制單元定期地或基本上固定地監視亞算法200和220是否生成了信號，通過基本上同時地進行下面的三個檢驗步驟，或通過經下面三個檢驗步驟的快速循環●在阻抗檢驗步驟352中，控制單元90檢驗了阻抗條件信號，如參照圖5上面所述的步驟212所生成的信號；●在阻抗檢驗步驟362中，控制單元90檢驗了非阻抗條件信號，如參照圖5上面所述的那樣生成的信號；和●在慢波檢驗步驟374中，控制單元檢驗了慢波條件信號，如在參照圖7上面所述的在步驟316中所生成的信號。
如果控制單元在步驟352中檢測到阻抗條件信號，那么控制單元轉換到檢驗阻抗狀態354。在進入檢驗阻抗狀態354時，在設定標記步驟356中，控制單元將Actual Z標記設定為等于YES。這個標記提示正存在阻抗條件。然后控制單元用tZ(如上面參照圖5的步驟212所述的，與阻抗條件信號一起被接受到)減去tRate(它等于負無窮大，直到與慢波信號一起接受到一個數值，如上面參照圖7的步驟316所述的)。在同步化檢驗步驟358中，控制單元比較了所形成的差值與同步化常數H，它通常是在0和約300秒之間，例如180秒。如果差值小于H，提示控制單元在彼此間隔H秒內接受到了阻抗條件和慢波信號，控制單元在進食事件生成步驟360中生成了進食事件，并推論出算法。另一方面，如果控制單元發現差值大于或等于H，控制單元轉換到等待狀態350。
當在等待狀態350時，如果控制單元在檢驗步驟362中檢測到非阻抗條件信號，控制單元轉換到非阻抗狀態364，如果在Actual Z檢驗步驟366中，控制單元發現Actual Z等于YES，那么控制單元在Actual Z設定步驟368中將Actual Z設定為NO。另外，在tLastNoZ設定步驟370中，控制單元將tLastNoZ設定為等于tNonZ，它是參照圖5上面所述的那樣生成的。因此，現在tLastNoZ提示當最近期的活性阻抗條件終止的時間。在下面參照比較步驟372所述的那樣，使用tLastNoZ。然后控制單元轉換回到等待狀態350。
當在等待狀態350時，如果控制單元在檢驗步驟374中檢測到慢波條件信號時，控制單元轉換到檢驗慢波狀態376。在Actual Z檢驗步驟378中，控制單元檢驗Actual Z是否等于YES。如果控制單元發現ActualZ的確等于YES，提示控制單元在活性阻抗條件的過程中已經接受到了慢波條件信號，然后控制單元在進食事件生成步驟360中生成了進食事件，并推論出算法。另一方面，如果控制單元發現Actual Z不等于YES，控制單元在檢驗步驟372中檢驗tRate-tLastNoZ是否小于H。如果控制單元發現tRate-tLastNoZ小于H，提示在檢測到當前慢波的H秒內可推論出最近期的阻抗事件，然后控制單元在進食事件生成步驟360中生成了進食事件，并推論出算法。否則，控制單元轉換回到等待狀態350。
對于一些應用，根據預定方案控制單元90驅動胃設備26縮小和/或恢復胃容積，使得在當患者可能選擇進食但不應當進食的時候，或當患者的進食應當被減少到最少的時候誘導胃容積的縮小。在其他時候，例如當患者正在睡眠時，控制單元90驅動胃設備26恢復胃容積。可選擇地或另外地，控制單元(a)在1天內的一或多個用餐過程中縮小胃容積，使得在那些用餐過程中降低患者的食欲，和(b)在1天的剩余時間的用餐過程中恢復胃容積，使得避免不必要的副作用(例如，營養缺乏)，這些副作用可以發生在一些任何不適當的、過量使用在此所述的胃容積縮小技術的患者中。
可選擇地或另外地，患者根據醫生的指令、患者飲食的方面、或其他因素激活、滅活、和調控胃容積縮小的水平。例如，患者可以在晚餐時進食湯和沙拉，然后用操縱控制71激活控制單元，使得在出現對主菜的高熱量方案的大量選擇之前，增加患者的飽食感。患者隨后可以在餐后點心期間輸入更高水平的胃容積縮小的指令，使得患者將感覺到非常滿，和實際上也不再有餐后點心的空間。從這個實例中可以看到，可以用本發明的這個實施方式鼓勵患者完全滿足所有的營養需要，同時降低或消除患者在如果胃20沒有處于胃設備26所引起的縮小容積的狀態時將感覺到的饑餓感覺。
再次參照圖1。在這個實施方式中，應答于來自控制單元90的輸出，胃帶32的周徑是實時雙向可調的。胃帶通常但并非必須地利用一種或多種下面的用于可控地調節其周徑的技術●胃帶32包括一個電機，例如直線電機或旋轉電機，它用于收縮并擴張胃帶32。例如，可以使用在上面所參考的美國專利6,067,991和/或6,454,699、和/或上面參考的美國專利申請2003/0066536和/或2001/0011543中所述的電機驅動的調節技術。
●至少胃帶32的一部分包括溫度敏感材料，其順應性和/或長度應答于溫度變化而會有所不同。控制單元向材料應用溫度的變化，使得達到所需的胃容積。
●胃帶32包括一個經填充孔可膨脹的部分。例如，帶的內側面可以包括可膨脹部分。通常地，該部分是被液體所膨脹，例如鹽溶液。可膨脹部分通常經管子與植入于患者的皮膚下的平衡儲水池相連接。帶32還包括一個泵，它應答于來自控制單元90的輸出，將閉合循環中的預定體積的液體從胃帶轉移到儲水池，或反之亦然，以調節帶的周徑。例如，可以使用在上面參考的美國專利5,938,669、6,460,543、6,453,907、和/或6,454,699、和/或在上面參考的美國專利申請2003/0066536和/或2001/0011543中所述的可調式帶膨脹技術。
可選擇地或另外地，利用在背景技術中所提及的一或多個文獻中所述的其他技術可控地調節胃帶32的周徑。
再次參照圖2。應答于來自控制單元90的輸出，球囊36的體積是實時雙向可調節的。通常的，胃球囊部件34包括經管40與球囊36連接的液體儲水池38。應答于來自控制單元90的輸出，閥門42控制流入或流出球囊的液體的量，以控制球囊的體積以及控制剩余的用于保留食物的胃20的容積。對于一些應用，閥門42包括一個泵。可以使用在上面參考的美國專利5,259,399中所述的可調式球囊膨脹技術。可選擇地或另外地，利用在背景技術中所提及的一或多個文獻中所述的其他技術可控地調節球囊36的容積。
再次參照圖3。至少一些電極所應用的部位通常是位于胃體上，即位于食道下端括約肌和幽門括約肌之間的胃的部分。設定電極100所應用的增強信號調控胃的肌肉的收縮，并據此治療肥胖癥。通常的，合適的增強信號包括可興奮組織控制(ETC)信號和/或可興奮信號，其誘導了胃肌肉的收縮。通常根據在上面參考的PCT申請WO99/03533和其相應的美國國家階段申請091481,253、和/或Ben-Haim等的美國專利6,317,631所述的技術進行ETC信號應用的部分。對于一些應用，應答于胃20的天然的電活動而施加ETC信號，例如是在檢測到部分胃的電活動后的指定的滯后之后。對于這些應用，可以使用在題為“基于觸發器的對心臟的可興奮組織控制的調節”的以色列專利申請129,257中所述的裝置和方法。這個申請被轉讓于本申請的受讓人，并在此通過引用將其并入本申請。
控制單元90通常驅動電極100應用增強信號，使得產生胃20的一些肌肉的收縮模式，以縮小部分胃20的橫截面面積。與患者在應用增強信號之前所感受到的飽食感的感覺比較，相信這種面積的縮小增強了患者感覺到的飽食感的感覺。通常設定增強信號使得胃的橫截面面積被縮小至少20％，并且胃的一個區域的這種縮小被保持至少一分鐘長的時間。要明白對于一些應用，橫截面面積的更大或更小的縮小可以是所需的，并且它們可以被保持大于或小于1分鐘的時間。
電極100通常包括一或多個信號施加電極30，它們也可以以感受模式操作。電極100通常與胃的漿膜層結合，和/或將它們插入到胃的肌肉層內。
可選擇地或另外地，電極與胃、胃腸道、或患者體內或其上的其他合適的位置上的其他部位結合。以舉例的方式，在圖3中顯示了電極的數目以及它們的位置，在本發明的其他應用中，胃20的其他部位或其鄰近的部位適合于電極的安放。通常根據患者病變的特異表現選擇本領域已知的不同類型的電極，它們可以包括縫線、線圈、螺旋、片狀、籃狀、針狀和/或有線電極、或基本上任何其他的本領域已知的電刺激或感受組織的電極。
對于一些應用，聯合在上面參考的美國專利申請2002/0161414中所述的技術實施在此所述的技術。例如，在本發明的實施方式中，可以包括電極100，控制單元90可以利用在’414專利申請中所述的技術，參照圖2(關于控制單元的操縱)。
對于一些應用，與在上面所述的參照圖1和圖2的機械性胃容積改變技術聯合，電極100應用電刺激。例如，可以應用電刺激以達到比單獨應用這些機械技術更大的胃容積的縮小。在一個實施方式中，將一或多個電極100固定到胃帶32的表面(圖1)，該表面與胃20的組織接觸，例如胃帶32的內側面，或與胃20的組織接觸的胃球囊部件34(圖2)的表面。
現在參照圖9，它是應用于患者的結腸402的結腸刺激系統400的圖解說明，根據本發明的一個實施方式。系統400包括一個控制單元404和一或多個電極406，控制單元404驅動這些電極406向患者的結腸402或遠端小腸408上的或其鄰近部位內的相應部位施加電信號。控制單元404設定信號刺激L細胞，它應答于這些刺激，增加分泌胰高血糖素樣肽1(GLP-1)。這樣的GLP-1分泌常常改善了患者的血糖控制，并因此用于治療患有胰島素抵抗相關病變的患者，例如肥胖癥、NIDDM、心臟病、和高血壓，或被認為具有患這些病變的危險的健康患者。對于一些應用，可選擇地或另外地，在此所述的用于增加GLP-1分泌的技術和裝置用于增加YY肽(PYY)的分泌或減少Ghrelin的分泌。
利用已知的標定和優化方法，已經閱讀過本專利申請的說明書的本領域一般人員可以確定一組合適的波形。對于一些應用，施加脈沖群電信號，其中每個脈沖群內的脈沖的頻率通常是在約1和200Hz之間。在一個實施方式中，該頻率是在約5和50Hz之間。每個脈沖群通常與下一個脈沖群的間隔是近1-10秒。對于一些應用，固定或偶然變化(例如，在看醫生時)預先選擇的參數。對于其他的應用，實時變化參數。在一個這樣的應用中，對進食、過量進食、或高血糖水平的檢測造成了控制單元404增加了每個脈沖群內的脈沖的頻率和/或縮短連續的脈沖群之間的間隔。
在一個實施方式中，利用在上面參考的Ben-Haim等題為“骨骼肌控制器”的PCT專利申請WO 99/03533和美國專利申請09/481,253中所述的信號參數，向結腸施加信號。在這個實施方式中，通常感受到結腸的天然的電活動，并應答于此電活動施加ETC信號。
在本發明的一個實施方式中，結腸刺激系統400還包括進食檢測單元410，它用于檢測患者的進食。應答于進食檢測，設定控制單元404驅動電極406。控制單元通常驅動電極(a)基本上與開始進食同時、(b)在開始進食后約1和約5分鐘之間、(c)在開始進食之前約1和約5分鐘之間開始刺激。(方案(c)是可能的，因為下面所述的一些用于進食檢測的技術檢測即將進食的預測。)進食檢測單元410利用(a)一種或多種上面所述的技術、(b)本領域已知的進食檢測技術、和/或(c)在一或多個下面的專利和專利申請文獻中所述的進食檢測技術檢測進食●上面提及的’414專利申請文獻；●上面提及的PCT申請WO 02/082968；●上面提及的在與本申請同一日期提交的題為“用于治療和進食檢測的肝設備”的美國臨時專利申請；和/或●在上面的背景技術部分所提及的專利、專利申請文獻、和/或文章。
在本發明的另一實施方式中，設定控制單元404一般恒定地驅動電極406，而不是應答于進食的檢測。可選擇的，定期應用刺激，例如每小時一次或數次、在白天或夜晚的某些時段內、或應答于來自對象的指令。
參照圖10和11，它們是顯示在根據本發明的一個實施方式進行的試驗過程中所取得的激素水平的測定值的圖。將一只狗麻醉，并將兩個起搏電極植入于狗的遠端結腸的外側面。驅動電極應用非同步的刺激，參數的擺動范圍是從1到10mA、5-200Hz。
在分開的三天中得到測定值，每一天都是在禁食24小時之后，而狗是清醒的。在這些天的兩天內應用刺激，而第三天作用為對照。在每一天中，在0時間開始進食并持續約10分鐘。圖10和11中的圖分別顯示了GLP-1水平和胰島素水平，如在這三天中的相同的對應的試驗期間所測定的那樣。線500(圖10)和線502(圖11)顯示了在對照天所得到的測定值。每個圖中的y軸被標記為“標準化單位”。這表示從相應的數據組中減去了GLP-1和胰島素的基線值(即在T＝-5分鐘時所測到的數值)。因此，圖顯示了從GLP-1和胰島素的基線的增加值。
在兩個刺激天中，與開始進食(在0分鐘)基本上同時開始應用刺激20分鐘。線504(圖10)和線506(圖11)顯示了在其中一個刺激天所得到的測定值，而線508(圖10)和線510(圖11)顯示了在另一個刺激天所得到的測定值。如所能看到的那樣，在所有三天中，GLP-1和胰島素水平之間都有著強關聯。結腸刺激增強了GLP-1和胰島素峰，并引起GLP-1和胰島素水平在開始進食后的增加比沒有這些刺激時的增加更早。具體的，GLP-1和胰島素水平在開始刺激的10分鐘內已經增高，而在對照天中所測定到的應答直到開始進食后30分鐘還沒有出現。
本領域技術人員要明白本發明并沒有被限定于在上面所具體顯示和描述的內容。本發明的范圍還包括在上面所述的各種特點、以及不屬于先前技術的其變異和改變的組合和亞組合，本領域技術人員在閱讀前述描述時應當明白這一點。
權利要求
1.一種用于檢測對象的體位的變化的方法，該方法包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于所述電阻抗的阻抗信號；和通過對所述阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化。
2.權利要求1的方法，包括通過對所述阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和應答于所述體位分析，將所述阻抗信號解釋為進食的征象。
3.一種用于檢測對象進食的方法，該方法包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于所述電阻抗的阻抗信號；通過對所述阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化；通過對所述阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和應答于所述體位分析，將所述阻抗信號解釋為進食的征象。
4.權利要求3的方法，其中所述的檢測體位的變化包括將阻抗信號的突然的、重大的變化解釋為體位的變化的征象。
5.權利要求3的方法，其中所述的檢測體位的變化包括將阻抗信號的突然的、持續的變化解釋為體位的變化的征象。
6.權利要求3的方法，包括作為對檢測到進食的應答，向對象的血液循環內提供胰島素。
7.權利要求3的方法，包括作為對檢測到進食的應答，向對象的血液循環內提供膽囊收縮素。
8.權利要求3的方法，包括作為對檢測到進食的應答，向對象的胰腺施加電信號。
9.權利要求3的方法，包括通過作為對檢測到進食的應答，向對象的迷走神經施加電信號而調控胰島素分泌。
10.權利要求3的方法，其中所述的檢測可能進食的征象包括分析胃的電測定值，以及應答于所述分析，確定是否已經發生提示為慢波的電事件。
11.權利要求3-10中任一項的方法，其中所述的檢測可能進食的征象包括計算所述阻抗信號的基線值。
12.權利要求11的方法，其中所述解釋包括作為對所述體位分析的應答而修改基線值。
13.權利要求11的方法，其中所述的計算基線值包括用慢反應公式計算基線值。
14.權利要求3-10中任一項的方法，其中所述的檢測可能進食的征象包括給阻抗信號施加低通濾波器。
15.權利要求14的方法，其中所述的檢測可能進食的征象包括給阻抗信號施加高通濾波器。
16.權利要求14的方法，其中所述解釋包括作為對檢測到體位的變化的應答而修改濾波器中的至少一個數值。
17.權利要求3-10中任一項的方法，包括作為對進食征象的應答，縮小胃的容積。
18.權利要求17的方法，其中所述的縮小胃的容積包括縮緊圍繞在胃周圍的胃帶。
19.權利要求17的方法，其中所述的縮小胃的容積包括使胃內的胃球囊膨脹。
20.權利要求17的方法，其中所述的縮小胃的容積包括向胃施加電信號，并設定電信號以改變胃的一或多種肌肉的收縮模式。
21.一種用于治療對象的方法，包括向對象的部位施加電信號，對象的部位選自對象的結腸和對象的遠端小腸；和設定信號以刺激對象的細胞以增加胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的分泌，以便治療對象。
22.權利要求21的方法，其中所述細胞包括L細胞，且其中所述的設定信號包括設定信號刺激L細胞以增加GLP-1的分泌。
23.權利要求21的方法，其中所述部位包括結腸，且其中所述的施加信號包括向結腸施加信號。
24.權利要求21的方法，其中所述部位包括遠端小腸，且其中所述的施加信號包括向遠端小腸施加信號。
25.權利要求21的方法，包括選擇患有肥胖癥的對象，且其中所述的施加信號包括向所選對象的部位施加信號。
26.權利要求21的方法，包括選擇患有病變的對象，所述病變選自NIDDM、心臟病、和高血壓，且其中所述的施加信號包括向所選對象的部位施加信號。
27.權利要求21的方法，其中所述的施加信號包括并非作為對檢測到患者進食的應答而施加信號。
28.權利要求21的方法，其中所述的施加信號包括定期施加信號。
29.權利要求21的方法，其中所述的設定信號包括實時變化信號的至少一種參數。
30.權利要求21-29中任一項的方法，其中所述的施加信號包括向部位施加可興奮組織控制(ETC)信號。
31.權利要求30的方法，包括感受所述部位的天然的電活動，其中所述的施加ETC信號包括應答于所感受到的天然的電活動而施加ETC信號。
32.權利要求21-29中任一項的方法，其中所述的設定信號包括檢測一種事件發生，所述事件發生選自進食的發生、過量進食的發生、和血糖水平升高的發生；和應答于檢測到事件發生，增加信號的強度。
33.權利要求32的方法，其中所述的施加信號包括施加脈沖群信號，且其中所述的增加信號的強度包括增加每個脈沖群中的脈沖的頻率。
34.權利要求32的方法，其中所述的施加信號包括施加脈沖群信號，和其中所述的增加信號的強度包括縮短連續的脈沖群之間的間隔。
35.權利要求21-29中任一項的方法，其中所述的施加信號包括施加脈沖群信號。
36.權利要求35的方法，其中所述的設定信號包括設定連續的脈沖群之間的間隔，使得間隔的持續時間在約1和約10秒之間。
37.權利要求35的方法，其中所述的設定信號包括設定每個脈沖群內的脈沖的頻率，使得脈沖的頻率在約1和約200Hz之間。
38.權利要求37的方法，其中所述的設定信號包括設定每個脈沖群內的脈沖的頻率，使得脈沖的頻率在約5和約50Hz之間。
39.權利要求21-29中任一項的方法，包括檢測對象進食，其中所述的施加電信號包括應答于檢測到進食而施加信號。
40.權利要求39的方法，其中所述的應答于檢測到進食而施加信號包括在如下時間開始施加信號，所述時間選自與開始進食基本上同時的時間、在開始進食后約1和約5分鐘之間的時間、和在開始進食前約1和約5分鐘之間的時間。
41.權利要求39的方法，其中所述的檢測到進食包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于所述電阻抗的阻抗信號；通過對所述阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化；通過對所述阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和應答于所述體位分析，將所述阻抗信號解釋為進食的征象。
42.權利要求39的方法，其中所述的檢測進食包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于所述電阻抗的阻抗信號；將所述阻抗信號的突然的、持續的變化的測定值與閾值進行比較；和通過分析所述阻抗信號并應答于所述比較而檢測進食。
43.權利要求39的方法，其中所述的檢測進食包括分析胃的電測定值，和應答于所述分析，確定是否已經發生提示為慢波的電事件。
44.一種用于治療對象的方法，包括向對象的部位施加電信號，對象的部位選自對象的結腸和對象的遠端小腸；和設定信號以實現一種作用，所述作用選自刺激對象的細胞以增加YY肽(PYY)的分泌和抑制對象的細胞分泌Ghrelin，以便治療對象。
45.權利要求44的方法，其中所述細胞包括L細胞。
46.權利要求44的方法，其中所述部位包括結腸，且其中所述的施加信號包括向結腸施加信號。
47.權利要求44的方法，其中所述部位包括遠端小腸，且其中所述的施加信號包括向遠端小腸施加信號。
48.權利要求44的方法，包括選擇患有病變的對象，所述病變選自肥胖癥、NIDDM、心臟病、和高血壓，且其中所述的施加信號包括向所選對象的部位施加信號。
49.權利要求44的方法，其中所述的施加信號包括并非應答于檢測到對象進食而施加信號。
50.權利要求44的方法，其中所述的施加信號包括定期施加信號。
51.權利要求44的方法，其中所述的設定信號包括實時變化信號的至少一個參數。
52.權利要求44-51中任一項的方法，其中所述的施加信號包括向所述部位施加可興奮組織控制(ETC)信號。
53.權利要求52的方法，包括感受所述部位的天然的電活動，其中所述的施加ETC信號包括應答于所感受到的天然的電活動而施加ETC信號。
54.權利要求44-51中任一項的方法，其中所述的設定信號包括檢測一種事件發生，所述事件發生選自進食的發生、過量進食的發生、和血糖水平升高的發生；和應答于檢測到事件發生，增加信號的強度。
55.權利要求54的方法，其中所述的施加信號包括施加脈沖群信號，且其中所述的增加信號的強度包括增加每個脈沖群中的脈沖的頻率。
56.權利要求54的方法，其中所述的施加信號包括施加脈沖群信號，且其中所述的增加信號的強度包括縮短連續的脈沖群之間的間隔。
57.權利要求44-51中任一項的方法，其中所述的施加信號包括施加脈沖群信號。
58.權利要求57的方法，其中所述的設定信號包括設定連續的脈沖群之間的間隔，使得間隔的持續時間在約1和約10秒之間。
59.權利要求57的方法，其中所述的設定信號包括設定每個脈沖群內的脈沖的頻率，使得脈沖的頻率在約1和約200Hz之間。
60.權利要求59的方法，其中所述的設定信號包括設定每個脈沖群內的脈沖的頻率，使得脈沖的頻率在約5和約50Hz之間。
61.權利要求44-51中任一項的方法，包括檢測對象進食，其中所述的施加電信號包括應答于檢測到進食而施加信號。
62.權利要求61的方法，其中所述的應答于檢測到進食而施加信號包括在如下時間開始施加信號，所述時間選自與開始進食基本上同時的時間、在開始進食后約1和約5分鐘之間的時間、和在開始進食前約1和約5分鐘之間的時間。
63.一種用于檢測對象的體位的變化的方法，該方法包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于所述電阻抗的阻抗信號；和通過對所述阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化。
64.權利要求63的方法，包括通過對所述阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和應答于所述體位分析，將阻抗信號解釋為進食的征象。
65.一種用于檢測對象進食的方法，該方法包括測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于所述電阻抗的阻抗信號；將所述阻抗信號的突然的、持續的變化的測定值與閾值進行比較；和通過分析所述阻抗信號并應答于所述比較而檢測進食。
66.權利要求65的方法，其中所述的分析阻抗信號包括給所述阻抗信號應用高通濾波器。
67.權利要求65的方法，其中所述的分析阻抗信號包括進行阻抗信號的測定值與閾值的比較。
68.權利要求65的方法，其中所述的分析阻抗信號包括給阻抗信號施加低通濾波器。
69.權利要求65-68中任一項的方法，其中所述的比較變化的測定值包括計算當前的變化的測定值與先前的變化的測定值之間的差異，并進行差異的絕對值與閾值的比較。
70.權利要求65-68中任一項的方法，其中所述的分析阻抗信號包括計算所述阻抗信號的基線值。
71.權利要求70的方法，其中所述的計算基線值包括用慢反應公式計算基線值。
72.權利要求70的方法，其中所述的檢測進食包括當測定值大于閾值時，重設基線值。
73.權利要求72的方法，其中所述的重設基線值包括將阻抗信號的當前數值添加到基線值中。
74.用于檢測對象的體位的變化的裝置，包括兩個電極，用于與對象的胃上的相應部位結合；和一個控制單元，其用于驅動電極之間的電流；應答于所述電流，測定所述部位之間的電阻抗；應答于所測定到的電阻抗，生成阻抗信號；和通過對所述阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化。
75.權利要求74的裝置，其中所述的控制單元用于通過對所述阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和應答于所述體位分析，將阻抗信號解釋為進食的征象。
76.用于檢測對象進食的裝置，包括兩個電極，用于與對象的胃上的相應部位結合；和一個控制單元，其用于驅動電極之間的電流；應答于所述電流，測定所述部位之間的電阻抗；應答于所測定到的電阻抗，生成阻抗信號；通過對所述阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化；通過對所述阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和應答于所述的體位分析，將阻抗信號解釋為進食的征象。
77.權利要求76的裝置，其中所述的控制單元用于將所述阻抗信號的突然的、重大的變化解釋為體位的變化的征象。
78.權利要求76的裝置，其中所述的控制單元用于將所述阻抗信號的突然的、持續的變化解釋為體位的變化的征象。
79.權利要求76的裝置，其中所述的控制單元用于作為對檢測到進食的應答，向對象的血液循環內提供胰島素。
80.權利要求76的裝置，其中所述的控制單元用于作為對檢測到進食的應答，向對象的血液循環內提供膽囊收縮素。
81.權利要求76的裝置，其中所述的控制單元用于作為對檢測到進食的應答，向對象的胰腺施加電信號。
82.權利要求76的裝置，其中所述的控制單元用于通過作為對檢測到進食的應答，向對象的迷走神經施加電信號而調控胰島素分泌。
83.權利要求76的裝置，其中為了檢測可能進食的征象，所述的控制單元用于分析胃的電測定值，以及應答于所述分析，確定是否已經發生提示為慢波的電事件。
84.權利要求76-83中任一項的裝置法，其中為了檢測可能進食的征象，所述的控制單元用于計算阻抗信號的基線值。
85.權利要求84的裝置，其中所述的控制單元用于作為對所述體位分析的應答而修改基線值。
86.權利要求84的裝置，其中所述的控制單元用于用慢反應公式計算基線值。
87.權利要求76-83中任一項的裝置，其中為了用于檢測可能進食的征象，所述的控制單元用于給阻抗信號施加低通濾波器。
88.權利要求87的裝置，其中為了檢測可能進食的征象，所述的控制單元用于給阻抗信號施加高通濾波器。
89.權利要求87的裝置，其中所述的控制單元用于作為對檢測到體位的變化的應答而修改濾波器中的至少一個數值。
90.權利要求76-83中任一項的裝置，其中所述的控制單元用于作為對進食征象的應答而縮小胃的容積。
91.權利要求90的裝置，包括胃帶，且其中為了縮小胃的容積，所述的控制單元用于縮緊圍繞在胃周圍的胃帶。
92.權利要求90的裝置，包括胃球囊，用于安放在胃內，且其中為了縮小胃的容積，所述的控制單元用于使胃球囊膨脹。
93.權利要求90的裝置，其中為了縮小胃的容積，所述的控制單元用于向胃施加電信號，并設定電信號以改變胃的一種或多種肌肉的收縮模式。
94.用于治療對象的裝置，包括至少一個電極，其用于與對象的部位結合，所述對象的部位選自對象的結腸和對象的遠端小腸；和一個控制單元，其用于驅動至少一個電極向所述部位施加電信號，并設定信號刺激對象的細胞以增加胰高血糖素樣肽1(GLP-1)的分泌，以治療對象。
95.權利要求94的裝置，其中所述細胞包括L細胞，且其中所述的控制單元用于設定信號刺激L細胞以增加GLP-1的分泌。
96.權利要求94的裝置，其中所述部位包括結腸，且其中所述的控制單元用于向結腸施加信號。
97.權利要求94的裝置，其中所述部位包括遠端小腸，且其中所述的控制單元用于向遠端小腸施加信號。
98.權利要求94的裝置，其中所述的控制單元用于設定信號，使得信號用于治療病變，所述病變選自NIDDM、心臟病、和高血壓。
99.權利要求94的裝置，其中所述的控制單元用于在沒有檢測到患者進食時施加信號。
100.權利要求94的裝置，其中所述的控制單元用于定期施加信號。
101.權利要求94的裝置，其中所述的控制單元用于實時變化信號的至少一種參數。
102.權利要求94-101中任一項的裝置，其中為了施加信號，所述的控制單元用于向所述部位施加可興奮組織控制(ETC)信號。
103.權利要求102的裝置，其中所述的控制單元用于感受所述部位的天然的電活動，并應答于所感受到的天然的電活動而施加ETC信號。
104.權利要求94-101中任一項的裝置，其中所述的控制單元用于檢測一種事件發生，所述事件發生選自進食的發生、過量進食的發生、和血糖水平升高的發生；和應答于檢測到事件發生，增加信號的強度。
105.權利要求104的裝置，其中所述的控制單元用于施加脈沖群信號，并通過增加每個脈沖群中的脈沖的頻率而增加信號的強度。
106.權利要求104的裝置，其中所述的控制單元用于施加脈沖群信號，并通過縮短連續的脈沖群之間的間隔而增加信號的強度。
107.權利要求94-101中任一項的裝置，其中所述的控制單元用于施加脈沖群信號。
108.權利要求107的裝置，其中所述的控制單元用于設定連續的脈沖群之間的間隔，使得間隔的持續時間在約1和約10秒之間。
109.權利要求107的裝置，其中所述的控制單元用于設定每個脈沖群內的脈沖的頻率，使得脈沖的頻率在約1和約200Hz之間。
110.權利要求109的裝置，其中所述的控制單元用于設定每個脈沖群內的脈沖的頻率，使得脈沖的頻率在約5和約50Hz之間。
111.權利要求94-101中任一項的裝置，其中所述的控制單元用于檢測對象進食，并應答于檢測到進食而施加電信號。
112.權利要求111的裝置，其中裝置應答于檢測到進食而施加信號，所述的控制單元用于在如下時間開始施加信號，所述時間選自與開始進食基本上同時的時間、在開始進食后約1和約5分鐘之間的時間、和在開始進食前約1和約5分鐘之間的時間。
113.權利要求111的裝置，其中為了檢測進食，所述的控制單元用于測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于所述電阻抗的阻抗信號；通過對所述阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化；通過對所述阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和應答于所述體位分析，將所述阻抗信號解釋為進食的征象。
114.權利要求111的裝置，其中為了檢測進食，所述的控制單元用于測定對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成應答于所述電阻抗的阻抗信號；將所述阻抗信號的突然的、持續的變化的測定值與閾值進行比較；和通過分析所述阻抗信號并應答于所述比較而檢測進食。
115.權利要求111的裝置，其中為了檢測進食，所述的控制單元用于分析胃的電測定值，并應答于所述的分析，確定是否已經發生提示為慢波的電事件。
116.用于治療對象的裝置，包括至少一個電極，用于與對象的部位結合，所述對象的部位選自對象的結腸和對象的遠端小腸；和一個控制單元，用于驅動至少一個電極向所述部位施加電信號，并設定信號實現一種作用，所述作用選自刺激對象的細胞以增加YY肽(PYY)的分泌和抑制對象的細胞分泌Ghrelin，以便治療所述對象。
117.權利要求116的裝置，其中所述細胞包括L細胞，和其中所述的控制單元用于施加信號以調控L細胞。
118.權利要求116的裝置，其中所述部位包括結腸，和其中所述的控制單元用于向結腸施加信號。
119.權利要求116的裝置，其中所述部位包括遠端小腸，和其中所述的控制單元用于向遠端小腸施加信號。
120.權利要求116的裝置，其中所述的控制單元用于設定信號，使得信號用于治療病變，所述病變選自肥胖癥、NIDDM、心臟病、和高血壓。
121.權利要求116的裝置，其中所述的控制單元用于在沒有檢測到對象進食時施加信號。
122.權利要求116的裝置，其中所述的控制單元用于定期施加信號。
123.權利要求116的裝置，其中所述的控制單元用于實時變化信號的至少一個參數。
124.權利要求116-123中任一項的裝置，其中為了施加信號，所述的控制單元用于向所述部位施加可興奮組織控制(ETC)信號。
125.權利要求124的裝置，其中所述的控制單元用于感受所述部位的天然的電活動，以及應答于所感受到的天然的電活動而施加ETC信號。
126.權利要求116-123中任一項的裝置，其中所述的控制單元用于檢測一種事件發生，所述事件發生選自進食的發生、過量進食的發生、和血糖水平升高的發生；和應答于檢測到事件發生，增加信號的強度。
127.權利要求126的裝置，其中所述的控制單元用于施加脈沖群信號，并通過增加每個脈沖群中的脈沖的頻率增加信號的強度。
128.權利要求126的裝置，其中所述的控制單元用于施加脈沖群信號，并通過縮短連續的脈沖群之間的間隔而增加信號的強度。。
129.權利要求116-123中任一項的裝置，其中所述的控制單元用于施加脈沖群信號。
130.權利要求129的裝置，其中所述的控制單元用于設定連續的脈沖群之間的間隔，使得間隔的持續時間在約1和約10秒之間。
131.權利要求129的裝置，其中所述的控制單元用于設定每個脈沖群內的脈沖的頻率，使得脈沖的頻率在約1和約200Hz之間。
132.權利要求131的裝置，其中所述的控制單元用于設定每個脈沖群內的脈沖的頻率，使得脈沖的頻率在約5和約50Hz之間。
133.權利要求116-123中任一項的裝置，其中所述的控制單元用于檢測對象進食，和應答于檢測到進食而施加信號。
134.權利要求133的裝置，其中為了應答于檢測到進食而施加信號，所述的控制單元用于在如下時間開始施加信號，所述時間選自與開始進食基本上同時的時間、在開始進食后約1和約5分鐘之間的時間、和在開始進食前約1和約5分鐘之間的時間。
135.用于檢測對象的體位的變化的裝置，包括兩個電極，用于與對象的組織上的相應部位結合；和一個控制單元，用于驅動電極之間的電流；應答于所述電流，測定所述部位之間的電阻抗；應答于所測定到的電阻抗，生成阻抗信號；和通過對所述阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化。
136.權利要求135的裝置，其中所述的控制單元用于通過對所述阻抗信號進行進食分析而檢測對象可能進食的征象；和應答于所述體位分析，將所述阻抗信號解釋為進食的征象。
137.用于檢測對象進食的裝置，包括兩個電極，用于與對象的組織上的相應部位結合；和一個控制單元，用于驅動電極之間的電流；應答于所述電流，測定所述部位之間的電阻抗；應答于所測定到的電阻抗，生成阻抗信號；將所述阻抗信號的突然的、持續的變化的測定值與閾值進行比較；和通過分析所述阻抗信號并應答于所述比較而檢測進食。
138.權利要求137的裝置，其中為了分析阻抗信號，所述的控制單元用于給阻抗信號施加高通濾波器。
139.權利要求137的裝置，其中為了分析阻抗信號，所述的控制單元用于對阻抗信號的測定值與閾值進行比較。
140.權利要求137的裝置，其中為了分析阻抗信號，所述的控制單元用于給阻抗信號施加低通濾波器。
141.權利要求137-140中任一項的裝置，其中為了比較變化的測定值，所述的控制單元用于(a)計算當前的變化的測定值與先前的變化的測定值之間的差異，和(b)將差異的絕對值與閾值進行比較。
142.權利要求137-140中任一項的裝置，其中為了分析阻抗信號，所述的控制單元用于計算阻抗信號的基線值。
143.權利要求142的裝置，其中所述的控制單元用于用慢反應公式計算基線值。
144.權利要求142的裝置，其中所述的控制單元用于當測定值大于閾值時，重設基線值。
145.權利要求144的裝置，其中為了重設基線值，所述的控制單元用于將阻抗信號的當前數值添加到基線值中。
146.權利要求44的方法，其中所述的設定信號包括設定信號刺激細胞，以增加PYY的分泌。
147.權利要求44的方法，其中所述的設定信號包括設定信號以抑制細胞分泌Ghrelin。
148.權利要求116的裝置，其中所述的控制單元用于設定信號刺激細胞，以增加PYY的分泌。
149.權利要求116的裝置，其中所述的控制單元用于設定信號以抑制細胞分泌Ghrelin。
全文摘要
本發明提供了一種用于檢測對象的體位的變化的方法。測定了在對象的胃上的兩個或多個部位之間的電阻抗，并生成了應答于所述電阻抗的阻抗信號。通過對阻抗信號進行體位分析而檢測體位的變化。也提供了治療對象的方法。方法包括向對象的部位施加電信號，對象的部位選自對象的結腸(402)和對象的遠端小腸(408)。為了治療對象，設定信號刺激對象的細胞，以增加胰高血糖素樣肽1(GLP－1)或PYY的分泌，或減少Ghrelin的分泌。
文檔編號A61N1/18GK1838978SQ200480023808
公開日2006年9月27日 申請日期2004年6月20日 優先權日2003年6月20日
發明者什洛莫·本哈伊姆, 沙伊·伯利斯克爾, 里卡多·阿維夫, 奧弗·格拉斯貝格 申請人:超治療股份有限公司