早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

利用水凝胶的用于治疗病态肥胖症的装置制作方法利用水凝胶的用于治疗病态肥胖症的装置

  • 专利名称
    利用水凝胶的用于治疗病态肥胖症的装置制作方法利用水凝胶的用于治疗病态肥胖症的装置
  • 发明者
  • 公开日
  • 申请日期
  • 优先权日
  • 申请人
  • 文档编号
  • 关键字
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称::利用水凝胶的用于治疗病态肥胖症的装置的制作方法利用水凝胶的用于治疗病态肥胖症的装置:已经制造并使用多种系统和装置来治疗病态肥胖症。一些此类系统和装置包括可调式胃束带系统,该系统可用于约束食物从食道流到胃中。一些胃束带包括具有固定端点的流体填充式弹性囊,该囊恰好在胃食管结合部下方环绕胃。当向该囊添加流体时,束带会靠着胃膨胀,从而在胃中形成摄食量限制或孔道(Stoma)。为了降低此限制,将流体从囊中移除。胃束带的实例公开于下述专利中2008年8月26日公布的名称为“LatchingDeviceforGastricBand(用于胃束带的闩锁装置)”的美国专利No.7,416,528,该专利的公开内容以引用方式并入本文中;以及2006年9月21日公布的名称为“SystemandMethodforDeterminingImplantedDevicePositioningandObtainingPressureData(用于石角定植入式装置的定位并获取压力数据的系统和方法)”的美国专利公开No.2006/0211914,该专利的公开内容以引用的方式并入本文中。可通过下述方式向囊中添加流体利用注射器和针头(例如贺伯氏针)经由与该囊连接的植入式注射口来注射流体。类似地,可通过下述方式从囊中移除流体利用注射器和针头通过植入式注射口抽吸流体。除注射口之外或者作为注射口的另外一种选择,胃束带系统可包括泵,所述泵用于调节胃束带的囊中的流体量。包括泵的胃束带系统的实例描述于2008年6月24日公布的名称为“PiezoElectricallyDrivenBellowsInfuserforHydraulicallyControllinganAdjustableGastricBand(用于液动控制可调式胃束带的压电驱动式风箱注入器)”的美国专利No.7,390,294中,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。这种系统的其他实例在2008年4月I日公布的名称为“ThermodynamicallyDrivenReversibleInfuserPumpforUseasaRemotelyControlledGastricBand(可用作远程控制型胃束带的热力驱动式可逆注入泵)”的美国专利No.7,351,240中有所描述,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。用于治疗病态肥胖症或其他病症的其他方法和装置包括使用胃套、胃阀、占位装置、和充填装置。胃套可设置在胃的内部(或胃肠道内的其他位置)而非设置在胃的外部周围。一些类型的胃套也可能够限制在胃肠道内(例如在十二指肠内)吸收营养物质。胃套的实例公开于2006年5月2日公布的名称为“ApparatusandMethodsforTreatmentofMorbidObesity(用于治疗病态肥胖症的设备和方法)”的美国专利No.7,037,344中,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。胃阀可设置在胃的内部或外部(例如食道或幽门等处)并且可选择性地限制食物流入胃中。类似于胃束带,由胃阀提供的约束程度可以至少部分地基于胃阀的一个或多个可膨胀部分中的流体量。这种流体量可以多种方式进行调节。胃阀的实例公开于2006年10月19日公布的名称为“ArtificialGastricValve(人造胃阀)”的美国专利公开No.2006/0235448中,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。占位装置可包括植入到胃内的装置,例如水球(balloon)。占位水球可以是实质上不可被消化的,并且其在胃内的存在可导致相对较早的饱腹感。由水球占据的空间量可以至少部分地基于水球内的流体量。这种流体量可以多种方式进行调节。除了占据胃内的空间之外,占位装置甚至可通过形成供食物通过的相对狭窄的通道而在胃内形成约束,其中该通道的大小至少部分地基于占位装置内的流体量。占位装置的实例公开于2008年5月I日公布的名称为“UseofBiosurgicalAdhesiveonInflatableDeviceforGastricRestrictioW生物外科粘合剂在用于胃限制术的可膨胀装置上的使用)”的美国专利公开No.2008/0103593中,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。充填装置可包括如下装置,所述装置设置在胃的层与层之间以减小胃的内部体积或容量。类似于占位装置,胃内存在充填装置可导致相对较早的饱腹感,并且由存在的充填装置减小的体积量可以至少部分地基于充填装置内的流体量。除此之外或作为另外一种选择,充填装置可设置在食道的层与层之间以限制食物流入胃中。可用作充填装置的粘合剂的实例公开于2008年6月26日公布的名称为“UseofBiosurgicalAdhesiveasBulkingAgent(生物外科粘合剂作为充填剂的用途)”的美国专利公开No.2008/0154228中,该专利的公开内容以引用方式并入本文中,但应当理解这种粘合剂可用一种或多种可膨胀构件来替换或补充。充填的其他实例公开于2006年11月2日公布的名称为“BulkingofUpperEsophagealSphincterforTreatmentofObesity(用于治疗肥胖症的食管上括约肌的充填)”的美国专利公开No.2006/0247768中,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。另外应当理解,用于治疗病态肥胖症或其他病症的上述装置可不含流体填充式构件,使得这些装置可使用一些不同于对装置内流体的量或压力进行调节的方法来调节。例如,可以机械或机电、非液压的方式来调节此类装置。另外水凝胶已用于多种生物医学应用中。例如,此类应用的实例在P印pas的HydrogelsinMedicineandPharmacy(医学和药学中的水凝胶)(CRCPress,BocaRaton,FL(1986));和Hoffman的“HydrogelsforBiomedicalApplications(用于生物医学应用的水凝胶)”(Adv.DrugDeliv.Revs.,54,3-12(2002))中有所描述。水凝胶能够响应其环境的变化条件,例如温度、PH值、电场、离子强度、液体的存在、化学刺激等。环境响应性水凝胶(及其使用)的实例在以下文献中有所描述=Peppas的“PhysiologicallyResponsiveGels(生理响应性凝胶)”(J.Bioact.Compat.Polym.,6,241-246(1991));Qiu等人的“Environment-SensitiveHydrogelsforDrugDelivery(用于药物递送的环境敏感性水凝胶)”(Adv.DrugDeliv.Revs.,53,321-339(2001));Byrne等人的“MolecularImprintingwithinHydrogels(水凝胶内的分子印迹)”(Adv.DrugDeliv.Revs.,54,149-161(2002));Jeong等人的“ThermosenstiveSol-GelReversibleHydrogels(热敏性溶胶-凝胶可逆水凝胶)”(Adv.DrugDeliv.Revs.,54,37-51(2002));和Miyata等人的“Biomolecule-SensitiveHydrogels(生物分子敏感性水凝胶)”(Adv.DrugDeliv.Revs.,54,79-98(2002))。禁食和饮食之间的消化系统的生理变化可依据用pH值测定的胃液酸度(水合氢离子浓度的log(浓度),或log[H+])的变化来描述。pH值范围为从I(酸性)到14(碱性),7.0为中性。在禁食状态期间,胃内的pH值水平可能相对较低(酸性)。随着膳食的摄入,胃内酸度可得到缓冲,使得胃内PH值升高。当食物进入胃时随着开始消化pH值会快速发生变化。这种变化甚至还可由于消化期间胃酸的连续分泌而发生。食物(包括酸性或“辛辣”食物)的缓冲能力可足以造成胃内PH值的显著变化。下文所述的一些实例涉及在用于治疗病态肥胖症的方法或装置中根据患者体内的环境条件的变化来使用水凝胶进行调节。尽管已经制造并使用多种装置和方法来治疗病态肥胖症,但据信,无人在本发明人之前已制造或使用如本文所述的发明。本说明书后附的权利要求书特别指出并明确要求本发明的权利,但可以预料根据以下结合附图对特定实施例的描述将会更好地理解本发明,附图中类似的附图标记表示相同元件,其中图I示出了示例性胃束带系统的可植入部分的透视图;图2示出了图I的胃束带的透视图,其中示出设置在患者的胃-食管结合部周围的束带;图3示出了图I的胃束带的剖视图,其中示出设置在患者的胃-食管结合部周围处于空瘪构型的束带;图4示出了图I的胃束带的剖视图,其中示出设置在患者的胃-食管结合部周围处于膨胀构型以产生摄食限制的束带;图5A示出了可与图I的胃束带结合使用的示例性水凝胶泵的示意图,其中水凝胶处于塌缩状态;图5B示出了图5A的水凝胶泵的示意图,其中水凝胶处于膨胀状态;图6A示出了可与图I的胃束带结合使用的示例性水凝胶流体贮存器的示意图,其中水凝胶处于膨胀状态且水凝胶的一部分被移除以示出中空内腔;图6B示出了图6A的水凝胶流体贮存器的示意图,其中水凝胶处于塌缩状态;图7A示出了可与图I的胃束带结合使用的另一个示例性水凝胶流体贮存器的示意图,其中水凝胶处于塌缩状态且贮存器的一部分被移除以示出贮存器的内部;图7B示出了图7A的水凝胶流体贮存器的示意图,其中水凝胶处于膨胀状态且贮存器的一部分被移除以示出贮存器的内部;图8A示出了示例性水凝胶占位装置的示意图,其中水凝胶处于塌缩状态;图SB示出了图8A的水凝胶占位装置的示意图,其中水凝胶处于膨胀状态;图9A示出了示例性水凝胶致动式胃套的示意图,其中水凝胶处于塌缩状态;并且图9B示出了图9A的水凝胶致动式胃套的示意图,其中水凝胶处于膨胀状态。附图并非意在以任何方式进行限制,并且可以预期本发明的各种实施例能够以多种其他方式来执行,包括那些不必在附图中示出的方式。结合于本说明书并构成其一部分的附图示出了本发明的若干方面,并与具体实施方式一起用于说明本发明的原理;然而,应当理解本发明不受限于所示出的确定布置方式。具体实施例方式以下对本发明某些实例的描述不应用于限制本发明的范围。通过以下举例说明设想用于实施本发明的最佳方式之一的描述,本发明的其他例子、特征、形态、实施例和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。正如将会意识到的,本发明可以具有其他不同且显而易见的方面,这些都未脱离本发明。因此,附图和描述应被认为在实质上是示例性的,而不是限制性的。鍵在一些场合,可能有利的是提供对患者的生理参数具有动态响应的病态肥胖症治疗方法或装置。例如,在一些场合可能有利的是提供触发系统,其中患者体内的物理和/或化学变化引起病态肥胖症治疗装置中的动态响应变化。此类病态肥胖症治疗和装置的若干实例将在下文更详细地描述,但应当理解下述实例仅为示例性的。尽管在可调式胃束带系统的背景下描述主要实例,但应当理解,可易于将相同的教导内容结合到用于治疗病态肥胖症的各种其他装置中,所述其他装置包括(但不限于)如上文所述且如本文在别处所述的胃套、胃阀、占位装置、和充填装置。根据本文的教导内容,可将本发明的教导内容结合到胃束带、胃套、胃阀、占位装置、和充填装置中的各种替代方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。类似地,下述实例包括使用患者胃内的pH值水平作为用于触发病态肥胖症治疗装置的动态响应的基准。然而,应当理解,可使用患者体内的任何其他类型的物理和/或化学变化来作为用于触发装置的动态响应的基准。仅作为举例来说,此类变化可包括随禁食和饮食的各个阶段来变化和循环的胃运动(例如,作为触发响应的物理刺激);随活动的不同程度或类型(例如休息、睡眠、每日常规活动等)来变化和循环的呼吸(例如作为基于横膈膜的变化的物理刺激来触发响应);和/或通过与胃运动的变化相关的肌肉活动的电活动等等。这类替代基准可结合或代替患者胃内的PH值水平来使用;并且/或者此类替代基准可与其他基础结合使用。根据本文的教导内容,可作为触发来自装置的动态响应的基准使用的物理和/或化学变化对于本领域普通技术人员是显而易见的。水凝胶本文明确描述的实例中的大部分使用水凝胶材料以便触发装置中的动态响应。具体地讲,本文所述的实例使用环境敏感性水凝胶来作为装置中的传感器和/或致动机构。在讨论可如何将水凝胶加入到动态响应装置系统中之前,将简要地讨论合适水凝胶和合适水凝胶特性的实例。用于制备官能化聚合物凝胶网络的单体响应微小的化学或生物刺激而表现出相对较大的物理变化。响应型材料可包括由多官能丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、弹性体丙烯酸酯、和相关单体制备的聚合物。将环境敏感性水凝胶加入到装置中以用作传感器或致动机构还可涉及非响应型材料。非响应型材料可用于限定响应或活性系统的壁或边界并且形成可渗透的、半渗透的、和/或不可渗透的柔性或刚性屏障的结构组分。非响应型材料可由更多种单体和聚合物制备。可用于本文所述的实例中的环境敏感性水凝胶可包括显示出可逆的pH依赖性膨胀行为的那些。这些PH敏感性水凝胶可能基于离子网络。阴离子网络包含具有特征pKa的酸性侧基,例如羧酸;而阳离子网络包含具有特征PKb的碱性侧基,例如胺基。就阴离子网络而言,一旦环境的pH值高于酸性基团的特征pKa,就会发生这些酸性基团的离子化。在酸性基团的去质子化作用下,网络可在其链上固定有电荷,由此导致链与链之间的静电排斥,并且此外导致网络的亲水性增加。由于网络中的这些改变,可将水较大程度地吸入聚合物,由此引起聚合物的膨胀。触发来自水凝胶的响应的生物信号或参数可为化学物质。在化学物质为氢离子的情况下,水凝胶网络的膨胀状态可能以下述函数关系受到影响,所述函数为PKa或pKb相对于水凝胶的周围流体或环境的氢离子浓度或pH值的函数。在一些此类情况下,水凝胶聚合物为亲水性单体的交联网络,所述亲水性单体选自不饱和的有机酸单体、丙烯酸系取代醇、和丙烯酰胺。更具体地讲,所述单体可选自甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲氨基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、异丙烯酰胺、和包含大量的聚(乙二醇)n二甲基丙烯酸酯的聚(甲基丙烯酸)N,N-二甲基丙烯酰胺,其中n为PEG链的平均分子量。作为另外一种选择,可使用任何其他合适类型的水凝胶。当水凝胶聚合物能够响应pH值水平而膨胀时,这种体积变化可为相当大的。仅作为举例来说,一些水凝胶聚合物的体积可能会改变约300%至400%、或甚至约600%。因为经受体积变化而产生的驱动力或势能会非常大,如果水凝胶在膨胀相期间受到限制,则会导致高膨胀力。因此,如将在下文中更详细描述,这些膨胀力可驱动或者说是可用于触发病态肥胖症治疗装置中的响应。尽管下述实例包括使用水凝胶来触发装置中的动态响应,但应当理解可以多种其他方式来触发此类响应。例如,除了或代替使用水凝胶来触发响应,可使用一个或多个基于电子和/或化学的传感器来触发装置中的响应。仅作为举例来说,可使用一种或多种电流变液(有时称为ER流体)来触发装置中的动态响应,所述电流变液根据电场或电流来改变其粘度(例如从液体变为凝胶以及从凝胶变为液体)。此类ER流体的仅为说明性的实例可包括淀粉溶液,但可使用任何其他合适类型的ER流体。根据本文的教导内容,可用于触发装置(例如胃束带等)中的动态响应的其他合适类型的材料和/或装置等(包括它们的组合)对于本领域普通技术人员是显而易见的。用于胃束带的水凝胶泵图1-4示出了示例性的胃束带系统(10)。如图所示,胃束带系统(10)包括共同形成闭合流体回路的注射口(12)、胃束带(20)、和导管(18)。本实例的注射口(12)包括壳体(14)和针头可穿透隔膜(16)。壳体(14)限定流体贮存器(未示出),使得针头可刺穿隔膜(16)以到达贮存器然后添加或回吸流体(例如盐水等),如下文更详细描述。壳体(14)可由钛、塑料、或任何其他合适的材料或材料组合形成。隔膜(16)可由硅氧烷或任何其他合适的材料或材料组合形成。注射口(12)可皮下固定在患者的胸骨上,皮下固定于患者的腹部筋膜或任何其他合适的位置。注射口(12)可固定在患者皮肤表面下大约IOcm处或任何其他合适的深度处。在一些改型中,可根据下述专利公开的教导内容来构造和操作注射口(12),所述专利公开即为2005年12月22日公布的名称为“ImplantableMedicalDevicewithSimultaneousAttachmentMechanismandMethod(具有同步附连机构的植入式医疗装置和方法)”的美国专利公开No.2005/0283118,所述专利的公开内容以引用方式并入本文中。作为另外一种选择,注射口(12)可具有任何其他合适的构造和/或可操作性。本实例的胃束带(20)包括固定于柔性条带(24)的可膨胀囊(22)。可膨胀囊(22)可由硅氧烷或任何其他合适的材料或材料组合形成。导管(18)提供囊(22)和注射口(12)的贮存器之间的流体连通。因此,可使用穿过隔膜(16)插入的针头从可膨胀囊(22)添加或回吸流体,以调节由胃束带(20)建立的约束。在一些改型中,根据2008年8月26日公布的名称为“LatchingDeviceforGastricBand(用于胃束带的円锁装置)”的美国专利No.7,416,528的教导内容来构造和操作胃束带(20),该专利的公开内容以引用方式并入本文中。作为另外一种选择,胃束带(20)可具有任何其他合适的构造和/或可操作性。在一些场合,将胃束带(20)安装在患者胃-食管结合部周围。具体地讲并且如图2所示,胃束带(20)被安装成囊(22)位于胃-食管结合部的组织附近,且条带(24)位于囊(22)的外部。当胃束带(20)充分包绕在患者胃(2)的周围时,将条带(24)的端部彼此相对地固定。尽管在此实例中条带(24)为柔性的,但条带(24)基本上可抵抗沿其长度的拉伸。因此,当流体被加至囊(22)(例如使用穿过注射口(12)的隔膜(16)插入的针头等)时,囊(22)膨胀并且将内向力施加到患者胃-食管结合部上。这使胃-食管结合部处的内部孔道的尺寸减小,由此对进入患者胃(2)内的食物摄取量形成约束。应当理解,可通过将较多的流体加至囊(22)来减小此孔道的尺寸以产生较大程度的约束;或者可通过从囊(22)中回吸流体来增加此孔道的尺寸以降低约束程度。如图2-4所示,在本实例中,所安装的胃束带(20)至少基本上围住胃⑵的上部,所述胃(2)的上部靠近与食管(4)的结合部。图3示出了处于空瘪构型的胃束带(20),其中囊(22)包含极少甚至不含液体,由此使通向胃(2)内的孔道开口的尺寸最大化。图4示出了处于膨胀、流体填充式构型的胃束带(20),其中囊(22)包含显著多于图3所示的流体。在图4所示的这种构型中,因囊(22)内的流体而使胃束带(20)相对胃(2)的压力增加,由此减小孔道开口以增加摄食限制。图4还示意性地示出了胃束带(20)上方的食管(4)的膨胀,由此形成位于患者的膈膜肌(8)下面的上部袋出)。在已将胃束带系统(10)植入到患者体内并且已将初始量的流体(例如盐水等)引入胃束带系统(10)之后,医生可需要通过下述方式来不时地调节胃束带系统(10)中的流体量,所述方式为使用穿过注射口(12)的隔膜(16)插入的针头(例如贺伯氏针等)。例如,此类调节可有利于使得患者获得体重减轻,并且可在已植入胃束带系统(10)之后约一个月(或任何其他合适的时间段)开始。在一些情况下,可能有利的是仅在患者进食时将胃束带(20)膨胀至图4所示的膨胀状态;并且在患者禁食或者说是没有进食时允许胃束带(20)返回图3所示的塌缩状态。因此在一些场合可能有利的是提供泵,所述泵能够基于患者是否正在进食来改变胃束带(20)的状态。图5A-5B示出了可被结合到胃束带系统(10)中的示例性水凝胶泵(100)。具体地讲,水凝胶泵(100)可与导管(19)流体连通,所述导管(19)与胃束带系统(10)的导管(18)连接。例如,导管(19)可通过常规的“T”或“Y”管接头或以任何其他合适的方式与导管(18)接合。作为另外一种选择,导管(19)可直接与胃束带(20)的囊(22)接合、可直接与注射口(12)接合、或者可以其他方式结合到胃束带系统(10)中。尽管在本实例中水凝胶泵(100)与胃束带系统(10)流体连通,但水凝胶泵(100)和胃束带系统(10)仍共同形成类似于图I所示的胃束带系统(10)的闭合流体回路。如图所示,水凝胶泵(100)包括固定于患者胃⑵的壁(3)的壳体(102)。具体地讲,水凝胶泵(100)固定在患者胃⑵的内部,且导管(19)从患者胃⑵向外延伸以连接胃束带系统(10)。仅作为举例来说,壳体(102)可固定在患者胃(2)的下部/远侧区域,然而也可使用任何其他合适的位置或多个位置。导管(19)穿过形成于患者胃(2)的壁(3)中的开口,并且一对凸缘(104,106)固定于邻近该开口的相对的壁(3)表面上。凸缘(104,106)靠着导管(19)和靠着壁(3)的相对面密封,使得流体不会渗透穿过凸缘(104,106)和导管(19)之间的界面并且使得流体不会渗透穿过凸缘(104,106)和壁(3)之间的界面。换句话讲,在本实例中,导管(19)的内腔为穿过壁(3)而流体连通的唯一通道。可使用一种或多种生物外科粘合剂(例如氰基丙烯酸酯、异氰酸酯等)和/或使用任何其他合适的装置、物质、或技术来将凸缘(104,106)密封于壁(3)。也可以任何合适的方式将凸缘(104,106)密封于导管(19)。凸缘(106)也可形成壳体(102)的封盖,使得凸缘(106)还密封于壳体(102)。本实例的壳体(102)由大体刚性的材料形成,所述大体刚性的材料能够基本上经受住胃(2)内的酸和其他流体、胃运动的磨动和搅动作用力、以及消化酶的酶攻击。例如,壳体(102)可由生物相容性的塑料、金属、或任何其他合适的材料或材料组合形成。壳体(102)包括上部(110)和下部(120)。尽管在图5A-5B中示出了壳体(102)的横截面,但应当理解壳体(102)可具有任何合适的形状,包括(但不限于)圆柱体。在本实例中,上部(110)和下部(120)由活塞盘(130)隔开。诸如盐水之类的流体(112)设置在上部(110)内,并且通过导管(19)与胃束带系统(10)流体连通。在本实例中,活塞盘(130)位于图5A所示的较低位置,上部(110)具有大约2cc的流体容量。作为另外一种选择,上部(110)可具有任何其他合适的流体容量。环境敏感性水凝胶(122)设置在壳体(120)的下部(120)内。活塞盘(130)基本上密封地抵靠壳体(102)的内壁(132),使得活塞盘(130)将上部(110)与下部(120)流体隔离。活塞盘(130)可沿着由壳体(102)限定的纵向轴线移动,以从上部(110)排出流体(112),如将在下文中更详细描述。活塞盘(130)保持上部(110)和下部(120)之间的密封,甚至在壳体(110)内的这种移动的过程中和移动之后仍保持密封。底缘(134)从壳体的内壁(132)径向内凸,具有小于活塞盘(130)的外径的内径。底缘(134)因而限制活塞盘(130)的向下移动,使得活塞盘(130)不可能移至低于图5A所示的位置。当然,与本文所述的其他特征一样,底缘(134)仅是可选特征。壳体(102)的下部(120)其中形成有多个开口(124),使得胃液可自由地进入和离开壳体(102)的下部(120),由此允许发生在胃(2)内的变化的(例如与饮食和禁食相关的)生理条件也出现在壳体(102)的下部(120)内。因此,在本实例中,水凝胶(122)通过开口(124)与胃(2)的内部流体连通。另外,本实例的水凝胶(122)被配制并构造成使其在低PH环境下处于塌缩状态(图5A);并且使其能够响应升高的pH值而膨胀和膨胀(图5B)。本领域普通技术人员一般都认识到,当患者开始饮食时可导致pH值升高,并且当患者正在禁食或者说不饮食时胃(2)内的pH值会下降。仅作为举例来说,水凝胶(122)可被配制并构造成使得其在暴露于等于或高于约4(或者等于或高于约5)的pH值时膨胀至膨胀状态(图5B);并且使得其在暴露于低于约4(或低于约5)的pH值时会处于塌缩状态(图5A)。作为另外一种选择,水凝胶(122)可被配制并构造成使得其响应任何其他合适的pH值而膨胀或收缩。在本实例中,当水凝胶(122)膨胀时,其促使活塞盘(130)向上移动,如图5B所示,这转而迫使流体(112)从壳体的上部(110)流至胃束带系统(10)。开口(124)的尺寸确定成并且被构造成使得膨胀水凝胶(122)相比于通过开口(124)突出更具有推动活塞盘(130)向上的力。水凝胶(122)因此基于患者胃⑵内的流体的pH值来驱动活塞盘(130)。可选择特定的水凝胶配方和构造,使得由膨胀水凝胶(122)施加到活塞盘(130)上的压力(图5B)为胃束带系统(10)提供理想的流体(112)压力。根据以上描述应当理解,在患者开始饮食之前,水凝胶(122)会处于图5A所示的塌缩状态。此时,胃束带(20)也会处于图3所示的塌缩状态。随着患者开始饮食,患者胃(2)内的pH值开始升高。因胃⑵内的流体通过开口(124)渗漏到下部(120)内而使得水凝胶(122)感受到这种pH值升高。响应该pH值的升高,水凝胶(122)膨胀至图5所示的膨胀状态。这种膨胀将活塞盘(130)驱动至升高位置,从而迫使流体(112)从壳体的上部(110)流至胃束带系统(10)。胃束带(20)随后达到图4所示的膨胀状态,由此在患者胃-食管结合部形成约束。在患者完成进食之后,患者的生理状况最终返回禁食阶段并且患者胃内的PH值水平下降。这种pH值降低引起水凝胶(122)塌缩而返回到图5A所示的构型。另外,胃束带系统(10)中的流体(112)的压力驱动活塞盘(130)返回到图5A所示的位置,使得将流体(112)从胃束带系统(10)排出到壳体(120)的上部(110)内,并且使得胃束带(20)返回到图3所示的塌缩状态。当然,水凝胶泵(100)的多个特征和部件(如果不完全省去的话)可以多种方式进行修改、替换、或补充。根据本文的教导内容,水凝胶泵(100)的多种合适变型形式对于本领域普通技术人员是显而易见的。在水凝胶泵(100)的仅为示例性的变型形式中,水凝胶(122)对pH值的响应性成为相反。具体地讲,水凝胶(122)能够响应低pH值而膨胀(图5A)并且响应高pH值而塌缩(图5B)。这种相反的响应可适用于如下情况,即在该情况下,胃束带(20)用于治疗胃食管返流性疾病(GERD)或一些其他病症(例如并非用于治疗病态肥胖症)。在一些此类改型中,泵(100)可设置为更靠近患者的食管(4)或设置在一些其他合适的位置,在所述位置处泵(100)能够对发生的不利的酸返流作出响应。通过响应不利的酸返流的发生来限制束带(20),可降低由这种酸返流造成伤害的可能性。作为水凝胶泵(100)的另一个仅为示例性的变型形式,水凝胶泵(100)可与胃阀连接以驱动该阀在基本上限制的构型和基本上非限制的构型之间变换。例如,水凝胶泵(100)可与如2006年10月19日公布的名称为“ArtificialGastricValve(人造胃阀)”的美国专利公开No.2006/0235448中描述的胃阀连接,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。根据本文的教导内容,水凝胶泵(100)可与这种胃阀连接的各种合适方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。根据本文的教导内容,可使用水凝胶泵(100)(或其变型形式)的其他合适方式对于本领域普通技术人员也是显而易见的。收缩水凝胶流体贮存器以致动胃束带图6A-6B示出了可结合到胃束带系统(10)中的示例性水凝胶流体贮存器(200)。水凝胶流体贮存器(200)因而可用作上述水凝胶泵(100)的替代形式。具体地讲,水凝胶流体贮存器(200)可与导管(19)流体连通,所述导管(19)与胃束带系统(10)的导管(18)连接。例如,导管(19)可通过常规的“T”或“Y”管接头或以任何其他合适的方式与导管(18)接合。作为另外一种选择,导管(19)可直接与胃束带(20)的囊(22)接合、可直接与注射口(12)接合、或者可以其他方式结合到胃束带系统(10)中。尽管在本实例中水凝胶流体贮存器(200)与胃束带系统(10)流体连通,但水凝胶流体贮存器(200)和胃束带系统(10)仍共同形成类似于图I所示的胃束带系统(10)的闭合流体回路。如图所示,水凝胶流体贮存器(200)包括由水凝胶(202)形成的中空球体。尽管在此实例中水凝胶(202)形成为球体,但应当理解可使用任何其他合适的形状。水凝胶球体(202)固定于患者胃(2)的壁(3)。具体地讲,水凝胶球体(202)固定在患者胃(2)的内部,且导管(19)从患者胃(2)向外延伸以连接胃束带系统(10)。仅作为举例来说,球体(202)可固定在患者胃(2)的下部/远侧区域,然而也可使用任何其他合适的位置或多个位置。将导管(19)穿过形成于患者胃(2)的壁(3)中的开口,并且将一对凸缘(104,106)固定于邻近该开口的相对的壁⑶表面上。凸缘(104,106)可被构造成与关于水凝胶泵(100)所描述的相同;或者可具有任何其他合适的构造。在本实例中,导管(19)的内腔为穿过壁(3)而流体连通的唯一通道。水凝胶球体(202)限定其内存在流体(212)(例如盐水等)的中空内腔(204)或贮存器。中空内腔(204)和流体(212)与导管(19)连通,使得当水凝胶球体(202)塌缩时可迫使流体(212)通过导管(19)流向胃束带(20),如下文更详细描述。在本实例中,水凝胶球体(202)完全由水凝胶形成。在一些其他改型中,中空内腔(204)内衬有硅氧烷或一些其他材料(未示出),例如用来将流体(212)与水凝胶(202)流体隔离。除此之外或作为另外一种选择,可在水凝胶球体(202)的外部周围设置护套或壳体(未示出)。这种护套或壳体可为多孔的、其中形成有开口、或以其它方式允许胃(2)内的流体接触水凝胶(202)。在水凝胶球体(202)的内部和/或外部提供此类部件可增加水凝胶球体(202)的结构完整性,同时仍允许水凝胶球体(202)膨胀或收缩,如下文更详细描述。此外,在一些变型形式中,设置在水凝胶球体(202)外部的护套除了多孔还为显著弹性的。例如,这种弹性护套可弹性偏置成收缩位置,这类似于图6B所示。在一些此类改型中,当水凝胶球体(202)处于图6A所示的膨胀构型时,弹性护套相对其偏置进行拉伸;并且护套的弹性偏置有助于使水凝胶球体(202)达到图6B所示的塌缩构型。作为另外一种选择,弹性护套可仅伴随水凝胶球体(202)达到图6B所示的塌缩构型,而不必有助于使水凝胶球体(202)达到塌缩构型。根据本文的教导内容,可构造水凝胶球体(202)(包括(但不限于)可设置在水凝胶球体(202)其上或其内的其他部件)的其他各种替代方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。类似地,根据本文的教导内容,导管(19)可与水凝胶球体(202)连接的各种方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。在本实例中,形成水凝胶球体(202)的水凝胶为环境敏感性的,使得水凝胶球体(202)将在膨胀状态(图6A)和塌缩状态(图6B)之间变化。具体地讲,水凝胶球体(202)的水凝胶被配制并构造成使其在低PH环境中处于膨胀状态(图6A);并且使其响应升高的PH值而塌缩(图6B)。本领域普通技术人员一般都认识到,当患者开始饮食时可导致pH值升高,并且当患者正在禁食或者说不饮食时胃(2)内的pH值会下降。仅作为举例来说,水凝胶球体(202)可被配制并构造成使得其在暴露于等于或高于约4(或者等于或高于约5)的PH值时收缩至塌缩状态(图6B);并且使得其在暴露于低于约4(或低于约5)的pH值时膨胀至膨胀状态(图6A)。作为另外一种选择,水凝胶球体(202)可被配制并构造成使得其响应任何其他合适的pH值而膨胀或收缩。当水凝胶球体(202)处于如图6A所示的膨胀状态时,其中空内腔(204)形成具有约2cc容量的贮存器。作为另外一种选择,膨胀水凝胶球体(202)的中空内腔(204)可具有任何其他合适的容量。当水凝胶球体(202)收缩至如图6B所示的塌缩状态时,使由中空内腔(204)提供的贮存器的容量减小,这转而迫使流体(212)从中空内腔(204)流至胃束带系统(10)。水凝胶球体(202)因此可根据患者胃⑵内的流体的pH值来驱使流体(212)从中空内腔(204)流向胃束带系统(10)。可选择特定的水凝胶配方和构造,以使得由收缩水凝胶球体(202)施加到流体(212)上的压力(图6B)为胃束带系统(10)提供理想的流体(212)压力。根据以上描述应当理解,在患者开始饮食之前,水凝胶球体(202)可处于图6A所示的膨胀状态。此时,胃束带(20)也会处于图3所示的塌缩状态。随着患者开始饮食,患者胃(2)内的pH值开始升高。因胃(2)内的流体与水凝胶球体(202)连通而使得水凝胶球体(202)感受到这种pH值升高。响应该pH值的升高,水凝胶球体(202)收缩至图6B所示的塌缩状态。这种收缩使中空内腔(204)的容量减小,从而迫使流体(212)从水凝胶球体(202)流至胃束带系统(10)。胃束带(20)随后达到图4所示的膨胀状态,由此在患者胃-食管结合部形成约束。在患者完成进食之后,患者的生理状况最终返回禁食阶段并且患者胃内的PH值水平下降。这种pH值降低引起水凝胶球体(202)膨胀以返回到图6A所示的膨胀构型,这转而又使由中空内腔(204)提供的贮存器的容量增加。另外,胃束带系统(10)中的流体(212)的压力迫使流体(212)返回到中空内腔(204)内,使得将流体(212)从胃束带系统(10)排出到中空内腔(204)内,并且使得胃束带(20)返回到图3所示的塌缩状态。当然,水凝胶贮存器(200)的多个特征和部件(如果不完全省去的话)可以多种方式进行修改、替换、或补充。根据本文的教导内容,水凝胶贮存器(200)的多种合适变型形式对于本领域普通技术人员是显而易见的。在水凝胶贮存器(200)的仅为示例性的变型形式中,水凝胶球体(202)对pH值的响应性成为相反。具体地讲,水凝胶球体(202)能够响应低pH值而塌缩(图6B)并且响应高PH值而膨胀(图6A)。这种相反的响应可适用于如下情况,即在该情况下,胃束带(20)用于治疗胃食管返流性疾病(GERD)或一些其他病症(例如并非用于治疗病态肥胖症)。在一些此类改型中,贮存器(200)可设置为更靠近患者的食管(4)或设置在一些其他合适的位置,在所述位置处贮存器(200)能够对不利的酸返流的发生作出响应。通过响应不利的酸返流的发生来限制束带(20),可降低由这种酸返流造成伤害的可能性。根据本文的教导内容,可使用水凝胶贮存器(200)(或其变型形式)的其他合适方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。使流体贮存器中的水凝胶膨胀来致动胃束带图7A-7B示出了可结合到胃束带系统(10)中的另一个示例性的水凝胶流体贮存器(300)。水凝胶流体贮存器(300)因而可用作上述水凝胶泵(100)和水凝胶流体贮存器(200)的替代形式。具体地讲,水凝胶流体贮存器(300)可与导管(19)流体连通,所述导管(19)与胃束带系统(10)的导管(18)连接。例如,导管(19)可通过常规的“T”或“Y”管接头或以任何其他合适的方式与导管(18)接合。作为另外一种选择,导管(19)可直接与胃束带(20)的囊(22)接合、可直接与注射口(12)接合、或者可以其他方式结合到胃束带系统(10)中。尽管在本实例中水凝胶流体贮存器(300)与胃束带系统(10)流体连通,但水凝胶流体贮存器(300)和胃束带系统(10)仍共同形成类似于图I所示的胃束带系统(10)的闭合流体回路。如图所示,水凝胶流体贮存器(300)包括将水凝胶(304)形成的中空球体包裹的外侧护套(302)。尽管在此实例中水凝胶流体贮存器(300)形成为球体,但应当理解可使用任何其他合适的形状。水凝胶流体贮存器(300)固定于患者胃(2)的壁(3)。具体地讲,水凝胶流体贮存器(300)固定在患者胃(2)的内部,且导管(19)从患者胃(2)向外延伸以连接胃束带系统(10)。仅作为举例来说,水凝胶流体贮存器(300)可固定在患者胃(2)的下部/远侧区域,然而也可使用任何其他合适的位置或多个位置。导管(19)穿过形成于患者胃⑵的壁⑶中的开口,并且一对凸缘(104,106)固定于邻近该开口的相对的壁(3)表面上。凸缘(104,106)可被构造成与关于水凝胶泵(100)所描述的相同;或者可具有任何其他合适的构造。在本实例中,导管(19)的内腔为穿过壁(3)而流体连通的唯一通道。水凝胶球体(304)限定其内存在流体(312)(例如盐水等)的中空内腔(306)或贮存器。中空内腔(306)和流体(312)与导管(19)连通,使得当形成水凝胶球体(302)的水凝胶膨胀时可迫使流体(312)通过导管(19)流向胃束带(20),如下文更详细描述。在本实例中,护套(302)由多孔的、不可延展的材料形成,所述多孔的、不可延展的材料能够基本上经受住胃(2)内的酸和其他流体、胃运动的磨动和搅动作用力、以及消化酶的酶攻击。例如,护套(302)可由多孔DACRON或聚酯材料、或者任何其他合适的材料或材料组合(包括(但不限于)本文在别处提及的其他材料)形成。护套(302)的多孔特性允许胃(2)内的流体接触水凝胶(304),使得胃液可自由地进入和离开护套(302),由此允许发生在胃(2)内的变化的(例如与饮食和禁食相关的)生理条件也出现在护套(302)内。除了或取代由多孔材料形成,护套(302)可具有形成于其中的开口。护套(302)的不可延展特性为水凝胶球体(304)的外向膨胀提供抵抗,如在下文中更详细描述。在一些改型中,水凝胶球体(304)的中空内腔(306)内衬有硅氧烷或一些其他材料(未示出),例如用来将流体(312)与水凝胶(304)流体隔离。根据本文的教导内容,可构造水凝胶流体贮存器(300)(包括(但不限于)可设置在水凝胶球体(304)其上或其内的其他部件)的其他各种替代方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。类似地,根据本文的教导内容,导管(19)可与水凝胶流体贮存器(300)连接的各种方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。在本实例中,形成水凝胶球体(304)的水凝胶为环境敏感性的,使得水凝胶球体(304)能够在塌缩状态(图7A)和膨胀状态(图7B)之间变化。具体地讲,水凝胶球体(304)的水凝胶被配制并构造成使其在低PH环境中处于塌缩状态(图7A);并且使其能响应升高的PH值而膨胀(图7B)。本领域普通技术人员一般都认识到,当患者开始饮食时可导致pH值升高,并且当患者正在禁食或者说不饮食时胃(2)内的pH值会下降。仅作为举例来说,水凝胶球体(304)可被配制并构造成使得其在暴露于等于或高于约4(或者等于或高于约5)的pH值时膨胀至膨胀状态(图7B);并且使得其在暴露于低于约4(或低于约5)的pH值时收缩至塌缩状态(图7A)。作为另外一种选择,水凝胶球体(304)可被配制并构造成使得其响应任何其他合适的PH值而膨胀或收缩。当水凝胶球体(304)处于如图7A所示的塌缩状态时,其中空内腔(306)形成具有约2cc容量的贮存器。作为另外一种选择,塌缩的水凝胶球体(304)的中空内腔(306)可具有任何其他合适的容量。当水凝胶球体(304)膨胀至如图7B所示的膨胀状态时,护套(302)基本上阻止水凝胶球体(304)向外膨胀,使得水凝胶球体(304)向内膨胀。因此使由中空内腔(306)提供的贮存器的容量减小,这转而迫使流体(312)从中空内腔(306)流至胃束带系统(10)。水凝胶球体(304)因此可根据患者胃⑵内的流体的pH值来驱使流体(312)从中空内腔(306)流向胃束带系统(10)。可选择特定的水凝胶配方和构造以使得由膨胀水凝胶球体(304)施加到流体(312)上的压力(图7B),为胃束带系统(10)提供理想的流体(312)压力。根据以上描述应当理解,在患者开始饮食之前,水凝胶球体(304)可处于图7A所示的塌缩状态。此时,胃束带(20)也会处于图3所示的塌缩状态。随着患者开始饮食,患者胃(2)内的pH值开始升高。因胃(2)内的流体通过护套(302)与水凝胶球体(304)连通而使得水凝胶球体(304)感受到这种pH值升高。响应该pH值的升高,水凝胶球体(304)膨胀至图7B所示的膨胀状态。水凝胶球体(304)的这种膨胀与护套(302)的不可延展性相结合使中空内腔(306)的容量减小,从而迫使流体(312)从水凝胶球体(304)流至胃束带系统(10)。胃束带(20)随后达到图4所示的膨胀状态,在患者胃-食管结合部形成约束。在患者完成进食之后,患者的生理状况最终返回禁食阶段并且患者胃内的PH值水平下降。这种PH值降低引起水凝胶球体(304)收缩以返回到图7A所示的塌缩构型,这转而又使由中空内腔(306)提供的贮存器的容量增加。另外,胃束带系统(10)中的流体(312)的压力迫使流体(312)返回到中空内腔(306)内,使得流体(312)从胃束带系统(10)排出到中空内腔(306)内,并且使得胃束带(20)返回到图3所示的塌缩状态。当然,水凝胶贮存器(300)的多个特征和部件(如果不完全省去的话)可以多种方式进行修改、替换、或补充。根据本文的教导内容,水凝胶贮存器(300)的多种合适变型形式对于本领域普通技术人员是显而易见的。在水凝胶贮存器(300)的仅为示例性的变型形式中,水凝胶球体(304)对pH值的响应性成为相反。具体地讲,水凝胶球体(304)能够响应低pH值而膨胀(图7B)并且响应高PH值而收缩(图7A)。这种相反的响应可适用于如下情况,即在所述情况中,胃束带(20)用于治疗胃食管返流性疾病(GERD)或一些其他病症(例如并非用于治疗病态肥胖症)。在一些此类改型中,贮存器(300)可设置为更靠近患者的食管(4)或设置在一些其他合适的位置,在所述位置处贮存器(300)能够对发生的不利的酸返流作出响应。通过响应不利的酸返流的发生来限制束带(20),可降低由这种酸返流造成伤害的可能性。根据本文的教导内容,可使用水凝胶贮存器(300)(或其变型形式)的其他合适方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。用于启动机电泵的水凝胶如上文所述,胃束带系统(10)的一些改型可包括泵,可操作所述泵以调节胃束带(20)的囊(22)中的流体量。此类泵的仅为示例性的实例在2008年6月24日公布的名称为“PiezoElectricallyDrivenBellowsInfuserforHydraulicallyControllinganAdjustableGastricBand(用于液动控制可调式胃束带的压电驱动式风箱注入器)”的美国专利No.7,390,294中有所描述,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。此类泵的其他仅为示例性的实例在2008年4月I日公布的名称为“ThermodynamicallyDrivenReversibleInfuserPumpforUseasaRemotelyControlledGastricBand(可用作远程控制型胃束带的热力驱动式可逆注入泵)”的美国专利No.7,351,240中有所描述,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。当然,也可以使用任何其他适合类型的泵。胃束带系统(10)的另一个变型形式可包括与这种泵(未示出)连通的水凝胶致动开关机构(未示出)。例如,这种开关机构可包括其中存在水凝胶的壳体,其中所述壳体位于胃(2)内并且所述壳体包括小孔或开口以允许胃(2)内的流体接触水凝胶。所述壳体还可包括开关,所述开关通过膨胀的水凝胶闭合;并且在水凝胶塌缩时断开。这种开关可包括弹性偏置于断开位置的常规的或定制的机电开关。水凝胶响应相对较高的PH值而膨胀,如上文参照水凝胶(122)所述。当通过膨胀的水凝胶闭合开关时(例如当患者开始进食时),开关的这种闭合可启动泵以驱使较多的流体流入囊(22)内,从而将胃束带(20)设置成图4所示的构型。当开关由塌缩的水凝胶断开时(例如当患者正在禁食或者说是没有进食时),开关的这种打开可启动泵以从囊(22)中抽吸流体,从而将胃束带(20)设置成图3所示的构型。开关机构可通过穿过胃壁(3)的线材与泵连通。作为另外一种选择,开关机构可与泵无线连通。作为另一个仅为示例性的变型形式,基于水凝胶的开关机构可与胃阀连接以驱动该阀在基本上限制的构型和基本上非限制的构型之间变换。例如,基于水凝胶的开关机构可与下述胃阀连接,所述胃阀描述于2006年10月19日公布的名称为“ArtificialGastricValve(人造胃阀)”的美国专利公开No.2006/0235448中,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。根据本文的教导内容,基于水凝胶的开关机构可与这种胃阀连接的各种合适方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。根据本文的教导内容,用于这种基于水凝胶的开关机构的各种其他合适的部件、特征和构造、以及用途对于本领域普通技术人员是显而易见的。水凝胶致动式占位装置图8A-8B示出了可设置在患者胃⑵内的示例性水凝胶占位装置(400)。此实例的占位装置(400)包括装有多个水凝胶球团(404)的袋或护套(402)。尽管示出了三个水凝胶球团(404),但应当理解,可使用任何其他合适数量的水凝胶球团(404),包括(但不限于)仅单个水凝胶球团(404)。可利用缝线、缝钉、按钉、铆钉粘合剂、和/或任何其他合适的部件、装置、或技术(包括它们的组合)来将护套(402)固定在患者胃(2)内(例如固定于胃⑵的壁⑶)。本实例的护套(402)由多孔的、可延展的材料形成,所述多孔的、可延展的材料能够基本上经受住胃(2)内的酸和其他流体、胃运动的磨动和搅动作用力、以及消化酶的酶攻击。护套(402)的多孔特性允许胃(2)内的流体接触水凝胶球团(404),使得胃液可自由地进入和离开护套(402),由此使得发生在胃(2)内的变化的(例如与饮食和禁食相关的)生理条件也出现在护套(402)内。除了或取代由多孔材料形成,护套(402)可具有形成于其中的开口。护套(402)的可延展特性允许护套(402)在水凝胶球团(404)膨胀时随水凝胶球团(404)而膨胀,如在下文更详细描述。在一些其他改型中,护套(402)为柔性但不可延展。例如,护套(402)可与处于图8A所示构型的水凝胶球团(404)不可延展地塌缩;并且可以不可延展地弯曲以容纳处于图8B所示构型的膨胀的水凝胶球团(404)。仅作为举例来说,护套(402)可由下述材料中的任何一者(包括它们的组合)形成金属,例如NiTi;聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或PET;聚烯烃,例如聚丙烯、聚乙烯、和共聚物;得自基于二甲基硅氧烷的聚合物系的硅氧烷弹性体,包括用苯基或氟基官能化以包含苯基硅氧烷和氟硅氧烷的材料;氟聚合物,例如膨体PTFE、PTFE、与包含四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、偏二氟乙烯(VDF)、和其他材料(构成称为氟聚合物和氟弹性体的材料类型)的单体基团合成的共聚物或三聚物。根据本文的教导内容,其他合适的材料和材料组合对于本领域普通技术人员是显而易见的。类似地,根据本文的教导内容,可构造占位装置(400)(包括(但不限于)可设置在护套(402)其上或其内的其他部件)的其他各种替代方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。在本实例中,形成水凝胶球团(404)的水凝胶为环境敏感性的,使得水凝胶球团(404)能够在塌缩状态(图8A)和膨胀状态(图SB)之间变化。具体地讲,水凝胶球团(404)的水凝胶被配制并构造成使其在低PH环境中处于塌缩状态(图8A);并且使其能响应升高的PH值而膨胀(图SB)。本领域普通技术人员一般都认识到,当患者开始饮食时可导致pH值升高,并且当患者正在禁食或者说不饮食时胃(2)内的pH值会下降。仅作为举例来说,水凝胶球团(404)可被配制并构造成使得其在暴露于等于或高于约4(或者等于或高于约5)的pH值时膨胀至膨胀状态(图SB);并且使得其在暴露于低于约4(或低于约5)的pH值时收缩至塌缩状态(图8A)。作为另外一种选择,水凝胶球团(404)可被配制并构造成使得其响应任何其他合适的PH值而膨胀或收缩。根据以上描述应当理解,在患者开始饮食之前,水凝胶球团(404)可处于图8A所示的塌缩状态。此时,占位装置(400)在患者胃(2)内占据相对极小量的体积,使得占位装置(400)对患者的饱腹感具有相对可忽略不计的影响。随着患者开始饮食,患者胃(2)内的PH值开始升高。因胃(2)内的流体通过护套(402)与水凝胶球团(404)连通而使得水凝胶球团(404)感受到pH的这种升高。响应该pH值的升高,水凝胶球团(404)膨胀至图8B所示的膨胀状态。水凝胶球团(404)的这种膨胀使患者胃(2)内的空置体积的容量减小,从而使得患者在开始饮食时或短时间之后就会相对较早地感觉到饱腹感。相比于原本不存在占位装置(400)的情况,患者会更早地停止摄取食物。在患者完成进食之后,患者的生理状况最终返回禁食阶段并且患者胃内的PH值水平下降。这种pH值降低引起水凝胶球团(404)收缩以返回到图8A所示的塌缩构型。当然,占位装置(400)的多个特征和部件(如果不完全省去的话)可以多种方式进行修改、替换、或补充。根据本文的教导内容,占位装置(400)的多种合适变型形式对于本领域普通技术人员是显而易见的。仅作为举例来说,一些改型可包括设置在患者胃(2)内的不同位置处的两个或更多个占位装置(400)。水凝胶致动式胃套图9A-9B示出了示例性的水凝胶致动式胃套(500)。在本实例中,胃套(500)安装在患者的十二指肠(5)内,但应当理解,胃套(500)可替代性地设置在患者胃肠道内的任何其他合适位置处(例如胃(5)和/或食管(4)内等)。此实例的胃套(500)包括水凝胶浸溃主体(502),所述水凝胶浸溃主体(502)形成限定多个开口(504)的网状构造。水凝胶浸溃主体(502)为大体圆柱状和细长的,以使得其可直接靠着十二指肠(5)的内表面进行安装。仅作为举例来说,可使用缝线、缝钉、按钉、铆钉粘合剂、和/或使用任何其他合适的部件、装置、或技术(包括它们的组合)来将水凝胶浸溃主体(502)固定在十二指肠(5)内。在本实例中,水凝胶浸溃主体(502)沿其纵向轴线具有基本上中空的内部空间,使得食物和流体可纵向传送穿过水凝胶浸溃主体(502)。另外,无论水凝胶浸溃主体(502)处于塌缩状态(图9A)还是膨胀状态(图9B),水凝胶浸溃主体(502)均保持固定在十二指肠(5)内。水凝胶浸溃主体(502)为环境敏感性的,使得水凝胶能够在塌缩状态(图9A)和膨胀状态(图9B)之间变化。具体地讲,浸溃主体(502)的水凝胶被配制并构造成使其在低PH环境中处于塌缩状态(图9A);并且使其能响应升高的pH值而膨胀(图9B)。本领域普通技术人员一般都认识到,当患者开始饮食时可导致PH值升高,并且当患者正在禁食或者说不饮食时胃(2)内的pH值会下降。仅作为举例来说,浸溃主体(502)的水凝胶可被配制并构造成使得其在暴露于等于或高于约4(或者等于或高于约5)的pH值时膨胀至膨胀状态(图9B);并且使得其在暴露于低于约4(或低于约5)的pH值时收缩至塌缩状态(图9A)。作为另外一种选择,浸溃主体(502)的水凝胶可被配制并构造成使得其响应任何其他合适的PH值而膨胀或收缩。可利用与用胶原浸溃血管移植物的已知方法类似的方法、或使用任何其他合适的方法或方法组合来将水凝胶浸溃到主体(502)中。例如,这些水凝胶聚合物可基本上就地直接在主体(502)上形成(合成)。这种合成可为液相反应,使得液体浸溃多孔主体(502),由此形成互穿网络。根据本文的教导内容,可将水凝胶浸溃到主体(502)中的各种其他合适方式、和/或可另外将水凝胶结合到主体(502)中的其他合适方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。当水凝胶浸溃主体(502)处于如图9A所示的塌缩状态时,其基体或网状构型限定相对较大的开口(504)。这些相对较大的开口(504)允许营养物质显著自由地传送至十二指肠(5)的内表面,在该处通过所述内表面吸收营养物质。当水凝胶浸溃主体(502)膨胀至图9B所示的膨胀状态时,开口(504)的尺寸缩小。这些相对较小的开口(504)显著地限制将营养物质传送至十二指肠(5)的内表面。在一些改型中,开口(504)可极大地减小尺寸以使得其阻止在水凝胶浸溃主体(502)的全长上将营养物质传送至十二指肠(5)的内表面。如此限制或阻止将营养物质传送至十二指肠(5)的内表面可显著地限制或阻止十二指肠(5)吸收此类营养物质。在一些场合,如此阻止营养物质吸收可导致患者的体重减轻,如2008年10月30日公布的名称为“UseofanAdhesiveasanIntestinalBarrierforBariatrics(作为肥胖病的肠内屏障的粘合剂的用途)”的美国专利公开No.2008/0269715中所述,该专利的公开内容以引用方式并入本文中。根据以上描述应当理解,在患者开始饮食之前,胃套(500)可处于图9A所示的塌缩状态。此时,开口(504)为相对较大的。随着患者开始饮食,患者的十二指肠(5)内的pH值开始升高。因十二指肠(5)内的流体与水凝胶浸溃主体(502)连通而使得水凝胶浸溃主体(502)感受到这种pH值升高。响应该pH值的升高,胃套(500)膨胀至图9B所示的膨胀状态。这种膨胀显著减小开口(504)的尺寸,从而限制或阻止十二指肠(5)从传送穿过胃套(500)的食物中吸收营养物质。在患者完成进食之后,患者的生理状况最终返回禁食阶段并且患者的十二指肠(5)内的pH值下降。这种pH值降低使水凝胶胃套(500)收缩回图9A所示的塌缩构型,这转而又使开口(504)的尺寸增大。当然,胃套(500)的多个特征和部件(如果不完全省去的话)可以多种方式进行修改、替换、或补充。根据本文的教导内容,胃套(500)的多种合适变型形式对于本领域普通技术人员是显而易见的。在胃套(500)的仅为示例性的变型形式中,胃套(500)安装在紧接在胃(2)上方(例如紧接在食道下端括约肌上方)的患者食管(4)中,并且水凝胶浸溃主体(502)对pH值的响应性成为相反。具体地讲,水凝胶浸溃主体(502)能够响应低pH值而膨胀(图9B)并且响应高PH值而塌缩(图9A)。这种相向的响应可适用于如下情况,即在所述情况中胃套(500)用于治疗胃食管返流性疾病(GERD)或一些其他病症(例如,并非用于治疗病态肥胖症)。即,返流到食管(4)内的胃酸可引起水凝胶浸溃主体(502)膨胀,由此可显著减小开口(504)的尺寸,这继而使胃套(500)实际上充当食管(4)组织对抗返流酸的屏障。因此,响应不利的酸返流的发生来膨胀水凝胶浸溃主体(502)可降低由这种酸返流对食管(4)造成伤害的可能性。根据本文的教导内容,可使用胃套(500)(或其变型形式)的其他合适方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。使用水凝胶的饮食跟踪作为另一个仅为示例性的实例,环境敏感性水凝胶可被配制并构造成使得其对葡萄糖浓度敏感。仅作为举例来说,葡萄糖浓度的变化可用于监测摄食、跟踪模式,并且潜在地提供饮食习惯的变化、束带调节、医生就诊等方面的信号。除此之外或作为另外一种选择,可通过心率监测和/或其他生理参数来将营养摄入信息与体力活动进行比较。除此之外或作为另外一种选择,可用营养摄入信息来建立平衡能量摄入与能量输出的算法。这种算法可用于触发通过胃束带(20)进行限制、调节胃束带(20)或发出这些行为的信号、给患者或医生发出需要行为矫正或调整的信息等。根据本文的教导内容,可使用营养摄入信息的各种其他合适方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。其他方面尽管本文所述的大部分实例涉及治疗病态肥胖症,但应当理解,本文的教导内容也可应用于治疗其他病症,包括(但不限于)酸返流、失禁(例如尿失禁、大便失禁)、运动障碍(例如胃轻瘫、倾倒综合征等)、和/或其他病症,包括病症组合。除了或代替治疗病态肥胖症,可使用本文的教导内容来治疗此类其他病症的各种方式对于本领域普通技术人员是显而易见的。本领域的技术人员还将易于了解,本文所述的实例可适用于其他类型的可植入束带。例如,束带用于治疗大便失禁。一个此类束带在2002年10月8日公布的名称为“AnalIncontinenceTreatmentwithWirelessEnergySupply(通过无线供能治疗肛门失禁)”的美国专利No.6,461,292中有所描述,该专利的公开内容以引用的方式并入本文中。束带也可用于治疗尿失禁。一个此类束带在2009年11月24日公布的名称为“UrinaryIncontinenceTreatmentwithWirelessEnergySupply(通过无线供能治疗尿失禁)”的美国专利No.7,621,863中有所描述,该专利的公开内容以引用的方式并入本文中。束带也可用来治疗胃灼热和/或胃酸回流。一个此类束带在2002年10月29日公布的名称为“MechanicalHeartburnandRefluxTreatment(机械胃灼热和返流治疗)”的美国专利No.6,470,892中有所描述,该专利的公开内容以引用的方式并入本文中。束带还可用来治疗阳痿。一个此类束带在2008年10月28日公布的名称为“PenileProsthesis(阴茎假体)”的美国专利No.7,442,165中有所描述,该专利的公开内容以引用的方式并入本文中。可将本文的教导内容与这些专利参考文献的教导内容合并的各种方式对于本领域普通技术人员而言将显而易见。本文所公开的装置的改型可设计为使用一次后丢弃,也可设计为供多次使用。在上述任一种或两种情况下,都可对这些改型进行修复,以便在使用至少一次后重复使用。修复可包括以下步骤的任意组合拆卸装置、然后清洗或更换特定部件和随后进行重新组装。具体地讲,可以拆卸装置的实施例,并且可选择性地以任何组合形式来更换或拆除装置的任意数量的特定部件或零件。在清洗和/或更换特定零件时,装置的实施例可在修复设施中重新组装或者在即将进行外科手术前由外科手术团队重新组装,以供随后使用。本领域的技术人员将会知道,修复装置时可利用多种技术进行拆卸、清洗/更换和重新组装。这些技术的使用以及所得的修复装置均在本发明的范围内。仅作为举例来说,本文所述的改型可在手术之前和/或之后进行消毒。在一种消毒技术中,将装置置于闭合并密封的容器中,例如,置于塑料袋或TYVEK袋中。然后可将容器和装置置于可穿透该容器的例如Y辐射、X射线或高能电子等辐射的辐射场中。辐射可杀死装置上和容器中的细菌。消毒后的装置随后可存放于消毒容器中,以备以后使用。还可使用本领域已知的任何其他技术对装置消毒,所述技术包括(但不限于)β辐射或Y辐射、环氧乙烷或蒸汽消毒。本发明的一些改型可应用于常规的内窥镜检查和开放性手术器械以及机器人辅助的手术。已经示出和描述了本发明的多个实施方案,可由本领域普通技术人员进行适当修改来实现本文描述的方法和系统的进一步改进而不偏离本发明的范围。已经提及了若干此类潜在的修改形式,并且其他修改形式对于本领域的技术人员而言将显而易见。例如,上面讨论的例子、实施例、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等均是示例性的而非必需的。因此,本发明的范围应根据下面的权利要求书考虑,并且应理解为不限于说明书和附图中示出和描述的结构和操作细节。已经示出和描述了本发明的多个实施方案,可由本领域普通技术人员进行适当修改来实现本文描述的方法和系统的进一步改进而不偏离本发明的范围。已经提及了若干此类潜在的修改形式,并且其他修改形式对于本领域的技术人员而言将显而易见。例如,上面讨论的例子、实施例、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等均是示例性的而非必需的。因此,本发明的范围应根据下面的权利要求书考虑,并且应理解为不限于说明书和附图中示出和描述的结构和操作细节。权利要求1.一种设备,包括(a)传感器装置,所述传感器装置能够植入到患者胃肠道内,其中所述传感器装置包括水凝胶,所述水凝胶能够感测与所述患者的摄食量相关的生理参数,其中所述水凝胶能够响应对与所述患者的摄食量相关的生理参数的感测而膨胀或塌缩;以及(b)约束形成装置,所述约束形成装置能够植入到所述患者体内,其中所述约束形成装置能够在所述患者的解剖结构中形成约束,其中所述约束形成装置与所述传感器装置连接,其中所述约束形成装置能够至少部分地基于所述水凝胶处于膨胀状态还是塌缩状态来选择性地改变由所述约束形成装置形成的约束程度。2.根据权利要求I所述的设备,其中所述约束形成装置包括胃束带。3.根据权利要求2所述的设备,其中所述胃束带包括囊,其中由所述胃束带形成的所述约束的尺寸基于所述囊中的流体量,其中所述囊中的所述流体量至少部分地基于所述水凝胶处于所述膨胀状态还是所述塌缩状态。4.根据权利要求I所述的设备,其中所述约束形成装置能够包含流体,其中由所述约束形成装置形成的所述约束程度基于所述约束形成装置中的流体量,其中所述传感器装置限定流体贮存器,所述流体贮存器包含与所述约束形成装置连通的致动流体。5.根据权利要求4所述的设备,其中所述传感器装置包括具有第一部分和第二部分的壳体,其中所述流体贮存器限定在所述壳体的所述第一部分中,其中所述壳体的所述第二部分包含所述水凝胶,其中所述壳体的所述第二部分限定多个开口,所述多个开口能够让胃液通过所述壳体连通到所述水凝胶。6.根据权利要求5所述的设备,其中所述传感器
查看更多专利详情

下载专利文献

下载专利