[发明专利]用于在胃肠道中采集样本和/或将与健康相关的物质输送至胃肠道的可吞服设备和方法

说明书

一种用于从人类或哺乳动物的胃肠道的目标区域采集样本和/或用于将与健康相关的物质输送至目标区域的可吞服设备。该可吞服设备具有：壳体，该壳体包括至少一个第一端口且至少包括能够与所述至少一个第一端口连通的容积可变的第一隔室；致动组件，该致动组件用于改变第一隔室的容积以通过所述至少一个第一端口采集样本和/或释放与健康相关的物质；延迟结构，该延迟结构用于使所述致动组件延迟以改变第一隔室的容积，直到可吞服设备在目标区域处或其附近为止；以及电路结构，该电路结构用于检测可吞服设备到达目标区域处以及用于检测样本采集和/或与健康相关的物质释放结束。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月6日提交的美国临时专利申请序列第62/714,769号和于2019年5月15日提交的美国专利申请序列第16/413,026号的权益，这些专利中的每个专利的内容通过参引全部并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及一种可吞服设备，并且特别地涉及用于采集胃肠道内容物的样本和/或将与健康相关的物质输送至胃肠道内容物的可吞服设备和方法。

背景技术

胃肠(GI)道是从嘴至肛门的实质上呈长且扭曲的管的形式的一系列接合的中空器官。GI道中的内容物比如组织、粘膜细胞、微生物群、分子等包含关于GI道状况的信息。

GI内容物的样本可以经由粪便采样来采集。然而，GI内容物的空间和时间信息在粪便样本中保存较差。因此，在许多情况下都期望能够通过使用适合的采样工具直接从GI道的内部采集GI内容物的样本。

GI道的不同器官具有不同程度的可及性。例如，小肠是又深又长的器官，使用经口或经肛导管难以进入小肠。因此，在现有技术中已经开发了用于进入GI道并在GI道中采样的各种采样工具和方法。

可以使用不同类型的管通过抽吸采集GI道中深处区段、特别是小肠中的内容物的样本。例如，由Skala I和Simacek J发表在Gut,Apr.1968,9(2):246-248中的标题为“Device for obtaining samples of intestinal contents for microbiological andbiochemical examinations(获取用于微生物或生化检验的肠内容物的样本的装置)”的学术文章教识了一种具有筒形头部的中空管。筒形头部具有开口，该开口可以由通过管和偏置弹簧的空气吸力开启及关闭。经口引入到GI道中之后，可以通过检查X线图像确定管头部的位置。通过使用空气吸力将GI内容物的样本采集到管中。

通过使用这种具有内窥镜辅助抽吸或活检技术的管，可以有效地在上部GI道、结肠以及甚至小肠的近端部分中采样，因为内窥镜医生可以实时观察管腔内图像并且采集GI内容物。然而，这些技术是侵入性的。此外，这些技术价格昂贵，并且不适合大规模研究。这些技术的另一缺点在于这些管不能到达整个小肠。

Pawelec的美国专利第4,481,952号公开了一种用于获取胃和/或肠道内容物的样本的可吞咽胶囊，该胶囊限定了具有入口端口的内部液体接纳腔室，该入口端口通常通过阻塞装置与胶囊的外部密封隔开，该阻塞装置包括聚集物，聚集物的性质在与存在于消化道中的适合液体接触时改变，使得该装置将入口端口与胶囊的外部连通，从而允许液体的样本被吸入到腔室中。位于腔室内的是关闭装置，该关闭装置通常通过质量块保持在允许流动的位置中，该质量块将关闭装置的必要部件以使得这些部件不能移动的方式粘合在一起，使得关闭装置的动作被中和。该质量块响应于与消化道的适合液体接触以允许关闭装置操作并密封腔室，使得在其进一步行进通过消化道的其余部分时确保样本不受污染。