KR101192690B1 - 섭취 가능한 치료 활성화 시스템, 치료 장치 및 방법 - Google Patents

섭취 가능한 치료 활성화 시스템, 치료 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인스트럭션(instruction)을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치(therapeutic device)를 포함한다. 본 발명의 일양태에서, 섭취 가능한 치료 활성화 장치는, 이펙터 인스트럭션을 전송하기 위한 이펙터 모듈(effector module)과, 치료 장치와 연계되어 있는 응답기 모듈을 갖는 섭취 가능한 장치를 포함한다.

Description

섭취 가능한 치료 활성화 시스템, 치료 장치 및 방법{INGESTIBLE THERAPY ACTIVATOR SYSTEM, THERAPEUTIC DEVICE AND METHOD}
관련 출원 및 상호 참조 문헌
이 출원은 미국 가특허출원 제61/114,442호(출원일: 2008년11월13일)를 기초로 우선권 주장하며, 상기 미국 가특허출원은 본원에서 참조로서 인용된다.
발명의 기술분야
본 발명은 의료용 치료 시스템, 치료 장치 및 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 섭취 가능한 전자 장치(ingestible electronic device)를 이용한 다양한 의학 치료의 활성화 및/또는 조절을 위한 시스템, 치료 장치 및 방법에 관한 것이다.
다양한 건강과 관련된 상태, 이벤트 및 결핍에 대해 많은 치료법이 존재한다. 이러한 치료법은 이식 장치(implanted device)(가령, 심장 리듬 관리 장치, 신경 자극/신경조절 장치, 척수강 내 약물 전달 펌프 및 기능적 신경조절 인공기관(예를 들어, 인공 와우, 인공 망막, 인공 관절, 의지 및 인공 장기))로서 구현될 수 있다. 그러나 이식되면, 이러한 장치는 제어된 활성화 또는 수정을 촉진하기 위한 기능을 제공할 수 없다.
일례에서, 신경 자극 장치가 통증 제어 치료를 척추에 전달할 수 있지만, 상기 신경 자극 장치는 필요에 따라 활성화되지는 않을 수 있다. 다시 말하면, 신경 자극 장치는 이식 후 항상 활성화된 상태이다. 따라서 환자는 신경 자극을 겪을 뿐 아니라, 이러한 치료가 필요하지 않을 때 이와 연계된 원치 않는 부작용까지 겪을 수 있다.
또 다른 일례에서, 신경 조절 장치(가령, 척수 자극기)가 통증에 대한 치료적 이익(therapeutic benefit)을 제공할 수 있지만, 환자의 라이프스타일에 맞춰 자극을 조정하도록(가령, 활동량이 많을 동안 고강도, 그리고 활동량이 적을 동안은 저강도) 자극의 속도(rate)를 조절하지 못할 수 있다. 따라서 환자는 최적 치료 결과를 얻기 위해 자극 강도에 맞지 않은 활동을 제한할 필요가 있거나, 맞지 않는 활동과 관련될 때 잘 나타나지 않는 치료 결과로 인해 고통받을 수 있다.
따라서 환자에게 제약이 가해지지 않으면서, 치료 결과를 최적화하고, 환자 치료가 개선되도록 치료를 제어하기 위한 시스템, 치료 장치 및 방법을 갖는 것이 바람직할 것이다.
발명의 요약
본 발명은 인스트럭션(instruction)을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치(therapeutic device)를 포함한다. 상기 치료 장치는 임의의 타입의 장치일 수 있는데, 가령, 심장 치료 장치, 신경 자극 장치, 척수강 내 약물 전달 펌프, 위장 장치 및 신경 자극 인공기관일 수 있다. 상기 시스템은 섭취 가능한 유닛과 응답기 모듈을 포함한다. 상기 섭취 가능한 유닛은 이펙터 인스트럭션을 응답기 모듈로 제공하는 출력 또는 이펙터 모듈을 포함한다. 상기 응답기 모듈은 이펙터 인스트럭션을 수신 및 처리하고 이펙터 인스트럭션을 치료 장치로 전달하여, 치료 장치의 동작을 변경시킬 수 있다.
도 1은 섭취 가능한 치료 활성화 장치를 포함하는 섭취 가능한 활성화 장치 환경을 도시한다.
도 2는 도 1의 섭취 가능한 치료 활성화 장치를 더 상세히 도시한다.
도 3은 도 2의 치료 활성화 장치의 섭취 가능한 장치를 더 상세히 도시한다.
도 4는 도 3의 섭취 가능한 장치의 이펙터 모듈을 더 상세히 도시한다.
도 5는 도 2의 섭취 가능한 치료 활성화 장치의 이펙터 인스트럭션을 더 상세히 도시한다.
도 6은 도 2의 섭취 가능한 치료 활성화 장치의 응답기 모듈을 더 상세히 도시한다.
도 7은 도 1의 섭취 가능한 활성화 장치 환경의 치료 장치를 도시한다.
도 8은 섭취 가능한 치료 활성화 장치를 통한 치료 장치의 섭취 및 활성화를 도시한다.
일반적으로, 본 발명은 이식된 의료 장치 또는 관련 치료법의 제어되는 활성화(activation) 및/또는 조절(modulation)을 위해 제공될 수 있다. 더 구체적으로, 본 발명은 이식 가능한 의료 장치와 관련된 장치/치료법의 활성화 및/또는 조절을 수행하도록 섭취 가능한 장치를 사용하는 것을 포함한다. 일반적으로, 환자가 섭취 가능한 장치의 섭취를 제어한다. 섭취 가능한 장치의 섭취에 의해, 환자의 의료 장치 및/또는 치료법의 활성화 및/또는 조절이 야기된다. 또는, 섭취 가능한 장치의 섭취가 장치/치료법을 비활성화시키거나 중단시킬 수 있다. 따라서 본 발명의 신규하고 바람직한 결과로서, 환자 및/또는 그 밖의 다른 자가, 섭취 가능한 장치의 제공을 토대로, 이식된 다양한 의료 장치 및 이와 관련된 치료법과 연계된 다양한 결과를 마음대로 제어할 수 있으며, 건강관리 제공자 또는 그 밖의 다른 자가 가령, 섭취 가능한 장치의 처방에 의해, 공급을 제어할 수 있다.
치료를 활성화 및/또는 조절하기 위해 섭취 가능한 장치를 이용하는 것은, 심장 리듬 관리, 신경 자극 및/또는 신경조절(때때로 “신경 자극(neural stimulation)”이라고 총칭됨), 척수강 내 약물 전달 펌프 및 치료법, 기능적 신경조절 인공기관(예를 들어, 인공 와우, 인공 망막, 인공 관절, 의지 및 인공 장기)을 포함하는 임의의 이식되는 장치 또는 치료법에 대해 폭넓게 적용될 수 있다.
치료법의 활성화는, 예를 들어, 유도될 장치와 이벤트(또는 조건)의 활성화를 포함한다. 예를 들어, 신경 자극 전극을 갖는 위 밴딩 장치(gastric banding device)의 활성화는 만복감(satiety)의 증가 및/또는 위 운동 속도의 개선을 유도할 수 있다. 덧붙여, 섭취 가능한 장치는 가령, 위 밴딩 장치의 밴드를 수축시키도록, 상기 밴드 부분을 활성화시킬 수 있다. 섭취 가능한 장치가 식사를 섭취하기 전에 투여되는 경우, 환자는 식욕, 만복감, 칼로리 섭취를 제어하고, 궁극적으로는 몸무게 관리 결과에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 특정 양태가 체내 치료법과 관련될 수 있으며, 예를 들어, 이식 가능한 의료용 장치를 포함할 수 있다. 용어 “이식 가능한 의료용 장치”는 본원에서 사용될 때, 생체 상에, 또는 생체 내에, 또는 둘 모두에, 적어도 부분적으로 배치되도록 구성되는 장치를 일컫는다.
예를 들어, 이식 가능한 의료용 장치는 제어기 회로, 전원 등과 통신 가능하게 연계된 다양한 전극 구성을 갖는 리드(lead)를 포함할 수 있다. 더 구체적으로, 이식 가능한 의료용 장치는 복수의 인-라인(in-line) 구획된 전극 위성을 갖는 하나 이상의 리드(이때, 각각의 전극은 독립적으로 제어 가능함)와 복수의 구획된 전극 위성을 멀티플렉싱하기 위한 전력/데이터 와이어를 포함할 수 있다. 본 발명과 함께 사용될 수 있는 장치의 다양한 구성이, 국제 출원 번호 PCT/US2003/039524(공개 번호 WO2004/052182), 국제 출원 번호 PCT/US2005/031559(공개 번호 WO2006/029090), 국제 출원 번호 PCT/US2005/046811(공개 번호 WO2006/069322), 국제 출원 번호 PCT/US2005/046815(공개 번호 WO2006/069323), 국제 출원 번호 PCT/US2006/048944(공개 번호 WO2007/075974), 미국 출원 번호 제11/939,524호(공개 번호 US2008-0114230 A1)에 기재/공개되어 있을 수 있다.
본 발명과 함께 사용될 수 있는 장치의 다양한 구성이 국제 출원 번호 PCT/US2008/052845(공개 번호 WO/2008/095183) 및 국제 출원 번호 PCT/US2006/016370(공개 번호 WO/2006/116718)에 기재/공개되어 있을 수 있다. 앞서 언급된 각각 출원은 본원에서 참조로서 인용된다. 앞서 언급된 구성은 예에 불과하며, 그 밖의 다른 다양한 구성요소 및 구성이 가능하다.
도 1은 섭취 가능한 치료 활성화 장치(ingestible therapy activator, 102)를 포함하는 섭취 가능한 치료 활성화 장치 환경(100)을 도시한다. 본 발명의 다양한 양태에서, 섭취 가능한 치료 활성화 장치 환경은 생물(가령, 인간을 포함하여 포유류)일 수 있다. 본 발명의 다양한 양태에서, 섭취 가능한 치료 활성화 장치(102)는 하나 이상의 치료 장치(108)(가령, 이식된 장치 또는 그 밖의 다른 장치 같은 체내 장치)와 통신 가능한 방식으로 상호 동작될 수 있다. 통신 가능한 상호 작용에 의해, 치료 장치(108)의 활성화 및/또는 조절이 야기될 수 있는데, 가령, 치료 장치(108)의 즉각적인 활성화, 또는 치료 장치(108)의 지연된 활성화, 또는 치료 장치(108)의 즉각적인 변조, 또는 치료 장치(108)와 연계된 활동의 지연된 조절 등이 야기될 수 있다. 이러한 방식으로, 환자는 섭취 가능한 치료 활성화 장치(102)의 섭취를 통해, 치료 결과를 제어할 수 있다.
도 2는 도 1의 섭취 가능한 치료 활성화 장치를 더 상세히 도시한다. 본 발명의 다양한 양태에서, 섭취 가능한 치료 활성화 장치(102)는 이펙터 모듈(202)과, 이펙터 인스트럭션(204)과, 선택 사항으로서, 응답기 모듈(206)을 갖는 섭취 가능한 장치(200)를 포함한다. 섭취 가능한 장치(200)가 섭취되면, 이펙터 모듈(202)이 이펙터 인스트럭션(204)을 보낼 수 있다(가령, 전송할 수 있다). 이펙터 인스트럭션(204)은, 가령, 응답기 모듈(206)을 통해, 수신될 수 있으며, 상기 이펙터 인스트럭션(204)에 의해, 치료 장치(108) 및/또는 상기 치료 장치(108)와 연계된 치료법의 활성화 및/또는 조절이 가능해질 수 있다. 덧붙여, 복수의 섭취 가능한 장치(200)는 동시에, 또는 거의 동시에 섭취될 수 있으며, 섭취된 복수의 섭취 가능한 장치(200)는 하나 이상의 치료 장치(108)와 상호 대화할 수 있다.
섭취 가능한 장치(200)는, 본원에서 기재된 바와 같이, 생물체에 의해 섭취 가능하며, 이펙터 모듈(202)과 기계적, 전자적 및/또는 통신 가능한 방식으로 상호 동작될 수 있는 임의의 장치, 구성요소, 하드웨어 및/또는 소프트웨어, 그리고 이들의 조합을 포함한다.
예를 들자면, 섭취 가능한 장치(200)는 위약 구조물(placebo structure)을 포함할 수 있으며, 상기 위약 구조물 내에 통합될 수 있다. 예를 들어 위약 구조물은 섭취 가능한 치료 약물(ingestible medication)을 포함하거나, 상기 섭취 가능한 치료 약물로 일체 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 섭취 가능한 치료 약물은, 캡슐, 알약(pill), 액체 등을 포함할 수 있고, 처방되거나, 처방전 없이 구입될 수 있다.
다양한 섭취 가능한 장치(200)는, 국제 출원 번호 PCT/US2008/052845(공개 번호 WO/2008/095183) 및 국제 출원 번호 PCT/US2006/016370(공개 번호 WO/2006/116718)에 기재된 것과 같은 장치를 포함하거나, 상기 장치와 일체 구성될 수 있으며, 상기 국제 출원들의 전체 내용은 본원에서 참조로서 인용된다. 덧붙여, 본원에서 인용되는 모든 문헌은 참조로서 본원에 포함된다.
또한, PCT/US2006/016370(출원일: 2006년04월28일)에 기재된 약학-정보 시스템은, 신체로의 약제의 실제 물리적 전달의 검출을 가능하게 하는 시스템과 방법을 포함한다.
국제 출원 번호 PCT/US2008/52845(출원일: 2008년02월01일) 및 미국 출원 번호 12/564,017(출원일:2009년09월21일)(두 출원 모두 본원에서 참조로서 인용됨)에 기재된 이온 방출 모듈(Ionic Emission Module) 또는 섭취 가능한 이벤트 마커(Ingestible Event Marker)(IEM) 시스템은 IEM과 개인 신호 수신기를 포함한다. IEM의 양태는 식별기(identifier)를 포함하며, 상기 식별기는 생리적으로 허용될 수 있는 캐리어(physiologically acceptable carrier) 내에 제공될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 상기 식별기는 신체의 표적 내부 생리적 사이트(target internal physiological site)(가령, 소화관 내부 표적 사이트)와 접촉되면 활성화되는 특징을 가진다. 개인 신호 수신기는, 생리적 위치, 가령, 신체 내부 또는 신체 상의 생리적 위치와 연계되고, IEM의 신호를 수신하도록 구성된다. 사용 중에, IEM이 신호를 브로드캐스팅하고, 상기 신호는 개인 신호 수신기에 의해 수신된다.
또한 IEM은, 전기화학적 전위를 형성하고, 캐소드와 애노드로서 기능하여 전원을 형성하기 위한 자신의 두 측부 상에 증착되는 2개의 서로 다른 물질들을 포함한다. 상기 서로 다른 물질들은 비-전도성 물질 또는 전류 경로를 증가시킴으로써 신호를 증폭하는 스커트(skirt)에 의해 분리될 수 있다. 더 구체적으로, 상기 서로 다른 물질들은, IEM이 동작될 환경에 적합한 임의의 두 가지 물질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 섭취 가능한 장치와 함께 사용될 때, 상기 서로 다른 물질들은 상이한 전기화학적 전위를 가지며, 섭취 가능한 임의의 물질 쌍일 수 있다. 일례로, 이하에서 언급될 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, IEM이 이온 용액(가령, 위산)과 접촉하는 예시가 있다. 적합한 물질이, 금속으로 한정되는 것은 아니며, 특정 양태에서, 서로 짝을 이루는 물질들(paired materials)이 금속과 비-금속에서 선택되는데, 가령, 금속(가령, Mg)과 염(가령, CuCl 또는 CuI)으로 구성된 한 쌍이 있다. 능동 전극 물질과 관련하여, 적합하게 상이한 전기화학적 전위(전압)와 낮은 계면 저항(interfacial resistance)을 갖는 물질(금속, 염 또는 층간 화합물)의 임의의 짝 이룸(pairing)이 적합하다. 덧붙여, 제어 모듈(도면상 도시되지 않음)이 전력을 수신하기 위해 2개의 서로 다른 물질 각각과 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 2개의 서로 다른 물질들 간의 컨덕턴스를 제어함으로써 전류 경로를 제어하도록 활성화된다. 제어 모듈은 상기 서로 다른 물질들 간 컨덕턴스를 특유의 방식으로 변경한다. 상기 서로 다른 물질들 간 컨덕턴스 경로를 변경함으로써, 상기 제어 모듈은, IEM 또는 섭취 가능한 장치(200) 주위의 전도 유체/액체를 통과하는 전류의 크기를 제어할 수 있다. 이는 고유의 전류 서명(current signature)을 생성하며, 상기 전류 서명은, 이펙터 인스트럭션을 지니거나 이펙터 인스트럭션을 인코딩하며, 신체 내부 또는 신체 외부에 위치할 수 있는 수신기(가령, 응답기 모듈(206))에 의해 검출되고 측정될 수 있다.
PCT/US07/82563(2007년10월17일)에 기재된 제어된 활성화 섭취 가능한 식별기는 섭취 가능한 조성물(가령, 약학-정보에 의해 가능해지는 조성물)을 포함한다. 제어된 활성화 섭취 가능한 식별기는, 관심 표적 사이트에 지정 자극이 존재하는 것에 반응하여 이뤄지는 식별기의 활성화를 위해 제공되는 제어된 활성화 요소를 포함한다.
도 3은 도 2의 치료 활성화 장치의 섭취 가능한 장치(200)를 더 상세히 도시한다. 더 구체적으로, 본원에서 기재되는 바와 같이, 섭취 가능한 장치(200)는 다양한 전달 수단(300)(가령, 위약, 치료 약물, 캡슐 등)과 연계될 수 있다. 본 발명의 다양한 양태에서, 복수의 섭취 가능한 장치(200)가 하나의 단일 전달 수단(300)과 연계될 수 있으며, 가령, 2개의 섭취 가능한 장치(200)가 하나의 단일 캡슐에 포함될 수 있고, 셋 이상의 섭취 가능한 장치(200)가 하나의 알약에 부착되거나 하나의 알약 내에 제조될 수 있다. 이펙터 모듈(202)에 추가로, 섭취 가능한 장치는, 그 밖의 다른 다양한 구성요소(302)를 포함하거나, 그 밖의 다른 다양한 구성요소와 전체적으로 또는 부분적으로 통합될 수 있다. 상기 그 밖의 다른 다양한 구성요소(302)의 예로는, 대상의 생리적 매개변수의 검출을 위한 모듈이 있다. 이펙터 모듈(202)은, 도 2의 이펙터 인스트럭션(204)을 수신, 처리, 저장, 발생 및/또는 전달할 수 있는 임의의 장치, 구성요소, 하드웨어 및/또는 소프트웨어, 그리고 이들의 조합을 포함한다. 본 발명의 다양한 양태에서, 예를 들어, 이펙터 모듈(202)은, 수신, 생성, 저장 등을 위한 프로세싱 기능과 가령, 송신기 등을 통해 이펙터 인스트럭션(204)을 발송하기 위한 수단을 갖는 집적 회로(IC), 마이크로회로, 마이크로칩, 실리콘 칩, 소형 전자 회로(miniaturized electronic circuit) 등을 포함할 수 있다.
도 4는 도 3의 섭취 가능한 장치의 이펙터 모듈(202)을 더 상세히 도시한다. 상기 이펙터 모듈(202)은 마이크로칩(400)과, 전원(402)과, 송신기(404)를 포함할 수 있다. 상기 마이크로칩(400)은, 이펙터 인스트럭션(204)을 수신, 발생, 신호-처리를 수행 및/또는 저장하기에 필요한 다양한 구성요소(가령, 소프트웨어, 저장 장치, 메모리, 프로세싱 인스트럭션 등)에 포함 및/또는 상기 구성요소와 연계될 수 있다.
전원(402)은 다양한 구성을 가지며, 가령, 습식 배터리(wet battery) 등이 있다. 본 발명의 일양태에서, 전원(402)은 표적 생리적 사이트와 접촉하면 활성화될 수 있는 불완전한 전원일 수 있다. 따라서 전원(402)이 활성화되고, 마이크로칩(400)에 전력이 공급된다. 다시 말하면, 전원(402)은 이온 용액(가령, 위액, 혈액(또는 그 밖의 다른 체액) 및 일부 조직들)의 전기화학적 반응을 이용할 수 있다.
섭취 가능한 장치(200)의 구성에 따라서, 표적 생리적 사이트 또는 위치가 달라질 수 있으며, 대표적인 관심 표적 생리적 사이트로는, 위장관(가령, 입, 식도, 위, 소장, 대장 등) 내 한 곳이 있다(그러나 이에 한정되지 않음). 본 발명의 특정 양태에서, 표적 사이트의 특정 조성과 관계없이, 식별기는 표적 사이트에서의 유체(가령, 위액)와 접촉하면 활성화되도록 구성된다. 본 발명의 일부 양태에서, 식별기는, 표적 생리 사이트와 조성의 접촉 후 질문(interrogation)에 의해 활성화되도록 구성된다. 본 발명의 일부 양태에서, 식별기는 표적 사이트에서 활성화되도록 구성되며, 여기서 식별기는 특정 시간 주기 후에 표적 사이트에 도달한다.
그 후, 마이크로칩(400)이 이펙터 인스트럭션(204)을 포함하는 신호를 송신기(404)를 통해 도착지로(가령, 바로 치료 장치(108)로, 또는 응답기 모듈(206)을 통해 치료 장치(108)로, 또는 그 밖의 다른 방식으로) 발송한다.
본 발명의 다양한 양태에서, 다양한 모드의 통신, 통신 채널 및 이들이 조합이 사용될 수 있다. 일례에서, 이펙터 인스트럭션(204)이 무선 주파수(RF) 신호를 통해 전달될 수 있다. 또 다른 일례에서, 이펙터 인스트럭션(204)이, 전도(conduction)를 통해(가령, 체내 전기 신호를 통신 수단으로서 이용하여), 전달될 수 있다. 또 다른 일례에서, 이펙터 인스트럭션(204)은, 전도를 통해, 환자 외부에 부착되어 있는 수신기(가령, 응답기 모듈)로 전달될 수 있으며, 그 후, 상기 수신기가 다양한 통신 모드를 통해, 이펙터 인스트럭션을 하나 이상의 치료 장치(108)(가령, 이식된 치료 장치)로 전달한다. 따라서 나타나다시피, 체내(intra-body) 및 체외(extra-body) 채널의 다양한 조합과 다양한 통신 모드가 사용될 수 있다.
이펙터 인스트럭션(204)은 본원에서 기재된 기능(가령, 치료 장치 및/또는 상기 치료 장치와 연계된 치료법의 활성화/조절을 야기하는 활성화 및/또는 조절의 착수)을 수행할 수 있는 임의의 수단을 포함한다.
도 5는 도 2의 섭취 가능한 치료 활성화 장치의 이펙터 인스트럭션을 더 상세히 도시한다. 다양한 양태에서, 이펙터 인스트럭션(204)은 소프트웨어 인스트럭션(500), 신호(502), 데이터(504) 등 중 임의의 하나, 또는 이들의 조합을 포함한다. 덧붙여, 앞서 언급된 것들 중 일부 또는 모두는 다양하게 구현될 수 있으며, 본원에서 기재된 바와 같이, 다양한 모드 및 채널을 통해 전달될 수 있다.
도 6은 이펙터 인스트럭션(204)을 수신, 처리, 저장, 생성 및/또는 전달할 수 있는 임의의 장치, 구성요소, 하드웨어 및/또는 소프트웨어, 그리고 이들의 조합을 포함하는 응답기 모듈(206)을 도시한다. 본 발명의 다양한 양태에서, 응답기 모듈(206)은, 치료 장치(108)와 직접(가령, 치료 장치(108)와의 기계적 통신으로) 연계될 수 있다. 이러한 응답기 모듈(204)의 예로는, 심장 장치(cardiac device), 위장 장치(gastro-intestinal device), 리드 장치(lead device), 전극 장치(electrode device) 등의 구성요소로서 물리적으로 구성된 인스트럭션 수신 및/또는 처리 유닛을 포함한다.
본 발명의 다양한 양태에서, 응답기 모듈(206)은 치료 장치(108)와 간접적으로 연계될 수 있는데, 가령, 치료 장치(108)와 전기적으로 통신하지만, 기계적으로는 통신하지 않을 수 있다. 이러한 응답기 모듈(204)의 예로는, 수신기(가령, 앞서 언급한 PCT/US2008/52845에 기재되어 있는 패치 수신기 같은 착용 가능한 수신기(wearable receiver))로서, 또는 수신기를 포함하도록, 물리적으로 구성되는 인스트럭션 수신 및/또는 처리 유닛이 있다.
도 6은 도 2의 섭취 가능한 치료 활성화 장치의 응답기 모듈을 더 상세히 도시한다. 본 발명의 다양한 양태에서, 응답기 모듈(206)은 이펙터 인스트럭션(204)을 수신하기 위한 수신기(600)와, 이펙터 인스트럭션(204)을 처리 및/또는 저장 등을 하기 위한 마이크로칩(400)과, 선택사항으로서, 이펙터 인스트럭션을 발송하기 위한 송신기(404)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 수신기(600)는 전용 수신기(즉, 이펙터 인스트럭션만 수신)이거나, 만능 수신기(즉, 이펙터 인스트럭션에 추가로, 신호, 데이터 등을 수신할 수 있음)일 수 있다. 만능 수신기인 경우, 이러한 여러 타입의 통신 신호의 수신이, 포괄적인 장치 기능(가령, 페이싱 신호(pacing signal)와 이펙터 인스트럭션을 수신하는 심장 페이싱 장치)을 위해 제공될 수 있다.
도 4를 참조하면, 예를 들어, 마이크로칩(400)은 이펙터 인스트럭션에 대한 다양한 프로세싱 동작을 수행할 수 있다. 일례로, 하나 이상의 섭취 가능한 장치로부터의 복수의 이펙터 인스트럭션을 집합화(aggregating)한다. 또 다른 일례로, 다른 소스(가령, 다른 장치)로부터 데이터를 이펙터 인스트럭션과 집합화한다. 또 다른 일례에서, 그 밖의 다른 데이터를 기초로 이펙터 인스트럭션을 수정한다. 예컨대, 응답기 모듈(206)은 심장 장치로부터의 심장 페이싱(cardiac pacing)과 관련된 데이터(예를 들어, 심장 페이싱의 속도를 분당 70비트(beat)에서 분당 60비트로 늦추기 위한 이펙터 인스트럭션)를 수신하고 저장할 수 있다. 이펙터 인스트럭션이 수신될 때, 마이크로칩은 데이터를 분석하고, 분석의 결과를 기초로, 분당 65비트로 속도를 늦추도록 이펙터 인스트럭션을 수정할 수 있다. (데이터 분석 후, 처음에 고려된 바와 같이, 이 속도는 분당 65비트가 바람직함이 발견될 수 있다) 이러한 방식으로, 응답기 모듈(206)과 이펙터 모듈(202)이 최적 치료법에 함께 영향을 줄 수 있다.
가령, 송신기(404)는 이펙터 인스트럭션(204), 데이터 또는 이들의 조합을 도착지 장치(가령, 치료 장치(108))로 전송할 수 있다. 본원에서 언급된 바와 같이, 통신 모드 및 채널은 다양한 타입일 수 있다.
치료 장치(108)는 생체에 하나 이상의 의료 치료를 제공 또는 촉진할 수 있는 임의의 장치일 수 있다. 특히, 치료 장치(108)는 이식 가능한 장치를 포함한다.
도 7은 도 1의 섭취 가능한 활성화 장치 환경의 치료 장치를 도시한다. 치료 장치는, 예를 들어, 심장 장치, 리드 장치, 전극 장치, 편두통 장치, 비뇨기 장치, 위장 장치 등을 포함한다.
치료 장치는 다양한 방식으로(가령, 기계적 발동(mechanical actuation), 전기적 발동(electrical activation), 또는 이들의 조합 등으로) 활성화 및/또는 조절될 수 있다. 기계적 발동의 일례에서, 위장 장치(가령, 위 밴딩 장치(GBD))에 의해 수신되는 이펙터 인스트럭션에 의해, GBD는, 자신의 클램핑 고정 장치(clamping device)와 연계되어 있는 제어기 회로로 시그널링할 수 있다. 그 후, 상기 제어기 회로는, 클램핑 장치를 팽창시켜 식도를 죄도록 하기 위해 필요한 제어를 발생시키고, 이로 인해서, 만복감이 높아지고, 더 적은 음식을 섭취할 수 있으며, 위 운동이 개선된다.
전기 발동의 일례에서, 전극 장치(가령, 신경 자극 장치(NSD))에 의해 수신된 이펙터 인스트럭션에 의해, NSD는 자신과 연계된 제어기 회로로 시그널링할 수 있다. 그 후, 상기 제어기 회로가, 전극을 통해 전기 자극을 제공하기 위해 필요한 인스트럭션을 발생시키고, 이로써, 통증 차단, 심장 수축 자극 등이 야기된다.
도 8은 섭취 가능한 치료 활성화 장치를 통한 치료 장치의 섭취 및 활성화를 도시한다. 도시된 바와 같이, 인간(800)에 의한 섭취 가능한 치료 활성화 장치(200)의 섭취에 의해, 상기 섭취 가능한 치료 활성화 장치(200)가 위액에 의해 활성화된다. 활성화되면, 섭취 가능한 치료 활성화 장치(200)는 이펙터 인스트럭션(204)을, 심장 페이싱 장치(804)와 연계되어 있는 제어기 회로(808)로 전송한다. 제어 회로(808)가 이펙터 인스트럭션(204)을 수신하고 처리하면, 인스트럭션이 심장 페이싱 장치(804)로 전송되고, 상기 심장 페이싱 장치(804)는 자신에 의한 심장 페이싱의 속도를 변경시킨다. 이러한 방식으로, 환자는 환자의 심장 치료의 특정 특징, 양태 및 매개변수를 제어하고, 궁극적으로는 최적화할 수 있다.
추가적인 예를 들자면, 편두통 관리와 관련된 신경 자극 장치, 가령, 편두통 통증과 연계된 신경 영역(neural region)의 전기 자극이 통증 제거 또는 완화를 야기할 수 있다. 편두통 전조(즉, 종종 편두통에 앞서는 감각 장애(sensory disturbance))가 시작될 때 섭취 가능한 장치를 취하는 경우, 환자는 편두통 및 상기 편두통과 관련된 심각한 통증을 완전히 피할 수 있다.
배설 활동을 자극하기 위한 전극을 갖는 비뇨기 치료 장치가 요실금 및 관련 문제의 조정을 보조할 수 있다.
음경 발기와 연계된 전극 장치가 다양한 발기불능 관련 질병들, 가령 발기부전(erectile dysfunction) 성공적인 치료를 야기할 수 있다.
심장 치료를 활성화/조절하기 위한 다양한 심장 장치는, 개선된 심장 치료, 최적화된 심장 치료, 완화된 둔감화 현상(habituation), 제거된 둔감화 현상, 둔감화 현상의 회피 중 하나 이상을 야기할 수 있다.
다양한 물리적 활동 전에 이뤄지는 척수 자극과 연계된 NSD에 의해, 개선된 통증-제어 치료, 최적화된 통증-제어 치료, 완화된 둔감화 현상, 제거된 둔감화 현상 및 둔감화 현상의 회피 중 하나 이상을 야기할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 본 발명의 다양한 양태에 의해, 환자에 의한 치료 제어의 적어도 일부 측정이 촉진된다.
앞서, 본 발명과 연계된 바람직한 결과의 몇 가지 단순한 예를 설명하였다. 본 발명의 적용예 및 이에 따른 유익한 결과들을 본원에 전부 나열하기엔, 너무 많다.
본 발명의 다양한 양태는, 이펙터 모듈을 갖는 섭취 가능한 장치를 섭취하는 단계와, 이펙터 모듈을 통해 이펙터 인스트럭션을 전송하는 단계와, 치료 장치와 연계된 응답기 모듈을 통해 상기 이펙터 인스트럭션을 수신하고 처리하여, 치료 장치에 의한 반응을 야기하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태는, 이펙터 모듈과 이펙터 인스트럭션을 갖는 섭취 가능한 장치를 포함하는 섭취 가능한 치료 활성화 장치를 포함한다.
본 발명의 다양한 양태는 섭취 가능한 치료 활성화 장치와 치료 장치를 포함하는 키트(kit)를 포함한다. 덧붙여, 또한 키트는 섭취 가능한 치료 활성화 장치와 치료 장치 중 하나 이상과 연계된 응답기 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 양태는, 다양한 방법들, 또는 상기 방법들의 다양한 단계들을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독형 매체의 형태를 가질 수 있다. 컴퓨터 판독형 매체는, 예를 들어, 컴퓨터 디스크(또는 CD), 플로피 디스크, 자기 “하드 카드”, 서버, 또는 데이터 등이 전자적으로, 또는 자기적으로, 또는 광학적으로, 또는 그 밖의 다른 수단에 의해 저장된 그 밖의 다른 임의의 컴퓨터 판독형 매체의 형태를 가질 수 있다. 따라서 본 발명의 방법을 실행하기 위한 단계를 구현하는 저장된 프로그램이, 가령, 컴퓨터 네트워크, 서버, 또는 그 밖의 다른 인터페이스 연결(가령, 인터넷 또는 그 밖의 다른 릴레이 수단)을 이용함으로써, 프로세서로 전송되거나 통신될 수 있다.
본 발명은 본원에서 기재되는 특정 양태에 한정되지 않고, 다양할 수 있음을 이해해야 한다. 또한 본원에서 사용되는 용어들은, 특정 양태를 설명하기 위한 것에 불과하며, 본 발명의 범위는 이하에서 제공되는 특허청구범위에 의해서만 제한될 것이기 때문에, 한정하기 위한 의도를 갖지 않는다.
값의 범위가 제공되는 경우, 문맥에서 그렇지 않다고 명료하게 지시되지 않는 한, 상기 범위의 상한과 하한 사이 값, 그리고 상기 범위 내에 있는 그 밖의 다른 임의의 명시된 값들 사이에 위치하는 사이 값이, 하한의 10분의 1 단위로, 본 발명내에 속하는 것으로 이해된다. 이들 더 좁은 범위의 상한과 하한은 상기 더 좁은 범위에 독립적으로 포함될 수 있으며, 역시 본 발명내에 속하며, 명시된 범위에서 특정하게 제외되는 상한 또는 하한의 대상이 되는 것으로 이해된다. 명시된 범위가 상한과 하한 중 하나 이상을 포함하는 경우, 상한 및 하한 중 하나 이상이 제외되는 범위도 또한 본 발명 내에 있다.
본원에서, 용어 “약(about)”이 앞에 붙는 수치 값을 갖는 특정 범위가 제공된다. 상기 용어 “약”은 자신의 뒤에 오는 정확한 수치 자체뿐 아니라 상기 수치 근방의 수치도 지원한다. 어느 한 수치가 특정하게 언급된 수치 근방의 수치인지를 판단함에 있어, 언급되지 않은 근방의 수치는, 문맥에 따르면 상기 특정하게 언급된 수치에 실질적으로 상응하는 수치일 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어들은 본 발명이 속하는 분야의 종사자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본원에서 기재된 방법 및 물건과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 물건이 본 발명의 실시 또는 테스트에서 사용될 수 있지만, 대표적인 예시적 방법과 물건이 지금부터 기재된다.
본 명세서에서 인용된 모든 간행물과 특허가 본원에서 참조로서 포함된다. 각각의 개별 간행물 또는 특허가 특정하고 개별적으로 참조로서 포함되도록 나타나고, 참조로서 포함되어, 인용되는 간행물과 관련하여 방법 및/또는 물건을 공개하고 기재할 수 있다. 임의의 간행물의 인용은 출원일 전에 공개된 것을 대상으로 하고, 본 발명이 종래 기술로서 이러한 간행물보다 앞설 자격이 없다는 것을 의미하진 않는다. 덧붙여, 제공되는 간행물의 날짜는 실제 간행일과 다를 수 있으며, 이는 독립적으로 확인될 필요가 있다.
상세한 설명과 청구범위에서 사용될 때, 단수 형태는, 문맥에서 명확하게 지시되지 않는 한, 복수 형태를 포함하는 것으로 이해된다. 또한 청구항은 임의의 선택적 요소는 제외하는 것으로 써질 수 있다. 따라서 이 서술은, 청구항 요소의 기재 시 이러한 독점적인 용어, 가령, “유일한”, “단지” 등을 함께 사용하는 것, 또는 “부정적” 한정어구의 사용의 선행 토대로서 기능한다.
해당업계 종사자라면, 본원에 기재되고 도시된 개별 양태 각각이, 본 발명의 사상과 범위 내에서, 쉽게 분리되고 다른 양태의 특징부와 조합될 수 있는 개별적인 구성요소와 특징부를 가짐을 알 것이다. 임의의 언급된 방법은 언급된 이벤트의 순서로, 또는 논리적으로 가능한 그 밖의 다른 임의의 순서로 수행될 수 있다.
앞서, 본 발명이, 명료한 이해를 위해 설명과 예시에 의해 일부 세부사항과 함께 기재되었지만, 해당업계 종사자라면, 본 발명의 사상의 관점에 따른 특정한 변형과 수정이, 첨부된 특허청구범위의 사상 또는 범위 내에서 가능할 수 있음을 알 것이다.
따라서 앞서 이뤄진 기재는 본 발명의 원리를 설명할 뿐이다. 해당업계 종사자라면, 본원에서 명시적으로 언급되어 있지 않더라도, 본 발명의 사상과 범위 내에서 속하는 다양한 장치 배열을 고안하고, 본 발명의 원리를 구현할 수 있을 것이다. 덧붙여, 본원에서 언급된 모든 예시와 조건의 기재는 주로, 본 명세서를 읽는 사람이, 본 발명의 원리 및 발명자가 제시하는 개념을 이해하는 것을 보조하기 위한 것이며, 이러한 특정하게 언급된 예시와 조건으로 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 덧붙여, 본 발명의 원리와 양태뿐 아니라, 이의 세부적인 예시를 언급하는 본원의 모든 서술은, 구조적 및 기능적 등가물까지 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 이러한 등가물은, 구조에 관계없이, 현재 알려져 있는 등가물과 앞으로 개발될 등가물(즉, 동일한 기능을 수행하는 개발될 임의의 요소)까지 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 본 발명에 기재되고 도시되는 예시적 양태로 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위와 사상은 다음의 특허청구범위에 의해 정의된다.

Claims (19)

  1. 인스트럭션(instruction)을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치(therapeutic device)에 있어서,
    상기 시스템은,
    섭취 가능한 유닛(ingestible unit),상기 치료 장치와 통신하는 응답기 모듈(responder module), 및 밀폐된 컨덕턴스 제어 모듈을 포함하고,
    상기 섭취 가능한 유닛은,
    하우징 및 상기 하우징 내에 고정되어 있으며 이펙터 인스트럭션(effector instruction)을 제공하는 이펙터 모듈을 포함하고,
    상기 하우징은 이펙터 모듈을 방출하도록 원하는 표적 부위의 주변 체액과 접촉시 용해되고, 상기 이펙터 모듈은 상부에 침착된 두 개의 비유사 물질들을 포함하는 지지 구조체를 포함하며, 상기 비유사 물질들은 전압 전위차를 나타내어 체액과 접촉시 섭취 가능한 유닛을 위한 전력을 제공하고,
    상기 응답기 모듈은 상기 이펙터 인스트럭션을 수신하고 처리하며, 상기 이펙터 인스트럭션은 치료 장치의 하나 이상의 동작을 변경하고,
    상기 밀폐된 컨덕턴스 제어 모듈은 비유사 물질들 사이의 컨덕턴스를 제어하기 위해 비유사 물질들의 각각에 전기적으로 결합하여 이펙터 인스트럭션을 나타내는 전류 신호를 생성하며, 상기 전류 신호는 제어된 이온 방사를 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 인스트럭션을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 섭취 가능한 유닛은 경구투여용 치료 약물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인스트럭션을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 섭취 가능한 유닛은, 하우징 내에 고정되어 있으며, 제 2 이펙터 인스트럭션을 제공하기 위한 제 2 이펙터 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인스트럭션을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 이펙터 인스트럭션이 데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인스트럭션을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 응답기 모듈이 하나 이상의 데이터 및 신호를 전송하기 위한 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인스트럭션을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치.
  15. 삭제
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 치료 장치가 심장관련 장치인 것을 특징으로 하는, 인스트럭션을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 심장관련 장치가 리드 디바이스(lead device)인 것을 특징으로 하는, 인스트럭션을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 치료장치가 전극 장치, 편두통 장치, 요로 장치 및 소화계 장치로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 인스트럭션을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치.
  19. 제 1 항에 있어서, 상기 응답기 모듈이 하나 이상의 하드웨어 부품 및 소프트웨어 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인스트럭션을 제공하기 위한 시스템을 포함하는 치료 장치.
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