结肠治疗方法和设备与流程

结肠治疗方法和设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年8月2日提交的us 62/882,412的优先权，该专利的全部公开内容以交叉引用方式并入本文。
技术领域
3.本发明总体上涉及胃肠病学和结肠微生物群系生物学和移植。提供了用于原位去除和/或破坏生物膜，例如胃腔生物膜，以及用于治疗或改善生物膜相关疾病、感染和病症，包括胃肠道(gi)腔感染，例如以为粪便微生物菌群移植(fecal microbiota transplantation,fmt)做准备的制造产品和方法。提供了用于原位去除、破坏和/或毁坏生物膜例如胃腔生物膜的装置和设备以及使用它们的方法。在替代实施方式中，提供了用于增强生物膜溶解或破坏剂，或用于施用生物膜溶解或破坏剂的装置和设备以及方法，其中在替代实施方式中，生物膜包括胃腔
‘
非搅动层’、粘附层或胃腔粘液层；或者生物膜包括基质或含dna的层，或者替代地生物膜包括多糖胃腔外周层。


背景技术：

4.微生物学和微生物组学的最新进展，特别是动物中各种微生物群系的最新进展已经表明，许多急性和慢性病症(包括自身免疫和神经系统疾病)的根本原因是基于肠道微生物群系失调，其中隐匿性感染或多重感染存在于粪便中，特别是生物膜中，该生物膜构成胃肠腔边缘上的非搅动或粘附层，是肠道微生物群系与组织粘膜之间的屏障。
5.例如，在炎症性肠病(inflammatory bowel disease,ibd)中，生物膜的这种非搅动或粘附层包含脆弱拟杆菌(bacteroides fragilis)，所述脆弱拟杆菌可使用荧光原位杂交(fluorescent in situ hybridization,fish)染色，并且脆弱拟杆菌(b.fragilis)构成了微生物群系膜染色的相当大比例。致病组分，即生物膜的感染(致病)因子，通常难以鉴定，因为只需要少量病原体就引发炎症；往往它们的生物膜的感染剂的属尚未命名。在溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,uc)中，生物膜的感染剂主要是梭杆菌属(fusobacteria)，其很难检测到并且可能是uc粘膜炎症的原因。
6.人类和许多动物中最大的微生物群系位于胃肠(gastrointestinal,gi)道中。它可能会被各种感染(致病)因子(例如细菌)感染并失调，从而导致基于异常微生物群系的各种疾病。此类疾病包括艰难梭菌感染(clostridioides difficile infection,cdi)，这是研究最充分的示例。许多其他传染性和毒素产生状态，例如介导uc、克罗恩氏病(crohn's disease,cd)、便秘和食物敏感性的那些状态，已基于它们对抗生素治疗的反应性被检测到，但尚未明确确定具体的病原体。
7.在gi相关疾病和病症(诸如uc)中，抗生素可以通过抑制肠道的生物膜中的感染(致病)因子来诱发症状的暂时改善；然而，在抗生素治疗停止后，疾病或病症最终会返回，因为感染继续存在于生物膜中，在所述生物膜中感染因子在抗生素的效应下存活。以类似的方式，在cdi和幽门螺杆菌(helicobacter pylori)感染中也看到了这种情况。
8.迄今为止，去除受感染的生物膜(这将允许用不含病原体或感染(致病)因子的新微生物群系组合物进行替代)的尝试尚未有效。因此，粪便微生物菌群移植(faecal microbiota transplantation,fmt)(其需要将未感染或非致病性的供体肠道微生物群系输注到受感染或患病个体的肠道管腔中，目的是替代致病微生物群系)迄今为止通常尚未足以有效地实现其预期结果，预期结果可包括根除肠道的病原体—除了在生物膜非常脆弱的cdi中。已确定使用fmt的一个主要问题是难以有效去除现有的致病生物膜以植入新的供体微生物群系
9.除了cdi之外，普遍的问题是在一轮或多轮抗生素治疗后，甚至在重复的fmt后，症状会返回或复发。这种返回或复发似乎是由于生物膜的持续受感染(致病)的表面粘膜“非搅动层”所致。这种生物膜层可以具有多种厚度，并且可包含多种多糖、dna、粘液和常驻细菌。生物膜的“非搅动层”可以保护病原菌，使得即使是高剂量和高浓度的多种抗生素通常也无法治愈这些“生物膜内”感染。保护包含生物膜的病原菌免受抗生素和个体免疫系统的影响，允许感染状况持续并且难以治愈甚至不可能治愈。因此，有必要开发一种抗生物膜方法来解决这种生态失调的根本原因。
10.仅举几例，一些已被证明具有失调的肠道微生物群系的疾病包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,uc)、克罗恩氏病(cd)、帕金森氏病(parkinson's disease,pd)、多发性硬化症(multiple sclerosis,ms)、癫痫、自闭症谱系疾病(autism spectrum disease,asd)、itp、神经性厌食症、类风湿性关节炎和全秃。目前正在使用对(致病)生物膜具有不良功效的药物治疗上述和其他病症，或者目前没有药物可用于为这些患者提供足够的缓解。
11.除上述疾病外，病原体感染的生物膜还可在人体的其他病症中发挥作用，所述其他病症包括但不限于胃的耐药性幽门螺杆菌感染、鼻窦炎、肺部感染(例如，囊性纤维化、支气管扩张症和哮喘)、膀胱感染(例如，间质性膀胱炎)。
12.因此，引入旨在去除致病生物膜的疗法以向生物膜是解决其医学病症的限制因素的患者提供新的有效治疗具有至关重要的临床重要性。这可能需要用未感染的(非致病性)供体粪便菌群完全替代管腔微生物菌群和生物膜，这将形成新的、未感染的(非致病性)生物膜并导致促进健康状况的管腔微生物群系。
13.超声清洁装置主要依赖于从设备远端处的超声尖端发出的纵波，以在流动的流体流下将超声输送到靶组织，所述流体流在牙科中充当声耦合器。由于此类探头的小尺寸，所以所治疗的区域通常很小，并且在肠腔的临床环境中管理内部体腔中的流动液体耦合器是挑战性的。当试图治疗较大的组织表面积(例如，大肠壁)时，该缺点使得这种类型的各种超声装置低效。除了对生物膜的超声损伤外，输送到肠腔的液体射流已被用来增强生物膜去除，但不能有效地去除生物膜。


技术实现要素：

14.本文提供了用于原位清除或破坏生物膜的制造产品，所述制造产品包括内窥镜，所述内窥镜有外主体或护套和内腔，其中所述内窥镜包括一个或多个超声发射器，和/或一个或多个超声环形换能器，
15.并且所述一个或多个超声发射器、或者所述一个或多个环形超声换能器，均产生
可以垂直和/或径向远离所述内窥镜的纵轴行进的超声波。
16.其中任选地，所述一个或多个超声发射器是柔性的并且包裹在所述内窥镜的所述外主体上，或者所述一个或多个超声发射器被放置或定位在所述内窥镜的所述外主体上，并且任选地，所述一个或多个超声发射器平靠在所述外部主体或护套上，或者基本上不从所述外部主体或护套突出或最低限度地从所述外部主体或护套突出，
17.并且任选地，所述一个或多个超声发射器被放置或定位在或附接至所述外部主体或护套的内部，并且所述外部主体或护套基本上包含不衰减或改变由所述一个或多个超声发射器发射的超声波的频率的材料，
18.并且任选地，所述一个或多个超声发射器包括一个或多个盘形超声发射器，所述一个或多个盘形超声发射器处于水平地和纵向地沿所述内窥镜主体的规则间隔处，任选地如图8所示放置，
19.并且任选地，所述一个或多个超声发射器、或者所述一个或多个环形超声换能器，被沿着所述内窥镜的长度的远侧一半放置或定位，或者被沿着所述内窥镜的所述长度的远侧三分之一或四分之一放置或定位，
20.并且任选地，所述一个或多个超声发射器、或所述一个或多个环形超声换能器以连续或脉冲模式发射超声能量。
21.在如本文所提供的制造产品的替代实施方式中：
[0022]-制造产品还包括穿过内腔延伸的电极或电缆，并且所述电极电缆可操作地连接至所述一个或多个超声发射器、或者所述一个或多个环形超声换能器以为所述一个或多个超声发射器或所述一个或多个环形超声换能器供电；
[0023]-制造产品还包括一个或多个温度传感器，
[0024]
其中任选地，所述一个或多个温度传感器沿着所述内窥镜的所述长度间隔开，
[0025]
并且任选地，所述一个或多个温度传感器可操作地连接至显示器或控制面板，所述显示器或控制面板向操作者显示由所述一个或多个温度传感器得到的温度读数，
[0026]
并且任选地，所述一个或多个温度传感器可操作地连接至计算机，所述计算机能够监测温度并在所述温度达到预定温度设置时关断至所述一个或多个超声发射器的所述供电；
[0027]-所述一个或多个环形换能器以规则间隔放置在所述内窥镜的护套或外主体的整个长度内，或沿其某一区段放置，
[0028]
中任选地，所述环形换能器沿所述内窥镜的护套或外主体的所述长度并且在其内部每3cm至10cm或20cm、或每10cm至30cm放置，并且任选地，所述环形换能器沿所述内窥镜的所述长度的所述远侧一半放置或定位，或者沿所述内窥镜的所述长度的所述远侧三分之一或四分之一放置或定位；
[0029]-制造产品还包括宽波束超声发射器阵列，
[0030]
其中任选地，所述宽波束超声发射器阵列是所述内窥镜的内置部件或者是所述内窥镜的附件，并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列是所述内窥镜的可去除附件，
[0031]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列垂直和/或径向远离所述内窥镜的所述纵轴发射超声波，
[0032]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列包括如图5或图6所示的装置，
[0033]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列被定位为不比距所述内窥镜的远端或尖端介于约5cm至20cm之间更靠近所述内窥镜的远端或尖端，
[0034]
并且任选地，穿过所述内腔延伸的所述电极或电缆可操作地连接至所述宽波束超声发射器阵列并为所述宽波束超声发射器阵列供电，
[0035]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列以连续或脉冲模式发射超声能量，
[0036]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列具有曲线形状，
[0037]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列包括升降机构，所述升降机构可以将所述宽波束超声发射器阵列提升至与所述内窥镜的所述纵轴呈介于1度至90度之间，并且任选地，所述升降机构可操作地连接至控制机构，所述控制机构能够启动所述升降机构以将所述宽波束超声发射器阵列提升至与所述内窥镜的所述纵轴呈介于1度至90度之间，或者将所述宽波束超声发射器阵列闭合回抵靠所述内窥镜的所述主体；
[0038]-所述制造产品还包括多个间隔环，所述多个间隔环以规则间隔从所述制造产品的所述主体突出以防止在所述制造产品插入体内，任选地插入结肠内时所述制造产品抵靠组织，并且任选地，所述多个间隔环从所述制造产品的所述主体突出介于约2cm至20cm之间，
[0039]
并且任选地，所述多个间隔环沿着所述制造产品的所述长度间隔开介于约3cm至30cm之间，
[0040]
并且任选地，所述多个间隔环包括柔性间隔环；
[0041]-所述制造产品还包括附件，所述附件紧固至所述制造产品的所述远端，其中所述附件包括径向超声发射器的阵列，任选地环形超声换能器的阵列，所述径向超声发射器沿着所述附件的所述长度间歇地定位或放置，并且所述附件可操作地连接至所述电极或电缆，所述电极或电缆穿过所述制造产品的所述内腔延伸以为所述径向超声发射器供电，
[0042]
并且任选地，所述附件还包括多个间隔环，所述多个间隔环沿着所述附件的长度间歇地定位或放置，
[0043]
并且任选地，所述附件具有圆形尖端或末端，并且任选地，所述圆形尖端或末端包括多个刷毛或等效突起，
[0044]
并且任选地，所述附件被配置为如图9所示；
[0045]-所述制造产品还包括振动电机，所述振动电机通过电缆可操作地连接至外部控制单元，并且所述振动电机可操作地连接至具有倒圆的尖端或末端的波导，所述波导可以延伸超过或超出所述制造产品的所述远端，并且所述振动电机在启动时会导致所述倒圆的尖端或末端以振荡运动方式振动，
[0046]
并且任选地，所述倒圆的尖端或末端包括多个刷毛或等效突起，
[0047]
并且任选地，所述振动电机、所述波导和所述倒圆的尖端或末端被配置为如图12a或图12b所示；
[0048]-所述制造产品还包括显微镜阵列，任选地共聚焦显微镜阵列，所述显微镜阵列内置于所述制造产品的所述末端或尖端中；
[0049]-所述制造产品还包括：(a)多个液体喷射孔；(b)多个抽吸开口；或(c)(a)和(b)的组合，
[0050]
并且所述多个抽吸开口可操作地连接至多个管以允许当所述制造产品原位插入
身体空间时从所述制造产品周围的组织空间抽吸流体或液体，
[0051]
并且所述多个液体喷射孔可操作地连接至多个管以允许当所述制造产品位插入身体空间时将流体或液体在压力下从所述制造产品喷射或射出到所述制造产品周围的组织空间中，并且任选地，所述多个液体喷射孔远离所述制造产品的所述远端延伸、成角度或向后指向，任选地被配置为允许从所述多个液体喷射孔喷射的液体或流体清洗所述制造产品，
[0052]
其中任选地，所述多个抽吸开口具有大于所述多个液体喷射孔的直径，
[0053]
并且任选地，所述多个抽吸开口和/或所述多个液体喷射孔被配置为如图13或图14所示。
[0054]
并且所述多个抽吸开口和/或所述多个液体喷射孔位于所述制造产品的远侧一半、三分之一或四分之一端中；
[0055]-所述制造产品还包括外套管，所述外套管沿所述制造产品的外周装配，
[0056]
其中任选地，所述外套管包括多个液体喷射孔，所述多个液体喷射孔可操作地连接至多个管以允许当所述制造产品位插入身体空间时将流体或液体在压力下从所述制造产品喷射或射出到所述制造产品周围的组织空间中，并且任选地，所述多个液体喷射孔远离所述制造产品的所述远端延伸、成角度或向后指向，任选地被配置为允许从所述多个液体喷射孔喷射的液体或流体清洗所述制造产品，
[0057]
并且任选地，所述外套管包括多个抽吸开口，所述多个抽吸开口可操作地连接至多个管以允许当所述制造产品原位插入身体空间时从所述制造产品周围的组织空间抽吸流体或液体，
[0058]
并且任选地，所述外套管包括一个或多个通道，所述一个或多个通道具有内腔，所述内腔能够具有插入其中的管或器械，并且任选地，插入所述一个或多个通道中的所述器械能够将球囊传输到身体空间中并原位充气，并且任选地，插入所述一个或多个通道中的所述器械能够传输治疗溶液或制剂，并且任选地，所述治疗溶液或制剂包括生物膜溶解剂或破坏剂、肥皂、抗生素、或粪便微生物菌群移植制剂，
[0059]
并且任选地，所述多个抽吸开口和/或所述多个液体喷射孔被配置为如图15a或图15b所示；
[0060]-所述制造产品被配置或制造为如图1、图2、图3、图4、图7、图9、图10a、图10b、图11a、图11b、图12a、图12b、图13、图14、图15a或图15b所示的制造产品、装置或内窥镜。
[0061]
在替代实施方式中，提供了原位清除或破坏生物膜的方法，所述方法包括如本文所提供的制造产品。
[0062]
在替代实施方式中，提供了如本文所提供的制造产品或如本文所提供的试剂盒用于原位清除或破坏生物膜的用途。
[0063]
在附图和以下描述中阐述了本发明的一个或多个示例性实施方式的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，本发明的其他特征、目的和优点将是显而易见的。
[0064]
本文引用的所有出版物、专利、专利申请出于所有目的以引用方式明确地并入本文。
[0065]
本发明的形式包括以下：
[0066]
1.一种用于原位清除或破坏生物膜的制造产品，所述制造产品包括内窥镜，所述
内窥镜有外主体或护套和内腔，其中所述内窥镜包括一个或多个超声发射器，和/或一个或多个超声环形换能器，
[0067]
并且所述一个或多个超声发射器、或者所述一个或多个环形超声换能器，均产生可以垂直和/或径向远离所述内窥镜的纵轴行进的超声波。
[0068]
2.根据形式1所述的制造产品，
[0069]
其中所述一个或多个超声发射器是柔性的并且包裹在所述内窥镜的所述外主体上，或者所述一个或多个超声发射器被放置或定位在所述内窥镜的所述外主体上，并且任选地，所述一个或多个超声发射器平靠在所述外部主体或护套上，或者基本上不从所述外部主体或护套突出或最低限度地从所述外部主体或护套突出。
[0070]
3.根据形式1或2所述的制造产品，
[0071]
其中所述一个或多个超声发射器被放置或定位在或附接至所述外部主体或护套的内部，并且所述外部主体或护套基本上包含不衰减或改变由所述一个或多个超声发射器发射的超声波的频率的材料。
[0072]
4.根据前述形式中任一项所述的制造产品，
[0073]
其中所述一个或多个超声发射器包括一个或多个盘形超声发射器，所述一个或多个盘形超声发射器处于水平地和纵向地沿所述内窥镜主体的规则间隔处，任选地如图8所示放置。
[0074]
5.根据前述形式中任一项所述的制造产品，
[0075]
其中所述一个或多个超声发射器、或者所述一个或多个环形超声换能器，被沿着所述内窥镜的长度的远侧一半放置或定位，或者被沿着所述内窥镜的所述长度的远侧三分之一或四分之一放置或定位。
[0076]
6.根据前述形式中任一项所述的制造产品，
[0077]
其中所述一个或多个超声发射器、或所述一个或多个环形超声换能器以连续或脉冲模式发射超声能量。
[0078]
7.根据前述形式中任一项所述的制造产品，所述制造产品还包括穿过所述内腔延伸的电极或电缆，并且所述电极电缆可操作地连接至所述一个或多个超声发射器、或者所述一个或多个环形超声换能器以为所述一个或多个超声发射器或所述一个或多个环形超声换能器供电。
[0079]
8.根据前述形式中任一项所述的制造产品，所述制造产品还包括一个或多个温度传感器，
[0080]
其中任选地，所述一个或多个温度传感器沿着所述内窥镜的所述长度间隔开，
[0081]
并且任选地，所述一个或多个温度传感器可操作地连接至显示器或控制面板，所述显示器或控制面板向操作者显示由所述一个或多个温度传感器得到的温度读数，
[0082]
并且任选地，所述一个或多个温度传感器可操作地连接至计算机，所述计算机能够监测温度并在所述温度达到预定温度设置时关断至所述一个或多个超声发射器的所述供电。
[0083]
9.根据前述形式中任一项所述的制造产品，其中所述一个或多个环形换能器以规则间隔放置在所述内窥镜的护套或外主体的整个长度内，或沿其某一区段放置。
[0084]
其中任选地，所述环形换能器沿所述内窥镜的护套或外主体的所述长度并且在其
内部每3cm至10cm或20cm、或每10cm至30cm放置，
[0085]
并且任选地，所述环形换能器沿所述内窥镜的所述长度的所述远侧一半放置或定位，或者沿所述内窥镜的所述长度的所述远侧三分之一或四分之一放置或定位。
[0086]
10.根据前述形式中任一项所述的制造产品，所述制造产品还包括宽波束超声发射器阵列，
[0087]
其中任选地，所述宽波束超声发射器阵列是所述内窥镜的内置部件或者是所述内窥镜的附件，并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列是所述内窥镜的可去除附件，
[0088]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列垂直和/或径向远离所述内窥镜的所述纵轴发射超声波，
[0089]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列包括如图5或图6所示的装置，
[0090]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列被定位为不比距所述内窥镜的远端或尖端介于约5cm至20cm之间更靠近所述内窥镜的远端或尖端，
[0091]
并且任选地，穿过所述内腔延伸的所述电极或电缆可操作地连接至所述宽波束超声发射器阵列并为所述宽波束超声发射器阵列供电，
[0092]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列以连续或脉冲模式发射超声能量，
[0093]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列具有曲线形状，
[0094]
并且任选地，所述宽波束超声发射器阵列包括升降机构，所述升降机构可以将所述宽波束超声发射器阵列提升至与所述内窥镜的所述纵轴呈介于1度至90度之间，并且任选地，所述升降机构可操作地连接至控制机构，所述控制机构能够启动所述升降机构以将所述宽波束超声发射器阵列提升至与所述内窥镜的所述纵轴呈介于1度至90度之间，或者将所述宽波束超声发射器阵列闭合回抵靠所述内窥镜的所述主体。
[0095]
11.根据前述形式中任一项所述的制造产品，其中所述制造产品还包括多个间隔环，所述多个间隔环以规则间隔从所述制造产品的所述主体突出以防止在所述制造产品插入体内，任选地插入结肠内时所述制造产品抵靠组织，
[0096]
并且任选地，所述多个间隔环从所述制造产品的所述主体突出介于约2cm至20cm之间，
[0097]
并且任选地，所述多个间隔环沿着所述制造产品的所述长度间隔开介于约3cm至30cm之间，
[0098]
并且任选地，所述多个间隔环包括柔性间隔环。
[0099]
12.根据前述权利要求中任一项所述的制造产品，其中所述制造产品还包括附件，所述附件紧固至所述制造产品的所述远端，其中所述附件包括径向超声发射器的阵列，任选地环形超声换能器的阵列，所述径向超声发射器沿着所述附件的所述长度间歇地定位或放置，并且所述附件可操作地连接至所述电极或电缆，所述电极或电缆穿过所述制造产品的所述内腔延伸以为所述径向超声发射器供电，
[0100]
并且任选地，所述附件还包括多个间隔环，所述多个间隔环沿着所述附件的长度间歇地定位或放置，
[0101]
并且任选地，所述附件具有圆形尖端或末端，并且任选地，所述圆形尖端或末端包括多个刷毛或等效突起，
[0102]
并且任选地，所述附件被配置为如图9所示。
[0103]
13.根据前述形式中任一项所述的制造产品，其中所述制造产品还包括振动电机，所述振动电机通过电缆可操作地连接至外部控制单元，并且所述振动电机可操作地连接至具有倒圆的尖端或末端的波导，所述波导可以延伸超过或超出所述制造产品的所述远端，并且所述振动电机在启动时会导致所述倒圆的尖端或末端以振荡运动方式振动，
[0104]
并且任选地，所述倒圆的尖端或末端包括多个刷毛或等效突起，
[0105]
并且任选地，所述振动电机、所述波导和所述倒圆的尖端或末端被配置为如图12a或图12b所示。
[0106]
14.根据前述形式中任一项所述的制造产品，其中所述制造产品还包括显微镜阵列，任选地共聚焦显微镜阵列，所述显微镜阵列内置于所述制造产品的所述末端或尖端中。
[0107]
15.根据前述形式中任一项所述的制造产品，其中所述制造产品还包括：(a)多个液体喷射孔；(b)多个抽吸开口；或(c)(a)和(b)的组合，
[0108]
并且所述多个抽吸开口可操作地连接至多个管以允许当所述制造产品原位插入身体空间时从所述制造产品周围的组织空间抽吸流体或液体，
[0109]
并且所述多个液体喷射孔可操作地连接至多个管以允许当所述制造产品位插入身体空间时将流体或液体在压力下从所述制造产品喷射或射出到所述制造产品周围的组织空间中，并且任选地，所述多个液体喷射孔远离所述制造产品的所述远端延伸、成角度或向后指向，任选地被配置为允许从所述多个液体喷射孔喷射的液体或流体清洗所述制造产品，
[0110]
其中任选地，所述多个抽吸开口具有大于所述多个液体喷射孔的直径，
[0111]
并且任选地，所述多个抽吸开口和/或所述多个液体喷射孔被配置为如图13或图14所示。
[0112]
并且所述多个抽吸开口和/或所述多个液体喷射孔位于所述制造产品的远侧一半、三分之一或四分之一端中。
[0113]
16.根据前述形式中任一项所述的制造产品，所述制造产品还包括外套管，所述外套管沿所述制造产品的外周装配，
[0114]
其中任选地，所述外套管包括多个液体喷射孔，所述多个液体喷射孔可操作地连接至多个管以允许当所述制造产品位插入身体空间时将流体或液体在压力下从所述制造产品喷射或射出到所述制造产品周围的组织空间中，并且任选地，所述多个液体喷射孔远离所述制造产品的所述远端延伸、成角度或向后指向，任选地被配置为允许从所述多个液体喷射孔喷射的液体或流体清洗所述制造产品，
[0115]
并且任选地，所述外套管包括多个抽吸开口，所述多个抽吸开口可操作地连接至多个管以允许当所述制造产品原位插入身体空间时从所述制造产品周围的组织空间抽吸流体或液体，
[0116]
并且任选地，所述外套管包括一个或多个通道，所述一个或多个通道具有内腔，所述内腔能够具有插入其中的管或器械，并且任选地，插入所述一个或多个通道中的所述器械能够将球囊传输到身体空间中并原位充气，并且任选地，插入所述一个或多个通道中的所述器械能够传输治疗溶液或制剂，并且任选地，所述治疗溶液或制剂包括生物膜溶解剂或破坏剂、肥皂、抗生素、或粪便微生物菌群移植制剂，
[0117]
并且任选地，所述多个抽吸开口和/或所述多个液体喷射孔被配置为如图15a或图
15b所示。
[0118]
17.根据前述形式中任一项所述的制造产品，其中所述制造产品被配置或制造为如图1、图2、图3、图4、图7、图9、图10a、图10b、图11a、图11b、图12a、图12b、图13、图14、图15a或图15b所示的制造产品、装置或内窥镜。
[0119]
18.一种原位清除或破坏生物膜的方法，所述方法包括使用根据前述形式中任一项所述的制造产品。
[0120]
19.根据前述形式中任一项所述的制造产品或根据前述权利要求中任一项所述的套件用于原位清除或破坏生物膜的用途。
[0121]
20.一种用于原位清除或破坏生物膜的制造产品，所述制造产品包括内窥镜，所述内窥镜有外主体或护套和内腔，其中所述内窥镜包括一个或多个超声发射器，和/或一个或多个超声环形换能器，
[0122]
并且所述一个或多个超声发射器、或者所述一个或多个环形超声换能器，均产生可以垂直和/或径向远离所述内窥镜的纵轴行进的超声波。
[0123]
其中任选地，所述一个或多个超声发射器是柔性的并且包裹在所述内窥镜的所述外主体上，或者所述一个或多个超声发射器被放置或定位在所述内窥镜的所述外主体上，并且任选地，所述一个或多个超声发射器平靠在所述外部主体或护套上，或者基本上不从所述外部主体或护套突出或最低限度地从所述外部主体或护套突出，
[0124]
并且任选地，所述一个或多个超声发射器被放置或定位在或附接至所述外部主体或护套的内部，并且所述外部主体或护套基本上包含不衰减或改变由所述一个或多个超声发射器发射的超声波的频率的材料，
[0125]
并且任选地，所述一个或多个超声发射器包括一个或多个盘形超声发射器，所述一个或多个盘形超声发射器处于水平地和纵向地沿所述内窥镜主体的规则间隔处，任选地如图8所示放置，
[0126]
并且任选地，所述一个或多个超声发射器、或者所述一个或多个环形超声换能器，被沿着所述内窥镜的长度的远侧一半放置或定位，或者被沿着所述内窥镜的所述长度的远侧三分之一或四分之一放置或定位，
[0127]
并且任选地，所述一个或多个超声发射器、或所述一个或多个环形超声换能器以连续或脉冲模式发射超声能量。
附图说明
[0128]
在此阐述的附图是对本文所提供的示例性实施方式的说明，并不意味着限制由权利要求所涵盖的本发明的范围。
[0129]
附图不是按比例绘制的，它们仅用于展示本发明的实施方式中的一些实施方式。
[0130]
图1示意性地示出了示例性超声内窥镜(例如，或结肠镜)，其中单件和/或很少的几件柔性超声发射器对角地包裹内窥镜的主体。
[0131]
图2示意性地示出了示例性超声内窥镜，其中多个柔性超声发射器包裹内窥镜的主体。
[0132]
图3示意性地示出了示例性超声内窥镜，其中环形换能器以规则间隔放置在内窥镜的护套内。
[0133]
图4示意性地示出了示例性超声内窥镜，其中较小大小的环形换能器放置在内窥镜的护套内，在环形换能器的各区段之间具有较大的间隙。
[0134]
图5示意性地示出了处于闭合位置的示例性宽波束超声发射器阵列内窥镜附件。
[0135]
图6示意性地示出了处于打开位置的示例性宽波束超声发射器阵列内窥镜附件。
[0136]
图7示意性地示出了示例性超声内窥镜，所述超声内窥镜具有冲洗和/或抽吸通道、工作通道、相机和多个盘形超声发射器，所述多个盘形超声发射器沿着内窥镜主体水平地和纵向地以规则间隔放置在内窥镜的护套内直至接近内窥镜的尖端。
[0137]
图8示意性地示出了当超声发射器被启动时示例性超声内窥镜如何操作的概观。
[0138]
图9示意性地图示了示例性超声发射器阵列内窥镜附件，所述超声发射器阵列内窥镜附件附接经过内窥镜的远端
[0139]
图10a示意性地示出了由外部超声发生器供电的示例性超声波导(37)。
[0140]
图10b是示例性内窥镜的远端部分的特写，示出了位于导管内、插入至内窥镜的工作通道中的超声波导，延伸经过内窥镜尖端以便振动并将其能量和声波传递至周围液体，所述周围液体将声波传递到待治疗的组织。
[0141]
图11a示意性地示出了示例性超声波导及其尖端，所述超声波导由外部超声发生器供电，然而波导和超声发射器位于内窥镜内部。
[0142]
图11b示意性地示出了示例性内窥镜的远端部分的特写，其中具有倒圆的尖端的超声波导经由附接机构连接至超声换能器，所述超声换能器经由电缆连接至外部超声发生器，延伸经过内窥镜尖端以便振动并将其能量和声波传递至周围液体，所述周围液体将声波传递到待治疗的组织。
[0143]
图12a示意性地示出了示例性波导及其尖端，所述示例性波导由外部振动控制单元供电，然而所述波导和振动电机位于内窥镜内部。
[0144]
图12b示出了示例性内窥镜(1)的远端部分的特写，其中具有倒圆的尖端的波导经由附接机构连接至振动电机，所述振动电机经由电缆连接至外部控制单元，延伸经过内窥镜尖端以便以振荡运动方式振动并将其能量和声波传递至周围液体，所述周围液体将声波传递到待治疗的组织。
[0145]
图13示意性地示出了结肠镜的远端部分，其中共聚焦显微镜阵列内置在结肠镜尖端中，并且超声波导经由结肠镜的工作通道延伸以将超声能量传递至周围组织。喷射孔和较大的抽吸开口位于结肠镜尖端的近端。
[0146]
图14示意性地示出了示例性结肠镜的远端部分，其中共聚焦显微镜探头经由结肠镜的工作通道延伸以检查周围组织中生物膜的存在或去除。喷射孔和较大的抽吸开口位于结肠镜尖端的近端。
[0147]
图15a示意性地示出了示例性结肠镜的远端部分的侧视图，其中外套管插入在结肠镜上，所述结肠镜包括喷射开口和抽吸开口。
[0148]
图15b示意性地示出了示例性结肠镜的远端部分的前视图，其中外套管插入在结肠镜上，并且一个或多个工作通道内置到外套管的远端端部中。
[0149]
图16a示意性地示出了示例性结肠镜的远端部分的侧视图，其中表面通道沿所述结肠镜的长度延伸并且导管插入在每个通道中，其中导管具有多个喷射开口和抽吸开口。
[0150]
图16b示意性地示出了示例性结肠镜的远端部分的三维侧视图，其中表面通道沿
着所述结肠镜的长度延伸至结肠镜尖端。
[0151]
图17示意性地示出了示例性结肠镜的侧视图，其中超大的超声发射器放置在结肠镜尖端的远侧并且光源覆盖结肠镜的远端部分。还有带有嵌入的导管的表面通道，所述导管具有沿着结肠镜的长度延伸的喷射开口和抽吸开口两者。
[0152]
各图中相同的参考符号表示相同的元件。
具体实施方式
[0153]
在替代实施方式中，提供了用于去除和/或破坏胃腔(例如，结肠)生物膜，并且包括用于治疗或改善生物膜相关疾病、病症和腔感染的制造产品、用途和方法，以及用于去除和/或破坏胃腔生物膜以及用于实践本文所提供的方法的装置和设备。在替代实施方式中，提供了用于增强生物膜溶解或破坏剂的装置和设备以及方法，其中在替代实施方式中，生物膜包括胃腔
‘
非搅动层’、粘附层或胃腔粘液层；或者生物膜包括基质或含dna的层，或者替代地生物膜包括多糖胃腔外周层。
[0154]
在替代实施方式中，提供了用于去除或治疗受感染的生物膜(包括胃肠道(gi)，包括结肠中的受感染的生物膜)的制造产品、用途和方法。在替代实施方式中，各种装置和各种形式的设备附接到或可穿过如本文所提供的制造产品(例如，设备)(例如，穿过制造产品的内部)。在替代实施方式中，提供了包括超声装置的制造产品(例如，设备)和包括使用超声装置的方法，所述超声装置替代地被设计成任选地使用振动波导以径向、纵向和/或全向模式操作。
[0155]
在替代实施方式中，提供了包括各种波长的光的制造产品(例如，设备或装置)，以及包括使用各种波长的光的方法，所述方法包括使用能够产生、投射和/或聚焦各种波长的光的装置。在替代实施方式中，蓝光(例如，约470nm范围内的光)由制造产品(例如，设备或装置)或与制造产品一起使用的辅助装置投射，例如，将此光投射到待破坏或去除、或待中和(例如，杀菌)的生物膜上。
[0156]
在替代实施方式中，提供了包括微米和/或纳米气泡产生设备的制造产品(例如，设备或装置)，以及包括使用微米和/或纳米气泡产生设备的方法。
[0157]
在替代实施方式中，提供了包括臭氧产生设备的制造产品(例如，设备或装置)，以及包括使用臭氧产生设备的方法，所述方法包括使用经臭氧化的液体(诸如水、油等)和/或臭氧气体，这可有助于毁坏或破坏，并随后去除粘附的生物膜。
[0158]
在替代实施方式中，提供了包括用于产生输送至gi道(例如，结肠)的液体的脉动波的机械设备的制造产品(例如，设备或装置)，和包括使用所述机械设备的方法，其中在替代实施方式中被脉动的液体是液体生物膜去除或生物膜破坏制剂。
[0159]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，设备或装置)是对仅产生待通过插入直肠的窥器、管或类似物(例如，作为
‘
结肠’机器)输送以产生灌肠或粪便清洗或去除效应的液体流的设备或机器的改进。这些设备或机器仅设计用于去除粪便物质，并且不被设计用于去除并且不去除任何生物膜或未非搅动粘液层。
[0160]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，设备或装置)包括任何内窥镜、胃镜、鼻内窥镜、支气管窥镜、肠镜、腹腔镜、结肠镜中的所有者或部件，或可装配到这些装置中的任何装置的任何外套管，包括用于结肠、胃、小肠中或任何充满液体的空间或体腔
中的装置；并且进一步包括可输送超声功率或脉冲的部件，和/或可输送或影响非惯性空化、惯性空化和/或原位(例如，在结肠腔中)微流，和/或还传输水或其他液体的射流，包括以足够的功率或力量输送液体以破坏和/或去除粘附的生物膜的部件。
[0161]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，设备或装置)被放置在与周围组织(例如，结肠腔粘膜)近距离处以靶向或输送超声功率，并由此实现非惯性空化、惯性空化和/或微流。
[0162]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，装置或设备)包括或包括使用超声发生器，所述超声发生器可操作地连接到超声探头或波导；并且当超声发生器开启时，所述超声发生器驱动超声发射器或波导以产生垂直于和/或全向于装置或设备的长度的径向和/或纵向超声波。在替代实施方式中，超声波在超声装置周围的液体中(例如，在结肠腔中)中引起稳定/非惯性空化、惯性空化和/或微流，以去除和/或降解附着或粘附至组织的物质或靶标，诸如粘液粘附生物膜、凝结的粘液、粪便组分、钙化物质、或不构成活生物体的一部分的硬化溃疡样物质。经受稳定/非惯性空化、惯性空化和/或微流的超声装置周围的液体可以是血液、腹膜液、添加或不添加溶质的水，例如肥皂、尿液、窦液、支气管液、肺液、脑脊液或其他能够传递超声波的流体。经受稳定/非惯性空化、惯性空化和/或微流的液体可包含各种物质，包括例如杀生物剂、或杀生物剂和臭氧以增加杀生物效应，例如针对受感染的生物膜，例如，内有细菌的生物膜。在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，装置或设备)具有可产生微气泡和/或纳米气泡的部件，并且外部添加的微气泡和/或纳米气泡可以添加到液体混合物中以增强稳定/非惯性空化、惯性空化和微流效应。
[0163]
在替代实施方式中，在原位应用超声例如以降解、分散和/或去除生物膜之前或期间和/或之后，使用包括使用或补充具有抗生物膜(例如，生物膜破坏或溶解)效应的试剂和/或抗生素(例如，以对抗生物膜中的感染性生物体)的预处理、处理或后处理方案。这种生物膜和/或感染性生物体的补充减少(与如本文所提供的制造产品一起使用，例如与如本文所提供的超声装置或波导一起使用)可以实现所需疗法的更好和更持久的结果，例如，它可以导致输注或摄入的粪便微生物菌群移植(fmt)材料的更快、更好和/或改进的植入，或改善的治疗功效。
[0164]
在替代实施方式中，提供了管腔内装置，所述管腔内装置包括适于或被设计成输送至肠(例如，结肠腔内输送)生物膜破坏剂和/或杀生物剂以增强管腔生物膜(包括感染的、粘附的生物膜)的破裂或溶解的部件或设备。
[0165]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，装置或设备)也可经装配用于从胃肠道(例如，结肠)去除粪便物质或其他碎屑(也可包括用于此的部件或附件)。
[0166]
在替代实施方式中，本文所提供的制造产品(例如，装置或设备，例如内窥镜装置)和方法是(包括)在胃肠道内传输的生物膜治疗系统，其中另选地，所述生物膜治疗可原位传输或通过附接到内窥镜装置的装置、附件或部件传输，例如，通过或经由外套管传输。
[0167]
在替代实施方式中，本文所提供的制造产品(例如，装置或设备，诸如内窥镜装置)和方法包括使用能够产生声波或超声能量和/或振动或脉动的部件或附件，所述声波或超声能量和/或振动或脉动当原位传送到gi道的管腔(例如，原位传送到结肠腔)时，可以经由液体界面产生声波或超声能量和/或振动或脉动以破坏或破裂粘附的生物膜，或可以增强杀生物剂、抗生素或表面活性剂的活性。在替代实施方式中，这些效应由纳米/微气泡的额
外产生引起或增强。
[0168]
在替代实施方式中，制造产品(例如，装置或设备，诸如内窥镜装置，或内窥镜上的一次性套筒)包括多个喷射孔，所述多个喷射孔例如朝向内窥镜装置的远端(内部)末端定位，其中另选地，所述多个喷射孔沿着外套筒或等同物定位，所述外套筒或等同物还可包括用于在压力下传递液体或水的管或套筒或等同物。在替代实施方式中，非搅动层或生物膜的去除或破坏是通过经由沿装置或设备的长度定位的多个喷射孔混合生物膜破坏剂或组合物来增强的。
[0169]
在替代实施方式中，在gi道中，例如从结肠中去除非搅动层或生物膜后，执行微生物群系替代以植入健康微生物群系，并由此植入微生物群系来源的生物膜，以保护个体免受重新感染并促使症状的长期补救。
[0170]
在替代实施方式中，制造产品(例如，装置或设备)包括超声产生模块或附件；振动产生模块或附件；和/或波导发射模块或附件，其中任选地，所述装置或设备是内窥镜、结肠镜或以径向、纵向和/或全向模式操作的探头。在替代实施方式中，制造产品可以垂直于装置或设备(例如，内窥镜或结肠镜)的主体或远侧尖端传送超声。在替代实施方式中，在实践如本文所提供的方法中或当使用如本文所提供的制造产品时，装置或设备(例如，内窥镜)的主体或远侧尖端被放置在充满液体的体腔中(例如，结肠内)，紧邻粘膜组织，但在替代实施方式中不与粘膜组织并置或不接触粘膜组织。
[0171]
在替代实施方式中，在实践如本文所提供的方法中或当使用如本文所提供的制造产品时，打开超声发生器以驱动超声发射器以沿制造产品的长度(例如，沿着柔性超声内窥镜或其远侧尖端的长度)产生径向、纵向和/或全向超声波。超声发生器可以经由电极、电缆或本领域已知的其他手段连接至超声发射器。
[0172]
在替代实施方式中，超声发射器位于制造产品(例如内窥镜，诸如结肠镜)的外层上，并且可以被或可以不被超声波透明护套覆盖。
[0173]
在替代实施方式中，制造产品(例如，装置或设备)可以以通常方式清洗，例如，它们可以随着诊断超声内窥镜当天被清洗、清洁和/或杀菌而经清洗、清洁和/或杀菌。
[0174]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，装置或设备，诸如内窥镜或结肠镜)的超声有效区域、附件或部件可以是制造产品的特定部分长度，或可以是延伸整个可插入(进入gi道，例如结肠)区域和/或制造产品(例如，内窥镜)的长度。
[0175]
在替代实施方式中，一个或多个超声波在制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)周围的液体中引起稳定和/或非惯性空化、惯性空化和/或微流，从而增强从组织(例如粘膜组织)去除和/或降解生物膜(例如，粘附的生物膜)。
[0176]
在替代实施方式中，在实践如本文所提供的方法中或当使用如本文所提供的制造产品时，超声制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)周围的液体包含水和/或盐水，并且任选地还包含溶质或添加剂诸如肥皂、油或杀生物剂(诸如臭氧)。在替代实施方式中，通过制造产品将水(例如，蒸馏水、臭氧化的水(包括超臭氧化的水)、氢水、活化水和/或电解水)、盐水、油和/或其他流体泵送进入周围组织，例如进入周围组织管腔。杀生物剂(例如，臭氧)可用于增加对生物膜和生物膜中的任何细菌的杀生物效应。或者，液体可包括任何种类的油(例如，矿物油)，特别是易于传送超声波的油。
[0177]
在替代实施方式中，液体中的臭氧浓度可在约百万分之0.1至约百万分之10之间
的范围内；或者液体中的臭氧浓度可以在约百万分之0.1至百万分之7之间的范围内。
[0178]
在替代实施方式中，在声学和/或超声制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)周围的流体或液体，或经泵送通过制造产品并进入周围组织或内腔空间的流体或液体包括：表面活性剂、肥皂、洗涤剂、润湿剂、乳化剂(例如，羧甲基纤维素或聚山梨醇酯或鲸蜡硬脂醇聚醚(例如，高分子量饱和脂肪醇(诸如鲸蜡醇和硬脂醇)的混合物的聚氧乙烯醚)、发泡剂、卵磷脂、脂肪酸的甘油单酯的酯、或脂肪酸的甘油单酯和/或甘油二酯，和/或分散剂，所述分散剂可用于降低液体的表面张力和/或降低其空化阈值。
[0179]
在替代实施方式中，在声学和/或超声制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)周围的流体或液体，或经泵送通过制造产品并进入周围组织或内腔空间的流体或液体(其将是围绕声学/超声部件或附件(例如，内窥镜的)的液体或流体)可以被氧气或二氧化碳气体饱和或过饱和，例如以降低液体或流体介质的表面张力和空化阈值；这导致需要更少的能量来诱导稳定/惯性空化和更明显的声学流(参见例如yamashita,t.,&ando,k.low-intensity ultrasound induced cavitation and streaming in oxygen-supersaturated water:role of cavitation bubbles as physical cleaning agents.ultrasonics sonochemistry；hauptmann,marc&frederickx,f&struyf,herbert&mertens,paul&heyns,marc&de gendt,stefan&glorieux,christ&brems,steven.(2012).enhancement of cavitation activity and particle removal with pulsed high frequency ultrasound and supersaturation.ultrasonics sonochemistry)。
[0180]
在替代实施方式中，制造产品(例如，装置或设备)被制造为内窥镜或内窥镜样装置，例如结肠镜或外套管。在替代实施方式中，内窥镜或内窥镜样装置还包括外套管。在替代实施方式中，外套管被设计或制造为细长的柔性管，所述细长的柔性管具有近端和远端，并且可以具有各种长度和直径，并且在其中具有用于沿着细长的柔性管的长度传递(任选地在压力下)液体或流体的通道，并且液体或流体可以最终传递进入体腔，例如结肠的管腔，任选地，所述液体或流体从外套管中的通道或如本文所提供的制造产品穿过沿着外套管或制造产品的多个开口进行传递，其中任选地，沿着外套管或制造产品的所述多个开口朝向外套管或制造产品的远端定位。在替代实施方式中，如本文所提供的具有外套管的制造产品或外套管还包括附加通道以从体腔抽吸出液体。将液体或流体传递到体腔的通道和将液体或流体运送或抽吸出体腔的通道可以是相同的或可以是两个不同的通道。在替代实施方式中，制造产品(例如，内窥镜)的可插入(例如，插入结肠中)部分的长度在约3厘米至约3500厘米(3.5m)之间的范围内。在替代实施方式中，制造产品(例如，内窥镜)的直径可以在约1毫米至约5厘米之间的范围内。
[0181]
在替代实施方式中，制造产品(例如，装置或设备)包括一个或多个外层或内层，其中所述外层或内层具有管腔或通道，一个或多个部件或管道可以穿过所述管腔或通道，例如，这些管腔可以运送一个或多个超声发射元件(例如，多个超声发射器阵列)(或允许其通过)，其中所述超声发射元件可以纵向和/或径向模式发射超声能量。
[0182]
在替代实施方式中，制造产品(例如，装置或设备)可以用适当的护套或等同物覆盖以保护部件或管道，例如以保护发射元件(例如，多个超声发射器阵列)，并且以允许清洗仪器。
[0183]
或者，一个或多个部件或管道，例如超声发射元件(例如，多个超声发射器阵列)，
均容纳在单独的一次性或可重复使用的护套，诸如滑到标准仪器(诸如支气管镜、胃镜或结肠镜)上的那种类型的护套中。在另一个实施方式中，超声发射器暴露于液体介质并随后按照用于超声内窥镜的当前方法进行清洗。
[0184]
在替代实施方式中，所发射的超声能量经由液体界面行进到正在被治疗的组织，并由此沿着组织壁(例如，结肠粘膜壁)产生稳定的空化、惯性空化和微流；因此，可以去除和/或降解组织上粘附的生物膜。
[0185]
在替代实施方式中，外部添加的稳定化的纳米/微气泡被添加到正在(例如，穿过制造产品(例如，装置或设备))被施用的液体中以增强制造产品的“清洁”作用。
[0186]
在替代实施方式中，相机内置于制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)中以允许操作者将制造产品引导至待治疗区域。制造产品(例如，内窥镜)可以在正在被治疗的体腔(例如，结肠)周围手动操纵，以便在需要时将其移动得更接近组织，例如以确保所施用的超声能量有效地到达感兴趣的区域，由此导致稳定/非惯性空化、惯性空化和/或微流，从而溶解和/或降解生物膜，例如粘附的生物膜。
[0187]
在替代实施方式中，超声或其他
‘
搅动’装置阵列被制造为制造产品(例如，内窥镜)的远端部分(或末端)的一部分。超声阵列可以是制造产品(例如，超声内窥镜)的一部分，或者它可以是制造产品的可附接(并且因此可去除)的部分。
[0188]
在替代实施方式中，超声阵列是宽波束阵列，或者它可以聚焦或非聚焦方式发射超声。
[0189]
超声阵列可以是这样的一个或多个超声阵列，所述超声阵列使用附件；并且可以使用可更换的部件或可重复使用的零件，如本领域技术人员所知，这些可更换的部件或可重复使用的零件在进行了适当的再加工和/或清洁(包括杀菌)之后可以重新使用。
[0190]
在替代实施方式中，多个超声发射器阵列，例如两个、三个或四个或更多个超声发射器阵列，围绕制造产品(例如，内窥镜)(例如，任选地可去除地)附接。
[0191]
在替代实施方式中，超声阵列具有曲线形状和四周光滑的边缘，例如，以允许容易地插入身体和从身体拔出并防止一旦在体腔内就造成任何损伤；或者，以便于通过套筒或外套管附件移动到如本文所提供的制造产品；或者，以便于通过单独的一次性或可重复使用的护套移动；或者，以于通过如本文所提供的制造产品的外层或内层移动，其中所述外层或内层具有超声阵列可以通过的腔或通道。
[0192]
在替代实施方式中，当作为附件插入结肠镜的远端并且当制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)已到达待治疗的区域时，由治疗医师释放一个或多个超声阵列(例如，手动地，例如通过触发机制)，使得每个超声阵列被从制造产品(例如，内窥镜)中释放并坐起；例如，一个阵列可以作为附件坐落在内窥镜的顶部上，并且它可以保持平靠内窥镜，也可以被释放，并且每个区段都从表面抬起和升起，如图5和图6所示。在替代实施方式中，触发机构是制造产品(例如，内窥镜)的处理机构的一部分，或者它可以是单独的设备。触发机构可以通过一根或多根电缆连接至超声阵列，或者它可以通过向体腔内的超声阵列发射信号来远程引发释放动作。
[0193]
在替代实施方式中，将每个超声阵列从其远端部分释放，使得每个阵列的有源超声发射器从它们的远端(其被阵列近端处的弹簧机构升高)上升并面向后(例如，释放阵列的远端部分，例如，在近端处的弹簧机构将其向上提升，如图5和图6所示)朝向内窥镜的近
端部分。
[0194]
在替代实施方式中，超声阵列发射器位于、定位于或任选地可去除地附接于内窥镜的长度的圆周上的任何点。
[0195]
在替代实施方式中，阵列相对于制造产品(例如，内窥镜)的长度的角度(例如，结肠镜的平坦表面与从其远端部分被释放和升起的阵列之间的角度)可以在0度至90度的范围内变化。超声波阵列可以在0度与180度之间传送超声波。
[0196]
在替代实施方式中，保持超声换能器升起的机构或附件是柔韧的或柔性的，以便一旦所述机构或附件到达身体开口(例如，直肠)，就允许从身体中取出所述机构或附件。当到达身体开口时，压抵在凸起的宽波束换能器上的组织会将它们向下推抵内窥镜。该机构可以是弹簧加载的，或者液压或气动操作的，或者可以使用任何已知的机构。例如，当它到达直肠时，阵列可以通过施加在其上(推动其闭合)的压力返回其闭合位置，以允许将结肠镜和附接的阵列从结肠去除；这就是为什么当装置遇到狭窄区域时，只有远端部分可以升高以允许将升高的阵列推动闭合。
[0197]
在替代实施方式中，超声阵列、探头或附件可传输在约10khz至约30mhz之间或约5khz至60mhz之间的超声。
[0198]
在替代实施方式中，所发射的超声频率可以是一个特定频率，或者它可以在一系列频率之间调制，例如，可以在从约10khz至约30mhz的范围之间调制。经调制频率可以是：以压缩高强度辐射脉冲(compressed high-intensity radiated pulse,chirp)发射；以周期性随机频率选择(periodic selection of random frequency,psrf)方式发射；是向上扫描、向下扫描、向上/向下扫描或向下/向上发射扫描；或者，这些调制方法的任意组合。在替代实施方式中，所发射的超声可以是连续或脉冲模式的并且具有波动的幅度。
[0199]
在替代实施方式中，超声发射器的功率输出范围从0.001瓦特/平方厘米至400瓦特/平方厘米。在替代实施方式中，超声发射器的功率输出范围从0.01瓦特/平方厘米至200瓦特/平方厘米。这些强度可以是：空间峰-时间峰(spatial peak-temporal peak,sptp)；空间平均-时间峰值(spatial average-temporal peak,satp)；空间平均-时间平均(spatial average-temporal average,sata)；空间峰值-脉冲平均(spatial peak-pulse average,sppa)；或者，空间平均-脉冲平均(spatial average-pulse average,sapa)强度类型。
[0200]
在替代实施方式中，超声发射器是如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)的远侧尖端的一部分，或者超声发射器可以(例如，任选地可去除地)附接至制造产品的(例如，内窥镜的)远侧尖端。
[0201]
在替代实施方式中，超声发射器被布置成阵列，例如，作为线性、凸出、相控、全向或径向阵列。该阵列可以在0度至约360度之间的场中发射超声。在替代实施方式中，这种配置的发射器也可以以面向前方的方式发射超声。
[0202]
在替代实施方式中，在实践如本文所提供的方法或制造产品中，可以给予患者预处理，例如，包括施用抗生素和/或抗生物膜(例如，破坏或溶解)补充剂的口服预处理。在替代实施方式中，抗生物膜补充剂预处理可以是以下中的任何一种或组合：n-乙酰半胱氨酸、铋和铋类似物、藻酸盐和藻酸盐类似物、肥皂和水、儿茶素和表儿茶素(如表没食子儿茶素没食子酸酯)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,edta)、α硫辛酸、美沙拉
嗪、柳氮磺胺吡啶及其类似物以及本领域已知的具有抗生物膜小于的其他药剂。在替代实施方式中，抗生素可包括或可选自以下中的任一者：四环素、强力霉素、妥布霉素、米诺环素、青霉素及其衍生物(例如阿莫西林)、甲硝唑、碳青霉烯类及其衍生物、庆大霉素、塞克硝唑、呋喃唑酮、硝唑尼特、巴龙霉素、双碘喹啉和其他抗生素、以及它们的组合。
[0203]
在替代实施方式中，预处理期在约一(1)周至两(2)周之间，或者预处理期可持续长达数周(例如，2周至10周)或数月(例如，2个月至12个月)。在替代实施方式中，将抗生物膜补充剂在肠溶包衣胶囊中给予患者，使得活性成分在小肠和/或大肠中释放。在远端小肠中释放的含皂胶囊也用于预损伤结肠生物膜。
[0204]
在替代实施方式中，音波、声波或超声波能量可以经由使用声学波导到达gi道(例如，结肠)中的生物膜位置。在一个实施方式中，波导从其附接至换能器的近端或到其远侧尖端具有均匀的厚度和横截面积。在另一个实施方式中，波导具有可变的厚度和横截面积，从其附接到换能器的近端处的较大横截面积开始并且朝向其远端逐渐变细。通过使横截面积渐缩，经由波导传输的声波的幅度被放大，并导致在尖端(或远端)处的位移幅度更大，从而产生更强大的发射声场。在替代实施方式中，声学波导可以具有两个、三个或更多个渐缩区段以使得能够放大尖端的振动位移。
[0205]
在替代实施方式中，声学波导的末端处的尖端(或远端)可具有介于约0.5mm与30mm之间的直径。在替代实施方式中，尖端的形状可以具有各种不同的几何形状，例如，其形状可以像半球形尖端、球形尖端、圆柱形尖端、方形尖端、梨形尖端或扁平尖端。在替代实施方式中，波导的长度可以在1cm至3500cm之间。尖端的幅度取决于通过它传输的功率；因此，在替代实施方式中，尖端的位移幅度在峰至峰约1μm至1000μm之间。
[0206]
在替代实施方式中，声学波导是使用可以传递声波和超声波的金属制造的；例如，可以使用铝及其合金、钛及其合金、镍钛(镍钛诺)和不锈钢及其合金、或任何其他金属制造波导。
[0207]
在替代实施方式中，声学波导经由导管、管或套筒被放置在制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)工作通道中以防止对制造产品的损坏。导管或套筒可以由塑料、尼龙、聚合物、柔性金属或任何其他柔性材料制成。
[0208]
在另一个实施方式中，驱动声学波导的换能器的位置被放置在制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)的尖端(或远端)附近以最小化由于行进距离引起的声波损失。在替代实施方式中，短长度的声学波导(例如，任选地可去除地)附接至换能器，并且制造产品被插入到待治疗的体腔(例如，结肠)中。在该实施方式中，声学波导的长度可以在约0.1cm与10cm之间；或者，波导可以具有在约1.0cm与8cm之间的长度。
[0209]
在另一个实施方式中，制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)的尖端(或远端)容纳或具有(例如，任选地可去除地)附接至其的电机，所述电机可以振动，例如可以在约50hz至10000hz之间振动。在替代实施方式中，声学波导(例如，任选地可去除地)附接至振动电机并且制造产品被插入到待治疗的体腔中。在该实施方式中，波导不必超声地振动；然而，尖端(或远端)的快速振荡运动足以导致生物膜降解和/或分散，或者导致质量破坏(如果这是目标的话)。在该实施方式中，声波导管的长度可介于约0.1cm与10cm之间，或介于约1.0cm与8cm之间。
[0210]
在替代实施方式中，声学波导材料包括或使用金属、塑料、聚酰胺、弹性体、聚合
物、或材料的任何组合制造。例如，波导的主体可以由镍钛诺制成，而尖端(或远端)由聚酰胺制成。波导的端部的直径可以在约0.5mm与30mm之间，或5mm与25mm之间。
[0211]
在替代实施方式中，声学波导尖端(或远端)的形状可以具有各种不同的几何形状，如半球形尖端、球形尖端、圆柱形尖端、方形尖端、梨形尖端或扁平尖端。在替代实施方式中，波导尖端被软刷毛覆盖以增强尖端的流体动力学作用，并且如果存在纳米/微气泡的话，则增强纳米/微气泡在胃肠粘膜(例如，结肠粘膜)附近的混合以增强生物膜去除或破坏作用。
[0212]
在替代实施方式中，声学波导经由制造产品的(例如，内窥镜的)工作通道(例如，内部或外部管腔或套筒)定位在待治疗的位置中。然而，因为一些内窥镜没有足够大的工作通道来容纳声学波导的直径，所以在一些实施方式中，制造产品包括或包括使用外套管或套筒或其中内置有通道或内腔的等同物，所述外套管或套筒或其中内置有通道或内腔的等同物足够大以容纳声学波导，因此允许将这种疗法与大多数类型的内窥镜一起使用。
[0213]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)包括或包括使用放置在制造产品上的外套管或护套，并且所述外套管或护套具有围绕其圆周放置的多个水射流和/或喷射孔，所述多个水射流和/或喷射孔以直线或成角度的方向将液体流喷射出或远离制造产品。在替代实施方式中，多个水射流和/或喷射孔在制造产品的(例如，内窥镜的)尖端(或远端)处开始并且向后或更近端地延伸，并且任选地在液体分配孔之间的相同或不断增加的距离处。在替代实施方式中，有约1个至50个、或1个至100个喷射孔；并且这些喷射孔可以沿着制造产品(例如，内窥镜)从制造产品的尖端(或远端)的约1厘米(cm)至约100cm之间成直线放置。喷射孔可以沿着制造产品(例如，内窥镜)布置成一行、二行、三行、四行或更多行，或者它们可以圆形地定位，例如，以便在手术期间清洗器械和/或通过在周围粘膜上喷洒液体来润滑该区域，以便可以更容易操纵制造产品(例如，内窥镜)。在替代实施方式中，该流不用于去除粪便，而是用于去除破碎或溶解的生物膜。在替代实施方式中，喷射孔是围绕制造产品的圆形图案、锯齿形图案或随机图案。
[0214]
在替代实施方式中，制造产品(例如，内窥镜)或外套管、护套或套筒或等同物还具有大抽吸通道，以在体腔已充满液体或流体之后，以与所述液体或流体被灌入待治疗的区域(例如，体腔)(例如，结肠)相同或接近相同的速率去除所述液体或流体。在替代实施方式中，液体或流体的冲洗和抽吸的组合动作导致体腔中的液体或流体的混合，从而增强了液体或流体破裂或溶解存在于(例如，粘附至)组织(例如，粘膜)表面上的生物膜的效应。
[0215]
在替代实施方式中，在制造产品(例如，内窥镜)的尖端(或远端)处，有一行(例如，多个)抽吸开口位于喷射孔旁边，所述抽吸开口去除任何溶解的物质(诸如生物膜碎片)，特别是从制造产品的清洁表面去除任何溶解的物质。这些抽吸开口可以比喷射孔大，以允许有效和快速地去除任何碎屑。喷射孔和/或抽吸开口的直径可介于约0.2毫米(mm)至10mm之间，或介于约2mm至7mm之间，或介于约1mm与5mm之间。
[0216]
在替代实施方式中，通过使用附接在制造产品(例如，内窥镜或结肠镜)周围的外套管或套筒或等同物来喷射和/或抽吸液体或流体；并且所述外套管或套筒或等同物可以在已经进行适当的再加工(例如，清洁、杀菌)之后以一次使用或重复使用的方式使用。在该实施方式中，外套管或套筒或等同物可以具有多种用途，例如：引起体腔(例如，结肠)中存在的液体或流体的混合，例如，混合通过制造产品喷射到体腔中的液体或流体)；在此过程
期间保持制造产品清洁；增强制造产品插入体腔(例如，结肠)的容易性；并且，通过润滑周围的粘膜和装置本身来增强制造产品的可操纵性。
[0217]
在替代实施方式中，冲洗和抽吸通道连接至泵送和抽吸单元；所述单元可以位于制造产品(例如，内窥镜)的近端，并且所述单元还可以测量和/或调节冲洗流量、压力、温度、冲洗/抽吸通道选择、启动的喷射的一个或多个部分、抽吸开口、或它们的任何组合；并且，所有这些参数都可以使用所述单元上的控件进行调整，并且所有这些参数都可以显示在所述单元上的监视器或显示模块上。
[0218]
在替代实施方式中，制造产品(例如，内窥镜)具有(任选地可去除地)附接在其远端处的共聚焦显微镜、显微镜探头、光学显微镜或等同物(任何基于探头的显微镜或可视化设备)，并且由共聚焦显微镜或等同物产生的组织图像可用于扫描正在被治疗的组织上(例如，结肠粘膜上)的被生物膜覆盖的区域。共聚焦显微镜或等同物可由操作者远程控制，并且共聚焦显微镜或等同物可设置为连续、间歇或仅当操作者认为已经遇到被生物膜覆盖的组织区域时进行扫描；并且被生物膜覆盖的区域可以通过炎症增加或通过先前已注入或灌入到该区域的生物膜显露染色剂来鉴定，所述生物膜揭示染色剂用于染色并揭示正在被治疗的体腔中(例如，粘附在粘膜上)的任何被生物膜覆盖的区域，所述染色和显露可以使用荧光和/或uv光进行。可以在生物膜溶解或生物膜减少过程之前、期间或之后使用共聚焦显微镜或等同物来检查任何生物膜或生物膜残留物，并决定是否需要附加治疗。
[0219]
在替代实施方式中，共焦显微镜探头、光学显微镜或等同物经由宽工作通道插入如本文所提供的制造产品中以进行组织的原位可视化。
[0220]
在替代实施方式中，共聚焦显微镜探头、光学显微镜或等同物具有允许感兴趣组织的可视化，例如，用于在过程期间体内染色生物膜的特写可视化的变焦能力。在替代实施方式中，共焦显微镜探头、光学显微镜或等同物具有数十至数百纳米的分辨率和z深度；和/或具有10倍至500倍放大倍率的变焦能力。光学变焦可以在约50倍放大倍数至约100倍放大倍数之间，或者更大。
[0221]
在替代实施方式中，共聚焦显微镜探头、光学显微镜或等同物近端地连接至控制其功能的单元和显示正在由共聚焦显微镜探头、光学显微镜或等同物分析的组织的实时图像的屏幕，以帮助操作者成功进行过程，例如生物膜去除或破坏。该单元可以具有人工智能辅助程序，以帮助操作者鉴定生物膜和受生物膜影响的组织，以便减少过程的时间并提高过程的有效性。
[0222]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜、胃镜、肠镜、结肠镜、乙状结肠镜)可具有大直径工作通道以允许插入以下装置：超声探头，例如以降解附着到组织(例如，粘附的)生物膜；共聚焦显微镜探头、光学显微镜或等同物，例如以检查生物膜的存在或去除生物膜，和/或用于去除大息肉以允许大息肉更容易地通过工作通道向下；灌入装置；液体或流体排空装置；照明装置；和/或任何其他装置或设备。在替代实施方式中，工作通道的直径在约1毫米(mm)至20mm、2mm至10mm、或3mm至5mm之间。
[0223]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜、胃镜、肠镜、结肠镜、乙状结肠镜)解决了已知超声清洁装置的局限性；例如，已知的超声清洁装置主要依赖于从设备远端的超声尖端发出的纵波来在流动流体流(例如，牙科中的声耦合器)下将超声输送至靶组织；或者，由于已知超声清洁装置中的探头的小大小，所治疗的区域通常很小，并且
内部体腔中流动的液体耦合器的管理具有挑战性，例如，如在肠腔的临床环境中。已知超声清洁装置的这些缺点使它们在试图处理较大的组织表面积时效率低下，例如，在试图清洁或清除结肠粘膜或大肠壁时效率低下。
[0224]
因此，在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜、胃镜、肠镜、结肠镜、乙状结肠镜)通过将单个或多个超声发射器嵌入它们的护套、远侧末端或附件(诸如外套管套筒接头)上来解决这些问题。多个超声发射器可间隔开约0.5cm至10cm之间。单个或多个超声发射器可以以下方式发射超声：以径向和/或纵向模式、垂直于内窥镜的长度、或全向地。
[0225]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜、胃镜、肠镜、结肠镜、乙状结肠镜)，包括具有大通道或巨型通道的外套管套筒接头和等同物，被设计成在其中插入清洁装置，例如，粪便清洁装置，诸如pure-vu粪便清洁装置(motus gi holdings,inc.,fort lauderdale,fl)。通过结合粪便清洁装置，如本文所提供的制造产品可以有效地清洁充满液体的腔，诸如胃、小肠或结肠；并且可以同时清洁和处理相对较大的表面积，从而使任何过程更加省时和有效。例如，在替代实施方式中，较大的超声探头可以经由如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)中的巨型活检通道插入，并且超声探头可以在(例如，结肠)腔内移动连同定向运动(任选地在操作者的直接可视化下)(与定向运动协调)，以将生物膜溶解或破坏剂、液体和/或流体输送到肠道的大表面。
[0226]
在替代实施方式中，如本文所提供的的方法和/或如本文所提供的制造产品以足以使(例如，由如本文所提供的制造产品的超声阵列提供的)超声能量可以经由或穿过液体或流体传播以沿着组织(例如，粘膜)壁产生稳定和/或非惯性空化、惯性空化和/或微流来降解和/或去除生物膜靶标的量使用或提供(例如，输送)所述液体或流体至体腔(例如，结肠)。肠道可以充满水或各种其他液体，包括能够溶解或破坏生物膜(包括生物膜基质组分)的液体。液体或流体介质可包括盐水、活化水、臭氧化的水、电解水、蒸馏水、富分子氢水、具有各种添加剂的盐水或水、过氧化水、蒸馏水、肥皂和水、富分子氢水、碘或含碘液体、超氧化溶液(super-oxidized solution,sos)(也称为阳极电解液和氧化电位水)，诸如microcyn
tm
或microdacyn
tm
、phmb(聚六甲基生物鸟嘌呤或衍生物)、臭氧气体或臭氧化的水，和/或它们的任何组合。
[0227]
在替代实施方式中，液体或流体流在设备尖端处的压力下被引入组织，以将超声能量传递到该组织，并且还在所述液体中诱发空化。在替代实施方式中，液体或流体流在低压或无压力下被引入体腔，并且可以被缓慢引入以填充体腔(例如，结肠)并围绕如本文所提供的制造产品(例如，柔性内窥镜)的尖端、部分长度或全部长度。在替代实施方式中，以脉动方式或模式引入液体或流体流以增强清洁。
[0228]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品(例如，内窥镜、胃镜、肠镜、结肠镜、乙状结肠镜)经由一个或多个超声发射器传输超声，所述超声发射器可嵌入到制造产品的外壁或远侧尖端。
[0229]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品可以是插入到体腔中的柔性装置，例如内窥镜，并且超声可以以垂直、径向和/或全向于制造产品的长度的模式或方向，或沿着制造产品的长度，和/或全向于制造产品的远端或尖端传输。
[0230]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品提供包含生物活性剂(例如，
生物膜破坏剂、杀生物剂或抗生素，或其他化合物诸如生物膜或组织染色剂)的液体或流体。在替代实施方式中，体腔填充有液体或流体(例如，包含杀生物剂或抗生素)，或者另选地液体或流体不是在压力下输送。
[0231]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品向体腔(例如，向结肠)提供足够的液体或流体以传输由超声阵列产生的超声，从而去除粘附到组织的生物膜。在替代实施方式中，液体或流体在超声疗法开始之前被添加或传输，所述液体或流体可充当介质以有效地将超声传递至组织并诱发液体中的稳定/非惯性空化、空化和/或微流以例如去除或破坏生物膜。
[0232]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品将添加的纳米和/或微气泡提供至液体或流体；这增加了液体或流体去除所述生物膜的有效性和功效，例如增加了用于去除生物膜的稳定/非惯性空化、空化和/或微流效应的有效性和功效。
[0233]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品包括原位使用或传输以下物质：杀生物剂，例如杀生物剂，诸如水(例如，臭氧化的水、蒸馏水、活化水、电解水或其他水，例如如本文所述)；对于原位使用来说安全的防腐剂；和/或抗生素，或它们的任何组合。
[0234]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品包括原位使用或传输以下物质：用氧气、二氧化碳或另一种生物相容且安全的气体饱和或过饱和的液体或流体，以降低液体介质的表面张力和/或空化阈值。
[0235]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品经由嵌入到如本文所提供的制造产品(例如，柔性内窥镜或探头)的外壁中的一个或多个超声发射器传输超声，当所述制造产品插入到体腔(例如，结肠)中时，超声以垂直于如本文所提供的制造产品的轴的模式/方向传输。
[0236]
在替代实施方式中，当使用如本文所提供的制造产品时，它们与组织壁接触；在该实施方式中，超声经由液体或流体界面被转移到组织(例如，结肠粘膜)，所述超声可以被引入到待治疗的体腔中，并且可以引入足够的量以完全包围制造产品(例如，如柔性内窥镜和/或探头)的超声有效区域。
[0237]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品包括使用以下三步或四步方法来破坏和/或去除体内生物膜(例如，粘附到粘膜的生物膜)：
[0238]
第一：如本文所提供的方法以全身性抗生素和/或抗生物膜口服预处理开始，其可以在机械治疗前一周或两周至数周开始。这种预处理被设计用于减少机械治疗前的细菌负荷，并用于靶向存在于粘膜和粘膜内区域以及身体的其他区域(如阑尾)的细菌，这些细菌如果不被完全杀死或去除就会导致在机械治疗完成后的重新感染。
[0239]
第二：在机械治疗期间，使用超声、脉动或声波降解、破坏和/或去除生物膜基质，例如粘附到粘膜的生物膜。
[0240]
第三：使用杀生物剂和/或抗生素与将声波传输到生物膜的液体或流体介质的混合物来灭活或杀死被生物膜包裹的细菌，其中液体或流体介质通过如本文所提供的制造产品或所述制造产品的附件或辅助装置传输，如上文所讨论。
[0241]
第四：并且任选地，立即或在执行步骤3后不久，将新的、健康的或治疗性微生物菌群引入肠道进行定植以替代受感染的生物膜，从而最大化对患者的健康和由受感染的生物膜引起或加剧的疾病或病症的有效治疗的长期改善。简单地去除或部分降解生物膜，并任
选地杀死所有或大部分释放生物膜的细菌并不能确保剩余的或新引入的病原菌不会产生新的致病生物膜，所述新的致病生物膜最终会带回或导致相同症状、疾病或病症的复发。通过在去除生物膜后立即引入新的或治疗性微生物菌群，可以快速重建新的健康生物膜，并且还可以通过释放抗微生物物质(诸如细菌素)和经由竞争性排除来消除任何残留的病原菌。新的或治疗性微生物菌群的引入，可以经由内窥镜作为浆液进行，或在胶囊中进行，所述胶囊可以是栓剂或可以口服。
[0242]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品包括使用如由例如uspn 6,238,336；jp3709325b2；jp2005118133a；jp4526298b2；jp3722667b2；uspn 9,398,843；ep2596753b1；uspn 7,318,806和us专利公开案2019/0111130a1；2008/0051655a1；2006/0009681a1；和2013/0253387a1所述的超声内窥镜或部件，所述专利中的一些专利描述了仅用于可视化和观察目的的超声内窥镜，超声换能器放置在所述内窥镜的远侧尖端处。
[0243]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品发射垂直、径向和/或全向于制造产品(例如，内窥镜和/或探头)的长度的超声波以实现治疗效应，并且仅用于可视化和/或诊断目的。在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品在制造产品的大面积上传送波，例如，波在其整个长度上、在其长度的远侧一半上或在其长度的远侧四分之一上传送，而不仅仅是在远端或远侧尖端处，或在超过其长度的约20％至100％，或30％至90％上传送。
[0244]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品发射频率范围为约10khz至30mhz、或5khz至40mhz或更高的超声波(在2mhz至20mhz范围中操作的用于可视化或诊断目的的超声内窥镜)。
[0245]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品被设计用于溶解生物膜基质，例如粘附到粘膜的生物膜，所述生物膜包裹或包围并保护驻留在其中的细菌。在替代实施方式中，所引入的液体或流体介质中包含的一种或多种抗细菌和/或杀生物剂物质的重要目的是减少细菌降落在另一部位并建立新的致病生物膜菌落的可能性。在如本文所提供的方法的替代实施方式中，腔内流体或液体被交换数次(例如，2次、3次、4次、5次或6次或更多次)以更完全地去除分级的、破裂的和/或损坏的生物膜；并且在每个去除循环之后，体腔(例如，结肠腔)被重新供应新鲜液体或流体以用于后续的一个或多个治疗。使用如本文所提供的超声和抗细菌治疗的组合产生了尽可能干净的粘膜以供引入新的、健康的微生物菌群。
[0246]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法和制造产品将超声或声压波能量传输至原位生物膜位置，例如通过例如使用声学波导传输至需要治疗的体腔(例如，结肠)。声学波导可以传输频率范围从可听至超声频谱的声波。声学波导可以通过柔性线或杆将声波传递至远端位置，在所述远端位置处输出的声能可以在液体中诱发声流、稳定空化和/或惯性空化。
[0247]
在替代实施方式中，用于实践或制造如本文所提供的制造产品和方法的超声波导可以使用如在例如以下专利中描述的超声波导或部件：wo1989006515a1，将超声波导技术应用于超声血管成形术(applying ultrasonic waveguide technology to ultrasonic angioplasty)；uspn7,335,180和uspn 6,617,760，描述了超声谐振器；或美国专利申请公开案2015/015057 1a1。在替代实施方式中，用于实践或制造如本文所提供的制造产品和方
法的超声波导没有直径大小要求，并且具有较大直径的超声波可用于在体腔(诸如结肠)中传递声波，由此，可以在液体或流体介质中释放更高的功率输出。超声波导的直径可介于约0.1mm至30mm之间，或介于约0.5mm至20mm之间。超声波导可以是圆柱形线或杆、中空管、锥形线或杆或管、或各种厚度的矩形棒，例如，具有约0.1mm至约30mm之间、或约0.5mm与20mm之间的厚度。
[0248]
在替代实施方式中，声波导管从其附接到换能器的近端到其远侧尖端具有均匀的厚度和横截面积。在另一个实施方式中，波导具有可变的厚度和横截面积，从其附接到换能器的近端处的较大横截面积开始并且朝向其远端逐渐变细。通过使横截面积渐缩，经由声学波导传输的声波的幅度被放大，并导致在尖端处的位移幅度更大，从而产生更强大的发射声场。声学波导可以具有两个或更多个渐缩区段以使得能够放大尖端的振动位移。
[0249]
在替代实施方式中，声学波导是渐缩的超声传递导丝，所述渐缩的超声传递导丝可由超弹金属合金制成，例如，如在uspn 6,450,975中所述。在替代实施方式中，声学波导的末端处的尖端的直径在约0.5mm与30mm之间。尖端的形状可以具有不同的几何形状，例如，它可以具有半球形尖端、球形尖端、圆柱形尖端、方形尖端、梨形尖端或扁平尖端。在替代实施方式中，声学波导的长度在约1cm至3500cm之间或更长，例如，当治疗胃肠道(例如，结肠)时，声学波导可具有到达内部位置如直肠或更远侧的体腔位置(例如，如盲肠)的长度；因此，疗法可以应用于整个大肠的长度。在替代实施方式中，使声学波导的长度响应于所赋予的频率的共振，以允许声学波导的远端以更大的幅度振动，由此在正在被治疗的位置释放更多的声能。
[0250]
声学波导尖端的幅度还取决于通过所述声学波导尖端传递的功率。在替代实施方式中，尖端的位移幅度在峰至峰约1μm至1000μm之间变化。在声学波导尖端的紧邻处产生最大压力，其中随着与声学波导尖端的距离增加，压力迅速降低。经由声学波导传递的功率应足以在尖端周围的直接周围环境中产生稳定的空化、惯性空化和微流，因此当声学波导经操纵靠近组织时，例如在约2mm至30mm内，影响生物膜的声压降低，因此对粘膜和上皮造成的损伤最小。
[0251]
在另一个实施方式中，如果金属波导的直径相对小于其已经插入至的导管的直径，则增加波导尖端的幅度；这可能是因为，除了由换能器施加给波导的纵波外，还引入了弯曲和横波模式，所述弯曲和横波模式可能会增加尖端处的位移幅度。虽然因为这种作用可能会导致周围动脉壁损伤而在超声血管成形术期间可能不需要这种作用，但是它可能在肠道中的生物膜治疗期间为有益的，因为声学波导有更多的空间来振荡并施加其能量。
[0252]
在替代实施方式中，声波导管由可传递声波和超声波的金属制成或使用其制造，例如使用诸如铝及其合金、钛及其合金、镍钛(镍钛诺)和不锈钢及其合金、或任何其他合适的金属制成或制造。
[0253]
在替代实施方式中，声学波导被插入到如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)或外套管的工作通道中。将制造产品或外套管插入导管内是为了防止损坏所述制造产品或外套管。导管可以由塑料、尼龙、聚合物、柔性金属和本领域技术人员已知的其他材料制成。
[0254]
在替代实施方式中，在波导中传输声能的换能器平行于声学波导定位以传输纵波，或者它可以垂直地附接到波导以将剪切波传递到波导。在另一个实施方式中，两种类型的换能器被组合以在波导中传输纵波和横波的组合。
[0255]
在另一个实施方式中，波导尖端覆盖有突起，例如软突起，诸如刷毛，以增强尖端的流体动力学作用和组织附近纳米气泡或微气泡的混合，以增强生物膜去除作用；刷毛的振动可使得能够进行声能传递。至生物膜的能量传递被认为取决于所施加的频率和幅度。因此，在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品可形成或产生振荡流体运动和压力波以产生对生物膜基质和驻留在其中的细菌的附加剪切力。夹带的气泡的振荡还可以通过微流和空化效应来增强剪切力。
[0256]
在替代实施方式中，突起由包括聚酰胺(如尼龙)、聚合物(如聚酯或硅胶、聚乙烯、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,ptfe)(teflon
tm
)、聚丙烯腈丙烯酸纤维)、弹性体材料以及它们的组合的材料制成。突起可具有光滑的倒圆末端以防止或最小化粘膜表面的磨损。
[0257]
在另一个实施方式中，驱动声学波导的换能器的位置靠近内窥镜的尖端放置以最小化由于行进距离引起的声波损失。在将制造产品插入体内，例如插入待治疗的体腔(例如，插入结肠)之前，短长度的声学波导可以附接至靠近制造产品的(例如，内窥镜的)尖端的换能器。在该实施方式中，声学波导的长度可介于约0.1cm至约12cm之间，或介于约1.0cm与10cm之间。
[0258]
在另一个实施方式中，制造产品(例如，内窥镜)的尖端容纳以10hz至约10,000hz之间振动的电机。电机可以使波导以振荡运动振动，使得其尖端看起来像在以弧形运动。在每次振荡期间，波导可以从中性位置移动介于1度与20度之间。振动电机可以是直流(dc)电机、交流(ac)电机、电磁电机、或任何其他可以向附接的声学波导施加振荡运动的电机或驱动器。
[0259]
在一个实施方式中，声波导管附接至振动电机，并且制造产品(例如，内窥镜)被插入至待治疗的体腔中。在该实施方式中，波导不以超声波方式振动；然而，尖端的快速振荡运动仍然足以导致生物膜降解和/或分散。在该实施方式中，声学波导的长度可以在约1.0cm与10cm之间、或0.1cm与12cm之间，或0.5cm与8cm之间。本实施方式中的声学波导材料可以包括金属、塑料、聚酰胺、弹性体、聚合物或其他材料，或者材料的组合。声学波导末端处的波导尖端的直径可以在约0.5mm与30mm之间，或0.1mm与60mm之间。
[0260]
在一个实施方式中，为了增强刷拭和生物膜去除效应，将声学波导和/或其尖端如例如在uspn 8,046,861中所述的那样制造或配置，所述专利描述了一种使用声波作用来清洁牙齿的电动牙刷。尖端的形状可以具有各种不同的几何形状，例如，尖端的形状可以是半球形尖端、球形尖端、圆柱形尖端、方形尖端、梨形尖端或扁平尖端。
[0261]
在一个实施方式中，使用如例如在wo 2016/049472中所述的装置来向如本文所提供的制造产品施加振动以减少、破坏或破裂生物膜；并且该装置可以包括振动尖端，并且任选地，振动尖端定大小和形状为耦合至振动器并从其接收振动，其中振动尖端定大小和形状为将振动从振动器传导到制造产品。对于该实施方式，操作者可以将制造产品的振动波导放置在待治疗的组织附近，以通过利用振动的流体动力学效应来降解和/或去除生物膜。在一个实施方式中，振动探头和超声探头共存并在如本文所提供的任何制造产品中连续或同时使用。
[0262]
在替代实施方式中，如本文所用的术语“超声发射器”是指不同类型的超声发射元件，诸如环形换能器、盘形换能器、压电换能器、薄膜换能器、微机械化超声换能器、电容微
机械化超声换能器、压电微机械haul超声换能器、布置成阵列(诸如线性/凸起/相控/径向超声阵列)的换能器，以及可以传递超声频率或一系列频率的任何类型的装置或元件。
[0263]
在替代实施方式中，如本文所用的术语“组织”是指不同的组织类型，诸如粘膜，例如如在gi道、肠、膀胱和胸膜中发现的粘膜，如在肺中发现的粘膜。
[0264]
在替代实施方式中，如本文所用的术语“生物膜”是指一组包裹在由细胞外聚合物组成的细胞外基质中的微生物。
[0265]
在替代实施方式中，如本文所用的术语“内窥镜”是指结肠镜、膀胱镜、膀胱镜肾镜、支气管窥镜、肠镜和腹腔镜。
[0266]
在替代实施方式中，如本文所用的术语“有效区域”是指如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)的区域，所述区域上放置有发射超声频率的声波的超声发射器。
[0267]
在替代实施方式中，如本文所用的术语“去除生物膜”是指从组织部位去除附着或粘附的生物膜，包括从组织部位(例如，从粘膜表面)完全或100％去除附着或粘附的生物膜，或基本上去除附着或粘附的生物膜，所述基本上去除可以是去除介于约80％与99.5％之间，或介于约85％与99％之间的附着或粘附的生物膜。
[0268]
在替代实施方式中，如本文所用的术语“降解生物膜”是指从组织部位去除生物膜的较小区段分，或者它可以指生物膜的任何量的破裂，或导致生物膜的任何部分不粘附至组织(例如，粘膜)。
[0269]
在替代实施方式中，提供了制造产品和方法，所述制造产品和方法包括超声发生器和一个或多个超声发射器，以用作以径向和/或纵向模式操作的超声内窥镜。在一个实施方式中，超声内窥镜被放置在充满液体或流体的体腔(例如，结肠)中，与靶组织(例如，结肠粘膜)的距离很近(例如，在约0.5cm至10cm之间)。在替代实施方式中，超声发生器可产生电信号，所述电信号驱动一个或多个超声发射器产生沿超声内窥镜和/或其尖端或末端的长度的(例如，沿所述内窥镜的长度的远侧50％至99％间隔开的)径向、纵向和/或全向超声波。如此产生的超声波可在超声内窥镜周围的液体或流体中引起非惯性空化、惯性空化和/或微流，从而导致从组织去除、破坏或降解生物膜(例如，粘附到粘膜的生物膜)。在替代实施方式中，围绕超声内窥镜或内窥镜端部的流体或液体是水(例如，臭氧化的水、蒸馏水、活化水或电解水)或盐水，并且所述流体或液体可以由内窥镜或内窥镜的辅助装置或附件传输。在另一个实施方式中，将水与杀生物剂(例如，臭氧)混合，以增加对生物膜和所述生物膜中的细菌的杀生效应。在替代实施方式中，所使用或施用的杀生物剂包括：活化水、电解水、次氯酸钠、福尔马林、戊二醛、硼酸、防腐剂或抗生素和/或它们的混合物，例如，如本文所述。在另一个实施方式中，可以将其他组合物，例如酶(诸如，dna酶)和/或表面活性剂(诸如，肥皂)，加入到所施用的流体或液体中。
[0270]
如本文所提供的方法还包括对生物膜的预治疗(在超声治疗之前)，例如在使用如本文所提供的制造产品进行超声治疗之前，通过利用一种或多种抗生素、或抗生物膜剂与抗生素的组合对生物膜中的细菌(即，生物膜的感染)进行预治疗。该预治疗时段的时长可以在约一天到两(2)周之间，并且可以持续长达数周或许多周，例如可以持续约2周到20周之间。在用如本文所提供的制造产品治疗期间和/或之后，可以继续给予一种或多种抗生素或抗生物膜补充剂(例如，口服地、肌内地、静脉内地给予)。例如，将一种或多种抗生物膜补充剂口服给予患者，例如以肠溶包衣胶囊或片剂的形式口服给予患者，从而使胶囊的活性
成分在小肠和大肠中释放。抗生物膜补充剂，例如在预治疗和/或治疗后时段期间给予的补充剂，可以是以下中的一种或任何组合：n-乙酰半胱氨酸、铋和铋类似物、藻酸盐和藻酸盐类似物、儿茶素和表儿茶素类(如表没食子儿茶素没食子酸酯)、乙二胺四乙酸(edta)、α硫辛酸、美沙拉嗪、柳氮磺胺吡啶及其类似物，以及本领域已知的具有抗生物膜效应的其他药剂，包括本文所述的那些。抗生素可以选自以中的任一种：四环素、强力霉素、米诺环素、青霉素及其衍生物(例如阿莫西林)、甲硝唑、碳青霉烯类及其衍生物、庆大霉素和其他抗生素，以及它们的组合。在替代实施方式中，超声发射器可以附接到内窥镜的外层或衬在内窥镜的外层上，可以在10khz至30mhz之间的频率下操作。
[0271]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法还包括施用具有纳米气泡或微气泡的流体或液体，或包括在正在被治疗或清洁或清除生物膜的组织附近产生纳米气泡或微气泡。在替代实施方式中，超声频率和/或幅度在治疗期间(例如在整个治疗过程中)是静态的或被调制的，以启动和/或最大化液体或流体介质中存在的气泡的非惯性空化、惯性空化和微流。
[0272]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)的超声活化区段覆盖有以径向和/或纵向模式发射超声的多个超声发射器。一个或多个超声发射器可以是：柔性的(例如，膜换能器)；非柔性的(例如，盘形换能器)；或者，可以使用或组合以适合如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)的特定设计的任何其他类型的超声发射器。
[0273]
在另一个实施方式中，中空环形换能器排列在制造产品(例如，内窥镜)的
‘
有效’区域内，并且这些换能器可以纵向和/或径向模式发射超声波。在替代实施方式中，换能器彼此靠近放置(例如，分开约1cm至5cm)，或者它们可以间隔得更远(例如，约5cm至20cm)以允许制造产品弯曲。
[0274]
在替代实施方式中，用于将超声波从超声内窥镜传送到组织的基础流体或液体可以是任何形式的水(例如，臭氧化的水、蒸馏水、活化水或电解水)、或盐水、或油，或它们的组合。在另一个实施方式中，使用如本文所提供的制造产品或辅助装置施用基础流体或液体，并且所施用的基础流体或液体可包含杀生物剂或抗生素。在替代实施方式中，杀生物剂包括臭氧，例如浓度在约0.1ppm至10ppm之间、或1.0ppm至7ppm之间的臭氧。
[0275]
在替代实施方式中，使用杀生物剂和/或抗生素来中和(例如，杀死)从生物膜中释放出来或在被破坏或降解的生物膜中(例如，在不再粘附于粘膜的生物膜片段中)的任何细菌，因此细菌不能定居到身体的另一部分(例如，结肠的另一区段)并建立新的生物膜簇。
[0276]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)包括或包括使用抽吸通道，或使用抽吸辅助装置，以在每轮治疗后(例如在每轮通过应用超声治疗进行生物膜破坏或降解后)去除液体介质。
[0277]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)包括或包括使用温度计，例如嵌入在制造产品中的温度计，例如每隔几厘米(例如，每隔3cm至30cm)嵌入在
‘
有效’超声区段中的温度计，以监测周围流体或液体介质的温度，以防止对组织的热损伤。
[0278]
在替代实施方式中，一个或多个超声发射器被制造产品(例如，内窥镜)外部上的护套、套筒、外套管或等同物覆盖以防止超声发射器与组织之间的接触。护套、套筒、外套管可以由超声透明材料制成以允许(例如，基本上所有)声波穿过它。在其他实施方式中，超声发射器被暴露并与液体介质接触。
[0279]
在替代实施方式中，一个或多个超声发射器连续覆盖制造产品(例如，内窥镜)的整个
‘
有效’区域或者它们覆盖制造产品的多个区段。在替代实施方式中，制造产品的
‘
有效’区域是柔性管以允许在身体内(例如，在结肠内)插入和操纵。
[0280]
在替代实施方式中，如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)包括或包括使用相机，所述相机可以内置于制造产品中或(任选地可去除地)附接到制造产品以允许操作者引导制造产品到待治疗的区域。在替代实施方式中，制造产品可以在正在被治疗的体腔周围手动操纵(例如，由相机产生的图像引导)，以便在需要时将制造产品移得更靠近粘膜以确保超声能量有效地到达该区域并且稳定/非惯性空化、惯性空化和/或微流正在溶解生物膜。
[0281]
在替代实施方式中，微气泡或纳米气泡经由外部手段被引入到所治疗的的区域中或经由空化效应在体内产生。在替代实施方式中，外部产生的气泡具有预定大小并且可以与超声发射器的频率匹配以在体内引起稳定/非惯性空化、惯性空化和/或微流效应。外部产生的气泡(例如，包括市售微气泡，诸如optison
tm
、levovist
tm
和/或sonovue
tm
；或在体内传输液体之前使用机器(例如微气泡发生器)制成的微气泡)可以通过使用表面活性剂、脂质、聚合物等来稳定化以在体内引起稳定/非惯性空化、惯性空化和/或微流效应。
[0282]
在替代实施方式中，传递到组织的功率应该处于导致很少或最小损伤，与此同时仍然有效地治疗或破坏覆盖或粘附到组织(例如，粘膜)的生物膜的水平。在替代实施方式中，传递到组织的功率可以在约0.01瓦特/平方厘米至约300瓦特/平方厘米之间，或者可以在约0.1瓦特/平方厘米至200瓦特/平方厘米之间。在替代实施方式中，所发射的超声以脉冲或连续模式传输。
[0283]
在替代实施方式中，通过如本文所提供的方法或通过如本文所提供的制造产品治疗的身体部位包括大肠、小肠、造口、胆管和胰管、嘴、耳朵、气管、食道、胃、膀胱、鼻窦、支气管、细支气管和肺；此外，在一些情况下，可以治疗中枢神经系统的充满脑脊液的腔，并且可以在动脉和静脉中使用改良的探头。
[0284]
在替代实施方式中，传输到待治疗的身体空间或体腔的液体或流体介质处于大致体温，或者可以介于约1摄氏度至38摄氏度之间。传输到待治疗的身体空间或体腔的液体或流体介质的温度可以低于体温，以便在流体或液体的温度升高到需要停止治疗的程度之前进行几分钟的超声治疗。在替代实施方式中，原位治疗区域中的液体或流体介质保持足够低温以防止对任何组织的热损伤。
[0285]
在另一个实施方式中，间隔环每隔几厘米(例如，每隔约5cm至20cm)放置在超声活化的制造产品(例如，内窥镜)区域中以防止超声波发射区域与组织接触；这允许液体介质在换能器与正在被治疗的组织之间形成界面，并确保使得能够在整个超声活化区域中进行稳定和/或非惯性空化、惯性空化和微流。在替代实施方式中，间隔环延伸出介于3cm至20cm之间。
[0286]
在替代实施方式中，如本文所提供的方法使用一个或一系列(多个)球囊来治疗身体部位或身腔的各区段，例如大肠或结肠，以确保液体或流体介质已填充特定区段以确保将超声波有效传送到组织和靶生物膜。在替代实施方式中，一个或多个球囊是使用如本文所提供的制造产品(例如，内窥镜)的附件放置的，或者可以使用辅助装置放置。一次治疗体腔的较小区段(例如，gi道或结肠)将确保沿着体腔的壁不会产生气穴，并且因此所应用的
超声能量有效地诱发抵靠组织表面的稳定/非惯性空化、惯性空化和微流。
[0287]
图1示意性地示出了如本文所提供的示例性制造产品，所述制造产品包括：超声内窥镜，其中单件和/或很少的几件柔性超声发射器(3)对角地包裹所述内窥镜的主体(1)。横截面区域显示了从超声发生器延伸到超声内窥镜(5)的远侧尖端的电极电缆(9)，该电极电缆为一个或多个柔性超声发射器(3)供电。超声波(2)垂直和/或径向地远离内窥镜的轴线穿过超声内窥镜周围的液体介质到达组织，在所述组织处所述超声波发挥其作用。温度传感器(32)沿着超声内窥镜(1)的长度间隔开以监测周围液体的温度，以便一旦周围液体介质的温度升高到高于预定水平就允许停止治疗。温度传感器(32)容纳在内窥镜主体(22)与内窥镜护套(4)之间，所述内窥镜护套的材料不会衰减或改变由一个或多个柔性超声发射器(3)发射的超声波的频率。温度传感器(32)可以放置在护套(4)的外表面上，只要它平贴护套表面并且不从护套表面突出或最少地突出(例如，仅从示例性制造产品的外部主体或护套突出介于约0.5mm或1mm至2cm或3cm之间)即可。
[0288]
图2示意性地图示了如本文所提供的示例性超声内窥镜，所述超声内窥镜包括：多个柔性超声发射器(3)，所述多个柔性超声发射器水平地包裹内窥镜的主体(1)。横截面区域显示了从超声发生器延伸到超声内窥镜(5)的远侧尖端的电极电缆(9)，该电极电缆为柔性超声发射器(3)供电。超声波(2)垂直和/或径向地远离内窥镜的轴线穿过超声内窥镜周围的液体介质到达组织，在所述组织处所述超声波发挥其作用。温度传感器(32)沿着超声内窥镜(1)的长度间隔开以监测周围液体的温度，以便一旦周围液体介质的温度升高到高于预定水平就允许停止治疗。温度传感器(32)容纳在内窥镜主体(22)与内窥镜护套(4)之间，所述内窥镜护套的材料不会衰减或改变由柔性超声发射器(3)发射的超声波的频率。温度传感器(32)可以放置在护套(4)的外表面上，只要它平贴在护套表面并且不从护套表面突出或最少地突出。
[0289]
图3示意性地示出了示例性超声内窥镜，其中环形换能器以规则间隔放置(例如，每3cm至10cm或20cm放置)在内窥镜的护套或外主体内。电极电缆(9)从超声发生器延伸到超声内窥镜(5)的远侧尖端，从而为环形超声换能器(21)供电。超声波(2)垂直和/或径向地远离内窥镜的轴线穿过超声内窥镜周围的液体介质到达组织，在所述组织处所述超声波发挥其作用。温度传感器(32)沿着超声内窥镜(1)的长度间隔开以监测周围液体的温度，以便一旦周围液体介质的温度升高到高于预定水平就允许停止治疗。温度传感器(32)容纳在内窥镜主体(22)与内窥镜护套(4)之间，所述内窥镜护套的材料不会衰减或改变由环形超声换能器(3)发射的超声波的频率。温度传感器(32)可以放置在护套(4)的外表面上，只要它平贴在护套表面并且不从护套表面突出或最少地突出。环形换能器由间隙(18)隔开，以允许超声内窥镜在其已经插入到的体腔周围被操纵。
[0290]
图4示意性地示出了示例性超声内窥镜，其中较薄的环形换能器(21)被放置在内窥镜的护套(4)内，在环形换能器的各区段之间具有较大的间隙。电极电缆(9)从超声发生器延伸到超声内窥镜(5)的远侧尖端，从而为环形换能器(21)供电。超声波(2)垂直和/或径向地远离内窥镜的轴线穿过超声内窥镜周围的液体介质到达组织，在所述组织处所述超声波发挥其作用。温度传感器(32)沿着超声内窥镜(1)的长度间隔开以监测周围液体的温度，以便一旦周围液体介质的温度升高到高于预定水平就允许停止治疗。温度传感器(32)容纳在内窥镜主体(22)与内窥镜护套(4)之间，所述内窥镜护套的材料不会衰减或改变由环形
换能器(3)发射的超声波的频率。温度传感器(32)可以放置在护套(4)的外表面上，只要它平贴在护套表面并且不从护套表面突出或最少地突出。环形换能器由间隙(18)隔开，以允许超声内窥镜在其已经插入到的体腔周围被操纵。
[0291]
图5示意性地示出了处于闭合位置的示例性宽波束超声发射器阵列内窥镜附件。该附件可以单独使用，附接至普通内窥镜使用，或与超声内窥镜组合使用。该附件也可以是超声或非超声内窥镜的内置部件。它包括放置在内窥镜主体(1)上的底板(6)。该设备可以通过宽波束组件附件(29)夹到内窥镜主体(1)上。宽波束超声发射器阵列(8)坐落在附件的顶部上。宽波束阵列朝向组织发射超声波(2)。宽波束超声阵列附接机构具有曲线形状(10)以允许容易地插入身体和从身体挤出。宽波束超声阵列可以沿着内窥镜(1)的主体附接在任何地方，但需要在其尖端(5)的近端留出间隙以允许操纵内窥镜。电极电缆(9)从超声发生器延伸到宽波束超声附件，从而为超声阵列供电。宽波束超声阵列可以以连续或脉冲模式传递超声能量。
[0292]
图6示意性地示出了处于打开位置的如图5所述的示例性宽波束超声发射器阵列内窥镜附件。该附件可以单独使用，附接至普通内窥镜使用，或与超声内窥镜组合使用。该附件也可以是超声或非超声内窥镜的内置部件。它包括放置在内窥镜主体(1)上的底板(6)。该设备可以通过宽波束组件附件(29)夹到内窥镜主体(1)上。宽波束超声发射器阵列(8)坐落在附件的顶部上。宽波束阵列朝向组织发射超声波(2)。宽波束超声阵列附接机构具有曲线形状(10)以允许容易地插入身体和从身体挤出。宽波束超声阵列可以沿着内窥镜(1)的主体附接在任何地方，但需要在其尖端(5)的近端留出间隙以允许操纵内窥镜。电极电缆(9)从超声发生器延伸到宽波束超声附件，从而为超声阵列供电。宽波束超声阵列可以以连续或脉冲模式传递超声能量。宽波束超声阵列附件具有升降机构(7)，所述升降机构可以将超声附件提升介于1度至90度之间的任何位置。超声附件通过位于底板(6)上的锚固机构(33)保持在闭合位置。
[0293]
图7示意性地示出了示例性超声内窥镜，所述超声内窥镜具有冲洗(11)和/或抽吸(12)通道、工作通道(14)、相机(13)和多个盘形超声发射器，所述多个盘形超声发射器沿着内窥镜主体(1)水平地和纵向地以规则间隔放置在内窥镜的护套内直至接近内窥镜的尖端(5)。电极电缆(9)从超声发生器延伸到超声内窥镜(1)的多个超声发射器(16)，以为它们供电。超声波(2)垂直和/或径向地远离内窥镜的轴线穿过超声内窥镜周围的液体介质(20)到达组织，在所述组织处所述超声波发挥其作用。由电极电缆(9)供电的温度传感器(32)沿着超声内窥镜(1)的长度间隔开以监测周围液体的温度，以便一旦周围液体介质的温度升高到高于预定水平就允许停止治疗。温度传感器(32)容纳在内窥镜主体(22)与内窥镜护套(4)之间，所述内窥镜护套的材料不会衰减或改变由超声发射器(16)发射的超声波的频率。温度传感器(32)可以放置在护套(4)的外表面上，只要它平贴在护套表面并且不从护套表面突出或最少地突出。超声发射器(16)由间隙(18)隔开，以允许超声内窥镜维持其柔韧性，从而所述超声内窥镜可以在已经插入到的体腔周围被操纵。柔性间隔环(34)以规则的间隔放置以防止内窥镜靠在正在被治疗的组织上，内窥镜靠在正在被治疗的组织上会干扰治疗，因为超声内窥镜与组织之间需要有液体界面以便使生物膜降解和/或去除有效。
[0294]
图8示意性地示出了当超声发射器被启动时示例性超声内窥镜如何操作的概观。将超声内窥镜(1)插入到待治疗的体腔内。将内窥镜尖端(5)放置为越过待治疗的区域的边
界，以允许内窥镜的超声有效区域完全覆盖待治疗的组织(19)。超声内窥镜沿着内窥镜主体(1)的长度具有温度传感器(32)以监测液体介质(20)的温度。温度传感器(32)容纳在内窥镜主体(22)与内窥镜护套(4)之间，所述内窥镜护套的材料不会衰减或改变由超声发射器发射的超声波(2)的频率。当超声信号被活化并传递到超声发射器时，所述超声发射器发射径向波和/或纵波(2)，并将所述径向波和/或纵波传递到组织(19)。超声波使液体介质的微气泡和/或纳米气泡经历非惯性空化(25)、惯性空化(26)和微流(27)，这导致生物膜(24)降解并最终从组织(19)去除。液体介质(20)以具有添加到其中的杀生物剂诸如臭氧，以中和从生物膜(24)释放的任何微生物。超声内窥镜可以由医生围绕体腔并靠近组织(19)操纵以实现生物膜(24)的有效降解和去除。
[0295]
图9示意性地图示了超声发射器阵列内窥镜附件，所述超声发射器阵列内窥镜附件附接经过内窥镜的远端该附件可以单独使用，附接至普通内窥镜使用，或与超声内窥镜组合使用。它包括锚固机构(33)，所述锚固机构坐落于内窥镜主体(1)上并且靠近内窥镜尖端(5)。径向超声发射器阵列，在该示例中为环形换能器(21)，坐落于附件的顶部上。电极电缆(9)从超声发生器延伸到超声附件，从而为超声发射器供电。温度传感器(32)沿着附件的长度间隔开以监测周围液体的温度，以便一旦周围液体介质的温度升高到高于预定水平就允许停止治疗。柔性间隔环(34)以规则的间隔放置以防止内窥镜靠在正在被治疗的组织上，内窥镜靠在正在被治疗的组织上会干扰治疗，因为超声内窥镜与组织之间需要有液体界面以便使生物膜降解和/或去除有效。附件尖端(17)是倒圆的以允许插入身体中。附件的长度可以从0.5cm至20cm。
[0296]
图10a示意性地示出了由外部超声发生器(35)供电的示例性超声波导(37)。超声发生器的功率输出、占空比和其他功能经由单元的控件(43)来控制。超声发生器连接至并运行超声喇叭(36)。超声喇叭具有连接在其尖端处的波导(37)，以经由内窥镜(1)将超声能量传递到待治疗的位置。
[0297]
图10b示意性地示出了示例性内窥镜(1)的远端部分的特写，并且该图像示出了当位于导管(44)内并插入内窥镜的工作通道中时，超声波导(37)如何延伸经过内窥镜尖端(5)以便振动并将其能量和声波传递至周围液体，所述周围液体将声波传递到待治疗的组织。超声波导具有附接至其远端的尖端(38)，以增强和增加声能向周围液体的传递。内窥镜可以靠近正在被治疗的组织进行操纵，以使到达正在被治疗的组织的波导的能量输出的量最大化。
[0298]
图11a示意性地示出了示例性超声波导(37)及其尖端(38)，所述超声波导由外部超声发生器(35)供电；然而，在该实施方式中，波导和超声换能器位于内窥镜(1)内。超声发生器的功率输出、占空比和其他功能经由单元的控件(43)来控制。超声发生器通过在内窥镜(1)内部延伸的电缆(9)连接到位于内窥镜中的超声换能器并使所述超声换能器运行。
[0299]
图11b示意性地示出了示例性内窥镜(1)的远端部分的特写图，并且示出了其中具有倒圆的尖端(38)的超声波导(37)经由附接机构(39)连接至超声换能器(16)，所述超声换能器经由电缆(9)连接至外部超声发生器，延伸经过内窥镜尖端(5)以便振动并将其能量和声波传递至周围液体，所述周围液体将声波传递到待治疗的组织。超声波导具有附接至其远端的倒圆的尖端(38)，以增强和增加声能向周围液体的传递。内窥镜可以靠近正在被治疗的组织进行操纵，以使到达正在被治疗的组织的波导的能量输出的量最大化。
[0300]
图12a示意性地示出了示例性波导(37)及其尖端(38)，所述示例性波导由外部振动控制单元(40)供电，然而波导和振动电机(未示出)位于内窥镜(1)内部。控制单元(40)的功率输出、占空比和其他功能经由单元的控件(43)来控制。控制单元经由在内窥镜(1)内部延伸的电缆(9)连接到位于内窥镜中的振动电机并为其供电。
[0301]
图12b示意性地示出了示例性内窥镜(1)的远端部分的特写，示出了其中具有倒圆的尖端(38)的波导(37)经由附接机构(39)连接到振动电机(41)，所述振动电机经由电缆(9)连接至外部控制单元，延伸经过内窥镜尖端(5)以便以振荡运动方式振动并将其能量和声波传递到周围的液体，所述周围液体将声波传递到待治疗的组织。波导具有附接至其远端的倒圆的尖端(38)，以增强和增加声能向周围液体的传递。尖端具有从其表面延伸的突起(42)，在该示例中为刷毛形状，所述突起进一步增强了尖端(38)与正在被治疗的组织之间的液体介质的混合以引起稳定的惯性空化和声流。内窥镜可以靠近正在被治疗的组织进行操纵，以使到达正在被治疗的组织的波导的能量输出的量最大化。
[0302]
图13示意性地示出了示例性结肠镜的远端部分，其中共聚焦显微镜阵列(47)内置到结肠镜尖端(5)中。超声波导(37)经由结肠镜的工作通道延伸以将超声能量传递到周围组织。喷射孔(45)和较大的抽吸开口(46)位于结肠镜尖端的近端并向后延伸，以便在治疗期间清洁器械并润滑周围的粘膜。这些喷射孔和抽吸孔的另一个目的是增强抗生物膜液体在正在被治疗的区域中的混合，以提高其效应并去除可能存在的任何碎屑。
[0303]
图14示意性地示出了示例性结肠镜的远端部分，其中共聚焦显微镜探头(48)经由示例性结肠镜的工作通道延伸以检查周围组织中生物膜的存在或去除。喷射孔(45)和较大的抽吸开口(46)位于结肠镜尖端(5)的近端并向后延伸，以便在治疗期间清洁器械并润滑周围的粘膜。这些喷射孔和抽吸孔的另一个目的是增强抗生物膜液体在正在被治疗的区域中的混合，以提高其效应并去除可能存在的任何碎屑。
[0304]
图15a示意性地示出了示例性结肠镜(1)的远端部分的侧视图，其中外套管(49)插入在结肠镜上。外套管沿其纵轴具有一个或多个喷射孔(45)，所述一个或多个喷射孔用于将一种或多种液体(例如，生物膜分散体和微生物群系调制组合物)引入结肠。外套管及其部件(管、通道等)连接到位于外套管(未示出)近端的外部单元，所述外部单元泵送和抽吸液体和其他组合物，例如微生物群系调制组合物，将所述液体和其他组合物引入到结肠中并控制外套管的功能，如所引入的液体的压力和温度。该单元可以用该单元上的控件和/或位于进行该过程的医生附近的脚踏板来操作。所述一个或多个喷射孔以横向或基本上横向的投射释放一种或多种液体或一种或多种所引入的组合物。外套管还具有一个或多个抽吸开口(46)，所述一个或多个抽吸开口用于从结肠快速清空所引入的一种或多种液体，以允许将一种或多种微生物群系调制组合物引入结肠以帮助新引入的微生物菌群的植入和建立非致病性生物膜。这些喷射开口和抽吸开口的另一个(任选)目的是经由同时引入和抽吸液体以提高其效应并去除可能存在的任何碎屑，以增强抗生物膜液体在正在被治疗的区域中的混合。
[0305]
图15b示意性地示出了示例性结肠镜(1)的远端部分的前视图，其中外套管(49)按照图15a插入结肠镜上。可以看到结肠镜的相机(13)、灌入/水射流(11)和工作通道(14)。该视图中的外套管可以具有一个或多个内置到其中的工作通道(50)，以在结肠镜的工作通道正在被用于其他目的的情况下将附加工具(例如，球囊)引入正在被治疗的区域中，或从结
肠中取出组织(例如，息肉)。在一些实施方式中，这些工作通道可用于在外套管不具有如图15a所示的横向喷射和抽吸开口时将一种或多种液体(例如，生物膜分散和微生物群系调制组合物)引入和抽吸到结肠中。外套管及其部件(管、通道等)连接到位于外套管(未示出)近端的外部单元，所述外部单元泵送和抽吸液体和其他组合物，例如微生物群系调制组合物，将所述液体和其他组合物引入到结肠中并控制外套管的功能，如所引入的液体的压力和温度。该单元可以用该单元上的控件和/或位于进行该过程的医生附近的脚踏板来操作。工作通道(50)可以作为抽吸开口操作，所述抽吸开口用于从结肠快速清空所引入的一种或多种液体，以允许将一种或多种微生物群系调制组合物引入结肠以帮助新引入的微生物菌群的植入和建立非致病性生物膜。用作喷射开口和抽吸开口的工作通道的另一个目的是经由同时引入和抽吸液体以提高其效应并去除可能存在的任何碎屑，以增强抗生物膜液体在正在被治疗的区域中的混合。
[0306]
图16a示出了结肠镜(1)的远端部分，所述结肠镜具有导管(44)，所述导管沿着内窥镜的表面通道(51)延伸至内窥镜的尖端(5)，所述导管(44)由表面通道盖(52)保持在适当位置。在该实施方式中，单次使用、多次使用或永久导管(44)在其靠近内窥镜尖端(5)的远端处具有喷射孔开口(45)和/或抽吸开口(46)，以释放和抽吸包含抗细菌剂和抗生物膜组成的液体来帮助从周围组织中去除生物膜。导管连接到位于内窥镜近端和患者身体外部的单元，所述单元控制液体介质的输注、抽吸、温度、压力等。喷射孔(45)位于结肠镜尖端(5)的近端并向后延伸，以便在治疗期间清洁器械并润滑周围的粘膜。在抗生物膜治疗完成后，这些喷射孔用于将新的微生物菌群快速输注到体腔，以植入新的健康微生物群系。
[0307]
图16b以3维图示出了结肠镜(1)的远端部分，以显示沿内窥镜(51)的圆周延伸至其尖端(5)的内窥镜的表面通道，其中具有如图16a所示的喷射开口和抽吸开口的单次使用、多次使用或永久导管(未示出)由表面通道盖(52)保持在适当位置。
[0308]
图17示出了比内窥镜(1)的直径更宽的超声发射器(16)，所述超声发射器连接到位于内窥镜近端和患者身体外部的控制单元。本实施方式中的超声发射器(16)可以径向或全向模式发射超声，并由电缆电极(9)供电并保持在适当位置，所述电缆电极安装在内窥镜的工作通道中，所述工作通道由防止超声发射器一旦插入正在被治疗的体腔中就不会移动太多的材料制成。由于其大小，超声发射器(16)在插入身体中之前附接到内窥镜。电缆(9)经由内窥镜的远侧尖端(5)插入，并且一旦所述电缆离开内窥镜的近端，它就连接到超声发射器的控制单元。在该实施方式中，靠近内窥镜尖端(5)放置的光发射器(53)发射200nm至1000nm范围内的光，以增强在添加或未添加生物膜显露染色剂的情况下输注在正在被治疗的区域中的液体的抗细菌效应。在该实施方式中，内窥镜具有如图16a和图16b所示的表面通道(51)，所述表面通道沿着内窥镜(1)的长度延伸至其尖端(5)，并且具有喷射孔(45)和抽吸孔(46)两者的单次使用、多次使用或永久导管(44)可以互换使用并由位于内窥镜近端和患者身体外部的单元控制。导管(44)由表面通道盖(52)保持在适当位置，所述表面通道盖将导管紧密地保持在通道中，因此所述导管不会从内窥镜(1)的表面突出。
[0309]
任何上述方面和实施方式可以与本文在发明内容和/或具体实施方式部分中公开的任何其他方面或实施方式组合。
[0310]
如本说明书以及所附权利要求书中所用，除非上下文另外明确指出，否则单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代物。
[0311]
除非特别说明或从上下文显而易见，否则如本文所用，术语“或”被理解为包含性的并且涵盖“或”和“和”两者。
[0312]
除非特别说明或从上下文显而易见，否则如本文所用，术语“约”被理解为在本领域的正常容差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。约可以理解为在叙述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％、或0.01％之内。除非从上下文另外清楚地说明，否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。
[0313]
在此引用的每项专利、专利申请、出版物和文件的全部内容据此以引用方式并入本文。对上述专利、专利申请、出版物和文件的引用并不承认上述任何一项是相关的现有技术，也不构成对这些出版物或文件的内容或日期的任何承认。单独引用这些文件不应被解释为断言或承认任何文件的任何部分内容被认为是满足任何国家或地区专利申请法定公开要求的必要材料。尽管如此，保留在适当情况下依赖任何此类文件来提供审查机构或法院认为对所要求保护的标的至关重要的材料的权利。
[0314]
在不脱离本发明的基本方面的情况下，可以对上述内容进行修改。尽管已经参考一个或多个具体实施方式对本发明进行了相当详细的描述，但本领域普通技术人员将认识到，可以对本技术中具体公开的实施方式进行改变，而这些修改和改进仍在本发明的范围和精神内。本文说明性描述的本发明可以在不存在此处未具体公开的任何要素的情况下适当地实践。因此，例如，在本文的每个实例中，术语“包括”、“基本上由
……
组成”和“由
……
组成”中的任一者都可以被其他两个术语中的任一者替换。因此，已经使用的术语和表达被用作描述而非限制的术语，不排除所示和描述的特征或其部分的等同物，并且应认识到在本发明的范围内各种修改是可能的。在以下权利要求中阐述了本发明的实施方式。
[0315]
已描述了本发明的多个实施方式。然而，可以理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。因此，其他实施方式在所附权利要求书的范围内。