DE102010044095A1

DE102010044095A1 - Verfahren und Einrichtung zur Durchführung einer endoskopischen Untersuchung mit einer magnetisch gesteuerten Endoskopiekapsel

Info

Publication number: DE102010044095A1
Application number: DE102010044095A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kist; Henrik Keller; Frank Wolf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Invandus De GmbH
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-05-24

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Einrichtung zur Durchführung einer endoskopischen Untersuchung mit einer magnetisch gesteuerten Endoskopiekapsel (6) wird die Lage eines Patienten (4) automatisch erfasst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung einer endoskopischen Untersuchung mit einer magnetisch gesteuerten Endoskopiekapsel.
Bei einer endoskopischen Untersuchung eines Hohlorgans mit einer magnetisch gesteuerten Endoskopiekapsel (Kapselendoskopie) wird diese anhand von außerhalb des Körpers eines Patienten erzeugten magnetischen Kräften bewegt. Um eine optimale Untersuchung zu ermöglichen, bei der das zu untersuchende Hohlorgan vollständig gesichtet werden kann, wird während der Untersuchung die Lage des Patienten auf einer Patientenlagereinheit verändert. Handelt es sich bei der Patientenlagereinheit um eine Liege, so sind typische Lagen die Rückenlage, Bauchlage sowie Seitenlagen auf der linken oder rechten Seite. Grundsätzlich sind aber auch Lagen möglich, die sich zwischen zwei der genannten Lagen befinden.
Die Information über die aktuelle Lage des Patienten ist für den Arzt sowohl während der Durchführung der Kapselendoskopie als auch nach erfolgter Durchführung beim Abspielen von aufgezeichneten Bilddaten von entscheidender Wichtigkeit. Sie ist für die Orientierung im Hohlorgan unerlässlich, da die Endoskopiekapsel Rotationen und Translationen stets in Relation zu einem ortsfesten Bezugssystem und nicht in Relation zur aktuellen Lage des Patienten durchführt. Befindet sich der Patient beispielweise in der linken Seitenlage, so befindet sich der Magenausgang in Relation zum ortsfesten Bezugssystem oben. Befindet er sich dagegen in der Rückenlage, so befindet sich der Magenausgang in Relation zum Bezugssystem rechts. Die aktuelle Lage des Patienten muss daher dem Arzt stets bekannt sein, um eine intuitive Navigation zu ermöglichen. Darüber hinaus ist die Information über die Lage des Patienten auch für eine den Arzt aktiv unterstützende intelligente Steuerung des Magnetsystems von Vorteil, da abhängig von der Lage die zur Bewegung der Endoskopiekapsel notwendigen Kräfte dynamisch an die veränderten Anforderungen angepasst werden können.
Bei der bekannten Einrichtung wird die Lage des Patienten vom behandelnden Arzt manuell über eine Benutzeroberfläche eingegeben. Eine solche Eingabe kann jedoch einerseits fehlerbehaftet sein und andererseits bei plötzlicher Veränderung der Lage des Patienten auch zeitverzögert erfolgen, so dass eine fehlerhafte Steuerung der Endoskopiekapsel die Folge sein kann. Darüber hinaus verliert der Arzt bei der Eingabe der neuen Patientenposition wertvolle Untersuchungszeit, da diese durch die Kapazität der in der Endoskopiekapsel befindlichen Batterien begrenzt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Durchführung einer endoskopischen Untersuchung mit einer magnetisch gesteuerten Endoskopiekapsel anzugeben, bei dem die eingangs geschilderten Nachteile vermieden sind. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine nach diesem Verfahren betriebene Einrichtung anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die genannte Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit dem Merkmal des Patentanspruches 1, gemäß dem die Lage eines Patienten automatisch erfasst wird. Durch eine solche automatische Erfassung der Lage des Patienten ist eine fehlerhafte oder zeitverzögerte Eingabe der Patientenlage vermieden, so dass den während der Durchführung der Endoskopie gewonnenen Bildern stets die dazu gehörige Lage des Patienten zugeordnet ist. Durch das automatische Erfassen der Lage des Patienten kann sich der Arzt außerdem ausschließlich auf die anhand der von der Endoskopiekapsel übermittelten Bilder erfolgende Steuerung der Kapsel konzentrieren, ohne ständig einen Blick auf den Patienten werfen zu müssen. Darüber hinaus kann die Information über die Lage des Patienten zusätzlich zur Steuerung des Magnetsystems herangezogen werden, indem die notwendigen magnetischen Kräfte dynamisch an die durch die veränderte Lage des Patienten veränderten Anforderungen angepasst werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Lage des Patienten mit zumindest einem am Körper des Patienten angeordneten Sensor erfasst. Geeignete Sensoren sind insbesondere Beschleunigungssensoren, Gyroskope oder auch Neigungssensoren, wobei die unterschiedlichen Sensoren auch in Kombination verwendet werden können.
Alternativ oder ergänzend hierzu wird in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens die Lage des Patienten mit einer an der Auflagefläche einer Patientenlageeinheit angeordneten taktilen Sensoreinrichtung erfasst.
Wenn die Lage des Patienten angebende Positionsdaten an eine Steuereinheit übermittelt und zur Steuerung der Endoskopiekapsel herangezogen werden, können die zum Manövrieren der Endoskopiekapsel notwendigen Kräfte automatisch an die veränderten Anforderungen angepasst werden. Dadurch wird die manuell erfolgende Steuerung der Endoskopiekapsel intelligent unterstützt und dementsprechend für den Benutzer erleichtert. Darüber hinaus ist das Risiko einer Gefährdung des Patienten verringert, da plötzliche starke Veränderungen der Patientenlage automatisch berücksichtigt werden können, indem beispielsweise die auf das Endoskopiekapsel wirkenden magnetischen Kräfte abgeschaltet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Lage des Patienten in einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise in Form eines Piktogrammes angezeigt. Dies erleichtert dem Benutzer sowohl die Steuerung der Kapsel, da diese Anzeige in derselben Anzeigerichtung erfolgen kann, in der auch die vom Endoskopiekapsel aufgenommenen Bilder angezeigt werden, so dass der Benutzer, ohne dass er den Blick abwenden muss, stets über die Lage des Patienten informiert ist. Darüber hinaus ist dem Benutzer auch bei nachträglichen Auswertungen der Bilder die Orientierung erleichtert.
Hinsichtlich der Einrichtung wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 10 die ebenso wie die Merkmale der diesem Patentanspruch nachgeordneten Unteransprüche sinngemäß den Merkmalen der ihnen jeweils entsprechenden und auf ein Verfahren gerichteten Patentansprüche entsprechen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele verwiesen. Es zeigen:
1 eine Einrichtung gemäß der Erfindung in einer schematischen Prinzipdarstellung,
2 und 3 Druckmuster, wie sie von einer auf einer Patientenliege angeordneten taktilen Sensoreinrichtung bei einer Rückenlage beziehungsweise Seitenlage des Patienten erzeugt werden.
Gemäß 1 umfasst die Einrichtung ein Magnetsystem 2 zum Erzeugen eines Magnetfeldes, mit dem eine in ein Hohlorgan eines Patienten 4 eingebrachte Endoskopiekapsel 6 gesteuert, d. h. innerhalb des Hohlorgans manövriert werden kann. Während der endoskopischen Untersuchung befindet sich der Patient auf einer Patientenlagereinheit 8, im Beispiel in einer Rückenlage auf einer Patientenliege. Grundsätzlich kann als Patientenlagereinheit auch ein Stuhl vorgesehen sein.
Gemäß dem Beispiel umfasst eine Lageerkennungseinrichtung zum Erfassen der Lage des Patienten 4 auf der Patientenlagereinheit 8 Sensoren 12, die mit Hilfe eines im Brustbereich und im Hüftbereich um den Patienten 4 gelegten Gürtel 10 unmittelbar am Körper des Patienten 4 angeordnet sind. Bei diesen Sensoren 12 handelt es sich beispielsweise um zwei- oder dreiachsige Beschleunigungssensoren. Wenn, wie dies im dargestellten Beispiel der Fall ist, eine Bewegung des Patienten 4 nur um seine Längsachse möglich ist, reicht ein zweiachsiger Beschleunigungssensor aus. Weitere geeignete Sensoren 12 sind beispielsweise Gyroskope oder auch Neigungssensoren, mit denen eine Messung der Lage relativ zur Richtung des Gravitationsfeldes gemessen werden kann. Ebenso können am Patienten 4 auch eine Mehrzahl unterschiedlicher Sensortypen angebracht werden, so dass die Lageerkennungseinrichtung eine Mehrzahl von unterschiedlichen Sensoren 12 umfasst. Die Sensoren 12 befinden sich dabei vorzugsweise an anatomischen Stellen des Patienten 4, an denen sich Knochen befinden, die sich bei einer Drehung des Oberkörpers des Patienten 4 mitdrehen müssen, beispielsweise am Sternum oder an einem Abschnitt der Wirbelsäule. Diese Knochen dienen als statische Referenzpunkte, bei denen etwaige Verschiebungen des Sensors 12 bei adipösen Patienten 4 vermieden ist. Alternativ zu einer Anbringung mit einem Gürtel 10 können die Sensoren 12 auch unmittelbar am Körper des Patienten 4 durch Aufkleben auf die Haut angebracht werden.
Anstelle solcher unmittelbar am Körper des Patienten 4 angeordneter Sensoren 12 oder ergänzend dazu kann die Lageerkennungseinrichtung auch eine in der Figur gestrichelt eingezeichnete taktile Sensoreinrichtung 14 umfassen, die eine Mehrzahl über die Auflagefläche des Patienten 4 verteilte druckempfindliche Sensoren aufweist, mit denen und ein Druckprofil erzeugt wird, anhand dessen die Lage des Patienten erkannt werden kann.
Die von der Lageerkennungseinrichtung, d. h. von den Sensoren 12 und/oder der taktilen Sensoreinrichtung 14 ermittelten Positionsdaten P werden an eine Steuereinheit 20 übermittelt, dort ausgewertet und über eine Benutzerschnittstelle dem Benutzer beispielsweise graphisch ausgegeben und beispielsweise in einer Anzeigeeinrichtung 22 in Form eines Piktogrammes angezeigt. Das Ergebnis der Auswertung kann aber auch direkt zur Steuerung der Endoskopiekapsel 6 verarbeitet werden und Einfluss auf die Umsetzung der vom Benutzer über eine Eingabeeinheit 24, im Beispiel der Figur veranschaulicht durch einen Joystick, eingegebenen Steuerbefehle S haben. So kann die Information, dass der Patient 4 sich um 90° gedreht hat, dazu führen, dass auch die Umsetzung der Benutzereingaben sich um 90° dreht, damit Eingaben wie vorwärts/rückwärts stets in Relation zum Hohlorgan die gleiche Bedeutung haben. Darüber hinaus werden die Positionsdaten P des Patienten 4 gemeinsam mit den zugehörigen von der Endoskopiekapsel 6 übermittelten Bilddaten gespeichert. Auf diese Weise ist ihre graphische Einbindung beim nachträglichen Abspielen der Aufzeichnungen eine Orientierungshilfe für den Betrachter bei der Interpretation der anatomischen Gegebenheiten im Hohlorgan.
Gemäß 2 und 3 wird die Lage des Patienten durch die Verwendung einer taktilen Sensoreinrichtung 14, beispielsweise eine weiche Matte, mit einer Mehrzahl darauf verteilter Drucksensoren. in 2 ist ein Druck- oder Auflageprofil 26 veranschaulicht, das sich ergibt, wenn der Patient auf dem Rücken liegt. In diesem Fall sind charakteristische Stellen des erfassten Auflageprofils 26 die Schultern, das Gesäß und die Fußballen. Durch sie ist die Lage leicht von einer Seitenlage des Patienten unterscheidbar, dessen Auflageprofil 26 in 3 wiedergegeben ist, und bei dem nur eine Schulter und eine Gesäßseite als charakteristische Stellen des Auflageprofils 26 sensorisch erfasst werden.

Claims

Verfahren zur Durchführung einer endoskopischen Untersuchung mit einer magnetisch gesteuerten Endoskopiekapsel (6), bei dem die Lage eines Patienten (4) automatisch erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Lage des Patienten (4) mit zumindest einem am Körper des Patienten (4) angeordneten Sensor (12) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der zumindest eine Sensor (12) ein Beschleunigungssensor ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der zumindest eine Sensor (12) ein Gyroskop ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der zumindest eine Sensor (12) ein Neigungssensor ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Lage des Patienten (4) mit einer an der Auflagefläche einer Patientenlagereinheit (8) angeordneten taktilen Sensoreinrichtung (14) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lage des Patienten (4) angebende Positionsdaten (P) an eine Steuereinheit (20) übermittelt und zur Steuerung der Endoskopiekapsel (6) herangezogen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lage des Patienten (4) in einer Anzeigeeinrichtung (22) angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Anzeige in Form eines Piktogrammes erfolgt.
Einrichtung zur Durchführung einer endoskopischen Untersuchung mit einer magnetisch gesteuerten Endoskopiekapsel (6), mit einer Lageerkennungseinrichtung zum automatischen Erfassen der Lage eines Patienten (4).
Einrichtung nach Anspruch 10, bei der die Lageerkennungseinrichtung zumindest einen am Körper des Patienten (4) anbringbaren Sensor (12) umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 11, bei der der zumindest eine Sensor (12) ein Beschleunigungssensor ist.
Einrichtung nach Anspruch 11, bei der der zumindest eine Sensor (12) ein Gyroskop ist.
Einrichtung nach Anspruch 11, bei der der zumindest eine Sensor (12) ein Neigungssensor ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lageerkennungseinrichtung eine an der Auflagefläche einer Patientenlagereinheit angeordnete taktile Sensoreinrichtung (14) umfasst.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, bei der von der Lageerkennungseinrichtung die Lage des Patienten (4) angebende Positionsdaten (P) an eine Steuereinheit (20) übermittelt und zur Steuerung der Endoskopiekapsel (6) herangezogen werden.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, mit einer Anzeigeeinrichtung (22) zum Anzeigen der Lage des Patienten.
Einrichtung nach Anspruch 17, bei der die Anzeige in Form eines Piktogrammes erfolgt.