DE102005032372A1 - Neurokapsel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Neurokapsel, die durch ein extern erzeugtes Magnetfeld beeinflussbar ist und die ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Detektion medizinisch relevanter Daten und/oder wenigstens eine Therapievorrichtung angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Neurokapsel.
  • In der neurologischen und in der neurochirurgischen Diagnostik sowie in der neurologischen und der neurochirurgischen Therapie ist die Neuroendoskopie als minimalinvasive Methode bekannt.
  • Für intracraniale Eingriffe werden sowohl starre als auch flexible Neuroendoskope verwendet, die beispielsweise eine Blickrichtung von 0°, 30°, 70° und 120° aufweisen. Das Neuroendoskop kann jedoch eine relativ kurze Zeit – einige Stunden – während der Diagnostik bzw. während der Therapie eingesetzt werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein miniaturisiertes medizinisches Gerät zu schaffen, dass über einen längeren Zeitraum einsetzbar ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Neurokapsel gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.
  • Bei der Neurokapsel gemäß Anspruch 1 handelt es sich um ein miniaturisiertes medizinisches Gerät, das durch ein extern erzeugtes Magnetfeld beeinflussbar ist und ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Detektion medizinisch relevanter Daten und/oder wenigstens eine Therapievorrichtung angeordnet ist.
  • Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Neurokapsel kann die erforderliche Diagnose bzw. Therapie über einen wesentlich längeren Zeitraum, z.B. mehrere Tage oder Wochen, ausgedehnt werden. Dadurch ergeben sich mehr Möglichkeiten sowie bessere Möglichkeiten sowohl in der Diagnostik als auch in der Thera pie. Mit der erfindungsgemäßen Neurokapsel können Regionen im Gehirn erreicht werden, die mit einem konventionellen Neuroendoskop nicht erreichbar sind.
  • Indikationen für den Einsatz der Neurokapsel in der Neurochirurgie sind beispielsweise die Einsatzgebiete eines konventionellen Neuroendoskops:
    • – Verschlusshydrozephalus (Ventrikulostomie),
    • – intraventrikuläre Prozesse (z.B. Tumore und Zysten),
    • – Arachnoidalzysten und zystische Hirntumore,
    • – intraventrikuläre Blutungen und andere intraventrikuläre Eingriffe,
    • – Endoskop-assistierte Neurochirurgie (Schädelbasis),
    • – transnasale transsphenoidale Hypophysenchirurgie
  • Im Rahmen der Erfindung kann die Neurokapsel mit Sensoreinrichtungen und Therapievorrichtungen für die jeweilige medizinische Fragestellung ausgestattet sein.
  • Bei einer Neurokapsel, bei der die Sensoreinrichtung einen optischen Sensor, z.B. eine Videokamera, umfasst, erhält man – insbesondere bei einer Kombination mit einer kapselinternen Beleuchtungseinrichtung – gegenüber einem Neuroendoskop eine nochmals verbesserte Bildgebung, da die Neurokapsel auch Regionen des Gehirns erreicht, die mit einem Neuroendoskop nicht erreichbar sind.
  • Die Neurokapsel ist erfindungsgemäß durch ein extern erzeugtes Magnetfeld beeinflussbar. Dies kann beispielsweise durch einen innerhalb des Gehäuses angeordneten Permanentmagneten erfolgen. Alternativ dazu kann auch durch einen externen magnetischen Impuls ein Wirbelstrom in die Neurokapsel induziert werden, wodurch die Neurokapsel in ihrer Lage beeinflusst wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Neurokapsel eine elektrisch leitfähige Struktur auf, die z.B. auf der Au ßenseite des Gehäuses angeordnet ist und die durch Wirbelströme aufgeheizt werden kann. Damit können lokale Hyperthermien durchgeführt werden.
  • In vorteilhafter Weise stimmt die Dichte der Neurokapsel mit der Dichte der Hirnflüssigkeit im Wesentlichen überein, wobei in einer weiteren Ausführungsform das Kapselvolumen durch eine Änderung der Gehäuseform veränderbar ist. Damit kann die Neurokapsel auf einfache Weise in der Hirnflüssigkeit sinken oder steigen.
  • Im Rahmen der Erfindung ist die Sensoreinrichtung, die Therapieeinrichtung oder sowohl die Sensoreinrichtung als auch die Therapieeinrichtung durch wenigstens ein Funksignal aktivierbar bzw. auslösbar. Anstelle eines Funksignals kann für die Aktivierung bzw. für die Auslösung auch ein magnetischer Impuls verwendet werden. Auch eine Aktivierung bzw. Auslösung nach einer vorgebbaren Zeit oder durch eine kapselinterne Prozessoreinheit ist im Rahmen der Erfindung möglich.
  • Die von der Sensoreinrichtung erfassten medizinisch relevanten Daten umfassen beispielsweise optische Informationen von einer kapselinternen Videokamera, akustische Informationen durch ein kapselinternes Mikrofon sowie pH-Werte, Elektrolyt-Werte und/oder Temperaturwerte und Informationen über den Hirndruck.
  • Ist die Neurokapsel mit einem Spannungsmesser und/oder einem Spannungsgenerator ausgestattet, dann sind gezielte Messungen bzw. Beeinflussungen/Stimulationen der Nervenbahnen/-zellen möglich.
  • Gemäß weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen kann die Neurokapsel wenigstens eine Biopsieeinrichtung und/oder wenigstens eine Punktionseinrichtung und/oder wenigstens einen Probenbehälter für die Aufnahme von entnommenen Gewebe und entnommener Flüssigkeit aufweisen.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im Folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Neurokapsel,
  • 2 eine Schnittdarstellung eines menschlichen Kopfes mit einer eingesetzten Neurokapsel.
  • Die in 1 dargestellte Neurokapsel 1 weist ein elipsoidförmiges Gehäuse 2 auf, in dem kolinear zur Längsachse 3 ein stabförmiger Permanentmagnet 4 angeordnet ist. Eine aus einer Linse 5 und einem CMOS-Chip 6 bestehende Videokamera 7 nimmt Bilder auf, die mittels eines HF-Senders 8 und einer Antenne 9 nach außen übertragen werden. Über Funk, also über die gleiche Antenne 9, können auch unterschiedliche Sensoreinrichtungen, Therapievorrichtungen und/oder Probenentnahmevorrichtungen angesteuert werden. Beispiele für Sensoreinrichtungen, Therapieeinrichtungen sowie weitere mögliche Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Neurokapsel sind in den Patentansprüchen 2 bis 33 beschrieben. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Biopsieeinrichtung 10 (Biopsiepistole) exemplarisch dargestellt.
  • In 2 ist eine Möglichkeit für den Einsatz einer Neurokapsel dargestellt. Der menschliche Kopf ist hierbei mit 11 und das Gehirn mit 12 bezeichnet. Weiterhin sind in 2 für die Regionen im Gehirn 12 folgende Bezugszeichen verwendet:
    • 13
    Pars centralis ventriculi lat.
    14
    For. interventriculare
    15
    Ventriculus tertius
    16
    Cornu inf. ventriculi lat.
    17
    Apertura lat. ventriculi quarti
    18
    Cornu post. ventriculi lat.
    19
    Aqueductus cerebri
    20
    Ventriculus quartus
    21
    Apertura mediana ventriculi quarti
    22
    Cisterna cerebellomedullaris
  • Analog zur konventionellen Neuroendoskopie kann ein mit 30 bezeichneter intrakranieller Zugangspfad als einer der möglichen Zugangspfade für die Neurokapsel 1 gewählt werden.
  • Nach dem Einbringen der Neurokapsel 1 kann diese über einen längeren Zeitraum im Gehirn verbleiben. Damit kann z.B. die Bildung von Rezidiven überwacht, eine Behandlung von Parkinson oder eine Chemotherapie durchgeführt werden.

Claims (33)

  1. Neurokapsel, die durch ein extern erzeugtes Magnetfeld beeinflussbar ist und die ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens eine Sensoreinrichtung zur Detektion medizinisch relevanter Daten und/oder wenigstens eine Therapievorrichtung angeordnet ist.
  2. Neurokapsel nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse aus einem sterilen und biokompatiblen Material besteht.
  3. Neurokapsel nach Anspruch 1 oder 2, deren Dichte mit der Dichte der Hirnflüssigkeit im Wesentlichen übereinstimmt.
  4. Neurokapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Kapselvolumen durch eine Änderung der Gehäuseform veränderbar ist.
  5. Neurokapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der innerhalb des Gehäuses ein Permanentmagnet angeordnet ist.
  6. Neurokapsel nach Anspruch 1, mit einer Sendeeinrichtung zur Übermittlung medizinisch relevanter Daten und/oder mit einer Empfangseinrichtung zum Empfang von externen Informationen und Steuerbefehlen.
  7. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung bzw. die Therapieeinrichtung durch wenigstens ein Funksignal aktivierbar bzw. auslösbar ist.
  8. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung bzw. die Therapieeinrichtung durch wenigstens einen externen magnetischen Impuls aktivierbar bzw. auslösbar ist.
  9. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung bzw. die Therapieeinrichtung nach einer vorgebbaren Zeit aktivierbar bzw. auslösbar ist.
  10. Neurokapsel nach Anspruch 1 bei der die Sensoreinrichtung bzw. die Therapieeinrichtung von einer kapselinternen Prozessoreinheit aktivierbar bzw. auslösbar ist.
  11. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die von der Sensoreinrichtung erfassten medizinisch relevanten Daten in wenigstens einer kapselinternen Speichereinheit speicherbar sind.
  12. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung einen optischen Sensor umfasst.
  13. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung einen akustischen Sensor umfasst.
  14. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung einen pH-Wert-Sensor umfasst.
  15. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung einen Elektrolyt-Wert-Sensor umfasst.
  16. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung einen Drucksensor umfasst.
  17. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung Gyroskop umfasst.
  18. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung einen Temperatursensor umfasst.
  19. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung einen Spannungsmesser mit wenigstens zwei Elektroden umfasst, die an der Außenseite des Gehäuses angeordnet sind.
  20. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung einen Beschleunigungsmesser umfasst.
  21. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Sensoreinrichtung einen Lagesensor umfasst.
  22. Neurokapsel nach Anspruch 1 oder 20, bei der die Sensoreinrichtung ein Ortsmesssystem und/oder ein Winkelmesssystem umfasst.
  23. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Therapievorrichtung eine Freisetzvorrichtung zur definierten Abgabe eines Therapiemittels umfasst.
  24. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Therapieeinrichtung einen Laser umfasst.
  25. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Therapieeinrichtung einen Spannungsgenerator mit wenigstens zwei Elektroden umfasst, die an der Außenseite des Gehäuses angeordnet sind.
  26. Neurokapsel nach Anspruch 1, bei der die Therapieeinrichtung wenigstens einen Oszillator aufweist, der mechanische und/oder akustische Schwingungen in einem vorgebbaren Frequenzbereich erzeugt.
  27. Neurokapsel nach Anspruch 1, die wenigstens eine Biopsieeinrichtung aufweist.
  28. Neurokapsel nach Anspruch 1, die wenigstens eine Punktionseinrichtung aufweist.
  29. Neurokapsel nach Anspruch 1, die wenigstens einen Probenbehälter aufweist.
  30. Neurokapsel nach Anspruch 1, die wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung aufweist.
  31. Neurokapsel nach Anspruch 1, die wenigstens einen Energiespeicher aufweist.
  32. Neurokapsel nach Anspruch 1, die eine elektrisch leitfähige Struktur aufweist, die durch Wirbelströme aufheizbar ist.
  33. Neurokapsel nach Anspruch 32, bei der die elektrisch leitfähige Struktur zumindest teilweise auf der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist.
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