DE102006019986A1 - Endoscopy capsule for use in patient`s gastrointestinal tract, has magnetic element provided for rotating, swiveling and tilting capsule, and adjustable power supply unit for subjecting electrical conductors with electrical voltage - Google Patents

Endoscopy capsule for use in patient`s gastrointestinal tract, has magnetic element provided for rotating, swiveling and tilting capsule, and adjustable power supply unit for subjecting electrical conductors with electrical voltage Download PDF

Info

Publication number
DE102006019986A1
DE102006019986A1 DE102006019986A DE102006019986A DE102006019986A1 DE 102006019986 A1 DE102006019986 A1 DE 102006019986A1 DE 102006019986 A DE102006019986 A DE 102006019986A DE 102006019986 A DE102006019986 A DE 102006019986A DE 102006019986 A1 DE102006019986 A1 DE 102006019986A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
capsule
endoscopy
electrical
electrical conductors
endoscopy capsule
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006019986A
Other languages
German (de)
Inventor
Johannes Dr. Reinschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102006019986A priority Critical patent/DE102006019986A1/en
Publication of DE102006019986A1 publication Critical patent/DE102006019986A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/07—Endoradiosondes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00025—Operational features of endoscopes characterised by power management
    • A61B1/00027—Operational features of endoscopes characterised by power management characterised by power supply
    • A61B1/00029—Operational features of endoscopes characterised by power management characterised by power supply externally powered, e.g. wireless
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00147—Holding or positioning arrangements
    • A61B1/00158—Holding or positioning arrangements using magnetic field
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041—Capsule endoscopes for imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/73—Manipulators for magnetic surgery
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00011—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission
    • A61B1/00016—Operational features of endoscopes characterised by signal transmission using wireless means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/73—Manipulators for magnetic surgery
    • A61B2034/731—Arrangement of the coils or magnets
    • A61B2034/732—Arrangement of the coils or magnets arranged around the patient, e.g. in a gantry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0204—Operational features of power management
    • A61B2560/0214—Operational features of power management of power generation or supply
    • A61B2560/0219—Operational features of power management of power generation or supply of externally powered implanted units

Abstract

The endoscopy capsule (30) has a taper formed in a direction of an axis (34), and an outer side surrounding the axis, where the outer side has two electrical conductors (62a, 62b) in a partial area of the taper, and the conductors are supplied with electrical voltage. A magnetic element (51) is provided for rotating, swiveling and tilting the capsule, where the element interacts with an external magnetic field. An adjustable power supply unit (63) is configured for subjecting the electrical conductors with the electrical voltage. An independent claim is also included for a method for navigating an endoscopy capsule within the gastrointestinal tract of a patient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Endoskopiekapsel und ein Verfahren zum Navigieren der Endoskopiekapsel innerhalb eines Patienten, insbesondere dessen Gastrointestinaltrakt. Unter Navigation der Endoskopiekapsel wird gemäß der Erfindung sowohl das translatorische Bewegen als auch das Rotieren sowie Kippen der Kapsel verstanden.The The invention relates to an endoscopy capsule and a method for navigating the endoscopy capsule within a patient, in particular its Gastrointestinal tract. Under navigation the endoscopy capsule becomes according to the invention both the translational movement and the rotation and tilting the capsule understood.

Zur Untersuchung bzw. Behandlung eines Menschen oder Tieres als Patienten werden immer häufiger minimal- bzw. nichtinvasive medizinische Techniken eingesetzt bzw. entwickelt. Seit längerem üblich ist die Benutzung von Endoskopen, welche durch Körperöffnungen oder kleine Einschnitte in den Patienten eingebracht werden. An der Spitze eines mehr oder weniger langen biegsamen Grundkörpers befinden sich hierbei Inspektions- bzw. Manipulationsgeräte, z. B. eine Kamera oder ein Greifer, zur Ausführung einer gewünschten Tätigkeit. Auf Grund von Reibungseffekten und der begrenzten Länge und Biegbarkeit von Endoskopen sind diese nur begrenzt einsetzbar. So lässt sich z. B. der menschliche Dünndarm mit einer Gesamtlänge von ca. 5 m und einer Vielzahl von Verschlingungen nur schwer in seiner Gesamtheit endoskopisch erreichen.to Examination or treatment of a human or animal as a patient are becoming more common minimal or non-invasive medical techniques used or developed. For a long time is common the use of endoscopes, which through body openings or small incisions be introduced into the patient. At the top of a more or less long flexible body this inspection or manipulation devices, eg. B. a camera or a gripper, for execution a desired one Activity. Due to frictional effects and the limited length and bendability These are of limited use by endoscopes. That's how it works z. For example, the human small intestine with a total length of about 5 m and a variety of entanglements difficult in reach his totality endoscopically.

Aus der US 2003/0229268 A1 ist beispielsweise eine Endoskopiekapsel bekannt, die in ein Hohlorgan eines Patienten eingeführt wird und sich darin, verursacht durch ein externes rotierendes Magnetfeld fortbewegt. Das externe rotierende Magnetfeld wird von einem den Patienten umgebenden Magnetfeldgenerator erzeugt. Durch das rotierende Magnetfeld wird die Endoskopiekapsel selbst ebenfalls in Rotation versetzt, da dieses auf einen in ihr eingelassenen Permanentmagneten einwirkt. Auf Grund ihrer äußeren Schraubenform und Kontakt mit der Innenwand des Hohlorgans des Patienten bewegt sie sich in diesem nach Art einer Gewindeschraube vorwärts.Out For example, US 2003/0229268 A1 is an endoscopy capsule known, which is introduced into a hollow organ of a patient and in it, caused by an external rotating magnetic field moves. The external rotating magnetic field is from a Patients surrounding magnetic field generator generated. By the rotating Magnetic field, the endoscopy capsule itself is also in rotation offset because this on a permanent magnet embedded in it acts. Due to its external screw shape and contact with the inner wall of the hollow organ of the patient moves they move forward in this manner of a threaded screw.

Die Steuerung der Kapsel erfolgt hierbei, indem ein Benutzer das von der Kapsel erzeugte Videobild betrachtet und entsprechend der Lage die äußeren erzeugten Magnetfelder und damit die Kapsellage bzw. Bewegung beeinflusst.The Control of the capsule is done by a user of the the capsule generated video image and according to the situation the outer generated Magnetic fields and thus the capsule position or movement influenced.

Weiterhin ist aus der US 2005/0085696 A1 eine Endoskopiekapsel bekannt, welche zusätzlich zu Ihrer Rotationsbewegung durch ein entsprechendes äußeres magnetisches Feld noch in eine Art kontrollierte Zitterbewegung versetzt werden kann. Dies dient dazu, die Fortbewegung der Kapsel im Hohlorgan des Patienten zu verbessern, dort nämlich Hindernisse leichter zu überwinden oder Engstellen im Hohlorgan, durch welche die Kapsel passieren soll, gezielt aufzuweiten.Farther is known from US 2005/0085696 A1 an endoscopy capsule, which in addition to Their rotational movement by a corresponding external magnetic Field can still be put into a kind of controlled tremor movement can. This serves to move the capsule in the hollow organ improve the patient, there namely obstacles easier to overcome or bottlenecks in the hollow organ through which the capsule passes intended to expand purposefully.

In der US 6,709,388 ist eine Endoskopiekapsel zur Anwendung beispielsweise im menschlichen Gastrointestinaltrakt angegeben, welche eiförmig ausgebildet ist und an ihrer Außenseite mit Elektroden versehen ist. Werden die Elektroden mit einem Spannungspuls beaufschlagt, zieht sich der mit den Elektroden in Kontakt stehende Bereich des Gastrointestinaltrakts zusammen. Hierbei wird eine Kraft auf die Endoskopiekapsel ausgeübt, welche sie durch den Gastrointestinaltrakt vorantreibt. Für die elektrophysiologische Stimulation müssen die Elektroden an der Darmwand anliegen (d. h. mit der Darmwand in elektrischem Kontakt stehen). Es gibt Darmabschnitte (z. B. im Dickdarm), die im entleerten Zustand noch ein Rest-Lumen aufweisen, das bei einer zu kleinen Kapsel den Elektrodenkontakt verhindert. In einem solchen Fall wird vorgeschlagen, für diesen Darmabschnitt eine größere Kapsel zu verwenden (z. B. eine größere Kapsel für eine Dickdarm- als für eine Dünndarmuntersuchung) oder die Kapsel aufblasbar (mittels Ballon) zu gestalten. Bei einer drahtlosen Ausführungsform liefert eine Batterie die notwendige Energie zur Beaufschlagung der Elektroden. Mit diesem elektrophysiologischen Antriebsprinzip kann die Kapsel lediglich entlang der Darmverlaufsrichtung bewegt werden. Ein Drehen, Kippen oder Schwenken der Kapsel ist nicht möglich. Somit hat eine derart navigierte Kapsel mit eingebauter, nach vorn blickender Kamera dasselbe Problem wie klassische Katheterendoskope mit Blickrichtung nach vorn: ein Großteil der Darmwand (bis zu 40–60%) – insbesondere nach Einstülpungen, Falten, Kurven – werden von der Kamera übersehen. Außerdem muss für die drahtlose bzw. katheterfreie elektrophysiologische Kapselnavigation ein großer Energiespeicher (Batterie) in der Kapsel enthalten sein, bzw. dieser limitiert die Betriebsdauer. Soll die Kapsel vorwärts und rückwärts bewegbar sein, müssen Elektroden an der Vorder- und Rückseite der Kapsel angebracht sein. 2.In the US 6,709,388 an endoscopy capsule is indicated for use, for example, in the human gastrointestinal tract, which is egg-shaped and provided with electrodes on its outer side. When the electrodes are subjected to a voltage pulse, the area of the gastrointestinal tract in contact with the electrodes contracts. This exerts a force on the endoscopy capsule, which propels it through the gastrointestinal tract. For electrophysiological stimulation, the electrodes must abut the intestinal wall (ie be in electrical contact with the intestinal wall). There are intestinal sections (eg in the large intestine), which in the deflated state still have a residual lumen, which prevents the electrode contact with a too small capsule. In such a case it is proposed to use a larger capsule for this section of the intestine (eg a larger capsule for a colon than for a small intestine examination) or to make the capsule inflatable (by means of a balloon). In a wireless embodiment, a battery provides the necessary energy to pressurize the electrodes. With this electrophysiological drive principle, the capsule can only be moved along the direction of intestinal transit. Turning, tilting or swiveling the capsule is not possible. Thus, such a navigated capsule with built-in, front-facing camera has the same problem as traditional catheter endoscopes facing the front: a large part of the intestinal wall (up to 40-60%) - especially after invaginations, folds, curves - are overlooked by the camera. In addition, for the wireless or catheter-free electrophysiological capsule navigation, a large energy storage (battery) must be contained in the capsule, or this limits the operating time. If the capsule is to be moved forward and backward, electrodes must be attached to the front and back of the capsule. Second

Aus der DE 101 42 253 ist zur Endoskopie eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren bekannt, welches drahtlos arbeitet. Ein so genannter „Endoroboter" in Form einer Endoskopiekapsel von ca. 2 cm Länge und ca. 1 cm Durchmesser enthält eine Inspektions-, Diagnose- oder Therapieeinrichtung. Dies können z. B. eine Videokamera, eine Biopsiezange, ein Clip oder ein Medikamentenreservoir sein. Die Kapsel enthält ein magnetisierbares oder permanentmagnetisches Element. Im Patienten wird die Kapsel drahtlos bewegt. Hierzu liegt der Patient ganz oder teilweise in einem elektrischen Spulensystem aus mehreren, z. B. vierzehn, Einzelspulen. Vom Spulensystem werden geeignete Gradientenmagnetfelder und Magnetfelder erzeugt, welche an der sich im Patienten befindlichen Kapsel entsprechend Kräfte für eine translatorische Bewegung und Drehmomente für eine Rotations- und Kippbewegung erzeugen, um diese im Patienten auf diese Weise zu navigieren.From the DE 101 42 253 For endoscopy, a device or a method is known which operates wirelessly. A so-called "endorobot" in the form of an endoscopy capsule of about 2 cm in length and about 1 cm in diameter contains an inspection, diagnostic or therapeutic device, which can be, for example, a video camera, a biopsy forceps, a clip or a drug reservoir The capsule contains a magnetizable or permanent magnetic element In the patient, the capsule is moved wirelessly, for which the patient lies wholly or partly in an electrical coil system of several, eg fourteen, individual coils generate forces for a translatory movement and torques for a rotational and tilting movement on the capsule located in the patient in order to navi these in the patient in this way yaw.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrophysiologisch antreibbare Endoskopiekapsel mit verbesserter Manövrierfähigkeit anzugeben.task The present invention is an electrophysiologically drivable Specify endoscopy capsule with improved maneuverability.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Endoskopiekapsel entsprechend den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 angegeben.to solution The task is an endoscopy capsule according to the characteristics of the independent Claim 1 specified.

Dementsprechend soll die Endoskopiekapsel, welche eine Gestalt besitzt mit

  • – in Richtung einer Achse ausgeprägter Ausdehnung,
  • – in Richtung der Achse zumindest zu einem Ende hin ausgeprägter Verjüngung, und
  • – einer die Achse umschließenden Außenseite,
wobei die Außenseite zumindest in einem Teilbereich der mindestens einen Verjüngung zumindest zwei mit elektrischer Spannung beaufschlagbare elektrische Leiter aufweist,
dahingehend ausgeführt sein,
dass wenigstens ein mit einem externen Magnetfeld wechselwirkendes magnetisches Element zum Drehen, Schwenken und/oder Kippen der Endoskopiekapsel in der Kapsel vorgesehen ist.Accordingly, the endoscopy capsule, which has a shape with
  • In the direction of an axis of pronounced extension,
  • - in the direction of the axis at least towards one end of pronounced taper, and
  • An outside surrounding the axle,
wherein the outside has at least two electrical conductors which can be acted upon by electrical voltage, at least in a partial region of the at least one taper,
be carried out to that effect
in that at least one magnetic element interacting with an external magnetic field is provided for rotating, pivoting and / or tilting the endoscopy capsule in the capsule.

Indem die Endoskopiekapsel mit einem mit einem externen Magnetfeld wechselwirkenden magnetischen Element versehen ist, ist es möglich, auf diese an jedem Ort des Gastrointestinaltrakts eine Kraft und/oder ein Drehmoment in eine beliebige Richtung auszuüben, so dass diese stets drehbar, schwenkbar und kippbar ist. So können beispielsweise Falten oder Einstülpungen besser untersuchen werden.By doing the endoscopy capsule with one interacting with an external magnetic field Magnetic element is provided, it is possible on these in any place of the gastrointestinal tract a force and / or torque in to exercise any direction so that it is always rotatable, tiltable and tiltable. So, for example Wrinkles or invaginations be better examined.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Endoskopiekapsel gemäß der Erfindung ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen.advantageous Embodiments of the endoscopic capsule according to the invention will become apparent from the dependent of claim 1 Claims.

So ist es vorteilhaft, wenn eine kapselseitig integrierte, schaltbare Energieversorgungseinheit für die Beaufschlagung der elektrischen Leiter mit elektrischer Spannung vorgesehen ist. Die Energieversorgungseinheit kann beispielsweise eine Batterie oder eine Induktionsspule enthalten. Im letzteren Fall erfolgt die Energieversorgung über ein externes magnetisches Wechselfeld. Hierzu kann ein ohnehin vorhandenes extrakorporales Spulensystem zur magnetischen Kraft- und/oder Drehmomentausübung zugleich zur induktiven Energieübertragung an die Energieversorgungseinheit in der Kapsel dienen. Da die Energieversorgungseinheit schaltbar vorgesehen ist, wird sie nur im Bedarfsfall aktiviert. Eine andauernde elektrische Reizung des Gastrointestinaltrakts wird dabei vermieden.So It is advantageous if a switchable integrated on the capsule side Power supply unit for the Applying electrical voltage to the electrical conductors is provided. The power supply unit can, for example a battery or an induction coil included. In the latter Case, the power supply via an external magnetic Alternating field. For this purpose, an already existing extracorporeal Coil system for magnetic force and / or torque exercise at the same time for inductive energy transfer serve to the power unit in the capsule. As the power supply unit is provided switchable, it is activated only when needed. A persistent electrical irritation of the gastrointestinal tract is thereby avoided.

Ferner sind Elektroden als elektrische Leiter vorgesehen. Die Beaufschlagung erfolgt vorteilhaft mit Spannungspulsen im Bereich von 2 bis 10 V. Geeigneterweise ist dabei die Pulswiederholfrequenz im Bereich von 0 bis 30 Hz zu wählen. Spannungspulse in dieser Höhe und mit derartigen Wiederholraten gewährleisten eine zuverlässige Fortbewegung ohne die entsprechenden Bereiche des Gastrointestinaltrakts übermäßig zu belasten. So ist es weiter günstig, wenn die Pulshöhe zumindest zweier aufeinander folgender Spannungspulse variierbar ist. Die Kapsel kann dabei um unterschiedliche vorbestimmte Strecken abhängig von der Pulshöhe vorangetrieben werden.Further electrodes are provided as electrical conductors. The admission takes place advantageously with voltage pulses in the range of 2 to 10 V. Suitably, the pulse repetition frequency is in the range from 0 to 30 Hz. Voltage pulses at this altitude and with such repetition rates ensure reliable locomotion without overburdening the corresponding areas of the gastrointestinal tract. So it is still cheap, when the pulse height at least two successive voltage pulses variable is. The capsule can be different predetermined distances dependent from the pulse height be driven forward.

Es ist günstig, wenn die Gestalt der Endoskopiekapsel axialsymmetrische ausgeführt ist. Damit ist eine möglichst geradlinige Bewegung in Richtung der Symmetrieachse der Endoskopiekapsel gewährleistet.It is cheap, when the shape of the endoscopy capsule is axially symmetrical. This is one possible rectilinear motion in the direction of the symmetry axis of the endoscopy capsule guaranteed.

Günstig ist weiter, wenn die mindestens eine Verjüngung zumindest abschnittsweise kegelförmig ausgeführt ist.Cheap is continue, if the at least one taper at least in sections Conical is executed.

Zur weiteren Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren entsprechend den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 angegeben.to another solution The object is a method according to the features of the independent claim 8 indicated.

Dementsprechend soll das Verfahren zum Navigieren einer Endoskopiekapsel (30) innerhalb des Gastrointestinaltrakts eines Patienten (4), bei welchem Verfahren die translatorische Bewegung der Kapsel (30) elektrophysiologisch erfolgt,
wobei

  • – die Endoskopiekapsel (30) eine Gestalt besitzt mit
  • – in Richtung einer Achse (34) ausgeprägter Ausdehnung und
  • – in Richtung der Achse (34) zumindest zu einem Ende (38, 39) hin ausgeprägter Verjüngung, und
  • – einer die Achse umschließenden Außenseite (61), und
  • – zumindest zwei an der Außenseite (61) zumindest in einem Teilbereich (60) der mindestens einen Verjüngung angeordnete elektrische Leiter (62a, 62b) mit elektrischer Spannung beaufschlagt werden, wobei eine dadurch hervorgerufe ne Kontraktion des mit den Leitern (62a, 62b) in Kontakt stehenden Bereichs des Gastrointestinaltrakt eine Antriebskraft auf die Endoskopiekapsel (30) erzeugt,
dahingehend ausgeführt werden, dass
eine Drehung, Schwenkung und/oder Kippung der mit einem magnetischen Element (51) versehenen Kapsel (30) mit einem den Körper des Patienten (4) zumindest teilweise umfassenden elektrischen Spulensystem (6) erfolgt, welches ein externes mit dem magnetischen Element (51) wechselwirkendes Magnetfeld erzeugt.Accordingly, the method for navigating an endoscopy capsule ( 30 ) within the gastrointestinal tract of a patient ( 4 ), in which method the translational movement of the capsule ( 30 ) electrophysiologically,
in which
  • - the endoscopy capsule ( 30 ) has a shape with
  • - in the direction of an axis ( 34 ) pronounced extent and
  • - in the direction of the axis ( 34 ) at least to an end ( 38 . 39 ) marked rejuvenation, and
  • A side surrounding the axle ( 61 ), and
  • At least two on the outside ( 61 ) at least in a subarea ( 60 ) of the at least one taper arranged electrical conductor ( 62a . 62b ) are subjected to electrical voltage, thereby causing a ne contraction of the with the conductors ( 62a . 62b ) in the area of the gastrointestinal tract in contact with the endoscopy capsule ( 30 ) generated,
be executed in that
a rotation, tilting and / or tilting with a magnetic element ( 51 ) provided capsule ( 30 ) with a patient's body ( 4 ) at least partially comprehensive electrical coil system ( 6 ), which is an external with the magnetic element ( 51 ) generates an interacting magnetic field.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich die vorstehend für die erfindungsgemäße Endoskopiekapsel erläuterten Vorteile.at the method according to the invention arise the above for the endoscopy capsule according to the invention explained Advantages.

So ist es von Vorteil, wenn die Position der Endoskopiekapsel im Gastrointestinaltrakt ermittelt wird. Hierbei kann beispielsweise die Position insbesondere elektromagnetisch (vgl. US 2005/120345A2) oder auch mittels von der Endoskopiekapsel gelieferter Aufnahmen aus dem Innern des Gastrointestinaltrakts ermittelt werden. Im Bedarfsfall können dann die elektrischen Leiter mit der elektrischen Spannung beaufschlagt werden.So it is beneficial if the position of the endoscopy capsule in the gastrointestinal tract is determined. In this case, for example, the position in particular Electromagnetically (see US 2005 / 120345A2) or also by means of the endoscopy capsule of delivered images from inside the gastrointestinal tract be determined. If necessary, then the electrical Ladder be subjected to the electrical voltage.

Daneben ist es günstig, wenn die elektrischen Leiter mittels einer kapselseitig integrierten, schaltbaren Energieversorgungseinheit mit elektrischer Spannung beaufschlagt werden. Die Steuerung kann dabei von außen durch eine extrakorporal angeordnete Steuerungseinheit erfolgen. Die Signalübertragung zwischen Steuerungseinheit und Endoskopiekapsel kann dabei bidirektional und drahtlos erfolgen.Besides is it cheap if the electrical conductors by means of a capsule-side integrated, switchable Power supply unit subjected to electrical voltage become. The controller can be arranged from the outside by an extracorporeal Control unit done. The signal transmission between the control unit and endoscopy capsule can be bidirectional and wireless.

Zudem ist vorzusehen, dass die Energieversorgungseinheit über ein externes magnetisches Wechselfeld induktiv mit Energie versorgt wird.moreover Provide that the power supply unit via a external magnetic alternating field inductively supplied with energy becomes.

Ferner ist vorgesehen, dass die elektrischen Leiter als Elektroden ausgebildet werden, welche vorteilhaft mit Span nungspulsen im Bereich von 2 bis 10 V beaufschlagt werden. Geeigneterweise ist dabei die Pulswiederholfrequenz im Bereich von 0 bis 30 Hz zu wählen. Zwischen den Elektroden, die mit dem Gastrointestinaltrakt in Kontakt stehen, fließt dabei ein elektrischer Strom im Bereich von maximal 30 bis 100 mA.Further it is provided that the electrical conductors are formed as electrodes which are advantageous with clamping pulses in the range of 2 to 10 V are applied. Suitably, the pulse repetition frequency is in the range of 0 to 30 Hz. Between the electrodes, which are in contact with the gastrointestinal tract stand, flows while an electric current in the range of a maximum of 30 to 100 mA.

So ist es weiter günstig, wenn die Pulshöhe zumindest zweier aufeinander folgender Spannungspulse variiert wird. Die Kapsel kann somit um unterschiedliche vorbestimmte Strecken abhängig von der Pulshöhe vorangetrieben werden. Wird beispielsweise die Kapsel nach einem gezielten Vortrieb gedreht oder geschwenkt, ist es möglich, mit einer in der Kapsel integrierten Kamera die gesamte Darminnenwand zu untersuchen.So is it still cheap, if the pulse height at least two successive voltage pulses is varied. The capsule can thus by different predetermined distances depending on the pulse height be driven forward. For example, if the capsule after a targeted propulsion is rotated or pivoted, it is possible with a camera built into the capsule the entire intestinal inner wall to investigate.

Bevorzugte, jedoch keinesfalls einschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung näher erläutert. Zur Verdeutlichung ist die Zeichnung nicht maßstäblich ausgeführt, und gewisse Aspekte sind schematisiert dargestellt. Im Einzelnen zeigen diepreferred but by no means restrictive embodiments The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. For clarification the drawing is not to scale, and certain aspects are schematized. Show in detail the

1 eine Anlage zur nichtinvasiven Befundung oder Behandlung eines Patienten mit einer Endoskopiekapsel, und 1 a facility for the non-invasive diagnosis or treatment of a patient with an endoscopy capsule, and

2 die Endoskopiekapsel aus 1 in einer Detailansicht. 2 the endoscopy capsule off 1 in a detailed view.

Einander entsprechende Teile sind in den 1 und 2 mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are in the 1 and 2 provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine Endoskopieanlage 2 zur nichtinvasiven Befundung bzw. Behandlung eines Patienten 4. Die Endoskopieanlage 2 umfasst ein Spulensystem 6 mit daran angeschlossener Energieversorgung 8 sowie eine Steuerungseinheit 10 und eine Videoeinheit 12. 1 shows an endoscopy system 2 for non-invasive diagnosis or treatment of a patient 4 , The endoscopy system 2 includes a coil system 6 with connected power supply 8th and a control unit 10 and a video unit 12 ,

Das Spulensystem 6 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus sechs Einzelspulen zu drei Spulenpaaren 14, 16a, 16b. Diese untergliedern sich in vier gemeinsam einen Zylindermantel bildende Sattelspulen 16a, 16b und zwei an den Stirnseiten des Zylindermantels angeordnete, ringförmige Flachspulen 14, die insbesondere als Helmholtzspulen ausgeführt sein können. Jede der Sattelspulen 16a, 16b überstreicht bezüglich der Mittellängsachse 18 des Zylindermantels einen Winkelbereich von ca. 90°.The coil system 6 consists in this embodiment of six individual coils to three coil pairs 14 . 16a . 16b , These are divided into four together forming a cylinder jacket saddle coils 16a . 16b and two annular flat coils arranged on the end faces of the cylinder jacket 14 , which may be designed in particular as Helmholtz coils. Each of the saddle coils 16a . 16b passes over with respect to the central longitudinal axis 18 of the cylinder jacket an angular range of about 90 °.

Der in jeder der sechs Einzelspulen 14, 16a, 16b fließende Spulenstrom wird von einem von drei, je einem Einzelspulenpaar 14, 16a, 16b zugeordneten Leistungsverstärkern 20a–c erzeugt. Die drei Leistungsverstärker 20a–c zusammen bilden die Energieversorgung 8. Sämtliche Leistungsverstärker 20a–c werden von der Steuerungseinheit 10 über je eine Steuerleitung 22 angesteuert bzw. geregelt. Der in jeder der sechs Einzelspulen 14, 16a, 16b fließende Spulenstrom kann in einer weiteren Ausgestaltungsvariante aber auch von sechs, je einer Einzelspule 14, 16a, 16b zugeordneten Leistungsverstärkern 20a–c erzeugt werden. Die entsprechenden sechs Leistungsverstärker 20a–c zusammen bilden dann die Energieversorgung 8. Sämtliche Leistungsverstärker 20a–c werden auch in dieser Variante von der Steuerungseinheit 10 über je eine Steuerleitung 22 angesteuert bzw. geregelt.The one in each of the six individual coils 14 . 16a . 16b flowing coil current is from one of three, each a single coil pair 14 . 16a . 16b associated power amplifiers 20a -C generated. The three power amplifiers 20a -C together make up the power supply 8th , All power amplifiers 20a -C are from the control unit 10 via one control line each 22 controlled or regulated. The one in each of the six individual coils 14 . 16a . 16b flowing coil current can in a further embodiment variant but also of six, each a single coil 14 . 16a . 16b associated power amplifiers 20a -C are generated. The corresponding six power amplifiers 20a -C together then form the power supply 8th , All power amplifiers 20a -C are also in this variant of the control unit 10 via one control line each 22 controlled or regulated.

Der Patient 4 ist entlang der Mittellängsachse 18 in das Spulensystem 6 eingefahren. Der Patient 4 wird so im Spulensystem 6 platziert, dass die in ihn oral oder rektal eingeführte Endoskopiekapsel 30 etwa in der Mitte des Spulensystems 6 zu liegen kommt. Dort besitzt das Spulensystem 6 ein so genanntes Arbeitsvolumen, innerhalb dessen die Kapsel 30 navigiert werden kann. Das Arbeitsvolumen hat beispielsweise die Form eines elliptischen Zylinders mit 35 cm transversaler, 25 cm sagittaler und 20 cm axialer Ausdehnung. Im Arbeitsvolumen können Feldstärken von max. 100 ... 200 mT erzeugt werden.The patient 4 is along the central longitudinal axis 18 in the coil system 6 retracted. The patient 4 is so in the coil system 6 placed that in him orally or rectally introduced endoscopy capsule 30 approximately in the middle of the coil system 6 to come to rest. There has the coil system 6 a so-called working volume within which the capsule 30 can be navigated. The working volume has, for example, the shape of an elliptical cylinder with 35 cm transversal, 25 cm sagittal and 20 cm axial extent. In the working volume field strengths of max. 100 ... 200 mT are generated.

Dem Spulensystem 6 ist ein Koordinatensystem 32 fest zugeordnet. Die Ortsposition sowie die Orientierung der Längsachse 34 der Endoskopiekapsel 30 im Koordinatensystem 32 werden über eine elektromagnetische Positionserkennungseinheit 36 erfasst. Die Positionserkennungseinheit 36 übermittelt die Positionsdaten der Endoskopiekapsel 30 wiederum an die Steuerungseinheit 10.The coil system 6 is a coordinate system 32 permanently assigned. The spatial position as well as the orientation of the longitudinal axis 34 the endoscopy capsule 30 in the coordinate system 32 be via an electromagnetic position detection unit 36 detected. The position detection unit 36 transmits the position data of the endoscopy capsule 30 again to the control unit 10 ,

In 2 ist die Endoskopiekapsel 30 als Beispiel in einem Dünndarmbereich des menschlichen Gastrointestinaltrakts stark vergrößert dargestellt. Sie ist dabei von der Dünndarmwand 37 nahezu vollständig umschlossen. Die Gestalt der Kapsel 30 weist eine in Richtung ihrer Längsachse 34 ausgeprägte Ausdehnung auf. Sie ist im abgebildeten Ausführungsbeispiel achsensymmetrisch bezüglich der Längsachse 34 ausgeführt. An ihrem vorderen Ende 38 trägt die Endoskopiekapsel 30 in ihrem Inneren eine Kamera 31 und eine nicht dargestellte Beleuchtungseinrichtung. Durch ein Sichtfenster 40 wird die Umgebung der Endoskopiekapsel 30 beleuchtet, so dass mit der Kameraeinrichtung ein Bild der Kapselumgebung aufgenommen werden kann. Die aufgenommenen Bilddaten werden per Funk an einen Videoempfänger 44 außerhalb des Patienten 4 übertragen und auf einem Bildschirm 46 dargestellt. Zum hinteren Ende 39 hin weist die Gestalt der Endoskopiekapsel 30 einen sich verjüngenden Bereich 60 auf, der im abgebildeten Ausführungsbeispiel eine Kegelform hat. Es ist aber auch denkbar, den sich verjüngenden Bereich 60 zumindest abschnittsweise konkav oder zumindest abschnittsweise konvex auszuführen.In 2 is the endoscopy capsule 30 shown greatly enlarged as an example in a small intestine area of the human gastrointestinal tract. It is from the small intestine wall 37 almost completely enclosed. The shape of the capsule 30 has one in the direction of its longitudinal axis 34 pronounced extent. It is in the illustrated embodiment axisymmetric with respect to the longitudinal axis 34 executed. At the front end 38 carries the endoscopy capsule 30 in her interior a camera 31 and a lighting device, not shown. Through a window 40 becomes the environment of the endoscopy capsule 30 illuminated, so that with the camera device an image of the capsule environment can be recorded. The recorded image data is transmitted by radio to a video receiver 44 outside the patient 4 transferred and on a screen 46 shown. To the rear end 39 indicates the shape of the endoscopy capsule 30 a tapered area 60 on, which has a conical shape in the illustrated embodiment. But it is also conceivable, the rejuvenating area 60 at least partially concave or at least partially convex perform.

In diesem Bereich 60 der Endoskopiekapsel 30 sind auf der Kapselaußenseite 61 zumindest zwei mit elektrischer Spannung beaufschlagbare Elektroden 62a, b angebracht, die mit der Dünndarmwand 37 in Kontakt sind. Zur Beaufschlagung der Elektroden 62a, b weist die Kapsel 30 eine Energieversorgungseinheit 63 auf, die mit den Elektroden 62a, b verbunden ist. Die Energieaufnahme der Energieversorgungseinheit 63 erfolgt hierbei induktiv über ein hierfür vom Spulensystem 6 erzeugtes magnetisches Wechselfeld. Es ist möglich, die Elektroden 62a, b direkt mit der Induktionsspannung zu versorgen. Es ist aber auch möglich, die magnetisch induzierte Energie in einem in der Energieversorgungseinheit 63 hierfür integrierten Puf fer 66 zwischenzuspeichern, um dann bei Bedarf die Elektroden 62a, b mit Spannung zu versorgen.In this area 60 the endoscopy capsule 30 are on the capsule outside 61 at least two electrodes can be acted upon by electrical voltage 62a , b attached to the small intestine wall 37 are in contact. For applying the electrodes 62a , b shows the capsule 30 a power supply unit 63 on that with the electrodes 62a , b is connected. The energy consumption of the energy supply unit 63 This is done inductively via a coil system 6 generated alternating magnetic field. It is possible to use the electrodes 62a , b directly to supply the induction voltage. But it is also possible, the magnetically induced energy in one in the power supply unit 63 for this integrated buffer fer 66 buffer, and then, if necessary, the electrodes 62a , b to supply voltage.

Die länglich ausgestalteten Elektroden 62a, b sind im Ausführungsbeispiel gemäß in 2 parallel zur Ausdehnungsrichtung bzw. zur Längsachse 34 der Endoskopiekapsel 30 ausgerichtet dargestellt. Sie können dabei drahtförmig eindimensional oder auch als flächige Streifen zweidimensional ausgeführt sein. Die Ausrichtung der Elektroden 62a, b kann je nach gewünschtem unterschiedlichem Kontraktionsmuster verschieden ausgerichtet sein. So ist es auch denkbar die Elektroden 62a, b senkrecht zu Längsachse 34 anzuordnen. Ein Spezialfall hierfür wären ringförmige Elektroden. Schließlich ist auch die Verwendung von punktförmigen Elektroden denkbar.The elongated electrodes 62a , b are in the embodiment according to in 2 parallel to the expansion direction or to the longitudinal axis 34 the endoscopy capsule 30 shown aligned. They can be embodied in a wire-shaped one-dimensional manner or even as a two-dimensional strip. The orientation of the electrodes 62a , b can be oriented differently depending on the desired different contraction pattern. So it is also conceivable the electrodes 62a , b perpendicular to the longitudinal axis 34 to arrange. A special case would be annular electrodes. Finally, the use of punctiform electrodes is conceivable.

Zur Steuerung der Kapselbewegung im Spulensystem 6 bzw. im Patienten 4 dient ein Eingabegerät in Form einer 6D-Maus 48, welche von einem nicht dargestellten Bediener, z. B. einem den Patienten 4 untersuchenden Arzt, bedient wird aufgrund des auf dem Bildschirm 46 dargestellten Bildes. Der nicht dargestellte Arzt betrachtet hierzu das von der Endoskopiekapsel 30 gelieferte Videobild auf dem Monitor 46 und navigiert die Endoskopiekapsel 30 händisch auf Sicht durch den zu untersuchenden Darmbereich. Die Position der Endoskopiekapsel 30 im Koordinatensystem 32 wird durch die Positionserkennungseinheit 36 ermittelten. Auch die Ausrichtung der Endoskopiekapsel 30, also die Ausrichtung deren Längsachse 34, relativ zum lokalen Darmverlauf ist somit bekannt. Typischerweise soll die Kapsel in Richtung des Pfeils 42, also entlang ihrer Längsachse 34, bewegt werden. Hierzu muss auf die Endoskopiekapsel 30 eine Kraft in Richtung des Pfeils 42 ausgeübt werden. Dies erfolgt rein elektrophysiologisch nach dem weiter unten angegeben Prinzip. Das Drehen, Schwenken und/oder Kippen der Endoskopiekapsel 30 wird durch die magnetische Wechselwirkung zwischen einem magnetischen Element 51 mit dem magnetischen Dipolmoment 52 und einem vom Spulensystem 6 erzeugten insbesondere homogenen Magnetfeld erreicht. Das magnetische Dipolmoment 52 wird dabei beispielsweise von einem in der Kapsel 30 fest angeordneten, als Permanentmagnet ausgeführten, magnetischen Element 51 hervorgerufen.For controlling the capsule movement in the coil system 6 or in the patient 4 serves an input device in the form of a 6D mouse 48 which by an operator, not shown, for. B. one the patient 4 examining doctor, is operated due to the on-screen 46 represented image. The doctor, not shown, considers this from the endoscopy capsule 30 delivered video image on the monitor 46 and navigate the endoscopy capsule 30 manually by sight through the intestine area to be examined. The position of the endoscopy capsule 30 in the coordinate system 32 is determined by the position detection unit 36 determined. Also the orientation of the endoscopy capsule 30 , ie the orientation of their longitudinal axis 34 , relative to the local intestinal history is thus known. Typically, the capsule should be in the direction of the arrow 42 , ie along its longitudinal axis 34 to be moved. For this, the endoscopy capsule must be on 30 a force in the direction of the arrow 42 be exercised. This is done purely electrophysiologically according to the principle given below. The rotation, pivoting and / or tilting of the endoscopy capsule 30 is due to the magnetic interaction between a magnetic element 51 with the magnetic dipole moment 52 and one from the coil system 6 achieved in particular homogeneous magnetic field achieved. The magnetic dipole moment 52 For example, this is done by one in the capsule 30 fixed, designed as a permanent magnet, magnetic element 51 caused.

Durch das magnetische Drehen, Schwenken und/oder Kippen der Kapsel 30 können mit der Kapselkamera 31 auch diejenigen Stellen der Darminnenwand, wie beispielsweise Darmfalten, Darmeinstülpungen oder Darmausstülpungen 35, vollständig erfasst werden. In 2 ist das Sichtfeld 33 der Endoskopiekamera 31 zu Verdeutlichung angegeben. Es wird durch die gestrichelten Linien und den entsprechenden Teil der Darmwand 37 begrenzt. Die Darmausstülpungen 35 schränken dabei den Sichtbereich deutlich ein, so dass beispielsweise die der Kapsel abgewandte Seite der Darmausstülpungen 35 uneinsehbar sind. Aber auch in Darmbereichen ohne Darmausstülpungen 35 ist das Sichtfeld 33 durch die Brennweite der Videokamera 31 eingeschränkt vorgegeben. Es kann hierbei auch von Vorteil, sein die Beobachtungsrichtung der Kamera 31 nicht in einem Winkel im Bereich von 0° bis 90° zur Kapsellängsachse 34 auszuführen.By magnetic turning, tilting and / or tilting of the capsule 30 can with the capsule camera 31 also those sites of the intestinal inner wall, such as intestinal folds, intestinal invaginations or Darmausstülpungen 35 to be fully recorded. In 2 is the field of vision 33 the endoscopy camera 31 indicated for clarity. It is indicated by the dashed lines and the corresponding part of the intestinal wall 37 limited. The intestinal protuberances 35 thereby restrict the field of vision clearly, so that, for example, the side facing away from the capsule intestinal protuberances 35 are unobservable. But also in intestinal areas without Darmausstülpungen 35 is the field of vision 33 through the focal length of the video camera 31 restricted. It may also be advantageous, the observation direction of the camera 31 not at an angle in the range of 0 ° to 90 ° to the capsule longitudinal axis 34 perform.

Bei geeigneten, dem Darmdurchmesser angepassten geometrischen Abmessungen der Kapsel 30 und hinreichend hohen magnetischen Drehmomenten, welche hauptsächlich von der Größe des magnetischen Elements 51 in der Kapsel 30, d. h. dessen magnetischem Dipolmoment 52, abhängen – die maximal erzielbare Feldstärke des extrakorporalen Spulensystems 6 ist durch die Geometrie und Kühlung des Spulensystems 6 begrenzt – kann die Kapsel 30 auch im Gastrointestinaltrakt umgedreht werden. Das zuerst nach vorn blickende Ende 38 schaut dann in die durch den Pfeil 42 entgegengesetzt vorgegebene Richtung. Somit ist es ausreichend, wenn die Elektroden 62a, 62b an nur einem der beiden Enden 38, 39 angebracht sind. Die Kapsel 30 kann dennoch mittels elektrophysiologischer Stimulation im Darm vor- und zurück bewegt werden.For appropriate, adapted to the gut diameter geometric dimensions of the capsule 30 and sufficiently high magnetic torques, which are mainly dependent on the size of the magnetic element 51 in the capsule 30 ie its magnetic dipole moment 52 , depend - the maximum achievable field strength of the extracorporeal coil system 6 is due to the geometry and cooling of the coil system 6 limited - can the capsule 30 be turned over in the gastrointestinal tract as well. The first looking forward end 38 then look in through the arrow 42 opposite predetermined direction. Thus, it is sufficient if the electrodes 62a . 62b at only one of the two ends 38 . 39 are attached. The capsule 30 can still be moved back and forth in the intestine by means of electrophysiological stimulation.

Zur elektrophysiologisch induzierten Translationsbewegung werden die Elektroden 62a, b an der Kapselaußenseite 61 mit einer Spannung im Bereich von 2 bis 10 V, insbesondere einer gepulsten Spannung mit einer Frequenz von 0 bis 30 Hz, beaufschlagt. Hierbei fließt ein geringer Strom im Bereich von maximal 30 bis 100 mA zwischen den Elektroden 62a, b durch die Darmwand 37, welche sich im Bereich der Elektroden 62a, b kontrahiert. Bei der Kontraktion wirkt auf die Endoskopiekapsel 30 eine Kraft ein, deren Resultierende aufgrund der im Elektrodenbereich vorliegenden kegelförmigen sich verjüngenden Gestalt der Kapsel in Pfeilrichtung 42, d. h. in Darmverlaufsrichtung, weist.For electrophysiologically induced translational movement, the electrodes 62a , b on the capsule outside 61 with a voltage in the range of 2 to 10 V, in particular a pulsed voltage having a frequency of 0 to 30 Hz, applied. Here, a small current flows in the range of a maximum of 30 to 100 mA between the electrodes 62a , b through the intestinal wall 37 , which are in the area of the electrodes 62a , b contracted. When contracting acts on the endoscopy capsule 30 a force whose resultant due to the existing in the electrode area conical tapered shape of the capsule in the arrow direction 42 , ie in the intestinal direction, points.

Mit der Steuerungseinheit 10, mit der die 6D-Maus verbunden ist und welche eine Sendeeinheit 11, wird an die mit einer Empfangseinheit 64 versehenen Energieversorgungseinheit 63 ein Schaltsignal übermittelt, um die Elektroden 62a, b über den Puffer 66 mit den gewünschten Spannungen zu beaufschlagen. Weist die Energieversorgungseinheit 63 beispielsweise keinen Puffer 66 auf, können die Elektroden 62a, b gesteuert von der Steuerungseinheit 10 vom Spulensystem 6 direkt induktiv über ein magnetisches Wechselfeld mit den gewünschten Spannungen beaufschlagt werden.With the control unit 10 to which the 6D mouse is connected and which a transmitting unit 11 , is attached to the with a receiving unit 64 provided power supply unit 63 a switching signal is transmitted to the electrodes 62a , b over the buffer 66 to apply the desired voltages. Indicates the power supply unit 63 for example no buffer 66 on, can the electrodes 62a , b controlled by the control unit 10 from the coil system 6 be applied directly inductively via a magnetic alternating field with the desired voltages.

Führt man die die Außenseite 61 der Endoskopiekapsel 30 zusätzlich zumindest in einem Teilbereich schrauben- oder spiralförmig aus (nicht dargestellt in 2), kann das magnetische Dipolmoment 52 von einem vom Spulensystem 6 erzeugten rotierenden Magnetfeld zu einer Rotation gezwungen werden. Dabei bewegt sich die Endoskopiekapsel 30 in einem die Kapsel 30 nahezu umschließenden Bereich des Gastrointestinaltrakts, wie dem Dünndarm, in einer Schraubbewegung fort.If you lead the outside 61 the endoscopy capsule 30 additionally screw-shaped or spiral-shaped at least in a partial region (not shown in FIG 2 ), the magnetic dipole moment 52 from one of the coil system 6 generated rotating magnetic field to be forced to rotate. The endoscopy capsule moves 30 in one the capsule 30 almost enclosing area of the gastrointestinal tract, such as the small intestine, in a screwing motion away.

Die oral einzunehmende Kapsel 30 hat insbesondere einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 14 mm und eine Länge im Bereich von 10 bis 30 mm. Soll die Kapsel 30 nur rektal eingeführt werden kann sie auch einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 30 mm bei einer Länge im Bereich von 10 bis 50 mm aufweisen.The oral capsule 30 in particular has a diameter in the range of 10 to 14 mm and a length in the range of 10 to 30 mm. Shall the capsule 30 Only introduced rectally can it also have a diameter in the range of 10 to 30 mm with a length in the range of 10 to 50 mm.

So ergeben sich folgende Vorteil der Endoskopiekapsel 30 gemäß der Erfindung:
Gegenüber dem rein elektrophysiologischen Stimulations-Antrieb ist die volle Manövrierbarkeit der Kapsel 30 gewährleistet, da neben dem rein elektrophysiologisch induzierten translatorisches Verschieben, ein Drehen, Schwenken und oder Kippen der Endoskopiekapsel 30 möglich ist.This results in the following advantage of the endoscopy capsule 30 according to the invention:
Compared to the purely electrophysiological stimulation drive is the full maneuverability of the capsule 30 ensures, in addition to the purely electrophysiologically induced translational displacement, turning, pivoting and or tilting of the endoscopy capsule 30 is possible.

Aufgrund der induktiven Energieeinkopplung in die Kapsel 30 kann auf einen integrierten Energiespeicher, wie eine beispielsweise eine Batterie, verzichtet werden.Due to the inductive energy coupling into the capsule 30 can be dispensed with an integrated energy storage, such as a battery.

Gegenüber einer rein magnetischen Kapselnavigation mittels eines komplizierten Spulensystems, das magnetische Grund- und Gradientenfelder erzeugen muss, kommt mit vorliegender Erfindung ein wesentlich einfacheres Spulensystem 6 (sechs Spulen 14a, 14b, 16a, 16b statt vierzehn), das nur homogene Magnetfelder erzeugen muss, und eine leichtere Spulenstromsteuerung 8 und 10 (drei Leistungsverstärker 20a–c statt vierzehn) zum Einsatz.Compared with a purely magnetic capsule navigation by means of a complicated coil system which has to generate magnetic base and gradient fields, the present invention provides a much simpler coil system 6 (six coils 14a . 14b . 16a . 16b instead of fourteen), which only needs to generate homogeneous magnetic fields, and easier coil current control 8th and 10 (three power amplifiers 20a -C instead of fourteen).

Claims (14)

Endoskopiekapsel, welche eine Gestalt besitzt mit – in Richtung einer Achse (34) ausgeprägter Ausdehnung, – in Richtung der Achse (34) zumindest zu einem Ende (38, 39) hin ausgeprägter Verjüngung, und – einer die Achse (34) umschließenden Außenseite (61), wobei die Außenseite (61) zumindest in einem Teilbereich (60) der mindestens einen Verjüngung zumindest zwei mit elektrischer Spannung beaufschlagbare elektrische Leiter (62a, 62b) aufweist, gekennzeichnet durch wenigstens ein mit einem externen Magnetfeld wechselwirkendes magnetisches Element (51) zum Drehen, Schwenken und/oder Kippen der Endoskopiekapsel (30).Endoscopy capsule, which has a shape with - in the direction of an axis ( 34 ) pronounced expansion, - in the direction of the axis ( 34 ) at least to an end ( 38 . 39 ) marked taper, and - one axis ( 34 ) surrounding outside ( 61 ), the outside ( 61 ) at least in a subarea ( 60 ) of the at least one taper at least two electrical conductors ( 62a . 62b ), characterized by at least one magnetic element interacting with an external magnetic field ( 51 ) for rotating, swiveling and / or tilting the endoscopy capsule ( 30 ). Endoskopiekapsel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kapselseitig integrierte, schaltbare Energieversorgungseinheit (63) für die Beaufschlagung der elektrischen Leiter (62a, 62b) mit elektrischer Spannung.Endoscopy capsule according to claim 1, characterized by a capsule-side integrated, switchable power supply unit ( 63 ) for the application of electrical conductors ( 62a . 62b ) with electrical voltage. Endoskopiekapsel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit (63) über ein externes magnetisches Wechselfeld mit Energie beaufschlagbar ist.Endoscopic capsule according to claim 2, characterized in that the power supply unit ( 63 ) can be acted upon by an external magnetic alternating field with energy. Endoskopiekapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (62a, 62b) Elektroden sind.Endoscopy capsule according to one of vorherge dependent claims, characterized in that the electrical conductors ( 62a . 62b ) Electrodes are. Endoskopiekapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (62a, 62b) mit Spannungspulsen beaufschlagbar sind.Endoscopic capsule according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical conductors ( 62a . 62b ) can be acted upon by voltage pulses. Endoskopiekapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestalt der Endoskopiekapsel (30) axialsymmetrische ausgeführt ist.Endoscopic capsule according to one of the preceding claims, characterized in that the shape of the endoscopy capsule ( 30 ) Axial symmetric is executed. Endoskopiekapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verjüngung zumindest abschnittsweise kegelförmig ausgeführt ist.Endoscopic capsule according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the at least one taper at least in sections conical accomplished is. Verfahren zum Navigieren einer Endoskopiekapsel (30) innerhalb des Gastrointestinaltrakts eines Patienten (4), bei welchem Verfahren die translatorische Bewegung der Kapsel (30) elektrophysiologisch erfolgt, wobei – die Endoskopiekapsel (30) eine Gestalt besitzt mit – in Richtung einer Achse (34) ausgeprägter Ausdehnung und – in Richtung der Achse (34) zumindest zu einem Ende (38, 39) hin ausgeprägter Verjüngung, und – einer die Achse umschließenden Außenseite (61), und – zumindest zwei an der Außenseite (61) zumindest in einem Teilbereich (60) der mindestens einen Verjüngung angeordnete elektrische Leiter (62a, 62b) mit elektrischer Spannung beaufschlagt werden, wobei eine dadurch hervorgerufene Kontraktion des mit den Leitern (62a, 62b) in Kontakt stehenden Bereichs des Gastrointestinaltrakt eine Antriebskraft auf die Endoskopiekapsel (30) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehung, Schwenkung und/oder Kippung der mit einem magnetischen Element (51) versehenen Kapsel (30) mit einem den Körper des Patienten (4) zumindest teilweise umfassenden elektrischen Spulensystem (6) erfolgt, welches ein externes mit dem magnetischen Element (51) wechselwirkendes Magnetfeld erzeugt.Method for navigating an endoscopy capsule ( 30 ) within the gastrointestinal tract of a patient ( 4 ), in which method the translational movement of the capsule ( 30 ) electrophysiologically, whereby - the endoscopy capsule ( 30 ) has a shape with - in the direction of an axis ( 34 ) pronounced extent and - in the direction of the axis ( 34 ) at least to an end ( 38 . 39 ) pronounced taper, and - an outer side surrounding the axle ( 61 ), and - at least two on the outside ( 61 ) at least in a subarea ( 60 ) of the at least one taper arranged electrical conductor ( 62a . 62b ) are subjected to electrical voltage, whereby a thereby caused contraction of the with the conductors ( 62a . 62b ) in the area of the gastrointestinal tract in contact with the endoscopy capsule ( 30 ), characterized in that a rotation, pivoting and / or tilting of the with a magnetic element ( 51 ) provided capsule ( 30 ) with a patient's body ( 4 ) at least partially comprehensive electrical coil system ( 6 ), which is an external to the magnetic element ( 51 ) generates an interacting magnetic field. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – die Position der Endoskopiekapsel (30) im Gastrointestinaltrakt ermittelt wird.Method according to claim 8, characterized in that - the position of the endoscopy capsule ( 30 ) is determined in the gastrointestinal tract. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (62a, 62b) mittels einer kapselseitig integrierten, schaltbaren Energieversorgungseinheit (63) mit elektrischer Spannung beaufschlagt werden.Method according to one of claims 8 to 9, characterized in that the electrical conductors ( 62a . 62b ) by means of a capsule-side integrated, switchable power supply unit ( 63 ) are subjected to electrical voltage. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinheit (63) über ein externes magnetisches Wechselfeld induktiv mit Energie versorgt wird.Method according to claim 10, characterized in that the energy supply unit ( 63 ) is inductively supplied with energy via an external alternating magnetic field. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (62a, 62b) als Elektroden ausgebildet werden.Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that the electrical conductors ( 62a . 62b ) are formed as electrodes. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (62a, 62b) mit Spannungspulsen beaufschlagt werden.Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that the electrical conductors ( 62a . 62b ) are subjected to voltage pulses. Verfahren nach einem der Ansprüche 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulshöhe zumindest zweier aufeinander folgender Spannungspulse variiert wird.Method according to one of Claims 13, characterized that the pulse height at least two successive voltage pulses is varied.
DE102006019986A 2006-04-26 2006-04-26 Endoscopy capsule for use in patient`s gastrointestinal tract, has magnetic element provided for rotating, swiveling and tilting capsule, and adjustable power supply unit for subjecting electrical conductors with electrical voltage Withdrawn DE102006019986A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006019986A DE102006019986A1 (en) 2006-04-26 2006-04-26 Endoscopy capsule for use in patient`s gastrointestinal tract, has magnetic element provided for rotating, swiveling and tilting capsule, and adjustable power supply unit for subjecting electrical conductors with electrical voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006019986A DE102006019986A1 (en) 2006-04-26 2006-04-26 Endoscopy capsule for use in patient`s gastrointestinal tract, has magnetic element provided for rotating, swiveling and tilting capsule, and adjustable power supply unit for subjecting electrical conductors with electrical voltage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006019986A1 true DE102006019986A1 (en) 2007-10-31

Family

ID=38542378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006019986A Withdrawn DE102006019986A1 (en) 2006-04-26 2006-04-26 Endoscopy capsule for use in patient`s gastrointestinal tract, has magnetic element provided for rotating, swiveling and tilting capsule, and adjustable power supply unit for subjecting electrical conductors with electrical voltage

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006019986A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2346497A1 (en) * 2008-06-25 2010-10-15 Servimaps Sig, S.L. Device for control and guidance of auscultation and/or internal vision devices. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
CN108778092A (en) * 2016-01-19 2018-11-09 香港中文大学 Wireless magnetic endoscope

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2346497A1 (en) * 2008-06-25 2010-10-15 Servimaps Sig, S.L. Device for control and guidance of auscultation and/or internal vision devices. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
CN108778092A (en) * 2016-01-19 2018-11-09 香港中文大学 Wireless magnetic endoscope
CN108778092B (en) * 2016-01-19 2021-05-04 香港中文大学 Wireless magnetic control endoscope

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4213426C2 (en) Medical device that simulates a contact state of a treatment section in the actuation unit
EP1337183B1 (en) Ultrasonic probe comprising a positioning device for examination devices and operation devices
EP1330203B1 (en) Device for holding and positioning an endoscopic instrument
EP3641621B1 (en) Endoscope device
DE112014001742T5 (en) Surgical device, outer tube, endoscope and treatment tool
DE10029737B4 (en) Navigation of a medical instrument
DE102005032370A1 (en) Method for determining the position and orientation of an endoscope capsule for an investigation of the gastrointestinal tract comprises determining the position and orientation of the capsule based on the images produced by an X-ray device
DE102011017591A1 (en) Endoscopy capsule for examination and / or treatment in a hollow organ of a body and examination and / or treatment device with an endoscopy capsule
DE102006019987A1 (en) Endoscopic capsule for investigation of body openings, has induction coil with elongation along one axis, and magnetic element having magnetic dipole moment aligned perpendicular to longitudinal axis of induction coil
DE3738429A1 (en) DEVICE FOR EXTENDING AND / OR OPENING BLOOD VESSELS
DE60024994T2 (en) Remote control system for positioning an observation / intervention device
WO2006131522A1 (en) Device and method for diagnosis and/or treatment of functional gastrointestinal diseases
DE102007012360B4 (en) navigation device
DE4313843A1 (en) Device for endoscopic exploration of the body
DE102010044106A1 (en) instrument system
DE102005007631A1 (en) A method for driving a capsule within a patient by means of an electric coil system
DE102006019986A1 (en) Endoscopy capsule for use in patient`s gastrointestinal tract, has magnetic element provided for rotating, swiveling and tilting capsule, and adjustable power supply unit for subjecting electrical conductors with electrical voltage
EP1075216B1 (en) Magnetic resonance tomograph
DE102006015453A1 (en) Endoscopy capsule for examining gastrointestinal tract, has magnetic element interactive with external magnetic field for navigating capsule, and outer side with electrical voltage subjectable electrodes
DE10317368B4 (en) Wireless endoscopy apparatus and method of operating the same
DE102005042326B4 (en) Catheterization device with a controllable catheter
EP3041410A1 (en) Catheter
EP1487364B1 (en) Medical instrument for treating tissue by means of high-frequency current and medical system comprising such a medical instrument
DE102007036243B4 (en) endoscopy system
DE102012205525B4 (en) endoscopy capsule

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee