DE102007017517A1

DE102007017517A1 - Navigierbare Endoskopiekapsel

Info

Publication number: DE102007017517A1
Application number: DE102007017517A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr. Graumann; Sven-Martin Sutter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2027-04-14
Also published as: WO2008125529A1; DE102007017517B4

Abstract

Navigierbare Endoskopiekapsel zur Untersuchung und/oder Behandlung des Inneren des menschlichen Körpers, insbesondere des Gastrointestinaltraktes, wobei sie wenigstens eine Steuerdüse (3) umfasst, über die zur Realisierung eines pneumatischen und/oder hydraulischen Antriebs Antriebsmittel ausstoßbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine navigierbare Endoskopiekapsel zur Untersuchung und/oder Behandlung des Inneren des menschlichen Körpers, insbesondere des Gastrointestinaltraktes.
Schluckbare Endoskopiekapseln, die den Gastrointestinaltrakt eines Patienten durchwandern, um dort diagnostisch oder therapeutisch vorgehen zu können, sind allgemein bekannt. Kapseln ohne eigenen Antrieb können meist nur in eingeschränkten Anwendungsbereichen genutzt werden, beispielsweise im Dünndarmbereich, so dass von außen navigierbare Endoskopiekapseln vorgeschlagen wurden, um die Nützlichkeit in Diagnose und Therapie noch erweitern zu können.
Dazu wurde vorgeschlagen, in der Endoskopiekapsel einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten vorzusehen, so dass die Endoskopiekapsel über ein äußeres Magnetfeld, das eine entsprechende Richtung und einen entsprechenden Gradienten aufweist, navigiert werden kann. Um die Kapsel tatsächlich bewegen zu können, sind sehr große Magnetfelder notwendig. Eine dafür notwendige Navigationseinrichtung ist demnach relativ teuer, schwer und umfasst eine sehr aufwändige Steuerung der Magnetfelder und Gradienten.
Ein weiterer Nachteil der magnetisch navigierten Endoskopiekapseln ist, dass die Ortung durch elektromagnetische Positionserfassungssysteme durch die Überlagerung der genutzten Magnetfelder gestört wird, so dass oft große Fehler auftreten. Auch die Möglichkeit der Bildgebung ist durch die großvolumigen Navigationseinrichtungen stark eingeschränkt.
Schließlich ist es nachteilhaft, dass die Anwendung von Magnetfeldern zur Navigation der Kapsel bestimmte Personengruppen, beispielsweise Patienten mit einem Herzschrittmacher, von der Anwendung ausschließt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach navigierbare Endoskopiekapsel anzugeben, die die oben angegebenen Nachteile nicht aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Endoskopiekapsel der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass sie wenigstens eine Steuerdüse umfasst, über die zur Realisierung eines pneumatischen und/oder hydraulischen Antriebs Antriebsmittel ausstoßbar ist.
Bei einem derart realisierten pneumatischen und/oder hydraulischen Antrieb ist kein Magnetsystem in einer Navigationseinrichtung mehr erforderlich. Die Endoskopiekapsel wird unmittelbar durch gesteuerten Ausstoß des Antriebsmittels bewegt und kann so an zu diagnostizierende und/oder zu behandelnde Gebiete gebracht werden. Der Antriebsmittelausstoß der wenigstens einen Steuerdüse ist extern steuerbar, so dass die erforderlichen Bewegungen der Kapsel, beispielsweise Schweben, Gleiten, Drehen, usw., gezielt von außen durchgeführt werden können. Dies hat gegenüber den bekannten Endoskopiekapseln eine ganze Reihe von Vorteilen.
Durch den Verzicht auf die externen Magnetfelder und damit auch die voluminöse Navigationseinrichtung ist die unmittelbare Kombination mit einer radiologischen Bildgebung realisierbar. Dann kann während einer Untersuchung oder während eines Eingriffs beispielsweise eine Röntgenkontrolle oder die gleichzeitige Aufnahme von Computertomographiedatensätzen ermöglicht werden. Insbesondere ist es, wenn die Kapsel zweckmäßig aus nicht ferromagnetischen Materialien hergestellt ist, möglich, eine solche Endoskopieeinrichtung mit Magnetresonanzbildgebung zu kombinieren, was besonders vorteilhaft ist. Auf diese Weise lässt sich ein interventioneller, minimal invasiver Arbeitsplatz für viele Anwendungen realisieren. Als Beispiel sei die Kombination einer zweidimensionalen bzw. dreidimensionalen Gefäßdarstellung, wie sie durch die Endoskopiekapsel aufgenommen werden kann, mit einer digitalen Substraktionsangiographie genannt, da besonders bei der Entfernung von Polypen stärkere Blutungen auftreten können, die durch die digitale Substraktionsangiographie vorhergesehen werden können. Wird eine Endoskopiekapsel verwendet, die strahlungsopak oder auf andere Weise in der externen Bildgebung sichtbar ist, so kann beispielsweise auch auf ein Positionsbestimmungssystem verzichtet werden. Ein Positionsbestimmungssystem ist auch dann unnötig, wenn die Kapsel – beispielsweise durch die von ihr unmittelbar aufgenommenen Bilder – unmittelbar visuell gesteuert wird.
Mit besonderem Vorteil kann bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung jedoch ein kommerziell verfügbares, elektromagnetisches Positionsbestimmungssystem verwendet werden, da keine großen Navigationsmagnetfelder, die die Positionsbestimmung stören könnten, mehr benötigt werden. Eine Positionsbestimmung der Kapsel ist insbesondere dann sinnvoll, wenn beispielsweise eine räumliche Verbindung zu früher aufgenommenen Bilddaten erfolgen soll. Etwas Derartiges kann beispielsweise über eine Bildfusion realisiert werden. Auch kann eine Positionserfassung dazu dienen, dreidimensionale Bilder der von der Kapsel durchquerten Hohlorgane zu erzeugen. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Endoskopiekapsel zwei Bildaufnahmeeinrichtungen umfasst, die unter einem Winkel zueinander stehen (sogenannte Stereoanordnung). Auch kann die Kapsel eine Projektionseinrichtung umfassen, die Linienstrukturen auf die Oberfläche des Hohlorgans projiziert, die dann von einer ebenso in der Kapsel vorgesehenen Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen werden. Die Endoskopiekapsel kann auch mehr als eine Bildaufnahmeeinrichtung umfassen, beispielsweise können vorn und hinten Bildaufnahmeeinrichtungen vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise kann die Endoskopiekapsel auch eine Lichtquelle für infrarotes Licht umfassen, mit dem beispielsweise lokal fluoreszierende Stoffe, wie beispielsweise Kontrastmittel, detektiert werden können, worauf sich eventuell gleich eine Therapie anschließen kann. Umfasst die Kapsel zudem eine OCT-Einrichtung (optical coherence tomography), so ist auch die Untersuchung der ersten Gewebe schichten möglich, um beispielsweise die Tiefe von pathologischem Gewebe zu quantifizieren, da das Bildaufnahmeverfahren OCT eine Eindringtiefe von einigen Millimetern aufweist.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäß vorgesehenen hydraulischen und/oder pneumatischen Antriebs ist es, dass der gleichzeitige Einsatz mehrerer solcher Endoskopiekapseln ermöglicht wird, um beispielsweise eine therapeutische Aktivität visuell zu beobachten und zu steuern. Eine solche parallele Verwendung von mehreren Endoskopiekapseln ist bei elektromagnetisch gesteuerten Systemen nicht denkbar, da die Kapseln alle auf dasselbe äußere Magnetfeld reagieren würden. Mit der erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel ist es beispielsweise denkbar, die zur Behandlung vorgesehene Endoskopiekapsel quasi als eine Art „Anhänger" mit an den Untersuchungsund Behandlungsort zu bringen, wo die Verbindung zwischen den Endoskopiekapseln dann getrennt wird und beide Kapseln unabhängig gesteuert werden können. Schließlich ist auch ein Einsatz der Endoskopiekapsel in Kombination mit externen Instrumenten, wie beispielsweise Laparoskopen oder Einrichtungen zur stereotaktischen Bestrahlung, möglich, wenn die Position der Endoskopiekapsel bestimmt und an das externe Instrument übermittelt wird.
Zudem ist die erfindungsgemäße Endoskopiekapsel auch bei Patienten einsetzbar, die keinen großen Magnetfeldern ausgesetzt werden können, beispielsweise bei Herzschrittmacherpatienten. Daher liegen keine Einschränkungen in der Anwendbarkeit vor.
Insgesamt wird demnach eine signifikant günstigere und einfacher zu realisierende Endoskopieeinrichtung geschaffen, deren Anwendungsmöglichkeiten erweitert sind.
Ziel der konkreten Ausgestaltung des hydraulischen oder pneumatischen Antriebs ist es, die Endoskopiekapsel möglichst komfortabel und auf einem schnellen Weg an bestimmte Positionen und/oder in bestimmte Orientierungen zu navigieren. Ein weiteres Auslegekriterium kann sein, die Kapsel möglichst stabil in ihrer Position zu halten. Es kann von einer länglichen zylindrischen Endoskopiekapsel ausgegangen werden.
Dazu können in vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zehn Steuerdüsen vorgesehen sein, wobei je eine Steuerdüse an jeweils einem Ende der Endoskopiekapsel in Längsrichtung der Endoskopiekapsel weisend angeordnet ist und je vier Steuerdüsen unter verschiedenen Winkeln im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Endoskopiekapsel ausgerichtet im Wesentlichen in einer Ebene im vorderen und hinteren Bereich der Endoskopiekapsel angeordnet sind. Über die an den Längsenden der länglich ausgebildeten Endoskopiekapsel angeordneten Steuerdüsen wird eine Bewegung entlang der Längsrichtungen der Endoskopiekapsel ermöglicht. Die acht weiteren Düsen, die sich im vorderen und hinteren Bereich der Endoskopiekapsel um den Umfang herum angeordnet sind, dienen zur Bewegung in den übrigen Raumrichtungen und zur Drehung der Endoskopiekapsel. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn die vier Steuerdüsen im vorderen Bereich und die vier Steuerdüsen im hinteren Bereich untereinander im rechten Winkel zueinander stehen, das bedeutet, je zwei benachbarte der vier Steuerdüsen schließen miteinander einen Winkel von 90° ein. Drehungen um die Längsachse der Endoskopiekapsel sind in dieser Konfiguration nicht möglich, jedoch sind die meisten Endoskopiekapseln ohnehin rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse ausgebildet, so dass eine derartige Drehung nicht erforderlich ist. Soll auch eine Drehung um die Längsachse ermöglicht werden, so können beispielsweise weitere Steuerdüsen vorgesehen werden. Insgesamt ist in dieser Ausgestaltung eine stabile, komfortable und einfach zu steuernde Navigation der Endoskopiekapsel ermöglicht.
Um stabil steuerbare Endoskopiekapseln mit einer geringeren benötigten Anzahl von Steuerdüsen zu ermöglichen, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Ausstoßrichtung wenigstens einer Steuerdüse veränderbar sein. Dann ist es möglich, dass die Antriebskraft, die durch die entsprechende Steuerdüse erzeugt wird, in verschiedene Richtungen weisen zu lassen, so dass verschiedene Arten von Bewegungen erzeugt werden können. Die Veränderung der Ausstoßrichtung der Steuerdüse ist selbstverständlich auch steuerbar ausgestaltet, beispielsweise über eine in der Endoskopiekapsel vorgesehene Steuereinheit, die auch die Steuerung des übrigen pneumatischen und/oder hydraulischen Antriebs übernimmt. Durch die Veränderung der Ausstoßrichtung ist es, wie bereits beschrieben, möglich, eine stabile, komfortable und kurze Wege nutzende Navigation der Endoskopiekapsel auch mit einer geringeren Anzahl an Steuerdüsen zu realisieren. Die für die Ansteuerung des Antriebs vorgesehene Steuereinheit bzw. eine externe Steuereinrichtung kann in diesem Fall dazu ausgebildet sein, Richtungs- bzw. Drehangaben auf intelligente Art unmittelbar in eine entsprechende Ansteuerung umzuwandeln.
Zweckmäßigerweise kann die Veränderung der Ausstoßrichtung durch wenigstens eine einer Steuerdüse zugeordnete, zur Bewegung der Steuerdüse zur Veränderung der Ausstoßrichtung ausgebildete Verstelleinrichtung realisiert werden. Eine solche Verstelleinrichtung kann beispielsweise einen Nanomotor und/oder piezoelektrische Elemente umfassen, die dann entsprechend angesteuert werden.
Eine Art der Veränderung der Ausstoßrichtung ist die Verschwenkung der Steuerdüse an sich. Dazu kann vorgesehen sein, dass eine Steuerdüse in wenigstens einer Richtung, insbesondere zwei Richtungen, verschwenkbar ist. Eine Verschwenkbarkeit in zwei Richtungen kann beispielsweise über ein Kugelgelenk, jedoch auch durch eine entsprechend verlängerbare Halterung der Steuerdüse, beispielsweise durch Piezoelemente, nach innen hin realisiert werden. Mit besonderem Vorteil ist eine Verschwenkbarkeit nicht nur um eine Achse gegeben, sondern um wenigstens zwei insbesondere zueinander senkrechte Achsen. Dazu können beispielsweise zwei Verstellmittel vorgesehen sein, beispielsweise zwei Piezoelemente bzw. Stapel von Piezoelementen. Um möglichst einen großen Spielraum auszunutzen und die Navigation der Endoskopiekapsel so genau wie mög lich zu realisieren, kann die Steuerdüse um 90 bis 130°, insbesondere 120°, verschwenkbar sein. Größere Verschwenkwinkel sind wünschenswert, aber meist nur schwer realisierbar.
Sind Düsen vorgesehen, deren Ausstoßrichtung veränderbar ist, ist es möglich, eine stabile Steuerung der Endoskopiekapsel mit vier in einer Längsebene der Endoskopiekapsel angeordneten Steuerdüsen zu realisieren, von denen je zwei im Wesentlichen sich gegenüber im vorderen und hinteren Bereich der Endoskopiekapsel angeordnet sind. Auf diese Weise werden weniger Steuerdüsen benötigt. Es kann insbesondere gezeigt werden, dass bei Verwendung von Steuerdüsen, die in zwei Richtungen um 120° verschwenkbar sind, eine besonders komfortable Navigation der Endoskopiekapsel erreicht wird.
Bei bewegbar gestalteten Steuerdüsen ist grundsätzlich darauf zu achten, dass das Innere der Endoskopiekapsel nach außen möglichst hermetisch abgeschlossen bleibt. Um dieses Ziel zu erreichen, können beispielsweise Gummidichtungen verwendet werden.
Die Antriebskraft, die eine Steuerdüse erzeugt, bestimmt sich im Wesentlichen durch den Druck des durch sie ausgestoßenen Antriebsmittels. Um diesen einstellbar zu bestimmen, kann vorgesehen sein, dass einer Steuerdüse ein ansteuerbares Ventil zugeordnet ist. Diese Ansteuerung kann beispielsweise elektrisch oder elektromechanisch erfolgen oder auch unmittelbar über das Antriebsmittel selber. So sind Ventile bekannt, die sich mechanisch öffnen oder schließen, jedoch auch solche, die beispielsweise auf einen bestimmten Stromfluss reagierend sich öffnen oder schließen. In der einfachsten Ausgestaltung kann ein solches Ventil einfach geöffnet oder geschlossen werden. Bei geöffnetem Ventil wird dann das Antriebsmittel mit einem vorgegebenen Druck ausgestoßen. Zweckmäßigerweise kann jedoch der Öffnungsgrad des Ventils ebenso ansteuerbar bestimmt werden, so dass verschiedene Antriebskräfte erzeugbar sind. Die Ansteuerung des oder der Ventile kann über eine in der Kapsel vorgesehene Steuereinheit oder über eine externe Steuereinrichtung erfolgen, die insbesondere den gesamten Antrieb, also im Falle von in ihrer Ausstoßrichtung veränderbaren Steuerdüsen auch diese und weitere Funktionen des Antriebs regelt.
Um einen dauerhaften Betrieb der Endoskopiekapsel zu realisieren, muss eine ausreichende Zufuhr von Antriebsmittel sichergestellt sein. Dazu kann nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass ein dünner Schlauch für die Zufuhr des Antriebsmittels vorgesehen ist. In diesem Fall wird das Antriebsmittel – gegebenenfalls schon unter dem notwendigen Druck – der Endoskopiekapsel über einen dünnen Schlauch von außen zugeführt. Die hervorragende Navigierbarkeit der Endoskopiekapsel mit all ihren Vorteilen bleibt dabei erhalten. Die Kapsel zieht lediglich den dünnen, selbst nicht schubsteifen Schlauch hinter sich her, was sich auf die Bewegbarkeit über den hydraulischen und/oder pneumatischen Antrieb nicht auswirkt, da der Schlauch entlang der Wände des Hohlorgans gleitet und nachgezogen werden kann. Zweckmäßigerweise kann der Schlauch zumindest im Bereich seines kapselseitigen Endes hochflexibel ausgestaltet sein, damit möglichst keine Behinderung der Navigation der Endoskopiekapsel auftritt. Der Schlauch, der bevorzugt aus einem unelastischen, das heißt biegsamen, aber nicht dehnbaren, Material wie Polypropylen oder Polytetrafluorethylen besteht, so dass er sich bei Zufuhr des Antriebsmittels nicht elastisch dehnt, kann sehr dünnwandig und vom Durchmesser her sehr klein ausgeführt werden. Die Wandstärke des Schlauchs kann zwischen 0,1 bis 0,5 mm, bevorzugt 0,2 mm, betragen, während der Außendurchmesser des Schlauchs zwischen 2 und 6 mm, insbesondere 3 bis 4 mm, betragen kann. Das Eigengewicht des Schlauchs ist extrem gering und liegt im Bereich weniger Gramm, auch wenn der Schlauch sehr lang ausgeführt wird. Längen von mehr als 2 m sind ohne weiteres realisierbar, denkbar ist auch eine Länge von bis zu 8 m, so dass der Schlauch der Länge nach beispielsweise durch den gesamten Gastrointestinaltrakt nachgezogen werden kann.
Ist mehr als eine Steuerdüse vorgesehen, so kann jeder Steuerdüse eine Zuführleitung für Antriebsmittel innerhalb des Schlauchs oder ein Kanal des in mehrere separate Kanäle unterteilten Schlauchs zugeordnet sein. Über die mehreren Zuführungswege können gleichzeitig die entsprechenden Antriebsmittel zugeführt werden. Die Kanäle sind selbstverständlich gegeneinander abgedichtet ausgebildet.
Wie bereits erwähnt, ist es möglich, den Schlauch alleine durch die Bewegung der Kapsel nachzuziehen. Sollte es dabei, beispielsweise durch Reibung des Schlauchs an den Wänden des Hohlorgans oder durch dessen Gewicht, zu Schwierigkeiten kommen, so kann in vorteilhafter Ausbildung der Endoskopiekapsel vorgesehen sein, dass am Schlauch in Richtung von der Kapsel weg gerichtete weitere Steuerdüsen vorgesehen sind. Über diese Steuerdüsen kann der Schlauch selbst problemlos nachgeführt werden. Die Antriebsmittelzuleitungen zu diesen weiteren Steuerdüsen können, wie oben beschrieben, separat zu der oder den Antriebsmittelzuleitungen zur Kapsel vorgesehen sein.
Mitunter ist es zweckmäßig, den Schlauch bei Bedarf von der Kapsel entkoppeln zu können, so dass in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Trennungsvorrichtung zur selektiven Abtrennung des Schlauchs von der Endoskopiekapsel vorgesehen sein kann. Dies kann beispielsweise durch ein Kupplungselement realisiert sein, an dem der Schlauch befestigt ist, und dass eine Rotation der Kapsel relativ zum Schlauch ermöglicht. Die Entkopplung des Schlauchs von der Kapsel kann beispielsweise über ein von einer kapselseitigen Steuereinheit gegebenes elektrisches Signal erfolgen, das eine Halterung an der Verbindung des Schlauchs mit der Kapsel gezielt öffnet, jedoch ist es auch möglich, die Entkopplung durch definierten mechanischen Zug am Schlauch zu erreichen, so dass eine Verbindungsmechanik zwischen Schlauch und Kapsel hierdurch definiert geöffnet wird. Der Schlauch kann dann herausgezogen werden, während die Kapsel, die beispielsweise keine weitere Versorgung mit Antriebsmitteln mehr benötigt, weiter den Gastrointestinaltrakt durchquert und schließlich auf natürlichem Wege ausgeschieden wird. Bei Verwendung von Schläuchen, die kürzer als die gesamte Länge des Gastrointestinaltrakts sind, bietet die Abkoppelbarkeit die Möglichkeit, bei oralen Untersuchungen (Gastroskopien) den Schlauch nach Entkopplung über Mund oder Nase schmerzfrei zu entfernen, während die Kapsel durch natürliche Peristaltik bewegt und anal geborgen wird.
Mit besonderem Vorteil kann wenigstens eine weitere Versorgungs- und Kommunikationsleitung, insbesondere eine Datenleitung für Bild- und/oder Sensordaten und/oder eine Energieversorgung und/oder eine Steuerungsleitung für Eingriffswerkzeuge und/oder eine Medikamenten- oder Spülflüssigkeitsleitung, in dem Schlauch, insbesondere in der Schlauchwand, geführt sein. Insbesondere kann bei elektrischen Leitungen, die zweckmäßigerweise in die Schlauchwand eingelassen sind, auch die Kommunikation zwischen der externen Steuereinrichtung und der kapselseitigen Steuereinheit erfolgen, das heißt, es können beispielsweise Bild- oder sonstige Messdaten, die kapselseitig aufgenommen werden, an die externe Steuereinrichtung übertragen werden oder Steuerbefehle von extern an kapselinterne Funktionseinrichtungen, insbesondere den pneumatischen und/oder hydraulischen Antrieb, gegeben werden. Über elektrische Verbindungen können beispielsweise versorgt und gesteuert werden: der Datentransfer der Bilddaten, die Energieversorgung einer Kamera und einer Bildverarbeitung, die Energieversorgung von therapeutischen Systemen (beispielsweise einer Biopsiezange oder einer Spülung), Systeme zur Ablation von Gewebe oder zur Blutstillung und/oder sonstige therapeutische Systeme (beispielsweise Medikamentengabe, lokale Parametermessungen, Brachytherapie, usw.). Hierdurch können eine Vielzahl bislang innerhalb der Kapsel vorgesehener Komponenten dort wegfallen, beispielsweise die interne Spannungsversorgung, Sendeeinrichtungen für eine Funkkommunikation, der Permanentmagnet zur magnetischen Navigation usw. Vorteilhafterweise kann dadurch die Endoskopiekapsel wesentlich kleiner und leichter gestaltet werden, so dass auch Anwendungen in kleineren Hohlorganen möglich sind.
In einer Alternative zur Zuführung des Antriebsmittels über den Schlauch kann die Endoskopiekapsel wenigstens eine Einlassöffnung zur Aufnahme von Körperflüssigkeit und/oder Körpergas als Antriebsmittel und wenigstens eine Pumpe umfassen, wobei die Körperflüssigkeit mittels der Pumpe zum Antrieb der Kapsel verwendbar ist. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn Filtereinrichtungen zum Filtern der Körperflüssigkeit und/oder des Körpergases vorgesehen sind, um Verstopfungen oder Einschränkungen aufgrund hängen gebliebener festerer Bestandteile zu verhindern. In diesem Fall wird demnach nicht von außen zugeführtes Antriebsmittel verwendet, sondern das Antriebsmittel wird unmittelbar aus der Umgebung der Endoskopiekapsel gezogen. Dabei kann Körperflüssigkeit oder Körpergas verwendet werden. Im Magen liegt beispielsweise Flüssigkeit und Gas vor, während im Kolon lediglich Gas zur Verfügung steht. Vorteilhaft ist es, wenn Einlassöffnungen über die Oberfläche der Endoskopiekapsel verteilt vorgesehen sind. Dann verteilt sich die Ansaugkraft, so dass hierdurch nur eine geringe Änderung von Position und Orientierung der Kapsel erzeugt wird. Im Wesentlichen sind in diesem Fall zwei Ausführungsarten denkbar.
Einmal kann vorgesehen sein, dass jeder Steuerdüse eine Pumpe zugeordnet ist. Über den Betrieb der Pumpe wird dann geregelt, wie viel Antriebskraft die entsprechende Steuerdüse erzeugt. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass über die Pumpe Körpergas in einen im Inneren der Kapsel angeordneten Behälter unter Erzeugung eines vorgegebenen Drucks ansaugbar ist. Dann ist nur eine Pumpe erforderlich und den Steuerdüsen können beispielsweise Ventile zugeordnet sein.
Allgemein ist es zweckmäßig, wenn wenigstens ein therapeutisches und/oder diagnostisches pneumatisch und/oder hydraulisch betreibbares Instrument mit dem Antriebsmittel betreibbar ist. Das Antriebsmittel wird in diesem Fall doppelt ge nutzt, so dass beispielsweise ein elektrischer Antrieb für das entsprechende Instrument wegfällt.
Daneben betrifft die Erfindung auch eine Endoskopieeinrichtung, die eine erfindungsgemäße Endoskopiekapsel und eine externe, mit der Endoskopiekapsel kommunizierende Steuereinrichtung zur Steuerung der Endoskopiekapsel umfasst. Innerhalb der Endoskopiekapsel kann beispielsweise eine weniger aufwändig ausgelegte Steuereinheit vorgesehen sein, die die entsprechenden Steuerbefehle an die einzelnen Komponenten weitergibt. Die Endoskopiekapsel der Endoskopieeinrichtung kann wie in den vorherigen Abschnitten beschrieben ausgestaltet werden, so dass die entsprechenden Vorteile auch mit der erfindungsgemäßen Endoskopieeinrichtung erreicht werden können.
Die Endoskopieeinrichtung kann vorteilhaft weiter ausgestaltet werden, wenn ein dünner Schlauch zur Zufuhr des Antriebsmittels und eine Antriebsmittelversorgung vorgesehen sind. Dann kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass bei jeweils einer Steuerdüse zugeordneten Zuführleitungen oder Kanälen für das Antriebsmittel die Zufuhr zu jeder Düse mittels der Antriebsmittelversorgung getrennt steuerbar ist. Ventile oder dergleichen an den Steuerdüsen an der Kapsel sind dann nicht mehr notwendig, die gesamte Navigation der Endoskopiekapsel kann vollständig extern gesteuert werden, indem Antriebsmittel eines bestimmten Drucks der oder den Steuerdüsen zugeführt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Endoskopiekapsel noch etwas kleiner und kompakter zu gestalten. Vorzugsweise kann demnach über die Antriebsmittelversorgung der Druck des Antriebsmittels eingestellt werden.
Als extern zuzuführendes Antriebsmittel kann beispielsweise Kohlendioxid verwendet werden, welches heute bereits zur Erweiterung des Dickdarms bekannt ist. Es sind jedoch auch andere Antriebsmittel, insbesondere Luft oder Wasser, denkbar. Wichtig ist nur, dass das Antriebsmittel biokompatibel ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 eine Perspektivansicht einer Endoskopiekapsel in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 eine Vorderansicht der Endoskopiekapsel aus 1,
3 eine Draufsicht auf die Endoskopiekapsel aus 1,
4 einen Querschnitt durch die Endoskopiekapsel aus 1,
5 ein Ausführungsbeispiel eines Schlauchs zur Zufuhr von Antriebsmittel,
6 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Schlauchs zur Zufuhr von Antriebsmittel, und
7 die Querschnittsansicht einer Endoskopiekapsel in einer zweiten Ausführungsform.
Die 1 bis 3 zeigen verschiedene Ansichten einer ersten Endoskopiekapsel 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Endoskopiekapsel 1 ist länglich, zylindrisch und weist einen Durchmesser von beispielsweise 10 mm auf. Sie umfasst ein Kapselgehäuse 2, das auch teilweise oder vollständig transparent ausgebildet sein kann, wenn Bildaufnahmen oder Messungen getätigt werden sollen. Zudem umfasst die Endoskopiekapsel 1 zehn Steuerdüsen 3, über die zur Realisierung eines pneumatischen und/oder hydraulischen Antriebs Antriebsmittel ausstoßbar ist. Die zehn Steuerdüsen sind so angeordnet, dass eine komfortable und stabile Navigation der Endoskopiekapsel 1 durch den hydraulischen und/oder pneumatischen Antrieb realisiert werden kann. Dazu sind zwei sich gegenüberliegende Steuerdüsen 3 am vorderen und am hinteren Ende der Kapsel vorgesehen. Zwei Gruppen von jeweils vier Steuerdüsen 3 sind in einem vorderen Bereich und in einem hinteren Bereich senkrecht zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1 in einer Ebene unter verschiedenen Winkeln angeordnet. Die vordere und die hintere Steuerdüse 3 liegen parallel zur Längsachse 4. Zwei benachbarte Steuerdüsen 3 der Gruppe im vorderen und hinteren Bereich schließen jeweils einen Winkel von 90° miteinander ein, das bedeutet, es liegen sich jeweils zwei Steuerdüsen 3 gegenüber, wobei sich die Verbindungsachsen gegenüberliegender Steuerdüsen 3 in einem rechten Winkel auf der Längsachse 4 schneiden. Die Steuerdüsen 3 der Gruppe im vorderen und im hinteren Bereich der Kapsel sind jeweils gleich weit von einer Mittelebene der Endoskopiekapsel 1 entfernt. Damit ist ein symmetrischer Aufbau realisiert, der praktisch alle benötigten Bewegungsarten ermöglicht. So sind beispielsweise Drehungen um zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel senkrechte Achsen möglich, die Kapsel kann gleiten oder schweben.
Das Kapselgehäuse 2 kann auch weitere Öffnungen, beispielsweise für medizinische Instrumente oder zur Aufnahme und Abgabe von Substanzen sowie Elektroden aufweisen, die hier aus Übersichtsgründen nicht dargestellt sind.
Die Endoskopiekapsel 1 umfasst ferner einen hochflexiblen, nicht schubsteifen Schlauch 5 bzw. ist mit dem hochflexiblen, nicht schubsteifen Schlauch 5 über eine Trennungsvorrichtung 6 verbunden. Der Schlauch 5 dient hauptsächlich der Zufuhr von Antriebsmittel für die Steuerdüsen 3. Er besteht aus Polypropylen (PP) oder Polytetrafluorethylen (PTFE), also aus einem unelastischen, sich bei Druckbeaufschlagungen im Inneren nicht ausdehnenden Material und ist extrem dünn im Durchmesser wie auch hinsichtlich der Wandstärke. Letztere liegt bevorzugt bei ca. 0,2 mm, der Durchmesser beträgt bevorzugt zwischen 3 und 4 mm. Dieser Schlauch 5, der zwei oder mehr Meter lang sein kann, wird mitsamt der Endoskopiekapsel 1 in den Patienten eingeführt. Die aktiv vorwärts bewegte Endoskopiekapsel zieht den Schlauch hinter sich her, der außenseitig extrem glatt gestaltet sein sollte, so dass er praktisch widerstandslos an der Wand des Hohlorgans entlanggleiten kann und jedwede Biegung nachvollziehen kann, um die Navigation der Endoskopiekapsel 1 nicht zu gefährden, nachdem er extrem dünnwandig und hochflexibel ist. Um die Steuerdüsen 3 der Endoskopiekapsel dennoch zu entlasten, sind am Schlauch 5 weitere Steuerdüsen 7 vorgesehen, die in Richtung von der Endoskopiekapsel 1 weg ausgerichtet sind. So kann ein eigener Antrieb zum Nachführen des Schlauchs 5 realisiert werden.
4 zeigt in Form eines Querschnitts das Innenleben der Endoskopiekapsel 1. Dabei sind hier nur die für die vorliegende Erfindung relevante Komponenten eingezeichnet. Aufgrund der Querschnittsansicht sind hier sechs der zehn Steuerdüsen 3 zu sehen.
Ersichtlich ist der Schlauch 5 über die Trennungsvorrichtung 6 mit der Endoskopiekapsel 1 verbunden. Um eine Lösbarkeit des Schlauchs 5 von der Endoskopiekapsel bei Bedarf zu ermöglichen, kann die Trennungsvorrichtung 6, beispielsweise über die in der Endoskopiekapsel 1 vorgesehene Steuereinheit 8, so angesteuert werden, dass ein trennungsvorrichtungsseitig integrierter Öffnungsmechanismus (nicht näher gezeigt) betätigt und der Schlauch 5 abgekoppelt wird. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine einfach ausgebildete elektrisch ansteuerbare Mechanik handeln. Dadurch wird es ermöglicht, bei Bedarf den Schlauch 5 von der Kapsel 1 zu lösen, woraufhin der Schlauch 5 hinausgezogen werden kann und die Kapsel 1 durch die natürliche Peristaltik weiterbewegt wird.
Wie bereits erwähnt, umfasst die Endoskopiekapsel 1 eine Steuereinheit 8, die zur Ansteuerung des hydraulischen und/oder pneumatischen Antriebs dient. Zusätzlich kann sie auch andere, hier nicht näher gezeigte Systeme der Endoskopiekapsel ansteuern, beispielsweise eine Bildaufnahmeeinrichtung, einen Sensor, medizinische Instrumente, die Übertragung von Daten von und zu der Kapsel 1 und dergleichen. Die Steu ereinheit 8 kann beispielsweise als ein Mikrokontroller ausgebildet sein.
Das über den Schlauch 5 zugeführte Antriebsmittel wird über entsprechende Leitungen 9 mit gleichmäßigem Druck an alle Steuerdüsen 3 weitergeführt. Der Schlauch 5 umfasst demnach eine einzige Zuleitung, die alle Steuerdüsen 3 versorgt. Es ist jedoch auch denkbar, dass jeder Steuerdüse 3 eine Zuführleitung für Antriebsmittel innerhalb des Schlauchs 5 oder ein Kanal des in mehrere separate Kanäle unterteilten Schlauchs 5 zugeordnet ist. Hierauf wird im Folgenden noch näher eingegangen. Jeder der Steuerdüsen 3 ist ein Ventil 10 vorgeschaltet, das durch die Steuereinheit 8 über entsprechende Kommunikationsleitungen 11 ansteuerbar ist. In diesem Fall erfolgt die Ansteuerung elektrisch, wobei auch eine elektromechanische Ansteuerung denkbar ist. Ist jeder Steuerdüse 3 eine eigene Zuleitung zugeordnet, so kann die Ansteuerung des Ventils 10 auch über das Antriebsmittel selber erfolgen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bestimmt also der Öffnungsgrad der Ventile 10, wie viel Antriebsmittel ausgestoßen wird, also letztendlich die Antriebskraft der entsprechenden Steuerdüse 3. Je nachdem, welche Bewegungsform gewünscht ist, steuert die Steuereinheit 8 demnach die Ventile 10 der einzelnen Steuerdüsen 3 entsprechend an. Dabei können zur Erzeugung bestimmter Bewegungen selbstverständlich auch mehrere Ventile 10 gleichzeitig um bestimmte, auch verschiedene Beträge geöffnet werden. Durch entsprechende Ansteuerung der Ventile 10 der zehn Steuerdüsen 3 ist demnach eine stabile und einfache Steuerung der Bewegung der Endoskopiekapsel 1 möglich.
Wie 4 zudem zu entnehmen ist, ist auch eine Antriebsmittelzuleitung 12 zu einem medizinischen Instrument 13, hier einer Greifzange, vorgesehen, die hydraulisch und/oder pneumatisch betreibbar ist. Das bedeutet, das Antriebsmittel, das zur Realisierung des hydraulischen und/oder pneumatischen Antriebs verwendet wird, wird auch zum Betrieb des Instruments 13 verwendet. Der Betrieb des Instruments 13 wird ebenso von der Steuereinheit 8 gesteuert.
Eine die Endoskopiekapsel 1 umfassende erfindungsgemäße Endoskopieeinrichtung 14 umfasst weitere, mit der Endoskopiekapsel 1 von außerhalb des Körpers kommunizierende Komponenten. So ist der Schlauch 5 distal mit einer Antriebsmittelversorgung 15 verbunden, die das entsprechende Antriebsmittel, beispielsweise Kohlendioxid oder Wasser, zur Verfügung stellt. Ersichtlich ist weiterhin eine externe Steuereinrichtung 16 vorgesehen, die zur Ansteuerung des hydraulischen und/oder pneumatischen Antriebs sowie der weiteren Komponenten der Endoskopiekapsel 1 dient. Zudem werden hier von der Endoskopiekapsel 1 aufgenommene Daten empfangen. Die hierfür notwendige Kommunikationsverbindung ist in Form einer Kommunikationsleitung 17 entlang der Schlauchwand des Schlauchs 5 durch den Schlauch 5 zur Endoskopiekapsel geführt. Die Kommunikationsleitung 17 kann gleichzeitig als Versorgungsleitung für die Energieversorgung der Endoskopiekapsel 1 dienen oder es kann eine weitere Leitung zur Energieversorgung vorgesehen sein. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Endoskopiekapsel 1 ohne interne Energieversorgung (abgesehen von beispielsweise einer Hilfsenergieversorgung) und ohne eine Kommunikationseinheit auskommen kann. Sie kann dementsprechend kleinformatiger dimensioniert werden. Insgesamt kann über die Versorgungs- und/oder Kommunikationsleitung 17 eine Vielzahl von Daten übertragen werden, beispielsweise Bild- und/oder Sensordaten sowie Steuerungsbefehle für Eingriffswerkzeuge, beispielsweise das Instrument 13. Weitere, hier nicht dargestellte Versorgungsleitungen können auch der Versorgung mit Medikamenten oder Spülflüssigkeit dienen. Auch diese können durch den Schlauch 5 geführt werden.
Die externe Steuereinrichtung 16 ist im Übrigen auch dazu ausgebildet, die Antriebsmittelversorgung 15 so anzusteuern, dass das Antriebsmittel mit einem bestimmten Druck versorgt wird, das bedeutet, der Druck an den Ventilen 10 kann entsprechend voreingestellt werden.
In einer Ausführungsform, in der jeder Steuerdüse 3 eine eigene Zuleitung für Antriebsmittel zugeordnet ist, kann die Steuervorrichtung 16 unmittelbar durch Ansteuerung der Antriebsmittelversorgung 15 den entsprechenden Druck und somit die Antriebskraft, die über die entsprechende Steuerdüse 3 erzeugt wird, bestimmen, ohne dass Signale an die Endoskopiekapsel 1 gesendet werden müssen. In einem solchen Fall ist die Steuereinheit 8 nicht zur Steuerung des hydraulischen und/oder pneumatischen Antriebs ausgebildet, sondern die Steuerung erfolgt vollständig über die Steuereinrichtung 16.
Grundsätzlich ist anzumerken, dass das Antriebsmittel nicht über den Schlauch 5 zugeführt werden muss, sondern auch beispielsweise in Form von Körperflüssigkeit und/oder Körpergas durch Einlassöffnungen über entsprechende Pumpen angesaugt werden kann und zum Antrieb über die Steuerdüsen 3 wieder ausgestoßen werden kann.
5 zeigt eine mögliche Ausbildung eines Schlauches 5a zur Versorgung der Endoskopiekapsel 1 mit Antriebsmittel. Die Schlauchwand 18 besteht aus einem hochflexiblen, nicht elastischen Material. An der Innenwand des Schlauches ist eine Kommunikationsleitung 17a und eine Versorgungsleitung 17b geführt, die über eine Dichtschicht 19 gegen das Antriebsmittel abgedichtet sind.
Eine weitere Ausgestaltung eines Schlauches 5b für eine Endoskopiekapsel 1 mit vier Steuerdüsen 3 zeigt 6. Dabei ist das Innere des Schlauchs 5b durch Trennwände 20 in vier Kanäle 21 unterteilt, die gegeneinander abgedichtet sind und Antriebsmittel jeweils einer Steuerdüse 3 zuführen. Die Kommunikationsleitung 17a und die Energieversorgungsleitung 17b sind hier in dem hochflexiblen Material der Schlauchwand 18 integriert.
7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Endoskopieeinrichtung 14' mit einer Endoskopiekapsel 1', wobei sämtliche gleichartigen Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In der Endoskopiekapsel 1' ist eine stabile Steuerung mit lediglich vier Steuerdüsen 3 realisiert, die in einer Ebene liegen. Je zwei Steuerdüsen 3 sind sich gegenüberliegend im vorderen und im hinteren Bereich der ebenfalls länglich und zylindrisch ausgebildeten Endoskopiekapsel 1' vorgesehen. Erneut ist eine symmetrische Anordnung gewählt worden. Die Steuerdüsen 3 sind allerdings in zwei Richtungen verschwenkbar ausgebildet, wie durch die Pfeile A und B angedeutet ist. Jede der Steuerdüsen 3 ist in den beiden Richtungen um 120° verschwenkbar. Dadurch kann die Ausstoßrichtung der Steuerdüsen 3 verändert werden, so dass trotz der Verwendung von nur vier Steuerdüsen 3 alle benötigten Bewegungen zur Navigation der Endoskopiekapsel 1' ausgeführt werden können.
Zur Realisierung der Schwenkbewegung ist jeder Steuerdüse 3 eine Verstelleinrichtung 22 zugeordnet. Die Verstelleinrichtung 22 kann dabei beispielsweise einen Nanomotor und/oder piezoelektrische Elemente umfassen, insbesondere auch Stapel von piezoelektrischen Elementen. Die Abdichtung wird über Gummidichtungen 30 erreicht. In weiterem Unterschied zur Endoskopiekapsel 1 sind bei der Endoskopiekapsel 1' den verschiedenen Steuergeräten 3 Pumpen 23 zugeordnet, über die durch Einlassöffnungen 24 angesaugtes Antriebsmittel in Form von Körperflüssigkeit und/oder Körpergas durch entsprechende Zuleitungen 25 den Steuerdüsen 3 zuführbar ist. Die Einlassöffnungen 24 sind dabei sich gegenüberliegend angeordnet, so dass durch den Ansaugvorgang an sich kein Antrieb erreicht wird. Um Störungen durch den Ansaugvorgang weiter zu vermindern, ist die Zuleitung 25 im Bereich der Ansaugöffnungen 24 mit größerem Querschnitt ausgebildet. Über den Betrieb der Pumpen 23 wird demnach die Antriebskraft festgelegt, über die Verstelleinrichtungen 22 die Ausstoßrichtung. Um einen gesteuerten Antrieb zu ermöglichen, können die Verstelleinrichtungen 22 und die Pumpen 23 durch eine Steuereinheit 8 über entsprechende Kommunikationsleitungen 26, 27 entsprechend angesteuert werden, wobei Steuerbefehle zu bestimmten Bewegun gen durch eine Steuerintelligenz automatisch in eine geeignete Ansteuerung des hydraulischen und/oder pneumatischen Antriebs umgerechnet werden. An der Endoskopiekapsel 1' ist kein Schlauch vorgesehen, so dass die Kommunikation mit der externen Steuereinrichtung 16, die Teil der Endoskopieeinrichtung 14' ist, über entsprechende Sende- und Empfangsvorrichtungen 28 der Endoskopiekapsel 1' und der Steuereinrichtung 16 realisiert ist, beispielsweise über Funk. Zudem umfasst die Endoskopiekapsel 1' in diesem Fall eine bei 29 angedeutete Energieversorgung.
Selbstverständlich kann auch die Endoskopiekapsel 1' – wie bekannt – weitere Komponenten umfassen, beispielsweise Bildaufnahmeeinrichtungen, Sensoren, medizinische Instrumente und dergleichen. Diese sind lediglich der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Alternativ zu der in 7 gezeigten Ausgestaltung, in der jeder Steuerdüse 3 eine Pumpe 23 zugeordnet ist, ist es auch denkbar, lediglich eine Pumpe zu verwenden, die einen in der Endoskopiekapsel vorgesehenen Vorratsbehälter für das Antriebsmittel füllt und unter einen vorbestimmten Druck setzt. Den Steuerdüsen 3 sind in diesem Fall Ventile zugeordnet, die dann entsprechend angesteuert werden und über den Druck des Antriebsmittels im Behälter den Antrieb ermöglichen. An eine solche Ausgestaltung wäre insbesondere bei einer Anwendung im Kolon zu denken, wo lediglich Gas vorliegt, das sich gut komprimieren lässt.
Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass auch an die Endoskopiekapsel 1' ein Schlauch angeschlossen werden kann, der das Antriebsmittel versorgt. Insbesondere würde sich in diesem Fall der bezüglich 6 beschriebene Schlauch 5b eignen, wobei dann jeder der Kanäle 21 einer Steuerdüse 3 zugeordnet sein könnte. Dann kann statt der Körperflüssigkeit und/oder des Körpergases ein von außen über eine Antriebsmittelversorgung zugeführtes Antriebsmittel verwendet werden, wobei der durch die jeweilige Steuerdüse 3 ausgestoßene Druck auch un mittelbar an der Antriebsmittelversorgung 15 über die externe Steuereinrichtung 16 geregelt werden kann. Selbstverständlich ist es auch denkbar, wie bei der Endoskopiekapsel 1 eine Zuführungsleitung für alle Steuerdüsen 3 vorzusehen und den Steuerdüsen 3 Ventile zuzuordnen.
Sowohl die Endoskopiekapsel 1 als auch die Endoskopiekapsel 1' sowie der Schlauch 5 bestehen aus nicht ferromagnetischen Materialien. Dadurch wird es ermöglicht, die Endoskopieeinrichtungen 14 bzw. 14' gleichzeitig mit einer Magnetresonanzbildgebung zu verwenden. Insbesondere ist es auch möglich, ein Positionserfassungssystem zu verwenden, das auf elektromagnetischen Signalen beruht, da die Endoskopiekapseln 1 und 1' vollständig ohne magnetische Felder navigiert werden können.

Claims

Navigierbare Endoskopiekapsel zur Untersuchung und/oder Behandlung des Inneren des menschlichen Körpers, insbesondere des Gastrointestinaltraktes, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Steuerdüse (3) umfasst, über die zur Realisierung eines pneumatischen und/oder hydraulischen Antriebs Antriebsmittel ausstoßbar ist.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zehn Steuerdüsen (3) vorgesehen sind, wobei je eine Steuerdüse (3) an jeweils einem Ende der Endoskopiekapsel (1, 1') in Längsrichtung der Endoskopiekapsel (1, 1') weisend angeordnet ist und je vier Steuerdüsen (3) unter verschiedenen Winkeln im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Endoskopiekapsel (1, 1') ausgerichtet im Wesentlichen in einer Ebene im vorderen und hinteren Bereich der Endoskopiekapsel (1, 1') angeordnet sind.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstoßrichtung wenigstens einer Steuerdüse (3) veränderbar ist.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine einer Steuerdüse (3) zugeordnete, zur Bewegung der Steuerdüse (3) zur Veränderung der Ausstoßrichtung ausgebildete Verstelleinrichtung (22) aufweist.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (22) einen Nanomotor und/oder pieozoelektrische Elemente umfasst.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerdüse (3) in wenigstens einer Richtung, insbesondere zwei Richtungen, verschwenkbar ist.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdüse (3) um 90 bis 130 Grad, insbesondere 120 Grad, verschwenkbar ist.
Endoskopiekapsel nach einem der Ansprüche 3 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass vier in einer Längsebene der Endoskopiekapsel (1, 1') angeordnete Steuerdüsen (3) vorgesehen sind, von denen je zwei im Wesentlichen sich gegenüber im vorderen und hinteren Bereich der Endoskopiekapsel (1, 1') angeordnet sind.
Endoskopiekapsel nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass einer Steuerdüse (3) ein ansteuerbares Ventil (10) zugeordnet ist.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (10) elektronisch oder elektromechanisch betätigbar oder direkt über das Antriebsmittel ansteuerbar ist.
Endoskopiekapsel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dünner Schlauch (5, 5a, 5b) für die Zufuhr des Antriebsmittels vorgesehen ist.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Steuerdüsen (3) vorgesehen sind, wobei jeder Steuerdüse (3) eine Zuführleitung für Antriebsmittel innerhalb des Schlauchs (5b) oder ein Kanal (21) des in mehrere separate Kanäle (21) unterteilten Schlauchs (5b) zugeordnet ist.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 11 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (5, 5a, 5b) zumindest im Bereich seines kapselseitigen Endes hochflexibel ausgestaltet ist.
Endoskopiekapsel nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlauch (5, 5a, 5b) in Rich tung von der Endoskopiekapsel (1, 1') weg gerichtete weitere Steuerdüsen (7) vorgesehen sind.
Endoskopiekapsel nach einem der Ansprüche 11 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennungsvorrichtung (6) zur selektiven Abtrennung des Schlauchs (5, 5a, 5b) von der Endoskopiekapsel (1,1') vorgesehen ist.
Endoskopiekapsel nach einem der Ansprüche 11 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Versorgungs- und Kommunikationsleitung (17, 17a, 17b), insbesondere eine Datenleitung für Bild- und/oder Sensordaten und/oder eine Energieversorgung und/oder eine Steuerungsleitung für Eingriffswerkzeuge und/oder eine Medikamenten- oder Spülflüssigkeitsleitung, in dem Schlauch (5, 5a, 5b), insbesondere in oder an der Schlauchwand (18), geführt ist.
Endoskopiekapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Einlassöffnung (24) zur Aufnahme von Körperflüssigkeit und/oder Körpergas als Antriebsmittel und wenigstens eine Pumpe (23) umfasst, wobei die Körperflüssigkeit mittels der Pumpe (23) zum Antrieb der Endoskopiekapsel (1, 1') verwendbar ist.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steuerdüse (3) eine Pumpe (23) zugeordnet ist.
Endoskopiekapsel nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass über die Pumpe (23) Körpergas in einen im Inneren der Endoskopiekapsel (1, 1') angeordneten Behälter unter Erzeugung eines vorgegebenen Drucks ansaugbar ist.
Endoskopiekapsel nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein therapeutisches und/oder diagnostisches pneumatisch und/oder hydraulisch betreibbares Instrument (13) mit dem Antriebsmittel betreibbar ist.
Endoskopiekapsel nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie aus nicht ferromagnetischen Materialien hergestellt ist.
Endoskopieeinrichtung, umfassend eine Endoskopiekapsel nach einem der vorangehenden Ansprüche und eine externe, mit der Endoskopiekapsel (1, 1') kommunizierende Steuereinrichtung (16) zur Steuerung der Endoskopiekapsel (1, 1').
Endoskopieeinrichtung nach Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, dass ein dünner Schlauch (5, 5a, 5b) für die Zufuhr des Antriebsmittels und eine Antriebsmittelversorgung (15) vorgesehen sind.
Endoskopieeinrichtung nach Anspruch 23 dadurch gekennzeichnet, dass bei jeweils einer Steuerdüse (3) zugeordneten Zuführleitungen oder Kanälen (21) für das Antriebsmittel die Zufuhr zu jeder Steuerdüse (3) mittels der Antriebsmittelversorgung (15) getrennt steuerbar ist.
Endoskopieeinrichtung nach Anspruch 23 oder 24 dadurch gekennzeichnet, dass über die Antriebsmittelversorgung (15) der Druck des Antriebsmittels einstellbar ist.