DE102007051860A1 - Magnetically controlled capsule endoscope equipment operating method for determining existence of e.g. electrically conducting body, involves providing information message for deviation of two null position measurements beyond measurement - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Magnetisch Geführtes Capsel-Endoskopie(MGCE)-Gerät und ein Verfahren zum Betreiben desselben.The The invention relates to a magnetically-guided capsule endoscopy (MGCE) device and a method of operating the same.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein MGCE-Gerät mit einem Navigationsspulensystem, das (ähnlich wie ein Magnetresonanztomographie(MRT)-Gerät) vorzugsweise röhrenförmig gestaltet ist, wobei ein Messobjekt, z. B. ein Patient, auf einer horizontal verfahrbaren Liege in die Röhre hineingeschoben und innerhalb der Röhre zumindest axial hin und her geschoben werden kann. Im Inneren der Navigationsspulen-Röhre befindet sich im MGCE-Gerät eine weitere Röhre, die mit Sende- und Empfangsspulen bestückt ist und den Patienten umschließt, und die der elektromagnetischen Positionsmessung des vom Patienten geschluckten oder rektal eingeführten magnetischen Kapselendoskops dient.The The present invention relates to an MGCE device a navigation coil system that (similar to a magnetic resonance imaging (MRI) device) is preferably tubular, wherein a measurement object, for. B. a patient on a horizontally movable Liege pushed into the tube and inside the tube at least axially can be pushed back and forth. Inside the navigation tube there is another tube in the MGCE device, which is equipped with transmitting and receiving coils and the Enclosing patients, and those of the electromagnetic position measurement of the patient swallowed or rectally inserted serves magnetic capsule endoscope.
Ein
mögliches Positionsmessprinzip der Endoskopkapsel ist in
Ähnlich wie bei der MRT muss vor einer MGCE herausgefunden, und nach Möglichkeit ausgeschlossen, werden, ob sich im oder an einem Messobjekt, z. B. einem Patienten, elektrisch leitende Fremdkörper (insbesondere Metallteile und ferromagnetische Materialien) befinden. Beispiele für solche Fremdkörper sind (im Patienten) Herzschrittmacher, Granatsplitter (von Kriegsverletzungen), Gefäßclips und/oder (am Patienten) Schmuckstücke (Piercing), Kleidung und Kleidungsaccessoirs (Gürtelschnallen, Kugelschreiber) und medizinische Geräte (Insulin- oder Schmerzmittelpumpen).Similar as with the MRI must be found out before an MGCE, and if possible be excluded, whether in or on a test object, eg. As a patient, electrically conductive foreign body (in particular Metal parts and ferromagnetic materials). Examples for such foreign bodies are (in the patient) cardiac pacemaker, Shrapnel (from war wounds), vascular clips and / or (on patients) jewelery (piercing), clothing and clothing accessories (belt buckles, ballpoint pens) and medical devices (insulin or analgesic pumps).
Es gibt allerdings Unterschiede zwischen MRT und MGCE: so sind magnetische Gleichstrom-Grundfelder bei der MGCE um mindestens eine Größenordnung geringer als bei der MRT (maximal mehrere 100 mT gegenüber mehreren Tesla), da es bei der MGCE keinen supraleitenden Grundfeldmagneten gibt. Zudem sind magnetische Wechselfelder bei der MGCE deutlich niederfrequenter als bei der MRT. Folglich kann bei kleinen elektrisch leitenden Fremdkörpern (wie kleinen Clips) eine MGCE womöglich doch durchgeführt werden.It However, there are differences between MRI and MGCE: so are magnetic DC basic fields at MGCE by at least one order of magnitude less than the MRI (maximum several 100 mT compared to several Tesla), since there are no superconducting basic field magnets in the MGCE gives. In addition, alternating magnetic fields in the MGCE are clear lower frequency than in MRI. Consequently, at small electric conductive foreign bodies (such as small clips) an MGCE possibly nevertheless be carried out.
Ein zusätzliches Problem bei der MGCE ist allerdings, dass die Positionsmessung der Endoskopkapsel im Körper ebenfalls elektromagnetisch erfolgt und elektrisch leitende Fremdkörper diese (empfindliche) Messung erheblich stören können, insbesondere wenn die Geometrie und Lage des oder der Fremdkörper nicht vorab genau bekannt sind.One additional problem with the MGCE is, however, that the position measurement of the endoscope capsule in the body as well electromagnetically and electrically conductive foreign body can significantly disturb this (sensitive) measurement, in particular if the geometry and location of the foreign body or not exactly known in advance.
Bei der MRT wird vor der Untersuchung ein Aufklärungsgespräch mit dem Patienten geführt, das u. a. das Ziel hat, abzuklären und auszuschließen, dass sich elektrisch leitende Fremdkörper am oder im Patienten befinden. Da eine mögliche MRT/MGCE-Klientel auch älteren Patienten umfasst, die z. T. vergesslich oder gar dement sind, ist ein sicherer Ausschluss aufgrund der Patientenaussage nahezu unmöglich. Als Ergänzung können alte Informationen zum Krankheitsverlauf oder Operationsberichte herangezogen werden. Dies kostet aber Zeit und setzt ferner voraus, dass bekannt ist, wo der Patient vorher überall behandelt worden ist.at The MRI will be an informative meeting before the examination with the patient, the u. a. the goal is to clarify and Exclude that electrically conductive foreign body on or in the patient. As a possible MRT / MGCE clientele includes older patients, the z. T. forgetful or are even demented, is a safe exclusion based on the patient statement almost impossible. As a supplement can old information about the course of the disease or surgical reports be used. But this costs time and further assumes that is known where the patient previously treated everywhere has been.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur sicheren und dennoch vergleichsweise einfachen Bestimmung eines Vorhandenseins elektrisch leitender Körper an einem mittels einer MGCE auszumessenden Messobjekt bereitzustellen.It is thus the object of the present invention, a possibility for the safe yet comparatively simple determination of a Presence of electrically conductive body on a means to provide a measured object to be measured by MGCE.
Diese Aufgabe wird mittels eines Verfahrens nach Anspruch 1 und eines MGCE-Geräts nach Anspruch 9 gelöstThese Task is by means of a method according to claim 1 and a MGCE device according to claim 9 solved
Das
Verfahren dient zum Betreiben eines MGCE-Geräts mit Navigationsspulen
und einem Positionsmesssystem für eine Endoskopkapsel.
Es weist (zumindest) die folgenden Schritte auf:
Durchführen
mindestens zweier Leer-Positionsmessungen mit abgeschalteten Navigationsspulen,
von denen mindestens eine an einem Messobjekt, in das keine Endoskopkapsel
eingeführt ist, durchgeführt wird.The method is used to operate an MGCE device with navigation coils and a position measuring system for an endoscope capsule. It has (at least) the following steps:
Performing at least two empty position measurements with deactivated navigation coils, of which at least one on a measurement object, in the no endoscope capsule is inserted is performed.
Vergleichen der Leer-Positionsmessungen. Dies kann mittels jeglicher bekannter Methoden geschehen, z. B. durch einen Vergleich einer Höhe von Signalspitzen oder einen Vergleich von integrierten Signalintensitäten, beispielsweise für nur eine definierte Signalspitze oder einen Spektrumsbereich.to compare the empty position measurements. This can be done by any known Methods happen, for. B. by comparing a height signal peaks or a comparison of integrated signal intensities, for example, for only one defined signal peak or a spectrum range.
Ausgeben einer ersten Hinweismeldung – z. B. einer Warnmeldung – bei Abweichung der mindestens zwei Leer-Positionsmessungen über ein erstes Maß hinaus. Als Maß können beispielsweise ein vorbestimmter Schwellwert oder Schwellwertbe ziehungen verwendet werden. Beispielsweise kann das erste Maß auf einen elektrisch leitfähigen Gegenstand hinweisen, bei dessen Verbleib im Messobjekt eine Schädigung des Messobjekts durch die folgende MGCE-Messung mit Verwendung der Navigationsmagnetspulen nicht ausgeschlossen werden kann.Output a first note - z. B. a warning - at Deviation of the at least two empty position measurements via a first degree. As a measure can For example, a predetermined threshold or threshold value relationships be used. For example, the first measure may be up an electrically conductive object point its whereabouts in the object to be measured damage the object to be measured by the following MGCE measurement using the navigation magnetic coils can not be excluded.
Durch dieses Verfahren kann sicher ein signifikant elektrisch leitender Gegenstand bzw. ein elektrisch leitender Gegenstand signifikanter Größe am Messobjekt erkannt werden, und zwar auf eine auf für den Menschen gesundheitlich unbedenkliche Weise und ohne großen zusätzlichen zeitlichen oder personellen Aufwand.By This process can certainly be a significantly more electrically conductive Object or an electrically conductive object more significant Size to be detected on the measurement object, namely on a way that is harmless to human health and without much additional time or staffing Effort.
Es wird bevorzugt, wenn das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist: Ausgeben einer zweiten Hinweismeldung bei Abweichung der mindestens zwei Leer-Positionsmessungen über ein zweites Maß hinaus, das geringer ist als das erste Maß. Wenn die Abweichung in anderen Worten zwischen dem ersten und dem zweiten Maß liegt, wird ein anderer Hinweis ausgegeben. Beispielsweise kann der Bereich zwischen dem ersten Maß und dem zweiten (niedrigeren) Maß auf einen elektrisch leitfähigen Gegenstand hinweisen, bei dessen Verbleib im Messobjekt zwar keine Schädigung des Messobjekts durch die folgende MGCE-Messung mit Verwendung der Navigationsmagnetspulen zu erwarten ist, die Messempfindlichkeit aber verringert wird.It is preferred if the method further comprises the following step comprising: issuing a second message in case of deviation of the at least two empty position measurements over a second Measure, which is less than the first measure. If the deviation in other words between the first and the second measure, another message is issued. For example, the range between the first measure and the second (lower) dimension to an electrically conductive Point out object, while remaining in the test object while no Damage to the DUT by the following MGCE measurement is expected with the use of navigation magnetic coils, the measurement sensitivity but is reduced.
Vorzugsweise werden die Leer-Positionsmessungen am Messobjekt an unterschiedlichen Bereichen des Messobjekts durchgeführt, um so auch Messobjekte abtasten zu können, die größer als der typische Arbeitsbereich des MGCE-Geräts sind.Preferably the empty position measurements on the measurement object become different Areas of the test object carried out, as well as measurement objects to be able to feel larger than the typical one Work area of the MGCE device.
Um keine unerfassten Bereiche zu belassen, ist es vorteilhaft, wenn benachbarte Bereiche der Leer-Positionsmessungen sich am Messobjekt überlappen.Around to leave no unrecognized areas, it is advantageous if adjacent areas of the empty position measurements overlap on the measurement object.
Es wird zur Erhöhung der Messgenauigkeit ferner bevorzugt, wenn bei Abweichung zwischen dem ersten Maß und dem zweiten Maß für einen bestimmten Bereich eine Re-Kalibrierung der Po sitionsmessung für diesen Bereich durchgeführt wird. Dann kann eine genauere MGCE-Messung nachgeschaltet werden.It is further preferred for increasing the measurement accuracy, if in deviation between the first measure and the second Measure for a particular range a re-calibration the position measurement for this area becomes. Then a more accurate MGCE measurement can be followed.
Es wird ferner bevorzugt, wenn bei einer Abweichung für einen bestimmten Bereich zumindest über das zweite Maß hinaus für diesen Bereich dessen Position ausgegeben wird. In anderen Worten wird dieser Bereich (oder diese Bereich) als ein Bereich (oder Bereiche) identifiziert, in dem (oder denen) sich ein elektrisch leitender Gegenstand entsprechend dem jeweiligen Hinweis befindet, und entsprechend die Position/Lage dieses Bereichs (dieser Bereiche) ausgegeben wird. Dadurch kann eine Suche und Identifizierung des Gegenstands (der Gegenstände) erleichtert werden.It is further preferred, if at a deviation for a certain area at least beyond the second level for this area whose position is output. In In other words, this area (or area) is considered to be one Area (or areas) identified in which (or those) themselves an electrically conductive object corresponding to the respective one Note, and the position / location of this area (these areas) is output. This can be a search and identification of the object (s).
Es kann vorteilhaft sein, wenn der Vergleichsschritt ein Vergleichen von am Messobjekt durchgeführten Leer-Positionsmessungen untereinander aufweist. In anderen Worten wird die Identifizierung elektrisch leitender Objekte durch einen Vergleich zwischen Messungen am Messobjekt erreicht. Dies kann z. B. eine Abweichung zwischen kleinsten und größten Werten der Gruppe von Messungen sein oder eine Abweichung von einem Mittelwert u. v. m.It may be advantageous if the comparing step is a comparison of empty position measurements made on the measurement object has one another. In other words, the identification electrically conductive objects by a comparison between measurements reached at the measuring object. This can be z. B. a deviation between smallest and largest values of the group of measurements or a deviation from a mean u. v. m.
Es kann alternativ oder zusätzlich aber auch vorteilhaft sein, wenn der Vergleichsschritt ein Vergleichen von am Messobjekt durchgeführten Leer-Positionsmessungen mit einer nicht am Messobjekt durchgeführten Referenz-Leer-Positionsmessung aufweist. Dadurch kann insbesondere der Fall aufgefangen werden, dass alle oder die meisten Leermessungen am Messobjekt unter Anwesenheit eines elektrisch leitenden Gegenstands im jeweiligen Messbereich durchgeführt werden.It may alternatively or additionally be advantageous, if the comparing step comprises comparing empty position measurements made on the measurement object with a reference empty position measurement not performed on the measurement object having. In particular, the case can be caught that all or most of the blank measurements on the test object in the presence of a electrically conductive object performed in the respective measuring range become.
Die Aufgabe wird auch durch ein MGCE-Gerät zur Durchführung eines obigen Verfahrens gelöst, das abschaltbare Spulen zur magnetischen Kapselnavigation und eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, das Verfahren ablaufen zu lassen, aufweist.The Task is also carried out by an MGCE device solved a method above, the turn-off coils for magnetic capsule navigation and a control device, the is set up to run the procedure has.
Bevorzugt wird ein MGCE-Gerät, bei dem die Spulen zur magnetischen Kapselnavigation als über Leistungsverstärker angesteuerte normalleitende Spulen ausgebildet sind.Prefers becomes an MGCE device, in which the coils to the magnetic Capsule navigation as over power amplifier controlled normal-conducting coils are formed.
Die Erfindung wird in den folgenden Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben.The Invention will become schematic in the following embodiments described in more detail.
Das
Kühlsystem
Als
zentrale Steuereinheit dient eine Kapselnavigationsmagnet-Steuereinheit
In einem ersten Schritt S1 legt sich ein Patient (das Messobjekt) auf die Patientenliege, ohne das Kapselendoskop oral oder rektal bereits eingeführt bekommen zu haben. Es sind alle Navigationsspulen abgeschaltet, d. h., sie erzeugen kein magnetisches Feld.In In a first step S1, a patient (the measurement object) sets himself up the patient couch, without the capsule endoscope either orally or rectally already have been introduced. They are all navigation coils switched off, d. they do not generate a magnetic field.
In einem zweiten Schritt S2 wird der Patient von der Patientenliege automatisch einmal von Kopf bis Gesäß, besser noch bis Fuß, durch den MGCE-Magneten gefahren (bei weiterhin abgeschalteten Navigationsspulen). Dabei wird eine Reihe von Leer-Positionsmessungen durchgeführt. Jede Leer-Positionsmessung deckt dabei hauptsächlich einen Längsabschnitt von ca. der Länge des o. g. Arbeitsvolumens ab. Leer-Positionsmessungen werden in solchen (axialen) Abständen durchgeführt, dass sie sich überlappen.In In a second step S2, the patient is removed from the patient automatically once from head to buttocks, better still up to the foot, driven through the MGCE magnet (at continue switched off navigation coils). It will take a series of empty position measurements carried out. Each empty position measurement mainly covers one Longitudinal section of about the length of o. G. workload from. Empty position measurements are made at such (axial) distances performed that they overlap.
In einem dritten Schritt S3 werden die einzelnen Leer-Positionsmessungen miteinander verglichen.In a third step S3, the individual empty position measurements compared to each other.
Unterscheiden sich die Leer-Positionsmessungen sehr deutlich voneinander (liegen die Abweichungen oberhalb eines vorbestimmten ersten Maßes), so wird vom MGCE-Gerät in Schritt S4 eine Warnung bzw. ein erster Hinweis (z. B. „elektrisch leitende Fremdkörper gefunden") ausgegeben, dass sich am oder im Patienten ein oder mehrere größere elektrisch leitende Fremdkörper befinden.distinguish the empty position measurements are very clearly separated from each other the deviations above a predetermined first level), Thus, in step S4, the MGCE device issues a warning or a first note (eg "electrically conductive foreign bodies Found ") that on or in the patient one or more larger electrically conductive foreign bodies are located.
Wenn es sich um einen einzelnen, räumlich nicht zu großen Fremdkörper handelt, kann anhand der Stärke der Abweichung der einzelnen Leer-Messungen in einem zusätzlichen Schritt (ohne Bezugszeichen) zusätzlich angegeben werden, auf welcher axialen Position des Patienten sich der Fremdkörper in etwa befindet.If it is a single, spatially not too large Foreign body acts, can be determined by the strength of the Deviation of the individual empty measurements in an additional one Step (without reference numeral) are given in addition, at which axial position of the patient, the foreign body in is about.
Bei ausreichend guter Übereinstimmung der Leer-Positionsmessungen miteinander gibt das MGCE-Gerät, nun wieder in Schritt S4, einen entsprechenden Hinweis (z. B. „keine elektrisch leitenden Fremdkörper gefunden") oder gar keinen Hinweis aus.at sufficiently good match of the empty position measurements the MGCE device gives each other, now in step again S4, a corresponding note (eg "no electrical conductive foreign body found ") or no indication.
Optional kann in Schritt S5 ein zweiter Hinweis ausgegeben werden, wenn sich die Leer-Positionsmessungen zwar signifikant, aber nicht sehr stark untereinander oder von einer vorher gemachten Referenz-Leermessung unterscheiden. Dann erkennt das MGCE-Gerät automatisch einen kleinen, aber den Patienten nicht gefährdenden elektrisch leitenden Fremdkörper.optional If necessary, a second message can be output in step S5 the empty position measurements are significant, but not very strong among each other or from a previously made reference blank measurement. Then the MGCE device automatically detects a small, but not endangering the patient electrically conductive Foreign body.
Nach einer Warnmeldung (z. B. „kleiner elektrisch leitender Fremdkörper gefunden") und ggf. einer Quittierung/Freigabe durch das medizinische Bedienpersonal kann die Positionsmesseinheit mit Hilfe der durchgeführten Leer-Messungen in einem weiteren optionalen Schritt S6 automatisch re-kalibriert werden, um trotz Vorhandenseins eines oder mehrerer kleiner elektrisch leitender Fremdkörper ausreichend genau zu funktionieren.To a warning message (eg "small electrically conductive Foreign body found ") and possibly an acknowledgment / release by the medical operating personnel, the position measuring unit with the help of empty measurements in another optional step S6 will be automatically re-calibrated to despite Presence of one or more small electrically conductive Foreign body sufficiently accurate to work.
Vorzugsweise wird nach der Überprüfung auf elektrische leitende Körper und nach Einführung des Kapselendoskops die Patientenliege für den Beginn der magnetischen Kapselnavigation auf die Ausgangsposition gefahren, und anschließend oder gleichzeitig werden die Navigationsspulen bestromt.Preferably will after checking for electrical conductive Body and after insertion of the capsule endoscope the patient bed for the beginning of the magnetic capsule navigation moved to the starting position, and then or simultaneously the navigation coils are energized.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.Of course the invention is not limited to the described embodiments limited.
So können im dritten Schritt S3 die einzelnen Leer-Positionsmessungen alternativ oder zusätzlich mit einer vorher ohne Messobjekt bzw. Patient durchgeführten Referenz-Leermessung verglichen werden.Thus, in step S3, the individual Empty position measurements can be compared alternatively or additionally with a reference empty measurement previously performed without a measurement object or patient.
In Schritt S4 und S5 können die verschiedenen Hinweise dann abhängig davon ausgegeben werden, ob sich die Leer-Positionsmessungen von der Referenz-Leer-Messung unterscheiden.In Step S4 and S5 can then use the different clues depending on whether the empty position measurements differ from the reference empty measurement.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf röhrenförmige MGCE-Systeme beschränkt. Es ist auch denkbar, dass die Navigationsmagnetspulen vollständig unterhalb der Patientenliege angeordnet sind. Die Patientenliege kann dann möglicherweise nicht nur eindimensional (in Patientenlängsrichtung), sondern zweidimensional (d. h. zusätzlich auch quer zur Patientenlängsachse) verschiebbar sein. Alternativ können die Navigationsmagnetspulen unterhalb und oberhalb der Patientenliege angebracht sein mit einer seitlichen Öffnung wie bei einem offenen MR-System (z. B. Siemens Magnetom C!).Of course the present invention is not for tubular MGCE systems limited. It is also conceivable that the Navigation magnet coils completely below the patient bed are arranged. The patient bed may then possibly not just one-dimensional (in the patient's longitudinal direction), but two-dimensional (ie additionally also transversely to the patient's longitudinal axis) be displaceable. Alternatively, the navigation solenoids be mounted below and above the patient bed with a lateral opening as in an open MR system (z. B. Siemens Magnetom C!).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - WO 2005/120345 A2 [0003] WO 2005/120345 A2 [0003]
- - DE 10340925 B3 [0026] - DE 10340925 B3 [0026]
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Effective date: 20110502 |
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R079 | Amendment of ipc main class |
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