DE102011005043A1 - Method for adjusting density of endoscopic capsule in magnetically guided capsule endoscopy, involves presetting density-target value for endoscopic capsule and determining density-actual value in endoscopic capsule - Google Patents

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Abstract

The method involves presetting a density-target value for an endoscopic capsule and determining a density-actual value in the endoscopic capsule. The density-actual value of the endoscopic capsule is adjusted at the predetermined density-target value of the endoscopic capsule through a processing of the capsule housing. The determination of the density-actual value of the endoscopic capsule takes place after an assembly of the endoscopic capsule.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung der Dichte einer Endoskopiekapsel mit einem biokompatiblen Kapselgehäuse, in dem wenigstens ein Magnetelement sowie wenigstens eine Sensoreinrichtung und/oder wenigstens eine Therapievorrichtung angeordnet sind.The invention relates to a method for adjusting the density of an endoscopy capsule with a biocompatible capsule housing in which at least one magnetic element and at least one sensor device and / or at least one therapy device are arranged.

Die Endoskopiekapsel weist ein biokompatibles Gehäuse auf, in dem wenigstens ein Magnetelement zur Navigation mittels eines von einem externen Magnetsystem (Spulensystem) erzeugbaren Magnetfeldes angeordnet ist. Weiterhin sind wenigstens eine Sensoreinrichtung (z. B. optischer Sensor, Helicobacter pylori-Sensor) zur Erfassung medizinisch relevanter Daten und/oder wenigstens eine Therapievorrichtung zur Verabreichung eines Therapiemittels und/oder zur Durchführung eines minimal-invasiven Eingriffs angeordnet.The endoscopy capsule has a biocompatible housing, in which at least one magnetic element is arranged for navigation by means of a magnetic field that can be generated by an external magnet system (coil system). Furthermore, at least one sensor device (eg, optical sensor, Helicobacter pylori sensor) for recording medically relevant data and / or at least one therapy device for administering a therapeutic agent and / or for carrying out a minimally invasive procedure are arranged.

Eine derartige Endoskopiekapsel, die auch als Endoskopkapsel, als Endokapsel oder als Kapselendoskop bezeichnet wird, ist beispielsweise aus der DE 101 42 253 C1 sowie aus der korrespondierenden US 2003/0060702 A1 bekannt, und wird dort als ”Endoroboter” bzw. ”endo-robot” bezeichnet.Such an endoscopy capsule, which is also referred to as endoscope capsule, endocapsule or capsule endoscope is, for example, from DE 101 42 253 C1 as well as from the corresponding US 2003/0060702 A1 known, and is referred to there as "endo-robot" or "endo-robot".

Der aus der DE 101 42 253 C1 bekannte Endoroboter kann mittels eines Magnetfeldes, das auf ein im Kapselgehäuse angeordnetes Magnetelement wirkt, im Gastrointestinaltrakt eines Patienten, z. B. im Magen, navigiert werden. Das Magnetfeld wird von einem externen (d. h. außerhalb des Patienten angeordneten) Magnetsystem (Spulensystem) erzeugt. Über ein integriertes System zur Lagekontrolle, das eine Positionsmessung des Endoroboters und eine automatische Regelung des Magnetfeldes bzw. der Spulenströme umfasst, können automatisch Änderungen der Lage des Endoroboters im Hohlorgan des Patienten erkannt und kompensiert werden. Weiterhin kann der Endoroboter gezielt in gewünschte Regionen des Hohlorgans navigiert werden. Diese Art der Kapselendoskopie wird deshalb auch als MGCE (Magnetically Guided Capsule Endoscopy – magnetisch geführte Kapselendoskopie) bezeichnet.The from the DE 101 42 253 C1 Known Endoroboter can by means of a magnetic field, which acts on a arranged in the capsule housing magnetic element in the gastrointestinal tract of a patient, z. B. in the stomach, be navigated. The magnetic field is generated by an external (ie outside the patient) magnet system (coil system). An integrated system for position control, which includes a position measurement of the endo-robot and an automatic control of the magnetic field or the coil currents, can automatically detect and compensate for changes in the position of the endorobot in the hollow organ of the patient. Furthermore, the endorobot can be specifically navigated to desired regions of the hollow organ. This type of capsule endoscopy is therefore also referred to as MGCE (Magnetically Guided Capsule Endoscopy - magnetically guided capsule endoscopy).

Bei einer Gastroskopie (endoskopisch durchgeführte Untersuchung des menschlichen oder tierischen Magens) wird die Endoskopiekapsel dem Patienten oral verabreicht und gelangt über die Speiseröhre in den Magen. Die vor der oralen Verabreichung der Endoskopiekapsel vorgenommene Aufweitung des Magens erfolgt mittels einer Flüssigkeit, die wahlweise mit einer Magensonde in den Magen des Patienten verbracht wird oder die dem Patienten zur selbstständigen Aufnahme verabreicht wird (Trinklösung).In a gastroscopy (endoscopic examination of the human or animal stomach), the endoscopy capsule is administered to the patient orally and passes through the esophagus into the stomach. The gastric dilation performed prior to oral administration of the endoscopy capsule is accomplished by means of a liquid which is optionally delivered to the patient's stomach with a nasogastric tube or administered to the patient for self-contained intake (drinking solution).

Während der Gastroskopie werden verschiedene Größen, Messwerte oder Proben im Inneren des Magens aufgenommen und einem Arzt oder Assistenten zur Auswertung zur Verfügung gestellt. Beispielsweise werden Inhaltsstoffe oder Konzentrationen des Mageninhalts gemessen, die chemische Zusammensetzung des Magensafts bestimmt oder Bilddaten von der Magenschleimhaut gesammelt.During gastroscopy, various sizes, measurements or samples are taken inside the stomach and provided to a doctor or assistant for evaluation. For example, ingredients or concentrations of gastric contents are measured, gastric juice chemical composition is determined, or image data is collected from the gastric mucosa.

Zur Übertragung von Messdaten und/oder Bilddaten aus dem Inneren des Magens steht die Endoskopiekapsel z. B. über eine Funkverbindung mit einer in der Nähe des Patienten aufgestellten Übertragungsstation in Verbindung. Zur gezielten Erfassung von Mess- und/oder Bilddaten aus bestimmten Regionen des Magens ist die Endoskopiekapsel entsprechend magnetisch navigierbar.For the transmission of measurement data and / or image data from the inside of the stomach is the endoscopy capsule z. B. via a radio link with a set up in the vicinity of the patient transfer station in conjunction. For targeted acquisition of measurement and / or image data from certain regions of the stomach, the endoscopy capsule is correspondingly magnetically navigable.

Das Gehäuse der Endoskopiekapsel ist beispielsweise entweder ellipsoidförmig oder zylinderförmig ausgebildet. Ein zylinderförmig ausgebildetes Gehäuse weist in wenigstens einem seiner beiden stirnseitigen Bereiche eine halbsphärische Kappe auf. Vorzugsweise weisen beide stirnseitigen Bereiche des Gehäuses jeweils eine halbsphärische Kappe aus einem optisch transparenten Material auf. Eine derartige Endoskopiekapsel kann dann an beiden stirnseitigen Bereichen jeweils eine optische Sensoreinrichtung (z. B. CMOS-Kamera oder CCD-Chip) aufweisen.The housing of the endoscopy capsule is formed, for example, either ellipsoidal or cylindrical. A cylindrically shaped housing has a hemispherical cap in at least one of its two end regions. Preferably, both end-side regions of the housing each have a hemispherical cap made of an optically transparent material. Such an endoscopy capsule can then each have an optical sensor device (eg CMOS camera or CCD chip) at both end regions.

Schwimmt bei der MGCE die Endoskopiekapsel in der Trinklösung, dann kann diese bereits durch ein relativ schwaches Magnetfeld im Raum ausrichtet und in der Horizontalen und Vertikalen (Tauchen) bewegt werden. Neben Schwimmen und Tauchen ist es möglich, die Endoskopiekapsel in einer beliebigen Position zwischen der Oberfläche der Trinklösung und dem Grund des Magens schweben zu lassen.If the endoscopy capsule in the drinking solution floats in the MGCE, then it can already be aligned in the room by a relatively weak magnetic field and be moved in the horizontal and vertical (diving). In addition to swimming and diving, it is possible to float the endoscopy capsule in any position between the surface of the drink solution and the bottom of the stomach.

Bei der vorstehend beschriebenen Navigation der Endoskopiekapsel in der Trinklösung spielt das Archimedische Prinzip (”Die Auftriebskraft eines Körpers in Flüssigkeit ist gleich der Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit”) und somit das Gewicht der Endoskopiekapsel sowie das Gewicht der verdrängten Trinklösung eine wesentliche Rolle.In the above-described navigation of the endoscopy capsule in the drinking solution, the Archimedean principle ("The buoyancy of a body in liquid is equal to the weight of the displaced liquid") and thus the weight of the endoscopy capsule and the weight of the displaced drink solution plays an essential role.

Um den gewünschten Auftrieb zu erhalten, müssen deshalb Endoskopiekapsel und Trinklösung in ihrer Dichte aufeinander abgestimmt sein.To obtain the desired buoyancy, endoscopy capsule and drinking solution must therefore be matched in their density.

Die Dichte der Endoskopiekapsel sollte hierbei bis auf drei Nachkommastellen genau einem vorgegebenen Dichte-Sollwert entsprechen, um die Navigationsbewegungen bei der MGCE zuverlässig und aufwandsarm durchführen zu können. Die Dichte der Endoskopiekapsel wird hierbei durch die Dichte der jeweiligen Trinklösung bestimmt. Nur durch eine derart genaue Dichte der Endoskopiekapsel ist eine entsprechend genaue Navigation der Endoskopiekapsel möglich.The density of the endoscopy capsule should correspond exactly to a given density target value, with the exception of three decimal places, in order to carry out the navigation movements with the MGCE reliably and with little effort. The density of the endoscopy capsule is determined by the density of the respective drinking solution. Only by one such accurate density of the endoscopy capsule a correspondingly accurate navigation of the endoscopy capsule is possible.

Die für eine MGCE-Kapsel geforderte hohe Genauigkeit ist bei einer passiven, also nicht magnetisch navigierbaren Endoskopiekapsel nicht erforderlich, da sich diese ausschließlich aufgrund der Peristaltik durch den Gastrointestinaltrakt bewegt.The high accuracy required for an MGCE capsule is not required in a passive, that is not magnetically navigable endoscopic capsule, as it moves through the gastrointestinal tract exclusively due to peristalsis.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, dass im Fertigungsprozess eine genaue Einhaltung eines Dichte-Sollwertes für eine Endoskopiekapsel ermöglicht.The object of the present invention is to provide a method that allows accurate compliance with a density setpoint for an endoscopy capsule in the manufacturing process.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.The object is achieved by a method according to claim 1. Advantageous embodiments of the method according to the invention are each the subject of further claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Anpassung der Dichte einer Endoskopiekapsel mit einem biokompatiblen Kapselgehäuse, in dem wenigstens ein Magnetelement sowie wenigstens eine Sensoreinrichtung und/oder wenigstens eine Therapievorrichtung angeordnet sind, ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

  • – Vorgabe eines Dichte-Sollwertes für die Endoskopiekapsel,
  • – Bestimmung eines Dichte-Istwertes bei der Endoskopiekapsel,
  • – Anpassung des Dichte-Istwertes der Endoskopiekapsel an den vorgegebenen Dichte-Sollwert der Endoskopiekapsel durch eine Bearbeitung des Kapselgehäuses.
The method according to the invention for adjusting the density of an endoscopy capsule with a biocompatible capsule housing, in which at least one magnetic element and at least one sensor device and / or at least one therapy device are arranged, is characterized by the following method steps:
  • - specification of a density setpoint for the endoscopy capsule,
  • Determination of a density actual value in the endoscopy capsule,
  • - Adjustment of the density-actual value of the endoscopy capsule to the predetermined density target value of the endoscopy capsule by processing the capsule housing.

Die Bestimmung bzw. die Ermittlung des Dichte-Sollwertes der Endoskopiekapsel kann durch Messungen (direkte Bestimmung) oder durch eine Kombination von Messungen und Berechnungen (indirekte Bestimmung) vorgenommen werden.The determination or determination of the density setpoint of the endoscopy capsule can be made by measurements (direct determination) or by a combination of measurements and calculations (indirect determination).

Die Dichte (ρ) der Endoskopiekapsel ist abhängig von ihrer Masse (m) und ihrem Volumen (V). Zur Masse der Endoskopiekapsel zählen das Kapselgehäuse sowie die im Kapselgehäuse angeordneten Bauteile, wie z. B. Magnetelement, Sensoreinrichtung und/oder Therapievorrichtung sowie CMOS-Kamera und Antenne.The density (ρ) of the endoscopy capsule depends on its mass (m) and its volume (V). To the mass of the endoscopy capsule include the capsule housing and arranged in the capsule housing components such. B. magnetic element, sensor device and / or therapy device and CMOS camera and antenna.

Um bei einer Endoskopiekapsel den Auftrieb zu verändern, ist es aufgrund der folgenden Beziehung zwischen Gewicht (G), Masse (m) und Erdbeschleunigung (g = 9,81 m/s2) sowie Dichte (ρ) und Volumen (V) G = m·g = ρ·V·g zweckmäßig, im Wesentlichen die Dichte der Endoskopiekapsel anzupassen.In order to change buoyancy in an endoscopy capsule, it is due to the following relationship between weight (G), mass (m) and gravitational acceleration (g = 9.81 m / s 2 ) and density (ρ) and volume (V) G = m × g = ρ × V × g appropriate to substantially adjust the density of the endoscopy capsule.

Da die im Kapselgehäuse angeordneten Bauteile nicht verändert werden dürfen, steht für eine Anpassung des Dichte-Istwertes der Endoskopiekapsel an einen vorgegebenen Dichte-Sollwert nur das Kapselgehäuse zur Verfügung. Hierbei ist darauf zu achten, dass eine wesentliche Veränderung des Volumens der Endoskopiekapsel nicht ratsam ist, da sich dadurch die Navigationseigenschaften ändern können. Weiterhin sollte die Anordnung der Bauteile im Kapselgehäuse beibehalten werden.Since the components arranged in the capsule housing must not be changed, only the capsule housing is available for adapting the actual density of the endoscopy capsule to a predetermined density setpoint. Care should be taken here that a significant change in the volume of the endoscopy capsule is not advisable, as this may change the navigation characteristics. Furthermore, the arrangement of the components in the capsule housing should be maintained.

Soll die Gewichtskraft der Endoskopiekapsel von der Gewichtskraft der Trinkflüssigkeit abweichen, dann muss die Endoskopiekapsel – wegen G ≈ m und m ≈ ρ – entweder eine größere Dichte oder eine kleinere Dichte als die Trinkflüssigkeit (z. B. ρFl = 1,00 g/cm3 für Wasser) aufweisen. Die gewünschte Dichte der Endoskopiekapsel ist als Dichte-Sollwert vorzugeben, der erfindungsgemäß durch eine Bearbeitung des Kapselgehäuses erreicht wird.If the weight of the endoscopy capsule deviates from the weight of the drinking fluid, then the endoscopy capsule - because of G ≈ m and m ≈ ρ - must either have a greater density or a smaller density than the drinking fluid (eg ρ Fl = 1.00 g / cm 3 for water). The desired density of the endoscopy capsule is to be specified as a density setpoint, which according to the invention is achieved by processing the capsule housing.

Das Kapselgehäuse besteht beispielsweise aus Polycarbonat (PC), das eine Dichte von ca. 1,20 g/cm3 besitzt. Die im Kapselgehäuse angeordneten Bauteile besitzen ebenfalls eine Dichte größer als 1,00 g/cm3. Da das Kapselgehäuse jedoch mit Luft gefüllt ist, die bei 20°C eine Dichte von rund 0,0012 g/cm3 besitzt, ergibt sich für die Endoskopiekapsel ein Dichte-Istwert von ca. 1,00 g/cm3 Der Dichte-Istwert der Endoskopiekapsel entspricht damit etwa der Dichte der Trinkflüssigkeit.The capsule housing consists for example of polycarbonate (PC), which has a density of about 1.20 g / cm 3 . The components arranged in the capsule housing likewise have a density greater than 1.00 g / cm 3 . However, since the capsule housing is filled with air which has a density of approximately 0.0012 g / cm 3 at 20 ° C., the result for the endoscopy capsule is a density actual value of approximately 1.00 g / cm 3. The actual density value The endoscopy capsule thus corresponds approximately to the density of the drinking fluid.

Bei Polycarbonat handelt es sich um einen inerten und Bruchsicheren Kunststoff, der nicht nur als Werkstoff für Kapselgehäuse von Endoskopiekapseln verwendet wird, sondern auch bei anderen In-vivo-Medizinprodukten Verendung findet.Polycarbonate is an inert and break-proof plastic that is not only used as a capsule housing material for endoscopy capsules but is also used in other in vivo medical devices.

Polycarbonate lassen sich mit allen für Thermoplaste üblichen Verfahren verarbeiten. Beim Spritzgießen wird durch die hohe Viskosität der Schmelze ein hoher Spritzdruck benötigt. Die Verarbeitungstemperaturen liegen zwischen 280°C und 320°C und beim Extrudieren zwischen 240°C und 280°C. Vor der Verarbeitung muss die Restfeuchte durch Trocknung (4 bis 24 Stunden bei 120°C) auf unter 0,01 Prozent gebracht werden. Die Verarbeitungsschwindung von Polycarbonat liegt bei 0,6% bis 0,8%. Polycarbonat weist so gut wie keine Nachschwindung auf. Es lässt sich mit Lösungsmitteln wie beispielsweise Dichlormethan (Methylenchlorid, CH2Cl2) reinigen und mit Reaktionsharzklebstoffen kleben und ist ultraschall- und hochfrequenzschweißbar.Polycarbonates can be processed with all the usual processes for thermoplastics. In injection molding, the high viscosity of the melt requires a high injection pressure. The processing temperatures are between 280 ° C and 320 ° C and when extruding between 240 ° C and 280 ° C. Before processing, the residual moisture must be brought to less than 0.01 percent by drying (4 to 24 hours at 120 ° C). The processing shrinkage of polycarbonate is 0.6% to 0.8%. Polycarbonate has virtually no shrinkage. It can be cleaned with solvents such as dichloromethane (methylene chloride, CH 2 Cl 2 ) and stuck with reactive resin adhesives and is ultrasonically and high frequency weldable.

Um eine effektive Navigation der Endoskopiekapsel zu gewährleisten muss der Dichte-Istwert der Endoskopiekapsel bis auf drei Nachkommastellen genau dem vorgegebenen Dichte-Sollwert entsprechen.In order to ensure effective navigation of the endoscopy capsule, the density feedback must be present the endoscopy capsule to exactly three decimal places correspond to the specified density setpoint.

Der Dichte-Sollwert der Endoskopiekapsel ist durch die Dichte der Trinkflüssigkeit und durch das externe (d. h. außerhalb des Patienten angeordnete) Magnetsystem (Spulensystem) vorgegeben. Üblicherweise werden auf das Magnetsystem abgestimmte Endoskopiekapseln verwendet. Weiterhin sind die Endoskopiekapsel und die zugehörige Trinkflüssigkeit jeweils auf die bereffende Untersuchung abgestimmt.The density setpoint of the endoscopy capsule is determined by the density of the drinking fluid and by the external (ie outside the patient) magnet system (coil system). Usually, endoscopy caps adapted to the magnet system are used. Furthermore, the endoscopy capsule and the associated drinking liquid are each tuned to the frosting examination.

So kann bei einer Trinkflüssigkeit mit einer Dichte von ρFl = 1,000 g/cm3 die Endoskopiekapsel z. B. einen Dichte-Sollwert von

  • 1. ρKapsel = 0,098 g/cm3 oder
  • 2. ρKapsel = 1,000 g/cm3 oder
  • 3. ρKapsel = 1,002 g/cm3
besitzen.Thus, in a drinking liquid with a density of ρ Fl = 1.000 g / cm 3, the endoscopy capsule z. B. a density setpoint of
  • 1. ρ capsule = 0.098 g / cm 3 or
  • 2. ρ capsule = 1.000 g / cm 3 or
  • 3. ρ capsule = 1.002 g / cm 3
have.

Wirkt auf die Endoskopiekapsel keine magnetische Kraft, dann wird diese im ersten Fall schwimmen, im zweiten Fall schweben und im dritten Fall sinken. Für die entsprechende Untersuchung kann damit immer eine geeignete Kombination aus Endoskopiekapsel und Trinkflüssigkeit gefunden werden.If no magnetic force acts on the endoscopy capsule, it will float in the first case, float in the second case and sink in the third case. For the corresponding examination, a suitable combination of endoscopy capsule and drinking fluid can always be found.

Gemäß einem bevorzugten Verfahren erfolgt die Bestimmung des Dichte-Istwertes der Endoskopiekapsel nach der Montage der Endoskopiekapsel (Anspruch 2). Die Bestimmung des Dichte-Istwertes kann üblicherweise durch eine Messung mittels einer Waage oder einer kalibrierten Testflüssigkeit durchgeführt werden.According to a preferred method, the determination of the actual density value of the endoscopy capsule after the assembly of the endoscopy capsule (claim 2). The determination of the density actual value can usually be carried out by means of a measurement by means of a balance or a calibrated test liquid.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Bestimmung des Dichte-Istwertes der Endoskopiekapsel während der Montage der Endoskopiekapsel erfolgt (Anspruch 3). Die Bestimmung des Dichte-Istwertes wird wiederum mit einer Waage durchgeführt.Alternatively, however, it is also possible that the determination of the actual density value of the endoscopy capsule takes place during the assembly of the endoscopy capsule (claim 3). The determination of the actual density value is again carried out with a balance.

Da die physikalischen Größen der Endoskopiekapsel sowie der in ihr enthaltenen Bauteile bekannt sind, kann der Dichte-Istwert anstelle einer vollständigen messtechnischen Bestimmung auch durch eine Kombination von Messungen und Berechnungen bestimmt werden.Since the physical sizes of the endoscopy capsule as well as the components contained in it are known, the density actual value can be determined instead of a complete metrological determination by a combination of measurements and calculations.

Ist bei der Endoskopiekapsel der Dichte-Istwert größer als der Dichte-Sollwert, dann wird die Masse des Kapselgehäuses reduziert (Anspruch 4). Falls bei einer Endoskopiekapsel der Dichte-Istwert kleiner ist als der Dichte-Sollwert, dann wird die Masse des Kapselgehäuses erhöht (Anspruch 5).If the actual density of the endoscopy capsule is greater than the nominal density value, then the mass of the capsule housing is reduced (claim 4). If, in the case of an endoscopy capsule, the density actual value is smaller than the density desired value, then the mass of the capsule housing is increased (claim 5).

Die Masse des Kapselgehäuses kann durch Abtragen und/oder Auftragen von Material auf der Außenfläche des Kapselgehäuses angepasst werden (Anspruch 6). Dies ist sowohl wahrend als auch nach der Montage der Endoskopiekapsel möglich.The mass of the capsule housing can be adjusted by removing and / or applying material on the outer surface of the capsule housing (claim 6). This is possible both during and after assembly of the endoscopy capsule.

Alternativ zu einer Anpassung der Masse des Kapselgehäuses durch Bearbeiten der Außenfläche des Kapselgehäuses kann die Masse des Kapselgehäuses durch Abtragen und/oder Auftragen von Material auf der Innenfläche des Kapselgehäuses angepasst werden (Anspruch 7).Alternatively to an adaptation of the mass of the capsule housing by processing the outer surface of the capsule housing, the mass of the capsule housing can be adjusted by removing and / or applying material on the inner surface of the capsule housing (claim 7).

Prinzipiell ist es somit möglich, beim Kapselgehäuse an der Außenfläche und/oder an der Innenfläche Material abzutragen und/oder aufzutragen, und damit den Dichte-Istwert der Endoskopiekapsel an den vorgegebenen Dichte-Sollwert der Endoskopiekapsel anzupassen.In principle, it is thus possible to remove and / or apply material to the capsule housing on the outer surface and / or on the inner surface, and thus to adapt the density actual value of the endoscopy capsule to the predetermined density setpoint of the endoscopy capsule.

Um die Masse des Kapselgehäuses und damit die Dichte der Endoskopiekapsel anzupassen, gibt es eine Vielzahl von Maßnahmen.To adapt the mass of the capsule housing and thus the density of the endoscopy capsule, there are a variety of measures.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Außenfläche des Kapselgehäuses mit feinen Rillen versehen (Anspruch 8). Die Anzahl der Rillen und deren Verteilung werden in Abhängigkeit von dem ermittelten Dichte-Istwert und dem vorgegebenen Dichte-Sollwert der Dichte-Sollwert der kompletten Endoskopiekapsel oder ihrer Einzelteile (Kapselgehäuse und darin integrierte Bauteile) gewählt. Durch die Rillen in der Außenfläche des Kapselgehäuses wird das Volumen der Endoskopiekapsel nur sehr wenig reduziert, wohingegen das Gewicht der Endoskopiekapsel – im Verhältnis zur Volumenreduzierung – deutlich stärker verringert wird. Die Rillen sind hierbei in besonders vorteilhafter Weise gleichmäßig auf der Außenfläche des Kapselgehäuses verteilt. Dadurch wird die Stabilität der Endoskopiekapsel in der Trinkflüssigkeit nicht negativ beeinflusst, da die eingefrästen Rillen den Reibungskoeffizienten der Endoskopiekapsel in der Trinkflüssigkeit nur minimal verändern. Das Einfräsen der Rillen in das Kapselgehäuse erfolgt in vorteilhafter Weise mechanisch und/oder mittels Laserstrahlen.According to a preferred embodiment, the outer surface of the capsule housing is provided with fine grooves (claim 8). The number of grooves and their distribution are selected as a function of the determined density actual value and the predetermined density setpoint of the density setpoint of the complete endoscopy capsule or its individual parts (capsule housing and components integrated therein). Due to the grooves in the outer surface of the capsule housing, the volume of the endoscopy capsule is reduced only very slightly, whereas the weight of the endoscopy capsule is reduced significantly more in proportion to the volume reduction. The grooves are distributed in a particularly advantageous manner evenly on the outer surface of the capsule housing. As a result, the stability of the endoscopy capsule in the drinking liquid is not adversely affected since the milled-in grooves only minimally change the coefficient of friction of the endoscopy capsule in the drinking liquid. The milling of the grooves in the capsule housing is advantageously carried out mechanically and / or by means of laser beams.

Alternativ oder zusätzlich wird die Innenfläche des Kapselgehäuses mit feinen Rillen versehen (Anspruch 9). In diesem Fall haben die Anordnung der Rillen sowie die Breite und die Tiefe der Rillen keinen Einfluss auf das strömungsdynamische Verhalten der Endoskopiekapsel in der Trinkflüssigkeit. Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform das Volumen der Endoskopiekapsel nicht reduziert, wohingegen das Gewicht der Endoskopiekapsel stark verringert werden kann. Auch in diesem Fall erfolgt das Einfräsen der Rillen in das Kapselgehäuse in vorteilhafter Weise mechanisch und/oder mittels Laserstrahlen.Alternatively or additionally, the inner surface of the capsule housing is provided with fine grooves (claim 9). In this case, the arrangement of the grooves and the width and depth of the grooves have no influence on the flow-dynamic behavior of the endoscopy capsule in the drinking liquid. Furthermore, in this embodiment, the volume of the endoscopy capsule is not reduced, whereas the weight of the endoscopy capsule can be greatly reduced. Also in this case, the milling of the grooves in the capsule housing takes place advantageously mechanically and / or by means of laser beams.

Voraussetzung für beide Maßnahmen ist, dass die Wandstärke des Kapselgehäuses dick genug ist, um das Einfräsen der Rillen zuzulassen. Prerequisite for both measures is that the wall thickness of the capsule housing is thick enough to allow the milling of the grooves.

Wird die Masse des Kapselgehäuses durch Abtragen und/oder Auftragen von Material auf der Innenfläche des Kapselgehäuses angepasst, dann werden vor dem Verschießen der Endoskopiekapsel die Dichte-Istwerte des Kapselgehäuses und die Dichte-Istwerte der darin angeordneten Bauteile ermittelt. Die Summe dieser Dichte-Istwerte ergibt den Dichte-Istwert der Endoskopiekapsel, der gegebenenfalls an den vorgegebenen Dichte-Sollwert der Endoskopiekapsel anzupassen ist.If the mass of the capsule housing is adjusted by removing and / or applying material on the inner surface of the capsule housing, then the density actual values of the capsule housing and the density actual values of the components arranged therein are determined before the endoscopy capsule is fired. The sum of these density actual values gives the actual density value of the endoscopy capsule, which may need to be adapted to the predetermined density set value of the endoscopy capsule.

Falls der Dichte-Istwert der Endoskopiekapsel kleiner ist als ihr Dichte-Sollwert, dann muss die Masse des Kapselgehäuses erhöht werden. Hierzu wird vor dem Schließen des Kapselgehäuses auf die Innenfläche des Kapselgehäuses eine Masse aufgebracht (Anspruch 10), die sich vorteilhafterweise gezielt reduzieren lässt (Anspruch 11). Bei der Masse handelt es sich vorzugsweise um einen Wachstropfen (Anspruch 12), der mittels eines Laserstrahls langsam abgedampft werden kann. Das Gewicht der Endoskopiekapsel wird damit unter Konstanthaltung ihres Volumens derart angepasst, dass der Dichte-Istwert der Endoskopiekapsel mit dem durch vorgegebenen Dichte-Sollwert der Endoskopiekapsel übereinstimmt.If the actual density of the endoscopy capsule is smaller than its density setpoint, then the mass of the capsule housing must be increased. For this purpose, a mass is applied to the inner surface of the capsule housing before closing the capsule housing (claim 10), which can advantageously be selectively reduced (claim 11). The mass is preferably a wax drop (claim 12), which can be slowly evaporated by means of a laser beam. The weight of the endoscopy capsule is thus adjusted while maintaining its volume such that the density actual value of the endoscopy capsule coincides with the predetermined density set point of the endoscopy capsule.

Anstelle eines Wachstropfens kann auch mittels UV-polymerisierbarer Kleber verwendet werden (Anspruch 13). In kleinen Schritten werden die Teile des Kapselgehäuses zusammengeschoben und der Dichte-Istwert der Endoskopiekapsel bestimmt. Wenn der Dichte-Istwert der Endoskopiekapsel mit dem Dichte-Sollwert der Endoskopiekapsel übereinstimmt, dann wird der auf der Innenfläche des Kapselgehäuses aufgebrachte Kleber mittels UV-Licht polymerisiert.Instead of a wax drop can also be used by means of UV-polymerizable adhesive (claim 13). In small steps, the parts of the capsule housing are pushed together and determines the density-actual value of the endoscopy capsule. If the actual density value of the endoscopy capsule matches the density setpoint of the endoscopy capsule, then the adhesive applied on the inner surface of the capsule housing is polymerized by means of UV light.

Wie aus der vorstehenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen hervorgeht, bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine Vielzahl von Möglichkeiten, im Fertigungsprozess eine genaue Einhaltung der Dichte-Sollwerte für Endoskopiekapseln zu erreichen.As can be seen from the above explanation of exemplary embodiments, the method according to the invention offers a multitude of possibilities for achieving exact compliance with the density setpoint values for endoscopy capsules in the production process.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10142253 C1 [0003, 0004] DE 10142253 C1 [0003, 0004]
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Claims (13)

Verfahren zur Anpassung der Dichte einer Endoskopiekapsel mit einem biokompatiblen Kapselgehäuse, in dem wenigstens ein Magnetelement sowie wenigstens eine Sensoreinrichtung und/oder wenigstens eine Therapievorrichtung angeordnet sind, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: – Vorgabe eines Dichte-Sollwertes für die Endoskopiekapsel, – Bestimmung eines Dichte-Istwertes bei der Endoskopiekapsel, – Anpassung des Dichte-Istwertes der Endoskopiekapsel an den vorgegebenen Dichte-Sollwert der Endoskopiekapsel durch eine Bearbeitung des Kapselgehäuses.Method for adjusting the density of an endoscopy capsule with a biocompatible capsule housing, in which at least one magnetic element and at least one sensor device and / or at least one therapy device are arranged, characterized by the following method steps: - specification of a density setpoint for the endoscopy capsule, Determination of a density actual value in the endoscopy capsule, - Adjustment of the density-actual value of the endoscopy capsule to the predetermined density target value of the endoscopy capsule by processing the capsule housing. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Dichte-Istwertes der Endoskopiekapsel nach einer Montage der Endoskopiekapsel erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the determination of the actual density value of the endoscopy capsule is carried out after an assembly of the endoscopy capsule. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Dichte-Istwertes der Endoskopiekapsel während einer Montage der Endoskopiekapsel erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the determination of the actual density value of the endoscopy capsule during assembly of the endoscopy capsule. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Endoskopiekapsel mit einem Dichte-Istwert, der größer ist als der Dichte-Sollwert der Endoskopiekapsel, die Masse des Kapselgehäuses reduziert wird.A method according to claim 1, characterized in that in an endoscopy capsule with a density actual value which is greater than the density setpoint of the endoscopy capsule, the mass of the capsule housing is reduced. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Endoskopiekapsel mit einem Dichte-Istwert, der kleiner ist als der Dichte-Sollwert der Endoskopiekapsel, die Masse des Kapselgehäuses erhöht wird.A method according to claim 1, characterized in that in an endoscopy capsule with a density actual value which is smaller than the density setpoint of the endoscopy capsule, the mass of the capsule housing is increased. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Abtragen und/oder Auftragen von Material auf der Außenfläche des Kapselgehäuses die Masse des Gehäuses angepasst wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mass of the housing is adjusted by removing and / or applying material on the outer surface of the capsule housing. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch Abtragen und/oder Auftragen von Material auf der Innenfläche des Kapselgehäuses die Masse des Kapselgehäuses angepasst wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that by ablation and / or application of material on the inner surface of the capsule housing, the mass of the capsule housing is adjusted. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des Kapselgehäuses mit Rillen versehen wird.A method according to claim 6, characterized in that the outer surface of the capsule housing is provided with grooves. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des Kapselgehäuses mit Rillen versehen wird.A method according to claim 7, characterized in that the inner surface of the capsule housing is provided with grooves. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenfläche des Kapselgehäuses eine Masse aufgebracht wird.A method according to claim 7, characterized in that on the inner surface of the capsule housing a mass is applied. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse zur Gewichtsreduzierung gezielt entfernt wird.A method according to claim 10, characterized in that the mass is selectively removed for weight reduction. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass Wachs als Masse auf die Innenfläche des Kapselgehäuses aufgebracht wird.A method according to claim 10 or 11, characterized in that wax is applied as a mass to the inner surface of the capsule housing. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass UV-polymerisierbarer Kleber als Masse auf die Innenfläche des Kapselgehäuses aufgebracht wird.A method according to claim 10, characterized in that UV-polymerizable adhesive is applied as a mass to the inner surface of the capsule housing.
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