WO2006087288A1 - Wireless capsule that can be directed by a magnetic system for carrying out a medical intervention in a hollow organ of a patient - Google Patents

Wireless capsule that can be directed by a magnetic system for carrying out a medical intervention in a hollow organ of a patient Download PDF

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WO2006087288A1
WO2006087288A1 PCT/EP2006/050786 EP2006050786W WO2006087288A1 WO 2006087288 A1 WO2006087288 A1 WO 2006087288A1 EP 2006050786 W EP2006050786 W EP 2006050786W WO 2006087288 A1 WO2006087288 A1 WO 2006087288A1
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capsule
modules
module
patient
magnetic
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PCT/EP2006/050786
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Johannes Reinschke
Rudolf Röckelein
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041—Capsule endoscopes for imaging
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    • A61B1/00064—Constructional details of the endoscope body
    • A61B1/00105—Constructional details of the endoscope body characterised by modular construction
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    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A61B5/061—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
    • A61B5/062—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body using magnetic field
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Clinical applications
    • A61B6/501—Clinical applications involving diagnosis of head, e.g. neuroimaging, craniography

Definitions

  • the invention relates to a wirelessly navigable by means of a Magnetsys ⁇ tems capsule for performing a medical procedure in a hollow organ of a patient.
  • Non-invasive or minimally invasive medical procedures ge ⁇ winnen in medical technology is becoming increasingly important.
  • Medical measures are here to be understood as a generic term for various medical projects such as diagnoses, ie visual inspection and biopsies or therapies, such as targeted medication or the application of clips or stents.
  • Patients may be humans or animals on whom the medical procedure is carried out.
  • Especially wishing ⁇ worth is the implementation of measures within the patient, especially in the interior of hollow organs such as the entire gastrointestinal tract.
  • a so-called endorobot is proposed, which is navigated by means of controlled external magnetic fields wirelessly inside a patient.
  • the magnetic fields are generated by a magnet system or coil system surrounding the patient of several, e.g. fourteen, electrical single coils generated.
  • the endorobot is a capsule whose geometrical dimensions are adapted to those of the hollow organ to be examined, which is stable inside the hollow organ, ie does not dissolve, and which is provided with one or more internals, e.g. a video camera, a biopsy forceps or a drug reservoir, is equipped.
  • the magnetic fields caused by the magnetic system generate a translational force or a torque on a magnetic element fixed in the capsule and thus move the capsule in the patient.
  • a capsule includes a video camera and a biopsy forceps, but a drug reservoir is not installed.
  • a two ⁇ th capsule is provided, which then contains, for example, a pressure sensor as a navigation sensor and a drug reservoir, but no video camera.
  • capsules are in different so far in the bekann ⁇ th endoscopy capsules Embodiments necessary.
  • many different capsules are to stockpile or have to be specially made for a specific purpose. ⁇ hen this Pre is costly and time consuming.
  • the invention is based on the object to provide an improved wireless navigable capsule.
  • the object is solved by a wireless navigable by means of a magnetic system for carrying out a capsule me ⁇ dizinischen measure in a hollow organ of a patient, preferably the gastrointestinal tract.
  • the capsule contains a magnetic element cooperating with the magnet system.
  • the capsule is composed of at least two mechanically interconnectable capsule modules and at least two Cape ⁇ selmodule have interconnectable electric sectional ⁇ on filters.
  • the invention makes use of the knowledge that many capsules, whatever their intended use, must contain different basic installations in almost the same way. Must be so the magnetic element included ⁇ diagram for driving the capsules through the coil system and the magnet system in all capsules and all the capsules with electric loads need to be connected to an electrical energy storage device. Such elements should thus be incorporated into each capsule in the same or similar manner.
  • the separation of the capsule into at least two capsule modules creates a modular system.
  • Kapselmo ⁇ modules can be equipped with different installations for different purposes. Len from this selection of Kapselmodu ⁇ can be combined for a particular medical procedure ge ⁇ suitable capsule modules to each other and to a doskopiekapsel ene, together cally in other words a total capsule, mecha ⁇ .
  • Corresponding capsule modules can be stored for all common medical measures, where in itself can be reduced by the flexible combination options, the number of special total capsules with different combinations of fixtures. To stockpile are particularly advantageous only the capsule modules as individual parts in the manner of a modular system.
  • the capsule modules have interconnectable electrical interfaces. Through such interfaces, both an electrical signal and Energybergertra ⁇ tion take place. All capsule modules can thus be connected to one another with regard to electrical power supply as well as electronic communication. Fittings in a capsule module can be shared by any other capsule modules or their internals. This considerably increases the flexibility of the modular system. Capsule modules can be created for very specific purposes.
  • each individual capsule module can each contain only one element, such as a battery, a transceiver, a biopsy device, a camera, etc.
  • the electrical interfaces can be the interfaces of a bus system. Especially when several capsule modules are connected together, the required power supply and signal lines are looped through the entire capsule in the manner of a bus system, for example. Capsule modules can be connected to each other in any order.
  • the interfaces can be standardized so that capsule modules from different manufacturers can be matched and combined. The flexibility of the modular system is further increased.
  • the mechanical connection of at least two capsule modules can be rigid.
  • the capsule modules themselves are usually also rigid. Wearing one of the rigidly connected chap ⁇ selmodule the magnetic element, so therefore the force exerted by the magnet system ⁇ the magnetic element forces and torques acting rigidly connected capsule modules to all others.
  • the capsule module with the magnetic element is thus responsible for the movement of the total capsule, and in the other capsule modules no further elements for capsule propulsion need be provided in the patient. So you are carried passively.
  • the mechanical connection of the capsule modules can be realized for example via a plug, clamp, bayonet, snap or screw.
  • the magneti ⁇ specific element in the capsule can be a ferromagnetic Materi ⁇ al, which is first burried by an external magnetic field MAG, to interact with the magnet system, be a permanent magnet or a current-carrying coil. It makes sense, of course, to provide the magnetic element only in a single capsule module on which the magnet system then generates the motive force for the entire capsule.
  • the capsule modules can, as stated above, identify very special individual installations. Each capsule module is thus provided for a particular sub-task within the medical degree ⁇ takeover. Only the combination of different partial capsules leads to a highly specialized total capsule.
  • the following installations are conceivable, for example:
  • a capsule module may include a position sensor for measuring the capsule position relative to the magnet system.
  • the capsule position describes the 3D midpoint position and the longitudinal axis orientation of the entire capsule.
  • Such a capsule position measurement makes it possible for the magnetic only there to generate tables capsule navigation required magnetic field and magneti ⁇ cal gradient targeted at the site of the capsule, and possible.
  • a position sensor for determining the capsule position relative to the external magnet system for example, a position sensor such as the receiver coil of the position measuring ⁇ system "Aurora" of the company “Northern Digital Inc. (NDI)" in question.
  • a capsule module may include a sensor for determining the position of the capsule relative to the hollow body, which encloses the capsule contained ⁇ th.
  • a sensor for determining the position of the capsule relative to the surrounding hollow organ or for the determination of a capsule preferred direction, such as the capsule longitudinal axis of the intestinal canal ⁇ direction with respect to, for example, is a Pressure sensor in question, which determined from the pressure exerted by the hollow organ on the capsule pressure their position in the hollow organ.
  • a capsule module may also include a communication element for communicating with a communication unit located outside the patient.
  • a communication unit located outside the patient.
  • Cape ⁇ selnavigation the capsule with a remote location outside of the patient is required.
  • the data transfer between the total capsule, and the communication unit is performed alone by a single capsule module ⁇ .
  • each connected capsule module can use the communication device via the electrical interfaces, for example the above-mentioned position sensors. This is useful, for example, when a capsule module, the communication unit includes ⁇ and another capsule module stylistverarbei ⁇ tend fixtures.
  • Various internals in different capsule modules can use one and the same RF transceiver in the capsule module for communication.
  • a communication element is eg a battery-powered RF transceiver, in other words a transceiver for two-way communication, or a passively readable unit for transmitting data from the capsule to an outdoor unit in question.
  • a communication element is the Transmission of data from and to the entire capsule, eg for video images coming from the capsule or measurement data of a biometric sensor or for commands sent to the capsule for extending a biopsy forceps or a specific drug administration.
  • a capsule module may include a device for performing the medical procedure, the latter also comprising several individual measures, as explained above. Especially if the other capsule modules, as explained above, Navi gation and take over communication tasks of the total capsule, created as a highly flexible and cost-effective building block system ⁇ . The entire installation volume of this capsule module can be used for the device for performing the medical procedure. Also capsule modules with new, not yet known or thoughtful in the production of other capsule modules functionality can be used in conjunction with already manufactured and eg stocked by a doctor or a medical institution capsule modules. Already capsule modules produced can continue USAGE ⁇ be det. As devices in a capsule module with medical function such as biopsy forceps, video cameras, clips or a drug reservoir in question.
  • a capsule module may include an electrical energy storage. All other capsule modules are then also supplied via the electrical interfaces with energy from a single energy storage in the total capsule. These therefore need not carry any separate energy sources, which leads to a further modularization of the overall system.
  • the dimensioning of the energy capacity of the energy ⁇ memory can be adjusted to the energy requirements of faux shortcut total capsule. So in the capsule only as much energy must be carried as is actually needed. For tasks with low energy consumption is thus the same size of the total capsule more space for other capsule ⁇ modules available when the power module is as small as possible. For example, for the electromechanical triggering of a Nes spring loaded by clips in a capsule module required electrical energy could then come from the central battery in another capsule module.
  • a capsule module may include an accumulator.
  • This can be wireless, e.g. be inductive, or wired rechargeable.
  • rechargeable capacitors For medical measures with low energy consumption, the use of rechargeable capacitors is conceivable.
  • the capsule modules may be the intermediary between two other capsule modules a flexible or articulated like Verbin ⁇ -making piece. So, in particular, total capsules of considerable length are movable or flexible at this point and can thus more easily overcome turns or curves when passing through a looped hollow organ. The movement of the capsule in the patient requires less effort. The Ener ⁇ energy requirement of the magnet system to cause the Kaphnewe ⁇ supply is reduced and the patient is spared. The gelenki ⁇ ge total capsule may tight corners, for example in the small intestine, easier to drive than a long, rigid capsule.
  • a flexible capsule module results from a gummiarti ⁇ gen material generally flexible in any direction connecting piece in the overall capsule carries a hinged capsule modules to an example ⁇ obligations only in defined Rich or against rotation in certain angle ranges against each other or tiltable articulation of capsule modules.
  • fixtures such as e.g. the energy store or the communication device, also be provided several times in the total capsule.
  • a first capsule module may include internals for magnetic navigation of the capsule and a second capsule module internals for medical purpose.
  • This division creates an essentially two-part modular system that separates the capsule navigation from the actual medical procedure. For example, it is conceivable that sensors for capsule navigation, the magnetic element and the communication element in the first capsule module fauxzu ⁇ grasp. This creates a carrier or drive module that contains all the elements required for the navigation or movement of the capsule in the patient. The second or the other chap ⁇ selmodule are then guided by the drive module and require no elements for navigation, but only for the specific medical purpose. An electrical energy store can then be contained, for example, in the second subcapsule and co-provision the position sensors of the first subcapsule. The medical installations in the second capsule module can share the communication element in the first capsule module in order, for example, to send data obtained to outside the patient.
  • a capsule module may have the form of an at least one side open ⁇ nen sleeve for receiving further capsule modules.
  • the outer shape of the entire capsule can thus be essentially predetermined, for example, by the outer shape of the sleeve.
  • a protective cover for more Kapselmo ⁇ represents modules.
  • the capsule module can thus also act as a carrier module for more Mo ⁇ modules.
  • the largest part of the surface of the Purkap ⁇ sel is then determined by the sleeve and can be provided, for example, with a chemically inert or particularly compatible for the patient coating.
  • a chemically inert or particularly compatible for the patient coating By at least one tige opening then more capsule modules are simply inserted into the carrier capsule, and the outside of the capsule modules used can be designed inexpensively.
  • one of the capsule modules as Trä ⁇ germodul or carrier capsule is executed, the other Kapselmo ⁇ dul, can accommodate other words Nutzkapseln or Nutzcontainer.
  • the acting as a carrier capsule capsule module can contain all the fixtures that always be in a total capsule ⁇ are forces, such as the permanent magnet, the sensors for capsule positioning and situational awareness, a minimal electrical energy storage, etc.
  • Such a carrier capsule can then, for example by the manufacturer of the magnet system developed and be provided, which can coordinate this as well as possible to the magnet system.
  • the capsule modules that can be connected or combined with the carrier capsule in other words the modules with special functions, can then be optimized by other manufacturers, eg a camera module from an optics manufacturer, a drug reservoir from a pharmaceutical manufacturer, etc.
  • the respective technical functionality of the capsule modules op ⁇ timierbar.
  • capsule modules By suitable standardization of the capsule modules ⁇ bezüg Lich their shape, mechanical connectivity, electrical connectors, etc. modular capsule concepts are simple and flexible to implement. The corresponding capsule modules can always be improved and kept up to date. Old ones can be combined with new capsule modules. Both mature and proven and experimental modules are conceivable or combinable.
  • the sleeve can of course be open on both sides or in the circumferential direction or partially open.
  • the Sleeve can then be made consistently or not consistently.
  • the capsule modules may be releasably mechanically interconnected or reusable. As a result, total capsules are again dismantled after use and can be used completely or partially again. This is especially true for e.g. Video cameras, rechargeable batteries or similar useful. However, this does not seem to make sense, e.g. for drug container o.a. However, solvability allows disposable modules to be combined with reusable modules without having to dispose of the reusable modules after use.
  • Chap ⁇ can selmodule nearly be performed equally difficult, resulting skopiekapsel to in terms of their overall center of gravity balanced endo- or total capsule, it means creating a geometrically approximately central focus, in particular, the focus is on the center axis of the total cap ⁇ sel .
  • This then has compared to a corresponding non-modular capsule that same movement behavior, making it navigable in a conventional manner from the magnetic ⁇ system. Forces and torques to be applied to the capsule need not be adapted to the use of a one-piece capsule.
  • the magnetic element has a dipole moment oriented perpendicular to the longitudinal axis.
  • the entire capsule can by Anle ⁇ gen an external magnetic field are rotated about their longitudinal axis, which for example serves a particular to a redirection Fitting position of the capsule device, such as a biopsy forceps, to place properly in the patient.
  • ⁇ netic dipole moment may be a capsule module externally a ge ⁇ thread-like geometry, that have a helical shape, where ⁇ advanced through the entire capsule in rotation about its longitudinal axis in the manner of an Archimedean screw in the hollow organ.
  • a capsule module especially when it is sleeve-like, may have ei ⁇ NEN lateral slot or opening through which an interior in the sleeve-like capsule module, or partially ⁇ as a compound to form a capsule around this enclosed capsule module.
  • the inner capsule module can perform drug delivery. Also can be extended laterally through the opening a manipulator or the like from an inner capsule module or a side-facing video camera to be installed.
  • a capsule may comprise a module res to a further capsule module anlegba ⁇ sealing element.
  • the sealing element prevents the ingress of body fluids between or in capsule modules during operation of the entire capsule in the patient. For example, the connecting electrical connections are protected.
  • Inside the sealed sealing elements inside area of the total capsule capsule modules may unsealed openings aufwei ⁇ sen what the mechanical and electrical connectivity and surface properties of the capsule modules versiegel ⁇ th area simplifies the design point and therefore the cost of each capsule modules and reduces the overall ⁇ capsule , As a rule, several or all of capsule modules have a total cap of corresponding log Tele ⁇ ments.
  • the capsule modules may have flat abutment surfaces. So Verriegelungsme ⁇ are mechanisms to connect to each other simply.
  • the Capsule modules are flat against each other, which leads to a nearly gap-free and thus smooth overall capsule with the same outer shape on the other surfaces.
  • each capsule module has a circular cross-section with respect to the longitudinal axis of the total capsule.
  • the result is a cylindrical Ge ⁇ capsule, which has favorable sliding and navigation properties in the patient's body.
  • the total capsule or the individual capsule modules can consist of a biocompatible material.
  • the entire capsule is thereby particularly well tolerated during the performance of the medical procedure in the patient and thus does not cause any irritation, allergic reactions or the like in the patient.
  • the material can also be chosen so that it slides particularly easily in the hollow organ and thus reduces the force required to Be ⁇ movement of the capsule. This then contributes to energy savings in the force-generating magnet system.
  • Fig.l a laterally open carrier capsule with inserted capsule with video camera and biopsy forceps in partial section
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of a capsule in a bowel section, with a carrier capsule with schraubenför ⁇ miger outer contour, in a representation of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a made up of several modules capsule total cap ⁇ sel, in a representation according to FIG. 1.
  • Fig. 1 shows an endoscopy capsule 2, which is composed of a Trä ⁇ gerkapsel 4 and a capsule 6.
  • the carrier capsule 4 is substantially cup-shaped, wherein at a point 8 of its circumference 10 from the Becheröff ⁇ tion 12 forth on a part of its length with a slot fourteenth is provided.
  • the carrier capsule 4 consists in the region 16 of a permanent magnet 18 with dipole moment 52 perpendicular to the central longitudinal axis 30 of the capsule.
  • the permanent magnet 18 he ⁇ drives by a magnetic system, not shown, a force or torque caused by the magnetic fields generated by the magnetic system.
  • the capsule endoscopy is 2 in the not shown, is movable within the magnet systems located ⁇ patient or navigable.
  • an RF transceiver 22 is installed, which for communication by radio between endo- skopiekapsel 2 and a non-illustrated communication ⁇ unit is outside the patient.
  • the RF transceiver 22 is joined via an electrical line 24 to a sleeve 26 attached ⁇ which is arranged in the interior of the cup bottom 20 and is kontak- tierbar there from the cup inner side electrically.
  • a position sensor 28 is provided in the cup base 20, which is also connected via an electrical line 24 to the socket 26.
  • the position sensor 28 serves to determine the position of the endoscopy capsule 2 relative to the magnet system.
  • 30 of the endoscopic capsule 2 is both the 3D spatial position of the longitudinal axis of endoscopic capsule and the spatial orientation of the central ⁇ determined and transmitted to the communication unit outside the patient.
  • the useful capsule 6 is inserted in the carrier capsule 4 in the direction of the central longitudinal axis 30 to its stop on the cup base 20.
  • a connector 34 located at the end 32 of the useful capsule 6 contacts the socket 26 electrically.
  • all electrical consumers ⁇ cher both partial capsules, namely the carrier capsule 4 and the Nutzkapsel 6, electrically connected.
  • video camera 36 and a battery 38 are again ⁇ both connected via electrical lines 24 on the plug 34.
  • the video camera 36 is used to record Images in the vicinity of the endoscopy capsule 2, which are transmitted via the RF transceiver 22 from the endoscopy capsule 2 to the magnet system.
  • the battery 38 supplies all electrical consumers in the endoscopy capsule 2.
  • a biopsy forceps 40 is attached, which is also connected via an electrical line 24 to the socket 26.
  • the biopsy forceps 40 can be extended radially away from the capsule 6 in order to perform a biopsy with its gripper 42 inside the patient.
  • the biopsy forceps 42 is disposed the Trä ⁇ gerkapsel 4 in the region of the slot fourteenth
  • the useful capsule 6 has a viewing window 46 through which the video camera 36 looks outward from the capsule interior.
  • an unillustrated sealing member at ⁇ is placed, which prevents the penetration of body fluid between the two part capsules.
  • the contact between the socket 26 and plug 34 is protected against contamination or damage and does not need to be correspondingly elaborately protected against body fluid.
  • Plug 34 and socket 26 are also designed in the manner of a snap closure, so that when mating of capsule 6 and carrier capsule 4 engage in the position shown in Fig. 1 and can be solved only by overcoming the resistance of the snap closure again.
  • both partial capsules hold together mechanically stably in the patient.
  • an anti-rotation device not shown, in the form of a rib engaging in a groove. So is also the reverse polarity safe electrical Contacting plug 34 and socket 26 ensured during assembly of the endoscopy capsule 2 from the partial capsules.
  • the useful capsule 6 is provided at its periphery 54 with an opening 56.
  • an O-sealing ring is arranged at the inner end face of the carrier capsule 4 between the carrier capsule 4 and the capsule 6 as a seal 58.
  • the releasable, but fes ⁇ te mechanical connection between the carrier capsule 4, and payload ⁇ capsule is ensured 6 in addition or alternatively to the above solution with snap closure.
  • the seal 58 engages in a circumferential groove 60 on the outer circumference 54 of the capsule 6 a.
  • FIG. 2 shows a further alternative embodiment of an endoscopy capsule 2 in a human intestine 64, of which FIG. 2 shows a small section.
  • the Nutzkapsel 6 is fixed, but releasably connected to the carrier capsule 4, for example screwed with this, snapped or ge ⁇ inserted.
  • the useful capsule 6 in FIG. 2 includes the video camera 36, which receives images of the interior of the intestine 64 through the viewing window 46 at the end 44 in the direction of the arrow 62. These are transmitted via the RF transceiver 22 to the magnet system.
  • the essential elements for magnetic capsule navigation are in this embodiment in the carrier capsule 4. It contains permanent magnetic material, with the dipole moment 52, which in turn in the radial direction of En. Doskopiekapsel 2, that is perpendicular to the Mittellticiansach ⁇ se 30, is aligned.
  • a pressure sensor 66 is integrated in the carrier capsule 4. This takes on a rotation of Endoskopiekap- sel 2 about the central longitudinal axis 30 to a pressure curve.
  • the pressure profile is the course in the circumferential direction of the capsule on the endoscopy capsule 2 from the inner wall of the intestine 64 ⁇ out mechanical pressure.
  • the position of the Endoskopie ⁇ capsule 2 relative to the intestine 64 is determined from the pressure curve.
  • the position detection of the endoscopy capsule 2 relative to the field-generating coil system ie the magnet system
  • the position sensor 28 with which the position of the center 67 of the endoscopy capsule 2 and the orientation of the central longitudinal axis 30 in the coordinate system of the magnet system can be determined.
  • the corresponding devices are in the example in the carrier capsule 4 integ ⁇ ration, but could also be arranged in the Nutzkapsel 6.
  • the outer shape of the Endoskopiekap ⁇ sel 2 in particular the outer shape of the carrier capsule 4, not rotationally symmetrical with respect to the central longitudinal axis 30, but has a radially outwardly bulging thread 68.
  • the entire carrier capsule 4 is thus formed in the manner of a screw with respect to the central longitudinal axis 30.
  • the thread 68 interacts with the intestinal wall 70 in the manner of an Archimedean screw, so that the endoscopy capsule 2 translates in or against the direction of the arrow 62, depending on the direction of rotation 74 Intestine 64 along the intestinal center axis 72 moves.
  • This movement supports the translational movement of the endoscopy capsule 2 along the intestine 64 in the direction of the endoscope Arrow 62, as shown in Fig. 1 is achieved. There, the movement is caused by a signal generated by the coil system magnetic gradient field which interacts with the dipole moment ⁇ 52.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of a Endosko ⁇ piekapsel 2, which is much more modularized compared to the previous,sbei ⁇ games, namely consists of seven sub-capsules 76a-76f.
  • the sub-capsule 76f is in this case designed similar to the carrier capsule 4 of the previous embodiments for receiving a plurality of sub-capsules 76a-76e.
  • the capsule part 76f is provided for this purpose with respect to its central longitudinal axis 30 on both sides with ⁇ cup openings 12th At the bottom of the cup 20 jacks 26 are provided for receiving the Ste ⁇ cker 34 of the capsules part 76a-e respectively.
  • the permanent magnet 18 as well as the position sensor 28 and the pressure sensor 66 are also integrated in the partial capsule 76f in FIG.
  • the capsule part 76f thus has all the necessary A ⁇ built to the force exerted on the capsule endoscope 2, for determining the position with respect to the magnet system, not shown, for determining the position with respect to the not shown hollow organ, the capsule is in the.
  • the seals 58 on the individual part capsules 76a-f in turn serve to seal between the individual part capsules 76a-f.
  • the partial capsules 76a-76e are highly modularized, that every single part capsule 76a-e has only one specific ⁇ fish functionality.
  • the two subcapsules 76a are designed as video cameras 36, the subcapsule 76b forms with its drug reservoir 48 a unit for targeted drug administration.
  • the sub-capsule 76c includes an RF transceiver 22 for communicating with a non-patient communication unit (not shown).
  • the sub-capsule 76d includes a battery 38 in the form of a rechargeable accumulator.
  • the sub-capsule 76e is a flexible coupling between the sub-capsules 76d and 76a, which has both an electrical through-connection between the plug 34 and the socket 26 through the conduit 24 and allows the central longitudinal axes 30 of the adjacent sub-capsules 76d and 76a to be at an angle to each other can stand.
  • the fully assembled state of the total capsule 2 that is, when all the sub-capsules 76a-e are joined along the arrows 78, so creates a bendable at the location of the sub-capsule 76e endoscopy capsule 2, which despite their considerable length, turns or bends of the small intestine, not shown easily can drive through.
  • the capsule surface 82 of the partial capsule 76f embodied as a carrier capsule is continued on the partial capsules 76a, c, d, e almost gap-free.
  • the lateral outlet opening 50 in the capsule part 76f is arranged such that it is aligned with translated into ⁇ ter capsule part 76b with the exit orifice 50 of the medicament reservoir 48th

Abstract

The invention relates to a capsule (2) that can be directed in a wireless manner by means of a magnetic system in a hollow organ (64) of a patient, preferably in the gastro-intestinal tract. Said capsule comprises a magnetic element (18) that interacts with the magnetic system and is composed of at least two capsule modules (4, 6) that can be mechanically interconnected. At least two capsule modules (4, 6) comprise electrical interfaces (26, 34) that can be linked.

Description

Drahtlos mittels eines Magnetsystems navigierbare Kapsel zur Durchführung einer medizinischen Maßnahme in einem Hohlorgan eines PatientenWirelessly navigable by means of a magnetic system capsule for performing a medical procedure in a hollow organ of a patient
Die Erfindung betrifft eine drahtlos mittels eines Magnetsys¬ tems navigierbare Kapsel zur Durchführung einer medizinischen Maßnahme in einem Hohlorgan eines Patienten.The invention relates to a wirelessly navigable by means of a Magnetsys ¬ tems capsule for performing a medical procedure in a hollow organ of a patient.
Nichtinvasive bzw. minimalinvasive medizinische Maßnahmen ge¬ winnen in der Medizintechnik immer mehr an Bedeutung. Medizinische Maßnahmen sind hier als Oberbegriff für verschiedenste medizinische Vorhaben wie z.B. Diagnosen, also Sichtprüfung und Biopsien oder Therapien, wie gezielte Medikamentengabe oder das Anbringen von Clips oder Stents zu verstehen. Als Patienten kommen Menschen oder Tiere in Frage, an welchen die medizinische Maßnahme durchgeführt wird. Besonders wünschens¬ wert ist die Durchführung von Maßnahmen im Inneren des Patienten, besonders im Inneren von Hohlorganen wie dem gesamten Gastrointestinaltrakt .Non-invasive or minimally invasive medical procedures ge ¬ winnen in medical technology is becoming increasingly important. Medical measures are here to be understood as a generic term for various medical projects such as diagnoses, ie visual inspection and biopsies or therapies, such as targeted medication or the application of clips or stents. Patients may be humans or animals on whom the medical procedure is carried out. Especially wishing ¬ worth is the implementation of measures within the patient, especially in the interior of hollow organs such as the entire gastrointestinal tract.
Vor allem zur Durchführung einer Maßnahme im Dünndarm versagen viele bisher bekannte Vorrichtungen und Verfahren, welche z.B. mit Hilfe von herkömmlichen Endoskopen versuchen, von einer Körperöffnung oder einem kleinen Schnitt am Patienten eine Diagnose- oder Therapiesonde im Inneren des Patienten zu platzieren oder zu navigieren.In particular, for performing a procedure in the small intestine, many previously known devices and methods fail, e.g. conventional endoscopes attempt to place or navigate a diagnostic or therapeutic probe inside the patient from a body orifice or small incision on the patient.
Aus "Fujinon Medical Newsletter, Fujinon GmbH, Willich (Deutschland) , November 2003" ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur sogenannten Doppel-Ballon-Endoskopie bekannt, mit dem auch der Dünndarm endoskopisch erreichbar ist. Nachteilig ist hierbei die weiterhin drahtgebundene Vorge¬ hensweise, d.h. die Benutzung eines relativ langen, mehrmals im Darmkanal umzulenkenden Katheterendoskops. Trotz des ge¬ nannten Verfahrens ist der Dünndarm nur etwa bis zur Hälfte, d.h. ca. 2-3m jeweils von der oralen als auch rektalen Seite aus, erreichbar. Ein vollständiges Durchfahren des Dünndarms von einer Seite ist weiterhin unmöglich. Aufgrund der langen Behandlungsdauer von ca. 90 Minuten und des hohen Risikos von Komplikationen ist das Verfahren nicht besonders patientenschonend.From "Fujinon Medical Newsletter, Fujinon GmbH, Willich (Germany), November 2003", a device and a method for so-called double balloon endoscopy is known, with which the small intestine is endoscopically accessible. A disadvantage further wired Pre ¬ here is as hens, ie the use of a relatively long, several times in the intestinal tract to be deflected catheter endoscope. Despite the ge ¬ called method is the small intestine only up to about half, about 2-3m ie each of the oral and rectal side out, reachable. Complete passage of the small intestine from one side is still impossible. Due to the long treatment time of about 90 minutes and the high risk of complications, the procedure is not particularly patient friendly.
In der DE 101 42 253 wird alternativ hierzu ein sogenannter Endoroboter vorgeschlagen, welcher mittels geregelter äußerer Magnetfelder drahtlos im Inneren eines Patienten navigiert wird. Die Magnetfelder werden von einem den Patienten umgebenden Magnetsystem bzw. Spulensystem aus mehreren, z.B. vierzehn, elektrischen Einzelspulen erzeugt. Der Endoroboter ist eine Kapsel, deren geometrische Abmessungen an die des zu untersuchenden Hohlorgans angepasst sind, die im Inneren des Hohlorgans beständig ist, sich also nicht auflöst, und die mit einer oder mehreren Einbauten, z.B. einer Videokamera, einer Biopsiezange oder einem Medikamentenreservoir, bestückt ist. Die vom Magnetsystem verursachten Magnetfelder erzeugen an einem in der Kapsel befestigten magnetischen Element eine translatorische Kraft oder ein Drehmoment und bewegen so die Kapsel im Patienten.In DE 101 42 253, alternatively, a so-called endorobot is proposed, which is navigated by means of controlled external magnetic fields wirelessly inside a patient. The magnetic fields are generated by a magnet system or coil system surrounding the patient of several, e.g. fourteen, electrical single coils generated. The endorobot is a capsule whose geometrical dimensions are adapted to those of the hollow organ to be examined, which is stable inside the hollow organ, ie does not dissolve, and which is provided with one or more internals, e.g. a video camera, a biopsy forceps or a drug reservoir, is equipped. The magnetic fields caused by the magnetic system generate a translational force or a torque on a magnetic element fixed in the capsule and thus move the capsule in the patient.
Die bekannten Kapseln sind stets mit bestimmten Einbauten realisiert. So beinhaltet eine Kapsel z.B. eine Videokamera und eine Biopsiezange, ein Medikamentenreservoir ist jedoch nicht eingebaut. Zum Zweck der Medikamentengabe ist dann eine zwei¬ te Kapsel vorgesehen, die dann z.B. einen Drucksensor als Navigationssensor und ein Medikamentenreservoir, dafür aber keine Videokamera enthält .The known capsules are always realized with certain fixtures. For example, a capsule includes a video camera and a biopsy forceps, but a drug reservoir is not installed. For the purpose of medication then a two ¬ th capsule is provided, which then contains, for example, a pressure sensor as a navigation sensor and a drug reservoir, but no video camera.
Aus der US 2003/0181788 Al ist ebenfalls eine magnetisch na¬ vigierbare Endoskopiekapsel bekannt, die verschiedene Aufga¬ ben innerhalb eines Patientenkörpers erfüllen kann. Auch hier sind für verschiedene Einsatzzwecke verschiedene Kapseln vor¬ geschlagen .From US 2003/0181788 Al a magnetically na ¬ vigierbare endoscopy capsule is also known that various Aufga ¬ ben can fulfill within a patient's body. Here, too, different capsules are defeated before ¬ for various purposes.
Für verschiedene Einsatzzwecke sind so bei den bisher bekann¬ ten Endoskopiekapseln verschiedene Kapseln in verschiedenen Ausführungsformen notwendig. Um die verschiedenen Einsatzzwecke abdecken zu können, sind z.B. in einer Klinik viele verschiedene Kapseln zu bevorraten oder müssen für einen bestimmten Einsatzzweck extra angefertigt werden. Dieses Vorge¬ hen ist kosten- und zeitaufwendig.For various purposes, different capsules are in different so far in the bekann ¬ th endoscopy capsules Embodiments necessary. In order to be able to cover the various purposes, eg in a clinic many different capsules are to stockpile or have to be specially made for a specific purpose. ¬ hen this Pre is costly and time consuming.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte drahtlos navigierbare Kapsel anzugeben.The invention is based on the object to provide an improved wireless navigable capsule.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine drahtlos mittels eines Magnetsystems navigierbare Kapsel zur Durchführung einer me¬ dizinischen Maßnahme in einem Hohlorgan eines Patienten, vorzugsweise dem Gastrointestinaltrakt . Die Kapsel enthält ein mit dem Magnetsystem zusammenwirkendes magnetisches Element. Die Kapsel ist aus mindestens zwei mechanisch miteinander verbindbaren Kapselmodulen aufgebaut und mindestens zwei Kap¬ selmodule weisen miteinander verbindbare elektrische Schnitt¬ stellen auf.The object is solved by a wireless navigable by means of a magnetic system for carrying out a capsule me ¬ dizinischen measure in a hollow organ of a patient, preferably the gastrointestinal tract. The capsule contains a magnetic element cooperating with the magnet system. The capsule is composed of at least two mechanically interconnectable capsule modules and at least two Cape ¬ selmodule have interconnectable electric sectional ¬ on filters.
Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass viele Kapseln, für welchen Einsatzzweck auch immer, verschiedene Basiseinbauten in nahezu gleicher Weise enthalten müssen. So muss das magne¬ tische Element zum Antreiben der Kapseln durch das Spulensystem bzw. Magnetsystem in allen Kapseln enthalten sein und alle Kapseln mit elektrischen Verbrauchern müssen mit einem elektrischen Energiespeicher verbunden sein. Derartige Elemente sollten somit in jede Kapsel auf gleiche oder ähnliche Weise eingebaut werden.The invention makes use of the knowledge that many capsules, whatever their intended use, must contain different basic installations in almost the same way. Must be so the magnetic element included ¬ diagram for driving the capsules through the coil system and the magnet system in all capsules and all the capsules with electric loads need to be connected to an electrical energy storage device. Such elements should thus be incorporated into each capsule in the same or similar manner.
Durch die Trennung der Kapsel in mindestens zwei Kapselmodule entsteht ein modulares System. Hierbei können dann Kapselmo¬ dule mit jeweils verschiedenen Einbauten für verschiedene Zwecke ausgerüstet werden. Aus dieser Auswahl von Kapselmodu¬ len lassen sich für eine bestimmte medizinische Maßnahme ge¬ eignete Kapselmodule miteinander kombinieren und zu einer En- doskopiekapsel, mit anderen Worten einer Gesamtkapsel, mecha¬ nisch zusammenfügen. Entsprechende Kapselmodule können für alle gängigen medizinischen Maßnahmen bevorratet werden, wo- bei sich durch die flexiblen Kombinationsmöglichkeiten die Anzahl spezieller Gesamtkapseln mit verschiedenen Kombinationen von Einbauten reduzieren lässt. Zu bevorraten sind besonders vorteilhaft nur die Kapselmodule als Einzelteile nach Art eines Baukastensystems.The separation of the capsule into at least two capsule modules creates a modular system. Here Kapselmo ¬ modules can be equipped with different installations for different purposes. Len from this selection of Kapselmodu ¬ can be combined for a particular medical procedure ge ¬ suitable capsule modules to each other and to a doskopiekapsel ene, together cally in other words a total capsule, mecha ¬. Corresponding capsule modules can be stored for all common medical measures, where in itself can be reduced by the flexible combination options, the number of special total capsules with different combinations of fixtures. To stockpile are particularly advantageous only the capsule modules as individual parts in the manner of a modular system.
Für eine mit der erfindungsgemäßen Kapsel arbeitende Einrichtung oder einen Arzt reduzieren sich somit die Kosten für die Bevorratung der Kapseln. Gleichzeitig erhöht sich die Verfüg¬ barkeit von speziellen Kapseln für eine bestimmte medizinische Maßnahme, da diese zum Zeitpunkt der Verwendung schnell und einfach aus Einzelteilen, nämlich passenden Kapselmodulen, zusammengesetzt werden können.For a working with the capsule device according to the invention or a doctor thus reduce the cost of storing the capsules. At the same time increases the availa- ¬ bility of special capsules for a particular medical procedure, as this at the time of use quickly and easily from individual parts, namely matching capsule modules can be assembled.
Außerdem weisen die Kapselmodule miteinander verbindbare elektrische Schnittstellen auf. Über derartige Schnittstellen kann sowohl eine elektrische Signal- als auch Energieübertra¬ gung stattfinden. Sämtliche Kapselmodule sind somit bezüglich elektrischer Energieversorgung als auch elektronischer Kommunikation miteinander verbindbar. Einbauten in einem Kapselmodul können von beliebigen anderen Kapselmodulen bzw. deren Einbauten mitgenutzt werden. Dies erhöht die Flexibilität des Baukastensystems erheblich. Kapselmodule können so für ganz spezielle Zwecke erstellt werden.In addition, the capsule modules have interconnectable electrical interfaces. Through such interfaces, both an electrical signal and Energieübertra ¬ tion take place. All capsule modules can thus be connected to one another with regard to electrical power supply as well as electronic communication. Fittings in a capsule module can be shared by any other capsule modules or their internals. This considerably increases the flexibility of the modular system. Capsule modules can be created for very specific purposes.
Mehrere Kapselmodule können aneinandergereiht sein. Es ent¬ steht ein hochflexibles System, bei dem auch Kapseln komple¬ xer Funktionalität aus Einzelmodulen zusammensetzbar sind. So kann jedes einzelne Kapselmodul jeweils nur ein Element wie z.B. eine Batterie, einen Transceiver, eine Biopsieeinrich- tung, eine Kamera usw. enthalten.Several capsule modules can be strung together. There ent ¬ is a highly flexible system in which even capsules comple ¬ plex functionality of individual modules can be assembled. Thus, each individual capsule module can each contain only one element, such as a battery, a transceiver, a biopsy device, a camera, etc.
Die elektrischen Schnittstellen können die Schnittstellen eines Bussystems sein. Vor allem bei der Aneinanderschaltung mehrerer Kapselmodule werden die benötigten Energieversor- gungs- und Signalleitungen z.B. nach Art eines Bussystems durch die Gesamtkapsel durchgeschleift. Kapselmodule können so in beliebiger Reihenfolge aneinander geschaltet werden. Die Schnittstellen sind standardisierbar, so dass Kapselmodule verschiedener Hersteller zueinander passen und kombiniert werden können. Die Flexibilität des Baukastensystems wird so weiter erhöht .The electrical interfaces can be the interfaces of a bus system. Especially when several capsule modules are connected together, the required power supply and signal lines are looped through the entire capsule in the manner of a bus system, for example. Capsule modules can be connected to each other in any order. The interfaces can be standardized so that capsule modules from different manufacturers can be matched and combined. The flexibility of the modular system is further increased.
Die mechanische Verbindung mindestens zweier Kapselmodule kann starr ausgeführt sein. Die Kapselmodule sind selbst ebenfalls meist starr. Trägt eines der starr verbundenen Kap¬ selmodule das magnetische Element, so wirken die vom Magnet¬ system am magnetischen Element ausgeübten Kräfte und Drehmomente somit auch auf alle anderen damit starr verbundenen Kapselmodule. Das Kapselmodul mit dem magnetischen Element ist somit für die Bewegung der Gesamtkapsel verantwortlich, und in den übrigen Kapselmodulen müssen keinerlei weitere Elemente zum Kapselvortrieb im Patienten vorgesehen sein. Sie werden also passiv mitgeführt. Die mechanische Verbindung der Kapselmodule kann z.B. über eine Steck-, Klemm-, Bajonett-, Schnapp- oder Schraubverbindung realisiert sein. Das magneti¬ sche Element in der Kapsel kann ein ferromagnetisches Materi¬ al, welches zunächst durch ein äußeres magnetisches Feld mag- netisiert wird, um mit dem Magnetsystem zu wechselwirken, ein Permanentmagnet oder eine stromdurchflossene Spule sein. Sinnvoll ist natürlich, das magnetische Element nur in einem einzigen Kapselmodul vorzusehen, an dem dann vom Magnetsystem die Bewegungskraft für die Gesamtkapsel erzeugt wird.The mechanical connection of at least two capsule modules can be rigid. The capsule modules themselves are usually also rigid. Wearing one of the rigidly connected chap ¬ selmodule the magnetic element, so therefore the force exerted by the magnet system ¬ the magnetic element forces and torques acting rigidly connected capsule modules to all others. The capsule module with the magnetic element is thus responsible for the movement of the total capsule, and in the other capsule modules no further elements for capsule propulsion need be provided in the patient. So you are carried passively. The mechanical connection of the capsule modules can be realized for example via a plug, clamp, bayonet, snap or screw. The magneti ¬ specific element in the capsule can be a ferromagnetic Materi ¬ al, which is first burried by an external magnetic field MAG, to interact with the magnet system, be a permanent magnet or a current-carrying coil. It makes sense, of course, to provide the magnetic element only in a single capsule module on which the magnet system then generates the motive force for the entire capsule.
Die Kapselmodule können, wie oben ausgeführt, sehr spezielle einzelne Einbauten ausweisen. Jedes Kapselmodul ist somit für eine spezielle Teilaufgabe innerhalb der medizinischen Ma߬ nahme vorgesehen. Erst die Kombination verschiedener Teilkapseln führt zu einer hochspezialisierten Gesamtkapsel. Folgende Einbauten sind beispielsweise denkbar:The capsule modules can, as stated above, identify very special individual installations. Each capsule module is thus provided for a particular sub-task within the medical degree ¬ takeover. Only the combination of different partial capsules leads to a highly specialized total capsule. The following installations are conceivable, for example:
Ein Kapselmodul kann einen Positionssensor zur Messung der Kapselposition relativ zum Magnetsystem enthalten. Die Kapselposition beschreibt hierbei die 3D-Mittelpunktsposition und die Längsachsenausrichtung der gesamten Kapsel. Eine solche Kapselpositionsmessung ermöglicht es, das für die magne- tische Kapselnavigation erforderliche Magnetfeld und magneti¬ sche Gradientenfeld gezielt am Ort der Kapsel, und möglichst nur dort, zu erzeugen. Als Positionssensor zur Bestimmung der Kapselposition relativ zum externen MagnetSystem kommt z.B. ein Positionssensor wie die Empfängerspule des Positionsmess¬ systems „Aurora" der Firma „Northern Digital Inc. (NDI)" in Frage .A capsule module may include a position sensor for measuring the capsule position relative to the magnet system. The capsule position describes the 3D midpoint position and the longitudinal axis orientation of the entire capsule. Such a capsule position measurement makes it possible for the magnetic only there to generate tables capsule navigation required magnetic field and magneti ¬ cal gradient targeted at the site of the capsule, and possible. As a position sensor for determining the capsule position relative to the external magnet system, for example, a position sensor such as the receiver coil of the position measuring ¬ system "Aurora" of the company "Northern Digital Inc. (NDI)" in question.
Ein Kapselmodul kann einen Sensor zur Lagebestimmung der Kapsel relativ zum Hohlorgan, das die Kapsel umschließt, enthal¬ ten. Als Sensor zur Lagebestimmung der Kapsel relativ zum umgebenden Hohlorgan oder zur Bestimmung einer Kapselvorzugsrichtung, wie der Kapsellängsachse bezüglich der Darmkanal¬ richtung, kommt z.B. ein Drucksensor in Frage, der aus dem vom Hohlorgan auf die Kapsel ausgeübten Druck deren Lage im Hohlorgan ermittelt .A capsule module may include a sensor for determining the position of the capsule relative to the hollow body, which encloses the capsule contained ¬ th. As a sensor for determining the position of the capsule relative to the surrounding hollow organ or for the determination of a capsule preferred direction, such as the capsule longitudinal axis of the intestinal canal ¬ direction with respect to, for example, is a Pressure sensor in question, which determined from the pressure exerted by the hollow organ on the capsule pressure their position in the hollow organ.
Ein Kapselmodul kann außerdem ein Kommunikationselement zur Kommunikation mit einer außerhalb des Patienten angeordneten Kommunikationseinheit enthalten. Z.B. für die drahtlose Kap¬ selnavigation ist eine Kommunikation der Kapsel mit einer Außenstelle außerhalb des Patienten zwingend erforderlich. Die Datenübertragung zwischen der Gesamtkapsel und der Kommunikationseinheit wird alleine von einem einzigen Kapselmodul aus¬ geführt. Über die elektrischen Schnittstellen kann jedoch jedes angeschlossenes Kapselmodul die Kommunikationseinrichtung nutzen, z.B. die oben genannten Positionssensoren. Dies ist z.B. dann sinnvoll, wenn ein Kapselmodul die Kommunikations¬ einheit beinhaltet und ein anderes Kapselmodul datenverarbei¬ tende Einbauten. Verschiedene Einbauten in verschiedenen Kapselmodulen können ein- und denselben HF-Transceiver im Kapselmodul zur Kommunikation nutzen.A capsule module may also include a communication element for communicating with a communication unit located outside the patient. For example, for wireless communication Cape ¬ selnavigation the capsule with a remote location outside of the patient is required. The data transfer between the total capsule, and the communication unit is performed alone by a single capsule module ¬. However, each connected capsule module can use the communication device via the electrical interfaces, for example the above-mentioned position sensors. This is useful, for example, when a capsule module, the communication unit includes ¬ and another capsule module datenverarbei ¬ tend fixtures. Various internals in different capsule modules can use one and the same RF transceiver in the capsule module for communication.
Als Kommunikationselement kommt z.B. ein batteriebetriebener HF-Sender-Empfänger, mit anderen Worten ein Transceiver für beidseitige Kommunikation, oder eine passiv auslesbare Einheit zur Übertragung von Daten von der Kapsel zu einer Außeneinheit in Frage. Über das Kommunikationselement erfolgt die Übertragung von Daten von und zur gesamten Kapsel, z.B. für von der Kapsel kommende Videobilder oder Messdaten eines biometrischen Sensors oder für zur Kapsel gesendete Befehle zum Ausfahren einer Biopsiezange oder einer gezielten Medikamentengabe .As a communication element is eg a battery-powered RF transceiver, in other words a transceiver for two-way communication, or a passively readable unit for transmitting data from the capsule to an outdoor unit in question. About the communication element is the Transmission of data from and to the entire capsule, eg for video images coming from the capsule or measurement data of a biometric sensor or for commands sent to the capsule for extending a biopsy forceps or a specific drug administration.
Ein Kapselmodul kann eine Vorrichtung zur Durchführung der medizinischen Maßnahme enthalten, wobei letztere auch mehrere Einzelmaßnahmen umfassen kann, wie oben erläutert. Insbesondere wenn die anderen Kapselmodule, wie oben erläutert, Navi- gations- und Kommunikationsaufgaben der Gesamtkapsel übernehmen, entsteht so ein hochflexibles und kostengünstiges Bau¬ kastensystem. Das gesamte Einbauvolumen dieses Kapselmoduls kann für die Vorrichtung zur Durchführung der medizinischen Maßnahme genutzt werden. Auch Kapselmodule mit neuer, bei Herstellung der anderen Kapselmodule noch nicht bekannter oder bedachter Funktionalität können so in Verbindung mit bereits gefertigten und z.B. von einem Arzt oder einer medizinischen Einrichtung bevorrateten Kapselmodulen verwendet werden. Bereits hergestellte Kapselmodule können weiter verwen¬ det werden. Als Vorrichtungen in einem Kapselmodul mit medizinischer Funktion kommen z.B. Biopsiezangen, Videokameras, Clips oder ein Medikamentenreservoir in Frage.A capsule module may include a device for performing the medical procedure, the latter also comprising several individual measures, as explained above. Especially if the other capsule modules, as explained above, Navi gation and take over communication tasks of the total capsule, created as a highly flexible and cost-effective building block system ¬. The entire installation volume of this capsule module can be used for the device for performing the medical procedure. Also capsule modules with new, not yet known or thoughtful in the production of other capsule modules functionality can be used in conjunction with already manufactured and eg stocked by a doctor or a medical institution capsule modules. Already capsule modules produced can continue USAGE ¬ be det. As devices in a capsule module with medical function such as biopsy forceps, video cameras, clips or a drug reservoir in question.
Ein Kapselmodul kann einen elektrischen Energiespeicher enthalten. Sämtliche anderen Kapselmodule sind dann über die elektrischen Schnittstellen ebenfalls mit Energie von einem einzigen Energiespeicher in der Gesamtkapsel versorgt. Diese brauchen somit keine separaten Energiequellen mitzuführen, was zu einer weiteren Modularisierung des Gesamtsystems führt. Die Dimensionierung der Energiekapazität des Energie¬ speichers kann auf den Energiebedarf der zusammenzusetzenden Gesamtkapsel angepasst werden. So muss in der Kapsel nur so viel Energie mitgeführt werden, wie tatsächlich benötigt wird. Für Aufgaben mit wenig Energieverbrauch steht somit bei gleicher Größe der Gesamtkapsel mehr Raum für andere Kapsel¬ module zur Verfügung, wenn das Energiemodul möglichst klein ist. Die beispielsweise zum elektromechanischen Auslösen ei- nes durch Federkraft vorgespannten Clips in einem Kapselmodul benötigte elektrische Energie könnte dann aus der zentralen Batterie in einem anderen Kapselmodul stammen.A capsule module may include an electrical energy storage. All other capsule modules are then also supplied via the electrical interfaces with energy from a single energy storage in the total capsule. These therefore need not carry any separate energy sources, which leads to a further modularization of the overall system. The dimensioning of the energy capacity of the energy ¬ memory can be adjusted to the energy requirements of zusammenzusetzenden total capsule. So in the capsule only as much energy must be carried as is actually needed. For tasks with low energy consumption is thus the same size of the total capsule more space for other capsule ¬ modules available when the power module is as small as possible. For example, for the electromechanical triggering of a Nes spring loaded by clips in a capsule module required electrical energy could then come from the central battery in another capsule module.
Ein Kapselmodul kann einen Akkumulator enthalten. Dieser kann drahtlos, z.B. induktiv, oder drahtgebunden wieder aufladbar sein. Für medizinische Maßnahmen mit wenig Energiebedarf ist auch der Einsatz aufladbarer Kondensatoren denkbar.A capsule module may include an accumulator. This can be wireless, e.g. be inductive, or wired rechargeable. For medical measures with low energy consumption, the use of rechargeable capacitors is conceivable.
Das Kapselmodul kann ein flexibles oder gelenkartiges Verbin¬ dungsstück zur Zwischenschaltung zwischen zwei weitere Kapselmodule sein. So sind vor allem Gesamtkapseln von nicht unerheblicher Länge an dieser Stelle beweglich bzw. biegsam und können so leichter Windungen bzw. Kurven beim Durchfahren eines geschlungenen Hohlorgans überwinden. Die Bewegung der Kapsel im Patienten benötigt weniger Kraftaufwand. Der Ener¬ giebedarf des Magnetsystems zur Verursachung der Kapselbewe¬ gung wird gesenkt und der Patient wird geschont. Die gelenki¬ ge Gesamtkapsel kann enge Kurven, z.B. im Dünndarm, leichter durchfahren als eine lange, starre Kapsel.The capsule modules may be the intermediary between two other capsule modules a flexible or articulated like Verbin ¬-making piece. So, in particular, total capsules of considerable length are movable or flexible at this point and can thus more easily overcome turns or curves when passing through a looped hollow organ. The movement of the capsule in the patient requires less effort. The Ener ¬ energy requirement of the magnet system to cause the Kapselbewe ¬ supply is reduced and the patient is spared. The gelenki ¬ ge total capsule may tight corners, for example in the small intestine, easier to drive than a long, rigid capsule.
Während ein flexibles Kapselmodul, z.B. aus einem gummiarti¬ gen Stoff, im allgemeinen ein in beliebige Richtungen flexibles Verbindungsstück in der Gesamtkapsel ergibt, führt ein gelenkiges Kapselmodul zu einer z.B. nur in definierte Rich¬ tungen oder in bestimmten Winkelbereichen gegeneinander verdreh- oder verkippbaren Gelenkverbindung von Kapselmodulen.While a flexible capsule module, for example, results from a gummiarti ¬ gen material generally flexible in any direction connecting piece in the overall capsule carries a hinged capsule modules to an example ¬ obligations only in defined Rich or against rotation in certain angle ranges against each other or tiltable articulation of capsule modules.
Natürlich können dennoch aus Redundanz- oder sonstigen Gründen bestimmte Einbauten, wie z.B. der Energiespeicher oder die Kommunikationseinrichtung, auch mehrfach in der Gesamtkapsel vorgesehen sein.Of course, for redundancy or other reasons, certain fixtures, such as e.g. the energy store or the communication device, also be provided several times in the total capsule.
Im Gegensatz zur oben erwähnten starken Modularisierung können allerdings Kapselmodule auch mehrere Einbauten enthalten, die für viele Anwendungsfälle gleich sind bzw. zusammengehö¬ ren. Verschiedenste Kombinationsmöglichkeiten von Einbauten in Träger- und Nutzkapsel sind denkbar. Ein Beispiel: Ein erstes Kapselmodul kann Einbauten zur magnetischen Navigation der Kapsel und ein zweites Kapselmodul Einbauten mit medizinischem Zweck enthalten.In contrast to the above mentioned strong modularization however capsule modules may contain several fixtures that are common to many applications or zusammengehö ¬ ren. Various combinations of built-in support and Nutzkapsel are conceivable. An example: A first capsule module may include internals for magnetic navigation of the capsule and a second capsule module internals for medical purpose.
Durch diese Aufteilung entsteht ein in wesentlichen zweiteiliges Modulsystem, das die Kapselnavigation von der eigentlichen medizinischen Maßnahme trennt. So ist z.B. denkbar, die Sensoren zur Kapselnavigation, das magnetische Element und das Kommunikationselement im ersten Kapselmodul zusammenzu¬ fassen. So entsteht ein Träger- oder Antriebsmodul, das alle für die Navigation bzw. Bewegung der Kapsel im Patienten benötigten Elemente enthält. Das zweite oder die übrigen Kap¬ selmodule werden dann vom Antriebsmodul geführt und benötigen keinerlei Elemente für die Navigation, sondern nur für den speziellen medizinischen Zweck. Ein elektrischer Energiespeicher kann dann z.B. in der zweiten Teilkapsel enthalten sein und die Positionssensoren der ersten Teilkapsel mitversorgen. Die medizinischen Einbauten im zweiten Kapselmodul können das Kommunikationselement im ersten Kapselmodul mitbenutzen, um z.B. gewonnene Daten nach außerhalb des Patienten zu senden.This division creates an essentially two-part modular system that separates the capsule navigation from the actual medical procedure. For example, it is conceivable that sensors for capsule navigation, the magnetic element and the communication element in the first capsule module zusammenzu ¬ grasp. This creates a carrier or drive module that contains all the elements required for the navigation or movement of the capsule in the patient. The second or the other chap ¬ selmodule are then guided by the drive module and require no elements for navigation, but only for the specific medical purpose. An electrical energy store can then be contained, for example, in the second subcapsule and co-provision the position sensors of the first subcapsule. The medical installations in the second capsule module can share the communication element in the first capsule module in order, for example, to send data obtained to outside the patient.
Durch die funktionale Zusammenfassung verschiedener Einbauten in Kapselmodulen wird die Anzahl der zu bevorratenden Einzelkapseln gesenkt. Das modulare System wird einfacher.Through the functional summary of various installations in capsule modules, the number of individual capsules to be stored is reduced. The modular system becomes easier.
Ein Kapselmodul kann die Form einer zumindest einseitig offe¬ nen Hülse zur Aufnahme weiterer Kapselmodule haben. Die Außenform der gesamten Kapsel kann somit z.B. durch die Außenform der Hülse im Wesentlichen vorgegeben sein. Insofern stellt das Kapselmodul eine Schutzhülle für weitere Kapselmo¬ dule dar.A capsule module may have the form of an at least one side open ¬ nen sleeve for receiving further capsule modules. The outer shape of the entire capsule can thus be essentially predetermined, for example, by the outer shape of the sleeve. To that extent this capsule module a protective cover for more Kapselmo ¬ represents modules.
Das Kapselmodul kann so auch als Trägermodul für weitere Mo¬ dule fungieren. Der größte Teil der Oberfläche der Gesamtkap¬ sel ist dann durch die Hülse bestimmt und kann z.B. mit einer chemisch inerten bzw. für den Patienten besonders verträglichen Beschichtung versehen sein. Durch die mindestens einsei- tige Öffnung sind dann weitere Kapselmodule einfach in die Trägerkapsel einführbar, und die Außenseite der eingesetzten Kapselmodule kann kostengünstig gestaltet sein.The capsule module can thus also act as a carrier module for more Mo ¬ modules. The largest part of the surface of the Gesamtkap ¬ sel is then determined by the sleeve and can be provided, for example, with a chemically inert or particularly compatible for the patient coating. By at least one tige opening then more capsule modules are simply inserted into the carrier capsule, and the outside of the capsule modules used can be designed inexpensively.
Mit anderen Worten ist dann eines der Kapselmodule als Trä¬ germodul oder Trägerkapsel ausgeführt, das andere Kapselmo¬ dul, mit anderen Worten Nutzkapseln oder Nutzcontainer, aufnehmen kann. Das als Trägerkapsel fungierende Kapselmodul kann sämtliche Einbauten, die in einer Gesamtkapsel immer be¬ nötigt werden, enthalten, wie z.B. den Permanentmagneten, die Sensoren zur Kapselortung und Lageerkennung, einen minimalen elektrischen Energiespeicher usw. Eine derartige Trägerkapsel kann dann z.B. vom Hersteller des MagnetSystems entwickelt und bereitgestellt werden, der diese möglichst gut auf das Magnetsystem abstimmen kann.In other words, one of the capsule modules as Trä ¬ germodul or carrier capsule is executed, the other Kapselmo ¬ dul, can accommodate other words Nutzkapseln or Nutzcontainer. The acting as a carrier capsule capsule module can contain all the fixtures that always be in a total capsule ¬ are forces, such as the permanent magnet, the sensors for capsule positioning and situational awareness, a minimal electrical energy storage, etc. Such a carrier capsule can then, for example by the manufacturer of the magnet system developed and be provided, which can coordinate this as well as possible to the magnet system.
Die mit der Trägerkapsel verbindbaren bzw. kombinierbaren Kapselmodule, mit anderen Worten, die Module mit Spezialfunk- tionen, können dann von anderen Herstellern optimiert werden, z.B. ein Kameramodul von einem Optikhersteller, ein Medikamentenreservoir von einem Pharmahersteller usw. Hierdurch ist die jeweilige technische Funktionalität der Kapselmodule op¬ timierbar .The capsule modules that can be connected or combined with the carrier capsule, in other words the modules with special functions, can then be optimized by other manufacturers, eg a camera module from an optics manufacturer, a drug reservoir from a pharmaceutical manufacturer, etc. The respective technical functionality of the capsule modules op ¬ timierbar.
Durch eine geeignete Standardisierung der Kapselmodule bezüg¬ lich ihrer Form, mechanischen Verbindungsmöglichkeiten, elektrischen Steckverbindungen usw. sind modulare Kapselkonzepte einfach und flexibel zu realisieren. Die entsprechenden Kapselmodule können stets verbessert und auf dem technisch neuesten Stand gehalten werden. Alte können mit neuen Kapselmodulen kombiniert werden. Sowohl ausgereifte und vielfach erprobte als auch experimentelle Module sind so denkbar bzw. kombinierbar .By suitable standardization of the capsule modules ¬ bezüg Lich their shape, mechanical connectivity, electrical connectors, etc. modular capsule concepts are simple and flexible to implement. The corresponding capsule modules can always be improved and kept up to date. Old ones can be combined with new capsule modules. Both mature and proven and experimental modules are conceivable or combinable.
Um mehr Flexibilität für die Ausgestaltung von Gesamtkapseln, z.B. mit zwei Videokameras am vorderen und hinteren Ende, zu erhalten, kann die Hülse natürlich auch beidseitig offen oder in Umfangsrichtung geschlossen oder teilweise offen sein. Die Hülse kann dann durchgängig oder nicht durchgängig ausgeführt sein .To obtain more flexibility for the design of total capsules, for example, with two video cameras at the front and rear ends, the sleeve can of course be open on both sides or in the circumferential direction or partially open. The Sleeve can then be made consistently or not consistently.
Je nach Zweck der Gesamtkapsel können so verschiedenartige Kapselmodule als Trägerkapseln für weitere Kapselmodule als Nutzcontainer bevorratet und genutzt werden. Das modulare System der Gesamtkapsel wird dadurch flexibler.Depending on the purpose of the total capsule so various capsule modules can be stored and used as a carrier capsules for other capsule modules as a container. The modular system of the total capsule thus becomes more flexible.
Die Kapselmodule können lösbar mechanisch miteinander verbunden sein oder wieder verwendbar sein. Hierdurch sind Gesamtkapseln nach dem Einsatz wieder zerlegbar und können ganz oder teilweise wieder verwendet werden. Dies ist vor allem für z.B. Videokameras, wieder aufladbare Akkus oder ähnliches sinnvoll. Weniger sinnvoll erscheint dies allerdings z.B. für Medikamentencontainer o.a. Durch die Lösbarkeit können jedoch Einmalmodule mit wieder verwendbaren Modulen kombiniert werden, ohne nach Gebrauch die wieder verwendbaren Module mit entsorgen zu müssen.The capsule modules may be releasably mechanically interconnected or reusable. As a result, total capsules are again dismantled after use and can be used completely or partially again. This is especially true for e.g. Video cameras, rechargeable batteries or similar useful. However, this does not seem to make sense, e.g. for drug container o.a. However, solvability allows disposable modules to be combined with reusable modules without having to dispose of the reusable modules after use.
Durch eine geeignete konstruktive Ausgestaltung können Kap¬ selmodule annähernd gleich schwer ausgeführt werden, was zu einer bezüglich ihres Gesamtschwerpunktes ausgewogenen Endo- skopiekapsel bzw. Gesamtkapsel führt, d.h. es entsteht ein geometrisch annähernd mittiger Schwerpunkt, insbesondere liegt der Schwerpunkt auf der Mittellängsachse der Gesamtkap¬ sel. Diese weist dann im Vergleich zu einer entsprechenden, nicht modular aufgebauten Kapsel dasselbe Bewegungsverhalten auf und ist damit in üblicher und bekannter Weise vom Magnet¬ system navigierbar. An der Kapsel aufzubringende Kräfte und Drehmomente müssen gegenüber der Verwendung einer einstückigen Kapsel nicht angepasst werden.By a suitable design configuration Chap ¬ can selmodule nearly be performed equally difficult, resulting skopiekapsel to in terms of their overall center of gravity balanced endo- or total capsule, it means creating a geometrically approximately central focus, in particular, the focus is on the center axis of the total cap ¬ sel . This then has compared to a corresponding non-modular capsule that same movement behavior, making it navigable in a conventional manner from the magnetic ¬ system. Forces and torques to be applied to the capsule need not be adapted to the use of a one-piece capsule.
Vor allem falls die Gesamtkapsel länglich geformt ist und deshalb eine Längsachse aufweist, ist es günstig, wenn das magnetische Element ein senkrecht zur Längsachse orientiertes Dipolmoment aufweist. So kann die gesamte Kapsel durch Anle¬ gen eines äußeren Magnetfeldes um ihre Längsachse rotiert werden, was z.B. dazu dient, eine an einer bestimmten Um- fangsposition der Kapsel befindliche Einrichtung, wie eine Biopsiezange, im Patienten richtig zu platzieren.Especially if the total capsule is elongate in shape and therefore has a longitudinal axis, it is favorable if the magnetic element has a dipole moment oriented perpendicular to the longitudinal axis. The entire capsule can by Anle ¬ gen an external magnetic field are rotated about their longitudinal axis, which for example serves a particular to a redirection Fitting position of the capsule device, such as a biopsy forceps, to place properly in the patient.
Bei einem senkrecht zur Kapsellängsachse ausgerichteten mag¬ netischen Dipolmoment kann ein Kapselmodul äußerlich eine ge¬ windeartige Geometrie, also eine Schraubenform aufweisen, wo¬ durch sich die gesamte Kapsel bei Rotation um ihre Längsachse nach Art einer Archimedischen Schraube im Hohlorgan fortbewegt .Like in an aligned perpendicular to the capsule longitudinal axis ¬ netic dipole moment may be a capsule module externally a ge ¬ thread-like geometry, that have a helical shape, where ¬ advanced through the entire capsule in rotation about its longitudinal axis in the manner of an Archimedean screw in the hollow organ.
Ein Kapselmodul, vor allem wenn es hülsenartig ist, kann ei¬ nen seitlichen Schlitz bzw. eine Öffnung aufweisen, durch die ein im hülsenartigen Kapselmodul innenliegendes, bzw. teil¬ weise von diesem umschlossenes Kapselmodul eine Verbindung zur Kapselumgebung erhält . Durch die Öffnung kann das innenliegende Kapselmodul eine Medikamentengabe ausführen. Auch kann durch die Öffnung seitlich ein Manipulator oder ähnliches aus einem innenliegenden Kapselmodul ausgefahren oder eine seitlich blickende Videokamera installiert werden.A capsule module, especially when it is sleeve-like, may have ei ¬ NEN lateral slot or opening through which an interior in the sleeve-like capsule module, or partially ¬ as a compound to form a capsule around this enclosed capsule module. Through the opening, the inner capsule module can perform drug delivery. Also can be extended laterally through the opening a manipulator or the like from an inner capsule module or a side-facing video camera to be installed.
Ein Kapselmodul kann ein an ein weiteres Kapselmodul anlegba¬ res Dichtelement aufweisen. Das Dichtelement verhindert beim Betrieb der Gesamtkapsel im Patienten ein Eindringen von Körperflüssigkeiten zwischen bzw. in Kapselmodule. So sind z.B. die verbindenden elektrischen Anschlüsse geschützt. Innerhalb des von Dichtelementen versiegelten Innenbereichs der Gesamtkapsel können Kapselmodule unabgedichtete Öffnungen aufwei¬ sen, was die mechanische und elektrische Verbindbarkeit sowie die Oberflächenbeschaffenheit der Kapselmodule im versiegel¬ ten Bereich in konstruktiver Hinsicht vereinfacht und somit die Kosten der einzelnen Kapselmodule sowie die der Gesamt¬ kapsel senkt. In der Regel verfügen mehrere oder sämtliche Kapselmodule einer Gesamtkapsel über entsprechende Dichtele¬ mente .A capsule may comprise a module res to a further capsule module anlegba ¬ sealing element. The sealing element prevents the ingress of body fluids between or in capsule modules during operation of the entire capsule in the patient. For example, the connecting electrical connections are protected. Inside the sealed sealing elements inside area of the total capsule capsule modules may unsealed openings aufwei ¬ sen what the mechanical and electrical connectivity and surface properties of the capsule modules versiegel ¬ th area simplifies the design point and therefore the cost of each capsule modules and reduces the overall ¬ capsule , As a rule, several or all of capsule modules have a total cap of corresponding log Tele ¬ ments.
Zur mechanischen Verbindung untereinander können die Kapselmodule plane Stoßflächen aufweisen. So sind Verriegelungsme¬ chanismen zur Verbindung aneinander einfach herstellbar. Die Kapselmodule liegen plan aneinander an, was bei gleicher Außenform an den sonstigen Flächen zu einer nahezu spaltfreien und somit glatten Gesamtkapsel führt.For mechanical connection with each other, the capsule modules may have flat abutment surfaces. So Verriegelungsme ¬ are mechanisms to connect to each other simply. The Capsule modules are flat against each other, which leads to a nearly gap-free and thus smooth overall capsule with the same outer shape on the other surfaces.
Günstig ist es in einem solchen Fall, wenn jedes Kapselmodul einen kreisförmigen Querschnitt bezüglich der Längsachse der Gesamtkapsel aufweist. So entsteht eine zylinderförmige Ge¬ samtkapsel, die günstige Gleit- und Navigationseigenschaften im Patientenkörper besitzt.It is favorable in such a case when each capsule module has a circular cross-section with respect to the longitudinal axis of the total capsule. The result is a cylindrical Ge ¬ capsule, which has favorable sliding and navigation properties in the patient's body.
Die Gesamtkapsel bzw. die einzelnen Kapselmodule können aus einem biokompatiblen Material bestehen. Die gesamte Kapsel ist hierdurch besonders verträglich während der Durchführung der medizinischen Maßnahme im Patienten und ruft somit keine Reizungen, allergische Reaktionen oder ähnliches im Patienten hervor. Das Material kann außerdem so gewählt sein, dass sie im Hohlorgan besonders leicht gleitet und somit den zur Bewe¬ gung der Kapsel erforderlichen Kraftaufwand reduziert. Dies trägt dann zu einer Energieeinsparung im krafterzeugenden Magnetsystem bei.The total capsule or the individual capsule modules can consist of a biocompatible material. The entire capsule is thereby particularly well tolerated during the performance of the medical procedure in the patient and thus does not cause any irritation, allergic reactions or the like in the patient. The material can also be chosen so that it slides particularly easily in the hollow organ and thus reduces the force required to Be ¬ movement of the capsule. This then contributes to energy savings in the force-generating magnet system.
Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen, jeweils in einer Prinzipdarstellung:For a further description of the invention reference is made to the embodiments of the drawings. They show, in each case in a schematic representation:
Fig.l eine seitlich offene Trägerkapsel mit eingelegter Nutzkapsel mit Videokamera und Biopsiezange im Teilschnitt,Fig.l a laterally open carrier capsule with inserted capsule with video camera and biopsy forceps in partial section,
Fig.2 eine alternative Ausführungsform einer Kapsel in einem Darmabschnitt, mit einer Trägerkapsel mit schraubenför¬ miger Außenkontur, in einer Darstellung gemäß Fig. 1,2 shows an alternative embodiment of a capsule in a bowel section, with a carrier capsule with schraubenför ¬ miger outer contour, in a representation of FIG. 1,
Fig.3 eine aus mehreren Kapselmodulen aufgebaute Gesamtkap¬ sel, in einer Darstellung gemäß Fig. 1.3 is a made up of several modules capsule total cap ¬ sel, in a representation according to FIG. 1.
Fig. 1 zeigt eine Endoskopiekapsel 2, welche aus einer Trä¬ gerkapsel 4 und einer Nutzkapsel 6 zusammengesetzt ist. Die Trägerkapsel 4 ist im Wesentlichen becherförmig geformt, wobei sie an einer Stelle 8 ihres Umfangs 10 von der Becheröff¬ nung 12 her auf einem Teil ihrer Länge mit einem Schlitz 14 versehen ist. Die Trägerkapsel 4 besteht im Bereich 16 aus einem Permanentmagneten 18 mit Dipolmoment 52 senkrecht zur Mittellängsachse 30 der Kapsel. Der Permanentmagnet 18 er¬ fährt durch ein nicht dargestelltes Magnetsystem eine Kraft bzw. ein Drehmoment, verursacht durch die vom MagnetSystem erzeugten magnetischen Felder. Hierdurch ist die Endoskopie- kapsel 2 im nicht dargestellten, sich innerhalb des Magnet¬ systems befindlichen Patienten bewegbar bzw. navigierbar.Fig. 1 shows an endoscopy capsule 2, which is composed of a Trä ¬ gerkapsel 4 and a capsule 6. The carrier capsule 4 is substantially cup-shaped, wherein at a point 8 of its circumference 10 from the Becheröff ¬ tion 12 forth on a part of its length with a slot fourteenth is provided. The carrier capsule 4 consists in the region 16 of a permanent magnet 18 with dipole moment 52 perpendicular to the central longitudinal axis 30 of the capsule. The permanent magnet 18 he ¬ drives by a magnetic system, not shown, a force or torque caused by the magnetic fields generated by the magnetic system. Thereby, the capsule endoscopy is 2 in the not shown, is movable within the magnet systems located ¬ patient or navigable.
Im Becherboden 20 der Nutzkapsel 6 ist ein HF-Transceiver 22 eingebaut, welcher zur Kommunikation per Funk zwischen Endo- skopiekapsel 2 und einer nicht dargestellten Kommunikations¬ einheit außerhalb des Patienten dient. Der HF-Transceiver 22 ist über eine elektrische Leitung 24 an einer Buchse 26 ange¬ schlossen, welche im Inneren des Becherbodens 20 angeordnet ist und dort von der Becherinnenseite her elektrisch kontak- tierbar ist.In the cup bottom 20 of the Nutzkapsel 6, an RF transceiver 22 is installed, which for communication by radio between endo- skopiekapsel 2 and a non-illustrated communication ¬ unit is outside the patient. The RF transceiver 22 is joined via an electrical line 24 to a sleeve 26 attached ¬ which is arranged in the interior of the cup bottom 20 and is kontak- tierbar there from the cup inner side electrically.
Weiterhin ist im Becherboden 20 ein Positionssensor 28 vorgesehen, welcher ebenfalls über eine elektrische Leitung 24 mit der Buchse 26 verbunden ist. Der Positionssensor 28 dient zur Ermittlung der Position der Endoskopiekapsel 2 relativ zum Magnetsystem. Hierbei wird sowohl die 3D-Ortsposition der Endoskopiekapsel als auch die räumliche Ausrichtung der Mittel¬ längsachse 30 der Endoskopiekapsel 2 ermittelt und an die Kommunikationseinheit außerhalb des Patienten übertragen.Furthermore, a position sensor 28 is provided in the cup base 20, which is also connected via an electrical line 24 to the socket 26. The position sensor 28 serves to determine the position of the endoscopy capsule 2 relative to the magnet system. Here, 30 of the endoscopic capsule 2 is both the 3D spatial position of the longitudinal axis of endoscopic capsule and the spatial orientation of the central ¬ determined and transmitted to the communication unit outside the patient.
Durch die Becheröffnung 12 ist in die Trägerkapsel 4 die Nutzkapsel 6 in Richtung der Mittellängsachse 30 bis zu ihrem Anschlag am Becherboden 20 eingeschoben. Ein am Ende 32 der Nutzkapsel 6 befindlicher Stecker 34 kontaktiert hierbei die Buchse 26 elektrisch. So sind sämtliche elektrischen Verbrau¬ cher beider Teilkapseln, nämlich der Trägerkapsel 4 und der Nutzkapsel 6, elektrisch verbunden. Im Inneren der Nutkapsel 4 befinden sich eine in Richtung der Mittellängsachse 30 blickende Videokamera 36 und eine Batterie 38, welche wieder¬ um beide über elektrische Leitungen 24 am Stecker 34 angeschlossen sind. Die Videokamera 36 dient zur Aufnahme von Bildern in der Umgebung der Endoskopiekapsel 2, welche über den HF-Transceiver 22 von der Endoskopiekapsel 2 zum Magnetsystem übertragen werden. Die Batterie 38 versorgt sämtliche elektrischen Verbraucher in der Endoskopiekapsel 2.Through the cup opening 12, the useful capsule 6 is inserted in the carrier capsule 4 in the direction of the central longitudinal axis 30 to its stop on the cup base 20. A connector 34 located at the end 32 of the useful capsule 6 contacts the socket 26 electrically. Thus, all electrical consumers ¬ cher both partial capsules, namely the carrier capsule 4 and the Nutzkapsel 6, electrically connected. Inside the Nutkapsel 4 are looking in the direction of the central longitudinal axis 30 video camera 36 and a battery 38, which are again ¬ both connected via electrical lines 24 on the plug 34. The video camera 36 is used to record Images in the vicinity of the endoscopy capsule 2, which are transmitted via the RF transceiver 22 from the endoscopy capsule 2 to the magnet system. The battery 38 supplies all electrical consumers in the endoscopy capsule 2.
An der Außenwand der Nutzkapsel 6 ist eine Biopsiezange 40 angebracht, welche ebenfalls über eine elektrische Leitung 24 an der Buchse 26 angeschlossen ist. Die Biopsiezange 40 kann in Radialrichtung von der Nutzkapsel 6 weg ausgefahren werden, um mit ihrem Greifer 42 eine Biopsie im Inneren des Patienten durchzuführen. Um diese Bewegung ausführen zu können, ist die Biopsiezange 42 im Bereich des Schlitzes 14 der Trä¬ gerkapsel 4 angeordnet. Am aus der Becheröffnung 12 ragenden Ende 44 besitzt die Nutzkapsel 6 ein Sichtfenster 46, durch welches die Videokamera 36 aus dem Kapselinneren nach außen blickt.On the outer wall of the capsule 6, a biopsy forceps 40 is attached, which is also connected via an electrical line 24 to the socket 26. The biopsy forceps 40 can be extended radially away from the capsule 6 in order to perform a biopsy with its gripper 42 inside the patient. To perform this movement, the biopsy forceps 42 is disposed the Trä ¬ gerkapsel 4 in the region of the slot fourteenth At the end 44 projecting from the cup opening 12, the useful capsule 6 has a viewing window 46 through which the video camera 36 looks outward from the capsule interior.
An der Trennlinie 47 zwischen Nutzkapsel 6 und Trägerkapsel 4 ist zwischen beiden ein nicht dargestelltes Dichtelement an¬ gebracht, das ein Eindringen von Körperflüssigkeit zwischen beide Teilkapseln verhindert. So ist z.B. auch der Kontakt zwischen Buchse 26 und Stecker 34 vor Verschmutzung bzw. Beschädigung geschützt und braucht selbst nicht entsprechend aufwändig gegen Körperflüssigkeit geschützt zu sein.At the parting line 47 between Nutzkapsel 6 and carrier 4 between the two capsule, an unillustrated sealing member at ¬ is placed, which prevents the penetration of body fluid between the two part capsules. For example, the contact between the socket 26 and plug 34 is protected against contamination or damage and does not need to be correspondingly elaborately protected against body fluid.
Stecker 34 und Buchse 26 sind außerdem nach Art eines Schnappverschlusses ausgebildet, so dass beim Zusammenstecken von Nutzkapsel 6 und Trägerkapsel 4 diese in der in Fig. 1 gezeigten Position einrasten und nur durch Überwindung des Widerstandes des Schnappverschlusses wieder gelöst werden können. So halten beide Teilkapseln während der Durchführung der medizinischen Maßnahme, nämlich der Videographie, der Biopsie bzw. der Navigation, im Patienten mechanisch stabil zusammen. Gegen ein Verdrehen beider Teilkapseln bezüglich der Mittellängsachse 30 sind diese mit einer nicht dargestellten Verdrehsicherung in Form einer in eine Nut greifenden Rippe versehen. So ist außerdem die verpolungssichere elektrische Kontaktierung von Stecker 34 und Buchse 26 beim Zusammenfügen der Endoskopiekapsel 2 aus den Teilkapseln sichergestellt.Plug 34 and socket 26 are also designed in the manner of a snap closure, so that when mating of capsule 6 and carrier capsule 4 engage in the position shown in Fig. 1 and can be solved only by overcoming the resistance of the snap closure again. Thus, during the implementation of the medical measure, videography, biopsy or navigation, both partial capsules hold together mechanically stably in the patient. Against a rotation of both sub-capsules with respect to the central longitudinal axis 30, these are provided with an anti-rotation device, not shown, in the form of a rib engaging in a groove. So is also the reverse polarity safe electrical Contacting plug 34 and socket 26 ensured during assembly of the endoscopy capsule 2 from the partial capsules.
Zum Austauschen der Batterie 38 nach deren Entladung ist die Nutzkapsel 6 an ihrem Umfang 54 mit einer Öffnung 56 versehen. Um den Eintritt von Körperflüssigkeit des Patienten beim Einsatz der Endoskopiekapsel 2 im Patienten zu verhindern, ist zwischen Trägerkapsel 4 und Nutzkapsel 6 als Dichtung 58 ein O-Dichtring am inneren stirnseitigen Ende der Trägerkapsel 4 angeordnet .To replace the battery 38 after its discharge, the useful capsule 6 is provided at its periphery 54 with an opening 56. In order to prevent the ingress of bodily fluid of the patient when using the endoscopy capsule 2 in the patient, an O-sealing ring is arranged at the inner end face of the carrier capsule 4 between the carrier capsule 4 and the capsule 6 as a seal 58.
Über die Dichtung 58 ist zusätzlich oder alternativ zur oben genannten Lösung mit Schnappverschluss die lösbare, aber fes¬ te mechanische Verbindung zwischen Trägerkapsel 4 und Nutz¬ kapsel 6 sichergestellt. Beim Einschieben der Nutzkapsel 6 in die Trägerkapsel 4 entlang der Mittellängsachse 30 rastet nämlich die Dichtung 58 in eine umlaufende Nut 60 am Außenumfang 54 der Nutzkapsel 6 ein.Via the seal 58, the releasable, but fes ¬ te mechanical connection between the carrier capsule 4, and payload ¬ capsule is ensured 6 in addition or alternatively to the above solution with snap closure. When inserting the capsule 6 in the carrier capsule 4 along the central longitudinal axis 30, namely the seal 58 engages in a circumferential groove 60 on the outer circumference 54 of the capsule 6 a.
Fig. 2 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer Endoskopiekapsel 2 in einem menschlichen Darm 64, von dem in Fig. 2 ein kleiner Abschnitt dargestellt ist. Auch hier ist die Nutzkapsel 6 fest, aber lösbar mit der Trägerkapsel 4 verbunden, z.B. mit dieser verschraubt, verschnappt oder ge¬ steckt .FIG. 2 shows a further alternative embodiment of an endoscopy capsule 2 in a human intestine 64, of which FIG. 2 shows a small section. Again, the Nutzkapsel 6 is fixed, but releasably connected to the carrier capsule 4, for example screwed with this, snapped or ge ¬ inserted.
Für verschiedene diagnostische oder therapeutische Maßnahmen können auch hier in ein und dieselbe Trägerkapsel 4 verschie¬ dene Nutzkapseln 6 eingesetzt werden. Die Nutzkapsel 6 in Fig. 2 beinhaltet die Videokamera 36, welche durch das Sicht¬ fenster 46 am Ende 44 in Richtung des Pfeils 62 Bilder vom Inneren des Darms 64 aufnimmt. Diese werden über den HF- Transceiver 22 an das Magnetsystem übermittelt.For various diagnostic or therapeutic measures also 4 different ¬ dene Nutzkapseln 6 can be used in one and the same carrier capsule. The useful capsule 6 in FIG. 2 includes the video camera 36, which receives images of the interior of the intestine 64 through the viewing window 46 at the end 44 in the direction of the arrow 62. These are transmitted via the RF transceiver 22 to the magnet system.
Die wesentlichen Elemente zur magnetischen Kapselnavigation befinden sich bei dieser Ausführungsform in der Trägerkapsel 4. Sie enthält permanentmagnetisches Material, mit dem Dipolmoment 52, welches wiederum in radialer Richtung der En- doskopiekapsel 2, also senkrecht zu deren Mittellängsach¬ se 30, ausgerichtet ist.The essential elements for magnetic capsule navigation are in this embodiment in the carrier capsule 4. It contains permanent magnetic material, with the dipole moment 52, which in turn in the radial direction of En. Doskopiekapsel 2, that is perpendicular to the Mittellängsach ¬ se 30, is aligned.
Zusätzlich ist ein Drucksensor 66 in die Trägerkapsel 4 integriert. Dieser nimmt bei einer Rotation der Endoskopiekap- sel 2 um die Mittellängsachse 30 einen Druckverlauf auf. Der Druckverlauf ist der Verlauf in Kapselumfangsrichtung des auf die Endoskopiekapsel 2 von der Innenwand des Darms 64 ausge¬ übten mechanischen Drucks. In einem nicht näher erläuterten Verfahren wird aus dem Druckverlauf die Lage der Endoskopie¬ kapsel 2 relativ zum Darm 64 ermittelt.In addition, a pressure sensor 66 is integrated in the carrier capsule 4. This takes on a rotation of Endoskopiekap- sel 2 about the central longitudinal axis 30 to a pressure curve. The pressure profile is the course in the circumferential direction of the capsule on the endoscopy capsule 2 from the inner wall of the intestine 64 ¬ out mechanical pressure. In a method not further explained, the position of the Endoskopie ¬ capsule 2 relative to the intestine 64 is determined from the pressure curve.
Zur Navigation der Endoskopiekapsel 2 im Patienten ist neben der Lageerkennung der Endoskopiekapsel 2 relativ zum Darm 64 auch die Positionserkennung der Endoskopiekapsel 2 relativ zum felderzeugenden Spulensystem, also dem Magnetsystem, notwendig. Dies geschieht über den Positionssensor 28, mit dem sich die Position des Mittelpunkts 67 der Endoskopiekapsel 2 und die Ausrichtung der Mittellängsachse 30 im Koordinatensystem des Magnetsystems bestimmen lässt. Die entsprechenden Vorrichtungen sind im Beispiel in der Trägerkapsel 4 integ¬ riert, könnten aber auch in der Nutzkapsel 6 angeordnet sein.For navigation of the endoscopy capsule 2 in the patient, in addition to the position detection of the endoscopy capsule 2 relative to the intestine 64, the position detection of the endoscopy capsule 2 relative to the field-generating coil system, ie the magnet system, is necessary. This is done via the position sensor 28, with which the position of the center 67 of the endoscopy capsule 2 and the orientation of the central longitudinal axis 30 in the coordinate system of the magnet system can be determined. The corresponding devices are in the example in the carrier capsule 4 integ ¬ ration, but could also be arranged in the Nutzkapsel 6.
Im Unterscheid zu Fig. 1 ist die Außenform der Endoskopiekap¬ sel 2, insbesondere die Außenform der Trägerkapsel 4, nicht rotationssymmetrisch bezüglich der Mittellängsachse 30, sondern weist einen sich radial nach außen vorwölbenden Gewindegang 68 auf. Die gesamte Trägerkapsel 4 ist somit nach Art einer Schraube bezüglich der Mittellängsachse 30 ausgebildet. Bei einer Rotation der gesamten Endoskopiekapsel 2 um die Mittellängsachse 30 wirkt der Gewindegang 68 mit der Darmwand 70 nach Art einer Archimedischen Schraube zusammen, so dass sich die Endoskopiekapsel 2 in oder entgegen der Richtung des Pfeils 62, je nach Drehsinn 74 der Rotation, translatorisch im Darm 64 entlang der Darmmittenachse 72 fortbewegt.In contrast to FIG. 1, the outer shape of the Endoskopiekap ¬ sel 2, in particular the outer shape of the carrier capsule 4, not rotationally symmetrical with respect to the central longitudinal axis 30, but has a radially outwardly bulging thread 68. The entire carrier capsule 4 is thus formed in the manner of a screw with respect to the central longitudinal axis 30. When the entire endoscopy capsule 2 rotates about the central longitudinal axis 30, the thread 68 interacts with the intestinal wall 70 in the manner of an Archimedean screw, so that the endoscopy capsule 2 translates in or against the direction of the arrow 62, depending on the direction of rotation 74 Intestine 64 along the intestinal center axis 72 moves.
Diese Bewegung unterstützt die translatorische Bewegung der Endoskopiekapsel 2 entlang des Darms 64 in Richtung des Pfeils 62, wie sie in Fig. 1 zustande kommt. Dort wird die Fortbewegung durch ein vom Spulensystem erzeugtes magnetisches Gradientenfeld, das mit dem Dipolmoment 52 zusammen¬ wirkt, verursacht.This movement supports the translational movement of the endoscopy capsule 2 along the intestine 64 in the direction of the endoscope Arrow 62, as shown in Fig. 1 is achieved. There, the movement is caused by a signal generated by the coil system magnetic gradient field which interacts with the dipole moment ¬ 52.
Zur Fortbewegung der Kapsel in Fig. 2 reicht also ein gradientenfreies magnetisches Feld aus, welches um die Mittel¬ längsachse 30 rotiert und so die Endoskopiekapsel 2 mitro¬ tiert. Ein Feldgradient, welcher das Dipolmoment 52 in Rich¬ tung des Pfeils 62 bewegt, ist nicht unbedingt notwendig, kann die translatorische Bewegung aber zusätzlich fördern.For the movement of the capsule in Fig. 2 so a gradient-free magnetic field is sufficient, which rotates about the central axis ¬ longitudinal axis 30 and so mitro ¬ the endoscopy capsule 2. A field gradient which tung the dipole moment 52 in Rich ¬ of the arrow 62 is moved, is not absolutely necessary, but may in addition promote the translatory movement.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Endosko¬ piekapsel 2, welche gegenüber den vorherigen Ausführungsbei¬ spielen wesentlich stärker modularisiert ist, nämlich aus sieben Teilkapseln 76a-76f besteht. Die Teilkapsel 76f ist hierbei ähnlich der Trägerkapsel 4 der vorherigen Ausführungsformen zur Aufnahme mehrerer Teilkapseln 76a-76e ausgeführt. Die Teilkapsel 76f ist hierzu bezüglich ihrer Mittel¬ längsachse 30 beidseitig mit Becheröffnungen 12 versehen. Am Becherboden 20 sind jeweils Buchsen 26 zur Aufnahme der Ste¬ cker 34 der Teilkapseln 76a-e vorgesehen.Fig. 3 shows a further embodiment of a Endosko ¬ piekapsel 2, which is much more modularized compared to the previous Ausführungsbei ¬ games, namely consists of seven sub-capsules 76a-76f. The sub-capsule 76f is in this case designed similar to the carrier capsule 4 of the previous embodiments for receiving a plurality of sub-capsules 76a-76e. The capsule part 76f is provided for this purpose with respect to its central longitudinal axis 30 on both sides with ¬ cup openings 12th At the bottom of the cup 20 jacks 26 are provided for receiving the Ste ¬ cker 34 of the capsules part 76a-e respectively.
Ähnlich dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind auch bei dem in Fig. 3 in der Teilkapsel 76f der Permanentmagnet 18, sowie der Positionssensor 28 und der Drucksensor 66 integriert. Die Teilkapsel 76f verfügt somit über sämtliche notwendigen Ein¬ bauten zur Kraftausübung auf die Endoskopiekapsel 2, zur Positionsbestimmung bezüglich des nicht dargestellten Magnetsystems und zur Positionsbestimmung bezüglich des nicht dargestellten Hohlorgans, in dem sich die Kapsel befindet.Similar to the embodiment according to FIG. 1, the permanent magnet 18 as well as the position sensor 28 and the pressure sensor 66 are also integrated in the partial capsule 76f in FIG. The capsule part 76f thus has all the necessary A ¬ built to the force exerted on the capsule endoscope 2, for determining the position with respect to the magnet system, not shown, for determining the position with respect to the not shown hollow organ, the capsule is in the.
Die Dichtungen 58 an den einzelnen Teilkapseln 76a-f dienen wiederum der Abdichtung zwischen den einzelnen Teilkapseln 76a-f. Hierdurch sind die elektrischen Kontakte der Stecker 34 und Buchsen 26, wie bereits erläutert, vor Kontakt mit Körperflüssigkeit geschützt. Die Teilkapseln 76a bis 76e sind stark modularisiert , d. h. jede einzelne Teilkapsel 76a-e weist nur eine einzige spezi¬ fische Funktionalität auf. So sind die beiden Teilkapseln 76a als Videokameras 36 ausgeführt, die Teilkapsel 76b bildet mit ihrem Medikamentenreservoir 48 eine Einheit zur gezielten Medikamentengabe. Die Teilkapsel 76c enthält einen HF- Transceiver 22 zur Kommunikation mit einer nicht dargestellten Kommunikationseinheit außerhalb des Patienten.The seals 58 on the individual part capsules 76a-f in turn serve to seal between the individual part capsules 76a-f. As a result, the electrical contacts of the plug 34 and sockets 26, as already explained, protected from contact with body fluid. The partial capsules 76a-76e are highly modularized, that every single part capsule 76a-e has only one specific ¬ fish functionality. Thus, the two subcapsules 76a are designed as video cameras 36, the subcapsule 76b forms with its drug reservoir 48 a unit for targeted drug administration. The sub-capsule 76c includes an RF transceiver 22 for communicating with a non-patient communication unit (not shown).
Die Teilkapsel 76d enthält eine Batterie 38 in Form eines wieder aufladbaren Akkumulators.The sub-capsule 76d includes a battery 38 in the form of a rechargeable accumulator.
Die Teilkapsel 76e ist ein flexibles Kupplungsstück zwischen den Teilkapseln 76d und 76a, welches sowohl eine elektrische Durchkontaktierung zwischen dem Stecker 34 und der Buchse 26 durch die Leitung 24 aufweist als auch ermöglicht, dass die Mittellängsachsen 30 der benachbarten Teilkapseln 76d und 76a in einem Winkel zueinander stehen können. Im komplett zusammengebauten Zustand der Gesamtkapsel 2, wenn also sämtliche Teilkapseln 76a-e entlang der Pfeile 78 zusammengefügt sind, entsteht so eine an der Stelle der Teilkapsel 76e biegbare Endoskopiekapsel 2, welche trotz ihrer nicht unerheblichen Länge Schlingungen bzw. Biegungen des nicht dargestellten Dünndarms leicht durchfahren kann.The sub-capsule 76e is a flexible coupling between the sub-capsules 76d and 76a, which has both an electrical through-connection between the plug 34 and the socket 26 through the conduit 24 and allows the central longitudinal axes 30 of the adjacent sub-capsules 76d and 76a to be at an angle to each other can stand. In the fully assembled state of the total capsule 2, that is, when all the sub-capsules 76a-e are joined along the arrows 78, so creates a bendable at the location of the sub-capsule 76e endoscopy capsule 2, which despite their considerable length, turns or bends of the small intestine, not shown easily can drive through.
Da sämtliche Teilkapseln 76a-f über standardisierte Stecker 34 und Buchsen 26 verfügen und sämtliche elektrische Verbin¬ dungen durch sämtliche Teilkapseln durchgeschleift werden, sind sämtliche elektrischen Einbauten der Endoskopiekapsel 2 nach Art eines Bussystems komplett vernetzt, und zwar sowohl bezüglich ihrer Energieversorgung als auch bezüglich des Da- tenaustauschs sämtliche Einzeleinbauten, wie z. B. der HF- Transceiver 23 und die Batterie 38, und können somit von sämtlichen anderen Elementen sämtlicher Teilkapseln 76a-f genutzt werden.Since all part capsules 76a-f through standardized plugs 34 and sockets have 26 and all electrical Verbin ¬ compounds are looped through all partial capsules, all the electrical components of the endoscopic capsule 2 are fully crosslinked after the manner of a bus system, both with regard to their energy supply and with respect to Data exchange all individual installations, such. As the RF transceiver 23 and the battery 38, and thus can be used by all other elements of all sub-capsules 76a-f.
Wie am Beispiel der Teilkapseln 76c und 76d erkennbar ist, weisen diese zueinander kompatible, plane Anlageflächen 80 auf, wobei die zugehörigen Dichtungen 58 am äußeren Umfangs- rand der Anlageflächen 80 jeweils an der mit dem Stecker 34 ausgerüsteten Seite der Teilkapsel 76c bzw. 76d angebracht sind. Sämtliche Teilkapseln 76a-f sind somit in nahezu belie¬ biger Weise aneinander fügbar. Lediglich die Kapseln 76a müssen immer am Ende angeordnet sein, da diese im Ausführungs¬ beispiel als Endmodule mit einseitiger Anschlussmöglichkeit dargestellt sind.As can be seen by the example of the subcapsules 76c and 76d, these mutually compatible, planar contact surfaces 80 have on, wherein the associated seals 58 are mounted on the outer peripheral edge of the contact surfaces 80 respectively on the equipped with the plug 34 side of the sub-capsule 76c and 76d. All sub-capsules 76a-f are thus available to each other in almost belie ¬ biger way. Only the capsules 76a must always be arranged at the end, since these are shown in the execution ¬ example as end modules with one-sided connection option.
Die Kapseloberfläche 82 der als Trägerkapsel ausgebildeten Teilkapsel 76f wird an den Teilkapseln 76a,c,d,e nahezu spaltfrei weitergeführt. Die seitliche Austrittsöffnung 50 in der Teilkapsel 76f ist so angeordnet, dass sie bei eingesetz¬ ter Teilkapsel 76b mit der Austrittsöffnung 50 des Medikamentenreservoirs 48 fluchtet. The capsule surface 82 of the partial capsule 76f embodied as a carrier capsule is continued on the partial capsules 76a, c, d, e almost gap-free. The lateral outlet opening 50 in the capsule part 76f is arranged such that it is aligned with translated into ¬ ter capsule part 76b with the exit orifice 50 of the medicament reservoir 48th

Claims

Patentansprüche claims
1. Drahtlos mittels eines Magnetsystems navigierbare Kapsel (2) zur Durchführung einer medizinischen Maßnahme in einem1. Wirelessly navigable by means of a magnetic system capsule (2) for performing a medical procedure in one
Hohlorgan (64) eines Patienten, vorzugsweise dem Gastroin- testinaltrakt , mit einem mit dem Magnetsystem zusammenwirkenden magnetischen Element (18), wobei die Kapsel (2) aus min¬ destens zwei mechanisch miteinander verbindbaren Kapselmodulen (4,6) aufgebaut ist, und mindestens zwei KapselmoduleHollow organ (64) of a patient, preferably the Gastrointestinal intestinal tract, with a cooperating with the magnetic system magnetic element (18), wherein the capsule (2) is composed of min ¬ least two mechanically interconnectable capsule modules (4,6), and at least two capsule modules
(4,6) miteinander verbindbare elektrische Schnittstellen(4,6) connectable electrical interfaces
(26,34) aufweisen.(26,34).
2. Kapsel (2) nach Anspruch 1, bei der die mindestens zwei Kapselmodule (4, 6) nach Art eines Baukastensystems zu ver¬ binden sind.2. Capsule (2) according to claim 1, wherein the at least two capsule modules (4, 6) bind in the manner of a modular system to ver ¬.
3. Kapsel (2) nach Anspruch 1 oder 2, bei der mehrere Kapsel¬ module (4,6) aneinandergereiht sind.3. capsule (2) according to claim 1 or 2, wherein a plurality of capsule ¬ modules (4,6) are lined up.
4. Kapsel (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die elektrischen Schnittstellen (26,34) die Schnittstellen eines Bussystems sind.4. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the electrical interfaces (26,34) are the interfaces of a bus system.
5. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens zwei Kapselmodule (4,6) mechanisch starr mit¬ einander verbindbar sind.5. Capsule (2) according to one of the preceding claims, wherein at least two capsule modules (4,6) are mechanically rigid with ¬ each other connectable.
6. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4) einen Positionssensor (28) zur Bestimmung der Kapsellage relativ zum Magnetsystem enthält.6. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (4) includes a position sensor (28) for determining the capsule position relative to the magnet system.
7. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4) einen Sensor zur Bestimmung der Kapsellage relativ zum umgebenden Hohlorgan enthält.7. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (4) includes a sensor for determining the capsular position relative to the surrounding hollow organ.
8. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4) ein Kommunikationselement (22) zur Kommunikation mit einer außerhalb des Patienten angeordneten Kommunikationseinheit enthält.8. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (4) has a communication element (22) for Contains communication with a communication unit arranged outside the patient.
9. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (6) eine Vorrichtung zur Durchführung der medizinischen Maßnahme (36,40) enthält.9. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (6) includes a device for performing the medical procedure (36,40).
10. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4,6) einen elektrischen Energiespeicher10. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (4,6) an electric energy storage
(38) enthält.(38).
11. Kapsel (2) nach Anspruch 10, bei der der elektrische E- nergiespeicher ein Akkumulator ist.11. capsule (2) according to claim 10, wherein the electric E- nergiespeicher is an accumulator.
12. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (76e) ein flexibles oder gelenkartiges Verbindungsstück zur Zwischenschaltung zwischen zwei weitere Kapselmodule (76d,a) ist.12. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (76 e) is a flexible or articulated connection piece for the interposition between two further capsule modules (76 d, a).
13. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein erstes Kapselmodul (4) Einbauten zur magnetischen Navigation der Kapsel (2) enthält und ein zweites Kapselmodul13. Capsule (2) according to one of the preceding claims, in which a first capsule module (4) contains internals for magnetic navigation of the capsule (2) and a second capsule module
(6) Einbauten mit medizinischem Zweck enthält.(6) contains internals for medical purposes.
14. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4) eine zumindest einseitig offene Hülse zur Aufnahme weiterer Kapselmodule (6) ist.14. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (4) is a sleeve open at least on one side for receiving further capsule modules (6).
15. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kapselmodule (4,6) lösbar mechanisch miteinander verbindbar sind.15. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule modules (4,6) are releasably mechanically interconnected.
16. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4,6) wieder verwendbar ist.16. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (4,6) is reusable.
17. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kapselmodule (4,6) zumindest annähernd gleich schwer sind. 17. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule modules (4,6) are at least approximately the same weight.
18. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Dipolmoment (52) des magnetischen Elements (64) senkrecht zur Kapsellängsachse (30) ausgerichtet ist.18. Capsule (2) according to one of the preceding claims, in which the dipole moment (52) of the magnetic element (64) is oriented perpendicular to the capsule longitudinal axis (30).
19. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4) äußerlich eine gewindeartige Geomet¬ rie aufweist.19. capsule (2) according to one of the preceding claims, wherein the capsule module (4) having externally a thread-like Geomet ¬ RIE.
20. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4) einen seitlichen Schlitz (14) aufweist .20. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (4) has a lateral slot (14).
21. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4,6) ein an ein weiteres Kapselmodul21. Capsule (2) according to one of the preceding claims, wherein the capsule module (4,6) a to another capsule module
(4,6) anlegbares Dichtelement (58) aufweist.(4,6) applying sealable element (58).
22. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kapselmodule (4,6) plane Stoßflächen zur mechanischen Verbindung miteinander aufweisen.22. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule modules (4,6) have flat abutment surfaces for mechanical connection with each other.
23. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Kapselmodul (4,6) einen kreisförmigen Querschnitt be¬ züglich der Längsachse (30) der Kapsel (2) aufweist.23. capsule (2) according to any one of the preceding claims, wherein the capsule module (4,6) has a circular cross-section be ¬ delay the longitudinal axis (30) of the capsule (2).
24. Kapsel (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die sich innerhalb des Patienten oder Hohlorgans nicht auflöst und an ihrer Oberfläche aus biokompatiblem Material besteht. 24. capsule (2) according to any one of the preceding claims, which does not dissolve within the patient or hollow organ and consists on its surface of biocompatible material.
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