WO2007124970A1 - Endoskopiekapsel - Google Patents

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WO2007124970A1
WO2007124970A1 PCT/EP2007/052064 EP2007052064W WO2007124970A1 WO 2007124970 A1 WO2007124970 A1 WO 2007124970A1 EP 2007052064 W EP2007052064 W EP 2007052064W WO 2007124970 A1 WO2007124970 A1 WO 2007124970A1
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WO
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induction coil
magnetic
cross
section
endoscopy
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PCT/EP2007/052064
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French (fr)
Inventor
Günter RIES
Johannes Reinschke
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
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    • 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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    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
    • A61B34/73—Manipulators for magnetic surgery

Definitions

  • the invention relates to an inside of a patient, in particular ⁇ sondere the gastrointestinal tract, magnetically navigable endoscopic capsule.
  • the configured with an induction coil endoscopic capsule has for navigation on a magnetic member having a magnetic dipole moment with a magnetic field which is generated at least partially surrounding the coil system of a patient's body, wech ⁇ selwirkt. Under navigation of the endoscopy capsule according to the invention, both the translational movement and the rotation and tilting of the capsule understood.
  • endoscopes For examining or treating a human or animal as a patient, minimally or non-invasive medical techniques are being used or developed more and more frequently. For some time, the use of endoscopes, which are introduced through body openings or small incisions in the patient. At the top of a more or less long flexible body there are inspection or manipulation devices, z. As a camera or a gripper, to perform a desired activity. Due to frictional effects and the limited length and bendability of endoscopes, these are of limited use.
  • the capsule contains a magnetic element with a magnetic dipole moment, for example a permanent magnet
  • the capsule is moved wirelessly, for which the patient lies wholly or partly in an electric coil system of several, eg fourteen, individual coils Spulensys- Tem suitable gradient magnetic fields and magnetic fields are generated, which generate corresponding forces on the capsule in the patient according to a translational movement and torques for a rotational and tilting movement in order to navigate in the patient in this way.
  • the magnetic dipole moment and the magnetic field strength or the magnetic field gradients ⁇ at the location of the capsule results, it is advantageous to provide a largest possible magnetic cell as set in the capsule to integrate in order to obtain sufficiently high torques or forces.
  • the magnetic field or the magnetic Feldgradien ⁇ th would have to be increased.
  • such a capsule endoscope in addition to a magnetic member having a magnetic dipole moment still elekt ⁇ driven conductive and / or ferromagnetic objects, as in ⁇ game as a battery or an induction coil with a ferrite core, on.
  • the arrangement of said parts are chosen advantageously as possible in the endoscopic capsule, that the electrically conductive and / or ferromagnetic objects do not attenuate in the endoscopic capsule, the for the magnetic Navi ⁇ gation relevant magnetic dipole field.
  • it is desirable that the magnetic element does not disturb the neighboring objects or impaired even in ih ⁇ rer function.
  • the object of the present invention is to specify an improved endoscopy capsule in which the induction coil and the magnetic element do not largely influence each other.
  • an endoscopy capsule entspre ⁇ will accordingly give the features of independent claim 1 is ⁇ .
  • the endoscopy capsule contains an induction coil with a pronounced extension along an axis for supplying energy to the endoscopy capsule , and a magnetic element interacting with an external magnetic field for navigating the endoscopy capsule, the magnetic dipole moment being aligned perpendicular to the longitudinal axis of the induction coil is, - a cross-sectional area of the endoscopic capsule, the Nor ⁇ male directed out towards the inductor longitudinal axis ⁇ is both a cross-section through the magneti ⁇ specific element and a cross section through the Induk ⁇ tion reel, and - the magnetic element in both directions of the Indukti ⁇ onsspulenlbonnesachse is extended so that it projects beyond the induction coil.
  • induction coil parallel verlau ⁇ fende magnetic field components are largely avoided to the coil longitudinal axis.
  • the inductive energy transfer by means of an alternating magnetic field from the outside to the induction coil thus runs unaffected by the magnetic dipole moment of the magnetic element.
  • the magnetic element is at least partially enclosed by the induction coil. It is also advantageous if the magnetic element of the induction coil is disposed half out ⁇ .
  • the endoscopy capsule has an outer wall, with which the induction coil is designed at least partially form- fitting .
  • the endoscopy capsule has an outer wall, with which the magnetic element is designed at least partially positively.
  • the induction coil is provided with at least one soft magnetic core.
  • a soft magnetic core particularly a ferrite core acts induction reinforcing, effective energy transfer to the in ⁇ induction coil can be achieved.
  • the at least one soft magnetic core is at least partially form-fitting with the In ⁇ production coil.
  • the at least one soft magnetic core has a circular or circular segment-shaped cross section.
  • the magnetic element is designed as a positive-locking ring with the induction coil and / or the at least one soft-magnetic core.
  • the induction coil is provided with at least one soft magnetic core.
  • the at least one soft magnetic core is made of soft magnetic ferrite.
  • FIG. 1 shows an endoscopy capsule in longitudinal section with a magnetic element, which is arranged in an induction coil provided with a soft magnetic core,
  • FIG. 2 shows the endoscopy capsule from FIG. 1 in a cross section
  • Figure 3 is an endoscopic capsule in longitudinal section with a magnetic element which is arranged next to one provided with a soft magnetic core inductor,
  • Figure 4 ⁇ cut the endoscopic capsule of Figure 3 in a cross, wherein the induction coil and the soft ⁇ magnetic core having a circular cross-section,
  • Figure 6 is an endoscopic capsule in longitudinal section with a magnetic element which is provided form-fit next to one with a soft-magnetic core
  • Induction coil is arranged, and
  • Figure 7 cut the endoscopic capsule of Figure 6 in a cross ⁇ , wherein the induction coil and the soft magnetic core ⁇ have a circular segment-shaped cross-section.
  • 3 and 6 embodiments of he ⁇ inventive endoscopy capsule 7 are each shown in longitudinal section.
  • a soft magnetic core 3 3a, 3b, in particular, a ferrite core is provided.
  • 6 of the magnetic dipole moment may ⁇ netic element 4 is in each case arranged perpendicular to the longitudinal axis 5 of the induction coil.
  • the magnetic field underlying the magnetic dipole 6 is thus aligned almost in ge ⁇ entire range of the induction coil 2 and associated soft magnetic core 3, 3 a, 3 b perpendicular to the coil longitudinal axis 5.
  • the Induk ⁇ tion coil 2 serves to power the Endosko ⁇ piekapsel 7.
  • a magnetic alternating field is generated at the location of the endoscopy capsule 7 from a coil arrangement, not shown in the figures, which causes an induction voltage in the induction coil 2.
  • This induction voltage is used directly for the operation of the single ⁇ NEN with electric power to be supplied objects or can (not shown in the figures) and in a disposed also in the endoscopic kapsei 7 buffers are cached.
  • the induction coil 2 with or without buffer (ie energy buffer) is part of a not explicitly shown in the figures power supply unit.
  • the one (FIGS. 3 and 6), the two (FIG. 1) or a plurality of soft-magnetic cores 3, 3a, 3b are provided with induction amplification within the corresponding induction coil 2 for more effective energy transmission.
  • the magnetic member 4 is arranged along the longitudinal axis 5 of the induction coil 2 to ⁇ so that the longitudinal axis 5 of the coil 2 with the longitudinal axis of the magnetic element ⁇ 4 coincide.
  • the Indukti ⁇ onsspule 2 with its two soft magnetic cores 3a, 3b the magnetic element 4 comprises such that the magneti ⁇ cal element 4 projects beyond the induction coil 2 with the soft magnetic ⁇ cores 3a, 3b in both directions of the induction coil longitudinal axis 5.
  • the cross section II is the endoscopes shown piekapsel 7 according to figure 1, whose surface normal tet out ⁇ rich in the direction of the longitudinal axis of induction coils. 5
  • the cross section II has a cross section 112 through the induction coil 2 provided with two soft magnetic cores 3a, 3b as well as a cross section 114 through the magnetic element 4.
  • the cross section 112 of the induction ⁇ onsspule 2 is also circular, since this is designed in a form ⁇ conclusively with the wall 1 of the endoscopy capsule 7.
  • the cross sections 113a, 113b of the two soft magnetic elements 3a, 3b are circular segment-shaped (ie, crescent-shaped) and only on one side positively with the Indukti ⁇ onsspule 2 executed. Between the two soft magnetic cores 3 a, 3 b, the magnetic element 4 is likewise arranged in a form-fitting manner with this and with the induction coil 2.
  • the magnetic element 4 is arranged at a distance adjacent to the induction coil 2 provided with a soft-magnetic core 3.
  • the magnetic element 4 extends beyond the induction coil 2 with its soft magnetic core 3 in both directions of the inductors longitudinal axis 5.
  • the one with the spacing he ⁇ sired space between the magnetic member 4 and induction ⁇ coil 2 can, for example, not shown, integrated te inspection, Diagnosis or therapy objects are used ⁇ the.
  • the cross section 4 shows a circular cross-section IV is the endoscopic capsule shown 7 according to Figure 3, the malebrunnor- in the direction of the longitudinal axis of the induction coils 5 are rich ⁇ tet is.
  • the cross section 4 in this case has a cross section IV2 through the induction coil 2 provided with the soft magnetic core 3 as well as a cross section IV4 through the magnetic see element 4.
  • the cross section IV4 of the magnetic ele ⁇ element 4 is here circular segment and partially formschlüs ⁇ sig executed with the capsule wall 1.
  • the cross-section IV2 of the induction coil 2 and also the cross-section IV3 of the soft-magnetic core 3, which is designed in a form-fitting manner with the induction coil 2, are of circular design.
  • FIG. 5 shows a circular cross-section V is the endoscopes shown piekapsel 7 according to figure 3 in a furtherwhosbei ⁇ game whose surface normal is oriented in the direction of the longitudinal axis of induction coils.
  • the cross-section 5 also in this case has a cross-section through the V2 provided with a soft magnetic core 3 ⁇ induction coil 2 and a cross-section V4 by the magnetic member. 4 Again, the cross-section of the magneti V4 ⁇ rule element 4 is circular segment partially carried out and positively attached to the capsule.
  • Spaced apart from like ⁇ netic element 4 provided with the soft magnetic core 3 induction coil 2 is disposed on the opposite side of the capsule cross-section V form fit with the capsule wall. 1
  • the cross-section V2 of the induction coil 2 and also the cross-section V3 of the soft-magnetic core 3, which is in the form of a positive shape with the induction coil 2, are in this case configured in the shape of a circle segment.
  • the magnetic element 4 is arranged in a form-fitting manner adjacent to the induction coil 2 provided with a soft-magnetic core 3. Again, the magnetic element 4 projects beyond the induction coil 2 with its soft magnetic core 3 in both directions of the induction coil longitudinal axis fifth
  • FIG 7 a circular cross-section VII of endoscopes piekapsel 7 according to Figure 6 is shown whose healnnor ⁇ male abandonedrich- in the direction of the longitudinal axis of the induction coils 5 tet is.
  • the cross section VII has a cross section VII2 through the induction coil 2 provided with a soft magnetic core 3 as well as a cross section VT 14 through the magnetic element 4.
  • the cross section VII4 of the magnetic element 4 is circular and partially positive fit with the capsule wall 1 and the induction coil 2 executed.
  • Adjacent to the magnetic element 4 is the induction coil 2 ⁇
  • In cross-section on the opposite side of the capsule ⁇ VII assigns a form-fitting reasonable with the capsule wall. 1
  • the cross-section VII2 the induction coil 2 and the cross-sectional shape of the VII3 with the induction coil 2 ⁇ positively executed soft magnetic core 3 are configured in a circular segment shape.
  • the capsule 7 has taken orally in particular a ⁇ mm by diameter in the range of 10 to 14 and a length ranging from 10 mm to 30th If the capsule 7 is to be introduced only rectally, it may also have a diameter in the range of 10 to 30 mm at a length in the range of 10 to 50 mm.

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Abstract

2Die Endoskopiekapsel (7) enthält eine zur Energieversorgung der Endoskopiekapsel (7) vorgesehene Induktionsspule (2) mit einer ausgeprägten Ausdehnung entlang einer Achse (5), und ein ein magnetisches Dipolmoment (6) aufweisendes, mit einem externen Magnetfeld wechselwirkendes magnetisches Element (4) zum Navigieren der Endoskopiekapsel (7). Dabei ist das magnetische Dipolmoment (6) senkrecht zur Längsachse (5) der Induktionsspule (2) ausgerichtet. Darüber hinaus weist eine Querschnittsfläche (II) der Endoskopiekapsel (7), deren Normale in Richtung der Induktionsspulenlängsachse (5) ausgerichtet ist, sowohl einen Querschnitt durch das magnetische Element (4) als auch einen Querschnitt durch die Induktionsspule (2) auf und das magnetische Element (4) ist in beide Richtungen der Induktionsspulenlängsachse (5) derart ausgedehnt, dass es die Induktionsspule (2) überragt.

Description

Beschreibung
Endoskopiekapsel
Die Erfindung betrifft eine innerhalb eines Patienten, insbe¬ sondere dessen Gastrointestinaltrakt , magnetisch navigierbare Endoskopiekapsel. Die mit einer Induktionsspule ausgestaltete Endoskopiekapsel weist für die Navigation ein magnetisches Element mit einem magnetischen Dipolmoment auf, das mit einem Magnetfeld, welches von einem den Körper des Patienten zumindest teilweise umfassenden Spulensystems erzeugt wird, wech¬ selwirkt. Unter Navigation der Endoskopiekapsel wird gemäß der Erfindung sowohl das translatorische Bewegen als auch das Rotieren sowie Kippen der Kapsel verstanden.
Zur Untersuchung bzw. Behandlung eines Menschen oder Tieres als Patienten werden immer häufiger minimal- bzw. nichtinvasive medizinische Techniken eingesetzt bzw. entwickelt. Seit längerem üblich ist die Benutzung von Endoskopen, welche durch Körperöffnungen oder kleine Einschnitte in den Patienten eingebracht werden. An der Spitze eines mehr oder weniger langen biegsamen Grundkörpers befinden sich hierbei Inspek- tions- bzw. Manipulationsgeräte, z. B. eine Kamera oder ein Greifer, zur Ausführung einer gewünschten Tätigkeit. Auf Grund von Reibungseffekten und der begrenzten Länge und Biegbarkeit von Endoskopen sind diese nur begrenzt einsetzbar.
Aus der DE 101 42 253 ist zur Endoskopie eine drahtlos arbei¬ tende Vorrichtung bekannt. Ein so genannter „Endoroboter" in Form einer Endoskopiekapsel von ca. 2 cm Länge und ca. 1 cm Durchmesser enthält eine Inspektions-, Diagnose- oder Thera¬ pieeinrichtung. Dies können z. B. eine Videokamera, eine Bi- opsiezange, ein Clip oder ein Medikamentenreservoir sein. Die Kapsel enthält ein magnetisches Element mit einem magneti- sehen Dipolmoment, beispielsweise einen Permanentmagneten. Im Patienten wird die Kapsel drahtlos bewegt. Hierzu liegt der Patient ganz oder teilweise in einem elektrischen Spulensystem aus mehreren, z.B. vierzehn, Einzelspulen. Vom Spulensys- tem werden geeignete Gradientenmagnetfelder und Magnetfelder erzeugt, welche an der sich im Patienten befindlichen Kapsel entsprechend Kräfte für eine translatorische Bewegung und Drehmomente für eine Rotations- und Kippbewegung erzeugen, um diese im Patienten auf diese Weise zu navigieren. Da sich die auf die Kapsel wirkenden Drehmomente bzw. Kräfte aus dem Pro¬ dukt des magnetischen Dipolmoments und der magnetischen Feld¬ stärke bzw. dem magnetischen Feldgradienten am Ort der Kapsel ergibt, ist es vorteilhaft, einen möglichst großes magneti- sches Element in die Kapsel zu integrieren, um hinreichend hohe Drehmomente bzw. Kräfte zu erwirken. Alternativ hierzu müsste das magnetische Feld bzw. der magnetische Feldgradien¬ ten erhöht werden. Dies führt jedoch zu sehr hohen Leistungs¬ aufnahmen und damit einhergehenden Verlusten im Spulensystem, da die ohmsche Verlustleistung quadratisch mit dem zu erzeugenden magnetischen Feld bzw. magnetischen Feldgradienten ansteigt .
In der Regel weist eine solche Endoskopiekapsel neben einem magnetischen Element mit magnetischem Dipolmoment noch elekt¬ risch leitfähige und/oder ferromagnetische Objekte, wie bei¬ spielsweise eine Batterie oder eine Induktionsspule mit einem Ferritkern, auf. Hierbei muss bei gegebenen äußeren Abmessungen der Endoskopiekapsel die Anordnung der genannten Teile in der Endoskopiekapsel möglichst vorteilhaft gewählt werden, dass die elektrisch leitfähigen und/oder ferromagnetischen Objekte in der Endoskopiekapsel das für die magnetische Navi¬ gation relevante magnetische Dipolfeld nicht abschwächen. Auf der anderen Seite ist es wünschenswert, dass das magnetische Element die benachbarten Objekte nicht stört oder gar in ih¬ rer Funktion beeinträchtigt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Endoskopiekapsel anzugeben, bei welcher die Induktionsspule und das magnetische Element sich gegenseitig weitgehend nicht beeinflussen . Zur Lösung der Aufgabe wird eine Endoskopiekapsel entspre¬ chend den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 ange¬ geben .
Dementsprechend enthält die Endoskopiekapsel eine zur Energieversorgung der Endoskopiekapsel vorgesehe¬ ne Induktionsspule mit einer ausgeprägten Ausdehnung entlang einer Achse, und ein ein magnetisches Dipolmoment aufweisendes, mit einem externen Magnetfeld wechselwirkendes magnetisches Element zum Navigieren der Endoskopiekapsel, wobei das magnetische Dipolmoment senkrecht zur Längsachse der Induktionsspule ausgerichtet ist, - eine Querschnittsfläche der Endoskopiekapsel, deren Nor¬ male in Richtung der Induktionsspulenlängsachse ausge¬ richtet ist, sowohl einen Querschnitt durch das magneti¬ sche Element als auch einen Querschnitt durch die Induk¬ tionsspule aufweist, und - das magnetische Element in beide Richtungen der Indukti¬ onsspulenlängsachse derart ausgedehnt ist, dass es die Induktionsspule überragt.
Mittels dieser Anordnung des magnetischen Elementes bezüglich der zur Energieversorgung der Endoskopiekapsel vorgesehenen Induktionsspule werden zur Spulenlängsachse parallel verlau¬ fende magnetische Feldkomponenten weitgehend vermieden. Die induktive Energieübertragung mittels eine magnetischen Wechselfelds von außen auf die Induktionsspule verläuft somit vom magnetischen Dipolmoment des magnetischen Elements unbeein- flusst .
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Endoskopiekapsel gemäß der Erfindung ergeben sich aus den von Anspruch 1 abhängigen An- Sprüchen.
So ist es vorteilhaft, wenn das magnetische Element von der Induktionsspule zumindest teilweise umschlossen ist. Es ist aber auch günstig, wenn das magnetische Element außer¬ halb der Induktionsspule angeordnet ist.
Ferner weist die Endoskopiekapsel eine äußere Wandung auf, mit welcher die Induktionsspule zumindest teilweise form¬ schlüssig ausgeführt ist.
Günstigerweise weist die Endoskopiekapsel eine äußere Wandung auf, mit welcher das magnetische Element zumindest teilweise formschlüssig ausgeführt ist.
Günstigerweise ist die Induktionsspule mit mindestens einem weichmagnetischen Kern versehen. Da ein weichmagnetischer Kern, insbesondere ein Ferritkern, induktionsverstärkend wirkt, kann eine effektivere Energieübertragung auf die In¬ duktionsspule erreicht werden.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der mindestens eine weichmag- netische Kern zumindest teilweise formschlüssig mit der In¬ duktionsspule ausgeführt ist.
Es ist günstig, wenn der mindestens eine weichmagnetische Kern einen kreisförmigen oder kreissegmentförmigen Quer- schnitt aufweist.
Günstig ist weiter, wenn das magnetische Element formschlüs¬ sig mit der Induktionsspule und/oder dem mindestens einen weichmagnetischen Kern ausgeführt ist.
Günstigerweise ist die Induktionsspule mit mindestens einem weichmagnetischen Kern versehen.
Es ist von Vorteil, wenn der mindestens eine weichmagnetische Kern aus weichmagnetischem Ferrit ausgeführt ist.
Bevorzugte, jedoch keinesfalls einschränkende Ausführungsbei¬ spiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung nä- her erläutert. Zur Verdeutlichung ist die Zeichnung nicht maßstäblich ausgeführt, und gewisse Aspekte sind schemati¬ siert dargestellt. Im Einzelnen zeigen die
Figur 1 eine Endoskopiekapsel im Längsschnitt mit einem magnetischen Element, welches in einer mit einem weichmagnetischen Kern versehenen Induktionsspule angeordnet ist,
Figur 2 die Endoskopiekapsel aus Figur 1 in einem Quer- schnitt,
Figur 3 eine Endoskopiekapsel im Längsschnitt mit einem magnetischen Element, welches neben einer mit einem weichmagnetischen Kern versehenen Induktionsspule angeordnet ist, Figur 4 die Endoskopiekapsel aus Figur 3 in einem Quer¬ schnitt, wobei die Induktionsspule und der weich¬ magnetische Kern einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen,
Figur 5 die Endoskopiekapsel aus Figur 3 in einem Quer- schnitt, wobei die Induktionsspule und der weich¬ magnetische Kern einen kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen, Figur 6 eine Endoskopiekapsel im Längsschnitt mit einem magnetischen Element, welches formschlüssig neben einer mit einem weichmagnetischen Kern versehenen
Induktionsspule angeordnet ist, und
Figur 7 die Endoskopiekapsel aus Figur 6 in einem Quer¬ schnitt, wobei die Induktionsspule und der weich¬ magnetische Kern einen kreissegmentförmigen Quer- schnitt aufweisen.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren 1 bis 7 mit denselben Bezugszeichen versehen.
In den Figuren 1, 3 und 6 sind Ausführungsbeispiele der er¬ findungsgemäßen Endoskopiekapsel 7 jeweils im Längsschnitt dargestellt. Innerhalb der jeweiligen Endoskopiekapsel 7, welche beispielsweise eine längliche, rotationssymmetrische zigarrenförmige äußere Wandung 1 aufweist, sind jeweils eine Induktionsspule 2 mit einem weichmagnetischen Kern 3 (Figuren 3 und 6) oder mit zwei weichmagnetischen Kernen 3a, 3b (Figur 1) und ein magnetisches Element 4 mit einem magnetischen Di- polmoment 6, insbesondere ein Permanentmagnet, angeordnet. Als weichmagnetischer Kern 3, 3a, 3b ist insbesondere ein Ferritkern vorgesehen. Das magnetische Dipolmoment 6 des mag¬ netischen Elements 4 ist jeweils senkrecht zur Längsachse 5 der Induktionsspule 2 angeordnet. Das dem magnetischen Dipol- moment 6 zugrunde liegende Magnetfeld ist somit nahezu im ge¬ samten Bereich der Induktionsspule 2 und zugeordnetem weichmagnetischem Kern 3, 3a, 3b senkrecht zur Spulenlängsachse 5 ausgerichtet. Der Übersicht halber sind weitere Objekte, die beispielsweise zur Inspektion, Therapie oder Diagnose vorge- sehen sind und in der Endoskopiekapsel 7 ebenfalls integriert sind, in den Figuren 1, 3 und 6 nicht dargestellt. Die Induk¬ tionsspule 2 dient hierbei zur Energieversorgung der Endosko¬ piekapsel 7. Dabei wird am Ort der Endoskopiekapsel 7 ein magnetisches Wechselfeld von einem außerhalb angeordneten in den Figuren nicht dargestellten Spulensystem erzeugt, welches in der Induktionsspule 2 eine Induktionsspannung hervorruft. Diese Induktionsspannung wird direkt zum Betrieb der einzel¬ nen mit elektrischer Energie zu versorgenden Objekten verwendet oder kann aber auch in einem ebenfalls in der Endoskopie- kapsei 7 angeordneten Puffer (in den Figuren nicht dargestellt) zwischengespeichert werden. Die Induktionsspule 2 mit oder ohne Puffer (d.h. Energiezwischenspeicher) ist dabei ein Teil einer in den Figuren nicht explizit dargestellten Energieversorgungseinheit. Der eine (Figuren 3 und 6), die beiden (Figur 1) oder mehrere weichmagnetische Kerne 3, 3a, 3b sind zur effektiveren Energieübertragung induktionsverstärkend innerhalb der entsprechenden Induktionsspule 2 vorgesehen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 ist das magnetische Element 4 entlang der Längsachse 5 der Induktionsspule 2 an¬ geordnet, so dass die Längsachse 5 der Spule 2 mit der Längs¬ achse des magnetischen Elements 4 zusammenfällt. Die Indukti¬ onsspule 2 mit ihren beiden weichmagnetischen Kernen 3a, 3b umfasst das magnetische Element 4 derart, dass das magneti¬ sche Element 4 die Induktionsspule 2 mit den weichmagneti¬ schen Kernen 3a, 3b in beide Richtungen der Induktionsspulenlängsachse 5 überragt.
In Figur 2 ist ein kreisförmiger Querschnitt II der Endosko- piekapsel 7 gemäß Figur 1 dargestellt, dessen Oberflächennormale in Richtung der Induktionsspulenlängsachse 5 ausgerich¬ tet ist. Der Querschnitt II weist dabei einen Querschnitt 112 durch die mit zwei weichmagnetischen Kernen 3a, 3b versehene Induktionsspule 2 als auch einen Querschnitt 114 durch das magnetische Element 4 auf. Der Querschnitt 112 der Indukti¬ onsspule 2 ist dabei ebenfalls kreisförmig, da diese form¬ schlüssig mit der Wandung 1 der Endoskopiekapsel 7 ausgeführt ist. Die Querschnitte 113a, 113b der beiden weichmagnetischen Elemente 3a, 3b sind hingegen kreissegmentförmig (d.h. halbmondförmig) und nur einseitig formschlüssig mit der Indukti¬ onsspule 2 ausgeführt. Zwischen den beiden weichmagnetischen Kernen 3a, 3b ist mit diesem und mit der Induktionsspule 2 das magnetische Element 4 ebenfalls formschlüssig angeordnet.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 ist das magnetische Element 4 benachbart zur mit einem weichmagnetischen Kern 3 versehenen Induktionsspule 2 beabstandet angeordnet. Auch hier überragt das magnetische Element 4 die Induktionsspule 2 mit ihrem weichmagnetischen Kern 3 in beide Richtungen der Induktionsspulenlängsachse 5. Der mit der Beabstandung er¬ zeugte Raum zwischen magnetischem Element 4 und Induktions¬ spule 2 kann beispielsweise für nicht dargestellte integrier- te Inspektions-, Diagnose- oder Therapieobjekte genutzt wer¬ den .
In Figur 4 ist ein kreisförmiger Querschnitt IV der Endoskopiekapsel 7 gemäß Figur 3 dargestellt, dessen Oberflächennor- male in Richtung der Induktionsspulenlängsachse 5 ausgerich¬ tet ist. Der Querschnitt 4 weist dabei einen Querschnitt IV2 durch die mit dem weichmagnetischen Kern 3 versehene Induktionsspule 2 als auch einen Querschnitt IV4 durch das magneti- sehe Element 4 auf. Der Querschnitt IV4 des magnetischen Ele¬ ments 4 ist hier kreissegmentförmig und teilweise formschlüs¬ sig mit der Kapselwandung 1 ausgeführt. Beabstandet vom mag¬ netischen Element 4 ist die Induktionsspule 2 auf der gegenü- berliegenden Seite des Kapselquerschnittes IV in der Nähe der Wandung 1 angeordnet. Der Querschnitt IV2 der Induktionsspule 2 und auch der Querschnitt IV3 des mit der Induktionsspule 2 formschlüssig ausgeführten weichmagnetischen Kerns 3 sind kreisförmig ausgestaltet.
In Figur 5 ist ein kreisförmiger Querschnitt V der Endosko- piekapsel 7 gemäß Figur 3 in einem weiteren Ausführungsbei¬ spiel dargestellt, dessen Oberflächennormale in Richtung der Induktionsspulenlängsachse 5 ausgerichtet ist. Der Quer- schnitt 5 weist dabei ebenfalls einen Querschnitt V2 durch die mit einem weichmagnetischen Kern 3 versehene Induktions¬ spule 2 als auch einen Querschnitt V4 durch das magnetische Element 4 auf. Auch hier ist der Querschnitt V4 des magneti¬ schen Elements 4 kreissegmentförmig und teilweise formschlüs- sig mit der Kapselwandung 1 ausgeführt. Beabstandet vom mag¬ netischen Element 4 ist die mit dem weichmagnetischen Kern 3 versehene Induktionsspule 2 auf der gegenüberliegenden Seite des Kapselquerschnittes V formschlüssig mit der Kapselwandung 1 angeordnet. Der Querschnitt V2 der Induktionsspule 2 und auch der Querschnitt V3 des mit der Induktionsspule 2 form¬ schlüssig ausgeführten weichmagnetischen Kerns 3 sind hierbei kreissegmentförmig ausgestaltet.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 6 ist das magnetische Element 4 benachbart zur mit einem weichmagnetischen Kern 3 versehenen Induktionsspule 2 formschlüssig angeordnet. Auch hier überragt das magnetische Element 4 die Induktionsspule 2 mit ihrem weichmagnetischen Kern 3 in beide Richtungen der Induktionsspulenlängsachse 5.
In Figur 7 ist ein kreisförmiger Querschnitt VII der Endosko- piekapsel 7 gemäß Figur 6 dargestellt, dessen Oberflächennor¬ male in Richtung der Induktionsspulenlängsachse 5 ausgerich- tet ist. Auch hier weist der Querschnitt VII einen Querschnitt VII2 durch die mit einem weichmagnetischen Kern 3 versehene Induktionsspule 2 als auch einen Querschnitt VT 14 durch das magnetische Element 4 auf. Der Querschnitt VII4 des magnetischen Elements 4 ist kreisförmig und teilweise formschlüssig mit der Kapselwandung 1 und der Induktionsspule 2 ausgeführt. Benachbart zum magnetischen Element 4 ist die In¬ duktionsspule 2 auf der gegenüberliegenden Seite des Kapsel¬ querschnittes VII formschlüssig mit der Kapselwandung 1 ange- ordnet. Der Querschnitt VII2 der Induktionsspule 2 und auch der Querschnitt VII3 des mit der Induktionsspule 2 form¬ schlüssig ausgeführten weichmagnetischen Kerns 3 sind kreis- segmentförmig ausgestaltet.
Die oral einzunehmende Kapsel 7 hat insbesondere einen Durch¬ messer im Bereich von 10 bis 14 mm und eine Länge im Bereich von 10 bis 30 mm. Soll die Kapsel 7 nur rektal eingeführt werden kann sie auch einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 30 mm bei einer Länge im Bereich von 10 bis 50 mm aufweisen.

Claims

Patentansprüche
1. Endoskopiekapsel, enthaltend eine zur Energieversorgung der Endoskopiekapsel (7) vorge- sehene Induktionsspule (2) mit einer ausgeprägten Ausdehnung entlang einer Achse (5), und ein ein magnetisches Dipolmoment (6) aufweisendes, mit ei¬ nem externen Magnetfeld wechselwirkendes magnetisches Ele¬ ment (4) zum Navigieren der Endoskopiekapsel (7), wobei das magnetische Dipolmoment (6) senkrecht zur Längsachse (5) der Induktionsspule (2) ausgerichtet ist, eine Querschnittsfläche (II, IV, V, VII) der Endoskopie¬ kapsel (7), deren Normale in Richtung der Induktionsspu- lenlängsachse (5) ausgerichtet ist, sowohl einen Quer¬ schnitt (114, IV4, V4, VII4) durch das magnetische Ele¬ ment (4) als auch einen Querschnitt (112, IV2, V2, VII2) durch die Induktionsspule (2) aufweist, und das magnetische Element (4) in beide Richtungen der In- duktionsspulenlängsachse (5) derart ausgedehnt ist, dass es die Induktionsspule (2) überragt.
2. Endoskopiekapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Element (4) von der Induktionsspule (2) zumindest teilweise umschlossen ist.
3. Endoskopiekapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Element (4) außerhalb der Induktionsspu¬ le (2) angeordnet ist.
4. Endoskopiekapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine äußere Wandung (1), mit welcher die Induktionsspule (2) zumindest teilweise formschlüssig ausge¬ führt ist.
5. Endoskopiekapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine äußere Wandung (1), mit welcher das magnetische Element (4) zumindest teilweise formschlüssig ausgeführt ist.
6. Endoskopiekapsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspule (2) mit we¬ nigstens einem weichmagnetischen Kern (3, 3a, 3b) versehen ist .
7. Endoskopiekapsel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine weichmagnetische Kern (3, 3a, 3b) zumindest teilweise formschlüssig mit der Induktionsspule (2) ausgeführt ist.
8. Endoskopiekapsel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass der mindestens eine weichmagnetische Kern (3,
3a, 3b) einen kreisförmigen oder kreissegmentförmigen Querschnitt (113a, 113b, IV3, V3, VII3) aufweist.
9. Endoskopiekapsel nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Element (4) formschlüs¬ sig mit der Induktionsspule (2) und/oder dem mindestens einen weichmagnetischen Kern (3, 3a, 3b) ausgeführt ist.
10. Endoskopiekapsel nach einem der Ansprüche 6 bis 9, da- durch gekennzeichnet, dass der mindestens eine weichmagneti¬ sche Kern (3, 3a, 3b) aus weichmagnetischem Ferrit ausgeführt ist .
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