Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von tumorbehaftetem Gewebe im Gastrointestinaltrakt mit Hilfe einer Endokapsel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von tumorbehaftetem Zellgewebe im Gastrointestinaltrakt mit Hilfe ei¬ ner Endokapsel. Zur Erkennung von Karzinomen des Gastrointestinaltrakts werden beispielsweise im Zuge einer Magenspiegelung Gewebeproben entnommen und auf das Vorliegen eines Karzinoms untersucht. Dabei ist häufig eine Vielzahl von Biopsien erforderlich. Um deren Zahl zu reduzieren wird die sog. Autofluoreszenzendo- skopie eingesetzt, bei der die Fluoreszenz körpereigener Sub¬ stanzen ausgenutzt wird, welche aufgrund erhöhter Stoffwech¬ selaktivität in bösartigem Gewebe in erhöhter Konzentration vorkommen. Eine weitere Möglichkeit zur Biopsiesteuerung ist die Anwenden der Endomikroskopie, d.h. eine Untersuchung mit Hilfe eines in einem Endoskop integrierten Mikroskops, wobei dem Patienten zur Anfärbung des Gewebes ein Kontrastmittel verabreicht werden muss. In beiden Fällen sind aber weiterhin Biopsien erforderlich. Die entnommenen Gewebeproben werden in einem Labor histologisch untersucht. Dabei werden z.B. von der tiefgefrorenen Zellgewebeprobe Schnitte angefertigt, die dann durch den Pa¬ thologen beurteilt werden. Hierfür ist ein hoher Zeitaufwand erforderlich, da nicht nur die Probenvorbereitung sondern auch die Dokumentierung und der Transport Zeit erfordern.
Auch Wartezeiten können nicht vermieden werden. Die Ergebnisse liegen oft erst einige Tage später vor, was zu einer hohen psychischen Belastung des jeweiligen Patienten führt. Neben der o.g. Beurteilung von Gewebeproben ist es auch bekannt, eine Fluoreszenz-Zytoskopie für eine Tumordiagnose durchzuführen. Dabei wird tumorbehaftetes Zellgewebe mit ge¬ eigneten chemischen Substanzen lichtempfindlich gemacht und
bei Bestrahlung mit Licht Fluoreszenz an so vorbereiteten Zellen angeregt. Dabei weist das Licht zur Anregung eine an¬ dere Farbe als das Fluoreszenzlicht auf. Die eingesetzten Substanzen sind aber stark phototoxisch und können am ent- sprechend behandelten Gewebe Nekrose verursachen. Dies kann aber auch für eine Therapie gegen karzinome Tumore ausgenutzt werden. Dabei ist aber die Kenntnis der Positionen und der Ausbreitung von tumorbehaftetem Zellgewebe erforderlich. Zur Erkennung von tumorbehaftetem Zellgewebe wird die so genannte 5-ALA induzierte Detektion, bei der 5-
Aminolävulinsäure injiziert wird, oder Verfahren die als Hex- vix und TOOKAD kommerziell bekannt sind und bei denen andere fotoaktive Substanzen verwendet werden, eingesetzt.
Dabei ist es nachteilig, dass die Substanzen in den Körper eines Patienten eingebracht werden müssen, die für den jeweiligen Patienten unmittelbar aber auch nachfolgend über einen längeren Zeitraum belastend sind, da er unter erhöhter Licht- empfindlichkeit leidet. Nach dem Injizieren der Substanzen können die Untersuchungen nicht unmittelbar danach durchgeführt werden, da eine Reaktionszeit, die von Patient zu Pa¬ tient variieren kann, abgewartet werden muss. Außerdem ist aus DE 689 25 586 T2 ein Verfahren für eine laserinduzierte Fluoreszenz von Gewebe bekannt, bei dem durch eine Fluoreszenzanregung und die Detektion bestimmter charakteristischer Wellenlängen im detektierten Wellenlängenspektrum des Fluoreszenzlichts auf die jeweilige Zellgewebeart ge- schlössen werden können soll.
Es hat sich aber gezeigt, dass die Eigenfluoreszenz von in körpereigenen zur Fluoreszenz anregbaren Chromophoren bei Zellgewebe, das tumorbehaftet oder gesund sein kann, an Hand des Vorkommens einer oder ggf. auch mehrerer Wellenlängen die im Fluoreszenzlichtspektrum vorkommen nicht eindeutig ist, da ein kooperatives Verhalten der untersuchten Zellen nicht vernachlässigt werden kann. Diese unterschiedlichen Faktoren und
die biomolekulare Zellstruktur haben starken Einfluss und es ist nicht mit ausreichender Sicherheit eine Zuordnung, ob es sich um gesundes oder tumorbehaftetes Zellgewebe handelt, möglich .
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Erkennung von tumorbehaftetem Zellgewebe im Gastrointestinaltrakt im Zuge einer Kapselendoskopie in verkürzter Zeit und mit ausreichender Be¬ fundsicherheit erreichen zu können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren nach Anspruch 1 und einer Vorrichtung nach Anspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.
Auf das zu untersuchende Zellgewebe des Gastrointestinal- trakts, beispielsweise der Magenschleimhaut, wird mit Hilfe einer in einer Endokapsel vorhandenen Strahlungsquelle, e- lektromagnetische Strahlung lokal definiert emittiert und nach einem Abschalten der Strahlungsquelle zur Zeit tg am
Zellgewebe das Abklingverhalten der durch die elektromagnetische Strahlung angeregten Eigenfluoreszenzintensität des Zellgewebes zeit- und spektralaufgelöst erfasst. Die Er- fassung der Eigenfluoreszenzintensität erfolgt dabei mit ei¬ ner oder mehreren bekannten Abtastrate (n) und wird für mindestens eine Wellenlänge durchgeführt. Bevorzugt wird die Ab¬ tastrate bei der Detektion konstant gehalten. Mit den ermittelten Intensitätsmesswerten wird unter Berücksichtigung der jeweiligen bekannten Abtastrate (n) die Diffe- renz-Autokorrelations-Funktion C(t) des Intensitätsabklingverhaltens nach den Gleichungen (1) und (2) bestimmt.
I (t) I (t0)-[I (t0)-I (t^~) ] * [l-R(t-t0) ] (1) mit
R(t-t0) = < AI(t) AI(t0)>t /<AI2>t und
ΔΙ (t) I (t) -I (t^~) (2)
Dabei ist I (t->°°) die Intensität des angeregten Flu¬ oreszenzlichts nach unendlich langer Relaxation, die sehr klein ist. Die Relaxationsfunktion R(t) ergibt sich aus der Korrelations-Funktion der Fluoreszenzfluktuationen, wobei < >t den zeitlichen Mittelwert darstellt.
Die Funktion C(t) = 2[1 - R(t)] stellt die dazugehörige Dif¬ ferenz-Korrelations-Funktion dar, für die bei kooperativen Fluoreszenzvorgängen das folgende Verhalten berücksichtigt werden kann:
C(t) ~ t2H (3) Der Exponent H oder die daraus berechenbare fraktale Dimensi¬ on der stochastischen Intensitätsschwankungen Dp ist dabei eine charakteristische Größe für die Bewertung.
Dabei ergibt sich Dp = 2-H und kann zur Unterscheidung von gesundem und tumorbehaftetem Zellgewebe herangezogen werden. Der Exponent H kann durch lineare Regression ermittelt werden .
Der Wert Dp kann für eine Klassifizierung hinsichtlich einer Tumorbehaftung des jeweiligen bestrahlten Zellgewebes herangezogen werden.
Für die Klassifizierung kann ein Vergleich mit einem tumorspezifischen Schwellwert durchgeführt werden. Es kann aber auch eine Angabe einer Wahrscheinlichkeit für ein Vorliegen eines Tumors bei der Klassifizierung erfolgen.
Unter Berücksichtigung der angegebenen Gleichungen wird die fraktale Dimension Dp für das jeweils bestrahlte Zellgewebe berechnet und der Wert der ermittelten fraktalen Dimension Dp kann dann mit einem tumorspezifischen Schwellwert verglichen werden. Bei Überschreiten des Schwellwertes wird das be¬ strahlte Zellgewebe der Zellgewebeprobe als tumorbehaftet
eingestuft. Bei einem Unterschreiten dieses Schwellwerts ist das Zellgewebe gesund. Der Schwellwert ist ein Zahlenwert zwischen 1 und 2. So kann am untersuchten Zellgewebe in vivo eine Bestrahlung, Detektion und Berechnung der fraktalen Dimension Dp durchgeführt werden, um gesundes Zellgewebe und ggf. tumorbehaftetes Zellgewebe zu lokalisieren. Dabei kann an unterschiedlichen Positionen eine Befundung erfolgen, indem die Endokapsel mag- netgeführt an die jeweiligen Positionen bewegt wird. Eine En¬ dokapsel enthält dazu ein Magnetsystem welches in Wechsel¬ wirkung mit einem äußeren Magnetfeld steht, wie z.B. in DE 10142253 Cl beschrieben. Bei der Auswertung des Intensitätsabklingverhaltens werden kollektive Elektronenübergänge im Zellgewebe, bei der Erfin¬ dung, über ein algebraisches Zeitverhalten beschrieben.
Bevorzugt ist es, monochromatische elektromagnetische Strah- lung für die Eigenfluoreszenzanregung des bestrahlten Zellgewebes einzusetzen. Hier eignet sich besonders elektromagneti¬ sche Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 200 nm bis 650 nm. Als Strahlungsquelle können Laserlichtquellen eingesetzt werden. Für die Anregung der Eigenfluoreszenz hat sich elekt- romagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von 337 nm als günstig erwiesen.
Bei der Erfindung kann, wie bereits zum Ausdruck gebracht, lediglich eine ausgewählte Wellenlänge aus dem Spektrum der Eigenfluoreszenz des zu untersuchenden Zellgewebes erfasst und dann berücksichtigt werden. Es können aber auch zwei und mehr Wellenlängen, die voneinander abweichen und dann deutlich größer bzw. kleiner in Bezug zueinander sein können, berücksichtigt werden.
Günstig ist es aber, Intensitätsmesswerte innerhalb eines In¬ tervalls um eine Wellenlänge der angeregten Eigenfluoreszenz zu erfassen und die Differenz-Autokorrelations-Funktion des
Intensitätsabklingverhaltens C(t) der Mittelwerte, die aus den gleichzeitig für die unterschiedlichen Wellenlängen innerhalb des Wellenlängenintervalls detektierten Fluoreszenz¬ intensitäten berechnet worden sind, zu bestimmen und daraus die fraktale Dimension Dp für das bestrahlte Zellgewebe zu berechnen .
Für die Mittelwertbildung sollten mindestens 30 Wellenlängen aus dem ausgewählten Wellenlängenintervall berücksichtigt werden. So sollte die Differenz der Abstände der dabei be¬ rücksichtigten Wellenlängen aus diesem Wellenlängenintervall jeweils gleich groß sein. So kann beispielsweise die Detekti- on innerhalb eines Wellenlängenintervalls von 421 nm ± 15 nm durchgeführt werden.
Die Detektion kann mit einem Spektrometer bei einer Abtastrate -S 1000 ps, bevorzugt -S 100 ps, besonders bevorzugt bei ca. 50 ps durchgeführt werden. An Zellgewebe können an mehreren Positionen Untersuchungen durchgeführt werden. Dabei sollte jedoch jeweils eine gleiche Bestrahlung an den ausgewählten Positionen des Zellgewebes eingehalten werden. So sollte mit jeweils gleicher Energie eine jeweils gleich große Fläche bestrahlt werden. Hierzu sollte der Abstand einer oder mehrerer optischer Fasern zur zu bestrahlenden Oberfläche des Zellgewebes konstant sein. Für eine Auswertung und ggf. Berücksichtigung bei einem unmittelbar nachfolgend oder später durchzuführenden operativen Eingriff an einem Patienten an dem die Untersuchung in vivo durchgeführt worden ist, ist die Kenntnis der jeweiligen Po¬ sition am Zellgewebe so zu erfassen und zu dokumentieren, dass sie nachvollzogen werden kann.
Die Untersuchungen an Zellgewebe können sukzessive oder gleichzeitig an mehreren Positionen durchgeführt werden. Im letztgenannten Fall kann elektromagnetische Strahlung beispielsweise über mehrere entsprechend angeordnete optische Fasern zur Anregung der Eigenfluoreszenz auf Zellgewebe oder
die Zellgewebeprobe auf verschiedene Orte gerichtet und nach dem Abschalten der Strahlungsquelle dann die Intensität I (t) der in Folge der Eigenfluoreszenz des Zellgewebes von dort emittierte elektromagnetische Strahlung über optische Fasern zu einem Detektor geführt werden.
Mit der Erfindung kann eine Untersuchung zeitnah und unmittelbar in einem Operationssaal durchgeführt werden. Es be¬ steht die Möglichkeit tumorbehaftetes Zellgewebe von gesundem Zellgewebe mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit zu unterschei¬ den. In Kenntnis des jeweiligen Entnahmeortes bietet die Er¬ findung eine gute Entscheidungsgrundlage, wo und wie viel Zellgewebe operativ entfernt werden soll. Eine aus einer Endokapsel bestehende bzw. eine solche Kapsel umfassende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist so ausgebildet, dass lebendes Zellgewebe lokal definiert mit von einer Strahlungsquelle emittierten elektro¬ magnetischen Strahlung beaufschlagt wird und ein Detektor zur zeit- und spektralaufgelösten Erfassung der Eigenfluoreszenzintensität des jeweils vorab bestrahlten Zell¬ gewebes an eine elektronische Auswerteeinheit angeschlossen ist, mit der aus den ermittelten Intensitätsmesswerten die Differenz-Autokorrelations-Funktion C(t) bestimmt werden kann. Mit der elektronischen Auswerteeinheit kann die frakta- le Dimension Dp berechnet und dieser Wert der fraktalen Dimension Dp mit einem tumorspezifischen Schwellwert verglichen werden. Eine Endokapsel kann dabei sämtliche erforderliche Komponenten enthalten oder nur Teile davon, wie weiter unten noch näher erläutert wird.
Eine zeitaufwändige Präparation des zu untersuchenden Zellge¬ webes, wie sie bei einer Biopsie erforderlich ist, entfällt. Dadurch kann die psychische Belastung von Patienten reduziert werden, da das Untersuchungs-ergebnis nach deutlich kürzerer Zeit vorliegt. Es kann sehr gut zwischen malignen und be¬ nignen Zellgewebe unterschieden werden.
Es ist auch keine Injektion zusätzlicher Substanzen in den Körper von Patienten, mit den eingangs genannten Nachteilen, erforderlich . Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft weiter erläutert werden .
Dabei zeigen: Fig. 1 ein Diagramm des zeitaufgelöst erfassten Intensitätsabklingverhaltens bei einer konstanten Wel¬ lenlänge von 421 nm;
Fig. 2 ein Diagramm des zeitaufgelöst erfassten Intensitätsabklingverhaltens, das mit dem Mittelwert von mehreren Wellenlängen innerhalb eines Wellenlängenintervalls um die Wellenlänge 421 nm erstellt wor¬ den ist;
Fig. 3 den Verlauf der Differenz-Autokorrelations-Funktion über die Zeit beim Abklingen der Intensität, und Fig. 4 bis 10 Vorrichtungen bzw. Endokapseln verschiedener
Ausgestaltung .
Die Diagramme entsprechend Fig. 1 bis 3 basieren auf Untersu¬ chungen, die aus Vereinfachungsgründen und aus Gründen der Reproduzierbarkeit nicht in vivo sondern in vitro durchge¬ führt wurden. Die Zellgewebeproben wurden in eine Nut, die eine Aufnahme der Zellgewebeproben darstellte eingelegt und elektromagnetische Strahlung, über eine optische Faser auf bestimmte vorgegebene Positionen der Zellgewebeproben gerich- tet. Als Strahlungsquelle wurde ein Stickstofflaser einge¬ setzt. Die für die Eigenfluoreszenzanregung des Zellgewebes eingesetzte elektromagnetische Strahlung hatte eine Wellen¬ länge von 337 nm. Die entnommenen Zellproben wurden zur Verlangsamung der
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Nekrose auf eine Temperatur von 15 C gekühlt und zumindest bis nach Beendigung der Untersuchung auf dieser Temperatur gehalten .
Über die selbe optische Faser wurde nach dem Abschalten der Strahlungsquelle bei t g die in Folge der Eigenfluoreszenz vom
Zellgewebe emittierte elektromagnetische Strahlung auf ein Spektrometer gerichtet, mit dem eine Detektion im Wellenlängenintervall von ca. 300 nm bis ca. 600 nm möglich war.
Es wurde eine charakteristische Wellenlänge von 421 nm ausge¬ wählt, bei der erhöhte Intensitäten der Eigenfluoreszenz auf- traten.
Bei der Detektion wurde eine Abtastrate von 50 ps eingehalten und vom Zeitpunkt t g über eine Zeit von 10 ns eine Detektion der Intensität vorgenommen. Mit den Intensitätsmesswerten wurde eine Auswertung gemäß den Gleichungen (1) bis (3) vorgenommen und die Differenz-Autokorrelations-Funktion ermittelt, wie in Figur 3 gezeigt.
Da beim Abklingverhalten der Intensität einer einzelnen Wel- lenlänge ein Rauschen zu verzeichnen war, wurde die Auswertung mit gebildeten Mittelwerten in analoger Form wiederholt. Dabei wurden Intensitätswerte innerhalb eines Wellenlängenin¬ tervalls von 421 nm ± 9,5 nm genutzt. Das so ermittelte In¬ tensitätsabklingverhalten gibt Figur 2 wieder. Die Mittel- wertbildung erfolgte dabei aus 60 Wellenlängen aus diesem
Wellenlängenintervall, die jeweils eine Differenz von 0,315 nm zueinander aufwiesen.
Wie aus dem in Figur 3 gezeigten Diagramm hervor geht kann mit der ermittelten Differenz-Autokorrelations-Funktion und dem Anstieg einer Geraden mit (t- t g ) ^ und in Kenntnis des Exponenten H der Wert der fraktalen Dimension Dp bestimmt werden . Der ermittelte Wert Dp kann für die jeweils untersuchte Posi¬ tion der jeweiligen Zellgewebeprobe mit einem tumorspezifischen Schwellwert verglichen werden. Für die untersuchten Tumore lag dieser Schwellwert zwischen 1,31 und 1,32.
Liegt der ermittelte Wert Dp aber unterhalb des Schwellwertes kann davon ausgegangen werden, dass das untersuchte Zellgewe¬ be an der jeweiligen Zellgewebeprobe zumindest am Ort der Probe an dem die Untersuchung durchgeführt worden ist, frei von Tumorzellen gesundes Zellgewebe ist.
Die Erfindung kann aber auch an mindestens zwei mit dem
Spektrometer erfassbaren Wellenlängen, die einen größeren Ab- stand zueinander aufweisen durchgeführt werden. So kann das zeitliche Intensitätsabfallverhalten beispielsweise bei den Wellenlängen 370 nm und 430 nm, ggf. auch mit einer beschrie¬ benen Mittelwertbildung, durchgeführt werden. Eine Vorrichtung, mit der eine Untersuchung beispielsweise der Magenschleimhaut 1 auf die oben beschriebenen Art vorge¬ nommen werden kann, wird entweder von einer Endokapsel 2 gebildet, die alle erforderlichen Einrichtungen enthält oder sie umfasst eine Endokapsel, in der nur ein Teil der erfor- derlichen Einrichtungen, jedenfalls aber eine Strahlungsquel¬ le enthalten ist, wobei sich der restliche Teil der Einrichtungen außerhalb der Endokapsel und außerhalb des Patienten¬ körpers befindet (siehe Fig. 4 - 10) . Im Innenraum einer Endokapsel 2 ist ein Magnetsystem 3 vorhanden, das zur Navigation der Endokapsel mit Hilfe eines äu¬ ßeren Magnetfeldes dient. Zur Fluoreszenzanregung von Zellgewebe, beispielsweise der Magenschleimhaut 1, umfasst die En¬ dokapsel 2 eine Strahlungsquelle 4 etwa in Form einer Laser- diode oder einer LED (Fig. 4) . Im Bereich der Strahlungsquelle 4 ist das Gehäuse 5 der Endokapsel 2 von einer Öffnung bzw. einem Fenster 6 aus strahlungsdurchlässigem Material durchbrochen. Das Fenster 6 ist beispielsweise an einem Ende der Endokapsel 2 angeordnet. Zur Spannungsversorgung der Strahlungsquelle 4 kann eine Batterie (nicht gezeigt) in der Endokapsel 2 vorhanden sein. Alternativ kann die Spannungsversorgung über eine extrakorporal angeordnete Batterie oder sonstige Spannungsquelle erfolgen, welche über ein Verbin-
dungskabel 7 mit der Strahlungsquelle 4 verbunden ist. Zur Erfassung der Eigenfluoreszenz des untersuchten Zellgewebes ist im Bereich des Fensters 6 ein Detektor 11 zur Erfassung der Fluoreszenzstrahlung 8 des Zellgewebes vorhanden. Der De- tektor kann beispielsweise aus einer oder mehreren Photodio¬ den sowie einem Linsen- und Filtersystem, (nicht dargestellt) gebildet sein, wobei letzteres zur Spektralauflösung der Eigenfluoreszenz dient. Als Detektor 11 kann z.B. ein Mini- Spektrometer dienen, das ein optisches System zur Spektral- auflösung bereits umfasst. Geeignet sind beispielsweise die von der Hamamatsu Deutschland GmbH erhältlichen Spektrometer CM10988MA und CM11009MA. Der Detektor 11 erfasst die Eigenfluoreszenzintensität des Zellgewebes spektral und zeitaufge¬ löst und gibt die entsprechenden Daten an eine elektronische Auswerteeinheit 9 weiter, welche entsprechend Fig. 4 und 5 innerhalb der Endoskapsel 2 angeordnet ist. Die von der Aus¬ werteeinheit 9 berechneten Daten, welche eine Aussage über das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines Tumors zulassen, werden entweder über eine in der Endokapsel 2 vorhandene Funkschnittstelle 10 oder mit einer Signalleitung 13 z.B. ü- ber das Verbindungskabel 7 an eine außerhalb des Patienten¬ körpers vorhandene Einrichtung übermittelt. Die Einrichtung umfasst beispielsweise einen Monitor, auf dem eine Farbkodie¬ rung oder Zahlenwerte für die Tumorwahrscheinlichkeit darge- stellt werden.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Endokapsel 2 ist die Strahlungs¬ quelle von dem Lichtaustrittsfenster 14 eines innerhalb der Endokapsel 2 angeordneten Endes eines Lichtwellenleiters 15 gebildet. Der Lichtwellenleiter 15 ist über ein mit der Endokapsel 2 verbundenes Verbindungskabel 7 aus dem Patientenkör¬ per heraus geführt, wobei in das andere Ende des Lichtwellen¬ leiters elektromagnetische Strahlung mit Hilfe einer externen Strahlungsquelle 23 eingespeist wird.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Endokapsel 2 befindet sich die elektronische Auswerteeinheit 9 außerhalb der Endokapsel 2 und auch außerhalb des Patientenkörpers. Die vom Detektor 11
erfassten Rohdaten werden entweder über eine Funkschnittstelle 10 oder über eine Signalleitung 16 an die externe Auswerteeinheit 9 übertragen. Die Signalleitung 16 kann in einem an der Endokapsel 2 fixierten Verbindungskabel 7 verlaufen, wo- bei dieses noch andere Versorgungsleitungen etwa zur Spannungsversorgung der Strahlungsquelle 4 beinhalten kann. Die Strahlungsemission kann aber auch, wie bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel, über das Austrittsfenster 14 eines Lichtwellenleiters erfolgen.
Eine weitere bauliche Vereinfachung und damit auch Verkleine¬ rung der Endokapsel 2 wird erreicht, wenn auch der Detektor 11 außerhalb des Patientenkörpers angeordnet ist (Fig. 7) . In der Endokapsel 2 ist lediglich ein Lichtwellenleiter 17 vor- handen, der im Bereich des Fensters 6 endet, wobei die Eigen¬ fluoreszenzstrahlung über die Stirnfläche 18 des Lichtwellenleiters 17 in diesen hinein gelangt. Die Strahlungsquelle 4 kann dabei von einem Bauteil wie eine LED oder einer Laserdi¬ ode oder von einem Lichtwellenleiter 15 bzw. von dessen
Lichtaustrittsfenster 14 gebildet sein. Eine weitere Vereinfachung der Endokapsel 2 kann erfolgen, in dem ein zur Anregung des Zellgewebes dienender Lichtwellenleiter und ein zur Erfassung der Eigenfluoreszenz dienende Lichtwellenleiter von einem einzigen Lichtwellenleiter 17 λ gebildet sind (Fig. 8). Dessen außerhalb des Patientenkörpers angeordnetem Ende kann ein Strahlteiler 20 zugeordnet sein. Mit diesem kann die e- lektromagnetische Strahlung einer externen, also außerhalb des Patientenkörpers angeordneten Strahlungsquelle 23 für die Anregung der Eigenfluoreszenz über den Lichtwellenleiter auf das Zellgewebe gerichtet werden, wobei nach dem Ausschalten der Strahlungsquelle 23 die Eigenfluoreszenzstrahlung über den Lichtwellenleiter 17 λ in den Detektor 11 eingeleitet und dessen Daten an die Auswerteeinheit 9 übertragen werden. Der Lichtwellenleiter 17 λ sowie die weiter oben erwähnten Licht- Wellenleiter 15 und 17 können aus einer oder mehreren optischen Fasern gebildet sein. Die Lichtwellenleiter sind vorzugsweise mit einer Schutzummantelung (nicht gezeigt) verse-
hen oder verlaufen innerhalb eines an der Endokapsel 2 fixierten Verbindungskabels 7.
Bei allen oben beschriebenen Ausführungsvarianten einer Endo- kapsei 2 kann in dieser eine im sichtbaren Bereich arbeitende Laserlichtquelle 24 vorhanden sein. Mit dieser wird ein Mess¬ fleck 25 auf dem untersuchten Zellgewebe erzeugt. Weiterhin ist in der Endokapsel 2 eine Kamera 26 vorhanden, so dass der Messfleck auf dem mit der Kamera aufgenommenen Bildern des untersuchten Gewebes und dessen Umgebung sichtbar ist und beispielsweise eine Orientierung über das untersuchte Gebiet zulässt. Während der Detektion der Eigenfluoreszenzstrahlung sollte sich der Abstand zwischen dem Detektor 11 und der 0- berfläche des untersuchten Zellgewebes nicht signifikant än- dern, bzw. es sollte eine Änderung des Abstands bei der Aus¬ wertung entsprechend berücksichtigt und korrigiert werden. Dies ist mit einer in DE 10 2006 014 857 AI beschriebenen Ab- stands-Messeinrichtung, die neben der Laserlichtquelle 24 und der Kamera 26 eine (nicht gezeigte) Auswerteeinheit, die z.B. in der Auswerteeinheit 9 integriert sein kann, umfasst. Der von der Laserlichtquelle 24 erzeugte Lichtstrahl erzeugt auf dem Zellgewebe eine entfernungsunabhängige Lichtmarke bzw. den Messfleck 25. Die von der Kamera 26 etwa über die Funkschnittstelle 10 nach außen übertragene Form und Größe des Messflecks 25 wird dabei von der (nicht gezeigten) Auswerte¬ einheit mit Hilfe einer Bildverarbeitungssoftware analysiert und der jeweilige Abstand der Endoskapsel 2 bzw. des Detek¬ tors 11 zum Zellgewebe aus Form und/oder Größe des Messflecks 25 bestimmt. Ein sich während der Messung verändernder Ab- stand kann somit von der Auswerteeinheit 9 bei der Berechnung der fraktalen Dimension DF entsprechend kompensiert werden. Die von der Kamera 26 aufgenommenen Bilder werden per Kabel oder per Funkschnittstelle 10 nach außen übertragen. Ein fester Abstand des Detektors 11 zum Zellgewebe kann da¬ durch erreicht werden, dass in der Endokapsel 2 eine Fixier¬ einrichtung 27 vorhanden ist, mit der diese im Gewebe des Gastrointestinaltraktes verankert werden kann. Eine derartige
Fixiereinrichtung 27 ist in DE 10 2005 032 290 AI beschrieben. Sie umfasst einen Anker 28, der über eine Treibeinrichtung 29 freisetzbar und über einen Faden 31 mit der Endo- kapsel 2 verbunden ist. Der Anker 28 kann beispielsweise aus einem Material bestehen, dass sich nach gewisser Zeit auflöst. Im Falle einer mit einer Fixiereinrichtung 27 ausgerüsteten Endokapsel 2 sowie auch in anderen Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn Strahlungsquelle 4 und Detektor 11 ortsveränderlich in der Endokapsel 2 angeordnet sind, etwa schwenkbar sind, wie dies durch den Doppelpfeil 30 in Fig. 10 angedeutet ist.