DE102007036243B4 - endoscopy system - Google Patents
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Abstract
Endoskopiesystem (8) für die elektrophysiologische Untersuchung von Hohlorganen mit mindestens zwei durch ein Kabel verbundenen Endokapseln (10, 62a, b), auf die mit Hilfe eines Magnetspulensystems (6) innerhalb eines Arbeitsvolumens (4) eine vorgebbare gerichtete Kraft (F, M) ausübbar ist, wobei jede Endokapsel (10, 62a, b) mindestens eine Elektrode (24a, b, 26, 50) enthält oder aufweist, wobei zumindest eine der Elektroden (24a, b, 26, 50) an einer der Endokapseln (10, 62a, b) angeordnet ist und mit einer weiteren, als Referenzelektrode dienen den Elektrode (24a, b, 26, 50) einer weiteren der Endokapseln (10, 62a, b) verbunden ist.Endoscopy system (8) for the electrophysiological examination of hollow organs with at least two endocapsules (10, 62a, b) connected by a cable to which a predeterminable directed force (F, M) is generated within a working volume (4) by means of a magnetic coil system (6). wherein each endocapsule (10, 62a, b) contains or has at least one electrode (24a, b, 26, 50), at least one of the electrodes (24a, b, 26, 50) being attached to one of the endocapsules (10, 62a, b) is arranged and with another, serving as a reference electrode to the electrode (24a, b, 26, 50) of another of the endocapsules (10, 62a, b) is connected.
Description
Die Erfindung betrifft ein Endoskopiesystem.The invention relates to an endoscopy system.
Die klassische Endoskopie ist ein in der Medizin weit verbreitetes Verfahren, sowohl zur Untersuchung bzw. Diagnose als auch zur Behandlung bzw. Therapie eines Patienten. Bei der klassischen Endoskopie wird über eine Körperöffnung des Patienten, z. B. den Mund oder den Anus, ein Endoskop bzw. Katheter in ein Hohlorgan des Patienten, z. B. den Magen oder den Darm, eingeführt.Classic endoscopy is a widely used method in medicine, both for the examination or diagnosis and for the treatment or therapy of a patient. In classical endoscopy is over a body opening of the patient, z. As the mouth or anus, an endoscope or catheter in a hollow organ of the patient, z. As the stomach or the intestine introduced.
So ist beispielsweise ein oral verabreichbares Endoskopiesystem aus
Für die Untersuchung bzw. Behandlung von Hohlorganen ist es bekannt, lokale elektrische Potentiale innerhalb des Hohlorgans orts- und zeitabhängig abzugreifen oder zu applizieren. Aus der
Der Dünndarm eines Patienten mit einer Länge von typischerweise 7 bis 8 m ist z. B. durch ein derartiges klassisches Endoskop nicht vollständig erreichbar. Wegen der Länge des gesamten Gastrointestinaltrakts und der komplizierten Handhabung konventioneller starrer oder flexibler Endoskope ist insbesondere dort eine Anwendung elektrischer Potentiale derzeit nicht möglich.The small intestine of a patient with a length of typically 7 to 8 m is z. B. not completely accessible by such a classic endoscope. Because of the length of the entire gastrointestinal tract and the complicated handling of conventional rigid or flexible endoscopes, an application of electrical potentials is currently not possible there.
Im Stand der Technik sind unterschiedliche Endoskopiesysteme bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Endoskopiesystem vorzuschlagen, mit welchem eine verbesserte Abnahme und/oder Applikation elektrischer Potentiale in einem Patienten, z. B. im gesamten Gastrointestinaltrakt, möglich ist.The object of the invention is to propose an improved endoscopy system, with which an improved decrease and / or application of electrical potentials in a patient, z. B. throughout the gastrointestinal tract, is possible.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Endoskopsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.According to the invention, this object is achieved by an endoscope system having the features of patent claim 1.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass heute die sogenannte Kapselendoskopie (Magnetically Guided Capsule Endoscopy – MGCE) bzw. ein Kapselendoskopiesystem bekannt ist, welches es ermöglicht, mit Hilfe eines z. B. aus der
Die Erfindung wird daher gelöst durch ein Endoskopiesystem mit zumindest zwei z. B. oben genannten Endokapseln, wobei auf diese mit Hilfe eines z. B. oben genannten Magnetspulensystems innerhalb eines Arbeitsvolumens eine vorgebbare gerichtete Kraft ausübbar ist. Unter ”Kraft” ist hierbei die Ausübung einer Kraft und eines Drehmomentes zu verstehen; im Folgenden soll vereinfacht nur von einer Kraft gesprochen werden. Erfindungsgemäß weist jede der Endokapseln mindestens eine Elektrode auf.The invention is therefore achieved by an endoscopy system with at least two z. B. above endocapsules, with these with the help of a z. B. above magnetic coil system within a working volume a predetermined directional force is exercisable. By "force" is meant the exercise of a force and a torque; In the following, only a single force is used to simplify matters. According to the invention, each of the endocapsules has at least one electrode.
Im Falle von mehreren Elektroden können elektrische Potentiale an mehreren Stellen gleichzeitig gemessen oder appliziert werden. Das erfindungsgemäße Endoskopiesystem erlaubt eine elektrophysiologische Untersuchung von Hohlorganen.In the case of multiple electrodes, electrical potentials can be measured or applied at several points simultaneously. The endoscopy system according to the invention allows an electrophysiological examination of hollow organs.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Endoskopiesystems wird wegen der Verwendung der Endokapsel anstelle eines klassischen Endoskops die Möglichkeit der Anwendung elektrischer Potentiale im gesamten Gastrointestinaltrakt bzw. an jedem Ort, der durch eine Endokapsel erreichbar ist, möglich. Die Anwendung elektrischer Potentiale wird so billig und einfach durchführbar und resultiert in einer den Patienten nur minimal belastenden Untersuchung bzw. Behandlung. Zusätzlich kann die Wirkung von Medikamenten physischer oder psychischer Stressbelastung, Körperstellung, Nahrungseintrag etc. auch über einen längeren Zeitraum erfasst werden.By using the endoscopy system according to the invention, the possibility of using electrical potentials in the entire gastrointestinal tract or at any place that can be reached by an endocapsule is possible because of the use of the endocapsule instead of a classic endoscope. The application of electrical potentials is so cheap and easy to carry out and results in a patient only minimally incriminating examination or treatment. In addition, the effect of drugs of physical or psychological stress, body posture, food intake, etc. can also be recorded over a longer period of time.
Die gemessenen Potentiale werden beispielsweise digitalisiert und kabellos nach außerhalb des Patienten gesendet. Ebenso können in umgekehrter Weise an den Elektroden Spannungen angelegt werden, um z. B. im Patienten Nerven zu stimulieren. Auch dies kann ferngesteuert von außen erfolgen.The measured potentials are digitized, for example, and wireless to the outside sent by the patient. Likewise, voltages can be applied in a reverse manner to the electrodes to z. B. in the patient to stimulate nerves. This can also be done remotely controlled from the outside.
Die Endokapsel kann auch einen schnurförmigen Fortsatz aufweisen, wobei die mindestens eine Elektrode dann am Fortsatz anbringbar ist. Ein derartiger Fortsatz der Endokapsel ist beispielsweise 10 cm lang. Die Endokapsel mit dem Fortsatz wird auch Endostör genannt. Der Fortsatz oder mit anderen Worten Schwanz des Endostör weist dann die mindestens eine, in der Regel auch mehrere Elektroden auf, wobei entsprechende elektrische Rückleitungen zur Endokapsel existieren. Durch die am Fortsatz angebrachte Elektrode kann in der Nähe der Endokapsel, nämlich in Reichweite des Fortsatzes, ein elektrisches Potential im Patienten abgegriffen oder appliziert werden.The endocapsule may also have a cord-shaped extension, wherein the at least one electrode is then attachable to the extension. Such an extension of the endocapsule is for example 10 cm long. The endocapsule with the extension is also called Endostör. The extension or, in other words, the endostroid tail then has the at least one, and as a rule also a plurality of electrodes, with corresponding electrical return lines to the endocapsule. By attached to the extension electrode, an electrical potential in the patient can be tapped or applied in the vicinity of the endocapsule, namely within reach of the extension.
Das Endoskopiesystem kann außerdem mindestens eine weitere, mit der Endokapsel elektrisch verbindbare Elektrode aufweisen. Die weitere Elektrode dient dazu, Potentiale der anderen Elektroden der Endokapsel zu einem Referenzpotential in Beziehung zu setzen.The endoscopy system may also include at least one further electrode electrically connectable to the endocapsule. The further electrode serves to relate potentials of the other electrodes of the endocapsule to a reference potential.
Die Elektrode für das Referenzpotential, also die erfindungsgemäße weitere Elektrode, ist gemäß der Erfindung an einer weiteren, also zweiten Endokapsel angeordnet.The electrode for the reference potential, that is to say the further electrode according to the invention, is arranged according to the invention on a further, ie second endocapsule.
Das Endoskopiesystem besteht aus mindestens zwei, durch z. B. ein Kabel verbundenen Endokapseln, von denen mindestens eine den Fortsatz mit der ersten Elektrode trägt. Eine Kapsel kann z. B. an einem definierten Ort, z. B. im Magen des Patienten, fixiert werden und die zweite zu den pathologischen Befunden, z. B. im Dünndarm, manövriert werden.The endoscopy system consists of at least two, z. B. a cable connected endocapsules, of which at least one carries the extension with the first electrode. A capsule can, for. B. at a defined location, eg. B. in the stomach of the patient, are fixed and the second to the pathological findings, eg. B. in the small intestine to be maneuvered.
Im Falle mehrerer Kapseln bzw. Teilkapseln können die Endokapseln dann auch Teile einer auftrennbaren Gesamtkapsel sein. Z. B. zwei Kapseln können dann durch Auftrennung der einzelnen Gesamtkapsel erzeugt werden, wobei z. B. ein fixierter Teil als erste Endokapsel im Patienten nicht über einen Permanentmagneten für die Kraftausübung verfügt, sondern ein derartiger nur im zweiten Teil, also der zweiten Endokapsel angeordnet ist. Diese ist dann manövrierbar. Nach der Durchführung der Prozedur können dann beide Teile wieder aneinander gekoppelt werden und die Gesamtkapsel manövriert bzw. geborgen werden.In the case of several capsules or partial capsules, the endocapsules can then also be parts of a separable total capsule. For example, two capsules can then be generated by separation of the individual total capsule, wherein z. B. a fixed part as the first endocapsule in the patient does not have a permanent magnet for the application of force, but such a only in the second part, so the second endocapsule is arranged. This can then be maneuvered. After the procedure has been carried out, both parts can then be coupled together again and the entire capsule can be maneuvered or recovered.
Der Fortsatz kann aus der Endokapsel ausfahrbar sein. Der Fortsatz der Endokapsel ist dann z. B. bei der oralen Verabreichung in oder an der Endokapsel aufgewickelt und wird erst im Körper, z. B. im Magen des Patienten abgewickelt. Dies kann z. B. durch Aktivierung eines äußeren magnetischen Flusses geschehen. Das Einbringen der Endokapsel in den Patienten, z. B. deren Schlucken, wird hierdurch wesentlich vereinfacht. Der Fortsatz kann dabei auch automatisch, z. B. motorisch unterstützt, auf- und abrollbar sein.The extension may be extendable from the endocapsule. The extension of the endocapsule is then z. B. in the oral administration wound in or on the endocapsule and is first in the body, z. B. settled in the stomach of the patient. This can be z. B. done by activation of an external magnetic flux. The introduction of the endocapsule in the patient, z. As the swallowing, this is considerably simplified. The extension can also automatically, for. B. motorized, up and be unrolled.
Der Fortsatz kann einen aufdehnbaren Ballon enthalten, der die Elektrode oder Elektroden trägt. Die Endokapsel führt dann beispielsweise am Fortsatz einen aufblasbaren Ballon hinter sich her, auf dem die Elektroden, z. B. in Form eines Arrays, angebracht sind. Durch Aufblasen des Ballons werden die Elektroden des Arrays auf dem Ballon an die Organwand gepresst und können Potentiale ableiten oder applizieren.The appendage may include an expandable balloon carrying the electrode or electrodes. The endocapsule then performs, for example, on the extension of an inflatable balloon ago on it, on which the electrodes, for. B. in the form of an array attached. By inflating the balloon, the electrodes of the array are pressed on the balloon to the organ wall and can derive or apply potentials.
Die Kapsel kann einen Anker aufweisen. Eine derartige Endokapsel mit Gewebeanker ist z. B. aus der
Mit der Kapsel gemessene Potentiale können beispielsweise gespeichert und/oder mit Sollwerten verglichen werden und beispielsweise Informationen pro Messung bzw. Messpunkt an einen Empfänger außerhalb des Körpers gesendet werden.For example, potentials measured with the capsule can be stored and / or compared with setpoint values and, for example, information per measurement or measuring point can be sent to a receiver outside the body.
Die Kapsel kann mit einer Medikamentendosiereinrichtung ausgestattet sein. Während der Reise durch ein Hohlorgan kann so z. B. gezielt ein Medikament abgegeben werden, welches z. B. der Ursache für dort gemessene Potentialunregelmäßigkeiten entgegenwirkt.The capsule may be equipped with a drug metering device. During the journey through a hollow organ can be such. B. targeted a drug can be delivered, which z. B. counteracts the cause of potential irregularities measured there.
Die Kapsel kann mit einer Kontrastmitteldosiereinrichtung, z. B. für einen Farbstoff oder ein radiologisches Kontrastmittel wie Gd-DPPA, ausgestattet sein. Damit können, z. B. von außen per Funk gesteuert oder automatisch, Bereiche im Patienten markiert werden, die einer weiteren Diagnose, Bildgebung oder Therapie, z. B. Operation, bedürfen.The capsule may be filled with a contrast agent metering device, e.g. B. for a dye or a radiological contrast agent such as Gd-DPPA, be equipped. This can, for. B. controlled externally by radio or automatically, areas are marked in the patient, the further diagnosis, imaging or therapy, eg. B. surgery, require.
Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. Es zeigen,For a further description of the invention reference is made to the embodiments of the drawings. Show it,
Im Inneren der Endokapsel
In
Zum Zeitpunkt T2 hat die Endokapsel
Die Bewegungsrichtung, -geschwindigkeit etc. der Endokapsel
Nach dem Zeitpunkt T2 wird die Endokapsel
Zum Zeitpunkt T3 ist die aktive Navigation, also Ausübung von Kraft F und Drehmoment M auf die Endokapsel
In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist in die Referenzleitung
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