專利名稱：具有在邊緣摩擦情況下支持運送的裝置的內(nèi)窺鏡膠囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)窺鏡檢查的膠囊和一種用于支持運送(Beforderung )內(nèi)窺鏡膠囊通過器官的方法。
背景技術(shù)：
經(jīng)典的內(nèi)窺鏡檢查是在醫(yī)學(xué)中廣泛使用的方法，既用于對患者的檢查或者診斷也 用于對患者的處置或者治療。在經(jīng)典的內(nèi)窺鏡檢查中通過患者身體的開口，例如口或肛門， 將內(nèi)窺鏡或?qū)Ч懿迦氲交颊叩闹锌掌鞴?Hohlorgan)，例如胃或腸中。然而，經(jīng)典的內(nèi)窺鏡具有缺陷，S卩，從患者身體開口到其身體內(nèi)部的有限可達范圍 或有限的靈活性，以便跟隨中空器官的曲度或結(jié)。例如患者的典型長為7至8米的小腸例如通過這樣的經(jīng)典的內(nèi)窺鏡是不能完全到 達的。為了更好檢查腸道的整個長度提出了具有磁控制的內(nèi)窺鏡膠囊的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。例 如在DE10142253C1中描述了磁控制的內(nèi)窺鏡膠囊。通過由磁梯度場產(chǎn)生的磁力實現(xiàn)磁引 導(dǎo)，其作用于膠囊中的永久磁鐵，其中借助于外部的引導(dǎo)磁鐵產(chǎn)生磁梯度場。外部的引導(dǎo)磁 鐵優(yōu)選是電磁鐵，例如在DE10340925B3或W02006/092421A1中描述的。在另一種實施方式 中引導(dǎo)磁鐵包含一個或多個機械可動的永久磁鐵。如在US2003/0181788A1中描述的，替換 借助于磁力的磁引導(dǎo)，膠囊可以具有一種螺紋并且按照阿基米德螺旋原理通過腸段運動， 其中，通過旋轉(zhuǎn)的外部磁場與在膠囊中固定地嵌入的永久磁鐵的相互作用產(chǎn)生的磁轉(zhuǎn)矩作 用于膠囊。膠囊的永久磁鐵的磁化方向優(yōu)選垂直于膠囊的縱軸。此外部分地可以電磁地測 量膠囊的位置和狀態(tài)，如在W02005/120345A2中描述的。通常借助于力輸入裝置、例如所謂的6D鼠標(biāo)來導(dǎo)航內(nèi)窺機器人(Endoroboter)。 在此，通過向前/向后和向右/向左傾斜以及按壓或提升輸入桿來確定相應(yīng)于三個單系統(tǒng) 的重疊(Superposition)的梯度方向并且通過旋轉(zhuǎn)輸入桿來確定幅度。在此，作用于輸入 裝置上的力通常與作用于儀器上的力成比例。在膠囊內(nèi)窺鏡檢查中實施方法時，由于患者的位置，腸結(jié)這樣位于腸段中，使得產(chǎn) 生內(nèi)窺鏡膠囊不能或只能很難克服的障礙，這樣的障礙例如有腸的彎折、非常窄的彎曲、息 肉或者由于位于其上的器官(例如其它腸結(jié))對腸段的擠壓。于是，膠囊在體腔內(nèi)壁上的 摩擦?xí)?dǎo)致運動問題或運動阻礙(Bewegungsblockaden)。這可以通過相應(yīng)大的磁力作用于 膠囊上來消除，然而這是開銷非常大的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，改進患者檢查中的內(nèi)窺鏡膠囊的運動。上述技術(shù)問題通過根據(jù)本發(fā)明的一種內(nèi)窺鏡膠囊以及一種用于支持運送內(nèi)窺鏡 膠囊通過器官的方法來解決。本發(fā)明的中心思路是，除了借助運送設(shè)備、例如借助集成的磁鐵和外部的磁場運送膠囊，還產(chǎn)生一種運動，通過該運動在運送或?qū)Ш侥z囊通過器官時可以更好地克服障礙(強的邊緣摩擦、膠囊的卡住，...)。按照這種方式，在出現(xiàn)阻礙運動的邊緣摩擦或邊緣接 觸的情況下，可以使得借助運送設(shè)備的運送更簡單，以及支持對阻礙的摩擦力的克服。該運動例如包括晃動、振動、擺動或振蕩，例如通過由此減少與器官壁的摩擦，由 此提高了膠囊的運動自由性，并使得借助運送設(shè)備的進一步運送簡單。該運動典型地視情況而觸發(fā)，即，當(dāng)膠囊受阻礙時。作為對于觸發(fā)該運動的標(biāo)準(zhǔn)， 例如可以使用運送設(shè)備的參數(shù)。一種可能性是，作為對于觸發(fā)或者說激活該運動的標(biāo)準(zhǔn)使 用對于通過運送設(shè)備的運送要使用的力(例如磁力)。具體來說標(biāo)準(zhǔn)可以是，預(yù)先給出的最 大的力使得膠囊不能或不再能在定義的范圍(最小的速度或距離)內(nèi)運動。如果為了控制膠囊，通過操作人員在外部(即，在被檢查的患者的外部進行)顯示 膠囊通過被檢查的器官的路徑或膠囊在器官中的位置，則由于該顯示或由于對由膠囊傳輸 的光學(xué)信息的分析，可以進行關(guān)于激活運動的決定。操作人員例如在監(jiān)視器上看見膠囊不 是如期望的那樣進展，于是激活膠囊的附加的運動，通過該附加的運動，降低作用于膠囊的 摩擦力?？梢钥紤]手動和自動激活。還可以附加于自動激活設(shè)置手動激活。除了用于通過被檢查的器官運送或傳送的設(shè)備，按照本發(fā)明的膠囊還具有用于產(chǎn) 生運動的裝置，該運動是為了降低阻礙運送的邊沿摩擦或阻礙運送的邊沿接觸。用于產(chǎn)生運動的裝置例如由超聲波共振器、在線圈中設(shè)置的鈴錘(Kloppel)或不 平衡電機(Unmichtmotor)形成。實現(xiàn)該裝置的另一種可能性是，使用磁致伸縮或電致伸縮 的物理效應(yīng)。例如，可以將膠囊壁構(gòu)造用于借助該效應(yīng)的運動產(chǎn)生。通過從外部(即，從被檢查的患者的外部形成的)入射電磁輻射來激活該裝置或 觸發(fā)通過該裝置產(chǎn)生運動。按照一種實施方式，電磁輻射的入射可以直接產(chǎn)生該裝置的能 量供應(yīng)。也就是說，入射的輻射是直接饋入該裝置的能量。這具有如下優(yōu)點，在本發(fā)明的實 施方式中，通過入射的時間段，還可以確定裝置在此期間產(chǎn)生運動的持續(xù)時間。因此例如可 以確定用于結(jié)束產(chǎn)生運動的標(biāo)準(zhǔn)(最好類似于用于激活的標(biāo)準(zhǔn)，例如在使用待使用的力或 外部顯示膠囊運送或膠囊位置的條件下)。在滿足該標(biāo)準(zhǔn)的情況下，結(jié)束入射，由此切斷膠 囊的能量供應(yīng)并且結(jié)束附加的運動產(chǎn)生。在另一種實施方式中，膠囊包括儲能器(例如電池)。為激活而入射的電磁輻射是 信號，通過該信號產(chǎn)生或觸發(fā)從儲能器對裝置的能量供應(yīng)。可以入射第二信號，利用該第二 信號可以停止裝置或者結(jié)束從儲能器的能量供應(yīng)。在該裝置(Gegenstand)的一種擴展中， 儲能器構(gòu)造為通過由外部的源無線地傳輸?shù)哪芰砍潆?。裝置的能量供應(yīng)和激活的其它組合對于專業(yè)人員來說是按照常規(guī)能夠發(fā)現(xiàn)的。例 如可以設(shè)置外部的能量入射，但是該外部的能量入射是僅按照對于在運送中的阻礙而設(shè)置 的特定的模式(推進模式)，該外部的能量入射對裝置供以(例如附加的)能量。在另一種 模式中，例如使用入射的能量對于膠囊的其它部分供電。在模式之間的切換可以通過從外 部傳輸?shù)目刂菩盘杹磉M行。


以下，借助附圖在實施例的范圍內(nèi)詳細解釋本發(fā)明內(nèi)容。其中，
圖1示出了一種內(nèi)窺鏡膠囊，圖2示出了內(nèi)窺鏡膠囊通過腸道系統(tǒng)的導(dǎo)航，圖3示出了具有用于產(chǎn)生振動的裝置的內(nèi)窺鏡膠囊的第一例，圖4示出了具有用于產(chǎn)生振動的裝置的內(nèi)窺鏡膠囊的第二例，圖5示出了用于產(chǎn)生振動的裝置的能量供應(yīng)的第一實施方式，圖6示出了用于產(chǎn)生振動的裝置的能量供應(yīng)的第二實施方式。
具體實施例方式圖1示出了一種典型的，由DE10142253C1公開的內(nèi)窺鏡膠囊(對于該內(nèi)窺鏡膠囊通常也采用術(shù)語內(nèi)窺機器人)。膠囊1具有橢圓形的外殼，其中與主軸2共線地設(shè)置條形磁鐵3。由透鏡4和⑶ 傳感器5組成的攝像機6拍攝圖像，借助HF發(fā)送器7和天線8向外傳輸這些圖像。通過無 線電，即，通過相同的天線8，還可以進行對不同測量儀器、取樣儀器或治療儀器的控制，其 中，在圖1中示出的實施例中作為實施例僅示出活組織檢查槍(Biopsi印istole)9。圖2示出圖1的處于工作中的膠囊。示意性示出了被帶入磁線圈系統(tǒng)的工作空間 12中的患者11。對患者11要進行內(nèi)窺鏡檢查。因此，該患者口服內(nèi)窺鏡膠囊1。膠囊1包 含至少一個永久磁鐵3、包括具有CXD傳感器5的透鏡4的攝像機6、和用于通過無線電與 患者11外部的未示出的被叫臺(Gegenstelle)通信的天線8。在圖1中，三次、即在不同的時刻Tl、T2和T3示出膠囊1。在時刻Tl，患者11剛 吞下膠囊1，因此其位于在通過其食管28通往胃30的路徑上。如果要檢查胃腸道，則在時 刻Tl膠囊1可以是尚未激活的。在時刻T2，膠囊1到達胃30。在那里進行檢查。通過借助磁線圈系統(tǒng)13對膠囊 1施加力F和轉(zhuǎn)矩M來控制膠囊1的運動方向、運動速度等，該磁線圈系統(tǒng)13與永久磁鐵3 互相作用。攝像機6在此允許視覺導(dǎo)航。在時刻T2之后，可以通過視覺進行膠囊1通過幽門40和通過十二指腸42直到小 腸44的導(dǎo)航。在那里在時刻T3再次示出膠囊1。在檢查結(jié)束和膠囊1在按照箭頭46方向 的自然路徑上從患者11排出之前，就在其通過幽門40、十二指腸42和小腸44的路徑上，可 能通過在壁上的摩擦或在腸道中的卡住產(chǎn)生對膠囊1的阻礙。本發(fā)明著手于使得可以更好 克服該阻礙。為此，從外部產(chǎn)生膠囊1的附加的短時運動(例如振動或擺動)。通過該運動 例如產(chǎn)生與器官壁的脫離(Losrei β en)，該運動支持為運送而使用的磁力。另一種替換方 案是，通過膠囊1的外殼的長度改變產(chǎn)生該運動。以下為直觀起見假定該運動是振動。遵照同樣目的的其它的膠囊運動是直接可理 解的備選方案。借助為此設(shè)置的在膠囊中包含的裝置來產(chǎn)生該振動。在圖3和圖4中示出這樣的 裝置的實施方式。圖3示出了具有用于產(chǎn)生超聲波的超聲波共振器或者變換器(Transducer) 21。該 共振器通過電路22控制。如果通過外部控制知道，膠囊被阻，則按照以下根據(jù)圖5和圖6示出的方法激活超 聲波共振器。通過波與膠囊所位于其中的器官(腸)的壁的相互作用，將膠囊置于運動中，直到克服阻礙。圖4示意性示出了用于產(chǎn)生振動的裝置的另一個實施方式。電路23與線圈24相 連，線圈24圍繞鈴錘或線圈載體25。在膠囊阻滯或卡住時，同樣按照上面的方法對電路23 提供能量。通過線圈24的回轉(zhuǎn)(Umpolimg)，將鈴錘25置于擺動中，由此振動膠囊。該工作 原理與借助繼電器被操作的鐘或門鈴的工作原理相似。另一種未圖形示出的可能性是，在膠囊中設(shè)置一種搖擺電機或不平衡電機，其用于同樣通過內(nèi)部的在該情況下不對稱作用的力，將膠囊重新置于運動中。按照本發(fā)明裝置的另一種實施方式，膠囊1的外殼構(gòu)造為適合于通過磁致伸縮或 電致伸縮導(dǎo)致的長度或形狀的改變。在運送遇到問題時，通過(例如周期地)施加電場或 磁場來產(chǎn)生形狀改變。通過該形狀改變，外部的力(摩擦、常規(guī)地運送、重力)作用于膠囊 1的其它位置。由此產(chǎn)生克服在運送中的阻礙的運動。圖5和圖6示出了用于產(chǎn)生振動的能量供應(yīng)的兩個不同原理。在這些圖中，分別 示出用于產(chǎn)生振動的裝置20、天線8、用于電磁輻射的接收器10和攝像機6。按照圖5的實施方式，由天線接收的電磁輻射直接用于產(chǎn)生振動。輻射由接收器 10傳輸?shù)窖b置，在那里該輻射例如饋入到圖3或圖4中示出的電路。在圖6的情況下，還附加地示出了儲能器15 (例如電池)。根據(jù)由天線8和接收 器10接收的信號，激活通過儲能器15對裝置的能量供應(yīng)，以產(chǎn)生振動。在此，可以設(shè)置邏 輯電路，其分析接收的信號并且將相應(yīng)形成的信號解釋為用于產(chǎn)生振動的命令。作為圖6的裝置的一種擴展，膠囊可以構(gòu)造為用于在檢查期間通過入射的電磁波 對儲能器10充電，而不因此觸發(fā)振動。振動取決于對應(yīng)的觸發(fā)信號。可以限制振動的持續(xù)時間。這例如可以通過如下進行僅對期望的持續(xù)時間對用 于產(chǎn)生振動的裝置進行能量供應(yīng)。在具有儲能器的實施方式中，例如在圖6中示出的，可以 設(shè)置定時器或者計時器，其根據(jù)振動的觸發(fā)信號開始運行。在定時器定時時間到了之后，可 以再次中斷裝置的能量供應(yīng)。這點一方面具有如下優(yōu)點，在其中膠囊振動的有限時間之后， 膠囊僅受到磁力的影響，并且因此通過該磁力可以比導(dǎo)航運動被其它運動(振動)重疊時 更好導(dǎo)航。另一方面，限制了從儲能器的能量消耗。作為對此的替換，可以通過從外部傳輸 的控制信號來設(shè)置結(jié)束振動或結(jié)束為此所需的能量供應(yīng)。
權(quán)利要求
一種用于內(nèi)窺鏡檢查的膠囊(1)，具有-用于運送該膠囊(1)通過被檢查的器官(30，42，44)的設(shè)備(3)，-用于電磁輻射的接收系統(tǒng)(10)，和-用于產(chǎn)生該膠囊(1)的運動的裝置(20)，以便減少阻礙運送的邊緣摩擦，其中，-所述膠囊(1)被構(gòu)造為通過入射電磁輻射激活所述裝置(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊(1)，其特征在于，所述設(shè)備(3)用于通過磁鐵(3)運送。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的膠囊(1)，其特征在于，所述裝置由超聲波共振 器(21)、在線圈(24)中設(shè)置的鈴錘(25)或不平衡電機構(gòu)成。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的膠囊(1)，其特征在于， 通過如下實現(xiàn)所述裝置(20)，即-所述膠囊(1)由這樣的材料構(gòu)成，在該材料情況下在磁致伸縮或電致伸縮中可以產(chǎn) 生長度變化，以便由此產(chǎn)生運動，和-能夠施加對于材料的長度變化所需的磁場或電場。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的膠囊(1)，其特征在于，通過入射電磁輻射，對所 述裝置(20)提供能量，由此激活所述裝置(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠囊(1)，其特征在于，直接作為對所述裝置(20)供應(yīng)能量的能量供應(yīng)使用為激活而入射的電磁輻射。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膠囊(1)，其特征在于， -所述膠囊包括儲能器(15)，以及-為激活而入射的電磁輻射是信號，通過該信號使得從所述儲能器(15)對所述裝置 (20)供應(yīng)能量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的膠囊(1)，其特征在于，所述儲能器(15)被構(gòu)造為通過從外部的源無線傳輸?shù)哪芰砍潆姟?br> 9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的膠囊(1)，其特征在于，-借助從外部傳輸?shù)侥z囊(1)的信號設(shè)置對所述裝置(20)的禁用。
10.一種用于支持運送內(nèi)窺鏡膠囊(1)通過器官(30，42，44)的方法，特別是針對由邊 緣接觸導(dǎo)致的阻礙，其中，-通過以下來觸發(fā)用于運送的附加的運動將電磁輻射入射到膠囊(1)的接收系統(tǒng) (10)，通過該電磁輻射觸發(fā)用于產(chǎn)生所述膠囊(1)的為了減少阻礙運送的邊緣摩擦的運動 的裝置(20)的激活。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述運動是振動、擺動、振蕩或膠囊外殼的長度改變。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，通過入射電磁輻射產(chǎn)生對所述裝置(20)的能量供應(yīng)，由此激活所述裝置(20)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，直接作為能量供應(yīng)使用為激活而入射的電磁輻射，以便對所述裝置(20)供應(yīng)能量。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于， _所述膠囊包括儲能器(15)，并且-為激活而入射的電磁輻射是信號，通過該信號產(chǎn)生從所述儲能器(15)對裝置的能量供應(yīng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的膠囊，其特征在于， 所述儲能器(15)通過從外部的源無線傳輸?shù)哪芰砍潆姟?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)窺鏡檢查的膠囊(1)和一種用于支持運送內(nèi)窺鏡膠囊(1)通過器官(30，42，44)的方法。除了用于運送膠囊(1)通過被檢查的器官(30，42，44)的設(shè)備(3)，例如磁鐵，該膠囊(1)還具有用于產(chǎn)生膠囊(1)的運動的裝置(20)，以減少阻礙運送的邊緣摩擦。所述裝置的激活通過由外部入射到膠囊(1)的接收系統(tǒng)(10)的電磁輻射進行。所述裝置產(chǎn)生克服阻礙的摩擦力的運動。
文檔編號A61B5/07GK101810481SQ201010117649
公開日2010年8月25日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者彼得·蒂奇 申請人:西門子公司