DE102006014339A1

DE102006014339A1 - Endoscopy capsule and endoscopy system and method for therapy by means of an endoscopy capsule

Info

Publication number: DE102006014339A1
Application number: DE102006014339A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr. Fuchs; Rainer Kuth; Johannes Dr. Reinschke; Sebastian Dr. Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-11
Also published as: WO2007110259A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Endoskopiekapsel (1) mit einem Gehäuse (2), in dem wenigstens ein Magnetelement (3) zur Navigation mittels eines von einem externen Magnetsystem erzeugbaren Magnetfeldes und wenigstens eine Strahlungsquelle (6) angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Endoskopie-System mit einer Endoskopiekapsel (1) und ein Verfahren zur Therapie mittels einer Endoskopiekapsel (1). Die Erfindung ermöglicht eine einfach durchzuführende Therapie von malignen Tumoren mit einer gezielten Strahlendosisabgabe bei gleichzeitig geringer Strahlenbelastung des medizinischen Personals.The invention relates to an endoscopy capsule (1) with a housing (2) in which at least one magnetic element (3) for navigation by means of a magnetic field that can be generated by an external magnetic system and at least one radiation source (6) are arranged. The invention also relates to an endoscopy system with an endoscopy capsule (1) and a method for therapy using an endoscopy capsule (1). The invention enables the therapy of malignant tumors to be carried out in a simple manner with a targeted radiation dose delivery with a simultaneous low radiation exposure of the medical staff.

Description

Die Erfindung betrifft eine Endoskopiekapsel sowie ein Endoskopie-System und ein Verfahren zur Therapie mittels einer Endoskopiekapsel.The The invention relates to an endoscopy capsule and an endoscopy system and a method of therapy by means of an endoscopy capsule.

Bei der Strahlentherapie, z.B. von malignen Tumoren, werden Erkrankungen durch Einwirkung von ionisierenden Strahlen behandelt. Dabei ist darauf zu achten, dass das gesunde Gewebe in der Umgebung des zu behandelnden Gebiets möglichst wenig, Idealerweise keine Strahlendosis erhält. Weiterhin soll das medizinische Personal keiner Strahlenbelastung ausgesetzt werden.at radiotherapy, e.g. of malignant tumors, become diseases treated by the action of ionizing radiation. It is Make sure that the healthy tissue in the area of the treatment area as far as possible little, ideally receives no radiation dose. Furthermore, the medical Personnel should not be exposed to radiation.

Bei einer perkutanen Bestrahlung, z.B. mit Gammastrahlen aus einem Linearbeschleuniger, auch als Teletherapie (Strahlentherapie mit großem Quelle-Haut-Abstand) bezeichnet, kann auch bei einer sorgfältigen Ausrichtung der Strahlenquelle eine Schädigung von gesundem Gewebe im Strahlengang nicht ausgeschlossen werden.at percutaneous irradiation, e.g. with gamma rays from a linear accelerator, too referred to as teletherapy (radiotherapy with large source-skin distance), can also be careful Align the radiation source damage to healthy tissue can not be excluded in the beam path.

Ein zur Teletherapie alternatives Verfahren stellt die Brachytherapie dar, bei der eine Strahlenquelle mit einer kürzeren Reichweite, z.B. Iridium 192-Präparat, in der Nähe des Zielgebietes platziert wird. Die Brachytherapie wird insbesondere dann angewandt, wenn sich das Zielgebiet in der Nähe eines Hohlorgans (Lumen) befindet, wie dies beispielsweise bei Cervixkarzinomen oder bei Prostatakarzinomen der Fall ist.One brachytherapy provides alternative procedure to teletherapy in which a radiation source having a shorter range, e.g. Iridium 192 preparation, in nearby of the target area is placed. Brachytherapy will be especially then applied when the target area near a hollow organ (Lumen), as for example in cervical carcinoma or in prostate cancer is the case.

Bei der Röntgen-Brachytherapie handelt es sich um eine therapeutische Behandlung mit Röntgenstrahlen, bei der die Röntgenquelle sehr nahe an das zu behandelnde Gewebe, beispielsweise ein Tumor oder eine Gefäßwand nach der Durchführung einer endovaskulären Dilatation, gebracht wird. Um die Röntgen quelle entweder ohne oder mit möglichst geringem invasiven Eingriff im Inneren eines Körpers mit Hilfe eines Katheters oder einer Sonde einführen zu können, wird eine miniaturisierte Röntgenquelle benötigt, wie sie beispielsweise aus der US 6,721,392 B1 bekannt ist. Diese ist am distalen Ende einer Sonde angeordnet, die intraoperativ beispielsweise in einem Tumor oder nach dessen Entfernung in einem Tumorbett positioniert wird, wie es beispielsweise in der PR-Information der Carl-Zeiss AG, Medizintechnik Innovation von Carl Zeiss AG, "Intraoperative Strahlentherapie mit dem INTRABEAM System von der Carl Zeiss AG, Stand September 2004", näher erläutert ist.X-ray brachytherapy is a therapeutic X-ray treatment in which the X-ray source is brought very close to the tissue to be treated, for example, a tumor or vessel wall after performing endovascular dilatation. In order to introduce the X-ray source either without or with the least possible invasive intervention inside a body using a catheter or a probe, a miniaturized X-ray source is required, as for example from the US 6,721,392 B1 is known. This is arranged at the distal end of a probe, which is positioned intraoperatively, for example in a tumor or after its removal in a tumor bed, as for example in the PR information of Carl Zeiss AG, Medical Technology Innovation of Carl Zeiss AG, "Intraoperative radiotherapy with the INTRABEAM system from Carl Zeiss AG, as of September 2004 ".

Aus der US 2003/0149327 A1 ist eine miniaturisierte Röntgenquelle bekannt, die in einem Katheter angeordnet ist, mit dem sie in die Körperhohlräume (Lumen) eingeführt werden kann, um von dort aus ausgewählte Gewebezonen aus unmittelbarer Nähe zu bestrahlen. Sie enthält eine um die Achse des Katheters drehbare Abschirmung, um die Röntgenstrahlen gezielt im Wesentlichen senkrecht zur Achse in einen ausgewählten Raumwinkel abzustrahlen. Mit einer im Katheter angeordneten optischen Beobachtungseinrichtung kann die Umgebung des Katheters betrachtet werden. Hierzu wird eine Lichtquelle verwendet, die nur den Teil der Oberfläche des Hohlraumes beleuchtet, der auch bestrahlt wird.Out US 2003/0149327 A1 is a miniaturized X-ray source known, which is arranged in a catheter with which they are in the Body cavities (lumens) introduced can be used to irradiate selected tissue zones from close proximity. It contains a shield rotatable about the axis of the catheter, around the x-rays targeted substantially perpendicular to the axis in a selected solid angle radiate. With an optical observation device arranged in the catheter the environment of the catheter can be considered. For this purpose, a light source used, which illuminates only the part of the surface of the cavity, which is also irradiated.

Auch bei der endovaskulären Brachytherapie mit einem in der Spitze eines Katheters angeordneten Beta- oder Gammastrahler (z.B. für eine intrakoronare Bestrahlung) ist beispielsweise aus der DE 10 2004 008 373 B3 bekannt, im Katheter eine optische Beobachtungseinrichtung anzuordnen. Hierzu wird ein Brachytherapie-Katheter mit einem auf der Grundlage der optischen Kohärenztomographie (OCT, Optical Coherence Tomagraphy) arbeitenden OCT-Katheter zu einer Einheit integriert.Also in endovascular brachytherapy with a arranged in the top of a catheter beta or gamma emitters (eg for intracoronary irradiation) is for example from the DE 10 2004 008 373 B3 known to arrange an optical observation device in the catheter. For this purpose, a brachytherapy catheter with an OCT catheter based on optical coherence tomography (OCT) is integrated into a unit.

Wesentlich für den therapeutischen Erfolg ist, dass die von der Strahlungsquelle in ein Bestrahlungsgebiet außerhalb des Katheters abgestrahlten ionisierenden Strahlen weitgehend ausschließlich auf das zu behandelnde Gewebe, beispielsweise den Tumor, auftreffen, um eine möglichst geringe Belastung des daneben befindlichen gesunden Gewebes sicherzustellen. Dies erfordert eine präzise Positionierung des Bestrahlungsgebietes, d.h. eine präzise Positionierung und Ausrichtung der Strahlungsquelle bzw. des Raumwinkels, in den die ionisierenden Strahlen austreten.Essential for the Therapeutic success is that of the radiation source in an irradiation area outside of the catheter radiated ionizing radiation largely exclusively on impact the tissue to be treated, for example the tumor, one as possible to ensure low stress on the adjacent healthy tissue. This requires a precise Positioning of the irradiation area, i. a precise positioning and orientation of the radiation source or the solid angle, in the the ionizing rays escape.

Weiterhin ist es bekannt Tumore oder Organe von innen mittels des After-Loading-Verfahrens ("Nachladeverfahren") zu behandeln. Bei der After-Loading-Technik handelt es sich um ein Verfahren der lokalen Strahlentherapie, wobei in einem ersten Schritt leere Applikatoren (Kanülen, Kunststoffschläuche) direkt in den Tumor oder in den intrakavitären Raum gebracht werden. In einem zweiten Schritt erfolgt dann über ein Nachladegerät die Beladung mit verkapselten Radionukliden (kleine "Nadeln" aus Iridium 192). Die Radionuklide werden anschließend ferngesteuert in das Zielgebiet vorgeschoben. Diese Technik dient der genaueren Eingrenzung des bestrahlten Bereiches sowie der gezielteren Verteilung der Strahlenenergie. Verglichen mit einer Radiumbestrahlung verkürzt sich die Behandlungsdauer um den Faktor 3,5. Darüber hinaus wird bei diesem Verfahren das medizinische Personal vor unnötiger Strahlenbelastung geschützt.Farther it is known to treat tumors or organs from the inside by means of the after-loading method ("reloading"). at The after-loading technique is a local process Radiotherapy, wherein in a first step empty applicators (Cannulas, Plastic hoses) be placed directly in the tumor or in the intracavitary space. In a second step then takes place via a recharging the loading with encapsulated radionuclides (small "needles" from Iridium 192). The radionuclides will be afterwards remotely advanced to the target area. This technique is used the more precise limitation of the irradiated area as well as the more targeted ones Distribution of the beam energy. Compared with radium radiation shortened the duration of treatment by a factor of 3.5. In addition, in this Procedures protect medical personnel from unnecessary radiation exposure.

Problematisch dabei ist, dass sich der Kunststoffschlauch während der Behandlungsprozedur unbeabsichtigt verlagern kann, z.B. durch eine Bewegung des Patienten. Dies ist insbesondere bei einem Hohlorgan variabler Weite, beispielsweise dem Rektum, in dem sich der Kunststoffschlauch nur schlecht fixieren lässt, möglich.The problem with this is that the plastic tube can move inadvertently during the treatment procedure, for example, by a movement of the patient. This is especially in a hollow organ of variable width, for example, the rectum, in which the plastic tube only bad fix, possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Strahlentherapiegerät zu schaffen, das eine einfach durchzuführende Therapie von malignen Tumoren mit einer gezielten Strahlendosisabgabe bei gleichzeitig geringer Strahlenbelastung des medizinischen Personals ermöglicht.task The present invention is therefore to provide a radiotherapy device, the one easy to do Therapy of malignant tumors with a targeted radiation dose delivery at the same time low radiation exposure of the medical staff allows.

Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Strahlentherapiesystem zu schaffen, das eine Therapie von malignen Tumoren auf einfache Weise ermöglicht und eine gezielte Strahlendosisabgabe gewährleistet, wobei gleichzeitig die Strahlenbelastung des medizinischen Personals gering gehalten wird.It Another object of the present invention is a radiation therapy system to create a therapy of malignant tumors in a simple way allows and ensures a targeted radiation dose delivery, while simultaneously the radiation exposure of the medical staff kept low becomes.

Schließlich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei malignen Tumoren ein einfach durchzuführendes Strahlentherapieverfahren zu schaffen, das eine gezielte Strahlendosisabgabe bei gleichzeitig geringer Strahlenbelastung des medizinischen Personals ermöglicht.Finally is It is an object of the present invention, in malignant tumors easy to perform Radiotherapy to create a targeted radiation dose delivery at the same time low radiation exposure of the medical staff allows.

Die Aufgabe wird für ein Strahlentherapiegerät erfindungsgemäß durch eine Endoskopiekapsel gemäß Anspruch 1 gelöst. Für ein Strahlentherapiesystem wird die Aufgabe durch ein Endoskopie-System gemäß Anspruch 19 gelöst. Für ein Strahlentherapieverfahren wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 37 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.The Task is for a radiotherapy device according to the invention an endoscopy capsule according to claim 1 solved. For a Radiation therapy system is the task through an endoscopy system according to claim 19 solved. For a Radiotherapy method is the object by a method according to claim 37 solved. Advantageous embodiments of the invention are each the subject of further claims.

Die Endoskopiekapsel gemäß Anspruch 1 umfasst erfindungsgemäß ein Gehäuse, in dem wenigstens ein Magnetelement zur Navigation mittels eines von einem externen Magnetsystem erzeugbaren Magnetfeldes und wenigstens eine Strahlungsquelle angeordnet sind.The Endoscopic capsule according to claim 1 according to the invention comprises a housing, in the at least one magnetic element for navigation by means of one of an external magnetic system can be generated magnetic field and at least a radiation source are arranged.

Das Endoskopie-System gemäß Anspruch 19 umfasst erfindungsgemäß

• eine Endoskopiekapsel, die ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens ein Magnetelement zur Navigation mittels eines von einem externen Magnetsystem erzeugbaren Magnetfeldes und wenigstens eine Strahlungsquelle angeordnet sind, und
• ein Magnetsystem zur Erzeugung des für die Navigation der Endoskopiekapsel erforderlichen Magnetfeldes, sowie
• ein Ortungssystem für die Lokalisierung der Endoskopiekapsel.

The endoscopy system according to claim 19 comprises according to the invention

An endoscopy capsule which has a housing in which at least one magnetic element for navigation by means of a magnetic field which can be generated by an external magnet system and at least one radiation source are arranged, and
A magnetic system for generating the magnetic field necessary for the navigation of the endoscopy capsule, and
• A location system for the localization of the endoscopy capsule.

Das Verfahren gemäß Anspruch 37 zur Therapie mittels einer Endoskopiekapsel, umfasst erfindungsgemäß die folgenden Schritte:

• Patientenlagerung in bzw. unter einem Magnetsystem,
• Zuführung einer Endoskopiekapsel (1), die ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens ein Magnetelement zur Navigation mittels eines von einem externen Magnetsystem erzeugbaren Magnetfeldes und wenigstens eine Strahlungsquelle angeordnet sind,
• Navigation der Endoskopiekapsel (1) in ein zu untersuchendes Gebiet in einem menschlichen oder tierischen Hohlorgan,
• Freisetzung einer von der Strahlungsquelle erzeugten ionisierenden Strahlung und
• Verlassen des Magnetsystems, oder
• Verlassen des Magnetsystems und
• Freisetzung einer von der Strahlungsquelle erzeugten ionisierenden Strahlung.

The method according to claim 37 for therapy by means of an endoscopy capsule comprises according to the invention the following steps:

Patient positioning in or under a magnet system,
• delivery of an endoscopy capsule ( 1 ), which has a housing in which at least one magnetic element for navigation by means of a magnetic field that can be generated by an external magnet system and at least one radiation source are arranged,
• Navigation of the endoscopy capsule ( 1 ) in an area to be examined in a human or animal hollow organ,
Release of ionizing radiation generated by the radiation source and
• Leaving the magnet system, or
• Leaving the magnet system and
Release of ionizing radiation generated by the radiation source.

Gemäß der Erfindung ist die Strahlenquelle in einer magnetisch navigierbaren Endoskopiekapsel integriert, die auch als Kapselendoskop bezeichnet wird. Eine derartige Endoskopiekapsel ist beispielsweise aus der DE 101 42 253 C1 sowie aus der korrespondierenden US 2003/0060702 A1 bekannt und wird dort als "Endoroboter" bzw. "endo-robot" bezeichnet. Der aus der DE 101 42 253 C1 bekannte Endoroboter kann mittels eines Magnetfeldes, das von einem externen (d.h. außerhalb des Patienten angeordneten) Magnetsystem (Spulensystem) erzeugt wird, in einem Hohlorgan eines Patienten navigiert werden. Über ein integriertes System zur Lagekontrolle, das eine Positionsmessung des Endoroboters und eine automatische Regelung des Magnetfeldes bzw. der Spulenströme umfasst, können automatisch Änderungen der Lage des Endoroboters im Hohlorgan des Patienten erkannt und kompensiert werden.According to the invention, the radiation source is integrated in a magnetically navigable endoscopy capsule, which is also referred to as a capsule endoscope. Such an endoscopy capsule is for example from the DE 101 42 253 C1 and from the corresponding US 2003/0060702 A1, where it is referred to as "endo-robot" or "endo-robot". The from the DE 101 42 253 C1 Known endorobots can be navigated in a hollow organ of a patient by means of a magnetic field which is generated by an external (ie arranged outside the patient) magnet system (coil system). An integrated system for position control, which includes a position measurement of the endo-robot and an automatic control of the magnetic field or the coil currents, can automatically detect and compensate for changes in the position of the endorobot in the hollow organ of the patient.

Bei der erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel handelt es sich um ein miniaturisiertes medizinisches Gerät, das vorzugsweise vorgesehen ist für Strahlentherapien im Gastrointestinaltrakt, vorrangig bei rektalem Zugang, wie bei Rektoskopien oder Koloskopien üblich. Der Einsatz in anderen Lumen als dem Gastrointestinaltrakt ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich. Ebenso ist der Zugang über eine andere natürliche Körperöffnung, beispielsweise über den Mund (orale Verabreichung der Endoskopiekapsel), möglich. Auch eine künstliche, also operativ geschaffene Körperöffnung kann als Zugangsöffnung für die Endoskopiekapsel dienen.at the endoscopy capsule according to the invention it is a miniaturized medical device, preferably provided is for radiation therapies in the gastrointestinal tract, primarily in rectal access, as in Rectoscopy or colonoscopy is common. The use in lumens other than the gastrointestinal tract is in the Frame of the invention also possible. Similarly, access is via a other natural Body orifice, for example about the mouth (oral administration of endoscopy capsule), possible. Also an artificial, So surgically created body opening can as access opening for the Serve endoscopy capsule.

Durch die natürliche oder künstliche Zugangsöffnung wird die erfindungsgemäße Endoskopiekapsel über einen Applikator (Kanüle, starrer oder flexibler Kunststoffschlauch) direkt in den Tumor oder in den Hohlraum gebracht, wobei sich der Patient vorzugsweise bereits im Magnetsystem befindet.By The natural or artificial access opening the endoscopy capsule according to the invention via a Applicator (cannula, rigid or flexible plastic tube) directly into the tumor or in brought the cavity, wherein the patient is preferably already located in the magnet system.

Die Zuführung der erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel vom strahlengeschirmten Behälter durch den Applikator in das Zielgebiet erfolgt ferngesteuert mit mechanischen, pneumatischen und/oder hydraulischen Mitteln. Nach dem Eintritt der Endoskopiekapsel in das menschliche oder tierische Hohlorgan kann dann die Kapsel mittels des den Patienten umgebenden externen Magnetsystems magnetisch navigiert werden.The delivery of the endoscopic capsule according to the invention from the radiation-shielded container through the applicator into the target area is carried out remotely controls by mechanical, pneumatic and / or hydraulic means. After the endoscopy capsule has entered the human or animal hollow organ, the capsule can then be magnetically navigated by means of the external magnet system surrounding the patient.

Ein unmittelbarer Kontakt des medizinischen Personals mit der strahlenden Endoskopiekapsel ist hierbei nicht erforderlich, da die Navigation der Endoskopiekapsel nach Anspruch 1 ferngesteuert, beispielsweise über Bedienelemente außerhalb des Behandlungsraumes, erfolgen kann.One direct contact of the medical staff with the radiant Endoscopic capsule is not required because the navigation the endoscopy capsule according to claim 1 remotely controlled, for example via controls outside the treatment room, can be done.

Alternativ hierzu kann der Patient selbst die erfindungsgemäße Endoskopiekapsel aus einer strahlengeschirmten Verpackung entnehmen und sich oral verabreichen.alternative For this purpose, the patient himself the endoscopy capsule according to the invention from a radiation-shielded Remove packaging and administer orally.

Durch die Erfindung ist eine gezielte Platzierung und Ausrichtung der Strahlungsquelle möglich, so dass eine optimale lokale Dosierung der ionisierenden Strahlung erreicht werden kann. Das maligne Gewebe im Zielgebiet kann dadurch optimal behandelt werden, wobei das benachbarte gesunde Gewebe geschont wird. Die Platzierung und Ausrichtung der Strahlungsquelle kann durch Navigation der Endoskopiekapsel mittels ihres kapselinternen Magnetelementes und des vom externen Magnetsystem erzeugten Magnetfeldes erfolgen.By the invention is a targeted placement and alignment of Radiation source possible, so that an optimal local dosage of ionizing radiation can be achieved. The malignant tissue in the target area can thereby be treated optimally, while sparing the adjacent healthy tissue becomes. The placement and orientation of the radiation source can by navigating the endoscopy capsule by means of its capsule internal Magnetic element and the magnetic field generated by the external magnetic system respectively.

Mit der erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel können auf einfache Weise Bereiche innerhalb eines menschlichen Hohlorgans erreicht werden, die mit einer endovaskulären Brachytherapie (Katheter, in dessen Spitze ein Beta- oder Gammastrahler angeordnet ist) nicht oder nur sehr schwer therapierbar sind.With the endoscopy capsule according to the invention can easily areas within a human hollow organ achieved with endovascular brachytherapy (catheter, in the tip of which is a beta or gamma emitter) is not or are very difficult to treat.

Aufgrund der Navigationsmöglichkeit der Endoskopiekapsel, die ein integriertes Magnetsystem, also ein System mit einer Lagekontrolle und damit einer Positionsmessung der Endoskopiekapsel, voraussetzt, kann bei der Erfindung jede Verschiebung der Strahlungsquelle, z.B. durch eine unbeabsichtigte Bewegung des Patienten oder durch eine unwillkürliche Bewegung des Hohlorgans, automatisch erkannt und kompensiert werden.by virtue of the possibility of navigation the endoscopy capsule, which is an integrated magnet system, ie a System with a position control and thus a position measurement the endoscopy capsule, in the invention, any displacement of the Radiation source, e.g. by an unintentional movement of the patient or by an involuntary Movement of the hollow organ, automatically detected and compensated.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung kommt kein medizinisches Personal mit der Strahlungsquelle in Berührung oder dieser gefährlich nahe, da die Zuführung der Endoskopiekapsel vom strahlengeschirmten Behälter in das Zielgebiet entweder ferngesteuert erfolgt, oder der Patient selbst entnimmt die Endoskopiekapsel aus der strahlengeschirmten Verpackung und verabreicht sich diese oral. Auch bei der eigentlichen Strahlentherapie ist das medizinische Personal von ionisierender Strahlung aus der Strahlungsquelle geschützt, da die Navigation der Endoskopiekapsel ferngesteuert erfolgt.at the solution according to the invention does not come medical personnel in contact with the radiation source or this dangerous near, as the feeder the endoscopy capsule from the radiation shielded container into the target area either remotely controlled, or the patient himself takes the endoscopy capsule from the radiation-shielded packaging and administered this orally. Even with the actual radiotherapy is the medical Personnel protected from ionizing radiation from the radiation source since the navigation of the endoscopy capsule is remotely controlled.

Gegenüber der klassischen After-Loading-Technik ist die erfindungsgemäße Lösung wesentlich flexibler bei der Positionierung der Strahlungsquelle im Zielgebiet. Die vom Applikator (Kanüle, starrer oder flexibler Kunststoffschlauch) herzustellende Verbindung muss nur vom strahlengeschirmten Behälter über die Zugangsöffnung bis in das körperinnere Hohlorgan, nicht jedoch bis in das Zielgebiet, reichen. Die Navi gation der Strahlungsquelle zum Zielgebiet mit dem zu bestrahlenden malignen Gewebe erfolgt durch Fernsteuerung der Endoskopiekapsel. Dadurch können von der Strahlungsquelle auch Zielgebiete erreicht werden, die mit der konventionellen After-Loading-Technik nicht oder nur schwer erreichbar sind.Opposite the classic after-loading technique, the inventive solution is essential more flexible in the positioning of the radiation source in the target area. By the applicator (cannula, rigid or flexible plastic hose) connection to be made only has to go from the radiation shielded container over the access opening into the body Hollow organ, but not to the target area, rich. The navigation gation the radiation source to the target area with the malignant to be irradiated Tissue is done by remote control of the endoscopy capsule. Thereby can From the radiation source also target areas can be achieved, with the Conventional after-loading technology is difficult or impossible to reach are.

Im Rahmen vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung kann die Strahlungsquelle als Alphastrahler, als Betastrahler oder als Gammastrahler ausgebildet sein.in the Advantageous embodiments of the invention, the radiation source designed as alpha emitters, as beta emitters or as gamma emitters be.

Wird als Strahlungsquelle ein Alphastrahler oder ein Betastrahler verwendet, dann genügt für eine vorzugsweise vorgesehene Abschirmung eine relativ dünne Schicht eines Schwermetalls (z.B. Blei oder Cadmium).Becomes used as radiation source an alpha emitter or a beta emitter, then suffice for one Preferably provided shield a relatively thin layer a heavy metal (e.g., lead or cadmium).

Bei einem Gammastrahler, wie Iridium 192, würde eine fast 5 mm dicke Bleischicht benötigt, um die Strahlungsintensität auf die Hälfte zu reduzieren. Da das Nutzgewicht der Endoskopiekapsel (Gesamtgewicht der Endoskopiekapsel minus Gewicht des Magnetelementes) nur wenige Gramm betragen darf, sind in diesem Fall den Abschirmmöglichkeiten, die zu einer merklichen Reduzierung der Strahlungsintensität führen, Grenzen gesetzt. Erfolgt die Zuführung der Endoskopiekapsel – wie oben beschrieben – über einen Applikator, dann sind die erzielbaren Abschirmmöglichkeiten jedoch ausreichend.at A gamma emitter, such as Iridium 192, would have an almost 5 mm thick layer of lead needed around the radiation intensity in half to reduce. Since the useful weight of the endoscopy capsule (total weight the endoscopy capsule minus the weight of the magnetic element) only a few Grams, are in this case the shielding options, which lead to a noticeable reduction in radiation intensity, limits set. If the delivery occurs the endoscopy capsule - like described above - about one Applicator, then the achievable shielding options are sufficient.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Strahlungsquelle eine Abschirmung auf. Das bei Verwendung einer Abschirmung vorzugsweise bei Alphastrahlern und Betastrahlern notwendige Strahlenaustrittsfenster ist Teil der die Strahlungsquelle umgebenden Abschirmung und nicht Teil des bevorzugt aus einem biokompatiblen Kunststoffmaterial gefertigten Gehäuses der Endoskopiekapsel.According to one advantageous embodiment of the invention, the radiation source a shield on. The preferably when using a shield necessary for alpha emitters and beta emitters radiation exit window is part of the shield surrounding the radiation source and not Part of the preferably made of a biocompatible plastic material housing the endoscopy capsule.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel weist die Abschirmung eine Blende auf, durch die das Strahlenaustrittsfenster in seiner Größe veränderbar ist. Diese Blende kann gemäß einer bevor zugten Ausgestaltung als Drehblende ausgebildet sein. Die Betätigung der Blende kann beispielsweise durch einen kapselinternen Aktuator oder durch das von dem externen Magnetsystem erzeugbare Magnetfeld betätigt werden.According to a further advantageous embodiment of the endoscopy capsule according to the invention, the shield has a diaphragm, through which the beam exit window can be changed in size. This panel may be formed according to a before ferred embodiment as a rotary shutter. The operation of the diaphragm can, for example, by an internal capsule actuator or by that of the external magnetic system can be actuated magnetic field.

Durch das Strahlenaustrittsfenster ist der Austritt der ionisierenden Strahlung in eine bevorzugte Richtung möglich. Zusammen mit der erfindungsgemäß möglichen Navigation der Endoskopiekapsel ist es dadurch möglich das maligne Gewebe im Zielgebietgezielt mit einer vorher festgelegten Strahlendosis zu bestrahlen. Die Dosierbarkeit der ionisierenden Strahlung kann hierbei durch eine Blende nochmals verbessert werden.By the beam exit window is the exit of the ionizing Radiation in a preferred direction possible. Together with the invention possible Navigation of the endoscopic capsule makes it possible for the malignant tissue in the Target area targeted with a predetermined radiation dose irradiate. The meterability of the ionizing radiation can here be further improved by a diaphragm.

Durch die folgenden weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen können die Strahlentherapiemöglichkeiten nochmals erweitert bzw. verbessert werden.By the following further advantageous embodiments, the radiation therapy options be extended or improved again.

Sind beispielsweise in der Endoskopiekapsel wenigstens eine Speichereinheit und/oder wenigstens eine Kommunikationseinheit angeordnet, dann ist in vorteilhafter Weise eine von der Strahlungsquelle zu emittierende Strahlungsdosis als Funktion der Zeit ab Therapiebeginn in der Speichereinheit abspeicherbar und/oder durch die Kommunikationseinheit übermittelbar.are for example, in the endoscopy capsule at least one storage unit and / or at least one communication unit arranged, then advantageously one to be emitted by the radiation source Radiation dose as a function of time from the beginning of therapy in the storage unit can be stored and / or transmitted by the communication unit.

Weiterhin kann in vorteilhafter Weise eine von der Strahlungsquelle zu emittierende Strahlungsdosis in Abhängigkeit von Messwerten, die von einer Sensoreinrichtung ermittelbar sind, gemäß einem Vorgabewert bestimmt werden, wobei wenigstens ein Vorgabewert in wenigstens einer kapselinternen Speichereinheit und/oder in wenigstens einer externen Speichereinheit gespeichert ist.Farther may advantageously be emitted from the radiation source Radiation dose depending of measured values that can be determined by a sensor device, according to a default value be determined, wherein at least one default value in at least an in-memory storage unit and / or at least one external storage unit is stored.

Wenigstens ein Vorgabewert kann hierbei z.B. ein Steueralgorithmus und/oder ein Regelalgorithmus und/oder ein Tabellenwert sein.At least a default value may be e.g. a control algorithm and / or be a control algorithm and / or a table value.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wenigstens ein Vorgabewert nach Zuführung (Verabreichung oder Einsetzung) der Endoskopiekapsel verfügbar ist.According to one further embodiment at least one default value after delivery (administration or insertion) of the endoscopy capsule is available.

Nachfolgend wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert, ohne die Erfindung jedoch auf das dargestellte Ausführungsbeispiel zu beschränken:following is based on an embodiment schematically illustrated in the drawing the invention closer explains however, without the invention to the illustrated embodiment to restrict:

1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel, 1 an embodiment of an endoscopy capsule according to the invention,

2 ein Ablaufdiagramm für ein mit der Endoskopiekapsel gemäß 1 mögliches Therapieverfahren. 2 a flow chart for a with the endoscopy capsule according to 1 possible therapy procedure.

In 1 ist mit 1 ein im Rahmen der Erfindung mögliches Ausführungsbeispiel einer Endoskopiekapsel bezeichnet. Die Endoskopiekapsel 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das aus einem biokompatiblen Material gefertigt ist, welches gegen im Magen-Darm-Trakt auftretende Verdauungssekrete resistent ist.In 1 is with 1 a possible embodiment of an embodiment of an endoscopy capsule referred to. The endoscopy capsule 1 has a housing 2 made of a biocompatible material which is resistant to gastrointestinal digestive secretions.

Die Endoskopiekapsel 1 umfasst weiterhin ein Magnetelement 3, das im Gehäuse angeordnet ist und im dargestellten Ausführungsbeispiel als Permanentmagnet ausgeführt ist. Das Magnetelement 3 (Permanentmagnet) ist bei der in 1 gezeigten Ausgestaltung senkrecht zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1 magnetisiert. Die Magnetisierung ist durch einen Pfeil 22 gekennzeichnet. Im Rahmen der Erfindung ist jedoch auch eine Magnetisierung parallel zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1 möglich.The endoscopy capsule 1 further comprises a magnetic element 3 , which is arranged in the housing and is designed in the illustrated embodiment as a permanent magnet. The magnetic element 3 (Permanent magnet) is at the in 1 shown embodiment perpendicular to the longitudinal axis 4 the endoscopy capsule 1 magnetized. The magnetization is by an arrow 22 characterized. In the context of the invention, however, is also a magnetization parallel to the longitudinal axis 4 the endoscopy capsule 1 possible.

Durch das als Permanentmagnet ausgebildete Magnetelement 3 kann die Endoskopiekapsel 1 von außen durch ein Magnetfeld in einem Hohlorgan 5 (z.B. Dünndarm) navigiert werden. Bei diesem Magnetfeld, das von einem in 1 nicht dargestellten externen Magnetsystem (Navigationsmagnet) erzeugt wird, handelt es sich üblicherweise um ein in einem Untersuchungsbereich erzeugtes 6D-Grund- und Gradientenfeld.By designed as a permanent magnet magnetic element 3 can the endoscopy capsule 1 from the outside by a magnetic field in a hollow organ 5 (eg small intestine) to be navigated. In this magnetic field, that of an in 1 Not shown external magnet system (navigation magnet) is generated, it is usually a generated in an examination area 6D ground and gradient field.

Über ein integriertes System zur Lagekontrolle, das eine Positionsmessung des Endoroboters 1 und eine automatische Regelung des Magnetfeldes bzw. der Spulenströme umfasst, können automatisch Änderungen der Lage des Endoroboters 1 im Hohlorgan 5 des Patienten erkannt und kompensiert werden.Via an integrated position control system, which measures the position of the endorobot 1 and an automatic control of the magnetic field or the coil currents, can automatically changes the position of Endoroboters 1 in the hollow organ 5 be recognized and compensated by the patient.

Die Endoskopiekapsel 1 umfasst erfindungsgemäß eine Strahlungsquelle 6, die ionisierende Strahlung 10 (beispielsweise Alpha- oder Beta-Strahlung) emittiert. Der Strahlungsquelle 6 ist in vorteilhafter Weise eine Abschirmung 7 mit einem Strahlenaustrittsfenster 8 zugeordnet. Das Strahlenaustrittsfenster 8 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1 angeordnet.The endoscopy capsule 1 comprises according to the invention a radiation source 6 , the ionizing radiation 10 emitted (for example, alpha or beta radiation). The radiation source 6 is advantageously a shield 7 with a beam exit window 8th assigned. The beam exit window 8th is parallel to the longitudinal axis in the illustrated embodiment 4 the endoscopy capsule 1 arranged.

Das Strahlenaustrittsfenster 8 ist Teil der die Strahlungsquelle 6 umgebenden Abschirmung 7 und nicht Teil des Gehäuses 2, das für die ionisierende Strahlung transparent ist und bevorzugt aus einem biokompatiblen Kunststoffmaterial besteht.The beam exit window 8th is part of the radiation source 6 surrounding shielding 7 and not part of the case 2 , which is transparent to the ionizing radiation and preferably consists of a biocompatible plastic material.

Das Strahlenaustrittsfenster 8 ist durch eine Blende 9 – im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Drehblende – in seiner Größe veränderbar, wobei das Strahlenaustrittsfenster 8 auch vollständig geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Blende 9 kann hierbei entweder durch das vom externen Magnetsystem erzeugte Magnetfeld oder durch einen integrierten Aktuator betätigt werden.The beam exit window 8th is through a panel 9 - In the illustrated embodiment by a rotary shutter - changeable in size, wherein the beam exit window 8th can also be fully opened or closed. The aperture 9 This can be actuated either by the magnetic field generated by the external magnet system or by an integrated actuator.

Bei der in 1 gezeigten Variante ist der Aktuator der Drehblende 9 als eine Kombination aus einem Miniatur-Elektromotor 13 und einer Welle 14 sowie einem Zahnrad 15 ausgeführt. Der Miniatur-Elektromotor 13 wird aus einem im Gehäuse 2 der der Endoskopiekapsel 1 angeordneten Energiespeicher (in 1 nicht dargestellt) gespeist. Anstelle eines Energiespeichers kann der Miniatur-Elektromotor 13 auch mit einer Induktionsspule (in 1 ebenfalls nicht dargestellt) verkoppelt sein, in die durch das externe Magnetsystem elektrische Energie eingekoppelt werden kann.At the in 1 variant shown is the actuator of the rotary shutter 9 as a combination of a miniature electric motor 13 and a wave 14 and a gear 15 executed. The miniature electric motor 13 gets out of one in the case 2 the endoscopy capsule 1 arranged energy storage (in 1 not shown) fed. Instead of an energy storage, the miniature electric motor 13 also with an induction coil (in 1 also not shown) can be coupled, in which can be coupled by the external magnet system electrical energy.

Die von der Strahlungsquelle 6 emittierte ionisierende Strahlung 10 (Strahlungsrichtung durch einen Pfeil gekennzeichnet) kann im dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1, d.h. radial in ein durch die Form des Strahlenaustrittsfensters 8 definiertes, beispielsweise kegelförmiges Bestrahlungsgebiet 11, austreten. Das von der ionisierenden Strahlung 10 abgedeckte Bestrahlungsgebiet 11 (Zielgebiet mit malignem Gewebe) ist in 1 durch Begrenzungslinien 12 kenntlich gemacht.The of the radiation source 6 emitted ionizing radiation 10 (Radiation direction indicated by an arrow) can in the illustrated embodiment perpendicular to the longitudinal axis 4 the endoscopy capsule 1 , ie radially in through the shape of the beam exit window 8th defined, for example, cone-shaped irradiation area 11 , exit. That of the ionizing radiation 10 covered irradiation area 11 (Target area with malignant tissue) is in 1 through boundary lines 12 indicated.

Das Strahlenaustrittsfenster 8 muss nicht unbedingt an der in 1 dargestellten Stelle angeordnet sein. Im Rahmen der Erfindung ist es vielmehr auch möglich, das Strahlenaustrittsfenster 8 an einer anderen Stelle anzuordnen, so dass die von der Strahlungsquelle 6 emittierte ionisierende Strahlung 10 schräg zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1 abstrahlt. Gegebenenfalls muss die Anordnung der Strahlungsquelle 6 innerhalb der Endoskopiekapsel 1 entsprechend angepasst werden.The beam exit window 8th not necessarily at the in 1 be arranged. In the context of the invention, it is also possible, the beam exit window 8th to arrange in a different location, so that of the radiation source 6 emitted ionizing radiation 10 obliquely to the longitudinal axis 4 the endoscopy capsule 1 radiates. If necessary, the arrangement of the radiation source 6 inside the endoscopy capsule 1 be adjusted accordingly.

Durch die Navigation (rotatorische und/oder translatorische Bewegungen) der Endoskopiekapsel 1 in Verbindung mit der Variation der Öffnung der Blende 9 lässt sich das Zielgebiet 11, das das maligne Gewebe enthält, gezielt mit einer festgelegten Dosis der ionisierenden Strahlung 10 behandeln.By the navigation (rotational and / or translational movements) of the endoscopy capsule 1 in connection with the variation of the aperture of the aperture 9 leaves the target area 11 containing the malignant tissue, specifically with a fixed dose of the ionizing radiation 10 to treat.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Endoskopiekapsel 1 bei geschlossener Blende 9 zum Bestrahlungsgebiet 11 (Zielgebiet) navigiert und erst im Zielgebiet 11 wird die Blende 9 geöffnet und dadurch das maligne Gewebe bestrahlt. Nach Beendigung der Bestrahlung wird die Blende 9 geschlossen und schützt dadurch den Patienten vor weiterer ionisierender Strahlung 10, die therapeutisch nicht erforderlich ist. Die Endoskopiekapsel 1 verlässt anschließend mit geschlossener Blende 9 das Zielgebiet 11 im menschlichen oder tierischen Hohlorgan 5 und wird entweder durch die natürliche Darmperistaltik ausgeschieden oder mit Mitteln bzw. Maßnahmen, die ähnlich denen zur Zuführung der Endoskopiekapsel 1 sind, aktiv aus dem Hohlorgan 5 entfernt.In the illustrated embodiment of the invention, the endoscopy capsule 1 at closed aperture 9 to the irradiation area 11 (Destination) navigates and only in the target area 11 becomes the aperture 9 opened and thereby irradiated the malignant tissue. After completion of the irradiation, the aperture 9 closed and thereby protects the patient from further ionizing radiation 10 that is not required therapeutically. The endoscopy capsule 1 then leaves with the shutter closed 9 the target area 11 in the human or animal hollow organ 5 and is either excreted by natural intestinal peristalsis or by means or measures similar to those used to deliver the endoscopy capsule 1 are active from the hollow organ 5 away.

Die in 1 dargestellte Endoskopiekapsel 1 enthält weiterhin eine Kommunikationseinheit, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Durch die Kommunikationseinheit (Transceiver) können über eine ebenfalls in 1 nicht gezeigte Antenne Messdaten nach außen gesendet werden und Steuersignale, beispielsweise für die Steuerung des Miniatur-Elektromotors 13 zur Betätigung der Blende 9, empfangen werden. Außerdem kann ein Datenaustausch innerhalb der Endoskopiekapsel 1 vorgenommen werden.In the 1 illustrated endoscopy capsule 1 also contains a communication unit, which is not shown for reasons of clarity. Through the communication unit (transceiver) can also be in a 1 not shown antenna measurement data are sent to the outside and control signals, for example, for the control of the miniature electric motor 13 to operate the panel 9 to be received. In addition, data exchange within the endoscopy capsule 1 be made.

Die in 1 dargestellte Endoskopiekapsel 1 umfasst weiterhin eine Sensoreinrichtung 16 zur Detektion medizinisch relevanter Daten. Die Sensoreinrichtung 16 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als optische Sensoreinrichtung ausgeführt und umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Kamerafenster 17, das zumindest teilweise als Linse 21 (Objektiv) ausgeführt ist. Weiterhin umfasst die optische Sensoreinrichtung 16 einen hinter dem Kamerafenster 17 und der Linse 21 liegenden CCD-Chip 18 (Videokamera) sowie ebenfalls zwei hinter dem Kamerafenster 17 liegende Leuchtdioden 19 und 20. Durch den CCD-Chip 18 werden Bilder von der Umgebung, also von der Innenwand des menschlichen oder tierischen Hohlorgans 5 aufgenommen. Im Rahmen der Erfindung kann als Videokamera anstelle des CCD-Chips 18 auch ein CMOS-Bauteil verwendet werden. Der von der Videokamera 18 maximal erfassbare Beobachtungsbereich 23 erstreckt sich bis zu den Begrenzungslinien 24 und ist im Wesentlichen von der Größe und dem Aufbau des Kamerafensters 17 und der Ausgestaltung der Linse 21 abhängig.In the 1 illustrated endoscopy capsule 1 further comprises a sensor device 16 for the detection of medically relevant data. The sensor device 16 is executed in the illustrated embodiment as an optical sensor device and includes in the illustrated embodiment, a camera window 17 that at least partially as a lens 21 (Lens) is executed. Furthermore, the optical sensor device comprises 16 one behind the camera window 17 and the lens 21 lying CCD chip 18 (Video camera) as well as two behind the camera window 17 lying light emitting diodes 19 and 20 , Through the CCD chip 18 Images of the environment, so from the inner wall of the human or animal hollow organ 5 added. Within the scope of the invention may be used as a video camera instead of the CCD chip 18 Also, a CMOS device can be used. The one from the video camera 18 maximum detectable observation area 23 extends to the boundary lines 24 and is essentially the size and construction of the camera window 17 and the design of the lens 21 dependent.

Die von der Sensoreinrichtung 16 detektierten medizinisch relevanten Daten werden in einer kapselinternen Speichereinheit (nicht dargestellt) gespeichert, gegebenenfalls in einer kapselinternen Prozessoreinheit (ebenfalls nicht dargestellt) verarbeitet und bei Bedarf über die Kommunikationseinrichtung und die Antenne an eine externe Bildverarbeitungseinheit gegeben. Dadurch kann die korrekte Ausrichtung der Endoskopiekapsel 1 optisch kontrolliert werden. Dabei kann das Bestrahlungsgebiet 11 der Strahlungsquelle 6 im Videobild eingeblendet werden, z.B. als farbiger Rahmen, um der Bedienperson eine Hilfestellung bei der Navigation des Endoroboters 1 zu geben. Diese optische Darstellung kann in vorteilhafter Weise mit einem Verfahren zur Darstellung des malignen Gewebes im Zielgebiet 11, beispielsweise durch spezielle Färbungen, kombiniert werden.The of the sensor device 16 detected medically relevant data are stored in an in-capsule memory unit (not shown), optionally processed in an on-chip processor unit (also not shown) and, if necessary, given to an external image processing unit via the communication device and the antenna. This may correct the alignment of the endoscopy capsule 1 optically controlled. In this case, the irradiation area 11 the radiation source 6 be displayed in the video image, for example, as a colored frame to help the operator with the navigation of Endoroboters 1 to give. This visualization can be advantageously provided with a method of imaging the malignant tissue in the target area 11 be combined, for example, by special dyeings.

Die Navigation der Endoskopiekapsel 1 kann an einer Bedienkonsole von einer Person manuell, beispielsweise über einen so genannten "Joystick", vorgenommen werden. Die Bedienperson gibt hierbei eine Soll-Bewegungsrichtung und eine Soll-Geschwindigkeit manuell vor.The navigation of the endoscopy capsule 1 can be done on a control panel by a person manually, for example via a so-called "joystick". The operator manually specifies a desired direction of movement and a desired speed.

Im Rahmen der Erfindung kann die Navigation der Endoskopiekapsel auch automatisch, also entlang einer vorgegebenen Trajektorie und/oder mit einer automatischen Erkennung des weiteren Verlaufs des Hohlorgans 5, erfolgen. In diesem Fall wird zunächst die ideale Dosisverteilung der ionisierenden Strahlung an einem 3D-Modell ermittelt, das mit einem bildgebenden Verfahren (z.B. Computertomographie) erstellt wurde. Ausgehend von diesem 3D-Modell werden die Bewegungsbahn des Endoroboters 1 und/oder die Verweildauer des Endoroboters 1 im Zielgebiet 11 derart berechnet, dass eine optimale Dosisverteilung der ionisierenden Strahlung 10 erzielt wird. Die Navigation (Bewegungsbahn und Verweildauer) wird damit automatisiert, d.h. softwaregesteuert, durchgeführt, wobei manuelle Eingriffsmöglichkeiten durch eine Bedienperson möglich sein sollten.In the context of the invention, the navigation of the endoscopy capsule can also be automatic, ie along a predetermined trajectory and / or with an automatic recognition of the further course of the hollow organ 5 , respectively. In this case, first of all, the ideal dose distribution of the ionizing radiation is determined on a 3D model, which was created using an imaging method (eg computed tomography). Starting from this 3D model will be the trajectory of the endorobot 1 and / or the dwell time of the endorobot 1 in the target area 11 calculated such that an optimal dose distribution of the ionizing radiation 10 is achieved. The navigation (trajectory and residence time) is thus automated, ie software-controlled, performed, manual intervention by an operator should be possible.

Um die Position der Endoskopiekapsel 1 auf einfache Weise kontrollieren zu können und eine automatische Navigation zu erleichtern, können geeignete Markierungen (Marker, Signalgeber) in das Zielgebiet 11 eingebracht werden. Hierfür kommen sowohl optische als auch chemische Markierungen in Frage, die über die eingebaute Videokamera 18 (CCD-Chip) und/oder andere optische oder chemische Sensoren erkannt werden können.To the position of the endoscopy capsule 1 In a simple way to be able to control and facilitate automatic navigation, suitable markers (markers, signalers) in the target area 11 be introduced. For this purpose, both optical and chemical markers come into question, via the built-in video camera 18 (CCD chip) and / or other optical or chemical sensors can be detected.

Auch andere Markierungen, die beispielsweise über externe bildgebende Verfahren, z.B. Röntgenbildgebung, oder von dem Positionserkennungssystem der Endoskopiekapsel 1 detektiert werden können, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.Other markers, for example, via external imaging techniques, such as X-ray imaging, or by the position detection system of the endoscopy capsule 1 can be detected, are possible in the context of the present invention.

Das Setzen der Markierungen im Zielgebiet 11 kann sowohl über klassische Verfahren (z.B. Katheterendoskopie) als auch durch eine weitere Endoskopiekapsel erfolgen, mit der das Zielgebiet 11 des Hohlorgans 5 vorab untersucht wurde.Setting the markers in the target area 11 can be done both by classical procedures (eg catheter endoscopy) as well as by another endoscopy capsule with which the target area 11 of the hollow organ 5 was examined in advance.

Die Endoskopiekapsel 1 kann darüber hinaus zusätzlich mit wenigstens einer Fixierungsvorrichtung ausgestattet sein, durch die die Endoskopiekapsel 1 im Zielgebiet 11 fixierbar ist. Durch eine derartige Fixierung wird die Effektivität der Bestrahlung nochmals verbessert, da automatische oder manuelle Eingriffe zur Positionskorrektur während der Bestrahlung verringert werden.The endoscopy capsule 1 may additionally be equipped with at least one fixation device through which the endoscopy capsule 1 in the target area 11 can be fixed. Such a fixation further improves the effectiveness of the irradiation, since automatic or manual interventions for position correction during irradiation are reduced.

Eine derartige Fixierungsvorrichtung für eine Endoskopiekapsel kann beispielsweise als Anker, Clip oder Greifer ausgebildet sein. Eine als Clip oder Greifer ausgebildete Fixierungseinrichtung, die in der deutschen Patentanmeldung 10 2005 026 891.9 beschrieben ist, löst sich nach wenigen Tagen ab und die Endoskopiekapsel wird durch die Darmperistaltik auf natürlichem Weg ausgeschieden.A Such fixation device for an endoscopy capsule can be designed for example as an anchor, clip or gripper. A formed as a clip or gripper fixing device, the in German Patent Application 10 2005 026 891.9 is described, dissolves after a few days and the endoscopy capsule is opened by the intestinal peristalsis natural Way out.

Für bestimmte Anwendungen kann der Einsatz eines separaten Strahlungsdetektors sinnvoll sein, der die integrale Strahlungsdosis oder den aktuellen Beschuss durch die ionisierende Strahlung an die Endoskopiekapsel 1 oder eine zusätzliche Steuereinheit meldet. Bei Erreichen einer vorgegebenen Strahlungsdosis wird dann das Strahlenaustrittsfenster 8 durch Verstellung der Blende 9 geschlossen. Der Strahlungsdetektor kann beispielsweise außerhalb des Körpers des Patienten, z.B. an einem Gürtel, befestigt werden. Alternativ kann der Strahlungsdetektor auch in einer weiteren Endoskopiekapsel angeordnet sein, die temporär im Zielgebiet 11 oder in der Nähe des Zielgebietes 11 verankert werden kann.For certain applications, it may be useful to use a separate radiation detector, which measures the integral radiation dose or current ionizing radiation to the endoscopy capsule 1 or an additional control unit. Upon reaching a predetermined dose of radiation then the beam exit window 8th by adjusting the aperture 9 closed. The radiation detector can be fastened, for example, outside the patient's body, for example on a belt. Alternatively, the radiation detector can also be arranged in a further endoscopy capsule which temporarily in the target area 11 or near the target area 11 can be anchored.

In 2 ist ein Ablaufdiagramm für ein mit der Endoskopiekapsel 1 gemäß 1 mögliches Strahlentherapieverfahren dargestellt. Das Therapieverfahren beginnt nach abgeschlossener Diagnose (beispielsweise malignes Gewebe im Dünndarm) und umfasst die folgenden Schritte:In 2 is a flowchart for one with the endoscopy capsule 1 according to 1 possible radiotherapy procedure shown. The therapy begins after the diagnosis is complete (for example, malignant tissue in the small intestine) and includes the following steps:

Verfahrensschritt I:Process step I:

Patient positioning in or under a magnet system,

Verfahrensschritt II:Process step II:

Delivery (oral administration, insertion) of an endoscopy capsule 1 that a housing 2 in which at least one magnetic element 3 for navigation by means of a magnetic field which can be generated by an external magnet system and at least one radiation source 6 arranged for radiotherapy,

Verfahrensschritt III:Process step III:

Navigation of the endoscopy capsule 1 into an irradiation area 11 in a human or animal hollow organ 5 .

Verfahrensschritt IV:Process step IV:

Release one of the radiation source 6 generated ionizing radiation 10 and

Verfahrensschritt V:Process step V:

Leaving the magnet system,

Verfahrensschritt VI:Process step VI:

Withdrawal or excretion of the endoscopy capsule 1 or

Verfahrensschritt V:Process step V:

Leaving the magnet system and

Verfahrensschritt IV:Process step IV:

Release one of the radiation source 6 generated ionizing radiation 10 .

Verfahrensschritt VI:Process step VI:

Withdrawal or excretion of the endoscopy capsule 1 ,

Claims

Endoscopy capsule ( 1 ) with a housing ( 2 ), in which at least one magnetic element ( 3 ) for navigation by means of a magnetic field generated by an external magnetic system and at least one radiation source ( 6 ) are arranged.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 1, wherein the radiation source ( 6 ) a shield ( 7 ) with at least one radiation exit window ( 8th ) having.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 2, wherein the beam exit window ( 8th ) an aperture ( 9 ), through which the radiation exit window ( 8th ) is variable in size.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 3, wherein the diaphragm ( 9 ) is designed as a rotary shutter.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 3 or 4, wherein the diaphragm ( 9 ) by an internal capsule actuator ( 13 . 14 . 15 ) is operable.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 3 or 4, wherein the diaphragm ( 9 ) Is actuated by the magnetic field generated by the external magnetic system.

Endorobot ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which in the housing ( 2 ) at least one memory unit and / or at least one communication unit are arranged.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 7, wherein one of the radiation source ( 6 ) to be emitted radiation dose as a function of time from the beginning of therapy in the memory unit can be stored and / or transmitted by the communication unit.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein one of the radiation source ( 6 ) to be emitted radiation dose as a function of measured values, by a sensor device ( 16 ) can be determined according to a default value can be determined.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 9, wherein at least one default value is stored in at least one in-capsule memory unit and / or in at least one external memory unit.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 10, wherein at least one default value is a control algorithm and / or a control algorithm and / or a table value.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one default value after delivery (administration or insertion) of the endoscopy capsule ( 1 ) is available.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 1, wherein the radiation source ( 6 ) is designed as an alpha emitter.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 1, wherein the radiation source ( 6 ) is designed as a beta emitter.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 1, wherein the radiation source ( 6 ) is designed as a gamma emitter.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 1, which comprises at least one fixation device for anchoring in the tissue of a human or animal hollow organ ( 5 ) having.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 16, wherein the anchoring of the fixing device is mechanically detachable after a predetermined time.

Endoscopy capsule ( 1 ) according to claim 16, wherein the anchoring of the fixation device is automatically biocompatible resolvable.

Endoscopy system with • an endoscopy capsule ( 1 ), which is a housing ( 2 ), in which at least one magnetic element ( 3 ) for navigation by means of a magnetic field generated by an external magnetic system and at least one radiation source ( 6 ) and a magnet system for generating the endoscopy capsule ( 1 ) required magnetic field, and • a locating system for the localization of the endoscopy capsule ( 1 ).

Endoscopy system according to claim 19, in which the radiation source ( 6 ) a shield ( 7 ) with at least one radiation exit window ( 8th ) having.

Endoscopy system according to claim 20, in which the radiation exit window ( 8th ) an aperture ( 9 ), through which the radiation exit window ( 8th ) in its size is changeable.

Endoscopic system according to claim 21, in which the diaphragm ( 9 ) is designed as a rotary shutter.

Endoscopy system according to claim 21 or 22, in which the diaphragm ( 9 ) by an internal capsule actuator ( 13 . 14 . 15 ) is operable.

Endoscopy system according to claim 21 or 22, in which the diaphragm ( 9 ) Is actuated by the magnetic field generated by the external magnetic system.

Endoscopy system according to one of the preceding claims, in which in the housing ( 2 ) at least one memory unit and / or at least one communication unit are arranged.

Endoscopy system according to claim 25, wherein one of the radiation source ( 6 ) to be emitted radiation dose as a function of time from the beginning of therapy in the memory unit can be stored and / or transmitted by the communication unit.

Endoscopy system according to one of the preceding claims, in which one of the radiation source ( 6 ) to be emitted radiation dose as a function of measured values, by a sensor device ( 16 ) can be determined according to a default value can be determined.

The endoscopy system of claim 27, wherein at least a default value in at least one capsule-internal memory unit and / or stored in at least one external storage unit is.

The endoscopy system of claim 28, wherein at least a default value is a control algorithm and / or a control algorithm and / or a table value.

Endoscopy system according to one of the preceding claims, wherein at least one default value after delivery (administration or insertion) of the endoscopy capsule ( 1 ) is available.

Endoscopy system according to claim 19, in which the radiation source ( 6 ) is designed as an alpha emitter.

Endoscopy system according to claim 19, in which the radiation source ( 6 ) is designed as a beta emitter.

Endoscopy system according to claim 19, in which the radiation source ( 6 ) is designed as a gamma emitter.

Endoscopy system according to claim 19, comprising at least one fixation device for anchoring in the tissue of a human or animal hollow organ ( 5 ) having.

Endoscopy system according to claim 34, wherein the Anchoring the fixation device after a predetermined time mechanically detachable is.

Endoscopy system according to claim 34, wherein the Anchoring the fixation device is automatically biocompatible resolvable.

Method for therapy by means of an endoscopy capsule, comprising the following steps: patient positioning in or under a magnet system, delivery of an endoscopy capsule 1 ), which is a housing ( 2 ), in which at least one magnetic element ( 3 ) for navigation by means of a magnetic field generated by an external magnetic system and at least one radiation source ( 6 ) are arranged for radiotherapy, • navigation of the endoscopy capsule ( 1 ) in an irradiation area ( 11 ) in a human or animal hollow organ ( 5 ), • release one of the radiation source ( 6 ) generated ionizing radiation ( 10 ) and • leaving the magnet system, • removing or excreting the endoscopy capsule ( 1 ), or • leaving the magnet system and • releasing one from the radiation source ( 6 ) generated ionizing radiation ( 10 ), • removal or excretion of the endoscopy capsule ( 1 ).

Method according to claim 37, comprising the following steps: • acquisition of medically relevant data by means of a sensor device ( 16 )

The method of claim 37 or 38, comprising the following steps: • fixation of the endoscopy capsule ( 1 ) in the tissue of the human or animal hollow organ ( 5 ).