DE102011078500A1 - Method for controlling endoscope capsule in liquid-filled cavity in stomach or intestinal tract of patient, involves exerting force on plane in direction depending on magnitude of another former force - Google Patents

Abstract

The method involves exerting a force in a direction by a magnetic field that is generated by a coil system (8), where the direction lies in a plane. Another force (F2) is vertically exerted on the plane in another direction (R2) depending on a magnitude of the former force, where a magnitude of the latter force depends on an inclination angle (phi) of an endoscope capsule (2) to the plane. The direction and magnitude of the former force is changed by a single two-dimensional input device (16) such as joystick, which is attached to a control system (20). An independent claim is also included for a device comprising an endoscope capsule.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung einer Endoskopkapsel in einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Hohlraum. The invention relates to a method and a device for controlling an endoscope capsule in a cavity filled with a liquid.

Zur optischen Untersuchung der Innenoberfläche eines mit einer Flüssigkeit gefüllten Hohlraumes, beispielsweise des Magens oder des Darmtraktes eines Patienten werden Endoskopkapseln verwendet, die in den Hohlraum eingeführt werden und dann ohne feste Verbindung nach außen im Hohlraum frei manövrierbar sind. Die Ansteuerung der Endoskopkapsel erfolgt durch von einem Spulensystem erzeugte Magnetfelder. Mittels der Magnetfelder wird auf die Endoskopkapsel eine Kraft ausgeübt, so dass die Endoskopkapsel in eine gewünschte Richtung bewegt werden kann. Mit Hilfe einer oder mehrerer vorzugsweise an den Stirnseiten der Endoskopkapsel angeordneten Kameras können Bilder der im Gesichtsfeld der Kamera befindlichen Innenoberfläche des Hohlraumes erzeugt werden. Um Bilder von einem bestimmten Bereich der Innenoberfläche des Hohlraumes anzufertigen, muss die Endoskopkapsel in eine dafür bestimmte Position gebracht und gehalten werden, was jedoch in der Praxis durch die Schwerkraft der Kapsel, deren Trägheit sowie durch die Strömungsgegebenheiten innerhalb des Hohlraumes sich als schwierig gestaltet. For the optical examination of the inner surface of a cavity filled with a liquid, for example the stomach or the intestinal tract of a patient, endoscope capsules are used, which are introduced into the cavity and then freely maneuverable outward in the cavity without a fixed connection. The control of the endoscope capsule is effected by magnetic fields generated by a coil system. By means of the magnetic fields, a force is exerted on the endoscope capsule so that the endoscope capsule can be moved in a desired direction. With the aid of one or more cameras preferably arranged on the end faces of the endoscope capsule, images of the inner surface of the cavity located in the field of view of the camera can be generated. In order to take pictures of a particular area of the interior surface of the cavity, the endoscope capsule must be placed and held in a proper position, which in practice is made difficult by the gravity of the capsule, its inertia, and the flow conditions within the cavity.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung einer Endoskopkapsel in einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Hohlraum vorzuschlagen, bei dem die Manövrierbarkeit der Endoskopkapsel erleichtert wird. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens anzugeben. It is therefore an object of the present invention to provide a method for controlling an endoscope capsule in a cavity filled with a liquid, in which the maneuverability of the endoscope capsule is facilitated. In addition, the invention is based on the object to provide a device for carrying out the method.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß diesen Merkmalen wird durch ein von einem Spulensystem erzeugtes Magnetfeld eine auf die Endoskopkapsel veränderbare erste Kraft in einer in einer Ebene liegenden ersten Richtung und eine auf dieser Ebene senkrecht stehende zweite Kraft in einer zweiten Richtung ausgeübt, wobei die zweite Kraft von der ersten Kraft abhängt. With regard to the method, the object is achieved according to the invention with the features of claim 1. According to these features, a magnetic field generated by a coil magnetic field on the endoscope capsule variable first force in a lying in a plane first direction and perpendicular to this plane second force applied in a second direction, wherein the second force depends on the first force.

Somit ist also die erste Kraft als auch die zweite Kraft aneinander gekoppelt und somit nicht unabhängig voneinander veränderbar. Dies bedeutet also, dass bei einer Veränderung der ersten Kraft auch immer die zweite Kraft in einem bestimmten Abhängigkeitsverhältnis automatisch verändert wird. Thus, therefore, the first force and the second force is coupled to each other and thus not independently variable. This means that when the first force changes, the second force is always automatically changed in a certain dependency ratio.

Mit bisher bekannten Steuerungssystemen, mit denen die Endoskopkapsel innerhalb des Hohlraums frei beweglich manövriert werden kann, konnten die einzelnen auf die Endoskopkapsel wirkenden Kräfte unabhängig voneinander erzeugt und verändert werden, was jedoch zu Schwierigkeiten bei der Navigation und somit der genauen Positionierung der Endoskopkapsel an einem gewünschten Ort führt. With previously known control systems with which the endoscope capsule can be maneuvered freely movable within the cavity, the individual forces acting on the endoscope capsule forces could be generated and changed independently, but this leads to difficulties in navigation and thus the exact positioning of the endoscope capsule to a desired Place leads.

Um die Endoskopkapsel sicher in einer Position zu halten ist es daher von Vorteil eine Position einzunehmen, in der die Endoskopkapsel die Innenoberfläche des Hohlraums berührt. Es sollte also stets eine Kraft auf die Endoskopkapsel ausgeübt werden, die diese in Richtung der Innenoberfläche drückt. Diese Kraft muss dabei so bemessen sein, dass sie die gewünschte Bewegung, vorzugweise entlang der Innenoberfläche des Hohlraums nicht behindert. Eine derartige Funktion übt erfindungsgemäß die zweite Kraft aus. In order to hold the endoscope capsule securely in a position, it is therefore advantageous to assume a position in which the endoscope capsule contacts the inner surface of the cavity. It should therefore always be exerted a force on the endoscope capsule, which presses them in the direction of the inner surface. This force must be such that it does not hinder the desired movement, preferably along the inner surface of the cavity. Such a function exerts the second force according to the invention.

Durch die Abhängigkeit der zweiten Kraft von der ersten Kraft kann die Manövrierbarkeit der Endoskopkapsel verbessert werden, so dass diese beispielsweise durch einen Bediener leichter in eine gewünschte Position gebracht werden kann. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann also ein Bediener oder ein Steuerungssystem die Endoskopkapsel sehr gezielt in einem Hohlraum insbesondere an dessen Innenoberfläche navigieren. Dies trifft besonders auf Hohlräume mit konkav gekrümmten Innenoberflächen zu, wie z.B. den Magen. Die Endoskopkapsel wird durch Ausübung einer ersten Kraft in einer ersten Richtung, die beliebig in einer Ebene liegt, in diese erste Richtung in Bewegung versetzt. Die auf der Ebene senkrecht stehende zweite Kraft drückt dabei die Endoskopkapsel in Richtung der Innenoberfläche des Körperhohlraums und stabilisiert diese somit. Aus einer derart stabilen Position können dann mittels der in der Endoskopkapsel eingebauten Kamera aussagekräftige Bilder der Innenoberfläche des Hohlraums angefertigt werde. By the dependence of the second force of the first force, the maneuverability of the endoscope capsule can be improved so that it can be easily brought into a desired position, for example by an operator. With the aid of the method according to the invention, therefore, an operator or a control system can very selectively navigate the endoscope capsule in a cavity, in particular on its inner surface. This is especially true for cavities having concavely curved inner surfaces, such as e.g. the stomach. The endoscope capsule is set in motion in this first direction by exerting a first force in a first direction which lies arbitrarily in a plane. The second force perpendicular to the plane presses the endoscope capsule in the direction of the inner surface of the body cavity and thus stabilizes it. From such a stable position meaningful images of the inner surface of the cavity can then be made by means of the built-in endoscope capsule camera.

Um von dieser Position ausgehend eine weitere Bewegung entlang der konkav gekrümmten Oberfläche des Hohlraumes zu gewährleisten, wird die erste Kraft in der ersten Richtung vergrößert und gleichzeitig die zweite Kraft in der zweiten Richtung vermindert, so dass Bilder von weiteren Bereichen der Innenoberfläche erzeugt werden können. Insbesondere kann man die Endoskopkapsel stabil an einer Steigung oder Neigung der Innenoberfläche halten, wenn die resultierende Kraft so eingestellt ist, dass sie orthogonal auf der berührten Innenoberfläche steht. Dies macht dieses Verfahren besonders geeignet für konkav gekrümmte Innenoberflächen von Hohlorganen, da diese stabilen Positionen für die Untersuchung unerlässlich sind. In order to ensure further movement along the concavely curved surface of the cavity starting from this position, the first force in the first direction is increased and at the same time the second force in the second direction is reduced, so that images of further regions of the inner surface can be produced. In particular, the endoscope capsule can be held stably at a slope or inclination of the inner surface when the resultant force is adjusted to be orthogonal to the contacted inner surface. This makes this method particularly suitable for concavely curved inner surfaces of hollow organs, since these stable positions are essential for examination.

Außerdem können durch das erfindungsgemäße Verfahren auch Inhomogenitäten des Magnetfelds, die zu Bewegungsfehlern führen können (Driftfelder) mit Hilfe der durch die resultierende Kraft gesteigerten Reibung an der Magenwand kompensiert werden. In addition, by the method according to the invention also inhomogeneities of the magnetic field, which can lead to motion errors (drift fields) by means of the resulting force Increased friction on the stomach wall can be compensated.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hängt die zweite Kraft linear von dem Betrag der ersten Kraft ab. Dies bedeutet also, dass beispielsweise bei einer Verdopplung der ersten Kraft die zweite Kraft im gleichen Ausmaß verändert wird. In a preferred embodiment of the invention, the second force depends linearly on the amount of the first force. This means that, for example, when the first force is doubled, the second force is changed to the same extent.

Es ist aber auch möglich, die zweite Kraft nichtlinear von dem Betrag der ersten Kraft abhängen zu lassen, so dass dadurch an ein bestimmtes Organ insbesondere an dessen Innenoberfläche angepasste Bewegungen ermöglicht werden. However, it is also possible for the second force to be non-linearly dependent on the magnitude of the first force, thereby allowing movements adapted to a particular organ, in particular on its inner surface.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Betrag der auf die Endoskopkapsel ausgeübten resultierenden Kraft konstant ist. Dies bedeutet also, dass die aus erster Kraft und zweiter Kraft gebildete Summe einen Vektor erzeugt, dessen Endpunkt auf einer Kugeloberfläche liegt. Another preferred embodiment of the invention provides that the amount of force exerted on the endoscope capsule is constant. This means, therefore, that the sum formed from the first force and the second force produces a vector whose end point lies on a spherical surface.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Betrag der zweiten Kraft in einem Extremfall Null. In diesem Extremfall wirkt auf die Endoskopkapsel dann lediglich die in der Ebene liegende erste Kraft. In a further preferred embodiment of the invention, the amount of the second force in an extreme case is zero. In this extreme case, only the in-plane first force acts on the endoscope capsule.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hängt der Betrag der zweiten Kraft von einem Neigungswinkel des magnetischen Körpers zu der Ebene ab. Bevorzugt ist dabei die auf die Endoskopkapsel ausgeübte resultierende Kraft in einem Winkelbereich von 90° plus einen Neigungswinkel drehbar, wobei sich der Neigungswinkel aus der Lage der Endoskopkapsel zu der Ebene ergibt. In a further preferred embodiment of the invention, the amount of the second force depends on an angle of inclination of the magnetic body to the plane. Preferably, the force exerted on the endoscope capsule resulting force is rotatable in an angular range of 90 ° plus an inclination angle, wherein the inclination angle results from the position of the endoscope capsule to the plane.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die zweite Kraft auch negative Werte. Dies bedeutet also, dass die Richtung der zweiten Kraft umkehrbar ist und somit eine Bewegung der Endoskopkapsel auch entlang steil ansteigender Innenoberflächen möglich ist. In a further preferred embodiment of the invention, the second force also includes negative values. This means that the direction of the second force is reversible and thus a movement of the endoscope capsule is also possible along steeply rising inner surfaces.

Eine weitere Verbesserung der Manövrierbarkeit der Endoskopkapsel wird erreicht, wenn das vom Spulensystem erzeugte Magnetfeld die Auftriebskraft der Endoskopkapsel und deren Schwerkraft kompensiert. A further improvement of the maneuverability of the endoscope capsule is achieved when the magnetic field generated by the coil system compensates for the buoyancy force of the endoscope capsule and its gravity.

Ebenso wird die Manövrierbarkeit der Endoskopkapsel verbessert, wenn das vom Spulensystem erzeugte Magnetfeld durch Strömungseigenschaften der Endoskopkapsel hervorgerufene Kräfte kompensiert. Likewise, the maneuverability of the endoscope capsule is improved if the magnetic field generated by the coil system compensates for forces caused by flow characteristics of the endoscope capsule.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders dann angewandt werden, wenn die erste Kraft durch ein Bedienelement eines 2D-Eingabegerätes verändert wird. Somit kann ein Bediener auf einfache Art und Weise sowohl die erste Kraft und in deren Abhängigkeit automatisch auch die zweite Kraft verändern, ohne dass es hierzu einer gesonderten Ansteuerung der zweiten Kraft durch eine entsprechende Bedienung eines Bedienelements oder gar eines weiteren Bedienelements bedarf. Der Bediener kann sich somit auf wenige Bedienschritte konzentrieren und die Endoskopkapsel auf einfache Art und Weise in einem gewünschten Bereich navigieren. So kann mittels eines einzigen 2D-Eingabegerätes, beispielsweise eines Joysticks mit einer Bewegung des als Bedienelement dienenden Joystickknüppels durch eine Bewegung in der 2D-Ebene die Richtung und der Betrag der ersten Kraft verändert werden, so dass hierbei eine Bewegung in der entsprechenden Ebene erfolgt. Durch die Bewegung des Bedienelements und die damit verbundene Veränderung der ersten Kraft wird aber auch gleichzeitig die zweite Kraft in Abhängigkeit der ersten Kraft verändert, so dass ein Manövrieren der Endoskopkapsel in drei Dimensionen ermöglicht wird. Es ist also kein weiterer Joystick zur Einstellung der zweiten Kraft notwendig. The method according to the invention can be used in particular when the first force is changed by an operating element of a 2D input device. Thus, an operator in a simple manner both the first force and their dependence automatically change the second force without this requires a separate control of the second force by a corresponding operation of a control element or even another control element. The operator can thus focus on a few operations and navigate the endoscope capsule in a simple manner in a desired area. Thus, by means of a single 2D input device, for example a joystick with a movement of the Joystick stick serving as a control element, the direction and the magnitude of the first force can be changed by a movement in the 2D plane, so that a movement takes place in the corresponding plane. Due to the movement of the operating element and the associated change in the first force, however, the second force is also simultaneously changed as a function of the first force, so that a maneuvering of the endoscope capsule in three dimensions is made possible. So there is no need for another joystick to adjust the second force.

Eine weitere Verbesserung der Manövrierung in einem vergrößerten Bereich ergibt sich, wenn der Betrag der zweiten Kraft durch eine Bedienung des Bedienelementes sprunghaft verändert wird. Es kann dann beispielsweise bei Bewegung des Joystickknüppels in eine Endstellung durch einen damit verbundenen sprunghaften Anstieg der ersten und davon abhängigen zweiten Kraft eine höhere Kraft und somit ein größerer Navigationsbereich erzielt werden. A further improvement of the maneuvering in an enlarged range results when the amount of the second force is changed abruptly by an operation of the operating element. It can then, for example, upon movement of the joystick stick in an end position by an associated sudden increase in the first and dependent second force, a higher force and thus a larger navigation area can be achieved.

Eine besonders stabile Ausgangsposition der Endoskopkapsel für eine Untersuchung des Hohlraums wird erhalten, wenn in der Grundstellung des Bedienelementes eine konstante zweite Kraft auf die Endoskopkapsel ausgeübt wird, während die erste Kraft Null ist. Dadurch wird durch die zweite Kraft die Endoskopkapsel in eine Position auf die Innenoberfläche des Hohlraumes bewegt und in dieser Position gehalten. A particularly stable starting position of the endoscope capsule for a study of the cavity is obtained if, in the basic position of the operating element, a constant second force is exerted on the endoscope capsule while the first force is zero. Characterized the endoscope capsule is moved by the second force in a position on the inner surface of the cavity and held in this position.

Eine besonders geeignete Art der Manövrierung wird erreicht, wenn erste und zweite Kraft automatisch durch ein Steuerungssystem verändert werden. A particularly suitable type of maneuvering is achieved when first and second forces are automatically changed by a control system.

Hinsichtlich der Einrichtung wird die Aufgabe gelöst durch eine Einrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 14. Demnach umfasst diese eine in einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Hohlraum einführbare Endoskopkapsel, ein Spulensystem zur Erzeugung eines Magnetfeldes und ein Steuerungssystem, in dem eine Software zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche implementiert ist. With regard to the device, the object is achieved by a device according to the features of claim 14. Accordingly, this includes an insertable into a cavity filled with a liquid endoscope capsule, a coil system for generating a magnetic field and a control system in which a software for performing the method according to one of the preceding claims is implemented.

Bei einer vorteilhaften Ausführung der Einrichtung weist diese ein ein Bedienelement aufweisendes 2D-Eingabegerät auf, welches mit dem Steuerungssystem verbunden ist. In an advantageous embodiment of the device, the latter has an operating element having a 2D input device, which is connected to the control system.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen. For further explanation of the invention reference is made to the embodiments of the drawings.

Es zeigen jeweils in einer schematischen Prinzipskizze: Each shows in a schematic schematic diagram:

1 eine eine Innenoberfläche eines Hohlraums berührende Endoskopkapsel in einer Ausgangssituation, 1 an endoscope capsule touching an inner surface of a cavity in an initial situation,

2 eine Endoskopkapsel, auf die eine erste und zweite Kraft ausgeübt wird, 2 an endoscope capsule on which a first and second force is exerted

3 eine eine untere Magenwand berührende Endoskopkapsel, mit unterschiedlichen ersten und zweiten Kräften, 3 an endoscope capsule contacting a lower stomach wall, having different first and second forces,

4 eine eine obere Magenwand berührende Endoskopkapsel, mit unterschiedlichen ersten und zweiten Kräften, 4 an endoscope capsule contacting an upper stomach wall, having different first and second forces,

5 eine eine untere Magenwand berührende Endoskopkapsel, mit unterschiedlichen ersten und zweiten Kräften, 5 an endoscope capsule contacting a lower stomach wall, having different first and second forces,

6 eine eine obere Magenwand berührende Endoskopkapsel, mit unterschiedlichen ersten und zweiten Kräften, 6 an endoscope capsule contacting an upper stomach wall, having different first and second forces,

In 1 ist eine Endoskopkapsel 2 dargestellt, die zur Untersuchung eines Hohlraumes 4, im gezeigten Beispiel der Magen eines Patienten, welcher mit einer Flüssigkeit 6 gefüllt ist, eingebracht wurde. Um die Endoskopkapsel 2 innerhalb des Hohlraumes 4 zu manövrieren, können mit einem außerhalb des Hohlraumes 4 angeordneten Spulensystem 8 Magnetfelder erzeugt werden, die auf die Endoskopkapsel Kräfte ausüben. Die Endoskopkapsel 2 berührt in dieser Ausgangssituation mit einer ihrer Stirnseiten die Innenoberfäche 10 des Hohlraumes 4, wobei die Längsachse 12 der Endoskopkapsel 2 gegenüber der Innenoberfläche 10 um den Neigungswinkel φ geneigt ist. Bei der Innenoberfläche 10 handelt es sich in diesem Fall um die untere Magenwand, die vereinfacht als ebene Fläche dargestellt ist. Um von der Innenoberfläche 10 des Hohlraumes 4 Bilder anfertigen zu können, umfasst die Endoskopkapsel 2 jeweils an ihren Stirnseiten eine Kamera 14, die in Richtung der Innenoberfläche 10 des Hohlraums 4 gerichtet ist, wobei die optische Achse der Kamera der Längsachse 12 der Endoskopkapsel 2 entspricht. In 1 is an endoscope capsule 2 shown for examining a cavity 4 In the example shown, the stomach of a patient, which with a liquid 6 filled, was introduced. To the endoscope capsule 2 inside the cavity 4 to maneuver, can with one outside the cavity 4 arranged coil system 8th Magnetic fields are generated, which exert forces on the endoscope capsule. The endoscope capsule 2 touched in this initial situation with one of its front pages, the Innenoberfäche 10 of the cavity 4 , where the longitudinal axis 12 the endoscope capsule 2 opposite the inner surface 10 is inclined by the inclination angle φ. At the inner surface 10 In this case, it is the lower stomach wall, which is simplified as a flat surface. To move from the inside surface 10 of the cavity 4 To make pictures, includes the endoscope capsule 2 each at their front ends a camera 14 pointing towards the inner surface 10 of the cavity 4 is directed, wherein the optical axis of the camera of the longitudinal axis 12 the endoscope capsule 2 equivalent.

Für die Manövrierung umfasst die Untersuchungseinrichtung ferner ein 2D-Eingabegerät 16, in diesem Fall einen Joystick, welches ein Bedienelement 16, in diesem Fall einen Joystickknüppel, aufweist. Das 2D-Eingabegerät 16 ist an ein Steuerungssystem 20 angeschlossen, in dem eine Software zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert ist. Mit dem Steuerungssystem 20 werden die von dem 2D-Eingabegerät erzeugten Bedienimpulse ausgewertet und das Spulensystem 8 derart angesteuert, dass es Magnetfelder erzeugt, die auf die Endoskopkapsel 2 entsprechende Kräfte ausüben. For the maneuvering, the examination device further comprises a 2D input device 16 , in this case a joystick, which is a control 16 , in this case a joystick stick. The 2D input device 16 is connected to a control system 20 connected, in which a software for carrying out the method according to the invention is implemented. With the control system 20 the operating pulses generated by the 2D input device are evaluated and the coil system 8th controlled such that it generates magnetic fields that are on the endoscope capsule 2 exercise appropriate forces.

Um die Endoskopkapsel 2 sicher in die in 1 dargestellte und für eine Untersuchung günstige Ausgangsposition an der Innenoberfläche 10 des Hohlraumes 4 zu bringen und diese zu halten, wird bereits in dieser Ausgangsposition seitens des Steuerungssystems 20 eine zweite Kraft F₂ auf die Endoskopkapsel 2 ausgeübt. Das Bedienelement 18 befindet sich dabei in seiner Grundstellung. Es wurde also seitens des Bedieners noch keine Eingabe gemacht. Die zweite Kraft F₂ erstreckt sich dabei in eine zweite Richtung R₂, die wiederum senkrecht zur Innenoberfläche 10 des Hohlraums 4 gerichtet ist. Somit wird die Endoskopkapsel 2 auf die Innenoberfläche 10 gedrückt und in die stabile Ausgangsposition gebracht. Da auf die Endoskopkapsel 2 in dieser Situation keine weiteren Kräfte wirken entspricht somit die resultierende Kraft F_R der zweiten Kraft F₂. To the endoscope capsule 2 sure in the in 1 illustrated and favorable for an investigation starting position on the inner surface 10 of the cavity 4 to bring and hold this is already in this starting position on the part of the control system 20 a second force F ₂ on the endoscope capsule 2 exercised. The operating element 18 is in its basic position. There was no input from the operator. The second force F ₂ extends in a second direction R ₂ , which in turn is perpendicular to the inner surface 10 of the cavity 4 is directed. Thus, the endoscope capsule 2 on the inner surface 10 pressed and brought into the stable starting position. There on the endoscope capsule 2 In this situation, no further forces act corresponding to the resultant force F _{R of} the second force F ₂ .

In dem Ausführungsbeispiel fallen sowohl der Schwerpunkt der Endoskopkapsel 2 als auch deren magnetischer Mittelpunkt in einem Punkt U zusammen, so dass veranschaulicht dargestellt auch die auf die Endoskopkapsel 2 wirkenden Kräfte ihren Ursprung in U haben. In der Praxis fallen jedoch Schwerpunkt und magnetischer Mittelpunkt auseinander. In the embodiment, both the center of gravity of the endoscope capsule fall 2 as well as their magnetic center point in a point U together, so that illustrated also illustrated on the endoscope capsule 2 acting forces have their origin in U. In practice, however, focus and magnetic center diverge.

Um ausgehend von der in 1 dargestellten Ausgangsposition die Innenoberfläche 10 mit der Endoskopkapsel 2 zu untersuchen, muss diese nun entlang der Innenoberfläche 10 bewegt werden. Dazu bedient der Bediener das Eingabeelement 18 des 2D-Eingabegerätes 16 beispielsweise in Pfeilrichtung 22 nach vorne. To start from the in 1 illustrated starting position the inner surface 10 with the endoscope capsule 2 To investigate, this must now be along the inner surface 10 to be moved. To do this, the operator operates the input element 18 of the 2D input device 16 for example in the direction of the arrow 22 Forward.

Eine Situation der auf die Endoskopkapsel einwirkenden Kräfte bei einer derartigen Bewegung des Eingabeelements 18 ist in 2 dargestellt. A situation of forces acting on the endoscope capsule upon such movement of the input member 18 is in 2 shown.

Durch die Bewegung des Eingabeelements 18 in der Eingabeebene des 2D-Eingabegerätes 16 wird mit Hilfe des Steuerungssystems 20 und des Spulensystems 8 ein Magnetfeld erzeugt, das auf die Endoskopkapsel 2 eine veränderbare erste Kraft F₁ in einer ersten Richtung R₁ ausübt, die in einer Ebene E liegt, die senkrecht auf der zweiten Kraft F₂ steht. Somit ist die Bewegung des Eingabeelements 18 unmittelbar mit der Veränderung der ersten Kraft F₁ verknüpft. Die Bewegung des Bedienelements 18 in der Eingabeebene gibt dabei die Richtung der ersten Kraft F₁ in der Ebene E vor und mit dem Maß der Auslenkung aus der Grundstellung wird der Betrag der ersten Kraft F₁ bestimmt. By the movement of the input element 18 in the input level of the 2D input device 16 is using the control system 20 and the coil system 8th a magnetic field is generated on the endoscope capsule 2 a variable first force F ₁ in a first direction R ₁ exerts, which lies in a plane E, which is perpendicular to the second force F ₂ . Thus, the movement of the input element 18 directly with the change of the first force F ₁ linked. The movement of the operating element 18 in the input plane indicates the direction of the first force F ₁ in the plane E and with the amount of deflection from the home position, the amount of the first force F _{1 is} determined.

Da gemäß der Erfindung die zweite Kraft F₂ von der ersten Kraft F₁ abhängt, wird mit Veränderung der ersten Kraft F₁ durch die Bedienung des Bedienelements 18 auch gleichzeitig die zweite Kraft F₂ automatisch durch das Steuerungssystem 20 verändert. In diesem Ausführungsbeispiel hängt die zweite Kraft F₂ indirekt proportional von der ersten Kraft ab, so dass bei einer Erhöhung der ersten Kraft F₁ die zweite Kraft F₂ vermindert wird. Der Betrag der zweiten Kraft F₂ hängt dabei derart von dem Betrag der ersten Kraft F₁ ab, dass der Betrag der resultierenden Kraft F_R, also der Summe aus F₁ und F₂ konstant ist. Somit liegt das Pfeilende des Kraftvektors der resultierenden Kraft F_R bei einer beliebigen Veränderung von F₁ stets auf einer Kugel K. Es wäre allerdings auch denkbar, dass sich die erste Kraft F₁ und die zweite Kraft F₂ derart ändern, dass der Betrag der resultierenden Kraft F_R unterschiedlich ist. Insgesamt wird durch die auf die Endoskopkapsel 2 wirkenden Kräfte F₁ und F₂ und somit der resultierenden Kraft F_R eine Bewegung der Endoskopkapsel 2 in der Zeichenebene nach links, aus Sicht der Endoskopkapsel nach vorne bewirkt. Durch die Kraft F₂ wird die Endoskopkapsel 2 auch bei einer derartigen Bewegung weiterhin auf die Innenoberfläche 10 des Hohlraums 4, also der Magenwand gedrückt, wodurch gewährleistet wird, dass sie stets eine stabile Position für die Aufnahme von Bildern der Magenwand aufweist. Die Veränderung der beiden Kräfte F₁ und F₂ führt zu einer Rotation des Vektors der resultierenden Kraft F_R um den Punkt U, wie es in 3 dargestellt ist. Der Vektor der resultierenden Kraft F_R dreht sich also um den Punkt U um einen Winkel α, während das Ende des Vektors von F_R auf einer Kugel liegt. Diese Kugel hat als Radius den Betrag von der resultierenden Kraft F_R und seinen Mittelpunkt in U. Since, according to the invention, the second force F ₂ depends on the first force F ₁ , is changed with the change of the first force F ₁ by the operation of the operating element 18 also simultaneously the second force F ₂ automatically by the control system 20 changed. In this embodiment, the second force F _{2 is} indirectly proportional to the first force, so that when increasing the first force F _1, the second force F _{2 is} reduced. The amount of the second force F ₂ depends on the amount of the first force F ₁ such that the magnitude of the resultant force F _R , that is the sum of F ₁ and F _{2, is} constant. Thus, the arrow end of the force vector of the resultant force F _R always at a change of F _{1 is} on a ball K. It would also be conceivable that the first force F ₁ and the second force F ₂ change such that the amount of resulting force F _{R is} different. Overall, by the on the endoscope capsule 2 acting forces F ₁ and F ₂ and thus the resulting force F _R movement of the endoscope capsule 2 in the drawing plane to the left, from the point of view of the endoscope capsule to the front causes. By force F ₂ , the endoscope capsule 2 even with such a movement continues on the inner surface 10 of the cavity 4 Thus, the stomach wall is pressed, thereby ensuring that it always has a stable position for taking pictures of the stomach wall. The change of the two forces F ₁ and F ₂ results in a rotation of the vector of the resultant force F _R around the point U, as shown in FIG 3 is shown. The vector of the resulting force F _R thus rotates about the point U by an angle α, while the end of the vector of F _{R is} on a ball. This sphere has as radius the magnitude of the resultant force F _R and its center in U.

Mit einer derartigen Veränderung sowohl der ersten Kraft F₁ als auch der zweiten Kraft F₂ wird eine besonders gute Manövrierung der Endoskopkapsel 2 erreicht. Gegenüber einer frei beweglichen Endoskopkapsel 2, bei der sämtliche auf sie wirkenden translatorischen Kräfte unabhängig voneinander steuerbar sind und daher die Endoskopkapsel 2 beispielsweise nur durch besonderes Geschick des Bedieners in einer bestimmten Position zu halten ist, wird durch die Abhängigkeit der ersten und zweiten Kraft eine Bedienung erleichtert, da über das 2D-Eingabegerät 16 und dessen Bedienelement 18 lediglich Eingaben in der 2D-Eingabeebene erfolgen müssen und dadurch gleichzeitig eine Steuerung der ersten Kraft F₁ und zweiten Kraft F₂, also von Kräften in drei möglichen Richtungen erfolgt. Ein weiteres Bedienelement zur unabhängigen Ansteuerung der zweiten Kraft F₂ ist somit entbehrlich. Gegenüber einer Steuerung, bei der die zweite Kraft F₂ konstant und somit unveränderbar ist und lediglich die darauf senkrecht stehende erste Kraft F1 veränderbar ist, bietet das erfindungsgemäße Verfahren einen wesentlich erweiterten Einsatzradius der Endoskopkapsel 2. Insbesondere bei stark konkav gekrümmten Innenoberflächen 10 eines Körperhohlraumes 4, würde eine konstante zweite Kraft F₂ die Endoskopkapsel 2 ständig in Richtung des tiefsten Punktes der Innenoberfläche 10 bewegen. Auch bei einer starken ersten Kraft F₁ könnte die Endoskopkapsel 2 dann nicht sehr weit von diesem Punkt wegbewegt werden. Dies gelingt erst, wenn bei Zunahme der ersten Kraft F₁ auch gleichzeitig die zweite Kraft F₂ vermindert wird, wie es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Fall ist. Wenn die zweite Kraft F₂ sogar negative Werte umfassen kann, also deren Richtung auch umkehrbar ist, so kann auch die Endoskopkapsel 2 sogar entlang der vollumfänglichen Innenoberfläche 10 des Hohlraumes 4 manövriert werden. With such a change of both the first force F ₁ and the second force F ₂ is a particularly good maneuvering of the endoscope capsule 2 reached. Opposite a freely movable endoscope capsule 2 in which all acting on them translational forces are independently controllable and therefore the endoscope capsule 2 For example, to hold only by special skill of the operator in a particular position, the operation of the first and second force is facilitated by the 2D input device 16 and its operating element 18 only inputs must be made in the 2D input plane and thereby simultaneously a control of the first force F ₁ and second force F ₂ , that is done by forces in three possible directions. Another control element for independent control of the second force F ₂ is thus unnecessary. Compared with a controller in which the second force F _{2 is} constant and thus unchangeable and only the first force F1 perpendicular thereto is variable, the method according to the invention offers a significantly wider operating radius of the endoscope capsule 2 , Especially with strongly concave curved inner surfaces 10 a body cavity 4 , a constant second force F _{2 would be} the endoscope capsule 2 constantly in the direction of the lowest point of the inner surface 10 move. Even with a strong first force F ₁ , the endoscope capsule could 2 then not be moved very far from this point. This only succeeds if, as the first force F _{1 increases} , the second force F ₂ is simultaneously reduced, as is the case with the method according to the invention. If the second force F _{2 can} even comprise negative values, ie their direction is also reversible, the endoscope capsule can also be used 2 even along the full circumference of the inner surface 10 of the cavity 4 be maneuvered.

Bei der in 1 dargestellten Ausgangsposition beträgt der Winkel α = 0°. Es können nun verschiedene Maximalwinkel für α vorteilhaft sein, was jeweils einer bestimmten Abhängigkeit der zweiten Kraft F₂ von der ersten Kraft F₁ und einem bestimmten Wertebereich der zweiten Kraft F₂ entspricht. Die Winkelbereiche für α sind in 3, 4 näher dargestellt. Bei der in 1 dargestellten Ausgangssituation, bei der die resultierende Kraft F_R der zweiten Kraft F₂ entspricht und diese senkrecht auf der Innenoberfläche 10 steht, weist α einen Wert von 0° auf. Der Vektor der resultierenden Kraft F_R befindet sich dabei in einer Position P₁. Wenn α in einem Bereich von ±90° einstellbar ist, was bedeutet, dass der Betrag der zweiten Kraft F₂ in diesen Extremfällen Null ist, es existiert also in den Extremfällen bei α = –90° sowie α = 90° keine zweite Kraft F₂ mehr, so kann die Endoskopkapsel 2 auch Steigungen und Neigungen entlang gleiten. In 3 befindet sich ein entsprechender Vektor der resultierenden Kraft bei α = 90° in der Position P₂. At the in 1 shown starting position, the angle α = 0 °. Different maximum angles for α can now be advantageous, which corresponds in each case to a specific dependence of the second force F ₂ on the first force F ₁ and a specific value range of the second force F ₂ . The angle ranges for α are in 3 . 4 shown in more detail. At the in 1 illustrated initial situation in which the resultant force F _{R of} the second force F ₂ corresponds and this perpendicular to the inner surface 10 stands, α has a value of 0 °. The vector of the resulting force F _R is located in a position P ₁ . If α is adjustable in a range of ± 90 °, which means that the magnitude of the second force F ₂ is zero in these extreme cases, there is no second force F in the extreme cases at α = -90 ° and α = 90 ° ₂ more, so the endoscope capsule 2 also glide along slopes and slopes. In 3 there is a corresponding vector of the resulting force at α = 90 ° in the position P ₂ .

Hängt der Betrag der zweiten Kraft F₂ zusätzlich von dem Neigungswinkel φ der Endoskopkapsel von der Ebene E ab und ist somit ein Bereich von α = –(90° + φ) bis α = 90° + φ einstellbar ist, so ist dies insbesondere vorteilhaft für die Magnetkapselendoskopie, bei der eine Endoskopkapsel 2 mit zwei Kameras 14 an den jeweiligen Stirnseiten benutzt wird, wie es im Ausführungsbeispiel der Fall ist. Typischerweise ist das in der Endoskopkapsel 2 befindliche magnetische Element so ausgerichtet, dass wenn φ = 0° ist, die Längsachse 12 der Endoskopkapsel 2 senkrecht auf der Innenoberfläche 10 steht und bei φ = –45° die Sicht der unteren Kamera um 45° erhöht ist. Wird α nun auf den Bereich von α = –(90° + φ) bis α = 90° + φ begrenzt, so kann man mit α im negativen Bereich –(90° + φ) die Endoskopkapsel 2 entlang der Innenoberfläche 10 des Hohlraums 4 vorwärts bewegen und schneller Steigungen und Neigungen entlang gleiten. Gleiches gilt für α im positiven Bereich, wobei die Endoskopkapsel 2 hier bei einer in einer Position P₃ befindlichen resultierenden Kraft F_R, die um den Winkel α = 90° + φ gegenüber der Innenoberfläche 10 gedreht ist auch direkt zielgerichtet entlang der Längsachse 12 und somit der optischen Achse der Kamera 14 entlang bewegt werden kann. Letzteres ist besonders gut, um anatomisch interessante Stellen direkt anzufahren ohne an der Innenoberfläche 10, also der Organwand entlang gleiten zu müssen oder um anatomische Engstellen gezielt zu durchfahren. Ein Vektor mit einer resultierenden Kraft F_R, die um α = 90° + φ gedreht ist, ist in 3 in einer Position P₄ dargestellt. If the magnitude of the second force F ₂ additionally depends on the inclination angle φ of the endoscope capsule from the plane E, and thus a range from α = - (90 ° + φ) to α = 90 ° + φ is adjustable, this is particularly advantageous for magnetic capsule endoscopy, in which an endoscope capsule 2 with two cameras 14 is used at the respective end faces, as is the case in the embodiment. Typically this is in the endoscope capsule 2 located magnetic element aligned so that when φ = 0 °, the longitudinal axis 12 the endoscope capsule 2 perpendicular to the inner surface 10 stands and at φ = -45 ° the view of the lower camera is increased by 45 °. If α is now limited to the range from α = - (90 ° + φ) to α = 90 ° + φ, then with α in the negative range - (90 ° + φ) the endoscope capsule 2 along the inner surface 10 of the cavity 4 move forward and glide along slopes and slopes faster. The same applies to α in the positive range, whereby the endoscope capsule 2 here at a position P ₃ located in a resulting force F _R , by the angle α = 90 ° + φ with respect to the inner surface 10 rotated is also directly targeted along the longitudinal axis 12 and thus the optical axis of the camera 14 can be moved along. The latter is particularly good for directly approaching anatomically interesting sites without on the inner surface 10 So you have to slide along the organ wall or to drive through anatomical bottlenecks. A vector with a resultant force F _R , rotated by α = 90 ° + φ, is in 3 shown in a position P ₄ .

In 4 ist eine entsprechende Situation dargestellt, bei der die Bewegung der Endoskopkapsel 2 an einer die obere Magenwand repräsentierenden Innenoberfläche 10 des Hohlraums 4 erfolgt. Die oben beschriebenen Gegebenheiten gelten für eine derartige Situation sinngemäß. Für den Fall, dass die Bewegung an der oberen Magenwand stattfindet, erfolgt die beschriebene zielgerichtete Bewegung in Richtung der unteren Kamera. In 4 a corresponding situation is shown in which the movement of the endoscope capsule 2 on an inner surface representing the upper stomach wall 10 of the cavity 4 he follows. The circumstances described above apply mutatis mutandis to such a situation. In the event that the movement takes place on the upper stomach wall, the described targeted movement is in the direction of the lower camera.

Wird der Winkel α interaktiv durch einen Bediener mittels des 2D-Eingabergeätes 16 beeinflusst, so sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass durch eine Bewegung des Bedienelements 18 des 2D-Eingabegerätes zunächst nur die Winkel α im Bereich von α = 90° und α = –90°einstellbar sind. Erfolgt dann eine weitere Bewegung des Eingabeelements 18, beispielsweise in eine Endstellung, so wird die erste Kraft F₁ und damit die zweite Kraft F₂ sprunghaft verändert, so dass die resultierende Kraft F_R einen Winkel α = 90° + φ bzw. α = –90° + φ aufweist. Durch den hierdurch ausgegrenzten Bereich der Kräfte bzw. des Winkels α kann die äußerst nützliche Funktion der zielgerichteten Bewegung leichter genutzt werden. The angle α becomes interactive by an operator using the 2D input device 16 influenced, so provides an advantageous embodiment, that by a movement of the operating element 18 of the 2D input device initially only the angle α in the range of α = 90 ° and α = -90 ° are adjustable. Then there is another movement of the input element 18 , For example, in an end position, the first force F ₁ and thus the second force F _{2 is} changed abruptly, so that the resultant force F _{R has} an angle α = 90 ° + φ or α = -90 ° + φ. By thus excluding the range of forces or the angle α, the extremely useful function of the targeted movement can be used more easily.

Umfasst α einen Winkelbereich von 360° sind Bewegungen in alle Richtungen möglich, allerdings erfolgt die Steuerung der einzelnen Kräfte und damit der Winkel α der resultierenden Kraft bei interaktiver Steuerung den Bediener nicht so intuitiv. If α covers an angle range of 360 °, movements in all directions are possible, but the control of the individual forces and thus the angle α of the resulting force in interactive control does not make the operator so intuitive.

Bei den oben gezeigten Beispielen erfolgte eine Veränderung der ersten Kraft F₁ lediglich in der Zeichenebene der 1. In 5 ist eine Situation dargestellt, bei der die auf die Endoskopkapsel 2 wirkende erste Kraft F₁ senkrecht zu der Zeichenebene der 1–4 verändert wird, auf die Endoskopkapsel 2 also eine erste Kraft F₁ ausgeübt wird, die diese aus Kapselsicht betrachtet nach links bzw. rechts bewegt. In der Ausgangssituation entspricht die resultierende Kraft F_R wieder zunächst der zweiten Kraft F2. Durch eine Veränderung der ersten Kraft F₁ und der damit verbundenen Veränderung der zweiten Kraft F₂ wird die resultierende Kraft F_R um einen Winkel β gegenüber der Innenoberfläche 10 gedreht. Bevorzugt eignen sich Winkel β aus einem Bereich von β = 90° bis β = –90°. Bei derartigen Winkeln β befindet sich der Vektor der resultierenden Kraft F_R in den Positionen P₅, P₆. In the examples shown above, a change of the first force F _{1 was} only in the plane of the 1 , In 5 is a situation in which the on the endoscope capsule 2 acting first force F ₁ perpendicular to the plane of the drawing 1 - 4 is changed to the endoscope capsule 2 Thus, a first force F _{1 is} exercised, which moves this viewed from the capsule view to the left or right. In the initial situation, the resulting force F _R again corresponds first to the second force F2. By a change in the first force F ₁ and the associated change in the second force F ₂ , the resultant force F _{R is} at an angle β relative to the inner surface 10 turned. Preferably, angles β are from a range of β = 90 ° to β = -90 °. At such angles β, the vector of the resultant force F _{R is} in the positions P ₅ , P ₆ .

Während 5 die Verhältnisse bei einer unteren Magenwand darstellt, ist in 6 eine entsprechende Situation mit der oberen Magenwand abgebildet. While 5 is the conditions in a lower stomach wall, is in 6 a corresponding situation with the upper stomach wall pictured.

Die Veränderungen der ersten Kraft F₁ in der gesamten Ebene E mit der davon abhängigen zweiten Kraft F₂ und somit die Drehung der resultierenden Kraft F_R um den Winkel α als auch um den Winkel β sind beliebig miteinander kombinierbar, so dass sich das Ende des resultierenden Vektors F_R auf einer Kugel K bewegt. The changes of the first force F ₁ in the entire plane E with the second force F ₂ dependent thereon and thus the rotation of the resultant force F _R by the angle α as well as the angle β can be combined with one another as desired, so that the end of the resulting vector F _R on a ball K moves.

Im oben gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgte bei der Erzeugung der magnetischen Kräfte keine Berücksichtigung von Auftrieb, Schwerkraft und Strömungsverhalten. Dies kann jedoch noch zusätzlich geschehen. Das oben beschriebene Verfahren funktioniert ideal, wenn die Endoskopkapsel 2 dieselbe Dichte aufweist, wie die Flüssigkeit 6, in der sie bewegt wird. Ist dies nicht der Fall, so kann dies bei der Erzeugung der auf die Endoskopkapsel wirkenden Kräfte berücksichtigt werden. In the embodiment shown above, no account was taken of buoyancy, gravity and flow behavior in the generation of the magnetic forces. However, this can happen in addition. The procedure described above works great when the endoscope capsule 2 has the same density as the liquid 6 in which she is moved. If this is not the case, this can be taken into account when generating the forces acting on the endoscope capsule.

Des Weiteren weist die Endoskopkapsel 2 bestimmte Strömungseigenschaften auf, die von der Art der Endoskopkapsel 2 und der Flüssigkeit 6 abhängen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden daher die auf die Endoskopkapsel 2 wirkenden Kräfte derart berechnet, dass dieser Einfluss bereinigt wird. Furthermore, the endoscope capsule 2 certain flow characteristics based on the type of endoscope capsule 2 and the liquid 6 depend. In an advantageous embodiment, therefore, the on the endoscope capsule 2 acting forces calculated in such a way that this influence is adjusted.

In dem Ausführungsbeispiel wurden die auf die Endoskopkapsel 2 wirkenden Kräfte mit Hilfe eines 2D-Eingabegerätes 16 verändert. Das Verfahren ist aber auch vollautomatisch mittels des Steuerungssystem 20 durchführbar. In the embodiment, the on the endoscope capsule 2 acting forces using a 2D input device 16 changed. The method is also fully automatic by means of the control system 20 feasible.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Bediener oder ein intelligentes Steuerungssystem 20 eine Endoskopkapsel 2 sehr gezielt in einem Hohlraum 4 navigieren. Dabei trifft dies besonders auf Hohlräume 4 mit konkav gekrümmten Innenoberflächen 10, wie z.B. den Magen, zu. Die Endoskopkapsel 2 wird in Bewegung versetzt, indem durch eine Veränderung der ersten Kraft F₁ und einer damit verbundenen Veränderung der zweiten Kraft F₂ die resultierende Kraft F_R um einen Winkel α und/oder β derart gedreht wird, bis die Reibung der Endoskopkapsel an der Innenoberfläche 10 des Hohlraums 4 gering genug wird, so dass sich die Endoskopkapsel 2 in die gewünschte Richtung bewegt. Somit können Hindernisse, Steigungen, Neigungen oder anatomische Engstellungen überwunden werden. Insbesondere kann man die Endoskopkapsel 2 stabil an einer Steigung oder Neigung halten, wenn die resultierende Kraft F_R so eingestellt ist, dass sie orthogonal auf der durch die Endoskopkapsel 2 berührten Innenoberfläche 10 steht. Dies macht dieses Verfahren besonders geeignet für konkav gekrümmte Innenoberflächen 10 von Hohlorganen 4, da diese stabilen Positionen für die Untersuchung unerlässlich sind. Durch eine Rückrotation der resultierenden Kraft F_R in Richtung ihrer Ausgangsposition kann man zusätzlich durch steigende Reibung der Endoskopkapsel 2 an der Innenoberfläche 10 einen Bremseffekt erzeugen. Außerdem kann die Endoskopkapsel 2 parallel zu ihrer Längsachse 12 bewegt werden, d.h. weg von der berührten Innenoberfläche 10 und somit zielgerichtet auf eine anatomische Stelle zu. Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich einerseits schwer zugängliche Bereiche im menschlichen Magen erreichen und andererseits bestmögliche Kamerawinkel einstellen, die für Aufnahmen mit Hilfe der Endoskopkapsel optimal sind und eine vollständige Erfassung der Magenwand ermöglichen. With the aid of the method according to the invention, an operator or an intelligent control system 20 an endoscope capsule 2 very targeted in a cavity 4 navigate. This is particularly true of cavities 4 with concavely curved inner surfaces 10 , such as the stomach, too. The endoscope capsule 2 is set in motion by the resultant force F _R by an angle α and / or β is rotated by a change of the first force F ₁ and an associated change of the second force F ₂ until the friction of the endoscope capsule on the inner surface 10 of the cavity 4 low enough, so that the endoscope capsule 2 moved in the desired direction. Thus, obstacles, inclines, inclines or anatomical bottlenecks can be overcome. In particular, you can use the endoscope capsule 2 hold stably on a slope when the resultant force F _R is adjusted to be orthogonal to that through the endoscope capsule 2 touched inside surface 10 stands. This makes this method particularly suitable for concavely curved inner surfaces 10 of hollow organs 4 because these stable positions are essential for the investigation. By a reverse rotation of the resulting force F _R in the direction of its initial position can be additionally by increasing friction of the endoscope capsule 2 on the inner surface 10 create a braking effect. In addition, the endoscope capsule 2 parallel to its longitudinal axis 12 be moved, ie away from the touched inner surface 10 and thus targeted to an anatomical site. On the one hand, the method according to the invention makes it possible to achieve areas in the human stomach which are difficult to access and, on the other hand, to set the best possible camera angles which are optimal for taking pictures with the aid of the endoscope capsule and allow complete detection of the stomach wall.

Claims (16)

Verfahren zur Steuerung einer Endoskopkapsel (2) in einem mit einer Flüssigkeit (6) gefüllten Hohlraum (4), bei dem durch ein von einem Spulensystem (8) erzeugtes Magnetfeld eine auf die Endoskopkapsel (2) veränderbare erste Kraft (F₁) in einer in einer Ebene (E) liegenden ersten Richtung (R₁) und eine auf dieser Ebene (E) senkrecht stehende zweite Kraft (F₂) in einer zweiten Richtung (R₂) ausgeübt wird, wobei die zweite Kraft (F₂) von der ersten Kraft (F₁) abhängt. Method for controlling an endoscope capsule ( 2 ) in one with a liquid ( 6 ) filled cavity ( 4 ), in which by one of a coil system ( 8th ) generated magnetic field on the endoscope capsule ( 2 ) variable first force (F ₁ ) in a plane lying in a plane (E) first direction (R ₁ ) and a perpendicular to this plane (E) second force (F ₂ ) in a second direction (R ₂ ) is applied, wherein the second force (F ₂ ) depends on the first force (F ₁ ). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zweite Kraft (F₂) linear von dem Betrag der ersten Kraft (F₁) abhängt. Method according to Claim 1, in which the second force (F ₂ ) depends linearly on the magnitude of the first force (F ₁ ). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die zweite Kraft (F₂) nichtlinear von dem Betrag der ersten Kraft (F₁) abhängt. The method of claim 1, wherein the second force (F ₂ ) depends non-linearly on the magnitude of the first force (F ₁ ). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Betrag der auf die Endoskopkapsel (2) ausgeübten resultierenden Kraft (F_R) konstant ist. The method of claim 1, wherein the amount of the endoscope capsule ( 2 ) resulting force (F _R ) is constant. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Betrag der zweiten Kraft (F₂) in einem Extremfall Null ist. Method according to one of the preceding claims, in which the magnitude of the second force (F ₂ ) is zero in an extreme case. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Betrag der zweiten Kraft (F₂) von einem Neigungswinkel (φ) der Endoskopkapsel (2) zu der Ebene (E) abhängt. Method according to one of the preceding claims, in which the magnitude of the second force (F ₂ ) depends on an angle of inclination (φ) of the endoscope capsule ( 2 ) depends on the plane (E). Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die auf die Endoskopkapsel (2) ausgeübte resultierende Kraft (F_R) in einem Winkelbereich von 90° plus einen Neigungswinkel (φ) drehbar ist, wobei sich der Neigungswinkel (φ) aus der Lage der Endoskopkapsel (2) zu der Ebene (E) ergibt. A method as claimed in claim 6, in which the endoscope capsule ( 2 ) Exerted resultant force (F _R) is rotatable in an angular range of 90 ° (plus an angle of inclination φ), wherein the inclination angle (φ) from the position of the capsule endoscope ( 2 ) to the plane (E). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Kraft (F₂) auch negative Werte umfassen kann. Method according to one of the preceding claims, in which the second force (F ₂ ) can also comprise negative values. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das vom Spulensystem (8) erzeugte Magnetfeld die Auftriebskraft der Endoskopkapsel (2) und deren Schwerkraft kompensiert. Method according to one of the preceding claims, in which that of the coil system ( 8th ) generated magnetic field the buoyancy force of the endoscope capsule ( 2 ) and their gravity compensated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das vom Spulensystem (8) erzeugte Magnetfeld durch Strömungseigenschaften der Endoskopkapsel (2) hervorgerufene Kräfte kompensiert. Method according to one of the preceding claims, in which that of the coil system ( 8th ) generated by flow characteristics of the endoscope capsule ( 2 ) compensated forces. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Kraft (F₁) durch ein Bedienelement (18) eines 2D-Eingabegerätes (16) verändert wird. Method according to one of the preceding claims, in which the first force (F ₁ ) is determined by a control element ( 18 ) of a 2D input device ( 16 ) is changed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Betrag der ersten Kraft (F₁) durch eine Bedienung des Bedienelements (18) sprunghaft verändert wird. Method according to one of the preceding claims, in which the amount of the first force (F ₁ ) is determined by an operation of the operating element ( 18 ) is changed by leaps and bounds. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei dem in einer Grundstellung des Bedienelements (18) eine konstante zweite Kraft (F₂) auf die Endoskopkapsel (2) ausgeübt wird, während die erste Kraft (F₁) Null ist. Method according to Claim 11 or 12, in which, in a basic position of the operating element ( 18 ) a constant second force (F ₂ ) on the endoscope capsule ( 2 ) while the first force (F ₁ ) is zero. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem erste Kraft (F₁) und zweite Kraft (F₂) automatisch durch ein Steuerungssystem (20) verändert werden. Method according to one of Claims 1 to 10, in which the first force (F ₁ ) and the second force (F ₂ ) are determined automatically by a control system ( 20 ) to be changed. Einrichtung umfassend eine in einen mit einer Flüssigkeit (6) gefüllten Hohlraum (4) einführbare Endoskopkapsel (2), ein Spulensystem (8) zur Erzeugung eines Magnetfeldes und ein Steuerungssystem (20), in dem eine Software zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche implementiert ist. Device comprising one in one with a liquid ( 6 ) filled cavity ( 4 ) insertable endoscope capsule ( 2 ), a coil system ( 8th ) for generating a magnetic field and a control system ( 20 ) implementing software for performing the method of any one of the preceding claims. Einrichtung nach Anspruch 14, bei dem ein ein Bedienelement (18) aufweisendes 2D-Eingabegerät (16) mit dem Steuerungssystem (20) verbunden ist. Device according to Claim 14, in which a control element ( 18 ) 2D input device ( 16 ) with the control system ( 20 ) connected is.

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