WO2012163779A1 - Verfahren und einrichtung zur durchführung einer untersuchung eines körperhohlraumes eines patienten - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur durchführung einer untersuchung eines körperhohlraumes eines patienten Download PDF

Info

Publication number
WO2012163779A1
WO2012163779A1 PCT/EP2012/059667 EP2012059667W WO2012163779A1 WO 2012163779 A1 WO2012163779 A1 WO 2012163779A1 EP 2012059667 W EP2012059667 W EP 2012059667W WO 2012163779 A1 WO2012163779 A1 WO 2012163779A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
body cavity
camera
reference object
projection
capsule
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/059667
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Neurath
Rainer Kuth
Sabine SCHÄFFER-KUNDLER
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2012163779A1 publication Critical patent/WO2012163779A1/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041—Capsule endoscopes for imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/042—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by a proximal camera, e.g. a CCD camera

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for carrying out an examination of a body cavity of a patient with an endoscope cap inserted into the body cavity.
  • Endoscope capsules are used for optical examination of the inner surface of a body cavity such as the stomach or the intestinal tract ei ⁇ nes patient, which are inserted into the body cavity and then are free to maneuver without a fixed connection to the outside in the body cavity.
  • the control of the endoscope capsule is done via Magnetfel ⁇ the, which are generated by means of coil systems such that the capsule can be controlled in a desired direction.
  • images of the inner surface of the body cavity situated in the field of view of the camera can be generated.
  • the optics used in the endoscope capsule or camera only a limited partial area of the inner surface of the body cavity can be detected by the camera at a specific point in time.
  • the size of this portion depends on the location of the system axis of the camera, captured by the camera solid angle and the distance of the camera to the inner surface ⁇ .
  • the system axis of the camera is the axis defined by the direction in which the camera is aimed at the inner surface of the body cavity, that is the viewing direction, Festge ⁇ sets.
  • the aim of an endoscopic examination is to fully examine the inner wall of the body cavity. For this, several images of different parts have to be made with the help of the camera. However, it is so far in the skill operator, the endoscope capsule, such that a plurality of images corresponding to manövrie ⁇ ren generated whose partial surfaces form contained the entire inner surface of the hollow ⁇ organs. However, This is after a endoscopes European study, the uncertainty as to whether the inner surface of the body cavity actually fully considered wor ⁇ is.
  • the invention has for its object to provide a means for performing the method.
  • the object of the OF INVENTION ⁇ dung is solved with the features of claim 1. According to these features a partial area of the inner surface of the body cavity with at least one arranged in the endoscope capsule camera is detected, and based on the position of a system axis of the camera, of the Camera detected solid angle and the distance of the camera to the inner surface of the body cavity projected onto an inner surface of a reference object and determines the proportion of the projection surface of the Ge ⁇ total area of the inner surface of the reference object.
  • the reference object used is an ellipsoid which represents the body cavity.
  • the projection of the partial area corresponds to the inner surface of the reference object almost the actual circumstances.
  • the intensity of the light reflected from the inner surface of the body cavity of a light source arranged in the endoscope capsule and illuminating the partial area can be used.
  • this can be the reference object, so for example, the ball or the anatomical model of the body cavity on a Ad ⁇ ge réelle such as a monitor visualized and the projection ⁇ surface on the Reference object to be marked.
  • the surface of the reference object within the projek ⁇ tion surface colored with a certain color or it can be hatched, while the unrecognized remaining surfaces are transparent.
  • the operator can also use the image captured with the camera of the partial surface of the body cavity in the ent ⁇ speaking projection will therefore appear on the inner surface of the reference object, so that the operator sees an actual image of the body cavity on the reference ⁇ object.
  • This method is particularly suitable when a model of the body cavity is used as the reference object.
  • the reference object In order to be able to observe exactly which partial areas have already been captured by the camera, the reference object can be rotated by the operator, so that in addition to the projection surfaces, he can also detect areas that have not yet been detected by the camera.
  • the endoscope capsule is automatically controlled as a function of the previously formed sum of the proportions of the projection surfaces such that a detection of the entire inner surface of the body cavity is achieved.
  • corresponding signals of the previously formed sum of the proportions of the projection surfaces are transferred to an evaluation device and with the help of which magnetic signals directed in this way are transmitted. are produced, that the endoscope capsule is ma ⁇ növriert in a position in the previously unrecognized partial areas are considered, so that a complete detection of the inner surface of the body cavity is achieved.
  • Such a complete detection can then be carried out automatically so that it is achieved by the shortest route, i. the endoscope capsule is moved by means of magnetic fields in a minimal space, which is necessary in order to be able to detect all partial surfaces of the inner surface of the body cavity with the arranged in the endoscope capsule camera.
  • FIG. 1 shows a located in a body cavity of a patient endoscope capsule in a first position
  • Fig. 3 is a reference object with marked projection surfaces.
  • a body cavity 2 in this example, a stomach of a patient is shown.
  • an endoscope capsule 4 was inserted into these. This was maneuvered by the operator by means of a magnetic field generated by unrepresented coils in a position P a .
  • a camera 8 which is directed toward the inner surface 6 of the body cavity. 2 This viewing direction defines the system axis 10 of the camera 8.
  • the camera 8 can thus be used to view a partial surface 12a of the body cavity 2, which lies in the field of view 13 of the camera 8, which has the known solid angle ⁇ .
  • a light source 14 is also disposed in the endoscopic capsule 4 that emits two light along the Sys ⁇ temachse 10 toward the inner surface 6 of the hollow body ⁇ space comprising at least illuminating the part surface 12a.
  • FIG. 2 there is shown a situation in which the En ⁇ doskopkapsel 4 was maneuvered by changing the forces acting on it magnetic field in a position ⁇ P b. Under these loading conditions ⁇ the partial area of the camera 8 of the capsule endoscope 4 12b is detected.
  • the inventive method now proposes to determine the jeweili ⁇ gen content of a part surface 12a, b of thePolinnenoberflä ⁇ che 6 so as to provide the operator with information as to how a full investigation of the inner surface 6 of the body cavity 2 is reached.
  • a reference object 18, in the example shown a sphere, is shown on a monitor 16, as shown in FIG.
  • the reference object 18 represents a model of the body cavity 2 to be examined.
  • the orientation of the endoscope capsule 4 that is to say the position of the system axis 10 of the camera 8 in space, is known since a magnetic field of known orientation acts on the endoscope capsule ,
  • the solid angle ⁇ detected by the camera 8 is known by the geometry of the camera.
  • the distance a of the camera to the inner surface 6 of the body ⁇ cavity 2 can be determined from the intensity of the light reflected from the réelleoberflä ⁇ surface 6 of the body cavity of the light source 2 light fourteenth Using these three geometric ⁇ 's sizes, the part surface can be projected 12a to the inner surface 20 of the reference object 18 then, so as to obtain a projection 22a, which represents an image of the partial area 12a, as shown in more detail in Fig. 3.
  • This projection surface 22a is marked for better clarity ⁇ by this is shown hatched.
  • the captured image of the partial surface 12a can also be superimposed in the region of the projection surface 22a.
  • the reference object 18 is rotatable on the monitor and can thus be viewed from all sides.
  • the proportion of the projection 22a of the ⁇ be known total area of the inner surface 20 of the Referenzob- jekts 18, so the ball can be determined. Accordingly, thereafter, the proportion of the projection 22b of the total ⁇ surface of the inner surface 20 of the reference object 18 is ermit ⁇ telt. This proportion is then a measure of the completeness of the investigation, ie the operator can use this proportion to estimate to what extent the investigation has progressed. Thus, during an examination, a kind of index is generated, which represents the completeness of an examination.
  • the method can then be carried out repeatedly for a plurality of projection surfaces 22a, 22b, and finally a sum of the portions of the projection surfaces 22a, 22b can be formed.
  • Not covered by the camera surfaces 24 can then be detected by the endoscope capsule 4 by the Be servant is maneuvered to the appropriate position in the body cavity 2.
  • the position of the patient and thus the body cavity 2 in the room is taken into account.
  • the patient takes different positions during an examination using the endoscopic capsule.
  • the examination typically begins in the supine position of the patient and, in the further course, also includes, for example, the left lateral position and, for the achievement of specific anatomical partial structures, also right-side layers.
  • a change in the position of the patient in the room is entered by an operator in the inspection system and must be considered when determining the Vollschijnsana ⁇ analysis, ie sum of the contents of the previously determined Gravi ⁇ ons vom 22a, 22b are taken into account. Thus vermie ⁇ that in the summation projection surfaces 22a, 22b are detected twice.
  • the capsule endoscope can be maneuvered au ⁇ tomatically.
  • the previously determined data of the projection surfaces 22a, 22b evaluated and transmitted control signals to the magnetic coils, so that magnetic fields are generated, which maneuver the endoscope capsule 4 so that a detection of the entire inner surface 6 of the Kör - Perhohlraumes 2 is preferably achieved by the shortest route.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Untersuchung eines Körperhohlraumes (2) eines Patienten mit einer in den Körperhohlraum (2) eingeführten Endoskopkapsel (4), bei dem eine Teilfläche (12a, 12b) der Innenoberfläche (6) des Körperhohlraums (2) mit zumindest einer in der Endoskopkapsel (4) angeordneten Kamera (8) erfasst und anhand der Lage einer Systemachse (10) der Kamera (8), des von der Kamera (8) erfassten Raumwinkels () und des Abstands (a) der Kamera zur Innenoberfläche (6) des Körperhohlraums (2) auf eine Innenoberfläche (20) eines Referenzobjekts (18) projiziert wird und der Anteil der Projektionsfläche (22a, 22b) von der Gesamtfläche der Innenoberfläche (20) des Referenzobjekts (18) ermittelt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zur Durchführung einer Untersuchung eines Körperhohlraumes eines Patienten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung einer Untersuchung eines Körperhohlraumes eines Patienten mit einer in den Körperhohlraum eingeführten Endo- skopkapsel .
Zur optischen Untersuchung der Innenoberfläche eines Körperhohlraumes, beispielsweise des Magens oder des Darmtrakts ei¬ nes Patienten werden Endoskopkapseln verwendet, die in den Körperhohlraum eingeführt werden und dann ohne feste Verbindung nach außen im Körperhohlraum frei manövrierbar sind. Die Ansteuerung der Endoskopkapsel erfolgt dabei über Magnetfel¬ der, die mit Hilfe von Spulensystemen derart erzeugt werden, dass die Kapsel in eine gewünschte Richtung gesteuert werden kann. Mittels einer oder mehrerer vorzugsweise an den Stirnseiten der Endoskopkapsel angeordneten Kameras können Bilder der im Gesichtsfeld der Kamera befindlichen Innenoberfläche des Körperhohlraumes erzeugt werden.
Durch die in der Endoskopkapsel bzw. Kamera verwendete Optik ist jedoch nur eine begrenzte Teilfläche der Innenoberfläche des Körperhohlraumes zu einem bestimmten Zeitpunkt von der Kamera erfassbar. Die Größe dieses Teilbereiches hängt dabei von der Lage der Systemachse der Kamera, des von der Kamera erfassten Raumwinkels und des Abstandes der Kamera zur Innen¬ oberfläche ab. Die Systemachse der Kamera ist die Achse, die durch die Richtung, in der die Kamera auf die Innenoberfläche des Körperhohlraums zielt, also deren Blickrichtung, festge¬ legt .
Ziel einer endoskopischen Untersuchung ist es, die Innenwand des Körperhohlraumes vollständig zu untersuchen. Dafür müssen mehrere Bilder von verschiedenen Teilbereichen mit Hilfe der Kamera angefertigt werden. Es liegt bisher jedoch im Geschick des Bedieners, die Endoskopkapsel entsprechend zu manövrie¬ ren, so dass eine Vielzahl von Bildern erzeugt wird, deren enthaltene Teilflächen die gesamte Innenoberfläche des Hohl¬ organs bilden. Dadurch besteht allerdings nach einer endosko- pischen Untersuchung die Unsicherheit, ob die Innenoberfläche des Körperhohlraumes tatsächlich vollständig betrachtet wor¬ den ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfah- ren zur Durchführung einer Untersuchung eines Körperhohlraumes eines Patienten mit einer in den Körperhohlraum eingeführten Endoskopkapsel vorzuschlagen, bei dem eine möglichst vollständige Betrachtung der Innenoberfläche des Körperhohl¬ raumes sichergestellt wird. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gemäß der Erfin¬ dung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäß diesen Merkmalen wird eine Teilfläche der Innenoberfläche des Körperhohlraumes mit zumindest einer in der Endoskopkapsel angeordneten Kamera erfasst und anhand der Lage einer Systemachse der Kamera, des von der Kamera erfassten Raumwinkels und des Abstands der Kamera zur Innenoberfläche des Körper- hohlraumes auf eine Innenoberfläche eines Referenzobjekts projiziert und der Anteil der Projektionsfläche von der Ge¬ samtfläche der Innenoberfläche des Referenzobjekts ermittelt.
Es wird also mittels der geometrischen Größen des Raumwinkels und des Abstands der Kamera zur Innenoberfläche des Referenz¬ objekts sowie aus dessen Lage der Systemachse der Kamera, welche durch die Ansteuerung der Endoskopkapsel mittels der erzeugten Magnetfelder bekannt ist, auf der Innenoberfläche eines Referenzobjekts durch Projektion zunächst ein Abbild dieser Teilfläche, nämlich die Projektionsfläche, erzeugt. Aus den besagten Daten kann dann die Größe dieser Projektionsfläche berechnet werden. Danach wird der Anteil der Pro¬ jektionsfläche von der bekannten Gesamtfläche der Innenober- fläche des Referenzobjekts ermittelt, indem die Fläche der Projektionsfläche zur Gesamtfläche ins Verhältnis gesetzt wird. Dieses Verhältnis stellt ein Maß für den Anteil der von der Kamera erfassten Teilfläche der Innenoberfläche des be- trachteten Körperhohlraums an der Gesamtfläche dar. Dieses Maß kann dann herangezogen werden, um sicherzustellen, dass nach einer endoskopischen Untersuchung die gesamte Innenoberfläche des Körperhohlraums von der Kamera erfasst wurde, die Untersuchung also vollständig ist.
Eine einfache Art der Ermittlung der Projektionsfläche und deren Anteil von der Gesamtfläche der Innenoberfläche des Re¬ ferenzobjekts ergibt sich, wenn als Referenzobjekt eine Kugel verwendet wird. Um eine genauere Abbildung zu erreichen wird als Referenzobjekt ein den Körperhohlraum repräsentierender Ellipsoid verwendet.
Wird als Referenzobjekt ein anatomisches Modell des Körper¬ hohlraumes verwendet, so entspricht die Projektion der Teil- fläche auf die Innenoberfläche des Referenzobjektes nahezu den tatsächlichen Gegebenheiten.
Um den Abstand der Endoskopkapsel von der Innenoberfläche des Körperhohlraumes zu ermitteln, kann die Intensität des von der Innenoberfläche des Körperhohlraumes reflektierten Lichts einer in der Endoskopkapsel angeordneten Lichtquelle, welche die Teilfläche beleuchtet, herangezogen werden.
Um einem Bediener aufzuzeigen, welchen Anteil er von der In- nenoberfläche des Körperhohlraumes erfasst hat, kann diesem das Referenzobjekt, also beispielsweise die Kugel oder auch das anatomische Modell des Körperhohlraumes auf einem Anzei¬ gegerät wie einem Monitor visualisiert und die Projektions¬ fläche auf dem Referenzobjekt markiert werden. Beispielsweise kann die Oberfläche des Referenzobjekts innerhalb der Projek¬ tionsfläche mit einer bestimmten Farbe eingefärbt oder diese schraffiert werden, während die noch nicht erfassten übrigen Flächen transparent dargestellt sind. Vorzugsweise kann dem Bediener aber auch das mit der Kamera erfasst Bild der Teilfläche des Körperhohlraumes in die ent¬ sprechende Projektionsfläche, also auf die Innenoberfläche des Referenzobjekts eingeblendet werden, so dass der Bediener ein tatsächliches Bild des Körperhohlraumes auf dem Referenz¬ objekt sieht. Diese Methode ist besonders geeignet, wenn als Referenzobjekt ein Modell des Körperhohlraums verwendet wird. Um genau betrachten zu können, welche Teilflächen von der Kamera bereits erfasst wurden, ist das Referenzobjekt durch den Bediener drehbar, so dass dieser neben den Projektionsflächen auch Flächen erkennen kann, die von der Kamera bereits noch nicht erfasst worden sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wir dieses für mehrere Projektionsflächen wiederholt durchge¬ führt und anschließend die Summe der Anteile der Projektions¬ flächen gebildet. Dies bedeutet, dass wenn der Bediener die Endoskopkapsel in dem Körperhohlraum manövriert und somit mehrere Teilflächen des Körperhohlraumes mit der Kamera er¬ fasst, die Summe der insgesamt abgedeckten Fläche gebildet wird und somit dieser Anteil von der Gesamtfläche des Refe¬ renzobjekts ermittelt wird. Der Bediener kann dann erkennen, welche Flächen er noch nicht erfasst hat und die Endoskopkap¬ sel entsprechend manövrieren, so dass er durch das erfindungsgemäße Verfahren zu dem Ziel geführt wird, den Körper¬ hohlraum vollständig zu untersuchen. Er kann dann auch beurteilen, wie weit die Untersuchung bereits fortgeschritten ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird die Endoskopkapsel in Abhängigkeit der bisher gebildeten Summe der Anteile der Projektionsflächen derart automatisch angesteuert, dass eine Erfassung der vollständigen Innenober- fläche des Körperhohlraumes erreicht wird. Dies bedeutet, dass entsprechende Signale der bisher gebildeten Summe der Anteile der Projektionsflächen an eine Auswerteeinrichtung übergeben werden und mit deren Hilfe so gerichtete Magnetfei- der erzeugt werden, dass die Endoskopkapsel in eine Lage ma¬ növriert wird, in der bisher noch nicht erfasste Teilflächen betrachtet werden, so dass eine vollständige Erfassung der Innenoberfläche des Körperhohlraumes erreicht wird.
Eine derartige vollständige Erfassung kann dann automatisch so durchgeführt werden, dass diese auf kürzestem Weg erreicht wird, d.h. die Endoskopkapsel wird mittels Magnetfelder auf minimalstem Raum bewegt, der notwendig ist, um sämtliche Teilflächen der Innenoberfläche des Körperhohlraums mit der in der Endoskopkapsel angeordneten Kamera erfassen zu können.
Hinsichtlich der Einrichtung wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 12, die sinngemäß den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen entsprechen .
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen verwiesen.
Es zeigen jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
Fig. 1 Eine in einem Körperhohlraum eines Patienten befindliche Endoskopkapsel in einer ersten Position,
Fig. 2 eine in einem Körperhohlraum eines Patienten befindliche Endoskopkapsel in einer zweiten Position,
Fig. 3 ein Referenzobjekt mit markierten Projektionsflächen.
In Fig. 1 ist ein Körperhohlraum 2, in diesem Beispiel ein Magen eines Patienten dargestellt. Zur näheren Untersuchung des Körperhohlraumes 2 wurde in diesen eine Endoskopkapsel 4 eingebracht. Diese wurde durch den Bediener mit Hilfe eines durch nicht dargestellte Spulen erzeugtes Magnetfeld in eine Position Pa manövriert. Um von der Innenoberfläche 6 des Körperhohlraums Bilder an¬ fertigen zu können, umfasst die Endoskopkapsel 4 an einer ih¬ rer Stirnseiten eine Kamera 8, die in Richtung der Innenoberfläche 6 des Körperhohlraumes 2 gerichtet ist. Diese Blick- richtung definiert die Systemachse 10 der Kamera 8. Mit der Kamera 8 kann somit eine Teilfläche 12a des Körperhohlraumes 2 betrachtet werden, die im Gesichtsfeld 13 der Kamera 8 liegt, welches den bekannten Raumwinkel Ω aufweist. Zur Be¬ leuchtung des Gesichtsfeldes 13 ist in der Endoskopkapsel 4 ferner eine Lichtquelle 14 angeordnet, die entlang der Sys¬ temachse 10 in Richtung der Innenoberfläche 6 des Körperhohl¬ raums 2 Licht ausstrahlt, welches zumindest die Teilfläche 12a beleuchtet. In Fig. 2 ist nun eine Situation dargestellt, bei der die En¬ doskopkapsel 4 durch Änderung des auf sie wirkenden Magnet¬ feldes in eine Position Pb manövriert wurde. Unter diesen Be¬ dingungen wird von der Kamera 8 der Endoskopkapsel 4 die Teilfläche 12b erfasst.
Bisher wurde bei der Navigation der Endoskopkapsel 4 nicht festgehalten, ob die bereits mit der Kamera 8 erfassten Teil¬ flächen 12a, 12b der Innenoberfläche 6 des Körperhohlraums 2 auch tatsächlich zur vollständigen Abdeckung des zu untersu- chenden Körperhohlraumes 2 ausreichen.
Das erfindungsgemäße Verfahren schlägt nun vor, den jeweili¬ gen Anteil einer Teilfläche 12a, b von der Gesamtinnenoberflä¬ che 6 zu bestimmen, um somit dem Bediener eine Information darüber zu geben, inwiefern eine vollständige Untersuchung der Innenoberfläche 6 des Körperhohlraums 2 erreicht ist.
Um eine derartige Information zu ermitteln und einem Bediener zu visualisieren, wird auf einem Monitor 16 ein Referenzob- jekt 18, im gezeigten Beispiel eine Kugel, dargestellt, wie es in Fig.3 gezeigt ist. Das Referenzobjekt 18 stellt dabei ein Modell des zu untersuchenden Körperhohlraumes 2 dar. Während der Anfertigung eines Bildes beispielsweise in der in Fig.l dargestellten Position Pa, ist die Ausrichtung der En- doskopkapsel 4, also die Lage der Systemachse 10 der Kamera 8 im Raum bekannt, da auf die Endoskopkapsel ein Magnetfeld be- kannter Ausrichtung wirkt. Ebenso ist der von der Kamera 8 erfasste Raumwinkel Ω durch die Geometrie der Kamera bekannt. Der Abstand a der Kamera zur Innenoberfläche 6 des Körper¬ hohlraums 2 kann aus der Intensität des von der Innenoberflä¬ che 6 des Körperhohlraums 2 reflektierten Lichts der Licht- quelle 14 ermittelt werden. Mit Hilfe dieser drei geometri¬ schen Größen kann dann die Teilfläche 12a auf die Innenoberfläche 20 des Referenzobjektes 18 projiziert werden, so dass man eine Projektionsfläche 22a erhält, die ein Abbild der Teilfläche 12a darstellt, wie es in Fig. 3 näher gezeigt ist. Diese Projektionsfläche 22a wird zur besseren Übersichtlich¬ keit markiert, indem diese schraffiert dargestellt wird. Für eine noch anschaulichere Darstellung kann in den Bereich der Projektionsfläche 22a auch das erfasste Bild der Teilfläche 12a eingeblendet werden. Um dem Bediener einen guten Über- blick über die bereits markierten Projektionsflächen 22a zu verschaffen, ist das Referenzobjekt 18 auf dem Monitor drehbar und kann somit von allen Seiten betrachtet werden.
Es kann dann der Anteil der Projektionsfläche 22a von der be¬ kannten Gesamtfläche der Innenoberfläche 20 des Referenzob- jekts 18, also der Kugel ermittelt werden. Entsprechend wird danach der Anteil der Projektionsfläche 22b von der Gesamt¬ fläche der Innenoberfläche 20 des Referenzobjekts 18 ermit¬ telt. Dieser Anteil ist dann ein Maß für die Vollständigkeit der Untersuchung, d.h. der Bediener kann anhand dieses An- teils einschätzen, inwieweit die Untersuchung fortgeschritten ist. Es wird also während einer Untersuchung eine Art Index erzeugt, der die Vollständigkeit einer Untersuchung abbildet.
Das Verfahren kann dann wiederholt für mehrere Projektions- flächen 22a, 22b durchgeführt werden und schließlich kann eine Summe der Anteile der Projektionsflächen 22a, 22b gebildet werden. Noch nicht von der Kamera erfasste Flächen 24 können dann erfasst werden, indem die Endoskopkapsel 4 durch den Be- diener an die geeignete Position im Körperhohlraum 2 manövriert wird. Dabei wird auch die Lage des Patienten und somit des Körperhohlraums 2 im Raum berücksichtigt. Typischerweise nimmt der Patient während einer Untersuchung mittels der En- doskopkapsel verschiedene Lagen ein. Die Untersuchung beginnt typischerweise in Rückenlage des Patienten und umfasst im weiteren Verlauf beispielsweise auch die Linksseitenlage und zur Erreichung bestimmter anatomischer Teilstrukturen auch Rechtsseitenlagen. Eine Veränderung der Lage des Patienten im Raum wird von einem Bediener in das Untersuchungssystem eingegeben und muss bei der Ermittlung der Vollständigkeitsana¬ lyse, also Summe der Anteile der bisher ermittelten Projekti¬ onsflächen 22a, 22b berücksichtigt werden. Somit wird vermie¬ den, dass bei der Summenbildung Projektionsflächen 22a, 22b doppelt erfasst werden.
In Abhängigkeit der bisher gebildeten Summe der Anteile der Projektionsflächen 22a, 22b kann die Endoskopkapsel auch au¬ tomatisch manövriert werden. Dazu werden in einer in Fig. 1 dargestellten Auswerteeinrichtung 26 die bisher ermittelten Daten der Projektionsflächen 22a, 22b ausgewertet und Steuersignale an die Magnetspulen übermittelt, so dass Magnetfelder erzeugt werden, die die Endoskopkapsel 4 so manövrieren, dass eine Erfassung der vollständigen Innenoberfläche 6 des Kör- perhohlraumes 2 vorzugsweise auf kürzestem Weg erreicht wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Durchführung einer Untersuchung eines Körperhohlraumes (2) eines Patienten mit einer in den Körper- hohlraum (2) eingeführten Endoskopkapsel (4), bei dem eine Teilfläche (12a, 12b) der Innenoberfläche (6) des Körperhohl¬ raums (2) mit zumindest einer in der Endoskopkapsel (4) ange¬ ordneten Kamera (8) erfasst und anhand der Lage einer System¬ achse (10) der Kamera (8), des von der Kamera (8) erfassten Raumwinkels (Ω) und des Abstands (a) der Kamera zur Innen¬ oberfläche (6) des Körperhohlraums (2) auf eine Innenoberflä¬ che (20) eines Referenzobjekts (18) projiziert wird und der Anteil der Projektionsfläche (22a, 22b) von der Gesamtfläche der Innenoberfläche (20) des Referenzobjekts (18) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Referenzobjekt (18) eine Kugel verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Referenzobjekt (18) ein Ellipsoid verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als Referenzobjekt (18) ein anatomisches Modell des Körperhohlraums (2) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest die Teilfläche (12a, 12b) von einer in der Endoskop¬ kapsel (4) angeordneten Lichtquelle (14) beleuchtet wird und der Abstand (a) der Kamera (8) zur Innenoberfläche (6) des
Körperhohlraums (2) aus der Intensität des von der Innenober¬ fläche (6) des Körperhohlraums (2) reflektierten Lichts er¬ mittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Referenzobjekt (18) einem Bediener visualisiert und die Projektionsfläche (22a, 22b) auf dem Referenzobjekt (18) mar¬ kiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein mit der Kamera (8) erfasstes Bild der Teilfläche (12a, 12b) in die Projektions¬ fläche (22a, 22b) eingeblendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem das Referenzobjekt (18) durch den Bediener drehbar ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verfahren wiederholt für mehrere Projektionsflächen
(12a, 12b) durchgeführt wird und die Summe der Anteile der Projektionsflächen (22a, 22b) gebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Endoskopkapsel (4) in Abhängigkeit der bisher gebildeten Summe der Anteile der
Projektionsflächen (22a, 22b) derart angesteuert wird, dass eine Erfassung der vollständigen Innenoberfläche (6) des Körperhohlraums (2) erreicht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Endoskopkapsel (4) derart angesteuert wird, dass eine Erfassung der voll¬ ständigen Innenoberfläche (6) des Körperhohlraums (2) auf kürzestem Weg erreicht wird.
12. Einrichtung zur Durchführung einer Untersuchung eines
Körperhohlraumes (2) eines Patienten, mit einer in den Körperhohlraum (2) einführbaren Endoskopkapsel (4), die zumindest eine Lichtquelle (14) sowie zumindest eine Kamera (8) umfasst und mit einer Auswerteeinrichtung (26) und einer dar- in implementierten Software zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2012/059667 2011-06-03 2012-05-24 Verfahren und einrichtung zur durchführung einer untersuchung eines körperhohlraumes eines patienten WO2012163779A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011076928.5 2011-06-03
DE102011076928A DE102011076928A1 (de) 2011-06-03 2011-06-03 Verfahren und Einrichtung zur Durchführung einer Untersuchung eines Körperhohlraumes eines Patienten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012163779A1 true WO2012163779A1 (de) 2012-12-06

Family

ID=46229439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/059667 WO2012163779A1 (de) 2011-06-03 2012-05-24 Verfahren und einrichtung zur durchführung einer untersuchung eines körperhohlraumes eines patienten

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011076928A1 (de)
WO (1) WO2012163779A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022194015A1 (zh) * 2021-03-17 2022-09-22 安翰科技(武汉)股份有限公司 胶囊内窥镜的分区完备性自检方法、设备及可读存储介质
WO2022194014A1 (zh) * 2021-03-17 2022-09-22 安翰科技(武汉)股份有限公司 胶囊内窥镜的完备性自检方法、电子设备及可读存储介质

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005022203A2 (en) * 2003-09-02 2005-03-10 Moshe Refael Encapsulated medical imaging
EP1623670A1 (de) * 2004-08-04 2006-02-08 Olympus Corporation Kapsel-endoskop
WO2006087341A2 (de) * 2005-02-18 2006-08-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur automatischen navigation einer videokapsel entlang eines einen schlauchförmigen kanal bildenden hohlorgans eines patienten
EP1806091A1 (de) * 2004-10-29 2007-07-11 Olympus Corporation Bildbearbeitungsverfahren und endoskopvorrichtung vom kapseltyp
US20080143822A1 (en) * 2006-01-18 2008-06-19 Capso Vision, Inc. In vivo sensor with panoramic camera
DE102007030747A1 (de) * 2007-07-02 2008-10-30 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Durchführen eines minimalinvasiven Eingriffs in einem menschlichen oder tierischen Hohlorgan
US20090005639A1 (en) * 2007-01-12 2009-01-01 Olympus Medical Systems Corp. Capsule medical apparatus
US20090278921A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Capso Vision, Inc. Image Stabilization of Video Play Back
US20090306474A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-10 Capso Vision, Inc. In vivo camera with multiple sources to illuminate tissue at different distances
EP2143368A1 (de) * 2008-07-08 2010-01-13 Olympus Medical Systems Corporation System zum Führen einer medizinischen Kapselvorrichtung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7813538B2 (en) * 2007-04-17 2010-10-12 University Of Washington Shadowing pipe mosaicing algorithms with application to esophageal endoscopy

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005022203A2 (en) * 2003-09-02 2005-03-10 Moshe Refael Encapsulated medical imaging
EP1623670A1 (de) * 2004-08-04 2006-02-08 Olympus Corporation Kapsel-endoskop
EP1806091A1 (de) * 2004-10-29 2007-07-11 Olympus Corporation Bildbearbeitungsverfahren und endoskopvorrichtung vom kapseltyp
WO2006087341A2 (de) * 2005-02-18 2006-08-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur automatischen navigation einer videokapsel entlang eines einen schlauchförmigen kanal bildenden hohlorgans eines patienten
US20080143822A1 (en) * 2006-01-18 2008-06-19 Capso Vision, Inc. In vivo sensor with panoramic camera
US20090005639A1 (en) * 2007-01-12 2009-01-01 Olympus Medical Systems Corp. Capsule medical apparatus
DE102007030747A1 (de) * 2007-07-02 2008-10-30 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Durchführen eines minimalinvasiven Eingriffs in einem menschlichen oder tierischen Hohlorgan
US20090278921A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Capso Vision, Inc. Image Stabilization of Video Play Back
US20090306474A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-10 Capso Vision, Inc. In vivo camera with multiple sources to illuminate tissue at different distances
EP2143368A1 (de) * 2008-07-08 2010-01-13 Olympus Medical Systems Corporation System zum Führen einer medizinischen Kapselvorrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022194015A1 (zh) * 2021-03-17 2022-09-22 安翰科技(武汉)股份有限公司 胶囊内窥镜的分区完备性自检方法、设备及可读存储介质
WO2022194014A1 (zh) * 2021-03-17 2022-09-22 安翰科技(武汉)股份有限公司 胶囊内窥镜的完备性自检方法、电子设备及可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011076928A1 (de) 2012-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004008164B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines virtuellen 3D-Modells eines Körperinnenraums
DE102014219667B3 (de) Verfahren zur Auswahl eines Aufnahmebereiches und System zur Auswahl eines Aufnahmebereichs
DE102011078212B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Darstellen eines Objektes
DE19950793B4 (de) Röntgeneinrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Abbildungsparametern
DE19843408C2 (de) Verfahren zur Wiedergabe von Röntgenbildern beim Positionieren eines in ein Gefäß eingeführten Katheters und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1761759B1 (de) Verfahren zur steuerung einer rohrrevisionsanlage und zur auswertung der revisionsdaten
EP2082687B1 (de) Überlagerte Darstellung von Aufnahmen
DE102014104712B4 (de) Registrierung einer in Cluster zerfallenden Szene mit visualisierten Clustern
DE102011078405B4 (de) Verfahren zur Endoskopie mit magnetgeführter Endoskopkapsel sowie Einrichtung dazu
EP2632382B2 (de) Navigationsaufsatz für optische geräte in der medizin und verfahren
WO2003105709A1 (de) Verfahren und instrument zur chirurgischen navigation
EP2403392B1 (de) Vorrichtung zur navigation einer endoskopiekapsel
DE102014226756A1 (de) Bildgebungsanordnung sowie Verfahren zum Positionieren eines Patienten in einer Bildgebungsmodalität
DE10232681A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung eines Patienten in einem medizinischen Diagnose-oder Therapiegerät
EP1121900A2 (de) Verfahren zur Positionsbestimmung eines medizinischen Instruments
DE19703556A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Positionsbestimmung bei der Röntgenbildgebung
DE102005040528A1 (de) Drahtlose Erfassung der Ausrichtung eines Endoskops
DE102007029884A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen eines aus einer Mehrzahl von endoskopischen Einzelbildern zusammengesetztes Gesamtbildes von einer Innenoberfläche eines Körperhohlraums
DE10160530A1 (de) Verfahren und Anlage zur Magnetresonanz-Bildgebung
DE102009009165B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines von einer Endoskopiekapsel in einem Patienten zurückgelegten Weges
DE102010009884A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Erfassen von Information über die dreidimensionale Struktur der Innenoberfläche eines Körperhohlraums
DE102015213935B4 (de) Medizinische Bildgebungsvorrichtung mit einer Positionierungseinheit sowie ein Verfahren zu einem Bestimmen einer Position auf einer Positionierungsfläche
WO2012163779A1 (de) Verfahren und einrichtung zur durchführung einer untersuchung eines körperhohlraumes eines patienten
DE102006032990A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des räumlichen Verlaufs einer Gefäßachse in Volumendatensätzen der medizinischen Bildgebung
DE102007029888B4 (de) Bildgebendes Verfahren für die medizinische Diagnostik und nach diesem Verfahren arbeitende Einrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12726371

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12726371

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1