Beschreibung

ENDOSKOPIEKAPSEL, ENDOSKOPIE-SYSTEM UND VERFAHREN ZUR THERAPIE

Die Erfindung betrifft eine Endoskopiekapsel sowie ein Endo- skopie-System und ein Verfahren zur Therapie mittels einer Endoskopiekapsel .

Bei der Strahlentherapie, z.B. von malignen Tumoren, werden Erkrankungen durch Einwirkung von ionisierenden Strahlen behandelt. Dabei ist darauf zu achten, dass das gesunde Gewebe in der Umgebung des zu behandelnden Gebiets möglichst wenig, idealerweise keine Strahlendosis erhält. Weiterhin soll das medizinische Personal keiner Strahlenbelastung ausgesetzt werden .

Bei einer perkutanen Bestrahlung, z.B. mit Gammastrahlen aus einem Linearbeschleuniger, auch als Teletherapie (Strahlen- therapie mit großem Quelle-Haut-Abstand) bezeichnet, kann auch bei einer sorgfältigen Ausrichtung der Strahlenquelle eine Schädigung von gesundem Gewebe im Strahlengang nicht ausgeschlossen werden.

Ein zur Teletherapie alternatives Verfahren stellt die Bra ^¬ chytherapie dar, bei der eine Strahlenquelle mit einer kürze ^¬ ren Reichweite, z.B. Iridium 192-Präparat , in der Nähe des Zielgebietes platziert wird. Die Brachytherapie wird insbe ^¬ sondere dann angewandt, wenn sich das Zielgebiet in der Nähe eines Hohlorgans (Lumen) befindet, wie dies beispielsweise bei Cervixkarzinomen oder bei Prostatakarzinomen der Fall ist.

Bei der Röntgen-Brachytherapie handelt es sich um eine thera- peutische Behandlung mit Röntgenstrahlen, bei der die Röntgenquelle sehr nahe an das zu behandelnde Gewebe, beispiels ^¬ weise ein Tumor oder eine Gefäßwand nach der Durchführung einer endovaskulären Dilatation, gebracht wird. Um die Röntgen-

quelle entweder ohne oder mit möglichst geringem invasiven Eingriff im Inneren eines Körpers mit Hilfe eines Katheters oder einer Sonde einführen zu können, wird eine miniaturisierte Röntgenquelle benötigt, wie sie beispielsweise aus der US 6,721,392 Bl bekannt ist. Diese ist am distalen Ende einer Sonde angeordnet, die intraoperativ beispielsweise in einem Tumor oder nach dessen Entfernung in einem Tumorbett positioniert wird, wie es beispielsweise in der PR-Information der Carl-Zeiss AG, Medizintechnik Innovation von Carl Zeiss AG, "Intraoperative Strahlentherapie mit dem INTRABEAM System von der Carl Zeiss AG, Stand September 2004", näher erläutert ist .

Aus der US 2003/0149327 Al ist eine miniaturisierte Röntgen- quelle bekannt, die in einem Katheter angeordnet ist, mit dem sie in die Körperhohlräume (Lumen) eingeführt werden kann, um von dort aus ausgewählte Gewebezonen aus unmittelbarer Nähe zu bestrahlen. Sie enthält eine um die Achse des Katheters drehbare Abschirmung, um die Röntgenstrahlen gezielt im We- sentlichen senkrecht zur Achse in einen ausgewählten Raumwinkel abzustrahlen. Mit einer im Katheter angeordneten optischen Beobachtungseinrichtung kann die Umgebung des Katheters betrachtet werden. Hierzu wird eine Lichtquelle verwendet, die nur den Teil der Oberfläche des Hohlraumes beleuchtet, der auch bestrahlt wird.

Auch bei der endovaskulären Brachytherapie mit einem in der Spitze eines Katheters angeordneten Beta- oder Gammastrahler (z.B. für eine intrakoronare Bestrahlung) ist beispielsweise aus der DE 10 2004 008 373 B3 bekannt, im Katheter eine opti ^¬ sche Beobachtungseinrichtung anzuordnen. Hierzu wird ein Bra- chytherapie-Katheter mit einem auf der Grundlage der optischen Kohärenztomographie (OCT, Optical Coherence Tomagraphy) arbeitenden OCT-Katheter zu einer Einheit integriert.

Wesentlich für den therapeutischen Erfolg ist, dass die von der Strahlungsquelle in ein Bestrahlungsgebiet außerhalb des Katheters abgestrahlten ionisierenden Strahlen weitgehend

ausschließlich auf das zu behandelnde Gewebe, beispielsweise den Tumor, auftreffen, um eine möglichst geringe Belastung des daneben befindlichen gesunden Gewebes sicherzustellen. Dies erfordert eine präzise Positionierung des Bestrahlungs- gebietes, d.h. eine präzise Positionierung und Ausrichtung der Strahlungsquelle bzw. des Raumwinkels, in den die ioni ^¬ sierenden Strahlen austreten.

Weiterhin ist es bekannt Tumore oder Organe von innen mittels des After-Loading-Verfahrens ("Nachladeverfahren") zu behan ^¬ deln. Bei der After-Loading-Technik handelt es sich um ein Verfahren der lokalen Strahlentherapie, wobei in einem ersten Schritt leere Applikatoren (Kanülen, Kunststoffschlauche) di ^¬ rekt in den Tumor oder in den intrakavitären Raum gebracht werden. In einem zweiten Schritt erfolgt dann über ein Nachladegerät die Beladung mit verkapselten Radionukliden (kleine "Nadeln" aus Iridium 192). Die Radionuklide werden anschlie ^¬ ßend ferngesteuert in das Zielgebiet vorgeschoben. Diese Technik dient der genaueren Eingrenzung des bestrahlten Be- reiches sowie der gezielteren Verteilung der Strahlenenergie. Verglichen mit einer Radiumbestrahlung verkürzt sich die Behandlungsdauer um den Faktor 3,5. Darüber hinaus wird bei diesem Verfahren das medizinische Personal vor unnötiger Strahlenbelastung geschützt.

Problematisch dabei ist, dass sich der Kunststoffschlauch während der Behandlungsprozedur unbeabsichtigt verlagern kann, z.B. durch eine Bewegung des Patienten. Dies ist insbesondere bei einem Hohlorgan variabler Weite, beispielsweise dem Rektum, in dem sich der Kunststoffschlauch nur schlecht fixieren lässt, möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Strahlentherapiegerät zu schaffen, das eine einfach durchzuführen- de Therapie von malignen Tumoren mit einer gezielten Strahlendosisabgabe bei gleichzeitig geringer Strahlenbelastung des medizinischen Personals ermöglicht.

Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Strahlentherapiesystem zu schaffen, das eine Therapie von malignen Tumoren auf einfache Weise ermöglicht und eine geziel ^¬ te Strahlendosisabgabe gewährleistet, wobei gleichzeitig die Strahlenbelastung des medizinischen Personals gering gehalten wird.

Schließlich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei malignen Tumoren ein einfach durchzuführendes Strahlenthera- pieverfahren zu schaffen, das eine gezielte Strahlendosisab ^¬ gabe bei gleichzeitig geringer Strahlenbelastung des medizinischen Personals ermöglicht.

Die Aufgabe wird für ein Strahlentherapiegerät erfindungsge- maß durch eine Endoskopiekapsel gemäß Anspruch 1 gelöst. Für ein Strahlentherapiesystem wird die Aufgabe durch ein Endo- skopie-System gemäß Anspruch 19 gelöst. Für ein Strahlentherapieverfahren wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 37 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Die Endoskopiekapsel gemäß Anspruch 1 umfasst erfindungsgemäß ein Gehäuse, in dem wenigstens ein Magnetelement zur Naviga ^¬ tion mittels eines von einem externen Magnetsystem erzeugba- ren Magnetfeldes und wenigstens eine Strahlungsquelle ange ^¬ ordnet sind.

Das Endoskopie-System gemäß Anspruch 19 umfasst erfindungsge ^¬ mäß • eine Endoskopiekapsel, die ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens ein Magnetelement zur Navigation mittels ei ^¬ nes von einem externen Magnetsystem erzeugbaren Magnetfeldes und wenigstens eine Strahlungsquelle angeordnet sind, und • ein Magnetsystem zur Erzeugung des für die Navigation der Endoskopiekapsel erforderlichen Magnetfeldes, sowie • ein Ortungssystem für die Lokalisierung der Endoskopiekapsel .

Das Verfahren gemäß Anspruch 37 zur Therapie mittels einer Endoskopiekapsel, umfasst erfindungsgemäß die folgenden Schritte: • Patientenlagerung in bzw. unter einem Magnetsystem,

• Zuführung einer Endoskopiekapsel (1), die ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens ein Magnetelement zur Navi ^¬ gation mittels eines von einem externen Magnetsystem erzeugbaren Magnetfeldes und wenigstens eine Strahlungs- quelle angeordnet sind,

• Navigation der Endoskopiekapsel (1) in ein zu untersu ^¬ chendes Gebiet in einem menschlichen oder tierischen Hohlorgan,

• Freisetzung einer von der Strahlungsquelle erzeugten ionisierenden Strahlung und

• Verlassen des Magnetsystems, oder

• Verlassen des Magnetsystems und

• Freisetzung einer von der Strahlungsquelle erzeugten ionisierenden Strahlung.

Gemäß der Erfindung ist die Strahlenquelle in einer magne ^¬ tisch navigierbaren Endoskopiekapsel integriert, die auch als Kapselendoskop bezeichnet wird. Eine derartige Endoskopiekap ^¬ sel ist beispielsweise aus der DE 101 42 253 Cl sowie aus der korrespondierenden US 2003/0060702 Al bekannt und wird dort als "Endoroboter" bzw. "endo-robot" bezeichnet. Der aus der DE 101 42 253 Cl bekannte Endoroboter kann mittels eines Mag ^¬ netfeldes, das von einem externen (d.h. außerhalb des Patienten angeordneten) Magnetsystem (Spulensystem) erzeugt wird, in einem Hohlorgan eines Patienten navigiert werden. über ein integriertes System zur Lagekontrolle, das eine Positionsmes ^¬ sung des Endoroboters und eine automatische Regelung des Mag ^¬ netfeldes bzw. der Spulenströme umfasst, können automatisch änderungen der Lage des Endoroboters im Hohlorgan des Patien- ten erkannt und kompensiert werden.

Bei der erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel handelt es sich um ein miniaturisiertes medizinisches Gerät, das vorzugsweise

vorgesehen ist für Strahlentherapien im Gastrointesti- naltrakt, vorrangig bei rektalem Zugang, wie bei Rektoskopien oder Koloskopien üblich. Der Einsatz in anderen Lumen als dem Gastrointestinaltrakt ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich. Ebenso ist der Zugang über eine andere natürliche Körperöffnung, beispielsweise über den Mund (orale Verabrei ^¬ chung der Endoskopiekapsel) , möglich. Auch eine künstliche, also operativ geschaffene Körperöffnung kann als Zugangsöff ^¬ nung für die Endoskopiekapsel dienen.

Durch die natürliche oder künstliche Zugangsöffnung wird die erfindungsgemäße Endoskopiekapsel über einen Applikator (Ka ^¬ nüle, starrer oder flexibler Kunststoffschlauch) direkt in den Tumor oder in den Hohlraum gebracht, wobei sich der Pati- ent vorzugsweise bereits im Magnetsystem befindet.

Die Zuführung der erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel vom strahlengeschirmten Behälter durch den Applikator in das Zielgebiet erfolgt ferngesteuert mit mechanischen, pneumati- sehen und/oder hydraulischen Mitteln. Nach dem Eintritt der Endoskopiekapsel in das menschliche oder tierische Hohlorgan kann dann die Kapsel mittels des den Patienten umgebenden externen Magnetsystems magnetisch navigiert werden.

Ein unmittelbarer Kontakt des medizinischen Personals mit der strahlenden Endoskopiekapsel ist hierbei nicht erforderlich, da die Navigation der Endoskopiekapsel nach Anspruch 1 ferngesteuert, beispielsweise über Bedienelemente außerhalb des Behandlungsraumes, erfolgen kann.

Alternativ hierzu kann der Patient selbst die erfindungsgemä ^¬ ße Endoskopiekapsel aus einer strahlengeschirmten Verpackung entnehmen und sich oral verabreichen.

Durch die Erfindung ist eine gezielte Platzierung und Aus ^¬ richtung der Strahlungsquelle möglich, so dass eine optimale lokale Dosierung der ionisierenden Strahlung erreicht werden kann. Das maligne Gewebe im Zielgebiet kann dadurch optimal

behandelt werden, wobei das benachbarte gesunde Gewebe ge ^¬ schont wird. Die Platzierung und Ausrichtung der Strahlungs ^¬ quelle kann durch Navigation der Endoskopiekapsel mittels ih ^¬ res kapselinternen Magnetelementes und des vom externen Mag- netsystem erzeugten Magnetfeldes erfolgen.

Mit der erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel können auf einfa ^¬ che Weise Bereiche innerhalb eines menschlichen Hohlorgans erreicht werden, die mit einer endovaskulären Brachytherapie (Katheter, in dessen Spitze ein Beta- oder Gammastrahler angeordnet ist) nicht oder nur sehr schwer therapierbar sind.

Aufgrund der Navigationsmöglichkeit der Endoskopiekapsel, die ein integriertes Magnetsystem, also ein System mit einer La- gekontrolle und damit einer Positionsmessung der Endoskopie ^¬ kapsel, voraussetzt, kann bei der Erfindung jede Verschiebung der Strahlungsquelle, z.B. durch eine unbeabsichtigte Bewe ^¬ gung des Patienten oder durch eine unwillkürliche Bewegung des Hohlorgans, automatisch erkannt und kompensiert werden.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung kommt kein medizinisches Personal mit der Strahlungsquelle in Berührung oder dieser gefährlich nahe, da die Zuführung der Endoskopiekapsel vom strahlengeschirmten Behälter in das Zielgebiet entweder fern- gesteuert erfolgt, oder der Patient selbst entnimmt die Endo ^¬ skopiekapsel aus der strahlengeschirmten Verpackung und verabreicht sich diese oral. Auch bei der eigentlichen Strahlentherapie ist das medizinische Personal von ionisierender Strahlung aus der Strahlungsquelle geschützt, da die Naviga- tion der Endoskopiekapsel ferngesteuert erfolgt.

Gegenüber der klassischen After-Loading-Technik ist die erfindungsgemäße Lösung wesentlich flexibler bei der Positionierung der Strahlungsquelle im Zielgebiet. Die vom Applika- tor (Kanüle, starrer oder flexibler Kunststoffschlauch) herzustellende Verbindung muss nur vom strahlengeschirmten Behälter über die Zugangsöffnung bis in das körperinnere Hohlorgan, nicht jedoch bis in das Zielgebiet, reichen. Die Nävi-

gation der Strahlungsquelle zum Zielgebiet mit dem zu be ^¬ strahlenden malignen Gewebe erfolgt durch Fernsteuerung der Endoskopiekapsel . Dadurch können von der Strahlungsquelle auch Zielgebiete erreicht werden, die mit der konventionellen After-Loading-Technik nicht oder nur schwer erreichbar sind.

Im Rahmen vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung kann die Strahlungsquelle als Alphastrahler, als Betastrahler oder als Gammastrahler ausgebildet sein.

Wird als Strahlungsquelle ein Alphastrahler oder ein Beta ^¬ strahler verwendet, dann genügt für eine vorzugsweise vorge ^¬ sehene Abschirmung eine relativ dünne Schicht eines Schwerme ^¬ talls (z.B. Blei oder Cadmium) .

Bei einem Gammastrahler, wie Iridium 192, würde eine fast 5 mm dicke Bleischicht benötigt, um die Strahlungsintensität auf die Hälfte zu reduzieren. Da das Nutzgewicht der Endosko ^¬ piekapsel (Gesamtgewicht der Endoskopiekapsel minus Gewicht des Magnetelementes) nur wenige Gramm betragen darf, sind in diesem Fall den Abschirmmöglichkeiten, die zu einer merklichen Reduzierung der Strahlungsintensität führen, Grenzen gesetzt. Erfolgt die Zuführung der Endoskopiekapsel - wie oben beschrieben - über einen Applikator, dann sind die erzielba- ren Abschirmmöglichkeiten jedoch ausreichend.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Strahlungsquelle eine Abschirmung auf. Das bei Verwendung einer Abschirmung vorzugsweise bei Alphastrahlern und Beta- Strahlern notwendige Strahlenaustrittsfenster ist Teil der die Strahlungsquelle umgebenden Abschirmung und nicht Teil des bevorzugt aus einem biokompatiblen Kunststoffmaterial ge ^¬ fertigten Gehäuses der Endoskopiekapsel.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Endoskopiekapsel weist die Abschirmung eine Blende auf, durch die das Strahlenaustrittsfenster in seiner Größe veränderbar ist. Diese Blende kann gemäß einer bevor-

zugten Ausgestaltung als Drehblende ausgebildet sein. Die Be ^¬ tätigung der Blende kann beispielsweise durch einen kapselinternen Aktuator oder durch das von dem externen Magnetsystem erzeugbare Magnetfeld betätigt werden.

Durch das Strahlenaustrittsfenster ist der Austritt der ionisierenden Strahlung in eine bevorzugte Richtung möglich. Zusammen mit der erfindungsgemäß möglichen Navigation der Endo- skopiekapsel ist es dadurch möglich das maligne Gewebe im Zielgebietgezielt mit einer vorher festgelegten Strahlendosis zu bestrahlen. Die Dosierbarkeit der ionisierenden Strahlung kann hierbei durch eine Blende nochmals verbessert werden.

Durch die folgenden weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen können die Strahlentherapiemöglichkeiten nochmals erweitert bzw. verbessert werden.

Sind beispielsweise in der Endoskopiekapsel wenigstens eine Speichereinheit und/oder wenigstens eine Kommunikationsein- heit angeordnet, dann ist in vorteilhafter Weise eine von der Strahlungsquelle zu emittierende Strahlungsdosis als Funktion der Zeit ab Therapiebeginn in der Speichereinheit abspeicherbar und/oder durch die Kommunikationseinheit übermittelbar.

Weiterhin kann in vorteilhafter Weise eine von der Strahlungsquelle zu emittierende Strahlungsdosis in Abhängigkeit von Messwerten, die von einer Sensoreinrichtung ermittelbar sind, gemäß einem Vorgabewert bestimmt werden, wobei wenigs ^¬ tens ein Vorgabewert in wenigstens einer kapselinternen Spei- chereinheit und/oder in wenigstens einer externen Spei ^¬ chereinheit gespeichert ist.

Wenigstens ein Vorgabewert kann hierbei z.B. ein Steueralgo ^¬ rithmus und/oder ein Regelalgorithmus und/oder ein Tabellen- wert sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wenigstens ein Vorgabewert nach Zuführung (Verabreichung oder Einsetzung) der Endosko- piekapsel verfügbar ist.

Nachfolgend wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläu ^¬ tert, ohne die Erfindung jedoch auf das dargestellte Ausfüh ^¬ rungsbeispiel zu beschränken:

Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Endosko- piekapsel,

Figur 2 ein Ablaufdiagramm für ein mit der Endoskopiekapsel gemäß Figur 1 mögliches Therapieverfahren.

In Figur 1 ist mit 1 ein im Rahmen der Erfindung mögliches Ausführungsbeispiel einer Endoskopiekapsel bezeichnet. Die Endoskopiekapsel 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das aus einem biokompatiblen Material gefertigt ist, welches gegen im Ma- gen-Darm-Trakt auftretende Verdauungssekrete resistent ist.

Die Endoskopiekapsel 1 umfasst weiterhin ein Magnetelement 3, das im Gehäuse angeordnet ist und im dargestellten Ausfüh ^¬ rungsbeispiel als Permanentmagnet ausgeführt ist. Das Magnet- element 3 (Permanentmagnet) ist bei der in Figur 1 gezeigten Ausgestaltung senkrecht zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1 magnetisiert . Die Magnetisierung ist durch einen Pfeil 22 gekennzeichnet. Im Rahmen der Erfindung ist jedoch auch eine Magnetisierung parallel zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1 möglich.

Durch das als Permanentmagnet ausgebildete Magnetelement 3 kann die Endoskopiekapsel 1 von außen durch ein Magnetfeld in einem Hohlorgan 5 (z.B. Dünndarm) navigiert werden. Bei die- sem Magnetfeld, das von einem in Figur 1 nicht dargestellten externen Magnetsystem (Navigationsmagnet) erzeugt wird, han ^¬ delt es sich üblicherweise um ein in einem Untersuchungsbe ^¬ reich erzeugtes 6D-Grund- und Gradientenfeld.

über ein integriertes System zur Lagekontrolle, das eine Po ^¬ sitionsmessung des Endoroboters 1 und eine automatische Rege ^¬ lung des Magnetfeldes bzw. der Spulenströme umfasst, können automatisch änderungen der Lage des Endoroboters 1 im Hohlorgan 5 des Patienten erkannt und kompensiert werden.

Die Endoskopiekapsel 1 umfasst erfindungsgemäß eine Strah ^¬ lungsquelle 6, die ionisierende Strahlung 10 (beispielsweise Alpha- oder Beta-Strahlung) emittiert. Der Strahlungsquelle 6 ist in vorteilhafter Weise eine Abschirmung 7 mit einem Strahlenaustrittsfenster 8 zugeordnet. Das Strahlenaustritts ^¬ fenster 8 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1 angeordnet.

Das Strahlenaustrittsfenster 8 ist Teil der die Strahlungsquelle 6 umgebenden Abschirmung 7 und nicht Teil des Gehäuses 2, das für die ionisierende Strahlung transparent ist und be ^¬ vorzugt aus einem biokompatiblen Kunststoffmaterial besteht.

Das Strahlenaustrittsfenster 8 ist durch eine Blende 9 - im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Drehblende - in seiner Größe veränderbar, wobei das Strahlenaustrittsfenster 8 auch vollständig geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Blende 9 kann hierbei entweder durch das vom externen Magnetsystem erzeugte Magnetfeld oder durch einen integrierten Ak- tuator betätigt werden.

Bei der in Figur 1 gezeigten Variante ist der Aktuator der Drehblende 9 als eine Kombination aus einem Miniatur-Elektro ^¬ motor 13 und einer Welle 14 sowie einem Zahnrad 15 ausge ^¬ führt. Der Miniatur-Elektromotor 13 wird aus einem im Gehäuse 2 der der Endoskopiekapsel 1 angeordneten Energiespeicher (in Figur 1 nicht dargestellt) gespeist. Anstelle eines Energie- Speichers kann der Miniatur-Elektromotor 13 auch mit einer

Induktionsspule (in Figur 1 ebenfalls nicht dargestellt) ver ^¬ koppelt sein, in die durch das externe Magnetsystem elektrische Energie eingekoppelt werden kann.

Die von der Strahlungsquelle 6 emittierte ionisierende Strah ^¬ lung 10 (Strahlungsrichtung durch einen Pfeil gekennzeichnet) kann im dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1, d.h. radial in ein durch die Form des Strahlenaustrittsfensters 8 definiertes, bei ^¬ spielsweise kegelförmiges Bestrahlungsgebiet 11, austreten. Das von der ionisierenden Strahlung 10 abgedeckte Bestrahlungsgebiet 11 (Zielgebiet mit malignem Gewebe) ist in Figur 1 durch Begrenzungslinien 12 kenntlich gemacht.

Das Strahlenaustrittsfenster 8 muss nicht unbedingt an der in Figur 1 dargestellten Stelle angeordnet sein. Im Rahmen der Erfindung ist es vielmehr auch möglich, das Strahlenaus- trittsfenster 8 an einer anderen Stelle anzuordnen, so dass die von der Strahlungsquelle 6 emittierte ionisierende Strah ^¬ lung 10 schräg zur Längsachse 4 der Endoskopiekapsel 1 ab ^¬ strahlt. Gegebenenfalls muss die Anordnung der Strahlungs ^¬ quelle 6 innerhalb der Endoskopiekapsel 1 entsprechend ange- passt werden.

Durch die Navigation (rotatorische und/oder translatorische Bewegungen) der Endoskopiekapsel 1 in Verbindung mit der Variation der öffnung der Blende 9 lässt sich das Zielgebiet 11, das das maligne Gewebe enthält, gezielt mit einer festge ^¬ legten Dosis der ionisierenden Strahlung 10 behandeln.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Endoskopiekapsel 1 bei geschlossener Blende 9 zum Be- Strahlungsgebiet 11 (Zielgebiet) navigiert und erst im Ziel ^¬ gebiet 11 wird die Blende 9 geöffnet und dadurch das maligne Gewebe bestrahlt. Nach Beendigung der Bestrahlung wird die Blende 9 geschlossen und schützt dadurch den Patienten vor weiterer ionisierender Strahlung 10, die therapeutisch nicht erforderlich ist. Die Endoskopiekapsel 1 verlässt anschlie ^¬ ßend mit geschlossener Blende 9 das Zielgebiet 11 im mensch ^¬ lichen oder tierischen Hohlorgan 5 und wird entweder durch die natürliche Darmperistaltik ausgeschieden oder mit Mitteln

bzw. Maßnahmen, die ähnlich denen zur Zuführung der Endosko- piekapsel 1 sind, aktiv aus dem Hohlorgan 5 entfernt.

Die in Figur 1 dargestellte Endoskopiekapsel 1 enthält wei- terhin eine Kommunikationseinheit, die aus Gründen der über ^¬ sichtlichkeit nicht dargestellt ist. Durch die Kommunikati ^¬ onseinheit (Transceiver) können über eine ebenfalls in Figur 1 nicht gezeigte Antenne Messdaten nach außen gesendet werden und Steuersignale, beispielsweise für die Steuerung des Mini- atur-Elektromotors 13 zur Betätigung der Blende 9, empfangen werden. Außerdem kann ein Datenaustausch innerhalb der Endoskopiekapsel 1 vorgenommen werden.

Die in Figur 1 dargestellte Endoskopiekapsel 1 umfasst wei- terhin eine Sensoreinrichtung 16 zur Detektion medizinisch relevanter Daten. Die Sensoreinrichtung 16 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als optische Sensoreinrichtung ausge ^¬ führt und umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Kamerafenster 17, das zumindest teilweise als Linse 21 (Ob- jektiv) ausgeführt ist. Weiterhin umfasst die optische Sen ^¬ soreinrichtung 16 einen hinter dem Kamerafenster 17 und der Linse 21 liegenden CCD-Chip 18 (Videokamera) sowie ebenfalls zwei hinter dem Kamerafenster 17 liegende Leuchtdioden 19 und 20. Durch den CCD-Chip 18 werden Bilder von der Umgebung, al- so von der Innenwand des menschlichen oder tierischen Hohlorgans 5 aufgenommen. Im Rahmen der Erfindung kann als Videokamera anstelle des CCD-Chips 18 auch ein CMOS-Bauteil verwen ^¬ det werden. Der von der Videokamera 18 maximal erfassbare Be ^¬ obachtungsbereich 23 erstreckt sich bis zu den Begrenzungsli- nien 24 und ist im Wesentlichen von der Größe und dem Aufbau des Kamerafensters 17 und der Ausgestaltung der Linse 21 ab ^¬ hängig.

Die von der Sensoreinrichtung 16 detektierten medizinisch re- levanten Daten werden in einer kapselinternen Speichereinheit (nicht dargestellt) gespeichert, gegebenenfalls in einer kap ^¬ selinternen Prozessoreinheit (ebenfalls nicht dargestellt) verarbeitet und bei Bedarf über die Kommunikationseinrichtung

und die Antenne an eine externe Bildverarbeitungseinheit ge ^¬ geben. Dadurch kann die korrekte Ausrichtung der Endoskopie- kapsel 1 optisch kontrolliert werden. Dabei kann das Bestrah ^¬ lungsgebiet 11 der Strahlungsquelle 6 im Videobild eingeblen- det werden, z.B. als farbiger Rahmen, um der Bedienperson eine Hilfestellung bei der Navigation des Endoroboters 1 zu ge ^¬ ben. Diese optische Darstellung kann in vorteilhafter Weise mit einem Verfahren zur Darstellung des malignen Gewebes im Zielgebiet 11, beispielsweise durch spezielle Färbungen, kom- biniert werden.

Die Navigation der Endoskopiekapsel 1 kann an einer Bedienkonsole von einer Person manuell, beispielsweise über einen so genannten "Joystick", vorgenommen werden. Die Bedienperson gibt hierbei eine Soll-Bewegungsrichtung und eine Soll- Geschwindigkeit manuell vor.

Im Rahmen der Erfindung kann die Navigation der Endoskopiekapsel auch automatisch, also entlang einer vorgegebenen Tra- jektorie und/oder mit einer automatischen Erkennung des weiteren Verlaufs des Hohlorgans 5, erfolgen. In diesem Fall wird zunächst die ideale Dosisverteilung der ionisierenden Strahlung an einem 3D-Modell ermittelt, das mit einem bildge ^¬ benden Verfahren (z.B. Computertomographie) erstellt wurde. Ausgehend von diesem 3D-Modell werden die Bewegungsbahn des Endoroboters 1 und/oder die Verweildauer des Endoroboters 1 im Zielgebiet 11 derart berechnet, dass eine optimale Dosis ^¬ verteilung der ionisierenden Strahlung 10 erzielt wird. Die Navigation (Bewegungsbahn und Verweildauer) wird damit auto- matisiert, d.h. softwaregesteuert, durchgeführt, wobei manu ^¬ elle Eingriffsmöglichkeiten durch eine Bedienperson möglich sein sollten.

Um die Position der Endoskopiekapsel 1 auf einfache Weise kontrollieren zu können und eine automatische Navigation zu erleichtern, können geeignete Markierungen (Marker, Signalgeber) in das Zielgebiet 11 eingebracht werden. Hierfür kommen sowohl optische als auch chemische Markierungen in Frage, die

über die eingebaute Videokamera 18 (CCD-Chip) und/oder andere optische oder chemische Sensoren erkannt werden können.

Auch andere Markierungen, die beispielsweise über externe bildgebende Verfahren, z.B. Röntgenbildgebung, oder von dem Positionserkennungssystem der Endoskopiekapsel 1 detektiert werden können, sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich.

Das Setzen der Markierungen im Zielgebiet 11 kann sowohl über klassische Verfahren (z.B. Katheterendoskopie) als auch durch eine weitere Endoskopiekapsel erfolgen, mit der das Zielge ^¬ biet 11 des Hohlorgans 5 vorab untersucht wurde.

Die Endoskopiekapsel 1 kann darüber hinaus zusätzlich mit we ^¬ nigstens einer Fixierungsvorrichtung ausgestattet sein, durch die die Endoskopiekapsel 1 im Zielgebiet 11 fixierbar ist. Durch eine derartige Fixierung wird die Effektivität der Be ^¬ strahlung nochmals verbessert, da automatische oder manuelle Eingriffe zur Positionskorrektur während der Bestrahlung verringert werden.

Eine derartige Fixierungsvorrichtung für eine Endoskopiekap ^¬ sel kann beispielsweise als Anker, Clip oder Greifer ausge- bildet sein. Eine als Clip oder Greifer ausgebildete Fixie ^¬ rungseinrichtung, die in der deutschen Patentanmeldung 10 2005 026 891.9 beschrieben ist, löst sich nach wenigen Tagen ab und die Endoskopiekapsel wird durch die Darmperistaltik auf natürlichem Weg ausgeschieden.

Für bestimmte Anwendungen kann der Einsatz eines separaten Strahlungsdetektors sinnvoll sein, der die integrale Strah ^¬ lungsdosis oder den aktuellen Beschuss durch die ionisierende Strahlung an die Endoskopiekapsel 1 oder eine zusätzliche Steuereinheit meldet. Bei Erreichen einer vorgegebenen Strahlungsdosis wird dann das Strahlenaustrittsfenster 8 durch Verstellung der Blende 9 geschlossen. Der Strahlungsdetektor kann beispielsweise außerhalb des Körpers des Patienten, z.B.

an einem Gürtel, befestigt werden. Alternativ kann der Strahlungsdetektor auch in einer weiteren Endoskopiekapsel angeordnet sein, die temporär im Zielgebiet 11 oder in der Nähe des Zielgebietes 11 verankert werden kann.

In Figur 2 ist ein Ablaufdiagramm für ein mit der Endoskopiekapsel 1 gemäß Figur 1 mögliches Strahlentherapieverfahren dargestellt. Das Therapieverfahren beginnt nach abgeschlosse ^¬ ner Diagnose (beispielsweise malignes Gewebe im Dünndarm) und umfasst die folgenden Schritte:

Verfahrensschritt I:

Patientenlagerung in bzw. unter einem Magnetsystem,

Verfahrensschritt II:

Zuführung (orale Verabreichung, Einsetzung) einer Endoskopiekapsel 1, die ein Gehäuse 2 aufweist, in dem wenigstens ein Magnetelement 3 zur Navigation mittels eines von einem externen Magnetsystem erzeugbaren Magnetfeldes und wenigstens eine Strahlungsquelle 6 für eine Strahlentherapie angeordnet sind,

Verfahrensschritt III:

Navigation der Endoskopiekapsel 1 in ein Bestrahlungsgebiet 11 in einem menschlichen oder tierischen Hohlorgan 5,

Verfahrensschritt IV:

Freisetzung einer von der Strahlungsquelle 6 erzeugten ionisierenden Strahlung 10 und

Verfahrensschritt V:

Verlassen des Magnetsystems,

Verfahrensschritt VI:

Entnahme oder Ausscheidung der Endoskopiekapsel 1

oder

Verfahrensschritt V:

Verlassen des Magnetsystems und

Verfahrensschritt IV:

Freisetzung einer von der Strahlungsquelle 6 erzeugten ioni- sierenden Strahlung 10,

Verfahrensschritt VI:

Entnahme oder Ausscheidung der Endoskopiekapsel 1.