DE102009009290A1 - Gastroscope for examining gastric acid and tissue of stomach lining with Helicobacter pylori infection of upper gastro intestinal tract of patient, has sensor including electrodes, where electrical voltage is applied between electrodes - Google Patents

Gastroscope for examining gastric acid and tissue of stomach lining with Helicobacter pylori infection of upper gastro intestinal tract of patient, has sensor including electrodes, where electrical voltage is applied between electrodes Download PDF

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Abstract

The gastroscope (1) has a sensor (4) arranged at a distal end (3) of a flexible insertion tube (2) and adjacent to a working channel. The sensor includes an electrode (5) made of acid-fast noble metal e.g. platinum and gold, and another electrode (6) made of silver. An electrical voltage e.g. alternating voltage with a variable preset frequency spectrum, is applied between the electrodes. A change in an electric variable e.g. electric current, is measured between the electrodes when ammonia is present. The frequency spectrum includes portions with different bandwidths.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gastroskop.The The invention relates to a gastroscope.

Ein derartiges Gastroskop, bei dem es sich um ein flexibles Endoskop handelt, dient zur Untersuchung des oberen Gastrointestinaltraktes.One Such gastroscope, which is a flexible endoscope is used to examine the upper gastrointestinal tract.

Eine häufige Ursache für Beschwerden des oberen Gastrointestinaltraktes ist ein bakterieller Befall seiner Organe. Beispielsweise wird ein Befall mit Helicobacter Pylori für eine ganze Reihe von Magenerkrankungen verantwortlich gemacht, die mit einer verstärkten Sekretion von Magensäure einhergehen. Darunter fallen beispielsweise die Typ B-Gastritis, in etwa 75% der Magengeschwüre und beinahe alle Zwölf-Fingerdarm-Geschwüre. Die Untersuchung der Hohlorgane des Gastrointestinaltraktes auf Besiedelung mit Bakterien, insbesondere auf Besiedelung mit Helicobacter Pylori ist daher ein wichtiger Bestandteil der Diagnostik von Magenerkrankungen.A common cause of complaints of the upper gastrointestinal tract is a bacterial infestation of its organs. For example, a Infestation with Helicobacter pylori for a whole range of Stomach diseases made responsible, with a reinforced Secretion of gastric acid go along. These include, for example Type B gastritis, in about 75% of gastric ulcers and almost all twelve-finger gut ulcers. The investigation the hollow organs of the gastrointestinal tract to colonize with bacteria, in particular on colonization with Helicobacter pylori is therefore a important component of the diagnosis of gastric diseases.

Helicobacter Pylori wird beispielsweise über einen Atemtest nachgewiesen, bei dem einem Patienten ein C-13 markierter Harnstoff verabreicht wird. Das bei der Spaltung von Harnstoff (CO(NH2)2) in Ammoniak (NH3) und Kohlendioxid (CO2) entstehende C-13 markierte CO2 wird in der ausgeatmeten Luft nachgewiesen. Andere Verfahren zum Nachweis von Helicobacter Pylori stellen auf typische Blutwerte, wie beispielsweise Pepsinogen oder Gastrin ab. Solche Verfahren sind jedoch aufwendig und wenig zuverlässig. Ein weiterer Test auf Helicobacter Pylori ist der Nachweis des Helicobacter Pylori-Antigens im Stuhl.For example, Helicobacter pylori is detected via a breath test in which a patient is administered a C-13 labeled urea. The C-13 labeled CO 2 resulting from the cleavage of urea (CO (NH 2 ) 2 ) into ammonia (NH 3 ) and carbon dioxide (CO 2 ) is detected in the exhaled air. Other methods of detecting Helicobacter pylori are indicative of typical blood levels, such as pepsinogen or gastrin. However, such methods are expensive and not very reliable. Another test for Helicobacter pylori is the detection of Helicobacter pylori antigen in stool.

Eine weitere Möglichkeit zur Untersuchung des Magens auf eine Besiedelung mit Helicobacter Pylori ist die so genannte Gastroskopie (”Magenspiegelung”). Während einer solchen Untersu chung nimmt der Gastroenterologe eine Biopsie aus der Magenschleimhaut, um diese sofort oder zu einem späteren Zeitpunkt auf eine Infektion mit Helicobacter Pylori zu untersuchen.A Another way to examine the stomach on one Colonization with Helicobacter pylori is the so-called gastroscopy ( "Gastroscopy"). During such a The gastroenterologist takes a biopsy of the gastric mucosa, at a later date or at a later date To study infection with Helicobacter pylori.

Eine Alternative zu einer mittels eines flexiblen Endoskops durchgeführten Gastroskopie besteht in der Verwendung einer so genannten Endoskopiekapsel. Eine derartige Endoskopiekapsel, die auch als Kapselendoskop oder Endokapsel bezeichnet wird, ist als passive Kapsel oder als navigierbare Endokapsel ausgeführt. Eine passive Kapsel bewegt sich aufgrund der Peristaltik durch den Darm des Patienten. Eine navigierbare Endokapsel ist beispielsweise aus der DE 101 42 253 C1 sowie aus der korrespondierenden US 2003/0060702 A1 bekannt. und wird dort als ”Endoroboter” bzw. ”endo-robot” bezeichnet. Der aus der DE 101 42 253 C1 bekannte Endoroboter kann mittels eines Magnetfeldes, das von einem externen (d. h. außerhalb des Patienten angeordneten) Magnetsystem (Spulensystem) erzeugt wird, in einem Hohlorgan (z. B. Magen-Darm-Trakt) eines Patienten navigiert werden. Über ein integriertes System zur Lagekontrolle, das eine Positionsmessung des Endoroboters und eine automatische Regelung des Magnetfeldes bzw. der Spulenströme umfasst, können automatisch Änderungen der Lage des Endoroboters im Hohlorgan des Patienten erkannt und kompensiert werden. Weiterhin kann der Endoroboter gezielt in gewünschte Regionen des Hohlorgans navigiert werden. Diese Art der Kapselendoskopie wird deshalb auch als MGCE (Magnetically Guided Capsule Endoscopy – magnetisch geführte Kapselendoskopie) bezeichnet.An alternative to a gastroscopy performed by means of a flexible endoscope is the use of a so-called endoscopy capsule. Such an endoscopy capsule, which is also referred to as capsule endoscope or endocapsule, is designed as a passive capsule or navigable endocapsule. A passive capsule moves through the patient's intestine due to peristalsis. A navigable endocapsule is for example from the DE 101 42 253 C1 as well as from the corresponding US 2003/0060702 A1 known. and is referred to there as "endorobot" or "endo-robot". The from the DE 101 42 253 C1 Known endorobots may be navigated in a hollow organ (eg, gastrointestinal tract) of a patient by means of a magnetic field generated by an external (ie, outside the patient) magnet system (coil system). An integrated system for position control, which includes a position measurement of the endo-robot and an automatic control of the magnetic field or the coil currents, can automatically detect and compensate for changes in the position of the endorobot in the hollow organ of the patient. Furthermore, the endorobot can be specifically navigated to desired regions of the hollow organ. This type of capsule endoscopy is therefore also referred to as MGCE (Magnetically Guided Capsule Endoscopy - magnetically guided capsule endoscopy).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gastroskop zu schaffen, mit dem das Gewebe der Magenschleimhaut in sehr kurzer Zeit auf Helicobacter Pylori untersucht werden kann.task The present invention is to provide a gastroscope with the tissue of the gastric mucosa in a very short time on Helicobacter Pylori can be studied.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gastroskop gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gastroskops sind jeweils Gegenstand von weiteren Ansprüchen.The The object is achieved by a gastroscope solved according to claim 1. advantageous Embodiments of the gastroscope according to the invention are each the subject of further claims.

Das erfindungsgemäße Gastroskop weist einen Einführschlauch auf, an dessem distalen Ende ein Sensor angeordnet ist, wobei der Sensor eine erste Elektrode aus einem Edelmetall, das nicht durch Salzsäure angreifbar ist, und eine zweite Elektrode aus Silber umfasst, und wobei zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ein Potential messbar ist.The Gastroscope according to the invention has an insertion tube at whose distal end a sensor is arranged, wherein the Sensor a first electrode of a precious metal that is not through Hydrochloric acid is vulnerable, and a second electrode off Includes silver, and wherein between the first electrode and the second electrode, a potential is measurable.

Bei dem Gastroskop nach Anspruch 1 kann während der Untersuchung unmittelbar im Gastrointestinaltrakt des Patienten und ohne Entnahme einer Gewebeprobe Ammoniak nachgewiesen werden.at The gastroscope according to claim 1 can during the study directly in the gastrointestinal tract of the patient and without removal a tissue sample ammonia can be detected.

Als Edelmetalle, die nicht durch Salzsäure angegriffen werden, kommen Platin (Pt) und Gold (Au) in Frage.When Precious metals that are not attacked by hydrochloric acid, Platinum (Pt) and Gold (Au) are considered.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gastroskops ist der Sensor innerhalb des Einführschlauchs und neben dem Arbeitskanal angeordnet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor auf der Außenseite des Einführschlauchs angeordnet. Bei beiden Varianten des Gastroskops ist es möglich, parallel zu einer optischen Untersuchung der Magenschleimhaut eine sehr schnelle Untersuchung auf Helicobacter Pylori vorzunehmen. Falls der Verdacht auf eine Besiedelung der Magenschleimhaut mit Helicobacter Pylori vorliegt, kann anschließend sofort eine Biopsie durchgeführt werden. Aufgrund des sehr schnell durchzuführenden Tests auf Helicobacter Pylori muss der Einführschlauch des Gastroskops zwischenzeitlich nicht aus dem oberen Gastrointestinaltrakt entfernt werden.In an advantageous embodiment of the gastroscope according to the invention, the sensor is arranged inside the insertion tube and next to the working channel. According to a further preferred embodiment, the sensor is arranged on the outside of the insertion tube. In both variants of the gastroscope, it is possible to carry out a very rapid examination for Helicobacter pylori parallel to an optical examination of the gastric mucosa. If there is a suspicion of gastric mucosal colonization with Helicobacter pylori, a biopsy can be taken immediately. Due to the very rapid test for Helicobacter pylori, the gastrointestinal introducer tube does not need to be removed from the upper gastrointestinal be removed.

Die zweite Elektrode, die bei dem Gastroskop nach Anspruch 1 aus Silber (Ag) besteht, ist durch Salzsäure (HCl) geätzt und weist auf ihrer Oberfläche damit eine Beschichtung aus Silberclorid (AgCl) auf.The second electrode, in the gastroscope according to claim 1 of silver (Ag) is etched by hydrochloric acid (HCl) and thus has a coating on its surface made of silver chloride (AgCl).

Nach dem Einführen des erfindungsgemäßen Gastroskops kann vom Sensor in der Magensäure vorhandener Ammoniak (NH3) detektiert werden. Damit kann ein Befall des Gewebes (Magenschleimhaut) mit Helicobacter Pylori in patientenfreundlicher Weise ohne Biopsie durch den Nachweis von Ammoniak (NH3) erkannt werden. Dies erfolgt ohne Biopsie und ist damit für den Patienten deutlich weniger belastend. Eine Biopsie muss erst dann vorgenommen werden, wenn ein Verdacht auf Befall der Magenschleimhaut mit Helicobacter Pylori vorleigtAfter introducing the gastroscope according to the invention, ammonia (NH 3 ) present in the gastric acid can be detected by the sensor. Thus, an infection of the tissue (gastric mucosa) with Helicobacter pylori can be detected in a patient-friendly manner without biopsy by the detection of ammonia (NH 3 ). This is done without biopsy and is thus much less stressful for the patient. A biopsy need not be performed until there is a suspicion of gastric mucosal involvement with Helicobacter pylori

Ammoniak wird von den Helicobacter Pylori-Bakterien durch eine Spaltung von Harnstoff durch Urease erzeugt, um sich vor der sauren Umgebung des Gastrointestinaltraktes, insbesondere der hohen Salzsäurekonzentration im Magen, zu schützen.ammonia is caused by the cleavage of the Helicobacter pylori bacteria Urea generated by urease to protect against the acidic environment of the Gastrointestinal tract, especially the high hydrochloric acid concentration in the stomach, protect.

Da Ammoniak unter normalen Umständen in einem Hohlorgan des Gastrointestinaltraktes, wie beispielsweise dem Magen, aufgrund der folgenden Neutralisationsreaktion NH3 + H+ → NH4 + nicht oder nur in sehr geringer Konzentration vorkommt, genügt sein Nachweis als sehr starkes Indiz für das Vorhandensein von Helicobacter Pylori. Das Proton ist Bestandteil der Magensäure.Since ammonia under normal circumstances in a hollow organ of the gastrointestinal tract, such as the stomach, due to the following neutralization reaction NH 3 + H + → NH 4 + is not present or only in very low concentration, its proof suffices as very strong indication for the presence of Helicobacter pylori. The proton is part of stomach acid.

Die für den Nachweis von Helicobacter Pylori entsprechende chemische Reaktion lautet: AgCl + 2 NH3 → [Ag(NH3)2]+ + Cl– The chemical reaction corresponding to the detection of Helicobacter pylori is: AgCl + 2 NH 3 → [Ag (NH 3 ) 2 ] + + Cl -

Das Salz AgCl wird durch Ammoniak in den Silber-Diamin-Komplex [Ag(NH3)2]+ und in Chlor Cl– aufgespaltet. [Ag(NH3)2]+ ist als Kation hervorragend in Wasser löslich und wird von der gepufferten Nährlösung aufgenommen. Da zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode erfindungsgemäß das Potential, also stromlos, gemessen wird, findet kaum Ionenwanderung in der gepufferten Nährlösung statt.The salt AgCl is split by ammonia into the silver-diamine complex [Ag (NH 3 ) 2 ] + and in chlorine Cl - . [Ag (NH 3 ) 2 ] + is outstandingly soluble in water as a cation and is absorbed by the buffered nutrient solution. Since, according to the invention, the potential, that is to say without current, is measured between the first electrode and the second electrode, hardly any ion migration takes place in the buffered nutrient solution.

Das zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gemessene Potential wird protokolliert, angezeigt und – falls gewünscht – an eine Auswerteelektronik übermittelt. Durch ei nen (automatisierten) Vergleich des Messwertes mit vorgegebenen Werten kann ein möglicher Befall der dem Patienten entnommenen Gewebeprobe mit Helicobacter Pylori zuverlässig angezeigt werden.The measured between the first electrode and the second electrode Potential is logged, displayed and - if desired - on transmitted an evaluation. Through one (automated) Comparison of the measured value with given values can be a possible Involvement of the tissue sample taken from the patient with Helicobacter Pylori can be reliably displayed.

Nach Beendigung der Untersuchung werden bei den Elektroden zunächst eine Desinfektion und anschließend eine Spülung mit Spüllösung (Salzsäure oder eine Mischung aus Salzsäure und Harnstoff) vorgenommen. Durch eine Spülung der zweiten Elektrode mit Salzsäure erfolgt bei der zweiten Elektrode eine Regenerierung der AgCl-Oberfläche. Die vom Ammoniak verursachten Beschädigungen in der AgCl-Schicht der zweiten Elektrode werden dadurch wieder beseitigt. Das erfindungsgemäße Gastroskop kann somit nach einer eventuell notwendigen Rekalibrierung des Sensors erneut zum Nachweis von Helicobacter Pylori eingesetzt werden. Eine Kalibrierung des Sensors kann beispielsweise durch eine Dosierung von synthetischem Ammoniak erfolgen.To Termination of the examination will be at the electrodes first a disinfection and then a rinse with rinsing solution (hydrochloric acid or a mixture made of hydrochloric acid and urea). By a rinse the second electrode with hydrochloric acid takes place at the second Electrode regeneration of the AgCl surface. The ones from Ammonia caused damage in the AgCl layer The second electrode are thereby eliminated again. The invention Gastroskop can thus after a possibly necessary recalibration of the sensor used again for the detection of Helicobacter pylori become. A calibration of the sensor can, for example, by a dosage of synthetic ammonia done.

Das erfindungsgemäße Gastroskop erlaubt somit eine sehr schnelle Untersuchung der Magenschleimhaut auf Helicobacter Pylori, wobei erst bei einem Verdacht auf Anwesenheit von Helicobacter Pylori Gewebeproben entnommen werden.The Gastroscope according to the invention thus allows a very rapid examination of the gastric mucosa for Helicobacter Pylori, although only in case of suspected presence of Helicobacter Pylori tissue samples are taken.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (4)

Gastroskop mit einem Einführschlauch, an dessem distalen Ende ein Sensor angeordnet ist, wobei der Sensor eine erste Elektrode aus einem Edelmetall, das nicht durch Salzsäure angreifbar ist, und eine zweite Elektrode aus Silber umfasst, und wobei zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ein Potential messbar ist.Gastroscope with an introducer tube, at whose distal end a sensor is arranged, wherein the sensor a first electrode of a noble metal, not by hydrochloric acid is vulnerable, and includes a second electrode of silver, and wherein between the first electrode and the second electrode Potential is measurable. Gastroskop nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrode aus Platin oder aus Gold besteht.The gastroscope of claim 1, wherein the first electrode made of platinum or gold. Gastroskop nach Anspruch 1, wobei der Sensor innerhalb des Einführschlauchs und neben dem Arbeitskanal angeordnet ist.The gastroscope of claim 1, wherein the sensor is within the insertion tube and arranged next to the working channel is. Gastroskop nach Anspruch 1, wobei der Sensor auf der Außenseite des Einführschlauchs angeordnet ist.The gastroscope of claim 1, wherein the sensor is on the outside of the insertion tube arranged is.
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