CN101511258A - 医疗用引导系统以及医疗装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够提高医疗装置的驱动力和控制性的医疗用引导系统以及医疗装置的控制方法。设置有：医疗装置，其具备获取体腔内的生物体信息的生物体信息获取部、以及接受从体外作用的磁场来产生驱动力的磁铁；磁场产生部(101)，其产生从体外作用于上述磁铁的磁场；以及偏离量检测部(105)，其检测磁铁的磁化方向与由磁场产生部(101)产生的磁场在医疗装置的位置上的磁场方向之间所形成的角度、即偏离量，其中，根据上述偏离量来控制上述磁场产生部(101)。

Description

医疗用引导系统以及医疗装置的控制方法

技术领域

本发明涉及一种对被插入到体腔内的医疗装置进行引导的医疗用引导系统以及医疗装置的控制方法。

背景技术

作为在体腔内引导胶囊内窥镜等医疗装置的方法，开发出一种通过使医疗装置内置磁铁并从外部对磁铁施加磁场来控制医疗装置的位置以及朝向的医疗装置的磁性引导技术(例如参照专利文献1～3)。

专利文献1：日本特开2006-075537号公报

专利文献2：日本特开2005-058430号公报

专利文献3：日本特开2006-149668号公报

发明内容

发明要解决的问题

在进行上述的引导控制时，希望在医疗装置的配置位置上施加的磁场的方向与磁铁的磁化方向一致。

然而，存在如下问题：如为了使医疗装置的朝向发生变化而使磁铁产生转矩的情况、或者由于医疗装置与体腔组织之间的摩擦而胶囊的移动受到限制的情况等那样，会产生所施加的磁场的方向与磁铁的磁化方向不一致的状况，从而有可能无法向所预期的方向引导医疗装置。

在以往的位置检测部中，无法测量医疗装置中的绕纵长轴线的相位。因此，根据医疗装置的位置检测以及在医疗装置的周围形成的感应磁场来估计绕纵长轴线的相位。

然而，医疗装置中的绕纵长轴线的相位不会始终朝向与感应磁场的方向相同的方向，因此实际的相位与所估计的相位之间产生了相位差。由于该相位差，存在驱动医疗装置的磁引力降低、或者旋转驱动医疗装置的磁转矩降低、或者医疗装置的引导变得不稳定之类的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高医疗装置的驱动力以及控制性的医疗用引导系统。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明提供了以下方案。

本发明的第一方式提供一种医疗用引导系统，设置有：医疗装置，其具备获取体腔内的生物体信息的生物体信息获取部、以及接受从体外作用的磁场来产生驱动力的磁铁；磁场产生部，其产生从体外作用于上述磁铁的磁场；以及偏离量检测部，其检测偏离量，该偏离量是上述磁铁的磁化方向与由上述磁场产生部产生的磁场在上述医疗装置的位置上的磁场方向之间所形成的角度，其中，根据上述偏离量来控制上述磁场产生部。

本发明的第二方式提供一种医疗装置的控制方法，是具备获取体腔内的生物体信息的生物体信息获取部、以及接受从体外作用的磁场来产生驱动力的磁铁的医疗装置的控制方法，检测上述磁铁的磁化方向与从体外作用于上述磁铁的磁场的磁场方向之间所形成的角度、即偏离量，根据检测出的上述偏离量对从体外作用于上述磁铁的磁场进行控制。

根据本发明的第一方式和第二方式，根据磁铁的磁化方向与从体外施加到磁铁的磁场的磁场方向之间所形成的角度、即偏离量，来控制作用于磁铁的磁场的磁场方向。根据上述偏离量，引力、转矩等对磁铁起作用，从而引导医疗装置。

这样，通过根据上述偏离量控制作用于磁铁的磁场的磁场方向，避免由于磁化方向与磁场方向之间不一致而医疗装置的引导变得不稳定。即，将上述偏离量抑制在规定范围内，由此防止驱动医疗装置的磁引力的降低、旋转驱动医疗装置的磁转矩的降低，从而稳定地引导医疗装置。

根据上述偏离量、作用于磁铁的磁场的强度等决定作用于医疗装置的引力、转矩，因此通过控制作用于磁铁的磁场，能够控制作用于医疗装置的引力、转矩，从而能够稳定地引导医疗装置。

在上述发明的第一方式中，希望还具备位置检测部，该位置检测部检测上述医疗装置的位置和朝向中的至少一个，根据上述偏离量以及上述医疗装置的位置和朝向中的至少一个来控制上述磁场产生部。

在上述发明的第二方式中，希望检测上述医疗装置的位置和朝向中的至少一个，根据上述偏离量以及上述医疗装置的位置和朝向中的至少一个来对从体外作用于上述磁铁的磁场进行控制。

通过这样，除了根据上述偏离量以外，还根据医疗装置的位置和朝向中的至少一个来控制作用于磁铁的磁场的磁场方向。磁铁被配置在医疗装置中，因此能够将医疗装置的位置和朝向容易地变换为磁铁的位置和朝向。作用于磁铁的磁场的磁场方向也根据磁铁与磁场所产生的场所、即磁场产生部之间的相对位置关系而发生变化。因此，通过根据医疗装置的位置和朝向中的至少一个来控制作用于磁铁的磁场的磁场方向，与不根据医疗装置的位置和朝向中的至少一个进行控制的情况相比，更适当地控制作用于磁铁的磁场的磁场方向，从而稳定地引导医疗装置。

作为医疗装置的位置，例如能够例示作为正交坐标系的X轴、Y轴、Z轴上的坐标值，作为方向能够例示绕上述的X轴、Y轴、Z轴的相位等。

在上述发明的第一方式中，希望上述偏离量检测部具备：磁场检测部，其检测由上述磁场产生部在上述医疗装置的位置上形成的磁场的磁场强度；以及偏离量算出部，其根据上述检测出的磁场强度以及在上述医疗装置的位置上形成的磁场的磁场强度来算出上述偏离量。

在上述发明的第二方式中，希望在检测上述偏离量时，检测在上述医疗装置的位置上形成的磁场的磁场强度，根据该检测出的磁场强度以及在上述医疗装置的位置上形成的磁场的磁场强度来算出上述偏离量。

通过这样，当磁场从相对于检测磁场强度的灵敏度轴成规定角度的方向入射时，检测出对入射的磁场强度取余弦而得到的值的磁场强度。因此，如果知道检测出的磁场强度以及在医疗装置的位置上形成的磁场的磁场强度，则算出磁场的方向与灵敏度轴之间所形成的角度。上述灵敏度轴的方向与磁铁的磁化方向之间具有规定的位置关系，因此能够算出磁铁的磁化方向与从体外施加到磁铁的磁场的磁场方向之间所形成的角度、即偏离量。

在上述发明的第一方式中，希望上述偏离量检测部具备：外部磁场检测部，其在上述医疗装置的外部检测由上述磁铁形成的磁场；以及偏离量算出部，其根据由该外部磁场检测部检测出的磁场信息算出上述磁铁的磁化方向，根据该所算出的磁化方向来算出上述偏离量。

在上述发明的第二方式中，希望在检测上述偏离量时，在上述医疗装置的外部检测由上述磁铁形成的磁场，根据该检测出的磁场算出上述磁铁的磁化方向，根据该所算出的磁化方向来算出上述偏离量。

通过这样，检测由磁铁在医疗装置的周围形成的磁场，根据检测出的磁场信息算出磁铁的磁化方向。所算出的磁化方向与磁铁的磁化方向大致一致，因此根据所算出的磁化方向能够算出上述偏离量。

在上述发明的第一方式中，希望上述偏离量检测部具备：交变磁场产生部，其从外部对上述医疗装置的动作区域形成交变磁场；交变磁场检测部，其在上述医疗装置中检测上述交变磁场的磁场强度；以及偏离量算出部，其根据上述检测出的交变磁场的磁场强度以及上述医疗装置中的上述交变磁场的磁场强度来算出上述偏离量。

在上述发明的第二方式中，希望在检测上述偏离量时，从外部对上述医疗装置的动作区域形成交变磁场，在上述医疗装置中检测上述交变磁场的磁场强度，根据该检测出的交变磁场的磁场强度以及上述医疗装置中的上述交变磁场的磁场强度来算出上述偏离量。

通过这样，当交变磁场从相对于检测磁场强度的灵敏度轴成规定角度的方向入射时，检测出对入射的磁场强度取余弦而得到的值的磁场强度。因此，如果知道检测出的磁场强度以及在医疗装置的位置上形成的交变磁场的磁场强度，则算出磁场的方向与灵敏度轴之间所形成的角度。上述灵敏度轴的方向与磁铁的磁化方向之间具有规定的位置关系，因此能够算出磁铁的磁化方向与从体外施加到磁铁的磁场的磁场方向之间所形成的角度、即偏离量。

在上述发明的第一方式中，希望上述偏离量检测部具备：交变磁场产生部，其从外部对上述医疗装置的动作区域形成交变磁场；交变磁场检测部，其在上述医疗装置中检测上述交变磁场；以及偏离量算出部，其根据由该交变磁场检测部检测出的交变磁场信息算出上述磁铁的朝向，并根据该所算出的磁铁的朝向来算出上述偏离量。

在上述发明的第二方式中，希望在检测上述偏离量时，从外部对上述医疗装置的动作区域形成交变磁场，在上述医疗装置中检测上述交变磁场，根据该检测出的交变磁场信息算出上述磁铁的朝向，并根据该所算出的磁铁的朝向来算出上述偏离量。

通过这样，根据检测出的交变磁场信息算出磁铁的磁化方向。所算出的磁化方向与磁铁的磁化方向大致一致，因此根据所算出的磁化方向能够算出上述偏离量。

在上述发明的第一方式中，希望根据上述偏离量，对从上述磁场产生部产生的磁场的强度进行变更。

在上述发明的第二方式中，希望根据上述偏离量，对从体外作用于上述磁铁的磁场的强度进行变更。

通过这样，根据偏离量对从体外作用于上述磁铁的磁场的强度进行变更，由此能够控制作用于医疗装置的引力、转矩，从而稳定地引导医疗装置。

发明的效果

根据本发明的医疗用引导系统以及医疗装置的控制方法，起到如下的效果：根据磁铁的磁化方向与从体外施加到磁铁的磁场的磁场方向之间所形成的角度、即偏离量来控制作用于磁铁的磁场的磁场方向，由此控制作用于医疗装置的引力、转矩，从而能够提高医疗装置的驱动力以及控制性。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的胶囊医疗装置系统的整体结构图。

图2是表示图1的胶囊医疗装置系统的框图。

图3是表示图1的胶囊医疗装置的框图。

图4是表示图3的胶囊医疗装置的纵截面图。

图5是表示内置于图3的胶囊医疗装置的感应信号处理部的框图。

图6是表示图1的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

图7是说明图1的胶囊医疗系统中的胶囊医疗装置的控制方法的流程图。

图8是说明图1的胶囊医疗系统中的胶囊医疗装置的控制方法的流程图。

图9是表示本发明的第一实施方式的第一变形例所涉及的胶囊医疗装置的框图。

图10是表示图9的胶囊医疗装置的纵截面图。

图11是表示本发明的第一实施方式的第一变形例所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

图12是表示本发明的第一实施方式的第二变形例所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

图13示出了本发明的第一实施方式的第三变形例所涉及的胶囊医疗装置系统的胶囊医疗装置的框图。

图14示出了本发明的第一实施方式的第三变形例所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

图15示出了本发明的第二实施方式所涉及的胶囊医疗装置的框图。

图16示出了本发明的第二实施方式所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

图17是说明本发明的第二实施方式中的磁化方向与磁场方向之间所形成的角的算出方法的流程图。

图18是说明基于所算出的所形成的角θ控制从向导线圈产生的磁场的流程图。

图19示出了本发明的第二实施方式的变形例所涉及的胶囊医疗装置的框图。

图20示出了本发明的第二实施方式的实施例所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

图21是说明本发明的第二实施方式的实施方式中的磁化方向与磁场方向之间所形成的角的算出方法的流程图。

附图标记说明

1、201、301、401、501、601：胶囊医疗装置系统(医疗用引导系统)；3、203、403、503、603：胶囊医疗装置(医疗装置)；9：摄像部(生物体信息获取部)；13：磁传感器(磁场检测部)；27：永久磁铁(磁铁)；79：位置检测用磁场产生部(交变磁场产生部)；91：位置方向计算部(位置检测部)；93：磁场-磁化方向角度差算出部(偏离量检测部)；101：向导线圈(磁场产生部)；105：磁场-磁化偏离判断部(偏离量检测部)；213：磁化方向检测线圈(交变磁场检测部)；413：磁化方向检测线圈(磁场检测部)；568：磁场传感器(外部磁场检测部)。

具体实施方式

[第一实施方式]

下面，参照图1～图8来说明本发明的第一实施方式。

图1中示出了本实施方式所涉及的胶囊医疗装置系统的整体结构图，图2中示出了胶囊医疗装置系统的框图。

如图1和图2所示，本实施方式所涉及的胶囊医疗装置系统(医疗用引导系统)1具备被投入到被检查者(未图示)的体腔内的胶囊医疗装置3以及配置在被检查者的体外的外部装置5。

图3中示出了本实施方式所涉及的胶囊医疗装置的框图，图4中示出了图3的胶囊医疗装置的纵截面图。

如图3和图4所示，胶囊医疗装置(医疗装置)3具备：外包装7：其在其内部容纳各种设备；摄像部(生物体信息获取部)9，其获取体腔内的图像(生物体信息)；电源部11，其对外包装7内部的各种设备提供电力；磁传感器(磁场检测部)13，其根据磁场M2产生检测信号；传感器滤波器(センサフイルタ)15，其对检测信号进行滤波；磁场传感器线圈(下面仅表述为线圈)17，其根据磁场M1、M2产生感应信号；线圈滤波器19，其对感应信号进行滤波；磁场接收部21，其对感应信号和检测信号进行处理；无线发送机23，其向体外发送处理后的感应信号和检测信号；控制部25，其对电源部11、摄像部9、感应信号处理部9以及无线发送机23进行控制；以及永久磁铁(磁铁)27，其根据磁场M1、M2产生驱动力。

外包装7由圆筒形状的胶囊主体7a、透明且半球形状的前端部7b以及半球形状的后端部7c形成，以水密构造形成封闭的胶囊容器，其中，上述胶囊主体7a以胶囊型医疗装置3的纵长轴R为中心轴，透射红外线，上述前端部7b覆盖胶囊主体7a的前端，上述后端部7c覆盖胶囊主体7a的后端。

外包装7的胶囊主体7a的外周面上具备以纵长轴R为中心将截面为圆形的线材卷成螺旋状的螺旋部29。

摄像部9拍摄被检查者的体腔内来获取图像(生物体信息)。摄像部9中具备：图像传感器(image sensor)33，其配置在与纵长轴R大致垂直地配置的基板31a的前端部7b侧的面上；透镜群35，其使被检查者的体腔内面的像在图像传感器33上成像；以及LED(Light Emitting Diode：发光二极管)37，其对体腔内面进行照明。

图像传感器33将通过前端部7b和透镜群35成像的光变换为电信号(图像信号)并输出到控制部25。例如能够使用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)、CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)等摄像元件作为该图像传感器33。

在比基板31a更靠近前端部7b的位置上配置的支承部件39上，以纵长轴R为中心在圆周方向上隔有间隔地配置多个LED37。

磁传感器13根据从外部装置5接受的磁场M2产生检测信号，磁传感器13被配置在线圈17的内部，配置成其灵敏度轴沿着与纵长轴R正交的方向(例如图中的上下方向)。因此，磁传感器13被配置成其灵敏度轴沿着永久磁铁27的磁化方向。磁传感器的检测信号被输入到传感器滤波器15。

此外，能够使用MI传感器(磁阻抗传感器)、MR元件(磁阻元件)、GMR传感器(巨磁阻传感器)、磁通门(flux gate)传感器、霍尔元件等公知的磁传感器作为磁传感器13，没有特别限定。

如上所述，可以使用灵敏度轴是一个轴的磁传感器13，也可以使用两个轴、三个轴的磁传感器13，没有特别限定。这样，通过使用两个轴、三个轴的磁传感器13，能够更正确地检测磁场的偏离方向，从而能够更高程度地进行以后的控制。

传感器滤波器15例如配置在基板31a上，例如是截止频率为约1kHz的一阶高通滤波器。检测信号从磁传感器13被输入到传感器滤波器15，从传感器滤波器15向A/D变换器43输出检测信号。

线圈17根据从外部装置5接受的磁场M1、M2产生感应信号，线圈17被卷成圆筒状地配置在外包装7的胶囊主体7a的半径方向内侧。图中，附图标记41是形成为中心轴与纵长轴R大致一致的圆柱形状的线轴。线轴41的外周面上缠绕有线圈17。

由此，线圈17的开口方向被配置在与永久磁铁27的磁化方向正交的方向上。其结果，防止由永久磁铁27形成的磁场通过线圈17的内部，使得永久磁铁27所形成的磁场不对线圈17中产生的感应信号产生影响。

在线圈17中产生的感应信号被输入到线圈滤波器19。

线圈滤波器19例如被配置在上述基板31a上，例如是截止频率为约1kHz的一阶高通滤波器。感应信号从线圈17被输入到线圈滤波器19，从线圈滤波器19向A/D变换器43输出感应信号。

磁场接收部21对通过了线圈滤波器19以及传感器滤波器15的感应信号和检测信号进行处理。磁场接收部21中具备A/D变换器(在图中表述为ADC)43、A/D变换器控制部(在图中表述为ADC控制部)45以及识别信息保持部47。

A/D变换器43将通过了线圈滤波器19以及传感器滤波器15的感应信号和检测信号变换为数字信号。

A/D变换器控制部45对A/D变换器43进行控制，并且以规定的定时将从A/D变换器43输出的感应信号、检测信号以及由图像传感器33获取到的图像信号传递到无线发送机23。

在识别信息保持部47中存储有线圈17的位置、开口方向的相对角度、永久磁铁27的磁化方向、线圈17与永久磁铁27之间的相对位置等信息。当使胶囊医疗装置3进行动作时，将识别信息保持部47所存储的信息通过无线发送机23向体外装置61至少发送一次。

图5中示出了内置于图3的胶囊医疗装置的感应信号处理部的框图。

更具体地说，如图5所示，A/D变换器控制部45具备定时生成电路49、存储器51以及多路转接器53，A/D变换器控制部45与控制部25相连接。

定时生成电路49根据从控制部25接收的时钟信号Clock以及基于被输入到控制部25的图像信号而得到的同步信号(例如垂直同步信号V-Sync)，生成定时信号。定时生成电路49对A/D变换器43输出时钟信号AD Clock和A/D变换使能信号。

存储器51存储从A/D变换器43输出的数字的感应信号。

多路转接器53与该存储器51、定时生成电路49以及控制部25相连接，根据来自定时生成电路49的定时信号对来自控制部25的图像信号和来自存储器51的感应信号进行切换并输出。

控制部25通过基板31a～基板31d以及挠性基板55a、55b与电池57电连接，并且通过基板31a与图像传感器33电连接，通过基板31a、挠性基板55a以及支承部件39与LED 37电连接。控制部25将图像传感器33所获取到的图像信号输出到A/D变换器控制部45，并且对图像传感器33和LED 37的开启/关闭进行控制。

控制部25对无线发送机23进行控制，使其向外部发送从A/D变换器控制部45的多路转接器53输出过来的信号。

即，无线发送机23例如以使具有规定长度的图像信号和感应信号连续的数据形式向外部进行发送。

永久磁铁27根据从外部装置5接受的磁场M1、M2产生驱动力。永久磁铁27被配置在无线发送机23的后端部7c侧。永久磁铁27被配置或被磁化为在与纵长轴R正交的方向(例如图中的上下方向)上具有磁化方向(磁极)。

在永久磁铁27的前端部7b侧具备被配置在基板31c上的开关部59。开关部59具有红外线传感器59a，开关部59与电源部11电连接，并且通过基板31c和挠性基板55a与电池57电连接。

以纵长轴R为中心在圆周方向上等间隔地配置多个开关部59，并且配置成红外线传感器59a面向直径方向外侧。在本实施方式中，对配置有四个开关部59的例子进行说明，但是开关部59的数量不限于四个，其个数是多少都可以。

开关部59的前端部7b侧配置有电池57，该电池57夹在基板31b、31c之间。

图6中示出了图1的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

外部装置5被配置在被检查者的体外，进行胶囊医疗装置3的位置检测、引导，显示胶囊医疗装置3所拍摄到的影像。如图2和图6所示，外部装置5具备：体外装置61，其产生位置检测用的磁场M2；外部控制部63，其算出胶囊医疗装置3的位置以及朝向；向导用磁场产生部65，其产生向导用磁场M1；以及显示装置67，其根据从外部控制部63输出的图像信号显示图像。

体外装置61接收从胶囊医疗装置3发送过来的信号，产生位置检测用的磁场M2。体外装置61具备无线接收机69、数据提取部71、图像数据压缩部73、数据合成部75、存储器77以及位置检测用磁场产生部79。

无线接收机69通过天线单元81接收从胶囊医疗装置3发送过来的图像信号、感应信号以及检测信号。

数据提取部71从无线接收机69所接收到的信号中提取感应信号和检测信号。在此，由无线接收机69接收到的信号中包含有图像信号、感应信号以及检测信号，但是图像信号具有规定的长度，因此数据提取部71能够容易地分离出图像信号与紧接其后的感应信号以及检测信号。

图像数据压缩部73对由数据提取部71分离出的图像信号进行压缩。

数据合成部75对由图像数据压缩部73压缩后的图像信号与分离出的感应信号进行合成。

存储器77存储由数据合成部75合成后的数据。

位置检测用磁场产生部79根据由无线接收机69接收到的信号产生位置检测用的磁场M2。位置检测用磁场产生部79具备触发检测部83、位置检测用信号产生部85以及多个信号产生线圈87。

触发检测部83检测图像信息中所包含的触发信号、例如垂直同步信号V-Sync。

位置检测用信号产生部85在以由触发检测部83检测出的触发信号为基准的定时输出位置检测用的信号。

信号产生线圈87根据由位置检测用信号产生部85输出的信号产生位置检测用的磁场M2。

外部控制部63根据由体外装置61接收到的信号生成图像，并且算出胶囊医疗装置3的位置以及朝向。外部控制部63具备图像扩展处理部89、位置方向计算部(位置检测部)91、磁场-磁化方向角度差算出部(偏离量检测部)93以及操作部95。

图像扩展处理部89对从体外装置61发送过来的压缩后的图像信号进行扩展并输出到显示装置67。

位置方向计算部91根据从体外装置61发送过来的感应信号算出胶囊医疗装置3的位置以及朝向等，并输出到显示装置67。位置方向计算部91对发送过来的感应信号进行处理，从感应信号中提取与位置检测用信号产生部85所产生的位置检测用磁场M2的频率大致相同的频率的特定频率信号，根据所提取出的特定频率信号算出胶囊医疗装置3的位置以及朝向。

磁场-磁化方向角度差算出部93算出胶囊医疗装置3的位置上的向导用磁场M1的磁场方向与永久磁铁27的磁化方向之间的偏离(所形成的角θ)。

操作部95根据显示在显示装置67中的体腔内面的图像以及胶囊医疗装置3的位置以及朝向，来使操作员指示胶囊医疗装置3的行进方向以及/或者行进速度。

向导用磁场产生部65根据从外部控制部63输出的胶囊医疗装置3的位置以及朝向的信息产生向导用磁场M1。向导用磁场产生部65具备向导用磁场控制部97、多个向导线圈驱动器99以及多个向导线圈(磁场产生部)101。

向导用磁场控制部97根据从外部控制部63输出的来自操作员的动作指令信号以及胶囊医疗装置3的位置和朝向等信息产生向导用磁场M1的控制信号。向导用磁场控制部97具备操作信息判断部103、磁场-磁化偏离判断部(偏离量检测部)105、胶囊方向偏离判断部107以及产生磁场计算部109。

操作信息判断部103根据操作部95所输出的行进方向以及行进速度来检测指令信号。

磁场-磁化偏离判断部105进行如下判断：由磁场-磁化方向角度差算出部93算出的向导用磁场M1的磁场方向与永久磁铁27的磁化方向之间所形成的角θ是否为规定值以下。

胶囊方向偏离判断部107进行如下判断：作为控制目标的胶囊医疗装置3的朝向与检测出的当前的胶囊医疗装置3的朝向之间所形成的角α是否为规定值以下。

产生磁场计算部109计算由向导线圈101产生的向导用磁场M1。

向导线圈驱动器99根据来自向导用磁场控制部97的控制信号，提供使向导线圈101产生向导用磁场M1的电流。

向导线圈101利用从向导线圈驱动器99提供的电流产生向导用磁场M1。

对于这样构成的本实施方式所涉及的胶囊医疗装置系统1以及胶囊医疗装置3，首先说明其作用的概要，之后说明本实施方式的特征。

为了使用本实施方式所涉及的胶囊医疗装置系统1来获取被检查者的体腔内的图像，首先，将被检查者配置在空间S中，在该空间S中由如图1所示那样排列的向导线圈101产生的向导用磁场M1起作用。

接着，利用红外线产生装置(未图示)向胶囊医疗装置3的红外线传感器59a射出红外线，从而接通胶囊医疗装置3的电源。然后，将胶囊医疗装置3从被检查者的口部或肛门投入到体腔内。在外部装置5中也通过电池113使体外装置61的电源开关111进行动作来将电源部115切换为接通状态，由此对各单元提供电源。

在被投入到体腔内的胶囊医疗装置3中，在规定时间之后开始摄像部9的动作，由图像传感器33获取由来自LED 37的照明光照明的体腔内面的图像。所获取到的图像信号通过控制部25被发送到A/D变换器控制部45，以由定时生成电路49根据控制部25所生成的时钟信号Clock以及垂直同步信号V-Sync设定的定时被传递到无线发送机23，并通过无线发送机23被发送到体外。

由无线接收机69通过被设置在体外装置61上的天线单元81来接收被发送的图像信号。所接收到的图像信号被输入到位置检测用磁场产生部79，检测出垂直同步信号V-Sync那样的触发信号。然后，根据检测出的触发信号，位置检测用信号产生部85被启动，信号产生线圈87被励磁，从而在配置有被检查者的空间S中产生位置检测用磁场M2。

当所产生的位置检测用磁场M2作用于胶囊医疗装置3时，位置检测用磁场M2通过胶囊医疗装置3内的线圈17内，由此在线圈17中感应出感应信号。另一方面，位置检测用磁场M2也通过磁传感器13，磁传感器13输出基于所检测出的磁场强度的检测信号。

感应信号和检测信号通过线圈滤波器19以及传感器滤波器15被输入到磁场接收部21，按照由定时生成电路49设定的定时进行A/D变换，之后被存储到存储器51中。然后，感应信号和检测信号通过以由定时生成电路49设定的定时进行切换的多路转接器(图中表述为MUX。)53被传递到无线发送机23，并通过无线发送机23被发送到体外。

由无线接收机69通过被设置在体外装置61上的天线单元81接收被发送的感应信号和检测信号。由数据提取部71从图像信号中提取并分离出所接收到的感应信号和检测信号。分离出来的感应信号和检测信号按原样被发送到外部控制部63，图像信号在图像数据压缩部73中被压缩处理之后被发送到外部控制部63。

在数据合成部75中将感应信号、检测信号以及压缩后的图像信号合成为相互对应的形式，并存储到存储器77中。

在图像扩展处理部89中对被发送到外部控制部63的图像信号进行扩展处理，并发送到显示装置67来进行显示。

另一方面，将发送到外部控制部63的感应信号送到位置方向计算部91，用于算出胶囊医疗装置3的位置以及朝向。将发送到外部控制部63的检测信号发送到磁场-磁化方向角度差算出部93，用于算出永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置3的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角度。

所算出的胶囊医疗装置3的位置和朝向、以及永久磁铁27的磁化方向与向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角度被发送到显示装置67来进行显示，另一方面被发送到向导用磁场产生部65，用于算出应产生的向导用磁场M1。

对在显示装置67中显示的体腔内面的图像以及胶囊医疗装置3的位置和朝向的信息进行了确认的操作员对外部控制部63的操作部95进行操作，由此将胶囊医疗装置3的行进方向和行进速度输入到向导用磁场产生部65。向导用磁场产生部65根据从操作部95输入的行进方向和行进速度的指令信号以及从位置方向计算部91输入的胶囊医疗装置3的位置和朝向的信息来使向导线圈驱动器99进行动作，使得得到应产生的向导用磁场M1的强度以及方向。

由此，向导线圈101被励磁，在被检查者所存在的空间S中产生所希望的向导用磁场M1。

当向导用磁场M1作用于胶囊医疗装置3时，配置在胶囊医疗装置3内的永久磁铁27产生使胶囊医疗装置3旋转的驱动力，使得其磁化方向与向导用磁场M1的方向一致。当在相对于永久磁铁27的磁化方向向胶囊医疗装置3的纵长轴R倾斜的方向上产生向导用磁场M1时，产生使胶囊医疗装置3的朝向发生变更的驱动力。另一方面，当相对于永久磁铁27的磁化方向向胶囊医疗装置3的圆周方向倾斜而产生驱动力时，产生使胶囊医疗装置3绕纵长轴R进行旋转的驱动力。

胶囊医疗装置3的外包装的外周面上设置有螺旋部29，因此当胶囊医疗装置3利用驱动力绕其纵长轴R进行旋转时，由螺旋部29产生沿纵长轴R方向的推进力。由此，在纵长轴R方向上推进胶囊医疗装置3。

接着，说明作为本实施方式的特征的、永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置3的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角度的算出方法以及基于所算出的角度的胶囊医疗装置3的控制方法。

图7中示出了说明图1的胶囊医疗系统中的胶囊医疗装置的置的控制方法的流程图。

操作员将胶囊医疗装置3的行进方向和行进速度输入到操作部95，操作部95根据所输入的行进方向和行进速度输出指令信号。向导用磁场产生部65的操作信息判断部103检测所输出的指令信号(步骤S1)。

将由操作信息判断部103检测到的行进方向和行进速度的指令信号输入到产生磁场计算部109，在产生磁场计算部109中算出作为控制目标的胶囊医疗装置3的朝向(纵长轴R的方向)。所算出的胶囊医疗装置3的朝向(控制目标)被输入到胶囊方向偏离判断部107。另一方面，在位置方向计算部91中算出的胶囊医疗装置3的位置以及朝向也被输入到胶囊方向偏离判断部107。

胶囊方向偏离判断部107算出作为控制目标的胶囊医疗装置3的朝向与所检测出的当前的胶囊医疗装置3的朝向之间所形成的角α(步骤S2)。

磁场-磁化方向角度差算出部93根据磁传感器13所检测出的磁场的强度以及在胶囊医疗装置3的位置上形成的向导用磁场M1的磁场强度，来算出胶囊医疗装置3的位置上的向导用磁场M1的磁场方向与永久磁铁27的磁化方向之间的偏离(所形成的角θ)。

具体地说，磁场-磁化方向角度差算出部93根据下述的式(1)算出向导用磁场M1的磁场方向与永久磁铁27的磁化方向之间所形成的角θ。

BSENCE＝Bint+Bextcosθ             …(1)

在此，Bint是永久磁铁27在医疗装置1的位置上形成的磁场的磁场强度。Bext是胶囊医疗装置3的位置上的向导用磁场M1的磁场强度，θ是磁传感器13的灵敏度轴的方向与向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角，因此Bextcosθ是由磁传感器13检测的向导用磁场M1的磁场强度成分。

Bint是利用永久磁铁27与磁传感器13之间的相对位置关系求出的规定的固定值。Bext是利用胶囊医疗装置3与信号产生线圈87之间的相对位置关系求出的值。由位置方向计算部91求出胶囊医疗装置3的位置，因此Bext是所求出的值。

因此，磁场-磁化方向角度差算出部93能够根据式(1)算出cosθ，根据cosθ求出θ。

当算出所形成的角α和所形成的角θ时，胶囊方向偏离判断部107判断所形成的角α是否为规定值以下(步骤S4)。

在所形成的角α为规定值以下的情况下，磁场-磁化偏离判断部105进一步判断所形成的角θ是否为规定值以下(步骤S5)。在此，能够例示30°作为规定值。

在所形成的角α和所形成的角θ都为规定值以下的情况下，产生磁场计算部109计算从向导线圈101产生的向导用磁场M1(步骤S6)。

在所形成的角α为规定值以下、所形成的角θ大于规定值的情况下，产生磁场计算部109将要产生的向导用磁场M1的磁场强度设定得较大(步骤S7)，来计算向导用磁场M1(步骤S6)。

图8中示出了说明图1的胶囊医疗系统中的胶囊医疗装置的控制方法的流程图。

在所形成的角α大于规定值的情况下，与步骤S5同样地，磁场-磁化偏离判断部105进一步判断所形成的角θ是否为规定值以下(步骤S8)。

在所形成的角α大于规定值、所形成的角θ为规定值以下的情况下，产生磁场计算部109将由产生磁场计算部109设定的胶囊医疗装置3的朝向信息更新为由位置方向计算部91检测出的胶囊医疗装置3的朝向。即，将形成的角α的值设为0(步骤S9)，来计算从向导线圈101产生的向导用磁场M1(步骤S6)。

在所形成的角α和所形成的角θ都大于规定值、所形成的角θ与所形成的角α程度相同的情况下，产生磁场计算部109增大要产生的向导用磁场M1的磁场强度(步骤S10)。通过这样，能够增加作用于胶囊医疗装置3的转矩。

之后，与步骤S1～步骤S3同样地，检测操作部95的输入(步骤S11)，算出所形成的角α(步骤S12)，算出所形成的角θ(步骤S13)。

在所形成的角α与在步骤S2中求出的值相比减少了的情况下，产生磁场计算部109持续进行控制，计算从向导线圈101产生的向导用磁场M1(步骤S14)。

在所形成的角α与在步骤S2中求出的值相比没有减少的情况下，产生磁场计算部109停止向导用磁场M1的产生(步骤S15)，并进行胶囊医疗装置3的引导所需的各参数等的初始化(步骤S16)。

在进行了参数等的初始化之后，再次从步骤S1起重复上述控制。

根据上述结构，根据永久磁铁27的磁化方向与从体外对永久磁铁27施加的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角θ来控制向导用磁场M1的磁场方向。根据所形成的角θ，引力、转矩等作用于永久磁铁27，从而引导胶囊医疗装置3。

这样，通过根据所形成的角θ来控制向导用磁场M1的磁场方向，避免由于磁化方向与磁场方向的不一致而胶囊医疗装置3的引导变得不稳定。即，通过将所形成的角θ抑制在规定范围内(例如30°以内)，来防止驱动胶囊医疗装置3的引力的降低、旋转驱动胶囊医疗装置3的转矩的降低，从而稳定地引导胶囊医疗装置3。

根据所形成的角θ、向导用磁场M1的强度等来决定作用于胶囊医疗装置3的引力、转矩，因此通过控制向导用磁场M1，能够控制作用于胶囊医疗装置3的引力、转矩，从而能够稳定地引导胶囊医疗装置3。

除了所形成的角θ以外，还根据胶囊医疗装置3的位置以及朝向来控制向导用磁场M1的磁场方向。永久磁铁27被配置在胶囊医疗装置3上，因此能够将胶囊医疗装置3的位置以及朝向容易地变换成永久磁铁27的位置以及朝向。向导用磁场M1的磁场方向也根据永久磁铁27与向导线圈101之间的相对位置关系而发生变化。因此，通过根据胶囊医疗装置3的位置以及朝向中的至少一个来控制向导用磁场M1的磁场方向，与不根据胶囊医疗装置3的位置以及朝向中的至少一个进行控制的情况相比，更适当地控制向导用磁场M1的磁场方向，从而稳定地引导胶囊医疗装置3。

当向导用磁场M1从相对于磁传感器13的灵敏度轴成规定角度的方向入射时，磁传感器13输出对入射的磁场强度Bext取余弦值而得到的值的磁场强度Bextcosθ。因此，如果知道检测出的磁场强度BSENCE以及在胶囊医疗装置3的位置上形成的磁场的磁场强度Bext，则算出磁场的方向与灵敏度轴之间所形成的角θ。磁传感器13的灵敏度轴的方向与磁铁的磁化方向之间具有规定的位置关系，因此在磁场-磁化方向角度差算出部93中能够算出磁铁的磁化方向与向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角θ。

此外，如在上述实施方式中说明的那样，也可以控制从向导线圈101产生的向导用磁场M1的磁场强度，在控制向导用磁场M1的磁场强度的基础上也可以如下进行控制。

例如，在使胶囊医疗装置3绕纵长轴R旋转的情况下，在持续旋转时将向导用磁场M1的磁场强度设定为相对于来自输入装置的输出较弱。由此能够减弱所产生的向导用磁场M1的磁场强度，从而能够减少为了产生向导用磁场M1而所使用的能量。

当来自输入装置的输入变小时，增强向导用磁场M1的磁场强度。通过这样进行控制，能够缩小向导用磁场M1的磁场方向与胶囊医疗装置3的永久磁铁27的磁化方向之间的偏离。由此能够提高胶囊医疗装置3在低速旋转中的控制性。

并且，在停止向导用磁场M1的旋转时也进行如下操作：暂时增强向导用磁场M1的磁场强度，在胶囊医疗装置3的旋转停止之后降低向导用磁场M1的磁场强度。通过这样操作，能够使设置在胶囊医疗装置3中的永久磁铁27的磁化方向与向导线圈101所形成的向导用磁场M1的磁场方向大致一致，使胶囊医疗装置3的运动停止。因此，能够提高使胶囊医疗装置3再次动作时的控制性。

进行使胶囊医疗装置3的方向变化的动作时也通过进行同样的控制来能够得到同样的效果。

[第一实施方式的第一变形例]

接着，参照图9～图11说明本发明的第一实施方式的第一变形例。

本变形例的胶囊医疗装置系统的基本结构与第一实施方式相同，与第一实施方式的不同之处在于装载在胶囊医疗装置中的永久磁铁的磁化方向的检测方法。因此，在本变形例中，使用图9～图11来仅说明向导用磁场M1的检测方法等，而省略其它的结构要素等的说明。

图9中示出了本变形例所涉及的胶囊医疗装置的框图，图10表示图9的胶囊医疗装置的纵截面图。

此外，对与第一实施方式相同的结构要素附加同一附图标记并省略其说明。

如图9和图10所示，本变形例的胶囊医疗装置系统(医疗用引导系统)201的胶囊医疗装置(医疗装置)203具备：外包装7、摄像部9、电源部11、磁化方向检测线圈(交变磁场检测部)213、对磁化方向检测线圈213的检测信号进行滤波的传感器滤波器15、线圈17、线圈滤波器19、对感应信号和检测信号进行处理的磁场接收部21、无线发送机23、控制部25以及永久磁铁27。

磁化方向检测线圈213与第一实施例的磁传感器13同样地，是对具有沿永久磁铁27的磁化方向的磁场方向的磁场进行检测的线圈。

图11中示出了本变形例所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

如图11所示，外部装置205具备：体外装置261，其产生位置检测用的磁场M2；外部控制部63，其算出胶囊医疗装置3的位置以及朝向；向导用磁场产生部65，其产生向导用磁场M1；以及显示装置67，其根据从外部控制部63输出的图像信号显示图像。

体外装置261接收从胶囊医疗装置203发送过来的信号，产生位置检测用的磁场M2。体外装置261具备无线接收机69、数据提取部271、图像数据压缩部73、数据合成部75、存储器77以及位置检测用磁场产生部(交变磁场产生部)79。

数据提取部271从无线接收机69所接收到的信号中提取作为来自线圈的信号的感应信号和检测信号。在此，由无线接收机69接收到的信号中包含有图像信号、感应信号以及检测信号，但是图像信号具有规定的长度，因此数据提取部271能够容易地分离出图像信号与紧接其后的感应信号以及检测信号。

与第一实施方式的不同之处仅在于以下点，其它的作用与第一实施方式相同，因此省略其说明：在这样构成的本实施方式所涉及的胶囊医疗装置系统201和胶囊医疗装置203中的永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置203的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角度的算出方法中，使用磁化方向检测线圈213所检测出的磁场的强度来进行计算。

根据上述的结构，磁化方向检测线圈213在作为交变磁场的向导用磁场M1从与灵敏度轴成规定角度的方向入射时，输出对入射的磁场强度取余弦而得到的值的磁场强度。因此，如果知道检测出的磁场强度以及在胶囊医疗装置203的位置上形成的向导用磁场M1的磁场强度，则算出磁场的方向与灵敏度轴之间所形成的角度。由于磁化方向检测线圈213的灵敏度轴的方向与永久磁铁27的磁化方向之间具有规定的位置关系，因此磁场-磁化方向角度差算出部93能够算出永久磁铁27的磁化方向与向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角θ。

[第一实施方式的第二变形例]

接着，参照图12说明本发明的第一实施方式的第二变形例。

本变形例的胶囊医疗装置系统的基本结构与第一变形例相同，与第一变形例的不同之处在于在磁化方向检测线圈中检测的磁场。因此，在本变形例中，使用图12来仅说明装载在胶囊医疗装置上的永久磁铁的磁化方向的检测方法，而省略其它的结构要素等的说明。

图12中示出了本变形例所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

此外，对与第一实施方式的第一变形例相同的结构要素附加同一附图标记并省略其说明。

如图12所示，本变形例的胶囊医疗装置系统(医疗用引导系统)301的外部装置305具备：体外装置361，其产生位置检测用的磁场M2；外部控制部63，其算出胶囊医疗装置3的位置以及朝向；向导用磁场产生部365，其产生向导用磁场M1；以及显示装置67，其根据从外部控制部63输出的图像信号显示图像。

体外装置361接收从胶囊医疗装置203发送过来的信号，产生位置检测用的磁场M2。体外装置361具备无线接收机69、数据提取部271、图像数据压缩部73、数据合成部75、存储器77以及位置检测用磁场产生部379。

位置检测用磁场产生部379具备：触发检测部83，其检测图像信息中所包含的触发信号；位置检测用信号产生部385，其输出位置检测用的信号，并且输出装载在胶囊医疗装置中的永久磁铁27的磁化方向检测用的信号；以及多个信号产生线圈87，该信号产生线圈87产生位置检测用的磁场M2。

向导用磁场产生部365根据从外部控制部63输出的胶囊医疗装置203的位置以及朝向的信息产生向导用磁场M1。向导用磁场产生部365具备向导用磁场控制部97、多个交流信号产生部397、多个向导线圈驱动器99以及由亥姆霍兹(Helmholtz)线圈构成的多个向导线圈(交变磁场产生部)101。

交流信号产生部397根据来自位置检测用信号产生部385的信号，使向导线圈101产生用于检测永久磁铁27的磁化方向的向导用磁场M1。

说明算出这样构成的向导用磁场产生部365中的永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置203的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角度时的作用。

位置检测用信号产生部385以与使信号产生线圈87产生位置检测用磁场M2的定时不同的定时，使交流信号(1kHz以上)与向导用磁场M1叠加地从向导线圈101产生。向导线圈101具有在三个轴的不同方向上产生磁场的三轴亥姆霍兹线圈的结构，因此与场所无关地形成均匀的平行磁场。

这样，能够将向导用磁场M1形成为均匀的平行磁场，因此能够更可靠地检测磁化方向检测线圈213的朝向，从而能够检测永久磁铁27的磁化方向。

此外，本变形例的胶囊医疗装置系统301中的永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置3的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角度的算出方法以及基于所算出的角度的胶囊医疗装置3的控制方法与第一变形例相同，因此省略其说明。

根据上述结构，根据由磁化方向检测线圈213检测出的交变磁场信息算出永久磁铁27的磁化方向。所算出的磁化方向与永久磁铁27的磁化方向大致一致，因此磁场-磁化方向角度差算出部93能够根据所算出的磁化方向算出所形成的角θ。

[第一实施方式的第三变形例]

接着，参照图13和图14说明本发明的第一实施方式的第三变形例。

本变形例的胶囊医疗装置系统的基本结构与第一实施方式的第二变形例相同，与第一实施方式的第二变形例的不同之处在于在磁化方向检测线圈中检测的磁场。因此，在本变形例中，使用图13和图14来仅说明装载在胶囊医疗装置中的永久磁铁的磁化方向的检测方法，而省略其它的结构要素等的说明。

图13中示出了本变形例所涉及的胶囊医疗装置系统的胶囊医疗装置的框图。

此外，对与第一实施方式的第一变形例相同的结构要素附加同一附图标记并省略其说明。

如图13所示，本变形例的胶囊医疗装置系统(医疗用引导系统)401的胶囊医疗装置(医疗装置)403具备外包装7、摄像部9、电源部11、磁化方向检测线圈413、与磁化方向检测线圈413构成LC谐振电路的电容器415、线圈17、线圈滤波器19、对感应信号和检测信号进行处理的磁场接收部21、无线发送机23、控制部25以及永久磁铁27。

磁化方向检测线圈413与第一实施例的磁传感器13同样地是对具有沿永久磁铁27的磁化方向的磁场方向的磁场进行检测的线圈。磁化方向检测线圈413与电容器415构成LC谐振电路，对具有与谐振频率相等的频率的磁场产生谐振。

图14中示出了本变形例所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

如图14所示，外部装置405具备：体外装置461，其接收从胶囊医疗装置403发送过来的信号，将算出其位置以及朝向所需的数据发送到外部控制部463；位置检测部462，其检测胶囊医疗装置3的位置以及朝向；外部控制部463，其算出胶囊医疗装置3的位置以及朝向；向导用磁场产生部465，其产生向导用磁场M1；以及显示装置67，其根据从外部控制部463输出的图像信号显示图像。

体外装置461具备无线接收机69、数据提取部71、图像数据压缩部73、数据合成部75以及存储器77。

位置检测部462具备多个磁场接收电路471、位置方向计算部473、交流信号产生电路475、切换电路477以及多个传动线圈479X、479Y、479Z。

磁场接收电路471检测从传动线圈479X、479Y、479Z产生的位置检测用的交变磁场M3以及从磁化方向检测线圈413产生的谐振磁场M4。将多个磁场接收电路471配置在胶囊医疗装置403的动作范围的周围。

位置方向计算部473算出永久磁铁27的磁化方向，并且输出用于产生交变磁场M3的指示信号。具体地说，位置方向计算部473从由磁场接收电路471输入的检测信号中提取与谐振磁场M4有关的信号，算出磁化方向检测线圈413的线圈轴线方向、即永久磁铁27的磁化方向。

在位置方向计算部473中，根据来自线圈17的与谐振磁场有关的检测信号，算出胶囊医疗装置403的位置和朝向。在此算出的是除了绕纵长轴R的相位以外的五个值。

交流信号产生电路475根据从位置方向计算部473输入的指示信号，例如生成具有LC谐振电路的谐振频率的交流信号。

切换电路477根据从位置方向计算部473输入的指示信号，将交流信号输入到传动线圈479X、479Y、479Z中的规定的线圈。

传动线圈479X、479Y、479Z根据所输入的交流信号生成具有与LC谐振电路的谐振频率相同的频率的位置检测用的交变磁场M3。传动线圈479X、479Y、479Z是具有亥姆霍兹线圈结构的线圈，由三个传动线圈479X、479Y、479Z构成三轴亥姆霍兹线圈。

关于这样构成的本实施方式所涉及的胶囊医疗装置系统401，说明永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置403的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角度的算出方法以及基于所算出的角度的胶囊医疗装置3的控制方法。此外，胶囊医疗装置系统1以及胶囊医疗装置3中的作用的概要与第一实施方式相同，因此省略其说明。

位置检测部462将用于指示产生位置检测用的交变磁场M3的指示信号输出到交流信号产生电路475。交流信号产生电路475根据指示信号生成交流信号，将交流信号输出到切换电路477。切换电路477根据指示信号使交流信号输入到规定的传动线圈479X、479Y、479Z。传动线圈479X、479Y、479Z根据所输入的交流信号在胶囊医疗装置403的动作范围内形成位置检测用的交变磁场M3。

由胶囊医疗装置403中的磁化方向检测线圈413和电容器415构成的LC谐振电路引起谐振，产生谐振磁场M4。

磁场接收电路471对位置检测用的交变磁场M3和谐振磁场M4进行检测，将检测信号输出到位置方向计算部473。位置方向计算部473从检测信号中提取与谐振磁场M4有关的信号，根据与谐振磁场M4有关的信号算出永久磁铁27的磁化方向。所算出的永久磁铁27的磁化方向被输出到向导用磁场产生部465。

此外，永久磁铁27的磁化方向的算出方法与第一实施方式相同，因此省略其说明。

之后的向导用磁场产生部465中的所形成的角的算出方法与第一实施方式相同，因此省略其说明。

根据上述结构，不需要为了检测胶囊医疗装置403中的永久磁铁27的磁化方向而重新设置外部的线圈。求出永久磁铁27的磁化方向的算法较简单，因此能够高效率地控制胶囊医疗装置403。

[第二实施方式]

接着参照图15～图18说明本发明的第二实施方式。

本实施方式的胶囊医疗装置系统的基本结构与第一实施方式相同，与第一实施方式的不同之处在于装载在胶囊医疗装置中的永久磁铁的磁化方向的检测方法。因而，在实施方式中，使用图15～图18来仅说明永久磁铁的磁化方向的检测方法，而省略其它的结构要素等的说明。

图15中示出了本实施方式所涉及的胶囊医疗装置的框图。

此外，对与第一实施方式相同的结构要素附加同一附图标记并省略其说明。

如图15所示，胶囊医疗装置系统(医疗用引导系统)501的胶囊医疗装置(医疗装置)503具备外包装7、摄像部9、电源部11、线圈17、线圈滤波器19、磁场接收部21、无线发送机23、控制部25以及永久磁铁27。

图16中示出了本实施方式所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

如图16所示，外部装置505具备：体外装置61，其产生位置检测用的磁场M2；外部控制部63，其算出胶囊医疗装置503的位置以及朝向；向导用磁场产生部65，其产生向导用磁场M1；显示装置67，其根据从外部控制部63输出的图像信号显示图像；以及磁场传感器(外部磁场检测部)568，其检测胶囊医疗装置503的永久磁铁27的磁场方向。

磁场传感器568检测永久磁铁27的磁场强度以及向导用磁场M1的磁场强度，在胶囊医疗装置503的动作范围的周围配置多个磁场传感器568。

此外，如上所述，可以在胶囊医疗装置503的动作范围的周围配置多个磁场传感器568，也可以使用一个三轴的磁场传感器568，没有特别限定。

说明这样构成的外部装置505中的永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置503的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角的算出方法。

图17是说明本实施方式中的磁化方向与磁场方向之间所形成的角的算出方法的流程图。

首先，在接通胶囊医疗装置503的电源之后，将胶囊医疗装置503从被检查者的口部或肛门投入体腔内(步骤S101)。

之后，由外部装置505获取胶囊医疗装置503的位置以及朝向(初始位置信息)(步骤S102)。此外，胶囊医疗装置503的位置等的检测方法与第一实施方式相同，因此省略其说明。

当将胶囊医疗装置503配置在动作范围内时，磁场传感器568检测由下述的式(2)表示的磁场Btotal，根据磁场Btotal的强度输出检测信号(步骤S103)。

Btotal＝Bint+Bext          …(2)

在此，Bint是永久磁铁27所形成的磁场强度，Bext是向导线圈101所形成的向导用磁场M1的磁场强度。

将磁场传感器568的输出信号输入到外部控制部63的磁场-磁化方向角度差算出部93，算出永久磁铁27所形成的磁场Bint(步骤S104)。在这个阶段，没有从向导线圈101产生向导用磁场M1，因此Bext＝0，式(2)成为Bint＝Btotal。

然后，与第一实施方式同样地，在磁场-磁化方向角度差算出部93中算出永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置203的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角θ。

所算出的所形成的角θ与获取到的胶囊医疗装置503的位置等信息同样地被输出到向导用磁场产生部65。

向导用磁场产生部65的产生磁场计算部109根据所输入的位置等信息以及所形成的角θ，算出所需的向导用磁场M1的磁场Bext(步骤S105)。

图18是说明基于所算出的所形成的角θ控制从向导线圈产生的磁场的流程图。

产生磁场计算部109将用于产生所算出的磁场Bext的向导用磁场M1的指令信号输出到向导线圈驱动器99，使向导线圈101产生向导用磁场M1(步骤S106)。

之后，磁场传感器568对在磁场传感器568的位置上形成的磁场Btotal进行检测(步骤S107)。

将磁场传感器568的检测信号输入到磁场-磁化方向角度差算出部93，根据下述的式(3)求出永久磁铁27所形成的磁场Bint(步骤S108)。

Bint＝Btotal-Bext         …(3)

然后，再次由外部装置505获取胶囊医疗装置503的位置以及朝向(初始位置信息)(步骤S109)。

磁场-磁化方向角度差算出部93根据在步骤S108中算出的磁场Bint以及在步骤S109中获取到的胶囊医疗装置503的位置等信息，算出永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置503的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角θ(步骤S110)。

将被输入到操作部95的胶囊医疗装置503的行进方向和行进速度的信息输出到胶囊方向偏离判断部107(步骤S111)。

胶囊方向偏离判断部107根据所输入的胶囊医疗装置503的行进方向等信息以及位置和方向的信息，算出胶囊医疗装置503的行进方向(控制目标方向)与胶囊医疗装置503的纵长轴R的方向之间所形成的角α。产生磁场计算部109根据所算出的所形成的角α以及所输入的胶囊医疗装置503的行进方向等信息算出所需的向导用磁场M1的磁场Bext，并进行更新(步骤S112)。

产生磁场计算部109根据更新后的磁场Bext，使向导线圈101产生向导用磁场M1(步骤S106)。

之后重复进行上述控制。

根据上述结构，通过检测胶囊医疗装置503的永久磁铁27的磁化方向，能够对胶囊医疗装置503的向导用磁场M1与永久磁铁27的磁化方向之间的偏离(所形成的角θ)进行修正。其结果，能够设定最佳的向导用磁场M1和内部的永久磁铁27，因此能够抑制向导用磁场产生部65的功耗、或者能够将胶囊医疗装置503内部的永久磁铁27小型化，从而能够进行胶囊医疗装置503的稳定控制。

通过磁场传感器568检测由永久磁铁27在胶囊医疗装置503的周围形成的磁场，根据检测出的磁场信息算出永久磁铁27的磁化方向。所算出的磁化方向与永久磁铁27的磁化方向大致一致，因此磁场-磁化方向角度差算出部93能够根据所算出的磁化方向算出所形成的角θ。

[第二实施方式的变形例]

接着，参照图19～图21说明本发明的第二实施方式的变形例。

本变形例的胶囊医疗装置系统的基本结构与第二实施方式相同，与第二实施方式的不同之处在于装载在胶囊医疗装置中的永久磁铁的磁化方向的检测方法。因此，在本变形例中，使用图19～图21来仅说明永久磁铁的磁化方向的检测方法，而省略其它的结构要素等的说明。

图19中示出了本变形例所涉及的胶囊医疗装置的框图。

此外，对与第二实施方式相同的结构要素附加同一附图标记并省略其说明。

如图19所示，胶囊医疗装置系统(医疗用引导系统)601的胶囊医疗装置(医疗装置)603具备外包装7、摄像部9、电源部11、磁化方向信号发送部613、信号滤波器615、线圈17、线圈滤波器19、磁场接收部21、无线发送机23、控制部25以及永久磁铁27。

磁化方向信号发送部613生成与永久磁铁27的磁化方向有关的信号，使无线发送机23发送与磁化方向有关的信号(电磁波)。

此外，如上所述，可以由无线发送机23发送与磁化方向有关的信号，也可以设置其它发送机来发送与磁化方向有关的信号，没有特别限定。在设置其它发送机的情况下，与磁化方向有关的信号的发送方向最好与永久磁铁27的磁化方向平行。这是因为通过这样进行配置来容易算出磁化方向。

从胶囊医疗装置系统601输出的与磁化方向有关的信号可以是电磁波，也可以是光的信号，还可以是热的信号、声音的信号、超声波的信号，没有特别限定。

综上所述，从胶囊医疗装置系统601输出信号的设备可以是无线发送机23，也可以是发光部，还可以是发热部、扬声器部、超声波振荡部，没有特别限定。

图20中示出了本实施例所涉及的胶囊医疗装置系统的外部装置的框图。

如图20所示，外部装置605具备：体外装置61，其产生位置检测用的磁场M2；外部控制部63，其算出胶囊医疗装置603的位置以及朝向；向导用磁场产生部65，其产生向导用磁场M1；显示装置67，其根据从外部控制部63输出的图像信号显示图像；以及磁化方向信号接收部668，其接收与胶囊医疗装置603的永久磁铁27的磁场方向有关的信号。

磁化方向信号接收部668接收从无线发送机23发送的与磁化方向有关的信号。

此外，如上所述那样磁化方向信号接收部668可以是接收电磁波的接收机，也可以是根据从胶囊医疗装置603发送的信号的种类而接收由光、热、声音、超声波等构成的信号的接收机，没有特别限定。

说明这样构成的外部装置605中的永久磁铁27的磁化方向与胶囊医疗装置603的位置上的向导用磁场M1的磁场方向之间所形成的角的算出方法。

图21是说明本实施方式中的磁化方向与磁场方向之间所形成的角的算出方法的流程图。

首先，在接通胶囊医疗装置603的电源之后，将胶囊医疗装置603从被检查者的口部或肛门投入到体腔内(步骤S201)。

之后，由外部装置605获取胶囊医疗装置603的位置以及朝向(初始位置信息)(步骤S202)。此外，胶囊医疗装置603的位置等的检测方法与第一实施方式相同，因此省略其说明。

之后，胶囊医疗装置603的磁化方向信号发送部613生成与永久磁铁27的磁化方向有关的信号。所生成的信号被输出到信号滤波器615来除去噪声等。通过了信号滤波器615的信号经由磁化方向信号接收部668被输入到无线发送机23。无线发送机23根据所输入的信号发送电磁波。

从无线发送机23发送的电磁波被外部装置605的磁化方向信号接收部668接收(步骤S203)。

从操作部95输入胶囊医疗装置603的行进方向和行进速度的信息(步骤S204)。

产生磁场计算部109根据上述的胶囊医疗装置603的位置等信息、与永久磁铁27的磁化方向有关的信息以及胶囊医疗装置603的行进方向等信息，算出从向导线圈101产生的向导用磁场M1的磁场Bext(步骤S205)。

产生磁场计算部109根据所算出的磁场B ext使向导线圈101产生向导用磁场M1(步骤S206)。

之后，再次返回到步骤S201，获取胶囊医疗装置603的位置以及朝向，重复上述控制。

此外，本发明的技术范围不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变更。

例如，在上述的实施方式中，将本发明应用于胶囊型医疗装置来进行了说明，但是不限于进行无线通信的胶囊型医疗装置，例如也能够应用在将永久磁铁设置在内窥镜、导管的前端来使其推进、或者对其进行引导的医疗装置系统中。

Claims (14)

1.一种医疗用引导系统，设置有：

医疗装置，其具备获取体腔内的生物体信息的生物体信息获取部、以及接受从体外作用的磁场来产生驱动力的磁铁；

磁场产生部，其产生从体外作用于上述磁铁的磁场；以及

偏离量检测部，其检测偏离量，该偏离量是上述磁铁的磁化方向与由上述磁场产生部产生的磁场在上述医疗装置的位置上的磁场方向之间所形成的角度，

其中，根据上述偏离量来控制上述磁场产生部。

2.根据权利要求1所述的医疗用引导系统，其特征在于，

还具备位置检测部，该位置检测部检测上述医疗装置的位置和朝向中的至少一个，

根据上述偏离量以及上述医疗装置的位置和朝向中的至少一个来控制上述磁场产生部。

3.根据权利要求1或2所述的医疗用引导系统，其特征在于，

上述偏离量检测部具备：

磁场检测部，其检测由上述磁场产生部在上述医疗装置的位置上形成的磁场的磁场强度；以及

偏离量算出部，其根据上述检测出的磁场强度以及在上述医疗装置的位置上形成的磁场的磁场强度来算出上述偏离量。

4.根据权利要求1或2所述的医疗用引导系统，其特征在于，

上述偏离量检测部具备：

外部磁场检测部，其在上述医疗装置的外部检测由上述磁铁形成的磁场；以及

偏离量算出部，其根据由该外部磁场检测部检测出的磁场信息算出上述磁铁的磁化方向，根据该所算出的磁化方向来算出上述偏离量。

5.根据权利要求1或2所述的医疗用引导系统，其特征在于，上述偏离量检测部具备：

交变磁场产生部，其从外部对上述医疗装置的动作区域形成交变磁场；

交变磁场检测部，其在上述医疗装置中检测上述交变磁场的磁场强度；以及

偏离量算出部，其根据上述检测出的交变磁场的磁场强度以及上述医疗装置中的上述交变磁场的磁场强度来算出上述偏离量。

6.根据权利要求1或2所述的医疗用引导系统，其特征在于，

上述偏离量检测部具备：

交变磁场产生部，其从外部对上述医疗装置的动作区域形成交变磁场；

交变磁场检测部，其在上述医疗装置中检测上述交变磁场；以及

偏离量算出部，其根据由该交变磁场检测部检测出的交变磁场信息算出上述磁铁的朝向，并根据该所算出的磁铁的朝向来算出上述偏离量。

7.根据权利要求1或2所述的医疗用引导系统，其特征在于，

根据上述偏离量，对从上述磁场产生部产生的磁场的强度进行变更。

8.一种医疗装置的控制方法，是具备获取体腔内的生物体信息的生物体信息获取部、以及接受从体外作用的磁场来产生驱动力的磁铁的医疗装置的控制方法，该医疗装置的控制方法包括以下步骤：

检测上述磁铁的磁化方向与从体外作用于上述磁铁的磁场的磁场方向之间所形成的角度、即偏离量，根据检测出的上述偏离量对从体外作用于上述磁铁的磁场进行控制。

9.根据权利要求8所述的医疗装置的控制方法，其特征在于，

检测上述医疗装置的位置和朝向中的至少一个，根据上述偏离量以及上述医疗装置的位置和朝向中的至少一个来对从体外作用于上述磁铁的磁场进行控制。

10.根据权利要求8或9所述的医疗装置的控制方法，其特征在于，

在检测上述偏离量时，检测在上述医疗装置的位置上形成的磁场的磁场强度，根据该检测出的磁场强度以及在上述医疗装置的位置上形成的磁场的磁场强度来算出上述偏离量。

11.根据权利要求8或9所述的医疗装置的控制方法，其特征在于，

在检测上述偏离量时，在上述医疗装置的外部检测由上述磁铁形成的磁场，根据该检测出的磁场算出上述磁铁的磁化方向，根据该所算出的磁化方向来算出上述偏离量。

12.根据权利要求8或9所述的医疗装置的控制方法，其特征在于，

在检测上述偏离量时，从外部对上述医疗装置的动作区域形成交变磁场，在上述医疗装置中检测上述交变磁场的磁场强度，根据该检测出的交变磁场的磁场强度以及上述医疗装置中的上述交变磁场的磁场强度来算出上述偏离量。

13.根据权利要求8或9所述的医疗装置的控制方法，其特征在于，

在检测上述偏离量时，从外部对上述医疗装置的动作区域形成交变磁场，在上述医疗装置中检测上述交变磁场，根据该检测出的交变磁场信息算出上述磁铁的朝向，并根据该所算出的磁铁的朝向来算出上述偏离量。

14.根据权利要求8或9所述的医疗装置的控制方法，其特征在于，

根据上述偏离量，对从体外作用于上述磁铁的磁场的强度进行变更。

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