CN107072471B - 位置检测系统以及引导系统 - Google Patents
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Abstract
位置检测系统具备:胶囊型医疗装置,其内部设置有用于产生磁场的磁场产生部;多个检测线圈(Cn),其输出上述磁场的检测信号;位置检测运算部(565),其使用检测线圈(Cn)输出的检测信号来计算胶囊型医疗装置的位置;噪声判定部(564),其判定是否能够基于上述检测线圈(Cn)输出的检测信号正确地检测胶囊型医疗装置的位置;以及阈值设定部(563),其基于位置检测运算部(565)计算出的胶囊型医疗装置的位置,来设定噪声判定部(564)中的判定所使用的阈值。由此,提供一种位置检测系统,即使在噪声水平变动的情况下,也能够防止在胶囊型医疗装置不存在于位置检测对象的空间内的情况下却不正确地输出胶囊型医疗装置的位置检测结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对被导入到被检体内的胶囊型医疗装置的位置进行检测的位置检测系统以及用于引导该胶囊型医疗装置的引导系统。
背景技术
以往,开发出一种用于被导入到被检体内来获取与被检体内有关的各种信息、或者向被检体内投放药剂等的胶囊型医疗装置。作为一例,已知一种形成为能够被导入到被检体的消化管内(管腔内)的大小的胶囊型内窥镜。胶囊型内窥镜在呈胶囊形状的壳体的内部具备摄像功能和无线通信功能,在由被检体吞下之后,一边在消化管内移动一边进行摄像,并依次无线发送被检体的脏器内部的图像(以下也称为体内图像)的图像数据。
开发出一种用于检测这种胶囊型医疗装置在被检体内的位置的系统。例如专利文献1公开了如下一种位置检测系统:在胶囊型医疗装置内设置产生磁场的磁场产生线圈,由设置于被检体外的检测线圈检测从磁场产生线圈产生的磁场,基于检测出的磁场的强度来进行胶囊型医疗装置的位置检测运算。
被导入到被检体内的胶囊型医疗装置的检测精度依赖于检测线圈检测出的磁场的SN比(信噪比)以及检测线圈的配置条件。因此,期望实现在SN比低的情况下也能够尽可能地减小胶囊型医疗装置的位置检测误差的检测线圈的配置。
专利文献1:日本特开2008-132047号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在SN比低的情况下,存在噪声对位置检测运算的影响的担忧。例如,在胶囊型医疗装置不存在于位置检测对象的空间的情况下,本来不能检测胶囊型医疗装置的位置,因此输出检测错误才是正确的处理。但是,在噪声水平大于某个水平的情况下,在以往的位置检测系统中,有时会导致将噪声视作来自胶囊型医疗装置的输出信号进行位置检测运算。在该情况下,即使胶囊型医疗装置不存在于位置检测对象的空间,也被识别为胶囊型医疗装置处于该空间而导致不正确地输出胶囊型医疗装置的位置检测结果(所谓的重影:ghost)。
特别是在将位置检测系统与其它设备组合来使用的情况下,有时其它设备成为噪声产生源。例如,在使被检体躺在床上并利用磁场引导导入到被检体内的胶囊型医疗装置的情况下,有可能床的金属框、磁场产生装置成为噪声产生源。在这种情况下,存在噪声水平变得比当初假想的水平高等变动的情况,从而导致输出不正确的位置检测结果。
本发明是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供一种位置检测系统以及引导系统,即使在噪声水平变动的情况下,也能够防止在胶囊型医疗装置不存在于位置检测对象的空间时却不正确地输出胶囊型医疗装置的位置检测结果。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题而实现目的,本发明所涉及的位置检测系统的特征在于,具备:胶囊型医疗装置,其内部设置有用于产生磁场的磁场产生部;多个磁场检测部,其检测所述磁场产生部产生的磁场并输出检测信号;位置检测运算部,其使用由所述多个磁场检测部分别输出的多个检测信号中的至少任一个检测信号,来计算所述胶囊型医疗装置的位置;判定部,其判定是否能够基于所述多个检测信号来正确地检测所述胶囊型医疗装置的位置;以及阈值设定部,其基于所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置,来设定所述判定部中的判定所使用的阈值。
上述位置检测系统的特征在于,还具备位置判定部,该位置判定部判定所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置是否处于预先设定的该胶囊型医疗装置的检测对象区域内,在所述位置判定部判定为所述位置处于预先设定的该胶囊型医疗装置的检测对象区域内的情况下,所述阈值设定部基于该位置来进行所述阈值的设定。
上述位置检测系统的特征在于,在所述位置判定部判定为所述胶囊型医疗装置的位置处于所述检测对象区域外的情况下,所述阈值设定部设定预先决定的阈值。
上述位置检测系统的特征在于,所述阈值设定部基于所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置与所述多个磁场检测部之间的位置关系来设定所述阈值。
上述位置检测系统的特征在于,所述阈值设定部基于所述多个磁场检测部中的与所述胶囊型医疗装置的位置之间的距离最小的磁场检测部的输出值来设定所述阈值。
上述位置检测系统的特征在于,所述阈值设定部基于所述胶囊型医疗装置的位置与所述多个磁场检测部中的指定的磁场检测部之间的距离来设定所述阈值。
上述位置检测系统的特征在于,所述多个磁场检测部配置于同一平面上,所述阈值设定部基于所述胶囊型医疗装置的位置与配置有所述多个磁场检测部的平面之间的距离来设定所述阈值。
上述位置检测系统的特征在于,所述判定部将所述多个检测信号的输出值中的最大值设为判定值,通过对该判定值与所述阈值进行比较来进行判定。
上述位置检测系统的特征在于,所述判定部使用所述多个检测信号的输出值中的从值大的输出值起的顺序值大的规定个数的输出值来决定判定值,通过对该判定值与所述阈值进行比较来进行判定。
上述位置检测系统的特征在于,所述判定部使用从检测信号的输出值最大的磁场检测部以及与该磁场检测部相邻的规定个数的磁场检测部分别输出的多个检测信号的输出值来决定判定值,通过将该判定值与所述阈值进行比较来进行判定。
上述位置检测系统的特征在于,在所述判定值小于所述阈值的情况下,所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测。
上述位置检测系统的特征在于,在所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述位置检测运算部不执行所述胶囊型医疗装置的位置的计算。
上述位置检测系统的特征在于,还具备显示部,在所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述显示部输出表示所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置错误的意思的信息。
上述位置检测系统的特征在于,还具备显示部,所述显示部显示所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置,在所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述显示部停止显示所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置。
本发明所涉及的引导系统的特征在于,具备:所述位置检测系统,其中,所述胶囊型医疗装置还具有永磁体;引导用磁场产生部,其产生作用于所述永磁体的磁场;以及引导用磁场控制部,其进行引导控制,在该引导控制中,通过对所述引导用磁场产生部进行控制来使所述胶囊型医疗装置的位置和姿势中的至少一者变化。
上述引导系统的特征在于,还具备屏蔽单元,该屏蔽单元能够将所述引导用磁场产生部所产生的磁场屏蔽,在所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述引导用磁场控制部进行以下控制:利用所述屏蔽单元将所述引导用磁场产生部产生的磁场屏蔽。
上述引导系统的特征在于,所述引导用磁场控制部根据所述判定部关于是否能够正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的判定,来在能够进行所述引导控制的状态与不能进行所述引导控制的状态之间进行切换。
上述引导系统的特征在于,在所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述引导用磁场控制部停止所述引导控制。
上述引导系统的特征在于,在所述引导控制处于停止时所述判定部判定为能够正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述引导用磁场控制部进行使所述引导控制能够开始的控制。
上述引导系统的特征在于,在所述引导控制处于停止时所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述引导用磁场控制部进行使所述引导控制不能开始的控制。
发明的效果
根据本发明,以基于位置检测运算部计算出的胶囊型医疗装置的位置而设定的阈值为基准来进行是否能够正确地进行胶囊型医疗装置的位置检测的判定,因此即使在噪声水平变动的情况下也能够精度良好地进行上述判定,并且能够防止在胶囊型医疗装置不存在于位置检测对象的空间的情况下却不正确地输出胶囊型医疗装置的位置检测结果。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的引导系统的一个结构例的示意图。
图2是示出图1所示的胶囊型内窥镜的内部构造的一例的示意图。
图3是示出图1所示的引导用磁场产生装置的结构例的示意图。
图4是示出图1所示的引导系统的动作的流程图。
图5是用于说明基于位置检测结果的阈值的设定方法的示意图。
图6是用于说明阈值的初始值(理论值)的计算方法的示意图。
图7是用于说明噪声判定部进行的判定方法的示意图。
图8是用于说明噪声判定部进行的判定方法的示意图。
图9是用于说明判定值的决定方法(4)的示意图。
图10是用于说明本发明的实施方式2中的判定值的决定方法的示意图。
图11是用于说明本发明的实施方式2中的判定值的决定方法的示意图。
图12是用于说明本发明的实施方式2中的判定值的决定方法的示意图。
图13是用于说明本发明的实施方式3中的阈值的设定方法的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的位置检测系统以及引导系统。此外,在以下所说明的实施方式中,作为在位置检测系统中设为检测对象的胶囊型医疗装置的一个方式,例示经口而被导入到被检体内来拍摄被检体内(管腔内)的胶囊型内窥镜,但本发明并不限定于这些实施方式。即,本发明例如能够应用于在管腔内从被检体的食道移动到肛门的胶囊型内窥镜、向被检体内配送药剂等的胶囊型医疗装置、具备测定被检体内的PH的PH传感器的胶囊型医疗装置等呈胶囊型的各种医疗装置的位置检测。
另外,在以下的说明中,各附图只不过是以能够理解本发明的内容的程度概要性地示出了形状、大小以及位置关系。因而,本发明并不仅限定于各附图例示出的形状、大小以及位置关系。此外,在附图的记载中对同一部分标注同一附图标记。
(实施方式1)
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的引导系统的一个结构例的示意图。如图1所示,实施方式1所涉及的引导系统1具备:胶囊型内窥镜10,其作为向被检体2的管腔内导入的胶囊型医疗装置的一例,将通过拍摄被检体2内获取到的图像数据叠加于无线信号来发送;磁场检测装置30,其设置在用于载置被检体2的床2a的下方,检测胶囊型内窥镜10所产生的交变磁场;引导用磁场产生装置40,其产生用于引导胶囊型内窥镜10的磁场;以及控制装置50,其基于由磁场检测装置30检测出的交变磁场来检测胶囊型内窥镜10的位置,并且在被检体2内引导胶囊型内窥镜10。
以下,将床2a的上表面、即被检体2的载置面设为XY平面(水平面),将与该XY平面正交的方向设为Z方向(铅直方向、即重力方向)。
图2是示出图1所示的胶囊型内窥镜10的内部构造的一例的示意图。如图2所示,胶囊型内窥镜10具备:壳体100,其呈形成为易于被导入到被检体2的管腔内的大小的胶囊型;摄像部11,其收纳在该壳体100内,拍摄被检体2内来获取摄像信号;控制部12,其控制包括摄像部11在内的胶囊型内窥镜10的各部的动作,并且对由摄像部11获取到的摄像信号实施规定的信号处理;发送部13,其无线发送被实施信号处理后的摄像信号;磁场产生部14,其产生用于检测该胶囊型内窥镜10的位置的交变磁场;电源部15,其向胶囊型内窥镜10的各部供给电力;以及永磁体16。
壳体100是形成为能够被导入到被检体2的脏器内部的大小的外壳。壳体100具有呈圆筒形状的筒状壳体101和呈圆顶形状的圆顶状壳体102、103,通过利用呈圆顶形状的圆顶状壳体102、103堵塞筒状壳体101的两侧开口端来实现该壳体100。筒状壳体101由对可见光而言大致不透明的有色的构件形成。另外,圆顶状壳体102、103中的至少一方(在图2中是摄像部11侧的圆顶状壳体102)由对可见光等规定波长频带的光而言透明的光学构件形成。此外,在图2中,只在一方的圆顶状壳体102侧设置了摄像部11,但也可以设置两个摄像部11,在该情况下,圆顶状壳体103也由透明的光学构件形成。这种壳体100液密性地在内部包含摄像部11、控制部12、发送部13、磁场产生部14、电源部15以及永磁体16。
摄像部11具有LED等照明部111、聚光透镜等光学系统112以及CMOS图像传感器或CCD等摄像元件113。照明部111向摄像元件113的摄像视野发出白色光等照明光,隔着圆顶状壳体102对摄像视野内的被检体2进行照明。光学系统112将来自该摄像视野的反射光会聚在摄像元件113的摄像面成像。摄像元件113将在摄像面接收到的来自摄像视野的反射光(光信号)转换为电信号来作为图像信号输出。
控制部12使摄像部11以规定的摄像帧频进行动作,并且使照明部111与摄像帧频同步地发光。另外,控制部12对由摄像部11生成的摄像信号实施A/D(模拟/数字)转换、其它规定的信号处理来生成图像数据。并且,控制部12通过使电源部15向磁场产生部14供给电力来使磁场产生部14产生交变磁场。
发送部13具备发送天线,获取被控制部12实施信号处理后的图像数据和关联信息并实施调制处理,并经由发送天线依次无线发送到外部。
磁场产生部14包括磁场产生线圈141和电容器142,接收来自电源部15的电力供给而产生规定频率的交变磁场,其中,该磁场产生线圈141形成谐振电路的一部分,通过电流流过而产生磁场,该电容器142与该磁场产生线圈141一起形成谐振电路。
电源部15是纽扣型电池、电容器等蓄电部,具有磁开关、光开关等开关部。在将电源部15设成具有磁开关的结构的情况下,电源部15利用从外部施加的磁场来切换电源的接通断开状态,在接通状态的情况下,电源部15适当地对胶囊型内窥镜10的各构成部(摄像部11、控制部12以及发送部13)供给蓄电部的电力。另外,在断开状态的情况下,电源部15停止向胶囊型内窥镜10的各构成部的电力供给。
永磁体16用于能够通过由引导用磁场产生装置40产生的磁场对胶囊型内窥镜10进行磁引导,该永磁体16以磁化方向相对于壳体100的长轴La具有倾斜的方式被固定配置在呈胶囊形状的壳体100的内部。此外,在图2中,使用箭头表示永磁体16的磁化方向。在实施方式1中,将永磁体16配置为磁化方向与长轴La正交。永磁体16追随从外部施加的磁场而进行动作,其结果,实现引导用磁场产生装置40对胶囊型内窥镜10的磁引导。
再次参照图1,磁场检测装置30具有平面状的面板31以及多个检测线圈Cn(n=1、2、…),该多个检测线圈Cn被配置在该面板31的主面上,各自接收从胶囊型内窥镜10产生的交变磁场并输出检测信号。各检测线圈Cn是由将线圈线材卷绕成螺旋弹簧状而形成的筒型线圈构成的磁场检测部,例如具有开口直径为30mm~40mm左右、高度为5mm左右的尺寸。
这种磁场检测装置30被配置在检查中的被检体2的附近。在实施方式1中,磁场检测装置30以面板31的主面水平的方式配置在床2a的下方。
该磁场检测装置30能够检测胶囊型内窥镜10的位置的区域为检测对象区域R。该检测对象区域R是包括胶囊型内窥镜10能够在被检体2内移动的范围(即,观察对象的脏器的范围)的三维的封闭的区域,是根据磁场检测装置30中的多个检测线圈Cn的配置、胶囊型内窥镜10内的磁场产生部14能够产生的磁场的强度等预先设定的。
图3是示出引导用磁场产生装置40的结构例的示意图。如图3所示,引导用磁场产生装置40产生磁场,该磁场用于使被导入到被检体2内的胶囊型内窥镜10的位置、长轴La相对于铅直方向的倾斜角以及方位角相对于被检体2相对地变化。更详细地说,引导用磁场产生装置40具备作为产生磁场的引导用磁场产生部(第二磁场产生部)的体外永磁体41、使该体外永磁体41的位置和姿势变化的磁体驱动部42、作为能够将体外永磁体41产生的磁场屏蔽的屏蔽单元的磁屏蔽件43以及磁屏蔽件驱动部44。其中,磁体驱动部42具有平面位置变更部421、铅直位置变更部422、仰角变更部423以及旋转角变更部424。
体外永磁体41优选由具有长方体形状的棒磁体来实现,将胶囊型内窥镜10约束在将与体外永磁体41自身的磁化方向平行的四个面中的一个面投影到水平面所得到的区域内。此外,也可以设置通过电流流过而产生磁场的电磁体,来代替体外永磁体41。
磁体驱动部42按照从后述的引导用磁场控制部57输出的控制信号进行动作。具体地说,平面位置变更部421使体外永磁体41在XY面内平移。即,在确保体外永磁体41中的被磁化的2个磁极的相对位置的状态下在水平面内进行移动。
铅直位置变更部422使体外永磁体41沿Z方向平移。即,在确保体外永磁体41中的被磁化的2个磁极的相对位置的状态下沿铅直方向进行移动。
仰角变更部423通过使体外永磁体41在包括体外永磁体41的磁化方向的铅直面内旋转来使磁化方向相对于水平面的角度变化。
旋转角变更部424使体外永磁体41相对于通过体外永磁体41的中心的铅直方向的轴旋转。
磁屏蔽件43是由铁、镍等强磁性体构成的板状的构件,至少在体外永磁体41上方以能够插拔的方式设置该磁屏蔽件43。磁屏蔽件驱动部44按照从后述的引导用磁场控制部57输出的控制信号来进行磁屏蔽件43的插入和拔出。在从体外永磁体41的上方拔出了磁屏蔽件43的期间,由体外永磁体41在包含检测对象区域R的空间生成磁场。在此期间,能够进行引导用磁场产生装置40对胶囊型内窥镜10的引导。另一方面,在磁屏蔽件43插入到了体外永磁体41的上方的期间,体外永磁体41产生的磁场被屏蔽在引导用磁场产生装置40内。即,在此期间,不进行胶囊型内窥镜10的引导。
此外,在设置电磁体来代替体外永磁体41的情况下,不需要设置磁屏蔽件43和磁屏蔽件驱动部44。在该情况下,通过使向电磁体的电力供给停止而使来自引导用磁场产生装置40的磁场产生停止,因此用于对向电磁体的电力供给进行控制的电力控制部作为磁场的屏蔽单元而发挥功能。
再次参照图1,控制装置50具备:接收部51,其经由接收天线51a接收从胶囊型内窥镜10发送的无线信号;显示部52,其使被该控制装置50处理后的各种信息等输出并显示于显示装置等;存储部53;操作输入部54,其用于输入针对该控制装置50的各种信息、命令;信号处理部55,其对从各检测线圈Cn输出的检测信号实施各种信号处理来生成磁场信息;运算部56,其进行基于由接收部51接收到的图像数据进行的图像生成、基于由信号处理部55生成的磁场信息进行的胶囊型内窥镜10的位置检测等各种运算处理;以及引导用磁场控制部57,其进行用于引导胶囊型内窥镜10的控制。
在利用胶囊型内窥镜10进行检查时,在被检体2的体表粘贴用于接收从胶囊型内窥镜10发送来的无线信号的多个接收天线51a。接收部51从这些接收天线51a中选择对无线信号而言接收强度最高的接收天线51a,对经由所选择出的接收天线51a接收到的无线信号实施解调处理等,由此获取体内图像的图像数据和关联信息。
显示部52包括液晶、有机EL等各种显示器,将从操作输入部54输入的各种信息、被检体2的体内图像、拍摄体内图像时的胶囊型内窥镜10的位置信息等以画面显示。
使用快闪存储器或硬盘等以能够改写的方式保存信息的存储介质以及写入读取装置来实现存储部53。存储部53储存用于运算部56对控制装置50的各部进行控制的各种程序或各种参数、由胶囊型内窥镜10拍摄到的体内图像的图像数据、胶囊型内窥镜10在被检体2内的位置信息等。
操作输入部54由各种按钮、开关、键盘等输入设备、鼠标、触摸面板等指示设备、操纵杆等实现,根据用户的输入操作来向运算部56输入各种信息。作为由操作输入部54输入的信息,例如能够列举用于将胶囊型内窥镜10引导至用户所期望的位置和姿势的信息(以下称为引导操作信息)。
信号处理部55具有放大器552、对从磁场检测装置30输出的检测信号的波形进行整形的滤波器部551以及对检测信号实施A/D转换处理的A/D转换部553。此外,在磁场检测装置30能够检测磁场的空间中,存在由胶囊型内窥镜10内的磁场产生部14产生的交变磁场、以及引导用磁场产生装置40所形成的引导用磁场,两个磁场的频率完全不同,因此不会产生磁场之间的干扰问题。
运算部56例如使用CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等构成,从存储部53中读出程序来进行针对构成控制装置50的各部的指示、数据的传送等,并统一控制控制装置50的动作。另外,运算部56具备图像处理部561、位置判定部562、阈值设定部563、噪声判定部564以及位置检测运算部565。
图像处理部561通过对从接收部51输入的图像数据实施白平衡处理、去马赛克(Demosaicking)、伽马变换、平滑化(噪声去除等)等规定的图像处理来生成显示用的图像数据。
位置判定部562判定位置检测运算部565计算出的胶囊型内窥镜10的位置是否处于胶囊型内窥镜10的检测对象区域R内。
阈值设定部563基于针对胶囊型内窥镜10的前一个位置检测结果来设定噪声判定部564中的判定所使用的阈值。
噪声判定部564基于从信号处理部55输出的检测信号的输出值和由阈值设定部563设定的阈值,来进行是否使位置检测运算部565执行胶囊型内窥镜10的位置检测运算的判定。
在噪声判定部564判定为执行位置检测运算的情况下,位置检测运算部565基于从信号处理部55输出的检测信号来获取表示胶囊型内窥镜10的位置的信息(位置信息)。更详细地说,位置检测运算部565具有:FFT处理部565a,其通过对从信号处理部55输出的检测数据实施高速傅里叶变换处理(以下称为FFT处理),来提取交变磁场的振幅和相位等磁场信息;以及位置计算部565b,其基于由FFT处理部565a提取出的磁场信息来计算胶囊型内窥镜10的位置。
图1所示的引导系统1中的胶囊型内窥镜10、磁场检测装置30、信号处理部55、阈值设定部563、噪声判定部564以及位置检测运算部565构成位置检测系统。
引导用磁场控制部57基于由位置检测运算部565计算出的胶囊型内窥镜10的位置和姿势以及从操作输入部54输入的引导操作信息,来控制磁体驱动部42的各部的动作,以使胶囊型内窥镜10在用户所期望的位置呈用户所期望的姿势。即,通过使体外永磁体41的位置、仰角以及旋转角变化,来使包括胶囊型内窥镜10的位置的空间中的磁梯度变化来引导胶囊型内窥镜10。
接着,对引导系统1的动作进行说明。图4是示出引导系统1的动作的流程图。
首先,在步骤S10中,将胶囊型内窥镜10的电源接通。由此,开始进行从电源部15(参照图2)向胶囊型内窥镜10的各部的电力供给,摄像部11开始进行摄像,并且磁场产生部14开始产生磁场。
在步骤S11中,磁场检测装置30进行磁场的检测。即,磁场检测装置30的各检测线圈Cn产生与对自身的位置分布的磁场相应的电流,将该电流作为磁场的检测信号而输出到信号处理部55。
在步骤S12中,信号处理部55取入从磁场检测装置30输出的多个检测信号(多个检测线圈Cn各自产生的电流),对这些检测信号进行波形的整形、放大、A/D转换等信号处理后输出。
在步骤S13中,位置检测运算部565基于从信号处理部55输出的多个检测信号来进行胶囊型内窥镜10的位置检测运算。详细地说,FFT处理部565a通过对各检测信号实施高速傅里叶变换处理,来计算检测信号的振幅和相位。该振幅和相位与各检测线圈Cn的位置处的磁场的强度和相位对应。位置计算部565b基于检测信号的振幅和相位来计算胶囊型内窥镜10的位置和姿势。
在接下来的步骤S14中,位置判定部562判定在步骤S13中计算出的胶囊型内窥镜10的位置是否处于胶囊型内窥镜10的检测对象区域R内。
在胶囊型内窥镜10的位置处于检测对象区域R内的情况下(步骤S14:“是”),阈值设定部563基于前一次执行的胶囊型内窥镜10的位置检测结果,来设定噪声判定部564中使用的阈值(步骤S15)。
图5是用于说明基于胶囊型内窥镜10的位置检测结果进行的阈值的设定方法的示意图,示出配置于磁场检测装置30的面板31的多个检测线圈Cn(作为一例,n=1~16)以及胶囊型内窥镜10的检测对象区域R。
阈值设定部563获取前一次执行的胶囊型内窥镜10的位置检测运算(步骤S13或后述的步骤S19)的结果,并基于该结果(即,胶囊型内窥镜10的x、y、z的各坐标值)与多个检测线圈Cn之间的位置关系,来选择被预测输出值为最大的检测线圈Cn。换句话说,选择距胶囊型内窥镜10最近的检测线圈Cn。例如在胶囊型内窥镜10处于图5所示的位置的情况下,检测线圈C10距胶囊型内窥镜10最近,从而预测检测线圈C10的输出值最大。在该情况下,阈值设定部563将从信号处理部55输出的检测信号中的检测线圈C10的输出值设定为阈值。
另一方面,在胶囊型内窥镜10的位置不处于检测对象区域R内的情况下(步骤S14:“否”),阈值设定部563将预先保持的阈值的初始值(理论值)设定为噪声判定部564中使用的阈值(步骤S16)。
基于针对胶囊型内窥镜10产生的磁场的各检测线圈Cn的检测水平为最低的条件下的各检测线圈Cn的输出值(理论值),来事先计算阈值的初始值。图6是用于说明阈值的初始值的计算方法的示意图,示出配置在磁场检测装置30的面板31的多个检测线圈Cn和胶囊型内窥镜10的检测对象区域R。
考虑以下情况:胶囊型内窥镜10配置在检测对象区域R中的针对胶囊型内窥镜10产生的磁场而言各检测线圈Cn的检测水平为最低的位置。具体地说,在胶囊型内窥镜10位于检测对象区域R的上表面、优选位于上表面的最端部时,各检测线圈Cn的检测水平最低。在图6中,示出胶囊型内窥镜10位于检测对象区域R的上表面的四个角中的一个角的情况。
在该情况下,将来自输出值理论上为最大的检测线圈Cn的输出值设定为阈值。在图6的情况下,距胶囊型内窥镜10最近的检测线圈C4的输出值理论上为最大。因而,基于胶囊型内窥镜10的磁场产生部14产生的磁场的强度(理论值)以及此时的胶囊型内窥镜10与检测线圈C4之间的距离计算的检测线圈C4的输出值为阈值的初始值。
在步骤S17中,噪声判定部564对步骤S15或S16中由阈值设定部563设定的阈值与基于从信号处理部55输出的多个检测信号的输出值(振幅)决定的判定值进行比较。在后面叙述判定值的决定方法。图7和图8是用于说明检测线圈的输出值的判定方法的示意图。在此,作为一例,如图7和图8所示,将多个检测线圈Cn的输出值中的最大值Dmax设为判定值,判定该判定值Dmax是否为阈值Th以上。
如图7所示,在判定值(最大值Dmax)为阈值Th以上的情况下(步骤S17:“是”),噪声判定部564判定为胶囊型内窥镜10实际存在于检测对象区域R内并且能够正确地进行位置检测(步骤S18)。在此,能够正确地进行位置检测是指:检测线圈Cn检测出的信号中含有胶囊型内窥镜10所产生的磁场成分,并能够基于该磁场成分进行位置检测运算。相反地,不能正确地进行位置检测是指:检测线圈Cn检测出的信号中几乎不含有胶囊型内窥镜10所产生的磁场成分而导致执行基于噪声成分的位置检测运算。
在该情况下,位置检测运算部565基于从信号处理部55输出的多个检测信号来进行胶囊型内窥镜10的位置检测运算(步骤S19)。位置检测运算的详细内容与步骤S13相同。
在接下来的步骤S20中,引导用磁场控制部57判定是否从操作输入部54输入了引导操作信息。在输入了引导操作信息的情况下(步骤S20:“是”),引导用磁场控制部57基于该引导操作信息以及步骤S19中计算出的胶囊型内窥镜10的位置和姿势来控制引导用磁场产生装置40的动作,由此执行胶囊型内窥镜10的引导(步骤S21)。
另一方面,在没有从操作输入部54输入引导操作信息的情况下(步骤S20:“否”),引导系统1的动作直接转移到步骤S22。
在步骤S22中,控制装置50判断是否结束胶囊型内窥镜10进行的检查。具体地说,在经由操作输入部54输入了结束检查的指示信号、从胶囊型内窥镜10的电源接通起经过了规定时间以上之类的情况下,控制装置50判断为结束检查。
在要结束检查的情况下(步骤S22:“是”),结束引导系统1的动作。另一方面,在不结束检查的情况下(步骤S22:“否”),磁场检测装置30进行胶囊型内窥镜10所产生的磁场的检测,并将各检测线圈Cn产生的电流作为磁场的检测信号而输出到信号处理部55(步骤S23)。
在接下来的步骤S24中,信号处理部55取入从磁场检测装置30输出的多个检测信号,并对这些检测信号实施波形的整形、放大、A/D转换等信号处理后输出。之后,引导系统1的动作转移到步骤S14。
另一方面,在步骤S17中,如图8所示,在判定值Dmax小于阈值Th的情况下(步骤S17:“否”),噪声判定部564判定为胶囊型内窥镜10实际不存在于检测对象区域R内并且不能正确地进行位置检测(步骤S25)。在该情况下,位置检测运算部565不进行胶囊型内窥镜10的位置检测运算,动作转移到接下来的步骤S26。
在步骤S26中,引导用磁场控制部57将针对胶囊型内窥镜10的引导控制关闭。具体地说,针对引导用磁场产生装置40的磁屏蔽件驱动部44进行以下控制:将磁屏蔽件43插入到体外永磁体41的上方,来将体外永磁体41产生的磁场屏蔽在该引导用磁场产生装置40内。由此,即使从操作输入部54输入了引导操作信息,也不对胶囊型内窥镜10施加引导用磁场。
在接下来的步骤S27中,控制装置50判断是否结束由胶囊型内窥镜10进行的检查。该判断方法与步骤S22相同。
在要结束检查的情况下(步骤S27:“是”),结束引导系统1的动作。另一方面,在不结束检查的情况下(步骤S27:“否”),磁场检测装置30进行磁场的检测,将各检测线圈Cn产生的电流作为磁场的检测信号而输出到信号处理部55(步骤S28)。
在接下来的步骤S29中,信号处理部55取入从磁场检测装置30输出的多个检测信号,并对这些检测信号实施波形的整形、放大、A/D转换等信号处理后输出。之后,引导系统1的动作转移到步骤S16。也就是说,在判定为不能正确地进行位置检测的情况下(步骤S25)不进行位置检测运算,因此在步骤S16中设定预先计算出的阈值的初始值(理论值)。
接着,对步骤S17中与阈值进行比较的判定值的决定方法进行说明。作为判定值的决定方法,能够列举以下决定方法(1)~(4)。在上述的步骤S17中,可以使用通过判定值的决定方法(1)~(4)中的任意方法决定出的判定值。
(判定值的决定方法(1))
如上述步骤S17中说明的那样,将多个检测线圈Cn的输出值中的最大值设为判定值。例如在图7的情况下,检测线圈C10的输出值最大,因此该最大值Dmax被决定为判定值,并与阈值Th进行比较。
(判定值的决定方法(2))
将多个检测线圈Cn的输出值中的从值大的输出值起的规定个数(两个以上)的输出值的平均值设为判定值。例如在将从值大的输出值起的四个输出值的平均值设为判定值的情况下,在得到图7所示的输出值时,检测线圈C1、C9、C10、C11的输出值的平均值被决定为判定值。
在此,以往的位置检测系统中能够检测到的胶囊型内窥镜10的不正确的位置(重影)依赖于噪声分布,因此检测出的重影的位置、信号水平大致固定。因此,通过将输出值容易变大的多个检测线圈Cn的输出值设为判定对象,能够精度良好地判定本次的来自各检测线圈Cn的输出值是胶囊型内窥镜10所产生的磁场的检测结果还是水平高的噪声的检测结果。
(判定值的决定方法(3))
将多个检测线圈Cn中的输出值最大的检测线圈Cn的输出值以及位于该检测线圈Cn附近的至少一个检测线圈Cn的输出值分别设为判定值。例如在图7的情况下,检测线圈C10的输出值最大,因此检测线圈C10的输出值以及与检测线圈C10相邻的检测线圈C6、C9、C11、C14(参照图5)中的任意检测线圈的输出值分别为判定值。在该情况下,在检测线圈C10的输出值以及与检测线圈C10相邻的检测线圈Cn的输出值均为阈值Th以上时,判定为能够正确地进行位置检测。关于相邻的检测线圈C6、C9、C11、C14中的获取判定值的检测线圈Cn,既可以预先决定,也可以将位于胶囊型内窥镜10的移动方向上的检测线圈Cn的输出值作为判定值来使用。
(判定值的决定方法(4))
图9是示出用于说明判定值的决定方法(4)的示意图,是示出配置于面板31的多个检测线圈Cn的俯视图。在判定值的决定方法(4)中,将多个检测线圈Cn中的输出值最大的检测线圈Cn以及位于该检测线圈Cn附近的检测线圈Cn的输出值的平均值设为判定值。例如在图7的情况下,检测线圈C10的输出值最大,因此如图9所示那样,检测线圈C10以及位于检测线圈C10附近的检测线圈C6、C9、C11、C14的输出值的平均值被决定为判定值,并与阈值Th进行比较。作为位于附近的检测线圈Cn,既可以如图9的区域A1所示那样,选择与输出值最大的检测线圈Cn在纵方向和横方向上相邻的检测线圈组,也可以如区域A2所示的那样,选择与输出值最大的检测线圈Cn在纵方向、横方向以及倾斜方向上相邻的检测线圈组。或者,在输出值最大的检测线圈Cn位于面板31的端部的情况下(例如检测线圈C4),如区域A3所示那样选择将该检测线圈C4包围的检测线圈组即可。
在此,在胶囊型内窥镜10实际存在于检测对象区域R内的情况下,如果存在输出值大的检测线圈Cn,则该输出值大的检测线圈Cn周围的检测线圈Cn的输出值也具有变大的倾向。相反地,在胶囊型内窥镜10不存在于检测对象区域R内的情况下,即使存在输出值大的检测线圈Cn,位于该输出值大的检测线圈Cn附近的检测线圈Cn的输出值也不一定变大。因此,通过将输出值最大的检测线圈Cn及其附近的检测线圈Cn的输出值的平均值与阈值Th进行比较,能够精度良好地判定胶囊型内窥镜10是否存在于检测对象区域R内。
如以上所说明的那样,在本发明的实施方式1中,对基于检测线圈Cn的输出值而决定出的判定值与阈值进行比较,并基于该比较的结果来判定是否能够正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测。而且,在判定为不能正确地进行位置检测的情况下,不使位置检测运算部565执行位置检测运算,因此能够防止不正确地输出胶囊型内窥镜10的位置检测结果。
另外,根据本发明的实施方式1,在每次检测胶囊型内窥镜10的位置时更新与判定值进行比较的阈值,因此即使在噪声水平高于当初假定的水平或噪声水平变动的情况下也能够精度良好地判定是否能够正确地进行位置检测。因而,即使在构成引导系统1的设备或其周边的设备中使用能够成为噪声产生源的构件,也能够降低对位置检测结果的影响。
并且,根据本发明的实施方式1,在不能正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测的情况下,将针对胶囊型内窥镜10的引导控制关闭,因此能够防止进行基于误检测出的胶囊型内窥镜10的位置进行的不适当的引导。
(变形例1-1)
接着,对本发明的实施方式1的变形例1-1进行说明。
在上述的判定值的决定方法(2)、(4)中,将多个检测线圈Cn的输出值的平均值决定为判定值,但是也可以将这些输出值的和设为判定值。在该情况下,根据判定值的决定中使用的输出值的个数来调整步骤S17中使用的阈值即可。例如在将来自五个检测线圈Cn的输出值的和决定为判定值的情况下,关于阈值,也能够将被预测输出值变为最大的检测线圈Cn的输出值或初始值的5倍的值设定为阈值。
(变形例1-2)
接着,对本发明的实施方式1的变形例1-2进行说明。
在上述实施方式1中,将被预测输出值变为最大的检测线圈Cn的输出值直接设定为阈值(参照步骤S15),但是也可以将该输出值的时间平均值设定为阈值。例如在被预测输出值变为最大的检测线圈Cn为检测线圈C10的情况下,阈值设定部563取入该检测线圈C10在规定期间内的输出值,计算出这些输出值的时间平均值后设定为阈值。由此,将基于位置检测结果的阈值放宽,从而能够降低无论胶囊型内窥镜10所产生的磁场的信号水平是否高都判定为不能正确地进行位置检测的风险。
或者,也可以将对被预测输出值变为最大的检测线圈Cn的输出值乘以规定的系数(例如0.8以上且小于1)所得到的值设定为阈值。在该情况下,也能够使基于位置检测结果的阈值放宽。
(实施方式2)
接着,对本发明的实施方式2进行说明。实施方式2所涉及的引导系统的结构和动作整体上与实施方式1相同(参照图1和图4),与实施方式1的不同之处在于,步骤S17中与阈值进行比较的判定值的决定方法。
在上述实施方式1中,从所有检测线圈Cn获取输出值,并基于这些输出值来决定判定值。然而,也可以在胶囊型内窥镜10进行的检查开始之前进行的校准时,预先选出用于决定判定值时获取输出值的检测线圈Cn。即,在胶囊型内窥镜10没有产生磁场并且检测对象区域R没有受到由磁场产生部14产生的磁场的影响的状态下,获取来自各检测线圈Cn的检测信号,并预先选出噪声水平低的检测线圈Cn来作为判定值的获取对象的检测线圈Cn。作为检测线圈Cn的选出方法,既可以选择从噪声水平最低的检测线圈起到规定个数(一个以上)为止的检测线圈Cn,也可以选出噪声水平为规定值以下的所有检测线圈Cn。因而,即能够存在选出配置于面板31的全部检测线圈Cn的情况,也能够存在只选出一个检测线圈Cn的情况。此外,在后者的情况下,所选出的检测线圈Cn的输出值被原样用作判定值。
图10~图12是用于说明实施方式2中的判定值的决定方法的示意图。例如在检查开始之前的校准时,得到图10所示那样的检测线圈Cn的输出值(噪声水平),选出噪声水平低的检测线圈C3、C6、C7、C8、C10、C11、C12来作为判定值的获取对象(参照图11)。在步骤S17中,基于这些选出的检测线圈C3、C6、C7、C8、C10、C11、C12的输出值来决定判定值。此外,图10和图12所示的带圆圈的数字是所选出的检测线圈Cn的线圈序号。
作为判定值的决定方法的一例,将预先选出的检测线圈C3、C6、C7、C8、C10、C11、C12的输出值中的最大值设为判定值。例如在胶囊型内窥镜10进行的检查开始之后得到了图12所示的各检测线圈Cn的输出值的情况下,在检测线圈C3、C6、C7、C8、C10、C11、C12的输出值中,检测线圈C6的输出值DS1最大。因而,该输出值DS1被决定为判定值,并与阈值进行比较。
此外,也可以是,在通过校准预先选出了检测线圈Cn的情况下,也基于所选出的检测线圈Cn的输出值来设定阈值。即,在图4的步骤S15中,将通过校准选出的检测线圈Cn中的与前一次检测的胶囊型内窥镜10的位置最近的检测线圈Cn的输出值设定为阈值。
(变形例2-1)
接着,对本发明的实施方式2的变形例2-1进行说明。
作为判定值的决定方法的不同的例子,可以将预先选出的检测线圈C3、C6、C7、C8、C10、C11、C12的输出值中的从值大的输出值起的规定个数(两个以上)的输出值设为判定值。例如在将从值大的输出值起的两个输出值设为判定值的情况下,在图12中,检测线圈C6的输出值DS1和检测线圈C7的输出值DS2被决定为判定值。在该情况下,将输出值DS1和输出值DS2分别与阈值进行比较,在均为阈值以上的情况下,判定为能够正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测。
(变形例2-2)
接着,对本发明的实施方式2的变形例2-2进行说明。
作为判定值的决定方法的进一步不同的例子,可以将预先选出的检测线圈C3、C6、C7、C8、C10、C11、C12的输出值中的从值大的输出值起的规定个数(两个以上)的输出值的平均值设为判定值。例如在将从值大的输出值起的四个输出值的平均值设为判定值的情况下,在图12中,检测线圈C6的输出值DS1、检测线圈C7的输出值DS2、检测线圈C11的输出值DS3以及检测线圈C8的输出值DS4的平均值被决定为判定值。或者,也可以将这些输出值DS1、DS2、DS3、DS4的和决定为判定值。
(变形例2-3)
接着,对本发明的实施方式2的变形例2-3进行说明。
作为判定值的决定方法的进一步不同的例子,可以将预先选出的检测线圈C3、C6、C7、C8、C10、C11、C12中的输出值最大的检测线圈Cn以及位于该检测线圈Cn附近的检测线圈Cn的输出值的平均值设为判定值。例如在图12中,检测线圈C3、C6、C7、C8、C10、C11、C12中的检测线圈C6的输出值最大,因此检测线圈C6以及位于该检测线圈C6附近的检测线圈C3、C7、C10(参照图11)的输出值的平均值被决定为判定值。或者,也可以将这些输出值的和决定为判定值。
(实施方式3)
接着,对本发明的实施方式3进行说明。实施方式3所涉及的引导系统的结构和动作整体上与实施方式1相同(参照图1和图4),与实施方式1的不同之处在于,在是否能够正确地进行位置检测运算的判定(参照步骤S17)中使用的基于位置检测结果的阈值的设定方法(参照步骤S15)。
图13是用于说明实施方式3中的基于位置检测结果的阈值的设定方法的示意图。在前一次执行的位置检测运算(步骤S13或S19)的结果判定为胶囊型内窥镜10位于检测对象区域R内的情况下(步骤S14:“是”),阈值设定部563基于胶囊型内窥镜10的位置和姿势来设定阈值(步骤S15)。
具体地说,阈值设定部563计算胶囊型内窥镜10与预先设定的指定的检测线圈Cn之间的距离d。例如,在获取到胶囊型内窥镜10的位置坐标(x1,y1,z1)并且设定了位于坐标(x0,y0,0)的检测线圈C7来作为指定的检测线圈Cn的情况下,通过下面的式(1)求出胶囊型内窥镜10与检测线圈C7之间的距离d。
此外,在图13中,以面板31的上表面为基准面,因此检测线圈Cn的z坐标全部为零。
阈值设定部563基于该距离d以及由胶囊型内窥镜10的磁场产生部14产生的磁场的强度,来计算指定的检测线圈C7的位置处的磁场的强度。或者,此时,也可以考虑胶囊型内窥镜10的姿势来计算磁场的强度。阈值设定部563将该指定的检测线圈C7的位置处的磁场的强度的计算值设定为阈值。
此外,在接下来的步骤S17中,与实施方式1同样地,将检测线圈Cn的输出值中的最大值、或者输出值最大的检测线圈Cn及其附近的检测线圈Cn的输出值的平均值等设为判定值,并与阈值进行比较(参照判定值的决定方法(1)~(4))。或者,也可以将设定阈值时使用的指定的检测线圈Cn的输出值设为判定值。或者,即可以将指定的检测线圈Cn的输出值以及与该指定的检测线圈Cn相邻的检测线圈Cn的输出值分别设为判定值,还可以将指定的检测线圈Cn以及位于该指定的检测线圈Cn附近的检测线圈Cn的输出值的平均值设为判定值。
根据本发明的实施方式3,将基于前一次检测出的胶囊型内窥镜10的位置计算出的指定的检测线圈Cn的位置处的磁场强度(理论值)设定为阈值,因此能够不受噪声水平变动的影响地可靠地排除能够产生重影的水平的检测信号(噪声)。因而,能够防止重影的检测。
(变形例3)
接着,对实施方式3的变形例3进行说明。
通过位置检测运算能够检测到的重影具有在z坐标比较小的区域、即距检测线圈Cn比较近的区域产生的倾向。因此,在本变形例3中,基于通过前一次执行的位置检测运算得到的胶囊型内窥镜10的z坐标、即配置有检测线圈Cn的面板31与胶囊型内窥镜10之间的距离,来设定是否能够正确地进行位置检测的判定中所使用的阈值(步骤S15)。
详细地说,获取胶囊型内窥镜10的位置坐标(x1,y1,z1)中的z坐标(z=z1)。然后,基于胶囊型内窥镜10的磁场产生部14产生的磁场的强度,来计算胶囊型内窥镜10的z坐标为z1的情况下的各检测线圈Cn的磁场的强度。阈值设定部563将该强度的计算值设定为阈值。
此外,在接下来的步骤S17中,与实施方式1同样地,将检测线圈Cn的输出值中的最大值、或者输出值最大的检测线圈Cn及其附近的检测线圈Cn的输出值的平均值等设为判定值,并与阈值进行比较(参照判定值的决定方法(1)~(4))。
(实施方式4)
接着,对本发明的实施方式4进行说明。
在上述实施方式1中,在判定为不能正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测的情况下,不使位置检测运算部565执行位置检测运算,但是也可以执行位置检测运算。在该情况下,运算部56也可以输出表示胶囊型内窥镜10的位置错误的意思的信息,并使该信息显示于显示部52。由此,用户能够在识别出显示部52显示的胶囊型内窥镜10的位置错误之后,进行针对胶囊型内窥镜10的引导操作。
或者,在判定为不能正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测的情况下,运算部56也可以使显示部52中的胶囊型内窥镜10的位置显示停止。由此,用户能够基于显示部52不再显示胶囊型内窥镜10的位置而识别出已变为不能正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测的状态。
(实施方式5)
接着,对本发明的实施方式5进行说明。
在上述实施方式1中,在判定为不能正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测的情况下,将针对胶囊型内窥镜10的引导控制关闭,但是相反地,也可以是,以变为能够正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测的情形为触发,来使引导控制开始。
详细地说,在引导系统1中,在将引导用磁场产生装置40的磁屏蔽件43合闭的状态、即没有进行针对胶囊型内窥镜10的引导控制的状态下开始胶囊型内窥镜10进行的检查。而且,在噪声判定部564判定为能够正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测时(参照图4的步骤S18),引导用磁场控制部57进行使磁屏蔽件43打开的控制。由此,成为在包含检测对象区域R的空间中产生引导用磁场从而能够开始进行针对胶囊型内窥镜10的引导控制的状态。
相反地,在引导系统1中,也可以在将引导用磁场产生装置40的磁屏蔽件43打开的状态下开始胶囊型内窥镜10进行的检查。在该情况下,在噪声判定部564判定为不能正确地进行胶囊型内窥镜10的位置检测时(参照图4的步骤S25),引导用磁场控制部57进行使磁屏蔽件43合闭的控制。由此,成为对包含检测对象区域R的空间屏蔽引导用磁场从而不能开始进行针对胶囊型内窥镜10的引导控制的状态。
以上所说明的本发明的实施方式1~5以及它们的变形例只不过是用于实施本发明的例子,本发明并不限定于这些实施方式以及它们的变形例。另外,本发明通过将上述实施方式1、2以及变形例所公开的多个构成要素适当地组合,能够形成各种发明。根据上述记载显而易见的是,本发明能够根据规格等进行各种变形,并且在本发明的范围内能够具有其它各种实施方式。
附图标记说明
1:引导系统;2:被检体;10:胶囊型内窥镜;11:摄像部;12:控制部;13:发送部;14:磁场产生部;15:电源部;16:永磁体;30:磁场检测装置;31:面板;40:引导用磁场产生装置;41:体外永磁体;42:磁体驱动部;43:磁屏蔽件;44:磁屏蔽件驱动部;50:控制装置;51:接收部;52:显示部;53:存储部;54:操作输入部;55:信号处理部;56:运算部;57:引导用磁场控制部;100:壳体;101:筒状壳体;102、103:圆顶状壳体;111:照明部;112:光学系统;113:摄像元件;141:磁场产生线圈;142:电容器;421:平面位置变更部;422:铅直位置变更部;423:仰角变更部;424:旋转角变更部;551:滤波器部;552:放大器;553:A/D转换部;561:图像处理部;562:位置判定部;563:阈值设定部;564:噪声判定部;565:位置检测运算部;565a:FFT处理部;565b:位置计算部。
Claims (15)
1.一种位置检测系统,具备:
胶囊型医疗装置,其内部设置有用于产生磁场的磁场产生部;
多个磁场检测部,其检测所述磁场产生部产生的磁场并输出检测信号;
位置检测运算部,其使用由所述多个磁场检测部分别输出的多个检测信号中的至少任一个检测信号,来计算所述胶囊型医疗装置的位置;
位置判定部,其判定所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置是否处于预先设定的该胶囊型医疗装置的检测对象区域内;以及
判定部,其判定是否能够基于所述多个检测信号来正确地检测所述胶囊型医疗装置的位置,
其中,所述位置检测系统的特征在于,还具备:
阈值设定部,在所述位置判定部判定为所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置处于预先设定的该胶囊型医疗装置的检测对象区域内的情况下,该阈值设定部基于所述胶囊型医疗装置的位置,来设定所述判定部中的判定所使用的阈值。
2.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,
在所述位置判定部判定为所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置处于所述检测对象区域外的情况下,所述阈值设定部设定预先决定的阈值。
3.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,
所述阈值设定部基于所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置与所述多个磁场检测部之间的位置关系来设定所述阈值。
4.根据权利要求3所述的位置检测系统,其特征在于,
所述阈值设定部基于所述多个磁场检测部中的与所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置之间的距离最小的磁场检测部的输出值来设定所述阈值。
5.根据权利要求3所述的位置检测系统,其特征在于,
所述阈值设定部基于所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置与所述多个磁场检测部中的指定的磁场检测部之间的距离来设定所述阈值。
6.根据权利要求3所述的位置检测系统,其特征在于,
所述多个磁场检测部配置于同一平面上,
所述阈值设定部基于所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置与配置有所述多个磁场检测部的平面之间的距离来设定所述阈值。
7.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,
所述判定部将所述多个检测信号的输出值中的最大值设为判定值,通过将该判定值与所述阈值进行比较来进行判定。
8.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,
所述判定部使用所述多个检测信号的输出值中的规定个数的较大的输出值来决定判定值,通过将该判定值与所述阈值进行比较来进行判定,其中,所述规定个数的较大的输出值中的任一个大于未使用的所述多个检测信号的输出值中的任一个。
9.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,
所述判定部使用从检测信号的输出值最大的磁场检测部以及与该磁场检测部相邻的规定个数的磁场检测部分别输出的多个检测信号的输出值来决定判定值,通过将该判定值与所述阈值进行比较来进行判定。
10.根据权利要求7所述的位置检测系统,其特征在于,
在所述判定值小于所述阈值的情况下,所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测。
11.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,
在所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述位置检测运算部不执行所述胶囊型医疗装置的位置的计算。
12.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,
还具备显示部,所述显示部显示所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置,
在所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述显示部停止显示所述位置检测运算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置。
13.一种引导系统,其特征在于,具备:
根据权利要求1所述的位置检测系统,其中,所述胶囊型医疗装置还具有永磁体;
引导用磁场产生部,其产生作用于所述永磁体的磁场;以及
引导用磁场控制部,其进行引导控制,在该引导控制中,通过对所述引导用磁场产生部进行控制来使所述胶囊型医疗装置的位置和姿势中的至少一者变化。
14.根据权利要求13所述的引导系统,其特征在于,
还具备屏蔽单元,该屏蔽单元能够将所述引导用磁场产生部所产生的磁场屏蔽,
在所述判定部判定为不能正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的情况下,所述引导用磁场控制部进行以下控制:利用所述屏蔽单元将所述引导用磁场产生部产生的磁场屏蔽。
15.根据权利要求13所述的引导系统,其特征在于,
所述引导用磁场控制部根据所述判定部关于是否能够正确地进行所述胶囊型医疗装置的位置检测的判定,来在能够进行所述引导控制的状态与不能进行所述引导控制的状态之间进行切换。
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