CN107205612B - 位置检测系统以及位置检测方法 - Google Patents

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Abstract

位置检测系统具备：胶囊型内窥镜，其设置有用于产生位置检测用磁场的磁场发生部；多个检测线圈，所述多个检测线圈检测磁场；金属架，其通过位置检测用磁场的作用而产生磁场；磁场校正部，其对由多个检测线圈分别检测出的磁场的测定值进行校正；校正系数存储部，其存储该校正中使用的校正系数；以及位置计算部，其使用由磁场校正部校正后的测定值来计算胶囊型内窥镜的位置和姿势中的至少一方，其中，校正系数是在配置了金属架的状态下由多个检测线圈分别输出的位置检测用磁场的测定值与在没有配置金属架的状态下由多个检测线圈分别检测出的位置检测用磁场的测定值的函数。

Description

位置检测系统以及位置检测方法
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和姿势进行检测的位置检测系统以及位置检测方法。
背景技术
近年来，开发出一种用于被导入到被检体内来获取与被检体有关的各种信息、或者向被检体投放药剂之类的胶囊型医疗装置。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，在由被检体咽下之后，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的图像数据。以下，将被检体内的图像也称为体内图像。
另外，还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。例如在专利文献1中公开了如下一种位置检测系统：具备胶囊型医疗装置和磁场检测用线圈，该胶囊型医疗装置内置有通过供给电力而产生磁场的磁场发生线圈，该磁场检测用线圈在被检体外检测由磁场发生线圈产生的磁场，该位置检测系统基于由磁场检测用线圈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。以下，将磁场检测用线圈也简称为检测线圈。
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
在位置检测系统中，由于强度上的要求、加工性等问题，大多使用金属构件。例如，在用于载置被检体的床中通常设置有金属制的架。另外，还有时利用金属制的架支承用于配设检测线圈的面板。在上述位置检测系统中，当进行胶囊型医疗装置的位置检测时，对于从胶囊型医疗装置产生的位置检测用的磁场而言，这些金属构件成为干扰源，从而有可能在检测线圈所检测的磁场的检测信号中产生误差。在产生了该误差的情况下，基于包含误差的检测信号进行位置检测运算，存在胶囊型医疗装置的位置检测精度降低这样的问题。
本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种即使在存在对胶囊型医疗装置的位置检测用的磁场产生干扰的干扰源的情况下也能够抑制胶囊型医疗装置的位置检测精度的降低的位置检测系统以及位置检测方法。
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：向被检体内导入的胶囊型医疗装置，其在内部设置有用于产生位置检测用磁场的磁场发生部；多个检测线圈，所述多个检测线圈被配设在所述被检体的外部，检测所述位置检测用磁场并分别输出多个检测信号；磁场发生构件，其被配置在由存在于所述胶囊型医疗装置的检测对象区域内的所述胶囊型医疗装置产生的所述位置检测用磁场所能到达的空间内，通过所述位置检测用磁场的作用而产生磁场；磁场校正部，其针对从所述多个检测线圈分别输出的所述多个检测信号的测定值，对因所述磁场发生构件引起的磁场成分进行校正；校正系数存储部，其存储在所述磁场校正部中使用的校正系数；以及位置计算部，其使用由所述磁场校正部校正后的所述多个检测信号的测定值，来计算所述胶囊型医疗装置的位置和姿势中的至少一方，其中，所述校正系数是在所述磁场发生构件被配置在所述空间内且所述胶囊型医疗装置被配置在所述检测对象区域内的特定位置的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值与在所述磁场发生构件没有被配置在所述空间内且所述胶囊型医疗装置被配置在所述特定位置的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值的函数。
上述位置检测系统的特征在于，还具备磁场检测部，该磁场检测部能够检测配置有所述磁场发生构件的位置处的磁场，所述磁场校正部使用由所述磁场检测部检测出的磁场的输出值来对所述多个检测信号的测定值进行校正。
上述位置检测系统的特征在于，所述磁场检测部是沿着所述磁场发生构件的外周卷绕而成的线圈。
上述位置检测系统的特征在于，所述磁场发生构件呈环状，是支承用于载置所述被检体的基部的金属制的架。
上述位置检测系统的特征在于，所述多个检测线圈被配置在同一基板上，所述磁场发生构件呈环状，是设置在所述基板的周围来支承所述基板的金属制的架。
上述位置检测系统的特征在于，所述磁场发生构件是金属制的板。
本发明所涉及的位置检测方法的特征在于，包括以下步骤：磁场检测步骤，利用配设在被检体的外部的多个检测线圈来检测由向所述被检体内导入的胶囊型医疗装置产生的位置检测用磁场，并分别输出多个检测信号；磁场校正步骤，针对从所述多个检测线圈分别输出的所述多个检测信号的测定值，使用预先存储的校正系数来对因磁场发生构件引起的磁场成分进行校正，所述磁场发生构件被配设在由存在于所述胶囊型医疗装置的检测对象区域内的所述胶囊型医疗装置产生的所述位置检测用磁场所能到达的空间内，通过所述位置检测用磁场的作用而产生磁场；以及位置计算步骤，使用在所述磁场校正步骤中校正后的所述多个检测信号的测定值，来计算所述胶囊型医疗装置的位置和姿势中的至少一方，其中，所述校正系数是在通过所述位置检测用磁场的作用而产生磁场的磁场发生构件被配置在由存在于所述胶囊型医疗装置的检测对象区域内的所述胶囊型医疗装置产生的所述位置检测用磁场所能到达的空间内且所述胶囊型医疗装置被配置在所述检测对象区域内的特定位置的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值与在所述磁场发生构件没有被配置在所述空间内且所述胶囊型医疗装置被配置在所述特定位置的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值的函数。
本发明所涉及的位置检测系统的特征在于，具备：向被检体内导入的胶囊型医疗装置，其在内部设置有用于产生位置检测用磁场的磁场发生部；多个检测线圈，所述多个检测线圈被配设在所述被检体的外部，检测所述位置检测用磁场并分别输出多个检测信号；磁场发生构件，其被配置在由存在于所述胶囊型医疗装置的检测对象区域内的所述胶囊型医疗装置产生的所述位置检测用磁场所能到达的空间内，所述磁场发生构件呈构成闭合回路的环状，通过所述位置检测用磁场的作用而产生磁场；磁场校正部，其针对从所述多个检测线圈分别输出的所述多个检测信号的测定值，对因所述磁场发生构件引起的磁场成分进行校正；校正系数存储部，其存储在所述磁场校正部中使用的校正系数；以及位置计算部，其执行位置检测运算，在该位置检测运算中，所述位置计算部使用由所述磁场校正部校正后的所述多个检测信号的测定值，来计算所述胶囊型医疗装置的位置和姿势，其中，所述校正系数是在所述磁场发生构件被配置在所述空间内且从所述检测对象区域内的特定位置产生了具有特定强度的磁场的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述磁场的多个测定值与在所述磁场发生构件没有被配置在所述空间内且从所述特定位置产生了具有所述特定强度的磁场的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述磁场的多个测定值的函数。
上述位置检测系统的特征在于，基于在将所述胶囊型医疗装置配置在所述特定位置并使该胶囊型医疗装置产生了所述位置检测用磁场的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值，来计算所述校正系数。
上述位置检测系统的特征在于，基于在通过对所述多个检测线圈中的一个检测线圈供给电力来使该一个检测线圈产生了磁场的状态下由除所述一个检测线圈以外的多个检测线圈分别检测出的所述磁场的测定值，来计算所述校正系数。
上述位置检测系统的特征在于，还具备交链磁通计算部，该交链磁通计算部基于由所述位置计算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置及姿势与所述磁场发生构件的开口面之间的关系，来计算针对所述磁场发生构件的交链磁通，所述磁场校正部使用所述校正系数和由所述交链磁通计算部计算出的所述交链磁通，来对所述多个检测信号的测定值进行校正。
上述位置检测系统的特征在于，还具备：第二磁场发生构件，其配置在由存在于所述胶囊型医疗装置的检测对象区域内的所述胶囊型医疗装置产生的所述位置检测用磁场所能到达的空间内，所述第二磁场发生构件呈构成闭合回路的环状，通过所述位置检测用磁场的作用而产生磁场；第二校正系数存储部，其存储用于在所述磁场校正部中对因所述第二磁场发生构件引起的磁场成分进行校正的第二校正系数；以及第二交链磁通计算部，其基于由所述位置计算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置及姿势与所述第二磁场发生构件的开口面之间的关系，来计算针对所述第二磁场发生构件的第二交链磁通，所述磁场校正部使用所述交链磁通和所述校正系数以及所述第二交链磁通和所述第二校正系数，来对所述多个检测信号的测定值进行校正。
上述位置检测系统的特征在于，还具备用于载置所述被检体的台，所述磁场发生构件是支承所述台的支承构件。
上述位置检测系统的特征在于，所述多个检测线圈排列在呈平面状的面板的主面上，所述磁场发生构件是支承所述面板的支承构件。
本发明所涉及的位置检测方法的特征在于，包括以下步骤：磁场检测步骤，利用配设在被检体的外部的多个检测线圈来检测由向所述被检体内导入的胶囊型医疗装置产生的位置检测用磁场，并分别输出多个检测信号；磁场校正步骤，针对从所述多个检测线圈分别输出的所述多个检测信号的测定值，使用预先计算出的校正系数来对因磁场发生构件引起的磁场成分进行校正，所述磁场发生构件被配置在由存在于所述胶囊型医疗装置的检测对象区域内的所述胶囊型医疗装置产生的所述位置检测用磁场所能到达的空间内，所述磁场发生构件呈构成闭合回路的环状，通过所述位置检测用磁场的作用而产生磁场；以及位置计算步骤，使用在所述磁场校正步骤中校正后的所述多个检测信号的测定值，来计算所述胶囊型医疗装置的位置和姿势，其中，所述校正系数是在所述磁场发生构件被配置在所述空间内且从所述检测对象区域内的特定位置产生了具有特定强度的磁场的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述磁场的多个测定值与在所述磁场发生构件没有被配置在所述空间内且从所述特定位置产生了具有所述特定强度的磁场的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述磁场的多个测定值的函数。
发明的效果
根据本发明，能够排除磁场的检测信号中的干扰磁场的影响，从而能够抑制位置检测运算中的精度降低。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的概要的示意图。
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是示出本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的结构例的图。
图4是示出本发明的实施方式1中的校正系数的计算方法的流程图。
图5是示出本发明的实施方式1所涉及的位置检测方法的流程图。
图6是示出本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的结构例的图。
图7是示出本发明的实施方式3所涉及的位置检测系统的结构例的图。
图8是示出本发明的实施方式3所涉及的位置检测方法中的校准处理的流程图。
图9是示出本发明的实施方式3所涉及的位置检测方法的流程图。
图10是示出本发明的实施方式4所涉及的位置检测系统的结构例的图。
图11是示出本发明的实施方式5所涉及的位置检测系统的结构例的图。
图12是示出图11所示的金属结构物的具体例的示意图。
图13是示出图12所示的支承架的俯视图。
图14是用于说明将图13所示的支承架设为干扰磁场发生源的情况下的校正系数的获取方法的示意图。
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位置检测方法。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的消化管内的胶囊型内窥镜，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被检体的管腔内从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中例示出的形状、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所涉及的位置检测系统的概要的示意图。如图1所示，实施方式1所涉及的位置检测系统1是用于检测胶囊型内窥镜的位置的系统，该胶囊型内窥镜作为胶囊型医疗装置的一例，被导入到被检体20内来拍摄该被检体20内，该位置检测系统1具备：胶囊型内窥镜10；床21，其用于载置被检体20；磁场检测装置30，其检测由胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场；以及运算装置40，其基于从磁场检测装置30输出的位置检测用磁场的检测信号来进行胶囊型内窥镜10的位置检测等运算处理。另外，位置检测系统1也可以还具备：接收装置50，其经由粘贴于被检体20的体表的接收天线51a来接收从胶囊型内窥镜10无线发送来的信号；以及显示装置60，其显示从运算装置40输出的图像、胶囊型内窥镜10的位置信息等。
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；磁场发生部14，其产生交变磁场来作为该胶囊型内窥镜10的位置检测用磁场；以及电源部15，其向胶囊型内窥镜10的各部供给电力。
壳体100是形成为能够被导入到被检体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侧设置了一个摄像部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在内部液密性地包含摄像部11、控制部12、发送部13、磁场发生部14以及电源部15。
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进行照明。光学系统112将来自该摄像视野的反射光会聚到摄像元件113的摄像面而使其成像。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向磁场发生部14供给电力来使磁场发生部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后经由发送天线依次无线发送到外部。
磁场发生部14包含磁场发生线圈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来作为位置检测用磁场，其中，该磁场发生线圈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与该磁场发生线圈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。关于电源部15，在设成具有磁开关的结构的情况下，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的各构成部供给电力。
再次参照图1，床21具备用于使被检体20横躺的基部22和用于支承该基部22的床架23。由于对床架23要求强度，因此在本实施方式1中由金属形成床架23。
图3是示出本发明的实施方式1所涉及的位置检测系统的结构例的图。磁场检测装置30具备配设有多个检测线圈Cn的线圈单元31以及对从各检测线圈Cn输出的检测信号进行处理的信号处理部32。在此，下标n是表示各个检测线圈的序号，在图3的情况下，n＝1～12。
各检测线圈Cn由将线圈线材卷绕成螺旋弹簧状所得到的筒型线圈构成，例如具有开口直径为30mm～40mm左右、高度为5mm左右的尺寸。各检测线圈Cn产生与在各检测线圈Cn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输出到信号处理部32。
这些检测线圈Cn被配设在由树脂等非金属材料形成的呈平面状的面板33的主面上。另外，也可以在面板33的外周设置用于支承面板33的金属架34。
该线圈单元31能够检测胶囊型内窥镜10的位置的区域是检测对象区域R。检测对象区域R是包括胶囊型内窥镜10在被检体20内所能移动的范围的三维区域，是根据多个检测线圈Cn的配置、胶囊型内窥镜10内的磁场发生部14所产生的位置检测用磁场的强度等预先设定的。
信号处理部32具备与多个检测线圈Cn分别对应的多个信号处理信道Chn。各信号处理信道Chn具备放大部321、A/D转换部(A/D)322以及FFT处理部(FFT)323，用于输出检测信号的测定值，其中，放大部321将从检测线圈Cn输出的检测信号进行放大，A/D转换部(A/D)322对被放大后的检测信号进行数字转换，FFT处理部(FFT)323对进行数字转换所得到的检测信号实施高速傅里叶变换处理。
运算装置40例如由个人计算机、工作站等通用计算机构成，执行基于从信号处理部32输出的位置检测用磁场的检测信号来检测胶囊型内窥镜10的位置和姿势的运算处理、基于经由接收装置50接收到的图像信号来生成被检体20内的图像的运算处理。
详细地说，运算装置40具备：干扰磁场计算部401，其计算从成为位置检测用磁场的干扰源的构件(磁场发生构件)产生的干扰磁场；校正系数存储部402，其存储对由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值进行校正时使用的校正系数；磁场校正部403，其对由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值进行校正；以及位置计算部404，其基于校正后的测定值来计算胶囊型内窥镜10的位置和姿势中的至少一方。其中，校正系数存储部402存储有针对从信号处理信道Chn输出的每个测定值应用的、与检测线圈Cn的位置相应的多个校正系数。
另外，运算装置40还具备：存储部405，其存储与由位置计算部404计算出的胶囊型内窥镜10的位置和姿势有关的信息等；图像处理部406，其通过对从胶囊型内窥镜10无线发送并由接收装置50(参照图1)接收到的图像信号实施规定的图像处理来生成图像数据；以及输出部407，其输出存储部405中存储的与位置和姿势有关的信息、图像数据。以下，将与胶囊型内窥镜10的位置和姿势有关的信息也简称为位置信息。
存储部405是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实现的。存储部405除了存储上述的位置信息、图像数据以外，还存储用于控制运算装置40的各部的各种程序或各种参数、胶囊型内窥镜10的位置检测运算程序、图像处理程序。
接收装置50从在利用胶囊型内窥镜10进行检查时粘贴于被检体的体表的多个接收天线51a中选择对从胶囊型内窥镜10发送的无线信号而言接收强度最高的接收天线51a，通过对经由所选择的接收天线51a接收到的无线信号实施解调处理等来获取图像信号和关联信息。
显示装置60包含液晶、有机EL等各种显示器，基于在运算装置40中生成的位置信息、图像数据，来将被检体的体内图像、胶囊型内窥镜10的位置、方向等信息进行画面显示。
接着，对实施方式1所涉及的位置检测方法中的测定值的校正方法进行说明。考虑胶囊型内窥镜10存在于检测对象区域R内的任意位置的情况。此时，当在从胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场所能到达的范围内存在能够视作环形线圈(闭合回路)的金属制的构件时，由于位置检测用磁场贯穿这些构件的存在区域而产生磁场。由于该磁场与位置检测用磁场一起被检测线圈Cn检测，因此从磁场检测装置30输出的检测信号的测定值包含误差。例如在图1的情况下，在床架23、金属架34构成闭合回路的情况下，这些金属制的构件会成为对位置检测用磁场产生干扰的干扰磁场发生源(磁场发生构件)。
因此，位置检测系统1针对从磁场检测装置30输出的测定值，对因干扰磁场发生源引起的检测误差进行校正，基于校正后的测定值来计算胶囊型内窥镜10的位置和姿势。
详细地说，使用与干扰磁场发生源交链的磁场的和ΣBs，通过下面的式子(1)来给出干扰磁场发生源中产生的电流Ie。
Ie＝K×∑Bs …(1)
在式子(1)中，符号K是根据干扰磁场发生源的大小和阻抗值决定的系数。另外，符号Σ是总和符号。
使用根据检测线圈Cn与干扰磁场发生源之间的距离rn决定的系数α(rn)，通过下面的式子(2)来给出由于该电流Ie流过干扰磁场发生源而在各检测线圈Cn的位置产生的干扰磁场BCn。
Bcn＝α(rn)×Ie
Bcn＝α(rn)×K×ΣBs…(2)
根据式子(2)可知，各检测线圈Cn的位置处的干扰磁场BCn同与干扰磁场发生源交链的磁场的和ΣBs成比例。
与干扰磁场发生源交链的磁场的和ΣBs能够近似为由能够检测与从干扰磁场发生源产生的干扰磁场的方向(即，与干扰磁场发生源的开口面正交的方向)平行的方向的磁场成分的检测线圈Cn检测出的该磁场成分的和。因此，当将由各检测线圈Cn得到的磁场的测定值中的与干扰磁场的方向平行的磁场成分设为Bmci时，通过下面的式子(3)来给出干扰磁场BCn。
[数式1]
在式子(3)中，和的结束值j是检测线圈Cn的总数，在图3的情况下，j＝12。
另外，在执行胶囊型内窥镜10的位置检测的过程中由各检测线圈Cn检测的磁场的测定值Bmn是该检测线圈Cn的位置处的位置检测用磁场的理想值Bin与干扰磁场BCn之和。因而，下面的式子(4)的关系成立。
Bmn＝Bin+Bcn
Bin＝Bmn-Bcn…(4)
当将式子(3)代入式子(4)时，得到下面的式子(5)。在式子(5)中，将式子(3)中的系数α(rn)×K设为了校正系数βn。
[数式2]
根据式子(5)，能够使用各检测线圈Cn的位置处的磁场的测定值Bmn、校正系数βn以及由检测线圈Cn检测出的磁场中的与干扰磁场的方向平行的磁场成分之和ΣBmci，来计算该检测线圈Cn的位置处的胶囊型内窥镜10的位置检测用磁场的理想值Bin。
反之，如果位置检测用磁场的理想值Bin已知，则通过将式子(5)变形而得到的下面的式子(6)来给出校正系数βn。
[数式3]
即，校正系数βn是理想值Bin与测定值Bmn的函数。
在实施方式1中，事先计算出上述校正系数βn并将其预先存储于校正系数存储部402。图4是示出校正系数βn的计算方法的流程图。
首先，在步骤S101中，在不配置干扰磁场发生源的状态下，将胶囊型内窥镜10配置在检测对象区域R内的特定位置，使胶囊型内窥镜10产生位置检测用磁场并由各检测线圈Cn检测位置检测用磁场。将此时的位置检测用磁场的测定值设为各检测线圈Cn的位置处的位置检测用磁场的理想值Bin。或者，也可以基于胶囊型内窥镜10与各检测线圈Cn之间的距离来计算理想值Bin。
在接下来的步骤S102中，在配置了干扰磁场发生源的状态下，将胶囊型内窥镜10配置在检测对象区域R内的特定位置(与步骤S101相同的位置)，使胶囊型内窥镜10产生位置检测用磁场并由各检测线圈Cn检测位置检测用磁场。将此时的位置检测用磁场的测定值设为各检测线圈Cn的位置处的磁场的测定值Bmn。
在接下来的步骤S103中，获取与干扰磁场发生源交链的磁场的和。具体地说，从由检测线圈Cn检测出的磁场的测定值Bmn中提取与干扰磁场的方向平行的磁场成分并计算这些磁场成分的和ΣBmci。在图3中，金属架34的开口面与各检测线圈Cn的开口面平行地配置，因此计算由各检测线圈Cn检测出的磁场的测定值的和即可。
在接下来的步骤S104中，使用在步骤S101～S103中获取到的理想值Bin、测定值Bmn以及磁场成分的和ΣBmci来计算通过式子(6)给出的校正系数βn。
在接下来的步骤S105中，将校正系数βn存储于校正系数存储部402(参照图3)。由此，校正系数的计算结束。
接着，说明实施方式1所涉及的位置检测方法。图5是示出实施方式1所涉及的位置检测方法的流程图。
首先，在步骤S111中，将胶囊型内窥镜10的电源接通。由此，开始从电源部15(参照图2)向胶囊型内窥镜10的各部供给电力，摄像部11开始进行摄像，并且磁场发生部14开始产生位置检测用磁场。在该状态下，将胶囊型内窥镜10导入到被检体20内。
在接下来的步骤S112中，磁场检测装置30检测由胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场并输出各检测线圈Cn的位置处的磁场的测定值Bmn。详细地说，各检测线圈Cn输出磁场的检测信号，对应的信号处理信道Chn对该检测信号实施放大、A/D转换以及FFT处理，并将处理后的检测信号输出到运算装置40。从各信号处理信道Chn输出的测定值Bmn被输入到干扰磁场计算部401和磁场校正部403。
在接下来的步骤S113中，干扰磁场计算部401获取与干扰磁场发生源交链的磁场的和。具体地说，计算从各测定值Bmn提取出的与干扰磁场的方向平行的磁场成分的和ΣBmci。
在接下来的步骤S114中，磁场校正部403从信号处理部32获取磁场的测定值Bmn，使用磁场成分的和ΣBmci以及由校正系数存储部402存储的校正系数βn，通过式子(5)来对测定值Bmn进行校正。将进行该校正所得到的测定值Bin设为各检测线圈Cn的位置处的位置检测用磁场的理想值。
在接下来的步骤S115中，位置计算部404使用在步骤S114中进行校正所得到的测定值(理想值Bin)来计算胶囊型内窥镜10的位置和姿势。计算出的胶囊型内窥镜10的位置和姿势的信息被存储于存储部405。
在接下来的步骤S116中，运算装置40判断是否结束胶囊型内窥镜10的位置检测运算。具体地说，在无线信号从胶囊型内窥镜10的发送已停止、从胶囊型内窥镜10的电源被接通起经过了规定时间以上、进行了使该运算装置40的动作结束的操作之类的情况下，运算装置40判断为结束检查。
在不结束位置检测运算的情况下(步骤S116：“否”)，位置检测系统1的动作返回到步骤S112。另一方面，在结束位置检测运算的情况下(步骤S116：“是”)，位置检测系统1的动作结束。
如以上所说明的那样，根据本发明的实施方式1，将胶囊型内窥镜10配置在检测对象区域R内的特定位置并使胶囊型内窥镜10产生位置检测用磁场，在配置了干扰磁场发生源的状态下和没有配置干扰磁场发生源的状态下分别进行位置检测用磁场的检测，通过使用这些检测结果，能够获取表示包含干扰磁场的位置检测用磁场的测定值与不包含干扰磁场的检测用磁场的理想值之间的关系的校正系数βn。因而，通过使用该校正系数βn和根据位置检测用磁场的测定值计算出的磁场成分的和ΣBmci，能够对测定值进行高精度的校正。由此，能够排除干扰磁场的影响，从而能够高精度地计算胶囊型内窥镜10的位置和姿势。
另外，根据本发明的实施方式1，按每个检测线圈Cn获取校正系数βn，因此能够与胶囊型内窥镜10的位置、姿势无关地根据检测线圈Cn的位置来在空间内连续地进行高精度的校正。
并且，根据本发明的实施方式1，通过增加检测线圈Cn和信号处理信道Chn的个数，能够检测广范围的磁场。因而，能够抑制运算量的增加并且提高胶囊型内窥镜10的位置和姿势的检测精度。
此外，在实施方式1中，使用式子(6)来计算校正系数βn，但也可以根据通过事先的测定而得到的位置检测用磁场的测定值(参照图4的步骤S101、S102)，通过FEM分析来计算校正系数βn。
(实施方式2)
接着，对本发明的实施方式2进行说明。图6是示出本发明的实施方式2所涉及的位置检测系统的结构例的图。如图6所示，实施方式2所涉及的位置检测系统2具备：磁场检测装置35，其具有线圈单元36和信号处理部37；运算装置41；干扰磁场发生源70，其设置在线圈单元36的附近；以及干扰磁场检测部71，其设置在该干扰磁场发生源70的周围。其中，线圈单元36的结构和动作与图3所示的线圈单元31相同。
干扰磁场发生源70例如由金属制的板形成，由于从胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场贯穿该干扰磁场发生源70而产生涡电流，并产生因该涡电流引起的干扰磁场。例如，在用于载置被检体20的床21中使用了金属制的支承构件等的情况下，该支承构件等成为干扰磁场发生源70。
干扰磁场检测部71例如是对线圈等连接电阻器等而提高了电抗的构件，该干扰磁场检测部71沿着干扰磁场发生源70的外周卷绕。干扰磁场检测部71将由于干扰磁场发生源70所产生的干扰磁场的作用而流过线圈的电流作为干扰磁场的检测信号输出到信号处理部37。
信号处理部37具备与设置于线圈单元36的多个检测线圈Cn分别对应的多个信号处理信道Chn以及对从干扰磁场检测部71输出的干扰磁场的检测信号进行处理的信号处理信道Chc。各信号处理信道具备：放大部321，其将干扰磁场的检测信号进行放大；A/D转换部(A/D)322，其对放大后的检测信号进行数字转换；以及FFT处理部(FFT)323，其对进行数字转换所得到的检测信号实施高速傅里叶变换处理。
相对于图3所示的运算装置40，运算装置41具备磁场校正部411，来代替干扰磁场计算部401和磁场校正部403。运算装置41中的除磁场校正部411以外的各部的结构和动作与实施方式1相同。
接着，对本发明的实施方式2所涉及的位置检测方法中的校正系数的计算方法进行说明。实施方式2所涉及的位置检测方法整体上与实施方式1相同，但与实施方式1的不同点在于，在图4所示的校正系数的计算处理以及图5所示的测定值的校正处理中，使用由干扰磁场检测部71检测出的干扰磁场，来代替由检测线圈Cn检测出的磁场中的与干扰磁场的方向平行的磁场成分的和ΣBmci。
在计算校正系数βn时，在实施方式2中，获取在步骤S101中由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的理想值Bin和在步骤S102中由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值Bmn，并且获取由干扰磁场检测部71检测出的干扰磁场的测定值Bc、即信号处理信道Chc的输出值。然后，使用这些值来计算通过下面的式子(7)给出的校正系数βn(参照步骤S104)，并将该校正系数βn事先存储于校正系数存储部402。
[数式4]
另外，在进行胶囊型内窥镜10的位置检测时，在实施方式2中，获取在步骤S112中由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值Bmn和由干扰磁场检测部71检测出的干扰磁场的测定值Bc。然后，使用测定值Bmn、干扰磁场的测定值Bc以及校正系数存储部402中存储的校正系数βn，来计算通过式子(8)给出的位置检测用磁场的校正值(理想值)Bin。
Bin＝Bmn-βn·Bc…(8)
如以上所说明的那样，根据本发明的实施方式2，基于由干扰磁场检测部71检测出的干扰磁场的测定值来计算校正系数βn，并且计算位置检测用磁场的校正值Bin，因此与实施方式1相比能够减少运算量。
(变形例)
接着，对本发明的实施方式2的变形例进行说明。在如实施方式1(参照图3)那样线圈单元31中设置有金属架34的情况下，也可以将干扰磁场检测部71配置在该金属架34的周围，利用干扰磁场检测部71直接检测从金属架34产生的干扰磁场。在该情况下，与上述实施方式2同样地，使用由干扰磁场检测部71检测出的干扰磁场的测定值来计算校正系数βn并且对位置检测用磁场的测定值进行校正。根据该变形例，不需要计算与干扰磁场的方向平行的磁场成分的和ΣBmci，因此能够减少运算量。
(实施方式3)
接着，对本发明的实施方式3进行说明。图7是示出本发明的实施方式3所涉及的位置检测系统的结构例的图。如图7所示，实施方式3所涉及的位置检测系统3具备磁场检测装置30和运算装置42。其中，磁场检测装置30的结构和动作与实施方式1相同。
相对于图3所示的运算装置40，运算装置42具备交链磁通计算部421、校正系数计算部422以及校正系数存储部423，来代替干扰磁场计算部401和校正系数存储部402。
交链磁通计算部421基于由位置计算部404前一次计算出的胶囊型内窥镜10的位置和姿势的计算结果，来计算通过由胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场而生成的针对干扰磁场发生源的交链磁通。
校正系数计算部422计算在对由检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值Bmn进行校正时使用的校正系数γn。校正系数存储部423存储由校正系数计算部422计算出的校正系数γn。
接着，对实施方式3所涉及的位置检测方法中的测定值的校正方法进行说明。如图7所示，线圈单元31的金属架34能够视作环形线圈。在该情况下，使用金属架34的电阻Rframe、角频率ω以及交链磁通Φ，通过下面的式子(9)来给出由于从胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场贯穿金属架34的开口而在金属架34中产生的感应电流Ic。
[数式5]
由于该感应电流Ic而在各检测线圈Cn的位置产生下面的式子(10)所表示的干扰磁场BCn。在式子(10)中，系数K(rn)是根据检测线圈Cn与金属架34之间的距离rn决定的磁场的分布函数。
[数式6]
因此，将系数ω·K(rn)/Rframe设为校正系数γn，通过在检查前进行的校准来获取该校正系数γn。在此，检测线圈Cn的位置处的位置检测用磁场的测定值Bmn是检测线圈Cn的位置处的位置检测用磁场的理想值Bin与干扰磁场BCn之和(Bmn＝Bin+BCn)，因此下面的式子(11)的关系成立。
[数式7]
在该情况下，获取各检测线圈Cn的位置处的干扰磁场BCn(BCn＝Bmn-Bin)和交链磁通Φ，使用这些值来计算通过式子(11)给出的校正系数γn。即，校正系数γn是理想值Bin与测定值Bmn的函数。所计算出的校正系数γn被预先存储于校正系数存储部423。
使用像这样获取到的校正系数γn和胶囊型内窥镜10的位置检测时的交链磁场Φ，通过下面的式子(12)来给出检测线圈Cn的位置处的位置检测用磁场的理想值Bin。
Bin＝Bmn-γn·Φ…(12)
接着，对本发明的实施方式3所涉及的位置检测方法进行说明。图8是示出本发明的实施方式3所涉及的位置检测方法中的校准处理的流程图。
首先，在图8所示的步骤S201中，将胶囊型内窥镜10的电源接通。由此，开始从电源部15(参照图2)向胶囊型内窥镜10的各部供给电力，摄像部11开始进行摄像，并且磁场发生部14开始产生位置检测用磁场。
在接下来的步骤S202中，在不配置干扰磁场发生源的状态下，将胶囊型内窥镜10配置在检测对象区域R内的特定位置，由各检测线圈Cn检测位置检测用磁场。将此时的测定值设为各检测线圈Cn的位置处的位置检测用磁场的理想值Bin。在校准时，这些理想值Bin被输入到校正系数计算部422。或者，也可以根据胶囊型内窥镜10与各检测线圈Cn之间的距离来在理论上计算理想值Bin。
在接下来的步骤S203中，在配置了干扰磁场发生源的状态下，将胶囊型内窥镜10配置在检测对象区域R内的特定位置(与步骤S202相同的位置)，由各检测线圈Cn检测位置检测用磁场。将此时的测定值设为各检测线圈Cn的位置处的磁场的测定值Bmn。在校准时，这些测定值Bmn也被输入到校正系数计算部422。
在接下来的步骤S204中，基于胶囊型内窥镜10的位置和姿势与干扰磁场发生源(例如金属架34)的位置和姿势之间的关系来计算交链磁通Φ。作为交链磁通Φ的计算方法，能够应用公知的各种方法。作为一例，对在日本特许第4847520号中公开的方法进行说明。
从胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场能够视作由磁偶极子产生的磁场。将磁偶极子的位置坐标设为(x，y，z)，将磁偶极子的磁矩设为(Mx，My，Mz)，将由这些参数组成的矢量设为矢量p＝(x，y，z，Mx，My，Mz)。
当将干扰磁场发生源视作环形线圈时，只要决定环形线圈的位置和朝向，就能够针对环形线圈的开口面的某个点计算磁通密度Bg(p)。该计算用于求出环形线圈中产生的电动势，因此取尽可能多的要计算的点，并求出通过下面的式子(13)给出的磁通密度的平均值Bg_mean(p)。此外，在以下所示的各式子(13)～(15)中，对磁通密度、矢量p等矢量要素添加了箭头。
[数式8]
环形线圈中产生的电动势与上述磁通密度的平均值Bg_mean(p)相对应地与匝数、面积以及各频率成比例。环形线圈中流过通过将该电动势除以环形线圈的阻抗而求出的电流Ic。因而，该电流也为矢量p的函数(Ic(p))。
当考虑被视作环形线圈的干扰磁场发生源的尺寸时，通常不将环形线圈视作磁偶极子，而将环形线圈分割为多个电流元，通过应用毕奥-萨伐尔(Biot-Savart)定律来求出从环形线圈产生的磁场。
当将电流元的位置矢量设为rc、将各电流元中的电流矢量设为dc、将检测磁场的位置的位置矢量设为rsi时，通过下面的式子(14)来给出该位置处的磁场强度Bci(p)。
[数式9]
因而，能够基于配置了胶囊型内窥镜10的特定位置的坐标，来针对干扰磁场发生源的开口面内的各位置进行式子(14)的运算，并通过进一步进行下面的式子(15)的运算来求出交链磁通Φ。
[数式10]
在接下来的步骤S205中，基于在步骤S202～S204中获取到的理想值Bin、测定值Bmn以及交链磁通Φ来计算通过式子(11)给出的校正系数γn。
在接下来的步骤S206中，将校正系数γn存储于校正系数存储部423(参照图7)。由此，校准结束。
之后，通过将胶囊型内窥镜10导入到被检体20内来开始进行检查。图9是示出本发明的实施方式3所涉及的位置检测方法中的继校准处理之后执行的检查中的位置检测处理的流程图。
在步骤S211中，磁场检测装置30检测由胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场，并输出各检测线圈Cn的位置处的磁场的测定值Bmn。在检查时，这些测定值Bmn被输入到磁场校正部403。
在接下来的步骤S212中，交链磁通计算部421基于前一次计算出的胶囊型内窥镜10的位置及姿势与干扰磁场发生源之间的关系来计算交链磁通Φ。基于胶囊型内窥镜10的位置和姿势的交链磁通Φ的计算方法与步骤S204相同(参照式子(15))。
此外，在还没有执行胶囊型内窥镜10的位置检测运算的初次的步骤S212中，将由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值Bmn中的与干扰磁场的方向平行的成分的总和ΣBmci用作交链磁通Φ。
在接下来的步骤S213中，磁场校正部403使用从信号处理部32输出的测定值Bmn、由交链磁通计算部421计算出的交链磁通Φ以及由校正系数存储部423存储的校正系数γn，通过式子(12)来对测定值Bmn进行校正。将进行该校正所得到的测定值Bin设为各检测线圈Cn的位置处的位置检测用磁场的理想值。
在接下来的步骤S214中，位置计算部404使用校正后的测定值(理想值Bin)来计算胶囊型内窥镜10的位置和姿势。所计算出的胶囊型内窥镜10的位置和姿势的信息被存储于存储部405。
在接下来的步骤S215中，运算装置42判断是否结束胶囊型内窥镜10的位置检测运算。具体地说，在无线信号从胶囊型内窥镜10的发送已停止、从胶囊型内窥镜10的电源被接通起经过了规定时间以上、进行了使该运算装置42的动作结束的操作之类的情况下，运算装置42判断为结束检查。
在不结束位置检测运算的情况下(步骤S215：“否”)，交链磁通计算部421获取在步骤S214中计算出的胶囊型内窥镜10的位置和姿势的计算结果(步骤S216)。之后，位置检测系统3的动作返回到步骤S211。
另一方面，在结束位置检测运算的情况下(步骤S215：“是”)，位置检测系统3的动作结束。
如以上所说明的那样，根据本发明的实施方式3，将干扰磁场发生源视作环形线圈，计算与干扰磁场发生源的特性相应的校正系数，因此能够进行高精度的校正。
另外，根据本发明的实施方式3，基于前一次计算出的胶囊型内窥镜10的位置和姿势来计算交链磁通，使用该交链磁通来对位置检测用磁场的测定值进行校正，因此能够与胶囊型内窥镜10的位置、姿势无关地在空间上连续地进行高精度的校正。
(实施方式4)
接着，对本发明的实施方式4进行说明。图10是示出本发明的实施方式4所涉及的位置检测系统的结构例的图。如图10所示，相对于图7所示的位置检测系统3，实施方式4所涉及的位置检测系统4还具备线圈驱动部80，该线圈驱动部80对多个检测线圈Cn中的一个检测线圈供给电力来使该一个检测线圈驱动。在图10中，将检测线圈C12用作驱动线圈。此外，磁场检测装置30和运算装置42的结构及动作与实施方式3相同。
在本实施方式4中，在通过校准来计算校正系数γn时(参照图8)，代替将胶囊型内窥镜10配置在检测对象区域R内来产生位置检测用磁场的方式，而是通过从线圈驱动部80对检测线圈C12供给电力来产生特定强度的磁场。具体地说，设为与由胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场相同程度即可。然后，将从该检测线圈C12产生的磁场视作位置检测用磁场，基于由其它检测线圈C1～C11检测出的磁场的检测信号来计算校正系数γn。此外，使用胶囊型内窥镜10进行的检查中的位置检测方法与实施方式3相同(参照图9)。
根据该实施方式4，在校准时不需要使用胶囊型内窥镜10，因此能够抑制内置于胶囊型内窥镜10中的电源部15的电力消耗。另外，根据实施方式4，在校准时驱动的检测线圈C12的位置被固定，因此能够进行稳定的校准。
(实施方式5)
接着，对本发明的实施方式5进行说明。图11是示出本发明的实施方式5所涉及的位置检测系统的结构例的图。如图11所示，实施方式5所涉及的位置检测系统5具备；磁场检测装置30，其具有线圈单元31和信号处理部32；运算装置43；以及成为干扰磁场发生源的多个(在图11中为两个)金属结构物91、92。其中，磁场检测装置30的结构及动作与实施方式1相同。
图12是示出图11所示的多个金属结构物91、92的具体例的示意图，示出了用于载置被检体20的床90。该床90由用于使被检体20横躺的基部93、用于支承基部93的四个床腿部94、作为床90的支承架而设置于基部93的基部支承构件95a、95b、架设于这些基部支承构件95a、95b的加强构件96a、96b、固定于床腿部94的支承构件97a、97b以及架设于这些支承构件97a、97b的线圈保持构件98a、98b构成。这些各构件均由金属形成。
图13是示出图12所示的支承架的一部分的俯视图。在本实施方式5中，将支承基部93和线圈单元31的支承架有意地形成为环形。即，由支承构件97a、97b的一部分和线圈保持构件98a、98b形成环A，由基部支承构件95a、95b的一部分和加强构件96a、96b形成环B。这些环A和环B相当于图11所示的金属结构物91、92。
这样，通过由金属形成包括环A和环B的支承架，能够确保床90所需的强度，并且能够将对由胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场而言成为干扰磁场发生源的环A和环B作为环形线圈来处理。由此，能够计算从环A和环B产生的干扰磁场，从而能够高精度地对由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值进行校正。
再次参照图11，运算装置43具备多个(在图11中为两个)交链磁通计算部431a、431b、多个(同上)校正系数存储部432a、432b、磁场校正部433、位置计算部404、存储部405、图像处理部406以及输出部407。其中，位置计算部404、存储部405、图像处理部406以及输出部407的动作与实施方式1相同。
交链磁通计算部431a计算通过从胶囊型内窥镜10产生的位置检测用磁场而生成的针对金属结构物91的交链磁通Φ1。另外，交链磁通计算部431b计算通过上述位置检测用磁场而生成的针对金属结构物92的交链磁通Φ2。与实施方式3同样地，能够基于由位置计算部404前一次计算出的胶囊型内窥镜10的位置和姿势的计算结果通过式子(13)～(15)来计算交链磁通Φ1、Φ2。
校正系数存储部432a存储用于对由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值Bmn中的从金属结构物91产生的干扰磁场成分进行校正的校正系数γ1n。另外，校正系数存储部432b存储用于对由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值Bmn中的从金属结构物92产生的干扰磁场成分进行校正的校正系数γ2n。这些校正系数γ1n、γ2n被事先获取并被分别存储于校正系数存储部432a、432b。
磁场校正部433通过对由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值Bmn进行校正，来计算位置检测用磁场的理想值Bin。在此，由金属结构物91产生的各检测线圈Cn的位置处的干扰磁场成分Bc1n以及由金属结构物92产生的各检测线圈Cn的位置处的干扰磁场成分Bc2n分别通过下面的式子(16-1)、(16-2)来给出。
Bc1n＝γ1n×φ1…(16-1)
Bc2n＝γ2n×φ2…(16-2)
因而，通过下面的式子(17)来给出各检测线圈Cn的位置处的位置检测用磁场的理想值Bin。
Bin＝Bmn-γ1n×φ1-γ2n×φ2…(17)
接着，以图13所示的支承架为例来说明校正系数γ1n、γ2n的获取方法。图14是用于说明将图13所示的支承架设为干扰磁场发生源的情况下的校正系数的获取方法的示意图。
首先，如图14的(a)所示，从床90卸下基部93、用于支承该基部93的基部支承构件95a、95b及加强构件96a、96b。由此，成为剩下了由支承构件97a、97b和线圈保持构件98a、98b形成的环A的状态。在该状态下，将胶囊型内窥镜10配置在位置检测区域R内的特定位置并使其产生位置检测用磁场，获取由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值Bm1n。
接着，如图14的(b)所示，将线圈保持构件98a、98b更换为由树脂等非金属形成的线圈保持构件99a、99b。此时，在支承架中，没有形成由金属构成的环，从而能够忽略干扰磁场的影响。在该状态下，将胶囊型内窥镜10配置在位置检测区域R内的特定位置并使其产生位置检测用磁场，获取由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值来作为理想值Bin。
接着，如图14的(c)所示，在线圈保持构件99a、99b保持原样的状态下，重新设置基部支承构件95a、95b、加强构件96a、96b。由此，由基部支承构件95a、95b的一部分和加强构件96a、96b形成环B。在该状态下，将胶囊型内窥镜10配置在位置检测区域R内的特定位置并使其产生位置检测用磁场，获取由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值Bm2n。
接着，使用这些测定值Bm1n、Bm2n以及理想值Bin来计算通过下面的式子(18-1)、(18-2)分别给出的校正系数γ1n、γ2n，并将这些校正系数γ1n、γ2n分别存储于校正系数存储部432a、432b。
[数式11]
与实施方式3同样地，能够基于此时的胶囊型内窥镜10的位置和姿势，通过式子(13)～(15)分别求出式子(18-1)、(18-2)中的交链磁通Φ1、Φ2。或者，也可以与实施方式1同样地将各检测线圈Cn的测定值中的与干扰磁场的方向平行的成分的合计值作为交链磁通Φ1、Φ2来处理。
此外，在获取校正系数之后，预先将由非金属形成的线圈保持构件99a、99b恢复为由金属形成的线圈保持构件98a、98b。
根据本发明的实施方式5，在配置有多个成为对位置检测用磁场产生干扰的干扰磁场发生源的金属结构物的情况下，也能够通过针对每个金属结构物预先计算出校正系数来高精度地对由各检测线圈Cn检测出的位置检测用磁场的测定值进行校正。
此外，在配置有三个以上金属结构物的情况下，也能够通过在运算装置43中针对每个金属结构物设置交链磁通计算部和校正系数存储部来与上述实施方式5同样地进行校正。
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和变形例。另外，本发明通过将上述实施方式1～5以及它们的变形例所公开的多个构成要素适当地组合，能够生成各种发明。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、2、3、4、5：位置检测系统；10：胶囊型内窥镜；11：摄像部；12：控制部；13：发送部；14：磁场发生部；15：电源部；20：被检体；21、90：床；22、93：基部；23：床架；30、35：磁场检测装置；31、36：线圈单元；32、37：信号处理部；33：面板；34：金属架；40、41、42、43：运算装置；50：接收装置；60：显示装置；70：干扰磁场发生源；71：干扰磁场检测部；80：线圈驱动部；91、92：金属结构物；94：床腿部；95a、95b：基部支承构件；96a、96b：加强构件；97a、97b：支承构件；98a、98b、99a、99b：线圈保持构件；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：磁场发生线圈；142：电容器；321：放大部；322：A/D转换部(A/D)；323：FFT处理部(FFT)；401：干扰磁场计算部；402、423、432a、432b：校正系数存储部；403、411、433：磁场校正部；404：位置计算部；405：存储部；406：图像处理部；407：输出部；421、431a、431b：交链磁通计算部；422：校正系数计算部。

Claims (14)

1.一种位置检测系统，其特征在于，具备：
向被检体内导入的胶囊型医疗装置，其产生位置检测用磁场；
多个检测线圈，所述多个检测线圈被配设在所述被检体的外部，检测所述位置检测用磁场并分别输出多个检测信号；
磁场校正部，其针对从所述多个检测线圈分别输出的所述多个检测信号的测定值，对因第一磁场发生构件引起的磁场成分进行校正，所述第一磁场发生构件被配置在由存在于检测对象区域内的所述胶囊型医疗装置产生的所述位置检测用磁场所能到达的空间内，通过所述位置检测用磁场的作用而产生磁场，所述检测对象区域是能够检测所述胶囊型医疗装置的位置的区域；以及
位置计算部，其使用由所述磁场校正部校正后的所述多个检测信号的测定值，来计算所述胶囊型医疗装置的位置和姿势中的至少一方，
其中，所述磁场校正部使用第一校正系数来进行校正，所述第一校正系数是在所述第一磁场发生构件被配置在所述空间内且所述胶囊型医疗装置被配置在所述检测对象区域内的特定位置的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值与在所述第一磁场发生构件没有被配置在所述空间内且所述胶囊型医疗装置被配置在所述特定位置的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值的函数。
2.根据权利要求1所述的位置检测系统，其特征在于，
还具备磁场检测部，该磁场检测部能够检测配置有所述第一磁场发生构件的位置处的磁场，
所述磁场校正部使用由所述磁场检测部检测出的磁场的输出值来对所述多个检测信号的测定值进行校正。
3.根据权利要求2所述的位置检测系统，其特征在于，
所述磁场检测部是沿着所述第一磁场发生构件的外周卷绕而成的线圈。
4.根据权利要求1所述的位置检测系统，其特征在于，
所述第一磁场发生构件呈环状，是支承用于载置所述被检体的基部的金属制的架。
5.根据权利要求1所述的位置检测系统，其特征在于，
所述多个检测线圈被配置在同一基板上，
所述第一磁场发生构件呈环状，是设置在所述基板的周围来支承所述基板的金属制的架。
6.根据权利要求3所述的位置检测系统，其特征在于，
所述第一磁场发生构件是金属制的板。
7.根据权利要求1所述的位置检测系统，其特征在于，
所述第一磁场发生构件呈构成闭合回路的环状，
所述第一校正系数是在所述第一磁场发生构件被配置在所述空间内且在所述检测对象区域内的特定位置产生了具有特定强度的磁场的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述磁场的多个测定值与在所述第一磁场发生构件没有被配置在所述空间内且从所述特定位置产生了具有所述特定强度的磁场的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述磁场的多个测定值的函数。
8.根据权利要求7所述的位置检测系统，其特征在于，
基于在将所述胶囊型医疗装置配置在所述特定位置并使该胶囊型医疗装置产生了所述位置检测用磁场的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值，来计算所述第一校正系数。
9.根据权利要求7所述的位置检测系统，其特征在于，
基于在通过对所述多个检测线圈中的一个检测线圈供给电力来使该一个检测线圈产生了磁场的状态下由除所述一个检测线圈以外的多个检测线圈分别检测出的所述磁场的测定值，来计算所述第一校正系数。
10.根据权利要求7所述的位置检测系统，其特征在于，还具备：
第一交链磁通计算部，其基于由所述位置计算部前一次计算出的所述胶囊型医疗装置的位置及姿势与所述第一磁场发生构件的开口面之间的关系，来计算针对所述第一磁场发生构件的第一交链磁通，
所述磁场校正部使用所述第一校正系数和由所述第一交链磁通计算部计算出的所述第一交链磁通，来对所述多个检测信号的测定值进行校正。
11.根据权利要求10所述的位置检测系统，其特征在于，
还具备第二交链磁通计算部，该第二交链磁通计算部基于由所述位置计算部计算出的所述胶囊型医疗装置的位置及姿势与第二磁场发生构件的开口面之间的关系，来计算针对所述第二磁场发生构件的第二交链磁通，其中，所述第二磁场发生构件配置在所述空间内，呈构成闭合回路的环状，通过所述位置检测用磁场的作用而产生磁场，
所述磁场校正部使用所述第一交链磁通和所述第一校正系数以及所述第二交链磁通和用于对因所述第二磁场发生构件引起的磁场成分进行校正的第二校正系数，来对所述多个检测信号的测定值进行校正。
12.根据权利要求7所述的位置检测系统，其特征在于，
还具备用于载置所述被检体的台，
所述第一磁场发生构件是支承所述台的支承构件。
13.根据权利要求7所述的位置检测系统，其特征在于，
所述多个检测线圈排列在呈平面状的面板的主面上，
所述第一磁场发生构件是支承所述面板的支承构件。
14.一种位置检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
磁场检测步骤，利用配设在被检体的外部的多个检测线圈来检测由向所述被检体内导入的胶囊型医疗装置产生的位置检测用磁场，并分别输出多个检测信号；
磁场校正步骤，针对从所述多个检测线圈分别输出的所述多个检测信号的测定值，对因磁场发生构件引起的磁场成分进行校正，所述磁场发生构件被配置在由存在于检测对象区域内的所述胶囊型医疗装置产生的所述位置检测用磁场所能到达的空间内，所述磁场发生构件通过所述位置检测用磁场的作用而产生磁场，所述检测对象区域是能够检测所述胶囊型医疗装置的位置的区域；以及
位置计算步骤，使用由所述磁场校正步骤校正后的所述多个检测信号的测定值，来计算所述胶囊型医疗装置的位置和姿势中的至少一方，
其中，在所述磁场校正步骤中，使用校正系数来进行校正，所述校正系数是在所述磁场发生构件被配置在所述空间内且所述胶囊型医疗装置被配置在所述检测对象区域内的特定位置的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值与在所述磁场发生构件没有被配置在所述空间内且所述胶囊型医疗装置被配置在所述特定位置的状态下由所述多个检测线圈分别检测出的所述位置检测用磁场的多个测定值的函数。
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