CN1870931A - 被检体内导入装置 - Google Patents
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Abstract
在由钮扣型干电池(29a、29b)提供的电压小于等于NOT电路(26c)中预先设定的中间电位时，通过NOT电路(26c)和触发器(26d)对在FET(26a)的源极/漏极端子间流过的电流进行阻断控制，停止向胶囊内功能执行电路(30)的驱动电力的提供，同时，通过NOT电路(26c)和触发器(26e)，将开关元件(26h、26i)切换控制为接通状态，通过并联连接的电阻(26f、26g)使积蓄于钮扣型干电池(29a、29b)中的电力耗尽，从而使被检体内导入装置内的电池中积蓄的电力耗尽，防止中间电位状态下的电路的误动作。
Description
技术领域
本发明涉及向例如吞服型的胶囊型内窥镜的各电气部位供电的被检体内导入装置，特别涉及使装置内部的电池的电力耗尽的被检体内导入装置。
背景技术
近年来，在内窥镜的领域中出现了装备有摄像功能和无线功能的胶囊型内窥镜。该胶囊型内窥镜构成为：为了进行观察(检查)而由作为被检体的被检者吞服后，到从被检者的活体自然排出的观察期间内，伴随胃、小肠等的脏器的蠕动运动在其内部(体腔内)移动，使用摄像功能依次对体腔内进行拍摄。
并且，在基于这些脏器内的移动的该观察期间内、通过胶囊型内窥镜在体腔内拍摄到的图像数据，依次通过无线通信等的无线功能，发送给设置于被检体外部的外部装置，存储到设置于外部装置内的存储器中。该摄像功能和无线功能等是通过供电来驱动各电气部位而发挥作用。下面，将该驱动称为胶囊型内窥镜的驱动。通过由被检者携带具有该无线功能和存储功能的外部装置，被检者在吞服胶囊型内窥镜后、到排出的观察期间内，可在不受约束的情况下行动。而且，观察后，能够由医生或护士根据存储于外部装置的存储器中的图像数据，将体腔内的图像显示于显示器等的显示单元上，进行诊断。
这种胶囊型内窥镜有例如专利文献1所示的吞服型的胶囊型内窥镜，所提出的结构如下：在内部具有通过外部磁场来接通/断开的磁簧开关，以控制胶囊型内窥镜的驱动，其收容于包括提供该外部磁场的永久磁铁在内的包装体内。即，胶囊型内窥镜所具备的磁簧开关具有如下结构：在施加了大于等于一定强度的磁场的环境下，维持断开状态，由于外部磁场的强度下降而接通。因此，在收容于包装体内的状态下，不驱动胶囊型内窥镜。并且，吞服时，从包装体中取出该胶囊型内窥镜，从而远离永久磁铁，使胶囊型内窥镜不受磁力影响，磁簧开关处于接通状态，胶囊型内窥镜开始驱动。由于具有这样的结构，在收容于包装体内的状态下，可防止胶囊型内窥镜的驱动，从包装体中取出后，能够进行借助胶囊型内窥镜的照明功能、摄像功能进行的图像拍摄以及借助无线功能进行的图像信号发送。
专利文献1：国际公开第01/35813号小册子
发明内容
但是，胶囊型内窥镜通过由例如钮扣型干电池等的电池供电，来驱动执行照明功能、摄像功能以及无线功能等的预先设定的预定功能的功能执行单元，因此若长时间使用电池，则电池的供给电力下降而成为中间电位，由于该中间电位而在功能执行单元的负载侧发生锁定等的现象，进入故障模式。因此，虽可以考虑在中间电位的状态下切断电池与功能执行单元之间的连接的电路结构，但即使这样构成，也有如下问题：用于进行该切断的切换电路有时也会变得动作不稳定，或产生锁定现象，由此在电路中产生误动作。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供能够使被检体内导入装置内的电池中积蓄的电力耗尽而防止中间电位状态下的电路误动作的被检体内导入装置。
为解决上述问题并达到目的，本发明的被检体内导入装置，其特征在于，具有：功能执行单元，其在所导入的被检体内执行预定的功能；电力积蓄单元，其积蓄用于驱动所述功能执行单元的驱动电力；检测单元，其检测由所述电力积蓄单元提供的电力；以及与所述功能执行单元独立地设置的耗尽单元，其根据所述检测单元的检测结果，使所述电力积蓄单元的电力耗尽。
另外，权利要求2的被检体内导入装置，其特征在于，在上述发明中，还具有停止单元，其根据所述检测单元的检测结果，停止从所述电力积蓄单元向所述功能执行单元的驱动电力的提供。
另外，权利要求3的被检体内导入装置，其特征在于，在上述发明中，所述电力积蓄单元由串联连接的多个电池构成，所述耗尽单元分别从所述各电池中将电力耗尽。
并且，权利要求4的被检体内导入装置，其特征在于，在上述发明中，所述耗尽单元具有可分别与所述各电池并联连接的电阻元件和开关元件，根据所述检测单元的检测结果，将所述开关元件设定为接通状态，使所述电池与电阻元件并联连接，耗尽该电池的电力。
并且，权利要求5的被检体内导入装置，其特征在于，在上述发明中，所述耗尽单元具有可在所述电池之间串联连接的电阻元件和开关元件，根据所述检测单元的检测结果，将所述开关元件设定为接通状态，使所述电池与电阻元件串联连接，从而使该电池短路，耗尽该电池的电力。
并且，权利要求6的被检体内导入装置，其特征在于，在上述发明中，所述耗尽单元具有：热产生单元，其根据所述检测单元的检测结果，产生大于等于预定温度的热；电阻元件，其可在所述电池之间串联连接；以及形状记忆部件，其根据与所述预定温度相等的临界温度，使所述电池与电阻串联连接，其中，使所述电池短路来耗尽该电池的电力。
并且，权利要求7的被检体内导入装置，其特征在于，在上述发明中，所述功能执行单元至少具有：照明单元，其对所述被检体内进行照明；取得单元，其取得所述被照明的被检体内的信息；以及无线发送单元，其将由所述取得单元取得的所述被检体内的信息无线发送到外部。
本发明的被检体内导入装置具有如下效果：根据由电力积蓄单元提供的电力的检测结果，通过停止单元停止从电力积蓄单元向功能执行单元的驱动电力的提供，并且通过耗尽单元使被检体内导入装置内的电池中积蓄的电力耗尽，所以能够防止中间电位状态下的电路误动作。
附图说明
图1是表示本发明的无线型被检体内信息取得系统的概念的系统概念图。
图2是表示图1所示的实施例1的胶囊型内窥镜的内部结构的方框图。
图3是表示图2所示的实施例1的系统控制电路的电路结构的电路图。
图4是表示图1所示的实施例1的通信装置的内部结构的方框图。
图5是表示图2所示的实施例2的系统控制电路的电路结构的要部的电路图。
符号说明
1被检体；2胶囊型内窥镜；3通信装置；4显示装置；5便携型记录介质；20发光元件(LED)；21LED驱动电路；22电荷耦合器件(CCD)；23CCD驱动电路；24RF发送单元；25发送天线部；26系统控制电路；26a场效应晶体管(FET)；26b二极管；26c NOT电路；26d，26e触发器；26f，26g，29h～29j电阻；26h，26i，26m开关元件；26j～26l加热线圈；27接收天线部；28控制信号检测电路；29电池；29a～29c钮扣型干电池；29d基板；29e～29g形状记忆部件；30胶囊内功能执行电路；31收发外套；32外部装置；33RF接收单元；34图像处理单元；35存储单元；36控制信号输入单元；37RF发送单元电路；38电力供给单元；A1～An接收用天线；B1～Bm发送用天线。
具体实施方式
下面，根据图1～图5的附图对本发明的被检体内导入装置的实施例进行详细说明。另外，在下面的图中，对于与图1相同的结构部分，为了便于说明标以相同标号。并且，本发明不限于这些实施例，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可以有各种变更实施例。
实施例1
图1是表示本发明的无线型被检体内信息取得系统的概念的系统概念图。在图1中，该无线型被检体内信息取得系统具有：导入到被检体1的体腔内的、作为被检体内导入装置的吞服型的胶囊型内窥镜2；以及配置在被检体1的外部、在与胶囊型内窥镜2之间进行各种信息的无线通信的作为体外装置的通信装置3。并且，无线型被检体内信息取得系统具有：显示装置4，其根据通信装置3所接收的数据进行图像显示；以及便携型记录介质5，其在通信装置3和显示装置4之间进行数据的输入输出。
如图2的方框图所示，胶囊型内窥镜2具有：作为照明单元的发光元件(LED)20，其用于照射例如被检体1的体腔内的被检部位；作为第一驱动单元的LED驱动电路21，其控制LED 20的驱动状态；作为取得单元的电荷耦合器件(CCD)22，其拍摄作为来自被LED 20照射到的区域的反射光的体腔内图像(被检体内信息)；作为第一驱动单元的CCD驱动电路23，其控制CCD 22的驱动状态；RF发送单元24，其将该拍摄到的图像信号调制成RF信号；以及作为无线发送单元的发送天线部25，其对RF发送单元24输出的RF信号进行无线发送。并且，胶囊型内窥镜2具有控制这些LED驱动电路21、CCD驱动电路23以及RF发送单元24的动作的系统控制电路26，由此进行如下动作：在该胶囊型内窥镜2导入到被检体1内的期间，通过CCD 22取得被LED 20照射的被检部位的图像数据。该取得的图像数据再通过RF发送单元24转换为RF信号，通过发送天线部25发送到被检体1的外部。
并且，胶囊型内窥镜2具有：作为无线接收单元的接收天线部27，其构成为可接收从通信装置3发送的无线信号；控制信号检测电路28，其从由该接收天线部27接收到的信号中检测预定的输入电平(例如，接收强度电平)的控制信号；以及电池29，其向系统控制电路26和控制信号检测电路28供电。
控制信号检测电路28检测控制信号的内容，根据需要，向LED驱动电路21、CCD驱动电路23以及系统控制电路26输出控制信号。系统控制电路26具有将由电池29提供的驱动电力分配给其它构成要素(功能执行单元)的功能。
图3是表示图2所示的实施例1的系统控制电路的电路结构的电路图。另外，在图3中，电池29由例如多个(在该实施例1中为2个)钮扣型干电池29a、29b构成。
该系统控制电路26具有：FET(场效应晶体管)26a，其源极端子与电池29连接；二极管26b，其与FET 26a的漏极端子连接；NOT电路26c，其与二极管26b的输出端子连接；以及触发器26d，其通过来自NOT电路26c的输出来复位(R)，并且，向FET 26a的栅极端子进行输出(Q)。并且，二极管26b的输出与胶囊内功能执行电路30连接，触发器26d通过来自前述的磁簧开关的输入来置位(S)。此外，在本发明中，也可使用例如开关元件，来替代FET等的晶体管。并且，在该实施例中，将胶囊型内窥镜2内所具备的具有拍摄功能、照明功能以及无线功能(一部分)的单元总称为执行预定功能的功能执行单元。具体讲，除系统控制电路26、接收天线部27以及控制信号检测电路28以外的单元是执行预定功能的功能执行单元，以下根据需要总称为胶囊内功能执行电路30。
并且，系统控制电路26具有输入NOT电路26c的输出的触发器26e、可分别与钮扣型干电池29a、29b并联连接的电阻26f、26g、以及开关元件26h、26i。通过NOT电路26c和触发器26e对这些开关元件26h、26i进行工作控制，使其在由钮扣型干电池29a、29b向胶囊内功能执行电路30提供驱动电力的期间内处于断开状态，不向胶囊内功能执行电路30提供驱动电力时，切换为接通状态。即，开关元件26h、26i通过来自触发器26e的输出(Q)切换为接通状态，使电阻26f、26g分别与钮扣型干电池29a、29b并联连接，分别使积蓄于钮扣型干电池29a、29b中的电力耗尽。
通信装置3作为将起动用信号发送给胶囊型内窥镜2的无线发送单元具有发送装置的功能、以及作为接收由胶囊型内窥镜2无线发送的体腔内图像数据的无线接收单元具有接收装置的功能。图4是表示图1所示的实施例1的通信装置3的内部结构的方框图。在图4中，通信装置3具有：穿在被检体1上而使用，并且具有多个接收用天线Al～An和多个发送用天线Bl～Bm的收发用衣物(例如收发外套)31、以及进行所收发的无线信号的信号处理等的外部装置32。此外，n，m表示根据需要设定的天线的任意的个数。
外部装置32具有：RF接收单元33，其对通过接收用天线Al～An接收到的无线信号进行解调等的预定的信号处理，从无线信号中提取通过胶囊型内窥镜2取得的图像数据；图像处理单元34，其对提取出的图像数据进行必要的图像处理；以及存储单元35，其用于存储实施图像处理后的图像数据，该外部装置32进行由胶囊型内窥镜2发送的无线信号的信号处理。另外，在该实施例中，通过存储单元35将图像数据记录到便携型记录介质5中。
并且，外部装置32具有：控制信号输入单元36，其生成用于控制胶囊型内窥镜2的驱动状态的控制信号(起动用信号)；以及RF发送单元电路37，其将所生成的控制信号转换为无线频率而输出，将由RF发送单元电路37转换后的信号输出给发送用天线Bl～Bm，发送给胶囊型内窥镜2。而且，外部装置32具有电力供给单元38，其具有预定的蓄电装置或AC电源适配器等，外部装置32的各构成要素以由电力供给单元38提供的电力作为驱动能量。
显示装置4用于显示通过胶囊型内窥镜2拍摄到的体腔内图像，具有根据由便携型记录介质5得到的数据进行图像显示的工作站等的结构。具体讲，显示装置4也可以是通过CRT显示器、液晶显示器等直接显示图像的结构，还可以是像打印机等那样将图像输出到其它介质上的结构。
便携型记录介质5具有与外部装置32以及显示装置4均可连接、插入到两者中、连接上时可进行信息的输出或记录的结构。在该实施例中，胶囊型内窥镜2在被检体1内的体腔内移动的期间内，把便携型记录介质5插入到外部装置32中，记录由胶囊型内窥镜2发送的数据。接着，从被检体1排出胶囊型内窥镜2之后，即结束了被检体1内部的拍摄之后，从外部装置32取出，插入到显示装置4中，通过该显示装置4读取记录于显示装置4中的数据。例如，该便携型记录介质5由标准闪存(Compact Flash，注册商标)存储器等构成，能够通过便携型记录介质5间接地进行外部装置32和显示装置4之间的数据的输入输出，与在外部装置32和显示装置4之间直接以有线连接的情况不同，被检体1能够在体腔内的拍摄中自由地动作。
接着，使用图3的电路图说明胶囊型内窥镜2的动作。在图3中，例如，向被检体1内导入之前的胶囊型内窥镜2，在内部具有通过外部磁场接通/断开的未图示的磁簧开关，其在收容于包括提供该外部磁场的永久磁铁的包装体内的状态下进行保管。在该状态下，胶囊型内窥镜2不驱动。
然后，吞服时，从包装体中取出该胶囊型内窥镜2时，远离包装体的永久磁铁而使胶囊型内窥镜2不受磁力的影响，触发器26d通过来自该磁簧开关的输入而置位(S)。触发器26d被置位时，向FET 26a的栅极端子进行输出(Q)，由于该输出(Q)，在FET 26a的源极/漏极端子之间流过电流，通过二极管26b向胶囊内功能执行电路30提供来自钮扣型干电池29a、29b的电力。
此处，将从钮扣型干电池29a、29b提供的电压设为A，将被FET 26a和二极管所消耗的电压设为B、C时，提供给胶囊内功能执行电路30的电压为A-(B+C)＝X。而且，在NOT电路26c中设定中间电位Y作为阈值，在电压X比该中间电位Y大、即(电压X)＞(中间电位Y)时，不从NOT电路26c输出，开关元件26h、26i处于断开状态。
并且，若该电压X小于等于该中间电位Y、即(电压X)≤(中间电位Y)，则通过来自NOT电路26c的输出，将触发器26d复位，并且，来自NOT电路26c的输出输入到触发器26e中。而且，触发器26d复位时，在源极/漏极端子之间没有电流流过，不向胶囊内功能执行电路30提供驱动电力。进而，输入来自NOT电路26c的输出时，触发器26e进行输出(Q)，将开关元件26h、26i切换为接通状态。通过该切换动作，钮扣型干电池29a、29b分别与电阻26f、26g并联连接，可通过电阻26f、26g使积蓄于钮扣型干电池29a、29b中的电力耗尽。
这样，在该实施例中，若从钮扣型干电池提供的电压小于等于预先设定的中间电位，则停止向胶囊内功能执行电路的驱动电力的提供，同时，通过并联连接的电阻分别使积蓄于钮扣型干电池中的电力耗尽，所以不会发生例如由于中间电位引起的在功能执行单元的负载侧发生锁定等的现象，能够防止中间电位状态下的电路的误动作。
实施例2
图5是表示图2所示的实施例2的系统控制电路的电路结构的要部的电路图。在图5中，该实施例2的电池29由例如串联地层叠的3个钮扣型干电池29a～29c构成，在设置于胶囊型内窥镜2内的导电性的基板29d上接地。
在该实施例2中，与实施例1相同，具有与钮扣型干电池29a连接的FET 26a、二极管26b、NOT电路26c、触发器26d以及触发器26e。而且，在该实施例2中，具有配置于串联地层叠的钮扣型干电池29a～29c的正极壳体上的由导电性部件构成的形状记忆部件29e～29g、以及配置于钮扣型干电池29b、29c和基板29d上的电阻29h～29j。
并且，在钮扣型干电池29a的正极具有可串联连接的加热线圈26j～26l和开关元件26m。通过NOT电路26c和触发器26e对该开关元件26m进行动作控制，使其在从钮扣型干电池29a～29c向胶囊内功能执行电路30提供驱动电力的期间内处于断开状态，不向胶囊内功能执行电路30提供驱动电力时，切换为接通状态。即，开关元件26m通过来自触发器26e的输出(Q)切换为接通状态，将钮扣型干电池29a～29c和加热线圈26j～26l串联连接。
加热线圈26j～26l构成为：若流过电流，则分别产生大于等于预定温度、例如比被检体的温度高一些的40℃～45℃的热。并且，形状记忆部件29e～29g由形状记忆合金或形状记忆树脂构成，它们以该预定温度作为临界温度，在大于等于这样的临界温度时，恢复为所记忆的形状。并且，形状记忆部件29e～29g恢复为该记忆的形状时，分别与相邻的配置于钮扣型干电池29b、29c以及基板29d上的电阻29h～29j电连接，使钮扣型干电池29a～29c短路。在该实施例2中，为了不使伴随该短路、在钮扣型干电池29a～29c中流过过大电流而发热，预先调节了电阻29h～29j的电阻值来防止过大电流的产生。另外，电阻29h～29j由调节了电阻值的导电性部件例如橡胶或塑料等构成。
此处，提供给胶囊内功能执行电路30的电压X为小于等于由NOT电路26c设定的中间电位Y时，通过来自NOT电路26c的输出，停止向胶囊内功能执行电路30的驱动电力的提供，同时，触发器26e进行输出(Q)，将开关元件26m切换为接通状态。通过该切换动作，钮扣型干电池29a、29b与加热线圈26j～26l串联连接，加热线圈26j～26l发热至预定温度。并且，形状记忆部件29e～29g通过该发热，恢复为所记忆的形状，与电阻29h～29j电连接，使钮扣型干电池29a～29c短路。
这样，在该实施例中，从钮扣型干电池提供的电压为小于等于预先设定的中间电位时，停止向胶囊内功能执行电路的驱动电力的提供，同时，使钮扣型干电池通过电阻短路，使积蓄于钮扣型干电池中的电力耗尽，所以与实施例1相同，能够防止中间电位状态下的电路的误动作。
并且，在本发明中，也可以在例如图5所示的各钮扣型干电池29a～29c和基板29d之间配置可串联连接的开关元件和电阻，通过触发器26e的动作控制将开关元件切换为接通状态时，使钮扣型干电池29a～29c与电阻电气地串联连接，使钮扣型干电池29a～29c短路。在该情况下，开关元件和电阻以下述方式构成；在例如绝缘性的树脂膜等上进行构图，将该树脂膜粘贴到钮扣型干电池29a～29c的正极壳体上，使开关元件和电阻的触点与正极壳体电连接。
在该情况下，也与实施例2相同，从钮扣型干电池提供的电压为小于等于预先设定的中间电位时，使钮扣型干电池通过电阻短路，使积蓄于钮扣型干电池中的电力耗尽，因此能够防止中间电位状态下的电路的误动作，进而能够在胶囊型内窥镜内不产生热的情况下以较少的部件数量来使积蓄于钮扣型干电池中的电力耗尽。
工业上的可利用性
这样，本发明的被检体内导入装置在导入到人体的内部而观察被检部位的医疗用观察装置中是有用的，特别适合于防止中间电位状态下的装置内部的电路的误动作。
Claims (7)
1.一种被检体内导入装置，其特征在于，具有：
功能执行单元，其在所导入的被检体内执行预定的功能；
电力积蓄单元，其积蓄用于驱动所述功能执行单元的驱动电力；
检测单元，其检测由所述电力积蓄单元提供的电力；以及
耗尽单元，其根据所述检测单元的检测结果，使所述电力积蓄单元的电力耗尽，且与所述功能执行单元独立地设置。
2.根据权利要求1所述的被检体内导入装置，其特征在于，
所述被检体内导入装置还具有停止单元，其根据所述检测单元的检测结果，停止从所述电力积蓄单元向所述功能执行单元的驱动电力的提供。
3.根据权利要求1或2所述的被检体内导入装置，其特征在于，
所述电力积蓄单元由串联连接的多个电池构成，
所述耗尽单元分别从所述各电池中将电力耗尽。
4.根据权利要求3所述的被检体内导入装置，其特征在于，
所述耗尽单元具有可分别与所述各电池并联连接的电阻元件和开关元件，根据所述检测单元的检测结果，将所述开关元件设定为接通状态，使所述电池与电阻元件并联连接，耗尽该电池的电力。
5.根据权利要求3所述的被检体内导入装置，其特征在于，
所述耗尽单元具有可在所述电池之间串联连接的电阻元件和开关元件，根据所述检测单元的检测结果，将所述开关元件设定为接通状态，使所述电池与电阻元件串联连接，从而使该电池短路，耗尽该电池的电力。
6.根据权利要求3所述的被检体内导入装置，其特征在于，
所述耗尽单元具有：
热产生单元，其根据所述检测单元的检测结果，产生大于等于预定温度的热；
电阻元件，其可在所述电池之间串联连接；以及
形状记忆部件，其根据与所述预定温度相等的临界温度，使所述电池与电阻串联连接，
所述耗尽单元使所述电池短路，来耗尽该电池的电力。
7.根据权利要求1或2所述的被检体内导入装置，其特征在于，
所述功能执行单元至少具有：
照明单元，其对所述被检体内进行照明；
取得单元，其取得所述被照明的被检体内的信息；以及
无线发送单元，其将由所述取得单元取得的所述被检体内的信息无线发送到外部。
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