CN1893874A - 胶囊医疗装置 - Google Patents
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Abstract
在胶囊医疗装置的胶囊状框体内安装着用于传感的化学传感器。化学传感器设有使化学传感器大致恢复为初始状态的再现装置,以便可以多次或连续进行传感。
Description
技术领域
本发明涉及内置有检查体内的体液等的化学传感器的胶囊医疗装置。
背景技术
近年来,提出了从口部插入体内的用于检查体内的各种胶囊医疗装置。
例如,在日本特开平5-200015号公报中公开了一种胶囊型装置,其在活体腔内吸收体液,并对所吸引的体液进行检查。在该现行示例中,安装有用于检测血液的血液传感器。
但是,在上述现行示例中,在粘膜片等附着在传感器表面上的情况下等,如果不在继续传感上下工夫,则在体内继续使用时存在检测精度或特性降低的缺点。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,提供一种防止特性在体内降低等,并可以继续传感的胶囊医疗装置。
本发明的安装了用于传感的化学传感器的胶囊医疗装置具有:胶囊状壳体;设在所述胶囊状壳体内的化学传感器;以及再现装置,其使所述化学传感器大致恢复为初始状态,以使所述化学传感器可以多次或连续进行传感,由此防止化学传感器的特性在体内降低,可以继续传感。
附图说明
图1是利用使用示例表示具有本发明的实施例1的胶囊型医疗系统的结构的图。
图2A是表示胶囊医疗装置的结构的立体图。
图2B是表示化学传感器在胶囊医疗装置中的设置位置的图。
图2C是表示胶囊医疗装置的内部结构的纵剖面图。
图3是概要表示第1变形例的胶囊医疗装置的内部结构的图。
图4是概要表示第2变形例的胶囊医疗装置的内部结构的图。
图5是表示第2变形例的动作内容的流程图。
图6是表示第3变形例的胶囊医疗装置的俯视图。
图7是概要表示第4变形例的胶囊医疗装置的内部结构的图。
图8是概要表示本发明的实施例2的胶囊医疗装置的内部结构的图。
图9是概要表示第1变形例的胶囊医疗装置的内部结构的图。
图10是概要表示本发明的实施例3的胶囊医疗装置的内部结构的图。
图11是表示实施例3的动作内容的流程图。
图12A是表示第1变形例的胶囊医疗装置的内部结构的纵剖面图。
图12B是表示使用示例的说明图。
图13A是概要表示第2变形例的胶囊医疗装置的内部结构的图。
图13B是概要表示第3变形例的胶囊医疗装置的内部结构的图。
图13C是表示由第3变形例的胶囊医疗装置发送的数据形式的图。
图14是表示具有本发明的实施例4的胶囊型医疗系统的图。
图15是表示本发明的实施例4的胶囊医疗装置的外观的立体图。
图16A是表示胶囊医疗装置的内部结构的纵剖面图。
图16B是图16A的A-A剖面图。
图16C是表示传感器的结构的剖面图。
图16D是表示电机的驱动信号例的图。
图17是表示变形例中的分析装置的结构图。
图18A是表示本发明的实施例5的胶囊医疗装置的结构的俯视图。
图18B是图18A的B-B剖面图。
图19A是表示本发明的实施例6的胶囊医疗装置的结构的俯视图。
图19B是表示实施例6的胶囊医疗装置的内部结构的纵剖面图。
图20是表示本发明的实施例7的胶囊医疗装置的结构的纵剖面图。
图21是表示本发明的实施例8的胶囊医疗装置的结构的剖面图。
图22是表示本发明的实施例9的胶囊医疗装置的结构的剖面图。
图23是表示本发明的实施例10的胶囊医疗装置的结构的纵剖面图。
图24A是表示本发明的实施例11的胶囊医疗装置的结构的图。
图24B是表示安装本发明的实施例11的胶囊医疗装置来进行分析的分析装置的结构图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的各个实施例。
(实施例1)
参照图1~图7说明本发明的实施例1。
另外,图2A表示胶囊医疗装置的外观,图2B利用简要图表示在胶囊医疗装置外周面的4处设置有化学传感器,图2C是表示胶囊医疗装置的内部结构的剖面图。
如图1所示,胶囊型医疗系统1由以下部分构成:胶囊型医疗装置3,其被患者2吞入,内置有检查体内有无肿瘤和有无出血等的化学传感器;体外装置4,其通过天线6接收从该胶囊型医疗装置3借助电波发送的信息,并存储该信息。
该胶囊型医疗装置3如图2所示,在胶囊形状的封装壳体(或框体)11的多处设置开口部12a~12d,在各个开口部12i(i=a~d)分别安装化学传感器13i。
在本实施例中,在封装壳体的圆筒状外周面的例如4处设置化学传感器13a~13d。并且,各个化学传感器13i的成为其表面(上表面)的传感器表面在各个开口部12i处露出,利用该露出的传感器表面,可以检测(传感)混杂于体液中的血液和肿瘤、肿瘤标志物、蛋白质、糖、脂质、酶、药物、遗传因子、免疫等的检查对象物。
各个化学传感器13i是电气特性或光学特性由于体液等附着在传感器表面上而变化的传感器。
例如,在分析(检测)蛋白质和特定遗传因子的排列结构的化学传感器的情况下,使用把配置了几十~几千个约φ40微米的金电极的电极阵列作为传感器表面的四方板状传感器,在其底面侧具有设置了多个外部连接用端子的基板。
在本实施例中,作为化学传感器的再现装置,通过设置使同一传感器表面再现的传感器表面再现单元、或切换传感器表面的传感器表面切换单元,可以持续进行传感。
如图2C所示,各个化学传感器13i连接检测电路14,通过检测电路14对化学传感器13i的输出信号进行信号处理,由此可以根据能够通过化学传感器13i检测的输出信号的变化等,检测(传感)有无检查对象物及存在时的量。
该检测电路14的输出信号被发送给控制电路15,控制电路15控制检测电路14的动作,并且对检测电路14的输出信号进行A/D转换等的信号处理,然后发送给无线电路16。
无线电路16对从控制电路15输入的由化学传感器13i(和检测电路14)检测的传感信息进行调制,并通过天线(线圈)17由电波发送到体外。并且,利用配置在体外的体外装置4接收电波,把通过化学传感器13i等检测的传感信息存储在体外装置4内的存储装置中。即,如图1所示,患者2吞入该胶囊医疗装置3,由此无线发送使用化学传感器13i检测的传感信息,体外装置4通过天线6接收该传感信息并利用内部的无线电路进行解调,将调制后的传感信息附加接收时间存储在未图示的半导体存储器等存储装置中。
在本实施例中,为了能够利用该胶囊医疗装置3长时间地(截止到该胶囊医疗装置3被排泄到体外约为5~8小时)、并通过安装在胶囊医疗装置3上的化学传感器13i持续地(更具体讲是至少多次或大致连续地)使用体内的检查对象物,如下面所述,设有使化学传感器13i大致恢复为初始状态的再现单元,并定期进行再现处理。
如图2C所示,在本实施例的胶囊医疗装置3中,在化学传感器13i的里面(背面)分别设有加热用的加热器18i。各个加热器18i分别连接加热器电路19,各个加热器18i根据来自加热器电路19的驱动信号(驱动电力)的供给,加热化学传感器13i,进行烘干加热器表面的动作。
并且,在胶囊医疗装置3内设有电池20,向加热器电路19、检测电路14、控制电路15和无线电路16提供动作用的电力。
这样,在本实施例中的特征是,化学传感器13i始终暴露在体液中,所以过去状态的体液和粘膜等不需要的物质附着或停留在传感器表面上,有可能偏离初始状态的检测特性,使检测特性降低,因此,利用加热器18i加热传感器表面,从而形成使各个化学传感器13i大致恢复为初始状态的再现单元。
即,化学传感器13i的表面始终暴露在体液中,所以有可能附着粘膜等。因此,有时化学传感器13i由于粘膜等的附着而处于不能发挥和初始状态相同的作用的状态,但是,利用设在化学传感器13i背面的加热器18i定期加热传感器13i,使化学传感器13i的表面干燥,去除附着的不需要的物质,进行使化学传感器13i的传感器表面再现的再现处理。
控制电路15进行控制,使得通过加热器电路19定期地进行加热器18i的加热。
下面,说明这种结构的胶囊医疗装置3的作用。
如图1所示,胶囊医疗装置3被患者2吞入后,始终通过检测电路14对来自化学传感器13i的输出进行信号处理,并获取传感信息,通过无线电路16和天线17由电波发送到体外。并且,在体外装置4中,通过天线6接收电波,利用内部的解调电路把通过化学传感器13i和检测电路14检测的传感检测信号与接收时刻的信息一起存储在内部的非易失性半导体存储器等的存储装置中。
该胶囊医疗装置3从被吞入到排泄到体外,在体内约存在5~12小时,依次通过食道、胃、小肠、大肠等的消化管从肛门排出。并且,在通过消化管内部时,胶囊医疗装置3的化学传感器13i的成为检测面的传感器表面始终暴露在体液中,所以有可能附着粘膜等不需要的物质。
该情况时,有可能使得化学传感器13i的传感器表面的检测功能降低,但在本实施例中,利用加热器18i定期加热化学传感器13i的背面(底面),使化学传感器13i的传感器表面干燥,或者将附着在传感器表面的不需要的物质去除或烧掉。由此,化学传感器13i的传感器表面大致再现为初始状态,具有初始状态的检测特性。
因此,化学传感器13i被定期复位以再现,检测性能不会降低,可以在体内继续进行传感。
因此,根据本实施例,通过定期加热化学传感器13i来进行再现,所以能够使用持续传感。即,可以利用化学传感器13i实现大致连续或多次的传感使用。
并且,根据本实施例,可以获得检测特性的劣化较小的传感数据,所以能够进行准确诊断。
图3表示第1变形例的胶囊医疗装置3B。该胶囊医疗装置3B在图2C的胶囊医疗装置3B中,例如在加热器18i的背面安装由压电元件等构成的振动元件21i。并且,采用驱动加热器18i和振动元件21i的加热器和振动元件驱动电路22,代替了加热器电路19。
并且,控制电路15控制该加热器和振动元件驱动电路22,从而通过加热器18i的动作来烘干化学传感器13i,并且使振动元件21i振动以去除附着在化学传感器13i上的附着物,可以使化学传感器13i再现或者设定为初始状态。
振动元件21i在控制电路15的控制下,被加热器和振动元件驱动电路22施加交流(或矩形波、三角波等的振动波形等)的驱动信号时,在与化学传感器13i的传感器表面平行的方向等上振动。另外,在定期驱动加热器18i和振动元件21i时,也可以同时进行加热器18i的驱动和振动元件21i的驱动,例如,如果在进行加热器18i的驱动使传感器表面处于干燥状态后,进行振动元件21i的驱动,则即使传感器表面残留有由于干燥或烧损而形成的不需要物质,也能够通过振动有效地去除。其他结构是与实施1相同的结构。
根据本变形例,通过使振动元件21i动作,可以更加有效地去除附着在化学传感器13i上的不需要的物质。
图4表示第2变形例的胶囊医疗装置3C。该胶囊医疗装置3C在图2C的胶囊医疗装置3B中,例如在开口部12i(在图4中,i=a)的内侧配置有在长度方向自由滑动的盖31,利用盖移动机构(盖开闭机构)32使该盖31沿图4中的箭头所示在胶囊医疗装置3C的长度方向移动,由此可以开闭开口部12i。
并且,配置成通过设在该盖31内侧的清洗用空间33,使化学传感器13i的传感器表面成为(面对开口部12a的)上面。
在该化学传感器13i的背面,与图2C所示相同,安装有加热器18i。
并且,在本实施例的胶囊医疗装置3C中设有收纳清洗液的清洗液槽34,该清洗液槽34通过清洗液循环用的两根管35在其间与清洗用空间33连接,另外在一根管35的中途插装着输液用或吸引用的泵36。
并且,该泵35由控制电路15驱动控制。另外,该控制电路15也控制盖移动机构32的动作。
其他结构与图2C的胶囊医疗装置3B相同。另外,在图4中,为了简化仅示出一个化学传感器13a,但在配置有其他化学传感器13b~13d的部分也可以设置相同的结构。
在本实施例中,例如在利用化学传感器13a进行传感时,按照图5所示定期进行再现处理,由此可以恢复检测特性以进行重复传感。另外,再现处理不限于定期(一定时间间隔)进行,也可以以适当的时间间隔进行。
如步骤S1所示,控制电路15向盖移动机构32传送控制信号,利用该盖移动机构32使盖31移动,从而打开使开口部12a闭合的盖31。并且,通过打开该盖31,化学传感器13a的传感器表面在开口部12a处露出,如步骤S2所示,利用该化学传感器13a进行传感。利用化学传感器13a检测、并经过检测电路14进行检测对象物的传感后的传感数据,如步骤S3所示,从天线17发送,被体外装置4接收并存储在体外装置4内。
如步骤S4所示,控制电路15进行开始传感后是否已经过规定时间的判断,在没有经过规定时间时返回步骤S2。另一方面,在经过规定时间时,如步骤S5所示,控制电路15按照以下所述进行再现处理。
即,控制电路15停止进行了规定时间传感的化学传感器13a的传感,驱动盖移动机构32,使盖31移动以闭合该化学传感器12a面对的开口部12a。
并且,控制电路15按照步骤S6所示驱动泵36,使清洗液流过(输送到)传感器表面面对的清洗用空间33,清洗该传感器表面。使该清洗液循环流动,以通过传感器表面,由此清洗传感器表面,可以再现为清洁状态。
在后面的步骤S7中,控制电路15通过加热器电路19驱动加热器18a,加热化学传感器13a,使传感器表面干燥。并且,结束再现处理。
在后面的步骤S8中,控制电路15通过盖移动机构32打开覆盖再现处理后的化学传感器13a的传感器表面的盖31。
然后,返回到步骤S2,利用化学传感器13a进行传感。
这样,通过按照时间点交替进行传感和再现处理,在利用化学传感器13a进行传感后进行再现处理,再次返回到初始状态,可以利用被再现为清洁状态的化学传感器13a重复进行传感。
并且,根据本变形例,在利用加热器18i烘干化学传感器13i之前,利用清洗液清洗,所以能够使传感器表面更加可靠地再现为清洁状态。
另外,作为将本变形例变形后的结构,也可以利用省略了盖31的结构形成简化的结构。
并且,相反也可以省略通过清洗液的清洗而再现的结构,而形成为设有盖31和盖移动机构32的结构。即,在进行再现处理时,利用盖31闭合进行再现处理的化学传感器13i的开口部12i,可以更加有效地烘干该化学传感器13i。
另外,第2变形例是应用于实施例1的结构,但也可以应用于第1变形例。该情况时,可以形成为上述的设有盖31和盖移动机构32的结构。即,在进行再现处理时,利用盖31闭合进行再现处理的化学传感器13i的开口部12i,可以更加有效地烘干化学传感器13i,另外,通过利用振动元件12i使化学传感器13i振动,可以有效去除不需要的物质。
图6表示第3变形例的胶囊医疗装置3D。本变形例例如在图4的胶囊医疗装置3C中,相邻配置两个化学传感器,交替地打开盖31。该情况时,盖31发挥传感器表面切换单元的作用。
在图6的情况下,例如在胶囊医疗装置3D的周方向上相邻地形成开口部12a、12b,在其内侧配置盖31,可以利用在图6中未示出的盖移动机构32使该盖31在周方向上移动。
并且,利用在盖31打开一侧的开口部12j(j=a或b)侧开口的传感器表面的化学传感器13j进行传感,另一方面,在被盖31闭合一侧的化学传感器侧进行再现处理。
根据本变形例,利用相邻设置的两个化学传感器13a、13b,能够始终使一方进行传感,另一方进行再现处理,所以能够利用两个化学传感器13a、13b始终进行测定。即,在一方进行再现处理时,可以利用另一方化学传感器13j进行传感。
为此,例如如果使两个化学传感器13a、13b形成为相同的化学传感器,则几乎可以始终进行传感,能够实质上消除必须中断传感(检测)的时间。并且,也可以取代两个化学传感器13a、13b,而设置成使一个化学传感器13a覆盖开口部12a、12b。
图7表示第4变形例的胶囊医疗装置3E。该胶囊医疗装置3E在图4的胶囊医疗装置3C中,不使用内置的清洗液,而把体内的消化管液等用于清洗。
为此,该胶囊医疗装置3E在图4的胶囊医疗装置3C中,连接着泵36的管35的端部不连接清洗液槽34,通过插在中途的作为清洗液清洁单元的过滤器38,与封装壳体11的外部连通。并且,该端部成为吸液口35a。
并且,另一根管35的端部也不连接清洗液槽34,而与封装壳体11的外部连通。并且,该端部成为排液口35b。其他结构是与图4的胶囊医疗装置3C相同的结构。
本变形例在进行清洗时,利用泵36从吸液口35a吸引体液,在过滤器38中进行过滤处理,以成为清洁的清洗液,并流入设于传感器表面的清洗用空间33中,把清洗用过的液体从排液口35b排出到胶囊医疗装置3E的外部。
即,清洗功能与图4所示内置有清洗液时的功能几乎相同。
根据本变形例,可以获得与图4所示相同的作用和效果,并且不必在胶囊医疗装置3E内收纳清洗液,因此可以做到更加小型化,而且由于不必在内部收纳清洗所需要的量的液体,所以能够做到低成本。
另外,把正在利用通过过滤器38的体液进行清洗的化学传感器13i的检测输出作为基准,可以补正将要传感的每个部位的化学传感器13i的输出。这样,可以进行更高精度的检测。
(实施例2)
下面,参照图8说明本发明的实施例2。另外,在实施例2中,对和实施例1相同的构成要素赋予相同符号并省略其说明。图8表示本发明的实施例2的胶囊医疗装置3F。本实施例与实施例1的不同之处是,安装根据体液等的光学特性对成分进行检测的光学式化学传感器。
图8所示的实施例2的胶囊医疗装置3F配置有横穿封装壳体11的透明玻璃管41,在其中途插装输液用或吸引用的泵42,从一个开口端吸引体液,从另一个开口端排液。即,玻璃管41的一个开口端成为吸液口,另一个开口端成为排液口41b。
在成为吸液口的开口端设有过滤器43,使固体物质不流入玻璃管41内。
并且,在玻璃管41的中途设有狭小的光学窗部44,使得成为光学检测用的薄且扁平的管路,与该光学窗部44相对置地配置有光检测元件45,并且可以隔着光学窗部44与光检测元件45相对置地配置发光元件46a,从而形成(光学的)检测部47。
发光元件46a由发出大致为415nm附近波长的蓝色光的蓝色LED或蓝色激光二极管等的蓝色发光元件构成,该波长使血液中的血红蛋白显示异常吸收特性,向光学窗部44侧照射蓝色波长的光,并使其通过该光学窗部44的玻璃管41和光学窗部44内的体液,利用光检测元件45检测光量。
在这样狭小的光学窗部44中,通过检测光的透过光量,可以增大光的检测面积,而且使各部分的光路长度大致相同。即,优化光学式检测部47中的光路长度。
检测信号通过该光检测元件45被输入到检测电路48中。该检测电路48将其与对应于不含有血红蛋白时的普通透过强度的基准电平进行比较,将其差信号放大等,并发送给控制电路15。该检测电路48的输出成为在是否含有或含有血红蛋白时对应血红蛋白量的检测信号。
并且,在本实施例中,如下所述形成有使检测部47再现或者返回到初始状态的单元。
与发光元件46a相邻地配置有由发出紫外线光的紫外线LED或紫外线发光LD构成的发光元件46b。具体来讲,把与发光元件46a相邻的发光元件46b安装在移动机构49上,将发光元件46b可移动地设定在形成检测部47的光学窗部44附近。
并且,在光学窗部44的内面形成有光触媒膜(或光触媒涂层部)50。该光触媒膜50通过照射紫外线而激活,具有去掉附着在玻璃管41内面上的污物的作用、和使污物不易附着的作用。
并且,在利用发光元件46a进行了规定时间的传感时,在控制电路15的控制下,通过移动机构49而移动,利用发光元件46b向检测部47附近的玻璃管41照射紫外线,利用光触媒膜50使检测部47附近的玻璃管41内面恢复到清洁状态。或者,也可以省略移动机构49,而在该部位使发光元件46b发光。该情况时,结构更加简单。
其他是与实施例1等相同的结构。
在本实施例中,血液中的血红蛋白最有效地吸收415nm波长的光,所以在体液中混有血液时(=消化管内出血),到达光检测元件45的光极端变少。可以利用该变化进行血液检测。
并且,可以利用光触媒进行形成检测部47的玻璃管41内部的清洁,所以检测性能不会降低。
作为本实施例的变形例,例如取代发光元件46a而采用多发光元件,该多发光元件具有该发光元件46a的作用、并且在一个发光元件内形成有在血红蛋白不具有异常吸收特性的波长范围内发光的发光元件,利用光检测元件45检测使该发光元件发出上述蓝色光时的透过光和使另一个发光元件发光时的透过光,把另一个发光元件时的透过光的值作为基准,根据透过光的强度相比该值的衰减量,可以进行血液中的血红蛋白检测即血液检测。并且,也可以根据用途,利用血红蛋白以外的体液成分的光学特性来对其成分进行检测。
另外,在图8的实施例中,也可以利用多发光元件形成发光元件46a和46b。这样,可以不需要移动机构49,做到更加小型化。另外,也可以不采用该实施例这样检测透过光的方式,而采用向活体内照射光,检测从体液或体腔内壁表面返回来的反射光或散射光的方式。
图9表示第1变形例的胶囊医疗装置3G。该胶囊医疗装置3G在图8的胶囊医疗装置3F中具有检测血液中的血红蛋白的功能,但还可以检测其他成分。
具体来讲,内置试剂收纳部51,其用于内置与体液中的检查对象物反应来着色的试剂,并且通过管路52与玻璃管41连接。并且,在该管路52的中途设置有泵53,利用控制电路15控制泵53的驱动,把试剂提供到玻璃管41侧,可以把试剂混合(滴下)到体液中。
并且,通过在体液中滴下试剂,并使其与该体液中混有的蛋白质、糖、脂质、酶、药物、免疫、遗传因子等检查对象物反应并转换为色素,利用该转换的色素的吸收,检测检查对象物的量或浓度。并且,也可以利用按照颜色变化表示体液中的pH的试剂,检测pH值。
此处,例如把发出白色光的白色LED 46c安装在移动机构49上。其他与图8所示相同。
本变形例的发光元件46a和46b的作用与实施例7相同,另外在检测其他检查对象物时,控制电路15控制移动机构49以使白色LED 46c与光学窗部44相对置。并且,使白色LED 46c发光,利用光检测元件45通过光学窗部44检测其透过光量,从而检测检查对象物的量或浓度。
根据本变形例,除了检测血液外,还可以进行其他检查对象物的检测。另外,作为其他变形例,在玻璃管41的检测部47以外的内表面涂覆MPC聚合物涂层。
该MPC聚合物涂层是防止蛋白质附着的涂层,虽然防污效果劣于光触媒,但不需要照射紫外线。另外,MPC聚合物是异丁烯酰基氧乙基·磷酸胆碱聚合物(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine)的简称,在丙烯酸母体(acrylic base)中,把聚合物结构的一部分替换为与构成活体膜的磷脂质完全相同的结构。
因此,根据该变形例,可以容易使进行光学检测的玻璃管41保持清洁。
(实施例3)
下面,参照图10说明本发明的实施例3。图10表示本发明的实施例3的胶囊医疗装置3H。本实施例例如在图4的实施例2的胶囊医疗装置3C中,在判断为利用化学传感器13i检测检查对象物时,为了容易对应之后有可能对该部位进行精密检查的情况,设置根据检测结果对检测部位保留标志的标识功能(标志功能)。
因此,该胶囊医疗装置3H在胶囊医疗装置3C中还具有标识剂61的收纳盒62,使设于该收纳盒62中的较小的喷嘴63在封装壳体11的外部开口。
并且,在该收纳盒62中设有标识机构65,其在与喷嘴63相对置的一侧安装有压电元件64,通过利用控制电路15驱动该压电元件64,例如利用喷射方式使收纳盒62内的标识剂61从喷嘴63排出(或喷出),在利用化学传感器13a(以比正常状态较高的电平)检测(检查对象物)的部位附近,使所喷出的较小的标识剂61的块附着在该附近的内壁上,从而可以附加标识。
另外,标识剂61使用消化管用黑色标志(美国GISupply公司制SPOT等)等染色液比较方便,但也可以使用活体粘接性聚合物和磁性体等,还可以使用其他物质。活体粘接性聚合物具有粘接在消化管的细胞上的特性,所以如果对该聚合物着色,则可以用作标志。并且,也可以不喷出标识剂,而从胶囊医疗装置伸出微小的针,向组织中注射标识剂。
另外,在本实施例中,无线电路16不仅具有发送功能,还具有接收功能,把所接收的信号发送给控制电路15。控制电路15利用从无线电路16输入的信号,控制标识机构65。
下面,参照图11说明本实施例的动作。
患者2吞入该胶囊医疗装置3H,从而该胶囊医疗装置3H被输送到体腔内的消化管内。
并且,如步骤S11所示,利用内置在该胶囊医疗装置3H内的化学传感器13i和检测电路14,按照在图4中说明的那样进行对象物的检测(传感),通过电波把所检测的传感器输出(传感数据)发送到体外。
如步骤S12所示,体外装置4(内部的未图示的CPU)检测所接收的传感器输出的电平。并且,如步骤S13所示,判断所检测的电平是否大于等于超过正常范围的规定电平。
在该判断结果小于等于规定电平时,返回到步骤S12。另一方面,在所检测的电平超过规定电平、并且检测到出血、肿瘤或酶等时,如步骤S14所示,体外装置4(的CPU)向胶囊医疗装置3H发送标识指示信号。
如步骤S15所示,胶囊医疗装置3H接收到该标识指示信号后,控制电路15进行驱动标识机构65的控制。即,控制电路15驱动压电元件64,按照上面所述从喷嘴63喷出标识剂61,对应该检查的部位附加标识(附加标志)。并且,返回到步骤S11,对下一次的传感器输出进行相同的处理。
对于进行了标识的部位,当以后利用其他的胶囊医疗装置或内窥镜进行给药等治疗时,通过检测标志,可以迅速指定应该检查的患部等部位。
本实施例除了实施例2的效果外,能够容易检测或指定体内的异常(出血等)检测部位,能够迅速进行以后的处理。
在上述说明中,采用了把传感数据发送到体外,在体外装置4侧生成标识指示信号的结构,但也可以利用胶囊医疗装置3H内的控制电路15判断所检测的电平是否大于等于规定电平,根据该判断结果进行驱动标识机构65的控制。
图12A表示第1变形例的胶囊医疗装置3I。本变形例的标识机构与图10的情况不同。
在该胶囊医疗装置3I中,在收纳盒71内混合收纳着活体粘接性聚合物72、和包含ID信息且通过高频(RF)发送的RF-ID标签73。该RF-ID标签73利用微小标签(例如日立制的0.4mM见方的μ芯片等)形成。
并且,形成有标识机构77,其使由线性致动器74驱动的可动片75嵌入到收纳盒71内,使可动片75移动,使收纳盒71内的内置物从喷嘴76喷出到外部,以进行标识。
该情况时,在收纳盒71内混合收纳着活体粘接性聚合物72和RF-ID标签73,所以喷出活体粘接性聚合物72和RF-ID标签73。其他结构与图10所示相同。
图12B表示本变形例的使用例。图12B表示例如在肠78内使用该胶囊医疗装置3I的状态,当肠78内存在利用阴影表示的出血部分79时,利用化学传感器13a等在该部位周围以较高的电平检测。此时,如在图11中说明的那样,标识机构77处于驱动状态,从喷嘴76喷出活体粘接性聚合物72和RF-ID标签73,并附着固定在出血部分79附近的内壁上。
并且,在利用该胶囊医疗装置3I进行检查后,从体外进行RF-ID标签73的电波扫描(电波检测),由此可以通过该电波检测容易确认标识的位置。以便在进行手术时或者以后利用其他胶囊医疗装置进行给药等时使用。
根据本变形例,可以更加可靠地指定检测部位。
图13A表示第2变形例的胶囊医疗装置3J。在第1变形例中采用了微小的RF-ID标签73,但在本变形例中采用管状的IC标签81。该IC标签81虽然尺寸比微小的RF-ID标签73稍微大,但检测距离增加,所以进行体外检测时的可靠性提高。或者,能够高精度地进行位置检测。
该管状的IC标签81在树脂或玻璃管中内置有IC和天线线圈。
在设于胶囊医疗装置3J内的IC标签收纳部82内收纳着管状的IC标签81,并且收纳着活体粘接性聚合物72,与图12A的情况同样,由线性致动器74驱动。
并且,在IC标签收纳部82中的喷嘴83的相反侧设有螺线管84,在利用控制电路15驱动该螺线管84时,螺线管84的可动片突出移动,以挤出管状的IC标签81,可以从喷嘴83喷出接近被活体粘接性聚合物72包覆的状态下的IC标签81。
如图13A所示,可在消化管壁86内喷出,并固定在消化管壁86上。
与前述的μ芯片相比,可以增大天线。如果能够增大天线,则可以降低无线的频率。如果能够降低无线的频率,则具有减少所消耗能量以及容易透过活体等的优点。
根据本变形例,可以更加可靠地指定检测部位。
另外,也可以如图13B所示的第3变形例的胶囊医疗装置3K那样,设置用于获取活体内图像的照明单元和摄像单元。这样,如果设置有照明单元和摄像单元,则可以同时(或并列)进行化学传感和活体内图像的获取,可以实现更加可靠的诊断。
图13B所示的第3变形例的胶囊医疗装置3K在图13A的胶囊医疗装置3J中,封装壳体11的长度方向的一个端部被半球状透明罩91密封着。在该透明罩91的内侧中央附近配置着安装有物镜92的透镜框架93,在物镜92的成像位置处配置有作为摄像单元的例如CMOS成像器94。
并且,在透镜框架93的周围,例如形成照明单元的发光二极管(简称为LED)95安装在安装了LED 95的驱动电路的LED基板96上。
并且,LED基板96通过印刷基板97设在CMOS成像器94的背面,连接在驱动CMOS成像器94、并且对所摄像的摄像信号进行信号处理的信号处理电路基板98上。
该信号处理电路基板98等由电池20提供动作所需的电力。并且,信号处理电路基板98与控制电路15和无线电路16电连接。
LED 95和CMOS成像器94以规定的周期进行发光(照明)和摄像。另外,控制电路15把化学传感器13a的传感数据和通过CMOS成像器94摄像的图像数据相关联地从天线17发送到体外装置侧。
例如,控制电路15按照图13C所示进行控制,同时发送图像数据Dg、和在获得该图像数据Dg的定时得到的最新的传感数据Dc。或者,也可以进行同时进行传感和获取图像的控制。
当体外装置4接收从胶囊医疗装置3K发送的图像数据Dg和传感数据Dc时,将它们相关联地存储在体外装置4内部的存储装置中,并附加上接收时间进行存储。
在这种变形例中,设置有控制活体内图像的获取单元的摄像控制单元,可以同时或连动地进行化学传感器13a的传感和图像获取。并且,也可以进行与标识机构连动的控制。由此,可以相关联地获取化学信息和图像信息,可以实现更加可靠的诊断。另外,也可以更加可靠地指定检测部位。
(实施例4)
参照图14~图17说明本发明的实施例4。另外,图16A表示胶囊医疗装置的内部结构,图16B表示图16A的A-A剖面,图16C表示传感器的结构,图16D表示电机的驱动信号。在本实施例中,如以下说明的那样,作为化学传感器的再现装置,形成用于切换将要传感的传感器表面的传感器表面切换单元。更具体地讲,依次变更将要传感的传感器表面。
如图14所示,胶囊型医疗系统101由以下部分构成:检查患者2的体内的实施例4的胶囊医疗装置103;以及分析装置104,其回收排泄到患者2体外的胶囊医疗装置103,例如从保持内部的传感器的传感器保持体部分检测或分析传感器表面的传感器信息。
该胶囊医疗装置103如图15所示,具有胶囊形状的封装壳体111,在该封装壳体111中设有宽度狭小的切槽状的开口部112,在该开口部112的内侧,传感器120被保持收纳在传感器保持体114中。
如在图16A等中说明的那样,传感器保持体114具有传感器表面露出机构或传感器表面露出控制机构,其相对于封装壳体111进行相对的旋转移动(旋转驱动),随时间依次变更面对开口部112的传感器120的传感器表面119,以露出不同的传感器表面119。
如图16A所示,在封装壳体111的内部形成为大致圆柱状的收纳部收纳着圆筒形状的传感器保持体114,该传感器保持体114嵌合在封装壳体111的内周面上并可自由旋转。在该传感器保持体114的一个端部内侧固定着电机115的主体,在传感器保持体114的中心轴O上从电机115突出的旋转轴115a例如被压入到设在封装壳体111的中心轴上的凹部中。
并且,通过驱动该电机115,嵌合收纳在封装壳体111内部的传感器保持体114侧相对于封装壳体111被旋转驱动。
并且,在该传感器保持体114的内部安装着控制电路116,其与电机115邻接,用于以规定的旋转速度旋转驱动电机115。并且,与该控制电路116邻接地配置有电池117,其用于向控制电路116和电机115提供电源。该情况时,电池117被收纳在电池收纳框118中,该电池收纳框118被压入安装在传感器保持体114内。
另外,如后面所述,所回收的胶囊医疗装置103被除去封装壳体111,将内部的传感器保持体114安装在分析装置104中进行分析。该情况时,通过从传感器保持体114拔出电池收纳框118等,将电池117与该电池收纳框118一起除去。
并且,在利用透明部件形成的传感器保持体114的外周面设有呈圆筒面状的薄膜状传感器120,该传感器120具有传感器表面119,该传感器表面119具有比开口部112的长度方向尺寸略大的宽度,为了进行检测对象的癌和出血的检测、肿瘤标志、蛋白质、糖、脂质、酶、药物、免疫等的检测,设有用于固定与这些检测对象物反应以转换为色素等的试剂的试剂层。或者,也可以使用把与检测对象物接合的抗原、遗传因子、卵磷质等的蛋白质等固定在传感器面上的薄膜。
更具体地讲,传感器120如图16B所示形成为圆筒面状,例如,在圆周方向交替形成有通过设置试剂层而成为传感器表面119的部分、和未设置试剂层的部分。即,如图16C的放大图所示,薄膜状的传感器120由多孔性的扩散层121a、试剂层121b和透明塑料层121c构成。
该透明塑料层121c的下侧成为传感器保持体114的透明层。并且,如后面所述,通过该传感器保持体114的透明层侧照射光,检测该反射光,以检测检测对象物的量或浓度。
另外,与试剂层121b邻接地设置有未形成试剂层121b的无试剂层121d,该无试剂层121d除了不与检测对象物反应之外,利用光学特性等与试剂层121b几乎相同的部件形成。并且,如后面所述,在利用分析装置104进行光学分析时,也考虑该无试剂层121d的反射光量(作为基准),进行试剂层121b的分析,由此可以提高检测精度。
并且,安装在传感器保持体114侧的电机115例如图16D所示,通过控制电路116例如根据间断输出的驱动信号(在利用交叉线表示的部分例如为脉冲状驱动信号)间断旋转。更具体地讲,如图14所示,胶囊医疗装置103在被患者2吞入后到排泄到患者2体外平均花费的5~8小时中,圆筒状的传感器120的传感器表面119被设定为旋转一周。
这样,在本实施例的胶囊医疗装置103中,在封装壳体111上设置有宽度狭小的切槽状的开口部112,在该封装壳体111的内部配置的自由旋转的传感器保持体114的封装面上安装有传感器120,利用电机115驱动传感器保持体114侧使其相对于封装壳体111相对旋转,由此使成为传感器120的检测面的传感器表面119依次在开口部112露出(敞开),利用在开口部112露出的传感器表面119的部分进行检测(传感),通过开口部112被用于检测的传感器表面119部分在规定时间后被收纳在未形成开口部112的封装壳体111的内部,以保护传感器表面119。
该胶囊医疗装置103被排泄到体外后被回收,利用分析装置104,根据在传感器表面119的试剂层121b有无反应和反应量,例如其反射特性变化,根据该反射光量的变化,进行检测对象物的检测或分析。
如图14所示,该分析装置104具有基座123,在该基座123上面形成有凹部。
在该凹部中压入着传感器保持体114中的电机115的旋转轴115a,该传感器保持体114已被去掉所回收的胶囊医疗装置103的封装壳体111,并且去掉了电池收纳框118和电池117。
在该基座123上设有环状的多个接点124a、124b、124c,它们设在电机115的周围,并且始终分别接触与控制电路116导通的多个接点。
这些接点124a、124b、124c通过设于基座123上的布线图形连接设在基座123上的设定和电源部125。并且,通过该设定和电源部125向控制电路116侧提供动作用的电力,同时进行把控制电路116中的旋转控制设定为更高速的设定操作,由此可以使电机115比在体腔内时更加快速地旋转。
并且,在该基座123上,向上方突起设置突片126,在设于该突片126上的凹部中嵌入着自由装卸的大致U字状的反射光测定部件127的基端。该反射光测定部件127的前端侧配置于传感器保持体114的内侧,并且安装有测光用的发光元件128a和受光元件128b,向传感器120(的试剂层121b)照射由发光元件128a发出的光,利用受光元件128b检测在传感器120(的试剂层121b)的表面或内部反射的光的强度。
发光元件128a和受光元件128b与测量部129连接,该测量部129控制发光元件128a的发光量,并且根据由受光元件128b接受的被进行了光电转换的信号,进行测量试剂层121b中的检测对象物的量的分析,并保存或显示分析结果。
另外,在测量试剂层121b中的反射光量时,通过参照无试剂层121d中的反射光量,与不设置无试剂层121d时相比,可以更加高精度地检测检测对象物。
下面,说明本实施例的作用。
在检查体内时,如图14所示,患者2从口部吞入(咽下)胶囊医疗装置103。
被吞入的胶囊医疗装置103通过食道、再经过胃、小肠、大肠从肛门排出到体外。在这样排出到体外之前,胶囊医疗装置103依次通过食道、胃、小肠、大肠。
这样,在胶囊医疗装置103依次通过食道、胃等时,在露出于外部的传感器表面119上例如存在作为体内的检测对象物的抗原时,与该抗原产生异常反应。
该情况时,配置在封装壳体111内部的传感器保持体114通过电机115例如间断地缓慢旋转,从而传感器120的传感器表面119依次在开口部112处露出到外部。即,反应前的传感器表面119在被用于反应之前被封装壳体111的内面保护着。
并且,利用在开口部112处露出的传感器表面119,对体液的成分等进行检测。通过开口部112而用于检测的传感器部分依次被收纳在与开口部112邻接的封装壳体111的内部,以保护检测后的传感器表面119。
这样,在开口部112处依次露出(开口)不同的传感器表面119,时间序列的检测数据(传感数据)被固定(保持)在试剂层121b上。并且,医疗人员回收并清洗排泄到体外的胶囊医疗装置103。
然后,从该胶囊医疗装置103中除去封装壳体111,再从传感器保持体114上拔出电池收纳框118。
并且,如图14所示,在分析装置104的基座123上使安装在该传感器保持体114上的电机115旋转。通过电机115的旋转,与胶囊医疗装置103时同样,电机主体侧即传感器保持体114侧相对于压入了旋转轴115a的封装壳体111侧(此时为基座123)而旋转。
并且,利用反射光测定部件127,根据对照射到试剂层121b上的光束的反射光的光量的测定(测量),对保持在试剂层121b上的(与试剂反应的)检测对象物的有无或与其量对应的传感数据进行光学检测或分析。该光学检测结果(测量结果)被记录在测量部129中,并且通过未图示的显示部显示。
根据本实施例,不同的传感器表面119依次在设于胶囊医疗装置103的封装壳体111上的开口部112处露出(开口),从而获得时间序列的传感数据,所以能够在体内持续进行检测对象物的检测,并且能够以简单的结构获得精度良好的检测结果。
并且,在胶囊医疗装置103内部形成为仅仅使试剂层121b反应而保存的结构,所以能够以较低的成本实现胶囊医疗装置103。
并且,在利用分析装置104光学获取保存在试剂层121b中的传感数据时,形成为使用成为驱动单元的电机115和控制电路116的结构,该驱动单元构成设在胶囊医疗装置103侧的传感器表面露出机构,所以能够使胶囊型医疗系统101的结构变简单,并且可以实现低成本。
图17表示回收变形例的胶囊医疗装置并将传感器保持体114安装在分析装置104B上进行分析的结构。
在实施例4中,在传感器120上,沿圆周方向设有试剂层121b和无试剂层121d,但在本变形例中,在传感器120上,沿着传感器保持体114(胶囊医疗装置103的)轴方向,例如还设有用于设置试剂不同的试剂层的传感器120a、120b、120c。即,把切槽状的开口部112的长度大致划分为三部分,以设置传感器120a、120b、120c。并且,在开口部112中能够进行三种检测对象物的传感。其他结构与实施例4相同。
并且,在把变形例的胶囊医疗装置回收到体外时,与实施例4同样,去除封装壳体111,从传感器保持体114中拔出电池收纳框118并卸下电池117,然后安装在图17的分析装置104B上。
该分析装置104B在图14的分析装置104中,在反射光测定部件27的前端侧例如还安装着线性电机130,其用于使发光元件128a和受光元件128b在传感器保持体114的轴方向上移动。
该线性电机130相对于磁铁等的定子侧,在设有线圈的可动部130a上安装发光元件128a和受光元件128b,并可以沿着未图示的导轨在传感器保持体114的轴方向上移动。
并且,利用通过挠性电缆131连接的测量部129,使可动部130a的线圈流过直流电流,由此如图17中的箭头所示,使可动部130a向上方移动,或者通过流过逆向的直流电流,可以向下方移动。即,线性电机130使安装了发光元件128a和受光元件128b的可动部130a例如从图17中的实线所示的位置移动到虚线所示的位置,或者向其相反方向移动。
即,在本变形例中,如实施例4所示,利用可以使传感器保持体114旋转、并且使发光元件128a和受光元件128b在所述旋转的轴方向上移动的不同传感器120a、120b、120c等,可以检测不同的多个检测对象物。
另外,在实施例4的说明中,也可以使设有切槽状开口部112的封装壳体111侧相对于内部的传感器保持体114沿圆周方向旋转移动,从而依次使传感器表面119向外部敞开(开口)。
(实施例5)
下面,参照图18说明本发明的实施例5。图18A利用平面图表示实施例5的胶囊医疗装置103C,图18B利用图18A的B-B剖面表示内部结构。
本实施例相当于将实施例4的传感器表面露出机构或传感器表面露出控制机构变形的实施例。
即,在该胶囊医疗装置103C中,在封装壳体141中例如设有扇形状的开口部142,在其内侧的上表面安装了传感器143a、143b、143c、…的圆板形状的传感器保持体144,被安装在电机145的旋转轴145a上进行收纳。该电机145通过图18中未示出的控制电路进行旋转控制。
通过电机145旋转,设置成扇形状的传感器143a、143b、143c依次在开口部142处露出,而且露出的传感器143a、143b、143c依次被开口部142周围的封装壳体141部分覆盖。
根据本实施例,与实施例4同样,在设于胶囊医疗装置103C的封装壳体141上的开口部142处,依次露出(开口)不同的传感器143a、143b、143c的各个传感器表面,可以获得时间序列的测定数据,所以在体内能够持续进行检测对象物的检测,并且能够获得精度良好的检测结果。
(实施例6)
下面,参照图19说明本发明的实施例6。图19A利用平面图表示实施例6的胶囊医疗装置103D,图19B利用纵剖面图表示内部结构。
本实施例相当于将实施例4的传感器表面露出机构或传感器表面露出控制机构变形的实施例。
即,该胶囊医疗装置103D在胶囊形状的封装壳体151上,例如在长度方向的大致中央附近设置有大致长方形的开口部152,在其内侧设置有架设在供给轴154和卷绕轴155之间的薄膜159,该薄膜159在其上表面设有传感器153a、153b、…。
即,如图19B所示,在封装壳体151的内部,在其长度方向的两端附近配置有供给轴154和卷绕轴155。在该薄膜159上,在其长度方向上每隔规定间隔形成传感器153a、153b、…,并且使这些传感器的上表面成为传感器表面157。该薄膜159和传感器153a、153b、…的结构例如可以是与实施例4相同的结构,或者在不透明的白色薄膜上设置试剂层和扩散层来形成传感器153a、153b、…。
在薄膜159通过辊156a、156b移动时,到达开口部152的传感器153i(i=a、b、…)的传感器表面157露出。然后,在该开口部152处露出的传感器153i被与该开口部152邻接的封装壳体内壁覆盖,并且安装在利用电机158的旋转部形成的卷绕轴155上。
该电机158通过未图示的控制电路旋转控制,电机158按照箭头所示旋转,由此形成于薄膜159上的传感器153i被卷绕在电机158的外周面的卷绕轴155上。即,在开口部152处露出的传感器153i依次移动到卷绕轴155侧。
另外,在该封装壳体151中内置有未图示的电池和控制电路。并且,也可以利用未图示的记录装置记录薄膜159的卷绕量及此时的时间。
本实施例具有与实施例4或实施例5相同的效果,并且形成为把传感器153i卷绕形成在薄膜159上的结构,所以与上述的实施例的情况相比,能够把传感器部分的总长设定得比较长,可以获得时间上的分辨率较大的时间序列的测定数据。
并且,可以使胶囊医疗装置103D小型化,而且结构简单,所以能够实现低成本化。
(实施例7)
下面,参照图20说明本发明的实施例7。图20利用剖面图表示实施例7的胶囊医疗装置103E的内部结构。
该胶囊医疗装置103E在胶囊形状的封装壳体161上设有开口部162,在封装壳体161的内侧,层叠了三层的薄膜形状的第1传感器163a、第2传感器163b、第3传感器163c分别形成在第1层的薄膜164a、第2层的薄膜164b、第3层的薄膜164c上。该情况时,第1传感器163a和第2传感器163b分别形成在利用在体内的消化管内消化的物质形成的薄膜164a、164b上。
并且,第1传感器163a的传感器表面165a形成在三层结构的最上层,相比其他传感器先在开口部162处露出。
并且,第2传感器163b的传感器表面165b形成在位于开口部162内、与第1传感器163a邻接的位置的薄膜164b上,通常传感器表面165b被设置有第1传感器163a的薄膜164a覆盖着。并且,当该薄膜164a在消化管内被消化时,传感器表面165b在开口部162内露出。
并且,第3传感器163c的传感器表面165c形成在位于开口部162内、与第2传感器163b邻接的位置的薄膜164c上,通常传感器表面165c被设置有第2传感器163b的薄膜164b和其上的薄膜164a覆盖着。当该薄膜164a和164b在消化管内被消化时,传感器表面165c在开口部162内露出。
并且,在本实施例中,在薄膜164c的内侧设有具有发光元件和受光元件的测量单元166a、166b、166c。测量单元166a、166b、166c分别被配置成在各个传感器163a、163b、163c(的试剂层)上聚焦发光元件的光束,而且可以利用受光元件接受其反射光。另外,传感器163a的下层(背面)侧的薄膜164b、164c部分是透明的,并且传感器163b的下层(背面)侧的薄膜164c部分也是透明的。
并且,测量单元166a、166b、166c被控制部167控制。该控制部167内置未图示的定时器,控制测量单元166a、166b、166c中的各个发光元件的发光,把进行了光电转换后的信号电平根据由受光元件接受的光量而变化的检测信息存储在存储部168中。另外,也内置有电池169,电池169向控制部167等提供电力。
上述控制部167首先把测量单元166a设定为动作状态,进行把利用传感器163a的传感器表面165a检测的信息存储在存储部168中的动作。然后,在经过规定时间后,把测量单元166b也设定为动作状态,控制部167监视通过该测量单元166b检测的值,在传感器163b接触体液而使值变化时,停止测量单元166a的动作。并且,把通过测量单元166b检测的结果存储在存储部168中。
并且,把测量单元166b设定为动作状态,在经过规定时间后,控制部167把测量单元166c也设定为动作状态,控制部167监视通过该测量单元166c检测的值,在传感器163c接触体液而使值变化时,停止测量单元166b的动作。并且,把通过测量单元166c检测的结果存储在存储部168中。
在本实施例的情况下,可以在体腔内获得时间序列的测量数据,并且把测量数据保存在存储部168中,所以在通过传感器163a、163b、163c检测的结果容易随时间变化时,也可以获得不受其影响的测量数据。
也可以在本实施例中说明的结构中组合实施例3所述的标识机构。并且,也可以与传感器的检测连动地进行标识,把标识信息与传感器检测信息相关联地存储在所述存储部中。这样,可以获得与实施例3相同的、能够更加可靠地指定检测部位的效果。
(实施例8)
下面,参照图21说明本发明的实施例8。图21利用剖面图表示实施例8的胶囊医疗装置103F的内部结构。
该胶囊医疗装置103F相当于将图20的胶囊医疗装置103E变形的结构。具体来讲,在图20的胶囊医疗装置103E中,传感器163a、163b、163c不重合地错开层叠,但在本实施例中,传感器163a、163b、163c重合着层叠。另外,传感器163a~163c周围的薄膜164a~164c被设定成与开口部162相对置。
并且,在图20的胶囊医疗装置103E中,为了分别测量传感器163a、163b、163c的检测结果,设置3个测量单元166a、166b、166c,但在本实施例中设置1个测量单元166,如以下说明的那样,依次把聚焦距离(聚焦位置)从传感器163a变更为163b、再变更为163c。另外,通过测量单元166对位于聚焦后的距离的传感器163i进行测量的结果被存储在存储部168中。
并且,把该测量单元166安装在作为光束聚焦距离的可变单元的例如压电元件部170上,可以利用控制部167控制该压电元件部170。
该控制部167进行如下的控制:向压电元件部170施加直流电压,可以改变安装了测量单元166的厚度方向的压电元件部170的厚度方向的厚度,发光元件的光束在传感器163i面上聚焦,并且可以通过受光元件适当接受其反射光。
即,首先,控制部167控制压电元件部70,使传感器163a的位置处于聚焦状态。在经过规定时间后,在设置有传感器163a的第1层薄膜164a被消化掉的时间附近,使传感器163b的位置成为聚焦位置地进行控制。另外,在经过规定时间后,在设置有传感器163b的第2层薄膜164b被消化掉的时间附近,进行使传感器163c的位置成为聚焦位置的控制。
通过进行这种控制,在设置1个测量单元166的情况下,也能够获得与实施例7基本相同的功能。
(实施例9)
下面,参照图22说明本发明的实施例9。图22利用剖面图表示实施例9的胶囊医疗装置103G的内部结构。
该胶囊医疗装置103G相当于将图20的胶囊医疗装置103E变形的结构。具体来讲,在图20的胶囊医疗装置103E中,变更了设置有传感器163a、163b、163c的薄膜164a、164b、164c的厚度,以便可以检查检测对象的部位。
具体来讲,根据在胃、小肠、大肠等各个脏器的通过时间、和在各个脏器的消化液等中的消化容易程度,改变各层的厚度。或者,也可以使与进行更精密的检查的部位对应的层比其他层厚。并且,还可以在需要信息的部位进行更加恰当的或可靠的检查。
在图22的情况下,薄膜164a形成得比较薄,薄膜164b形成得比较厚,并且,薄膜164c形成得比较薄。
这样,可以更加恰当地检查检测对象部位。并且,还可以在需要信息的部位进行更加恰当的或可靠的检查。
其他具有与图20的胶囊医疗装置103E相同的效果。另外,也可以把本实施例适用于图21的实施例。
(实施例10)
下面,参照图23说明本发明的实施例10。图23利用剖面图表示实施例10的胶囊医疗装置103H的内部结构。
该胶囊医疗装置103H相当于将图20的胶囊医疗装置103E变形的结构。具体来讲,在图20的胶囊医疗装置103E中,例如薄膜164a利用在胃中容易消化的物质形成,薄膜164b利用在小肠中容易消化的物质形成。另外,薄膜164c也可利用在大肠中容易消化的物质形成。
根据本实施例,可以在胃、小肠、大肠等中按照时间序列依次进行检查,并存储分别检查的数据。
(实施例11)
下面,参照图24说明本发明的实施例11。图24A表示实施例11的胶囊医疗装置103I,图24B表示进行回收检查的分析装置104C。本实施例利用具有传感器的胶囊医疗装置在体外回收所传感的数据时,几乎直接使用地通过分析装置分析保存在传感器中的传感数据。
如图24A所示,该胶囊医疗装置103I例如在图16A的胶囊医疗装置103中,在开口部112处安装了过滤部件181。并且,设在与控制电路116连接的传感器保持体114上的接点在该胶囊医疗装置103I中还通过封装壳体111的内侧环状接点,与设在其外表面附近的接点182a、182b、182c连接,在平常的检查时,利用绝缘部件覆盖接点182a、182b、182c。
并且,在本实施例中,通过设置过滤部件181,形成传感器表面119的传感器120的最上层不设置扩散层121a,并且面对着试剂层121b。其他结构与图16A的胶囊医疗装置103相同。
该胶囊医疗装置103I的体内检查与实施例4相同。并且,其效果也相同。
另一方面,在回收排泄到体外的胶囊医疗装置103I,测定(分析)和固定(保持)在传感器120上的检测对象物反应等的色素量等时,清洗该胶囊医疗装置103I,去除安装在开口部112的过滤部件181,利用图24B所示的分析装置104C进行。
该分析装置104C在图14的分析装置104的基座123上设有嵌合收纳胶囊医疗装置103I的收纳体183,在该收纳体183内收纳胶囊医疗装置103I,使胶囊医疗装置103I侧的接点与设在该收纳体183上的接点184a、184b、184c接触。
这些接点184a、184b、184c与图14的分析装置104同样连接设定和电源部25,可以使胶囊医疗装置103I内的电机115旋转。
并且,在收纳体183中设有相当于图14的分析装置104中的反射光测定部件127的反射光测定部185,在该反射光测定部185中安装有测光用的发光元件128a和受光元件128b,向传感器120(的试剂层21b)照射由发光元件128a发出的光,可以利用受光元件128b检测由传感器120(的试剂层121b)反射的光的强度。发光元件128a和受光元件128b与测量部129连接。
其他结构与图14的分析装置104相同。根据本实施例的分析装置104C,即使不分解胶囊医疗装置103I,通过取下安装在开口部112上的过滤部件181,也可以检测由传感器120保存的传感信息。
另外,对上述的各个实施例等进行部分组合等构成的实施例等也属于本发明。
产业上的可利用性
通过从口部吞入胶囊医疗装置,可以利用内置的化学传感器在通过体腔内部时检测肿瘤、出血、酶、细菌、体液、pH、遗传因子及其他检查对象物,而且可以利用再现单元防止检测特性的降低,并可继续使用。
Claims (65)
1.一种胶囊医疗装置,安装了用于传感的化学传感器,其特征在于,具有:
胶囊状壳体;
设在所述胶囊状壳体内的化学传感器;
再现装置,其使所述化学传感器大致恢复为初始状态,以使所述化学传感器可以多次或连续进行传感。
2.根据权利要求1所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述再现装置是使所述化学传感器中的用于传感的传感器表面再现的传感器表面再现装置。
3.根据权利要求2所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述传感器表面再现装置具有加热器,该加热器对所述化学传感器进行加热,使所述传感器表面干燥而再现。
4.根据权利要求3所述的胶囊医疗装置,其特征在于,还具有保护所述化学传感器的传感器表面的可以开闭的盖。
5.根据权利要求4所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述化学传感器邻接地配设有两个,且所述胶囊医疗装置具有控制部,该控制部在利用所述盖覆盖两个中的一个化学传感器时,利用未被盖覆盖的另一个化学传感器进行传感。
6.根据权利要求3所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述传感器表面再现装置由利用清洗液清洗所述化学传感器的传感器表面的清洗部构成。
7.根据权利要求2所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述化学传感器是具有光学窗的光学式传感器,
所述传感器再现装置具有施加在所述光学窗的表面上的防污涂层。
8.根据权利要求7所述的胶囊医疗装置,其特征在于,具有利用清洗液清洗所述化学传感器的传感器表面的清洗部。
9.根据权利要求7所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述光学式传感器使体液在透明的管路内通过,利用透过该管路的光量进行检查对象物的传感。
10.根据权利要求9所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述光学式传感器的传感是通过血红蛋白对异常吸收波长的光的透过光量检测来进行的。
11.根据权利要求9所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述光学式传感器的传感是向所述管路送入与检查对象反应的试剂,通过对与所述试剂的反应物的透过光量检测来进行的。
12.根据权利要求7所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述传感器再现装置具有使所述化学传感器振动的振动部。
13.根据权利要求7所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述防污涂层是采用光触媒的光触媒涂层。
14.根据权利要求13所述的胶囊医疗装置,其特征在于,设有紫外线光源,该紫外线光源向施加了所述光触媒涂层的光学窗照射紫外线。
15.根据权利要求14所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述紫外线光源是紫外线发光二极管或紫外线激光二极管。
16.根据权利要求7所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述防污涂层是异丁烯酰基氧乙基·磷酸胆碱聚合物(MPC聚合物)涂层。
17.根据权利要求2所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述传感器表面再现装置由利用清洗液清洗所述化学传感器的传感器表面的清洗部构成。
18.根据权利要求17所述的胶囊医疗装置,其特征在于,还具有保护所述化学传感器的传感器表面的可以开闭的盖。
19.根据权利要求18所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述化学传感器邻接地配设有两个,且所述胶囊医疗装置具有控制部,该控制部在利用所述盖覆盖两个中的一个化学传感器时,利用未被盖覆盖的另一个化学传感器进行传感。
20.根据权利要求17所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述清洗部由以下部分构成:
把清洗液收纳在所述胶囊状壳体内的清洗液收纳部;以及
从所述清洗液收纳部向所述化学传感器的传感器表面输送清洗液的输液部。
21.根据权利要求20所述的胶囊医疗装置,其特征在于,由以下部分构成:
把与体液反应用的试剂收纳在所述胶囊状壳体内的试剂收纳部;以及
选择所述试剂收纳部或所述清洗液收纳部中任一方的选择部,
试剂或清洗液从所述选择部所选择的所述试剂收纳部或所述清洗液收纳部通过所述输液部被输送给所述化学传感器。
22.根据权利要求17所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述清洗部由以下部分构成:
用于把活体内的体液吸引到所述胶囊状壳体内的吸引部;
净化所述吸引的体液并作为清洗液的清洗液净化部;以及
把所述清洗液输送到所述化学传感器的传感器表面的输液部。
23.根据权利要求22所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述清洗液净化部是过滤器。
24.根据权利要求17所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述传感器表面再现装置具有使所述化学传感器振动的振动部。
25.根据权利要求2所述的胶囊医疗装置,其特征在于,具有使所述传感器表面再现装置定期动作的控制部。
26.根据权利要求2所述的胶囊医疗装置,其特征在于,还具有进行位置指定用的标识的标识机构。
27.根据权利要求26所述的胶囊医疗装置,其特征在于,具有是否驱动所述标识机构的驱动控制部。
28.根据权利要求26所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述标识机构具有吐出或喷出具有容易粘接在活体上的特性的聚合物的部分。
29.根据权利要求26所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述标识机构具有吐出或喷出发出电波的RF-ID标签的部分。
30.根据权利要求27所述的胶囊医疗装置,其特征在于,还具有用于照明活体内部的照明部、和用于拍摄被照明部位的摄像部,所述驱动控制部使所述照明部和摄像部与所述标识机构连动动作。
31.根据权利要求2所述的胶囊医疗装置,其特征在于,还具有用于照明活体内部的照明部;用于拍摄被照明部位的摄像部;以及控制所述照明部、摄像部和所述化学传感器使它们连动的摄像控制部。
32.根据权利要求1所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述再现装置是切换传感器表面的传感器表面切换部。
33.根据权利要求32所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述传感器表面切换部具有使不同的传感器表面依次露出的露出机构。
34.根据权利要求33所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述露出机构具有露出控制机构,该露出控制机构使所述化学传感器相对于设在所述胶囊型医疗装置的封装的一部分上的开口部相对移动,从而使不同的传感器表面依次露出到外部。
35.根据权利要求34所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述开口部是所述封装上的形成为圆筒面的宽度狭小的切槽状开口部,所述化学传感器侧相对于所述切槽状开口部在切槽的宽度方向上相对地旋转移动。
36.根据权利要求35所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述化学传感器被配置成在所述切槽状开口部的长度方向上同时露出多种传感器。
37.根据权利要求34所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述开口部是扇形状,内部的化学传感器是圆板形状,通过所述圆板形状的化学传感器旋转,不同的传感器表面依次露出到外部。
38.根据权利要求34所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述化学传感器是薄膜状的可以卷绕的形状,与相对于设在封装的开口部而卷绕薄膜状的化学传感器的动作连动,不同的传感器表面依次露出到外部。
39.根据权利要求33所述的胶囊医疗装置,其特征在于,设有用于驱动所述露出机构的电接点,所述电接点设在形成所述胶囊医疗装置的封装的壳体外表面附近。
40.根据权利要求32所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述传感器表面切换部是采用层叠结构的化学传感器,使得在消化管内被消化的物质在多个层上形成为传感器表面。
41.根据权利要求40所述的胶囊医疗装置,其特征在于,设有可以改变焦点距离的光学检测器,以便可以聚焦于所述多个层。
42.根据权利要求40所述的胶囊医疗装置,其特征在于,利用厚度分别不同的物质覆盖所述多个层中的各层。
43.根据权利要求40所述的胶囊医疗装置,其特征在于,利用被胃、小肠、大肠等不同的消化管消化的物质覆盖所述多个层中的各层。
44.根据权利要求32所述的胶囊医疗装置,其特征在于,还具有进行位置指定用的标识的标识机构。
45.根据权利要求44所述的胶囊医疗装置,其特征在于,具有是否驱动所述标识机构的驱动控制部。
46.根据权利要求44所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述标识机构具有吐出或喷出具有容易粘接在活体上的特性的聚合物的部分。
47.根据权利要求44所述的胶囊医疗装置,其特征在于,所述标识机构具有吐出或喷出发出电波的RF-ID标签的部分。
48.根据权利要求44所述的胶囊医疗装置,其特征在于,还具有用于照明活体内部的照明部、和用于拍摄被照明部位的摄像部,所述驱动控制部使所述照明部和摄像部与所述标识机构连动动作。
49.根据权利要求32所述的胶囊医疗装置,其特征在于,还具有用于照明活体内部的照明部;拍摄被照明部位的摄像部;以及控制所述照明部、摄像部和所述化学传感器使它们连动的摄像控制部。
50.根据权利要求49所述的胶囊医疗装置,其特征在于,具有控制所述传感器表面切换部的切换定时或切换速度的切换控制部,所述切换控制部和所述摄像控制部连动。
51.根据权利要求32所述的胶囊医疗装置,其特征在于,具有控制所述传感器表面切换部的切换定时或切换速度的切换控制部。
52.一种胶囊医疗系统,具有:内置了化学传感器的胶囊医疗装置;以及分析装置,其回收通过该化学传感器进行传感后的胶囊医疗装置,检测或分析保存在所述化学传感器中的传感数据,其特征在于,
所述胶囊医疗装置内置有使不同的传感器表面依次露出的驱动部,所述分析装置驱动所述驱动部,检测或分析保存在所述化学传感器中的传感数据。
53.一种安装了化学传感器的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,包括:
第1步骤,把所述胶囊医疗装置导入体内;
第2步骤,利用所述化学传感器传感检测对象物;
第3步骤,在进行了所述第2步骤后,在所设定的定时,进行使所述化学传感器大致恢复为初始状态的再现处理。
54.根据权利要求53所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,所述第3步骤是对同一传感器表面进行再现处理的步骤。
55.根据权利要求53所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,所述第3步骤是通过切换传感器表面进行再现处理的步骤。
56.根据权利要求54所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,在所述第3步骤中,利用盖覆盖所述化学传感器的传感器表面。
57.根据权利要求54所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,在所述第3步骤中,利用清洗液清洗所述化学传感器的传感器表面。
58.根据权利要求54所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,在所述第3步骤中,利用清洗液清洗所述化学传感器的传感器表面并烘干。
59.根据权利要求54所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,所述第3步骤中的对同一传感器表面进行再现处理的步骤,通过加热传感器表面将传感器表面烘干或使传感器表面上的不需要的物质消失来进行再现。
60.根据权利要求54所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,在所述第3步骤中,利用盖覆盖所述化学传感器的传感器表面,并利用清洗液清洗。
61.根据权利要求55所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,所述第3步骤中的通过切换传感器表面来进行再现处理的步骤,通过使内部的传感器相对于设在所述胶囊医疗装置的封装的一部分上的开口部相对移动来进行再现处理。
62.根据权利要求55所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,设有下述步骤:在所述第2步骤中进行了传感后,在所述胶囊医疗装置内进行传感器表面的分析。
63.根据权利要求53所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,还包括:
第4步骤,在所述胶囊医疗装置被排泄后进行回收;
第5步骤,对所回收的胶囊医疗装置内的传感器表面进行分析。
64.根据权利要求53所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,与所述第2步骤中的传感连动地拍摄体内。
65.根据权利要求53所述的胶囊医疗装置的传感方法,其特征在于,与所述第2步骤中的传感连动地在体内进行标识。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081001 Termination date: 20171216 |
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