JP2002306491A - Medical capsule - Google Patents

Medical capsule

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JP2002306491A
JP2002306491A JP2002050228A JP2002050228A JP2002306491A JP 2002306491 A JP2002306491 A JP 2002306491A JP 2002050228 A JP2002050228 A JP 2002050228A JP 2002050228 A JP2002050228 A JP 2002050228A JP 2002306491 A JP2002306491 A JP 2002306491A
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Japan
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ultrasonic
circuit
capsule
power supply
signal
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Japanese (ja)
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Masahiro Kudo
正宏 工藤
Akihiko Uchiyama
明彦 内山
Ji Cho
▲ジ▼ 張
Keiichi Saito
恵一 斎藤
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical capsule which enables continuous operation for a long time without enlargement of the size. SOLUTION: In an ultrasonic capsule 1 which is inserted in vivo for ultrasonograph to transmits or receives ultrasonic beams, an ultrasonic vibrator 6 for transmitting or receiving ultrasonic waves, an ultrasonic motor 5 for rotating the ultrasonic vibrator 6, an encoder 7 and a rotary transformer 8 arranged coaxially with the ultrasonic motor 5 and a smaller battery 9 are housed and arranged. A telemetry circuit board 10 for transmitting or receiving ultrasonic signals, a vibrator scanning circuit board 11 for ultrasonic scanning and a power source control circuit board 12 for the supply of the power source to the circuits and the charging of the battery 9 are arranged between the battery 9 and the encoder 7. The ultrasonic capsule receives energy signals to be transmitted from outside human bodies with the ultrasonic vibrator 6 to charge the battery 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、体腔内に挿入して
この体腔内の情報を収集することのできる医療用カプセ
ルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a medical capsule which can be inserted into a body cavity to collect information in the body cavity.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、医療用に構成したカプセルを
生体腔内に挿入し、生体腔内の病変部の情報を収集した
り、薬液を投与したりする医療方法が知られている。近
年では、観測用超音波信号を生体組織へ送受波し、この
生体組織からのエコー信号より診断用の超音波断層画像
を得る超音波診断装置において、超音波プローブの代わ
りに超音波カプセルを用いて、プローブでは診断が困難
な部位においても超音波診断を可能としたものが提案さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a medical method in which a capsule configured for medical use is inserted into a living body cavity to collect information on a lesion in the living body cavity and to administer a drug solution. In recent years, an ultrasonic capsule has been used in place of an ultrasonic probe in an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits and receives observation ultrasonic signals to and from a living tissue and obtains an ultrasonic tomographic image for diagnosis from an echo signal from the living tissue. In addition, there has been proposed a probe that enables ultrasonic diagnosis even in a site where diagnosis is difficult.

【0003】このような超音波診断医用カプセルとして
は、実開平3−9705号公報とか特開平2−2246
50号公報において開示されているものがある。実開平
3−9705号公報の医療用ラジオカプセルでは、超音
波トランスデューサの駆動回路、検出したエコー信号の
処理回路、エコー信号を体外に送信するテレメトリィ回
路のための電源は、カプセル内部に設けた電池により電
力供給するようになっている。超音波カプセルには、内
視鏡やプローブでは到達困難な小腸、大腸等の下部消化
管の検査、診断が期待されることから、その動作時間は
消化管を通過する時間である数時間以上が求められる。
[0003] Such an ultrasonic diagnostic medical capsule is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Hei 3-9705 or Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 2-2246.
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 50 (JP-A-50). In the medical radio capsule disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Hei 3-9705, a power supply for a driving circuit of an ultrasonic transducer, a processing circuit for a detected echo signal, and a telemetry circuit for transmitting the echo signal to the outside of the body is a battery provided inside the capsule. Power. Ultrasound capsules are expected to test and diagnose the lower gastrointestinal tract such as the small intestine and large intestine, which are difficult to reach with an endoscope or probe. Desired.

【0004】しかしながら、電池に蓄えられる電力容量
はそのサイズに依存するため、要求される動作時間を満
足させようとすると、電池のサイズはかなり大きくなっ
てしまい、結果的にカプセルのサイズが大きくなること
から被検者が飲み込むのが困難となる問題点があった。
However, since the power capacity stored in the battery depends on its size, if the required operation time is to be satisfied, the size of the battery becomes considerably large, and as a result, the size of the capsule becomes large. Therefore, there is a problem that it is difficult for the subject to swallow.

【0005】特開平2−224650号公報の超音波診
断医用カプセルでは、前記問題点を解決するため、外部
トリガまたは内部トリガによりカプセルの電源をオンオ
フ可能な電源制御手段を設け、カプセルに搭載された電
源の消費量を抑えることにより、小型電源を搭載可能と
している。
In order to solve the above-mentioned problem, the ultrasonic diagnostic medical capsule disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-224650 is provided with power control means capable of turning on and off the power of the capsule by an external trigger or an internal trigger. By suppressing power consumption, a small power supply can be mounted.

【0006】この構成では、電源のサイズをある程度小
型化しつつ動作時間を伸ばすことができるが、電源をオ
ンオフするタイミングを誤ると、病変部や関心組織を見
逃してしまうおそれがあるため、やはり継続的な動作が
必要であった。
In this configuration, the operation time can be extended while the size of the power supply can be reduced to some extent. Operation was necessary.

【0007】このように、従来の構成では、長時間電力
供給可能にするには電池が大型化してしまったり、電源
のオンオフ制御を行う場合に動作タイミングをはかるの
が難しいなど、小型化しつつ長時間にわたって適切なタ
イミングで回路が動作可能なように電力供給できる電源
手段をカプセルに内蔵するのは困難であった。
As described above, in the conventional configuration, the size of the battery is increased in order to make it possible to supply power for a long time, and it is difficult to determine the operation timing when performing on / off control of the power supply. It has been difficult to incorporate in the capsule power supply means capable of supplying power so that the circuit can operate at appropriate timing over time.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、医療
用カプセルを長時間電力供給可能にするには、電池が大
型化してしまうという問題がある。本発明は、これらの
事情に鑑みてなされたもので、小型化しつつ長時間にわ
たって動作可能な医療用カプセルを提供することを目的
としている。
As described above, there is a problem that the size of the battery is increased in order to supply power to the medical capsule for a long time. The present invention has been made in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide a medical capsule that can be operated for a long time while being reduced in size.

【0009】また、本発明は、ラッチタイプのリレーを
有するスイッチで電源と回路とを接続することで、スイ
ッチで消費する電力を節約することができ、長時間にわ
たって動作可能な医療用カプセルを提供することを目的
としている。
Further, the present invention provides a medical capsule capable of operating for a long period of time by connecting a power supply and a circuit with a switch having a latch type relay, thereby saving power consumed by the switch. It is intended to be.

【0010】さらに、本発明は、ラッチタイプのリレー
を有するスイッチで電源と回路を接続することで、スイ
ッチが安定動作するため安定した電力供給ができる医療
用カプセルを提供することを目的としている。
A further object of the present invention is to provide a medical capsule capable of supplying a stable electric power because the switch operates stably by connecting a power supply and a circuit with a switch having a latch type relay.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の医療用
カプセルは、体腔内に挿入してこの体腔内の情報を収集
する医療用カプセルにおいて、電源手段と、回路部と、
ラッチタイプのリレーを有するスイッチとを有し、前記
電源手段と、前記回路部とを前記スイッチで接続し、前
記回路への電力供給を前記スイッチで切り替えることを
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a medical capsule which is inserted into a body cavity and collects information in the body cavity.
A switch having a latch-type relay, wherein the power supply unit and the circuit unit are connected by the switch, and power supply to the circuit is switched by the switch.

【0012】請求項2に記載の医療用カプセルは、体腔
内に挿入してこの体腔内の情報を収集する医療用カプセ
ルにおいて、放充電可能な電源手段と、回路部と、エネ
ルギー受信手段と、ラッチタイプのリレーを有するスイ
ッチとを有し、前記電源手段と、前記回路部及びエネル
ギー受信手段とを前記スイッチで接続し、前記電源手段
の放充電状態を前記スイッチで切り替えることを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a medical capsule which is inserted into a body cavity and collects information in the body cavity. A switch having a latch type relay, wherein the power supply means, the circuit section and the energy receiving means are connected by the switch, and a discharge / charge state of the power supply means is switched by the switch.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1ないし図6は本発明の第1の
実施形態に係り、図1は超音波カプセルの構成を示す断
面図、図2は超音波断層像受信表示装置の構成を示すブ
ロック図、図3は超音波カプセル内部の回路構成を示す
ブロック図、図4は超音波断層像受信表示装置の受信回
路の構成を示すブロック図、図5はカプセル内の蓄電池
の充電を行うためのエネルギー伝送用体外超音波発生装
置の構成を示す説明図、図6は超音波走査手段の変形例
を示す構成説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an ultrasonic capsule, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic tomographic image receiving and displaying apparatus, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a circuit configuration inside the ultrasonic capsule, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a receiving circuit of the ultrasonic tomographic image receiving and displaying device, and FIG. 5 is an extracorporeal energy transmission device for charging a storage battery inside the capsule. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of a sound wave generator, and FIG. 6 is an explanatory diagram showing a modification of an ultrasonic scanning unit.

【0014】本実施形態は、図1に示す超音波カプセル
1と、図2に示す超音波断層像受信表示装置2とを有し
て構成される超音波診断装置の例を示したものである。
The present embodiment shows an example of an ultrasonic diagnostic apparatus including the ultrasonic capsule 1 shown in FIG. 1 and the ultrasonic tomographic image receiving and displaying apparatus 2 shown in FIG. .

【0015】超音波カプセル1の内部には、その一側方
寄りに隔壁3によって密室が形成されていて、その密室
内に流動パラフィン4が充填されている。この流動パラ
フィン4内には、超音波モータ5に後端を結合された超
音波振動子6が配設されている。超音波振動子6は、カ
プセル内の長手方向の中心軸上に配設されていて、回転
することにより超音波ビームをカプセルの中心軸に垂直
な放射方向(ラジアル方向)に出射するように構成され
ている。超音波モータ5の後端部側には、光学式または
磁気式のエンコーダ7と、その外周にロータリートラン
ス8とがそれぞれ収納配設されている。
Inside the ultrasonic capsule 1, a closed chamber is formed by a partition wall 3 on one side thereof, and the closed chamber is filled with liquid paraffin 4. An ultrasonic vibrator 6 having a rear end connected to an ultrasonic motor 5 is provided in the liquid paraffin 4. The ultrasonic vibrator 6 is disposed on a longitudinal central axis in the capsule, and is configured to emit an ultrasonic beam in a radiation direction (radial direction) perpendicular to the central axis of the capsule by rotating. Have been. At the rear end of the ultrasonic motor 5, an optical or magnetic encoder 7 and a rotary transformer 8 are housed and arranged on the outer periphery thereof.

【0016】また、超音波カプセル1内の他側方寄りの
内部には、ニッケルカドミウム電池や大容量キャパシタ
等からなる小型の蓄電池9が収納配設されており、この
蓄電池9とエンコーダ7との間には、テレメトリィ回路
基板10,振動子走査回路基板11,電源制御回路基板
12が並列に配設されている。
A small storage battery 9 composed of a nickel cadmium battery, a large-capacity capacitor, or the like is housed and disposed inside the ultrasonic capsule 1 near the other side. Between them, a telemetry circuit board 10, a vibrator scanning circuit board 11, and a power control circuit board 12 are arranged in parallel.

【0017】電源制御回路基板12は、蓄電池9と接続
されると同時に蓄電池9から給電され、テレメトリィ回
路基板10及び振動子走査回路基板11は、電源制御回
路基板12から出力される電源信号により給電されるよ
うになっている。
The power supply control circuit board 12 is connected to the storage battery 9 and is supplied with power from the storage battery 9 at the same time. The telemetry circuit board 10 and the vibrator scanning circuit board 11 are supplied with power by a power supply signal output from the power supply control circuit board 12. It is supposed to be.

【0018】また、超音波振動子6とテレメトリィ回路
基板10との間、及び超音波振動子6・超音波モータ5
・エンコーダ7と振動子走査回路基板11との間の信号
の授受は、ロータリートランス8を介して行われるよう
になっている。
Further, between the ultrasonic vibrator 6 and the telemetry circuit board 10, and between the ultrasonic vibrator 6 and the ultrasonic motor 5
Transmission and reception of signals between the encoder 7 and the transducer scanning circuit board 11 are performed via the rotary transformer 8.

【0019】超音波カプセル1の中央部の外周面には、
コイル状の送信アンテナ13が巻装されていて、テレメ
トリィ回路基板10からの信号が電波として体外へ送ら
れるように構成されている。
On the outer peripheral surface at the center of the ultrasonic capsule 1,
A coil-shaped transmission antenna 13 is wound, and a signal from the telemetry circuit board 10 is transmitted outside the body as a radio wave.

【0020】また、超音波カプセル1における超音波振
動子6が設けられている部分の外周囲は、水が封入され
ているバルーン14に覆われている。
The outer periphery of the portion of the ultrasonic capsule 1 where the ultrasonic transducer 6 is provided is covered with a balloon 14 in which water is sealed.

【0021】図2に示すように、超音波断層像受信表示
装置2には、生体内の超音波カプセル1からの送信信号
を受信する受信アンテナ15が設けられていて、これに
より受信した送信信号を受信回路16を介して増幅器1
7に入力するよう構成されている。
As shown in FIG. 2, the ultrasonic tomographic image receiving and displaying apparatus 2 is provided with a receiving antenna 15 for receiving a transmission signal from the ultrasonic capsule 1 in the living body. Through the receiving circuit 16 to the amplifier 1
7.

【0022】増幅器17により増幅された信号出力は、
A/D変換器18によりアナログ/デジタル変換され、
更にデジタル信号に変換されたA/D変換器18の出力
はDSC(デジタルスキャンコンバータ)19に入力さ
れるようになっている。また、超音波カプセル1内の超
音波振動子6の回転による走査角データは、増幅器17
から同期制御器20に入力されるようになっている。
The signal output amplified by the amplifier 17 is
Analog / digital converted by the A / D converter 18;
Further, the output of the A / D converter 18 converted into a digital signal is input to a DSC (digital scan converter) 19. The scanning angle data obtained by the rotation of the ultrasonic transducer 6 in the ultrasonic capsule 1 is supplied to the amplifier 17.
Is input to the synchronization controller 20.

【0023】同期制御器20の出力は、DSC19に入
力されて座標変換を受けた後、DSC19の出力がCR
T21に入力されて超音波断層像としてモニタに表示さ
れるよう構成されている。
The output of the synchronization controller 20 is input to the DSC 19 and subjected to coordinate transformation.
It is configured to be input to T21 and displayed on a monitor as an ultrasonic tomographic image.

【0024】超音波カプセル1内部の回路構成ブロック
を図3に示す。超音波振動子6は、ロータリートランス
8を介してテレメトリィ回路22と振動子走査部23と
電源制御部24とに接続されている。
FIG. 3 shows a circuit block diagram of the inside of the ultrasonic capsule 1. The ultrasonic vibrator 6 is connected to a telemetry circuit 22, a vibrator scanning unit 23, and a power control unit 24 via a rotary transformer 8.

【0025】テレメトリィ回路22は、超音波振動子6
で検出したエコー信号の増幅を行う対数増幅回路25、
対数増幅回路25で増幅されたエコー信号の検波を行う
包絡線検波回路26、包絡線検波回路26の出力信号に
より搬送波のFM(周波数変調)を行うFM回路27、
FM回路27により変調された搬送波の電力増幅をして
送信を行う送信回路28を有して構成される。搬送波の
送信を行う送信アンテナ13は、テレメトリィ回路22
内の送信回路28に接続されている。
The telemetry circuit 22 includes the ultrasonic vibrator 6
A logarithmic amplifier circuit 25 for amplifying the echo signal detected by
An envelope detection circuit 26 for detecting the echo signal amplified by the logarithmic amplification circuit 25, an FM circuit 27 for performing FM (frequency modulation) of a carrier by an output signal of the envelope detection circuit 26,
It has a transmission circuit 28 that amplifies the power of the carrier wave modulated by the FM circuit 27 and performs transmission. A transmission antenna 13 for transmitting a carrier wave is provided with a telemetry circuit 22.
Is connected to the transmission circuit 28 in the inside.

【0026】振動子走査部23は、超音波振動子6を駆
動するパルサー30と、超音波モータ5を駆動するモー
タ駆動回路31とからなり、パルサー30にはエンコー
ダ7とロータリートランス8を介して超音波振動子6
が、モータ制御回路31にはエンコーダ7とロータリー
トランス8を介して超音波モータ5がそれぞれ接続され
ている。
The vibrator scanning unit 23 includes a pulsar 30 for driving the ultrasonic vibrator 6 and a motor drive circuit 31 for driving the ultrasonic motor 5. The pulsar 30 is connected to the pulsar 30 via the encoder 7 and the rotary transformer 8. Ultrasonic transducer 6
However, the ultrasonic motor 5 is connected to the motor control circuit 31 via the encoder 7 and the rotary transformer 8.

【0027】電源制御部24は、この電源制御部24と
テレメトリィ回路22のどちらかを超音波振動子6と接
続させるためのラッチタイプのリレーで構成されるスイ
ッチ32と、電源容量の監視を行う電源監視回路33
と、蓄電池9とを有して構成される。電源監視回路33
の出力は、図示しないがテレメトリィ回路22、振動子
走査部23、電源制御部24内のスイッチ32に接続さ
れている。
The power supply control unit 24 monitors a switch 32 constituted by a latch type relay for connecting either the power supply control unit 24 or the telemetry circuit 22 to the ultrasonic vibrator 6 and a power supply capacity. Power supply monitoring circuit 33
And a storage battery 9. Power supply monitoring circuit 33
(Not shown) are connected to a telemetry circuit 22, a transducer scanning unit 23, and a switch 32 in a power control unit 24.

【0028】超音波断層像受信表示装置2内部の受信回
路16の回路構成ブロックを図4に示す。
FIG. 4 shows a circuit block diagram of the receiving circuit 16 inside the ultrasonic tomographic image receiving and displaying apparatus 2.

【0029】超音波カプセル1から発信される信号を受
信する受信アンテナ15は、搬送波のみを増幅する高周
波増幅回路34に接続され、高周波増幅回路34はAG
C(オートゲインコントロール)回路35に接続され
る。AGC回路35は、位相比較回路36、ループフィ
ルタ37、VCO(電圧制御発振器)38で構成される
PLL(フェイズロックトループ)39に接続され、こ
のPLL39の出力が増幅器17に入力されるようにな
っている。
The receiving antenna 15 for receiving a signal transmitted from the ultrasonic capsule 1 is connected to a high-frequency amplifier 34 for amplifying only a carrier wave.
It is connected to a C (auto gain control) circuit 35. The AGC circuit 35 is connected to a phase locked loop (PLL) 39 including a phase comparison circuit 36, a loop filter 37, and a VCO (voltage controlled oscillator) 38. The output of the PLL 39 is input to the amplifier 17. ing.

【0030】図5は超音波カプセル1内の蓄電池9の充
電を行うための、エネルギー伝送用体外超音波発生装置
40の概略構成を示したものである。体外超音波発生装
置40は、内部に配置した患者の体全周に対して超音波
を照射できるように、内部に複数の超音波振動子41が
周回状に備えられている超音波発生部42と、この超音
波振動子41を駆動する超音波振動子駆動回路43とを
有して構成されている。
FIG. 5 shows a schematic configuration of an extracorporeal ultrasonic generator 40 for energy transmission for charging the storage battery 9 in the ultrasonic capsule 1. The extracorporeal ultrasonic generator 40 includes an ultrasonic generator 42 in which a plurality of ultrasonic transducers 41 are provided in a circular shape so that ultrasonic waves can be applied to the entire body of a patient disposed inside. And an ultrasonic vibrator drive circuit 43 for driving the ultrasonic vibrator 41.

【0031】次に、上記のように構成された超音波診断
医用カプセルの作用について説明する。
Next, the operation of the medical capsule for diagnostic ultrasound constructed as described above will be described.

【0032】振動子走査部23のパルサー30により発
生され送出されたパルスは、ロータリートランス8を介
して超音波振動子6を駆動する。すると、超音波振動子
6はラジアル方向に超音波ビームを出射する。出射され
た超音波ビームは、流動パラフィン4とバルーン14内
の水を経て、被検体内の組織の所定位置に浸透して反射
される。このとき、バルーン14により、小腸等の観察
対象臓器を拡張して、層構造等が観察しやすいようにし
ている。
The pulse generated and transmitted by the pulsar 30 of the transducer scanning unit 23 drives the ultrasonic transducer 6 via the rotary transformer 8. Then, the ultrasonic transducer 6 emits an ultrasonic beam in the radial direction. The emitted ultrasonic beam passes through the liquid paraffin 4 and the water in the balloon 14, penetrates into a predetermined position of the tissue in the subject, and is reflected. At this time, the observation target organ such as the small intestine is expanded by the balloon 14 so that the layer structure and the like can be easily observed.

【0033】生体組織で反射された超音波エコー信号
は、再び超音波振動子6に受波され、電気信号に変換さ
れてロータリートランス8を介してテレメトリィ回路2
2に入力される。テレメトリィ回路22では、受波され
た超音波エコー信号はその微弱部分を強調して増幅する
ための対数増幅回路25で増幅され、包絡線検波回路2
6により検波された後、FM回路27に入力される。
The ultrasonic echo signal reflected by the living tissue is received by the ultrasonic vibrator 6 again, converted into an electric signal, and transmitted through the rotary transformer 8 to the telemetry circuit 2.
2 is input. In the telemetry circuit 22, the received ultrasonic echo signal is amplified by a logarithmic amplifier circuit 25 for emphasizing and amplifying a weak portion of the received ultrasonic echo signal.
6, and then input to the FM circuit 27.

【0034】この超音波ビームを送受波する際、超音波
振動子6は、超音波モータ5の駆動により、超音波カプ
セル1の長手方向に対しラジアル方向に回動して被検体
を走査する。この回動走査においては、例えば1回転に
512本の超音波ビームの送受波を行う。これはエンコ
ーダ7に1回転512パルス出力もしくはその整数倍の
ものを用い、このパルスを受けてパルサー30が超音波
振動子6を駆動することで達成される。
When transmitting and receiving the ultrasonic beam, the ultrasonic transducer 6 is driven by the ultrasonic motor 5 to rotate in the radial direction with respect to the longitudinal direction of the ultrasonic capsule 1 to scan the subject. In this rotational scanning, for example, 512 ultrasonic beams are transmitted and received in one rotation. This is achieved by using a pulse output of 512 pulses per revolution or an integral multiple thereof for the encoder 7 and receiving the pulse to drive the ultrasonic transducer 6 by the pulser 30.

【0035】またこのとき、エンコーダ7により超音波
振動子6の回動に伴う回転角を検知する。得られた超音
波ビームの受波信号及び超音波振動子6の回転角データ
は、FM回路27に入力されて周波数多重変調を受け、
送信回路28及び送信アンテナ13により体外に設けた
超音波断層像受信表示装置2へ送信される。
At this time, the encoder 7 detects the rotation angle accompanying the rotation of the ultrasonic transducer 6. The obtained reception signal of the ultrasonic beam and the rotation angle data of the ultrasonic transducer 6 are input to the FM circuit 27 and subjected to frequency multiplex modulation.
The signal is transmitted by the transmission circuit 28 and the transmission antenna 13 to the ultrasonic tomographic image reception and display device 2 provided outside the body.

【0036】送信アンテナ13により送信された信号
は、超音波断層像受信表示装置2の受信アンテナ15に
より受信され、受信回路16に入力される。受信回路1
6では、高周波増幅回路34により搬送波のみが増幅さ
れ、AGC回路35で信号レベルが一定に保たれ、PL
L39に入力される。
The signal transmitted by the transmitting antenna 13 is received by the receiving antenna 15 of the ultrasonic tomographic image receiving and displaying device 2 and input to the receiving circuit 16. Receiving circuit 1
6, only the carrier wave is amplified by the high frequency amplifier circuit 34, the signal level is kept constant by the AGC circuit 35,
It is input to L39.

【0037】PLL39の位相比較回路36は、入力信
号とVCO38から出力される基準信号との位相差を検
出し、位相差を0にするような制御信号をVCO38に
与えるためのパルスを出力する。このパルスはループフ
ィルタ37により高周波成分が除去された低周波域信号
に変換され、VCO38から出力される基準信号の位相
が入力信号の位相と一致するように出力信号の周波数を
変化させる制御信号としてVCO38に入力される。
The phase comparison circuit 36 of the PLL 39 detects a phase difference between the input signal and the reference signal output from the VCO 38, and outputs a pulse for giving a control signal to the VCO 38 to make the phase difference zero. This pulse is converted into a low-frequency signal from which high-frequency components have been removed by the loop filter 37, and is used as a control signal for changing the frequency of the output signal so that the phase of the reference signal output from the VCO 38 matches the phase of the input signal. It is input to the VCO 38.

【0038】すなわち、VCO38の出力信号はPLL
39の入力信号の周波数変化に追随している。見方を変
えれば、このループフィルタ37の出力は、VCO38
の出力信号を周波数変調している変調信号であり、搬送
波を周波数変調している変調信号である。よって、この
PLL39は復調回路として機能しており、ループフィ
ルタ37の出力は搬送波を周波数変調している超音波受
波信号となる。
That is, the output signal of the VCO 38 is
It follows the frequency change of 39 input signals. In other words, the output of the loop filter 37 is the VCO 38
Is a modulation signal obtained by frequency-modulating the output signal of FIG. Therefore, the PLL 39 functions as a demodulation circuit, and the output of the loop filter 37 is an ultrasonic wave reception signal that frequency-modulates the carrier.

【0039】このようにして得られた超音波受波信号
は、増幅器17で増幅された後、A/D変換器18でデ
ジタル化され、DSC19に入力される。超音波振動子
6の回転角データは、増幅器17にて一定の値に整形さ
れた後、同期制御器20に入力される。そして、同期制
御器20により同期がとられた状態で、回転角データに
従ってDSC19内で超音波受波信号が360゜のラジ
アルスキャニングのデータに座標変換された後、CRT
21により360゜のラジアルスキャニングによる超音
波断層像として表示される。
The ultrasonic wave reception signal thus obtained is amplified by the amplifier 17, digitized by the A / D converter 18, and input to the DSC 19. The rotation angle data of the ultrasonic vibrator 6 is shaped into a constant value by the amplifier 17 and then input to the synchronization controller 20. Then, in a state where synchronization is achieved by the synchronization controller 20, the ultrasonic wave reception signal is coordinate-converted into 360 ° radial scanning data in the DSC 19 according to the rotation angle data, and then the CRT is displayed.
21 is displayed as an ultrasonic tomographic image by 360 ° radial scanning.

【0040】このように、被検部位へ超音波ビームを送
受波する際に、本実施形態では、電源監視回路33によ
って蓄電池9の発生電圧をモニタする。ここで、蓄電池
9の容量が十分であり、体内の観察が可能な場合は、超
音波カプセル1内の電源監視回路33はスイッチ32の
リレーを駆動する信号を発生する。このリレーはラッチ
タイプであり、リレーが駆動された状態ではテレメトリ
ィ回路22と超音波振動子6とを接続し、駆動されない
状態では電源監視回路33と超音波振動子6とを接続す
る。すなわち、蓄電池9の容量が十分である状態では、
超音波振動子6とテレメトリィ回路22とが接続され、
検出した超音波エコー信号が体外へ送信される。
As described above, when transmitting and receiving the ultrasonic beam to and from the test site, in the present embodiment, the power supply monitoring circuit 33 monitors the voltage generated in the storage battery 9. Here, when the capacity of the storage battery 9 is sufficient and the inside of the body can be observed, the power supply monitoring circuit 33 in the ultrasonic capsule 1 generates a signal for driving the relay of the switch 32. This relay is a latch type, and connects the telemetry circuit 22 and the ultrasonic vibrator 6 when the relay is driven, and connects the power supply monitoring circuit 33 and the ultrasonic vibrator 6 when not driven. That is, when the capacity of the storage battery 9 is sufficient,
The ultrasonic transducer 6 and the telemetry circuit 22 are connected,
The detected ultrasonic echo signal is transmitted outside the body.

【0041】一方、蓄電池9の出力電圧がしきい値を下
回った場合は、電源監視回路33は電源容量不足と判断
し、テレメトリィ回路22と振動子走査部23への電源
供給を停止すると同時に、スイッチ32のリレーの駆動
信号の出力も止める。よって、蓄電池9の容量が不足し
ている状態では、超音波振動子6からは超音波ビームが
発生されず、超音波モータ5は回転せず、超音波カプセ
ル1からは電波が発信されない。また、スイッチ32の
リレーが駆動されていないため、超音波振動子6は電源
監視回路33と接続されている。
On the other hand, when the output voltage of the storage battery 9 falls below the threshold value, the power supply monitoring circuit 33 determines that the power supply capacity is insufficient, and stops the power supply to the telemetry circuit 22 and the vibrator scanning unit 23 at the same time. The output of the drive signal of the relay of the switch 32 is also stopped. Therefore, when the capacity of the storage battery 9 is insufficient, no ultrasonic beam is generated from the ultrasonic vibrator 6, the ultrasonic motor 5 does not rotate, and no radio wave is transmitted from the ultrasonic capsule 1. Further, since the relay of the switch 32 is not driven, the ultrasonic vibrator 6 is connected to the power supply monitoring circuit 33.

【0042】電源監視回路33は低電圧動作が可能なよ
うに設計されており、蓄電池9の容量が不足している状
態でも唯一動作している。体外では、超音波断層像受信
表示装置2に何も表示されないことと、超音波カプセル
1の動作時間から充電が必要と判断し、図5の体外超音
波発生装置40を動作させ、蓄電池9の充電を行う。
The power supply monitoring circuit 33 is designed to operate at a low voltage, and operates only when the capacity of the storage battery 9 is insufficient. Outside the body, it is determined that nothing is displayed on the ultrasonic tomographic image reception display device 2 and that the ultrasonic capsule 1 needs to be charged based on the operation time, and the extracorporeal ultrasonic generator 40 in FIG. Charge the battery.

【0043】体外超音波発生装置40に備えられている
超音波振動子41は、その発振周波数が超音波カプセル
1内の超音波振動子6の共振周波数に合わせられてい
る。充電を行う際には、このエネルギー伝送用の超音波
振動子41を超音波振動子駆動回路43によって時分割
で連続的に駆動する。超音波振動子41が周回状に設け
られた超音波発生部42の内側には患者の体が位置され
ており、患者の体内にある超音波カプセル1に向かって
エネルギー伝送用の超音波信号が出射される。そして、
超音波振動子6で受波された超音波信号は電気信号に変
換され、スイッチ32、電源監視回路33を経て蓄電池
9に送られ、蓄電池9を充電する。
The oscillation frequency of the ultrasonic oscillator 41 provided in the extracorporeal ultrasonic generator 40 is set to the resonance frequency of the ultrasonic oscillator 6 in the ultrasonic capsule 1. When charging, the ultrasonic transducer 41 for energy transmission is continuously driven by the ultrasonic transducer driving circuit 43 in a time-division manner. A patient's body is positioned inside an ultrasonic generator 42 in which the ultrasonic transducers 41 are provided in a circular shape, and an ultrasonic signal for energy transmission is transmitted toward the ultrasonic capsule 1 in the patient's body. Is emitted. And
The ultrasonic signal received by the ultrasonic transducer 6 is converted into an electric signal, sent to the storage battery 9 via the switch 32 and the power supply monitoring circuit 33, and charges the storage battery 9.

【0044】ここで、電源監視回路33は充電電流を検
出し、蓄電池9が十分に充電されたと判断できる電流値
まで達したら、テレメトリィ回路22と振動子走査部2
3への電源供給を再開し、リレー駆動信号を出力して超
音波振動子6とテレメトリィ回路22を接続する。これ
により、超音波カプセル1によって体内の超音波断層像
が再度観察可能となる。
Here, the power supply monitoring circuit 33 detects the charging current, and when it reaches a current value at which it can be determined that the storage battery 9 is sufficiently charged, the telemetry circuit 22 and the vibrator scanning unit 2
The power supply to the ultrasonic transducer 6 is restarted, and a relay drive signal is output to connect the ultrasonic vibrator 6 and the telemetry circuit 22. Thereby, the ultrasonic tomographic image of the body can be observed again by the ultrasonic capsule 1.

【0045】なお、超音波エコー送受波用の超音波振動
子6には、異なった共振周波数を有する2枚の振動子を
貼り合わせたものを用いても良い。この場合、対象組織
に合わせて振動子の周波数が選択できることにより、断
層像の分解能をコントロール可能である。
The ultrasonic vibrator 6 for transmitting and receiving ultrasonic echoes may be formed by laminating two vibrators having different resonance frequencies. In this case, the resolution of the tomographic image can be controlled by selecting the frequency of the transducer according to the target tissue.

【0046】また、超音波振動子6の回動走査を行うた
めの超音波モータ5の代わりに、超小型の電磁モータを
用いても良い。また、回動する超音波振動子6に信号を
伝達するためのロータリートランス8の代わりにスリッ
プリングを用いても良い。
Also, instead of the ultrasonic motor 5 for rotating and scanning the ultrasonic vibrator 6, a very small electromagnetic motor may be used. Further, a slip ring may be used instead of the rotary transformer 8 for transmitting a signal to the rotating ultrasonic vibrator 6.

【0047】また、超音波走査手段としてモータによる
回動走査ではなく、図6に示す変形例のように、超音波
カプセル1の表面に複数の超音波振動子からなるアレイ
型振動子44を設け、マルチプレクサ等の電子スイッチ
により順次個々の振動子を駆動する電子走査を用いても
良い。
As an ultrasonic scanning means, an array type vibrator 44 comprising a plurality of ultrasonic vibrators is provided on the surface of the ultrasonic capsule 1 as shown in a modified example shown in FIG. Electronic scanning in which individual vibrators are sequentially driven by an electronic switch such as a multiplexer may be used.

【0048】以上説明した本実施形態のように、超音波
カプセルの電源として蓄電池を用い、超音波カプセルに
備えられている超音波エコー送受波用の振動子を用い
て、体外より照射されたパワー伝送用超音波信号を受波
し、この受波信号を用いて蓄電池を充電することによ
り、充電用の素子を新たにカプセルに搭載することな
く、蓄電池の充電を行うことが可能となり、超音波カプ
セルのサイズを大型化させることなく長時間にわたる動
作を実現できる。
As described above, the storage battery is used as the power source of the ultrasonic capsule, and the ultrasonic radiation transmitting / receiving vibrator provided in the ultrasonic capsule is used to supply the power irradiated from outside the body. By receiving the transmission ultrasonic signal and charging the storage battery using the received signal, the storage battery can be charged without newly mounting a charging element on the capsule, and the ultrasonic wave can be charged. Operation for a long time can be realized without increasing the size of the capsule.

【0049】図7及び図8は本発明の第2の実施形態に
係り、図7は超音波カプセル内部の回路構成を示すブロ
ック図、図8はカプセル内の蓄電池の充電を行うための
エネルギー伝送用電磁波発生装置の構成を示す説明図で
ある。
FIGS. 7 and 8 relate to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration inside an ultrasonic capsule, and FIG. 8 is an energy transmission for charging a storage battery in the capsule. It is an explanatory view showing the composition of the electromagnetic wave generator for use.

【0050】第2の実施形態は、第1の実施形態におけ
る蓄電池の充電を行う手段の構成を変更し、超音波信号
の代わりに電磁波を用いた構成例である。
The second embodiment is an example in which the configuration of the means for charging a storage battery in the first embodiment is changed and an electromagnetic wave is used instead of an ultrasonic signal.

【0051】本実施形態の超音波カプセルに設けられる
超音波振動子6は、ロータリートランス8を介してテレ
メトリィ回路22と振動子走査部23とに接続されてい
る。テレメトリィ回路22の出力端は電源制御部24a
を介して送信アンテナ13に接続されている。
The ultrasonic transducer 6 provided in the ultrasonic capsule of this embodiment is connected to a telemetry circuit 22 and a transducer scanning unit 23 via a rotary transformer 8. The output terminal of the telemetry circuit 22 is a power control unit 24a.
Is connected to the transmission antenna 13 via the.

【0052】電源制御部24aは、この電源制御部24
aとテレメトリィ回路22のどちらかを送信アンテナ1
3と接続させるためのラッチタイプのリレーで構成され
るスイッチ32と、電源容量の監視を行う電源監視回路
33と、蓄電池9とを有して構成される。電源監視回路
33の出力は、図示しないがテレメトリィ回路22、振
動子走査部23、電源制御部24a内のスイッチ32に
接続されている。
The power supply control unit 24a
a and the telemetry circuit 22 to the transmitting antenna 1
3, a switch 32 constituted by a latch-type relay for connection to the power supply 3, a power supply monitoring circuit 33 for monitoring the power supply capacity, and a storage battery 9. Although not shown, the output of the power supply monitoring circuit 33 is connected to the telemetry circuit 22, the transducer scanning unit 23, and the switch 32 in the power supply control unit 24a.

【0053】図8は超音波カプセル内の蓄電池9の充電
を行うための、エネルギー伝送用電磁波発生装置45の
概略構成を示したものである。電磁波発生装置45は、
内部に配置した患者の体全周に対して電磁波を照射でき
るように、内部にループコイルで構成された放射アンテ
ナ46が備えられている電磁波発生部47と、この放射
アンテナ46を駆動し電磁波を発信させる電磁波発信回
路48とを有して構成されている。
FIG. 8 shows a schematic configuration of an energy transmission electromagnetic wave generator 45 for charging the storage battery 9 in the ultrasonic capsule. The electromagnetic wave generator 45 includes:
An electromagnetic wave generating unit 47 provided with a radiation antenna 46 internally formed of a loop coil so as to irradiate the entire circumference of the patient's body disposed therein with an electromagnetic wave, and drives the radiation antenna 46 to generate an electromagnetic wave. And an electromagnetic wave transmitting circuit 48 for transmitting.

【0054】その他の部分の構成は第1の実施形態と同
様であり、説明を省略する。
The configuration of other parts is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.

【0055】第2の実施形態においても、被検部位へ超
音波ビームを送受波する際に電源監視回路33によって
蓄電池9の発生電圧をモニタする。テレメトリィ回路2
2内の送信回路28と電源監視回路33と送信アンテナ
13とに接続されているスイッチ32内のリレーは、駆
動された状態では送信回路28と送信アンテナ13とを
接続し、駆動されない状態では電源監視回路33と送信
アンテナ13とを接続する。
Also in the second embodiment, the voltage generated by the storage battery 9 is monitored by the power supply monitoring circuit 33 when transmitting and receiving the ultrasonic beam to and from the test site. Telemetry circuit 2
The relay in the switch 32 connected to the transmission circuit 28, the power supply monitoring circuit 33, and the transmission antenna 13 in the connection 2 connects the transmission circuit 28 and the transmission antenna 13 when driven, and the power supply when not driven. The monitoring circuit 33 and the transmitting antenna 13 are connected.

【0056】すなわち、蓄電池9の容量が超音波カプセ
ル1を動作させるに十分である場合は、電源監視回路3
3はリレーを駆動する信号を出力し、その結果送信回路
28は送信アンテナ13に接続され、検出した超音波エ
コー信号が体外へ送信される。
That is, when the capacity of the storage battery 9 is sufficient to operate the ultrasonic capsule 1, the power supply monitoring circuit 3
Reference numeral 3 outputs a signal for driving the relay. As a result, the transmission circuit 28 is connected to the transmission antenna 13, and the detected ultrasonic echo signal is transmitted outside the body.

【0057】一方、電源監視回路33で検出している蓄
電池9の出力電圧がしきい値を下回った場合は、電源監
視回路33は電源容量不足と判断し、テレメトリィ回路
22と振動子走査部23への電源供給を停止すると同時
に、スイッチ32のリレーの駆動信号の出力も止める。
よって、蓄電池9の容量が不足している状態では、超音
波振動子6からは超音波ビームが発生されず、超音波モ
ータ5は回転せず、超音波カプセル1からは電波が発信
されない。また、スイッチ32のリレーが駆動されてい
ないため、送信アンテナ13は電源監視回路33と接続
されている。
On the other hand, if the output voltage of the storage battery 9 detected by the power supply monitoring circuit 33 falls below the threshold value, the power supply monitoring circuit 33 determines that the power supply capacity is insufficient, and the telemetry circuit 22 and the vibrator scanning unit 23 When the power supply to the switch 32 is stopped, the output of the drive signal of the relay of the switch 32 is also stopped.
Therefore, when the capacity of the storage battery 9 is insufficient, no ultrasonic beam is generated from the ultrasonic vibrator 6, the ultrasonic motor 5 does not rotate, and no radio wave is transmitted from the ultrasonic capsule 1. Further, the transmission antenna 13 is connected to the power supply monitoring circuit 33 because the relay of the switch 32 is not driven.

【0058】電源監視回路33は低電圧動作が可能なよ
うに設計されており、蓄電池9の容量が不足している状
態でも唯一動作している。体外では、超音波断層像受信
表示装置2に何も表示されないことと、超音波カプセル
1の動作時間から充電が必要と判断し、図8の電磁波発
生装置45を動作させ、蓄電池9の充電を行う。
The power supply monitoring circuit 33 is designed to operate at a low voltage, and operates only when the capacity of the storage battery 9 is insufficient. Outside the body, it is determined from the fact that nothing is displayed on the ultrasonic tomographic image reception display device 2 and that the operation time of the ultrasonic capsule 1 requires charging, and the electromagnetic wave generator 45 in FIG. 8 is operated to charge the storage battery 9. Do.

【0059】電磁波発生装置45に設けられている放射
アンテナ46の共振周波数は、超音波カプセル1に設け
られている送信アンテナ13の共振周波数に合致させて
ある。充電を行う際には、このエネルギー伝送用の放射
アンテナ46より超音波カプセル1に向けて電磁波発信
回路48からの電磁波を伝送する。環状の放射アンテナ
46が設けられている電磁波発生部47の内側には患者
の体が位置されており、患者の体内にある超音波カプセ
ル1に向かってエネルギー伝送用の電磁波が出射され
る。そして、送信アンテナ13で受信された電磁波はス
イッチ32、電源監視回路33を経て蓄電池9に送ら
れ、蓄電池9を充電する。
The resonance frequency of the radiation antenna 46 provided in the electromagnetic wave generator 45 matches the resonance frequency of the transmission antenna 13 provided in the ultrasonic capsule 1. When charging, the electromagnetic wave from the electromagnetic wave transmission circuit 48 is transmitted from the energy transmission radiation antenna 46 to the ultrasonic capsule 1. A patient's body is located inside an electromagnetic wave generating section 47 provided with an annular radiation antenna 46, and an electromagnetic wave for energy transmission is emitted toward the ultrasonic capsule 1 in the patient's body. Then, the electromagnetic wave received by the transmission antenna 13 is sent to the storage battery 9 via the switch 32 and the power supply monitoring circuit 33 to charge the storage battery 9.

【0060】ここで、電源監視回路33は充電電流を検
出し、蓄電池9が十分に充電されたと判断できる電流値
まで達したら、テレメトリィ回路22と振動子走査部2
3への電源供給を再開し、リレー駆動信号を出力して送
信アンテナ13とテレメトリィ回路22を接続する。こ
れにより、超音波カプセル1によって体内の超音波断層
像が再度観察可能となる。
Here, the power supply monitoring circuit 33 detects the charging current, and when it reaches a current value at which it can be determined that the storage battery 9 has been sufficiently charged, the telemetry circuit 22 and the vibrator scanning unit 2
3 is restarted, a relay drive signal is output, and the transmission antenna 13 and the telemetry circuit 22 are connected. Thereby, the ultrasonic tomographic image of the body can be observed again by the ultrasonic capsule 1.

【0061】その他の作用については第1の実施形態と
同様である。
The other operations are the same as in the first embodiment.

【0062】本実施形態では、超音波カプセルの電源と
して蓄電池を用い、超音波カプセルに備えられている超
音波エコー信号送信用の送信アンテナを用いて、体外よ
り照射されたパワー伝送用電磁波を受信し、この受信信
号を用いて蓄電池を充電することにより、第1の実施形
態と同様に、充電用の素子を新たにカプセルに搭載する
ことなく、蓄電池の充電を行うことが可能となり、超音
波カプセルのサイズを大型化させることなく長時間にわ
たる動作を実現できる。また、パワー伝送用の信号が電
磁波であるため、体内の骨や空気の影響による伝送損失
がなく、より短時間で充電が行うことができる。
In the present embodiment, a storage battery is used as a power source for the ultrasonic capsule, and a transmitting antenna for transmitting an ultrasonic echo signal provided in the ultrasonic capsule is used to receive an electromagnetic wave for power transmission emitted from outside the body. Then, by charging the storage battery using the received signal, the storage battery can be charged without newly mounting a charging element in the capsule, as in the first embodiment. Operation for a long time can be realized without increasing the size of the capsule. In addition, since the power transmission signal is an electromagnetic wave, there is no transmission loss due to the influence of bones and air in the body, and charging can be performed in a shorter time.

【0063】図9ないし図11は本発明の第3の実施形
態に係り、図9は超音波カプセルの構成を示す断面図、
図10は超音波カプセル内部の回路構成を示すブロック
図、図11は超音波カプセルへのパワーの伝送及びカプ
セル内の蓄電池の充電を行うためのパワー伝送装置の構
成を示す説明図である。
FIGS. 9 to 11 relate to a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a sectional view showing the structure of an ultrasonic capsule.
FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration inside the ultrasonic capsule, and FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration of a power transmission device for transmitting power to the ultrasonic capsule and charging a storage battery in the capsule.

【0064】第3の実施形態は、第2の実施形態におい
て超音波カプセルの構成を変更したもので、診断用超音
波走査のための超音波振動子駆動手段に電磁モータを用
いて外部よりパワーを供給するようにした構成例であ
る。
In the third embodiment, the configuration of the ultrasonic capsule is changed in the second embodiment, and the power is supplied from the outside by using an electromagnetic motor as the ultrasonic vibrator driving means for diagnostic ultrasonic scanning. This is a configuration example in which is supplied.

【0065】本実施形態の超音波カプセル1a内部に設
けられる超音波振動子6の後端には、電磁モータのロー
ター部49が接続されている。この電磁モータのロータ
ー部49の後端部側には、光学式または磁気式のエンコ
ーダ7と、その外周にロータリートランス8とがそれぞ
れ収納配設されている。
The rotor 49 of the electromagnetic motor is connected to the rear end of the ultrasonic vibrator 6 provided inside the ultrasonic capsule 1a of this embodiment. An optical or magnetic encoder 7 and a rotary transformer 8 are housed and arranged at the rear end side of a rotor section 49 of the electromagnetic motor, and at the outer periphery thereof.

【0066】また、超音波カプセル1a内の他側方寄り
の内部には、小型の蓄電池9が収納配設されており、こ
の蓄電池9とエンコーダ7との間には、テレメトリィ回
路基板10,振動子走査回路基板11,電源制御回路基
板12が並列に配設されている。
A small storage battery 9 is housed and arranged inside the ultrasonic capsule 1a on the other side. Between the storage battery 9 and the encoder 7, a telemetry circuit board 10, a vibration A sub-scanning circuit board 11 and a power control circuit board 12 are arranged in parallel.

【0067】電源制御回路基板12は、蓄電池9と接続
されると同時に蓄電池9から給電され、テレメトリィ回
路基板10及び振動子走査回路基板11は、電源制御回
路基板12から出力される電源信号により給電されるよ
うになっている。また、超音波振動子6とテレメトリィ
回路基板10との間、及び超音波振動子6・エンコーダ
7と振動子走査回路基板11との間の信号の授受は、ロ
ータリートランス8を介して行われるようになってい
る。
The power supply control circuit board 12 is connected to the storage battery 9 and supplied with power from the storage battery 9 at the same time. The telemetry circuit board 10 and the vibrator scanning circuit board 11 are supplied with power by the power supply signal output from the power supply control circuit board 12. It is supposed to be. Signal transmission and reception between the ultrasonic transducer 6 and the telemetry circuit board 10 and between the ultrasonic transducer 6 / encoder 7 and the transducer scanning circuit board 11 are performed via the rotary transformer 8. It has become.

【0068】超音波カプセル1a内部の回路構成ブロッ
クを図10に示す。超音波振動子6は、ロータリートラ
ンス8を介してテレメトリィ回路22と振動子走査部2
3aとに接続されている。テレメトリィ回路22の出力
端は電源制御部24aを介して送信アンテナ13に接続
されている。
FIG. 10 shows a circuit configuration block inside the ultrasonic capsule 1a. The ultrasonic vibrator 6 is connected to the telemetry circuit 22 and the vibrator scanning unit 2 via the rotary transformer 8.
3a. An output terminal of the telemetry circuit 22 is connected to the transmission antenna 13 via a power control unit 24a.

【0069】テレメトリィ回路22は、超音波振動子6
で検出したエコー信号の増幅を行う対数増幅回路25、
対数増幅回路25で増幅されたエコー信号の検波を行う
包絡線検波回路26、包絡線検波回路26の出力信号に
より搬送波のFM(周波数変調)を行うFM回路27、
FM回路27により変調された搬送波の電力増幅をして
送信を行う送信回路28を有して構成される。
The telemetry circuit 22 includes the ultrasonic vibrator 6
A logarithmic amplifier circuit 25 for amplifying the echo signal detected by
An envelope detection circuit 26 for detecting the echo signal amplified by the logarithmic amplification circuit 25, an FM circuit 27 for performing FM (frequency modulation) of a carrier by an output signal of the envelope detection circuit 26,
It has a transmission circuit 28 that amplifies the power of the carrier wave modulated by the FM circuit 27 and performs transmission.

【0070】振動子走査部23aは、超音波振動子6を
駆動するパルサー30からなり、パルサー30にはエン
コーダ7とロータリートランス8を介して超音波振動子
6が接続されている。また、電源制御部24aは、この
電源制御部24aとテレメトリィ回路22のどちらかを
送信アンテナ13と接続させるためのラッチタイプのリ
レーで構成されるスイッチ32と、電源容量の監視を行
う電源監視回路33と、蓄電池9とを有して構成され
る。電源監視回路33の出力は、図示しないがテレメト
リィ回路22、振動子走査部23a、電源制御部24a
内のスイッチ32に接続されている。
The transducer scanning section 23a is composed of a pulser 30 for driving the ultrasonic transducer 6, and the ultrasonic transducer 6 is connected to the pulser 30 via an encoder 7 and a rotary transformer 8. The power supply control unit 24a includes a switch 32 composed of a latch type relay for connecting either the power supply control unit 24a or the telemetry circuit 22 to the transmission antenna 13, and a power supply monitoring circuit for monitoring the power supply capacity. 33 and the storage battery 9. Although not shown, the output of the power supply monitoring circuit 33 includes a telemetry circuit 22, a transducer scanning unit 23a, and a power supply control unit 24a.
Is connected to the switch 32 inside.

【0071】図11は超音波カプセルへのパワーの伝送
及びカプセル内の蓄電池の充電を行うためのパワー伝送
装置50の概略構成を示したものである。パワー伝送装
置50は、内部に配置した患者の体全周に対して電磁波
を照射できるように、内部にループコイルで構成された
放射アンテナ51とローター部49を回転させる交番磁
界を発生させるための複数のステーターコイル52とが
備えられている電磁波発生部53と、放射アンテナ51
とステーターコイル52とを駆動し電磁波を発信させる
電磁波発信回路54とを有して構成されている。
FIG. 11 shows a schematic configuration of a power transmission device 50 for transmitting power to an ultrasonic capsule and charging a storage battery in the capsule. The power transmission device 50 generates an alternating magnetic field for rotating the radiating antenna 51 and the rotor unit 49, which are internally formed by a loop coil, so that the electromagnetic wave can be applied to the entire body of the patient disposed inside. An electromagnetic wave generator 53 having a plurality of stator coils 52;
And an electromagnetic wave transmission circuit 54 for driving the stator coil 52 and transmitting an electromagnetic wave.

【0072】その他の部分の構成は第2の実施形態と同
様であり、説明を省略する。
The structure of the other parts is the same as that of the second embodiment, and the description is omitted.

【0073】第3の実施形態では、超音波カプセル1a
より観察用の超音波信号を送受波する際に、外部のパワ
ー伝送装置50に設けられているステーターコイル52
には、超音波カプセル1a内部のローター部49に交番
磁界を与えるため電流が流される。この交番磁界によっ
て、ローター部49は回転し、ローター部49に接続さ
れている超音波振動子6も回動する。このように超音波
カプセル1aに内蔵されている蓄電池9の電力を消費せ
ず、体外から伝送されるエネルギーを使って超音波振動
子6を回動させ、超音波ビームの走査を行う。
In the third embodiment, the ultrasonic capsule 1a
When transmitting and receiving an ultrasonic signal for observation, a stator coil 52 provided in an external power transmission device 50 is used.
, A current is applied to apply an alternating magnetic field to the rotor portion 49 inside the ultrasonic capsule 1a. The rotor 49 is rotated by the alternating magnetic field, and the ultrasonic vibrator 6 connected to the rotor 49 is also rotated. As described above, the ultrasonic transducer 6 is rotated using energy transmitted from outside the body, and the ultrasonic beam is scanned without consuming the power of the storage battery 9 built in the ultrasonic capsule 1a.

【0074】蓄電池9に蓄えられた電力は、テレメトリ
ィ回路22、パルサー30、電源監視回路33に給電さ
れる。蓄電池9の容量が十分である場合は、電源監視回
路33はスイッチ32のリレーを駆動する信号を出力
し、その結果送信回路28と送信アンテナ13とが接続
され、検出した超音波エコー信号が体外へ送信される。
The electric power stored in the storage battery 9 is supplied to the telemetry circuit 22, the pulsar 30, and the power supply monitoring circuit 33. When the capacity of the storage battery 9 is sufficient, the power supply monitoring circuit 33 outputs a signal for driving the relay of the switch 32. As a result, the transmission circuit 28 and the transmission antenna 13 are connected, and the detected ultrasonic echo signal is output from the body. Sent to

【0075】一方、電源監視回路33で検出している蓄
電池9の出力電圧がしきい値を下回った場合は、電源監
視回路33は電源容量不足と判断し、テレメトリィ回路
22と振動子走査部23aへの電源供給を停止すると同
時に、スイッチ32のリレーの駆動信号の出力も止め
る。よって、蓄電池9の容量が不足している状態では、
超音波振動子6からは超音波ビームが発生されず、超音
波カプセル1aからは電波が発信されないため、超音波
断層像受信表示装置2には超音波断層像が表示されな
い。また、スイッチ32のリレーが駆動されていないた
め、送信アンテナ13は電源監視回路33と接続されて
いる。
On the other hand, when the output voltage of the storage battery 9 detected by the power supply monitoring circuit 33 falls below the threshold value, the power supply monitoring circuit 33 determines that the power supply capacity is insufficient, and the telemetry circuit 22 and the vibrator scanning unit 23a When the power supply to the switch 32 is stopped, the output of the drive signal of the relay of the switch 32 is also stopped. Therefore, when the capacity of the storage battery 9 is insufficient,
Since no ultrasonic beam is generated from the ultrasonic transducer 6 and no radio wave is transmitted from the ultrasonic capsule 1a, no ultrasonic tomographic image is displayed on the ultrasonic tomographic image receiving and displaying device 2. Further, the transmission antenna 13 is connected to the power supply monitoring circuit 33 because the relay of the switch 32 is not driven.

【0076】電源監視回路33は低電圧動作が可能なよ
うに設計されており、蓄電池9の容量が不足している状
態でも唯一動作している。体外では、超音波断層像受信
表示装置2に何も表示されないことと、超音波カプセル
1aの動作時間から充電が必要と判断し、図11のパワ
ー伝送装置50を動作させ、蓄電池9の充電を行う。
The power supply monitoring circuit 33 is designed to operate at a low voltage, and operates only when the capacity of the storage battery 9 is insufficient. Outside the body, it is determined that nothing is displayed on the ultrasonic tomographic image reception display device 2 and that the ultrasonic capsule 1a needs to be charged based on the operation time, and the power transmission device 50 of FIG. 11 is operated to charge the storage battery 9. Do.

【0077】パワー伝送装置50に設けられている放射
アンテナ51の共振周波数は、超音波カプセル1aに設
けられている送信アンテナ13の共振周波数に合致させ
てある。充電を行う際には、このエネルギー伝送用の放
射アンテナ51より超音波カプセル1aに向けて電磁波
発信回路54からの電磁波を伝送する。環状の放射アン
テナ51が設けられている電磁波発生部53の内側には
患者の体が位置されており、患者の体内にある超音波カ
プセル1aに向かってエネルギー伝送用の電磁波が出射
される。そして、送信アンテナ13で受信された電磁波
はスイッチ32、電源監視回路33を経て蓄電池9に送
られ、蓄電池9を充電する。
The resonance frequency of the radiation antenna 51 provided in the power transmission device 50 is matched with the resonance frequency of the transmission antenna 13 provided in the ultrasonic capsule 1a. When charging, the electromagnetic wave from the electromagnetic wave transmission circuit 54 is transmitted from the radiation antenna 51 for energy transmission to the ultrasonic capsule 1a. A patient's body is located inside an electromagnetic wave generating section 53 provided with an annular radiation antenna 51, and an electromagnetic wave for energy transmission is emitted toward the ultrasonic capsule 1a in the patient's body. Then, the electromagnetic wave received by the transmission antenna 13 is sent to the storage battery 9 via the switch 32 and the power supply monitoring circuit 33 to charge the storage battery 9.

【0078】ここで、電源監視回路33は充電電流を検
出し、蓄電池9が十分に充電されたと判断できる電流値
まで達したら、テレメトリィ回路22と振動子走査部2
3aへの電源供給を再開し、リレー駆動信号を出力して
送信アンテナ13とテレメトリィ回路22を接続する。
これにより、超音波カプセル1aによって体内の超音波
断層像が再度観察可能となる。
Here, the power supply monitoring circuit 33 detects the charging current, and when it reaches a current value at which it can be determined that the storage battery 9 has been sufficiently charged, the telemetry circuit 22 and the vibrator scanning unit 2
The power supply to 3a is restarted, and a relay drive signal is output to connect the transmission antenna 13 and the telemetry circuit 22.
Thereby, the ultrasonic tomographic image of the body can be observed again by the ultrasonic capsule 1a.

【0079】その他の作用については第1及び第2の実
施形態と同様である。
The other operations are the same as those of the first and second embodiments.

【0080】本実施形態では、超音波カプセル内の超音
波振動子を回動走査させるためのエネルギーとして、体
外から放射された交番磁界を用い、カプセルに内蔵され
た蓄電池の電力はテレメトリィ回路と振動子走査部で消
費するというように、超音波カプセルの動作を蓄電池の
電力と体外からの伝送電力の双方により行わせることに
より、蓄電池の容量、サイズをそのままに保ち、超音波
カプセルのサイズを大型化させることなく動作時間を長
くすることが可能となる。
In this embodiment, an alternating magnetic field radiated from outside the body is used as energy for rotating and scanning the ultrasonic transducer in the ultrasonic capsule, and the power of the storage battery built in the capsule is transmitted to the telemetry circuit and the vibration. By operating the ultrasonic capsule using both the power of the storage battery and the transmission power from outside the body, such as consuming it in the child scanning unit, the capacity and size of the storage battery are kept as it is, and the size of the ultrasonic capsule is increased. It is possible to extend the operation time without making the operation time.

【0081】以上の第1ないし第3の実施形態のよう
に、従来より備えられている超音波カプセルの構成要素
を用いて、体外より伝送されたエネルギー信号を受信
し、この受信信号を用いてカプセル内部の蓄電池を充電
したり、超音波振動子回転駆動用のモータ等を動作させ
ることにより、充電用の素子や電源の制御手段を新たに
カプセルに搭載することなく、蓄電池の充電や診断用超
音波ビームの走査を行うことが可能となり、カプセルの
サイズを小さく保ちつつ長時間にわたって継続した動作
を実現できる。
As in the first to third embodiments described above, the energy signal transmitted from outside the body is received using the components of the ultrasonic capsule conventionally provided, and the received signal is used for the reception. By charging the storage battery inside the capsule or operating the ultrasonic vibrator rotation drive motor, etc., it is possible to charge and diagnose the storage battery without installing a new charging element or power supply control means in the capsule. Ultrasonic beam scanning can be performed, and continuous operation can be realized for a long time while keeping the capsule size small.

【0082】図12ないし図14は本発明の第4の実施
形態に係り、図12は超音波カプセルの構成を示す断面
図、図13は超音波カプセル内部の回路構成を示すブロ
ック図、図14は超音波断層像受信表示装置の構成を示
すブロック図である。
FIGS. 12 to 14 relate to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a sectional view showing the configuration of an ultrasonic capsule, FIG. 13 is a block diagram showing a circuit configuration inside the ultrasonic capsule, and FIGS. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic tomographic image reception and display device.

【0083】第4の実施形態は、超音波カプセルで検出
した超音波エコー信号の体外への伝送をデジタル信号で
行うようにした構成例である。
The fourth embodiment is a configuration example in which an ultrasonic echo signal detected by an ultrasonic capsule is transmitted outside the body by a digital signal.

【0084】特開平2−224650号公報の超音波診
断医用カプセルでは、超音波カプセル内で検出したアナ
ログのエコー信号を用いて搬送波の変調を行い、超音波
断層像表示装置側でA/D変換を行って信号処理してい
るが、変調回路や復調回路で発生するノイズの影響によ
り、断層画像の分解能を決定する微弱なエコー信号が伝
送できず、断層画像の分解能が劣化してしまうおそれが
あった。
In the ultrasonic diagnostic medical capsule disclosed in JP-A-2-224650, a carrier wave is modulated using an analog echo signal detected in the ultrasonic capsule, and A / D conversion is performed on the ultrasonic tomographic image display device side. However, due to the noise generated by the modulation circuit and demodulation circuit, a weak echo signal that determines the resolution of the tomographic image cannot be transmitted, and the resolution of the tomographic image may be degraded. there were.

【0085】そこで本実施形態では、断層画像の分解能
を決定する微弱なレベルのエコー信号についても伝送系
のノイズに埋もれさせることなく体外へ伝送することが
でき、高分解能の断層画像を得ることが可能な構成例を
示す。
Therefore, in the present embodiment, even a weak level echo signal that determines the resolution of a tomographic image can be transmitted outside the body without being buried in the noise of the transmission system, and a high-resolution tomographic image can be obtained. An example of a possible configuration is shown.

【0086】本実施形態の超音波カプセル1bの他側方
寄りの内部には、小型の電池55が収納配設されてお
り、この電池55とエンコーダ7との間には、テレメト
リィ回路基板10,振動子走査回路基板11が並列に配
設されている。テレメトリィ回路基板10と振動子走査
回路基板11は、電池55によって給電されるようにな
っている。その他の超音波カプセルの構成は第1の実施
形態と同様である。
A small battery 55 is housed and disposed inside the ultrasonic capsule 1 b of the present embodiment on the other side, and between the battery 55 and the encoder 7, the telemetry circuit board 10, The transducer scanning circuit boards 11 are arranged in parallel. The telemetry circuit board 10 and the vibrator scanning circuit board 11 are powered by a battery 55. Other configurations of the ultrasonic capsule are the same as those of the first embodiment.

【0087】超音波カプセル1b内部の回路構成ブロッ
クを図13に示す。超音波振動子6は、ロータリートラ
ンス8を介してテレメトリィ回路22aと振動子走査部
23とに接続されている。
FIG. 13 shows a circuit configuration block inside the ultrasonic capsule 1b. The ultrasonic transducer 6 is connected to the telemetry circuit 22a and the transducer scanning unit 23 via the rotary transformer 8.

【0088】テレメトリィ回路22aは、超音波振動子
6で検出したエコー信号のデジタル化を行う高速のA/
D変換回路56、A/D変換回路56から出力されるデ
ジタル信号とエンコーダ7の出力信号を時分割多重して
デジタル周波数変調(FSK)を行うFSK回路57、
FSK回路57によりデジタル変調された搬送波の電力
増幅をして送信を行う送信回路28を有して構成され
る。搬送波の送信を行う送信アンテナ13は、テレメト
リィ回路22a内の送信回路28に接続されている。
The telemetry circuit 22a is a high-speed A / D converter for digitizing the echo signal detected by the ultrasonic transducer 6.
D conversion circuit 56, FSK circuit 57 for performing time division multiplexing of the digital signal output from A / D conversion circuit 56 and the output signal of encoder 7 to perform digital frequency modulation (FSK),
The transmission circuit 28 is configured to amplify the power of the carrier wave digitally modulated by the FSK circuit 57 and perform transmission. The transmission antenna 13 for transmitting a carrier wave is connected to a transmission circuit 28 in the telemetry circuit 22a.

【0089】振動子走査部23は、超音波振動子6を駆
動するパルサー30と、超音波モータ5を駆動するモー
タ駆動回路31とからなり、パルサー30にはエンコー
ダ7とロータリートランス8を介して超音波振動子6
が、モータ制御回路31にはエンコーダ7とロータリー
トランス8を介して超音波モータ5がそれぞれ接続され
ている。
The vibrator scanning unit 23 includes a pulsar 30 for driving the ultrasonic vibrator 6 and a motor drive circuit 31 for driving the ultrasonic motor 5. The pulsar 30 is connected to the pulsar 30 via the encoder 7 and the rotary transformer 8. Ultrasonic transducer 6
However, the ultrasonic motor 5 is connected to the motor control circuit 31 via the encoder 7 and the rotary transformer 8.

【0090】これらのテレメトリィ回路22aと振動子
走査部23は、電池55から給電されて動作する。
The telemetry circuit 22a and the vibrator scanning unit 23 operate by being supplied with power from the battery 55.

【0091】本実施形態における超音波断層像受信表示
装置2aの回路構成ブロックを図14に示す。超音波断
層像受信表示装置2aには、生体内の超音波カプセル1
bからの送信信号を受信する受信アンテナ15が設けら
れていて、これにより受信した送信信号は受信回路16
を介してD/A変換部58に入力されるようになってい
る。受信回路16の構成は、第1の実施形態と同様に、
搬送波のみを増幅する高周波増幅回路34、AGC(オ
ートゲインコントロール)回路35、PLL(フェイズ
ロックトループ)39よりなっている。
FIG. 14 shows a circuit block diagram of the ultrasonic tomographic image receiving and displaying apparatus 2a according to the present embodiment. The ultrasonic tomographic image receiving and displaying apparatus 2a includes an ultrasonic capsule 1 in the living body.
b, a receiving antenna 15 for receiving a transmission signal from the receiving circuit 16b is provided.
Is input to the D / A conversion unit 58 via the. The configuration of the receiving circuit 16 is the same as in the first embodiment.
It comprises a high-frequency amplifier circuit 34 for amplifying only the carrier, an AGC (auto gain control) circuit 35, and a PLL (phase locked loop) 39.

【0092】D/A変換部58は、受信回路16の出力
信号をデジタル信号に変換するD/A変換回路59、D
/A変換回路59でデジタル化された信号の増幅を行う
対数増幅回路60、対数増幅回路60で増幅された信号
の検波を行う包絡線検波回路61を有して構成されてい
る。
The D / A converter 58 converts the output signal of the receiving circuit 16 into a digital signal.
It has a logarithmic amplifier circuit 60 for amplifying the signal digitized by the / A conversion circuit 59, and an envelope detection circuit 61 for detecting the signal amplified by the logarithmic amplifier circuit 60.

【0093】D/A変換部58の出力信号は、増幅器1
7で増幅された後に、A/D変換器18によりアナログ
/デジタル変換され、更にデジタル信号に変換されたA
/D変換器18の出力はDSC(デジタルスキャンコン
バータ)19に入力されるようになっている。また、超
音波カプセル1b内の超音波振動子6の回転による走査
角データは、増幅器17から同期制御器20に入力され
るようになっている。同期制御器20の出力は、DSC
19に入力されて座標変換を受けた後、DSC19の出
力がCRT21に入力されて超音波断層像としてモニタ
に表示されるよう構成されている。
The output signal of the D / A converter 58 is supplied to the amplifier 1
After being amplified by the A / D converter 7, the A / D converter 18 performs analog / digital conversion, and further converts the signal into a digital signal.
The output of the / D converter 18 is input to a DSC (digital scan converter) 19. Further, the scan angle data due to the rotation of the ultrasonic transducer 6 in the ultrasonic capsule 1 b is input from the amplifier 17 to the synchronization controller 20. The output of the synchronization controller 20 is a DSC
After being input to 19 and undergoing coordinate conversion, the output of DSC 19 is input to CRT 21 and displayed on a monitor as an ultrasonic tomographic image.

【0094】次に、第4の実施形態における超音波診断
医用カプセルの作用について説明する。
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic medical capsule according to the fourth embodiment will be described.

【0095】超音波振動子6で検出された超音波エコー
信号は、テレメトリィ回路22aのA/D変換回路56
でまずデジタル化され、FSK回路57に入力される。
FSK回路57には、エンコーダ7の出力信号である超
音波振動子6の回転角データも入力される。この2つの
信号はFSK回路57において時分割多重されて搬送波
が周波数変調される。
The ultrasonic echo signal detected by the ultrasonic transducer 6 is transmitted to the A / D conversion circuit 56 of the telemetry circuit 22a.
Is digitized first and input to the FSK circuit 57.
The rotation angle data of the ultrasonic transducer 6, which is an output signal of the encoder 7, is also input to the FSK circuit 57. These two signals are time-division multiplexed in the FSK circuit 57, and the carrier is frequency-modulated.

【0096】FSK回路57では、デジタル化された信
号のL(ロー)/H(ハイ)の二値レベルに応じて、搬
送波の周波数をシフトさせる。この変調動作を周波数シ
フトキーイング(FSK)と呼ぶ。FSK回路57の出
力は、送信回路28に入力されて電力増幅を受けた後、
送信アンテナ13により体外に設けた超音波断層像受信
表示装置2aへ送信される。
The FSK circuit 57 shifts the frequency of the carrier according to the binary level of L (low) / H (high) of the digitized signal. This modulation operation is called frequency shift keying (FSK). The output of the FSK circuit 57 is input to the transmission circuit 28 and subjected to power amplification.
The signal is transmitted by the transmitting antenna 13 to the ultrasonic tomographic image receiving and displaying device 2a provided outside the body.

【0097】送信アンテナ13により送信された信号
は、超音波断層像受信表示装置2aの受信アンテナ15
により受信され、受信回路16に入力されて復調を受け
る。受信回路16では、高周波増幅回路34により搬送
波のみが増幅され、AGC回路35で信号レベルが一定
に保たれ、その信号がPLL39に入力される。PLL
39は、搬送波を変調している信号を復調して出力す
る。
The signal transmitted by the transmitting antenna 13 is transmitted to the receiving antenna 15 of the ultrasonic tomographic image receiving and displaying apparatus 2a.
And received by the receiving circuit 16 to be demodulated. In the receiving circuit 16, only the carrier wave is amplified by the high-frequency amplifier circuit 34, the signal level is kept constant by the AGC circuit 35, and the signal is input to the PLL 39. PLL
39 demodulates and outputs a signal modulating a carrier wave.

【0098】受信回路16の出力信号は、D/A変換部
58に入力され、D/A変換回路59によりアナログの
超音波エコー信号に変換され、対数増幅回路60により
信号の微弱部分を強調して増幅され、包絡線検波回路6
1により検波されて出力される。
The output signal of the receiving circuit 16 is input to a D / A converter 58, converted into an analog ultrasonic echo signal by a D / A converter 59, and a logarithmic amplifier 60 emphasizes a weak portion of the signal. Amplified and envelope detection circuit 6
1 is detected and output.

【0099】D/A変換部58の出力信号は、増幅器1
7で増幅された後、A/D変換器18でデジタル化さ
れ、DSC19に入力される。超音波振動子6の回転角
データは、増幅器17にて一定の値に整形された後、同
期制御器20に入力される。そして、同期制御器20に
より同期がとられた状態で、回転角データに従ってDS
C19内で超音波受波信号が360゜のラジアルスキャ
ニングのデータに座標変換された後、CRT21により
360゜のラジアルスキャニングによる超音波断層像と
して表示される。
The output signal of the D / A converter 58 is
After being amplified by 7, it is digitized by the A / D converter 18 and input to the DSC 19. The rotation angle data of the ultrasonic vibrator 6 is shaped into a constant value by the amplifier 17 and then input to the synchronization controller 20. Then, in a state where synchronization is achieved by the synchronization controller 20, DS is determined according to the rotation angle data.
After the ultrasonic wave reception signal is coordinate-converted into 360 ° radial scanning data in C19, it is displayed as an ultrasonic tomographic image by 360 ° radial scanning by the CRT 21.

【0100】なお、デジタル化された超音波エコー信号
を変調する手段は、FSK回路57の代わりに、デジタ
ル信号のL(ロー)/H(ハイ)の二値レベルに応じて
搬送波の位相をシフトさせるPSK(位相シフトキーイ
ング)を行うPSK回路を用いても良い。
The means for modulating the digitized ultrasonic echo signal shifts the phase of the carrier wave according to the binary level of L (low) / H (high) of the digital signal instead of the FSK circuit 57. Alternatively, a PSK circuit that performs PSK (phase shift keying) may be used.

【0101】本実施形態では、検出した超音波エコー信
号を超音波カプセル内でデジタル信号に変換し、体外に
伝送するようになっているため、アナログ信号処理の段
階で発生するノイズにより、断層像の分解能を決定する
微弱レベルの信号が埋もれてしまうことがなく、より高
分解能の超音波断層画像を得ることができる。
In this embodiment, since the detected ultrasonic echo signal is converted into a digital signal in the ultrasonic capsule and transmitted outside the body, the tomographic image is generated by noise generated in the analog signal processing stage. A signal of a weak level that determines the resolution of the image is not buried, and a higher-resolution ultrasonic tomographic image can be obtained.

【0102】ここで、超音波カプセルの体内における位
置を検出する手段の構成例を以下に示す。
Here, a configuration example of the means for detecting the position of the ultrasonic capsule in the body will be described below.

【0103】本構成例では、超音波カプセル1の位置を
検出するために、図15に示すような超音波カプセル1
の内部に直交3軸方向に配置された水晶音叉70a,7
0b,70cからなる位置センサ71を設けるようにす
る。
In this configuration example, in order to detect the position of the ultrasonic capsule 1, the ultrasonic capsule 1 shown in FIG.
Quartz tuning forks 70a, 7 arranged in three orthogonal directions inside
A position sensor 71 including 0b and 70c is provided.

【0104】超音波カプセル1内に設けられた水晶音叉
70a,70b,70cは、体外に配置された図示しな
い位置検出装置から照射される共鳴周波数の超音波に共
鳴する。この音叉の共鳴信号のレベルは、水晶音叉と照
射超音波との照射角度に依存する。
The quartz tuning forks 70a, 70b, 70c provided in the ultrasonic capsule 1 resonate with ultrasonic waves of a resonance frequency emitted from a position detecting device (not shown) arranged outside the body. The level of the resonance signal of the tuning fork depends on the irradiation angle between the quartz tuning fork and the irradiation ultrasonic wave.

【0105】従って、本構成例では、超音波の照射方向
を水晶音叉で検知して超音波カプセルの位置を検出する
ために、直交3軸方向に設けられた水晶音叉70a,7
0b,70cには、それぞれ共鳴周波数の異なっている
ものを用い、体外に設けた位置検出装置により特定の方
向からこれら3つの共鳴周波数の超音波を照射する。そ
して、各音叉における共鳴信号を検出し、それぞれの共
鳴信号の検出信号レベルの比から位置検出装置に対する
超音波カプセル1の向きを、また共鳴信号の検出信号の
大きさにより超音波カプセル1の生体内の3次元位置を
検出することが可能である。
Accordingly, in this configuration example, the quartz tuning forks 70a, 7a provided in three orthogonal axes are provided in order to detect the irradiation direction of the ultrasound with the quartz tuning fork and to detect the position of the ultrasound capsule.
As 0b and 70c, those having different resonance frequencies are used, and ultrasonic waves of these three resonance frequencies are irradiated from specific directions by a position detection device provided outside the body. Then, the resonance signal at each tuning fork is detected, the direction of the ultrasonic capsule 1 with respect to the position detecting device is determined from the ratio of the detected signal levels of the respective resonance signals, and the production of the ultrasonic capsule 1 is determined based on the magnitude of the detected resonance signal. It is possible to detect a three-dimensional position in the body.

【0106】なお、水晶音叉に照射する超音波信号は、
それぞれ3つの共鳴周波数の帯域を含む信号を用いても
良いし、また3つの共鳴周波数を時分割で照射するもの
でも良い。
The ultrasonic signal applied to the quartz tuning fork is
A signal including three resonance frequency bands may be used, or three resonance frequencies may be irradiated in a time-division manner.

【0107】また、超音波カプセルの少なくとも一部
に、生体外より確認検出可能な発光手段を設け、体外に
その発光を検出する手段を配して、この発光検出手段に
より超音波カプセルからの発光を検出することにより、
体内における超音波カプセルの位置を知ることも可能で
ある。発光手段の一例としては、発光ルミノールと過酸
化水素を混合して得られる青緑色のルミノール発光が用
いられる。また発光検出手段の一例としては、光電子増
倍管等の高感度撮像素子が用いられる。
Further, at least a part of the ultrasonic capsule is provided with a light emitting means which can be confirmed and detected from outside the living body, and a means for detecting the light emission outside the body is provided. By detecting
It is also possible to know the position of the ultrasound capsule in the body. As an example of the light-emitting means, blue-green luminol light obtained by mixing light-emitting luminol and hydrogen peroxide is used. As an example of the light emission detecting means, a high-sensitivity image sensor such as a photomultiplier tube is used.

【0108】[付記] (1) 診断用超音波ビームを発生する超音波振動子
と、前記超音波振動子を駆動して超音波ビームを送受波
させる超音波駆動手段と、前記超音波ビームを走査する
走査手段と、前記超音波振動子で受波した被検体からの
超音波反射信号を電気信号に変換して体外へ導出する伝
送手段と、前記超音波駆動手段と前記走査手段と前記伝
送手段とに電力を供給する電源手段と、を具備する超音
波診断医用カプセルにおいて、前記電源手段は充電が可
能な電池からなり、前記電池にエネルギーを供給するた
めの体外から伝送されるエネルギー信号を受信するエネ
ルギー信号受信手段を具備し、前記エネルギー信号受信
手段は、超音波断層像の観察を行うための構成を兼ねて
いることを特徴とする超音波診断医用カプセル。
[Supplementary Notes] (1) An ultrasonic oscillator for generating an ultrasonic beam for diagnosis, an ultrasonic driving means for driving the ultrasonic oscillator to transmit and receive an ultrasonic beam, and Scanning means for scanning, transmission means for converting an ultrasonic reflected signal from the subject received by the ultrasonic transducer into an electric signal and leading it out of the body, the ultrasonic driving means, the scanning means and the transmission Power supply means for supplying power to the means, and an ultrasonic diagnostic medical capsule, comprising: a rechargeable battery, and an energy signal transmitted from outside the body for supplying energy to the battery. An ultrasonic diagnostic medical capsule, comprising: an energy signal receiving unit for receiving, wherein the energy signal receiving unit also has a configuration for observing an ultrasonic tomographic image.

【0109】(2) 前記エネルギー信号受信手段は、
超音波断層像の観察を行うための構成としての前記超音
波振動子あるいは前記伝送手段の少なくとも一部を用い
て構成されることを特徴とする付記1に記載の超音波診
断医用カプセル。
(2) The energy signal receiving means includes:
The ultrasonic diagnostic medical capsule according to claim 1, wherein the capsule is configured by using at least a part of the ultrasonic transducer or the transmission unit as a configuration for observing an ultrasonic tomographic image.

【0110】(3) 前記エネルギー信号受信手段は、
前記超音波振動子からなることを特徴とする付記1に記
載の超音波診断医用カプセル。
(3) The energy signal receiving means includes:
The ultrasonic diagnostic medical capsule according to claim 1, comprising the ultrasonic transducer.

【0111】(4) さらに、前記電源手段の容量を監
視し、この電源手段の容量に応じて前記超音波振動子と
前記電源手段との接続を制御する接続切換手段を設けた
ことを特徴とする付記3に記載の超音波診断医用カプセ
ル。
(4) Connection switching means for monitoring the capacity of the power supply means and controlling the connection between the ultrasonic vibrator and the power supply means according to the capacity of the power supply means is provided. 4. The ultrasonic diagnostic medical capsule according to claim 3, wherein

【0112】(5) 前記エネルギー信号受信手段は、
前記伝送手段に設けられている送信アンテナからなるこ
とを特徴とする付記1に記載の超音波診断医用カプセ
ル。
(5) The energy signal receiving means includes:
The ultrasonic diagnostic medical capsule according to claim 1, comprising a transmission antenna provided in the transmission unit.

【0113】(6) さらに、前記電源手段の容量を監
視し、この電源手段の容量に応じて前記送信アンテナと
前記電源手段との接続を制御する接続切換手段を設けた
ことを特徴とする付記5に記載の超音波診断医用カプセ
ル。
(6) Further, connection switching means for monitoring the capacity of the power supply means and controlling the connection between the transmitting antenna and the power supply means in accordance with the capacity of the power supply means is provided. 6. The ultrasonic diagnostic medical capsule according to 5.

【0114】(7) 診断用超音波ビームを発生する超
音波振動子と、前記超音波振動子を駆動して超音波ビー
ムを送受波させる超音波駆動手段と、前記超音波ビーム
を走査する走査手段と、前記超音波振動子で受波した被
検体からの超音波反射信号を電気信号に変換して体外へ
導出する伝送手段と、を具備する超音波診断医用カプセ
ルにおいて、前記伝送手段内に、前記超音波振動子で受
波した超音波信号をデジタル信号に変換する変換手段を
具備したことを特徴とする超音波診断医用カプセル。
(7) An ultrasonic transducer for generating an ultrasonic beam for diagnosis, ultrasonic driving means for driving the ultrasonic transducer to transmit and receive an ultrasonic beam, and scanning for scanning the ultrasonic beam Means, and a transmission means for converting an ultrasonic reflection signal from the subject received by the ultrasonic transducer to an electric signal and leading it out of the body, wherein the ultrasonic diagnostic medical capsule comprises: An ultrasonic diagnostic medical capsule, comprising: a conversion unit for converting an ultrasonic signal received by the ultrasonic transducer into a digital signal.

【0115】(8) 前記変換手段は、アナログ/デジ
タル変換回路からなることを特徴とする付記7に記載の
超音波診断医用カプセル。
(8) The ultrasonic diagnostic medical capsule according to the appendix 7, wherein the conversion means comprises an analog / digital conversion circuit.

【0116】[0116]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、医
療用カプセルを小型化しつつ長時間にわたって動作可能
にでき、またラッチタイプのリレーを有するスイッチで
電源と回路とを接続することで、スイッチで消費する電
力を節約することができ、長時間にわたって動作可能で
あり、さらにスイッチが安定動作するため安定した電力
供給ができる効果がある。
As described above, according to the present invention, a medical capsule can be made operable for a long time while being downsized, and a power supply and a circuit can be connected by a switch having a latch type relay. The power consumed by the switch can be saved, the switch can be operated for a long time, and the switch operates stably, so that stable power supply can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る超音波カプセル
の構成を示す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of an ultrasonic capsule according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施形態に係る超音波断層像受信表示装
置の構成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic tomographic image receiving and displaying apparatus according to the first embodiment.

【図3】第1の実施形態に係る超音波カプセル内部の回
路構成を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration inside the ultrasonic capsule according to the first embodiment;

【図4】超音波断層像受信表示装置の受信回路の構成を
示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a receiving circuit of the ultrasonic tomographic image receiving and displaying device.

【図5】第1の実施形態においてカプセル内の蓄電池の
充電を行うためのエネルギー伝送用体外超音波発生装置
の構成を示す説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of an extracorporeal energy generating apparatus for energy transmission for charging a storage battery in a capsule in the first embodiment.

【図6】超音波走査手段の変形例を示す構成説明図FIG. 6 is a configuration explanatory view showing a modification of the ultrasonic scanning means.

【図7】本発明の第2の実施形態に係る超音波カプセル
内部の回路構成を示すブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration inside an ultrasonic capsule according to a second embodiment of the present invention.

【図8】第2の実施形態においてカプセル内の蓄電池の
充電を行うためのエネルギー伝送用電磁波発生装置の構
成を示す説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of an energy transmission electromagnetic wave generator for charging a storage battery in a capsule according to the second embodiment.

【図9】本発明の第3の実施形態に係る超音波カプセル
の構成を示す断面図
FIG. 9 is a sectional view showing a configuration of an ultrasonic capsule according to a third embodiment of the present invention.

【図10】第3の実施形態に係る超音波カプセル内部の
回路構成を示すブロック図
FIG. 10 is a block diagram showing a circuit configuration inside an ultrasonic capsule according to a third embodiment.

【図11】第3の実施形態において超音波カプセルへの
パワーの伝送及びカプセル内の蓄電池の充電を行うため
のパワー伝送装置の構成を示す説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a configuration of a power transmission device for transmitting power to an ultrasonic capsule and charging a storage battery in the capsule in the third embodiment.

【図12】本発明の第4の実施形態に係る超音波カプセ
ルの構成を示す断面図
FIG. 12 is a sectional view showing a configuration of an ultrasonic capsule according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】第4の実施形態に係る超音波カプセル内部の
回路構成を示すブロック図
FIG. 13 is a block diagram showing a circuit configuration inside an ultrasonic capsule according to a fourth embodiment.

【図14】第4の実施形態に係る超音波断層像受信表示
装置の構成を示すブロック図
FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic tomographic image reception and display device according to a fourth embodiment.

【図15】超音波カプセルの体内における位置を検出す
る位置検出手段の構成例を示す説明図
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a position detection unit that detects a position of an ultrasonic capsule in a body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超音波カプセル 2…超音波断層像受信表示装置 5…超音波モータ 6…超音波振動子 7…エンコーダ 8…ロータリートランス 9…蓄電池 13…送信アンテナ 15…受信アンテナ 16…受信回路 19…DSC 21…CRT 22…テレメトリィ回路 23…振動子走査部 24…電源制御部 27…FM回路 28…送信回路 32…スイッチ 33…電源監視回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic capsule 2 ... Ultrasonic tomographic image reception display device 5 ... Ultrasonic motor 6 ... Ultrasonic vibrator 7 ... Encoder 8 ... Rotary transformer 9 ... Storage battery 13 ... Transmitting antenna 15 ... Receiving antenna 16 ... Receiving circuit 19 ... DSC DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... CRT 22 ... Telemetry circuit 23 ... Transducer scanning part 24 ... Power supply control part 27 ... FM circuit 28 ... Transmission circuit 32 ... Switch 33 ... Power supply monitoring circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 張 ▲ジ▼ 東京都新宿区大久保3丁目4番1号 早稲 田大学理工学部内 (72)発明者 斎藤 恵一 埼玉県所沢市三ヶ島二丁目579番15号 早 稲田大学人間総合研究センター内 Fターム(参考) 4C038 CC03 4C301 BB03 BB30 CC02 EE16 EE18 FF01 GA12 GD10 JA04 JA06 JA14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Zhang ▲ Ji ▼ 3-4-1 Okubo, Shinjuku-ku, Tokyo Waseda University Faculty of Science and Technology No. F-term in Waseda University Center for Human Research (reference) 4C038 CC03 4C301 BB03 BB30 CC02 EE16 EE18 FF01 GA12 GD10 JA04 JA06 JA14

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】体腔内に挿入してこの体腔内の情報を収集
する医療用カプセルにおいて、 電源手段と、回路部と、ラッチタイプのリレーを有する
スイッチとを有し、前記電源手段と、前記回路部とを前
記スイッチで接続し、前記回路部への電力供給を前記ス
イッチで切り替えることを特徴とする医療用カプセル。
1. A medical capsule which is inserted into a body cavity to collect information in the body cavity, comprising: a power supply means, a circuit section, and a switch having a latch type relay. A medical capsule, wherein the medical unit is connected to a circuit unit by the switch, and power supply to the circuit unit is switched by the switch.
【請求項2】体腔内に挿入してこの体腔内の情報を収集
する医療用カプセルにおいて、 放充電可能な電源手段と、回路部と、エネルギー受信手
段と、ラッチタイプのリレーを有するスイッチとを有
し、前記電源手段と、前記回路部及びエネルギー受信手
段とを前記スイッチで接続し、前記電源手段の放充電状
態を前記スイッチで切り替えることを特徴とする医療用
カプセル。
2. A medical capsule which is inserted into a body cavity to collect information in the body cavity, comprising: a power supply means capable of discharging and charging; a circuit unit; an energy receiving means; and a switch having a latch type relay. A medical capsule, comprising: the power supply unit, the circuit unit, and the energy receiving unit connected by the switch, and a discharge / charge state of the power supply unit is switched by the switch.
【請求項3】前記エネルギー受信手段は、電磁アンテナ
であることを特徴とする請求項2に記載の医療用カプセ
ル。
3. The medical capsule according to claim 2, wherein said energy receiving means is an electromagnetic antenna.
【請求項4】前記エネルギー受信手段は、超音波トラン
スデューサーであることを特徴とする請求項2に記載の
医療用カプセル。
4. The medical capsule according to claim 2, wherein said energy receiving means is an ultrasonic transducer.
【請求項5】収集した体腔内の情報を体外に送信する無
線手段を有することを特徴とする請求項1ないし請求項
4の何れかに記載の医療用カプセル。
5. The medical capsule according to claim 1, further comprising wireless means for transmitting the collected information in the body cavity to the outside of the body.
【請求項6】診断用超音波ビームを発生する超音波振動
子と、前記超音波振動子を駆動して超音波ビームを送受
波させる超音波駆動手段と、前記超音波ビームを走査す
る走査手段と、前記超音波振動子で受波した被検体から
の超音波反射信号を電気信号に変換して体外へ導出する
伝送手段と、前記超音波駆動手段と前記走査手段と前記
伝送手段とに電力を供給する電源手段と、を具備するこ
とを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れかに記載
の医療用カプセル。
6. An ultrasonic transducer for generating an ultrasonic beam for diagnosis, ultrasonic driving means for driving the ultrasonic transducer to transmit and receive an ultrasonic beam, and scanning means for scanning the ultrasonic beam. And a transmitting unit that converts an ultrasonic reflected signal from the subject received by the ultrasonic transducer into an electric signal and derives it outside the body, and supplies electric power to the ultrasonic driving unit, the scanning unit, and the transmitting unit. The medical capsule according to any one of claims 1 to 4, further comprising a power supply unit for supplying:
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