JP2004000645A - Medical capsule device and medical capsule system - Google Patents

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JP2004000645A
JP2004000645A JP2003161184A JP2003161184A JP2004000645A JP 2004000645 A JP2004000645 A JP 2004000645A JP 2003161184 A JP2003161184 A JP 2003161184A JP 2003161184 A JP2003161184 A JP 2003161184A JP 2004000645 A JP2004000645 A JP 2004000645A
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Hironobu Takizawa
瀧澤　寛伸
Yasuo Hirata
平田　康夫
Hideyuki Adachi
安達　英之
Tsuyoshi Ozawa
小澤　剛志
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical capsule device which can make an observation function and so forth work while being made to reside in a living body without forcing inconvenience or pain to a patient, and a medical capsule system. <P>SOLUTION: The medical capsule device 1 which is inserted into a body cavity of the patient picks up an image of a region illuminated with an illuminating light of an illuminating device 12 by an imaging element such as a CCD constituting an observation device 11. Then, the medical capsule device 1 feeds a photoelectric transferred signal to a processing circuit 25, and feeds the signal to a transmitting circuit 24 after converting it into an image signal. The medical capsule device 1 is constituted in such a manner that the signal which has been converted into the image signal is modulated by a carrier wave, and is transmitted from an antenna 26 to an external system 30 side on the outside of the patient by electric wave. Thus, the medical capsule device 1 can operate the observation function while being made to reside in the body cavity without forcing inconvenience or pain to the patient. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体内に留置され、生体内の情報の検出、医療処置等を行うめの医療用カプセル装置及び医療用カプセルシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
体内に留置される医療用カプセル或いはカプセル装置の従来例としては、特開平６−６３０３０号公報があり、体内に留置されるカプセルに内蔵された各種機能手段に電源を供給する内蔵バッテリを有し、内蔵バッテリは、カプセルに着脱可能な体内から体外に延びる導線を通して、体外にある外部電源から電源の補給を行うものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−６３０３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この特開平６−６３０３０号公報の従来例では、カプセルに内蔵されたバッテリに電力を補給する際に、導線が経口的もしくは経皮的に患者の体内に挿入されるため、患者に不自由を強いたり、患者の苦痛が大きかった。
【０００５】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、その目的は、患者に不自由を強いたり、苦痛を強いることなく、生体内に留置して観察機能等を働かすことができる医療用カプセル装置及び医療用カプセルシステムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
生体内に留置されるカプセルと、
照明光を出射する前記カプセルに内蔵された照明装置と、
前記照明光によって照明された部分の視野範囲の像を撮像して光電変換した映像情報としての撮像信号を送る撮像素子を有する前記カプセルに内蔵された観察装置と、
前記撮像素子から送られた前記映像情報としての撮像信号を映像信号に変換する前記カプセルに内蔵された処理回路と、
前記処理回路から送られた前記映像信号を搬送波信号で変調する前記カプセルに内蔵された発信回路と、
前記発信回路で変調した前記映像信号を電波として発信する前記カプセルに内蔵されたアンテナと、
を具備したことにより、患者に不自由を強いたり、苦痛を強いることなく、生体内に留置して観察機能等を働かすことができる。
【０００７】
【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。
（第１の実施の形態）
図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の医療用カプセル装置を示し、図２は電磁発電機を示し、図３は医療用カプセル装置の電気系のブロック構成を示し、図４は医療用カプセルシステムの構成を示す。
【０００８】
図１に示すように生体内に留置される医療用カプセル装置１は、気密構造で透明な球体状の外殻カプセル２と、この外殻カプセル２に同心状に内蔵される同じく球体状の内部カプセル３の二重のカプセル構造となっている。内部カプセル３は、内部カプセル支持部材として、例えば半円形状の梁４によって、内部カプセル３の中心Ｏを通る軸上で支えられるようにしている。
【０００９】
この内部カプセル３は、該内部カプセル３の中心Ｏを通る１つの回転軸５を中心に回動することができるように梁４で支持されている。つまり、内部カプセル３は回転軸５上に位置する半球状の梁４に取り付けたピン６と、このピン６と反対側で回転軸５上に位置するように内部カプセル３に内蔵されている電磁モータ７から内部カプセル３の外側に突出し、梁４に取り付けられたモータ回転軸８とによって、梁４により回転可能に支持されている。この回転軸５は半球状の梁４の中心を通るようにも設定されている。
【００１０】
上記内部カプセル３の中心Ｏを通り回転軸５と直交する軸上となる梁４の位置（図１では上部或いは頂部）には電磁モータ９が固定されており、この電磁モータ９のモータ回転軸１０は、内部カプセル３表面の法線方向を向いている。そして、この電磁モータ９のモータ回転軸１０は、内部カプセル３の中心Ｏと外殻カプセル２の中心が一致する位置で外殻カプセル２に固定されている。
【００１１】
この構成により、内側の内部カプセル３は、外側の外殻カプセル２内で、その中心Ｏが一致する状態で、直交する二つの電磁モータ７、電磁モータ９を回転駆動することによって自由に姿勢を変えることができる。
【００１２】
内部カプセル３内には、観察を行う機能を備えた観察装置１１、照明を行う機能を備えた照明装置１２、内部カプセル３を回転駆動することにより、その姿勢を変える電磁モータ７、発電手段として電磁的に発電を行う電磁発電機１３、これら観察装置１１等の動作制御等を行う電子回路が形成された回路基板１４、電磁発電機１３で発電された電気エネルギを蓄積する蓄電手段としての蓄電池１５がそれぞれ設けられている。これらの内蔵物は、内部カプセル３の内面にそれぞれとりつけられており、内部カプセル３全体の重心が内部カプセル３の中心（以下に説明する重り１７がない場合）にくるように配置されている。
【００１３】
この電磁発電機１３は、その回転軸１６が回転することによって電力を発生するものであり、この電磁発電機１３は、そのステータ側が回転軸１６が回転軸５上となるように内部カプセル３内に固定されている。また、この回転自在の回転部材としての回転軸１６には、（その重心の位置を偏心させる偏心体として）例えば円板形状で金属製で質量を有する重り１７が回転軸１６に対して偏心した状態で取り付けられている。
【００１４】
この重り１７は例えばステンレススチール等のように比重が大きい金属、つまり小さい体積でその質量を大きくできる質量体である。この他に医療用カプセル装置１のサイズに応じて，プラスチック製、或いはセラミックス製等の質量体でも重り１７を形成することもできる。
【００１５】
図２は、電磁発電機１３の構成を示している。図２（Ａ）は電磁発電機１３のの回転軸１６に重り１７を偏心させてとりつけている状態を斜視図で示し、図２（Ｂ）は電磁発電機１３の内部構成を示している。電磁発電機１３の内部は、ステータ側となる永久磁石１８がＮ極、Ｓ極が交互に回転軸１６を向く方向に、円周上に例えば４つ固定されている。
【００１６】
ステータ側に対し、回転自在の回転軸１６には、電磁コイル１９が、例えば４つ均等にとりつけられている。永久磁石１８がつくる磁界の中を回転軸１６と共に電磁コイル１９が回転することによって、電磁コイルに誘導起電力が生じ、電磁発電機１３が起電力を発生することになる。
【００１７】
そして、重り１７を取り付けない状態では、この回転軸１６の延長線（つまり回転軸５）上に回転部材の重心が位置し、回転軸１６に偏心して取付けられた重り１７により、その重心位置が重り１７の重心位置側に移動し、回転軸１６から移動した位置に応じて重力による回転力が回転部材（具体的には回転軸１６及び電磁コイル１９）に作用し、各電磁コイル１９が永久磁石１８による磁束を横切ることにより電磁コイル１９には交流の起電力が発生するようにしている。
【００１８】
観察装置１１と照明装置１２は、並設して内部カプセル３内面にとりつけられており、その部分の内部カプセル壁は光が透過できるよう透明になっている。観察装置１１と照明装置１２は、内部カプセル３の回転軸５から最も遠い内部カプセル３内面にとりつけられている。この位置にとりつけることにより、電磁モータ７、９の回転によって全球面の任意の方向（但し、電磁モータ９に対向した状態での視野方向を除く）の観察ができるようにしている。
【００１９】
図３は本医療用カプセル装置１の各機能部品の接続状態を示している。医療用カプセル装置１が動くことにより、電磁発電機１３の回転軸１６にとりつけられた重り１７が回転軸１６を回転させ、電磁発電機１３が交流電力を生成する。発生した交流電力は、回路基板１４上に設けられた整流回路２０に入力され、整流されて直流にされた後、充電可能な二次電池としての蓄電池１５に入力され、蓄電される。
【００２０】
この蓄電池１５に蓄えられた直流電力は回路基板１４上の電源回路２１に入力され、電圧が変換される等して観察装置１１、照明装置１２、電磁モータ７、電磁モータ９及び回路基板１４上の各回路の駆動用に使用される。
【００２１】
回路基板１４上の制御回路２２は、観察装置１１、照明装置１２、電磁モータ７、電磁モータ９、整流回路２０、受信回路２３、発信回路２４、処理回路２５及び電源回路２１の制御を行う。照明装置１２は、生体内の患部等の観察のため、その部位を照らす。このため、内部にランプ或いはＬＥＤ等の発光素子或いは発光手段を有する。
【００２２】
観察装置１１はその部位の映像を捉え、その情報を処理回路２５に送る。具体的には、観察装置１１は、結像する対物光学系とその結像位置に配置されたＣＣＤ等の撮像素子を有し、撮像素子で光電変換された映像情報としての撮像信号を処理回路２５に送る。
【００２３】
この処理回路２５はその映像情報を変換して、映像信号にして制御回路２２を経て発信回路２４に送り、発信回路２４はその映像信号を高周波の搬送波信号で変調等してアンテナ２６から、電波として発信する。そして患者の体外にある体外システム３０側に伝送できるようにしている。
【００２４】
また、制御回路２２は蓄電池１５の端子電圧を検出するなどして、その蓄電された容量、或いは充電率等を監視する。そして、その容量、充電率に対応する信号を発信回路２４を経てアンテナ２６から電波として発射する。
【００２５】
また、アンテナ２６は受信回路２３と接続され、図４に示す体外システム３０側から送信される搬送波の周波数を選択する同調回路と、変調された信号成分を取り出すための検波回路或いは復調回路とを有し、復調された信号を制御回路２２に出力する。制御回路２２は受信回路２３から入力される信号を監視し、その信号に対応した動作を行うように医療用カプセル装置１の各部の動作を制御する。
【００２６】
図４は医療用カプセル装置１と体外システム３０とからなる医療用カプセルシステム２９を示す。患者２７の生体内にある医療用カプセル装置１全体は体外システム３０によって制御される。
【００２７】
この体外システム３０は、医療用カプセル装置１を制御する機能を備えたパソコン本体３１と、このパソコン本体３１に接続され、コマンド、データ等の入力を行うキーボード３２と、パソコン本体３１に接続され、画像等を表示する表示手段としてのモニタ３３と、パソコン本体３１に接続され、医療用カプセル装置１を制御する制御信号の発信及び医療用カプセル装置１からの信号を受信するアンテナ３４とを有する。
【００２８】
この医療用カプセル装置１を制御する制御信号は、キーボード３２からのキー入力或いはパソコン本体３１内のハードディスク等に格納された制御プログラムに基づいて生成され、パソコン本体３１内の発信回路を経て所定の周波数の搬送波で変調され、アンテナ３４から発信される。
【００２９】
そして、医療用カプセル装置１の回路基板１４上のアンテナ２６によって受信され、受信回路２３の同調回路によりその搬送波が選択的に抽出され、検波等されて制御信号が復調され、制御回路２２に入力される。制御回路２２は、その入力された信号を制御回路２２内のＲＯＭ等に記録されたコマンド等の情報を参照することにより、制御信号に対応するコマンドの解釈を行い、医療用カプセル装置１の各構成回路等を制御する。
【００３０】
体外システム３０は、医療用カプセル装置１の観察装置１１からの映像信号、蓄電池１５の充電率等の情報を受け取り、モニタ３３上に表示し、操作者に伝える。蓄電池１５の容量が不足している場合は、患者に適度な運動をさせ、電磁発電機１３を稼動させ、蓄電池１５を充電させる。
【００３１】
本実施の形態の医療用カプセル装置１による動作を以下に説明する。図３に示すように、患者２７の例えば胃３５内部を長時間にわたり観察する必要がある場合には、患者が容易に飲み込み可能な大きさの球形状の医療用カプセル装置１を患者２７に飲み込んで貰い、胃３５内に留置された状態にする。
【００３２】
胃３５内の観察が終了した後は医療用カプセル装置１は、胃３５や腸などの蠕動運動によって、十二指腸、小腸、大腸を経由し、肛門から取り出される。この間、医療用カプセル装置１は消化管全体の内部を観察することが可能である。
【００３３】
図３に示す胃３５内部に留置された状態になるまでに、医療用カプセル装置１は食道内を移動する際等に電磁発電機１３の回転軸１６に偏心して取り付けた重り１７が揺動等して交流電力を発生し、整流回路２０を経て蓄電池１５を充電することになる。
【００３４】
長時間体内に留置する場合にはその留置を行う前に、医療用カプセル装置１を回転させる等してその蓄電池１５の充電率がほぼ１００パーセント付近に設定しておくとさらに良い場合がある。
【００３５】
そして、胃３５内部を観察する必要がある場合には、例えばキーボード３２から観察開始のコマンドに対応するキー入力を行い、アンテナ３４を経て電波で放射し、医療用カプセル装置１側に送る。医療用カプセル装置１では制御回路２２は受信回路２３を経て入力される信号を監視し、動作開始の信号を検出すると、照明装置１２、観察装置１１、処理回路２５，発信回路２４等を動作状態、つまりこれらに駆動電力を供給する状態にする。
【００３６】
照明装置１２は観察装置１１の視野方向に照明光を出射し、照明された部分の視野範囲の像が観察装置１２の撮像素子に結像され、光電変換された後、処理回路２５で映像信号に変換され、発信回路２４で変調され、アンテナ２６から電波で放射される。
【００３７】
この電波は体外システム３０のアンテナ３４で受信され、パソコン本体３１内の受信回路で復調され、パソコン本体３１内のＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換され、メモリに格納されると共に、所定の速度で読み出されモニタ３３に撮像素子で撮像された画像がカラー表示される。操作者或いは術者はこの画像を観察することにより、患者２７の胃３５内部を観察することができる。
なお、この画像は図示しない画像記録装置に記録することもできるようにしている。
【００３８】
また、観察方向を変える場合にはキーボード３２の電磁モータ７或いは９の動作に対応付けられたキー等を操作することにより，電磁モータ７或いは９を回転させることができ、外殻カプセル２に対して内部カプセル３を回転させて、その回転により観察及び照明方向を変えて、つまり姿勢を変えて操作者の望む任意の方向への照明及び観察が可能になる。
【００３９】
患部等の注目する部位を観察できる状態に保持するには，静止のコマンドに対応するキー入力を行うことにより、２つの電磁モータ７、９のモータ回転軸８、１０は図示しないブレーキ機構で回転しない状態に設定される。このブレーキ機構として、電磁モータ７、９が電磁発電機１３と同様の構造である場合には、それらの電磁コイルの両端を短絡する状態に設定して，その電磁制動により静止状態を保持させるものでも良い。
【００４０】
対象部位の観察を行った後、観察を行わない場合には観察終了に対応するキー入力を行うことにより、その信号が医療用カプセル装置１側に送られ、制御回路２２はこのコマンドを判断すると、観察動作の停止に対応する制御を行う。
【００４１】
具体的には、照明装置１２、観察装置１１、処理回路２５，発信回路２４に電源回路２１から駆動電力が供給されない状態にする。この場合、受信回路２３及び制御回路２２は動作状態を維持する。また、電磁モータ７及び９の少なくとも電磁モータ７は回転可能な状態に設定され（ブレーキ解除）、重り１７により電磁発電機１３で発生した交流電力は整流回路２０を経て蓄電池１５を充電する状態を維持する。
【００４２】
従って、次に使用するまでの間（時間）に蓄電池１５は充電されるので、導線等を介して電力の補給を行うことが殆ど必要としない。このため、このような補給の際に患者に不自由或いは苦痛を強いることを解消でき、長時間生体内に留置して使用できる。
【００４３】
本実施の形態は以下の効果を有する。
医療用カプセル装置１が障害物に当たり、姿勢を変えられない場合でも、内部カプセル３が自由に向きを変えられるため、効率よく観察ができる。
【００４４】
また、医療用カプセル装置１が二重構造になっているため、観察のための距離が確保されており、観察対象部位が観察装置１１に近すぎて焦点が合わなかったり、赤玉になったりすることがなく、快適な観察ができる。
【００４５】
さらに、電磁発電機１３を内蔵していることで、導線等により外部から電力の補給を行うことをしないでも、長時間留置して生体内部の観察等に使用でき、従って特に電力の補給の際に患者に与える苦痛も少なくすみ、患者の行動範囲を制限しない。
【００４６】
（第１の実施の形態の変形例）
なお、第１の実施の形態における電磁モータ７、９は静電モータや超音波モータでも良い。
また、電磁発電機１３の構成は、永久磁石と電磁コイルからなるものならば特に限定されない。
【００４７】
電磁発電機１３は、回転エネルギを電気エネルギに変換するものであれば、他の発電機でも良い。
外殻カプセル２は、内部カプセル３が自由に姿勢を変えられる形状であれば、特に球体である必要はない。
【００４８】
内部カプセル３は、内部カプセル３が外殻カプセル２内で自由に姿勢を変えられる形状であれば、特に球体である必要はない。
観察装置１１、照明装置１２に加えて、処置を行う処置手段として例えばレーザ光により治療を行うレーザ治療装置或いはレーザ照射装置を設けても良い。
【００４９】
また、蓄電を行う蓄電手段は蓄電池１５に限定されるものでなく、ニッケル・カドニュウム電池、ニッケル・水素電池等の二次電池でも良いし、コンデンサ等でも良い。
【００５０】
（第２の実施の形態）
図５ないし図７は本発明の第２の実施の形態に係り、図５は第２の実施の形態の医療用カプセル装置を示し、図５は図５の右側から電磁発電機をみた様子を示し、図７はこの実施の形態が管腔臓器内で移動しやすいことを示す説明図である。
【００５１】
図５に示す第２の実施の形態の医療用カプセル装置４１は円筒形状の外殻カプセル４２と、この外殻カプセル４２の内側に回転自在に配置された円筒形状の内部カプセル４３を有する。
外殻カプセル４２及び内部カプセル４３は、円筒の一端がそれぞれ半球形状にされ、かつ開口する他端に半球形状のキャップ４４、４５が取り付けられてそれぞれの開口を閉塞している。
【００５２】
内部カプセル４３内には、その半球形状の閉塞部側に電磁発電機４６が配置され、その回転軸４７は半球形状の閉塞部内壁に一部を埋め込むようにして固定されている。この場合、回転軸４７は内部カプセル４３の円筒の中心軸４８に沿って閉塞部に固定されている。
【００５３】
また、この電磁発電機４６には、固定された回転軸４７に対して相対的に回転自在となる回転部材となる発電機本体に重り４９が偏心して取り付けられている。図６は電磁発電機４６に偏心して重り４９が取り付けられている様子を示している。重り４９が取り付けてない状態では、発電機本体の重心は回転軸４７上にあり、回転力が作用しないが、偏心体としての重り４９を取り付けることにより、重心位置が回転軸４７上から偏心し、回転力が作用する構造にしている。
また、内部カプセル４３内には観察装置５１、照明装置５２、蓄電池５３、回路基板５４が取り付けられている。この回路基板５４にはアンテナ５５が取り付けられている。
【００５４】
また、キャップ４５の内側には電磁モータ５６が取り付けられ、そのモータ回転軸５７は内部カプセル４３の中心軸４８に沿ってこのキャップ４５の外部に突出し、このキャップ４５の外側に対向する外殻カプセル４２に接着剤等で固定されている。この場合、モータ回転軸５７は外殻カプセル４２の円筒の中心軸に沿った半球状の一端に固定されている。
【００５５】
また、内部カプセル４３における中心軸４８を通る他端側の半球部分の外表面には凹部が形成され、この半球部分を覆うように配置された外殻カプセル４２の開口端部に取り付けられたキャップ４４の中心位置に内側に突出するように接着剤等で固定された支持軸５９が前記凹部に嵌合するように挿入され、この支持軸５９で回転自在に内部カプセル４３は支持されている。
【００５６】
つまり、外殻カプセル４２に対して内部カプセル４３は同軸状に配置され、この配置で支持する一端は支持軸５９で回転自在に支持し、他方の軸は電磁モータ５６のモータ回転軸５７となっている。
【００５７】
このように本実施の形態では、内部カプセル４３の回転自在の中心軸４８は、円筒の軸と一致し、内部カプセル４３駆動用の電磁モータ５６は一つであり、外殻カプセル４２と内部カプセル４３は、片側がこの電磁モータ５６によって直接接続されており、もう一方は回転自由な支持軸５９で接続されている。
【００５８】
また、電磁発電機４６は，この電磁発電機４６の回転軸４７の一端が内部カプセル４３に固定されている。よって、電磁発電機４６本体（図２の永久磁石１８側）は内部カプセル４３に対して回転自在になっている。
【００５９】
この電磁発電機４６の回転軸４７に固定された電磁コイルに導通する配線は、回転軸４７の他端から取り出せるようになっており、電磁発電機４６本体の回転を妨げない。電磁発電機４６本体には、回転軸４７に対して電磁発電機４６本体の重心が偏心するように、偏った位置に重り４９が固着してあり、この重り４９により回転軸４７の周りで永久磁石側が回転或いは回転振動することにより交流電力を発生するようにしている。
【００６０】
第１の実施の形態と同様に観察装置５１、照明装置５２は並設して、内部カプセル４３の円筒面内に設けられており、円筒面法線方向の外側が観察できる向きに配置してある。本実施の形態における回路基板５４を含む電気系の構成は図３において、１つの電磁モータ７にした場合と同様の構成である。
【００６１】
次に本実施の形態の作用を説明する。
医療用カプセル装置４１が生体内で動くことにより、重心が偏心している電磁発電機４６がその回転軸４７を中心に回転する。電磁発電機４６の回転軸４７に対して回転することで電力を発生し、回路基板５４内の整流回路を経由して蓄電池５３に蓄えられる。電力を蓄えた蓄電池５３が医療用カプセル装置４１の駆動源となる。
【００６２】
内部カプセル４３は電磁モータ５６を駆動することにより、外殻カプセル４２内で回転し、観察の向きを任意に変えることができる。医療用カプセル装置４１の形状が円筒形であるために、図７のように管腔臓器６０内での進入に適しており、管腔内の内壁一周を観察したいときに有利である。
【００６３】
本実施の形態は以下の効果を有する。
電磁発電機４６本体に偏心用の重り４９を固定しているため、場所をとらず、医療用カプセル装置４１を小型化できる。従って、患者に与える苦痛を軽減することができる。
【００６４】
また、医療用カプセル装置４１が円筒形であるため、管腔臓器６０内での進入等の移動がしやすく、患者に与える苦痛を軽減できると共に，進行方向を軸にして内部カプセル４３の向きを自由に変えられるため、管腔臓器６０の内壁一周の観察に適している。つまり、観察性を向上できる。
その他は第１の実施の形態に同じ効果を有する。
【００６５】
（第３の実施の形態）
図８及び図９は本発明の第３の実施の形態に係り、図８は第３の実施の形態の医療用カプセル装置を示し、図９は駆動装置の構成を示す。
図８に示すように医療用カプセル装置６１は気密で透明で球状の外殻カプセル６２と、外殻カプセル６２に内蔵される同じく球状の内部カプセル６３からなる。
【００６６】
内部カプセル６３の外表面には、正四面体の頂点に位置するところに４つの球体６４が回動自在に埋設されている。各球体６４は内部カプセル６３に埋設された状態で、外殻カプセル６２の内表面に接する。四つの球体６４のうち少なくとも一つには、電磁モータを２つ内蔵した駆動装置６５がとりつけられている。
【００６７】
図９に示すようにこの駆動装置６５に内蔵された２つの電磁モータ６６と電磁モータ６７は、一方の電磁モータ６６のモータ回転軸６８と、電磁モータ６７のモータ回転軸６９が一平面内で直交するように配置されている。そしてモータ回転軸６８、モータ回転軸６９には、球体６４と接する部分にはそれぞれ円筒形状の弾性体７０ａ，７０ｂが取り付けてある。内部カプセル６３の内部には、第１の実施の形態と同様に照明装置、観察装置、電磁発電機、蓄電池、回路基板が配置されている。
【００６８】
次に本実施の形態の作用を説明する。
駆動装置６５に内蔵されている電磁モータ６６、電磁モータ６７が回転駆動すると、駆動装置６５内の球体６４を任意に回動させることが可能である。この球体６４が回動することによって、内部カプセル６３内に回動自在に埋設されている球体６４全てがタイヤとなり、内部カプセル６３が外殻カプセル６２に対して自由に姿勢を変えることが可能になる。外殻カプセル６２と内部カプセル６３の間には、観察装置と照明装置の妨げとなるものが無いので死角の無い観察が可能である。
【００６９】
本実施の形態は以下の効果を有する。
死角のない観察が可能なため、観察性能が向上する。その他は第１の実施の形態に同じ効果を有する。
【００７０】
（第４の実施の形態）
図１０は本発明の第４の実施の形態の医療用カプセル装置７１を示す。この医療用カプセル装置７１は気密で透明で球状の外殻カプセル７２に内蔵される同じく気密で球状の内部カプセル７３からなる。
【００７１】
外殻カプセル７２と内部カプセル７３の間は、内部カプセル７３全体の密度と同じ密度の透明な液体７４で満たされている。内部カプセル７３の内部には、第１の実施の形態と同様に観察装置７５、照明装置７６、電磁発電機、蓄電池、回路基板が配置されている。さらに、内部カプセル７３全体の重心を観察装置７５の観察向きと逆側に位置させるための重り７７が内部カプセル７３内に設けられている。
【００７２】
次に本実施の形態の作用を説明する。
内部カプセル７３は、外殻カプセル７２の中で、内部カプセル７３と同じ密度の液体７４の中で浮いている。内部カプセル７３の重心は、観察方向と逆向きなので、内部カプセル７３は外殻カプセル７２の姿勢によらず常に重力向上向きを観察することができる。また、内部カプセル７３の姿勢を制御するために電力を要しないので効率的である。
【００７３】
本実施の形態は以下の効果を有する。
内部カプセル７３の姿勢を制御するために電力を要しないので効率的であり、上方向など所定の方向に対する観察性能を向上できる。また、この場合、所定方向の観察に対する姿勢変更に電力を要しないため、効率的である。
その他は第１の実施の形態とほぼ同じ効果を有する。
【００７４】
（第４の実施の形態の変形例）
観察装置７５、照明装置７６の代わりに超音波による観察像を得る超音波診断装置を設ける。この場合、外殻カプセル７２、内部カプセル７３は超音波を伝播し易い材質でつくられる必要があり、また、中の液体７４も超音波を伝播し易い液体である必要がある。
【００７５】
内部カプセル７３の重心の位置を観察方向に偏らせることで、常に下向きの観察ができるようにすることも可能である。
【００７６】
（第５の実施の形態）
図１１は本発明の第５の実施の形態の形態の医療用カプセル装置１′を示す。この医療用カプセル装置１′は，例えば図１の医療用カプセル装置１において、電磁モータ７を除去し、モータ回転軸８の代わりに回転自在に支持するピン８′が用いられている。
【００７７】
図１における電磁発電機１３の発電機能と電磁モータ７の（内部カプセル３を回転駆動して）姿勢（具体例では観察及び照明の方向）を変更する姿勢変更機能を兼ねる発電手段１３′（具体的な構成は図１の電磁発電機１３と同じ）にはその回転軸１６′が内部カプセル３の内壁に固定され、この回転軸１６′に対して永久磁石側（発電機本体と記す）が回転自在に支持され、この発電機本体には回転軸１６′に対して発電機本体の重心の位置が偏心するように重り１７′が固着されている。この発電手段１３′は回転軸１６′側からリード線が延出され、回路基板１４′に接続されている（図示略）。
【００７８】
また、図１と同様に電磁モータ９は梁４に固着され、そのモータ回転軸１０は外殻カプセル２に固着されている。この電磁モータ９は梁４及びピン８′内部を通したリード線により回路基板１４′に接続されている。
【００７９】
本実施の形態では発電手段１３′は内部カプセル３の姿勢を変更したり、観察方向を固定する場合以外には発電機として作用するように回路基板１４′の制御回路２２で制御される。具体的には、電磁コイルは整流回路２０に接続され、発生した電力は整流回路２０に入力されて整流されて蓄電池１５に供給される。
【００８０】
また、姿勢を変更する場合には，電磁コイルには電源回路２１の出力端から出力される駆動電力が制御回路２２を介して供給される。また、観察方向を維持する場合には制御回路２２により、電磁コイルの両端が短絡されて、電磁制動によりその状態を維持するように設定される。
【００８１】
電磁モータ９に対しては第１の実施の形態と同様である。その他の構成及び動作は第１の実施の形態と同様である。
本実施の形態によれば、姿勢を変更する駆動手段と発電する発電手段を兼用しているので、より小型化及び軽量化できる。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。
【００８２】
なお、図１１における電磁モータ９側も発電手段と姿勢を変更する回転駆動手段とを兼用する構成にしても良い。このようにすると、さらに発電機能を向上できる。
【００８３】
なお、上述の実施の形態では発電手段はロータ側或いはステータ側を回転自在の回転部材とし、その回転部材にはその重心位置を回転部材の中心軸から偏心させる偏心体としての重りを取り付けて回転部材に回転力が作用する構造にしているが、回転部材自体の重心位置をその回転自在となる軸上から偏心する構造にした場合には特に偏心体を設けなくても，その機能を有することになる。
【００８４】
なお、例えば図４の体外システム３０から放射される電波を図３の受信回路２３の同調回路及びダイオードにより検波し、コンデンサで平滑化して直流電力を生成し、その電圧をＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧して蓄電池１５を充電するようにして電気エネルギの発生手段を形成するようにしても良い。
【００８５】
また、患者が充電用の発信装置を持ち、必要に応じて発信装置を動作させて，充電できるようにしても良い。この場合、患者自身も蓄電池１５の充電状態をモニタできる装置を持ち、充電が必要な場合に発信装置を動作させるようにしても良い。また、充電が必要な場合には発信装置を自動的に動作させるようにしても良い。
【００８６】
（第６の実施の形態）
図１２ないし図１４は本発明の第６の実施の形態に係り、図１２は第６の実施の形態の医療用カプセル装置を示し、図１３は医療用カプセル装置の内部構造を示し、図１４は図１３を分解した状態で示す。
【００８７】
図１２に示すように本発明の第１の実施の形態の医療用カプセル装置８１は、ほぼ円筒形状のカプセル本体を形成する筒体８２の先端部分に例えば、胃・腸などの消化管内部のｐＨ値の測定を行うｐＨセンサ部８３を設けると共に、この筒体８２の表面には力を受けての変形の際に電気を起こすＰＶＤＦ，ＰＺＴ等の圧電性高分子材料をフィルム状にして形成された複数の圧電性起電力発生素子８４を設けて、電力供給手段を形成している。
【００８８】
図１３に示すようにこの医療用カプセル装置８１は先端部を半球形状にした筒体８２のその先端側中にはｐＨセンサ部８３、このｐＨセンサ部８３の後方側に隣接して配置され、遠隔計測機能を形成したテレメータ回路基板８５、このテレメータ回路基板８５の後方側に隣接して配置され、圧電性起電力発生素子８４で生じる電力を蓄積する蓄電手段としてのコンデンサ８６が設けられている。
【００８９】
また、この筒体８２の後端の開口はキャップ８７で蓋をすることによりその開口は密封され、外部から水が内部に入ることを防止する液密構造にしている。ｐＨセンサ部８３は、ｐＨ感応電極８８、比較電極８９が設けられ、エポキシ等の合成樹脂材料からなるセンサ本体９０の中に封入固定されている。
【００９０】
さらに、電極８８，８９はともに従来用いられてきたガラス電極、アンチモン電極に対して強度、耐ノイズ性、測定精度の面で優れているイリジウムをベースとした金属酸化物薄膜より成る針状電極である。また、センサ本体９０の内部には一対のＫＣＬ（塩化カリウム）溶液の収納部９１ａ，９１ｂが形成されている。そして、比較電極８９の先端は一方のＫＣ１溶液の収納部９１ａ内に挿入されている。
【００９１】
他方のＫＣＬ溶液の収納部９１ｂ内には例えばセラミック材料によって形成された棒状の液連絡部９２が配設されている。この液連絡部９２の一端はセンサ本体９０の先端面から外部側に少し突出された状態、他端はＫＣＬ溶液の収納部９１ａ内に挿入された状態で装着されている。
【００９２】
この液連絡部９２とセンサ本体９０との接触部は液密状にシールされており、ＫＣＬ溶液の収納部９１ａ，９１ｂの内部にはＫＣＬ溶液が外部側に漏出しないように保持されている。
また、ｐＨ感応電極８８、液連絡部９２は、センサ本体９０の先端面から外部側に少し突出された状態で設置されている。
【００９３】
また、テレメータ回路基板８５は筒体８２の筒内に配設されている。この場合、テレメータ回路基板８５は例えば２枚の回路基板（第１の回路基板８５ａおよび第２の回路基板８５ｂ）が設けられている。これらの２枚の回路基板８５ａ，８５ｂ間には絶縁材料より成るスペーサ９３が介設されている。なお、２枚の回路基板８５ａ，８５ｂ間は図示しないリード線を介して電気的に接続されている。
【００９４】
さらに、ｐＨセンサ部８３とテレメータ回路基板８５とは、図示しない信号線により接続されている。まず、ｐＨセンサ部８３の各電極８８，８９に接続された信号線がテレメータ回路基板８５の第１の回路基板８５ａに接続され、そこから接続されている第２の回路基板８５ｂには信号に変換された計測情報を体外に伝送するためのアンテナ（図示せず）が内蔵されている。
【００９５】
また、ｐＨセンサ部８３とは反対側の端部には、コンデンサ８６が設けられており、センサ本体８２の外周面に設けられている圧電性起電力発生素子８４とテレメータ回路基板８５と配線されている。
【００９６】
図１４に示すように、ｐＨセンサ部８３、テレメータ回路基板８５等を筒体８２の中に入れてしまい、テレメータ回路基板５と圧電線起電力発生素子８４からの配線を接続し、後端部をキャップ８７で密封できるようにしている。
【００９７】
次に本実施の形態の動作を説明する。
医療用カプセル装置８１の使用時には、あらかじめ患者に飲み込ませて、経口的に胃内に取り込ませ、留置させる。この時、医療用カプセル装置８１は、ぜん動運動により表面の圧電性起電力発生素子８４が圧力を受けたり、医療用カプセル装置８１自身が回転したりすることで管壁に当たり圧電性起電力発生素子８４に圧力がかかる。また、胃内に留置後も胃壁に医療用カプセル装置８１が当たることで圧電性起電力発生素子８４は力を受けることになる。
【００９８】
すると、圧電性起電力発生素子８４により起こされた起電力がコンデンサ８６に蓄積されていき、そこに蓄積された電力を使ってテレメータ回路基板８５は電気的に駆動され、ｐＨセンサ部８３は動作する。医療用カプセル装置８１が壁面等に当たり圧力を受けるたびに起電力を発生し、コンデンサ８６に蓄積されていく。
【００９９】
そして、例えば胃・腸などの消化管内部のｐＨ値を測定するときには、ｐＨセンサ部８３の表面に突出しているｐＨ感応電極８８と液連絡部９２とが消化管内の分泌液と接触し、消化管内の分泌液は液連絡部９２のセラミック材質に形成されている無数の微細孔を介して一方のＫＣＬ溶液収納部９１ｂを経て、他方のＫＣＬ溶液収納部９１ａの内部のＫＣＬ溶液中に導入される。
【０１００】
そしてこのＫＣＬ溶液中でイオン交換が行われて、その分泌のｐＨ値に応じた電圧がｐＨ感応電極８８と比較電極８９との間に設けられ、この電圧値がテレメータ回路基板８５へ入力されｐＨ値が算出され、さらにテレメータ回路基板８５の表面等に設けたアンテナを通して体外へ伝送される。体外の受信装置等でこの搬送波を受信することで消化管内のｐＨ値を測定することができる。
【０１０１】
本実施の形態は以下の効果を有する。
医療用カプセル装置８１が動いている間、常に電力を蓄積しており、電池切れによる計測の中断を解消ないしは少なくでき、長時間継続した計測を行うことが可能である。
【０１０２】
なお、本実施の形態では，生体内の情報を検出する情報検出手段としてｐＨを計測するＰｈセンサ部８３を設けたが、患部等の温度を計測する温度センサを設けるようにしても良い。また、患部の組織を切除するための鉗子等、開閉して患部組織を除去する処置手段を設けるようにしても良い。
【０１０３】
（第７の実施の形態）
図１５は本発明の第７の実施の形態の医療用カプセル装置９５を示す。図１５に示すように、複数の圧電性起電力発生素子９６を医療用カプセル装置９５の筒体８２の後端に取り付けられる例えばキャップ８７部分に設けた構成とした。この場合、各圧電性起電力発生素子９６はキャップ８７の後方側に突出するように取り付けられ、突出する部分が変形し易いようにしている。
その他の構成は第６の実施の形態と同じである。
【０１０４】
本実施の形態は各圧電性起電力発生素子９６が第１の実施の形態の場合よりも変形し易いこと以外は同じ動作となる。
【０１０５】
本実施の形態は以下の効果を有する。
圧電性起電力発生素子８４を変形しやすいように配置しているため、起電力が起こしやすく、その起電力を蓄積しやすい。
【０１０６】
（第８の実施の形態）
第６の実施の形態に示すような圧電性高分子材料からなる圧電性起電力発生素子８４を用いて電力を起こしてその電力を照明・視覚・処置機能等各機能の動作のための電力供給手段に用いる構成とする。
【０１０７】
圧電性高分子材料からなる圧電性起電力発生素子８４の動作は第６の実施の形態と同じとなる。照明・視覚・処置機能の動作は第１の実施の形態等とほぼ同じとなる。
本実施の形態は第１の実施の形態に同じ効果を有する。
【０１０８】
なお、上述した各実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態も本発明に属する。
【０１０９】
［付記］
１．各種機能手段を備えた医療用カプセル装置において、
回転自在に支持された回転部材を有し、その回転部材が回転することによって電気エネルギを発生する発電手段と、
前記回転部材に偏心した状態で固着された偏心体と、
前記発電手段からの電力を蓄え、前記各種機能手段に電力を供給する蓄電手段と、
を設けたことを特徴とする医療用カプセル装置。
【０１１０】
（付記１の効果）
発電手段を内蔵していることで、長時間留置でき、患者に与える苦痛も少なくすみ、患者の行動範囲を制限しない。
【０１１１】
２．前記発電手段が電磁発電機である付記１記載の医療用カプセル装置。
３．前記偏心体が金属製の質量体である付記１記載の医療用カプセル装置。
４．前記偏心体がプラスチック製の質量体である付記１記載の医療用カプセル装置。
５．前記偏心体がセラミックス製の質量体である付記１記載の医療用カプセル装置。
【０１１２】
６．前記機能手段が観察手段である付記１記載の医療用カプセル装置。
７．前記機能手段が処置手段である付記１記載の医療用カプセル装置。
８．前記機能手段が情報検出手段である付記１記載の医療用カプセル装置。
９．前記観察手段が光学的観察手段である付記６記載の医療用カプセル装置。
【０１１３】
１０．前記観察手段が超音波観察手段である付記６記載の医療用カプセル装置。
１１．前記処置手段がレーザ照射装置である付記７記載の医療用カプセル装置。
１２．前記処置手段が開閉する鉗子である付記７記載の医療用カプセル装置。
１３．前記処置情報検出手段がｐＨセンサである付記８記載の医療用カプセル装置。
【０１１４】
１４．前記情報検出手段が温度センサである付記８記載の医療用カプセル装置。１５．各種機能手段を備えた医療用カプセル装置において、
前記機能手段を内蔵する内部カプセルと、
前記内部カプセルを収納する外部カプセルと、
前記内部カプセルと前記外部カプセルの間に設けられた回動手段と、
前記回動手段を駆動するための回動駆動手段と、
を設けたことを特徴とする。
【０１１５】
（付記１５の作用）
カプセルが二重構造になっていることで、外部カプセルが障害物等によって動きを抑制されても、内部カプセルは自在に姿勢を変えられるという作用を持つ。（付記１５の効果）
医療用カプセル装置が障害物に当たり、姿勢を変えられない場合でも、内部カプセルが自由に向きを変えられるため、効率よく観察ができる。
また、医療用カプセル装置が二重構造になっているため、観察のための距離が確保されており、観察対象が観察装置に近すぎて焦点が合わなかったり、赤玉になったりすることがなく、快適な観察ができる。
【０１１６】
１６．前記外部カプセルが球体である付記１５記載の医療用カプセル装置。
１７．前記外部カプセルが円筒形状である付記１５記載の医療用カプセル装置。
１８．前記外部カプセルが立方体である付記１５記載の医療用カプセル装置。
１９．前記外部カプセルが直方体である付記１５記載の医療用カプセル装置。
【０１１７】
２０．前記外部カプセルが光学的に透明である付記１５記載の医療用カプセル装置。
２１．前記外部カプセルが超音波伝導物質でできている付記１５記載の医療用カプセル装置。
２２．前記内部カプセルが球体である付記１５記載の医療用カプセル装置。
２３．前記内部カプセルが円筒形状である付記１５記載の医療用カプセル装置。
２４．前記内部カプセルが立方体である付記１５記載の医療用カプセル装置。
【０１１８】
２５．前記内部カプセルが直方体である付記１５記載の医療用カプセル装置。
２６．前記内部カプセルが光学的に透明である付記１５記載の医療用カプセル装置。
２７．前記内部カプセルが超音波伝導物質でできている付記１５記載の医療用カプセル装置。
２８．前記回動駆動手段が電磁モータである付記１５記載の医療用カプセル装置。
【０１１９】
２９．前記回動駆動手段が静電モータである付記１５記載の医療用カプセル装置。
３０．前記回動駆動手段が超音波モータである付記１５記載の医療用カプセル装置。
３１．前記機能手段が観察手段である付記１５記載の医療用カプセル装置。
３２．前記機能手段が処置手段である付記１５記載の医療用カプセル装置。
【０１２０】
３３．前記機能手段が情報検出手段である付記１５記載の医療用カプセル装置。
３４．前記観察手段が光学的観察手段である付記３１記載の医療用カプセル装置
。
３５．前記観察手段が超音波観察手段である付記３１記載の医療用カプセル装置。
３６．前記処置手段がレーザ照射装置である付記３２記載の医療用カプセル装置。
３７．前記情報検出手段が温度センサである付記３３記載の医療用カプセル装置。
【０１２１】
（付記１５〜３７の背景）
従来技術としては、体内にあるカプセルが、観察や医療装置を行う際に、カプセル本体から流体を噴出させてカプセルの姿勢変えるというアイディア等が知られている。
カプセル本体から流体を噴出し、カプセルの姿勢を変えるものでは、カプセルの周囲に障害物がある場合などは、思い通りに姿勢の変更が出来なかった。
【０１２２】
（付記１５〜３７の目的）
その目的は、カプセルの姿勢が任意に変えることで、より確実な観察、処置等ができる医療用カプセル装置を提供することである。
この目的を達成するために、付記１５〜３７の構成にした。
【０１２３】
３８．カプセル本体と、
このカプセル本体に設けられた生体の情報を検出する生体情報検出手段と、
前記カプセル本体表面に設けられた圧電性変換素子と、
この圧電性変換素子からの電力を蓄積する電力蓄積部と、
この電力で駆動され前記生体情報検出手段で検出された情報を体外へ送信する送信手段と、
を具備することを特徴とする医療用カプセル装置。
【０１２４】
３９．付記３８項からなる医療用カプセル装置において、生体情報検出手段は、ｐＨ値センサである。
４０．付記３８項からなる医療用カプセル装置において、生体情報検出手段は、画像情報検出手段である。
４１．付記３８項からなる医療用カプセル装置において、生体情報検出手段は、生体組織を取る組織採取手段と、その組織を調べる組織判別手段とからなる。
【０１２５】
４２．付記３８項からなる医療用カプセル装置において、前記圧電性変換素子は、フィルム状である。
４３．付記３８項からなる医療用カプセル装置において、前記圧電性変換素子は、ＰＶＤＦ，ＰＺＴ，ピエゾゴム等からなる。
４４．付記３８項からなる医療用カプセル装置において、前記圧電性変換素子を外表面に複数個設けた。
４５．付記３８項からなる医療用カプセル装置において、前記圧電性変換素子を外表面の周上概等間隔に設けた。
４６．付記３８項からなる医療用カプセル装置において、電力蓄積部はコンデンサからなる。
【０１２６】
（付記３８〜４６の背景）
生体内に留置して、生体内の観察や医療処置等を行う医療用カプセルに関する。
近年、ｐＨ等の生体情報をセンサで検出し、検出された生体情報を生体情報信号として体外へ送信する医療用カプセル或いは医療用カプセル装置が知られている。この種記載の医療用カプセルは、生体情報を検出するセンサの他にセンサから出力された生体情報信号を変調して体外に送信する送信回路や、この送信回路を駆動する電源部としてのバッテリを備えている。
【０１２７】
ところで、このような医療用カプセルでは、カプセル内にバッテリが内蔵されているため、カプセルを小型化しようとした場合に限界がある。そこで、カプセルの小型化を容易とするために、ｐＨ検出用の電極としてゲルマニウム半導体電極とマンガン電極を用い、これら両電極間に生じた電圧を駆動用電力として利用する医療用カプセルが特公昭４９−１５４２５号公報に開示されている。
【０１２８】
（解決しようとする課題）
しかしながら、上記のような医療用カプセルでは、水銀電池等のバッテリが不要となるが、電極間に生ずる電圧が生体内のｐＨ値によって増減するため、送信回路の動作が不安定になるという問題があった。
【０１２９】
（付記３８〜４６の目的）
その目的はセンサで検出した生体情報を体外へ送信する送信回路を安定に長時間継続して駆動することができ、かつカプセルの小型化を図ることができる医療用カプセル装置を提供しようとするものである。
この目的を達成するために、付記３８〜４６の構成にした。
【０１３０】
（付記３８〜４６の効果）
胃・腸などの消化管の検査・観察等を行うカプセルにおいて、長時間継続して使用することができ、カプセルを取り出して電池を交換するという作業を必要とせず、効率的である。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、生体内に留置されるカプセルと、
照明光を出射する前記カプセルに内蔵された照明装置と、
前記照明光によって照明された部分の視野範囲の像を撮像して光電変換した映像情報としての撮像信号を送る撮像素子を有する前記カプセルに内蔵された観察装置と、
前記撮像素子から送られた前記映像情報としての撮像信号を映像信号に変換する前記カプセルに内蔵された処理回路と、
前記処理回路から送られた前記映像信号を搬送波信号で変調する前記カプセルに内蔵された発信回路と、
前記発信回路で変調した前記映像信号を電波として発信する前記カプセルに内蔵されたアンテナと、
を具備しているので、患者に不自由を強いたり、苦痛を強いることなく、生体内に留置して観察機能等を働かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の医療用カプセル装置を示す断面図。
【図２】電磁発電機の構成を示す図。
【図３】医療用カプセル装置の電気系のブロック構成を示す図。
【図４】医療用カプセルシステムの構成及び使用例を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の医療用カプセル装置を示す断面図。
【図６】電磁発電機及び偏心して取り付けられた重りを示す図。
【図７】管腔臓器内での移動が容易等であることの説明図。
【図８】本発明の第３の実施の形態の医療用カプセル装置を示す断面図。
【図９】駆動装置の内部構成を示す図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態の医療用カプセル装置を示す断面図。
【図１１】本発明の第５の実施の形態の医療用カプセル装置を示す断面図。
【図１２】本発明の第６の実施の形態の医療用カプセル装置を示す斜視図。
【図１３】医療用カプセル装置の内部構造を示す断面図。
【図１４】医療用カプセル装置の内部構造を分解して示す断面図。
【図１５】本発明の第７の実施の形態の医療用カプセル装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１…医療用カプセル装置
２…外殻カプセル
３…内部カプセル
４…梁
５…回転軸
６…ピン
７，９…電磁モータ
８，１０…モータ回転軸
１１…観察装置
１２…照明装置
１３…電磁発電機
１４…回路基板
１５…蓄電池
１６…回転軸
１７…重り
１８…永久磁石
１９…電磁コイル
２０…整流回路
２１…電源回路
２２…制御回路
２３…受信回路
２４…発信回路
２５…処理回路
２６…アンテナ
３０…体外システム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical capsule device and a medical capsule system that are placed in a living body and perform information detection, medical treatment, and the like in the living body.
[0002]
[Prior art]
As a conventional example of a medical capsule or a capsule device to be kept in the body, there is JP-A-6-63030, which has a built-in battery for supplying power to various functional units built in the capsule to be kept in the body. The internal battery is known to supply power from an external power source outside the body through a lead wire extending from the inside of the body to the outside of the body, which is detachable from the capsule.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-63030
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example of JP-A-6-63030, when supplying power to the battery built in the capsule, the conducting wire is inserted orally or percutaneously into the body of the patient, so that the patient is inconvenienced. Strong or painful of the patient.
[0005]
The present invention has been made in view of the above points, and a purpose thereof is to provide a medical capsule device that can be left in a living body to perform an observation function without impairing a patient or causing pain. And a medical capsule system.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A capsule to be placed in the living body,
An illumination device built in the capsule that emits illumination light,
An observation device built in the capsule having an imaging element that sends an imaging signal as video information obtained by photoelectrically converting an image of a field of view of a portion illuminated by the illumination light,
A processing circuit built in the capsule that converts an image signal as the image information sent from the image sensor to a video signal,
A transmitting circuit built in the capsule that modulates the video signal sent from the processing circuit with a carrier signal,
An antenna built in the capsule that transmits the video signal modulated by the transmission circuit as a radio wave,
Is provided, the patient can be left in a living body to perform an observation function or the like without compromising the patient or causing pain.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a medical capsule device according to the first embodiment, FIG. 2 shows an electromagnetic generator, and FIG. 3 shows a medical capsule. FIG. 4 shows a block configuration of an electric system of the apparatus, and FIG. 4 shows a configuration of a medical capsule system.
[0008]
As shown in FIG. 1, a medical capsule device 1 to be indwelled in a living body includes a transparent spherical outer shell capsule 2 having an airtight structure, and a similarly spherical inner shell contained in the outer shell capsule 2 concentrically. The capsule 3 has a double capsule structure. The inner capsule 3 is supported on an axis passing through the center O of the inner capsule 3 by, for example, a semicircular beam 4 as an inner capsule support member.
[0009]
The inner capsule 3 is supported by a beam 4 so that the inner capsule 3 can rotate around one rotation axis 5 passing through the center O of the inner capsule 3. That is, the inner capsule 3 has a pin 6 attached to the hemispherical beam 4 located on the rotation axis 5, and the electromagnetic force contained in the inner capsule 3 located on the rotation axis 5 on the opposite side to the pin 6. It projects from the motor 7 to the outside of the inner capsule 3, and is rotatably supported by the beam 4 by a motor rotation shaft 8 attached to the beam 4. The rotation axis 5 is set so as to pass through the center of the hemispherical beam 4.
[0010]
An electromagnetic motor 9 is fixed to a position (an upper portion or a top portion in FIG. 1) of the beam 4 on the axis passing through the center O of the inner capsule 3 and orthogonal to the rotation axis 5. Numeral 10 points in a direction normal to the surface of the inner capsule 3. The motor rotation shaft 10 of the electromagnetic motor 9 is fixed to the outer capsule 2 at a position where the center O of the inner capsule 3 and the center of the outer capsule 2 coincide.
[0011]
With this configuration, the inner inner capsule 3 can freely take a posture by rotating the two orthogonal electromagnetic motors 7 and 9 in the outer shell capsule 2 in a state where their centers O coincide with each other. Can be changed.
[0012]
In the inner capsule 3, an observation device 11 having a function of performing observation, an illuminating device 12 having a function of performing illumination, an electromagnetic motor 7 that changes the position of the inner capsule 3 by rotating and driving the inner capsule 3, and as power generation means An electromagnetic generator 13 that electromagnetically generates power, a circuit board 14 on which an electronic circuit for controlling the operation of the observation device 11 and the like is formed, and a storage battery as a storage unit that stores electric energy generated by the electromagnetic generator 13. 15 are provided. These internal components are respectively attached to the inner surfaces of the inner capsule 3, and are arranged so that the center of gravity of the entire inner capsule 3 is located at the center of the inner capsule 3 (when there is no weight 17 described below).
[0013]
The electromagnetic generator 13 generates electric power by rotating the rotating shaft 16. The electromagnetic generator 13 has a stator side in the inner capsule 3 such that the rotating shaft 16 is on the rotating shaft 5. Fixed to. Further, a weight 17 having a mass made of, for example, a disk-shaped metal and having a mass is eccentric with respect to the rotation shaft 16 (as an eccentric body that decenters the position of the center of gravity) on the rotation shaft 16 as the rotatable rotation member. Installed in state.
[0014]
The weight 17 is a metal having a large specific gravity, such as stainless steel, for example, that is, a mass body whose mass can be increased with a small volume. In addition, the weight 17 can be formed of a mass body made of plastic, ceramics, or the like according to the size of the medical capsule device 1.
[0015]
FIG. 2 shows the configuration of the electromagnetic generator 13. FIG. 2A is a perspective view showing a state in which a weight 17 is eccentrically attached to a rotating shaft 16 of the electromagnetic generator 13, and FIG. 2B shows an internal configuration of the electromagnetic generator 13. Inside the electromagnetic generator 13, for example, four permanent magnets 18 on the stator side are fixed on the circumference in a direction in which the N-pole and the S-pole alternately face the rotating shaft 16.
[0016]
On the rotating shaft 16 that is rotatable with respect to the stator, for example, four electromagnetic coils 19 are evenly attached. When the electromagnetic coil 19 rotates together with the rotating shaft 16 in the magnetic field generated by the permanent magnet 18, an induced electromotive force is generated in the electromagnetic coil, and the electromagnetic generator 13 generates an electromotive force.
[0017]
In a state where the weight 17 is not attached, the center of gravity of the rotating member is located on an extension of the rotating shaft 16 (that is, the rotating shaft 5), and the center of gravity is positioned by the weight 17 eccentrically attached to the rotating shaft 16. It moves to the position of the center of gravity of the weight 17, and the rotational force due to gravity acts on the rotating member (specifically, the rotating shaft 16 and the electromagnetic coil 19) according to the position moved from the rotating shaft 16, and each electromagnetic coil 19 becomes permanent. An AC electromotive force is generated in the electromagnetic coil 19 by crossing the magnetic flux generated by the magnet 18.
[0018]
The observation device 11 and the illumination device 12 are juxtaposed and attached to the inner surface of the inner capsule 3, and the inner capsule wall at that portion is transparent so that light can pass therethrough. The observation device 11 and the illumination device 12 are mounted on the inner surface of the inner capsule 3 farthest from the rotation axis 5 of the inner capsule 3. By mounting at this position, the rotation of the electromagnetic motors 7 and 9 enables observation in any direction of the entire spherical surface (excluding the direction of the field of view in a state facing the electromagnetic motor 9).
[0019]
FIG. 3 shows a connection state of each functional component of the medical capsule device 1. When the medical capsule device 1 moves, the weight 17 attached to the rotating shaft 16 of the electromagnetic generator 13 rotates the rotating shaft 16, and the electromagnetic generator 13 generates AC power. The generated AC power is input to the rectifier circuit 20 provided on the circuit board 14, rectified and converted into DC, and then input to the rechargeable battery 15 as a rechargeable secondary battery and stored.
[0020]
The DC power stored in the storage battery 15 is input to the power supply circuit 21 on the circuit board 14, and the voltage is converted and the like, so that the observation device 11, the lighting device 12, the electromagnetic motor 7, the electromagnetic motor 9, and the Are used for driving each circuit.
[0021]
The control circuit 22 on the circuit board 14 controls the observation device 11, the illumination device 12, the electromagnetic motor 7, the electromagnetic motor 9, the rectifying circuit 20, the receiving circuit 23, the transmitting circuit 24, the processing circuit 25, and the power supply circuit 21. The illuminating device 12 illuminates a diseased part or the like in a living body for observation. Therefore, a light emitting element such as a lamp or an LED or a light emitting means is provided inside.
[0022]
The observation device 11 captures an image of the site and sends the information to the processing circuit 25. Specifically, the observation device 11 has an objective optical system for forming an image and an image sensor such as a CCD arranged at the image forming position, and processes an image signal as video information photoelectrically converted by the image sensor. Send to 25.
[0023]
The processing circuit 25 converts the video information into a video signal and sends it to the transmission circuit 24 via the control circuit 22. The transmission circuit 24 modulates the video signal with a high-frequency carrier signal and transmits the radio signal from the antenna 26. Send as. The data can be transmitted to the extracorporeal system 30 outside the patient's body.
[0024]
Further, the control circuit 22 monitors the stored capacity or the charging rate of the storage battery 15 by detecting the terminal voltage of the storage battery 15 or the like. Then, a signal corresponding to the capacity and the charging rate is transmitted as a radio wave from the antenna 26 via the transmission circuit 24.
[0025]
The antenna 26 is connected to the receiving circuit 23, and includes a tuning circuit for selecting a frequency of a carrier transmitted from the extracorporeal system 30 shown in FIG. 4, and a detection circuit or a demodulation circuit for extracting a modulated signal component. And outputs the demodulated signal to the control circuit 22. The control circuit 22 monitors a signal input from the receiving circuit 23 and controls the operation of each unit of the medical capsule device 1 so as to perform an operation corresponding to the signal.
[0026]
FIG. 4 shows a medical capsule system 29 including the medical capsule device 1 and an extracorporeal system 30. The entire medical capsule device 1 in the living body of the patient 27 is controlled by the extracorporeal system 30.
[0027]
The extracorporeal system 30 is connected to a personal computer main body 31 having a function of controlling the medical capsule device 1, a keyboard 32 connected to the personal computer main body 31 for inputting commands, data, and the like, and connected to the personal computer main body 31. It has a monitor 33 as display means for displaying an image and the like, and an antenna 34 connected to the personal computer main body 31 for transmitting a control signal for controlling the medical capsule device 1 and receiving a signal from the medical capsule device 1.
[0028]
A control signal for controlling the medical capsule device 1 is generated based on a key input from a keyboard 32 or a control program stored in a hard disk or the like in the personal computer main body 31, and is transmitted through a transmission circuit in the personal computer main body 31 to a predetermined signal. The signal is modulated by a carrier having a frequency and transmitted from the antenna 34.
[0029]
Then, the carrier wave is received by the antenna 26 on the circuit board 14 of the medical capsule device 1, the carrier wave is selectively extracted by the tuning circuit of the receiving circuit 23, the control signal is demodulated by detection and the like, and input to the control circuit 22. Is done. The control circuit 22 interprets the command corresponding to the control signal by referring to the input signal with reference to information such as a command recorded in a ROM or the like in the control circuit 22, and controls each of the medical capsule devices 1. Controls constituent circuits and the like.
[0030]
The extracorporeal system 30 receives a video signal from the observation device 11 of the medical capsule device 1 and information such as a charging rate of the storage battery 15 and displays the information on the monitor 33 to transmit the information to the operator. If the capacity of the storage battery 15 is insufficient, the patient is caused to exercise moderately, the electromagnetic generator 13 is operated, and the storage battery 15 is charged.
[0031]
The operation of the medical capsule device 1 according to the present embodiment will be described below. As shown in FIG. 3, when it is necessary to observe the inside of the stomach 35 of the patient 27 for a long time, for example, the patient swallows the spherical medical capsule device 1 having a size that can be easily swallowed by the patient. And leave it in the stomach 35.
[0032]
After the observation in the stomach 35 is completed, the medical capsule device 1 is removed from the anus via the duodenum, small intestine, and large intestine by peristaltic motion of the stomach 35 and the intestine. During this time, the medical capsule device 1 can observe the inside of the entire digestive tract.
[0033]
By the time the medical capsule device 1 moves in the esophagus, the weight 17 eccentrically attached to the rotating shaft 16 of the electromagnetic generator 13 swings by the time it is placed inside the stomach 35 shown in FIG. As a result, AC power is generated, and the storage battery 15 is charged via the rectifier circuit 20.
[0034]
In the case where the medical capsule device 1 is to be kept in the body for a long time, it may be better to set the charging rate of the storage battery 15 to about 100% by rotating the medical capsule device 1 or the like before the placement.
[0035]
Then, when it is necessary to observe the inside of the stomach 35, for example, a key input corresponding to a command to start observation is made from the keyboard 32, emitted by radio waves via the antenna 34, and sent to the medical capsule device 1 side. In the medical capsule device 1, the control circuit 22 monitors a signal input via the receiving circuit 23, and when detecting a signal for starting operation, activates the illumination device 12, the observation device 11, the processing circuit 25, the transmission circuit 24, and the like. That is, a state in which drive power is supplied to them is set.
[0036]
The illuminating device 12 emits illuminating light in the direction of the field of view of the observation device 11, an image of the illuminated field of view is formed on an image sensor of the observation device 12, and is photoelectrically converted. , Modulated by the transmission circuit 24, and radiated from the antenna 26 by radio waves.
[0037]
This radio wave is received by the antenna 34 of the extracorporeal system 30, demodulated by a receiving circuit in the personal computer main body 31, converted into a digital signal by an A / D converter in the personal computer main body 31, stored in a memory, and at a predetermined speed. , And the image captured by the image sensor on the monitor 33 is displayed in color. The operator or the operator can observe the inside of the stomach 35 of the patient 27 by observing this image.
This image can be recorded in an image recording device (not shown).
[0038]
When the observation direction is changed, the electromagnetic motor 7 or 9 can be rotated by operating a key or the like corresponding to the operation of the electromagnetic motor 7 or 9 of the keyboard 32. By rotating the inner capsule 3 to change the observation and illumination directions, that is, by changing the posture, the illumination and observation in an arbitrary direction desired by the operator become possible.
[0039]
In order to maintain a state of interest such as an affected part in a state where it can be observed, key input corresponding to a stationary command is performed, so that the motor rotation shafts 8 and 10 of the two electromagnetic motors 7 and 9 are rotated by a brake mechanism (not shown). Not set. When the electromagnetic motors 7 and 9 have the same structure as the electromagnetic generator 13, the brake mechanism is set to a state where both ends of the electromagnetic coils are short-circuited, and the electromagnetic brake is used to maintain a stationary state. But it is good.
[0040]
After the observation of the target site, if the observation is not performed, a key input corresponding to the end of the observation is performed, and the signal is sent to the medical capsule device 1 side, and when the control circuit 22 determines this command, Then, control corresponding to the stop of the observation operation is performed.
[0041]
Specifically, the driving power is not supplied from the power supply circuit 21 to the illumination device 12, the observation device 11, the processing circuit 25, and the transmission circuit 24. In this case, the reception circuit 23 and the control circuit 22 maintain the operation state. At least the electromagnetic motors 7 of the electromagnetic motors 7 and 9 are set in a rotatable state (brake release), and the AC power generated by the electromagnetic generator 13 by the weight 17 passes through the rectifier circuit 20 to charge the storage battery 15. maintain.
[0042]
Therefore, since the storage battery 15 is charged until the next use (time), it is hardly necessary to supply power via a conductive wire or the like. For this reason, it is possible to eliminate inconvenience or pain on the patient during such replenishment, and the patient can be left in the living body for a long time.
[0043]
This embodiment has the following effects.
Even when the medical capsule device 1 hits an obstacle and cannot change its posture, the internal capsule 3 can freely change its direction, so that efficient observation can be performed.
[0044]
In addition, since the medical capsule device 1 has a double structure, a distance for observation is secured, and the observation target site is too close to the observation device 11 to be out of focus or become a red ball. There is nothing, and comfortable observations can be made.
[0045]
Further, since the electromagnetic generator 13 is built in, it can be left for a long time and used for observing the inside of a living body without supplying power from the outside by a lead wire or the like. Less pain to the patient and does not limit the patient's range of action.
[0046]
(Modification of First Embodiment)
Note that the electromagnetic motors 7 and 9 in the first embodiment may be an electrostatic motor or an ultrasonic motor.
The configuration of the electromagnetic generator 13 is not particularly limited as long as it includes a permanent magnet and an electromagnetic coil.
[0047]
The electromagnetic generator 13 may be another generator as long as it converts rotational energy into electric energy.
The outer shell capsule 2 does not need to be particularly spherical as long as the shape of the inner capsule 3 can be freely changed.
[0048]
The inner capsule 3 does not need to be particularly spherical as long as the shape of the inner capsule 3 can be freely changed in the outer shell capsule 2.
In addition to the observation device 11 and the illumination device 12, for example, a laser treatment device or a laser irradiation device for performing treatment using laser light may be provided as treatment means for performing treatment.
[0049]
The power storage means for storing power is not limited to the storage battery 15, but may be a secondary battery such as a nickel-cadmium battery, a nickel-metal hydride battery, or a capacitor.
[0050]
(Second embodiment)
5 to 7 relate to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a medical capsule device according to the second embodiment, and FIG. 5 shows a state where the electromagnetic generator is viewed from the right side of FIG. FIG. 7 is an explanatory view showing that this embodiment is easy to move in a luminal organ.
[0051]
The medical capsule device 41 of the second embodiment shown in FIG. 5 has a cylindrical outer capsule 42 and a cylindrical inner capsule 43 rotatably arranged inside the outer capsule 42.
One end of each of the outer shell capsule 42 and the inner capsule 43 is formed in a hemispherical shape, and hemispherical caps 44 and 45 are attached to the other open ends, respectively, to close the respective openings.
[0052]
In the inner capsule 43, an electromagnetic generator 46 is arranged on the side of the hemispherical closed portion, and the rotating shaft 47 is fixed so as to partially embed the inner wall of the hemispherical closed portion. In this case, the rotating shaft 47 is fixed to the closing part along the central axis 48 of the cylinder of the inner capsule 43.
[0053]
In addition, a weight 49 is eccentrically attached to the electromagnetic generator 46 on a generator body serving as a rotating member rotatable relative to a fixed rotating shaft 47. FIG. 6 shows a state in which a weight 49 is attached eccentrically to the electromagnetic generator 46. In a state where the weight 49 is not attached, the center of gravity of the generator main body is on the rotating shaft 47 and no rotational force acts. However, by attaching the weight 49 as an eccentric body, the position of the center of gravity is eccentric from the rotating shaft 47. , And a structure in which rotational force acts.
Further, an observation device 51, a lighting device 52, a storage battery 53, and a circuit board 54 are mounted in the inner capsule 43. An antenna 55 is mounted on the circuit board 54.
[0054]
An electromagnetic motor 56 is mounted inside the cap 45, and its motor rotation shaft 57 projects out of the cap 45 along the central axis 48 of the inner capsule 43, and an outer shell capsule facing the outside of the cap 45. Reference numeral 42 is used for fixing with an adhesive or the like. In this case, the motor rotation shaft 57 is fixed to one end of a hemisphere along the central axis of the cylinder of the outer capsule 42.
[0055]
Further, a concave portion is formed on the outer surface of the hemispherical portion on the other end side passing through the central axis 48 in the inner capsule 43, and a cap attached to the open end of the outer shell capsule 42 arranged to cover this hemispherical portion. A support shaft 59 fixed with an adhesive or the like so as to protrude inward at the center position of 44 is inserted so as to fit into the recess, and the inner capsule 43 is rotatably supported by the support shaft 59.
[0056]
That is, the inner capsule 43 is coaxially arranged with respect to the outer shell capsule 42, one end supported in this arrangement is rotatably supported by the support shaft 59, and the other shaft is a motor rotation shaft 57 of the electromagnetic motor 56. ing.
[0057]
As described above, in the present embodiment, the rotatable center axis 48 of the inner capsule 43 coincides with the axis of the cylinder, and the number of the electromagnetic motor 56 for driving the inner capsule 43 is one. 43 is directly connected on one side by the electromagnetic motor 56 and the other is connected by a rotatable support shaft 59.
[0058]
The electromagnetic generator 46 has one end of a rotating shaft 47 of the electromagnetic generator 46 fixed to the inner capsule 43. Therefore, the electromagnetic generator 46 body (the permanent magnet 18 side in FIG. 2) is rotatable with respect to the inner capsule 43.
[0059]
The wiring connected to the electromagnetic coil fixed to the rotating shaft 47 of the electromagnetic generator 46 can be taken out from the other end of the rotating shaft 47 and does not hinder the rotation of the electromagnetic generator 46 body. A weight 49 is fixed to the electromagnetic generator 46 main body at an eccentric position so that the center of gravity of the electromagnetic generator 46 main body is eccentric with respect to the rotating shaft 47. The AC power is generated by rotating or rotating the magnet.
[0060]
As in the first embodiment, the observation device 51 and the illumination device 52 are juxtaposed and provided inside the cylindrical surface of the inner capsule 43, and are arranged so that the outside of the normal direction of the cylindrical surface can be observed. is there. The configuration of the electric system including the circuit board 54 in the present embodiment is the same as that in the case of one electromagnetic motor 7 in FIG.
[0061]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When the medical capsule device 41 moves in the living body, the electromagnetic generator 46 whose center of gravity is eccentric rotates around its rotation shaft 47. The electric power is generated by rotating the rotating shaft 47 of the electromagnetic generator 46 and stored in the storage battery 53 via the rectifying circuit in the circuit board 54. The storage battery 53 storing the electric power is a driving source of the medical capsule device 41.
[0062]
By driving the electromagnetic motor 56, the inner capsule 43 rotates in the outer shell capsule 42, and the direction of observation can be arbitrarily changed. Since the shape of the medical capsule device 41 is cylindrical, the medical capsule device 41 is suitable for entry into the luminal organ 60 as shown in FIG. 7, which is advantageous when observing the circumference of the inner wall of the lumen.
[0063]
This embodiment has the following effects.
Since the eccentric weight 49 is fixed to the electromagnetic generator 46 main body, the medical capsule device 41 can be downsized without taking up space. Therefore, the pain given to the patient can be reduced.
[0064]
In addition, since the medical capsule device 41 has a cylindrical shape, it is easy to move, for example, into the luminal organ 60, so that pain given to the patient can be reduced, and the direction of the inner capsule 43 about the traveling direction is set as an axis. Since it can be changed freely, it is suitable for observation around the inner wall of the hollow organ 60. That is, the observability can be improved.
Others have the same effect as the first embodiment.
[0065]
(Third embodiment)
8 and 9 relate to a third embodiment of the present invention. FIG. 8 shows a medical capsule device according to the third embodiment, and FIG. 9 shows a configuration of a driving device.
As shown in FIG. 8, the medical capsule device 61 includes an airtight, transparent, spherical outer shell capsule 62 and a spherical inner capsule 63 built in the outer shell capsule 62.
[0066]
Four spheres 64 are rotatably embedded in the outer surface of the inner capsule 63 at the apexes of the regular tetrahedron. Each sphere 64 is in contact with the inner surface of the outer capsule 62 while being embedded in the inner capsule 63. At least one of the four spheres 64 is provided with a drive device 65 containing two electromagnetic motors.
[0067]
As shown in FIG. 9, the two electromagnetic motors 66 and 67 built in the driving device 65 are configured such that a motor rotation shaft 68 of one electromagnetic motor 66 and a motor rotation shaft 69 of the electromagnetic motor 67 are in one plane. They are arranged orthogonally. On the motor rotating shaft 68 and the motor rotating shaft 69, cylindrical elastic bodies 70a and 70b are attached to portions that are in contact with the sphere 64, respectively. Inside the inner capsule 63, a lighting device, an observation device, an electromagnetic generator, a storage battery, and a circuit board are arranged as in the first embodiment.
[0068]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When the electromagnetic motor 66 and the electromagnetic motor 67 incorporated in the driving device 65 are driven to rotate, the sphere 64 in the driving device 65 can be arbitrarily rotated. By rotating the sphere 64, all the spheres 64 rotatably embedded in the inner capsule 63 become tires, and the inner capsule 63 can freely change its attitude with respect to the outer capsule 62. Become. Since there is no obstacle between the outer shell capsule 62 and the inner capsule 63 that obstructs the observation device and the illumination device, observation without blind spots is possible.
[0069]
This embodiment has the following effects.
Observation performance is improved because observation without blind spots is possible. Others have the same effect as the first embodiment.
[0070]
(Fourth embodiment)
FIG. 10 shows a medical capsule device 71 according to a fourth embodiment of the present invention. This medical capsule device 71 comprises an airtight, spherical inner capsule 73 which is housed in an airtight, transparent, spherical outer capsule 72.
[0071]
The space between the outer shell capsule 72 and the inner capsule 73 is filled with a transparent liquid 74 having the same density as the entire inner capsule 73. An observation device 75, a lighting device 76, an electromagnetic generator, a storage battery, and a circuit board are arranged inside the internal capsule 73 as in the first embodiment. Further, a weight 77 for positioning the center of gravity of the entire inner capsule 73 on the side opposite to the observation direction of the observation device 75 is provided in the inner capsule 73.
[0072]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
The inner capsule 73 is floating inside the outer capsule 72 in a liquid 74 having the same density as the inner capsule 73. Since the center of gravity of the inner capsule 73 is opposite to the observation direction, the inner capsule 73 can always observe the gravity-improving direction regardless of the posture of the outer capsule 72. Further, since no electric power is required to control the attitude of the internal capsule 73, the efficiency is high.
[0073]
This embodiment has the following effects.
Since no electric power is required to control the attitude of the inner capsule 73, it is efficient, and the observation performance in a predetermined direction such as an upward direction can be improved. Further, in this case, power is not required to change the posture for observation in a predetermined direction, so that it is efficient.
The other effects are almost the same as those of the first embodiment.
[0074]
(Modification of Fourth Embodiment)
An ultrasonic diagnostic device for obtaining an observation image by ultrasonic waves is provided instead of the observation device 75 and the illumination device 76. In this case, the outer capsule 72 and the inner capsule 73 need to be made of a material that easily propagates ultrasonic waves, and the liquid 74 inside must also be a liquid that easily propagates ultrasonic waves.
[0075]
By biasing the position of the center of gravity of the inner capsule 73 in the observation direction, it is also possible to always perform downward observation.
[0076]
(Fifth embodiment)
FIG. 11 shows a medical capsule device 1 'according to a fifth embodiment of the present invention. This medical capsule device 1 ′ uses, for example, a pin 8 ′ rotatably supported instead of the motor rotation shaft 8, in which the electromagnetic motor 7 is removed from the medical capsule device 1 shown in FIG.
[0077]
The power generation means 13 ′ (specifically, which also has a power generation function of the electromagnetic generator 13 in FIG. 1 and a posture changing function of changing the posture (in the specific example, the direction of observation and illumination) of the electromagnetic motor 7 (by rotating the internal capsule 3). 1 has a rotating shaft 16 'fixed to the inner wall of the inner capsule 3, and a permanent magnet side (referred to as a generator body) with respect to the rotating shaft 16'. The generator body is rotatably supported, and a weight 17 'is fixed to the generator body such that the position of the center of gravity of the generator body is eccentric with respect to the rotating shaft 16'. The power generating means 13 'has a lead wire extending from the rotating shaft 16' and connected to a circuit board 14 '(not shown).
[0078]
1, the electromagnetic motor 9 is fixed to the beam 4, and the motor rotation shaft 10 is fixed to the outer capsule 2. The electromagnetic motor 9 is connected to the circuit board 14 'by a lead wire passing through the inside of the beam 4 and the pin 8'.
[0079]
In the present embodiment, the power generation means 13 'is controlled by the control circuit 22 of the circuit board 14' so as to function as a generator except when the posture of the internal capsule 3 is changed or the observation direction is fixed. Specifically, the electromagnetic coil is connected to the rectifier circuit 20, and the generated power is input to the rectifier circuit 20, rectified, and supplied to the storage battery 15.
[0080]
When the attitude is changed, drive power output from the output terminal of the power supply circuit 21 is supplied to the electromagnetic coil via the control circuit 22. When the observation direction is maintained, the control circuit 22 sets so that both ends of the electromagnetic coil are short-circuited and the state is maintained by electromagnetic braking.
[0081]
The electromagnetic motor 9 is the same as in the first embodiment. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
According to the present embodiment, since the driving means for changing the attitude and the power generating means for generating power are also used, the size and weight can be further reduced. Other effects are the same as those of the first embodiment.
[0082]
Note that the electromagnetic motor 9 side in FIG. 11 may be configured to also serve as a power generation unit and a rotation driving unit that changes the posture. By doing so, the power generation function can be further improved.
[0083]
In the above-described embodiment, the power generating means is a rotatable rotating member on the rotor side or the stator side, and the rotating member is rotated by attaching a weight as an eccentric body for eccentricizing the center of gravity position from the center axis of the rotating member. Although the structure is such that a rotational force acts on the member, if the structure has a structure in which the center of gravity of the rotating member itself is eccentric from the axis on which it can rotate, it has the function without providing an eccentric body. become.
[0084]
Note that, for example, radio waves radiated from the extracorporeal system 30 in FIG. 4 are detected by the tuning circuit and the diode of the receiving circuit 23 in FIG. 3 and smoothed by a capacitor to generate DC power, and the voltage is boosted by a DC-DC converter. Then, the storage battery 15 may be charged to form the electric energy generating means.
[0085]
Further, the patient may have a transmitting device for charging, and the transmitting device may be operated as needed to allow charging. In this case, the patient himself may have a device that can monitor the state of charge of the storage battery 15, and may operate the transmitting device when charging is necessary. When charging is required, the transmitting device may be automatically operated.
[0086]
(Sixth embodiment)
12 to 14 relate to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 12 shows a medical capsule device according to the sixth embodiment, FIG. 13 shows the internal structure of the medical capsule device, and FIG. Shows an exploded state of FIG.
[0087]
As shown in FIG. 12, a medical capsule device 81 according to the first embodiment of the present invention has a distal end portion of a cylindrical body 82 forming a substantially cylindrical capsule main body, for example, inside the digestive tract such as the stomach and intestine. A pH sensor unit 83 for measuring a pH value is provided, and a piezoelectric polymer material such as PVDF or PZT which generates electricity when deformed by receiving a force is formed on the surface of the cylindrical body 82 in the form of a film. A plurality of piezoelectric electromotive force generating elements 84 are provided to form power supply means.
[0088]
As shown in FIG. 13, the medical capsule device 81 is provided with a pH sensor portion 83 in a distal end side of a cylindrical body 82 having a distal end portion in a hemispherical shape, and is disposed adjacent to a rear side of the pH sensor portion 83. A telemeter circuit board 85 having a remote measurement function is provided, and a capacitor 86 is provided adjacent to the rear side of the telemeter circuit board 85 and serves as a power storage means for storing power generated by the piezoelectric electromotive force generating element 84. .
[0089]
The opening at the rear end of the cylindrical body 82 is covered with a cap 87 so that the opening is sealed and has a liquid-tight structure for preventing water from entering the inside from the outside. The pH sensor unit 83 is provided with a pH-sensitive electrode 88 and a comparison electrode 89, and is sealed and fixed in a sensor main body 90 made of a synthetic resin material such as epoxy.
[0090]
Further, the electrodes 88 and 89 are needle-shaped electrodes made of a metal oxide thin film based on iridium, which is superior in strength, noise resistance and measurement accuracy to conventionally used glass electrodes and antimony electrodes. is there. Further, inside the sensor main body 90, a pair of storage portions 91a and 91b for a KCL (potassium chloride) solution are formed. The tip of the comparison electrode 89 is inserted into one of the KC1 solution storage portions 91a.
[0091]
A rod-shaped liquid communication portion 92 made of, for example, a ceramic material is provided in the other KCL solution storage portion 91b. One end of the liquid communication portion 92 is mounted so as to protrude slightly outward from the front end surface of the sensor main body 90, and the other end is inserted into the KCL solution storage portion 91a.
[0092]
The contact portion between the liquid communication portion 92 and the sensor main body 90 is sealed in a liquid-tight manner, and is held inside the KCL solution storage portions 91a and 91b so that the KCL solution does not leak to the outside.
Further, the pH-sensitive electrode 88 and the liquid communication part 92 are installed so as to slightly protrude from the distal end surface of the sensor main body 90 to the outside.
[0093]
Further, the telemeter circuit board 85 is provided inside the cylinder 82. In this case, as the telemeter circuit board 85, for example, two circuit boards (a first circuit board 85a and a second circuit board 85b) are provided. A spacer 93 made of an insulating material is provided between these two circuit boards 85a and 85b. The two circuit boards 85a and 85b are electrically connected via a lead wire (not shown).
[0094]
Further, the pH sensor unit 83 and the telemeter circuit board 85 are connected by a signal line (not shown). First, a signal line connected to each of the electrodes 88 and 89 of the pH sensor unit 83 is connected to a first circuit board 85a of the telemeter circuit board 85, and a second circuit board 85b connected therefrom is connected to a signal. An antenna (not shown) for transmitting the converted measurement information outside the body is built in.
[0095]
Further, a capacitor 86 is provided at an end opposite to the pH sensor unit 83, and is wired to the piezoelectric electromotive force generating element 84 provided on the outer peripheral surface of the sensor main body 82 and the telemeter circuit board 85. ing.
[0096]
As shown in FIG. 14, the pH sensor unit 83, the telemeter circuit board 85, and the like are put in the cylinder 82, and the wires from the telemeter circuit board 5 and the piezoelectric wire electromotive force generating element 84 are connected. Can be sealed with a cap 87.
[0097]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When the medical capsule device 81 is used, it is swallowed by a patient in advance, orally taken into the stomach, and left in place. At this time, the medical capsule device 81 hits the tube wall by the pressure of the piezoelectric electromotive force generating element 84 on the surface due to the peristaltic motion, or the medical capsule device 81 itself rotates, so that the piezoelectric electromotive force generating element 84 is under pressure. In addition, even after being placed in the stomach, when the medical capsule device 81 hits the stomach wall, the piezoelectric electromotive force generating element 84 receives a force.
[0098]
Then, the electromotive force generated by the piezoelectric electromotive force generating element 84 is stored in the capacitor 86, and the telemeter circuit board 85 is electrically driven by using the stored power, and the pH sensor unit 83 operates. I do. Each time the medical capsule device 81 hits a wall or the like and receives pressure, an electromotive force is generated and accumulated in the capacitor 86.
[0099]
When measuring the pH value in the gastrointestinal tract such as the stomach and intestine, for example, the pH-sensitive electrode 88 protruding from the surface of the pH sensor unit 83 and the liquid communication unit 92 come into contact with the secretion fluid in the gastrointestinal tract, and The secretion fluid in the tube is introduced into the KCL solution inside the other KCL solution storage section 91a through one KCL solution storage section 91b through countless fine holes formed in the ceramic material of the liquid communication section 92. You.
[0100]
Then, ion exchange is performed in the KCL solution, and a voltage corresponding to the pH value of the secretion is provided between the pH-sensitive electrode 88 and the reference electrode 89. The value is calculated and further transmitted outside the body through an antenna provided on the surface of the telemeter circuit board 85 or the like. The pH value in the digestive tract can be measured by receiving this carrier wave with an extracorporeal receiving device or the like.
[0101]
This embodiment has the following effects.
During the operation of the medical capsule device 81, the power is constantly stored, so that the interruption of the measurement due to the exhaustion of the battery can be eliminated or reduced, and the measurement can be continued for a long time.
[0102]
In this embodiment, the Ph sensor unit 83 for measuring pH is provided as information detecting means for detecting information in a living body, but a temperature sensor for measuring the temperature of an affected part or the like may be provided. Further, a treatment means for opening and closing to remove the diseased tissue, such as forceps for removing the tissue of the diseased portion, may be provided.
[0103]
(Seventh embodiment)
FIG. 15 shows a medical capsule device 95 according to a seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 15, a plurality of piezoelectric electromotive force generating elements 96 are provided on, for example, a cap 87 attached to the rear end of the cylindrical body 82 of the medical capsule device 95. In this case, each piezoelectric electromotive force generating element 96 is attached so as to protrude to the rear side of the cap 87, so that the protruding portion is easily deformed.
Other configurations are the same as those of the sixth embodiment.
[0104]
In the present embodiment, the operation is the same except that each piezoelectric electromotive force generating element 96 is more easily deformed than in the case of the first embodiment.
[0105]
This embodiment has the following effects.
Since the piezoelectric electromotive force generating element 84 is arranged so as to be easily deformed, electromotive force is easily generated, and the electromotive force is easily accumulated.
[0106]
(Eighth embodiment)
Electric power is generated by using a piezoelectric electromotive force generating element 84 made of a piezoelectric polymer material as shown in the sixth embodiment, and the electric power is supplied for operation of various functions such as an illumination / visual / treatment function. It is a configuration used for the means.
[0107]
The operation of the piezoelectric electromotive force generating element 84 made of a piezoelectric polymer material is the same as that of the sixth embodiment. The operations of the lighting / visual / treatment functions are substantially the same as those of the first embodiment.
This embodiment has the same effect as the first embodiment.
[0108]
An embodiment configured by partially combining the above-described embodiments and the like also belongs to the present invention.
[0109]
[Appendix]
1. In a medical capsule device having various functional means,
A power generating means having a rotating member rotatably supported, and generating electric energy by rotating the rotating member;
An eccentric body fixed to the rotating member in an eccentric state,
Power storage means for storing power from the power generation means and supplying power to the various function means;
A medical capsule device comprising:
[0110]
(Effect of Appendix 1)
With the built-in power generation means, it can be kept for a long time, the pain given to the patient is reduced, and the range of action of the patient is not limited.
[0111]
2. The medical capsule device according to claim 1, wherein the power generation means is an electromagnetic generator.
3. The medical capsule device according to claim 1, wherein the eccentric body is a metal mass body.
4. 2. The medical capsule device according to claim 1, wherein the eccentric body is a mass body made of plastic.
5. 2. The medical capsule device according to claim 1, wherein the eccentric body is a ceramic mass body.
[0112]
6. 2. The medical capsule device according to claim 1, wherein said functional means is an observation means.
7. 2. The medical capsule device according to claim 1, wherein said functional means is a treatment means.
8. 2. The medical capsule device according to claim 1, wherein the functional unit is an information detecting unit.
9. The medical capsule device according to claim 6, wherein the observation means is an optical observation means.
[0113]
10. 7. The medical capsule device according to claim 6, wherein the observation means is an ultrasonic observation means.
11. The medical capsule device according to claim 7, wherein the treatment means is a laser irradiation device.
12. The medical capsule device according to claim 7, wherein the treatment means is a forceps that opens and closes.
13. 9. The medical capsule device according to claim 8, wherein the treatment information detecting means is a pH sensor.
[0114]
14． 9. The medical capsule device according to claim 8, wherein the information detecting means is a temperature sensor. 15. In a medical capsule device having various functional means,
An internal capsule incorporating the functional means,
An outer capsule that houses the inner capsule;
Turning means provided between the inner capsule and the outer capsule,
Rotation driving means for driving the rotation means,
Is provided.
[0115]
(Operation of Appendix 15)
Since the capsule has a double structure, even if the movement of the outer capsule is suppressed by an obstacle or the like, the inner capsule has an effect that the posture can be freely changed. (Effect of Appendix 15)
Even when the medical capsule device hits an obstacle and cannot change its posture, the internal capsule can freely change its direction, so that efficient observation can be performed.
In addition, since the medical capsule device has a double structure, a distance for observation is secured, and the observation target is not too close to the observation device so that it is not in focus or becomes a red ball. , Comfortable observation.
[0116]
16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the outer capsule is a sphere.
17. 16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the outer capsule has a cylindrical shape.
18. 16. The medical capsule device according to appendix 15, wherein the outer capsule is a cube.
19. 16. The medical capsule device according to appendix 15, wherein the outer capsule is a rectangular parallelepiped.
[0117]
20. The medical capsule device according to claim 15, wherein the outer capsule is optically transparent.
21. The medical capsule device according to claim 15, wherein the outer capsule is made of an ultrasonic conductive material.
22. The medical capsule device according to claim 15, wherein the inner capsule is a sphere.
23. 16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the inner capsule has a cylindrical shape.
24. 16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the inner capsule is a cube.
[0118]
25. The medical capsule device according to attachment 15, wherein the inner capsule is a rectangular parallelepiped.
26. The medical capsule device according to claim 15, wherein the inner capsule is optically transparent.
27. The medical capsule device according to claim 15, wherein the inner capsule is made of an ultrasonic conductive material.
28. 16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the rotation driving means is an electromagnetic motor.
[0119]
29. 16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the rotation driving means is an electrostatic motor.
30. 16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the rotation driving means is an ultrasonic motor.
31. 16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the functional means is an observation means.
32. 16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the functional unit is a treatment unit.
[0120]
33. 16. The medical capsule device according to claim 15, wherein the functional unit is an information detecting unit.
34. The medical capsule device according to attachment 31, wherein the observation means is an optical observation means.
35. The medical capsule device according to attachment 31, wherein the observation means is an ultrasonic observation means.
36. 33. The medical capsule device according to attachment 32, wherein the treatment means is a laser irradiation device.
37. The medical capsule device according to attachment 33, wherein the information detecting means is a temperature sensor.
[0121]
(Background of Supplementary Notes 15 to 37)
As a conventional technique, there is known an idea of changing the posture of a capsule in a body by ejecting a fluid from a capsule body when observing or performing a medical device.
In the case of changing the posture of the capsule by ejecting a fluid from the capsule body, the posture cannot be changed as desired when there is an obstacle around the capsule.
[0122]
(Purpose of Supplementary Notes 15 to 37)
An object of the present invention is to provide a medical capsule device capable of performing more reliable observation, treatment, and the like by arbitrarily changing the posture of the capsule.
In order to achieve this object, the configurations of supplementary notes 15 to 37 were adopted.
[0123]
38. A capsule body,
Biological information detecting means for detecting biological information provided in the capsule body,
A piezoelectric conversion element provided on the surface of the capsule body,
A power storage unit for storing power from the piezoelectric conversion element,
A transmission unit that is driven by the power and transmits information detected by the biological information detection unit to the outside of the body,
A medical capsule device comprising:
[0124]
39. In the medical capsule device according to attachment 38, the biological information detecting means is a pH value sensor.
40. In the medical capsule device according to attachment 38, the biological information detecting means is image information detecting means.
41. In the medical capsule device according to Supplementary Note 38, the biological information detecting means includes tissue collecting means for taking a living tissue and tissue discriminating means for examining the tissue.
[0125]
42. Item 38. The medical capsule device according to Item 38, wherein the piezoelectric conversion element is in the form of a film.
43. Item 38. The medical capsule device according to Item 38, wherein the piezoelectric conversion element is made of PVDF, PZT, piezo rubber, or the like.
44. Item 38. The medical capsule device according to Item 38, wherein a plurality of the piezoelectric conversion elements are provided on an outer surface.
45. Item 38. The medical capsule device according to Item 38, wherein the piezoelectric conversion elements are provided at substantially equal intervals on the outer surface.
46. In the medical capsule device according to Supplementary Note 38, the power storage unit includes a capacitor.
[0126]
(Background of Supplementary Notes 38 to 46)
The present invention relates to a medical capsule that is placed in a living body to perform observation, medical treatment, and the like in the living body.
In recent years, a medical capsule or a medical capsule device that detects biological information such as pH with a sensor and transmits the detected biological information as a biological information signal to the outside of the body has been known. The medical capsule described in this type includes a sensor that detects biological information, a transmission circuit that modulates a biological information signal output from the sensor and transmits the signal outside the body, and a battery as a power supply unit that drives the transmission circuit. Have.
[0127]
By the way, in such a medical capsule, since a battery is built in the capsule, there is a limit in trying to reduce the size of the capsule. In order to facilitate the miniaturization of the capsule, a medical capsule using a germanium semiconductor electrode and a manganese electrode as electrodes for detecting pH and using a voltage generated between these electrodes as driving power has been proposed in Japanese Patent Publication No. 49 (1988). No. 15425.
[0128]
(Problem to be solved)
However, such a medical capsule does not require a battery such as a mercury battery, but has the problem that the operation of the transmission circuit becomes unstable because the voltage generated between the electrodes increases and decreases depending on the pH value in the living body. there were.
[0129]
(Purpose of Supplementary Notes 38 to 46)
An object of the present invention is to provide a medical capsule device capable of stably driving a transmission circuit for transmitting biological information detected by a sensor to the outside of a body for a long time and reducing the size of a capsule. It is.
In order to achieve this object, the configurations of Supplementary Notes 38 to 46 are adopted.
[0130]
(Effects of Supplementary Notes 38 to 46)
The capsule can be used for a long time in a capsule for inspecting and observing a digestive tract such as a stomach and an intestine, and it is not necessary to take out the capsule and replace a battery.
[0131]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, a capsule to be placed in a living body,
An illumination device built in the capsule that emits illumination light,
An observation device built in the capsule having an imaging element that sends an imaging signal as video information obtained by photoelectrically converting an image of a field of view of a portion illuminated by the illumination light,
A processing circuit built in the capsule that converts an image signal as the image information sent from the image sensor to a video signal,
A transmitting circuit built in the capsule that modulates the video signal sent from the processing circuit with a carrier signal,
An antenna built in the capsule that transmits the video signal modulated by the transmission circuit as a radio wave,
Therefore, the patient can be left in the living body to perform the observation function without compromising or distressing the patient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a medical capsule device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an electromagnetic generator.
FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of an electric system of the medical capsule device.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration and an example of use of the medical capsule system.
FIG. 5 is a sectional view showing a medical capsule device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an electromagnetic generator and a weight eccentrically mounted.
FIG. 7 is an explanatory view showing that movement in a luminal organ is easy.
FIG. 8 is a sectional view showing a medical capsule device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an internal configuration of a driving device.
FIG. 10 is a sectional view showing a medical capsule device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view showing a medical capsule device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a medical capsule device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view showing the internal structure of the medical capsule device.
FIG. 14 is an exploded sectional view showing the internal structure of the medical capsule device.
FIG. 15 is a perspective view showing a medical capsule device according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Medical capsule device 2 ... Outer shell capsule 3 ... Inner capsule 4 ... Beam 5 ... Rotating shaft 6 ... Pin 7, 9 ... Electromagnetic motor 8, 10 ... Motor rotating shaft 11 ... Observation device 12 ... Illumination device 13 ... Electromagnetic power generation Machine 14 circuit board 15 storage battery 16 rotating shaft 17 weight 18 permanent magnet 19 electromagnetic coil 20 rectifier circuit 21 power supply circuit 22 control circuit 23 reception circuit 24 transmission circuit 25 processing circuit 26 antenna 30 ... extracorporeal system

Claims (7)

生体内に留置されるカプセルと、
照明光を出射する前記カプセルに内蔵された照明装置と、
前記照明光によって照明された部分の視野範囲の像を撮像して光電変換した映像情報としての撮像信号を送る撮像素子を有する前記カプセルに内蔵された観察装置と、
前記撮像素子から送られた前記映像情報としての撮像信号を映像信号に変換する前記カプセルに内蔵された処理回路と、
前記処理回路から送られた前記映像信号を搬送波信号で変調する前記カプセルに内蔵された発信回路と、
前記発信回路で変調した前記映像信号を電波として発信する前記カプセルに内蔵されたアンテナと、
を具備したことを特徴とする医療用カプセル装置。A capsule to be placed in the living body,
An illumination device built in the capsule that emits illumination light,
An observation device built in the capsule having an imaging element that sends an imaging signal as video information obtained by photoelectrically converting an image of a field of view of a portion illuminated by the illumination light,
A processing circuit built in the capsule that converts an image signal as the image information sent from the image sensor to a video signal,
A transmitting circuit built in the capsule that modulates the video signal sent from the processing circuit with a carrier signal,
An antenna built in the capsule that transmits the video signal modulated by the transmission circuit as a radio wave,
A medical capsule device comprising: 前記アンテナに接続され、体外にある体外システム側から送信される搬送波の周波数を選択する前記カプセルに内蔵された同調回路と、
前記体外システム側から送信された搬送波から変調された信号成分を取り出すための前記カプセルに内蔵された復調回路と、
前記復調回路によって復調されて入力される信号を監視し、その信号に対応した動作を行うように各構成回路の動作を制御する前記カプセルに内蔵された制御回路と、
を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の医療用カプセル装置。A tuning circuit built in the capsule connected to the antenna and selecting a frequency of a carrier wave transmitted from an extracorporeal system outside the body,
A demodulation circuit built in the capsule for extracting a modulated signal component from the carrier transmitted from the extracorporeal system side,
A control circuit built in the capsule that monitors the signal demodulated and input by the demodulation circuit and controls the operation of each component circuit to perform an operation corresponding to the signal,
The medical capsule device according to claim 1, further comprising: 前記カプセルに内蔵された充電可能な蓄電池と、
前記蓄電池に蓄えられた直流電力を、前記観察装置、照明装置、処理回路、発信回路等の各構成回路の駆動用に使用する前記カプセルに内蔵された電源回路と、
を更に具備したことを特徴とする請求項１または２に記載の医療用カプセル装置。A rechargeable storage battery built in the capsule,
A DC power stored in the storage battery, the observation device, a lighting device, a processing circuit, a power supply circuit built in the capsule used for driving each constituent circuit such as a transmission circuit,
The medical capsule device according to claim 1 or 2, further comprising: 前記制御回路は、前記復調回路によって復調されて入力される信号を監視して動作開始の信号を検出することで、前記観察装置、照明装置、処理回路、発信回路等の各構成回路の駆動電力を供給する状態にすることを特徴とする請求項２または３に記載の医療用カプセル装置。The control circuit monitors a signal demodulated and input by the demodulation circuit to detect an operation start signal, thereby driving power of each of the constituent circuits such as the observation device, the illumination device, the processing circuit, and the transmission circuit. 4. The medical capsule device according to claim 2, wherein the medical capsule device is supplied. 生体内に留置されるカプセルと、
照明光を出射する前記カプセルに内蔵された照明装置と、
前記照明光によって照明された部分の視野範囲の像を撮像して光電変換した映像情報としての撮像信号を送る撮像素子を有する前記カプセルに内蔵された観察装置と、
前記撮像素子から送られた前記映像情報としての撮像信号を映像信号に変換する前記カプセルに内蔵された処理回路と、
前記処理回路から送られた前記映像信号を搬送波信号で変調する前記カプセルに内蔵された発信回路と、
前記発信回路で変調した前記映像信号を電波として発信する前記カプセルに内蔵されたアンテナと、
前記カプセルに内蔵された前記アンテナによって発信された電波を受信するアンテナを有する体外にある体外システムと、
前記体外システムの前記アンテナで受信した前記電波から信号を復調する前記体外システムが有する受信回路と、
前記受信回路によって復調した前記信号をデジタル信号に変換する前記体外システムが有するＡ／Ｄコンバータと、
デジタル信号に変換された前記信号を格納する前記体外システムが有するメモリと、
を具備したことを特徴とする医療用カプセルシステム。A capsule to be placed in the living body,
An illumination device built in the capsule that emits illumination light,
An observation device built in the capsule having an imaging element that sends an imaging signal as video information obtained by photoelectrically converting an image of a field of view of a portion illuminated by the illumination light,
A processing circuit built in the capsule that converts an image signal as the image information sent from the image sensor to a video signal,
A transmitting circuit built in the capsule that modulates the video signal sent from the processing circuit with a carrier signal,
An antenna built in the capsule that transmits the video signal modulated by the transmission circuit as a radio wave,
An extracorporeal system having an antenna for receiving radio waves transmitted by the antenna built in the capsule,
A receiving circuit included in the extracorporeal system that demodulates a signal from the radio wave received by the antenna of the extracorporeal system,
An A / D converter included in the extracorporeal system that converts the signal demodulated by the receiving circuit into a digital signal;
A memory that the extracorporeal system stores the signal converted into a digital signal,
A medical capsule system comprising: 前記体外システムは、前記カプセルに内蔵された前記観察装置、照明装置、処理回路、発信回路等の各構成回路を制御する制御信号を、前記体外システムの発信回路を経て所定の周波数の搬送波で変調し、前記体外システムの前記アンテナから発信することを特徴とする請求項５に記載の医療用カプセルシステム。The extracorporeal system modulates a control signal for controlling each of the constituent circuits such as the observation device, the lighting device, the processing circuit, and the transmission circuit incorporated in the capsule with a carrier having a predetermined frequency via the transmission circuit of the extracorporeal system. The medical capsule system according to claim 5, wherein the transmission is performed from the antenna of the extracorporeal system. 前記カプセルに内蔵された制御回路は、前記観察装置、照明装置、処理回路、発信回路等の各構成回路に駆動電力を供給する状態にすることを特徴とする請求項５又は６に記載の医療用カプセルシステム。7. The medical device according to claim 5, wherein the control circuit built in the capsule is in a state of supplying driving power to each of the constituent circuits such as the observation device, the lighting device, the processing circuit, and the transmission circuit. For capsule system.
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