JP2005052252A - 無線型被検体情報取得システム - Google Patents

Abstract

【課題】カプセル型内視鏡等の被検体内導入装置から外部に無線送信を介して情報を転送する被検体内情報取得システムにおいて、外部で画像データ等の被検体内情報を確実に取得すること。
【解決手段】体腔内画像を撮像するカプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２に対する無線送受信機能を有する送受信装置３とを備える。送受信装置３が受信したデータに基づいて体腔内画像を表示する表示装置４と、送受信装置３と表示装置４との間のデータ受け渡しを行うための携帯型記録媒体５とを備える。送受信装置３を構成する送受信ジャケット３ｂ内にカプセル型内視鏡２から送信される無線信号を受信する受信用アンテナＡ１と、受信用アンテナＡ１の近傍に増幅部Ｃ１とを有し、増幅部Ｃ１を近傍に設けることで、受信した無線信号の減衰および雑音信号の混入を抑制している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検体内部に導入され、該被検体の情報を取得する被検体内導入装置と、前記被検体外部に配置され、前記被検体内導入装置から無線送信された被検体内情報を受信する受信装置とを備えた無線型被検体内情報取得システムに関するものである。

近年、内視鏡の分野においては、飲込み型のカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡には、撮像機能と無線通信機能とが設けられている。カプセル型内視鏡は、観察（検査）のために被検体の口から飲込まれた後、自然排出されるまでの間、体腔内、例えば胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有する。

体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像データは、順次無線通信により外部に送信され、メモリに蓄積される。無線通信機能とメモリ機能とを備えた受信機を携帯することにより、被検体は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの間に渡って、自由に行動できる。カプセル型内視鏡が排出された後、医者もしくは看護士においては、メモリに蓄積された画像データに基づいて臓器の画像をディスプレイに表示させて診断を行うことができる。

かかるカプセル型内視鏡は、内蔵した電力供給源から駆動電力を得る構成としても良いが、近年、カプセル型内視鏡に対して外部に設けた送信用アンテナから無線送信を介して駆動電力を供給する構成が注目されている。このように、外部から電力を供給する構成とすることによって、カプセル型内視鏡が体腔内を移動する途中で、意図せず電力が消費し尽くされて駆動が停止するといった状況を回避することが可能である（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−２３１１８６号公報（第３頁、図１）

しかしながら、従来のカプセル型内視鏡システムは、体腔内の鮮明な画像の取得が困難であるという課題を有する。以下、かかる課題について詳細に説明する。

カプセル型内視鏡システムは、通常のデジタルカメラ等の画像取得装置と異なり、無線送信によって画像データの転送を行う構成を有する。このため、有線接続によるデータ転送の場合と異なり、信号処理を行う前に雑音信号が混入しやすいという問題が存在する。特に、カプセル型内視鏡は被検体内に導入される関係上、きわめて小型のカプセル内に送信アンテナ等を内蔵した構成を取らざるを得ないことから、他分野の無線送信機構と比較して送信強度は低くなる。

一方で、カプセル型内視鏡システムでは、画像の認識に必要十分な程度に、より鮮明な画像データ取得の必要性は非常に高い。これは、カプセル型内視鏡システムは、主として医療診断等に用いられるものであるためである。

また、より鮮明な画像データの必要性の理由として、カプセル型内視鏡の動作自体に起因するものも存在する。すなわち、カプセル型内視鏡の体腔内の移動速度は場所依存性を有し、例えば、食道内ではきわめて速い速度で移動する構成を有する。カプセル型内視鏡は、体腔内画像の撮像動作の時間間隔として例えば０．５秒程度とした場合、食道内等のカプセル型内視鏡の移動が高速な領域で取得される画像データ数は、他の領域と比較して少なくなる。このため、移動が高速な領域を撮像して得た画像データを用いて診断等を行うためには、得られた画像データの中に不鮮明なものが含まれることを極力回避する必要性が高くなる。

以上説明したように、従来のカプセル型内視鏡システムでは、より鮮明な画像データの取得の必要性が高いにも関わらず、良好な画像を得ることは困難であった。かかる問題は、カプセル型内視鏡で取得した画像データのみならず、被検体内導入装置で得られた何らかの被検体内情報を無線送信を介して転送する場合にも該当する。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カプセル型内視鏡等の被検体内導入装置から外部に無線送信を介して情報を転送する被検体内情報取得システムにおいて、雑音信号の混入等を抑制し、外部で画像データ等の被検体内情報を確実に取得することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる無線型被検体内情報取得システムは、被検体内部に導入され、該被検体の情報を取得する被検体内導入装置と、前記被検体外部に配置され、前記被検体内導入装置から無線送信された被検体内情報を受信する受信装置とを備えた無線型被検体内情報取得システムであって、前記受信装置は、前記被検体内導入装置から送信された無線信号を受信する受信アンテナ手段と、前記受信アンテナ手段近傍に配置され、雑音信号の混入を回避しつつ前記無線信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段によって増幅された無線信号の処理を行う信号処理手段とを備えたことを特徴とする。

この請求項１の発明によれば、受信アンテナ手段の近傍に増幅部を配置する構成としたため、受信アンテナ手段において受信された被検体内導入装置からの無線信号の減衰および雑音信号の混入を抑制することができ、送受信装置において被検体内情報を確実に取得することが可能である。

また、請求項２にかかる被検体内情報取得システムは、上記の発明において、前記受信装置は、前記被検体が着用可能な形状を有する受信ジャケットをさらに備え、前記受信アンテナ手段および前記増幅手段は、前記受信ジャケット上に配置されることを特徴とする。

また、請求項３にかかる被検体内情報取得システムは、上記の発明において、前記受信アンテナ手段は複数配置され、前記増幅手段は、前記受信アンテナ手段のそれぞれの近傍に複数配置されていることを特徴とする。

また、請求項４にかかる被検体内情報取得システムは、上記の発明において、前記受信装置は、前記被検体導入装置に対して電力送信を行う電力送信手段と、前記電力送信手段から送信された電力の少なくとも一部を回収する電力回収手段とをさらに備え、前記増幅手段は、前記電力回収手段によって回収された電力を駆動源として動作することを特徴とする。

また、請求項５にかかる被検体内情報取得システムは、上記の発明において、前記電力回収手段は、電力回収用コイルを備え、前記電力回収用コイルは、前記受信アンテナ手段および前記受信アンテナ手段と前記増幅手段とを接続する配線構造を覆うよう配置されることを特徴とする。

この請求項５の発明によれば、電力回収用コイルが受信アンテナ手段等を覆うよう形成されることとしたため、外部で生じる雑音信号を静電遮蔽することが可能となり、さらに確実に被検体内情報を得ることが可能である。

本発明にかかる無線型被検体内情報取得システムは、受信アンテナ手段の近傍に増幅部を配置する構成としたため、受信アンテナ手段において受信された被検体内導入装置からの無線信号の減衰および雑音信号の混入を抑制することができ、送受信装置において被検体内情報を確実に取得することが可能であるという効果を奏する。

また、本発明にかかる無線型被検体内情報取得システムは、電力回収用コイルが受信アンテナ手段等を覆うよう形成される構成としたため、外部で生じる雑音信号を静電遮蔽することが可能となり、さらに確実に被検体内情報を得られるという効果を奏する。

以下、この発明を実施するための最良の形態である無線型被検体内情報取得システムについて説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。また、以下の実施の形態では、体腔内画像を撮像するカプセル型内視鏡システムを例としたものについて説明を行うが、被検体内情報は体腔内画像に限定されず、無線型被検体内情報取得システムがカプセル型内視鏡システムに限定されることはないのはもちろんである。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１にかかる無線型被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、無線型被検体内情報取得システムは、被検体１の体内に導入され、体腔内画像を撮像するカプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２に対する無線送受信機能を有する送受信装置３とを備える。また、無線型被検体内情報取得システムは、送受信装置３が受信したデータに基づいて体腔内画像を表示する表示装置４と、送受信装置３と表示装置４との間のデータ受け渡しを行うための携帯型記録媒体５とを備える。送受信装置３は、被検体１によって着用される送受信ジャケット３ｂと、送受信ジャケット３ｂを介して送受信される無線信号の処理等を行う外部装置３ａとを備え、送受信ジャケット３ｂには、受信用アンテナＡ１と、増幅部Ｃ１とが配置されている。

表示装置４は、カプセル型内視鏡２によって撮像された体腔内画像を表示するためのものであり、携帯型記録媒体５によって得られるデータに基づいて画像表示を行うワークステーション等のような構成を有する。具体的には、表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタ等のように、他の媒体に画像を出力する構成としても良い。

携帯型記録媒体５は、外部装置３ａおよび表示装置４に対して着脱可能であって、例えばコンパクトフラッシュメモリのように両者に対する挿着時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。具体的には、携帯型記録媒体５は、カプセル型内視鏡２が被検体１の体腔内を移動している間は外部装置３ａに挿着されてカプセル型内視鏡２から送信されるデータを記録する。そして、カプセル型内視鏡２が被検体１から排出された後には、外部装置３ａから取り出されて表示装置４に挿着され、表示装置４によって記録したデータを読み出される構成を有する。外部装置３ａと表示装置４との間のデータの受け渡しを携帯型記録媒体５によって行うことで、外部装置３ａと表示装置４との間が有線接続された場合と異なり、被検体１が体腔内の撮影中に自由に動作することが可能となる。

カプセル型内視鏡２は、被検体１内に導入されて体腔内画像を撮像し、取得した画像データを送受信装置３に対して送信するためのものである。図２は、カプセル型内視鏡２の構成を示す模式図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡２は、被検体１の内部を撮影する際に撮像領域を照射するためのＬＥＤ１１と、ＬＥＤ１１の駆動状態を制御するＬＥＤ駆動回路１２と、ＬＥＤ１１によって照射された領域の撮像を行うＣＣＤ１３とを備える。また、カプセル型内視鏡２は、ＣＣＤ１３の駆動状態を制御するＣＣＤ駆動回路１４と、ＣＣＤ１３によって撮像された画像データを変調してＲＦ信号を生成するＲＦ送信ユニット１５と、ＲＦ送信ユニット１５から出力されたＲＦ信号を送信する送信アンテナ部１６と、ＬＥＤ駆動回路１２、ＣＣＤ駆動回路１４およびＲＦ送信ユニット１５の動作を制御するシステムコントロール回路２４とを備える。

これらの機構を備えることにより、カプセル型内視鏡２は、被検体１内に導入されている間、ＬＥＤ１１によって照明された被検部位の画像情報をＣＣＤ１３によって取得する。そして、取得された画像情報は、ＲＦ送信ユニット１５においてＲＦ信号に変換された後、送信アンテナ部１６を介して外部に送信される。

また、カプセル型内視鏡２は、送受信装置３から送られてきた無線信号を受信する受信アンテナ部１７と、受信アンテナ部１７で受信した信号から給電用信号を分離する分離回路１９とを備える。さらに、カプセル型内視鏡２は、分離された給電用信号から電力を再生する電力再生回路２０と、再生された電力を昇圧する昇圧回路２１と、昇圧された電力を蓄積する蓄電器２２とを備える。また、カプセル型内視鏡２は、分離回路１９で給電用信号と分離された成分からコントロール情報信号の内容を検出し、必要に応じてＬＥＤ駆動回路１２、ＣＣＤ駆動回路１４およびシステムコントロール回路２４に対して制御信号を出力するコントロール情報検出回路２３を備える。

これらの機構を備えることにより、カプセル型内視鏡２は、まず、送受信装置３から送られてきた無線信号を受信アンテナ部１７において受信し、分離回路１９によって無線信号から給電用信号およびコントロール情報信号を分離する。コントロール情報信号は、コントロール情報検出回路２３を経てＬＥＤ駆動回路１２、ＣＣＤ駆動回路１４およびシステムコントロール回路２４に出力され、ＬＥＤ１１、ＣＣＤ１３およびＲＦ送信ユニット１５の駆動状態の制御に使用される。一方、給電用信号は、電力再生回路２０によって電力として再生され、再生された電力は昇圧回路２１によって電位を蓄電器２２の電位にまで昇圧された後、蓄電器２２に蓄積される。蓄電器２２は、システムコントロール回路２４その他の構成要素に対して電力を供給する。このように、カプセル型内視鏡２は、送受信装置３からの無線送信によって電力を供給される構成を有する。

次に、送受信装置３について説明する。送受信装置３は、カプセル型内視鏡２で得られた画像データを無線送信を介して受信すると共に、カプセル型内視鏡２に対して、電力に変換される給電用信号を含む無線信号を送信するためのものである。図３は、送受信装置３の構成を模式的に示すブロック図であり、以下、図３を参照しつつ送受信装置の構成について説明を行う。

送受信装置３は、図１にも示したように外部装置３ａと送受信ジャケット３ｂとによって構成されている。外部装置３ａは、図３に示すように、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号に対して所定の処理を行い、無線信号の中からカプセル型内視鏡２によって取得された画像データを抽出し、出力するＲＦ受信ユニット２５と、出力された画像データに必要な処理を行う画像処理ユニット２６と、画像処理が施された画像データを記録するための記憶ユニット２７とを備える。なお、記憶ユニット２７を介して携帯型記録媒体５に画像データが記録される。

また、外部装置３ａは、カプセル型内視鏡２に対して送信する無線信号の生成を行う機能を有する。具体的には、外部装置３ａは、給電用信号の生成および発振周波数の規定を行う発振器２８と、カプセル型内視鏡２の駆動状態の制御のためのコントロール情報信号を生成するコントロール情報入力ユニット２９と、給電用信号とコントロール情報信号とを合成する重畳回路３０と、合成された信号の強度を増幅する増幅回路３１とを備える。増幅回路３１で増幅された信号は、後述する給電用アンテナＢ１〜Ｂｍに送られ、カプセル型内視鏡２に対して送信される。なお、外部装置３ａは、所定の蓄電装置またはＡＣ電源アダプタ等を備えた電力供給ユニット３２を備え、外部装置３ａの構成要素および後述する増幅部Ｃ１〜Ｃｎは、電力供給ユニット３２から供給される電力を駆動エネルギーとしている。

送受信ジャケット３ｂは、被検体１によって着用可能な形状を有し、カプセル型内視鏡２が被検体１内に導入された際に着用されることでカプセル型内視鏡２との間で無線交信を可能とするためのものである。具体的には、送受信ジャケット３ｂは、カプセル型内視鏡２に対して給電用信号を含む無線信号を送信する給電用アンテナＢ１〜Ｂｍを備える。給電用アンテナＢ１〜Ｂｍは、外部装置３ａに備わる増幅回路３１に接続されており、外部装置３ａで生成された無線信号を送信可能な構成を有する。

また、送受信ジャケット３ｂは、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号を受信するための受信用アンテナＡ１〜Ａｎと、受信用アンテナＡ１〜Ａｎの近傍にそれぞれ配置され、受信用アンテナＡ１〜Ａｎで受信された無線信号の増幅を行う増幅部Ｃ１〜Ｃｎとを備える。増幅部Ｃ１〜Ｃｎは、それぞれ外部装置３ａに備わるＲＦ受信ユニット２５と接続されており、増幅部Ｃ１〜Ｃｎによって増幅された無線信号は、ＲＦ受信ユニット２５に出力されて所定の処理がなされる。なお、増幅部Ｃ１〜Ｃｎはその構成自体は通常用いられる増幅回路等を利用することが可能であり、単に強度を増幅する機能のみならず、特定周波数帯以外の周波数を有する信号成分をカットする機能を併せ持つものであっても良い。

なお、受信用アンテナＡ１〜Ａｎの「近傍」とは、受信用アンテナＡ１〜Ａｎと増幅部Ｃ１〜Ｃｎとの間を接続する導線の長さが、無線信号の減衰量が許容範囲内に抑制でき、かつ、雑音信号の混入量が許容範囲内に抑制できる距離を言う。具体的には、実施の形態１のように送受信ジャケット３ｂ内に受信用アンテナＡ１〜Ａｎを配置した場合には、「近傍」とは、増幅部Ｃ１〜Ｃｎが送受信ジャケット３ｂ内に配置されている状態を言い、より好ましくは、増幅部Ｃ１〜Ｃｎと、対応する受信用アンテナＡ１〜Ａｎとの間の距離が受信用アンテナＡ１〜Ａｎ相互間の距離よりも短くなるよう配置されている状態を言う。

本実施の形態１にかかる無線型被検体内情報取得システムでは、送受信ジャケット３ｂ内であって、受信用アンテナＡ１〜Ａｎの近傍に増幅部Ｃ１〜Ｃｎを配置した構成を有することで、カプセル型内視鏡２で取得された画像データが無線交信を介して送受信装置３に受信された際に、受信した無線信号の減衰や雑音信号の混入による画像データの劣化が生じることを抑制している。以下、かかる利点について説明する。

従来の無線型被検体内情報取得システムでは、構造の複雑化を避けるため、また電力損失を抑制するため、受信用アンテナで受信された無線信号を増幅する増幅部は、外部装置３ａ内に配置される構成を有するのが通常であった。しかしながら、従来の構成を採用した場合には、受信用アンテナで受信された無線信号が増幅部に到達して増幅されるまでの減衰量が大きくなることおよび雑音信号の混入が生じることがあった。この結果、外部装置３ａにおいてカプセル型内視鏡で取得された画像データの復元が困難となり、送受信装置３を経由して画像データが転送される表示装置４において鮮明な画像を表示することが困難となる可能性があった。

このため、本実施の形態１では、増幅部Ｃ１〜Ｃｎを受信用アンテナＡ１〜Ａｎ近傍に配置することによって、送受信装置３において高精度の画像データの復元を可能にし、鮮明な画像データの取得を可能としている。すなわち、本実施の形態１では、増幅部Ｃ１〜Ｃｎを対応する受信用アンテナＡ１〜Ａｎの近傍に配置することによって、受信用アンテナＡ１〜Ａｎで受信された無線信号が減衰する前に増幅する事が可能である。また、近傍に配置することで、増幅部Ｃ１〜Ｃｎで増幅する信号中における雑音信号の混入量を少なくすることが可能である。従って、増幅部Ｃ１〜Ｃｎにおいて増幅利得をある程度抑制できると共に、信号増幅を行う際に雑音信号も増幅することが回避可能である。従って、カプセル型内視鏡２から無線送信を介して転送された画像データの復元を高精度に行うことが可能となり、表示装置４で表示される画像を鮮明なものとすることが可能である。

受信用アンテナおよび増幅部の配置は、互いに近接する条件を満たせば様々な態様とすることが可能である。例えば図４に示すように、受信用アンテナと増幅部とを１対１の関係で設けることが可能である。図４に示す構成の場合、複数の受信用アンテナが配置される構成とした場合にそれぞれの受信用アンテナに近接した状態で増幅部を配置することが可能となるため、特に鮮明な画像を得ることが可能である。

他の配置例として、図５に示す構成も有効である。図５に示す例では、複数配置された受信用アンテナのうち、互いに近接するものについてグループを形成し、かかるグループごとに増幅部を配置している。このような場合であっても受信用アンテナに対して近接した位置に増幅部を配置することが可能となる。

また、図５に示す例では、受信用アンテナを適宜切り替えて使用する場合に特に有効となる。すなわち、無線型被検体内情報取得システムの構成によっては、被検体内導入装置たるカプセル型内視鏡２の体腔内の位置に対応して、最もカプセル型内視鏡２の近傍に位置する受信用アンテナのみを受信アンテナとして機能させ、カプセル型内視鏡２の移動に応じて受信用アンテナを適宜切り替える構成とすることが有効である。かかる場合、受信用アンテナとして機能していないもので得られた無線信号を増幅する必要はないことから、同時に受信アンテナとして機能するものにおいて得られた無線信号のみを増幅するよう、グループごとに増幅部を配置する構成とすることが有効である。

さらに、簡易な構成として、図６に示す例も有効である。図６に示す構成の場合、図４、図５に示す構成と比較すると受信アンテナと増幅部との間の距離が大きくなる一方、増幅部を１つのみ配置すれば足りるという利点を有する。また、図６に示す構成の場合であっても、少なくとも送受信ジャケット３ｂ内に増幅部を備えた構造となるため、増幅部は受信アンテナの近傍に配置されることとなり、鮮明な画像を得ることが可能である。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる無線型被検体内情報取得システムについて説明する。実施の形態２にかかる無線型被検体内情報取得システムは、送受信ジャケット上に配置され、送受信装置から送信された無線信号の一部を回収する電力回収用アンテナをさらに備え、電力回収用アンテナによって得られた電力を増幅部の駆動電力とした構成を有する。なお、本実施の形態２において、カプセル型内視鏡２、表示装置４および携帯型記録媒体５は実施の形態１と同様の構成を有するものとする。

図７は、実施の形態２にかかる送受信装置を構成する送受信ジャケット４１の構成を示すブロック図である。送受信ジャケット４１は、実施の形態１と同様の受信用アンテナＡ１〜Ａｎ、給電用アンテナＢ１〜Ｂｍおよび増幅部Ｃ１〜Ｃｎを備えると共に、給電用アンテナＢ１〜Ｂｍから送信された無線信号のうち、カプセル型内視鏡２によって受信されなかった一部の無線信号を受信する電力回収用アンテナ４２と、電力回収用アンテナ４２によって受信された無線信号に基づいて電力を再生するための分離回路４３、電力再生回路４４、昇圧回路４５および蓄電器４６とを備えた構成を有する。

分離回路４３、電力再生回路４４、昇圧回路４５および蓄電器４６は、それぞれ図２で示した分離回路１９、電力再生回路２０、昇圧回路２１および蓄電器４６と同様の機能を有するものとする。また、電力回収用アンテナ４２は、給電用信号を含む無線信号を受信可能な構造であれば任意のものを用いることが可能であるが、ここでは電力回収用コイルを含んで形成されるものとする。

本実施の形態２における電力回収について簡単に説明する。既に説明したように、外部装置３ａは、コントロール情報と共に、カプセル型内視鏡２内部で駆動電力に変換される給電用信号を給電用アンテナＢ１〜Ｂｍを介して無線送信する構成を有する。しかしながら、カプセル型内視鏡２が小型であること、およびカプセル型内視鏡２の移動範囲が広いこと等から送信された無線信号の大部分はカプセル型内視鏡２に受信されず、電力送信効率が悪い。このため、本実施の形態２では、カプセル型内視鏡２によって受信されなかった無線信号を電力回収用コイル４２ａにおいて受信し、分離回路４３等を用いて電力を再生し、増幅部Ｃ１〜Ｃｎの駆動電力として使用することとしている。このように、増幅部Ｃ１〜Ｃｎへの電力供給用のラインを外部装置３ａから用意する必要もなくすことにより、送受信ジャケット４１を装着した被検体１の負荷を軽減している。

図８は、送受信ジャケット４１内に配置された各アンテナの関係を説明するための模式図である。図８に示すように、送受信ジャケット４１内には、受信用アンテナＡと増幅部Ｃと、受信用アンテナＡと増幅部Ｃとを電気的に接続する導線Ｄと、給電用アンテナＢとが配置され、これらを覆うように電力回収用アンテナ４２を構成する電力回収用コイル４２ａが形成されている。すなわち、具体的には、本実施の形態２では、送受信ジャケット４１は、被検体１によって着用された際において、電力回収用コイル４２ａは、被検体１、給電用アンテナＢ１〜Ｂｍ、受信用アンテナＡ１〜Ａｎ、増幅部Ｃ１〜Ｃｎおよび導線Ｄ１〜Ｄｎを内部に含むよう構成されている。

次に、実施の形態２にかかる無線型被検体内情報取得システムの利点について説明する。まず、実施の形態２では、電力回収用アンテナ４２、分離回路４３、電力再生回路４４、昇圧回路４５および蓄電器４６を備えることによって、給電用アンテナＢ１〜Ｂｍから送信され、カプセル型内視鏡２に受信されなかった無線信号を有効活用することが可能である。すなわち、電力送信効率を直接改善することは困難であるが、送信した無線信号の一部を再び受信して送受信装置の電力として再利用することとしたため、全体としては電力効率を向上させることが可能となり、消費電力の低減が可能である。特に、本実施の形態２では、図８に示すように、給電用アンテナＢ１〜Ｂｍを内部に含むように電力回収用コイル４２ａを配置する構成としたため、電力回収用コイル４２ａは、給電用アンテナＢ１〜Ｂｍから送信された無線信号を効率よく受信することが可能であり、さらなる消費電力の低減が可能である。

また、本実施の形態２では、電力を再生する機構を送受信ジャケット４１内に配置することとしたため、蓄電器４６から増幅部Ｃ１〜Ｃｎに供給される電力のロスを低減することが可能である。すなわち、外部装置と、送受信ジャケット４１内に設けられた増幅部Ｃ１〜Ｃｎとの間はある程度離隔していることから、外部装置内の蓄電器から電力を供給する構成とした場合、増幅部Ｃ１〜Ｃｎに到達するまでに電力の一部は熱等に変換されることとなり、電力供給の点からは効率的ではない。これに対して、本実施の形態２では、蓄電器４６を送受信ジャケット４１内に配置することとしており、増幅部Ｃ１〜Ｃｎの近傍に配置することも可能であるため、効率的な電力供給が可能である。特に、蓄電器４６に蓄積する電力を回収するための電力回収用アンテナ４２〜昇圧回路４５がいずれも送受信ジャケット４１内に配置されていることから、蓄電器４６を送受信ジャケット４１内に配置することに支障はなく、むしろ送受信ジャケット４１内に配置する方が回収した電力を効率的に蓄電器４６に蓄積できるという利点を有する。また、本実施の形態２では、外部装置内の構成要素については図３でも示した電力供給ユニット３２から電力供給を行うこととしており、蓄電器４６を送受信ジャケット４１内に配置することによって、外部装置に対する電力供給の効率が低下することもない。

さらに、本実施の形態２では、電力回収用アンテナ４２を構成する電力回収用コイル４２ａを配置することにより、受信用アンテナＡ１〜Ａｎで受信した画像データの劣化が抑制され、鮮明な画像データが得られるという利点を有する。図８に示すように、電力回収用コイル２ａは、被検体１による送受信ジャケット４１の着用時において受信用アンテナＡ１〜Ａｎ、増幅部Ｃ１〜Ｃｎおよび受信用アンテナＡ１〜Ａｎと増幅部Ｃ１〜Ｃｎとの間を接続する導線Ｄ１〜Ｄｎを内部に含むよう形成されている。ここで、図８に示す構成の場合、電力回収用コイル２ａは、アンテナの一部として機能するのみならず、周囲環境で生じている無線信号から受信用アンテナＡ１〜Ａｎ等を電気的に遮蔽する機能を発揮することが可能である。従って、送受信ジャケット４１の外部で生じた雑音信号が受信用アンテナＡ１〜Ａｎおよび導線Ｄ１〜Ｄｎを介して混入することを抑制することが可能である。そして、雑音信号の混入が抑制された無線信号が増幅部Ｃ１〜Ｃｎによって増幅されるため、結果として得られる画像データの劣化が抑制され、鮮明な画像を得ることが可能となる。

すなわち、本実施の形態２では、電力回収用コイル４２ａに対して給電用アンテナＢ１〜Ｂｍを介して送信された無線信号の再受信機能を持たせるのみならず電気的な遮蔽機能を持たせることによって、電力供給効率の向上並びに画像データの劣化を抑制することが可能である。かかる遮蔽機能は、特に様々な診断装置等が周囲に配置された病室内等において効果を発揮する。すなわち、診断装置等から生じる電磁波に起因した、送受信ジャケット４１で受信される無線信号内への雑音信号の混入を大幅に抑制することが可能となる。なお、電力回収用コイル４２ａの内部には、受信用アンテナＡ１〜Ａｎ等の他に給電用アンテナＢ１〜Ｂｍが配置されていることから、電力回収用コイル４２ａ内部には給電用アンテナＢ１〜Ｂｍによって送信される無線信号が当然のことながら存在する。しかしながら、送信される無線信号の周波数帯域を受信用アンテナＡ１〜Ａｎによって受信不可能な帯域に設定しておくことによって、給電用アンテナＢ１〜Ｂｍから送信される無線信号が受信用アンテナＡ１〜Ａｎにおいて雑音信号として機能することはない。

以上、実施の形態１、実施の形態２を用いて本発明を説明してきたが、本発明は上記のものに限定されず、当業者であれば様々な実施例、変形例および応用例に想到することが可能である。例えば、実施の形態１および実施の形態２では、カプセル型内視鏡がＬＥＤ、ＣＣＤ等を備えることによって被検体１内部の画像を撮像する構成としている。しかしながら、被検体内に導入される被検体内導入装置は、かかる構成に限定されるものではなく、たとえば温度情報やｐＨ情報などの他の被検体内情報を取得するものとしても良い。また、被検体内導入装置が振動子を備える構成として、被検体１内の超音波画像を取得する構成としても良い。さらに、これらの被検体内情報の中から複数の情報を取得する構成としても良い。

また、実施の形態１において、給電用アンテナＢ１〜Ｂｍを介して送信する無線信号は、給電用信号、コントロール情報信号のいずれか一方のみであっても良い。また、これらの信号とは異なる別の信号を重畳して送信する構成としても良い。さらには、給電用アンテナＢ１〜Ｂｍ等を省略した構成とし、送受信装置３はカプセル型内視鏡２から送信される無線信号の受信および信号処理機能のみを有することとしても良い。すなわち、カプセル型内視鏡２から無線送信を介して被検体内情報を外部に転送する機構を最低限備えていれば、本発明を適用することは可能である。

さらに、実施の形態２において、蓄電器４６を省略した構成とすることも可能である。すなわち、カプセル型内視鏡２が被検体１内を移動する間は常に給電用アンテナＢ１〜Ｂｍから給電用信号を含む無線信号が送信されることとなる。そして、電力回収用アンテナ４２は送受信ジャケット４１内の定まった領域に配置されていることから、初期設定時に適切な調整を行うことによって常に給電用アンテナＢ１〜Ｂｍから送信される無線信号の少なくとも一部を回収し続けることとなる。従って、カプセル型内視鏡２が体外に排出されるまでの間に電力回収アンテナ４２における無線信号の回収が停止することはほとんどなく、増幅部Ｃ１〜Ｃｎに対して定常的に電力供給が可能となり、蓄電器４６を省略しても安定した動作を行うことが可能である。

また、実施の形態２において、増幅部Ｃ１〜Ｃｎの駆動電力を蓄電器４６のみから供給するのではなく、外部装置内に備わる電力供給ユニットから駆動電力の一部を供給することとしても良い。かかる構成とした場合であっても、電力回収用アンテナ４２を設けない場合と比較して電力供給効率は向上するという利点を有すると共に、依然として電力回収用アンテナ４２による静電遮蔽機能が発揮されるという利点を有する。

さらに、表示装置４は単に入力された画像データを表示するものとしたが、例えば必要に応じて所定の画像処理を行う構成としてもよい。また、表示装置４が画像データを記録する目的で大容量の記憶装置を備えた構成を有することとして、過去に撮像された画像データを参照できることとしても良い。

実施の形態１にかかる無線型被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。 無線型被検体内情報取得システムを構成するカプセル型内視鏡の構成を模式的に示すブロック図である。 無線型被検体内情報取得システムを構成する送受信装置の構成を模式的に示すブロック図である。 受信用アンテナと増幅部の配置の一例を示す模式図である。 受信用アンテナと増幅部の配置の他の例を示す模式図である。 受信用アンテナと増幅部の配置の他の例を示す模式図である。 実施の形態２にかかる無線型被検体内情報取得システムを構成する送受信ジャケットの構成を模式的に示すブロック図である。 送受信ジャケット内に配置されるアンテナ間の位置関係等を説明するための模式図である。

符号の説明

１ 被検体
２ カプセル型内視鏡
３ 送受信装置
３ａ 外部装置
３ｂ 送受信ジャケット
４ 表示装置
５ 携帯型記録媒体
１１ ＬＥＤ
１２ ＬＥＤ駆動回路
１３ ＣＣＤ
１４ ＣＣＤ駆動回路
１５ 送信ユニット
１６ 送信アンテナ部
１７ 受信アンテナ部
１９ 分離回路
２０ 電力再生回路
２１ 昇圧回路
２２ 蓄電器
２３ コントロール情報検出回路
２４ システムコントロール回路
２５ 受信ユニット
２６ 画像処理ユニット
２７ 記憶ユニット
２８ 発振器
２９ コントロール情報入力ユニット
３０ 重畳回路
３１ 増幅回路
３２ 電力供給ユニット
４１ 送受信ジャケット
４２ 電力回収用アンテナ
４２ａ 電力回収用コイル
４３ 分離回路
４４ 電力再生回路
４５ 昇圧回路
４６ 蓄電器
Ａ１〜Ａｎ 受信用アンテナ
Ｂ１〜Ｂｍ 給電用アンテナ
Ｃ１〜Ｃｎ 増幅部
Ｄ１〜Ｄｎ 導線

Claims (5)

1. 被検体内部に導入され、該被検体の情報を取得する被検体内導入装置と、前記被検体外部に配置され、前記被検体内導入装置から無線送信された被検体内情報を受信する受信装置とを備えた無線型被検体内情報取得システムであって、
   前記受信装置は、
   前記被検体内導入装置から送信された無線信号を受信する受信アンテナ手段と、
   前記受信アンテナ手段近傍に配置され、雑音信号の混入を回避しつつ前記無線信号を増幅する増幅手段と、
   前記増幅手段によって増幅された無線信号の処理を行う信号処理手段と、
   を備えたことを特徴とする無線型被検体内情報取得システム。
2. 前記受信装置は、前記被検体が着用可能な形状を有する受信ジャケットをさらに備え、
   前記受信アンテナ手段および前記増幅手段は、前記受信ジャケット上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の無線型被検体内情報取得システム。
3. 前記受信アンテナ手段は複数配置され、前記増幅手段は、前記受信アンテナ手段のそれぞれの近傍に複数配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の無線型被検体内情報取得システム。
4. 前記受信装置は、
   前記被検体導入装置に対して電力送信を行う電力送信手段と、
   前記電力送信手段から送信された電力の少なくとも一部を回収する電力回収手段と、
   をさらに備え、前記増幅手段は、前記電力回収手段によって回収された電力を駆動源として動作することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の無線型被検体内情報取得システム。
5. 前記電力回収手段は、電力回収用コイルを備え、
   前記電力回収用コイルは、前記受信アンテナ手段および前記受信アンテナ手段と前記増幅手段とを接続する配線構造を覆うよう配置されることを特徴とする請求項４に記載の無線型被検体情報取得システム。

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