JP2005102851A - 投薬用カプセル及びカプセル型医療装置、カプセル型医療装置システム並びに制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 生体内に経口投入されるカプセル状の筐体40内に薬剤Aを保持する薬剤保持部41と、薬剤保持部41に保持された薬剤Aを放出する放出手段42と、放出手段42を動作させる放出制御手段43と、薬剤放出位置を示す指標を検出する検出手段44とを備え、放出制御手段43は、検出手段44の出力に基づき放出手段42を動作させる投薬用カプセル2を提供する。
【選択図】 図6
Description
ることができる投薬用カプセル及びカプセル型医療装置、カプセル型医療装置システム並
びに制御方法に関する。
また、カプセル枠体には、外表面に露出するようにpHセンサが設けられている。このpHセンサで検出されたpH値は、制御処理回路に送られ、pH値の変化から大腸に達したと判断されたときに、送信アンテナから体外に向けて送信されるようになっている。また、上記撮像光学系で撮像した画像データも、所定処理された後、送信アンテナから体外に送信されるようになっている。更に、メッシュ部材の内側には、超音波の照射により破壊される複数のマイクロカプセルが内蔵されており、該マイクロカプセル内には水と反応してガスを発生する発泡剤が内蔵されている。
本実施形態のカプセル型医療装置システム1は、図1に示すように、患者Pの体内(生体内)に経口投入される投薬用カプセル(カプセル型医療装置)2と、体腔内の生体情報である撮像画像を得る観察系12(生体情報取得手段)及び体腔内にマーキング(指標)Mを残す吐出機構(マーキング手段)13を有する医療装置3とを備えている。
上記制御処理部21は、体内に投入された後、ピエゾ素子20に作動信号を送り、体内を移動している間に、定期的、例えば、5分に1回毎にマーキングMを体内に施すように吐出機構13を作動させる機能を有している。また、同時に観察系12を制御して、体内を、例えば、1秒に2回毎に無作為的に撮像して、生体情報を取得させる機能を有している。更に、制御処理部21は、観察系12から送られてきた生体情報を所定処理すると共に、該生体情報をピエゾ素子20を作動させたタイミングと関連付けて上記メモリ22に逐次記憶させる機能を有している。つまり、体内に施したマーキングMの位置と生体情報とを関連付けて、メモリ22に記憶させる機能を有している。
即ち、上記PC30は、図3及び図4に示すように、カプセル型医療装置10と無線通信を行って、生体情報を得る上記観察情報受信機31を備えている。該観察情報受信機31は、PC30とケーブル32によって接続されており、カプセル型医療装置10を内部に収納する容器33を設置する容器設置部34と、容器33に収納されたカプセル型医療装置10に電力を供給する電力供給手段35と、無線受信手段36とを備えている。
また、上記無線受信手段36は、カプセル型医療装置10から送信される信号を受信すると共に、ケーブル32を介して上記PC30に伝達するようになっている。
該電力受信手段24は、受信用コイル24aとAC−DCコンバータ24bとから構成されている。この電力受信手段24は、上記電力供給手段35から電力の供給を受けると、無線送信手段14及びメモリ22に電力を分配し、メモリ22に蓄えられた生体情報を無線送信手段14を介して無線受信手段36に送るようになっている。また、送られた生体情報は、PC30に送られるようになっている。
これにより、上述したように、以下PC30に、メモリ22内に記憶されている生体情報を出力できるようになっている。
一方、点墨された組織の位置で上記センサ44を動作させた場合には、生体組織が点墨されているため、光は生体組織で吸収されてしまい(または、点墨されていない組織に比べ反射率が大幅に低くなる)、光ディティクタ44cでは反射光より弱い光を検出する。また、光ディティクタ44cは、入射された光のレベルに対応した電圧出力を制御部43に伝達するようになっている。制御部43は、前記電圧出力が点墨の施された組織からの信号か、点墨されていない組織からの信号化を判断するようになっている。ここで、制御部43が、点墨の施された組織からの信号であると判断した場合には、該制御部43に内蔵された図示しないカウンタを1進める。これにより、マーキングMのカウントができるようになっている。
また、マーキングMとしては、放射性同位元素を含有する薬剤を使用しても良い。この場合には、センサ44としてシンチレータ等を使用すれば良い。
また、マーキングMとしては、磁性材料を含有する薬剤を使用しても良い。また、磁性体そのものを薬剤の代わりに使用しても良い。この場合には、センサ44として磁気センサを使用すれば良い。
また、マーキングMとしては、金属材料を使用しても良い。この場合の動作については、第2実施例にて記載してある。
まず、患者Pは、病院等の医療機関にて医師の指示のもとカプセル型医療装置10を飲み込んで経口投入する。この際、カプセル型医療装置10は、投入時に図示しないスイッチが入るようになっており、電池23から電力供給された制御処理部21が作動し始める。経口投入されたカプセル型医療装置10は、図8に示すように、患者Pの体内を移動する間に、制御処理部21が吐出機構13を作動させて、体内の消化器官に対して、例えば、5分に1回毎にマーキングMを施す。即ち、制御処理部21は、ピエゾ素子20に作動信号等を送って伸張させる。これにより、リザーバ19が押圧されて吐出口18からマーキング剤Wが吐出されるので、消化器官にマーキングMが施される。また、同時に制御処理部21は、観察系12を作動させて、体内各部を、例えば、1秒に2回毎に撮像して生体情報を取得する。更に、制御処理部21は、観察系12で取得された生体情報とマーキングMの位置とを関連付けて、逐次メモリ22に記憶する。
即ち、患者Pの体内から排出された観察用カプセル10を回収した後、容器33に収納する。容器33に収納することにより、その後操作する人が不潔感をもつことなく操作を行うことができる。そして、容器33を容器設置部34に設置すると、設置検知スイッチ38がONになる。これにより、スイッチ37がONになり、電力供給手段35及び無線受信手段36が駆動される。電力供給手段35が動作すると、カプセル型医療装置10に向けて電力を供給する。カプセル型医療装置10の電力受信手段24は、この供給された電力を受け、無線送信手段14及びメモリ22に分配して供給する。この電力を受けて無線送信手段14は、メモリ22に蓄えられた生体情報を観察情報受信機31に向けて無線送信する。そして、無線送信手段36は、送信された生体情報を受信すると共に、ケーブル32を介してPC30に伝達する。
なお、本実施形態では、無線送信手段14は、電磁波を使用した通信方式を採用しているが、通信方式は電磁波以外の方法で実施しても良く、例えば、カプセル型医療装置10及び容器33を、赤外線透過型の材料で構成すると共に、容器33を容器設置部34に設置したときに、観察情報受信機31に設けられた赤外線センサと、カプセル型医療装置10に設けられた赤外線発光素子とが対向するように配置すれば、赤外線通信にて生体情報を伝達することが可能となる。
なお、本実施形態の説明においては、図9に示すように、患部Xの位置が、10番目のマーキングMと11番目のマーキングMとの間に位置しているものとし、患部Xの位置を示す特定のマーキングMを10番目のマーキングとしている。
その後、患者Pは、決められた投薬時間に従って、投薬用カプセル2を飲み込んで経口投入する。経口投入された投薬用カプセル2は、体内を移動する間に、カプセル型医療装置10によって施されたマーキングMをセンサ44が検出する。センサ44は、管腔の情報を取得し、制御部43でマーキングMの有無を判断する。
薬剤口46の薄膜が破れると、図10に示すように、リザーバ41内の薬剤Aが薬剤口46から筐体40外部に放出される。即ち、特定のマーキングMは、患部Xの位置を示しているので、患部Xに対して直接的に投薬を行うことができる。
更に、医療装置3をカプセル型医療装置10により構成するので、簡便に患者Pに経口投入することができる。
また、制御部43は、センサ44によって検出されたマーキングの数をカウントし、メモリ43aに予め記憶されている数と一致したときに、いま検出したマーキングMが特定のマーキングであると判断して薬剤Aの放出を行なっている。このように、制御部43は、特定のマーキングMを単なるマーキングMのカウントによって判断するので、複雑な判断回路等を備える必要がなく、構成を容易にすることができると共に、検出ミスが低減されて信頼性を向上することができる。
また、本実施では、一定時間間隔で間欠的にマーキングMを施すこととしたが、一定時間間隔でなくても構わない。例えば、体内での一定移動距離間隔でマーキングMを施すようにしても構わない。この場合には、例えば、図11に示すように、筐体11内に、観察用計測手段(移動量検出手段)50を設ければ良い。該観察用計測手段50は、体内の消化管内腔壁の表面情報である表面画像を取得する情報取得手段51と、該情報取得手段51により取得した表面情報の経時的変化に基づいて移動距離を算出する画像処理部52とを備えている。また、情報取得手段51は、消化管内腔壁の表面に光Lを照射するLED53と、消化管内腔壁の表面で反射された光Lの画像、即ち、表面画像を読み取る光学センサ54とを有している。LED53は、筐体11の軸方向に光Lを照射するように例えば、水平配置されている。また、照射された光Lは、反射ミラー55a、55bによって照射方向が変更され、消化管内腔壁の表面に向けて斜めに照射できるようになっている。また、光学センサ54は、反射した光Lを受光できる位置に配されている。なお、光学的に光Lを透過できるように、情報取得手段50近傍の筐体11には、透明カバー11aを設ければ良い。
このように、一定移動距離でマーキングMを施すことで、マーキングM同士が接近しすぎることがなく、体腔内にマーキングMを施すことができる。
更に、筐体11内に、位置センサを設けて、該位置センサの出力に基づいて一定間隔毎にマーキングMを施しても構わない。この場合には、位置センサには、例えば、NDI社のAURORA等が使用することができる。
第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態のカプセル型医療装置システム1では、カプセル型医療装置10により体内にマーキングMを施していたのに対し、第2実施形態のカプセル型医療装置システム60では、内視鏡装置(医療装置)61により患部Xを特定すると共に該患部Xの位置を示す特定のマーキングMを施し、該特定のマーキングMを検出したときに投薬を行う点である。なお、本実施形態において、特定のマーキングMは、磁性体の性質を有しているものである。
このマーキングMについては、磁性体薬剤の他、内視鏡で行う処置で使用されているクリップ等が使用できる。
内視鏡装置61は、体内に挿入可能な可撓性を有する内視鏡挿入部62を有しておる。該内視鏡挿入部62は、先端に体内を観察する図示しない観察手段(生体情報取得手段)を有している。また、内視鏡挿入部62内には、先端の開口から基端側に配された図示しない処置具挿入孔に亘って挿通するように形成された、図示しない処置具チャンネルが形成されている。そして、この処置具チャンネル内に、上記磁性体のマーキングMを体腔内に施す処置具(マーキング手段)63を挿入できるようになっている。
まず、患者Pは、病院等の医療機関にて、内視鏡検査を受診し、体内に異常がないか診断を受ける。即ち、内視鏡装置61の内視鏡挿入部62を体内に挿入して、観察系により体内を観察する。この内視鏡検査により、消化器官に表在疾患等の患部Xが発見された場合には、医師は、処置具63を処置具チャンネル内に挿入して、患部Xの位置を示す磁性体である特定のマーキングMを消化気管内に施す。この内視鏡検査後、患者Pは、医師から投薬用カプセル70を入手する。なお、患者Pは、投薬用カプセル70を入手した後、医療機関等を離れても構わない。
図14に示すように、処置具63として、体腔内に内視鏡用クリップを施すことができるクリップ装着用処置具を採用すれば良い。また、投薬用カプセル70に、発光素子及び受光素子を設け、発光素子で発した光の反射率の変化を検出しても良い。(クリップは、金属でできているので、クリップがあれば反射光量が増大する)また、受光素子は、CMOS画像センサやCCD等のイメージセンサでも良い。その場合には、画像処理技術を使用してマーキングM(クリップ)を検出しても良い。
例えば、上記第1実施形態において、制御部が、センサから送られてきたマーキングの数をカウントすることにより、特定のマーキングであるか否かを判断したが、これに限られることはない。例えば、生体内にマーキングを施す際に、異なる形状、大きさや色等のマーキングを施し、この形状、大きさや色等の違いで特定のマーキングを判断しても構わない。
また、患部に位置を示す指標を特定のマーキングとしたが、これに限られず、例えば、生体内の特徴のある形状や色等の部位を指標としても構わない。
であれば構わない。例えば、カプセル型医療装置の吐出機構のようにピエゾ素子を利用して薬剤を放出させても構わない。また、浸透圧を駆動力として薬剤を放出させても良いし、親水性高分子等が吸水して膨潤する時に発生する膨潤圧を利用して薬剤を放出させるようにしても構わない。
また、特定のマーキングを1つとしたが、これに限られず、患部が数個所ある場合には、それぞれの患部の位置を示す特定のマーキングを検出したときに、投薬するようにしても構わない。更に、患部を挟んで前後のマーキングを特定のマーキングとし、最初の特定のマーキングで投薬を開始し、次のマーキングで投薬を停止するよう設定しても構わない。こうすることで、薬剤を効率よく患部に対して投与することができ、複数の患部がある場合には有効である。
また、投薬用カプセルに複数のリザーバを設け、各リザーバに異なる種類の薬剤を収納させ、患部に応じた投薬を行なっても構わない。
また、第2実施形態において、投薬用カプセルは、磁気センサを利用して磁性体である特定のマーキングを検出したが、これに限られず、内視鏡検査等によって特定の形状や色等の特定のマーキングを施し、該特定のマーキングを検出できるように構成されていれば良い。
また、撮像部は、患者の体内を一定時間の間隔で断続的且つ無作為に撮影するものを適用したが、これに限られず、例えば、ビデオ等のように体内を連続的に撮影するものでも構わない。この場合は、ビデオ信号が記憶される。
また、ビデオ等により体内を撮影するものに限定されず、患者の体内情報を検出して体外装置にデータ送信可能なものであれば構わない。例えば、ヘモグロビンセンサを内蔵した出血検査用カプセルや、pH値、圧力値、温度、微生物量、酵素及び遺伝子異常等の体内情報を断続的に長時間取得する体内情報検査用カプセルや、超音波画像等の断続的に取得する超音波カプセルでも適用可能である。
〔付記項1〕
生体内に経口投入されるカプセル状の筐体内に、薬剤を保持する薬剤保持部と、
前記薬剤保持部に保持された前記薬剤を放出する放出手段と、
前記放出手段を動作させる放出制御手段と、
薬剤放出位置を示す指標を検出する検出手段とを備え、
前記放出制御手段は、前記検出手段の出力に基づき前記放出制御手段を動作させることを特徴とする投薬用カプセル。
〔付記項2〕
付記項1に記載の投薬用カプセルにおいて、
前記指標が、生体内に施された特定のマーキングであることを特徴とする投薬用カプセル。
〔付記項3〕
付記項2に記載の投薬用カプセルにおいて、
前記検出手段が、生体内に施された複数のマーキングを検出するものであり、
前記放出制御手段が、前記特定のマーキングを前記マーキングの数として予め記憶するメモリを有し、前記検出手段によって検出された前記マーキングをカウントすることにより、前記メモリに記憶されている数と一致したときに前記放出手段を動作させることを特徴とする投薬用カプセル。
〔付記項4〕
生体内に経口投入されるカプセル状の筐体と、
生体情報を取得する生体情報取得手段と、
体腔内に指標を残すマーキング手段と、
前記生体情報取得手段で取得した生体情報と前記マーキング手段で体腔内に残した前記指標とを前記筐体の外部に伝達する伝達手段とを有することを特徴とするカプセル型医療装置。
〔付記項5〕
付記項4に記載のカプセル型医療装置において、
前記生体情報取得手段で取得した生体情報と、前記マーキング手段で生体内に残した指標情報とを関連付ける情報処理部を有することを特徴とするカプセル型医療装置。
〔付記項6〕
付記項5に記載のカプセル型医療装置において、
前記情報処理部で処理された情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とするカプセル型医療装置。
〔付記項7〕
付記項4から6のいずれか1項に記載のカプセル型医療装置において、
前記マーキング手段が、間欠動作を行うことを特徴とするカプセル型医療装置。
〔付記項8〕
付記項4に記載のカプセル型医療装置において、
前記指標が、磁性体材料、蛍光薬剤、色素、放射性同位体又は金属材料の少なくともいずれか1つを含有することを特徴とするカプセル型医療装置。
〔付記項9〕
体腔内の生体情報を得る生体情報取得手段と体腔内に指標を残すマーキング手段とを有する医療装置と、
カプセル状の外装部と、前記医療装置が体腔内に残した指標を検出する指標検出手段と、薬剤収納部と、前記薬剤収納部内の薬剤を放出する薬剤放出部と、前記指標検出手段の情報に基づき薬剤放出部を制御する制御部とを有するカプセル型医療装置とを有するカプセル型医療装置システム。
〔付記項10〕
付記項9に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記医療装置が、内視鏡であることを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項11〕
付記項10に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記マーキング手段が、内視鏡用クリップであることを特徴とするカプセル型医療装置。
〔付記項12〕
付記項9に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記医療装置が、カプセル状の外装部に、前記生体情報取得手段と、前記マーキング手段と、前記生体情報取得手段で検出した生体情報と前記マーキング手段の動作情報とを前記外装部の外部に伝達する情報伝達部とを有する第2のカプセル型医療装置と、
前記情報伝達部で前記外装部の外部に伝達された情報を受信する受信装置とで構成されることを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項13〕
付記項12に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記第2のカプセル型医療装置が、前記生体情報取得手段で検出した生体情報と、前記マーキング手段の動作情報とを関連付けて保存する記憶手段とを有しており、
前記情報伝達部が、前記記憶手段に記憶された情報を前記外装部の外部に伝達することを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項14〕
請求項12又は13に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記情報伝達部が、赤外線通信手段を有することを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項15〕
請求項12又は13に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記情報伝達部が、電磁波による通信手段を有することを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項16〕
請求項12又から14のいずれか1項に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記第2のカプセル型医療装置が、間欠的に指標を残すことを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項17〕
請求項9に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記マーキング手段が、間欠的に指標を残すことを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項18〕
請求項17に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記マーキング手段が、一定時間間隔で指標を残すことを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項19〕
請求項17に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
位置検出手段を備え、
該位置検出手段で得た位置情報を元に、前記マーキング手段が指標を残すことを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項20〕
請求項17に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記第2のカプセル型医療装置が、移動量検出手段を有し、該移動量検出手段の出力に基づいて前記マーキング手段が指標を残すことを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項21〕
請求項17から20のいずれか1項に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記指標が、生体体腔内組織に対し反射率の低い薬剤であることを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項22〕
請求項17から20のいずれか1項に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記指標が、生体体腔内組織に対し反射率の高い薬剤であることを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項23〕
請求項17から20のいずれか1項に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記指標が、磁性体材料であることを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項24〕
請求項17から20のいずれか1項に記載のカプセル型医療装置システムにおいて、
前記指標が、蛍光材料であることを特徴とするカプセル型医療装置システム。
〔付記項25〕
生体内を観察するステップと、
生体内での投薬位置を決定するステップと、
前記投薬位置近傍に指標をつけるステップと、
前記指標を検出する手段と、薬剤収納部と、薬剤放出部と、薬剤放出制御部とを有する投薬用カプセルを体腔内に挿入するステップと、
前記指標を検出するステップと、
前記薬剤放出部の制御を行うステップとを備えることを特徴とする制御方法。
〔付記項26〕
生体内を観察するステップと、
指標を生体内に残すステップと、
生体内を観察するステップで得た生体情報と、指標を生体内に残すステップを行ったことを関連付けて生体情報として記録するステップと、
前記生体情報から投薬位置を決定するステップと、
前記指標を検出する手段と、薬剤収納部と、薬剤放出部と、薬剤放出制御手段とを有する投薬用カプセルに投薬位置を指定するステップと、
投薬用カプセルを体腔内に挿入するステップと、
前記指標を検出するステップと、
投薬位置を検出するステップと、
前記薬剤放出部の制御を行うステップとを有することを特徴とする制御方法。
M マーキング、クリップ(指標)
1、60 カプセル型医療装置システム
2、70 投薬用カプセル(カプセル型医療装置)
3 医療装置
10 カプセル型医療装置(第2のカプセル型医療装置)
11、40 筐体(外装部)
12 観察系(生体情報取得手段)
13 吐出機構(マーキング手段)
14 無線送信手段(伝達手段、情報伝達部)
30 パーソナルコンピュータ(受信装置)
41 リザーバ(薬剤保持部)
42 放出手段(薬剤放出部)
43 制御部(放出制御手段)
44 センサ(検出手段、指標検出手段)
61 内視鏡装置(医療装置)
63 処置具(マーキング手段)
Claims (6)
- 生体内に経口投入されるカプセル状の筐体内に薬剤を保持する薬剤保持部と、
前記薬剤保持部に保持された前記薬剤を放出する放出手段と、
前記放出手段を動作させる放出制御手段と、
薬剤放出位置を示す指標を検出する検出手段とを備え、
前記放出制御手段は、前記検出手段の出力に基づき前記放出手段を動作させることを特徴とする投薬用カプセル。 - 生体内に経口投入されるカプセル状の筐体と、
生体情報を取得する生体情報取得手段と、
体腔内に指標を残すマーキング手段と、
前記生体情報取得手段で取得した生体情報と前記マーキング手段で体腔内に残した前記指標とを前記筐体の外部に伝達する伝達手段とを有することを特徴とするカプセル型医療装置。 - 体腔内の生体情報を得る生体情報取得手段と体腔内に指標を残すマーキング手段とを有する医療装置と、
カプセル状の外装部と、前記医療装置が体腔内に残した指標を検出する指標検出手段と、薬剤収納部と、該薬剤収納部内の薬剤を放出する薬剤放出部と、前記指標検出手段の情報に基づき薬剤放出部を制御する制御部とを有するカプセル型医療装置とを有することを特徴とするカプセル型医療装置システム。 - 請求項3に記載のカプセル型医療装置において、
前記医療装置が、カプセル状の外装部に、前記生体情報取得手段と、前記マーキング手段と、前記生体情報取得手段で取得した生体情報と前記マーキング手段の動作情報とを前記外装部の外部に伝達する情報伝達部とを有する第2のカプセル型医療装置と、
前記情報伝達部で前記外装部の外部に伝達された情報を受信する受信装置とで構成されることを特徴とするカプセル型医療装置システム。 - 生体内の情報を得るステップと、
生体内での投薬位置を決定するステップと、
前記投薬位置近傍に指標をつけるステップと、
前記指標を検出する手段と、薬剤収納部と、薬剤放出部と、薬剤放出制御部とを有する投薬用カプセルを体腔内に挿入するステップと、
前記指標を検出するステップと、
前記薬剤放出部の制御を行うステップとを有することを特徴とする制御方法。 - 生体内の情報を得るステップと、
指標を生体内に残すステップと、
生体内の情報を得るステップで得た生体情報と、指標を生体内に残すステップを行ったことを関連付けて生体情報として記録するステップと、
前記生体情報から投薬位置を決定するステップと、
前記指標を検出する手段と、薬剤収納部と、薬剤放出部と、薬剤放出制御部を有する投薬用カプセルに投薬位置を指定するステップと、
投薬用カプセルを体腔内に挿入するステップと、
前記指標を検出するステップと、
前記投薬位置を検出するステップと、
前記薬剤放出部の制御を行うステップとを有することを特徴とする制御方法。
Priority Applications (6)
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