JP2005110867A - Radio type intra subject information acquisition device and radio type intra subject information acquisition system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体内に導入された被検体内情報取得装置、たとえば飲み込み型のカプセル型内視鏡の各部位に電力を供給する無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得システムに関し、特に無線装置への電力供給のタイミングを規定する無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得システムに関するものである。 The present invention relates to an in-subject information acquisition apparatus introduced into a subject, for example, a wireless in-subject information acquisition apparatus and wireless in-subject information for supplying power to each part of a swallowable capsule endoscope. More particularly, the present invention relates to a wireless in-vivo information acquiring apparatus and a wireless in-vivo information acquiring system that regulate the timing of power supply to a wireless device.
近年、内視鏡の分野では、撮像機能と無線機能とが装備された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は、観察(検査)のために被検体である被検者に飲み込まれた後、被検者の生体から自然排出されるまでの観察期間、胃、小腸などの臓器の内部(体腔内)をその蠕動運動に伴って移動し、撮像機能を用いて順次撮像する構成である。 In recent years, in the field of endoscopes, capsule endoscopes equipped with an imaging function and a wireless function have appeared. This capsule endoscope is used for observation (examination) after being swallowed by the subject, and during the observation period until it is naturally discharged from the subject's living body, organs such as the stomach and small intestine The inside (inside the body cavity) moves with the peristaltic motion and sequentially captures images using an imaging function.
また、これら臓器内の移動によるこの観察期間、カプセル型内視鏡によって体腔内で撮像された画像データは、順次無線通信などの無線機能により、被検体の外部に設けられた外部装置に送信され、外部装置内に設けられたメモリに蓄積される。被検者がこの無線機能とメモリ機能を備えた外部装置を携帯することにより、被検者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの観察期間、不自由を被ることなく行動が可能になる。観察後は、医者もしくは看護士によって、外部装置のメモリに蓄積された画像データに基づいて、体腔内の画像をディスプレイなどの表示手段に表示させて診断を行うことができる。 Also, during this observation period due to movement in these organs, image data captured in the body cavity by the capsule endoscope is sequentially transmitted to an external device provided outside the subject by a wireless function such as wireless communication. Are stored in a memory provided in the external device. When the subject carries the external device having the wireless function and the memory function, the subject does not suffer any inconvenience during the observation period from swallowing the capsule endoscope until it is discharged. Action is possible. After observation, a doctor or nurse can make a diagnosis by displaying an image in the body cavity on a display means such as a display based on the image data stored in the memory of the external device.
この種のカプセル型内視鏡では、たとえば特許文献1に示すような飲み込み型のものがあり、カプセル型内視鏡の駆動を制御するため、内部に外部磁場によってオン・オフするリードスイッチを備え、この外部磁場を供給する永久磁石を含むパッケージに収容された構成が提案されている。すなわち、カプセル型内視鏡内に備わるリードスイッチは、一定強度以上の磁場が与えられた環境下では、オフ状態を維持し、外部磁場の強度が低下することによってオンする構造を有する。このため、パッケージに収容されている状態では、カプセル型内視鏡は駆動しない。そして、飲み込み時に、このカプセル型内視鏡をパッケージから取り出すことで、永久磁石から離隔してカプセル型内視鏡が磁力の影響を受けなくなり、駆動を開始する。このような構成を有することによって、パッケージ内に収容された状態では、カプセル型内視鏡の駆動が防止可能となり、パッケージから取り出し後は、カプセル型内視鏡の撮像機能による画像の撮像および無線機能による画像信号の送信が行われていた。 In this type of capsule endoscope, for example, there is a swallow type as shown in Patent Document 1, and in order to control the drive of the capsule endoscope, a reed switch that is turned on / off by an external magnetic field is provided. The structure accommodated in the package containing the permanent magnet which supplies this external magnetic field is proposed. That is, the reed switch provided in the capsule endoscope has a structure in which the reed switch is turned on by maintaining the off state and reducing the strength of the external magnetic field in an environment where a magnetic field having a certain intensity or more is applied. For this reason, in the state accommodated in the package, the capsule endoscope is not driven. When the capsule endoscope is swallowed, the capsule endoscope is taken out of the package, so that it is separated from the permanent magnet so that the capsule endoscope is not affected by the magnetic force and starts to drive. By having such a configuration, the capsule endoscope can be prevented from being driven in the state of being accommodated in the package, and after taking out from the package, the imaging of the image by the imaging function of the capsule endoscope and wireless The image signal was transmitted by the function.
しかしながら、このような装置では、カプセル型内視鏡内に、姿勢制御や薬剤投入などを行うために、モータなどの動力源を備えるものがある。そして、カプセル型内視鏡をパッケージから取り出して、被検体内に導入した後に、この動力源を撮像装置や無線装置と同時に動作させると、ピーク電流が高くなってカプセル型内視鏡内に蓄積された電力の浪費が大きくなるという問題がある。 However, some of such devices include a power source such as a motor in a capsule endoscope to perform posture control, medicine injection, and the like. Then, after the capsule endoscope is taken out of the package and introduced into the subject, if this power source is operated simultaneously with the imaging device or the wireless device, the peak current increases and accumulates in the capsule endoscope. There is a problem that waste of the generated power is increased.
また、動力源が動作している時には、撮像装置や無線装置などの各機能実行手段に電力を供給する電源ラインにノイズが発生することがあるので、この動力源と撮像装置とを同時に動作させると、撮像装置が誤動作する恐れが生じたり、撮像装置が被検体内を撮像している時に画像データに画像ノイズが現れてしまい、良好な被検体内の画像データを撮像装置で得ることができないという問題もある。 In addition, when the power source is operating, noise may occur in the power supply line that supplies power to each function execution unit such as an imaging device or a wireless device. Therefore, the power source and the imaging device are operated simultaneously. In such a case, the imaging device may malfunction, or image noise appears in the image data when the imaging device is imaging the inside of the subject, and good imaging data in the subject cannot be obtained by the imaging device. There is also a problem.
また、カプセル型内視鏡の撮像レートは、たとえば500msで1秒あたり2フレーム(画面)程度撮像するように設定された撮像のモード(以下、「通常モード」という)の撮像レートと、33msで1秒あたり30フレーム程度撮像するように設定された撮像のモード(以下、「高速モード」という)の撮像レートがあり、必要に応じた外部装置からの無線信号による指示で、これら撮像モードの切り換えを行う場合がある。すなわち、たとえば被検体内の臓器のうち、食道はカプセル型内視鏡の移動速度が速いので、高速モードで撮像を行い、小腸はカプセル型内視鏡の移動速度が遅いので、通常モードで撮像を行いたい場合があり、このモード切り換えの指示は、医師などの操作に基づいて外部装置からの無線信号の送信により行われ、撮像装置は、最適な撮像レートで被検体内の各臓器の撮像および画像データの取得を行っている。 The imaging rate of the capsule endoscope is, for example, an imaging rate of an imaging mode (hereinafter referred to as “normal mode”) set to capture about 2 frames (screen) per second at 500 ms, and 33 ms. There is an imaging rate of an imaging mode set to capture about 30 frames per second (hereinafter referred to as “high-speed mode”), and switching between these imaging modes in response to an instruction by a wireless signal from an external device as necessary May do. That is, for example, among the organs in the subject, the esophagus has a fast moving speed of the capsule endoscope, so the imaging is performed in the high speed mode, and the small intestine has a slow moving speed of the capsule endoscope, so the imaging is performed in the normal mode. This mode switching instruction is performed by transmitting a wireless signal from an external device based on an operation of a doctor or the like, and the imaging device captures images of each organ in the subject at an optimal imaging rate. And image data acquisition.
しかし、あるモードでの撮像期間中に、外部装置からの指示でモード切り換えが行われると、良好な画像データが得られないという問題がある。たとえば、通常モードでの撮像では、照明手段であるLEDは、500msの周期で点灯を繰り返すように設定され、また高速モードでの撮像では、LEDは、全点灯の状態に設定されている。このような場合に、通常モードによる撮像の途中で、撮像のモードが高速モードに切り換わると、その時点からLEDは全点灯状態になり、これにより得られた画像は、たとえば明るさや色のコントラストがない白い画像になる。また、高速モードによる撮像の途中で、撮像モードが高速モードから通常モードに切り換わると、LEDは500msの周期で点灯を繰り返すので、LEDの消灯期間中に撮像が行われることとなり、被写体の判別が困難な暗い画像データが取り込まれてしまい、良好な画像データの取得ができなくなるという問題がある。 However, there is a problem that good image data cannot be obtained if the mode is switched by an instruction from an external device during an imaging period in a certain mode. For example, in the imaging in the normal mode, the LED as the illumination unit is set to repeat lighting at a cycle of 500 ms, and in the imaging in the high speed mode, the LED is set to the fully lit state. In such a case, when the imaging mode is switched to the high-speed mode in the middle of imaging in the normal mode, the LEDs are fully lit from that point, and the resulting image is, for example, brightness or color contrast There is no white image. In addition, when the imaging mode is switched from the high-speed mode to the normal mode in the middle of the imaging in the high-speed mode, the LED repeats lighting at a cycle of 500 ms, so that imaging is performed during the LED extinguishing period. There is a problem that dark image data that is difficult to capture is captured, and that it is impossible to obtain good image data.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、カプセル型内視鏡内の機能実行手段の駆動するタイミングを予め設定された任意のタイミングで行うことで、被検体内での画像収集および画像送信を的確に行うことができる無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problem, and performs image acquisition in a subject by performing the drive timing of the function execution means in the capsule endoscope at an arbitrary preset timing. It is another object of the present invention to provide a wireless in-vivo information acquiring apparatus and a wireless in-vivo information acquiring system that can accurately perform image transmission.
また、本発明の他の目的は、カプセル型内視鏡内の撮像モードの切り換えタイミングを予め設定された任意のタイミングで行うことで、被検体内での画像収集を的確に行うことができる無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得システムを提供することである。 In addition, another object of the present invention is to provide a radio that can accurately collect an image in a subject by performing an imaging mode switching timing in a capsule endoscope at an arbitrary timing set in advance. It is to provide a type in-vivo information acquiring apparatus and a wireless type in-subject information acquiring system.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置は、導入された被検体内において該被検体内の情報を取得する取得手段と、前記取得手段を駆動させる第1の駆動手段と、前記取得手段で取得された情報を、前記被検体外に無線送信する無線送信手段と、予め設定された所定の機能を実行する機能実行手段と、前記第1の駆動手段が前記取得手段を駆動させる期間とは異なる期間に、前記機能実行手段を駆動させる第2の駆動手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a wireless in-vivo information acquiring apparatus according to the present invention includes an acquiring means for acquiring information in the subject within the introduced subject, and the acquisition First driving means for driving the means, wireless transmission means for wirelessly transmitting information acquired by the acquisition means to the outside of the subject, function execution means for executing a predetermined function set in advance, And a second driving unit that drives the function execution unit during a period different from a period during which the first driving unit drives the acquisition unit.
また、請求項2にかかる無線型被検体内情報取得装置は、上記発明において、前記被検体外からの無線信号を受信する無線受信手段を、さらに備え、前記第2の駆動手段は、前記無線受信手段で無線受信された指示信号に基づいて、前記取得手段を駆動させる期間とは異なる期間に、前記機能実行手段を駆動させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the wireless in-vivo information acquiring apparatus further comprises a wireless receiving means for receiving a wireless signal from the outside of the subject, wherein the second driving means is the wireless The function execution unit is driven during a period different from a period during which the acquisition unit is driven based on an instruction signal wirelessly received by the reception unit.
また、請求項3にかかる無線型被検体内情報取得装置は、導入された被検体内において該被検体内の情報を取得する取得手段と、前記取得手段を駆動させ、該取得手段による情報取得を異なる速度のモードで行なわせる第1の駆動手段と、前記第1の駆動手段が前記取得手段を駆動させる駆動期間と、前記モードの切り換える切換期間とが時系列になるように、前記モードの切り換え指示を行う切換指示手段と、前記取得手段で取得された情報を、前記被検体外に無線送信する無線送信手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a wireless in-vivo information acquiring apparatus that drives an acquiring unit that acquires information in the subject in the introduced subject, and acquires the information by the acquiring unit. In a mode with different speeds, a driving period in which the first driving means drives the acquisition means, and a switching period for switching the mode in time series. Switching instruction means for performing a switching instruction, and wireless transmission means for wirelessly transmitting information acquired by the acquisition means to the outside of the subject are provided.
また、請求項4にかかる無線型被検体内情報取得装置は、上記発明において、前記被検体外からの無線信号を受信する無線受信手段を、さらに備え、前記切換指示手段は、前記無線受信手段で無線受信された指示信号に基づいて、前記取得手段を駆動させる駆動期間と、前記モードの切り換える切換期間とが時系列になるように、前記モードの切り換え指示を行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the wireless in-vivo information acquiring apparatus according to the above invention further comprises a wireless receiving means for receiving a wireless signal from outside the subject, wherein the switching instruction means is the wireless receiving means. The mode switching instruction is performed based on the instruction signal wirelessly received in step 1 so that the driving period for driving the acquisition means and the mode switching period are in time series.
また、請求項5にかかる無線型被検体内情報取得装置は、上記発明において、前記前記取得手段は、前記被検体内を照明する照明光を出力する照明手段と、前記照明手段で照明された前記被検体内の画像情報を取得する撮像手段からなることを特徴とする。
In the wireless in-vivo information acquiring apparatus according to
また、請求項6にかかる無線型被検体内情報取得装置は、上記発明において、前記機能実行手段は、前記無線型被検体内情報取得装置内において所定の駆動機能を実行するための駆動実行手段からなることを特徴とする。 The wireless in-vivo information acquiring apparatus according to claim 6 is the above-described invention, wherein the function executing means is a drive executing means for executing a predetermined drive function in the wireless in-vivo information acquiring apparatus. It is characterized by comprising.
また、請求項7にかかる無線型被検体内情報取得システムは、被検体内に導入される無線型被検体内情報取得装置と、前記被検体外に配置され、前記無線型被検体内情報取得装置で得られた情報を無線通信によって取得する通信装置とを有する無線型被検体内情報取得システムにおいて、前記無線型被検体内情報取得装置は、導入された被検体内において該被検体内の情報を取得する取得手段と、前記取得手段を駆動させる第1の駆動手段と、前記取得手段で取得された情報を、前記被検体外に無線送信する無線送信手段と、予め設定された所定の機能を実行する機能実行手段と、前記第1の駆動手段が前記取得手段を駆動させる期間とは異なる期間に、前記機能実行手段を駆動させる第2の駆動手段と、を備え、前記通信装置は、前記無線通信された情報を無線受信する無線受信手段を、備えたことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a wireless in-vivo information acquiring system, a wireless in-subject information acquiring apparatus introduced into a subject, and an external in-subject information acquiring device disposed outside the subject. In a wireless in-vivo information acquiring system having a communication device that acquires information obtained by the device by wireless communication, the wireless in-vivo information acquiring device includes a communication device in the subject within the introduced subject. An acquisition means for acquiring information, a first drive means for driving the acquisition means, a wireless transmission means for wirelessly transmitting the information acquired by the acquisition means to the outside of the subject, and a predetermined predetermined A function execution unit that executes a function; and a second drive unit that drives the function execution unit during a period different from a period during which the first drive unit drives the acquisition unit. The wireless Wireless receiving means for wirelessly receiving the signal information, characterized by comprising.
また、請求項8にかかる無線型被検体内情報取得システムは、上記発明において、前記通信装置は、所定の指示信号を無線送信する無線送信手段を、さらに備え、前記無線型被検体内情報取得装置は、前記被検体外からの無線信号を受信する無線受信手段を、さらに備え、前記第2の駆動手段は、前記無線受信手段で無線受信された指示信号に基づいて、前記取得手段を駆動させる期間とは異なる期間に、前記機能実行手段を駆動させることを特徴とする。 The wireless in-vivo information acquiring system according to claim 8 is the above invention, wherein the communication device further includes wireless transmitting means for wirelessly transmitting a predetermined instruction signal, and the wireless in-vivo information acquiring The apparatus further includes wireless receiving means for receiving a wireless signal from outside the subject, and the second driving means drives the acquisition means based on an instruction signal wirelessly received by the wireless receiving means. The function execution means is driven in a period different from the period to be performed.
また、請求項9にかかる無線型被検体内情報取得システムは、被検体内に導入される無線型被検体内情報取得装置と、前記被検体外に配置され、前記無線型被検体内情報取得装置で得られた情報を無線通信によって取得する通信装置とを有する無線型被検体内情報取得システムにおいて、前記無線型被検体内情報取得装置は、導入された被検体内において該被検体内の情報を取得する取得手段と、前記取得手段を駆動させ、該取得手段による情報取得を異なる速度のモードで行なわせる第1の駆動手段と、前記第1の駆動手段が前記取得手段を駆動させる駆動期間と、前記モードの切り換える切換期間とが時系列になるように、前記モードの切り換え指示を行う切換指示手段と、前記取得手段で取得された情報を、前記被検体外に無線送信する無線送信手段と、を備え、前記通信装置は、前記無線通信された情報を無線受信する無線受信手段を、備えたことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a wireless in-vivo information acquiring system, a wireless in-subject information acquiring device introduced into a subject, and the wireless in-subject information acquiring device disposed outside the subject. In a wireless in-vivo information acquiring system having a communication device that acquires information obtained by the device by wireless communication, the wireless in-vivo information acquiring device includes a communication device in the subject within the introduced subject. An acquisition means for acquiring information, a first drive means for driving the acquisition means and performing information acquisition by the acquisition means in different speed modes, and a drive for driving the acquisition means by the first drive means The switching instruction means for instructing the mode switching so that the period and the switching period for the mode switching are in time series, and the information acquired by the acquisition means is wirelessly transmitted outside the subject. Comprising a radio transmitting unit, wherein the communication device is characterized in that the radio receiving means for the wireless communication information wirelessly receive, with the.
また、請求項10にかかる無線型被検体内情報取得システムは、上記発明において、前記通信装置は、所定の指示信号を無線送信する無線送信手段を、さらに備え、前記無線型被検体内情報取得装置は、前記被検体外からの無線信号を受信する無線受信手段を、さらに備え、前記切換指示手段は、前記無線受信手段で無線受信された指示信号に基づいて、前記取得手段を駆動させる駆動期間と、前記モードの切り換える切換期間とが時系列になるように、前記モードの切り換え指示を行うことを特徴とする。 The wireless in-vivo information acquiring system according to claim 10 is the above invention, wherein the communication device further includes a wireless transmitting means for wirelessly transmitting a predetermined instruction signal, and the wireless in-vivo information acquiring The apparatus further includes wireless receiving means for receiving a wireless signal from outside the subject, and the switching instruction means drives the acquisition means based on the instruction signal wirelessly received by the wireless receiving means. The mode switching instruction is performed so that the period and the mode switching period are in time series.
本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得システムは、撮像手段を駆動させる撮像期間外で、駆動実行手段(機能実行手段)を駆動させるので、カプセル型内視鏡内の機能実行手段の駆動するタイミングを予め設定された任意のタイミングで行うことで、被検体内での画像収集および画像送信を的確に行うことができるという効果を奏する。 Since the wireless in-vivo information acquiring apparatus and the wireless in-vivo information acquiring system according to the present invention drive the drive execution means (function execution means) outside the imaging period for driving the imaging means, the capsule type endoscope By performing the drive timing of the function execution means in the mirror at an arbitrary timing set in advance, there is an effect that image collection and image transmission within the subject can be performed accurately.
本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得システムは、撮像手段を駆動させる撮像期間と、撮像手段による画像情報取得を行うモードの切り換え期間とを時系列に行うので、カプセル型内視鏡内の撮像モードの切り換えタイミングを予め設定された任意のタイミングで行うことで、被検体内での画像収集および画像送信を的確に行うことができるという効果を奏する。 The wireless in-vivo information acquiring apparatus and the wireless in-vivo information acquiring system according to the present invention perform an imaging period for driving the imaging means and a mode switching period for acquiring image information by the imaging means in time series. Therefore, by performing the switching timing of the imaging mode in the capsule endoscope at an arbitrary timing set in advance, there is an effect that image collection and image transmission within the subject can be performed accurately.
以下に、本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得システムの実施の形態を図1〜図7の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の図において、図1と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。また、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。 Embodiments of a wireless in-vivo information acquiring apparatus and a wireless in-vivo information acquiring system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings of FIGS. In the following drawings, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals for convenience of explanation. Further, the present invention is not limited to these embodiments, and various modified embodiments are possible without departing from the gist of the present invention.
(実施の形態1)
図1は、本発明にかかる無線型被検体内情報取得システムの概念を示すシステム概念図である。図1において、このカプセル型内視鏡システムは、被検体1の体腔内に導入される無線型被検体内情報取得装置としての飲み込み型のカプセル型内視鏡2と、被検体1の外部に配置されて、カプセル型内視鏡2との間で各種の情報を無線通信する体外装置である通信装置3とを備えている。また、無線型被検体内情報取得システムは、通信装置3が受信したデータに基づいて画像表示を行う表示装置4と、通信装置3と表示装置4間でデータの入出力を行う携帯型記録媒体5とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a system conceptual diagram showing the concept of a wireless in-vivo information acquiring system according to the present invention. In FIG. 1, this capsule endoscope system includes a
カプセル型内視鏡2は、図2のブロック図に示すように、たとえば被検体1の体腔内における被検部位を照射するための照明手段としての発光素子(LED)20と、LED20の駆動状態を制御する第1の駆動手段としてのLED駆動回路21と、LED20によって照射された領域からの反射光である体腔内の画像(被検体内情報)を撮像する取得手段としての電荷結合素子(CCD)22と、CCD22の駆動状態を制御する第1の駆動手段としてのCCD駆動回路23と、この撮像された画像信号をRF信号に変調するRF送信ユニット24と、RF送信ユニット24から出力されたRF信号を無線送信する無線送信手段としての送信アンテナ部25とを備えている。また、カプセル型内視鏡2は、これらLED駆動回路21、CCD駆動回路23およびRF送信ユニット24の動作を制御するシステムコントロール回路26を備えることにより、このカプセル型内視鏡2が被検体1内に導入されている間、LED20によって照射された被検部位の画像データをCCD22によって取得するように動作している。この取得された画像データは、さらにRF送信ユニット24によってRF信号に変換され、送信アンテナ部25を介して被検体1の外部に送信されている。
As shown in the block diagram of FIG. 2, the
また、カプセル型内視鏡2は、たとえば薬剤を貯蔵するタンク27と、タンク27内の薬剤を被検体1内に注出するためのバルブ29と、バルブ29の開閉動作を行う機能実行手段(駆動実行手段)としてのモータ30とを備え、モータ30は、交流同期式のモータからなり、システムコントロール回路26のPWM(パルス幅変調)方式によって動作が制御されている。すなわち、システムコントロール回路26は、LED駆動回路21によるLED20の駆動動作、CCD駆動回路23によるCCD22の駆動動作およびRF送信ユニット24の画像信号の送信動作を監視しており、これらの動作期間と、モータ30の動作期間が異なるように、モータ30の動作制御を行う。なお、本発明にかかるモータは、交流同期式のモータに限らず、たとえば直流モータを用いることも可能である。
The
さらに、カプセル型内視鏡2は、通信装置3から送信された無線信号を受信する無線受信手段としての受信アンテナ部41と、受信アンテナ部41で受信した信号から給電用信号を分離する分離回路42と、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43と、再生された電力を昇圧する昇圧回路44と、昇圧された電力を蓄積する蓄電器45を備える。また、カプセル型内視鏡2は、分離回路42で給電用信号と分離された成分から、コントロール信号の内容を検出し、必要に応じてLED駆動回路21、CCD駆動回路23、システムコントロール回路26およびモータ30に対して制御信号を出力するコントロール信号検出回路28を備える。なお、コントロール信号検出回路28は、蓄電器45から供給される駆動電力を他の構成要素に対して分配する機能も有する。
Furthermore, the
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、通信装置3から送られてきた無線信号を受信アンテナ部41において受信し、受信した無線信号から給電用信号およびコントロール信号を分離する。コントロール信号は、コントロール信号検出回路28を経てLED駆動回路21、CCD駆動回路23、システムコントロール回路26およびモータ30に出力され、LED20、CCD22、RF送信ユニット24およびモータ30の駆動制御に使用される。一方、給電用信号は、電力再生回路43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44によって電位を蓄電器45の電位にまで昇圧された後、蓄電器45に蓄積される。蓄電器45は、システムコントロール回路26やその他の構成要素に対して電力を供給可能な構成を有する。このように、カプセル型内視鏡2は、通信装置3からの無線送信によって電力が供給される構成を有する。
By providing these mechanisms, the
通信装置3は、起動用信号をカプセル型内視鏡2に送信する無線送信手段として送信装置の機能と、カプセル型内視鏡2から無線送信された体腔内の画像データを受信する無線受信手段として受信装置の機能を有する。図3は、図1に示した実施の形態1にかかる通信装置3の内部構成を示すブロック図である。図3において、通信装置3は、被検体1に着用されるとともに、複数の受信用アンテナA1〜Anおよび複数の送信用アンテナB1〜Bmを有する送受信用衣類(たとえば送受信ジャケット)31と、送受信された無線信号の信号処理などを行う外部装置32とを備える。なお、n,mは、必要に応じて設定されるアンテナの任意の個数を示している。
The
外部装置32は、受信用アンテナA1〜Anによって受信された無線信号に対して復調などの所定の信号処理を行い、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するRF受信ユニット33と、抽出された画像データに必要な画像処理を行う画像処理ユニット34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35とを備え、カプセル型内視鏡2から送信された無線信号の信号処理を行う。なお、この実施の形態では、記憶ユニット35を介して携帯型記録媒体5に画像データが記録されている。
The
また、外部装置32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し、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36と、カプセル型内視鏡2の駆動状態を制御するためのコントロール信号を生成するコントロール信号入力ユニット37と、発振器36から出力される給電用信号にコントロール信号入力ユニット37から出力されるコントロール信号を重畳させて合成する重畳回路38と、合成された信号の強度を増幅する増幅回路39とを備える。外部装置32では、重畳回路38で合成され、かつ増幅回路39で増幅された信号は、送信用アンテナB1〜Bmに出力されて、カプセル型内視鏡2に対して送信される。さらに、外部装置32は、所定の蓄電装置またはAC電源アダプタなどを備えた電力供給ユニット40を備え、外部装置32の各構成要素は、電力供給ユニット40から供給される電力を駆動エネルギーとしている。
The
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など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、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタなどのように、他の媒体に画像を出力する構成としても良い。
The display device 4 is for displaying an in-vivo image picked up by the
携帯型記録媒体5は、外部装置32および表示装置4にも接続可能であって、両者に対して挿入されて、接続された時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。この実施の形態では、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32に挿入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。次に、カプセル型内視鏡2が被検体1から排出された後、つまり、被検体1の内部の撮像が終了した後には、外部装置32から取り出されて表示装置4に挿入され、この表示装置4によって、表示装置4に記録されたデータが読み出される構成を有する。たとえば、この携帯型記録媒体5は、コンパクトフラッシュ(登録商標)メモリなどから構成され、外部装置32と表示装置4とのデータの入出力を、携帯型記録媒体5を介して間接的に行うことができ、外部装置32と表示装置4との間が有線で直接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。
The
次に、図4のフローチャートおよび図5のタイムチャートを用いて、カプセル型内視鏡2の動作を説明する。まず、図4において、コントロール信号検出回路28が、モータ30のコントロール信号、たとえばモータ30を右に回すか、または左に回すかを指示するコントロール信号を検出すると(ステップ101)、システムコントロール回路26は、監視しているLED駆動回路21がLED20の動作制御を行っているかどうか判断する(ステップ102)。
Next, the operation of the
ここで、LED駆動回路21がLED20の動作制御を行っている場合には、LED20に電力が供給されて、図5の(a)に示すように、点灯中であると判断する(ステップ103)。また、LED駆動回路21がLED20の動作制御を行っていない場合には、LED20は消灯中であるであると判断し、次に、監視しているCCD駆動回路23がCCD22の動作制御を行っているかどうか判断する(ステップ104)。
Here, when the
ここで、CCD駆動回路23がCCD22の動作制御を行っている場合には、図5(b)に示すように、CCD22による被検体1内の撮像およびRF送信ユニット24による画像信号の無線送信の動作を行っていると判断する(ステップ105)。また、CCD駆動回路23がCCD22の動作制御を行っていない場合には、CCD22による被検体1内の撮像およびRF送信ユニット24による画像信号の無線送信の動作が停止していると判断し、システムコントロール回路26は、図5(c)に示すように、モータ30のPWM制御を行うことで(ステップ106)、タンク27内の薬剤の注出および注出の停止を行う。なお、コントロール信号検出回路28で検出されたモータのコントロール信号は、コントロール信号検出回路28からモータ30に出力され、これによってモータ30の回転方向が設定される。
Here, when the
このように、この実施の形態では、LEDを駆動させる点灯期間およびCCDを駆動させる撮像期間以外の期間で、モータを駆動させるので、カプセル型内視鏡内のモータの駆動するタイミングを予め設定された任意のタイミングで行うことができ、これによって被検体内での画像収集および画像送信を的確に行うことができる。 Thus, in this embodiment, since the motor is driven in a period other than the lighting period for driving the LED and the imaging period for driving the CCD, the timing for driving the motor in the capsule endoscope is set in advance. Therefore, image collection and image transmission within the subject can be performed accurately.
また、この実施の形態では、LEDやCCDやモータをそれぞれ異なる期間に動作させるので、ピーク電流が低くなり、カプセル型内視鏡内に蓄積された電力の浪費を低減させることができるとともに、LEDやCCDの動作中には電源ラインにノイズが発生しなくなるので、LEDやCCDが誤動作するのを防止できる。 Further, in this embodiment, since the LED, the CCD, and the motor are operated in different periods, the peak current is reduced, and the waste of power accumulated in the capsule endoscope can be reduced. Since no noise is generated in the power supply line during the operation of the CCD or the CCD, it is possible to prevent the LED or the CCD from malfunctioning.
(実施の形態2)
図6は、図1に示した実施の形態2にかかるカプセル型内視鏡の回路構成を示すブロック図である。この実施の形態では、CCD22の撮像レートが上述した通常モードでの撮像レートと、高速モードでの撮像レートとの2種類が設定されており、外部装置32からの無線信号による指示に基づいて、CCD駆動回路23がモードの切り換えを行うように構成されている。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the capsule endoscope according to the second embodiment illustrated in FIG. 1. In this embodiment, two types of imaging rates in the normal mode and the imaging rate in the high-speed mode described above are set as the imaging rate of the
図6において、CCD駆動回路23は、各撮像レートで撮像される画像データのフレームを識別するための識別信号VDを出力しており、この識別信号VDは、各フレームの先頭を示すものである。たとえば、図7(b)に示すように、通常モードの場合には、この識別信号VDは500ms間隔でCCD駆動回路23から出力され、また高速モードの場合には、33ms間隔でCCD駆動回路23から出力されており、CCD22は、この識別信号VDの入力タイミングで1画面分の画像データをフレーム単位で、RF送信ユニット24に出力している。
In FIG. 6, a
この実施の形態では、この識別信号VDが出力されるタイミングで、コントロール信号(モードを切り換えるための指示を示す切換信号)をCCD駆動回路23に入力させる構成とした。具体的には、図6に示すように、CCD駆動回路23とコントロール信号検出回路28の間に、CCD駆動回路23からの識別信号VDの反転信号をクロック(CLK)とし、コントロール信号検出回路28からの切換信号を入力(D)とした状態で接続された切換指示手段としてのフリップフロップ回路46を備える。そして、この実施の形態では、このVDの反転信号の入力のタイミングでフリップフロップ回路46の出力(Q)から切換信号がCCD駆動回路23に送出されるように構成する。
In this embodiment, the control signal (a switching signal indicating an instruction for switching the mode) is input to the
また、システムコントロール回路26は、CCD駆動回路2から出力される識別信号VDの監視を行なっており、この識別信号VDが500ms間隔で取り込まれる時には、LED20が500msの周期で点灯するように(図7(a)参照)、LED駆動回路21を制御し、またこの識別信号VDが33msの周期で取り込まれる時には、LED20を全点灯するように(図7(a)参照)、LED駆動回路21を制御する。なお、通信装置3は、図3と同様の構成からなるので、ここでは詳細な説明を省略するが、モードを切り換えるための切換信号は、コントロール信号入力ユニット37で生成され、重畳回路38で給電用信号と合成されて無線信号として送信用アンテナB1〜Bmからカプセル型内視鏡2に対して送信されている。
Further, the
このような構成において、コントロール信号検出回路28が切換信号を検出すると、コントロール信号検出回路28は、切換信号をフリップフロップ回路46の入力(D)として出力する。また、CCD駆動回路23は、画像データの各フレームの先頭で識別信号VDを出力しており(図7(b)参照)、このVDの反転信号がフリップフロップ回路46のクロック(CLK)に取り込まれると、ラッチがかかってフリップフロップ回路46の出力(Q)から時系列で切換信号がCCD駆動回路23に送出される。
In such a configuration, when the control
この切換信号が入力すると、CCD駆動回路23は、識別信号VDの周期を変更してCCD22、システムコントロール回路26およびフリップフロップ回路46に出力する。そして、CCD22では、切り換えられたモードで被検体1の体腔内を撮像して取得した画像データを、図7(c)に示すフレーム構成の制御データとしてRF送信ユニット24へ送出することができる。
When this switching signal is input, the
このように、この実施の形態では、カプセル型内視鏡が撮像モードを切り換える切換信号を外部から受信すると、フレームの先頭を示す識別信号VDが出力された時点でラッチがかかって、時系列にCCD駆動回路へ出力されるので、あるモードでの撮像期間が終了した時点で、モードの切り換えが行われることとなって、カプセル型内視鏡内の撮像モードの切り換えタイミングを予め設定された任意のタイミングで行うことができ、これにより被検体内での画像収集を的確に行うことができる。 As described above, in this embodiment, when the capsule endoscope receives the switching signal for switching the imaging mode from the outside, the capsule endoscope is latched at the time when the identification signal VD indicating the head of the frame is output, and is time-sequentially. Since it is output to the CCD drive circuit, the mode is switched at the end of the imaging period in a certain mode, and the timing for switching the imaging mode in the capsule endoscope is arbitrarily set in advance. Thus, it is possible to accurately collect images within the subject.
また、本発明では、コントロール信号や切換信号を特定無線周波数の信号で構成させて、通信装置の外部装置から被検体内に導入されたカプセル内視鏡に対して無線送信し、カプセル内視鏡のコントロール信号検出回路でこの特定無線周波数の信号を検出するように構成することも可能である。この場合には、ノイズによる誤判断を防止でき、被検体内での検査対象の画像収集および画像送信をより的確に行うことができる。 Further, in the present invention, the control signal and the switching signal are configured by a signal of a specific radio frequency, wirelessly transmitted from an external device of the communication device to the capsule endoscope introduced into the subject, and the capsule endoscope The control signal detection circuit can detect the signal of the specific radio frequency. In this case, misjudgment due to noise can be prevented, and image collection and image transmission of the examination object in the subject can be performed more accurately.
1 被検体
2 カプセル型内視鏡
3 通信装置
4 表示装置
5 携帯型記録媒体
20 LED
21 LED駆動回路
22 CCD
23 CCD駆動回路
24 RF送信ユニット
25 送信アンテナ部
26 システムコントロール回路
27 タンク
28 コントロール信号検出回路
29 バルブ
30 モータ
31 送受信ジャケット
32 外部装置
33 RF受信ユニット
34 画像処理ユニット
35 記憶ユニット
36 発振器
37 コントロール信号入力ユニット
38 重畳回路
39 増幅回路
40 電力供給ユニット
41 受信アンテナ部
42 分離回路
43 電力再生回路
44 昇圧回路
45 蓄電器
46 フリップフロップ回路
A1〜An 受信用アンテナ
B1〜Bm 送信用アンテナ
VD 識別信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記取得手段を駆動させる第1の駆動手段と、
前記取得手段で取得された情報を、前記被検体外に無線送信する無線送信手段と、
予め設定された所定の機能を実行する機能実行手段と、
前記第1の駆動手段が前記取得手段を駆動させる期間とは異なる期間に、前記機能実行手段を駆動させる第2の駆動手段と、
を備えたことを特徴とする無線型被検体内情報取得装置。 Obtaining means for obtaining information in the subject in the introduced subject;
First driving means for driving the acquisition means;
Wireless transmission means for wirelessly transmitting the information acquired by the acquisition means to the outside of the subject;
Function execution means for executing a predetermined function set in advance;
Second driving means for driving the function execution means in a period different from a period in which the first driving means drives the acquisition means;
A wireless in-vivo information acquiring apparatus comprising:
前記被検体外からの無線信号を受信する無線受信手段を、
さらに備え、前記第2の駆動手段は、前記無線受信手段で無線受信された指示信号に基づいて、前記取得手段を駆動させる期間とは異なる期間に、前記機能実行手段を駆動させ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装置。 The wireless in-vivo information acquiring apparatus includes:
Radio receiving means for receiving a radio signal from outside the subject,
The second driving means drives the function execution means during a period different from a period during which the acquisition means is driven based on an instruction signal wirelessly received by the wireless receiving means. The wireless in-vivo information acquiring apparatus according to claim 1.
前記取得手段を駆動させ、該取得手段による情報取得を異なる速度のモードで行なわせる第1の駆動手段と、
前記第1の駆動手段が前記取得手段を駆動させる駆動期間と、前記モードの切り換える切換期間とが時系列になるように、前記モードの切り換え指示を行う切換指示手段と、
前記取得手段で取得された情報を、前記被検体外に無線送信する無線送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線型被検体内情報取得装置。 Obtaining means for obtaining information in the subject in the introduced subject;
First driving means for driving the acquisition means and performing information acquisition by the acquisition means in different speed modes;
Switching instruction means for instructing switching of the mode such that a driving period in which the first driving means drives the acquisition means and a switching period for switching the mode are in time series;
Wireless transmission means for wirelessly transmitting the information acquired by the acquisition means to the outside of the subject;
A wireless in-vivo information acquiring apparatus comprising:
前記被検体外からの無線信号を受信する無線受信手段を、
さらに備え、前記切換指示手段は、前記無線受信手段で無線受信された指示信号に基づいて、前記取得手段を駆動させる駆動期間と、前記モードの切り換える切換期間とが時系列になるように、前記モードの切り換え指示を行うことを特徴とする請求項3に記載の無線型被検体内情報取得装置。 The wireless in-vivo information acquiring apparatus includes:
Radio receiving means for receiving a radio signal from outside the subject,
Further, the switching instruction means, based on the instruction signal wirelessly received by the wireless receiving means, the driving period for driving the acquisition means and the switching period for switching the mode are in time series The wireless in-vivo information acquiring apparatus according to claim 3, wherein a mode switching instruction is issued.
前記被検体内を照明する照明光を出力する照明手段と、
前記照明手段で照明された前記被検体内の画像情報を取得する撮像手段からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の無線型被検体内情報取得装置。 The acquisition means includes
Illuminating means for outputting illumination light for illuminating the inside of the subject;
The wireless in-vivo information acquiring apparatus according to claim 1, further comprising an imaging unit that acquires image information in the subject illuminated by the illuminating unit.
前記無線型被検体内情報取得装置は、
導入された被検体内において該被検体内の情報を取得する取得手段と、
前記取得手段を駆動させる第1の駆動手段と、
前記取得手段で取得された情報を、前記被検体外に無線送信する無線送信手段と、
予め設定された所定の機能を実行する機能実行手段と、
前記第1の駆動手段が前記取得手段を駆動させる期間とは異なる期間に、前記機能実行手段を駆動させる第2の駆動手段と、
を備え、前記通信装置は、
前記無線通信された情報を無線受信する無線受信手段を、
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。 A wireless in-subject information acquisition device introduced into the subject, and a communication device that is arranged outside the subject and acquires information obtained by the wireless in-subject information acquisition device by wireless communication. In the wireless in-vivo information acquisition system,
The wireless in-vivo information acquiring apparatus includes:
Obtaining means for obtaining information in the subject in the introduced subject;
First driving means for driving the acquisition means;
Wireless transmission means for wirelessly transmitting the information acquired by the acquisition means to the outside of the subject;
Function execution means for executing a predetermined function set in advance;
Second driving means for driving the function execution means in a period different from a period in which the first driving means drives the acquisition means;
The communication device comprises:
A wireless receiving means for wirelessly receiving the wirelessly communicated information;
A wireless in-vivo information acquiring system characterized by comprising:
所定の指示信号を無線送信する無線送信手段を、
さらに備え、前記無線型被検体内情報取得装置は、
前記被検体外からの無線信号を受信する無線受信手段を、
さらに備え、前記第2の駆動手段は、前記無線受信手段で無線受信された指示信号に基づいて、前記取得手段を駆動させる期間とは異なる期間に、前記機能実行手段を駆動させることを特徴とする請求項7に記載の無線型被検体内情報取得システム。 The communication device
A wireless transmission means for wirelessly transmitting a predetermined instruction signal;
The wireless in-vivo information acquiring apparatus further comprises:
Radio receiving means for receiving a radio signal from outside the subject,
The second driving means drives the function execution means during a period different from a period during which the acquisition means is driven based on an instruction signal wirelessly received by the wireless receiving means. The wireless in-vivo information acquiring system according to claim 7.
前記無線型被検体内情報取得装置は、
導入された被検体内において該被検体内の情報を取得する取得手段と、
前記取得手段を駆動させ、該取得手段による情報取得を異なる速度のモードで行なわせる第1の駆動手段と、
前記第1の駆動手段が前記取得手段を駆動させる駆動期間と、前記モードの切り換える切換期間とが時系列になるように、前記モードの切り換え指示を行う切換指示手段と、
前記取得手段で取得された情報を、前記被検体外に無線送信する無線送信手段と、
を備え、前記通信装置は、
前記無線通信された情報を無線受信する無線受信手段を、
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。 A wireless in-subject information acquisition device introduced into the subject, and a communication device that is arranged outside the subject and acquires information obtained by the wireless in-subject information acquisition device by wireless communication. In the wireless in-vivo information acquisition system,
The wireless in-vivo information acquiring apparatus includes:
Obtaining means for obtaining information in the subject in the introduced subject;
First driving means for driving the acquisition means and performing information acquisition by the acquisition means in different speed modes;
Switching instruction means for instructing switching of the mode such that a driving period in which the first driving means drives the acquisition means and a switching period for switching the mode are in time series;
Wireless transmission means for wirelessly transmitting the information acquired by the acquisition means to the outside of the subject;
The communication device comprises:
A wireless receiving means for wirelessly receiving the wirelessly communicated information;
A wireless in-vivo information acquiring system characterized by comprising:
所定の指示信号を無線送信する無線送信手段を、
さらに備え、前記無線型被検体内情報取得装置は、
前記被検体外からの無線信号を受信する無線受信手段を、
さらに備え、前記切換指示手段は、前記無線受信手段で無線受信された指示信号に基づいて、前記取得手段を駆動させる駆動期間と、前記モードの切り換える切換期間とが時系列になるように、前記モードの切り換え指示を行うことを特徴とする請求項9に記載の無線型被検体内情報取得システム。 The communication device
A wireless transmission means for wirelessly transmitting a predetermined instruction signal;
The wireless in-vivo information acquiring apparatus further comprises:
Radio receiving means for receiving a radio signal from outside the subject,
Further, the switching instruction means, based on the instruction signal wirelessly received by the wireless receiving means, the driving period for driving the acquisition means and the switching period for switching the mode are in time series The wireless in-vivo information acquiring system according to claim 9, wherein a mode switching instruction is issued.
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