JP2005342083A - カプセル型通信システム、カプセル型医療装置及び生体情報受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被検体Aの生体情報を被検体内から被検体外に向けて送信するカプセル型医療装置2と、被検体外に配されて生体情報を受信する生体情報受信装置3とを有して生体情報を検出するカプセル型通信システム1であって、カプセル型医療装置3が、生体情報受信装置3との間の通信状態を確認するための通信確認信号を送信し、生体情報受信装置3が、通信確認信号を受信したときに、通信を許可するための通信許可信号を送信し、カプセル型医療装置2が、通信許可信号を受信したときに、生体情報を送信する通信制御手段を備えているカプセル型通信システム1を提供する。
【選択図】 図1
Description
また、従来のカプセル内視鏡においては、無線信号は単方向(一方向)に送られるだけであった。つまり、カプセル内視鏡は送信機能のみを有し、受信装置は受信機能のみを有する構成であり、被検体内に導入されたカプセル内視鏡は受信装置の受信状態に関わらず、画像信号を無線送信し続けるという構成が一般的であった。
また、従来のカプセル内視鏡システムでは、受信状態が好ましくない期間に送信された画像データは受信装置にて記録されないため、この期間の診断ができなくなるという問題もあった。
請求項1に係る発明は、被検体の生体情報を被検体内から被検体外に向けて送信するカプセル型医療装置と、被検体外に配されて前記生体情報を受信する生体情報受信装置とを有して前記生体情報を検出するカプセル型通信システムであって、前記カプセル型医療装置が、前記生体情報受信装置との間の通信状態を確認するための通信確認信号を送信し、前記生体情報受信装置が、前記通信確認信号を受信したときに、通信を許可するための通信許可信号を送信し、前記カプセル型医療装置が、前記通信許可信号を受信したときに、前記生体情報を送信する通信制御手段を備えているカプセル型通信システムを提供する。
このように、カプセル型医療装置と生体情報受信装置との間の通信状態が良好なときに、生体情報の送信(データ送信)を行うことができる。従って、通信状態の不良のとき、即ち、生体情報受信装置が生体情報を受信できないときに、無駄な画像を送信して電力を消費することはない。また、通信状態が良好なときに、例えば、複数フレームの画像等の生体情報を送信するので、生体情報受信装置は取得画像を失うことが少ない。よって、より正確な生体情報を得ることができる。
このように、通信確認信号に基づいて、カプセル型医療装置と生体情報受信装置との間の通信状態が良好なときに、通信許可信号をカプセル型医療装置に送信し、生体情報を得ることができる。また、通信状態が良好なときに、例えば、複数フレームの画像等の生体情報を得るので、取得画像等を失うことが少ない。よって、より正確な生体情報を得ることができる。
また、通信状態の不良のとき、即ち、生体情報受信装置が生体情報を受信できないときに、無駄な画像をカプセル型医療装置から送信して電力を消費することはない。また、通信状態が良好なときに、例えば、複数フレームの画像等の生体情報を送信するので、生体情報受信装置は取得画像を失うことが少なく、効率的に生体情報を受信する。よって、より正確な生体情報を得ることができる。
本実施形態のカプセル型通信システム1は、図1に示すように、被験者(被検体)Aの生体情報を、体内(被検体内)から体外(被検体外)に向けて送信するカプセル内視鏡(カプセル型医療装置)2と、体外に配されて、カプセル内視鏡2から送信されてきた生体情報である画像信号を受信する受信装置(生体情報受信装置)3と、該受信装置3に記録された画像データを表示するためのワークステーション4とを有して生体情報を検出するものである。
また、カプセル内視鏡2は、受信装置3との間の通信状態を確認するための通信確認信号を送信し、受信装置3は、通信確認信号を受信したときに生体情報の通信を許可するための通信許可信号を送信し、更に、カプセル内視鏡2は、通信許可信号を受信したときに生体情報を送信するようになっている。これについては、後に詳細に説明する。
本実施形態のカプセル内視鏡2は、図2に示すように、画像(生体情報)を取得する取得手段10と、取得された画像及び上記通信確認信号を受信装置3に送信する送信手段11と、通信確認信号を受けて受信装置3から送られた少なくとも上記通信許可信号を含む無線信号を受信する受信手段12と、通信許可信号の受信状態に基づいて、画像を送信するか否かを判断する通信制御部(通信制御手段)13とを備えている。これら各構成品は、外装14内に内蔵されている。
また、本実施形態の受信装置3は、上記画像信号(生体情報)及び通信確認信号を受信する受信手段35と、受信した画像信号を記録する記録部36と、受信手段35が通信確認信号を受信したときに、カプセル内視鏡2に対して生体情報の送信を許可する通信許可信号を生成する通信許可信号生成部37と、生成された通信許可信号を送信する通信許可信号送信手段38とを有している。
一方、受信された信号が、カプセル内視鏡2から送られた通信確認信号である場合には、制御部45が通信確認信号を認識した後、該制御部45は通信許可信号生成部37に対し、カプセル内視鏡2が画像信号を送信することを許可する通信許可信号を生成するように指示する。該通信許可信号生成部37で生成された通信許可信号は、送信回路46で変調された後、送信用アンテナ33から送信される。
また、被験者A(患者)情報、エラー情報等の各種情報は、制御部45の制御により、表示部47及びワークステーション4に表示される。また、受信装置3の各機能ブロックで必要な電力は電力供給部48から供給される。
また、受信アンテナユニット32、切替スイッチ43及び受信回路40は、上記受信手段35を構成し、送信用アンテナ33及び送信回路46は、上記通信許可信号送信手段38を構成している。
被験者Aの体内に導入されたカプセル内視鏡2は、撮像部制御手段21によって決まるタイミングで撮像動作を行い、撮像した画像データをメモリ20に書き込む(S1)。その後、カプセル内視鏡2は、変調器22をオンにして(S2)、受信装置3との間の通信状態が良好か否かを判断するための通信確認信号を送信する(S3)。
なお、通信確認信号の強度は、画像信号を送信する際の強度と略等しいので、受信装置3は、通信確認信号が受信できれば画像信号も受信できると判断する。また、通信確認信号は、固定パターンからなり、受信装置3が受信する外来ノイズとの区別がつくものが好ましい。但し、通信確認信号の形態は、これに限定されることはなく、例えば、無変調信号を通信確認信号として用い、受信装置3側で受信強度を見て通信確認信号が送られたか否かを判断しても良い。
上記通信確認信号の送信が終わると、変調器22はオフ状態となる(S4)。
そして、受信装置3は、通信許可信号を送信した後、再び受信待機状態に戻る(S30)。
一方、一定期間内に通信許可信号が受信されない場合(S6−No)には、変調器22はオフ状態のまま、次の撮像タイミングを待つことになる。
なお、カプセル内視鏡2のメモリ20に記憶される画像は、1フレーム分に限定されることはなく、複数フレームの画像をメモリ20に記憶し、通信許可信号が確認された場合に、複数のフレームの画像データを連続して送信する構成としても良い。
この表示された画像や、記録部36に記録された画像を見ることで、医師等により被験者Aの健康状態等を診断することができる。
また、受信装置3は、確実に画像信号を得ることができるので、従来のように取得画像を失うことがない(通信不良による)。これにより、確実に被験者Aの健康状態等の診断を行うことができる。
また、複数フレームの画像データをメモリ20に記憶し、通信許可信号が受信できた時にまとめて送信する構成を採用した場合には、例えば、カプセル内視鏡2から送信したにも関わらず、受信装置3で受信されない画像の枚数等を減らすことができる。
第1実施形態と第2実施形態との異なる点は、第1実施形態のカプセル内視鏡2は、通信許可信号を受信するときに共通のアンテナ25を利用していたのに対し、第2実施形態のカプセル内視鏡(カプセル型医療装置)50では、受信手段12が、通信許可信号を受信する別のコイル状アンテナ51を有している点である。
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡50は、図5及び図6に示すように、外装14内に、上記コイル状アンテナ51と、該コイル状アンテナ51で受信された信号から通信許可信号を検出するための受信信号検出回路(包絡線検波回路)52とを備えている。
通信許可信号が届くと、コイル状アンテナ51のグラウンドを基準とした電位が発生する。そして、ダイオード55の両端に十分な電位差が生じると、該ダイオード55はオン状態となり、コンデンサ56に電荷が蓄積され始める。また、抵抗57は、コンデンサ56に蓄積された電荷をグラウンドに逃がす。従って、コンデンサ56と抵抗57との値で決まる時定数でコンデンサ56上端の電位が上昇する。また、比較器58は、コンデンサ56上端の電位と、基準電圧発生器59が作る基準電位とを比較する。つまり、比較器58の出力を見ることで、通信許可信号の検出を行うことができる。
更に、本実施形態においては、受信装置3から送られる通信許可信号を、カプセル内視鏡50から送られる通信確認信号に比べて小さく、例えば、数十KHz程度にできる。このような低い周波数を用いることにより、体外から体内に至る際の減衰を小さく抑えられることができる。
第1実施形態と第3実施形態との異なる点は、第1実施形態のカプセル内視鏡2は、内蔵された電池27により作動していたのに対し、第3実施形態のカプセル内視鏡(カプセル型医療装置)60は、受信装置3から無線により電力を供給された作動する点である。
なお、本実施形態においては、通信許可信号が、カプセル医療装置60に電力を供給するための電力供給用の信号(無線信号)を兼ねているものとする。なお、電力供給は、この場合に限らず、例えば、体外に電力供給装置を設け、該電力供給装置から無線によりカプセル内視鏡60に電力を供給しても構わないし、受信装置3が電力供給装置を兼ねると共に、送信用アンテナ33から通信許可信号とは別に電力供給用の信号を送信できるように構成しても構わない。
上記電力受信部62は、図8に示すように、通信許可信号から電力を得るための整流回路63と、該整流回路63の出力から通信許可信号を検出して通信制御部13に送る通信許可検出部64とを有している。なお、整流回路63は、上述した第2実施形態における受信信号検出回路52と同様の構成である。
受信装置3から送られた通信許可信号(電力供給を兼ねる)は、コイル状アンテナ61で電圧に変換され、整流回路63によって整流される。通信許可検出部64は、整流回路63の出力から通信許可信号が送られているか否かを判断し、その結果を通信制御部13に送る。通信制御部13は、通信許可信号が検出された場合のみ、信号処理回路24及び変調器22を作動させて画像信号を送信する。また、整流回路63の出力は、蓄積部65に一旦蓄えられ、電源回路66によって安定された後、各構成品へ供給される。
このうち、カプセル内視鏡60の電力不足を防止するため、通信確認信号が受信されないときに、受信装置3の通信許可信号送信手段38を、カプセル内視鏡60から通信確認信号が送信される間隔よりも長い間隔で通信許可信号を送信するように設定することが好ましい。こうすることで、カプセル内視鏡60に適時電力を供給でき、電力切れによる通信確認信号の未送信を防止できる。このことは、確実に体内の画像を得ることに繋がる。
1 カプセル型通信システム
2、50、60 カプセル内視鏡(カプセル型医療装置)
3 受信装置(生体情報受信装置)
4 ワークステーション
10 取得手段
11 送信手段
12 受信手段
13 通信制御部(通信制御手段)
14 外装
15 筐体
16 透明カバー
17 LED
18 対物レンズ
19 固体撮像素子
20 メモリ
21 撮像部制御手段
22 変調器
23 復調器
24 信号処理回路
25 アンテナ
26 切替スイッチ
27 電池
28 電源回路
30 外部装置
32 受信アンテナユニット
33 送信用アンテナ
35 受信手段
36 記録部
37 通信許可信号生成部
38 通信許可信号送信手段
40 受信回路
41 信号処理回路
42 選択制御部
45 制御部
46 送信回路
47 表示部
51、61 コイル状アンテナ
52 受信信号検出回路(包絡線検波回路)
55 ダイオード
56 コンデンサ
57 抵抗
58 比較器
59 基準電圧発生器
62 電力受信部
63 整流回路
64 通信許可検出部
65 蓄電部
Claims (9)
- 被検体の生体情報を被検体内から被検体外に向けて送信するカプセル型医療装置と、被検体外に配されて前記生体情報を受信する生体情報受信装置とを有して前記生体情報を検出するカプセル型通信システムであって、
前記カプセル型医療装置は、前記生体情報受信装置との間の通信状態を確認するための通信確認信号を送信し、
前記生体情報受信装置は、前記通信確認信号を受信したときに、通信を許可するための通信許可信号を送信し、
前記カプセル型医療装置は、前記通信許可信号を受信したときに、前記生体情報を送信する通信制御手段を備えていることを特徴とするカプセル型通信システム。 - 請求項1記載のカプセル型通信システムにおいて、
前記通信許可信号は、前記カプセル型医療装置に電力を供給するための無線信号を兼ねていることを特徴とするカプセル型通信システム。 - 被検体の生体情報を検出すると共に、被検体外に配された生体情報受信装置に生体情報を送信するカプセル型医療装置であって、
前記生体情報を取得する取得手段と、
取得された前記生体情報と、前記生体情報受信装置との間の通信状態を確認するための通信確認信号とを前記生体情報受信装置に向けて送信する送信手段と、
前記通信確認信号を受けて前記生体情報受信装置から送られた少なくとも通信許可信号を含む無線信号を受信する受信手段と、
前記通信許可信号の受信状態に基づいて、前記生体情報を送信するか否かを判断する通信制御手段とを備えていることを特徴とするカプセル型医療装置。 - 請求項3記載のカプセル型医療装置において、
前記送信手段及び前記受信手段は、共に同一のアンテナを用いることを特徴とするカプセル型医療装置。 - 請求項3又は4記載のカプセル型医療装置において、
前記受信手段は、包絡線検波回路を有することを特徴とするカプセル型医療装置。 - 請求項3から5のいずれか1項に記載のカプセル型医療装置において、
前記受信手段は、前記無線信号から電力を得るための整流回路と、該整流回路の出力から前記通信許可信号を検出して前記通信制御手段に送る通信許可検出部とを有することを特徴とするカプセル型医療装置。 - 被検体外に配され、被検体内のカプセル型医療装置から送信された該被検体の生体情報と、カプセル型医療装置との間の通信状態を確認するための通信確認信号とを受信する生体情報受信装置であって、
前記生体情報及び前記通信確認信号を受信する受信手段と、
受信した前記生体情報を記録する記録部と、
前記受信手段が前記通信確認信号を受信したときに、前記カプセル型医療装置に対して前記生体情報の送信を許可する通信許可信号を生成する通信許可信号生成部と、
前記通信許可信号を送信する通信許可信号送信手段とを有することを特徴とする生体情報受信装置。 - 請求項7記載の生体情報受信装置において、
前記通信許可信号は、前記カプセル型医療装置に電力を供給するための無線信号を兼ねることを特徴とする生体情報受信装置。 - 請求項8記載の生体情報受信装置において、
前記通信許可信号送信手段は、前記通信確認信号が受信されないときに、前記カプセル型医療装置から通信確認信号が送信される間隔よりも長い間隔で、前記通信許可信号を送信することを特徴とする生体情報受信装置。
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