JP2006006840A - カプセル型医療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信が可能で、カプセル本体外径を極力小さくすることが可能なカプセル型医療装置を実現する。
【解決手段】カプセル型医療装置は、体腔内に送り込まれ、体外の送受信ユニットと通信して体腔内で観察・診断もしくは処置等の医療行為を行うカプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）と、このカプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）に設け、体外の送受信ユニットと通信するためのカプセル側アンテナ２７とを具備して構成されている。カプセル型医療装置は、カプセル側アンテナ２７をプリント配線して形成した配線プリント部４０をカプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）に設けて構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、体腔内に送り込まれ、体外の送受信ユニットと通信して体腔内で観察・診断もしくは処置等の医療行為を行うためのカプセル本体を有するカプセル型医療装置に関する。

最近、カプセル型医療装置は、使用される状況になって来ている。カプセル型医療装置は、カプセル本体を備えている。カプセル本体は、被験者が飲み込み易いように形成されている。カプセル本体は、患者の口腔から飲み込まれることにより体腔内に送り込まれる。従って、上記カプセル型医療装置は、小腸近傍等、細長な挿入部を有する内視鏡でも到達が困難であった体腔内深部の観察・診断もしくは処置等の医療行為が可能である。

このような従来のカプセル型医療装置は、観察・診断もしくは処置等の医療行為を行うための装置を上記カプセル本体内に設けた装置が各種提案されている。
上記従来のカプセル型医療装置としては、例えば、特開平９−１３５８３２号公報や特開２００１−９５７５５号公報に記載されているような装置が提案されている。

上記特開平９−１３５８３２号公報に記載のカプセル型医療装置は、カプセル本体内に設けた超音波振動子により観察対象部位に超音波パルスを送受波して得たエコー情報を元に超音波断層画像（以下、超音波画像）を得る装置である。
一方、上記特開２００１−９５７５５号公報に記載のカプセル型医療装置は、カプセル本体内に設けたＣＣＤ等の撮像素子により観察対象部位の光学像を撮像して得た撮像信号を元に光学画像を得る装置である。

このような従来のカプセル型医療装置は、上記カプセル本体内に設けたコイル状のアンテナにより、体外に設置されている送受信ユニットと無線通信により上記情報のやり取りを行っている。
特開平９−１３５８３２号公報 特開２００１−９５７５５号公報

しかしながら、上記従来のカプセル型医療装置は、上記コイル状のアンテナを上記カプセル本体内に設けているので、カプセル本体外径が少なくともコイルの巻径分、大きくなってしまう。このため、上記従来のカプセル型医療装置は、上記カプセル本体の飲み込みが容易にできなくなってしまう虞れが生じる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、無線通信が可能で、カプセル本体外径を極力小さくすることが可能なカプセル型医療装置を提供することを目的とする。

本発明による第１のカプセル型医療装置は、体腔内に送り込まれ、体外の送受信ユニットと通信して体腔内で観察・診断もしくは処置等の医療行為を行うカプセル本体と、前記カプセル本体に設け、前記体外の送受信ユニットと通信するためのアンテナと、を具備し、前記アンテナをプリント配線して形成した配線プリント部を前記カプセル本体に設けたことを特徴としている。
また、本発明による第２のカプセル型医療装置は、前記第１のカプセル型医療装置において、前記カプセル本体の内周面又は外周面に前記配線プリント部を設けたことを特徴としている。
また、本発明による第３のカプセル型医療装置は、前記第１のカプセル型医療装置において、前記カプセル本体は、超音波振動子又は撮像素子もしくは電源部を有し、前記アンテナは、前記超音波振動子により得たエコー情報又は前記撮像素子により得た映像情報を前記送受信ユニットに送信可能であるかもしくは、前記電源部に蓄電するための電力供給信号を前記送受信ユニットから受信可能であることを特徴としている。

本発明のカプセル型医療装置は、無線通信が可能で、カプセル本体外径を極力小さくすることができるという効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

図１ないし図８は本発明の一実施例に係わり、図１は一実施例のカプセル型医療装置を示す説明図、図２は超音波画像用カプセル型医療装置を示す説明図、図３は図１及び図２のカプセル本体に設けられるカプセル側アンテナを示す斜視図、図４は図３のＡ矢視図、図５は図３のアンテナ端子にカプセル側送受信部を構成している電子回路が接続されている際の斜視図、図６は図３のカプセル側アンテナの第１の変形例を示す斜視図、図７は図３のカプセル側アンテナの第２の変形例を示す斜視図、図８は図３のカプセル側アンテナの第３の変形例を示す斜視図である。

図１に示すように本発明の一実施例のカプセル型医療装置１は、カプセル本体２と、体外に設けた送受信ユニット３とを有して構成されている。前記カプセル本体２は、患者の口腔から飲み込まれることにより体腔内に送り込まれ、前記送受信ユニット３と通信して体腔内で観察・診断もしくは処置等の医療行為を行うようになっている。

本実施例では、前記観察・診断もしくは処置等の医療行為として、体腔内の目的部位を光学的に撮像して光学像を得るか又は体腔内の目的部位において超音波を送受波して超音波画像を得るように構成している。
即ち、本実施例では、図１に示す光学画像を取得可能な光学画像用カプセル型医療装置１Ａと、図２に示す超音波画像を取得可能な超音波画像用カプセル型医療装置１Ｂとに本発明を適用している。

先ず、図１を参照して光学画像用カプセル型医療装置１Ａを説明する。
光学画像用カプセル本体２Ａは、照明部２１と、撮像部２２と、カプセル側増幅部２３Ａと、カプセル内電源部２４Ａと、カプセル側制御部２５Ａと、カプセル側送受信部２６Ａと、カプセル側アンテナ２７とを有して構成されている。

前記照明部２１は、例えば、ＬＥＤ（ Light Emitting Diode ）等の光源２１ｂと、この光源２１ｂから発する光を目的部位へ照射する照明光学系２１ａとを有して構成されている。
前記撮像部２２は、前記照明部２１により照明された目的部位からの反射光を光学像として取り込む対物光学系２２ａと、この対物光学系２２ａから取り込んだ光学像を撮像して撮像信号を出力するＣＣＤ（ Charge Coupled Device ）等の固体撮像素子２２ｂとを有して構成されている。

前記カプセル側増幅部２３Ａは、前記撮像部２２からの撮像信号を増幅して前記カプセル側制御部２５Ａへ出力するようになっている。
前記カプセル側制御部２５Ａは、光学画像用送受信ユニット３Ａから送信される制御信号に基づき、前記撮像部２２及び前記照明部２１を制御するようになっている。

前記カプセル側制御部２５Ａは、前記撮像部２２の固体撮像素子２２ｂを駆動するための駆動信号を出力してこの固体撮像素子２２ｂを駆動し、固体撮像素子２２ｂが光学像を光電変換して得た電気信号を撮像信号として読み出すようになっている。また、前記カプセル側制御部２５Ａは、前記撮像部２２の撮像タイミングと同期して前記照明部２１を間欠的にフラッシュ発光させる等の制御を行うようになっている。

前記カプセル内電源部２４Ａは、前記カプセル側制御部２５Ａを介して各構成部等へ電源を供給する図示しないバッテリを有して構成されている。尚、本実施例では、バッテリに蓄電するための電力供給信号を前記光学画像用送受信ユニット３Ａから無線により供給するようになっている。

前記カプセル側送受信部２６Ａは、前記カプセル側アンテナ２７で受信した前記光学画像用送受信ユニット３Ａからの電波の搬送波を選択的に抽出し、検波等して制御信号を復調して各構成部等へ出力すると共に、各構成部等からの例えば、画像データ等の情報（データ）信号を所定の周波数の搬送波で変調し、前記カプセル側アンテナ２７から電波として発信するようになっている。

一方、光学画像用送受信ユニット３Ａは、ユニット側アンテナ３１Ａと、ユニット側送受信部３２Ａと、ユニット側増幅部３３Ａと、ユニット側制御部３４Ａと、画像処理部３５Ａと、モニタ３６Ａと、操作入力部３７Ａと、ユニット内電源部３８Ａとを有して構成されている。

前記ユニット側アンテナ３１Ａは、前記光学画像用カプセル本体２Ａと無線通信を行うようになっている。
前記ユニット側送受信部３２Ａは、前記ユニット側アンテナ３１Ａで受信した前記光学画像用カプセル本体２Ａからの電波の搬送波を選択的に抽出し、検波等して画像データ等の情報（データ）信号を等を復調して前記ユニット側増幅部３３Ａを介して前記ユニット側制御部３４Ａへ出力すると共に、このユニット側制御部３４Ａからの制御信号を所定の周波数の搬送波で変調し、前記ユニット側アンテナ３１Ａから電波として発信するようになっている
前記ユニット側増幅部３３Ａは、前記ユニット側送受信部３２Ａからの信号を増幅して前記ユニット側制御部３４Ａへ出力すると共に、このユニット側制御部３４Ａからの制御信号を増幅するようになっている。
前記画像処理部３５Ａは、前記ユニット側制御部３４Ａを介して入力される画像信号を信号処理して標準的な映像信号を生成するようになっている。この画像処理部３５Ａは、生成した映像信号を前記モニタ３６Ａに出力してこのモニタ３６Ａの表示画面に前記光学画像用カプセル本体２Ａからの光学画像を表示するようになっている。

前記ユニット側制御部３４Ａは、キーボードやマウス等の操作入力部３７Ａが接続されており、この操作入力部３７Ａから入力される操作情報に基づき、操作者の所望するように前記光学画像用カプセル本体２Ａの撮像部２２及び照明部２１を制御するようになっている。
前記ユニット内電源部３８Ａは、前記ユニット側制御部３４Ａを介して商用電源からの電源電力を各構成部等へ供給するように構成されている。尚、ユニット内電源部３８Ａは、図示しないバッテリを有して構成されていてもよい。

次に、図２を参照して超音波画像用カプセル型医療装置１Ｂを説明する。
超音波画像用カプセル本体２Ｂは、超音波部２８と、カプセル側増幅部２３Ｂと、カプセル内電源部２４Ｂと、カプセル側制御部２５Ｂと、カプセル側送受信部２６Ｂと、カプセル側アンテナ２７とを有して構成されている。

前記超音波部２８は、超音波を送波し、反射してきた超音波エコーを受波する超音波振動子２８ａを有している。前記超音波部２８は、前記超音波振動子２８ａを回転駆動するモータ等の回転駆動部２８ｂが設けられている。尚、前記回転駆動部２８ｂには、エンコーダ等の回転検知部を備え、このエンコーダにより検知した回転情報を超音波画像用送受信ユニット３Ｂに送信するようになっている。また、前記超音波部２８は、図示しないが超音波振動子２８ａの周囲が流動パラフィン等の超音波伝達媒体で満たされるようになっている。

前記カプセル側増幅部２３Ｂは、前記超音波部２８の超音波振動子２８ａからの超音波エコー信号を増幅して前記カプセル側制御部２５Ｂへ出力するようになっている。前記カプセル側制御部２５Ｂは、前記超音波画像用送受信ユニット３Ｂから送信される制御信号に基づき、前記超音波部２８を制御するようになっている。
前記カプセル側制御部２５Ｂは、前記超音波部２８の超音波振動子２８ａを駆動するための駆動信号を出力してこの超音波振動子２８ａを駆動し、超音波振動子２８ａからの超音波エコー信号を読み出すようになっている。

また、前記カプセル側制御部２５Ｂは、超音波振動子２８ａの送受波タイミングと同期して回転駆動部２８ｂを駆動するための駆動信号を出力して超音波振動子２８ａを前記超音波画像用カプセル本体２Ｂの長手中心軸に対して垂直な方向であるラジアル方向に回転駆動するようになっている。即ち、超音波画像用カプセル本体２Ｂは、長手中心軸に対して垂直な向きの超音波断層画像を得るラジアル走査が行われるようになっている。

前記カプセル内電源部２４Ｂは、前記カプセル側制御部２５Ｂを介して前記超音波画像用カプセル本体２Ｂ内の各部へ電源電力を供給するバッテリを有して構成されている。尚、本実施例では、このバッテリに蓄電するための電力供給信号を前記超音波画像用送受信ユニット３Ｂから無線により供給するようになっている。

前記カプセル側送受信部２６Ｂは、前記カプセル側アンテナ２７で受信した前記超音波画像用送受信ユニット３Ｂからの電波の搬送波を選択的に抽出し、検波等して制御信号を復調して各構成部等へ出力すると共に、これら各構成部等からの例えば、画像データ等の情報（データ）信号を所定の周波数の搬送波で変調し、前記カプセル側アンテナ２７から電波として発信するようになっている。

一方、超音波画像用送受信ユニット３Ｂは、ユニット側アンテナ３１Ｂと、ユニット側送受信部３２Ｂと、ユニット側増幅部３３Ｂと、ユニット側制御部３４Ｂと、画像処理部３５Ｂと、モニタ３６Ｂと、操作入力部３７Ｂと、ユニット内電源部３８Ｂとを有して構成されている。

前記ユニット側アンテナ３１Ｂは、前記超音波画像用カプセル本体２Ｂと無線通信を行うようになっている。
前記ユニット側送受信部３２Ｂは、前記ユニット側アンテナ３１Ｂで受信した前記超音波画像用カプセル本体２Ｂからの電波の搬送波を選択的に抽出し、検波等して画像データ等の情報（データ）信号を等を復調して前記ユニット側増幅部３３Ｂを介して前記ユニット側制御部３４Ｂへ出力すると共に、このユニット側制御部３４Ｂからの制御信号を所定の周波数の搬送波で変調し、前記ユニット側アンテナ３１Ｂから電波として発信するようになっている
前記ユニット側増幅部３３Ｂは、前記ユニット側送受信部３２Ｂからの信号を増幅して前記ユニット側制御部３４Ｂへ出力すると共に、このユニット側制御部３４Ｂからの制御信号を増幅するようになっている。
前記画像処理部３５Ｂは、前記ユニット側制御部３４Ｂを介して入力される画像信号を信号処理して標準的な映像信号を生成するようになっている。この画像処理部３５Ｂは、生成した映像信号を前記モニタ３６Ｂに出力してこのモニタ３６Ｂの表示画面に前記超音波画像用カプセル本体２Ｂからの超音波画像を表示するようになっている。

前記ユニット側制御部３４Ｂは、キーボードやマウス等の操作入力部３７Ｂが接続されており、この操作入力部３７Ｂから入力される操作情報に基づき、操作者の所望するように前記超音波画像用カプセル本体２Ｂの超音波部２８を制御するようになっている。
前記ユニット内電源部３８Ｂは、前記ユニット側制御部３４Ｂを介して商用電源からの電源電力を各構成部等へ供給するように構成されている。尚、ユニット内電源部３８Ｂは、図示しないバッテリを有して構成されていてもよい。

上記図１及び図２で説明したカプセル型医療装置１（１Ａ，１Ｂ）は、前記カプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）にカプセル側アンテナ２７を設けている。
従来のカプセル本体は、コイル状のカプセル側アンテナを設けているので、本体外径が少なくともコイルの巻径分、大きくなってしまう。

そこで、本実施例では、前記カプセル側アンテナ２７をプリント配線して形成した配線プリント部を前記カプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）に設けるように構成している。
即ち、図３に示すようにカプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）は、長手軸方向に対して垂直方向に分割可能に形成されており、この分割された一方の内周面に前記カプセル側アンテナ２７の配線プリント部４０が設けられている。

図４に示すように前記カプセル側アンテナ２７は、配線プリント部４０が略円形状に形成されており、この配線プリント部４０に沿って配線部４１も略円形状に配置されている。配線部４１の端部には、アンテナ端子４２が設けられている。このアンテナ端子４２には、図５に示すように前記カプセル側送受信部２６Ａ，２６Ｂを構成している電子回路４３が接続されるようになっている。

これにより、カプセル型医療装置１（１Ａ，１Ｂ）は、カプセル側アンテナ２７をプリント配線して設けているので、コイル状のカプセル側アンテナを設けることに比べてその分カプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）外径を小さくすることができる。
従って、カプセル型医療装置１（１Ａ，１Ｂ）は、無線通信が可能で、カプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）の外径を極力小さく構成することができる。

尚、カプセル側アンテナは、図６に示すように配線プリント部が略四角形状に形成されていてもよい。
図６に示すようにカプセル側アンテナ２７Ｂは、配線プリント部４０Ｂが略四角形状に形成されており、この配線プリント部４０Ｂに沿って配線部４１Ｂも略略四角形状に配置されている。

この場合、図示しないが前記カプセル本体２の内周面は所定部分が略四角形状に形成され、この略四角形状部分の内周面に前記カプセル側アンテナ２７Ｂの配線プリント部４０Ｂが設けられるようになっている。

また、カプセル側アンテナは、図７に示すようにカプセル本体２の外周面に配線プリント部を設けて構成してもよい。
図７に示すようにカプセル側アンテナ２７Ｃは、カプセル本体２の外周面に配線プリント部４０Ｃが設けられるようになっている。この場合、前記カプセル側アンテナ２７Ｃは、配線プリント部４０Ｃの外面が樹脂等のコーティング膜４４によりコーティングされて保護されている。

上述したように、前記カプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）は、長手軸方向に対して垂直方向に分割可能に形成され、この分割された一方の内周面にカプセル側アンテナ２７の配線プリント部を設けて構成している。

しかしながら、カプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）は、図８に示すように長手軸方向に対して水平方向に分割可能に形成してこの分割された一方の内周面に前記カプセル側アンテナ２７の配線プリント部を設けて構成してもよい。
図８に示すようにカプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）は、長手軸方向に対して水平方向に分割可能に形成されており、この分割された一方の内周面にカプセル側アンテナ２７Ｄの配線プリント部４０Ｄが設けられている。

前記カプセル側アンテナ２７Ｄは、配線プリント部４０Ｄが略長方形状に形成されており、この配線プリント部４０Ｄに沿って配線部４１Ｄが長手軸方向に配置されている。
尚、図示しないがカプセル側アンテナは、長手軸方向に対して水平方向にカプセルを分割したカプセル本体２（２Ａ，２Ｂ）においても、外周面に前記カプセル側アンテナ２７Ｃとほぼ同様に配線プリント部を設けてもよい。この場合、前記カプセル側アンテナは、配線プリント部の外面が樹脂等のコーティング膜４４によりコーティングされて保護されるように構成されている。

尚、本実施例では、観察・診断もしくは処置等の医療行為として、体腔内の目的部位を光学的に撮像して光学像を得る光学画像用カプセル型医療装置１Ａ及び体腔内の目的部位において超音波を送受波して超音波画像を得る超音波画像用カプセル型医療装置１Ｂに本発明を適用して構成している。

しかしながら、本発明はこれに限定されず、観察・診断もしくは処置等の医療行為として、体腔内の目的部位を処置するマニュピレータや鉗子等の処置具を設けた処置用カプセル型医療装置や体腔内の目的部位において薬剤等の散布を行う薬剤散布用カプセル型医療装置に本発明を適用して構成してもよい。

この場合、前記カプセル側アンテナは、前記マニュピレータや鉗子等の処置具を操作するための操作信号又は、薬剤散布を指示するための指示信号を受信可能に構成されている。
また、本発明は、以上述べた実施例のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

［付記］
（付記項１）
体腔内に送り込まれ、体外の送受信ユニットと通信して体腔内で観察・診断もしくは処置等の医療行為を行うカプセル本体と、
前記カプセル本体に設け、前記体外の送受信ユニットと通信するためのアンテナと、
を具備し、
前記アンテナをプリント配線して形成した配線プリント部を前記カプセル本体に設けたことを特徴とするカプセル型医療装置。

（付記項２）
前記カプセル本体の内周面又は外周面に前記配線プリント部を設けたことを特徴とする付記項１に記載のカプセル型医療装置。

（付記項３）
前記カプセル本体は、超音波振動子又は撮像素子もしくは電源部を有し、
前記アンテナは、前記超音波振動子により得たエコー情報又は前記撮像素子により得た映像情報を前記送受信ユニットに送信可能であるかもしくは、前記電源部に蓄電するための電力供給信号を前記送受信ユニットから受信可能であることを特徴とする付記項１に記載のカプセル型医療装置。

（付記項４）
前記カプセル本体を長手軸方向に対して垂直方向又は水平方向に２分割可能であり、２分割したうちの一方の内周面又は外周面に前記配線プリント部を設けたことを特徴とする付記項１に記載のカプセル型医療装置。

（付記項５）
前記カプセル本体は、マニュピレータ又は鉗子を有し、
前記アンテナは、前記マニュピレータ又は鉗子を操作するための操作信号を前記送受信ユニットから受信可能であることを特徴とする付記項１に記載のカプセル型医療装置。

（付記項６）
前記カプセル本体は、薬剤散布機能を有し、
前記アンテナは、前記薬剤散布機能を指示する指示信号を前記送受信ユニットから受信可能であることを特徴とする付記項１に記載のカプセル型医療装置。

本発明のカプセル型医療装置は、無線通信が可能で、カプセル本体外径を極力小さくすることが可能なアンテナを設けたことにより、体腔内で観察・診断もしくは処置等の医療行為を行う場合に適している。

一実施例のカプセル型医療装置を示す説明図である。 超音波画像用カプセル型医療装置を示す説明図である。 図１及び図２のカプセル本体に設けられるカプセル側アンテナを示す斜視図である。 図３のＡ矢視図である。 図３のアンテナ端子にカプセル側送受信部を構成している電子回路が接続されている際の斜視図である。 図３のカプセル側アンテナの第１の変形例を示す斜視図である。 図３のカプセル側アンテナの第２の変形例を示す斜視図である。 図３のカプセル側アンテナの第３の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１ カプセル型医療装置
１Ａ 光学画像用カプセル型医療装置
１Ｂ 超音波画像用カプセル型医療装置
２ カプセル本体
２Ａ 光学画像用カプセル本体
２Ｂ 超音波画像用カプセル本体
３ 送受信ユニット
３Ａ 光学画像用送受信ユニット
３Ｂ 超音波画像用送受信ユニット
２１ 照明部
２２ 撮像部
２２ｂ 固体撮像素子
２４Ａ カプセル内電源部
２７ カプセル側アンテナ
２８ 超音波部
２８ａ 超音波振動子
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (4)

1. 体腔内に送り込まれ、体外の送受信ユニットと通信して体腔内で観察・診断もしくは処置等の医療行為を行うカプセル本体と、
   前記カプセル本体に設け、前記体外の送受信ユニットと通信するためのアンテナと、
   を具備し、
   前記アンテナをプリント配線して形成した配線プリント部を前記カプセル本体に設けたことを特徴とするカプセル型医療装置。
2. 前記カプセル本体の内周面又は外周面に前記配線プリント部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置。
3. 前記カプセル本体は、超音波振動子又は撮像素子もしくは電源部を有し、
   前記アンテナは、前記超音波振動子により得たエコー情報又は前記撮像素子により得た映像情報を前記送受信ユニットに送信可能であるかもしくは、前記電源部に蓄電するための電力供給信号を前記送受信ユニットから受信可能であることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置。
4. 前記カプセル本体を長手軸方向に対して垂直方向又は水平方向に２分割可能であり、２分割したうちの一方の内周面又は外周面に前記配線プリント部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置。
   

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