JP2008018147A - 体腔内検査カプセル及びカプセル検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】一つの検査カプセルで体腔内全域を検査できる技術を提供する。
【解決手段】体腔内の検査カプセルに、体腔内の検体が接触する接触面を形成し、その接触面に検体センサを設置して、検体情報メモリに検体センサが出力した検体情報を時系列順に蓄積記憶する。体腔内に存在する検体を識別し、かつその検体の存在箇所を直接的又は間接的に特定できるように記憶するので、体腔内通過中は絶えず検体検査を実施でき、一度の検査で病気の疑いのある臓器やその病名を推定することが可能となるため、患者の負担を軽減することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、体腔内を検査するカプセル検査技術に関する。

検査、診断、又は治療機能を備えた楕円球形状のカプセルを口腔から飲み込むことで、体腔内の検査、診断又は治療を行うカプセル検査技術が急速に進展している。患者の口腔から体腔内に挿入する内視鏡と異なり、ケーブルがなく、患者に与える苦痛を大きく低減できることで注目を浴びているためである。

例えば、カプセル内に収容空間を形成しておき、体腔内で収容空間と外部とを連通させることで体腔内の分泌物を収容空間内に収容する検査カプセルがある。体腔内の分泌物を検体として収集し、検査カプセルを体外に排出した後に収集した検体を分析装置で分析し、その検体の物質内容を調べる。検体が病気に起因して分泌される異常物質であると、体腔内に病気が発生していると推定できる。

この検査カプセルとしては、例えば、外部からの電波信号を受信すると、収容空間と外部とを連通させ、その部位の分泌液を収集するものが提示されている（例えば、「特許文献１」参照。）。超音波診断装置等で検査カプセルの行方をトレースし、検査カプセルが検査を所望する特定部位に到達すると電場信号を送信する。これにより、所望部位で分泌される分泌物を収集することができ、所望部位の検査を行うことが可能となる。

また、収容空間を連通させるために予め所定の溶液に対して選択的に溶解する膜等で収容空間と外部との連通を阻止させておくものも提示されている（例えば、「特許文献２」参照。）。胃を検査したい場合には、膜をゼラチン等で構成する。胃に検査カプセルが到達すると、胃液によりゼラチンが溶解し、収容空間と外部との連通阻止が解除されるため、胃の分泌物を収集することが可能となる。また、腸内を検査したい場合には、膜を脂肪酸で構成する。腸に検査カプセルが到達すると、腸液により脂肪酸が溶解し、収容空間と外部との連通阻止が解除されるため、腸内の分泌物を収集することが可能となる。

しかし、このような検査カプセルでは、所望部位を予め特定しておかなくては役にたたない。体腔内全域を検査しようとして最初から収容空間と外部との連通を解除すれば、体腔内の各分泌物が収容空間で混ざり合い、体腔内のいずれかで異常が発生していることは確認できるが、その異常発生部位の見当のつけようがない。

すなわち、従来の検査カプセルでは、検査カプセルを使用する前に所望位置を特定する前検査が必要であるか、又は各部位で選択的に検体を収集する各種検査カプセルを時間をおいて何度も飲む必要がある。

検査カプセルは、その低侵襲性により患者の負担は少ないとされるが、従来の検査カプセルで体腔内全域を検査するのは、患者にそれ相応の負担を強いることになる。

特開昭５５−１９１２４号公報 特許登録第３２７９４０９号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一つの検査カプセルで体腔内全域を検査できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、体腔内を通過して検査する体腔内検査カプセルであって、体腔内の検体が接触する接触面と、前記接触面に設置されて前記接触面に接触する検体を検出し、検体を識別する検体情報を出力する検体センサと、カプセル内部に配置され、前記検体センサが出力する検体情報を蓄積記憶する検体情報メモリと、を備えること、を特徴とする。

また、請求項１０記載の発明は、体腔内を通過して検査する体腔内検査カプセルと体腔外に設置されるデータベース装置とを有するカプセル検査システムであって、前記体腔内検査カプセルは、体腔内の検体が接触する接触面と、前記接触面に設置されて前記接触面を接触する検体を検出し、検体を識別する検体情報を出力する検体センサと、前記検体センサが出力する検体情報を逐次外部へ無線送信する無線送信部と、を備え、前記データベース装置は、前記検体情報を逐次無線で受信する無線受信部と、前記無線受信部で受信した前記検体情報を蓄積記憶する検体情報メモリと、体腔内に存在する可能性のある異常物質情報とその異常物質が存在する場合の主要病名情報とを関連づけて記憶するデータベースと、前記検体情報メモリに記憶される検体情報に基づき前記データベースを検索し、検索された異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得する検索部と、前記検索部により取得された主要病名情報を出力する出力部と、を備えること、を特徴とする。

前記データベースは、臓器情報と当該臓器情報が示す臓器内に存在する正常物質情報とを関連づけてさらに記憶し、前記検索部は、前記時刻情報に基づき複数の検体情報をグループ化し、グループ毎に前記データベースを検索して、異常物質情報が検索されると当該異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得し、正常物質情報が検索されると当該正常物質情報に関連づけられた臓器情報を取得し、前記出力部は、前記検索部により取得された臓器情報及び主要病名情報を関連づけて出力するようにしてもよい（請求項１３記載の発明に相当）。

また、請求項１４記載の発明は、体腔内を通過して検査する体腔内検査カプセルであって、体腔空間に露出して体腔内の検体を取得する検体取得面を備えること、を特徴とする。

また、請求項１５記載の発明は、体腔内を通過して検査する体腔内検査カプセルであって、体腔内の検体を取得する検体取得面を外面に有し、自転するコア部と、前記コア部を被覆するとともに、一部に前記コア部の検体取得面を露出させる開口部を有するシェル部と、備えること、を特徴とする。

また、請求項２１記載の発明は、体腔内を接触して検査する体腔内検査カプセルと、体腔内の検体を分析して分析対象の検体情報を取得する分析装置と、体腔外に設置される外部データベース装置とを有するカプセル検査システムであって、前記体腔内検査カプセルは、体腔内の検体を取得する検体取得面を外皮とし、所定周期で自転するコア部と、前記カプセルコア部を被覆するとともに、一部に前記カプセルコア部の検体取得面を露出させる開口部を有するシェル部と、を備え、前記分析装置は、同一時期に露出した前記検体取得面に取得された検体の検体情報を取得し、前記外部データベース装置は、体腔内に存在する可能性のある異常物質情報とその異常物質が存在する場合の主要病名情報とを関連づけて記憶するデータベースと、前記分析装置により取得された検体情報に基づき前記データベースを検索し、検索された異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得する検索部と、前記検索部により取得された主要病名情報を出力する出力部と、を備えること、を特徴とする。

前記データベースは、臓器情報と当該臓器情報が示す臓器内に存在する正常物質情報とを関連づけてさらに記憶し、前記検索部は、露出時期毎に検体取得面から取得された複数の検体情報をグループ化し、グループ毎に前記データベースを検索して、異常物質情報が検索されると当該異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得し、正常物質情報が検索されると当該正常物質情報に関連づけられた臓器情報を取得し、前記出力部は、前記検索部により取得された臓器情報及び主要病名情報を関連づけて出力するようにしてもよい（請求項２２記載の発明に相当）。

本発明によれば、体腔内の検査カプセルに、体腔内の検体が接触する接触面を形成し、その接触面に検体センサを設置して、検体情報メモリに検体センサが出力した検体情報を時系列順に蓄積記憶することができる。

これにより、体腔内に存在する検体を識別し、かつその検体の存在箇所を検体と臓器の解剖学的または生理学的な関係から、直接的又は間接的に特定できるように記憶できるので、体腔内通過中に部位を限定することなく連続的に検体検査を実施でき、一度の検査で病気の疑いのある臓器やその病名を推定することが可能となるため、患者の負担を軽減することができる。

また、体腔内に存在する可能性のある異常物質情報とその異常物質が存在する場合の主要病名情報とを関連づけて記憶するデータベースを備え、体腔内の検査カプセルが検出した検体の検体情報に基づきデータベースを検索して、検索された異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得し、当該主要病名情報を出力することもできる。

これにより、簡便に疑いのある病名を導くことができ、その後の詳細な検査方針又は診断方針、さらには治療方針を迅速に決定できる。

データベースには、臓器情報と当該臓器情報が示す臓器内に存在する正常物質情報とを関連づけてさらに記憶しておくこともできる。このデータベースを用いて、検体検出時刻情報に基づいてグループ化した検体情報をグループ毎に検索し、異常物質情報が検索されると当該異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得し、正常物質情報が検索されると当該正常物質情報に関連づけられた臓器情報を取得する。

これにより、検査カプセルによる検査から導かれる病気の疑いのある臓器及び病名を簡便に明示することができる。

また、体腔内の検査カプセルは、体腔空間に露出して体腔内の検体を取得する検体取得面を備えることもできる。本発明によっても体腔内通過中は絶えず検体検査を実施でき、一度の検査で病気の疑いのある臓器やその病名を推定することが可能となる。

また、体腔内の検査カプセルは、体腔内の検体を取得する検体取得面を外面に有し、所定周期で自転するコア部と、コア部を被覆するとともに、一部にコア部の検体取得面を露出させる開口部を有するシェル部により構成されることもできる。これにより、吸着した検体が剥離することがなく、また吸着した検体が検体取得面の他の領域にずれてしまい取得時期が不明になることも防止できる。

以下、本発明に係る体腔内検査カプセル及びカプセル検査システムの好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

（第一の実施形態）
図１に、第１の実施形態のカプセル検査システムの構成を示す。

カプセル検査システム１は、口腔から飲み込まれて体腔内を通過する検査カプセル１０と、体腔外部に設置されたデータベース装置２０とを有する。

検査カプセル１０は、体腔内の通過中に体腔内の分泌物や腫瘍等の分泌物等を検体として検出し、その検体の物質内容を識別する検体情報を取得する。始動開始から体外排出までの約八時間の間、絶えず検体検出と検体情報の取得を繰り返す。

データベース装置２０は、体腔内に存在又は存在するおそれのある物質の一覧とその物質が存在する臓器及びその物質が存在することにより推定される病名とを関連づけたデータベースを有する。検査カプセル１０が取得した検体情報をもとにデータベースを検索し、患者の病名及びその病気が発生している臓器を推定し、検査結果を出力する。このデータベース装置２０は、モニタ２１やプリンタ２２と接続され、検査結果は、モニタ２１に映像として表示され、又は紙媒体に画像として表示される。

図２に、検査カプセル１０の構成を示す。

検査カプセル１０は、およそ楕円球状を有し、管腔の蠕動によって体腔内を進む。検査カプセル１０には、カプセル外部と連通する出入り口を有する貫通孔１１が貫穿されている。貫通孔１１には、体腔内の分泌物等が検体として吸い込まれて通過する。貫通孔１１の壁面は検体との接触面１２となり、貫通孔１１を通過中の検体が当該接触面１２に接触する。接触面１２には、検体を検出する検体センサ１３が設置されている。

検体センサ１３は、接触面１２に接触した検体を検出し、検出した検体特有の信号を出力する。この検体センサ１３は、例えば、コヒーレン反ストークス・ラマン分光（ＣＡＲＳ）装置、人工ＤＮＡ、抗体を利用した電気化学センサ、半導体センサ、表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）を使った酵素センサ、プロテインチップ、ＭＡＬＤＩ法等の質量分析装置、ＮＭＲ等の成分分析装置である。検体センサ１３は、これらの特有の検体を選択的に検出するセンサ、又は検出した検体に応じた出力をするセンサを組み合わせて接触面１２に配置される。

特有の検体を選択的に検出する検体センサ１３では、その検出による信号出力自体が検体を識別する。検出した検体に応じた出力をする検体センサ１３では、出力する信号の内容によって検体を識別する。検査カプセル１０では、検体センサ１３によって出力された信号を検体情報として扱い、その信号をコード化したデジタルデータに変換して蓄積記憶している。

検体情報は、例えば、ペプシノーゲン、ペプシン、塩酸、リパーゼ、アミラーゼ、トリプシン、キモトリプシン、エラスターゼ、セクレチン、コレシストキニン、アミノペプチダーゼ、ジペプチダーゼ、スクラーゼ、ラクターゼ、マルターゼ、核酸分解酵素、レシチナーゼ、ホスファターゼ、アルブミンやグロブリンやヘモグロビン等の血液構成物質、腺癌由来分泌物、ウレアーゼ、アンモニア、高濃度リパーゼ、プロテアーゼ、ムチナーゼ等の体腔内の各臓器に通常存在又は異常時に存在する検体をその物質であることを示す情報である。

検体センサ１３は、上記検体を検出するようにその種類が選択されて接触面１２に配置される。この検体センサ１３の検出及び検体情報の取得によって、通過中の臓器及びその臓器に存在する異常物質から導かれる病名を推定することができる。

図３に、このカプセル検査システム１の内部構成を示す。

検査カプセル１０は、接触面１２及び検体センサ１３の他、内部にカプセル制御回路１４、ポンプ１５、カプセル内メモリ１６とカプセル内タイマー１７を配する。カプセル制御回路１４は、検体センサ１３、ポンプ１５、カプセル内メモリ１６、カプセル内タイマー１７と電気的に接続され、電気信号の入出力が可能となっている。

データベース装置２０は、装置内制御回路２３、メモリインタフェース２４、装置内メモリ２５、データ処理部２６、データベース２７を配する。装置内制御回路２３は、メモリインタフェース２４、データ処理部２６、及びデータベース２７と電気的に接続され、電気信号の入出力が可能となっている。

検査カプセル１０のカプセル制御回路１４は、電気的に接続されたカプセル内の他の構成を制御し、その駆動を始動させる。特に予め定められた時刻に始動開始するための始動開始タイミングを記憶しており、カプセル内タイマー１７が計時する時刻を取得して、取得した時刻が始動開始タイミングに到達していると、ポンプ１５を始動させる。

また、カプセル制御回路１４は、検体センサ１３が出力した検体情報の信号をコード化したデジタルデータに変換してカプセル内メモリ１６に書き込む。検体情報の書き込み時には、検体センサ１３の出力に同期してカプセル内タイマー１７から時刻情報を取得し、検体検出時刻情報として検体情報に関連づけてカプセル内メモリ１６に書き込む。

ポンプ１５の詳細構成を図４に示す。図４に示すように、ポンプ１５は、検体センサ１３と同じく貫通孔１１の途中に設置されている。貫通孔１１の接触面１２は、硬質チューブ１２１で被覆されているが、このポンプ１５の設置位置については内空部１５３で開口している。ポンプ１５は、開口部に接続されて該開口を被覆する軟質チューブ１５１と、内空部１５３内であってその軟質チューブ１５１の直下に設置されるローラ１５２を有する。

軟質チューブ１５１は、柔軟性を有し外力に応じて形状が伸縮変化する。ローラ１５２は、回転軸を中心に複数の突起が放射状に配置されている。回転軸から突起先端までの長さは、回転軸から軟質チューブ１５１の貼設面までの長さを超える。

ローラ１５２が回転すると、複数の突起が断続的に軟質チューブ１５１を内空内へ押し上げる。柔軟チューブ１５１は、突起に押し上げられる度に内空内部へ隆起し、押し上げが解除される度に隆起を消失させる。この断続的な柔軟チューブ１５１の隆起及び隆起の消失により、貫通孔１１内部に水流が形成され、体腔内の検体が検査カプセル１０の貫通孔１１に吸い込まれ、排出される。

即ち、検査カプセル１０では、定められたタイミングに達するとポンプ１５が始動されて接触面１２に検体が接触するようになり、検体センサ１３により検体の検出が開始される。

カプセル内メモリ１６が記憶する情報を図５に示す。図５に示すように、カプセル内メモリ１６には、検体センサ１３が検出した検体の検体情報が書き込まれる。また、検体センサ１３の検出に同期して取得された時刻が検体検出時刻情報として書き込まれる。

検体情報及び検体検出時刻情報は、カプセル内メモリ１６に関連づけられて書き込まれる。カプセル内メモリ１６は、検体センサ１３が検体情報を出力する度にその検体情報及び検体検出時刻情報を記憶し、蓄積していく。

データベース装置２０の装置内制御回路２３は、電気的に接続されたカプセル内の他の構成を制御する。図示しないマンマシンインターフェースによるオペレータとの対話によって、メモリインタフェース２４をコントロールし、また出力先をコントロールする。

メモリインタフェース２４は、カプセル内メモリ１６が蓄積する検体情報及び検体検出時刻情報を取得する。検査カプセル１０には、図示しないコネクタが設置されている。検査カプセル１０が体外に排出されると、検査カプセル１０のコネクタをメモリインタフェース２４に接続し、カプセル内メモリ１６にアクセスして内部の情報を取得する。カプセル内メモリ１６から取得した検体情報及び各検体情報に関連づけられた検体検出時刻情報は、装置内メモリ２５に関連づけを維持したまま記憶される。

尚、検査カプセル１には、コネクタに代えて、例えば無線送信手段と起電力生成コイルを含み、外部から無線による電力供給によって駆動する非接触データキャリア機能を加えるようにしてもよく、メモリインタフェース２４を非接触型のデータリーダとしてもよい。

データベース装置２０が有するデータベース２７を図６に示す。データベース２７は、デジタルデータを記憶するメモリを含み構成されている。このデータベース２７は、臓器情報、正常物質情報、異常物質情報、主要病名情報をデータ項目として有する。各データ項目間については、臓器情報と、その臓器情報が示す臓器に通常存在する正常物質を示す正常物質情報、その臓器情報が示す臓器において病気が発生しているおそれがある場合に存在する異常物質情報、その異常物質情報が示す異常物質がその臓器に存在している場合に発生しているおそれのある主要病名の主要病名情報が相互に関連づけられている。

例えば、臓器情報「胃」に対しては、正常物質情報として、ペプシノーゲン、ペプシン、塩酸、及びリパーゼが関連づけられている。また、臓器情報「胃」に対しては、異常物質として、アルブミン若しくはグロブリン若しくはヘモグロビン等の血液構成物質、腺癌由来分泌物、ウレアーゼ、アンモニア、高濃度リパーゼ、プロテアーゼ、及びムチナーゼが関連づけられている。また、臓器情報「胃」及びこれら異常物質の組み合わせに対しては、主要病名情報として、血液構成物質に対して「胃潰瘍」若しくは「胃癌」、腺癌由来分泌物に対して「胃癌」、ウレアーゼ、アンモニア、高濃度リパーゼ、プロテアーゼ、及びムチナーゼに対して「ヘリコバクター・ピロリ菌感染」が関連づけられている。

データ処理部２６は、検査カプセル１０で検出されてメモリインタフェース２４を介して装置内メモリ２５に記憶された検体情報を検索キーとしてデータベース２７を検索し、該当する正常物質情報又は異常物質情報と、これら情報に関連づけられた臓器情報及び主要病名情報を取得する。

検体情報に該当する情報が正常物質情報であれば、当該正常物質情報とこの情報に関連づけられた臓器情報を取得する。検体情報に該当する情報が異常物質情報であれば、当該異常物質情報とこの情報に関連づけられた主要病名情報を取得する。

検体情報を装置内メモリ２５から読み出した際には、関連づけられている検体検出時刻情報をともに読み出す。データ処理部２６は、予め所定の同一部位通過時間情報を有する。同一部位通過時間情報は、各臓器に検査カプセル１０が突入してからその臓器を出るまでの時間である。または、さらに細かく各臓器の部分毎の通過時間情報を有するようにしてもよい。

データ処理部２６は、読み出した検体検出時刻情報を時系列順に並べ、最上位から順にこの同一部位通過時間情報の範囲におさまる検体検出時刻を一範囲として区切り、その区切り内に検出された検体の検体情報を一つのグループとして関連づける。このグループは、同一の臓器内で検出された検体情報の集まりとなる。検体情報に基づくデータベース２７の検索により複数の臓器情報あるいは主要病名情報が該当してきた場合には、同じグループの他の検体情報に基づく検索により該当した臓器情報あるいは主要病名情報を採用して取得する。

例えば、検索対象の検体情報に基づく検索により複数の臓器情報が該当し、同じグループの他の検体情報に基づく検索により単一の主要病名情報が該当した場合には、他の検体情報により該当した主要病名情報と関連づけられている臓器情報を採用して取得する。

図６に示すデータベース２７においては、検体情報が「リパーゼ」を示す場合、臓器情報として「胃」及び「十二指腸」が該当する。同一グループの他の検体情報が「ペプシン」を示す場合は、他の検体情報に対して「胃」が該当するため、臓器情報として「胃」を採用し取得する。

また、同一グループの他の検体情報が「ウレアーゼ」を示す場合には、他の検体情報に対して主要病名情報「ヘリコバクター・ピロリ菌感染」が該当する。データベース２７上、主要病名情報「ヘリコバクター・ピロリ菌感染」には、臓器情報「胃」が関連づけられているため、臓器情報として「胃」を採用する。

データ処理部２６は、同一グループの検体情報から検索される各情報を参照して、各データ項目について一に絞って採用し取得する。

図７に、このようなカプセル検査システム１における検査カプセル１０の体腔内における動作を示す。図７は、検査カプセル１０の体腔内の動作を示すフローチャートである。

まず、検査カプセル１０には、飲み込み前に、カプセル制御回路１４に予め始動開始タイミングがセットされる（Ｓ０１）。タイミングは、口腔から飲み込まれて胃等の検査を開始しようとする臓器に到達するまでの時間を計算してセットされる。

カプセル制御回路１４は、カプセル内タイマー１７が計時した時刻を所定間隔毎に読み出し（Ｓ０２）、記憶しているタイミングと比較をする（Ｓ０３）。比較の結果、読み出した時刻が未だタイミングを経過しているものではない場合は（Ｓ０３，Ｎｏ）、Ｓ０２〜Ｓ０３の時刻読み出しとタイミングとの比較を所定間隔毎に繰り返す。比較の結果、読み出した時刻がタイミングを経過している場合は（Ｓ０３，Ｙｅｓ）、カプセル制御回路１４は、ポンプ１５を始動させる（Ｓ０４）。

ポンプ１５が始動すると、体腔内の検体が貫通孔１１に吸い込まれ、所定の確率で接触面１２に接触する。検体が接触面１２に接触すると、接触面１２に設置されている検体センサ１３が検体を検出する（Ｓ０５）。

検体センサ１３が検体を検出し、検出した検体を特異的に示す検出信号がカプセル制御回路１４に入力されると、カプセル制御回路１４は、検出信号を検体情報に変換し（Ｓ０６）、カプセル内タイマー１７が計時している時刻を取得する（Ｓ０７）。カプセル制御回路１４は、検体情報と検体検出時刻情報を取得すると、これら情報を関連づけてカプセル内メモリ１６に記憶させる（Ｓ０８）。

Ｓ０６〜Ｓ０８は、以後検査カプセル１０が体外に排出されるまで検査センサ１３が検体を検出する度に繰り返される。

図８に、このようなカプセル検査システム１におけるデータベース装置２０の検査結果出力動作を示す。図８は、検査カプセル１０の体腔内の動作を示すフローチャートである。

データベース装置２０は、まず体外に排出された検査カプセル１０内のカプセル内メモリ１６とメモリインタフェース２４を介して接続される。装置内制御回路２３は、メモリインタフェース２４を介してカプセル内メモリ１６に記憶されている検体情報と検体検出時刻情報を読み出し（Ｓ１１）、読み出した検体情報及び検体検出時刻情報をデータベース装置２０内の装置内メモリ２５に関連づけを維持したまま記憶させる（Ｓ１２）。

装置内メモリ２５に検体情報及び検体検出時刻情報が記憶されると、データ処理部２６は、同一部位通過時間情報を読み出し（Ｓ１３）、装置内メモリ２５に記憶されている検体情報を検体検出時刻情報をもとに同一部位毎にグループ分けする（Ｓ１４）。

データ処理部２６は、グループ毎にグループ内の検体情報を検索キーとしてデータベース２７を検索し（Ｓ１５）、該当する正常物質情報又は異常物質情報と、これら情報に関連づけられた臓器情報及び主要病名情報を取得する（Ｓ１６）。

正常物質情報又は異常物質情報と、これら情報に関連づけられた臓器情報及び主要病名情報を取得すると、データ処理部２６は、これら情報の取得結果を表形式にまとめ、代表的な検体検出時刻情報を表に付した検査結果データを作成し（Ｓ１７）、この検査結果データをモニタ２１やプリンタ２２に送信して出力させる（Ｓ１８）。

図９に、検査結果データの出力例を示す。

図９に示すように、検査結果の出力には、検出時刻、検出された検体、検体が検出された臓器、異常の有無、及び主要病名の欄が表示される。

検出時刻の欄には、同一部位通過情報で区切られた検体情報のいずれかに関連づけられた検体検出時刻が表示される。例えば、データ処理部２６は、１分で通過可能な範囲を一部位とし、同一部位通過情報を「１分」として記憶している。この場合、同一時分の検体検出時刻情報が関連づけられた検体情報を１グループとして区切る。「９時４７分」台に通過した部位で検出された検体を表形式にまとめた場合、検出時刻の欄には、「９時４７分」と表示される。

検出された検体の欄には、同一部位通過情報で区切られた検体の検体情報が表示される。例えば、「９時４７分」に通過した部位では、「ペプシン、塩酸、ヘモグロビン」が検出され、これら検体情報が表示される。

臓器の欄には、検出された検体の欄に表示された検体情報とデータベース２７上で関連づけられた臓器情報が表示される。「ペプシン、塩酸、ヘモグロビン」のいずれもが同一部位で検出されるのは、データベース２７上、「胃」のみであり、臓器の欄には、「胃」が表示される。

異常の有無の欄には、検出された検体の欄に表示された検体情報のいずれかがデータベース２７上で異常物質情報に分類されていた場合に「異常あり」等の表示がされる。「ヘモグロビン」は、データベース２７上、異常物質情報として分類されている。異常の有無の欄には、異常物質情報である「ヘモグロビン」が検出されたことにより「異常あり」と表示される。

主要病名の欄には、検出された検体の欄に表示された検体情報のいずれかがデータベース２７上で異常物質情報に分類されていた場合に、その異常物質情報にデータベース２７上で関連づけられた主要病名情報が表示される。「ヘモグロビン」は、データベース２７上、異常物質情報として分類されている。主要病名の欄には、異常物質情報である「ヘモグロビン」に関連づけられている「胃癌」及び「胃潰瘍」が表示される。

このように、カプセル検査システム１では、検査カプセル１０に、体腔内の検体が接触する接触面１２を形成し、その接触面１２に検体センサ１３を設置して、カプセル内メモリ１６に検体センサ１３が出力した検体情報を時系列順に蓄積記憶するようにした。これにより、体腔内に存在する検体を識別し、かつその検体の存在箇所を直接的又は間接的に特定できるように記憶するので、体腔内通過中は絶えず検体検査を実施でき、一度の検査で病気の疑いのある臓器やその病名を推定することが可能となるため、患者の負担を軽減することができる。時系列順に検体情報を記憶させるには、カプセル内タイマー１７により時刻を計時させ、検体が検出された時刻情報を前記検体情報に関連づけて記憶するようにすればよい。

貫通孔１１を貫穿してその内壁面を接触面１２とし、検体センサ１３を設置する構成によっては、検体を検体センサ１３の設置個所へ誘導することが可能となる。そのため、検体センサ１３の検体検出確率も向上し、検査の精密性を向上させることが可能となる。また、貫通孔１１にポンプ１５を設置することで検体の誘導効率を向上させることができる。

また、データベース装置２０には、体腔内に存在する可能性のある異常物質情報とその異常物質が存在する場合の主要病名情報とを関連づけて記憶するデータベース２７を備え、検査カプセル１０が検出した検体の検体情報に基づきデータベース２７を検索して、検索された異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得し、当該主要病名情報をモニタ２１やプリンタ２２に出力する。これにより、簡便に疑いのある病名を導くことができ、その後の詳細な検査方針又は診断方針、さらには治療方針を迅速に決定できる。

データベース２７には、臓器情報と当該臓器情報が示す臓器内に存在する正常物質情報とを関連づけてさらに記憶しておく。このデータベース２７を用いて、検体検出時刻情報に基づいてグループ化した検体情報をグループ毎に検索し、異常物質情報が検索されると当該異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得し、正常物質情報が検索されると当該正常物質情報に関連づけられた臓器情報を取得する。これにより、本実施形態の検査カプセル１０の検査から導かれる病気の疑いのある臓器及び病名を簡便に明示することができる。

（第２の実施形態）
図１０に、第２の実施形態のカプセル検査システム１の構成を示す。

第２の実施形態におけるカプセル検査システム１では、検査カプセル１０の接触面１２がカプセル表面に設定されている。即ち、検査カプセル１０のカプセル表面に検体センサ１３が設置されている。

検査カプセル１０の飲み込み時には、カプセル表面を即溶性のオブラートで包み、検体センサ１３を保護することが好適である。

この実施形態では、検体センサ１３の検体検出効率は低下するが、検体センサ１３に意識的に検体を導く必要はなく、ポンプ１５やポンプ１５を始動させる構成を排除することが可能となり、検査カプセル１０のコスト低減を図ることができる。

（第３の実施形態）
図１１に、第３の実施形態のカプセル検査システム１の内部構成を示す。

第３の実施形態におけるカプセル検査システム１では、得られた検体情報を無線により外部にあるデータベース装置２０に送信する。

検査カプセル１０は、カプセル内メモリ１６及びカプセル内タイマー１７の代わりにカプセル側無線送受信部１８を有し、カプセル制御回路１４と電気的に接続される。データベース装置２０は、メモリインタフェース２４の代わりに装置側無線送受信部２８及び装置内タイマー２９を有し、装置内制御回路２３と電気的に接続される。

検査カプセル１０では、カプセル制御回路１４は、検体情報をカプセル側無線送受信部１８に出力する。カプセル側無線送受信部１８は、検体情報を無線信号に変換して外部へ出力する。データベース装置２０では、装置側無線送受信部２８が検体情報を受信すると、装置内制御回路２３が装置内タイマー２９から時刻情報を取得し、検体検出時刻情報として受信した検体情報に関連づけ、装置内メモリ２５に記憶させる。

また、装置内制御回路２３では、予め始動開始タイミングを記憶し、装置内タイマー２９から定期的に時刻を取得して比較をする。装置内タイマー２９が計時する時刻が始動開始タイミングに到達すると、装置内制御回路２３は、装置側無線送受信部２８を介して始動信号を検査カプセル１０に送信する。

検査カプセル１０では、カプセル制御回路１４がカプセル側無線送受信部１８を介して始動信号を受け取り、ポンプ１５を始動させる。

これによると、検査カプセル１０の制作コストを低減することが可能となる。また、リアルタイムに検査情報がデータベース装置２０に送信するため、体腔内の検査中に逐次検査結果を生成することができ、最終的な検査結果が出るまでの時間を短縮することが可能となる。

（第４の実施形態）
図１２に、第４の実施形態の検査カプセル１０の構成を示す。

図１２に示すように、本実施形態の検査カプセル１０は、筒形状のコア部１０ａと、コア部１０ａを被覆するシェル部１０ｂを有する。コア部１０ａの外面は、検体取得面１０ｃで覆われている。シェル部１０ｂの一部には、開口部１０ｄが貫穿され、この開口部１０ｄから検体取得面１０ｃが露出している。

検体取得面は、検体を吸着する素材で形成される。検体を吸着する素材としては、親水性・親油性のポリマーをコーティングしたテープやシート、多孔質ウレタン等の多孔質シート、真空チャック等の多孔質セラミックシート、不織布、微粒子を用いた吸着剤材、微細孔の低圧性を用いたシートが挙げられる。

コア部１０ａは、内部に回転軸と駆動モータを有し、回動軸を中心に自転する。自転速度は、口腔から体腔内を通過し体外へ排出するまでの約８時間で検体取得面１０ｃの各領域が一度だけ開口部１０ｄに対向する速度である。コア部１０ａがシェル部１０ｂに対して回転面を不変として回転する場合は、約８時間で１回転する速度である。すなわち、一度開口部１０ｄから露出した領域は体腔内において２度と再露出されない。

検体取得面１０ｃの開口部１０ｄから露出した領域は、露出中に体腔内の検体を吸着して取得する。コア部１０ａの自転によって検体が吸着された領域は、シェル部１０ｂの裏面とコア部１０ａの表面との間に移動し、シェル部１０ｂによって隠蔽される。シェル部１０ｂに隠蔽されることにより、吸着した検体が剥離することがなく、また吸着した検体が検体取得面１０ｃの他の領域にズレることもない。

図１３に、このコア部１０ａの自転の様子を示す。検査カプセル１０内では、１本の回動軸がカプセル内を縦断しており、コア部１０ａに貫設されている。コア部１０ａは、この回動軸を中心に回転しながら、一方方向に前進する。すなわち、開口部１０ｄに露出する領域の軌跡は、コア部１０ａの表面に螺旋状に設定される。

尚、コア部１０ａの自転が１周する間は前進運動は停止させ、自転１周が終了すると所定量前進させるようにしてもよく、継続的な自転と間欠的な前進運動の組み合わせにより実現される軌跡も螺旋に含まれる。

コア部１０ａの自転当初には、露出する検体取得面１０ｃのスタート領域が予め設定されており、目盛りＭ１が穿設されている。目盛りＭ１，２，３・・・は、コア部１０ａの表面に螺旋状に設定される露出領域の軌跡に沿って間欠的に穿設されており、検体取得面１０ｃの任意領域がいつ開口部１０ｄを介して体腔内に露出し、どこの部位に存在する検体を吸着するのかが見当づけられるようになっている。

この検査カプセル１０を用いるカプセル検査システム１の構成を図１４に示す。図１４に示すように、カプセル検査システム１は、検査カプセル１０及びデータベース装置２０に加えて分析装置３０を備える。分析装置３０は、コヒーレンス反ストークス・ラマン分析装置やＮＭＲ等の成分分析装置である。検体を分析して、その検体の検体情報を得る。

このカプセル検査システム１では、検査カプセル１０は、体腔内を通過中に体腔内に露出する検体取得面１０ｃを変えながら検体を収集する。体外へ排出された後に、コア部１０ａから検体検出面１０ｄが剥離され、分析装置３０で分析される。

分析装置３０で取得された検体情報は、データベース装置２０に送信される。データベース装置２０では、オペレータにより目盛りＭ１，２，３・・・から検体検出時刻情報が見当付けられ、オペレータにより検体情報に関連づけられ、ともに装置内メモリ２５に記憶される。この装置内メモリ２５に記憶された検体情報及び検体検出時刻情報をもとに検査結果が生成されてモニタ２１やプリンタ２２で出力される。

これによると、体腔内通過中は絶えず検体検査を実施でき、一度の検査で病気の疑いのある臓器やその病名を推定することが可能となる。また、カプセル内メモリ１６やカプセル内タイマー１７やカプセル側無線送受信部１８を必要としないからコスト削減が顕著である。

検体を取得した検体取得面１０ｃは、コア部１０ａの自転によりシェル部１０ｂに隠蔽される。これにより、吸着した検体が剥離することがなく、また吸着した検体が検体取得面１０ｃの他の領域にズレることもない。また、コア部１０ａをシェル部１０ｂに対して前進させながら自転させることでコア部１０ａ表面に体腔内へ露出可能は領域が螺旋状に形成され、検体取得面１０ｃを長くとることができ、多くの検体を収集可能となる。

（第五の実施形態）
図１５に、第５の実施形態の検体カプセル１０の構成を示す。

この実施形態に係る検体カプセル１０は、コア部１０ａの外面に有する検体取得面１０ｃには、吸着面に変えて検体を収納する収納溝１０ｅが穿設される。

収納溝１０ｅは、開口部１０ｄに露出する露出領域の軌跡上に間欠的に穿設される。隣り合う収納溝１０ｅの間隔は一定となっており、コア部１０ａの自転を一定速度とすることで、収納溝１０ｅ毎に開口部１０ｄに対向するタイミングが見当付けられる。

収納溝１０ｅが開口部１０ｄに対向すると、体腔内の検体が収納溝１０ｅ内に入り込む。コア部１０ａの自転により収納溝１０ｅは徐々に蓋をされ、収納溝１０ｅに入り込んでいた検体は、シェル部１０ｂの裏面と収納溝１０ｅとで囲まれる空間に収容される。

このカプセル検査システム１では、体外へ排出された後に、コア部１０ａから検体検出面１０ｄが剥離され、分析装置３０で分析される。分析装置３０で取得された検体情報は、データベース装置２０に送信される。データベース装置２０では、オペレータにより目盛りＭ１，２，３・・・から検体検出時刻情報が見当付けられ、オペレータにより検体情報に関連づけられ、ともに装置内メモリ２５に記憶される。この装置内メモリ２５に記憶された検体情報及び検体検出時刻情報をもとに検査結果が生成されてモニタ２１やプリンタ２２で出力される。

これによると、体腔内通過中は絶えず検体検査を実施でき、一度の検査で病気の疑いのある臓器やその病名を推定することが可能となる。

第１の実施形態に係るカプセル検査システムの構成を示す模式図である。 第１の実施形態に係る検査カプセルの構成を示す模式図である。 第１の実施形態に係るカプセル検査システムの内部構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る検査カプセルのポンプを示す模式図である。 第１の実施形態に係る検査カプセルのメモリに記憶される情報を示す模式図である。 第１の実施形態に係るデータベース装置が記憶するデータベースを示す模式図である。 第１の実施形態に係る検査カプセルの動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る外部データベース装置の検査結果出力動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るカプセル検査システムの検査結果出力例を示す模式図である。 第２の実施形態に係る検査カプセルの構成を示す模式図である。 第３の実施形態に係るカプセル検査システムの内部構成を示すブロック図である。 第４の実施形態に係る検査カプセルの構成を示す模式図である。 第４の実施形態に係る検査カプセルのコア部の自転の様子を示す模式図である。 第４の実施形態に係るカプセル検査システムの構成を示す模式図である。 第５の実施形態に係る検査カプセルの構成を示す模式図である。

符号の説明

１ カプセル検査システム
１０ 検査カプセル
１０ａ コア部
１０ｂ シェル部
１０ｃ 検体取得面
１０ｄ 開口部
１０ｅ 収納溝
１１ 貫通孔
１２ 接触面
１２１ 硬質チューブ
１３ 検体センサ
１４ カプセル制御回路
１５ ポンプ
１５１ 軟質チューブ
１５２ ローラ
１５３ 内空部
１６ カプセル内メモリ
１７ カプセル内タイマー
１８ カプセル側無線送受信部
２０ データベース装置
２１ モニタ
２２ プリンタ
２３ 装置内制御回路
２４ メモリインタフェース
２５ 装置内メモリ
２６ データ処理部
２７ データベース
２８ 装置側無線送受信部
２９ 装置内タイマー
３０ 分析装置
Ｍ１，２，・・・ 目盛り

Claims (25)

1. 体腔内を通過して検査する体腔内検査カプセルであって、
   体腔内の検体が接触する接触面と、
   前記接触面に設置されて前記接触面に接触する検体を検出し、検体を識別する検体情報を出力する検体センサと、
   カプセル内部に配置され、前記検体センサが出力する検体情報を時系列的に蓄積記憶する検体情報メモリと、
   を備えること、
   を特徴とする体腔内検査カプセル。
2. 体腔内を通過して検査する体腔内検査カプセルであって、
   体腔内の検体が接触する接触面と、
   前記接触面に設置されて前記接触面に接触する検体を検出し、検体を識別する検体情報を出力する検体センサと、
   前記検体センサが出力する検体情報を逐次外部へ無線送信する無線送信部と、
   を備えること、
   を特徴とする体腔内検査カプセル。
3. 時刻を計時するタイマーをさらに備え、
   前記検体情報メモリは、前記検体が検出された時刻情報を前記検体情報に関連づけてさらに蓄積記憶すること、
   を特徴とする請求項１記載の体腔内検査カプセル。
4. 時刻を計時するタイマーをさらに備え、
   前記無線送信部は、前記検体が検出された時刻情報を前記検体情報に関連づけてさらに無線送信すること、
   を特徴とする請求項２記載の体腔内検査カプセル。
5. 前記接触面は、カプセル本体に貫穿された貫通孔の壁面であること、
   を特徴とする請求項１又は２記載の体腔内検査カプセル。
6. 前記接触面は、カプセル本体の外面であること、
   を特徴とする請求項１又は２記載の体腔内検査カプセル。
7. 前記貫通孔内部に設置されるポンプをさらに備えること、
   を特徴とする請求項５記載の体腔内検査カプセル。
8. 時刻を計時するタイマーと、
   検査開始タイミングを記憶するタイミング情報メモリと、
   前記タイマーの計時する時刻に基づき前記検査開始タイミングが到達すると、前記ポンプを始動させる制御部と、
   をさらに備えること、
   を特徴とする請求項７記載の体腔内検査カプセル。
9. 外部からの検査開始信号を無線により受信する無線受信部と、
   前記無線受信部が前記検査開始信号を受信すると、前記ポンプを始動させる制御部と、
   をさらに備えること、
   を特徴とする請求項７記載の体腔内検査カプセル。
10. 体腔内を通過して検査する体腔内検査カプセルと体腔外に設置されるデータベース装置とを有するカプセル検査システムであって、
    前記体腔内検査カプセルは、
    体腔内の検体が接触する接触面と、
    前記接触面に設置されて前記接触面に接触する検体を検出し、検体を識別する検体情報を出力する検体センサと、
    前記検体センサが出力する検体情報を逐次外部へ無線送信する無線送信部と、
    を備え、
    前記データベース装置は、
    前記検体情報を逐次無線で受信する無線受信部と、
    前記無線受信部で受信した前記検体情報を蓄積記憶する検体情報メモリと、
    体腔内に存在する可能性のある異常物質情報とその異常物質が存在する場合の主要病名情報とを関連づけて記憶するデータベースと、
    前記検体情報メモリに記憶される検体情報に基づき前記データベースを検索し、検索された異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得する検索部と、
    前記検索部により取得された主要病名情報を出力する出力部と、
    を備えること、
    を特徴とするカプセル検査システム。
11. 前記体腔内検査カプセルは、時刻を計時するタイマーをさらに備え、
    前記無線送信部は、前記検体が検出された時刻情報を前記検体情報に関連づけてさらに無線送信し、
    前記無線受信部は、前記時刻情報をさらに逐次無線で受信し、
    前記検体情報メモリは、前記検体情報と前記時刻情報とを関連づけて蓄積記憶すること、
    を特徴とする請求項１０記載のカプセル検査システム。
12. 前記データベース装置は、時刻を計時するタイマーをさらに備え、
    前記検体情報メモリは、前記検体が検出された時刻情報を前記検体情報と関連づけて蓄積記憶すること、
    を特徴とする請求項１０記載のカプセル検査システム。
13. 前記データベースは、臓器情報と当該臓器情報が示す臓器内に存在する正常物質情報とを関連づけてさらに記憶し、
    前記検索部は、前記時刻情報に基づき複数の検体情報をグループ化し、グループ毎に前記データベースを検索して、異常物質情報が検索されると当該異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得し、正常物質情報が検索されると当該正常物質情報に関連づけられた臓器情報を取得し、
    前記出力部は、前記検索部により取得された臓器情報及び主要病名情報を関連づけて出力すること、
    を特徴とする請求項１１又は１２記載のカプセル検査システム。
14. 体腔内を通過して検査する体腔内検査カプセルであって、
    体腔空間に露出して体腔内の検体を取得する検体取得面を備えること、
    を特徴とする体腔内検査カプセル。
15. 体腔内を通過して検査する体腔内検査カプセルであって、
    体腔内の検体を取得する検体取得面を外面に有し、自転するコア部と、
    前記コア部を被覆するとともに、一部に前記コア部の検体取得面を露出させる開口部を有するシェル部と、
    備えること、
    を特徴とする体腔内検査カプセル。
16. 前記検体取得面は、体腔内の検体を吸着する検体吸着面であること、
    を特徴とする請求項１４又は１５記載の体腔内検査カプセル。
17. 前記検体取得面は、表面に検体を収容する溝部が自転方向に連続して所定間隔毎に穿設されていること、
    を特徴とする請求項１４記載の体腔内検査カプセル。
18. 前記コア部には、最初に開口部に露出するスタート位置から自転方向に連続して所定間隔毎に目盛りを有すること、
    を特徴とする請求項１５記載の体腔内検査カプセル。
19. 前記コア部は、螺旋状に自転すること、
    を特徴とする請求項１５記載の体腔内検査カプセル。
20. 前記コア部は、自転開始から体腔外排出までに同一露出面を一度だけ露出させる回転速度で自転すること、
    を特徴とする請求項１５記載の体腔内検査カプセル。
21. 体腔内を接触して検査する体腔内検査カプセルと、体腔内の検体を分析して分析対象の検体情報を取得する分析装置と、体腔外に設置される外部データベース装置とを有するカプセル検査システムであって、
    前記体腔内検査カプセルは、
    体腔内の検体を取得する検体取得面を外皮とし、所定周期で自転するコア部と、
    前記カプセルコア部を被覆するとともに、一部に前記カプセルコア部の検体取得面を露出させる開口部を有するシェル部と、
    を備え、
    前記分析装置は、
    同一時期に露出した前記検体取得面に取得された検体の検体情報を取得し、
    前記外部データベース装置は、
    体腔内に存在する可能性のある異常物質情報とその異常物質が存在する場合の主要病名情報とを関連づけて記憶するデータベースと、
    前記分析装置により取得された検体情報に基づき前記データベースを検索し、検索された異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得する検索部と、
    前記検索部により取得された主要病名情報を出力する出力部と、
    を備えること、
    を特徴とするカプセル検査システム。
22. 前記データベースは、臓器情報と当該臓器情報が示す臓器内に存在する正常物質情報とを関連づけてさらに記憶し、
    前記検索部は、露出時期毎に検体取得面から取得された複数の検体情報をグループ化し、グループ毎に前記データベースを検索して、異常物質情報が検索されると当該異常物質情報に関連づけられた主要病名情報を取得し、正常物質情報が検索されると当該正常物質情報に関連づけられた臓器情報を取得し、
    前記出力部は、前記検索部により取得された臓器情報及び主要病名情報を関連づけて出力すること、
    を特徴とする請求項２１記載のカプセル検査システム。
23. 前記検出センサは、各種検体を選択的に検出する各種センサを複数種類含むこと、
    を特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の体腔内検査カプセル。
24. 前記検出センサは、体腔内に通常存在する検体を検出するとともに、体腔内に病気が発生しているおそれのある場合に存在する検体を検出すること、
    を特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の体腔内検査カプセル。
25. 前記検出センサは、体腔内に通常存在する検体を検出するとともに、体腔内に病気が発生しているおそれのある場合に存在する検体を検出すること、
    を特徴とする請求項１０乃至１３の何れかに記載のカプセル検査システム。

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