JP2008113756A - カプセル型医療装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化可能であるとともに、未使用時における消費電力を抑制することのできるカプセル型医療装置を提供する。
【解決手段】本発明のカプセル型医療装置は、被検体の内部に配置され、前記被検体の内部の情報を取得するカプセル型医療装置において、前記カプセル型医療装置の表面に配置され、前記カプセル型医療装置が取得した前記情報を前記被検体の外部に対して出力するための通信が可能な複数の通信用電極と、前記複数の通信用電極間の状態に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができる状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができない状態である場合に、前記カプセル型医療装置が有する各部のうち、少なくとも一部の動作を停止させる制御部と、を有する。
【選択図】図２
【解決手段】本発明のカプセル型医療装置は、被検体の内部に配置され、前記被検体の内部の情報を取得するカプセル型医療装置において、前記カプセル型医療装置の表面に配置され、前記カプセル型医療装置が取得した前記情報を前記被検体の外部に対して出力するための通信が可能な複数の通信用電極と、前記複数の通信用電極間の状態に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができる状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができない状態である場合に、前記カプセル型医療装置が有する各部のうち、少なくとも一部の動作を停止させる制御部と、を有する。
【選択図】図２
Description
本発明は、カプセル型医療装置に関し、特に、被検体の内部に配置され、該被検体の内部の情報を取得するカプセル型医療装置に関するものである。
内視鏡は、医療分野等において従来広く用いられている。特に、医療分野における内視鏡は、生体内の観察等の用途において主に用いられている。そして、前述した内視鏡の種類の１つとして、被検者が嚥下することにより体腔内に配置され、蠕動運動に伴って該体腔内を移動しつつ被写体の像を撮像し、撮像した該被写体の像を撮像信号として外部に送信可能なカプセル型内視鏡が近年提案されている。
前述したカプセル型内視鏡と略同様の機能を有する装置としては、例えば、特許文献１のインビボ撮像のための装置がある。
特許文献１には、装置外部から供給される磁場によって装置各部の電源をオン／オフ可能なスイッチを内蔵する装置の構成が開示されている。具体的には、特許文献１の装置は、例えば、磁石を有するパッケージ内に保管されている（未使用時の）状態においては前述したスイッチがオフし、また、磁石を有するパッケージ内から取り出された（使用時の）状態においてはじめて前述したスイッチがオンする、という構成を有している。
特表２００３−５２６２６８号公報
しかし、特許文献１の装置は、前述した、装置外部から供給される磁場によって装置各部をオン／オフ可能なスイッチを有していることにより、装置本体が大型化してしまうという課題を有している。
また、蠕動運動に伴って体腔内を移動しつつ被写体の像を撮像し、撮像した該被写体の像を撮像信号として外部に送信する、というカプセル型内視鏡が有する機能を効率良く実現するために、未使用時におけるカプセル型内視鏡の消費電力を抑制可能な構成もまた必要とされている。
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、小型化可能であるとともに、未使用時における消費電力を抑制することのできるカプセル型医療装置を提供することを目的としている。
本発明における第１のカプセル型医療装置は、被検体の内部に配置され、前記被検体の内部の情報を取得するカプセル型医療装置において、 前記カプセル型医療装置の表面に配置され、前記カプセル型医療装置が取得した前記情報を前記被検体の外部に対して出力するための通信が可能な複数の通信用電極と、前記複数の通信用電極間の状態に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができる状態であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができない状態である場合に、前記カプセル型医療装置が有する各部のうち、少なくとも一部の動作を停止させる制御部と、を有することを特徴とする。
本発明における第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、前記判定部は、前記複数の通信用電極間の状態に基づき、前記複数の通信用電極間が非開放状態である場合に、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができる状態であると判定するとともに、前記複数の通信用電極間が開放状態である場合に、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができない状態であると判定することを特徴とする。
本発明における第３のカプセル型医療装置は、前記第２のカプセル型医療装置において、前記判定部は、前記複数の通信用電極間のインピーダンスまたは電圧値の差に基づき、前記複数の通信用電極間が開放状態または非開放状態のいずれであるかを判定することを特徴とする。
本発明における第４のカプセル型医療装置は、前記第２または前記第３のカプセル型医療装置において、前記カプセル型医療装置は、前記複数の通信用電極間が開放状態で保管されることを特徴とする。
本発明における第５のカプセル型医療装置は、前記第１乃至前記第４のカプセル型医療装置において、さらに、前記被検体の内部に存在する被写体を照明する照明部と、前記照明部により照明された前記被写体の像を撮像する撮像部と、を有し、前記制御部は、前記判定部の判定結果に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができない状態である場合に、前記カプセル型医療装置が有する各部のうち、少なくとも、前記照明部及び前記撮像部の動作を停止させることを特徴とする。
本発明におけるカプセル型医療装置によると、小型化可能であるとともに、未使用時における消費電力を抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１から図５は、本発明の実施形態に係るものである。図１は、本実施形態のカプセル型医療装置が用いられる被検体情報取得システムの要部の構成の一例を示す図である。図２は、図１のカプセル型医療装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図３は、図２のドライブ回路の詳細な構成の一例を示す図である。図４は、図２の判定回路の詳細な構成の一例を示す図である。図５は、図１のカプセル型医療装置の未使用時の状態の一例を示す図である。
被検体情報取得システム１０１は、図１に示すように、被検体１が嚥下することにより体腔内に配置されるとともに、該体腔内に存在する被写体の像を撮像するカプセル型医療装置２と、被検体１の外部表面に配置され、カプセル型医療装置２との間における通信が可能な通信装置３と、通信装置３が受信した信号等に基づく処理を行うとともに、該被写体の像を画像表示する端末装置４と、通信装置３及び端末装置４に蓄積されたデータ等の入出力及び記録が可能な携帯型記憶媒体５とを有して要部が構成されている。
カプセル型医療装置２は、図２に示すように、例えばＬＥＤ等により構成され、被検体内の被写体を照明するための照明光を発する発光素子２１と、発光素子２１の駆動状態を制御する発光素子駆動回路２２と、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）等により構成され、発光素子２１により照明された被写体の像を撮像するとともに、該被写体の像を撮像信号として出力する撮像素子２３と、撮像素子２３の駆動状態を制御する撮像素子駆動回路２４と、撮像素子２３から出力される撮像信号に対して信号処理を施す撮像信号処理回路２５と、撮像信号処理回路２５による信号処理が施された撮像信号を変調する変調回路２６と、カプセル型医療装置２の筐体２Ａの表面に配置された通信用電極２７ａ及び２７ｂと、を有している。なお、本実施形態における照明部は、発光素子２１及び発光素子駆動回路２２を有して構成されているものとする。また、本実施形態における撮像部は、撮像素子２３及び撮像素子駆動回路２４を有して構成されているものとする。
さらに、カプセル型医療装置２は、変調回路２６から出力される撮像信号に基づいて通信用電極２７ａ及び２７ｂを駆動するドライブ回路２８と、通信用電極２７ａ及び２７ｂが開放（高インピーダンス）状態または非開放（低インピーダンスもしくは短絡）状態のいずれであるかを判定する判定回路２９と、バッテリ３０と、バッテリ３０に蓄積された電力に基づいてカプセル型医療装置２の各部を動作させるための電源電圧Ｖｃｃを生成する電源回路３１と、発光素子駆動回路２２、撮像素子駆動回路２４、撮像信号処理回路２５、変調回路２６及びドライブ回路２８の動作制御を主に行う制御回路３２とを有している。
カプセル型医療装置２の筐体２Ａは、生体に対して無害であるとともに、外部からの電気を通さない絶縁物質である、例えば、樹脂等により形成されている。
通信用電極２７ａ及び２７ｂは、消化液等に対する耐腐食性を有するとともに、生体に対して無害な導電物質である、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌまたは金等により形成されている。また、通信用電極２７ａ及び２７ｂは、ドライブ回路２８により駆動されると、電圧値の高い一方の電極から、被検体１の表面を介し、電圧値の低い他方の電極へと電流が流れる。そして、これにより、撮像素子２３から出力される撮像信号に応じた電気信号を、被検体１の外部表面に配置された通信装置３に対して出力することができる。
ドライブ回路２８は、図３に示すように、変調回路２６により変調された撮像信号に基づき、通信用電極２７ａ及び２７ｂを駆動するための電極駆動信号を生成して出力するバッファ４０ａ及び４０ｂと、バッファ４０ａ及び４０ｂを保護するための保護回路４１ａ及び４１ｂとを有している。
このような構成により、バッファ４０ａに入力された撮像信号に基づいて生成される電極駆動信号は、該撮像信号に対して位相が変化することなく保護回路４１ａに対して出力される。また、前述したような構成により、バッファ４０ｂに入力された撮像信号に基づいて生成される電極駆動信号は、該撮像信号に対して位相が１８０度ずらされた状態として保護回路４１ｂに対して出力される。
保護回路４１ａ及び４１ｂは、通信用電極２７ａと２７ｂとの間が短絡した場合においてもバッファ４０ａ及び４０ｂを保護することが可能なように、例えば、数百Ω程度の抵抗値を有する抵抗器、及び（または）コンデンサを具備して構成されている。
判定部としての判定回路２９は、図４に示すように、ドライブ回路２８から出力される電極駆動信号各々の電圧値の差を検出し、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４各々の抵抗値に応じた電圧差分信号を出力する差動アンプ４４と、差動アンプ４４から出力された電圧差分信号の電圧値と、抵抗器Ｒ６及びＲ７の抵抗値に応じて定められる比較電圧Ｖｒｅｆ（Ｖｒｅｆ＜Ｖｃｃ）の値との比較を行い、該比較結果と、抵抗器Ｒ５及びＲ８の抵抗値とに応じた電圧値を有する比較結果信号を出力する比較器４５と、比較器４５から出力される比較結果信号を、制御回路３２が受け取り可能なロジック値（「０」または「１」のいずれかの値）に変換して出力するバッファ４６と、を有して構成されている。
すなわち、判定回路２９は、差動アンプ４４において、ドライブ回路２８から出力される電極駆動信号各々の電圧値の差に応じた電圧差分信号を生成して出力し、比較器４５において、該電圧差分信号の電圧値が比較電圧Ｖｒｅｆの値に比べて大きいか否かを検出することにより、通信用電極２７ａと２７ｂとの間が開放状態であるか否かを判定する。これにより、判定回路２９は、差動アンプ４４から出力される電圧差分信号の電圧値が比較電圧Ｖｒｅｆの値よりも大きい場合には、通信用電極２７ａと２７ｂとの間が開放状態になっており、通信用電極２７ａ及び２７ｂにおいて通信を行うことができない状態であると判定する。一方、判定回路２９は、差動アンプ４４から出力される電圧差分信号の電圧値が比較電圧Ｖｒｅｆの値以下である場合には、通信用電極２７ａと２７ｂとの間が非開放状態になっており、通信用電極２７ａ及び２７ｂにおいて通信を行うことができる状態であると判定する。
なお、差動アンプ４４及び比較器４５は、アナログ素子により構成されるものに限らず、同様の機能を有していれば、デジタル素子を用いて構成されるものであっても良い。
次に、本実施形態のカプセル型医療装置２が用いられる被検体情報取得システム１０１の作用について説明を行う。
未使用時のカプセル型医療装置２は、例えば図５に示すように、蓋５３が閉じられた状態として、パッケージ５１内部の収納くぼみ５２に収納されている。
パッケージ５１は、例えば、防水性または撥水性を有する絶縁物質により形成されているとともに、蓋５３が閉じられた状態においては、水密を保持可能に構成されている。そして、前述したような構成をパッケージ５１が有することにより、未使用時のカプセル型医療装置２は、絶縁状態であるとともに、液体が直接接触しない状態として保管される。なお、パッケージ５１内において、カプセル型医療装置２が動かないように、または、カプセル型医療装置２が外部からの圧力を直接受けないように、例えば、緩衝材または保持材によりカプセル型医療装置２が保持された状態として収納されるものであっても良い。そして、その場合、前記緩衝材または前記保持材は、絶縁物質により形成されていると良い。
一方、通信用電極２７ａ及び２７ｂは、カプセル型医療装置２がパッケージ５１内に収納されている場合においては、開放状態になっている。そして、判定回路２９により通信用電極２７ａ及び２７ｂが開放状態である（通信用電極２７ａ及び２７ｂにおいて通信を行うことができない状態である）と判定されると、制御回路３２は、該判定結果に応じ、発光素子駆動回路２２、撮像素子駆動回路２４、撮像信号処理回路２５及び変調回路２６の各部の動作を停止させるための制御を行う。これにより、前記各部に加え、発光素子２１及び撮像素子２３も動作を停止する。また、変調回路２６は、動作停止期間において、ＧＮＤレベルの信号を出力し続ける。
ドライブ回路２８は、変調回路２６の動作が停止している場合、バッファ４０ａ及び保護回路４１ａを介し、電極駆動信号としてＧＮＤレベルの電圧値を有する信号を出力する。また、ドライブ回路２８は、変調回路２６の動作が停止している場合、バッファ４０ｂ及び保護回路４１ｂを介し、電極駆動信号として電源電圧Ｖｃｃの電圧値を有する信号を出力する。
判定回路２９は、差動アンプ４４及び比較器４５により、電極駆動信号各々の電圧値の差が比較電圧Ｖｒｅｆの値よりも大きいことを検出した場合、通信用電極２７ａ及び２７ｂが開放状態であるという判定結果を、バッファ４６を介して制御回路３２へ出力する。
制御部としての制御回路３２は、通信用電極２７ａ及び２７ｂが開放状態であるという判定結果が判定回路２９から出力されている間、発光素子駆動回路２２、撮像素子駆動回路２４、撮像信号処理回路２５及び変調回路２６の各部の動作を停止させるための制御を継続して行う。このとき、本実施形態の照明部を構成する発光素子２１、及び、本実施形態の撮像部を構成する撮像素子２３もまた動作を停止する。そして、前述したような制御が制御回路３２において行われることにより、未使用時におけるカプセル型医療装置２の消費電力が抑制される。
また、カプセル型医療装置２は、使用時には、パッケージ５１から取り出された後、被検体１が嚥下することにより体腔内に配置される。
カプセル型医療装置２が被検体１の体腔内に配置されると、通信用電極２７ａ及び２７ｂが開放状態から非開放状態へと移行することにより、ＧＮＤレベルであった電圧値が変動する。これにより、ドライブ回路２８から出力される電極駆動信号各々の電圧値の差が減少する。
判定回路２９は、差動アンプ４４及び比較器４５により、電極駆動信号各々の電圧値の差が比較電圧Ｖｒｅｆの値以下になったことを検出すると、通信用電極２７ａ及び２７ｂが非開放状態であるという判定結果を、バッファ４６を介して制御回路３２へ出力する。
そして、判定回路２９により通信用電極２７ａ及び２７ｂが非開放状態である（通信用電極２７ａ及び２７ｂにおいて通信を行うことができる状態である）と判定されると、制御回路３２は、該判定結果に応じ、発光素子駆動回路２２、撮像素子駆動回路２４、撮像信号処理回路２５及び変調回路２６の各部を動作させるための制御を行う。これにより、前記各部に加え、発光素子２１及び撮像素子２３も動作を開始する。
以上に述べたように、本実施形態のカプセル型医療装置２は、装置を動作状態に遷移させるための専用のスイッチ等を具備しない構成を有している。その結果、本実施形態のカプセル型医療装置２は、従来に比べて小型化可能な構成であるとともに、未使用時における消費電力を抑制することができる。
なお、本実施形態のカプセル型医療装置２は、被検体１の表面に電流を流すことにより、被検体１の外部表面に配置された通信装置３との通信を行うものに限らず、例えば、被検体１の表面方向に対して電界または磁界を発生させることにより、該通信装置３との通信を行うものであっても良い。
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
１・・・被検体、２・・・カプセル型医療装置、２Ａ・・・筐体、３・・・通信装置、４・・・端末装置、５・・・携帯型記憶媒体、２１・・・発光素子、２２・・・発光素子駆動回路、２３・・・撮像素子、２４・・・撮像素子駆動回路、２５・・・撮像信号処理回路、２６・・・変調回路、２７ａ，２７ｂ・・・通信用電極、２８・・・ドライブ回路、２９・・・判定回路、３０・・・バッテリ、３１・・・電源回路、３２・・・制御回路、４０ａ，４０ｂ・・・バッファ、４１ａ，４１ｂ・・・保護回路、４４・・・差動アンプ、４５・・・比較器、４６・・・バッファ、５１・・・パッケージ、５２・・・収納くぼみ、５３・・・蓋、１０１・・・被検体情報取得システム
Claims (5)
- 被検体の内部に配置され、前記被検体の内部の情報を取得するカプセル型医療装置において、
前記カプセル型医療装置の表面に配置され、前記カプセル型医療装置が取得した前記情報を前記被検体の外部に対して出力するための通信が可能な複数の通信用電極と、
前記複数の通信用電極間の状態に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができる状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができない状態である場合に、前記カプセル型医療装置が有する各部のうち、少なくとも一部の動作を停止させる制御部と、
を有することを特徴とするカプセル型医療装置。 - 前記判定部は、前記複数の通信用電極間の状態に基づき、前記複数の通信用電極間が非開放状態である場合に、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができる状態であると判定するとともに、前記複数の通信用電極間が開放状態である場合に、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができない状態であると判定す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。
- 前記判定部は、前記複数の通信用電極間のインピーダンスまたは電圧値の差に基づき、前記複数の通信用電極間が開放状態または非開放状態のいずれであるかを判定することを特徴とする請求項２に記載のカプセル型医療装置。
- 前記カプセル型医療装置は、前記複数の通信用電極間が開放状態で保管されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のカプセル型医療装置。
- さらに、前記被検体の内部に存在する被写体を照明する照明部と、前記照明部により照明された前記被写体の像を撮像する撮像部と、を有し、
前記制御部は、前記判定部の判定結果に基づき、前記複数の通信用電極において前記通信を行うことができない状態である場合に、前記カプセル型医療装置が有する各部のうち、少なくとも、前記照明部及び前記撮像部の動作を停止させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のカプセル型医療装置。
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