JP2008183451A - 被検体内導入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】たとえシェルが分解しても被検体に影響を及ぼすことなく、簡単な構造で、かつ安全に位置情報を得ること。
【解決手段】被検体内導入装置において、カプセル形状のシェル２１内に、たとえばセラミックからなる生体適合性材料２３で被覆した永久磁石２２を設けるとともに、シェル２１と永久磁石２２との空間に、被検体１に悪影響を与えない、たとえば硫酸バリウムからなる充填部材２４を充填して被検体内導入装置を構成し、被検体１内部の被検体内導入装置から出力される永久磁石２２の定磁場の磁場強度を、被検体１外部で検出することで、この被検体内導入装置の位置情報を得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外部から被検体内部の位置情報を取得するために、前記被検体内に導入され、該被検体内を移動する被検体内導入装置に関するものである。

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。

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。

ところで、この体腔は、病気への変位などによって、管の狭窄、狭小化または閉塞などが生じる場合がある。このため、体腔内におけるカプセル型内視鏡の通過が円滑に行われるかどうかを調べることも上記観察工程においては必要となる。このような状況下では、体腔内における検査装置（被検体内導入装置）の通過に関する情報（位置情報）を事前に得ることが、カプセル型内視鏡を患者に安全に使用できるか否かを判断する上で有益となる。

そこで、従来では、被検体内導入装置に電子ＩＤタグを用いて、この被検体内導入装置が導入された被検体内の位置情報を外部に電気的に送信して、被検体内導入装置が体腔内を円滑に通過するかどうか検証するものがある（特許文献１参照）。この従来例では、位置情報を得るために設けられた電子ＩＤを駆動させてタグ情報を外部に送信するための電力源を被検体内導入装置に設けている。

国際公開第０３／００５８７７号パンフレット

しかしながら、被検体内導入装置の外装部（シェル）は、カプセル型内視鏡と同様に、一定時間が過ぎると、分解する構造のものがあり、たとえば体腔の管の狭窄などによって、内部に電力源を有する被検体内導入装置がこの一定時間以上被検体内に留まると、シェルが分解されてしまい、被検体に好ましくない影響を与える可能性が生じるという問題があった。

また、被検体内導入装置内には、上記電力源のほかに、位置情報を送信するための無線装置などが他の装置とともに、たとえばチップ化されて設けられており、このために構造が複雑になり、かつ製造コストが高価になるという問題点もあった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、たとえ外装部が分解しても被検体に影響を及ぼすことなく、簡単な構造で、かつ安全に位置情報を得ることができる被検体内導入装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる被検体内導入装置は、被検体内に導入され、該被検体内を移動する被検体内導入装置において、定磁場を発生する磁場発生手段と、前記磁場発生手段を覆う生体適合性材料からなる被覆手段と、前記被覆手段で被覆した前記磁場発生手段を内部に収容して密封する外装手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる被検体内導入装置は、上記発明において、前記外装手段は、前記被検体内に導入されたのち、所定時間経過後に分解し、内部に収容した前記磁場発生手段を開放可能に構成されたことを特徴とする。

また、本発明にかかる被検体内導入装置は、上記発明において、前記外装手段の内部に充填される充填手段を、さらに備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる被検体内導入装置は、上記発明において、前記生体適合性材料は、セラミックまたはチタンからなることを特徴とする。

また、本発明にかかる被検体内導入装置は、上記発明において、前記充填手段は、生理食塩水またはバリウムからなることを特徴とする。

本発明にかかる被検体内導入装置は、被検体外部に定磁場を出力する磁場発生手段を備えるとともに、この磁場発生手段を生体適合性材料で被覆するので、たとえ外装部が分解しても、磁場発生手段は生体適合性材料で覆われており、被検体に影響を及ぼすことがなくなり、これによって簡単な構造で、かつ安全に位置情報を得ることができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる被検体内導入装置の実施の形態を図１〜図４の図面に基づいて詳細に説明する。なお、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。

（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる被検体内導入装置の概略構成の一例を示す構成図であり、図２は、本発明にかかる被検体内導入装置の概略構成の別の例を示す構成図である。この被検体内導入装置は、被検体内にカプセル型内視鏡の通過が困難な狭窄部などが存在するか否かなどの事前検査を行う際に用いられる通過確認用カプセルに関するものである。

図１において、被検体内導入装置である通過確認用カプセル２は、カプセル型内視鏡の外装部と同様のカプセル形状を有する外装手段としてのシェル２１と、シェル２１の内部に配置され、かつ生体適合性材料２３でコーティングされた磁場発生手段である永久磁石２２と、シェル２１と永久磁石２２間の隙間に充填された充填手段としての充填部材２４とを備える。

シェル２１は、略半球状のドーム形状の２個の先端部と、これら先端部間に形成された円筒状の胴部とから一体的に構成されている。これら先端部と胴部は、外部からの所定量以上の加圧によって変形可能な柔軟な材料、たとえばソフトゼラチンや生分解性ポリマーなどによって形成されるとともに、被検体１内に一定期間留まった場合に、被検体１の内部で分泌された体液（特に消化管の消化液）に反応して分解されるという特性を有する。このように、シェル２１が被検体１内で分解する構成とすることで、万一被検体１内に導入された通過確認用カプセル２が被検体１の外部に排出されないような場合であっても、被検体１に対して開腹手術などを行う必要がないという利点を有する。ここで、このシェル２１が分解に要する時間は、その厚さを調整したり、また、シェル２１の材料を積層することによって決定するようにしている。

永久磁石２２は、たとえば円板型に構成されて、定磁場を外部に形成している。この永久磁石２２は、たとえばサマリウムコバルトやネオジウムなどによって形成され、外表面には、被検体１に悪影響を与えることがない生体適合性材料、たとえばセラミックやチタンなどからなる生体適合性材料２３によってコーティングが施されている。なお、この生体適合性材料２３は、永久磁石２２が出力する定磁場の磁場強度や進行方向には、全く影響を与えることがないように形成されている。この永久磁石２２の外径は、シェル２１の胴部分の内径よりも小さい径で形成され、また、長さもシェル２１の内部の長さよりも小さく形成され、充填部材２４とともにシェル２１内に収容されている。なお、永久磁石２２の外表面へのコーティングに代えて、外表面に生体適合性材料をコーティングした熱収縮チューブによって被覆するようにしても良い。さらに、このような被覆によって、内部に永久磁石２２を有する略球状の構造体とし、このような構造体を充填部材２４とともに、シェル２１内に収容するようにしても良い。

充填部材２４は、シェル２１と永久磁石２２間の空間を充填して、シェル２１の内部に配置した永久磁石２２の移動を抑えるためのものであり、たとえば生理食塩水や硫酸バリウムなどを材料として用いて、シェル２１が分解しても被検体１に悪影響を与えないように配慮されている。特に、硫酸バリウムを用いて充填部材２４を形成した場合には、充填部材２４を造影剤として用いることが可能となり、たとえばＸ線検査によって永久磁石２２の位置を検出できるという利点を有する。

このように、この実施の形態にかかる被検体内導入装置は、シェル内に生体適合性材料で被覆した永久磁石を有するので、たとえば被検体内に導入された被検体内導入装置が体腔内部に留まって外部に排出され難い場合でも、一定時間が経てば、シェルが分解されて、小径の円板型外形の、かつ、外表面に生体適合性材料によるコーティングや被覆が施された永久磁石のみとなるので、被検体に悪影響を与えることなく体腔内部を通過して外部に排出され易くなるので、簡単な構造で、かつ安全に位置情報を得ることが可能となる。

なお、シェル２１と永久磁石２２の形状は、上述のものに限られるものでなく、図２に示すごとく、シェル２１と永久磁石２２をともに略球状に形成しても良い。ここで、このシェル２１の外径は、カプセル型内視鏡の外径と同じ大きさに設定することで、図１に記載のものと同様の効果を奏する。

次に、この実施の形態の被検体移動状態検出システムについて、図３の模式図を用いて説明する。図３において、この実施の形態の被検体移動状態検出システムは、被検体１の内部に導入され、被検体内導入装置の一例として機能する上記通過確認用カプセル２と、通過確認用カプセル２の被検体１内部における移動状態の検出などを行う移動状態検出装置３とを備える。なお、図３には、この他にカプセル内視鏡によって撮影された被検体１内の画像などを表示する表示装置４と、移動状態検出装置３と表示装置４との間の情報の受け渡しを行うための携帯型記録媒体５とを備えている。すなわち、この実施の形態の被検体移動状態検出システムは、通過確認用カプセルが被検体内でどのように移動するかを調べるためのものである。

移動状態検出装置３は、通過確認用カプセル２から出力される定磁場に基づいて、被検体１内部における通過確認用カプセル２の移動状態を検出するためのものである。具体的には、移動状態検出装置３は、図３に示すように、通過確認用カプセル２から出力される定磁場を検出する磁場検出装置６ａ〜６ｈと、磁場検出装置６ａ〜６ｄを被検体１に対して固定する固定部材７ａと、磁場検出装置６ｅ〜６ｈを被検体１に対して固定する固定部材７ｂと、磁場検出装置６ａ〜６ｈによって検出された磁場強度に基づいて、通過確認用カプセル２の位置を導出する移動状態導出装置８とを備える。また、移動状態検出装置３は、この他に、カプセル型内視鏡から送信される無線信号を受信する受信用アンテナ９と、カプセル型内視鏡に対して無線信号を送信する送信用アンテナ１０とを備える。磁場検出装置６ａ〜６ｈ、受信用アンテナ９および送信用アンテナ１０は、移動状態導出装置８と電気的に接続されており、移動状態導出装置８に対して情報の入力または出力を行う構成を有する。なお、磁場検出装置６ｅ〜６ｈは、たとえばＭＩ（magneto impedance）センサを用いて形成され、それぞれが配置された場所における磁場強度および磁場方向を検出するためのもので、この実施の形態では、６個のセンサがそれぞれ立方体の頂点を形成する位置に配置されている。

表示装置４は、図示しないカプセル型内視鏡によって撮像された体腔内画像など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。

携帯型記録媒体５は、移動状態導出装置８および表示装置４にも接続可能であって、両者に対して挿着されて、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、通過確認用カプセル２が被検体１の体腔内を移動している間は、移動状態導出装置８に挿着されて通過確認用カプセル２の位置に関する情報を記録する。次に、通過確認用カプセル２が被検体１から排出された後には、移動状態導出装置８から携帯型記録媒体５が取り出されて表示装置４に挿着され、この表示装置４によって、携帯型記録媒体５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、移動状態導出装置８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、移動状態導出装置８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、通過確認用カプセル２が被検体１内部を移動中であっても、被検体１が自由に行動することが可能となる。

移動状態導出装置８は、磁場検出装置６ａ〜６ｈの中から基準装置を選択する基準装置選択部８１と、選択された基準装置に基づいて被選択装置を選択し、基準装置および被基準装置によって得られた磁場強度を出力するセレクタ８２と、セレクタ８２から出力された磁場強度に基づいて、通過確認用カプセル２との間の距離を導出する距離導出部８３と、導出された距離に基づいて、通過確認用カプセル２の位置を導出する位置演算部８４と、導出された位置に基づいて、移動状態情報を生成する移動状態情報生成部８５とを備える。さらに、移動状態導出装置８は、移動状態情報生成部８５によって生成された移動状態情報を記憶する記憶ユニット８６を備える。そして、この記憶ユニット８６および携帯型記録媒体５を介して表示装置４に移動状態情報を出力する構成とすることにより、医者などによって通過確認用カプセル２の移動状態を把握することが可能となる。

なお、この実施の形態では、導出する移動状態情報として通過確認用カプセル２の位置変動のみを対象としているが、これに限らず、指向方向、すなわち永久磁石２２が出力する定磁場の進行方向の場所依存性を利用して通過確認用カプセル２の長軸が向く方向の変動についても導出する構成としても良い。また、通過確認用カプセル２および永久磁石２２の形状は、たとえば球状に形成することも可能であり、この場合には、被検体１内部への導入および被検体１外部への排出がより容易になる。

また、この実施の形態では、被検体内導入装置を通過確認用カプセルの場合について説明したが、本発明はこれに限らず、たとえばカプセル型内視鏡にも、本発明にかかる被検体内導入装置の構成を用いることができる。この場合には、被検体内の画像情報を得ることができるとともに、その位置情報を同時に得ることが可能となり、たとえば撮像位置の想定を容易にすることができる。

本発明にかかる被検体内導入装置の概略構成の一例を示す構成図である。 本発明にかかる被検体内導入装置の概略構成の別の例を示す構成図である。 実施の形態にかかる被検体内移動状態検出システムの全体構成を示す模式図である。 図３に示した移動状態導出装置の構成を示す模式図である。

符号の説明

１ 被検体
２ 通過確認用カプセル
３ 移動状態検出装置
４ 表示装置
５ 携帯型記録媒体
６ａ〜６ｅ 磁場検出装置
７ａ，７ｂ 固定部材
８ 移動状態導出装置
９ 受信用アンテナ
１０ 送信用アンテナ
２１ シェル
２２ 永久磁石
２３ 生体適合性材料
２４ 充填部材
８１ 基準装置選択部
８２ セレクタ
８３ 距離導出部
８４ 位置演算部
８５ 移動状態情報生成部
８６ 記憶ユニット

Claims (8)

1. 被検体内に導入され、該被検体の体腔内におけるカプセル型内視鏡の通過可否を確認する被検体内導入装置と、
   前記被検体内における前記被検体内導入装置の移動状態を検出する移動状態検出装置と、
   前記移動状態検出装置が検出した前記被検体内導入装置の移動状態の情報を表示する表示装置と、
   を備えることを特徴とする移動状態検出システム。
2. 前記移動状態検出装置が検出した前記被検体内導入装置の移動状態の情報を記録し、前記移動状態検出装置と前記表示装置との間における前記移動状態の情報の受け渡しを行う携帯型記録媒体を備えることを特徴とする請求項１に記載の移動状態検出システム。
3. 前記被検体内導入装置は、
   定磁場を発生する磁場発生手段と、
   前記磁場発生手段を覆う生体適合性材料からなる被覆手段と、
   前記被覆手段によって被覆した前記磁場発生手段を内部に収容して密封する外装手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の移動状態検出システム。
4. 前記被検体内導入装置は、
   定磁場を発生する磁場発生手段と、
   前記磁場発生手段を覆うセラミックまたはチタンからなる被覆手段と、
   前記被覆手段によって被覆した前記磁場発生手段を内部に収容して密封する外装手段と、
   前記外装手段と前記被覆手段との間の空間を充填する充填手段と、
   を備え、
   前記外装手段は、積層することによって被検体内での分解時間を設定できることを特徴とする請求項１または２に記載の移動状態検出システム。
5. 前記充填手段は、生理食塩水またはバリウムからなることを特徴とする請求項４に記載の移動状態検出システム。
6. 前記被検体内導入装置は、略球状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の移動状態検出システム。
7. 前記移動状態検出装置は、
   前記被検体内導入装置から出力される前記定磁場を検出する１以上の磁場検出装置と、
   前記１以上の磁場検出装置が検出した前記定磁場の強度をもとに、前記被検体内における前記被検体内導入装置の位置を導出する移動状態導出装置と、
   を備えることを特徴とする請求項３または４に記載の移動状態検出システム。
8. 前記１以上の磁場検出装置は、８つであり、
   前記８つの磁場検出装置は、立方体の頂点を形成する位置に配置される態様で前記被検体に対して固定されることを特徴とする請求項７に記載の移動状態検出システム。

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