JP2011156268A - 情報取得システムおよび情報取得システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カプセル型内視鏡１０と、受信装置３０と、磁界発生装置２０と、を具備するカプセル型内視鏡システム１において、生体内のカプセル型内視鏡１０と生体外の受信装置３０との間の通信状態が良好でない場合に発生する不具合を防止する。
【解決手段】磁界発生装置２０がストップ信号またはリスタート信号からなる制御信号をカプセル型内視鏡１０に送信する磁界発生部２３と制御信号の送信を指示するスイッチ２１とを有し、カプセル型内視鏡１０が画像取得部１４が取得する画像を送信する画像送信部１５と画像を一時的に記憶する内部メモリ１７と磁界受信部１１と制御信号にもとづき、画像取得部１４、画像送信部１５および内部メモリ１７の動作を制御する制御部１２と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、生体の内部に導入させて生体内の情報を取得する情報取得装置を具備する情報取得システムおよび前記情報取得システムの制御方法に関し、特に、生体外に配置する制御信号送信装置の操作により前記生体内の情報取得装置の動作を制御する情報取得システムおよび前記情報取得システムの制御方法に関する。

内視鏡は医療分野においては生体内の観察等の用途において用いられている。そして、近年、被検者が嚥下することにより体内に導入され、蠕動運動に伴って体内を移動しつつ体腔内を撮像する情報取得装置であるカプセル型内視鏡が提案されている。体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された情報である画像は、順次、無線の画像信号として外部に送信され、外部の受信装置の受信アンテナを介して受信され外部メモリに画像が記憶される。被検者は受信装置を携帯することにより、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、自由に行動できる。

従来のカプセル型内視鏡においては、生体内に導入されたカプセル型内視鏡は受信装置の受信状態に関わらず、画像を無線送信し続けるという構成が一般的であった。このため、カプセル型内視鏡と受信装置との間の通信状態が良好でない場合には、受信装置で受信されない無駄なデータを送信してしまう問題があった。このため、内蔵電池で駆動されているカプセル型内視鏡の実効的な寿命、つまり、受信装置が受信可能なデータを送信する時間を減少させてしまうとともに、受信状態が好ましくない期間に送信された画像は受信装置に記憶されないため、この間の診断ができなくなるという問題があった。

このため、出願人は、特開２００５−３４２０８３号公報において、カプセル型内視鏡と受信装置との間の通信状態が良好なときにのみ画像送信をおこなうカプセル型内視鏡システムを開示している。すなわち、上記カプセル型内視鏡は撮影した画像を送信する前に、通信確認信号を送信する。そして、受信装置は通信確認信号を受信すると、カプセル型内視鏡に対して通信許可信号を送信する。カプセル型内視鏡は通信許可信号を受信することでカプセル型内視鏡と受信装置間の通信が可能であることを確認した後に、画像を送信する。なお、通信確認信号および通信許可信号による事前の通信状態確認は、画像を送信するたびに実施する。

しかし、上記カプセル型内視鏡システムでは、受信装置がカプセル型内視鏡からの画像を明らかに受信できないような場合、例えば、被検者が違和感解消のため受信装置を再装着する場合、または入浴などのため外す場合、受信装置本体を被検者の腰部に装着したままで、受信アンテナを再配置するために外す場合など、明らかに通信が困難な場合の対応については、特に配慮がされていない。また、上記カプセル型内視鏡システムでは、画像送信前に、その都度、通信状態を確認しているので、カプセル型内視鏡の電力消費は、通信状態を確認しない場合に比べて、増加していた。さらに、カプセル型内視鏡と受信装置との間にて、自動的に通信状態を確認するために、システム全体の構成が複雑であった。

特開２００５−３４２０８３号公報

本発明は、生体内の情報取得装置と生体外の受信装置との間の通信状態が明らかに良好でない場合に発生する不具合を防止することのできる情報取得システムおよび情報取得システムの制御方法を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態の情報取得システムは、情報取得装置と、受信装置と、制御信号送信装置と、を具備する情報取得システムであって、生体外に配置する前記受信装置が、前記情報取得装置が送信する情報を受信する情報受信部と、前記情報受信部が受信する前記情報を記憶する外部記憶部と、を有し、前記生体外に配置する前記制御信号送信装置が、第１の制御信号または第２の制御信号からなる制御信号を前記情報取得装置に送信する制御信号送信部と、前記制御信号の送信を指示するスイッチと、を有し、生体内に導入する前記情報取得装置が、前記生体内の情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得する前記情報を送信する情報送信部と、前記情報取得部が取得する前記情報を一時的に記憶する内部記憶部と、前記制御信号送信装置が送信する前記制御信号を受信する制御信号受信部と、前記制御信号受信部が受信する前記制御信号にもとづき、前記情報取得部、前記情報送信部および前記内部記憶部の動作を制御する制御部と、を有する。

また本発明の別の実施の形態の情報取得システムの制御方法は、情報取得装置と、受信装置と、制御信号送信装置と、を具備する情報取得システムの制御方法であって、前記情報取得装置を生体内に導入する導入工程と、前記情報取得装置の情報取得部が取得した前記生体内の情報を、情報送信部が送信する第１の情報送信工程と、前記第１の情報送信工程において前記情報取得装置が送信する前記情報を、生体外に配置する前記受信装置の情報受信部が受信し、外部記憶部が前記情報を記憶する第１の情報記憶工程と、前記生体外に配置する前記制御信号送信装置がスイッチの操作に応じて第１の制御信号であるストップ信号を送信するストップ信号送信工程と、前記情報取得装置が前記ストップ信号を受信するストップ信号受信工程と、前記情報取得装置が、前記情報送信部の動作を停止し、前記情報取得部が取得した前記情報を内部記憶部に記憶する情報送信停止工程と、前記制御信号送信装置が前記スイッチの操作に応じて第２の制御信号であるリスタート信号を送信するリスタート信号送信工程と、前記情報取得装置が前記リスタート信号を受信するリスタート信号受信工程と、前記情報取得装置が前記内部記憶部に記憶している前記情報を送信する第２の情報送信工程と、前記第２の情報送信工程において前記情報取得装置が送信する、前記内部記憶部に記憶していた前記情報を、前記受信装置の前記情報受信部が受信し、前記外部記憶部が前記情報を記憶する第２の情報記憶工程と、を具備する。

本発明によれば、生体内の情報取得装置と生体外の受信装置との間の通信状態が良好でない場合に発生する不具合を防止することのできる情報取得システムおよび情報取得システムの制御方法を提供することができる。

第１の実施の形態の情報取得システムの使用状態を示す説明図である。 第１の実施の形態の情報取得システムのブロック図である。 第１の実施の形態の情報取得システムの構成を示す構成図である。 第１の実施の形態の情報取得システムの情報取得装置の構成を示す構成図である。 第１の実施の形態の情報取得システムの制御信号送信装置の構成を示す構成図である。 第１の実施の形態の情報取得システムの動作を流れを説明するためのフローチャートである。 第１の実施の形態の情報取得システムの動作を説明するためのタイムチャートである。 第２の実施の形態の情報取得システムの動作を流れを説明するためのフローチャートである。 第３の実施の形態の情報取得システムの構成を示す構成図である。

＜第１の実施の形態＞
以下、図１〜図７を用いて、本発明の第１の実施の形態の情報取得システムであるカプセル型内視鏡システム１およびカプセル型内視鏡システム１の制御方法について説明する。

図１に示すように本実施の形態のカプセル型内視鏡システム１は、情報取得装置であるカプセル型内視鏡１０と、受信装置３０と、制御信号送信装置である磁界発生装置２０と、を具備する。カプセル型内視鏡１０は被検者２が嚥下することにより体内の消化器管腔に導入される。生体外に配置する受信装置３０は、カプセル型内視鏡１０からの信号を受信するアンテナユニット３１と、被検者２が腰部に装着する本体部と、を有する。一方、生体外に配置する磁界発生装置２０は、被検者２または医療従事者などの操作者によるスイッチ２１の操作に応じて、生体内のカプセル型内視鏡１０の動作を制御するための交流電磁界による制御信号を、送信する。

次に、図２を用いてカプセル型内視鏡システム１の構成について説明する。カプセル型内視鏡１０は、制御信号受信部である磁界受信部１１と、制御部１２と、情報取得部である画像取得部１４と、内部記憶部である内部メモリ１７と、情報送信部である画像送信部１５と、電力を供給する電源部である電池１３と、リードスイッチ１９と、を有する。画像取得部１４が取得した生体内の画像は無線伝送手段である画像送信部１５により外部に無線送信される。しかし磁界受信部１１がストップ信号を受信すると、画像送信部１５は動作を停止し、画像取得部１４が取得した生体内の画像は内部メモリ１７に記憶される。そして、磁界受信部１１がリスタート信号を受信したときに、内部メモリ１７に記憶された画像は外部に無線送信される。制御部１２はカプセル型内視鏡１０の上記動作を制御する。リードスイッチ１９は図示しない収容容器に配設された磁石から所定強度以上の直流磁界が印加されているときはＯＦＦ状態を維持しているが、カプセル型内視鏡１０が収容容器から取り出されるとＯＮ状態となり電池１３からの電力供給が開始される。

磁界発生装置２０は、スイッチ２１と、磁界発生制御部２２と、制御信号送信部である磁界発生部２３と、を有する。操作者が通信状態が良好でないと判断した場合に、操作者がスイッチ２１を操作することにより、磁界発生部２３は第１の制御信号であるストップ信号を発生する。操作者が通信状態が回復したと判断した場合に、操作者がスイッチ２１を操作すると、磁界発生部２３は第２の制御信号であるリスタート信号を発生する。

一方、受信装置３０は、アンテナユニット３１と、カプセル型内視鏡１０が送信した画像を受信する情報受信部である画像受信部３２と、外部記憶部である外部メモリ３３と、を有する。アンテナユニット３１を介して画像受信部３２が受信した画像は外部メモリ３３に記憶される。そして例えば、カプセル型内視鏡１０が排出された後、医師または看護士は、受信装置３０の外部メモリ３３に記憶された画像をワークステーションにダウンロードし、ワークステーションの画面に表示された被検体内画像を見て診断をおこなう。

次に図３を用いて、カプセル型内視鏡１０の構成について説明する。図３に示すように、カプセル型内視鏡１０は、筐体１６の内部に密封された、照明部１４Ａと、撮像部１４Ｂと、情報信号送信部である画像送信部１５と、制御部１２と、磁界受信部１１と、画像を一時的に記憶する内部記憶部である内部メモリ１７と、撮像部１４Ｂ、画像送信部１５、内部メモリ１７、磁界受信部１１および制御部１２へ駆動電力を供給する電池１３と、を有する。筐体１６は細長いカプセル形状であり、撮像部１４Ｂ側の端部１６Ａは透明材料によって構成されたドーム形状であり、中央の円筒部１６Ｂおよび反対側のドーム形状の端部１６Ｃは遮光性材料によって構成されている。

次に図４を用いてカプセル型内視鏡１０の構成についてさらに説明する。図４に示すように、磁界受信部１１は受信コイル１１Ａが制御信号を受信すると、制御部１２に出力する信号Ｎ１がハイレベル信号となる。制御部１２が出力する信号Ｎ２は電力スイッチ１３ＡをＯＮ／ＯＦＦ制御し、信号Ｎ３は送信アンテナ１５Ａを有する画像送信部１５の動作を制御し、信号Ｎ４は照明部１４Ａと撮像部１４Ｂとを有する情報取得部である画像取得部１４の動作を制御し、信号Ｎ５は内部メモリ１７の動作を制御する。

カプセル型内視鏡１０の照明部１４Ａは被検体の体内を撮影するときに撮像領域を照射するためのＬＥＤ（不図示）とＬＥＤの駆動状態を制御するＬＥＤ駆動回路（不図示）とを有する。撮像部１４Ｂは、ＬＥＤによって照射された領域の撮像をおこなうＣＣＤ（不図示）とＣＣＤから出力された画像信号を所望形式の画像データに処理する信号処理回路（不図示）と、を有する。画像送信部１５は、ＣＣＤにより撮像され処理された画像データを変調して画像信号を生成する画像信号送信ユニット（不図示）を有し、アンテナ１５Ａは画像信号送信ユニットから出力された画像信号を送信する。なお照明手段としてＬＥＤを例示したが、撮像領域を照射可能であればこれに限定するものではない。また、撮像手段としてＣＣＤを例示したが、撮像をおこなうことが可能であればこれに限定するものではなく、例えばＣＭＯＳセンサ等でもよい。

次に、図５に示すように、磁界発生装置２０の磁界発生制御部２２は、発振器２２Ａと周波数調整部２２Ｂとドライバ２２Ｃとを有する。制御信号送信部である磁界発生部２３は送信コイル２３Ａと共振コンデンサ２３Ｂとにより共振回路を構成している。スイッチ２１は操作者が操作するスイッチであり、例えば押しボタンスイッチである。周波数調整部２２Ｂは、発振器２２Ａからの信号を所望の周波数にするなどの処理を行い、ドライバ２２Ｃに所定周波数の信号を送信する。ドライバ２２Ｃは入力された信号によって送信コイル２３Ａを駆動し、送信コイル２３Ａは、これに応じた所定周波数の交流磁界を発生する。

次に図６および図７を用いて、本実施の形態のカプセル型内視鏡システム１の動作について説明する。以下、図６のフローチャートに従い説明する。

＜ステップＳ１０＞ 導入工程
カプセル型内視鏡１０が収容容器から取り出されると、リードスイッチ１９に印加されていた直流磁界がなくなるため、電池１３から制御部１２に電力が供給される。なお、画像取得部１４、画像送信部１５、内部メモリ１７、および磁界受信部１１等への電力供給は駆動を開始した制御部１２が制御をおこなう。起動したカプセル型内視鏡１０が被検者２による嚥下により被検者２の体内に導入される。

＜ステップＳ１１＞ 第１の情報送信工程（通常動作）
カプセル型内視鏡１０の画像取得部１４が取得した被検者２の体内の画像を、画像送信部１５が送信する。

＜ステップＳ１２＞ 第１の情報記憶工程（通常動作）
第１の情報送信工程においてカプセル型内視鏡１０が送信する画像を、被検者２の体外に配置した受信装置３０の画像受信部３２がアンテナユニット３１を介して受信し、外部メモリ３３が受信した画像を記憶する。

すなわち、図７に示すように、時間ｔ１〜ｔ３までの通常動作では、（Ｄ）画像取得部１４が取得した画像ｆ１、ｆ２は、（Ｅ）画像送信部１５により直ちに送信され、（Ｈ）外部メモリ３３に記憶される。なお、図７において、画像取得部１４が画像ｆ１を取得してから、次の画像ｆ２を取得するまでの時間ＦＲ１の逆数が、撮像部１４Ｂのフレームレートである。例えば、ＦＲ１＝０．５秒であれば、フレームレートは２ｆｐｓ（frame per second）である。

＜ステップＳ１３＞ ストップ信号送信工程
被検者２がアンテナユニット３１を外す場合等が発生したとき、被検者２または医療従事者等の操作者は、磁界発生装置２０のスイッチ２１を押下する。すると、操作者によるスイッチ２１の操作に応じて磁界発生部２３が第１の制御信号であるストップ信号を送信する。ここでストップ信号は所定周波数の交流電磁界による信号が所定時間送信される。

＜ステップＳ１４＞ ストップ信号受信工程
ストップ信号を受信するまで（Ｓ１４：Ｎｏ）は、カプセル型内視鏡１０は通常動作を行っているが、ストップ信号を受信すると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、カプセル型内視鏡１０の磁界受信部１１が制御部１２に出力する信号Ｎ１がハイレベルとなる。

＜ステップＳ１５＞ 情報送信停止工程
信号Ｎ１がハイレベルとなると、制御部１２は、出力信号Ｎ３により画像送信部１５の動作を停止するとともに、出力信号Ｎ５により内部メモリ１７を動作し画像取得部１４が取得した画像を内部メモリ１７に記憶する。

すなわち、図７に示すように、時間ｔ４において画像取得部１４が取得した画像ｆ３は、内部メモリ１７に記憶されるために、内部メモリ１７の追加記憶可能容量は減少する。同様に時間ｔ５において画像取得部１４が取得した画像ｆ４は、内部メモリ１７に記憶される。

＜ステップＳ１６＞ リスタート信号送信工程
その後、被検者２がアンテナユニット３１を再装着して、受信装置３０がカプセル型内視鏡１０からの画像受信が可能な状態になったと操作者が判断した場合、操作者は磁界発生装置２０のスイッチ２１を押下する。すると、磁界発生装置２０がスイッチ２１の操作に応じて第２の制御信号であるリスタート信号を送信する。すなわち、磁界発生装置２０は最初にスイッチ２１が押圧操作されたときにはストップ信号を送信し、次に操作されたときにはリスタート信号を送信する。
もちろん、ストップ信号送信専用スイッチとリスタート信号送信専用スイッチを設けても良い。

図７に示すように、カプセル型内視鏡システム１では、リスタート信号は所定時間ｄｔの間に、無信号時間をはさんで所定周波数の交流電磁界による信号が２回送信される。

＜ステップＳ１７＞ リスタート信号受信工程
リスタート信号を受信するまで（Ｓ１７：Ｎｏ）は、カプセル型内視鏡１０は情報送信停止状態を継続している。すなわち、図７（Ｆ）、（Ｇ）に示すように、時間ｔｎにおいて画像取得部１４が取得した画像ｆｎは、内部メモリ１７に記憶される。

リスタート信号を受信すると（Ｓ１７：Ｙｅｓ）は、カプセル型内視鏡１０の磁界受信部１１が制御部１２に出力する信号Ｎ１が所定時間ｄｔの間に２回ハイレベルとなる（図７（Ｃ）参照：時間ｔｓ）。

＜ステップＳ１８＞ 第２の情報送信工程
信号Ｎ１が所定時間ｄｔの間に２回ハイレベルとなると、制御部１２は、出力信号Ｎ３により、画像送信部１５の動作を再開するとともに、出力信号Ｎ５により内部メモリ１７を制御して、内部メモリ１７に記憶されている画像を順次、画像送信部１５を介して送信する。

すなわち、図７（Ｅ）、（Ｇ）、（Ｈ）に示すように、カプセル型内視鏡１０は内部メモリ１７に記憶されている画像ｆ３〜ｆｎを送信する。送信した画像は内部メモリ１７から消去されるため追加記憶可能容量は増加する。なお、第２の情報送信工程中に画像取得部１４が取得した画像ｆｎ＋１〜ｆｋ−１は、内部メモリ１７に記憶される。

＜ステップＳ１９＞ 第２の情報記憶工程
第２の情報送信工程においてカプセル型内視鏡１０が送信する画像を、受信装置３０がアンテナユニット３１を介して受信し、外部メモリ３３が受信した画像を記憶する。

＜ステップＳ２０＞
内部メモリ１７に記憶されている未送信の画像がなくなるまで（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、第２の情報送信工程および第２の情報記憶工程が継続して行われる。内部メモリ１７に記憶されている画像がなくなったとき（Ｓ２０：Ｎｏ）、すなわち、内部メモリ１７の追加記憶可能容量が最大値（ＭＡＸ）になったとき、通常動作に移行する。

＜ステップＳ２１＞ 第１の情報送信工程（通常動作）、＜ステップＳ２２＞ 第１の情報記憶工程
カプセル型内視鏡システム１は、通常動作に戻る。

以上の説明のように、カプセル型内視鏡システム１は、体内にあるカプセル型内視鏡１０からの画像受信が明らかに困難な状態であると操作者が判断した場合に、カプセル型内視鏡１０の画像送信部１５の動作、すなわち無線伝送を操作者が停止することができる。画像送信部１５が停止している間は、カプセル型内視鏡１０は内部メモリ１７に画像を記憶し、画像送信部１５が動作を再開したときに、記憶した画像を受信装置３０に送信する。

このため、カプセル型内視鏡システム１は、体内にあるカプセル型内視鏡１０からの画像受信が困難な状態があっても、体腔内を移動する間の継続的な画像観察が可能である。また、画像送信のたびに、カプセル型内視鏡１０と受信装置３０との間で、通信状態を確認する必要がないため、電力消費が小さい。さらに、通信状態を自動ではなく、操作者が通信状態を判断するため、カプセル型内視鏡システム１は構成が簡単である。

すなわち、カプセル型内視鏡システム１およびカプセル型内視鏡システム１の制御方法によれば、生体内の情報取得装置と生体外の受信装置との間の通信状態が明らかに良好でない場合に発生する不具合を防止することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態のカプセル型内視鏡システム１Ａおよびカプセル型内視鏡システム１Ａの制御方法について説明する。本実施の形態のカプセル型内視鏡システム１Ａおよびカプセル型内視鏡システム１Ａの制御方法は、第１の実施の形態のカプセル型内視鏡システム１およびカプセル型内視鏡システム１の制御方法と類似しているため同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。

カプセル型内視鏡システム１Ａの基本構成は図２に示したカプセル型内視鏡システム１の構成と極めて類似している。しかし、カプセル型内視鏡１０Ａの制御部１２Ａは、画像送信部１５の動作停止中は、単位時間内に取得する画像の情報量を減らすように画像取得部１４を制御する。さらに、制御部１２Ａは、内部メモリ１７の追加記憶可能な容量（空容量）を監視し、内部メモリ１７の使用量に応じて単位時間内に取得する画像の情報量を減らように画像取得部１４を制御する。

図８は、カプセル型内視鏡システム１Ａにおける情報送信停止工程Ｓ１５Ａ（図６：ステップＳ１５に対応）の処理の流れを示すフローチャートである。

＜ステップＳ３０＞ 容量確認工程Ａ
制御部１２Ａは内部メモリ１７の空容量を確認する。

＜ステップＳ３１＞ スタンバイ工程
情報送信停止が長時間におよぶ場合には、内部メモリ１７の空容量がなくなる（Ｓ３０：Ｙｓｅ）。内部メモリ１７の空き容量がなくなった場合には、カプセル型内視鏡システム１は撮像部１４Ｂの動作も停止し、スタンバイ状態となる。

＜ステップＳ３２＞ 容量確認工程Ｂ
制御部１２Ａは内部メモリ１７の空容量が、所定の容量Ｖ１（例えば最大容量の５０％以上）であるか判断する。

＜ステップＳ３３＞ 内部メモリ記憶画像取得工程Ａ
空容量が所定値以上ある場合（Ｓ３２：Ｙｅｓ）には、制御部１２Ａは撮像部１４Ｂのフレームレートを通常動作時の例えば５０％に減らす。すなわち、通常のフレームレートが２ｆｐｓの場合には、１ｆｐｓとする。なお、撮像部１４Ｂのフレームレートに合わせて照明部１４Ａの発光間隔も長くなるため消費電力も低減する。

＜ステップＳ３４＞ 内部メモリ記憶画像取得工程Ｂ
空容量が所定値未満の場合（Ｓ３２：Ｎｏ）には、制御部１２Ａは撮像部１４Ｂのフレームレートを、ステップＳ３１の内部メモリ記憶画像取得工程Ａよりもさらに減らして、通常動作時の例えば２５％に減らす。すなわち、通常のフレームレートが２ｆｐｓの場合には、０．５ｆｐｓとする。

＜ステップＳ３５＞ 内部メモリ記憶工程
撮像部１４Ｂが撮像した画像は内部メモリ１７に記憶される。
リスタート信号受信工程においてリスタート信号を受信するまで（Ｓ１７：Ｙｅｓ）までは、カプセル型内視鏡１０は情報送信停止状態を継続している。

カプセル型内視鏡システム１Ａでは、内部メモリ１７の記憶容量が少ない場合であっても、カプセル型内視鏡システム１よりも長時間、情報送信の停止を行っても、その間に取得した画像を失うことがない。

なお、追加記憶可能な容量が所定の第２の容量未満になったときは、さらにフレームレートを減らすように制御してもよい。また、画像を圧縮処理して内部メモリ１７に記録している場合には、圧縮率を上げて記憶することにより、フレームレートを減らすのと同様の効果を得ることができる。

＜第３の実施の形態＞
次に、図９を用いて本発明の第３の実施の形態のカプセル型内視鏡システム１Ｂおよびカプセル型内視鏡システム１Ｂの制御方法について説明する。本実施の形態のカプセル型内視鏡システム１Ｂおよびカプセル型内視鏡システム１Ｂの制御方法は、第１の実施の形態のカプセル型内視鏡システム１およびカプセル型内視鏡システム１の制御方法と類似しているため同じ機能の構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。

すでに説明したように、第１の実施の形態のカプセル型内視鏡システム１では、リードスイッチ１９により、電池１３からの電力供給をＯＮ／ＯＦＦ制御していた。これに対して、本実施の形態のカプセル型内視鏡システム１Ｂでは、磁界発生装置２０Ｂからの交流電磁界による起動制御信号により、カプセル型内視鏡１０Ｂの電池１３からの電力供給がＯＮ／ＯＦＦ制御される。

図９に示すように磁界発生装置２０Ｂは、切替スイッチ２８により共振コンデンサ２３Ｂと切替可能な容量の異なる共振コンデンサ２３Ｃを有している。切替スイッチ２８は、発振器２２Ａが出力する信号の周波数または周波数調整部２２Ｂが出力する信号の周波数を同時に切り換える。このため、磁界発生装置２０Ｂは２種類の異なる共振周波数の磁界信号を送信することができる。共振コンデンサ２３Ｂを用いた共振回路から発生する磁界が、すでに説明したストップ信号またはリスタート信号である制御信号である。これに対して共振コンデンサ２３Ｃを用いた共振回路から発生する磁界が、起動制御信号である。

一方、カプセル型内視鏡１０Ｂは、第２の磁界受信部１１Ｂと、電力供給制御部である分周回路３９とを、有する。第２の磁界受信部１１Ｂは磁界発生装置２０Ｂが発生した交流磁界（電磁界）による起動制御信号を受信し、整流して直流として出力する。磁界受信部１１と第２の磁界受信部１１Ｂとは共振周波数が異なる。このため磁界発生装置２０Ｂがストップ信号またはリスタート信号である制御信号を発生した場合には磁界受信部１１だけが信号を受信し、磁界発生装置２０Ｂが起動制御信号を発生した場合には第２の磁界受信部１１Ｂだけが信号を受信する。

電力供給制御部は、例えば２分周回路３９であり、第２の磁界受信部１１Ｂからの電気信号にもとづき、電池１３から制御部１２、画像取得部１４、画像送信部１５、および内部メモリ１７への電力の供給をＯＮ／ＯＦＦ制御する。

第２の磁界受信部１１Ｂは、アンテナ３５と、整流回路を構成するダイオード３８、平滑用コンデンサ３７および抵抗３４と、を有する。アンテナ３５は、二次側コイル３６Ａと、二次側コンデンサ３６Ｂとを有する共振回路であり、起動制御信号の周波数と共振するように調整されている。

磁界発生装置２０Ｂからの交流磁界による起動制御信号は、電磁誘導作用により二次側コイル３６Ａに交流電流を発生する。そしてアンテナ３５が受電した起動制御信号による交流電流は、ダイオード３８にて整流され、平滑用コンデンサ３７によって平滑化され、受電電圧レベルの直流の電気信号としての２分周回路３９へ伝達される。すなわちカプセル型内視鏡１０Ｂは受信した起動制御信号を磁電変換し直流の電流を得るために、第２の磁界受信部１１Ｂが磁界を検知するための電源が不要である。

２分周回路３９は、Ｄ型フリップフロップ回路を有し、入力された電気信号を２分周した信号を、スイッチ１３Ａに出力する。スイッチ１３Ａは、ソースが電池１３に、ゲートが２分周回路３９の出力に、ドレインが制御部１２等に接続されたＰチャネル型ＦＥＴからなる。

第２の磁界受信部１１Ｂが交流磁界を検知（受電）すると、出力する電気信号（ノードＮ１１）は受電電圧レベルのハイレベルとなる。受電電圧レベルが２分周回路３９の閾値を超えると、２分周回路３９の出力（ノードＮ１２）は接地電圧レベルとなり、スイッチ１３Ａはオン状態となり、カプセル型内視鏡１０は動作を開始する。

２分周回路３９の出力信号が電源電圧レベルのとき、スイッチ１３Ａはオフであり電力は供給されない。逆に、２分周回路３９の出力信号が接地電圧レベルのとき、スイッチ１３Ａはオンとなり電力が供給される。

以上の説明のように、第２の磁界受信部１１Ｂの一動作によって、スイッチ１３Ａは、オン／オフ状態が切り替わるトグル動作をおこなうことになる。すなわち、第２の磁界受信部１１Ｂが一回磁界を検出するという一動作によってスイッチ１３Ａがオフ状態からオン状態、またはオン状態からオフ状態になる。すなわち２分周回路３９はスイッチ１３Ａの状態保持部として機能する。なお２分周回路３９のＤ型フリップフロップ回路は、その他の回路であっても入力信号を２分周できる回路であればよく、Ｔ型フリップフロップ回路等でもよい。もちろん、同一信号の受信によるトグル動作に替えて、起動信号／停止信号による電力供給制御部であってもよい。

なお、磁界発生装置２０Ｂが、制御信号または起動制御信号として発生する交流磁界の周波数は、ＲＦＩＤタグが使用する周波数として標準化されている周波数であることが好ましい。電磁波放出の法律的な問題だけでなく、磁界発生装置２０Ｂおよびカプセル型内視鏡１０を、安価であり信頼性も高い汎用の電子部品により構成することができるためである。

カプセル型内視鏡１０Ｂは、起動制御信号の電磁波を磁電変換することによりエネルギーとして使用できるために、停止しているときに内蔵されている電池１３の電力を消費することがない。このため、製造後、日数が経過しても、体内観察可能時間が確保できる。このため、本実施の形態のカプセル型内視鏡システム１Ｂは、カプセル型内視鏡１０Ｂの電池１３の使用前の消耗を防止できる。

なお上記説明は、情報取得装置としてカプセル型内視鏡を例に説明したが、消化器液採取用カプセル型医療装置、嚥下型のカプセル型温度センサまたは嚥下型のカプセル型ｐＨセンサのような各種カプセル型情報取得装置に適用できる。

本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。

１、１Ａ、１Ｂ…カプセル型内視鏡システム、２…被検者、１０、１０Ａ、１０Ｂ…カプセル型内視鏡、１１…磁界受信部、１１Ａ…受信コイル、１１Ｂ…第２の磁界受信部、１２、１２Ａ…制御部、１３…電池、１３Ａ…電力スイッチ、１４…画像取得部、１４Ａ…照明部、１４Ｂ…撮像部、１５…画像送信部、１５Ａ…送信アンテナ、１６…筐体、１６Ａ…端部、１６Ｂ…円筒部、１６Ｃ…端部、１７…内部メモリ、１９…リードスイッチ、２０、２０Ｂ…磁界発生装置、２１…スイッチ、２２…磁界発生制御部、２２Ａ…発振器、２２Ｂ…周波数調整部、２２Ｃ…ドライバ、２３…磁界発生部、２３Ａ…送信コイル、２３Ｂ、２３Ｃ…共振コンデンサ、２８…切替スイッチ、３０…受信装置、３１…アンテナユニット、３２…画像受信部、３３…外部メモリ、３４…抵抗、３５…アンテナ、３６Ａ…二次側コイル、３６Ｂ…二次側コンデンサ、３７…平滑用コンデンサ、３８…ダイオード、３９…２分周回路

Claims (17)

1. 情報取得装置と、受信装置と、制御信号送信装置と、を具備する情報取得システムであって、
   生体外に配置する前記受信装置が、
   前記情報取得装置が送信する情報を受信する情報受信部と、
   前記情報受信部が受信する前記情報を記憶する外部記憶部と、を有し、
   前記生体外に配置する前記制御信号送信装置が、
   第１の制御信号または第２の制御信号からなる制御信号を前記情報取得装置に送信する制御信号送信部と、
   前記制御信号の送信を指示するスイッチと、を有し、
   生体内に導入する前記情報取得装置が、
   前記生体内の情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部が取得する前記情報を送信する情報送信部と、
   前記情報取得部が取得する前記情報を一時的に記憶する内部記憶部と、
   前記制御信号送信装置が送信する前記制御信号を受信する制御信号受信部と、
   前記制御信号受信部が受信する前記制御信号にもとづき、前記情報取得部、前記情報送信部および前記内部記憶部の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とする情報取得システム。
2. 前記第１の制御信号であるストップ信号にもとづき前記情報送信部が動作を停止し前記内部記憶部が動作を開始するとともに、前記第２の制御信号であるリスタート信号にもとづき前記内部記憶部が記憶している前記情報を前記情報送信部が送信することを特徴とする請求項１に記載の情報取得システム。
3. 前記情報取得部が、前記生体内を照明する照明部および前記生体内を撮像する撮像部を有し、
   前記情報が、前記撮像部が撮影した画像であり、
   前記情報取得装置が、カプセル型内視鏡である、ことを特徴とする請求項２に記載の情報取得システム。
4. 前記制御信号が、交流電磁界による信号であることを特徴とする請求項３に記載の情報取得システム。
5. 前記情報取得装置が、
   前記情報取得部、前記情報送信部、前記内部記憶部、前記制御信号受信部、および前記制御部に電力を供給する電源部と、
   外部からの直流磁界によりＯＮ／ＯＦＦ動作するリードスイッチと、を有し、
   前記電源部から供給される電力が、前記リードスイッチによりＯＮ／ＯＦＦ制御されることを特徴とする請求項４に記載の情報取得システム。
6. 前記制御信号送信装置が、
   第１の制御信号または第２の制御信号とは異なる周波数の交流電磁界による起動制御信号を送信する起動制御信号送信部を有し、
   前記情報取得装置が、
   前記情報取得部、前記情報送信部、前記内部記憶部、前記制御信号受信部、および前記制御部に電力を供給する電源部と、
   前記起動制御信号を受信する起動制御信号受信部と、
   前記起動制御信号を受信する毎に、トグル動作によって前記電力の供給開始および供給停止の制御をおこなう電力供給制御部と、を有することを特徴とする請求項４に記載の情報取得システム。
7. 前記情報送信部の動作停止中は、前記情報取得部が単位時間内に取得する前記情報の量を減らすことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の情報取得システム。
8. 前記情報取得部が、前記撮像部のフレームレートを減らすことにより、前記取得する前記情報の量を減らすことを特徴とする請求項７に記載の情報取得システム。
9. 前記内部記憶部の追加記憶可能な容量に応じて、前記情報取得部が単位時間内に取得する前記情報の量をさらに減らすことを特徴とする請求項８に記載の情報取得システム。
10. 情報取得装置と、受信装置と、制御信号送信装置と、を具備する情報取得システムの制御方法であって、
    前記情報取得装置を生体内に導入する導入工程と、
    前記情報取得装置の情報取得部が取得した前記生体内の情報を、情報送信部が送信する第１の情報送信工程と、
    前記第１の情報送信工程において前記情報取得装置が送信する前記情報を、生体外に配置する前記受信装置の情報受信部が受信し、外部記憶部が前記情報を記憶する第１の情報記憶工程と、
    前記生体外に配置する前記制御信号送信装置がスイッチの操作に応じて第１の制御信号であるストップ信号を送信するストップ信号送信工程と、
    前記情報取得装置が前記ストップ信号を受信するストップ信号受信工程と、
    前記情報取得装置が、前記情報送信部の動作を停止し、前記情報取得部が取得した前記情報を内部記憶部に記憶する情報送信停止工程と、
    前記制御信号送信装置が前記スイッチの操作に応じて第２の制御信号であるリスタート信号を送信するリスタート信号送信工程と、
    前記情報取得装置が前記リスタート信号を受信するリスタート信号受信工程と、
    前記情報取得装置が前記内部記憶部に記憶している前記情報を送信する第２の情報送信工程と、
    前記第２の情報送信工程において前記情報取得装置が送信する、前記内部記憶部に記憶していた前記情報を、前記受信装置の前記情報受信部が受信し、前記外部記憶部が前記情報を記憶する第２の情報記憶工程と、を具備することを特徴とする情報取得システムの制御方法。
11. 前記情報取得部が、前記生体内を照明する照明部および前記生体内を撮像する撮像部を有し、
    前記情報が、前記撮像部が撮影した画像であり、
    前記情報取得装置が、カプセル型内視鏡である、ことを特徴とする請求項１０に記載の情報取得システムの制御方法。
12. 前記制御信号が、交流電磁界による信号であることを特徴とする請求項１１に記載の情報取得システムの制御方法。
13. 前記情報取得装置の電源部から前記制御部に供給される電力をＯＮ／ＯＦＦ動作するリードスイッチに印加されている外部からの直流磁界を遮断する起動工程を具備することを特徴とする請求項１２に記載の情報取得システムの制御方法。
14. 前記制御信号送信装置が第２のスイッチの操作に応じて、、前記制御信号とは異なる周波数の交流電磁界による起動制御信号を送信する起動制御信号送信工程と、
    前記起動制御信号を受信する毎に、前記情報取得装置の電源部から前記情報取得部、前記情報送信部、前記内部記憶部、前記制御信号受信部、および前記制御部に供給される電力をトグル動作によってＯＮ／ＯＦＦ制御する電力供給制御工程と、を具備することを特徴とする請求項１２に記載の情報取得システムの制御方法。
15. 前記信号送信停止工程において、前記情報取得装置が単位時間内に取得する前記情報の量を減らすことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の情報取得システムの制御方法。
16. 前記撮像部のフレームレートを減らすことにより、前記情報取得部が前記取得する前記情報の量を減らすことを特徴とする請求項１５に記載の情報取得システムの制御方法。
17. 前記信号送信停止工程において、前記内部記憶部の追加記憶可能な容量に応じて、前記情報取得部が単位時間内に取得する前記情報の量をさらに減らすことを特徴とする請求項１６に記載の情報取得システムの制御方法。

Images