JP2012081016A - 生体情報取得装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用開始前の誤起動を防止し、電池１９の消耗を防ぐことができるカプセル型内視鏡１０を提供する。
【解決手段】カプセル型内視鏡１０は、被検体の体内の情報を取得する生体情報取得部２６と、電力を供給する電池１９と、被検体の体内への導入を検知すると検知信号Ｓ２０を出力する検知部２０と、外部からの制御信号を受信し内部信号Ｓ１を出力する信号受信部１１と、内部信号Ｓ１および検知信号Ｓ２０に応じて、電池１９から生体情報取得部２６への電力供給を制御する制御部２１と、を具備する。
【選択図】図３

Description

本発明は、被検体の内部に導入され、生体内の情報を取得する生体情報取得装置に関する。

近年、内視鏡の分野においては、生体情報取得装置である飲み込み型のカプセル型内視鏡が登場している。カプセル型内視鏡は被検体の口から飲み込まれることで体内に導入され、自然排出されるまでの間、体腔内たとえば胃および小腸などの臓器の内部を蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有する。

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画像データは、無線通信により外部に送信され、外部の受信機内に設けられたメモリに蓄積される。患者は、この無線通信機能およびメモリ機能を備えた受信機を携帯することにより、カプセル型内視鏡を飲み込んだあと、排出されるまでの間、自由に行動できる。

カプセル型内視鏡は筐体に内蔵した電池等から駆動電力を得るが、内部回路等も筐体内に密閉された構造のため筐体外面に配設したスイッチ等を使用者が操作して駆動をオン／オフ操作することができない。このため筐体内部に外部信号によってオン／オフするスイッチを備えたカプセル型内視鏡が提案されている。

図１に示す、特開２００９−８９９０７号公報に開示されている生体観察システム１０１は、カプセル型内視鏡１１０と、カプセル型内視鏡１１０の外部から交流磁界信号を送信する送信装置１０２と、カプセル型内視鏡１１０からの画像信号を受信する受信装置１０３と、を具備している。

送信装置１０２は電源１０２Ａと、駆動部１０２Ｂと、磁界発生部である送信部１０２Ｃと、を有している。受信装置１０３はアンテナユニット１０３Ｃと、画像受信部１０３Ｂと、画像を記憶する外部メモリ１０３Ａと、を有している。

カプセル型内視鏡１１０は、信号受信部（以下、「受信部」ともいう）１１１と、制御部１２１と、電池１１９と、Ｐチャネル型ＦＥＴであるスイッチ１２５と、生体情報取得部１２６と、を有している。生体情報取得部１２６は、生体内の被写体を照明するための照明光を発する照明ユニット１２８と、照明ユニット１２８により照明された被写体を撮像し画像信号として出力する撮像ユニット１２７と、撮像ユニット１２７から出力される画像信号を無線により生体外へ伝送するＲＦユニット１２９と、を有する。

受信部１１１は、受信センサ１１２と、受信回路１１３と、を有する。受信センサ１１２は交流磁界の強度に応じた大きさの交流信号を出力する磁界検知用コイル１１２Ａと共振用コンデンサ１１２Ｂとからなる。受信回路１１３は、受信センサ１１２から出力される交流信号を整流するダイオード１１３Ａおよびコンデンサ１１３Ｂと抵抗１１３Ｃとを有する。

制御部１２１の、分周回路１２２の出力信号Ｓ２は受信部１１１からの出力信号Ｓ１で反転する。スイッチ１２５は、ソースが電池１１９に接続され、ゲートが分周回路１２２の出力端に接続されるとともに、ドレインが生体情報取得部１２６に接続されている。

上記構成のカプセル型内視鏡１１０は、送信装置１０２からの交流磁界信号を磁界検知用コイル１１２Ａにて受電し、受電した信号を整流し、さらに分周回路１２２で２分周した内部信号Ｓ２をもとに、生体情報取得部１２６への電力供給／停止をトグル制御する。

しかし、外部信号をもとに電力供給を制御するカプセル型内視鏡は、使用開始前のたとえば輸送時に、意図しないノイズ信号を受信して生体情報取得部への電力供給を開始してしまう誤起動により電池の電力を消耗してしまうおそれがあった。

特開２００９−８９９０７号公報

本発明は使用開始前の誤起動を防止し、電池の消耗を防ぐことができる生体情報取得装置を提供することを目的とする。

本発明の一形態の生体情報取得装置は、被検体の体内の情報を取得する生体情報取得部と、電力を供給する電源と、前記被検体の体内への導入を検知すると検知信号を出力する検知部と、外部からの制御信号を受信し内部信号を出力する信号受信部と、前記内部信号および前記検知信号に応じて、前記電源から前記生体情報取得部への電力供給を制御する制御部と、を具備する。

本発明によれば、使用開始前の誤起動を防止し、電池の消耗を防ぐことができる生体情報取得装置を提供することができる。

公知のカプセル型内視鏡の構成を説明するための構成図である。 第１実施形態のカプセル型内視鏡外観図である。 第１実施形態のカプセル型内視鏡の構成を説明するための構成図である。 第１実施形態のカプセル型内視鏡の動作を説明するためのタイムチャートである。 第１実施形態の変形例のカプセル型内視鏡の強度増幅部の構成を説明するための構成図である。 第２実施形態のカプセル型内視鏡の構成を説明するための構成図である。 第３実施形態のカプセル型内視鏡の構成を説明するための構成図である。 第４実施形態のカプセル型内視鏡の構成を説明するための構成図である。 第５実施形態のカプセル型内視鏡の構成を説明するための構成図である。

＜第１実施形態＞
以下、図を用いて、本発明の第１実施形態の生体情報取得装置であるカプセル型内視鏡（以下「カプセル」ともいう）１０について説明する。

図２に示すようにカプセル１０は、細長いカプセル形状であり、撮像ユニット２７Ａおよび照明ユニット２８Ａが配設された端部は透明材料によって構成されたドーム形状であり、中央の円筒部および反対側のドーム形状の端部は遮光性材料によって構成されている。そして、中央の円筒部には電極２０Ａと電極２０Ｂとが配設されている。

カプセル１０が体外にあるときには、電極２０Ａと電極２０Ｂとは絶縁状態にあるが、カプセル１０が体内にあるときには、体液、たとえば、胃液等により電極２０Ａと電極２０Ｂとは導通状態となる。すなわち、カプセル１０は、電極２０Ａと電極２０Ｂとの間のインピーダンス（抵抗）を検知することにより、生体内の内部（体内）にあるかを検知する検知部２０（図３参照）を有する。

なお、図３に示すように、カプセル１０と送信装置２とを有する生体観察システム１は、すでに説明した生体観察システム１０１と類似した構成を有するため、類似機能の構成要素の説明は省略する。また以下の図においては、受信装置等を図示していない場合がある。また、独立した構成要素として説明している構成要素が他の構成要素の一部であってもよいし、他の構成要素の一部として説明している構成要素が独立した構成要素であってもよい。

カプセル１０は、検知部２０と、生体情報取得部２６と、信号受信部である受信部１１と、電源である電池１９と、制御部２１と、強度調整部１４と、参照電圧発生部２４と、電源スイッチ２５と、を具備する。

検知部２０は、すでに説明したように電極２０Ａと電極２０Ｂとを有し、カプセル１０の被検体の体内への導入を検知すると検知信号Ｓ２０を出力する。なお、図２に示した電極２０Ａおよび電極２０Ｂは円筒部を取り囲む形状であるが、体内への導入によるインピーダンス変化を検知できる形状であれば、如何なる形状でもよい。さらに検知部２０が、３個以上の電極を有し、いずれか２個の導通を検知してもよい。

検知部２０の検知方法は、温度センサ、光センサ、音センサ、ｐＨセンサまたは体内伝達信号センサ等にもとづいていてもよい。たとえば、音センサは体内特有の心音を検出する。また体内伝達信号センサは、体外の高周波信号発生装置が発生し被検者の体表面に配設した体外電極を介して体内を伝達された信号を検出する。

被検体の体内の情報を取得する生体情報取得部２６は、照明ユニット２８と、撮像ユニット２７と、ＲＦユニット２９とを有する。照明ユニット２８は体内臓器の壁面を照らす、たとえばＬＥＤを有する。撮像ユニット２７は体内臓器の壁面を撮像するＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサなどの固体撮像素子を有する。ＲＦユニット２９は撮像ユニット２７によって得られた映像情報を無線により体外へ無線送信する送信回路と送信アンテナとを有する。ＲＦユニット２９が送信した映像情報は、外部の受信装置（不図示）の外部メモリに蓄積される。

詳細は図示しない信号受信部１１は、受信センサ１２と受信回路１３とを有し、送信装置２からの制御信号である交流磁界信号を受電し、直流の内部信号Ｓ１を出力する。

電池１９は生体情報取得部２６等の駆動に用いる電力を供給する電源である。なお、以下の図においては生体情報取得部２６への電力供給線のみを図示しているが、他の構成要素にも電池１９は電力を供給する。

電源スイッチ２５は、電池１９から生体情報取得部２６への電力供給をＯＮ／ＯＦＦ制御する、たとえばＰチャネル型ＦＥＴからなる電力スイッチである。すなわち、ドレインが電池１９に、ゲートが制御部２１の出力に、ソースが生体情報取得部２６に接続されている。電源スイッチ２５は、内部信号Ｓ１の入力に応じて、トグル動作する

強度調整部１４は、切替スイッチ１５、１８と、増幅器１６と、を有し、受信部１１が出力した内部信号Ｓ１の強度を調整する。すなわち増幅器１６は内部信号Ｓ１を増幅する。なお切替スイッチ１５、１８は、初期状態では、Ｂ−Ｂ側となっている。

制御部２１は、比較部２３と、スイッチ制御部２２とを有する。比較部２３は、受信部１１が出力し強度調整部１４が調整した内部信号Ｓ３の強度（電圧）が、参照電圧発生部２４が発生した所定の電圧信号の電圧ＶＴよりも高いかどうかを判定する。そして判定結果にもとづき、スイッチ制御部２２に対してトグル制御で状態の維持または反転を指示するスイッチ制御信号Ｓ２を出力する。

そして、制御部２１は、検知部２０からの検知信号Ｓ２０が入力されると、強度調整部１４の切替スイッチ１５、１８を、Ａ−Ａ側に切り替える。

すなわち、制御部２１は、内部信号Ｓ３および検知信号Ｓ２０に応じて、電池１９から生体情報取得部２６への電力をトグル制御する電力供給制御部であり、カプセル１０の全体の制御も行う。

制御部２１は、検知信号Ｓ２０が入力されると、強度調整部１４が内部信号Ｓ１の強度を上げるように、制御する。すなわち、カプセル１０は、生体内に導入されたことを検知部２０が検知すると、内部信号Ｓ１の強度を上げる増幅器１６により増幅された内部信号Ｓ３にもとづいてスイッチ制御信号Ｓ２が出力される。このため、カプセル１０は、生体内にあるときには、生体外にあるときよりも、より弱い制御信号により起動する。

言い換えれば、カプセル１０は、生体外にあるときには、より強い制御信号を受信しなければ、起動しない。このため、生体外にあるときには、ノイズ信号が印加されても、起動しにくい。すなわち、カプセル１０は、使用開始前の誤起動を防止し、電池の消耗を防ぐことができる。

次に、図４を用いてカプセル１０の動作について説明する。
＜Ｔ０＞初期状態
初期状態では、カプセル１０は、体外に配置されており、電源スイッチ２５が開状態になっている休止状態（ＯＦＦ状態）である。

すなわち、体内に配置されていないため、検知部２０からの検知信号Ｓ２０は出力されない。言い換えれば検知信号Ｓ２０は、Ｌレベルである。

このため、Ｂ−Ｂ側に接続された切替スイッチ１５、１８により、受信部１１が出力した内部信号Ｓ１は、増幅されないで、そのままの強度で、強度調整部１４から出力されている。

比較部２３において内部信号Ｓ３の電圧と参照電圧信号の電圧ＶＴとが比較される。磁界信号が送信されていないため、内部信号Ｓ３は略０Ｖであり参照電圧信号ＶＴよりも小さい。

比較部２３の比較結果にもとづき、スイッチ制御部２２が出力するスイッチ制御信号Ｓ２は、Ｌレベルであるために、電源スイッチ２５は開状態を維持する。すなわち、カプセル１０は休止状態（ＯＦＦ状態）を維持する。

＜Ｔ１＞ノイズ信号入力
カプセル１０の受信部１１が強度Ｍ１のノイズ信号を受信した場合を想定する。受信部１１は、強度Ｍ１のノイズ信号を受信すると、電圧Ｖ１の内部信号Ｓ１を出力する。ここで、切替スイッチ１５、１８はＢ-Ｂ側に接続され、受信部１１が出力した内部信号Ｓ１が増幅されず電圧Ｖ１のまま、出力信号Ｓ３として強度調整部１４から出力される。

比較部２３において内部信号Ｓ３の電圧Ｖ１と参照電圧信号の電圧ＶＴとが比較される。ここで、Ｖ１＜ＶＴである。このため、スイッチ制御部２２が出力するスイッチ制御信号Ｓ２はＬレベルであるために、電源スイッチ２５は開状態を維持する。すなわち、カプセル１０は休止状態（ＯＦＦ状態）を維持する。

すなわち、カプセル１０は、生体外にあるときには、参照電圧信号の電圧ＶＴよりも小さい内部信号Ｓ１を発生するノイズ信号により誤動作し起動状態（ＯＮ状態）となることがない。

＜Ｔ２＞制御信号入力
送信装置２から強度Ｍ２の制御信号を受信すると、受信部１１は、電圧Ｖ２の内部信号Ｓ１を出力する。そして比較部２３において内部信号Ｓ３の電圧Ｖ２と参照電圧信号の電圧ＶＴが比較される。ここで、Ｖ２＞ＶＴである。このため、制御部２１のスイッチ制御部２２はＨレベルのスイッチ制御信号Ｓ２を出力する。このため、電源スイッチ２５は閉状態となるため、生体情報取得部２６に電池１９からの電力が供給され、カプセル１０は起動状態（ＯＮ状態）となる。

起動状態の生体情報取得部２６は、所定の時間間隔で撮像を行い、撮像した画像を無線送信する。受信装置（不図示）によりＲＦユニット２９が送信した画像信号を確認することにより、カプセル１０が正常動作していることが確認される。

＜Ｔ３＞制御信号入力
再度、送信装置２から強度Ｍ２の制御信号を受信すると、制御部２１のスイッチ制御部２２はＨレベルのスイッチ制御信号Ｓ２を出力する。すると、電源スイッチ２５は開状態となるため、カプセル１０は、再び、休止状態（ＯＦＦ状態）となる。すなわち、制御部２１は内部信号Ｓ３が入力される度に、トグル動作する。

＜Ｔ４＞体内導入
カプセル１０が嚥下され、被検者の体内に導入される。すると、電極２０Ａと電極２０Ｂとの間が胃液等により導通状態となることにより、検知部２０は被検体の体内への導入を検知し、検知信号Ｓ２０を出力する。言い換えれば、検知信号Ｓ２０はＬレベルからＨレベルになる。制御部２１は検知信号Ｓ２０にもとづき、強度調整部１４の切替スイッチ１５、１８をＡ−Ａ側に切り替えるように制御する。

すると、受信部１１が出力した内部信号Ｓ１が増幅器１６により増幅された内部信号Ｓ３が制御部２１に入力されるようになる。なお、増幅器１６の増幅率は使用（嚥下）前の条件および使用条件に応じて設定される。後述するように体内に導入されるとカプセル１０と送信装置２との距離が遠くなり、かつ、送信経路に存在する生体組織により制御信号は減衰する。このため、送信装置２が発生する制御信号により生体内のカプセル１０が制御可能な強度まで受信信号Ｓ１を増幅する増幅処理が少なくとも、必要である。

＜Ｔ５＞制御信号入力
送信装置２から強度Ｍ３の制御信号を受信すると、受信部１１は、電圧Ｖ３の内部信号Ｓ１を出力する。すなわち、生体内においてカプセル１０が受信する制御信号の強度Ｍ３は、生体外で受信する制御信号の強度Ｍ２よりも小さい。さらに、ここでは、強度Ｍ３はノイズ信号の強度Ｍ１よりも小さい場合を想定する。すなわち、受信部１１が出力する内部信号Ｓ１の電圧は、Ｖ２＞Ｖ１＞Ｖ３、である。

しかし、強度調整部１４の切替スイッチ１５、１８がＡ−Ａ側に切り替えられているため、電圧Ｖ３の内部信号Ｓ１は増幅器１６により増幅され、電圧はＶ４となる。すなわち、増幅器１６の増幅率はＶ４／Ｖ３である。

そして比較部２３において内部信号Ｓ３の電圧Ｖ４と参照電圧信号の電圧ＶＴが比較される。ここで、Ｖ４＞ＶＴである。このため、制御部２１のスイッチ制御部２２はＨレベルのスイッチ制御信号Ｓ２を出力する。このため、電源スイッチ２５は閉状態となるため、生体情報取得部２６に電池１９からの電力が供給され、カプセル１０は起動状態となる。

すなわち、カプセル１０では、生体外では起動信号として機能しなかった強度Ｍ１のノイズ信号よりも、さらに小さい強度Ｍ３の制御信号であっても生体内では制御信号として機能する。このため、送信装置２が生体内のカプセル１０を制御するために、送信する磁界信号の強度を大きくする必要がない。

起動状態の生体情報取得部２６は、所定の時間間隔で撮像を行い、画像信号を無線送信する。ＲＦユニット２９が送信した画像信号は、受信装置１０３により受信され、外部メモリに記憶される。

＜Ｔ６＞制御信号入力
送信装置２から強度Ｍ３の制御信号を再度、受信すると、制御部２１のスイッチ制御部２２はＨレベルのスイッチ制御信号Ｓ２を出力する。すると、電源スイッチ２５は開状態となるため、カプセル１０は、再び、休止状態となる。

すなわち、体内にあるカプセル１０も、制御信号によりＯＮ／ＯＦＦ制御可能である。

以上の説明のように、カプセル１０は、体外に配置されている期間（Ｔ０〜Ｔ４）は、強度調整部１４は内部信号Ｓ１を増幅しない経路（Ｂ−Ｂ）を選択しているので、電源スイッチ２５の状態はノイズ信号の影響を受けにくい。一方、カプセル１０は、体内に配置された後（Ｔ４〜）は、強度調整部１４は内部信号Ｓ１を増幅する経路（Ａ−Ａ）を選択しているので、弱い制御信号でも電源スイッチ２５を制御できる。すなわち、カプセル１０は、誤起動／誤停止のおそれがなく、電池の消耗を防ぐことができる。

＜第１実施形態の変形例１〜４＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例１〜４のカプセル型内視鏡１０Ａ〜１０Ｄについて説明する。カプセル型内視鏡１０Ａ〜１０Ｄはカプセル型内視鏡１０と類似しているため異なる点についてのみ説明する。

図５（Ａ）に示すように変形例１のカプセル型内視鏡１０Ａの強度調整部１４Ａは、第１の増幅器１６Ａと、増幅率が第１の増幅器１６Ａよりも大きい第２の増幅器１６Ｂとを有し、切替スイッチ１５、１８により、内部信号Ｓ１の増幅率、すなわち出力する内部信号Ｓ３の強度を調整することができる。

制御部２１は、カプセル１０Ａが体外にあるときには、内部信号Ｓ１が第１の増幅器１６Ａにより増幅されるように制御し、体内にあるときには、第２の増幅器１６Ｂにより増幅されるように制御する。

たとえば、体外にあるときにも、受信部１１が出力する内部信号Ｓ１の大きさが小さく、内部信号強度Ｖ２が、参照電圧信号の電圧ＶＴよりも小さくなる場合であっても、内部信号Ｓ１を増幅することにより参照電圧信号の電圧ＶＴ以上とすることができる。

なお、増幅器１６Ａの増幅率はノイズ信号による起動を防止するために必要最小限の値が適宜、設定される。

本変形例のカプセル１０Ａは、カプセル１０が有する効果を有し、さらに体外で受信部１１が出力する内部信号Ｓ１の強度が小さい場合であっても確実にＯＮ／ＯＦＦ制御が可能である。

次に、図５（Ｂ）に示すように変形例２のカプセル型内視鏡１０Ｂの強度調整部１４Ｂは、減衰器１７を有し、切替スイッチ１５、１８により、内部信号Ｓ１の強度を調整することができる。

減衰器１７の減衰率は、すでに説明した第１実施形態の増幅器１６の増幅率等と同様に、使用条件に応じて設定される。

制御部２１は、カプセル１０Ｂが体外にあるときには、内部信号Ｓ１が減衰器１７により減衰されるように制御し、体内にあるときには、そのまま出力されるように制御する。このためノイズ信号により誤起動しにくい。

本変形例のカプセル１０Ｂは、カプセル１０が有する効果を有し、さらに体外で受信部１１が出力する内部信号Ｓ１の強度が大きい場合であっても誤起動しにくい。

次に、図５（Ｃ）に示すように変形例３のカプセル型内視鏡１０Ｃの強度調整部１４Ｃは、第１の減衰器１７Ａと、減衰率が第１の減衰器１７Ａよりも小さい第２の減衰器１７Ｂとを有し、切替スイッチ１５、１８により、内部信号Ｓ１の強度を調整することができる。

制御部２１は、カプセル１０Ｃが体外にあるときには、内部信号Ｓ１が第１の減衰器１７Ａにより減衰されるように制御し、体内にあるときには、第２の減衰器１７Ｂにより減衰されるように制御する。

本変形例のカプセル１０Ｃは、カプセル１０が有する効果を有し、さらに受信部１１が出力する内部信号Ｓ１の強度が大きい場合であっても誤起動しにくい。

次に、図５（Ｄ）に示すように変形例４のカプセル型内視鏡１０Ｄの強度調整部１４Ｄは、減衰器１７と、増幅器１６とを有し、切替スイッチ１５、１８により、内部信号Ｓ１の強度を調整することができる。

制御部２１は、カプセル１０Ｄが体外にあるときには、内部信号Ｓ１が減衰器１７により減衰されるように制御し、体内にあるときには、増幅器１６により増幅されるように制御する。

本変形例のカプセル１０Ｄは、カプセル１０が有する効果を有し、さらに体外にあるとき受信部１１が出力する内部信号の強度が大きく、体内にあるとき受信部１１が出力する内部信号の強度が小さい場合であっても、誤動作なく、確実にＯＮ／ＯＦＦ制御が可能である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態のカプセル型内視鏡１０Ｅについて説明する。カプセル型内視鏡１０Ｅはカプセル型内視鏡１０と類似しているため異なる点についてのみ説明する。

図６に示すようにカプセル型内視鏡１０Ｅは、参照電圧部および比較部に替えて、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）３３を有する。インバータ回路であるＦＥＴ３３は、Ｇ端子に入力される内部信号Ｓ３の電圧が所定の閾値よりも大きい場合に、Ｓ端子に入力されている電圧をＤ端子に出力する。すなわち、制御部２１Ｅに出力する信号Ｓ４の電圧が、内部信号Ｓ３に応じて変化する。

本実施形態のカプセル型内視鏡１０Ｅは、カプセル型内視鏡１０が有する効果を有し、さらに構成が簡単である。なお、カプセル型内視鏡１０Ｅの構成をすでに説明したカプセル１０Ａ〜１０Ｄに用いることもできる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態のカプセル型内視鏡１０Ｆについて説明する。カプセル型内視鏡１０Ｆはカプセル型内視鏡１０と類似しているため異なる点についてのみ説明する。

図７に示すようにカプセル型内視鏡１０Ｆは、第１の参照電圧発生部２４Ａと、第２の参照電圧発生部２４Ｂと、出力する参照電圧を切り替えるスイッチ２４Ｃと、を有する感度調整部３０を具備する。

すでに説明したように、制御部は、所定の閾値を超える強度の内部信号に応じて、制御を行う。すなわち、所定の閾値である比較電圧と、内部信号と、を比較部２３が比較して、その比較結果に応じて制御部は制御を行う。

第１実施形態のカプセル型内視鏡１０では、強度調整部１４が内部信号Ｓ１の強度を調整（増減）していた。これに対して、本実施形態のカプセル型内視鏡１０Ｆでは、感度調整部３０が参照電圧を調整（増減）する。

すなわち、第１の参照電圧発生部２４Ａが発生する第１の参照電圧ＶＴＡは、第２の参照電圧発生部２４Ｂが発生する第２の参照電圧ＶＴＢよりも高い。そして、カプセル１０Ｆが体外にあるとき（検知信号Ｓ２０：Ｌレベル）には、感度調整部３０から第１の参照電圧ＶＴＡが出力され、体内にあるとき（検知信号Ｓ２０：Ｈレベル）には、第１の参照電圧ＶＴＡよりも低い第２の参照電圧ＶＴＢが出力されるように、制御部２１Ｆが感度調整部３０のスイッチ２４Ｃを制御する。

第１の参照電圧ＶＴＡおよび第２の参照電圧ＶＴＢは、すでに説明した第１実施形態の増幅器１６の増幅率等と同様に、使用（嚥下）前の条件および使用条件に応じて設定される。

本実施形態のカプセル１０Ｆは、カプセル１０と同じ効果を有する。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態のカプセル型内視鏡１０Ｇについて説明する。カプセル型内視鏡１０Ｇはカプセル型内視鏡１０と類似しているため異なる点についてのみ説明する。

図８に示すようにカプセル型内視鏡１０Ｇは、信号受信部１１Ｇが、外部からの第１の制御信号を受信し第１の内部信号Ｓ１１Ａを出力する第１の信号受信部１１Ａと、外部からの第２の制御信号を受信し第２の内部信号Ｓ１１Ｂを出力する第２の信号受信部１１Ｂと、第１の内部信号Ｓ１１Ａまたは第２の内部信号Ｓ１１Ｂを内部信号Ｓ１として選択するスイッチ３１と、を有する。なお、第１の信号受信部１１Ａは第１の受信センサ１２Ａと第１の受信回路１３Ａとを有し、第２の信号受信部１１Ｂは第２の受信センサ１２Ｂと第２の受信回路１３Ｂとを有する。

たとえば、第２の受信センサ１２Ｂの磁界検知用コイルの巻回数が、第１の受信センサ１２Ａの巻回数よりも多い。このため、同強度の信号を受信しても、第２の信号受信部１１Ｂは第１の信号受信部１１Ａよりも、強い内部信号を出力する。

そして、制御部２１Ｇは、検知部２０の検知信号Ｓ２０に応じてスイッチ３１を制御する。すなわち、体外にある場合には第１の内部信号Ｓ１１Ａを、体内にある場合には第２の内部信号Ｓ１１Ｂが内部信号Ｓ１として比較部２３に入力される。

比較部２３は、スイッチ３１によって選択された内部信号Ｓ１（第１の内部信号Ｓ１１Ａまたは第２の内部信号Ｓ１１Ｂ）と、参照電圧ＶＴとを比較する。

すなわち、カプセル型内視鏡１０Ｇは、体外にあるとき（検知信号Ｓ２０：Ｌレベル）には、小さい内部信号Ｓ１１Ａを出力する第１の信号受信部１１Ａを用い、体内に導入される（検知信号Ｓ２０：Ｈレベル）と、強い内部信号Ｓ１１Ｂを出力する第２の信号受信部１１Ｂを用いる。

このため、複数の信号受信部を有する本実施形態のカプセル１０Ｇは、カプセル１０と同じ効果を有する。

なお、カプセル１０Ｇの変形例では、受信部１１Ｇの第１の信号受信部１１Ａと第２の信号受信部１１Ｂが受信する制御信号が異なる物理エネルギーであってもよい。たとえば体外にあるときに第１の信号受信部１１Ａが受信する制御信号が光信号であり、体内にあるときに第２の信号受信部１１Ｂが受信する制御信号が磁界信号であってもよい。

それぞれが異なる信号を受信する複数の信号受信部を有する変形例のカプセルは、カプセル１０Ｇと同じ効果を有し、さらに誤動作しにくい。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態のカプセル型内視鏡１０Ｈについて説明する。カプセル型内視鏡１０Ｈはカプセル型内視鏡１０Ｇと類似しているため異なる点についてのみ説明する。

図９に示すように、カプセル型内視鏡１０Ｈは、制御部２１Ｈが第１の内部信号Ｓ１１Ａおよび第２の内部信号Ｓ１１Ｂにもとづき、内部信号Ｓ２を生成する演算部３２を有する。

演算部３２は、検知信号Ｓ２０が入力されない場合には、第１の内部信号Ｓ１１Ａと第２の内部信号Ｓ１１Ｂの両方の信号が同時に入力されると、内部信号Ｓ２の出力を制御する。一方、演算部３２は、検知信号Ｓ２０が入力された場合には、第１の内部信号Ｓ１１Ａまたは第２の内部信号Ｓ１１Ｂの少なくともいずれかの信号が入力されると、制御部２１Ｈが内部信号Ｓ２の出力を制御する。

言い換えれば、演算部３２は、体外にあるときには２つの内部信号Ｓ１１Ａ、Ｓ１１Ｂの論理積により内部信号Ｓ２の出力を制御し、体内にあるときには２つの内部信号Ｓ１１Ａ、Ｓ１１Ｂの論理和により内部信号Ｓ２の出力を制御する。

そして、受信部１１Ｈの第１の信号受信部１１Ａと第２の信号受信部１１Ｂとは、それぞれの制御信号の検出方向が直交している。すなわち、それぞれの磁界検知用コイルの磁界検出方向が直交している。

たとえば、検知信号Ｓ２０が入力されない場合には、第１の内部信号Ｓ１１Ａと第２の内部信号Ｓ１１Ｂが受信した信号の強度がともに参照電圧信号の電圧ＶＴを超えたときに、スイッチ制御信号Ｓ２がトグル動作する。すなわち、２方向から制御信号が印加されないと、スイッチ２５の動作状態は変化しない。

一方、検知信号Ｓ２０が入力された場合には、第１の内部信号Ｓ１１Ａの強度と第２の内部信号Ｓ１１Ｂの強度の少なくともどちらか一方が、参照電圧信号の電圧ＶＴを超えたときにスイッチ制御信号Ｓ２はトグル動作する。

カプセル１０Ｈは、体内での姿勢がどのようになっているか判断できない。しかし、２方向からの制御信号を効率的に受信できるため、カプセル１０Ｈは体内にあっても制御が容易である。また、第１の内部信号Ｓ１１Ａまたは第２の内部信号Ｓ１１Ｂのうち大きい信号を制御に用いてもよいし、第１の内部信号Ｓ１１Ａと第２の内部信号Ｓ１１Ｂとを加算した合成信号を制御に用いてもよい。

本実施形態のカプセル１０Ｈは、カプセル１０Ｇと同じ効果を有し、さらに、より確実に誤起動を防止し、電池の消耗を防ぐことができる。

また、カプセル１０Ｈの変形例１では、カプセル型内視鏡１０Ｈの制御部２１Ｈは、検知信号Ｓ２０が入力されない場合には第１の内部信号Ｓ１１Ａのみに応じて、検知信号が入力された場合には第１の内部信号Ｓ１１Ａまたは第２の内部信号Ｓ１１Ｂの少なくともいずれかの信号に応じて、制御部２１Ｈが内部信号Ｓ２の出力を制御してもよい。

なお、カプセル１０Ｈの変形例２では、第１の信号受信部１１Ａと第２の信号受信部１１Ｂの磁界検出方向と、直交する方向の磁界を効率的に受電する第３の信号受信部をさらに有し、体外では第１の内部信号のみに応じて、体内では、いずれか１つの内部信号または３つの内部信号の合成信号に応じて、制御部が制御を行ってもよい。

さらに、カプセル１０Ｈの変形例３では、第１の信号受信部１１Ａと第２の信号受信部１１Ｂが受信する制御信号が異なる物理エネルギーであってもよい。

なお、カプセル１０Ｈの変形例では、第１の信号受信部１１Ａと第２の信号受信部１１Ｂと、直交する方向の磁界を効率的に受電する第３の信号受信部をさらに有し、体外では第１の内部信号のみに応じて、体内では、いずれか１つの内部信号または３つの内部信号の合成信号に応じて、制御部が制御を行ってもよい。
さらに、カプセル１０Ｇの変形例では、第１の信号受信部１１Ａと第２の信号受信部１１Ｂが受信する制御信号が異なる物理エネルギーであってもよい。

上記説明は、生体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、本発明の生体情報取得システムは、消化器液採取用カプセル型医療装置、カプセル型ｐＨセンサ、またはカプセル型温度センサのような各種カプセル型生体情報取得装置に適用できる。

本発明は、上述した実施形態または変形例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、実施形態または変形例の組み合わせ、種々の変更、改変等ができる。

１…生体観察システム、２…送信装置、１０…カプセル型内視鏡、１１…信号受信部、１２…受信センサ、１３…受信回路、１４…強度調整部、１５…切替スイッチ、１６…増幅器、１７…減衰器、１８…切替スイッチ、１９…電池、２０…検知部、２０Ａ、２０Ｂ…電極、２１…制御部、２２…スイッチ制御部、２３…比較部、２４…参照電圧発生部、２４Ｃ…スイッチ、２５…電源スイッチ、２６…生体情報取得部、２７…撮像ユニット、２８…照明ユニット、２９…ＲＦユニット、３０…感度調整部、３１…スイッチ、３２…演算部、３３…電界効果トランジスタ、１０１…生体観察システム、１０２…送信装置、１０２Ａ…電源、１０２Ｂ…駆動部、１０２Ｃ…送信部、１０３…受信装置、１０３Ａ…外部メモリ、１０３Ｂ…画像受信部、１０３Ｃ…アンテナユニット、１１０…カプセル型内視鏡、１１１…受信部、１１２…受信センサ、１１２Ａ…磁界検知用コイル、１１２Ｂ…共振用コンデンサ、１１３…受信回路、１１３Ａ…ダイオード、１１３Ｂ…コンデンサ、１１３Ｃ…抵抗、１１９…電池、１２１…制御部、１２２…分周回路、１２５…スイッチ、１２６…生体情報取得部、１２７…撮像ユニット、１２８…照明ユニット、１２９…ＲＦユニット

Claims (10)

1. 被検体の体内の情報を取得する生体情報取得部と、
   電力を供給する電源と、
   前記被検体の体内への導入を検知すると検知信号を出力する検知部と、
   外部からの制御信号を受信し内部信号を出力する信号受信部と、
   前記内部信号および前記検知信号に応じて、前記電源から前記生体情報取得部への電力供給を制御する制御部と、を具備することを特徴とする生体情報取得装置。
2. 前記内部信号の強度を調整する強度調整部を具備し、
   前記制御部が、前記検知信号に応じて前記強度調整部を制御することを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
3. 前記検知信号が入力されると、前記強度調整部が前記内部信号の強度を上げるように、前記制御部が制御することを特徴とする請求項２に記載の生体情報取得装置。
4. 前記強度調整部が、前記内部信号の強度を上げる増幅部を有することを特徴とする請求項３に記載の生体情報取得装置。
5. 前記強度調整部が、前記内部信号の強度を下げる減衰部を有することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の生体情報取得装置。
6. 前記制御部が、所定の閾値を超える強度の前記内部信号に応じて、制御を行い、
   前記検知信号に応じて、前記所定の閾値を増減する感度調整部を、具備することを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
7. 前記検知信号が入力されると、前記感度調整部が前記所定の閾値を減ずるように、前記制御部が制御することを特徴とする請求項６に記載の生体情報取得装置。
8. 前記信号受信部が、外部からの第１の制御信号を受信し第１の内部信号を出力する第１の信号受信部と、外部からの第２の制御信号を受信し第２の内部信号を出力する第２の信号受信部と、を有し、
   前記検知信号と、前記第１の内部信号または前記第２の内部信号の少なくともいずれかと、に応じて、前記制御部が制御することを特徴とする請求項１に記載の生体情報取得装置。
9. 前記検知信号にもとづき選択する、前記第１の内部信号または前記第２の内部信号、に応じて、前記制御部が制御することを特徴とする請求項８に記載の生体情報取得装置。
10. 前記検知信号が入力されない場合には、前記第１の内部信号のみに応じて、
    前記検知信号が入力された場合には、前記第１の内部信号または前記第２の内部信号に応じて、前記制御部が制御することを特徴とする請求項８に記載の生体情報取得装置。

Images