JP2020501851A5 - カプセル胃内視鏡磁気制御システム - Google Patents

Description

本発明は、医療装置の分野、特にカプセル胃内視鏡磁気制御システムに関する。

医師は、病気の症状を確かめるために、消化器の中の胃をさらに検査する必要があるときには、一方の端部にカメラと照明装置が設けられており、および他方の端部に被験者の口から胃の中の装置に接続された長いチューブを有する胃カメラまで検査を拡大することは必要なことである。このような測定は、被験者に胃カメラに恐怖感や抵抗感を持たせるほど、被験者に大きな苦痛をもたらすであろう。

上記の技術を改良するために、胃探知装置としてのカプセル胃内視鏡を用いる胃カメラ検査方法が出現してきた。あらかじめ、人体上に位置する磁気制御システムは、調整をすることができ、また、被験者の胃の中に飲み込まれるカメラと照明装置を有するカプセル胃内視鏡の位置は制御することができるので、人体は、台の上に横たわる必要があるだけで、観測角を変化させることができて、被験者の苦痛を大きく軽減することができる。

しかしながら、人体は横たわっているときは、胃は、重力の働きによって変化するので、胃の空洞の空間は、大きく減少する。減少した空間は、小型胃カメラの磁気制御システムに制御上の悪影響を与えるだけではなく、胃の環境の完全な写真を得るためには、小型胃カメラの写真撮影の結果に影響を与える、照射時間は長く、そして、画像表示効果はより劣るようなカプセル胃カメラの動きを、何度も制御する必要がある。

本発明は、照射時間が長く、画像効果が劣っている横臥式カプセル胃内視鏡磁気制御システムに存在する問題に対処することを目的とする。

本発明の実施の形態を実施する、カプセル胃内視鏡磁気制御システムは、
本来の水平面（第１の水平面）上に設置されたラックと、
ラック上に位置する磁気制御装置と、
を備え、
磁気制御装置は、
磁石と、
ラック上に位置しており、ラックの直立方向の主面に沿った水平面（第２の水平面）に対して９０°±３０°の角度を形成している平面上で磁石が動くことが可能な位置制御装置と、
位置制御装置の表面に位置しており、磁石の磁力線方向を調整するように構成された磁力線方向調整装置と、
を備えていることを特徴とする、カプセル胃内視鏡磁気制御システムによって実施される。

本発明の実施の形態では、被験者は、事前に、胃の中に、カメラと照明装置を有するカプセル胃内視鏡を飲み込んでおいて、カプセル胃内視鏡システムの前で直立する。検査者は、本カプセル胃内視鏡システムがその上に設置されるとともに被験者が直立する本来の水平面である第１の水平面に対し直交するとともに、前記被験者が対向する本カプセル胃内視鏡システムの面に沿った第２の水平面に対し直交する水平面に対し９０°±３０°の角度を形成している平面の上で位置制御装置を通じて、カプセル胃内視鏡磁気制御装置の中の磁石の動きを制御することができる。磁力線方向調整装置は、胃の中の画像を得るために、被験者の胃の中のカプセル胃内視鏡の動きを制御する。直立する検査制御方式を伴う磁気制御システムを設計することによって、被験者の胃の空洞は、比較的完全な状態で維持することができて、そのため、磁気制御システムは、より簡単に、カプセル胃内視鏡を制御することができる。カプセル胃内視鏡の画像効率、および画像効果は、大きく改良することができる。

カプセル胃内視鏡磁気制御システムは、より簡単にカプセル胃内視鏡を制御することができる。
カプセル胃内視鏡磁気制御システムは、カプセル胃内視鏡の画像効率、および画像効果を大きく改良することができる。

図１は、カプセル胃内視鏡磁気制御システム、および被験者を示す図である。 図２は、カプセル胃内視鏡磁気制御システムの構造を示す図である。 図３は、磁力線方向調節装置の構造を示す図である。

本発明の実施の形態では、被験者は、まず、胃の中にカメラと照明装置を有するカプセル胃内視鏡を飲み込んだ後に、カプセル胃内視鏡システムの前で直立する。検査者は、第２の水平面に対し９０°±３０°の角度を形成している平面の上で位置制御装置を通じて、カプセル胃カメラ磁気制御装置の中の磁石の動きを制御することができる。磁力線方向調整装置は、胃の中の画像を得るために、被験者の胃の中のカプセル胃内視鏡の動きを制御する。直立する検査制御方式を伴う磁気制御システムを設計することによって、被験者の胃の空洞は、比較的完全な状態を維持することができて、そのため、磁気制御システムは、より簡単に、小型胃カメラを制御することができる。カプセル胃内視鏡の画像効率、および画像効果は、大きく改良することができる。

図１には、カプセル胃内視鏡磁気制御システムの構造が示されており、カプセル胃内視鏡磁気制御システムには、ラック１、およびラック１の上に位置する磁気制御装置が含まれている。磁気制御装置は、磁石２、位置制御装置３、および磁力線方向調整装置４が含まれており、これらは、以下に記述される。

位置制御装置３は、ラック１上に位置しており、水平面で９０°±３０°の角度を形成している平面上で磁石２の動きを制御することができる。

第１可動部分３１は、本来の水平面（第１の水平面）に沿った水平方向と平行なＸ軸に沿って磁石２を動かすことができる。

本発明の実施の形態では、第１可動部分３１は、ラック１の上に位置する第１ガイドレール３１１を含んでおり、第１ガイドレール３１１は、本来の水平面（第１の水平面）に沿った水平方向と平行な方向に配置されており、第１摺動部３１２は、第１ガイドレール３１１に沿って摺動可能であり、そして、第１駆動モジュールは、第１摺動部３１２と接続されており、第１駆動モジュールは、駆動して、第１摺動部３１２を摺動させるために、第１摺動部３１２を制御するように構成されている。

第２可動部分３２は、第１摺動部３１２の表面に位置する第２ガイドレール３２１を含んでおり、第２ガイドレール３２１は、第１ガイドレール３１１と垂直な方向に配置されており、第２摺動部３２２は、第２ガイドレール３２１に沿って摺動可能であり、そして、第２駆動モジュールは、第２摺動部３２２と接続されており、第２駆動モジュールは、駆動して、第２摺動部３２２を摺動させるために、第２摺動部３２２を制御するように構成されている。磁力線方向調整装置４は、第２摺動部３２２の表面に位置している。

第１可動部分３１と第２可動部分３２の連携を通じて、磁力線方向調整装置４の表面に位置する磁石２は、第１可動部分３１、および第２可動部分３２によって、Ｘ軸、およびＹ軸によって定まる平面の上を動くことができる。平面は、ラック１の人体と対向する面に沿った水平面（第２の水平面）に対し９０°±３０°の角度で形成される。

本発明の実施の形態として、被験者の中のカプセル胃内視鏡を制御するために、被験者が直立した状態でいるときに、平面はラック１の人体と対向する面に沿った水平面（第２の水平面）に対し９０°の角度で形成されており、そして、磁石２を希望する位置に容易に下げるために、直立した人体と比較的平行している。

本発明の実施の形態では、第３可動部分３３は、さらに、第１ガイドレール３１１とラック１の間に位置しており、第３可動部分３３は、磁石２をＸ軸、およびＹ軸によって定められる平面と垂直なＺ軸に沿って動かすことができる。第３可動部分３３は、また、本来の水平面（第１の水平面）内でＸ軸と垂直な方向にのみ沿って、動いてもよいことが理解される。

本発明の実施の形態では、第３可動部分３３は、第２ガイドレール３２１が第３ガイドレール３３３に沿って摺動できるように、ラック１の両方の端部に位置する第３ガイドレール３３１と、支持部材３３３を通じて第２ガイドレール３２１と接続されている第３摺動部３３２と、を含む。特に、図１では、２つの支持部材３３３があり、第２ガイドレール３２１は、第３ガイドレール３３１と垂直になるように、支持部材の一方の端部は、第３摺動部３３２に取り付けられており、その他方の端部は、第２ガイドレール３２１と接続されている。第３摺動部３３２は、第３ガイドレール３３１の上を手動で動かす、あるいは機械的に駆動させてもよい。第３可動部分３３は、カプセル胃内視鏡の調整、および制御の効果を実現するため、そして、磁石２と人体との間の相対的な線形距離を調整するために、直立した人体と垂直な方向に沿って、磁石２を磁石制御システムの上で動かすことができる。

本発明の実施の形態として、第１駆動モジュールは、第１駆動モータと、第１摺動部３１２を摺動させるために、第１摺動部３１２を制御する第１駆動モータによって駆動される第１スクリューロッドと、を含む。第２駆動モジュールは、第２駆動モータと、第２摺動部３２２を摺動させるために、第２摺動部３２２を制御する第２駆動モータによって駆動される第２スクリューロッドと、を含む。もちろん、これに加えて、スクリューロッド駆動が利用され、クローラベルト、トランスミッションギア、そして摺動部を駆動する他の伝達方法を使用することもできる。

本発明の実施の形態では、位置制御装置３は、第１可動部分３１、第２可動部分３２、および第３可動部分３３から構成される３軸移動制御の制御手法を採用する。磁石２を提供している磁力線方向制御装置４の位置は、第２の水平面に対し９０°±３０°の角度を形成している平面の上で磁石２の移動制御を実行するために、調整される。これに加えて、直立する胃カメラの磁気制御動作は、立っている被験者と共同で完成されることができて、高い柔軟な制御、および単純な構造の有益な効果を有する。

図２には、磁力線方向調整装置４が示されており、第１回転部分４１と、第２回転部分４２と、が含まれており、以下に詳細が記述される。

本発明の実施の形態では、第３駆動モジュール４１２は、第３駆動モータを含み、第３駆動モータのロータの端部は、第２回転部分４２と接続されており、第２回転部分４２を回転させるために、第２回転部分４２を駆動するように構成されている。図１には、第１ガイドレール３１１が位置する平面（第２の水平面）が本来の水平面（第１の水平面）と垂直になるときには、第１回転部分４１は、Ｘ軸とＹ軸によって定められる平面（第２の水平面）に対し垂直な第１摺動部３１２と接続されており、本来の水平面（第１の水平面）と平行である。図２では、第３駆動モータは、第１ブラケット４１１の中央に明確に位置しており、それに接続された第２回転部分４２はモータの回転方向で回転し、設計が単純であり、伝達構造の費用と体積を減少させることができる。実際には、第１回転部分４１は、モータによって直接的に駆動され、そして、第２回転部分４２は、モータ、ギア・セット、などの間接的な伝達によって駆動されたクローラベルトにより駆動され、本発明の実施の形態に限定されないことに注意すべきである。

本発明の実施の形態では、第２ブラケット４２１の表面に位置する第４駆動モジュール４２２は、モータ、および第２ブラケット４２１の一方の側面の上の磁石２と接続されたクローラベルトを駆動させるために、磁石２の一方の側面の表面に配置されたモータを用いる。磁石２は、第１回転軸方向と垂直な第２回転軸方向で回転させられた磁石２のように第２回転軸方向で回転して制御される。第１回転軸は、本来の水平面（第１の水平面）に対し軸方向に平行で、Ｘ軸、および第１回転軸と垂直な第２回転軸と垂直であるので、第２回転軸が水平面（第２の水平面）と実質的に垂直な平面で軸方向に回転する。第２回転軸が位置する平面は、直立している被験者と平行である。

実際には、これに加えて、駆動方式は、磁石２を回転させるために、モータがクローラベルトを駆動させる本発明の実施の形態を提供する。第２回転部分４２の伝達制御は、本発明の実施の形態に限定されるものではなく、モータ、ギア・セットなどによって、直接駆動されてもよい。

図３の本発明の実施の形態には、カプセル胃内視鏡を飲み込んだ後に、磁気制御システムの前に立つ被験者５が示されており、そして、磁気制御システム位置制御装置３、および磁力線調整装置４を通じて、磁石２の位置、および姿勢を調整する。このようにして、被験者５の中の小型胃カメラは、対応して位置、および姿勢を調整するために引っ張られる。図１に示す座標軸では、磁気制御システムの磁石２は、第１可動部分を通じて第２の水平面のＸ軸に沿った左右動作、あるいは、第２可動部分を通じて第２の水平面のＹ座標に沿った垂直、または、わずかに傾斜した方向のＹ軸に沿った上下動作、あるいは、第３可動部分を通じて第１の水平面のＺ軸に沿った左右動作を実行してもよい。Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に沿った磁石２の動作は、磁気制御システムの磁石２の位置を調整するために、サーボモータによって、プログラム、および制御することができる。これに加えて、磁気制御システムの磁石２は、第１回転部分に沿った第１回転軸で回転運動、あるいは、第２回転部分に沿った第２回転軸で回転運動を実行してもよい。第１、および第２の両方の回転軸の周りの回転運動は、プログラム可能なサーボモータで制御される。磁気制御システムの磁石２の回転運動は、磁石の磁場の方位を変化させてもよく、カプセル胃内視鏡本体の対応する方位の調整を行う。それによって、胃の中でカプセル胃内視鏡の撮影角度は変化しカプセル胃内視鏡撮影装置は、いろいろな角度や位置で写真を撮ることを実行し、そして、被験者５の胃の中で広範囲な検査を実現する。

実際には、位置制御装置３の第２回転軸、第１回転軸、および第３回転軸は、５軸調整システムが共同的に形成された図１に示されている。システムは、過度に人体の位置を調整することなしに、被験者の胃の中のカプセル胃内視鏡のマルチアングル（ｍｕｌｔｉ−ａｎｇｌｅ）調整制御のためのカプセル胃内視鏡磁気制御システムのニーズ（ｎｅｅｄｓ）を満たすことができる。一方、それぞれの位置の駆動モジュールは、手動で入力した命令に従って、あるいは、データ処理が入力されたプログラム、および磁気制御システムの位置制御モジュールに従って、さらに自動的に、磁石２の位置の調整をすることができて、これによって、カプセル胃カメラの制御能力は改善されて、そして、カプセル胃カメラで撮影するために必要な時間は、大幅に短縮される。

要約すると、本発明の実施の形態では、被験者は、カメラと照明装置を有するカプセル胃内視鏡を胃の中に飲み込んだ後に、カプセル胃内視鏡装置の前に直立する。検査者は、水平面で９０°±３０°の角度を形成している平面の上の位置制御装置を通じて、カプセル胃内視鏡磁気システムの中の磁石を制御することができる。磁力線方向調整装置は、胃の中の画像を取得するために、被験者の胃の中のカプセル胃内視鏡の動きを制御する。直立する検査制御方式を伴う磁気制御システムを設計することによって、被験者検体の胃の空洞は、比較的完全な状態で維持することができて、そのため、磁気制御システムは、より簡単に、カプセル胃内視鏡を制御することができる。カプセル胃内視鏡の画像効率、および画像効果は、大きく改良することができる。

Claims (13)

1. Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸（但し、Ｙ軸は鉛直方向である）のうち前記Ｙ軸に対しそれぞれ直交する前記Ｘ軸および前記Ｚ軸によって画定される第１の水平面上に設置され、前記第１の水平面上で直立する被験者が飲み込んだカプセル胃内視鏡を磁気により制御するためのシステムであって、
   前記第１の水平面上に設置されたラックと、
   前記ラック上に位置する磁気制御装置とを備え、
   前記磁気制御装置は、
   磁力線を出力するように構成された磁石と、
   前記Ｘ軸に沿って前記磁石を移動可能である第１可動部分と、前記第１可動部分に摺動自在に接続され、前記Ｙ軸に沿って前記磁石を移動可能である第２可動部分と、を有する位置制御装置と、
   前記位置制御装置上に位置し、前記Ｘ軸および前記Ｙ軸によって画定され、前記被験者が対向する第２の水平面に対し９０°±３０°の角度を形成する平面上を前記磁石が移動可能なように、前記磁石の磁力線の方向を調整する磁力線方向調整装置と、
   を備えたことを特徴とする、カプセル胃内視鏡磁気制御システム。
2. 前記第１可動部分は、
   前記ラック上に位置し、前記Ｘ軸と平行な方向に配置される第１ガイドレールと、
   前記第１ガイドレールに沿って摺動自在な第１摺動部と、
   前記第１摺動部に接続され、前記第１摺動部を駆動および制御して前記第１摺動部を摺動させるように構成される第１駆動モジュールと、
   を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
3. 前記第２可動部分は、
   前記第１摺動部上に位置し、前記第１ガイドレールに垂直な方向に配置された第２ガイドレールと、
   前記第２ガイドレールに沿って摺動自在な第２摺動部と、
   前記第２摺動部に接続され、前記第２摺動部を駆動および制御して前記第２摺動部を摺動させるように構成される第２駆動モジュールと、
   を備え
   前記第２摺動部上に前記磁力線方向調整装置が位置することを特徴とする、請求項２に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
4. 前記第１駆動モジュールは、
   第１駆動モータと、
   前記第１駆動モータによって駆動され、前記第１摺動部を制御して前記第１摺動部を摺動させるように構成される第１スクリューロッドと、
   を備えたことを特徴とする、請求項３に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
5. 前記第２駆動モジュールは、
   第２駆動モータと、
   前記第２駆動モータによって駆動され、前記第２摺動部を制御して前記第２摺動部を摺動させるように構成された第２スクリューロッドと、
   を備えたことを特徴とする、請求項３に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
6. 前記位置制御装置はさらに、
   前記第２の水平面に垂直なＺ軸に沿って、前記磁石を移動させることができる第３可動部分を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
7. 前記第３可動部分は、
   前記ラックの両端部に位置する第３ガイドレールと、
   前記第２ガイドレールが前記第３ガイドレールに沿って摺動自在になるように、支持部材によって前記第２ガイドレールに接続される第３摺動部と、
   を備えたことを特徴とする、請求項６に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
8. 前記支持部材の一方の端部は、前記第３摺動部に定設され、もう一方の端部は、前記第１摺動部上に位置し、前記第１ガイドレールに垂直な方向に配置された第２ガイドレールが前記第３ガイドレールに対して垂直になるように、前記第２ガイドレールに接続されることを特徴とする、請求項７に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
9. 前記磁力線方向調整装置は、
   一方の端部が前記位置制御装置に接続され、前記Ｘ軸に垂直、かつ、前記第１の水平面に平行な第１回転軸方向の周りで前記磁石を回転させるように構成される第１回転部分と、
   一方の端部が前記磁石に接続され、もう一方の端部が前記第１回転部分と接続され、前記第１回転軸に垂直な第２回転軸の周りで前記磁石を回転させるように構成される第２回転部分と、
   を備えたことを特徴とする、請求項１に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
10. 前記第１回転部分は、
    前記位置制御装置に接続される第１ブラケットと、
    前記第１ブラケット上に位置しており、前記第２回転部分を駆動して前記第１回転軸の周りを回転させるように構成される第３駆動モジュールと、
    を備えたことを特徴とする、請求項９に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
11. 前記第３駆動モジュールは、
    第３駆動モータを備え、
    前記第３駆動モータのロータの端部は前記第２回転部分と接続され、前記第２回転部分を駆動して回転させることを特徴とする、請求項１０に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
12. 前記第２回転部分は、
    一方の端部が回転シャフトによって前記磁石に接続されており、もう一方の端部が前記第１回転部分に接続された第２ブラケットと、
    前記第２ブラケット上に位置し、前記磁石を駆動して前記第２回転シャフトの周りで回転させるように構成される第４駆動モジュールと、
    を備えることを特徴とする、請求項９に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。
13. 前記位置制御装置に接続される第１ブラケットと、前記第１ブラケット上に位置しており、水平方向と平行なＸ軸に垂直、かつ、垂直面に平行な第１回転軸に垂直な第２回転軸を駆動して、前記第１回転軸の周りを回転させるように構成される第３駆動モジュールの間、および前記第２ブラケットと、第４駆動モジュールの間に減速機が設けられることを特徴とする、請求項１２に記載のカプセル胃内視鏡磁気制御システム。