JP2020518414A - 生体内装置感知システム - Google Patents

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Abstract

本発明は生体内装置感知システムであって、生体内装置と遠隔装置とに電気通信接続されると共に、医療産業に応用されて体内の生理情報を取得するものであって、本体と、計算モジュールと、少なくとも１つのアンテナモジュールとを備える。前記本体は、使用者へ装着するために提供される。前記計算モジュールは、前記遠隔装置に電気通信接続される。前記アンテナモジュールは、前記本体に設けられ、かつ前記生体内装置と前記計算モジュールとに電気通信接続され、前記アンテナモジュールは複数のアンテナユニットを有する。前記複数のアンテナユニットは、その内の任意の１つの前記アンテナユニットから送信される座標信号を受信し、前記計算モジュールは、前記複数の座標信号を受信し演算して座標校正情報を生成する。任意の１つの前記アンテナユニットは、前記生体内装置から送信される源信号を受信し、前記計算モジュールは、前記複数の源信号を受信し、かつ、前記計算モジュールは、前記複数の源信号及び前記座標校正情報を演算して感知情報を生成し、前記遠隔装置は、前記感知情報を受信して表示すると共に、前記生体内装置の体内における位置及び移動速度を表示する。【選択図】図１

Description

本発明は、通信感知の技術分野に属し、特に、医療産業に応用されて生体内装置を感知するために供される生体内装置感知システムに関する。
科学技術の進歩に伴い、医療産業の発展が促進されている。中でも、科学者は、例えば、体内器官電気刺激手術、人工臓器や体内感知器等、人体内器官または組織上で操作することができる多くの医療装置を相次いで研究開発しており、それらは、医療従事者が診断または治療を行うのをさらに補助することができる。
現在のところ、体内に設けられる検出器には電磁信号の送信源が設けられ、検出器は、電磁信号を介して体内組織または器官の生理情報を伝達する。電磁信号は、伝達時に距離が増加するにつれてその信号強度が弱くなり、かつその減衰率が距離の二乗平均平方根の値に正比例する。また、送信源信号を受信する感知器と送信源との間の距離が遠くなるに従って、感知器が受信する信号エネルギーは小さくなる。さらに、生体組織間または生体組織と空気との間には互いに異なる屈折率と吸収率があるので、それによって感知器が最終的に受信する信号値は小さくなる。
従って、感知器の受信信号の強度を向上させるために、一部の科学者により、送信源の伝達エネルギーを増加させる改良方法が提案されている。その提案において、感知器は送信源から３センチメートル離れた位置でその電磁信号を受信すると仮定されており、送信源から３メートル離れた位置で同じ大きさの電磁信号を受信するには、その電磁信号のエネルギーを１万倍に増幅する必要がある。しかしながら、大部分の電磁信号のエネルギーは伝達過程において徐々に減衰していき、かつ送信源に近隣する位置で熱が生成されることから、体内組織または器官が損傷を受けてしまう。
また、別の改良方法においては、無線充電の技術を利用し、送信源の位置を知ることによって、無線方式で電気エネルギーを送信源に供給している。しかし、たとえ送信源の位置を知ることができても、現行の無線電力供給のエネルギー伝達過程においては、依然として身体組織で反射したり、吸収されたりすることによって充電動作を的確に行うことができない。また、アンテナまたはコイルを利用する技術が、体外の感知器中に応用されており、体内送信源の電磁信号を受信する。しかしながら、上記のアンテナ感知器は、アンテナ設置方式と構造種類、例えば交差状、円形状または六角形状のアンテナ配置等のアンテナアレイの設置等、いずれも電磁信号を受信または発信する性能や感知器の構造外形に影響を及ぼす多くの課題に未だに直面している。中でも、アンテナ感知器の応用では、如何にして体内の送信源に対して位置の特定を行うかを考慮する必要が求められる。
上記に鑑み、本発明の発明者らは、現行の方法が完璧とは言い難いと感じられるため、それについて綿密に思索すると共に、多年に渡って重ねた研究経験に基づき、上記従来技術の課題を解決するための生体内装置感知システムを提供する。
上記の問題を鑑み、本発明の目的は、体内の送信源を持つ装置の位置及びその検出された電磁信号を知ることができる生体内装置感知システムを、医療従事者による診断または治療のために提供することである。
上記目的を達成するため、本発明は、生体内装置と遠隔装置とに電気通信接続されると共に、医療産業に応用されて体内の生理情報を取得する生体内装置感知システムあって、本体と、計算モジュールと、少なくとも１つのアンテナモジュールとを備える生体内装置感知システムを提供する。前記本体は、使用者へ装着するために提供される。前記計算モジュールは、前記遠隔装置に電気通信接続される。前記アンテナモジュールは、前記本体に設けられ、かつ前記生体内装置と前記計算モジュールとに電気通信接続され、前記アンテナモジュールは複数のアンテナユニットを有する。前記複数のアンテナユニットは、その内の任意の１つの前記アンテナユニットから送信される座標信号を受信し、前記計算モジュールは、前記複数の座標信号を受信し演算して座標校正情報を生成する。任意の１つの前記アンテナユニットは、前記生体内装置から送信される源信号を受信し、前記計算モジュールは、前記複数の源信号を受信し、かつ前記計算モジュールは、前記複数の源信号及び前記座標校正情報を演算して感知情報を生成し、前記遠隔装置は、前記感知情報を受信して表示することで、前記生体内装置の体内における位置及び移動速度を表示することにより、医療従事者が診断または治療作業を行うのを補助することで、診断または治療作業の効率化を増進する。
また、前記生体内装置感知システムは制御モジュールをさらに備え、前記制御モジュールは、前記本体に設けられると共に、少なくとも１つの前記アンテナユニットを任意選択してオンにすると同時に、残りの前記複数のアンテナユニットをオフにするために、前記計算モジュールと前記アンテナモジュールとに電気通信接続される。これにより、前記制御モジュールを介して前記複数のアンテナユニットの開閉を操作することで、前記複数のアンテナユニットのエネルギー消費を減少することができると共に、前記計算モジュールの使用を減少することができる。
さらに、前記制御モジュールによる前記複数のアンテナユニットをオンとオフにする切換時間は前記生体内装置の単位距離の移動時間よりも小さい。これにより、電気エネルギーを節約する状態下において、前記生体内装置の正確な移動速度を得ることが可能になる。
さらにまた、前記計算モジュールの演算パラメータは、前記複数の源信号の信号強度、信号ベクトル、前記座標校正情報及び前記制御モジュールの切換時間を含み、前記感知情報の精度を向上させる。
そして、前記感知情報は、体内の圧力値、酸・アルカリ度、温度、薬物濃度、水素濃度、酸素濃度及び二酸化炭素濃度等の生理情報を含み、医療従事者が診断または治療作業を行うのに役立つ。
好ましくは、前記感知情報は、前記遠隔装置により演算されて生体内立体構造情報を形成するため画像情報を有し、これにより、診断または治療作業の効率化が増進される。
さらに、各前記アンテナユニットが方形構造、円形構造または六角形構造を有し、かつ前記複数のアンテナユニットが重なり合った状態または互いに隣接する状態を呈する。これにより、前記複数のアンテナユニットを容易に生産することができると共に、それらを前記本体内に容易に設置することができる。
また、前記アンテナモジュールが複数設置され、その内の１つの前記アンテナモジュールが、前記生体内装置に対して充電動作を行うための電気エネルギーの伝達のために供される。
好ましくは、前記本体が、腹部に巻設して装着するためのコルセットベルト構造であり、これにより、使用者は装着を便利よく行える。
上記を総合すると、本発明により提供される生体内装置感知システムによれば、医療産業に応用されて体内の生理情報を取得することができる。また、前記複数のアンテナユニット及び前記計算モジュールを介して、体内に設けられる前記生体内装置の位置及び速度を正確に知ることができる。このようにして、医療従事者が診断または治療作業を行うのを補助するのに役立つことができる。
本発明の好ましい実施形態を示すブロック図である。 本発明の好ましい実施形態のシステムフロー図である。 本発明の好ましい実施形態の感知動作を示すフロー図である。 本発明の好ましい実施形態のアンテナユニット構造を示す図である。 本発明の好ましい実施形態の使用を示す図である。
審査官の方々に本発明の内容を明確に理解していただけるように、以下では図面を参照しつつ説明する。
本発明の好ましい実施形態を示すブロック図である図１を参照されたい。本発明が提供する生体内装置感知システム１は、生体内装置２と遠隔装置３とに電気通信接続されると共に、医療産業に応用されて体内の生理情報を取得するものであって、本体１０と、計算モジュール１１と、少なくとも１つのアンテナモジュール１２とを備える。前記本体１０は、使用者へ装着するために提供され、前記計算モジュール１１は、前記遠隔装置３に電気通信接続される。前記アンテナモジュール１２は、前記本体１０に設けられ、かつ前記生体内装置２と前記計算モジュール１１とに電気通信接続され、前記アンテナモジュール１２は複数のアンテナユニット１２１を有する。なお、本実施形態において、前記計算モジュール１１は、前記本体１０に設けられ、かつ前記遠隔装置３には演算プロセッサ（図中不図示）と表示装置（図中不図示）とが設けられ、かつ前記本体１０にさらに電源モジュール１４が設けられ、電源モジュール１４は、前記計算モジュール１１と前記アンテナモジュール１２とに電気接続され、電気エネルギーを前記生体内装置感知システム１に供給する。前記電源モジュール１４にはさらに、感応部品（図中不図示）が設けられ、前記感応部品は、前記生体内装置２が前記感応部品の近隣周辺に位置するか否かを感応する。本実施形態において、前記感応部品は、温度差を感知する方式を利用しているので、その近隣周辺に前記生体内装置２が位置することを感知することができ、それにより、前記電源モジュール１４をオンにする。また、他の実施形態において、前記感応部品は、その近隣周辺の圧力差を感知するか、金属材料を感知するか、または前記生体内装置２の電磁場に対して感知を行うことによって、前記電源モジュール１４のスイッチをさらに駆動する。
次に本発明の好ましい実施形態のシステムフロー図である図２を参照されたい。使用者が前記本体１０を身体に装着し、かつ前記生体内装置２が使用者の周辺に近隣するとき、前記電源モジュール１４を駆動することにより、前記電源モジュール１４は、前記計算モジュール１１及び前記アンテナモジュール１２をオンにする（ステップＳ１）。この時、前記生体内装置２はまだ人体内に配置されておらず、かつ使用者は既に前記本体１０を身体に装着している。そして、前記複数のアンテナユニット１２１は、その内の任意の１つの前記アンテナユニット１２１から送信される座標信号を受信し（ステップＳ２）、つまりその内の１個の前記アンテナユニット１２１から電磁信号、即ち、前記座標信号が送信され、かつ同時に残りの前記複数のアンテナユニット１２１はこの前記座標信号を受信し、互いに異なる大きさ及び位相差の電磁信号を取得し、それによって残りの前記複数のアンテナユニット１２１から、これらとその内の１個の前記アンテナユニット１２１との間の相対位置を知ることができる。次いで、別の前記アンテナユニット１２１から別の前記座標信号が送信されると共に、残りの前記複数のアンテナユニット１２１により受信され、この動作を各前記アンテナユニット１２１のいずれもが前記座標信号の送信が完了するまでに繰り返し行う。これにより、前記複数のアンテナユニット１２１は、複数の互いに異なる前記座標信号を受信して、前記計算モジュール１１に提供し、前記計算モジュール１１は、前記複数の座標信号を受信し演算して座標校正情報を生成する（ステップＳ３）。従って、前記複数のアンテナユニット１２１は、相互間の相対位置を知ることができ、使用者の三次元座標系を構築することができる。
本実施形態において、前記生体内装置感知システム１は、出荷前に製品の品質管理検査を通過し、前記計算モジュール１１には、出荷時の前記複数のアンテナモジュール１２間の相対位置の情報が格納される。さらに、上述した内容を説明すると、前記計算モジュール１１には、前記座標校正情報が形成され、実際の前記複数のアンテナユニット１２１間の相対位置即ち、感知動作中の使用者の三次元座標系を知ることができる。前記計算モジュール１１には、ルックアップテーブル方式を利用することができ、出荷時の相対位置情報を参考テーブルとすると共に、前記座標校正情報を代入して演算を行い、実際の使用における前記複数のアンテナユニット１２１の間の正確な相対位置を取得することができる。その計算方法は、線形の内挿法または外挿法であってもよく、または指数の内挿法または外挿法等であってもよい。または、別の実施形態において、前記座標信号は、例えばダンベル形状を有する電磁波等の特定波形を持つ電磁信号であり、アンテナ理論を代入して実際の使用における前記複数のアンテナユニット１２１の位置の計算を行う。このようにして、前記計算モジュール１１を介して前記座標校正情報を計算し、実際の使用における前記複数のアンテナユニット１２１相互間の相対位置を知ることができるので、使用者の体型により生じる差異を回避できる。即ち、前記複数のアンテナユニット１２１間の使用時での位置が互いに異なることから、前記計算モジュール１１は、前記生体内装置２の位置の偏差を演算する。
上述した説明に続いて、前記生体内装置２を使用者の体内に入れるとき、例えば前記生体内装置２を口腔から飲み込んで人体内に進入させ、そして前記生体内装置２を食道を経由して胃腸器系まで移動させ、消化器系から体外へ排出させる。任意の１つの前記アンテナユニット１２１は、前記生体内装置２から送信される源信号を受信し（ステップＳ４）、つまり前記複数のアンテナユニット１２１が、前記生体内装置２から送信される電磁信号を受信するので、前記計算モジュール１１は、前記複数の源信号を受信する（ステップＳ５）。また、前記複数のアンテナユニット１２１は、次の時間点において前記複数の源信号を繰り返し受信し（ステップＳ６）、即ち、ステップＳ５の動作を繰り返すことで、前記生体内装置２の測定した移動時間差を取得する。次いで、前記計算モジュール１１は、互いに異なる時間点の前記複数の源信号及び前記座標校正情報を演算して感知情報を生成し（ステップＳ７）、即ち、前記計算モジュール１１は、前記複数のアンテナユニット１２１を介して前記複数の源信号を受信し、そして前記生体内装置２と前記複数のアンテナユニット１２１との間の相対位置を知ることができる。さらに、上述したような前記座標校正情報によって、感知動作中の三次元座標系において、前記生体内装置２と前記複数のアンテナユニット１２１との間の相対位置をさらに校正することができる。言い換えれば、それにより前記生体内装置２の人体内での位置を知ることができる。
好ましくは、前記計算モジュール１１は、上述の前記移動時間差及び前記生体内装置２の位置を利用することにより、さらに前記生体内装置２の人体内における移動速度を知ることができる。これにより、前記遠隔装置３は、前記感知情報を受信して表示し、前記生体内装置２の体内における位置及び移動速度を表示する（ステップＳ８）。前記感知情報は、人体内のある時間点での前記生体内装置２とその器官または組織との相対位置、その総移動時間及びその移動速度等の情報を含む。
また、前記計算モジュール１１に受信された前記複数の源信号の信号強度が小さすぎ、これにより、前記感知情報の誤差が大きすぎる場合、前記計算モジュール１１は、前記アンテナモジュール１２に与えるフィードバック情報を生成する。本実施形態において、上記信号強度が小さすぎるということは、前記複数の源信号がウェーブレット変換（ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を経てバックグラウンドノイズを除去した後、その信号の指数関数的な大きさの値が前記複数の源信号の指数関数的な大きさの値よりもはるかに小さいことを指す。次いで、前記アンテナモジュール１２は、前記フィードバック情報を受信すると共に、前記生体内装置２が、前記源信号の信号強度の大きさを増強するように、前記生体内装置２に命令信号をさらに送信する。従って、後続の前記源信号の強度がそれによって増強され、それに続く感知動作を行うのに役立つ。前記計算モジュール１１は、前記複数の源信号及び前記座標校正情報を演算するとき、同時に前記フィードバック情報を参酌して一括演算し、前記源信号の信号強度を校正し、そして前記感知情報を生成する。これにより、前記源信号の信号強度が低くすぎる場合の誤差を回避することができ、前記感知情報を演算することにより、体内の正確な生理情報を取得することができる。
さらに、例えば医療従事者や使用者本人のような操作者は、前記遠隔装置３を介して前記感知情報を閲覧することができると共に、前記遠隔装置３を利用して前記生体内装置感知システム１を操作し、そのパラメータ校正、前記複数のアンテナユニット１２１の起動または停止、前記アンテナモジュール１２のシミュレーション動作や前記計算モジュール１１の演算法更新等を行うことができる。また、操作者は、上述の感知動作が終了したか否かを自分で判定することができる（ステップＳ９）。もし感知動作が既に終了していれば、前記遠隔装置３を介して前記生体内装置感知システム１の電気エネルギーを中断させることができる（ステップＳ１０）。一方、もしその感知動作がまだ終了していなければ、前記複数のアンテナユニット１２１は、前記源信号を引き続き受信する。このようにして、前記生体内装置２の位置及びその移動速度等の情報を知ることによって、人体内の生理情報を取得し、医療従事者がその後の診断または治療作業を行うのを補助し、これにより診断または治療作業の効率化を増進する。
加えて、本実施形態において、前記生体内装置感知システム１は制御モジュール１３をさらに有し、前記制御モジュール１３は、前記本体１０に設けられると共に、前記計算モジュール１１と前記アンテナモジュール１２とに電気通信接続される。感知動作を示すフロー図である図３を参照して、前記複数のアンテナユニット１２１が前記複数の源信号を受信するプロセス動作を、即ち、図２中のステップ５からステップ６についてさらに詳細に説明する。図示されるように、前記生体内装置２が破線で示される位置にあるとき、前記生体内装置２は破線で示される前記源信号を送信する。前記制御モジュール１３は、前記複数のアンテナユニット１２１の起動及び停止を制御するために供され、前記制御モジュール１３は、少なくとも１個の前記アンテナユニット１２１を任意に選択してオンにし、かつ同時に残りの前記複数のアンテナユニット１２１をオフにする。前記複数のアンテナユニット１２１は、前記複数のアンテナユニット１２１の全てが前記源信号を受信するまで前記複数のアンテナユニット１２１を順次にオンとオフにすると共に、前記計算モジュール１１が前記複数の源信号を受信するように連続的に提供する。なお、次の時間点において、前記生体内装置２が実線で示される位置に移動するとき、前記生体内装置２と上記の破線位置との間は互いに前記移動時間差だけ離れている。同様に、前記制御モジュール１３は、前記アンテナユニット１２１を順次に任意選択してオンにし、かつ同時にその他の前記複数のアンテナユニット１２１をオフにすることで、前記複数のアンテナユニット１２１にこの時間点とこの位置で前記複数の源信号を受信させることができる。前記制御モジュール１３の特徴は、前記複数のアンテナユニット１２１をオンとオフにする切換時間が前記生体内装置２の単位距離の移動時間よりも小さいことである。言い換えれば、前記制御モジュール１３によって任意の２つの前記アンテナユニット１２１を切換するときに要する切換時間は、前記移動時間差よりも小さい。従って、各時間点で前記生体内装置２の位置を感知するときに、前記複数のアンテナユニット１２１は同時に感知動作を行うと見なすことができ、即ち、前記生体内装置２から送信される前記源信号を同時間に受信することができる。このようにして、前記制御モジュール１３によって前記複数のアンテナユニット１２１の開閉を制御することで、前記生体内装置２の位置及び速度を正確に測定でき、かつ前記複数のアンテナユニット１２１のエネルギー損失を操作することができることから、前記複数のアンテナユニット１２１の使用頻度及び生産コストを低下させることができ、かつ前記計算モジュール１１の使用を減少することができる。また、これにより前記複数のアンテナユニット１２１のエネルギー消費率を低減させることができると共に、前記生体内装置感知システム１の体積をさらに縮小することができる。
また、前記源信号が電磁信号であるため、前記計算モジュール１１は、前記源信号の大きさ及び位相を受信することができ、かつ、前記複数のアンテナユニット１２１の間の相対位置を前記座標校正情報から演算して知ることができ、さらに前記源信号の前記複数のアンテナユニット１２１に相対する位置ベクトルを知得することができる。これにより、前記計算モジュール１１の演算パラメータは、前記複数の源信号の信号強度、信号ベクトル、前記座標校正情報及び前記制御モジュール１１の切換時間を含む。従って、迅速に演算して前記感知情報を生成することができ、かつ前記感知情報の精度を向上させることができる。
さらに、本発明の好ましい実施形態のアンテナユニット構造を示す図及び使用を示す図である図４及び図５を参照されたい。前記本体１０は、腹部に巻設して装着するためのコルセットベルト構造であると共に、腹部に載置可能な前記生体内装置２に対して感知を行い、かつコルセットベルト構造の内表面には前記アンテナモジュール１２が設けられる。加えて、図示されるように、各前記アンテナユニット１２１は、方形構造を有する。ここで、この方形構造の中心箇所が信号の比較的に弱い位置であることを考慮し、前記複数のアンテナユニット１２１は相互に重なり合った状態を呈する。また、その方形の構造設計によれば、前記複数のアンテナユニット１２１を重ね合わせて設置及び組み立てることが比較的便利であり、かつ前記本体１０に設置することがさらに便利である。または、他の実施態様において、各前記アンテナユニット１２１は円形構造または六角形構造を有し、従って互いに異なる受信仕事率を有する。
好ましくは、上述の説明に続いて、前記複数のアンテナユニット１２１は、平均辺長が前記生体内装置２の長さの約３倍であると共に、密集的に相互に重なり合うように配置され、これにより、前記複数のアンテナユニット１２１の前記源信号を受信する精度が向上する。または、別の実施態様において、前記複数のアンテナユニット１２１は相互に近隣し、かつ並列して配置され、かつその内の任意の２つの前記アンテナユニット１２１は互いに固定の距離だけ離間している。また、前記本体１０はジャケット状の構造を有し、かつ前記複数のアンテナユニット１２１は、身体に近接するように前記本体１０の内側に設けられ、使用者の着用のために供される。または、他の種々の実施形態において、前記生体内装置２は胸腔部位、骨盤または腕に設けられてもよく、前記本体１０は、胸部、鼠蹊部及び腕部にそれぞれ配置される輪ベルト構造を有する。従って、前記本体１０の外観構造については、前記生体内装置２の設置位置に応じて異なる形態を有するものであって、上記の実施形態に限定されるものではない。
別の実施形態においては、前記アンテナモジュール１２は複数設置され、その内の１つの前記アンテナモジュール１２は、前記生体内装置２に対して無線充電動作を行うための電気エネルギーの伝達のために供される。好ましくは、前記生体内装置感知システム１には、２個の前記アンテナモジュール１２が設けられ、かつその内の１つの前記アンテナモジュール１２は周波数が２．４ＧＨｚであり、前記複数の座標信号を送受信し、前記源信号を受信するために供される。他の前記アンテナモジュール１２は周波数が４３３ＭＨｚであり、電気エネルギーを伝達するために用いられ、かつ前記源信号を受信することができると共に、前記計算モジュール１１は、２組の前記複数の源信号を受信して演算することから、演算中の校正参考値として機能する。または、さらに別の実施形態においては、前記複数の座標信号及び前記源信号の受信のために供される前記アンテナモジュール１２は、周波数が４３３ＭＨｚであり、かつ前記源信号の受信のために供されると共に、充電用の別の前記アンテナモジュール１２は、周波数が１３.５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、または任意の１つのＩＳＭ周波数帯域（Ｉｎｄｕｓｔｉｒａｌ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｂａｎｄ）における周波数値であり、そして比較的多い巻数を有する構造設定である。これにより、前記複数のアンテナモジュール１２は、前記生体内装置２を感知できるのみならず、さらに前記生体内装置２に対して充電を行うことができるので、前記生体内装置２の電気エネルギーが徐々に減衰していき、感知できなくなるという欠点を回避することができる。
さらに、上述の説明に続いて、前記生体内装置２には、受動式再充電装置（ｐａｓｓｉｖｅ ｒｅｃｈａｒｇｅｒ ｄｅｖｉｃｅ）が設けられると共に、前記受動式再充電装置は、前記複数のアンテナモジュール１２に電気通信接続される。その内の任意の１つの前記アンテナユニット１２１を介して初期信号が送信され、前記受動式再充電装置を駆動することにより、前記生体内装置２をオンにすると共に、前記源信号を送信させ、感知動作を行わせる。一方、充電のために供される前記アンテナモジュール１２は、同時に前記受動式再充電装置に電気エネルギーを送信し、前記生体内装置２の電気エネルギーを維持すると共に、前記生体内装置２が身体内で正常に動作できることを確保する。これにより、前記生体内装置感知システム１を使用するとき、使用者は、同時に例えば就寝、犬の散歩等のいかなる日常活動をも行うことができると共に、その身体内の前記生体内装置２は、同時に感知及び充電動作を行う。このようにして、前記受動式再充電装置及び前記複数のアンテナモジュール１２を介して、無線充電方式で前記生体内装置２に対してエネルギー供給を行うことができるのみならず、電力供給動作中に、前記生体内装置２の位置またはその中の残留電気エネルギーの量に制限されることはないため、使用者の日常活動が制限されなくてもよい。さらに、前記生体内装置２は、電池装置への載置が不要であるので、その体積を圧縮し、電力がなくなる状況を回避できる。従って、同時に前記生体内装置２を感知することができ、なおかつ、電力供給を行うことができる。
さらに、上述した実施形態の別の実施態様において、前記生体内装置２には、半受動式再充電装置（ｓｅｍｉ−ｐａｓｓｉｖｅ ｒｅｃｈａｒｇｅｒ ｄｅｖｉｃｅ）が設置され、即ち、前記生体内装置２には、前記生体内装置２を能動的にオンにするための電池部品が設けられ、同時に、充電用の前記アンテナモジュール１２によってエネルギー供給を行うことができる。また、前記電池部品は、取り外し可能で、例えば充電ソケットまたはコンピューター伝送ケーブル（ＵＳＢ）等の体外の充電装置中に置かれて充電を行うために供され、前記電池部品は前記生体内装置２内にさらに装着される。同様に、充電用の前記アンテナモジュール１２をも前記本体１０中から取り外して、他の充電装置中に置いて充電を行うことができ、それにより再び前記本体１０に取り付けられる。ここで、前記生体内装置２の電気エネルギーが一定のレベルまで低下する場合、例えばその電気エネルギーが電力の３０％よりも小さい場合、前記電池部品は自動的にオンにされ、前記生体内装置２へ能動的に電気供給する。次いで、前記生体内装置２の電気エネルギーが別のレベルまで上昇する場合、例えばその電気エネルギーが電力の７０％よりも大きいか等しい場合、充電用の前記アンテナモジュール１２がそれによって駆動されて前記生体内装置２に対して充電を開始する。
好ましくは、図１から図５の実施形態、即ち、人体の消化器系に対して監視を行う装置である前記生体内装置２を再び参照されたい。その中には、圧力感知器（図中不図示）、酸・アルカリ度計（ＰＨ ｍｅｔｅｒ）（図中不図示）、温度計（図中不図示）、薬物濃度検知計（図中不図示）及び気体濃度検知計（図中不図示）が設けられ、これらはそれぞれ、消化管における圧力値、酸・アルカリ度（ＰＨ値）、温度値、薬物濃度及び気体濃度を測定するために供される。前記生体内装置２が検知可能な気体濃度の種類は、水素、酸素及び二酸化炭素等の生理学的に一般的な気体を含み、かつ前記生体内装置２が検知可能な薬物濃度は、胃薬、胃腸薬などの消化器系薬物の濃度を含む。または、別の実施形態において、前記生体内装置２は、他の薬物種類の濃度を検知することができ、それは応用された組織または器官の相違に基づいて異なる。前記生体内装置２は、前記複数のアンテナユニット１２１による受信のために、上記のデジタル情報を前記源信号中にカプセル化することができる。このようにして、前記感知情報は、人体内の圧力値、酸・アルカリ度、薬物濃度及び気体濃度を含み、それにより、医療従事者がその後の診断または治療作業を行うのに役立つことができる。
次いで、前記生体内装置２にはさらに、体内の組織または器官を撮影または録画するためのカメラモジュール（図中不図示）と撮影レンズ（図中不図示）とが設けられ、かつその情報は前記源信号にカプセル化される。また、前記遠隔装置３にはさらに、立体画像の再建システム（図中未不図示）が設けられ、前記座標校正情報及び前記感知情報を介することによって演算を行うと共に、体内組織または器官のシミュレーション画像を形成することができ、好ましくは、それを立体構造図として構築することができる。これにより、前記感知情報は、前記遠隔装置３で前記影像情報を演算して生体内立体構造情報を形成するための画像情報を有し、医療従事者が使用者人体内の器官または組織の外観を理解するのを補助するために用いられることから、診断または治療作業の効率化を増進する。
上記を総合すると、本発明が提供する生体内装置感知システム１は、医療産業に応用されて体内の生理情報を獲得することができる。そして、前記制御モジュール１３を介して前記複数のアンテナユニット１２１の使用開始及び閉止を操作することができ、かつその切換時間が前記生体内装置２の単位距離の移動時間よりも小さい。前記計算モジュール１１及び前記複数のアンテナユニット１２１は、前記座標校正情報と前記複数の源信号を演算することにより、人体内に設けられる前記生体内装置２の位置及び速度等の情報を正確に取得することができる。このようにして、前記感知情報によって、医療従事者に使用者体内の生理情報を提供することができ、医療従事者がその後の診断または治療作業を行うのを補助することができる。
１ 生体内装置感知システム
１０ 本体
１１ 計算モジュール
１２ アンテナモジュール
１２１ アンテナユニット
１３ 制御モジュール
１４ 電源モジュール
２ 生体内装置
３ 遠隔装置
Ｓ１〜Ｓ１０ ステップ

Claims (9)

  1. 生体内装置と遠隔装置とに電気通信接続されると共に、医療産業に応用されて体内の生理情報を取得する生体内装置感知システムであって、
    使用者へ装着するための本体と、前記遠隔装置に電気通信接続される計算モジュールと、前記本体に設けられ、かつ前記生体内装置と前記計算モジュールとに電気通信接続される少なくとも１つのアンテナモジュールとを備え、前記アンテナモジュールは複数のアンテナユニットを有し、
    前記複数のアンテナユニットは、その内の任意の１つの前記アンテナユニットから送信される座標信号を受信し、前記計算モジュールは、前記複数の座標信号を受信し演算して座標校正情報を生成し、
    任意の１つの前記アンテナユニットは、前記生体内装置から送信される源信号を受信し、前記計算モジュールは、前記複数の源信号を受信し、かつ前記計算モジュールは、前記複数の源信号及び前記座標校正情報を演算して感知情報を生成し、前記遠隔装置は、前記感知情報を受信して表示することで、前記生体内装置の体内における位置及び移動速度を表示することにより、医療従事者が診断または治療作業を行うのを補助することを特徴とする、生体内装置感知システム。
  2. 制御モジュールをさらに備え、前記制御モジュールは、前記本体に設けられると共に、少なくとも１つの前記アンテナユニットを任意選択してオンにすると同時に、残りの前記複数のアンテナユニットをオフにするために、前記計算モジュールと前記アンテナモジュールとに電気通信接続されることを特徴とする、請求項１に記載の生体内装置感知システム。
  3. 前記制御モジュールによる前記複数のアンテナユニットをオンとオフにする切換時間が前記生体内装置の単位距離の移動時間よりも小さいことを特徴とする、請求項２に記載の生体内装置感知システム。
  4. 前記計算モジュールの演算パラメータが、前記複数の源信号の信号強度、信号ベクトル、前記座標校正情報及び前記制御モジュールの切換時間を含むことを特徴とする、請求項３に記載の生体内装置感知システム。
  5. 前記感知情報が、身体内の圧力値、酸・アルカリ度、温度、薬物濃度、水素濃度、酸素濃度及び二酸化炭素濃度を含むことを特徴とする、請求項４に記載の生体内装置感知システム。
  6. 前記感知情報が、前記遠隔装置により演算されて生体内立体構造情報を形成するための画像情報を有することを特徴とする、請求項５に記載の生体内装置感知システム。
  7. 各前記アンテナユニットが方形構造、円形構造または六角形構造を有し、かつ前記複数のアンテナユニットが重なり合った状態または互いに隣接する状態を呈することを特徴とする、請求項６に記載の生体内装置感知システム。
  8. 前記アンテナモジュールが複数設置され、その内の１つの前記アンテナモジュールが、電気エネルギーの伝達のために供されることを特徴とする、請求項７に記載の生体内装置感知システム。
  9. 前記本体が、腹部に巻設して装着するためのコルセットベルト構造であることを特徴とする、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の生体内装置監視システム。
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