JP2024015173A - 操作能力を伴う摂取可能デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】操作能力を伴う摂取可能デバイスの提供。【解決手段】本明細書に導入されるものは、カプセルと、介入ツールと、生体内の構造を操作するための介入ツールを制御可能に採用するように構成される、プロセッサとを備え得る、摂取可能デバイスである。摂取可能デバイスはさらに、摂取可能デバイスが生体を横断するにつれて、種々のインビボ環境の画像を発生させるように構成される、カメラを備えてもよい。これらの画像は、生体外に位置する電子デバイスに無線で伝送され、介入ツールのさらなる制御を可能にしてもよい。【選択図】図１３

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、「Ｉｎｇｅｓｔｉｂｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ
Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ」と題され、２０１９年６月２８日に出願された、米国仮特許出願第６２／８６８，１０９号の利益を主張する。

種々の実施形態は、生体の内側に位置する生物学的構造の画像を発生させ、次いで、画像を生体外に位置する電子デバイスに伝送するように設計される、デバイスに関する。

内視鏡検査は、医療手技であって、その間、生体内の構造が、可撓性管の端部に添着されたカメラを用いて、視覚的に検査される。代替として、可撓性管の端部の近傍に暴露される、光ファイバが、身体内の構造によって反射された光を生体外に位置するカメラに搬送してもよい。可撓性管は、カメラまたは光ファイバを所望の位置に位置付けるために使用される。医療従事者は、カメラによって発生された画像を調べることによって、生体に影響を及ぼす、条件を診断することができる。例えば、上部内視鏡検査の間、可撓性管は、医療従事者が、食道、胃、または小腸の上側部分（「十二指腸」とも称される）を検査し得るように、口または鼻を通して挿入される。下部内視鏡検査（「結腸内視鏡検査」とも称される）の間、可撓性管は、医療従事者が、大腸（「結腸」とも称される）を検査し得るように、直腸を通して挿入される。

内視鏡検査の品質、信頼性、および安全性において、進歩が成されている。例えば、カメラ解像度における改良は、医療従事者が、より有益な（したがって、より正確な）見解を提供することを可能にしている。しかしながら、内視鏡検査は、侵襲性手技であって、したがって、いくつかの潜在的合併症を有する。患者は、感染症、鎮静に対する予期しない反応（死亡を含む）、出血（例えば、生検試験の一部として、試験のための組織の除去に起因して）、または、特に、化学療法薬物が胃腸（ＧＩ）管の組織を弱化させている、癌患者において、またはその解剖学的構造がより脆弱性および／または物理的により小さい、小児科患者において、可撓性管を湾曲部を通して前進させる摩擦に起因して、組織の断裂に悩まされ得る。

さらに、内視鏡検査は、高価な病院リソースを要求する、時間がかかる手技であり得る。例えば、患者は、自宅にいる間、内視鏡検査に備え、医療施設に赴き、次いで、十分な回復が生じるまで、医療施設内に留まるように命令され得る。本経験は、内視鏡検査自体はわずか１５～３０分続くにもかかわらず、８～１２時間もかかり得る。病院または医院等の医療施設において費やされる、鎮静と関連付けられる回復時間は、手技の全体的コストの有意な寄与因子であり得る。

現代の研究は、より効果的様式においてインビボ環境を監視する方法を模索することから始まった。例えば、いくつかの実体は、消化管の画像を捕捉することが可能なカメラを開発している。概して、これらのカメラは、患者によって嚥下され得る、ビタミンサイズカプセル内に設置される。カメラは、カプセルが消化管を通して進行するにつれて、数百または数千の画像を発生させることができ、これらの画像は、患者によって搬送される電子デバイスに無線で伝送されることができる。本手技は、「カプセル内視鏡検査」と称される。

カプセル内視鏡検査は、医療従事者が、従来の内視鏡を用いて容易に到達することができない、小腸等のインビボ環境を観察することを可能にする。しかしながら、カプセル内視鏡検査は、比較的に稀な手技のままである。これの１つの理由は、カプセルの摂取に続くカメラの制御の欠如である。着目面積が、消化管を通して自然に進行するにつれて、カプセルの配向に起因して、カメラによって逸失され得る。別の理由は、カプセル内視鏡検査のために使用されるデバイスが、標的解剖学的構造に到達するまでに数時間かかり、次いで、画像を記録するためにもさらに数時間かかり得ることである。次いで、患者は、医療施設（例えば、病院または医院）に戻り、記録された画像を送達する必要があり得る。

本明細書に導入されるものは、したがって、カプセル（「エンクロージャ」とも称される）と、カメラと、アンテナと、１つ以上の推進構成要素および推進制御要素とを備える、推進性摂取可能デバイス（「丸薬」または「ピルボット」とも称される）である。摂取可能デバイスは、それ自体を生体を通して推進させるように設計されるため、摂取可能デバイスは、「推進性デバイス」と称され得る。

カメラは、摂取可能デバイスが消化管を横断するにつれて、画像を発生させることができる。カメラは、種々のフレームレート、例えば、２、６、または１５フレーム／秒（ｆｐｓ）において、画像を捕捉するように設計されてもよい。いくつかの実施形態では、カメラは、１５ｆｐｓを上回って捕捉してもよい。フレームレートは、摂取可能デバイスが進行する、速さに基づいて、変動してもよい。例えば、摂取可能デバイスは、速さが増加するにつれて、フレームレートを増加させるように設計されてもよい。カメラによって発生された画像は、生体外に位置する電子デバイスへの伝送のために、アンテナに転送される。より具体的には、プロセッサは、画像を、電子デバイスへの伝送のために、アンテナ上で画像を変調させることに関与する送受信機に伝送してもよい。いくつかの実施形態では、画像は、医療従事者が、画像のコンテンツに基づいて、適切な措置を講じ得るように、電子デバイスにリアルタイムで伝送される。例えば、医療従事者は、画像を精査することに応じて、さらなる検査を要求する、着目面積を発見し得る。そのようなシナリオでは、推進構成要素は、カメラが着目面積に合焦されるように、推進性摂取可能デバイスを配向することができる。そのような措置は、摂取可能デバイスが、着目面積に関する付加的データ（例えば、画像、生物学的測定値等の形態において）を集めることを可能にし得る。

医療従事者は、一般的施術者、専門家（例えば、外科医または胃腸科医）、看護士、または生体を通して進行するにつれて摂取可能デバイスを管理することに関与する、技術者であってもよい。しかしながら、従来の内視鏡検査と異なり、医療従事者は、検査を受ける患者（「対象」とも称される）に近接近して位置する必要はない。例えば、医療従事者は、患者が、自宅、戦場等の別の環境にいながら、遠隔病院内に位置する電子デバイス上で、カメラによって発生された画像を検査してもよい。このように、従来のＧＩ科の能力は、本明細書に説明される技術を使用して拡張され得る。
（項目１）
デバイスであって、
生体による摂取のために好適な生体適合性材料を含むカプセルと、
介入ツールであって、上記介入ツールは、上記カプセルから延在されると、上記生体内の構造を操作するように構成される、介入ツールと、
センサであって、上記センサは、上記構造によって反射されたエネルギーに基づいて、画像データを発生させるように構成される、センサと、
アンテナと、
プロセッサであって、上記プロセッサは、上記アンテナを介して、上記生体外に位置する受信機への上記データの伝送を引き起こすように構成される、プロセッサと、
送受信機であって、上記送受信機は、上記アンテナによる伝送に先立って、上記データを変調させるように構成される、送受信機と
を備える、デバイス。
（項目２）
上記介入ツールは、上記構造に向かって、上記カプセル内の開口を通して延在される、項目１に記載のデバイス。
（項目３）
上記介入ツールは、生検機構、針、切断機構、押動機構、引動機構、握持機構、焼灼機構、または送達機構のうちの少なくとも１つを含む、項目１に記載のデバイス。
（項目４）
上記介入ツールは、生検機構を含み、上記プロセッサはさらに、
第１の入力を受信することであって、上記第１の入力は、上記生検機構を採用し、サンプルを上記構造から集めるための命令を示す、ことと、
上記生検機構を上記構造に向かって延在させることと、
上記生検機構を上記構造から上記カプセル内の開口を通して後退させることと
を行うように構成される、項目１に記載のデバイス。
（項目５）
上記生検機構は、上記プロセッサが、上記生検機構が上記サンプルを正常に集めたことの確認を示す第２の入力を受信することに応答して、上記構造から後退される、項目４に記載のデバイス。
（項目６）
上記確認は、上記生検機構が上記サンプルを含むかどうかを監視するように構成される別のセンサによって発生される、項目５に記載のデバイス。
（項目７）
上記確認は、人間によって、電子デバイスを通して提出される、項目５に記載のデバイス。
（項目８）
障壁であって、上記障壁は、上記障壁が第１の位置にある間、上記生体への上記介入ツールの暴露を阻止するように構成され、
上記開口は、上記障壁が上記第１の位置にある間、完全に閉塞される、障壁と、
展開機構であって、上記展開機構は、上記介入ツールが上記開口を通して上記カプセルから延在されることに先立って、上記障壁を第２の位置に移動させるように構成され、
上記開口は、上記障壁が上記第２の位置にある間、最大でも部分的に閉塞される、展開機構と
をさらに備える、項目２に記載のデバイス。
（項目９）
上記展開機構はさらに、上記プロセッサが、上記介入ツールが上記カプセル内の開口を通して後退されたことを決定することに応答して、上記障壁を上記第１の位置に移動させるように構成される、項目８に記載のデバイス。
（項目１０）
上記生検機構は、鋭的先端を遠位端に伴う中空本体を有する針を備える、項目４に記載のデバイス。
（項目１１）
上記針は、上記中空構造本体の内面に沿って、返しを含み、上記返しは、上記鋭的先端が上記構造から抜去されると、上記中空構造本体からの上記サンプルの除去を阻止するような様式において配向される、項目１０に記載のデバイス。
（項目１２）
障壁であって、上記障壁は、上記介入ツールが、上記介入ツールが上記カプセルの完全に内側に常駐する第１の位置にある間、上記生体への上記介入ツールの暴露を阻止するように構成される、障壁と、
展開機構であって、上記展開機構は、上記介入ツールを、上記介入ツールの少なくとも一部が上記カプセルの外側に常駐する第２の位置に移動させるように構成され、
上記介入ツールを上記第１の位置から上記第２の位置に移動させることは、上記障壁を穿刺させる、展開機構と
をさらに備える、項目２に記載のデバイス。
（項目１３）
上記カプセル内に位置する貯蔵ベイと、
収集機構であって、上記収集機構は、上記貯蔵ベイ内への貯蔵のために、上記サンプルを上記生検機構から除去するように構成される、収集機構と
をさらに備える、項目４に記載のデバイス。
（項目１４）
上記介入ツールは、ワイヤのループを含むポリープ切除術ツールを含み、上記プロセッサはさらに、
入力を受信することであって、上記入力は、上記ポリープ切除術ツールを採用し、サンプルを上記構造から集めるための命令を示す、ことと、
上記ワイヤのループを上記構造の一部の周囲に延在させ、次いで、後退させ、上記一部を上記構造から剪断させることと、
上記構造の一部を上記ワイヤのループで保持しながら、上記ポリープ切除術ツールを上記構造から後退させることと
を行うように構成される、項目１に記載のデバイス。
（項目１５）
上記介入ツールは、切断するための鋭的縁を有する作動可能ジョーを含む、項目１に記載のデバイス。
（項目１６）
上記介入ツールは、遠位先端に沿って配列される複数の返しを伴うシャフトを含み、上記プロセッサはさらに、
入力を受信することであって、上記入力は、上記介入ツールを採用し、サンプルを上記構造から集めるための命令を示す、ことと、
上記遠位先端が上記構造に穿通するように、上記介入ツールを上記構造に向かって延在させることと、
上記構造の少なくとも一部が上記サンプルとして脱落されるように、上記介入ツールを部分的に後退させることと、
上記サンプルを上記生体の中に解放するように、上記介入ツールを上記デバイスから取り外させることと
を行うように構成される、項目１に記載のデバイス。
（項目１７）
上記介入ツールは、第１の位置と第２の位置との間で独立して操作可能である複数の継合された要素を備える握持機構を含み、
上記複数の継合された要素は、各継合された要素が上記第１の位置にあるとき、離間され、
上記複数の継合された要素は、各継合された要素が上記第２の位置にあるとき、相互に近接する、
項目１に記載のデバイス。
（項目１８）
上記介入ツールは、その中に貯蔵される材料を有する送達機構を含み、上記プロセッサはさらに、
上記材料を上記生体の中に解放するための命令を示す入力を受信することと、
上記送達機構に、その中に貯蔵される材料の少なくとも一部を解放させることと
を行うように構成される、項目１に記載のデバイス。
（項目１９）
上記材料は、放射線増強剤、焼灼剤、インク、または投薬剤である、項目１８に記載のデバイス。
（項目２０）
上記送達機構は、鋭的先端を遠位端に伴う針を含み、それを通して上記材料が、吐出され、上記プロセッサは、上記材料の少なくとも一部が上記構造の中に注入されるように、上記針を上記生体内の構造の中に延在させるように構成される、項目１８に記載のデバイス。
（項目２１）
上記介入ツールは、伝導、対流、または放射線を通して、熱を上記構造に印加するように構成される焼灼機構を含む、項目１に記載のデバイス。
（項目２２）
方法であって、
プロセッサによって、摂取可能デバイスのカメラに生体内の構造の画像を発生させることと、
上記プロセッサによって、上記摂取可能デバイスが上記生体内に位置する間、受信機への無線伝送のために、上記画像をアンテナ上での変調のために送信機に転送することと、
上記プロセッサによって、上記生体内の構造を操作するための要求を示す入力を受信することと、
上記プロセッサによって、上記摂取可能デバイスが上記生体内に位置する間、介入ツールを上記構造に向かって延在させることと
を含む、方法。
（項目２３）
上記プロセッサによって、上記介入ツールが上記構造を正常に操作したことの確認を示す第２の入力を受信することと、
上記プロセッサによって、上記介入ツールを上記摂取可能デバイス内の空洞の中に後退させることと
をさらに含む、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
上記プロセッサによって、上記摂取可能デバイスの位置および／または配向を改変するための要求を示す第３の入力を受信することと、
上記プロセッサによって、上記生体の特性の測定値を示す値を生成するように構成されるセンサによって発生されたデータを調べることと、
上記プロセッサによって、上記センサによって発生されたデータに基づいて、上記摂取可能デバイスの推進構成要素を駆動するための信号を発生させることと
をさらに含む、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
上記センサによって発生されたデータは、上記摂取可能デバイスを囲繞する流体の粘度、流率、圧力、または温度の離散測定値を表す、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
上記介入ツールは、生検機構、針、切断機構、押動機構、引動機構、握持機構、焼灼機構、または送達機構のうちの少なくとも１つを含む、項目２２に記載の方法。
（項目２７）
デバイスであって、
空洞を画定する内面を有するカプセルと、
介入ツールであって、上記介入ツールは、上記カプセル内の開口を通して延在されると、生体内の構造を操作することが可能である、介入ツールと、
プロセッサであって、上記プロセッサは、
第１の入力を受信することであって、上記第１の入力は、上記介入ツールを採用するための命令を示す、ことと、
上記摂取可能デバイスが上記生体内に位置する間、上記介入ツールを、構造に向かって、上記カプセル内の開口を通して延在させ、上記構造を操作することと、
上記介入ツールを上記構造から上記カプセル内の開口を通して後退させることと
を行うように構成される、プロセッサと
を備える、デバイス。
（項目２８）
上記介入ツールは、上記プロセッサによって独立して制御可能である複数の介入ツールのうちの１つである、項目２７に記載のデバイス。
（項目２９）
上記複数の介入ツールの各介入ツールは、上記生体内の構造を異なる方法において操作するように構成される、項目２８に記載のデバイス。
（項目３０）
上記デバイスが上記生体内に位置する間、３つの相互に垂直の軸のまわりの上記デバイスの移動を制御するように構成される複数の推進器をさらに備える、項目２７に記載のデバイス。
（項目３１）
上記プロセッサはさらに、上記介入ツールが展開されている間、上記複数の推進器のうちの少なくとも１つを駆動させるように構成される、項目３０に記載のデバイス。

本技術の種々の特徴は、図面と併せて、詳細な説明の吟味から、より当業者に明白となるであろう。本技術の実施形態は、限定ではなく、一例として、図面に図示され、その中の同様の参照番号は、類似要素を示し得る。

図１は、その独自の電力下で、ヒトの身体または動物の身体等の生体を通して進行するにつれて、インビボ環境を監視するように設計される、推進性摂取可能デバイスの実施例の断面図を含む。

図２Ａは、摂取可能デバイスの積載区分の正面斜視図を含む。

図２Ｂは、図２Ａの摂取可能デバイスの積載区分の背面斜視図を含む。

図３は、摂取可能デバイスの電力区分の斜視図を含む。

図４は、摂取可能デバイスの駆動区分の斜視図を含む。

図５Ａは、摂取可能デバイスの推進区分の斜視図を含む。

図５Ｂは、図５Ａの摂取可能デバイスの推進区分の透明斜視図を含む。

図５Ｃは、推進器が摂取可能デバイスの遠位要素内の固定子ブレードに隣接して配列され得る、様子を図示する。

図５Ｄは、図５Ｃの遠位要素の単離された後方図である。

図６Ａは、それを通した中心軸を伴う、丸みを帯びた構造本体を有する、摂取可能デバイスの斜視図を含む。

図６Ｂは、図６Ａの摂取可能デバイスの側面図を含む。

図６Ｃは、図６Ａの摂取可能デバイスの背面図を含む。

図７Ａは、モータシャフトの直径と比較して、打抜または穿設されたシートによって形成されたシールを減寸することが、単一接触線がシールとモータシャフトとの間に作成されることを可能にする様子を図示する、摂取可能デバイスの断面図を含む。

図７Ｂは、シールが、主要シール本体の内側に注封されるとき、オリフィスディスクが、形成されるポケット内に固着され得る、様子を図示する。

図８Ａは、拡張された形態における、可撓性印刷回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）の実施例を描写する。

図８Ｂは、折畳された形態における、図８Ａの可撓性ＰＣＢＡを描写する。

図９は、生体による摂取のために設計される、デバイスと、それを通して摂取可能デバイスの移動が制御される、コントローラとの間の通信の高レベル例証を含む。

図１０は、生体による摂取のために設計されるデバイスを使用してインビボ環境を監視するためのプロセスのフロー図を描写する。

図１１は、生体を通して進行するにつれて、光学センサを有する推進性摂取可能デバイスを制御するためのプロセスのフロー図を描写する。

図１２は、周囲環境を操作するための介入構成要素を有する、摂取可能デバイスと、それを通して介入構成要素が制御され得る、コントローラとの間の通信の高レベル例証を含む。

図１３は、カプセルの近位端に位置する複数の介入構成要素を伴う、摂取可能デバイスの斜視図である。

図１４は、摂取可能デバイス内の各介入構成要素が、カプセルの内側に含有される別個のディスク上に搭載され得る、様子を図示する。

図１５は、対応する介入構成要素のために必要とされる駆動機構を含有する、ベイの半径方向配列の斜視および端面図を含む。

図１６は、サンプルを生体内の構造から除去し、次いで、さらなる分析のために、サンプルを貯蔵することが可能な生検機構を伴う、摂取可能デバイスの斜視図を含む。

図１７は、摂取可能デバイスが、その中にサンプルがシールされ得る、１つ以上の貯蔵ベイを含み得る、様子を図示する。

図１８Ａは、組織から突出するポリープを切除することが可能な介入構成要素を伴う、摂取可能デバイスの斜視図である。

図１８Ｂは、ポリープを切除することが可能な介入構成要素を伴う、別の摂取可能デバイスの斜視図である。

図１９は、切断するための１つ以上の鋭的縁を有する、介入構成要素を伴う、摂取可能デバイスの斜視図である。

図２０は、生体内の構造を握持することが可能である、介入構成要素の４つの実施例を含む。

図２１は、その近位端の周囲に固着される１つ以上の弾性バンドを有する、摂取可能デバイスの側面図を含む。

図２２は、循環血液を一時的に変位させるように組織を押圧するために使用され得る、鈍的形態を有する介入構成要素を含む、摂取可能デバイスの斜視図である。

図２３は、安定化のために使用され得る、複数の係留部材を含む、摂取可能デバイスの斜視、側面、および端面図を含む。

図２４Ａは、その中に貯蔵される材料を有する、一連の介入構成要素を含む、摂取可能デバイスの側面および端面図を含む。図２４Ｂは、その中に貯蔵される材料を有する、介入構成要素が、ばねによって作動され得る、様子を図示する。

図２５は、外科手術用ステープルを貯蔵し、次いで、展開することが可能である、介入構成要素を含む、摂取可能デバイスの斜視図を含む。

図２６は、生体の内側の組織を焼灼することが可能である、介入構成要素を含む、摂取可能デバイスの斜視図を含む。

図２７は、コントローラに通信可能に結合される、推進性摂取可能デバイスを含む、通信環境の実施例を描写する。

図２８は、その中に本明細書に説明される少なくともいくつかの動作が実装され得る、処理システムの実施例を図示する、ブロック図である。

詳細な説明
いくつかの実施形態では、摂取可能デバイスは、身体内の構造を操作するために使用され得る、少なくとも１つの介入構成要素（「介入デバイス」、「介入機構」、「器具」、または「ツール」とも称される）を含む。これらの介入構成要素は、カメラによって発生された画像の分析を超えて、高度な診断および治療が実施されることを可能にし得る。さらに下記に議論されるように、摂取可能デバイスは、流体および／または組織のサンプルを採取する、投薬剤を送達する、後続再入手のために解剖学的部位をマークする、組織を焼灼する、および他の手技のために使用され得る、介入構成要素を含んでもよい。高レベルでは、介入構成要素の含有は、摂取可能デバイスが、従来の内視鏡の使用を通してのみ医療従事者に従来利用可能であった、診断および／または介入を実施することを可能にする。

実施形態は、特定のカプセル形状、推進構成要素、センサ、ネットワーク等を参照して説明され得る。しかしながら、当業者は、これらの実施形態の特徴が、他のカプセル形状、推進構成要素、センサ、ネットワーク等に等しく適用可能であることを認識するであろう。例えば、ある特徴が、十字型構成に配列される複数のプロペラを有する、摂取可能センサの文脈において説明され得るが、特徴は、別のタイプの推進器、または異なる配列におけるプロペラ、またはこれらの組み合わせ変形例を有する、摂取可能センサ内に具現化されてもよい。
摂取可能デバイスの概要

図１は、ヒトの身体または動物の身体等の生体を通して進行するにつれて、インビボ環境を監視するように設計される、摂取可能デバイス１００の実施例の断面図を含む。図１および本書における他の例証は、正確な縮尺で描かれておらず、さらなる明確性のために、有意に拡大されて示されることに留意されたい。摂取可能デバイス１００は、それ自体を生体を通して推進するように設計されることができるため、摂取可能デバイス１００は、「推進性デバイス」と称され得る。摂取可能デバイス１００は、円筒形本体１０４と、流体力学的に非外傷的に成形された端部１０６ａ－ｂとを伴う、カプセル１０２を含む。流体力学的非外傷的に成形された端部の一実施例は、図１に示される略半球端部等、生体組織に接触することに応じて損傷を引き起こさない、丸みを帯びた形状である。本幾何学的形状は、「球面円柱」と称され得る。図１に示される摂取可能デバイス１００は、略半球端部を有するが、他の流体力学的形状の端部も、他の実施形態内に含まれてもよい。例えば、カプセル１０２の少なくとも１つの端部は、それを通して光が光学センサに向かって誘導され得る、平坦部分を伴う、ドーム状であってもよい。別の実施例として、カプセル１０２の少なくとも１つの端部は、円錐台であってもよい。カプセル１０２の少なくとも１つの端部はまた、それらの端部に沿って、平坦または最小限に湾曲された表面を残す、平縁を特徴とし得る。円筒形本体１０４および半球端部１０６ａ－ｂは、集合的に、カプセル１０２の「構造構成要素」と称され得る。円筒形本体１０４および／または半球端部１０６ａ－ｂによって画定された内部空洞の汚染を回避するために、構造構成要素は、相互に対して密閉してシールされ得る。

いくつかの実施形態では、これらの構造構成要素は、同一材料を含む。例えば、構造構成要素は、プラスチック（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート、ナイロン等）、ステンレス鋼、チタンベースの合金、または別の生体適合性材料を含んでもよい。用語「生体適合性」は、本明細書で使用されるように、生体組織に有害ではないことを意味する。生体適合性ポリマーは、摂取可能デバイス１００の構成要素の周囲に３次元（３Ｄ）印刷、機械加工、焼結、射出成型、または別様に形成されてもよい。他の実施形態では、これらの構造構成要素は、異なる材料を含む。例えば、その中に光学センサ１１０が搭載される、半球端部１０６ａは、透明プラスチックから成ってもよい一方、他の半球端部１０６ｂおよび円筒形本体１０４は、ポリマーまたは金属合金から成ってもよい。さらに、これらの構造構成要素は、構造構成要素自体のインビボ環境への暴露を阻止する、コーティングを含んでもよい。例えば、これらの構造構成要素は、シリコーンゴム、ダイヤモンド状炭素、テフロン（登録商標）、または摂取可能デバイス１００の安全性、耐久性、または動作効率性を補助する、ある他の生体適合性、疎水性、または親水性コーティングでコーティングされてもよい。加えて、または代替として、これらの構造構成要素は、抗生物質装填ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の抗菌性材料でコーティングされてもよい。

図１に示されるように、少なくとも１つの半球端部１０６ａは、開口部１０８を含むことができ、それを通して光学センサ１１０の視野が、延在する。いくつかの実施形態では、開口部１０８は、ガラスまたはプラスチック等の透明材料で充填される。代替として、光学センサ１１０は、その最外レンズが、半球端部１０６ａの外部表面と実質的に整合するように位置付けられてもよい、または光学センサ１１０は、レンズの焦点距離が、半球端部１０６ａの半径に類似し、焦点が、摂取可能デバイス１００に直接接触する、任意の解剖学的構造となることを確実にされるように位置付けられてもよい。図１に示される半球端部１０６ａは、単一開口部を含むが、半球端部１０６ａの他の実施形態は、複数の開口部（例えば、複数の光学センサ、バイオメトリックセンサ、またはそれらの組み合わせのため）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、半球端部１０６ａは、透明材料から完全に成る。そのような実施形態では、半球端部１０６ａは、光学センサ１１０が、透明材料に透過した電磁放射線を使用して画像データを発生させることができるため、光学センサ１１０のための専用開口部を含まなくてもよい。半球端部１０６ａは、摂取可能デバイス１００から出る照明を拡散または指向する、表面特徴を含んでもよい。さらに、半球端部１０６ａの一部は、実質的に不透明にされ、光学センサ１１０に干渉し得る、光の内部反射を阻止または排除してもよい。

製造上の利便性に起因して、開口部１０８は、多くの場合、円形であろう。しかしながら、開口部１０８は、他の形態も有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、開口部１０８は、長方形である一方、他の実施形態では、開口部１０８は、円形末端を伴う、長方形部分を有する。これらの円形末端は、円形末端の真下に位置付けられる光学センサが、推進性摂取可能デバイス１００の両側に沿ってインビボ環境を観察し得るように、半球端部１０６ａの対向側上に配向されてもよい。

種々の実施形態では、カプセル１０２は、表Ｉに列挙されるもののいずれか等の種々の異なるサイズのいずれかを有してもよい。

図１に示されるように、摂取可能デバイス１００は、異なる役割を有する、４つの区分、すなわち、積載区分２００、電力区分３００、駆動区分４００、および推進区分５００を含むことができる。これらの区分はそれぞれ、それぞれ、図２、３、４、および５に関して下記により詳細に説明される。これらの区分は、相互と明確に異なるように図示されるが、各区分と関連付けられる構成要素は、必ずしも、図１に示される対応するボックス内に位置するとは限らない。例えば、電力区分３００は、積載区分２００、駆動区分４００、および／または推進区分５００の中に延在し、電力をそれらの区分内の構成要素に送達する、配電ユニットを含んでもよい。

図２Ａは、摂取可能デバイスの積載区分２００の正面斜視図を含む一方、図２Ｂは、摂取可能デバイスの積載区分２００の背面斜視図を含む。積載区分２００は、光学センサ２０２と、電力およびデータバス２０４と、制御ユニット２０６と、マニピュレータコントローラ２０８と、密閉シール２１０と、照明源２１２とを含むことができる。摂取可能デバイスの実施形態は、これらの構成要素およびここに示されない他の構成要素のいくつかまたは全てを含むことができる。例えば、摂取可能デバイスが、撮像専用に設計されている場合、積載区分２００は、操作が実施されないであろうため、マニピュレータコントローラ２０８を含まなくてもよい。マニピュレータコントローラによって制御される、介入構成要素を有する、摂取可能デバイスの実施形態はさらに、図１３－２６を参照して下記に議論される。

摂取可能デバイスが、消化管を横断するにつれて、光学センサ２０２は、消化管内に位置する構造によって反射された電磁放射線に基づいて、画像データを発生させることができる。例えば、光学センサ２０２が、カメラである場合、画像またはビデオが、摂取可能デバイスが身体を通して進行するにつれて、捕捉されてもよい。光学センサ２０２の別の実施例は、赤外線センサである。摂取可能デバイスの他の実施形態は、光学センサ２０２代わりに、またはそれに加え、超音波等の音響センサを含んでもよい。したがって、摂取可能デバイスは、身体内の構造によって反射されたエネルギーに基づいて画像データを発生させるように構成される、１つ以上のセンサを含んでもよい。摂取可能デバイス内に格納される、照明源２１２（「光源」とも称される）は、典型的には、電磁放射線を発生させることに関与するであろう。照明源２１２の実施例は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。ここでは、照明源２１２は、電磁放射線が、カプセル内の同一開口を通して放出され、それを通して反射された電磁放射線が、受信されるように配列される。他の実施形態では、照明源２１２は、電磁放射線が、カプセル内の第１の開口を通して放出される一方、反射された電磁放射線が、カプセル内の第２の開口を通して受信されるように配列される。

推進性摂取可能デバイスのいくつかの実施形態は、複数の光学センサ２０２を含む。例えば、摂取可能デバイスは、可視範囲内の電磁放射線を検出することが可能な電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補的金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサアセンブリと、赤外線範囲内の電磁放射線を検出することが可能な赤外線センサとを装備する、カメラを含んでもよい。これらの光学センサは、集合的に、診断を与え、かつ空間位置付けを補助する際に有用であり得る、有意義な情報を提供する、明確に異なるのデータセットを発生させることができる。ここでは、例えば、赤外線センサは、カメラによって捕捉されたカラー画像内に含まれる物体によって放出される、熱を測定することが可能であり得る。

電力およびデータバス２０４（「バス」または「バスコネクタ」とも称される）は、データおよび／または電力を推進性摂取可能デバイス内の種々の構成要素に配分することに関与し得る。例えば、バス２０４は、光学センサ２０２によって発生された画像データを制御ユニット２０６に転送し得、制御ユニット２０６は、画像データを、身体外に位置する受信機への伝送のために、アンテナ上でデータを変調させるように構成される、送受信機に転送し得る。下記にさらに説明されるように、受信機は、電子デバイスの一部であってもよく、その上で、個人が、画像データに対応する画像を視認すること、摂取可能デバイスを制御すること等を行い得る。バス２０４は、ケーブル、コネクタ、無線チップセット、プロセッサ等を含んでもよい。いくつかの実施形態では、バス２０４は、データおよび電力を別個のチャネル上で管理する。例えば、バス２０４は、第１のケーブルのセットを使用して、データを、第２のケーブルのセットを使用して、電力を管理してもよい。他の実施形態では、バス２０４は、データおよび電力を単一チャネル（例えば、同時に、データおよび電力を移送することが可能な構成要素を伴う）上で管理する。

制御ユニット２０６は、推進性摂取可能デバイス内の他の構成要素を管理することに関与し得る。例えば、制御ユニット２０６は、アンテナによって受信される入力を解析し、次いで、適切な命令を推進性摂取可能デバイス内の他の構成要素に提供することに関与し得る。下記にさらに説明されるように、個人は、身体外に位置するコントローラデバイス（または単に、「コントローラ」）を使用して、入力を提供してもよい。入力は、光学センサ２０２を使用して画像データを発生させることを開始する、アンテナを使用して画像データを伝送することを開始する、光学センサ２０２を使用して画像データを発生させることを停止する、アンテナを使用して画像データを伝送することを停止する、または推進性摂取可能デバイスを所望の場所に移動させるための要求を表してもよい。制御ユニット２０６は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロコントローラ、論理アセンブリ、または他の類似処理ユニットの任意の組み合わせを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、推進性摂取可能デバイスは、ある様式においてインビボ環境を操作するように設計される。そのような実施形態では、積載区分２００は、生検用付属品、針、切断機構（例えば、ＣＯ_２レーザ、アルゴンレーザ、ネオジムドープイットリウムアルミニウムガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザ、回転切断要素、鋏、鉗子、または解離器）、押動機構、握持機構（例えば、ポリープ切除術器具）、焼灼機構（例えば、オーム焼灼器または高周波（ＲＦ）焼灼器）、または送達機構（例えば、注射器、投薬剤で含浸された材料、または投薬剤をその閉鎖状態に被包する構造）等の介入構成要素を含み得る。マニピュレータコントローラ２０８は、これらの介入構成要素を制御することができる。例えば、マニピュレータコントローラ２０８は、カプセルを通して延在し、制御ユニット２０６から受信される命令に基づいて、組織を収集する、生検用付属品を制御してもよい。より具体的には、マニピュレータコントローラ２０８は、生検用付属品をカプセル内の開口を通して延在させ、組織のサンプルを収集し、次いで、生検用付属品をカプセルの中に開口を通して後退させてもよい。

流体がカプセルに進入することを防止するために、積載区分２００および電力区分３００は、相互に対して密閉してシールされ得る。故に、密閉シール２１０は、積載区分２００と電力区分３００との間の界面に沿って固着されてもよい。密閉シール２１０は、エポキシ樹脂、金属、ガラス、プラスチック、ゴム、セラミック、糊、または別のシール材料から成ってもよい。密閉シール２１０を形成するために使用される材料が適切であるかどうかを決定する際の１つの要因は、それらの材料の表面エネルギーが、それに対して密閉シール２１０が境界される、基板の表面エネルギーに類似するかどうかである。故に、密閉シール２１０の組成は、カプセルの構造構成要素の組成に依存し得る。例えば、カプセルの構造構成要素が、ステンレス鋼を含む場合、密閉シール２１０は、その中に懸濁された金属（例えば、ステンレス鋼）粒子を有する、エポキシ樹脂から成ってもよい。代替として、密閉シール２１０は、可撓性ガスケット、接着剤フィルム、溶接、シール等を使用して形成されてもよい。

図３は、摂取可能デバイスの電力区分３００の斜視図を含む。電力区分３００は、電力構成要素３０２と、配電ユニット３０４と、各端部に沿って固着される、密閉シール３０６ａ－ｂとを含むことができる。密閉シール３０６ａ－ｂは、図２に関して説明されるような積載区分２００に固着される、密閉シール２１０に実質的に類似してもよい。さらに、積載区分２００の下側端に固着される、密閉シール２１０は、電力区分３００の上側端に固着される、密閉シール３０６ａと同一シールであり得る。したがって、単一密閉シールは、積載区分２００および電力区分３００を継合し得る。

電力構成要素３０２（「エネルギー貯蔵構成要素」とも称される）は、任意の光学センサ、バイオメトリックセンサ、プロセッサ、通信構成要素（例えば、送信機、受信機、送受信機、およびアンテナ）、および電力を要求する任意の他の構成要素等の推進性摂取可能デバイスの他の構成要素に、電力を供給するように構成されることができる。例えば、電力構成要素３０２は、光学センサ（例えば、図２の光学センサ２０２）によって画像データを発生させるために必要とされる電力を提供することに関与し得る。別の実施例として、電力構成要素３０２は、アンテナに印加され、身体外に位置する受信機への画像データの無線伝送を引き起こすための、駆動エネルギーを発生させることに関与し得る。

電力構成要素３０２は、例えば、酸化銀バッテリ、ニッケル－カドミウムバッテリ、リチウムバッテリ（例えば、液体カソードセル、固体カソードセル、または固体電解質セルを伴う）、コンデンサ、燃料セル、圧電構成要素、または別のエネルギー捕捉および／または貯蔵デバイスであり得る。いくつかの実施形態では、電力構成要素３０２は、それを通して摂取可能デバイスが進行する、流体に暴露される、１つ以上のバッテリプレートを含む。そのような実施形態では、電力構成要素３０２は、それに対して摂取可能デバイスが設計される、インビボ環境内に容易にアクセス可能である、流体（例えば、胃酸等の体液）上を滑走するように設計されることができる。通常、バッテリは、正の電荷を伴うイオンを、１つの場所から、正および負に荷電された粒子を有する、電解質と呼ばれる溶液を通して、別の場所に往復させることによって動作する。しかしながら、暴露されるバッテリプレートの場合、一対の金属電極は、摂取可能デバイスの外部表面に固着されることができる。１つの金属電極（例えば、亜鉛から成る）は、イオンを流体の中に放出することができ、これは、小電気電流を他の金属電極（例えば、銅から成る）に搬送することによって、電解質として作用する。

いくつかの実施形態では、電力構成要素３０２は、電力を身体外に位置する源から無線で受信し得るように設計される。そのような実施形態では、源は、電力を電力構成要素３０２に伝送する、時変電磁場を発生させることができる。電力構成要素３０２は、電力を電磁場から抽出し、次いで、必要に応じて、電力を摂取可能デバイス内の他の構成要素に供給することができる。電力は、データ伝送のために使用されるものと同一アンテナを使用して、または異なるアンテナ、誘導結合されるコイル、または容量結合される構造を使用してのいずれかにおいて、受信されてもよい。源は、摂取可能デバイスを制御するために使用されるコントローラ、画像データを精査するために使用される電子デバイス、またはある他の電子デバイス（例えば、患者に属する、携帯電話または無線充電器）であり得る。代替として、無線電源は、無線電源が、生体を通して進行するにつれて、摂取可能デバイスの近傍に位置するように装着され得る、ベルトまたはバンド等の物品内に含まれてもよい。そのような装着可能物品は、物品自体内に統合される、または患者に取り付けられる、バッテリパックを含んでもよい。さらに、そのような装着可能物品は、データ伝送のための１つ以上のアンテナを含んでもよい。

電力構成要素３０２は、摂取可能デバイスの特定の区画内に嵌合するように設計されてもよい。ここでは、例えば、電力構成要素３０２は、電力構成要素３０２がカプセルの円筒形本体内に固着されることを可能にする、ボタン電池形態を有する。しかしながら、電力構成要素３０２の他の実施形態は、カプセルの半球端部またはカプセル内の別の面積内に嵌合するように設計されてもよい。

上記に述べられたように、配電ユニット３０４は、電力構成要素３０２内に貯蔵される電力を摂取可能デバイス内の他の構成要素に配分することに関与し得る。故に、配電ユニット３０４の構成要素は、積載区分２００、駆動区分４００、および／または推進区分５００の中に延在してもよい。例えば、配電ユニット３０４は、積載区分２００内に位置し得る、光学センサ、バスコネクタ、制御ユニット、制御センサ、および／またはマニピュレータコントローラに接続される、ケーブルを含んでもよい。配電ユニット３０４はまた、配分されるべき電力を調整、安定化、または修正するための構成要素を含んでもよい。そのような構成要素の実施例は、電圧調整器、コンバータ（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ）、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、コンデンサ、変圧器、抵抗器、またはインダクタを含む。

図４は、摂取可能デバイスの駆動区分４００の斜視図を含む。駆動区分４００は、エネルギー／移動コンバータ４０２と、熱伝達構成要素４０４と、各端部に沿って固着される、密閉シール４０６ａ－ｂとを含むことができる。密閉シール４０６ａ－ｂは、図２に関して説明されるような積載区分２００に固着される、密閉シール２１０と同一または実質的に類似してもよい。さらに、電力区分３００の下側端に固着される、密閉シール３０６ｂは、駆動区分４００の上側端に固着される、密閉シール４０６ａと同一シールであり得る。したがって、単一密閉シールは、電力区分３００および駆動する区分４００を継合し得る。

電力を配電ユニット（例えば、図３の配電ユニット３０４）から受信することに応じて、機械的電力コンバータ４０２は、摂取可能デバイスの別の構成要素を駆動することができる。ここでは、例えば、駆動区分４００は、複数のモータを含み、各モータは、異なる推進器を駆動することに関与し得る。モータ４０２の実施例は、ＤＣまたはＡＣ電気モータ、形状記憶合金から成るドライバ、電気磁石、シャフト、圧電構成要素等を含む。推進器は、１つ以上のシャフト、歯車、レバー、軸受等によって、モータに接続されてもよい。

摂取可能デバイス内の構成要素は、損傷を身体内に引き起こすことを回避するように消散されるべきである、熱を生成し得る。例えば、エネルギー／移動コンバータおよびモータ筐体等の構成要素は、推進器が長時間周期にわたって駆動される場合、熱を発生させ得る。故に、これらの構成要素は、本熱を消散させることを補助することが可能である、熱伝達構成要素４０４を含む、またはそれに接続されてもよい。いくつかの実施形態では、熱伝達構成要素４０４は、直接、摂取可能デバイスを囲繞する流体（例えば、水分、胆汁、胃酸、およびその混合物）の中に熱を流出させる。例えば、モータ筐体は、熱の消散を助長するために容認可能熱伝導性を有する、材料（例えば、ステンレス鋼）から成ってもよい。他の実施形態では、熱伝達構成要素４０４は、熱をカプセルの中に流出させる。熱が、カプセルの中に流出されると、熱は、必然的に、伝導および対流を通して、摂取可能デバイスを囲繞する流体の中に伝達し得る。

図５Ａは、摂取可能デバイスの推進区分５００の斜視図を含む一方、図５Ｂは、摂取可能デバイスの推進区分５００の透明斜視図を含む。推進区分５００は、１つ以上の推進器５０２と、１つ以上の吸引部５０４と、その上側端に沿って固着される、密閉シール５０８とを含むことができる。密閉シール５０８は、図２に関して説明されるような積載区分２００に固着される、密閉シール２１０に実質的に類似してもよい。さらに、密閉シール５０８は、駆動区分４００の下側端に固着される、密閉シール４０６ｂと同一シールであり得る。したがって、単一密閉シールは、駆動区分４００および推進区分５００を継合し得る。

上記に述べられたように、摂取可能デバイスは、１つ以上の推進構成要素（「推進システム」または「推力構成要素」とも称される）を含んでもよい。各推進構成要素は、摂取可能デバイスを移動させるための推進力を発生させるように構成される、推進器と、動力を推進器に供給するように構成される、エネルギー／移動コンバータとを含むことができる。ここでは、例えば、推進区分５００は、駆動区分４００内に位置する４つのモータによって駆動される、４つの回転子５０２を含む。いくつかの実施形態では、各推進器は、異なる機械的電力コンバータによって駆動される。他の実施形態では、複数の推進器は、単一エネルギー／移動コンバータによって駆動されてもよい。例えば、単一モータは、動力を複数の推進器に供給することに関与し得るが、各推進器の速さは、機械的接続（例えば、クラッチシステムまたは歯車システム）を通して変動され得る。

下記にさらに説明されるように、複数の推進器５０２は、異なる軸に沿って移動を促進するように配列されることができる。図５Ａ－Ｂでは、例えば、４つの推進器５０２は、カプセルを通して十字型構成に画定された中心軸５１６を中心として、半径方向に配列される。より具体的には、これらの推進器５０２は、中心軸から半径方向にオフセットされる場所に、中心軸のまわりの異なる角度オフセットで、配置される。これらの推進器５０２を独立して駆動することによって、移動は、クワッドロータに類似する方式において、任意の方向または配向に達成されることができる。故に、摂取可能デバイスは、異なる速さにおいて、前方および後方に移動するようにコマンドされてもよい。さらに、摂取可能デバイスは、３つの相互に垂直な軸のまわりの回転を通してその配向を変化させるようにコマンドされてもよい。配向および前方／後方運動のこれらの変化は、ヨー（垂直軸）、ピッチ（横軸）、およびロール（縦軸）における変動に変換されることができ、したがって、任意の場所への移動は、３次元空間内で表されることができる。

図５Ａ－Ｂでは、推進器５０２は、カプセル内に形成される吸引部５０４を通して、流体を流入させることが可能な回転子である。用語「回転子」は、本明細書で使用されるように、回転し、推進力を作成することが可能である、構成要素を指す。回転子の実施例は、プロペラである。しかしながら、他の推進器も、回転子の代わりに、またはそれに加え、使用され得る。推進構成要素の実施例は、弦巻、フィン、鞭状付属品（「鞭毛」とも称される）、波状機構等を含む。さらに、推進構成要素は、カプセルの半球端部の代わりに、またはそれに加え、カプセルの円筒形本体に沿って配列され得る。例えば、摂取可能デバイスは、カプセルの円筒形本体の対向側に沿って配列される、発振フィンを含んでもよい。これらの発振フィンは、カプセルの半球端部内に位置する、プロペラ、弦巻、または鞭状付属品と併用され、摂取可能デバイスの移動のさらなる制御を提供してもよい。

図５Ａ－Ｂに示されるように、カプセルは、１つ以上のチャネルを含んでもよく、それを通して流体は、推進器５０２によって、流入されることができる。各チャネルは、それを通して流体が流入され得る、入口５０４と、それを通して流体が流出され得る、出口５０６とを含む。入口５０４の実施例は、ダクト、管腔、羽根、管等を含む。図５に示される実施形態は、同じ数の推進器５０２および入口５０４を含むが、これは、常時、当てはまる必要はない。例えば、カプセルの半球端部内に搭載されるプロペラは、流体を１つ以上の入口を通して流入させ、推進器５０２等の移動する構成要素が生体組織に触れることを防止することが可能であり得る。回転プロペラの効率性は、図５Ｃ－Ｄに関してさらに下記に議論されるように、渦を制御し、速度を増加させ、制御能力を増加させるように、固定された固定子羽根を用いて最適化されてもよい。いくつかの実施形態では、同軸逆回転プロペラが、固定された固定子羽根を完全に取り除くために使用されてもよい。プロペラおよび羽根ブレード数および幾何学形状は、直径、速さ、および流体性質の関数として、泡および残骸の排除を最適化するように調整されてもよい。

いくつかの実施形態では、フィルタが、カプセルを通して画定されたチャネルのうちの少なくとも１つ内に設置される。例えば、フィルタは、カプセルを通して画定された各チャネル内に固着されてもよい。フィルタは、入口５０４を通して流入される流体中に懸濁される、特定のサイズを超える、物体が、除去されることを確実にするために必要であり得る。例えば、摂取可能デバイスが、消化管内での使用のために設計される場合、フィルタは、食品粒子等の固体微粒子が推進器５０２に接触することを防止するように設計されてもよい。

別の問題点は、推進器が、適切に設計されない限り、推力を作成するのではなく、回転運動（または「混練」）を流体上に与える傾向にあることである。本問題は、１つ以上の固定子羽根（「固定子ブレード」とも称される）を各流動チャネルに追加することによって対処されることができる。用語「固定子羽根」および「固定子ブレード」は、それを通して流体が、流入され、次いで、プロペラによって吐出される、流動チャネル内に位置付けられる、固定されたブレードを指す。図５Ｃは、推進器５０２が、図５Ａ－Ｂの摂取可能デバイスの遠位要素５１２内の固定子羽根５１４に隣接して配列され得る、様子を図示する。これらの固定子羽根５１４は、流体流動を直線化し、混練効果を低減させ、推力および推力一貫性を増加させる役割を果たし得る。図５Ｃに示されるように、各推進器４０２は、別個のモータ筐体５１０に接続されてもよく、その中に推進器を駆動することに関与する、モータが、位置する。推進器５０２（したがって、モータ筐体５１０）は、十字型構成に配列され、推進力をより良好に制御してもよい。

図５Ｄは、図５Ｃに示される遠位要素５１２の単離された後方図である。遠位要素５１２が複数の固定子羽根５１４を含む、実施形態では、固定子羽根５１４は、遠位要素５１２の幾何学的中心の周囲に半径方向に配列されてもよい。概して、固定子羽根５１４は、図５Ｄに示されるように、幾何学的中心を中心としてほぼ均一に配列される。しかしながら、いくつかの実施形態では、固定子羽根５１４は、非均一様式において、幾何学的中心を中心として配列される。

図６Ａ－Ｃは、それを通して中心軸６１２を伴う、非外傷性構造本体６０２を有する、摂取可能デバイス６００の斜視、側面、および背面図を含む。図６Ａ－Ｃに示される構造本体６０２は、半球区画間に相互接続される円筒形区画を含む、球面円柱である。他の実施形態では、構造本体６０２は、長円形、長方形、涙滴形等の形状であってもよい。

上記に述べられたように、摂取可能デバイス６００は、３つの相互に垂直な軸に沿った移動を制御するための１つ以上の推進器を含むことができる。ここでは、例えば、摂取可能デバイス６００は、中心軸６１２に直交する構造本体６０２を中心として半径方向に配列される、４つの回転子６０４ａ－ｄを含む。４つの回転子６０４ａ－ｄは、中心軸６１２に対して相互に半径方向に対向して配列される、第１の対の回転子６０４ａ－ｂと、中心軸に対して相互に半径方向に対向して配列される、第２の対の回転子６０４ｃ－ｄとを含んでもよい。各対の回転子は、同じ掌性を共有するように構成されてもよい。例えば、回転子６０４ａ－ｂは両方とも、中心軸６１２に対して時計回りに回転するとき、前方推力を発生させ得る。同時に、回転子対は、対向掌性を有するように構成されてもよい。例えば、全ての４つの回転子が中心軸６１２に対して時計回りに回転するとき、回転子６０４ａ－ｂは、前方推力を発生させてもよい一方、回転子６０４ｃ－ｄは、後方推力を発生させてもよい。図６Ｃに示されるように、第１および第２の対の回転子６０４ａ－ｄは、近隣回転子が、対向方向に回転し、推力を同一方向に生成する一方、半径方向に対向する回転子が、同一方向に回転し、推力を同一方向に生成するように、十字型構成に配列されてもよい。そのような構成は、個々の回転子の効果の組み合わせを通して、推力、ピッチ、ヨー、およびロールの独立制御を可能にする。したがって、位置および配向の制御は、クワッドロータに類似する方式において達成され得る。

各回転子は、構造本体６０２を通して画定される、異なるチャネル内に位置してもよく、各チャネルは、それを通して流体が対応する回転子によって流入される、入口６０６と、それを通して流体が対応する回転子によって流出される、出口６０８とを含んでもよい。概して、チャネルは、構造本体６０２を通して、中心軸と略平行な方向に画定される。ここでは、例えば、各チャネルの入口６０６は、構造本体６０２の円筒形区画内に位置する一方、各チャネルの出口６０８は、構造本体６０２の半球区画内に位置する。動作時、回転子６０４ａ－ｄは、流体を入口６０６を通して流入させ、摂取可能デバイスを特定の方向に推進する、流動６１０を作成することができる。いくつかの実施形態では、チャネルは、テーパ状である。例えば、各チャネルの入口６０６は、出口６０８より小さい直径を有してもよい、または各チャネルの入口６０６は、出口６０８より大きい直径を有してもよい。

いくつかの実施形態では、各回転子は、一次方向および二次方向に回転するように設計される。例えば、第１の対の回転子６０４ａ－ｂは、中心軸６１２に関連して時計回りおよび反時計回り方向に回転することが可能であるように構成されてもよい。同様に、第２の対の回転子６０４ｃ－ｄは、中心軸６１２に関連して反時計回りおよび時計回り方向に回転することが可能であり得る。故に、流動６１０は、摂取可能デバイス６００の第１の端部６１４（「遠位端」とも称される）に向かって流動するように示されるが、流動６１０は、代わりに、摂取可能デバイス６００の第２の端部６１６（「近位端」とも称される）に向かっても流動し得る。

上記に述べられたように、用語「回転子」は、本明細書で使用されるように、回転し、推進力を作成することが可能である、構成要素を指す。推進力は、運動量を周囲流体に与え、移動を生成する。構造本体６０２は、摂取可能デバイス６００の速さおよび操縦要件に応じて、１つ、２つ、３つ、４つ、またはそれを上回る回転子と嵌合されることができる。図６Ａ－Ｃでは、例えば、４つの回転子が、構造本体６０２の第１の端部６１４内で十字型構成に配列される。他の実施形態では、３つの回転子が、構造本体６０２の第１の端部６１４内で三角形構成に配列される。

各回転子は、異なるモータによって独立して駆動されてもよい。図６Ａ－Ｃでは、例えば、摂取可能デバイス６００は、動力を４つの回転子６０４ａ－ｄに供給するように構成される、４つのモータを含む。他の実施形態では、複数の回転子は、単一機械的電力コンバータによって駆動されてもよい。例えば、単一モータが、動力を第１の対の回転子６０４ａ－ｂに供給することに関与し得るが、これらの回転子の速さは、機械的接続（例えば、クラッチシステムまたは歯車システム）を通して変動され得る。

いくつかの実施形態では、各回転子は、固定されたピッチを有する。図６Ａ－Ｃでは、例えば、４つの回転子６０４ａ－ｄは、中心軸６１２に直交する半径方向平面に沿って固定して配列される。他の実施形態では、少なくとも１つの回転子は、可変ピッチを有する。そのような実施形態では、摂取可能デバイス６００の移動のさらなる制御が、同時に、回転子６０４ａ－ｄのピッチおよび回転を制御することによって、達成されることができる。

回転子は、１つ以上の生体適合性材料から成ってもよい。生体適合性材料の実施例は、チタン合金、ステンレス鋼、セラミック、ポリマー、繊維補強ポリマー（例えば、ファイバガラスまたはカーボンファイバ）プラスチック（例えば、ポリカーボネート、ナイロン、ＰＥＥＫ、またはＡＢＳ）、樹脂、複合材等を含む。さらに、各回転子は、そこに適用される、抗菌性、疎水性、または親水性コーティングを有してもよい。例えば、各回転子は、抗生物質装填ＰＭＭＡでコーティングされてもよい。回転子に適用されるコーティングは、それに対して摂取可能デバイス６００が設計される、インビボ環境のタイプに依存し得る。

概して、回転子を生成するために、いくつかのブレードが、溶接、糊着を通して、または、代替として、回転子全体を１つの部片内に鍛造することによって、ハブに固着される。ブレードの数は、所望の効率性、速さ、加速、操縦性等に依存し得る。例えば、３ブレード回転子は、他のタイプの回転子と比較して、良好な加速を呈する一方、４ブレード回転子は、他のタイプの回転子と比較して、良好な操縦性を呈する。より多いブレード数を伴う回転子（例えば、５つまたは６つの回転子ブレードを伴うもの）は、高流率を伴うもの等の乱流インビボ環境において、良好な保持力を呈する。単一ブレード回転子は、製造性および耐久性において利点を有し得る。図６Ａ－Ｃに示される実施形態では、各回転子は、スクリュ効果を伴って、流体（例えば、水分、胆汁等）を通して回転するようにともに作用する、３つの弦巻状表面を含む。

小規模における推力を生成する難点のうちの１つは、プロペラ等の回転子の近傍に捉えられ、回転子が流体と適切に係合しないように妨げ得る、持続的泡である。本問題は、各回転子に沿ったブレードの形状、数、および配列を泡の排除を補助するように慎重に設計することによって、対処されることができる。ブレードのピッチ、管腔の形状、モータの速さ、回転子と壁との間の隙間、回転子と固定子羽根との間の隙間、および表面材料性質を慎重に合致させることは、泡の発生および排除に影響を及ぼす。

回転子は、単純切頂型のアルキメデスの螺旋幾何学形状に基づいて、形成されてもよい。代替として、上記に議論されるように、回転子は、前方または後方方向における推力に対して最適化された曲率を特徴とする、複数の個々のブレードを特徴としてもよい。同様に、固定子ブレードが、それを通して回転子が、流体を流入させ、次いで、吐出する、チャネル内に位置付けられる場合、それらの固定子ブレードは、平坦または湾曲ブレードを特徴とし得る。

流体が、摂取可能デバイスに、特に、可動モータ界面を含む、推進区分内に進入することを防止することもまた、重要である。故に、摂取可能デバイスは、厳密な公差、疎水性および／または親水性材料、または機械的シールを実装し得る。シールは、微小規模における公差を維持することができ、したがって、複雑な組立プロセスを要求せずに、安全性および一貫性を維持するために有用である。図７Ａ－Ｂは、薄型および低摩擦シールが、流体が摂取可能デバイス７００のモータ筐体に進入することを防止するために実装され得る、様子を図示する。

図７Ａは、モータシャフト７０２の直径と比較して、打抜または穿設されたシートによって形成されるシール７０４を減寸することが、単一接触線７０６がシール７０４とモータシャフト７０２との間に作成されることを可能にする様子を図示する、摂取可能デバイス７００の断面図を含む。シール作用、静的摩擦、および動的摩擦は、寸法干渉および結果として生じる埋込張力を調整することによって、最適化されることができる。打抜または穿設されたシートは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または類似材料（例えば、超高分子量（ＵＨＭＷ）ポリエチレン）から成ってもよい。本設計は、比較的に少ない機械加工動作を用いて、容易に生成されることができる。本アプローチの別の利点は、いくつかのシールが、単純ドリルジグを用いて、一度に生成され得ることである。小孔をシート内に一回り小さく穿設し（例えば、０．７ｍｍの直径のモータシャフトに関して、０．５～０．６ｍｍの直径）、次いで、それをモータシャフト７０２にわたって膨張させることによって、フープ張力（「フープ応力」とも称される）が、生成される。フープ張力は、膨張された孔を若干突出させ、モータシャフト７０２との最小限の接触線７０６を生成し、シールを提供しながら、摩擦を低減させるであろう。

シール７０４は、皮下用管の打抜を使用して生成されることができる。複数のシールが、単純固定およびドリルガイドを使用して、依然として皮下用管内にある間、同時に、旋盤上で穿設されることができる。組立プロセスは、シール７０４をモータシャフト７０２上に設置し、次いで、硬化性接着剤（例えば、ＵＶ－硬化性接着剤）、ＲＦ溶接、熱溶接等を用いて、それを定位置に固定することによって、完了されてもよい。シール７０４は、モータシャフト７０２にわたって膨張され、次いで、硬化性接着剤または別のシール技術を用いて、主要シール本体７０８の内側に注封されることができる。

図７Ａ－Ｂに示されるように、主要シール本体７０８は、硬化性接着剤または別のシール技術を用いて、モータ筐体７１０に接続されてもよい。１つ以上のシールが、シャフト摩擦およびシール信頼性を最適化するために、単一モータシャフト上に実装されてもよい。異なる隙間を伴う、連続辺縁シールは、エネルギー効率性、時効、および全体的安全性および性能を最適化することを補助し得る。図７Ｂに示されるように、シール７０４が、主要シール本体７０８の内側に注封されると、ポケット７１２が、形成され得る。モータシャフト７０２を受容するためにそれを通して画定された孔を有する、オリフィスディスク７１４が、ポケット内に位置付けられ、モータ筐体７１０の中への漏出をさらに阻止してもよい。オリフィスディスク７１４は、プラスチック、金属、ゴム、バイトン、テフロン（登録商標）、ＵＨＭＷポリエチレン、高密度ポリエチレン、または類似材料から成ってもよい。

故に、製造業者は、略円形形状を有する、可撓性基板を取得し、孔を可撓性基板の幾何学的中心に形成し（例えば、孔を打抜または穿設することによって）、次いで、孔より大きい直径を有する、モータシャフトの周囲の可撓性基板内において、孔を膨張させてもよい。そのようなアプローチは、弾性締まり嵌めを可撓性基板とモータシャフトとの間に作成させ、それによって、シールを形成し得る。次いで、製造業者は、可撓性基板を外周に沿って固着させ、密閉シールを形成してもよい。例えば、上記に述べられたように、可撓性基板は、硬化性接着剤、ＲＦ溶接、熱溶接等を用いて固着され得る。

摂取可能デバイス内に含有されるように本明細書に説明される、電子構成要素のいくつかまたは全ては、可撓性印刷回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）上に搭載されてもよい。図８Ａ－Ｂは、それぞれ、その拡張および折畳形態における、可撓性ＰＣＢＡ８００の実施例を描写す。図８Ａに示されるように、可撓性ＰＣＢＡは、支持をその上に搭載される構成要素８０４および付随のはんだ継合部に提供し、かつＰＣＢＡ８００の構造を全体として画定することに役立つ役割を果たす、少なくとも２つの剛性面積８０２を含むことができる。これらの剛性面積８０２は、ＰＣＢＡ８００が摂取可能デバイス内に嵌合することを可能にするように折畳され得る、可撓性面積８０６によって接続されてもよい。ＰＣＢＡ８００は、電子構成要素間の伝導性接続を含み、その間の電力および／またはデータの移送を可能にしてもよい。より具体的には、ＰＣＢＡ８００は、剛性面積８０２に搭載される電子構成要素間の接続としての役割を果たす、１つ以上の伝導性層を含んでもよい。各対の伝導性層は、ポリイミド等の非伝導性材料から成る、絶縁層（「非伝導性層」とも称される）によって分離されてもよい。

図９は、生体による摂取のために設計される、デバイス９００と、それを通して摂取可能デバイス９００の移動が制御される、コントローラ９５０との間の通信の高レベル例証を含む。摂取可能デバイス９００によって発生された画像は、コントローラ９５０上で精査され得るため、コントローラ９５０はまた、「データ精査ステーション」または「データ精査ユニット」とも称され得る。最初に、コントローラ９５０は、摂取可能デバイス９００内に格納されるカメラを動作させるための命令を示す、第１の入力を伝送する（ステップ９０１）。代替として、摂取可能デバイス９００は、本デバイスが、パッケージからの取り出しによって、最初に、電源オンにまたはアクティブ化されるとき、カメラを自動的に動作させるように設計されてもよい。

摂取可能デバイス９００は、カメラに、第１の入力に応答して、生体内の構造の画像を発生させることができる（ステップ９０２）。構造は、生物学的構造または非生物学的構造（「異物」とも称される）であってもよい。摂取可能デバイス９００は、次いで、精査のために、画像をコントローラ９５０に伝送することができる（ステップ９０３）。より具体的には、カメラによって発生された画像を処理することに関与するプロセッサは、コントローラへの無線伝送のために、アンテナ上での変調のための画像を送信機に転送してもよい。いくつかの実施形態では、送信機は、通信をコントローラ９５０に伝送し、通信をそこから受信することが可能である、送受信機の一部である。

コントローラ９５０はさらに、摂取可能デバイス９００の位置および／または配向を改変するための要求を示す、第２の入力を伝送してもよい（ステップ９０４）。本第２の入力は、「操向命令」または「推進命令」と称され得る。摂取可能デバイス９００は、第２の入力に応答して、少なくとも１つの推進器を駆動させることができる（ステップ９０５）。複数の推進器が第２の入力に応答して駆動される、事例では、摂取可能デバイス９００は、複数の推進器を駆動するための複数の信号を発生させてもよい。これらの信号は、相互に異なり得る。例えば、複数の推進器の各推進器は、異なる速さで回転され得る。別の実施例として、摂取可能デバイス９００のいくつかの推進器は、回転されてもよい一方、摂取可能デバイス９００の他の推進器は、定常に保持される。

図１０は、生体による摂取のために設計されるデバイスを使用してインビボ環境を監視するためのプロセス１０００のフロー図を描写する。最初に、対象が、消化管を観察するために、カプセル内視鏡検査手技の一部として、摂取可能デバイスを摂取する（ステップ１００１）。摂取可能デバイス（およびその制御ソフトウェア）は、いくつかの異なるデータ収集モードをサポートしてもよい。例えば、摂取可能デバイスは、オープンナビゲーションのために好適な「一般的モード」および／または食道を通した一方向行程のために好適な「嚥下モード」をサポートしてもよい。

摂取可能デバイス内に含まれる光学センサは、次いで、摂取可能デバイスが生体を通して進行するにつれて、画像データを発生させることを開始することができる（ステップ１００２）。いくつかの実施形態では、摂取可能デバイスは、光学センサに、画像データを発生させることを開始するための命令を受信することに応答して、それを行わせる。命令は、例えば、オペレータによって、摂取可能デバイスに通信可能に結合される、コントローラを通して、提出されてもよい。他の実施形態では、摂取可能デバイスは、光学センサに、所定の基準が満たされたことを決定することに応答して、画像データを自動的に発生させる。例えば、摂取可能デバイスは、光学センサに、摂取可能デバイスが特定のインビボ環境内に進入したことを決定することに応答して、画像データを発生させることを開始させてもよい。摂取可能デバイスは、バイオメトリックセンサによって発生されたバイオメトリックデータを調べることによって、そのような決定に到達してもよい。例えば、摂取可能デバイスは、ｐＨ測定値を表すバイオメトリックデータを調べることによって、それが現在胃内にあるかどうかを確立し得る。画像は、４８×４８ピクセル、３２０×２４０ピクセル、または６４０×４８０ピクセル等の種々の解像度のいずれかを用いて、捕捉されてもよい。他の実施形態では、画像は、より高いまたはより低い解像度を用いて、捕捉されてもよい。画像データは、少なくとも一時的に、摂取可能デバイス内に位置するメモリ内に記憶されてもよい、（ステップ１００３）。

摂取可能デバイスは、次いで、アンテナを介して、画像データのうちの少なくともいくつかの生体外に位置する受信機への無線伝送を引き起こすことができる（ステップ１００４）。いくつかの実施形態では、受信機は、対象と関連付けられる電子デバイス内に格納される。例えば、画像データは、対象と関連付けられる、携帯電話に伝送されてもよく、携帯電話は、摂取可能デバイスを制御することに関与するオペレータによる精査のために、画像データを別の電子デバイスに転送してもよい。いくつかの実施形態では、画像データは、周期的ベースで（例えば、３秒、５秒、３０秒、６０秒等毎に）、受信機に伝送される。他の実施形態では、画像データは、受信機にリアルタイムで伝送される。すなわち、摂取可能デバイスは、画像データが光学センサによって発生されるにつれて、画像データを受信機にストリーミングしてもよい。

バスまたは無線リンクを横断して移送されなければならない、未加工データの量を低減させるために、画像データ（および識別データ、遠隔計測データ等）は、ユーザの品質の知覚に有意に影響を及ぼすことなく、数量を低減させるように圧縮されてもよい。例えば、強度と異なるように色／色相を低減させる、または低周波成分と異なるように高周波数成分を低減させる、アルゴリズムが、採用されてもよい。ＪＰＥＧ、Ｈ．２６４（ＭＰＥＧ）、Ｈ．２６５、および同等物等の標準化画像および／またはビデオ圧縮アルゴリズムが、データを圧縮するために採用されてもよい。データの量をさらに低減させるために、画像解像度が、圧縮および伝送される前に低減されてもよい。例えば、光学センサは、６４０×４８０ピクセル解像度を伴う画像を発生させ得るが、画像は、ＪＰＥＧ圧縮に先立って、３２０×２４０ピクセル解像度までダウンサンプリングされてもよい。解像度は、動作の間、画質とフレームレートとの間の所望のトレードオフを達成するために、調節されてもよい（例えば、画質は、摂取可能デバイスが食道を通して進行する間、フレームレートを増加させるために低減され得る）。他の圧縮アルゴリズムも、データが、摂取可能デバイス自体上で実施するように実行可能であるものより需要の高い圧縮アルゴリズムを実行するために利用可能なコンピューティングおよびメモリリソースを有する、コントローラに伝送される場合等に、データが無線リンクを経由して伝送された後に使用されてもよい。本付加的圧縮は、コントローラまたはある他の電子デバイス上に記憶される、データのサイズを低減させるために使用されてもよい。データは、摂取可能デバイス、コントローラ、またはある他の電子デバイス上で暗号化され、患者識別情報（ＰＩＩ）または医学的に取扱に注意を要する情報への非認可第三者アクセスを防止してもよい。

図１１は、生体を通して進行するにつれて光学センサを有する摂取可能デバイスを制御するためのプロセス１１００のフロー図を描写する。最初に、摂取可能デバイスが、生体の中に挿入される（ステップ１１０１）。例えば、摂取可能デバイスが、消化系を監視するように設計される場合、摂取可能デバイスは、対象によって摂取されてもよい。摂取可能デバイスが、生体を通して進行するにつれて、摂取可能デバイスは、生体外に位置するコントローラから、画像データを記録することを開始するための命令を示す、第１の入力を受信してもよい（ステップ１１０２）。

摂取可能デバイスは、光学センサに、第１の入力に応答して、画像データを発生させることを開始させてもよい（ステップ１１０３）。代替として、光学センサは、摂取可能デバイスがそのパッケージから取り出された後、または摂取可能デバイスの外部表面に沿ってアクセス可能な機械的スイッチがアクティブ化された後、自動的に、画像データを発生させることを開始するように構成され得る。いくつかの実施形態では、摂取可能デバイスは、ＲＦ信号、磁気信号、光学信号等を介して、生体外に位置する源によって、遠隔でアクティブ化されることができる。例えば、光学センサは、摂取可能デバイスが、ある時間量（例えば、３分、５分、１０分等）にわたって、パッケージの外側にあることを決定することに応答して、画像データを発生させることを開始してもよい。別の実施例として、光学センサは、摂取可能デバイスが特定のインビボ環境に進入したことを決定することに応答して、画像データを発生させることを開始してもよい。

摂取可能デバイスは、次いで、アンテナを使用して、画像データのうちの少なくともいくつかを受信機に無線で伝送することができる（ステップ１１０４）。例えば、プロセッサは、画像データを、受信機への伝送のために、アンテナ上で画像データを変調させることに関与する、送受信機に伝送してもよい。いくつかの実施形態では、画像データは、その元々の（すなわち、未加工）形態において伝送される。他の実施形態では、画像データは、処理された形態において伝送される。例えば、プロセッサは、値を画像データからフィルタ処理すること、メタデータ（例えば、生体と関連付けられる、場所、時間、または識別子を規定する）を追加すること等を行ってもよい。上記に述べられたように、受信機は、コントローラまたはある他の電子デバイスの一部であってもよい。例えば、医療従事者は、摂取可能デバイスに無線で接続される、モバイルワークステーションを使用して、画像データを視認し、摂取可能デバイスを制御してもよい。別の実施例として、医療従事者は、タブレットコンピュータ上で画像データを視認し、ビデオゲームコンソールのためのコントローラに類似する専用入力デバイスを使用して、摂取可能デバイスを制御してもよい。

いくつかの事例では、医療従事者は、特定の生体内の構造を視認することを所望し得る。故に、摂取可能デバイスは、構造が光学センサによって観察され得るように、移動させるための命令を示す、第２の入力を受信してもよい（ステップ１１０５）。換言すると、摂取可能デバイスは、構造が光学センサの視野（ＦｏＶ）内に位置するように移動してもよい。摂取可能デバイスは、その位置および／または配向を改変することによって移動してもよい。摂取可能デバイスは、粘度、流率、圧力、温度等のインビボ環境の所望の位置および／または特性に基づいて、推進構成要素毎に、適切な駆動信号を決定してもよい。いったん摂取可能デバイスが、所望の位置に到達すると、摂取可能デバイスは、所定の時間間隔が経過するまで、または新しい位置に移動するための命令がコントローラから受信されるまで、その位置を自動的に維持してもよい。

摂取可能デバイスは、次いで、第２の入力に応答して、少なくとも１つの推進器を駆動させることができる（ステップ１１０６）。いくつかの実施形態では、推進器は、第２の入力に完全に基づいて、駆動される。例えば、第２の入力が、前方に移動するための命令を表す場合、推進器は、前方移動を達成するために駆動されることができる。

オンボードバッテリを使用して給電される、摂取可能デバイスの実施形態に関して、概して、摂取可能デバイスが動作の間に利用可能な電力の量を最大限にするために使用される準備ができる前の、バッテリ放電を最小限にすることが望ましい。展開に先立った出荷および貯蔵の間のバッテリ放電を回避するために、摂取可能デバイスは、低電力非アクティブ状態に入ってもよく、バッテリから引き出される電流は、最小限にされる、またはバッテリは、他の構成要素から（例えば、機械的スイッチ、ＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタ、またはある他の手段と）接続解除される。本状態から離れるために、摂取可能デバイスは、センサによってアクティブ化されてもよい。

摂取可能デバイスのいくつかの実施形態は、光が検出されると、アクティブ化をプロンプトする、光センサを採用する。光センサは、現在検出可能である、可視、赤外線、または紫外線光のレベルを示す、読取値を発生させるように構成されてもよい。これらの実施形態では、摂取可能デバイスは、実質的に不透明なパッケージ内で出荷および貯蔵され、光センサが不注意または時期尚早にアクティブ化されることを防止してもよい。パッケージが、開放されると、光センサは、光に暴露され、摂取可能デバイスは、アクティブ化されることができる。摂取可能デバイスの他の実施形態は、摂取可能デバイスが磁場に暴露されるとアクティブ化する、低電力磁気センサを採用する。代替として、摂取可能デバイスは、摂取可能デバイスが磁場に暴露されないとアクティブ化する、低電力磁気センサを含んでもよい。例えば、磁石は、出荷および貯蔵される間、摂取可能デバイスが常時磁場に暴露されるように、パッケージ内に含まれてもよい。本実施形態は、いくつかの利点を有する。第１に、パッケージが、展開が間近になるまで、摂取可能デバイスに随伴する可能性が高いため、早期アクティブ化の最小限のリスクが存在する。第２に、摂取可能デバイスを展開することに関与する個人が、磁場等のアクティブ化信号を導入する必要がない。摂取可能デバイスの他の実施形態は、リードリレーを機械的電源スイッチとして使用して、磁場に暴露されることに応じて、摂取可能デバイスをアクティブ化してもよい。摂取可能デバイスが、磁場への暴露によってアクティブ化される、実施形態では、単回または複数回使用磁気固定具が、磁石を摂取可能デバイスに対して正しい配向に保持することによって、アクティブ化を促進するために使用され得る。摂取可能デバイスの他の実施形態は、流体潜入を防止するようにシールされるが、アクセス可能であるように、エンクロージャの外部表面に沿って位置する、機械的要素（例えば、スイッチまたはボタン）によってアクティブ化されてもよい。

上記に議論されるように、摂取可能デバイスは、自己診断試験を実施するためのセンサ、ソフトウェア、および同等物等の内蔵特徴を有してもよい。これらの内蔵特徴を使用して、摂取可能デバイスの健全性および性能機能が、定期的に試験されることができる。これらの内蔵特徴はまた、デバッギングおよび新しい動作管理体制を模索することに役立ち得る。自己診断試験の実施例は、チェックサムエラー、ソフトウェアバージョン管理、バッテリ電圧、モータあたり消費電力、他の主な構成要素の試験等を含む。代替として、または加えて、カメラは、宛先（例えば、コントローラ）に伝送されるべき（例えば、パッケージの）試験画像を発生させるようにコマンドされてもよく、これは、予期される参照画像と比較されてもよい。試験画像の伝送成功は、摂取可能デバイスが適切に機能することを要求するであろう。試験画像が、受信されない、または正しくない場合、（例えば、摂取可能デバイス、通信チャネル等内の）欠陥を示し得、それに関して、摂取可能デバイスが展開されるべきではないことを示す、アラートが、発生されてもよい。
生体内の構造の操作

摂取可能デバイスが生体内に位置する間の周囲環境を操作する能力は、有用であり得る。例えば、生体を通して進行する間、摂取可能デバイスは、さらなる検査に値する、構造の画像を発生させてもよい。構造は、組織であってもよい、または構造は、未知源の異物であってもよい。本状況では、摂取可能デバイスのオペレータは、単に、構造の画像を分析することを超えて、高度な診断を実施することを所望し得る。そのような診断は、摂取可能デバイスが、さらに下記に議論されるように、１つ以上の介入ツール（「介入構成要素」または「介入機構」とも称される）を含む場合、実施されることができる。

簡略化目的のために、摂取可能デバイスは、単一介入構成要素を有するように説明され得る。しかしながら、本明細書に説明されるもの等の摂取可能デバイスは、異なる方法において生体内の構造を操作することが可能である、複数の介入構成要素を含んでもよい。例えば、摂取可能デバイスは、サンプルを集めることが可能である、生検用付属品と、生検から生じる創傷を閉鎖することが可能である、焼灼機構とを含んでもよい。故に、別様に規定されない限り、摂取可能デバイスの実施形態は、本明細書に説明される介入構成要素の任意の組み合わせを含み得る。

図１２は、周囲環境を操作するための介入構成要素を有する、摂取可能デバイス１２００と、それを通して介入構成要素が制御され得る、コントローラ１２５０との間の通信の高レベル例証を含む。ステップ１２０１－１２０３は、図９のステップ９０１－９０３と同一または実質的に類似してもよい。しかしながら、本シナリオでは、コントローラ１２５０は、構造を操作するための要求を示す、第２の入力を、摂取可能デバイス１２００に伝送する（ステップ１２０４）。

第２の入力を受信することに応じて、摂取可能デバイス１２００は、介入構成要素に、構造を操作させることができる（ステップ１２０５）。いくつかの実施形態では、介入構成要素は、摂取可能デバイス１２００の外部表面に沿って（例えば、カプセル内の凹部内に）配列され、したがって、単に、構造に向かって延在されることができる。他の実施形態では、介入構成要素は、摂取可能デバイス１２００の内側の空洞内に配列される。そのような実施形態では、介入構成要素は、構造に向かって、カプセル内の開口を通して延在されることができる。オペレータは、コントローラ１２５０を通して、介入構成要素を制御することが可能であり得る。したがって、摂取可能デバイス１２００は、コントローラ１２５０を通してオペレータによって提供される入力に基づいて、介入構成要素を制御してもよい。例えば、オペレータは、コントローラ１２５０に接続される、ジョイスティック等の制御機構を通して、介入構成要素を制御することを可能にされてもよい。

いくつかの実施形態では、摂取可能デバイス１２００は、カメラに、介入構成要素が構造を操作する間、構造の第２の画像を発生させ（ステップ１２０６）、次いで、オペレータによる精査のために、第２の画像をコントローラ１２５０に伝送してもよい（ステップ１２０７）。オペレータは、摂取可能デバイス１２００を管理することに関与する、一般的施術者、看護士、または専門家（例えば、外科医または胃腸科医）等の医療従事者であってもよい。第１および第２の画像を比較することによって、オペレータは、構造が正常に操作されているかどうかを決定することができる。いくつかの実施形態では、第２の画像は、介入構成要素が使用中である間、コントローラ１２５０にリアルタイムでストリーミングされている、一連の画像の一部である。例えば、摂取可能デバイス１２００は、手技全体を通して、一連の画像をコントローラ１２５０にストリーミングしてもよく、これにより、オペレータが、介入構成要素を制御する方法、手技が成功したかどうか、摂取可能デバイス１２００が再位置付けされるべきかどうか等を決定することができる。

その後、コントローラ１２５０は、介入構成要素が構造を正常に操作していることの確認を示す、第３の入力を伝送することができる（ステップ１２０８）。確認は、オペレータによって、コントローラまたはある他の電子デバイスを通して提出されてもよい。いくつかの実施形態では、確認は、明示的である。例えば、オペレータは、それに対してコントローラ１２５０が通信可能に結合される、ディスプレイ上に示されるデジタル要素と相互作用することによって、構造が正常に操作されていることを規定してもよい。他の実施形態では、確認は、暗示的である。例えば、オペレータは、介入構成要素が新しい位置に移動されることを要求してもよく、これは、構造が正常に操作されていることを示す。

代替として、確認は、介入構成要素が構造を正常に操作しているかどうかを監視する、センサによって発生されてもよい。例えば、摂取可能デバイス１２００は、さらに下記に議論されるように、サンプルを集めるために使用され得る、生検用付属品を含んでもよい。そのような実施形態では、摂取可能デバイス１２００は、反射されたエネルギーに基づいて、生検用付属品がサンプルを含むかどうかを決定する、センサ（例えば、音響センサまたは光学センサ）を含んでもよい。別の実施例として、生検用付属品は、サンプルの入手が圧力を圧力センサに印加させるであろうように配列される、圧力センサを含んでもよい。

図１３は、カプセル１３０２の近位端に位置する複数の介入構成要素１３０４ａ－ｄを伴う、摂取可能デバイス１３００の斜視図である。図１３では、摂取可能デバイス１３００は、カプセル１３０２を中心として円周方向に離間される、４つの介入構成要素を含む。しかしながら、他の実施形態は、４つを上回る介入構成要素または４つを下回る介入構成要素を含んでもよい。例えば、摂取可能デバイスは、カプセル１３０２の対向側上に位置する、一対の介入構成要素を含んでもよい。

複数の介入構成要素１３０４ａ－ｄは、相互に相補的である、ツールを表してもよい。したがって、複数の介入構成要素１３０４ａ－ｄの各介入構成要素は、異なる方法において、摂取可能デバイス１３００を囲繞する環境を操作することが可能であり得る。しかしながら、これは、必ずしも、当てはまる必要はない。例えば、摂取可能デバイスは、握持するために構成される、（例えば、カプセル１３０２の対向側上の）一対の介入構成要素と、サンプル採取、切断、焼灼等を行うように構成される、別の介入構成要素とを含んでもよい。

図１３では、摂取可能デバイス１３００は、生検機構１３０４ａと、その中に貯蔵される材料を有する、送達することが可能である、送達機構１３０４ｄと、一対の握持機構１３０４ｂ－ｃとを含む。生検機構（「生検用付属品」または「生検器具」とも称される）は、サンプルを生体から取得し、疾患の存在、原因、または範囲を発見するために使用されることができる。送達機構（「送達器具」とも称される）は、投薬剤、焼灼剤、放射線増強剤、およびインク等、その中に貯蔵される材料を有することができる。用語「投薬剤」は、本明細書で使用されるように、その形態にかかわらず、治療のために使用され得る、任意の物質を指し得る。投薬剤の実施例は、療法用薬品、薬物、および天然および生体同一性ホルモンを含む。一方、握持機構（「握持器具」とも称される）は、生体内の構造を握持するために使用されることができる。図１３では、対の握持機構は、マニピュレータアーム１３０４ｂと、ポリープ切除術器具１３０４ｃとを含む。

摂取可能デバイス１３００は、介入構成要素１３０４ａ－ｄによる操作の前、間、または後に、周囲環境の画像を捕捉することが可能である、カメラ１３０６を含んでもよい。図１３に示されるように、複数の介入構成要素１３０４ａ－ｄは、均一様式において、カメラ１３０６の周囲に半径方向に離間されてもよい。代替として、複数の介入構成要素１３０４ａ－ｄは、非均一様式において、カメラ１３０６の周囲に半径方向に離間されてもよい。例えば、一対の介入構成要素は、カプセル１３０２の片側に沿って、相互に近接して位置してもよい一方、別の介入構成要素は、カプセル１３０２の他側に沿って位置してもよい。別の実施例として、第１の対の介入構成要素は、カプセル１３０２の片側に沿って、相互に近接して位置してもよい一方、第２の対の介入構成要素は、カプセル１３０２の他側に沿って、相互に近接して位置してもよい。

上記に議論されるように、摂取可能デバイス１３００は、電磁放射線を周囲環境の中に放出する、照明源を含むことができる。これらの照明源は、カメラ１３０６の周囲に配列され、周囲環境の一貫した照明を提供してもよい。図１３では、複数の照明源１３０８ａ－ｄは、均一様式において、カメラを中心として半径方向に離間されるが、複数の照明源１３０８ａ－ｄは、複数の介入構成要素１３０４ａ－ｄからオフセットされる。

介入構成要素は、いくつかの異なる方法において、摂取可能デバイス内に配設されることができる。図１４－１５は、介入構成要素をカプセルの内側に配設するための２つの異なるアプローチを図示する。

図１４は、摂取可能デバイス１４００内の各介入構成要素が、カプセル１４０２の内側に含有される別個のディスク上に搭載され得る、様子を図示する。各ディスクは、対応する介入構成要素を駆動または作動させるために必要とされる、機構を含むことができる。例えば、各ディスクは、摂取可能デバイス１４００のプロセッサに通信可能に結合される、専用コントローラを含んでもよく、そこから動作させるための命令が、受信される。加えて、または代替として、各ディスクは、ドライバ、電気モータ、および同等物を含んでもよい。他の実施形態では、これらのディスクは、対応する介入構成要素を動作させるための微小電気機械的システム（ＭＥＭＳ）デバイスを含み、したがって、「ＭＥＭＳディスク」と称され得る。

上記に議論されるように、介入構成要素は、後退状態にある間、カプセル１４０２内に完全に常駐してもよい。しかしながら、延在状態にある間、介入構成要素は、少なくとも部分的に、カプセル１４０２の外側に常駐してもよい。図１４は、摂取可能デバイス１４００の端面図、側面図、および斜視図を含み、介入構成要素１４０４ａ－ｃは全て、延在状態にある。

概して、ディスク１４０６ａ－ｃは、縦方向にスタックされた配列において、カプセル１４０２の内側に固着される。各ディスクは、摂取可能デバイス１４００の近位または遠位端のいずれかに向かって延在する、縦方向に配向された管１４０８ａ－ｃを有してもよく、それを通して介入構成要素が、送達されることができる。これらの管１４０８ａ－ｃを収容するために、ディスク１４０６ａ－ｃのうちの少なくともいくつかは、隙間特徴を含んでもよく、それを通して下層ディスクの管が、配索されることができる。図１４では、例えば、最下ＭＥＭＳディスク１４０６ａは、ゼロ隙間特徴を有し、最上ＭＥＭＳディスク１４０６ｃは、２つの隙間特徴を有し、中央ＭＥＭＳディスク１４０６ｂは、１つの隙間特徴を有する。隙間特徴の一実施例は、ディスクの周縁に沿った切り欠きである一方、隙間特徴の別の実施例は、ディスク内の開口である。隙間特徴は、ディスク１４０６ａ－ｃが容積上効率的かつモジュール式の配列においてスタックされることを可能にする。そのようなアプローチは、新しい介入構成要素が、摂取可能デバイス１４００のアーキテクチャを完全に再設計せずに、容易に開発および統合されることを可能にする。

図１５は、対応する介入構成要素１５０４ａ－ｃのために必要とされる駆動機構を含有する、ベイ１５０２ａ－ｃの半径方向配列１５００の斜視および端面図を含む。図１５に示されるように、各介入構成要素は、後退状態と延在状態との間で線形に前進されてもよい。ベイ１５０２ａ－ｃの半径方向配列１５００は、カプセルの内側の３６０度全周を占有してもよい。代替として、他の構成要素のために、これらのベイ間に中断が存在してもよい。例えば、ベイ１５０２ａ－ｃは、ともに継合されると、（例えば、カメラおよび照明源のための）ケーブルのためのチャネルが、半径方向配列１５００の幾何学的中心に形成されるように設計されてもよい。別の実施例として、ベイ１５０２ａ－ｃは、ともに継合されると、ケーブルのためのチャネルが、各対のベイ間に形成されるように設計されてもよい。

いくつかの実施形態では、利用可能な半径方向空間は、ほぼ等しい面積に分割され、設計上のモジュール性を確実にする。そのような実施形態では、介入構成要素は、標準的半径方向幅を伴って設計され、これらのベイの占有が可能であることを確実にしてもよい。図１４に示されるアプローチと同様に、図１５に示されるアプローチは、新しい介入構成要素が、摂取可能デバイスのアーキテクチャを完全に再設計せずに、容易に開発および統合されることを可能にする。

図１６は、サンプルを生体内の構造から除去し、次いで、さらなる分析のために、サンプルを貯蔵することが可能な生検機構１６０２を伴う、摂取可能デバイス１６００の斜視図を含む。例えば、生検機構１６０２は、摂取可能デバイス１６００がもはや生体の内側にいなくなった後、サンプルがさらなる分析のために除去され得るように、サンプルを留保してもよい。サンプルは、解剖学的構造から採取されてもよい、またはサンプルは、異物から採取されてもよい。構造に接近後、摂取可能デバイス１６００は、生検機構１６０２をカプセル１６０６から構造に向かって延在させてもよい。例えば、摂取可能デバイス１６００は、図１６に示されるように、生検機構１６０２をカプセル１６０６内の開口１６０４を通して延在させてもよい。

いくつかの実施形態では、生検機構１６０２は、示されるように、テーパ状先端を遠位端に伴う、中空構造本体を備える。中空構造本体は、ステンレス鋼、チタン合金、または別の剛性生体適合性材料を含むことができる。中空構造本体のテーパ状先端が、構造の中に挿入されると、構造の一部が、側方開口部１６０８を通して、中空構造本体に進入し得る。本タイプの生検機構は、「押込型要素」と称され得る。次いで、摂取可能デバイス１６００は、生検用付属品１６０２がサンプルを正常に集めたことの確認を示す、入力を受信してもよい。いくつかの実施形態では、確認は、生検用付属品がサンプルを含むかどうかを監視するように構成される、センサによって発生される一方、他の実施形態では、確認は、それを用いて摂取可能デバイス１６００が制御される、コントローラを介して、オペレータによって提出される。例えば、オペレータは、画像摂取可能デバイス１６００によって発生された分析に基づいて、生検機構１６０２が十分な深度まで構造に進入したことを決定することに応じて、確認を提供してもよい。入力を受信することに応じて、摂取可能デバイス１６００は、サンプルが側方開口部１６０８内に刺突された状態で、生検機構１６０２を構造からカプセル１６０６内の開口１６０４を通して後退させることができる。

他の実施形態では、生検機構１６０２は、鋭的先端を遠位端に伴う、中空構造本体を備える、針を含む。そのような実施形態では、摂取可能デバイス１６００は、鋭的先端が構造に進入するように、針を構造に向かって延在させ、次いで、鋭的先端が構造から抜去されるように、後退させる。中空構造本体は、１つ以上の返しをその内面に沿って含み、サンプルの固着を促進してもよい。例えば、返しの環状配列は、中空構造本体の内面を中心として円周方向に離間されてもよい。これらの返しは、受動構造要素であってもよいが、各返しは、１つの方向におけるサンプルの移動が阻止または制限されるような様式において配向されることができる。例えば、返しは、サンプルが中空構造本体に容易に進入することを可能にするが、サンプルの中空構造本体からの除去を阻止するような様式において配向されてもよい（例えば、針の鋭的先端が、そこからサンプルが採取される、構造から抜去されるとき）。

摂取可能デバイス１６００は、カプセル１６０６内の開口１６０４を通したアクセスを制限することによって、生検機構１６０２の周囲環境への暴露を阻止するように構成される、障壁を含んでもよい。換言すると、障壁は、開口１６０４を閉塞することによって、カプセル１６０６の中への流体の進入を阻止してもよい。

いくつかの実施形態では、障壁は、ポリマーまたは金属等の剛性材料を含む。その元々の位置では、障壁は、開口１６０４を完全に閉塞し、流体の潜入（および生検機構１６０２からの潜出）を防止してもよい。展開機構は、生検用付属品１６０２が開口１６０４を通して延在される前に、障壁を移動させるように構成されることができる。展開機構は、ソレノイド作用、ラックおよびピニオン作用（例えば、対応する歯車を伴う電気モータ）、ばね荷重、空気圧荷重、油圧荷重等を介して、移動を達成し得る。概して、展開機構は、開口１６０４が、完全に開放され、アクセス可能であるように、障壁を移動させる。しかしながら、展開機構は、開口１６０４の一部が閉塞されたままであるようにも、障壁を移動させ得る。

他の実施形態では、障壁は、不飽和ゴム（例えば、イソプレンゴム）または飽和ゴム（例えば、シリコーンゴム）等のエラストマを含む。そのような実施形態では、展開機構は、障壁を移動させずに、生検機構１６０２を延在位置に移動させ、それによって、障壁を生検機構１６０２によって穿刺させてもよい。代替として、障壁は、開口部（例えば、細隙）を含んでもよく、それを通して展開機構は、障壁を損傷せずに、生検機構１６０２を移動させることができる。エラストマベースの障壁は依然として、流体に対してある程度のシール作用を維持しながら、生検機構１６０２の縦方向移動が、可能であるため、いくつかの状況では、望ましくあり得る。

さらに下記に議論されるように、他の介入構成要素が、サンプルの収集を促進するために存在してもよい。例えば、摂取可能デバイス１６００の実施形態は、高すくい角を伴うドリルビット（例えば、サンプルの剥離のため）、握持機構、または鋭的縁を伴う切断機構を含み、サンプルを構造から除去することに役立ててもよい。別の実施例として、摂取可能デバイスは、構造の表面を横断して掻爬され、サンプルを取得し得る、剛毛を伴う（例えば、微小返しを有する）、ブラシを含んでもよい。例えば、ブラシは、回転または線形運動を受け、細胞を着目組織から掻爬してもよい。

図１７は、摂取可能デバイスが、その中にサンプルがシールされ得る、１つ以上の貯蔵ベイ１７０２を含み得る、様子を図示する。上記に議論されるように、摂取可能デバイスは、サンプルを生体内の構造から取得することが可能な介入構成要素１７０４を含むことができる。例えば、摂取可能デバイスは、そこからサンプルが採取されるべき構造の中に挿入され得る、鋭的先端を伴う、針を含んでもよい、または摂取可能デバイスは、そこからサンプルが採取されるべき構造の中に押し込まれ得る、押込型要素を含んでもよい（例えば、スクリュジャッキ上に）。図１７では、介入構成要素１７０４は、図１６の生検機構に類似する、押込型要素である。しかしながら、当業者は、種々のタイプの介入構成要素が、摂取可能デバイスによって、サンプルを集めるために採用され得ることを認識するであろう。その形態にかかわらず、介入構成要素は、サンプルとともにカプセルの中に後退されることができる。

収集機構は、貯蔵ベイのうちの１つ内への貯蔵のために、サンプルを介入構成要素１７０４から除去するように構成されてもよい。例えば、真空要素が、サンプルを貯蔵ベイのうちの１つの中に引動させてもよい、または機械的要素が、サンプルを貯蔵ベイのうちの１つの中に押動または設置してもよい。そのようなアプローチは、摂取可能デバイスが生体を通して進行する間、複数のサンプルが、取得され、次いで、相互および周囲環境の両方から隔離されることを可能にする。

図１７に示されるように、摂取可能デバイスは、サンプルが介入構成要素によって集められるにつれて回転され得る、貯蔵ベイ１７０２の半径方向配列を含んでもよい。例えば、サンプルが、介入構成要素１７０４から除去され、貯蔵ベイ１７０２のうちの１つ内に貯蔵された後、半径方向配列は、介入構成要素１７０４によって集められたサンプルが別の貯蔵ベイ内に貯蔵され得るように回転してもよい。摂取可能デバイスは、摂取可能デバイスが生体から出た後、カプセルが、開放され得（例えば、専用ツールを用いて）、貯蔵ベイ１７０２内のサンプルが、除去され得るように設計されてもよい。

摂取可能デバイスの他の実施形態は、貯蔵ベイの半径方向配列を含み、各貯蔵ベイは、対応する介入構成要素と関連付けられる。そのような実施形態では、各介入構成要素によって集められたサンプルは、その独自の貯蔵ベイ内に貯蔵され、交差汚染の尤度を最小限にすることができる。上記に議論されるように、これらの介入構成要素は、専用駆動機構によって別個に制御されてもよい、またはこれらの介入構成要素は、サンプルが収集され、摂取可能デバイスが次のサンプルの収集に備えるように巡回されるにつれて、単一駆動機構を通して回転されてもよい。

図１８Ａは、組織から突出する、ポリープ１８０４を切除することが可能な介入構成要素１８０２を伴う、摂取可能デバイス１８００の斜視図である。そのような介入構成要素は、「ポリープ切除術機構」、「ポリープ切除術器具」、または「ポリープ切除術ツール」と称され得る。図１８Ａに示されるように、介入構成要素１８０２は、輪縄に類似する、ポリープ１８０４の周囲に設置され、次いで、閉鎖されるように牽引され、それによって、ポリープ１８０４を組織からその基部において剪断し得る、ワイヤ１８０６のループを含んでもよい。ポリープ１８０４は、生体から外に搬送するために、カプセル１８０８内にもたらされ得る。

サンプルのワイヤベースの切除は、他の介入構成要素によって促進されてもよい。例えば、ポリープ１８０４は、別の介入構成要素（例えば、ＲＦ波、マイクロ波等を用いて、ポリープ１８０４を標的化する、アブレーション要素）によって、エネルギーを用いて標的化されてもよい。別の実施例として、ポリープ１８０４は、切断機構（「切断器具」とも称される）によって切り離されてもよい。別の実施例として、摂取可能デバイス１８００は、ポリープ１８０４を操作および／または探索することが可能である、握持機構（例えば、マニピュレータアーム）を含んでもよい。

他の実施形態は、周囲組織から実質的に突出しない、材料を剪断するように意図される、回転切除特徴を含んでもよい。回転切除特徴の一実施例は、切断縦溝を伴うシャフトを備える、回転可能切断要素である。回転切除特徴は、切り離された材料の剥離を促進するための高すくい角を伴う切断表面を特徴とし得る。切断表面の背後の逃げ角は、摩擦を低下させ、切断効率性を向上させる役割を果たし得る。切り離された材料は、生体の外側でのさらなる研究のために、カプセルの中に捕獲または後退されてもよい、または切り離された材料は、単に、自然蠕動を介して、生体から退出することを可能にされてもよい。

図１８Ｂは、ポリープ１８５４を切除することが可能な介入構成要素１８５２を伴う、別の摂取可能デバイス１８５０の斜視図である。図１８Ａの介入構成要素１８０２のように、介入構成要素１８５２は、中空構造本体１８５８から展開され、次いで、その中に牽引され得る、ワイヤ１８５６のループを含んでもよい。いくつかの実施形態では、中空構造本体１８５８は、周囲環境の中にカプセル１８６０を通して延在され、次いで、ポリープ１８５４が切除される間、保持される。他の実施形態では、中空構造本体１８５８は、単一運動において、周囲環境の中にカプセル１８６０を通して延在され、次いで、カプセル１８６０の中に後退される。これらのアプローチは両方とも、（例えば、サンプル構造または異なる構造の）複数のサンプルが、摂取可能丸薬１８５０が生体を横断するにつれて取得されることを可能にし得る。介入構成要素１８５２の作動は、ＭＥＭＳデバイス、機械的ばね、電気モータ、ソレノイド、および同等物を使用して、遂行されることができる。

図１８Ｂに示されるように、ワイヤ１８５６のループは、ワイヤ１８５６のループが、閉鎖してチャネルを形成するように牽引されるにつれて、剪断作用を通して、ポリープ１８５４の少なくとも一部を切除するように展開されることができる。ワイヤ１８５６のループは、編組ステンレス鋼、切断要素および／または剪断要素を伴うＭＥＭＳデバイスの鎖環、モノフィラメントポリマー、編組ポリマー、または高引張強度を有する別の可撓性材料を備えてもよい。例えば、ＭＥＭＳデバイスの鎖環は、高線形力が後退のために有用であろう場合、望ましくあり得る。

図１９は、切断のために１つ以上の鋭的縁を有する、介入構成要素１９０２を伴う、摂取可能デバイス１９００の斜視図である。そのような介入構成要素は、「切断機構」または「切断器具」と称され得る。図１９では、介入構成要素１９０２は、サンプルを取得するための切断縦溝１９０６を伴う、シャフト１９０４を備える、回転切除特徴である。切断縦溝１９０６は、高半径方向逃げ角に加え、高半径方向すくい角を有し、その元々の場所からのサンプルのスライスおよび／または剥離を助長してもよい。シャフト１９０４を回転させることに関与する駆動機構は、カプセル１９０８の内側に位置してもよい。

サンプルは、アルキメデスの螺旋によって、カプセル１９０８の中に搬送されてもよい。代替として、摂取可能デバイス１９００は、いったん切断縦溝１９０６によって分離されると、サンプルを捕捉するように構成される、別の介入構成要素を含んでもよい。例えば、摂取可能デバイス１９００は、サンプルを握持することが可能である、握持機構、またはサンプルを被包することが可能である、機械的ジョーを含んでもよい。カプセル１９０８の中に搬送されているサンプルはさらに、いくつかの実施形態では、浸軟されてもよい。例えば、切断縦溝１９０６内に捕捉された材料（例えば、組織）は、カプセル１９０８の内側に位置する剪断要素に提供されてもよい。

上記に議論されるように、介入構成要素１９０２は、最初は剛性障壁によって閉塞されている、カプセル１９０８内の開口を通してそれを前進させることによって、周囲環境に暴露されてもよい、または介入構成要素１９０２は、その中に画定された開口部を有する、可撓性障壁を通してそれを前進させることによって、周囲環境に暴露されてもよい。代替として、介入構成要素１９０２は、形状記憶合金を含み、切断作用が完了した後、サンプルを被包する役割を果たす、半球筐体を通してそれを前進させることによって、周囲環境に暴露されてもよい。

図２０は、生体内の構造を握持することが可能である、介入構成要素２０００、２０１０、２０２０、２０３０の４つの実施例を含む。そのような介入構成要素は、「握持機構」または「握持器具」または「握持ツール」と称され得る。

第１の介入構成要素２０００は、中空構造本体２００６内でピストン運動され得る、構造本体２００４に接続される、一対の機械的ジョー２００２を含む。対の機械的ジョー２００２が、中空構造本体２００６の開口部から離れるように延在されると、対の機械的ジョー２００２は、必然的に、開放し得る。しかしながら、対の機械的ジョー２００２が、中空構造本体２００６の開口部の中に牽引されると、対の機械的ジョー２００２は、閉鎖し得る（例えば、中空構造本体２００６の縁によって印加される圧力に起因して）。

第２の介入構成要素２０１０は、構造本体２０１８に沿って支持アーム２０１６に接続される、スロート部片２０１４を移動させることによって作動され得る、一対の機械的ジョー２０１２を含む。スロート部片２０１４が、構造本体２０１８に沿って、対の機械的ジョー２０１２から離れるように移動されると、張力が、支持アーム２０１６に印加され、これは、支持アーム２０１６に、対の機械的ジョー２０１２を開放状態に引動させる結果をもたらす。スロート部片２０１４が、構造本体２０１８に沿って上向きに移動されると、支持アーム２０１６は、撓曲し、張力の除去をもたらすであろう。張力を除去することは、対の機械的ジョー２０１２を閉鎖状態に戻らせ得る。

いくつかの実施形態では、機械的ジョーは両方とも、作動可能である。したがって、各機械的ジョーは、第１の位置（「開放位置」とも称される）と第２の位置（「閉鎖位置」とも称される）との間で移動することが可能であり得る。しかしながら、他の実施形態では、機械的ジョーの１つのみのが、作動可能である。そのような実施形態では、１つの機械的ジョーは、閉鎖位置に留まるであろう一方、他の機械的ジョーは、開閉位置間で移動する。第３の介入構成要素２０２０は、一対の機械的ジョー２０２２を含むが、機械的ジョーの１つのみが、開閉状態間で作動可能である。

いくつかの握持機構は、単に、生体内の構造を握持するように設計される。第４の介入構成要素２０３０は、そのような握持機構の実施例である。特に、第４の介入構成要素２０３０は、「ラット歯ジョー」または「アリゲータジョー」と称され得る、一対の機械的ジョー２０３２を含む。他の握持機構は、生体内の構造を切断するように設計される。例えば、一対の機械的ジョーのうちの少なくとも１つは、切断するための鋭的縁を有してもよい。これらの機械的ジョー（「切断ジョー」または「剪断ジョー」とも称される）は、剪断するように、構造の周囲で閉鎖されてもよい、またはこれらの機械的ジョーは、十分な材料が構造から除去されるまで、連続「咬合」を行ってもよい。材料の単一「咬合」は、生体の外側でのさらなる分析のために、摂取可能デバイスの中に戻されてもよい（例えば、図１７を参照して議論されるように、貯蔵ベイ内に貯蔵される）。鋭的縁は、有意なトルクをそこからそれらのサンプルが採取される構造に印加せずに、サンプルが取得され得ることを確実にするために有用であり得る。

一対の機械的ジョーは、相互に構造的に相補的であって、サンプルの効率的捕捉および留保を可能にするように設計されてもよい。例えば、図２０に示されるように、いくつかの機械的ジョーは、略線形外形を有してもよい一方、他の機械的ジョーは、鋸波、正弦波、正方形波等に類似する、外形を有してもよい。一対の機械的ジョーが、閉鎖位置にあるとき、その中にサンプルが保持され得る、空洞が、形成されてもよい。空洞は、部分的または完全に、対の機械的ジョーによって封入されてもよい。例えば、一対の機械的ジョーは、汚染の尤度を最小限にするために、サンプルを周囲流体から隔離するように設計されてもよい。

図２１は、その近位端の周囲に固着される１つ以上の弾性バンド２１０２を有する、摂取可能デバイス２１００の側面図を含む。これらの弾性バンド２１０２は、最終的剥落のために循環を低減または排除するために、構造（例えば、ポリープ）の周囲に展開されてもよい。弾性バンド２１０２は、最初に、カプセル２１０４のテーパ状区分２１０６の周囲に固着されてもよい。テーパ状区分２１０６は、中空コア２１０８を有してもよく、それを通して光が、カメラ２１１０による撮像のために収集されることができる。図２１に示されるように、一対の送りアーム２１１２が、回転し、弾性バンドを着目構造の周囲から解放し、次いで、解放に備えて、次の弾性バンドを位置付けるように構成されることができる。弾性バンドが、カプセル２１０４のテーパ状区分２１０６から解放されるにつれて、残りの弾性バンドは、テーパに起因して、前方に転動し得る。

図２２は、循環血液を一時的に変位させるように、組織を押圧するために使用され得る、鈍的形態を有する、介入構成要素２２０２を含む、摂取可能デバイス２２００の斜視図である。図２２では、介入構成要素２２０２は、カプセル２２０４の近位端から突出する、延在されたノーズ区分を表す。介入構成要素２２０２は、部分的または完全にのいずれかにおいて、カメラの周囲に延在してもよい。したがって、介入構成要素２２０２は、カメラを完全に囲繞する、環状形態を有してもよい。介入構成要素２２０２の厚さは、０．５ミリメートル（ｍｍ）未満、１ｍｍ未満、または２ｍｍ未満であってもよい。介入構成要素２２０２は、ポリカーボネートまたは別の剛性生体適合性材料を含んでもよい。

最初に、摂取可能デバイス２２００は、押圧されることになる、構造と整合されることができる。構造は、例えば、胃壁または腸壁（「上皮細胞」とも称される）であってもよい。次いで、摂取可能デバイス２２００は、遠位端に位置し、介入構成要素２２０２を構造の中に押し出す、推進器２２０６を採用することができる。したがって、鈍的押圧が、摂取可能デバイス２２００の推進システムの使用を通して達成され得る。代替として、鈍的押圧は、カプセル２２０４に対する介入構成要素２２０２の機械的展開を通して達成されてもよい。例えば、介入構成要素２２０２は、後退状態と圧力を構造に印加するための延在状態との間で機械的に作動されてもよい。機械的展開は、ソレノイド作用、ラックおよびピニオン作用（例えば、対応する歯車を伴う電気モータ）、ばね荷重、空気圧荷重、油圧荷重等を介して、遂行されてもよい。

血管分布および／または健康が、血液が構造からの介入構成要素２２０２の除去に応じて置換される速さに基づいて、推測されてもよい。実施例として、癌性病変は、高血管分布および血液再充填率を有する傾向にある。したがって、摂取可能デバイス２２００は、介入構成要素２２０２が構造から除去された直後、カメラに一連の画像を捕捉させ、次いで、さらなる分析のために、一連の画像を（例えば、コントローラ内の）受信機に伝送してもよい。

図２３は、安定化のために使用され得る、複数の係留部材２３０２を含む、摂取可能デバイス２３００の斜視、側面、および端面図を含む。図２３では、摂取可能デバイス２３００は、均一間隔においてカプセル２３０４を中心として円周方向に離間された４つの係留部材２３０２を含む。摂取可能デバイス２３００の他の実施形態は、４つより多いまたはより少ない係留部材２３０２を含み得る。係留部材２３０２は、カプセル２３０４の近位端からカプセル２３０４の遠位端に向かって延在するように示されるが、係留部材２３０２は、カプセルの任意の部分に沿って係留され得る。

係留部材２３０２は、フープまたはワイヤの形態であってもよい。係留部材２３０２がワイヤである、実施形態では、各ワイヤの端部は、鈍的にされてもよい。例えば、熱が、レーザ溶接器によって、各ワイヤの端部に連続的に印加され、その断面積がワイヤの断面積より有意に大きい、球状要素を形成してもよい。そのようなアプローチは、係留部材２３０２が非外傷性様式において組織に係合し得ることを確実にする。

係留部材２３０２は、摂取可能デバイス２３００を定位置に機械的に係止するように、組織に係合することができる。そのようなアプローチは、詳細な診断を実施する、推進システムが提供することが可能であるものより多くの力を用いて標的解剖学的構造に対して押し出されなければならない、介入構成要素のための密着力を提供する、または定位置浮遊コマンドと関連付けられる電気消失を排除するために有用であり得る。したがって、係留部材２３０２が、摂取可能デバイス２３００の推進システムの代わりに、またはそれに加え、てこ作用を提供するために使用されてもよい（例えば、生検機構を用いてサンプルを取得するとき）。係留部材２３０２は、形状記憶合金、ラックおよびピニオン式延在部（例えば、電気モータおよび対応する歯車によって駆動される）、または保持空洞、レール等から延在されると、異なる形状をとる、弾性的に荷重された要素を介して、作動されてもよい。

図２４Ａは、その中に貯蔵される材料を有する、一連の介入構成要素２４０２を含む、摂取可能デバイス２４００の側面および端面図を含む。これらの介入構成要素２４０２は、対応する材料を生体内の標的解剖学的構造に送達するために使用されることができ、したがって、「送達機構」または「送達器具」と称され得る。送達機構の一実施例は、構造の中に注入され得る材料で装填される、ばね荷重された注射器である。送達機構の別の実施例は、摂取可能デバイス２４００を囲繞する環境の中に解放され得る材料で装填される、コンパートメントである。

材料の実施例は、投薬剤、焼灼剤、放射線増強剤、およびインクを含む。例えば、送達機構は、治療目的のために解放され得る、療法用薬品、薬物、天然ホルモン、または生体同一性ホルモンを含んでもよい。別の実施例として、送達機構は、硝酸銀等の焼灼剤を含み、生体の内側の創傷からの出血を低減させてもよい。別の実施例として、送達機構は、放射線ベースの撮像手技の間に捕捉された画像のコントラストおよび／または品質を改良するために解放される、放射線増強剤を含んでもよい。別の実施例として、送達機構は、恒久的または一時的に、（例えば、後続手技において標的化され得る）生体内の場所をマークするために使用され得る、インクを含んでもよい。

送達機構は、構造の中に前進され、その中に貯蔵される材料を注入することが可能であり得る。図２４Ｂは、その中に貯蔵される材料２４０６を有する、介入構成要素２４０２が、ばね２４０８によって作動され得る、様子を図示する。介入構成要素２４０２の他の実施形態は、ＭＥＭＳデバイス、油圧手段、空気圧手段、または化学手段によって作動されてもよい。いくつかの実施形態では、介入構成要素２４０２は、周囲環境にカプセル２４０４を通して暴露される、その中に空洞を有する、中空構造本体内でピストン運動するように構成される。そのような実施形態では、カプセル２４０４の中に流動する流体は、図７Ａ－Ｂを参照して上記に議論されるプロセスに従って、各管をシールすることによって、阻止されることができる。他の実施形態では、介入構成要素２４０２は、カプセル２４０４内の開口を通して延在するように構成される。例えば、各介入構成要素２４０２は、カプセル２４０４の中への流体の流動を阻止する、可撓性障壁を有する、開口を通して延在することが可能であり得る。

図２５は、外科手術用ステープル２５０４（または単に、「ステープル」）を貯蔵し、次いで、展開することが可能である、介入構成要素２５０２を含む、摂取可能デバイス２５００の斜視図を含む。ステープルは、開放出血、ポリープ切除術、生検等から生じる創傷を閉鎖するために採用されてもよい。ステープルは、介入構成要素２５０２内に含まれる、ＭＥＭＳデバイス等の高トルク低速作用機構２５０８によって閉鎖されてもよい。

いくつかの実施形態では、ステープルは、金属合金を含む一方、他の実施形態では、ステープルは、生体吸収性材料（「生体再吸収性材料」とも称される）を含む。用語「生体吸収性材料」および「生体再吸収性材料」は、本明細書で使用されるように、生体内への設置に応じて、溶解し始め、ゆっくりと組織によって置換されるであろう、材料を指す。生体吸収性材料の実施例は、リン酸三カルシウムおよびポリ乳酸・ポリグリコール酸コポリマーを含む。生体吸収性材料は、創傷が、経時的に治癒するように促され、それによって、ステープルを不必要にする場合、望ましくあり得る。

図２５では、介入構成要素２５０２は、給送ロッド等の給送機構２５１０を介して高トルク低速作用機構２５０８に給送され得る、ステープルのマガジン２５０６を含む。しかしながら、創傷は、他の方法でも閉鎖され得る。例えば、摂取可能デバイス２５００の実施形態は、生体吸収性接着剤（例えば、ポリエチレングリコールベースの（ＰＥＧベースの）ヒドロゲル）または生体適合性接着剤（例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ））を適用することが可能であり得る。別の実施例として、摂取可能デバイス２５００の実施形態は、生体吸収性縫合糸または生体吸収性ステントを適用することが可能であり得る。

図２６は、生体の内側の組織を焼灼することが可能である、介入構成要素２６０２を含む、摂取可能デバイス２６００の斜視図を含む。そのような介入構成要素２６０２は、「焼灼機構」または「焼灼器具」と称され得る。焼灼は、開放出血、ポリープ切除術、生検等から生じる創傷を閉鎖するために採用されてもよい。したがって、焼灼機構は、多くの場合、生検機構、握持機構等を伴う。図２６では、例えば、摂取可能デバイス２６００は、組織を焼灼することが可能である、第１の介入構成要素２６０２と、組織を握持する（および必要に応じて、構造を囲繞する）ことが可能である、第２の介入構成要素２６０４とを含む。

いくつかの実施形態では、介入構成要素２６０２は、熱を組織に伝導を通して印加する、抵抗加熱要素を含む。他の実施形態では、介入構成要素２６０２は、ＲＦ波、マイクロ波等を用いて、組織を直接標的化することによって、熱を印加する、アブレーション要素を含む。したがって、熱は、伝導、対流、または放射線を介して、組織に伝達されてもよい。

摂取可能デバイスは、図１３－２６を参照して議論されるものに加え、またはその代わりに、他の介入構成要素を含んでもよい。例えば、摂取可能デバイスは、遠位端に沿って（例えば、球状またはテーパ状要素の表面に沿って）返しを伴う、シャフトを備える、握持要素を含んでもよい。そのような実施形態では、摂取可能デバイスは、着目構造に穿通するように、握持要素を延在させることができる。次いで、摂取可能デバイスは、構造の少なくとも一部がサンプルとして脱落されるように、介入構成要素を部分的に後退させてもよい。いくつかの実施形態では、介入構成要素は、摂取可能デバイスの中に後退され、サンプルの後続分析を可能にする一方、他の実施形態では、介入構成要素は、サンプルを生体の中に解放するように、摂取可能デバイスから取り外される。
通信環境

図２７は、コントローラ２７０４に通信可能に結合される、摂取可能デバイス２７０２を含む、通信環境２７００の実施例を描写する。オペレータは、コントローラ２７０４を使用して、摂取可能デバイス２７０２を制御することができる。さらに、摂取可能デバイス２７０２は、データ（例えば、画像データまたはバイオメトリックデータ）を１つ以上の電子デバイスに伝送するように構成されることができる。電子デバイスの実施例は、モニタ２７０６、コンピュータサーバ２７０８、および携帯電話２７１０を含む。摂取可能デバイス２７０２、コントローラ２７０４、および電子デバイスは、集合的に、「ネットワーク化されたデバイス」と称され得る。

いくつかの実施形態では、ネットワーク化されたデバイスは、図２７に示されるように、ポイントツーポイント無線接続を介して、相互に接続される。例えば、摂取可能デバイス２７０２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離通信（ＮＦＣ）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標） Ｄｉｒｅｃｔ（「Ｗｉ－ＦｉＰ２Ｐ」とも称される）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、別の商業用ポイントツーポイントプロトコル、または専用ポイントツーポイントプロトコルを介して、コントローラ２７０４に通信可能に結合されてもよい。他の実施形態では、ネットワーク化されたデバイスは、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、都市規模ネットワーク（ＭＡＮ）、セルラーネットワーク、またはインターネット等のネットワークを介して、相互に接続される。例えば、摂取可能デバイス２７０２は、別個のＬｏＲａ（登録商標）通信チャネルを介して、モニタ２７０６およびコンピュータサーバ２７０８に通信可能に結合されてもよい。

ネットワーク化されたデバイス間に確立される接続は、双方向または一方向性であってもよい。例えば、コントローラ２７０４は、摂取可能デバイス２７０２がデータをコントローラ２７０４に伝送することが不可能であり得る場合でも、データを摂取可能デバイス２７０２に伝送することを可能にされ得る。同様に、摂取可能デバイス２７０２は、電子デバイスがデータを摂取可能デバイス２７０２に伝送することが不可能であり得る場合でも、データを電子デバイスに伝送することを可能にされ得る。

通信環境２７００の実施形態は、ネットワーク化されたデバイスのいくつかまたは全てを含んでもよい。例えば、通信環境２７００のいくつかの実施形態は、摂取可能デバイス２７０２と、その上で画像データが精査される、コントローラおよび電子デバイスとしての役割を果たす、単一デバイス（例えば、携帯電話、タブレットコンピュータ、またはモバイルワークステーション）とを含む。別の実施例として、通信環境２７００のいくつかの実施形態は、摂取可能デバイス２７０２と、その上に画像データが後続精査のために記憶される、コンピュータサーバ２７０８とを含む。そのような実施形態では、画像データは、ある後の時点で精査されるであろうため、通信環境２７００は、コントローラ２７０４を含む必要はない。別の実施例として、通信環境２７００のいくつかの実施形態は、コントローラ２７０４と、その上で画像データが精査される、タブレットコンピュータまたは携帯電話等の電子デバイスとしての役割を果たす、ディスプレイ能力を伴わない、専用入力デバイスを含む。そのような実施形態では、専用入力デバイスは、摂取可能デバイスおよび／または電子デバイスに通信可能に結合されてもよい。

摂取可能デバイス２７０２は、インビボで動作することができるため、流体、組織、および同等物との近接度が、アンテナの電磁動作特性に影響を及ぼし得る。これに対処するために、アンテナは、自由空間と有意に異なる相対的誘電定数を有する、近傍材料の効果を最小限にするように設計および／または選択されてもよい。実施例として、実施形態は、１つ以上の巻線を伴う、小型ループアンテナを使用し得、これは、主に、近距離では、磁場成分と相互作用し、したがって、高誘電材料の近接度によってあまり著しく影響されない。代替として、アンテナは、生体の内側の流体の効果を補償するように設計および／または選択されてもよい。実施例として、実施形態は、直線、屈曲、湾曲、または蛇行アンテナ（例えば、単極アンテナ）を使用し得、有効電気アンテナ長は、摂取可能デバイス２７０２が生体の流体または解剖学的構造によって囲繞されるとき、送受信機動作波長の８分の１および３分の１である。例えば、実施形態は、自由空間４分の１波長より有意に短い、単極または「ホイップ」アンテナを使用し得る。本アンテナは、空気中では最適に調整されないであろうが、高誘電流体との近接度は、アンテナを、有意に長く、着目周波数に適切に調整されたかのように、電気的に挙動させ得る。そのようなアプローチはまた、乾燥空気中での動作のために最適であろうものより有意に小さいアンテナの使用を可能にする利点を有する。アンテナの機械的構造は、摂取可能デバイス２７０２のエンクロージャに共形化するように設計されてもよい。

アンテナおよび送受信機回路網は、単一アンテナが、データの伝送および受信の両方のために使用されるように設計されてもよい。代替として、複数のアンテナが、使用されてもよい。例えば、異なるアンテナは、ある配向または流体条件下においてより優れた性能をもたらし得、各アンテナの性能は、任意の所与の時点において最高性能を伴うアンテナを選択するために、動作の間、監視されてもよい。無線電力伝達を使用する、実施形態では、摂取可能デバイス２７０２は、付加的アンテナの必要性を排除するために、電力およびデータ伝送の両方のために単一アンテナを使用するように構成されてもよい。代替として、異なるアンテナまたは電磁的に結合された構造が、電力およびデータ伝送のために使用され、それぞれその個別のタスクのために最適化されることを可能にしてもよい。

複数の摂取可能デバイスが近接度内で動作する（例えば、複数の患者が同一部屋または建物内で治療を受ける）ことを可能にするために、上記に議論される通信チャネルは、ペアリング特徴を使用して確立されてもよい。ペアリング特徴は、各摂取可能デバイスが単一コントローラと通信することを確実にするために採用されてもよい。これを遂行するために、各摂取可能デバイスは、製造の間、一意の識別番号を割り当てられてもよい。通信チャネルが、摂取可能デバイスによって確立されると、摂取可能デバイスは、その識別子を伝送し、通信チャネルが適切なコントローラと確立されたかどうかを確立してもよい。加えて、または代替として、摂取可能デバイスは、識別子（または短縮／修正された識別子）を標識としてデータパケットに付加し、適切なコントローラを指定してもよい。故に、各コントローラは、正しい識別子を伴わないデータパケットが、別のコントローラによって受信されることが意図され、したがって、無視され得ると仮定してもよい。本プロセスの一部として、摂取可能デバイスおよび対応するコントローラは、時間および帯域幅を他の対の摂取可能デバイスおよびコントローラと共有する必要性を回避するために、異なる通信チャネルまたは周波数に切り替えることを選んでもよい。摂取可能デバイスおよび対応するコントローラは、干渉デバイスとの競合を回避するために、動作の間、必要に応じて、通信周波数を変更することを選んでもよく、この方略は、「周波数ホッピング」として知られる。
処理システム

図２８は、その中に本明細書に説明される少なくともいくつかの動作が実装され得る、処理システム２８００の実施例を図示する、ブロック図である。処理システム２８００の構成要素は、摂取可能デバイス（例えば、図１の摂取可能デバイス１００）上にホストされてもよい。

処理システム２８００は、中央処理ユニット（「プロセッサ」）２８０２と、メインメモリ２８０６と、不揮発性メモリ２８１０と、無線送受信機２８１２と、入／出力デバイス２８１８と、制御デバイス２８２０と、記憶媒体２８２４を含む、駆動ユニット２８２２と、バス２８１６に通信可能に接続される、信号発生デバイス２８２８とを含んでもよい。バス２８１６は、適切なブリッジ、アダプタ、またはコントローラによって接続される、１つ以上の物理的バスおよび／またはポイントツーポイント接続を表す、抽象化として図示される。バス２８１６は、したがって、システムバス、周辺構成要素相互接続（ＰＣＩ）バス、ＰＣＩ－エクスプレスバス、ハイパートランスポートバス、産業標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、小型コンピュータシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）バス、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、集積回路間（Ｉ^２Ｃ）バス、または米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）規格１３９４に準拠するバスを含むことができる。

処理システム２８００は、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、ビデオゲームコンソール、装着可能電子デバイス（例えば、腕時計または持久力追跡器）、ネットワーク接続（「スマート」）デバイス（例えば、テレビまたはホームアシスタントデバイス）、拡張または仮想現実システム（例えば、頭部搭載型ディスプレイ）、または処理システム２８００によって講じられるべき措置を規定する、命令のセット（シーケンシャルまたはその他）を実行することが可能な別の電子デバイスのものに類似するコンピュータプロセッサアーキテクチャを共有してもよい。

メインメモリ２８０６、不揮発性メモリ２８１０、および記憶媒体２８２４は、単一媒体であるように示されるが、用語「記憶媒体」および「機械可読媒体」は、命令２８２６の１つ以上のセットを記憶する、単一媒体または複数の媒体を含むものと捉えられるべきである。用語「記憶媒体」および「機械可読媒体」はまた、処理システム２８００による実行のために、命令のセットを記憶、エンコーディング、または搬送することが可能である、任意の媒体を含むものと捉えられるべきである。

一般に、本開示の実施形態を実装するために実行されるルーチンは、オペレーティングシステムまたは具体的アプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュール、または命令のシーケンス（集合的に、「コンピュータプログラム」と称される）の一部として実装されてもよい。コンピュータプログラムは、典型的には、電子デバイス内の種々のメモリおよび記憶デバイス内の種々の時間に設定される、命令（例えば、命令２８０４、２８０８、２８２６）を備える。プロセッサ２８０２によって読み取られ、実行されると、命令は、処理システム２８００に、本開示の種々の側面を実行するための動作を実施させる。

実施形態は、完全に機能する電子デバイスの文脈において説明されているが、当業者は、種々の実施形態が、種々の形態におけるプログラム製品として分散されることも可能であることを理解するであろう。本開示は、実際に分散を引き起こすために使用される、特定のタイプの機械またはコンピュータ可読媒体にかかわらず適用される。機械およびコンピュータ可読媒体のさらなる実施例は、記録可能タイプの媒体、例えば、揮発性および不揮発性メモリデバイス２８１０、リムーバブルディスク、ハードディスクドライブ、光ディスク（例えば、コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭＳ）およびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ））、クラウドベースの記憶、および伝送タイプ媒体、例えば、デジタルおよびアナログ通信リンクを含む。

無線送受信機２８１２は、処理システム２８００が、処理システム２８００および外部エンティティによってサポートされる任意の無線通信プロトコルを通して、処理システム２８００の外部のエンティティとのネットワーク２８１４内でデータを媒介することを可能にする。無線送受信機２８１２は、例えば、集積回路（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉを経由した通信を可能にする）、ネットワークアダプタカード、または無線ネットワークインターフェースカードを含むことができる。

本明細書に導入される技法は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはそのような形態の組み合わせを使用して、実装されることができる。例えば、本開示の側面は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、および同等物の形態における特殊目的有線（すなわち、非プログラム可能）回路網を使用して実装されてもよい。
備考

種々の実施形態の前述の説明は、例証目的のために提供されている。これは、包括的であること、または請求される主題を開示される精密な形態に限定することを意図するものではない。多くの修正および変形例は、当業者に明白となるであろう。実施形態は、本発明の原理およびその実践的用途を最良に説明し、それによって、当業者が、請求される主題、種々の実施形態、および検討される特定の使用に好適である種々の修正を理解することを可能にするために、選定および説明された。

詳細な説明は、種々の実施形態を説明するが、本技術は、詳細な説明が現れる方法にかかわらず、多くの方法において実践されることができる。実施形態は、依然として、本明細書によって包含されながら、その実装詳細において大幅に変動してもよい。種々の実施形態のある特徴または側面を説明するときに使用される特定の専門用語は、本明細書で再定義されているその専門用語が、その専門用語が関連付けられる本技術の任意の具体的特性、特徴、または側面に制限されることを含意すると捉えられるべきではない。一般に、以下の請求項において使用される用語は、それらの用語が本明細書に明示的に定義されない限り、本技術を本明細書に開示される具体的実施形態に限定するものと解釈されるべきではない。故に、本技術の実際の範囲は、開示される実施形態だけではなく、また、実施形態を実践または実装する全ての均等物方法も包含する。

本明細書において使用される用語は、主に、可読性および教授目的のために選択されている。これは、主題を境界または制限するように選択されているわけではない。したがって、本技術の範囲が、本発明を詳細な説明によってではなく、むしろ、本明細書に基づく出願に由来する、任意の請求項によって限定されることが意図される。故に、種々の実施形態の本開示は、以下の請求項に記載されるような本技術の範囲の限定ではなく、例証であるものと意図される。

Claims (24)

1. デバイスであって、
   中心軸を有するカプセルであって、前記中心軸は、第１の端部と第２の端部との間で相互接続されている円筒形の本体を通るように画定されており、前記カプセルは、生体による摂取のために好適な生体適合性材料を含む、カプセルと、
   前記カプセルの前記第１の端部において前記中心軸の周りに離間されている複数の回転子であって、前記複数の回転子のうちの各回転子は、前記カプセルを通るように画定されている複数のチャネルのうちの異なる１つの中に位置付けられており、複数のチャネルのうちの各チャネルは、（ｉ）前記カプセルの前記円筒形の本体内に配置されている入口と、（ｉｉ）前記カプセルの前記第１の端部内に配置されている出口とを有する、複数の回転子と、
   前記カプセルから前記カプセルの前記第２の端部に近接する開口を通して延在されると、前記生体内の構造を操作するように構成されている介入ツールと、
   前記カプセル内の前記開口を通るように、前記介入ツールを第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成されている第１の展開機構であって、前記介入ツールが前記第１の位置にある場合には、前記介入ツールは、前記カプセルの完全に内側に存在し、前記介入ツールが前記第２の位置にある場合には、前記第１の展開機構が前記カプセルの内側に存在する一方で、前記介入ツールの少なくとも一部が前記カプセルの外側に存在する、第１の展開機構と、
   前記構造によって反射されたエネルギーに基づいて、画像データを生成するように構成されているセンサと、
   アンテナと、
   前記アンテナを介して、前記生体外に配置されている受信機に前記画像データを伝送することを引き起こすように構成されているプロセッサと、
   前記アンテナによる伝送に先立って、前記画像データを変調するように構成されている送受信機と
   を備える、デバイス。
2. 前記介入ツールは、生検機構、針、切断機構、押動機構、引動機構、握持機構、焼灼機構、または、送達機構のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記介入ツールは、生検機構を含み、
   前記プロセッサは、
   第１の入力を受信することであって、前記第１の入力は、前記生検機構を採用することにより、前記構造からサンプルを集めるための命令を示す、ことと、
   前記開口を通して前記構造に向かって延在することを前記生検機構に行わせることと、
   前記構造から前記カプセル内の前記開口を通して後退することを前記生検機構に行わせることと
   を行うようにさらに構成されている、請求項１に記載のデバイス。
4. 前記生検機構は、前記プロセッサが前記生検機構が前記サンプルを正常に集めたことの確認を示す第２の入力を受信することに応答して、前記構造から後退される、請求項３に記載のデバイス。
5. 前記確認は、前記生検機構が前記サンプルを含むかどうかを監視するように構成されている別のセンサによって生成される、請求項４に記載のデバイス。
6. 前記確認は、人間によって、電子デバイスを通して提出される、請求項４に記載のデバイス。
7. 前記デバイスは、障壁と第２の展開機構とをさらに備え、
   前記障壁は、前記障壁が第１の位置にある間、前記生体への前記介入ツールの暴露を阻止するように構成されており、
   前記開口は、前記障壁が前記第１の位置にある間、完全に閉塞され、
   前記第２の展開機構は、前記第１の展開機構によって前記介入ツールが前記開口を通して前記カプセルから延在されることに先立って、前記障壁を第２の位置に移動させるように構成されており、
   前記開口は、前記障壁が前記第２の位置にある間、最大でも部分的に閉塞される、請求項１に記載のデバイス。
8. 前記第２の展開機構は、前記第１の展開機構によって前記介入ツールが前記カプセル内の前記開口を通して後退されたことを前記プロセッサが決定することに応答して、前記障壁を前記第１の位置に移動させるようにさらに構成されている、請求項７に記載のデバイス。
9. 前記生検機構は、鋭的先端を遠位端に伴う中空本体を有する針を備える、請求項３に記載のデバイス。
10. 前記針は、前記中空本体の内面に沿って返しを含み、前記返しは、前記鋭的先端が前記構造から抜去されると、前記中空本体からの前記サンプルの除去を阻止するような様式において配向されている、請求項９に記載のデバイス。
11. 前記デバイスは、障壁をさらに備え、
    前記障壁は、前記介入ツールが、前記介入ツールが前記カプセルの完全に内側に常駐する前記第１の位置にある間、前記生体への前記介入ツールの暴露を阻止するように構成されており、
    前記介入ツールを前記第１の位置から前記第２の位置に移動させることは、前記障壁が穿刺されるようにする、請求項１に記載のデバイス。
12. 前記デバイスは、
    前記カプセル内に位置する貯蔵ベイと、
    前記貯蔵ベイ内への貯蔵のために、前記サンプルを前記生検機構から除去するように構成されている収集機構と
    をさらに備える、請求項３に記載のデバイス。
13. 前記介入ツールは、ワイヤのループを含むポリープ切除術ツールを含み、
    前記プロセッサは、
    入力を受信することであって、前記入力は、前記ポリープ切除術ツールを採用することにより、前記構造からサンプルを集めるための命令を示す、ことと、
    前記構造の一部の周囲に延在し、次いで、前記一部を前記構造から剪断するように後退することを前記ワイヤのループに行わせることと、
    前記構造の一部を前記ワイヤのループで保持しながら、前記構造から後退することを前記ポリープ切除術ツールに行わせることと
    を行うようにさらに構成されている、請求項１に記載のデバイス。
14. 前記介入ツールは、切断するための鋭的縁を有する作動可能ジョーを含む、請求項１に記載のデバイス。
15. 前記介入ツールは、遠位先端に沿って配列される複数の返しを伴うシャフトを含み、
    前記プロセッサは、
    入力を受信することであって、前記入力は、前記介入ツールを採用することにより、前記構造からサンプルを集めるための命令を示す、ことと、
    前記遠位先端が前記構造に穿通するように、前記構造に向かって延在することを前記介入ツールに行わせることと、
    前記構造の少なくとも一部が前記サンプルとして脱落されるように、部分的に後退することを前記介入ツールに行わせることと、
    前記サンプルを前記生体の中に解放するように、前記介入ツールが前記デバイスから取り外されるようにすることと
    を行うようにさらに構成されている、請求項１に記載のデバイス。
16. 前記介入ツールは、握持機構を含み、前記握持機構は、第１の位置と第２の位置との間で独立して操作可能である複数の継合された要素を備え、
    前記複数の継合された要素は、各継合された要素が前記第１の位置にあるとき、離間され、
    前記複数の継合された要素は、各継合された要素が前記第２の位置にあるとき、相互に近接する、請求項１に記載のデバイス。
17. 前記介入ツールは、送達機構を含み、前記送達機構の中には、材料が貯蔵されており、
    前記プロセッサは、
    前記材料を前記生体の中に解放するための命令を示す入力を受信することと、
    前記送達機構の中に貯蔵されている前記材料の少なくとも一部を解放することを前記送達機構に行わせることと
    を行うようにさらに構成されている、請求項１に記載のデバイス。
18. 前記材料は、放射線増強剤、焼灼剤、インク、または、投薬剤である、請求項１７に記載のデバイス。
19. 前記送達機構は、鋭的先端を遠位端に伴う針を含み、それを通して前記材料が、吐出され、前記プロセッサは、前記材料の少なくとも一部が前記構造の中に注入されるように、前記生体内の構造の中に延在することを前記針に行わせるように構成されている、請求項１７に記載のデバイス。
20. 前記介入ツールは、伝導、対流、または、放射線を通して、熱を前記構造に印加するように構成されている焼灼機構を含む、請求項１に記載のデバイス。
21. デバイスであって、
    第１の端部と第２の端部との間で相互接続されている円筒形の本体を有するカプセルであって、生体による摂取のために好適な生体適合性材料を含むカプセルと、
    前記カプセルの前記第１の端部の周りに半径方向に離間されている複数の推進器であって、前記複数の推進器のうちの各推進器は、前記カプセルを通るように画定されている複数のチャネルのうちの異なる１つの中に位置付けられている、複数の推進器と、
    前記カプセルから前記カプセルの前記第２の端部に近接する開口を通して延在されると、前記生体内の構造を操作するように構成されている介入ツールと、
    前記構造によって反射されたエネルギーに基づいて、画像データを生成するように構成されているセンサと、
    アンテナと、
    プロセッサであって、前記プロセッサは、
    前記アンテナを介して、リアルタイムで前記生体外に位置する受信機に前記画像データを伝送することを引き起こすことと、
    前記アンテナを介して、第１の入力を受信することであって、前記第１の入力は、前記介入ツールを採用することにより、前記構造を操作するための要求を示す、ことと、
    前記第１の入力を受信することに応答して、前記構造に向かって延在することを前記介入ツールに行わせる第１の命令を生成することと、
    前記アンテナを介して、前記介入ツールが前記構造を操作したことの確認を示す第２の入力を受信することと、
    前記第２の入力を受信することに応答して、前記構造から後退することを前記介入ツールに行わせる第２の命令を生成することと
    を行うように構成されている、プロセッサと、
    前記アンテナによる伝送に先立って、前記画像データを変調するように構成されている送受信機と
    を備える、デバイス。
22. 前記受信機は、コントローラ内に含まれており、前記コントローラを通して、前記要求および前記確認が入力される、請求項２１に記載のデバイス。
23. 前記第１の端部は、第２の端部の対向側であり、前記介入ツールは、前記第２の端部から延在し、
    前記確認は、前記複数の推進器のうちの少なくとも１つを使用して前記デバイスを再位置付けるための命令を表す、請求項２１に記載のデバイス。
24. 前記第１の展開機構は、微小電気機械的システム（ＭＥＭＳ）デバイス、機械的ばね、電気モータ、または、ソレノイドを用いて、前記介入ツールの移動を達成する、請求項１に記載のデバイス。