JP4020834B2 - カプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体内検査等に使用可能なカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検者（患者）が自分の健康状態を確認する方法として、人間ドックや内視鏡検査等の各種検査による方法が一般的に知られている。また、カプセル状に形成された検査体を飲み込むことにより、容易に健康状態の検査を行なえるカプセル型医療装置による検査方法が知られている。この種のカプセル型医療装置は、様々なものが提供されているが、その１つとして、体内の各部を撮像すると共に、体外に配した画像モニタ部に体内の撮像画像を送信することが可能な電子内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記電子内視鏡装置は、患者の体内にて体内各部を撮像する撮像ヘッド部及び体外に配される画像モニタ部を備えている。撮像ヘッド部は、プラスチック等で形成されたカプセル状の外囲器の内部に、体内各部の画像を撮像する対物レンズ、ＣＣＤチップ等の固体撮像素子、該固体撮像素子からの画像信号を処理する画像処理回路素子、該画像処理回路素子により処理された画像信号を体外の画像モニタ部に電波送信する送信用集積回路、送信のためのプリントアンテナ及び各部に電力を供給する電池を有している。また、これら固体撮像素子、画像処理回路素子、送信用集積回路、プリントアンテナ及び電池は、配線基板によりそれぞれ接続されている。
この電子内視鏡装置により検査を行う場合には、患者はまず画像モニタ部の近傍にて撮像ヘッド部を飲み込む。体内に投入された撮像ヘッド部は、体内の各部を固体撮像素子により撮像する。この撮像された撮像画像は、画像処理回路素子により所定処理され、その後送信用集積回路よりプリントアンテナを介して画像モニタ部に画像信号が送られる。そして、この送られてきた画像信号に基づいて検査が行なわれる。
【０００４】
また、別のカプセル型医療装置の１つとして、生体内の温度、湿度、ｐＨ及び圧力等の生体情報を長時間に渡って測定、記録すると共に生体外に生体情報を送ることができる生体情報記録カプセルが知られている（例えば、特許文献２参照）。
この生体情報記録カプセルは、カプセル内に、体内の温度、ｐＨ、圧力等を検出すると共に電気信号に変換するセンサ、該センサからの信号を記憶するメモリ、センサから送られてきた生体情報のデータを所定処理するＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のデータ処理部、該データ処理部が時間計測を行なうための基準クロックを供給するクロック信号発生器を内蔵するタイマ、体外からの信号に基づいてデータ処理部を制御するマイクロ受信機及び体外の受信機等に向けて生体情報を超音波送信するマイクロ発信機を有している。
【０００５】
この生体情報記録カプセルにより検査を行う場合には、患者が生体情報記録カプセルを飲み込んだ後、体外のマイクロカプセル制御装置から生体情報記録カプセル内のマイクロ受信機に信号を送る。マイクロ受信機は、信号を受け取ると、データ処理部を作動させると共に、該データ処理部の作動タイミングにあわせて、タイマからの測定日、測定時間等をメモリに記憶させる。また、データ処理部は、センサを作動させることによりｐＨ等の生体情報を検出してデータ処理する。そして、データ処理部は、データ処理後のデータをメモリ部に記憶させる。つまり、メモリ部は、データ処理されたデータを測定日、時間と合わせて記憶している。そして、これら情報は、マイクロ発信機により生体外の外部受信機に送られて検査される。
【０００６】
【特許文献１】
特公平４−１０９９２７号公報（第２頁、右欄下段から１３行目〜第４頁、左欄上段から４行目、第１図）
【特許文献２】
特公平１−３０５９２５号公報（第４頁、左欄下段から１３行目〜第４頁、右欄下段から９行目、第１２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載の電子内視鏡装置及び特許文献２に記載の生体情報記録カプセル等のカプセル型医療装置は、体内で得た生体情報を体内から生体外に向けて送信可能な機能を有しているが、体内でのカプセル型医療装置の姿勢や位置によって、送信が途中で途切れたり、送信が行なわれないという不都合があった。つまり、カプセル型医療装置の姿勢が悪いため、カプセル型医療装置内のアンテナと生体外に配されている受信器等とのマッチングが合わない場合や、カプセル型医療装置が電波の減衰領域、例えば、心臓等の血流量の大きい付近や、筋肉量が多い付近や、骨の陰に隠れてしまう位置等にある場合には、生体外に向けて取得したデータを送ることが困難であった。従って、検査に必要な生体情報が適切に得られないという不都合があった。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、生体内から、取得した検査情報を確実に生体外に送信することができるカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１記載の発明は、カプセル状の筐体を生体内に導入させて生体情報を検出するカプセル型医療装置であって、前記生体情報を取得する取得手段と、該取得手段により取得された前記生体情報を記憶するメモリと、該メモリに記憶された前記生体情報を生体外に向けて送信する送信手段と、位置又は姿勢を特定するための情報を検出するセンサと、該センサにより検知された前記情報に基づいて、生体外との通信状態を推定する推定手段と、該推定手段の推定結果に基づいて前記送信手段を制御する送信制御手段とを前記筐体内に備えているカプセル型医療装置を提供する。
【００１０】
本発明に係るカプセル型医療装置においては、患者等の生体内に投入された後、生体内を移動しながら取得手段により生体情報を取得し、該生体情報をメモリに記憶する。また、生体情報の取得と同時に、センサが、自己位置又は姿勢を特定するため、生体内のｐＨ値等の情報や生体外からの電波等の情報を検出して推定手段に送る。推定手段は、送られてきた情報に基づいて生体外との通信状態を推定する。例えば、センサから送られてきた情報が生体外からの電波である場合には、受信した際の電波の大きさを予め設定された閾値等と比較することにより、生体外との通信が可能か否かを推定している。このような推定手段の推定結果に基づいて、送信制御手段が最終的に生体外との通信状態を判断し、通信可能であると判断した場合には、送信手段を作動させてメモリに記憶されている生体情報を生体外に向けて送信する。
【００１１】
従って、生体内で移動している際中に、生体外との通信状態が良好である場合にのみ、取得した生体情報を生体外に対して送信されるので、患者等の生体情報を確実に生体外に送信することができる。また、取得した生体情報を最後に一括して送信するのではなく、随時通信状態の良好な位置で生体外に送信するので、メモリの容量を抑えることができ、メモリを効率良く使用することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、磁気方向を検出する磁気センサであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、磁気センサにより、地磁気や生体外に配された磁石等から磁気方向を検出することが可能である。つまり、生体内において、自己の姿勢に関係なく、常に同一方向を検出することが可能である。これにより、推定手段が、磁気センサにより検出された方向を予め設定された方向等と比較することにより、所望する方向に向いたか否かを推定することが可能である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、前記姿勢方向を検出するジャイロであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、ジャイロにより、生体内において、常に同一定方向を検出することが可能である。これにより、推定手段が、ジャイロにより検出された方向を予め設定された方向等と比較することにより、所望する方向に向いたか否かを推定することが可能である
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、重力方向を検出する重力センサであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、重力センサにより、生体内において自己の姿勢に関係なく、常に重力方向を検出することが可能である。これにより、推定手段が、重力方向を予め設定された方向等と比較することにより、所望する方向に向いたか否かを推定することが可能である。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、生体内の輝度を検出する輝度センサであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、輝度センサにより、生体内の輝度変化の検出が行なえるので、推定手段が、輝度センサで検出された輝度の大きさを予め設定されている閾値や、輝度の変化パターン等と比較することにより、所望する生体内の位置に移動していることを推定することが可能である。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、生体内のｐＨを検出するｐＨセンサであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、ｐＨセンサにより、ｐＨ値の変化の検出が行なえるので、推定手段が、ｐＨセンサで検出されたｐＨ値の大きさを予め設定されている閾値や、ｐＨの変化パターン等と比較することにより所望する生体内の位置に移動していることを推定することが可能である。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、生体内に向けて電波を送信すると共に前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナとを備え、前記センサが、前記体外アンテナから送信される前記電波を受信するアンテナであるカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００１８】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、受信アンテナが、体外アンテナから送信された電波を受信して推定手段に送る。推定手段は、送られてきた電波の大きさに基づいて通信状態を推定する。即ち、カプセル型医療装置が、通信状態が良好な位置にきた場合や体外アンテナとのマッッチングが良好な場合には、体外アンテナから高出力で電波が送られてくるので、推定手段は、送られてきた電波の大きさを、予め設定されている閾値等と比較して、閾値より大きい場合には、通信状態が良好であると推定する。そして、推定手段の推定結果に基づいて送信制御手段が、送信手段を作動させて生体情報を体外アンテナに送信する。
これにより、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。特に、取得した生体情報を最後に一括して得るのではなく、生体内を移動している際中に、随時生体外で確実に得ることができる。そのため、何らかの不具合、例えば、生体情報の紛失等が発生したとしても、それまでの生体情報を確実に得ているので、その影響を最小限に抑えることができ、検査の信頼性を向上することができる。更に、患者等の被検査者は、常時体外アンテナを用意する必要がなく、必要時にのみ体外アンテナを使用すれば良いので、検査に係る被検者の負担を低減することができる。
【００１９】
請求項８に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナと、該体外アンテナに隣接配置され、生体内に向けてエネルギー波を送信するエネルギー波送信手段とを備え、前記センサが、前記エネルギー波送信手段から送信された前記エネルギー波を受信するエネルギー波受信手段であり、前記送信手段が、前記エネルギー波より変換された電力を利用して送信するカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００２０】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、エネルギー波受信手段が、エネルギー波送信手段から送信されたエネルギー波を受信して推定手段に送る。推定手段は、送られてきたエネルギー波の大きさに基づいて通信状態を推定する。即ち、推定手段は、送られてきたエネルギー波の大きさを、予め設定されている閾値等と比較して、閾値より大きい場合には、通信状態が良好であると推定する。そして、推定手段の推定結果に基づいて送信制御手段が、送信手段を作動させて生体情報を体外アンテナに送信する。これにより、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。また、生体情報の送信の際、送信手段は、送られてきたエネルギー波より変換された電力を利用して送信するので、仮にカプセル型医療装置内の電池等が切れた場合でも、それまでに取得した生体情報を確実に得ることができる。
【００２１】
請求項９に係る発明は、請求項２に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナと、該体外アンテナの受信方向と相関付けた方向に配設される磁石とを備えているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００２２】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、磁石が配設されている付近を通過する際に、自己の姿勢に関係なく磁気センサが、磁石の磁気方向を検出する。これにより、推定手段は、磁気センサからの磁石の方向と予め設定されている方向とを比較することにより、送信手段の送信方向が磁石の方向に向いていることを推定することが可能である。つまり、磁石は、体外アンテナの受信方向に相関付けられているので、推定手段は、送信手段の送信方向が体外アンテナの受信方向に向いていると推定する。従って、通信状態が良好なときに送信でき、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。
【００２３】
請求項１０に係る発明は、請求項３又は４に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信すると共に、予め設定された方向に受信方向を有する体外アンテナとを備えているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００２４】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、生体内を移動している際に、自己の姿勢に関係なく、ジャイロや重力センサにより常に一定方向を検出することが可能である。これにより、推定手段は、ジャイロや重力センサから検出された方向と予め設定されている方向とを比較することにより、送信手段の送信方向が体外アンテナの受信方向に向いていること、即ち、体外アンテナとのマッチングが良く通信状態が良好な状態であることを推定する。従って、通信状態の良好なときに送信でき、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。
【００２５】
請求項１１に係る発明は、請求項５又は６に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナとを備えているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００２６】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、生体内を移動している際に、推定手段が、輝度センサやｐＨセンサからの検出値により、生体内の特定部位に位置していると推定する。例えば、比較的通信状態の良好とされている胃独特の輝度やｐＨ値を閾値とすることで、カプセル型医療装置が現在胃に位置していると推定する。これにより、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。
【００２７】
請求項１２に係る発明は、請求項７から１１のいずれか１項に記載のカプセル型医療装置通信システムにおいて、前記体外アンテナが、生体表面から所定間隔離間した状態で配されているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、体外アンテナが、被検者の体から所定距離離れているので、生体のインピーダンスの影響を受けにくい。従って、生体内のカプセル型医療装置との通信状態をより良好な状態に維持することができる。
【００２８】
請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載のカプセル型医療装置において、前記体外アンテナが、前記間隔を維持した状態で移動可能とされているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、体外アンテナを生体内のカプセル型医療装置の移動に合わせて移動させたり、１つの体外アンテナで通信状態が良好な範囲を広範囲にわたって探れるので、体外アンテナの設置数を減らし、より効率的な利用を行なうことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第１実施形態を、図１から図７を参照して説明する。
本実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１は、図１及び図２に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡（カプセル型医療装置）１０と、体外（生体外）に配され、体内に向けて電波Ｂを送信する体外アンテナ３０とを備えている。
【００３０】
上記カプセル内視鏡１０は、患者Ａの体内に導入させて体内情報（生体情報）を検出するものであって、図３に示すようにカプセル状の容器（筐体）１１を備えている。この容器１１内には、体内各部を撮像することにより生体情報である撮像画像を取得する撮像部（取得手段）１２と、該撮像部１２で取得された撮像画像を記憶するメモリ１３と、該メモリ１３に記憶された撮像画像を体外に向けて送信する送信部（送信手段）１４と、位置又は姿勢を特定するための電波（情報）Ｂを検出する受信アンテナ（センサ）１５と、該受信アンテナ１５により検知された電波Ｂに基づいて、体外に配された体外アンテナ３０との通信状態を推定する比較回路（推定手段）１６と、該比較回路１６の推定結果に基づいて送信部１４を制御する送信制御部（送信制御手段）１７とが内蔵されている。
【００３１】
上記容器１１は、プラスチック等で内部を密閉するように形成され、一端側に透明カバー１１ａが設けられている。この透明カバー１１ａの内側には、体内の各部位等の観察対象物を結像する対物レンズ１８がレンズ枠１８ａに取り付けられて配置されており、その結像位置には、例えば、ＣＭＯＳイメージャ等の撮像を行う撮像素子１９が配置されている。即ち、これら対物レンズ１８及び撮像素子１９は、上記撮像部１２を構成している。
【００３２】
また、対物レンズ１８の周囲には、照明素子として、例えば、白色ＬＥＤ２０が配設されている。更に、撮像素子１９の背面側には、白色ＬＥＤ２０を駆動すると共に撮像素子１９の駆動及び撮像データの処理等を行う処理部２１及び上記メモリ１３が配設されている。更に、メモリ１３に隣接して、上記比較回路１６、送信制御部１７、送信機１４ａ、送信アンテナ１４ｂ及び受信アンテナ１５が配設されている。上述したこれら各構成品は、フレキシブルプリント基板２２によってそれぞれ接続されており、電池２３によって必要な電力が供給されている。また、送信機１４ａ及び送信アンテナ１４ｂは、上記送信部１４を構成している。
【００３３】
上記受信アンテナ１５は、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂを受信して比較回路１６に送る機能を有している。比較回路１６は、送られてきた電波Ｂを受信レベルに比例した信号値に変換すると共に、該信号値と予め設定された閾値とを比較して、信号値が閾値と同一値以上である場合には、体外アンテナ３０との通信状態が良好であると推定するよう設定されている。また、比較回路１６は、推定した推定結果を送信制御部１７に送る機能を有している。
【００３４】
送信制御部１７は、比較回路１６の推定結果に基づいて通信するか否かの最終的な判断を行ない送信機１４ａを制御するように設定されている。例えば、比較回路１６から送られてきた推定結果が、通信状態が良好であると推定する旨の結果である場合には、送信機１４ａを作動させる。また、送信機１４ａは、メモリ１３に記憶されている撮像画像を、送信アンテナ１４ｂを介して電波Ｃとして体外に向けて送信する機能を有している。
【００３５】
上記体外アンテナ３０は、図４及び図５に示すように、生体表面から所定間隔ｈ離間するように、例えば、患者Ａが着脱可能なエアマット４０に複数取り付けられている。
エアマット４０は、帯状に形成されており、両端側の表裏面にマジックテープ（登録商標）等の接続手段４１が設けられている。これにより、患者Ａの例えば、腹部付近に巻いて保持することができる。また、エアマット４０は、空気注入口４２から内部に空気を注入可能とされている。つまり、上述したように、腹部付近に巻いてエアマット４０を保持した後、空気注入口４２より内部に空気を注入することで、患者Ａに密着するようになっている。この際、エアマット４０の外表面が、患者Ａの生体表面から所定間隔ｈ離間した状態となる。
【００３６】
また、エアマット４０の外表面には、複数の上記体外アンテナ３０が偏波面方向を一致させて取り付けられている。また、これら各アンテナ３０には、図示しないケーブルが接続されており、プラグ４３部分に集められて後述する記録装置４５に接続可能とされている。また、体外アンテナ３０は、カプセル内視鏡１０の送信部１４から送信された電波Ｃ、即ち、撮像画像を受信する機能も有している。
更に、エアマット４０は、図１に示す記録装置４５を取り付けられるようになっている。該記録装置４５には、上記プラグ４３と接続可能な図示しないレセプタクルが設けられている。これにより、記録装置４５は、体外アンテナ３０で受信した撮像画像を内部の図示しないメモリに記録可能とされている。そして、該メモリに蓄積された撮像画像を所定処理することで、患者Ａの健康状態の観察を行なうことができる。
【００３７】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム１により、体外アンテナ３０からカプセル内視鏡１０に通信して、該カプセル内視鏡１０から患者Ａの生体情報である撮像画像を取り出す場合について図７を参照して説明する。
まず、患者Ａは、図１に示すように、カプセル内視鏡１０を飲み込んで体内に投入する。体内に投入されたカプセル内視鏡１０は、消化器官を移動しながら、図３に示すように容器１１内に内蔵されている白色ＬＥＤ２０で体内を照明すると共に、撮像素子１９により体内の各部を、例えば、一定時間の間隔で定期的に撮像する。この撮像された撮像画像は、処理部２１で所定処理されると共にメモリ１３に記憶される。このように、カプセル内視鏡１０は、口から投入されて排泄されるまで、無作為的に体内情報を取得しながら消化器官内を移動している。この間、撮像された撮像画像は、メモリ１３内に逐次蓄積されている。
【００３８】
ここで、患者Ａは、カプセル内視鏡１０を飲み込んでから、例えば、ある程度の時間が経過したらカプセル内視鏡Ａから撮像画像の取得を行なう。本実施形態では、例えば、図２に示すようにカプセル内視鏡Ａが胃を通過した後に、撮像画像の取得を行っている。まず、患者Ａは、図１に示すように、体外アンテナ３０が取り付けられたエアマット４０を腹部付近に巻きつけて装着する。この際、エアマット４０と体との間に若干の隙間があくように、エアマット４０を装着する。装着後、空気注入口４２に、エアポンプ等の空気供給源より空気を注入して、エアマット４０を患者Ａの体に密着させる。こうすることで、体外アンテナ３０は、図５に示すように、確実に固定された状態になると共に、体の表面から所定距離ｈ離間した状態となる。
また、図１に示すように、エアマット４０に記録装置４５を取り付け、プラグ４３を接続する。
【００３９】
エアマット４０の装着後、図示しないスイッチ等により体外アンテナ３０から体内に向けて電波Ｂを送信する（Ｓ１）。この際、複数の体外アンテナ３０は、同時に電波Ｂを送信する。これにより、カプセル内視鏡Ａの受信アンテナ１５は、位置や、姿勢に応じて最も近接している体外アンテナ３０から電波Ｂを受信する（Ｓ２）。また、受信アンテナ１５は、電波Ｂを受信すると共に該電波Ｂを比較回路１６に送る（Ｓ３）。比較回路１６は、送られてきた電波Ｂを受信レベルに応じた信号値に変換する（Ｓ４）と共に、該信号値と予め設定された閾値とを比較する（Ｓ５）。
【００４０】
比較した結果、信号値が閾値より小さい場合には、比較回路１６は、体外アンテナ３０との通信状態が良好でないと推定する（Ｓ６）。例えば、図６に示すように、カプセル内視鏡１０と体外アンテナ３０との間に、電波減衰領域である血流量の多い臓器（肝臓等）や骨等がある場合には、受信する電波Ｂのレベルが低いので、通信状態が良好でないと推定する。なお、最も通信状態が悪い場合には、体外アンテナ３０から電波Ｂが届かず、受信アンテナ１５は電波Ｂを受信しない。
そして、比較回路１６は、通信状態が良好でない旨の推定結果を送信制御部１７に送る。送信制御部１７は、この結果を受けて通信しない最終的な判断を行う（Ｓ７）。この場合には、送信制御部１７は、判断した後、送信部１４を作動させない。
【００４１】
一方、信号値が閾値と同一値以上である場合には、比較回路１６は、体外アンテナ３０との通信状態が良好であると推定する（Ｓ８）。つまり、高出力の電波Ｂを受信することにより、通信状態が良好であると推定する。そして、比較回路１６は、通信状態が良好であることを送信制御部１７に送る。送信制御部１７は、この結果を受けて、通信を行なう最終的な判断をして送信機１４ａを作動させる（Ｓ９）。送信制御部１７の判断により、送信機１４ａは、メモリ１３に蓄積されている撮像画像を電波Ｃとして、送信アンテナ１４ｂを介して体外に向けて送信する（Ｓ１０）。
【００４２】
体外アンテナ３０は、送信された電波Ｃを受信する（Ｓ１１）と共に、プラグ４３を介して記録装置４５に送る。この際、体外アンテナ３０は、体の表面から所定距離ｈ離間しているので、身体のインピーダンスの影響を受けにくい。また、周囲から回り込む電波Ｃ等も受信可能なので、送信された電波Ｃを確実に受信することができる。そして、記録装置４５は、体外アンテナから送られてきた生体情報である撮像画像をメモリに記録する。これにより、体内に投入されているカプセル内視鏡１０から生体情報を確実に取り出すことができる。
【００４３】
このカプセル内視鏡通信システム１及びカプセル内視鏡１０によれば、体外アンテナ３０が取り付けられたエアマット４０を装着するだけで、体内で各部を撮像しながら移動しているカプセル内視鏡１０から確実に生体情報である撮像画像を取り出すことができる。つまり、カプセル内視鏡１０は、比較回路１６が体外アンテナ３０から送信された電波Ｂの受信レベルに応じて通信状態が良好であるか否かを推定し、該推定結果に基づいて送信制御部１７が最終的な判断をして送信部１４より撮像画像を体外アンテナ３０に送信する。これにより、生体内を移動しているカプセル内視鏡１０から、通信状態が良好な状態のときに生体情報を得るので、該生体情報を確実に得ることができる。特に、カプセル内視鏡１０が取得した生体情報を最後に一括して得るのではなく、体内を移動している際中に、随時体外で確実に得ることができる。そのため、カプセル内視鏡１０に何らかの不具合により、例えば、生体情報の紛失等が発生したとしても、それまでの生体情報を記録装置４５に記録しているので、その影響を最小限に抑えることができる。従って、検査の信頼性を向上することができる。また、メモリ１３の容量を抑えることができると共に、効率良く使用することができる。更に、患者Ａは、常時体外アンテナ３０を有するエアマット４０を装着する必要がなく、必要時にのみ用いれば良いので、検査に係る患者Ａの負担を低減することができる。
更には、体外アンテナ３０は、患者Ａの体から所定距離ｈ離間しているので、患者Ａのインピーダンスの影響を受けにくい。そのため、カプセル内視鏡１０から送信された電波Ｃを確実に受信することができる。
【００４４】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第２実施形態について、図８から図１０を参照して説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、カプセル内視鏡１０が、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂのレベルに応じて通信状態を推定していたのに対し、第２実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）５０では、カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）６０が、体外から送信されたエネルギー波Ｄのレベルに応じて通信状態を推定する点である。
【００４５】
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム５０は、図８及び図９に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡６０と、体外に配され、カプセル内視鏡６０の送信部１４から送信される生体情報、即ち撮像画像を含む電波Ｃを受信する体外アンテナ３０と、該体外アンテナ３０に隣接配置され体内に向けて、エネルギー波Ｄを送信するエネルギー波送信部（エネルギー波送信手段）５１とを備えている。
上記カプセル内視鏡６０は、図１０に示すように、容器１１内部にエネルギー波送信部５１から送信されたエネルギー波Ｄを受信するエネルギー波受信アンテナ（エネルギー波受信手段）６１及び、受信したエネルギー波Ｄを電力に変換する変換部６２を有している。また、エネルギー波受信アンテナ６１は、受信したエネルギー波Ｄを比較回路１６に送る機能を有している。比較回路１６は、送られてきたエネルギー波Ｄを受信レベルに比例した信号値に変換すると共に、該信号値と予め設定された閾値とを比較して、信号値が閾値と同一値以上である場合には、体外アンテナ３０との通信状態が良好であると推定するように設定されている。
また、送信部１４部は、エネルギー波Ｄより変換された電力を利用して送信する機能を有している。即ち、送信機１４ａには、上記変換部６２によって変換された電力が供給されている。つまり、送信機１４ａが必要とする送信電力は、体外から供給されている。
【００４６】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム５０により、カプセル内視鏡６０と通信して生体情報を取り出す場合について以下に説明する。
カプセル内視鏡６０を体内に投入した後、患者Ａが必要に応じて体外アンテナ３０及びエネルギー波送信部５１が複数取り付けられたエアマット４０を装着すると共に、空気を注入して体から所定距離ｈ離間させる。そして、図示しないスイッチ等によりエネルギー波送信部５１からエネルギー波Ｄを体内に向けて送信する。エネルギー波Ｄが送信されると、カプセル内視鏡６０のエネルギー波受信アンテナ６１が最も近接しているエネルギー波送信部５１からエネルギー波Ｄを受信して比較回路１６に送る。比較回路１６は、送られてきたエネルギー波Ｄの受信レベルに比例した信号値と閾値とを比較する。比較した結果、信号値が閾値と同一値以上である場合には、比較回路１６は、体外アンテナ３０との通信状態が良好であると推定し、送信制御部１７に推定結果を送る。送信制御部１７は、この結果を受けて、通信を行なう最終的な判断をして送信機１４ａを作動させる。これにより、送信機１４ａは、通信状態が良好な時に、メモリ１３に蓄積されている撮像画像を体外アンテナ３０に送信することができる。
【００４７】
また、送信の際、変換部６２により変換された電力を利用して送信するので、電池２３の電力を送信に使用しなくて済む。従って、電池２３の電力を生体情報の取得等に集中的に利用できるので、例えば、撮像回数が増え、より詳細な検査を行なうことができる。また、電池２３の寿命が切れたとしても、それまでに取得した生体情報を確実に体外で得ることができる。
また、変換された電力が、送信機１４ａ駆動に必要な値を超えた時点で送信機１４ａが自動的に送信開始するように設定しても良い。
【００４８】
このカプセル内視鏡通信システム５０及びカプセル内視鏡６０によれば、比較回路１６によるエネルギー波Ｄの受信レベルに基づいた推定により、体内を移動しているカプセル内視鏡６０から、通信状態が良好なときに通信を行なって、確実に生体情報を体外で得ることができる。特に、体外から送信されたエネルギー波Ｄを電力に変換し、該電力を利用して生体情報を送信するので、電池２３の寿命が切れたとしても、それまでに取得した生体情報を確実に体外で得ることができる。
なお、上記エネルギー波Ｄは、電磁波であっても良く、又は超音波であっても良い。
【００４９】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第３実施形態について、図１１から図１３を参照して説明する。なお、第３実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、カプセル内視鏡１０が、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂのレベルに応じて通信状態を推定していたのに対し、第３実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）７０では、カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）８０が、体外に配された磁石７１の磁気方向に基づいて通信状態を推定する点である。
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム７０は、図１１及び図１２に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡８０と、体外に配され、カプセル内視鏡８０の送信部１４から送信される生体情報、即ち撮像画像を含む電波Ｃを受信する体外アンテナ３０と、該体外アンテナ３０の受信方向（偏波面方向）と相関付けた方向に配置される上記磁石７１とを備えている
【００５０】
上記カプセル内視鏡８０は、図１３に示すように、容器１１内部に磁石７１が発する磁力Ｅにより該磁石７１の磁気方向を検出する磁気センサ８１を有している。また、磁気センサ８１は、検出した磁気方向を比較回路１６に送る機能を有している。また、比較回路１６には、磁気センサ８１からみた送信アンテナ１４ｂの偏波面の方向が予め設定されている。これにより、比較回路１６は、磁気センサ８１より送られてきた磁気方向と、予め設定されている方向とを比較することにより、送信アンテナ１４ｂの送信方向（偏波面方向）が磁石７１の方向に向いているか否かを推定することが可能である。つまり、磁石７１と体外アンテナ３０の受信方向とが相関付けられているので、比較回路１６は、送信アンテナ１４ｂの送信方向が体外アンテナの受信方向に向いているか否かを推定することが可能である。
【００５１】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム７０により、カプセル内視鏡８０と通信して生体情報を取り出す場合について以下に説明する。
体内に投入され、撮像部１２により生体情報を取得しながら移動しているカプセル内視鏡８０は、通信状態が良好で且つ磁石７１の磁場領域に移動した際に、磁気センサ８１が磁石７１の磁力Ｅに反応して磁気方向を検出すると共に比較回路１６に送る。比較回路１６は、送られてきた磁気方向と予め設定されている方向とを比較する。
比較した結果、磁気方向が設定方向と同一方向である場合には、送信アンテナ１４ｂと体外アンテナ８０とのマッチングが最適で通信状態が良好であると推定する。従って、メモリ１３に蓄積されている撮像画像である生体情報を体外アンテナ３０に確実に送信することができる。
【００５２】
このカプセル内視鏡通信システム７０及びカプセル内視鏡８０によれば、比較回路１６が、磁気センサ８１により検出された磁気方向と予め設定された方向とを比較して、通信アンテナ１４ｂと体外アンテナ３０とのマッチングにより通信状態を推定するので、通信状態が良好なときにのみ送信でき、確実に生体情報を体外で得ることができる。
【００５３】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第４実施形態について、図１４及び図１５を参照して説明する。なお、第４実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第４実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、カプセル内視鏡１０が、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂのレベルに応じて通信状態を推定していたのに対し、第４実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）９０では、カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）１００が、重力センサ１０１により検出された重力方向に基づいて通信状態を推定する点である。
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム９０は、図１４に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡１００と、体外に配され、カプセル内視鏡１００の送信部１４から送信される生体情報、即ち撮像画像を含む電波Ｃを受信する体外アンテナ３０とを備えている。なお、本実施形態では、患者Ａがエアマット４０を装着したときに、体外アンテナ３０の受信方向が重力方向を向くように配されている。
【００５４】
上記カプセル内視鏡１００は、図１５に示すように、容器１１内部に重力方向を検出する上記重力センサ１０１を有している。また、重力センサ１０１は、検出した重力方向を比較回路１６に送る機能を有している。また、比較回路１６には、重力センサ１０１からみた送信アンテナ１４ｂの偏波面の方向が予め設定されている。これにより、比較回路１６は、重力センサ１０１より送られてきた重力方向と、予め設定されている方向とを比較することにより、送信アンテナ１４ｂの送信方向（偏波面方向）が体外アンテナ３０の受信方向に向いているか否かを推定することが可能である。
【００５５】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム９０及びカプセル内視鏡１００によれば、体内に投入され、撮像部１２により生体情報を取得しながら移動しているカプセル内視鏡１００は、重力センサ１０１により自己の姿勢に関係なく常に重力方向が検出されている。比較回路１６は、重力センサ１０１から送られてきた重力方向と予め設定されている方向とを比較する。比較した結果、重力方向が設定方向と同一方向である場合には、送信アンテナ１４ｂの送信方向と体外アンテナ３０の受信方向とがあった最適なマッチング状態、即ち、通信状態が良好であると推定する。従って、メモリ１３に蓄積されている撮像画像である生体情報を体外アンテナ３０に確実に送信することができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、患者Ａが生体情報をカプセル内視鏡１００から取り出す際に、例えば、イス等に座って、体外アンテナ３０の偏波面が確実に重力方向に向くように静止しているのが好ましい。
また、エアマット４０装着後に患者Ａが動いた場合でも、体外アンテナ３０の受信方向が常に重力方向に向くように体外アンテナ３０が受動的或いは能動的に動くように構成しても構わない。
また、重力センサ１０１により、体内でのカプセル内視鏡１００の姿勢を検出したが、これに限られず、例えば、重力センサ１０１に替えてジャイロを内蔵しても構わない。この場合には、体内での姿勢に関係なく、常のある一定方向を検出することが可能であるので、比較回路１６が設定方向と比較して通信状態を推定することができる。
【００５７】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第５実施形態について、図１６及び図１７を参照して説明する。なお、第５実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第５実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、カプセル内視鏡１０が、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂのレベルに応じて通信状態を推定していたのに対し、第５実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１１０では、カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）１２０が、輝度センサ１２１により検出された輝度変化に基づいて通信状態を推定する点である。
【００５８】
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム１２０は、図１６に示すように、患者Ａが飲み込み可能な上記カプセル内視鏡１２０と、体外に配され、カプセル内視鏡１２０の送信部１４から送信される生体情報、即ち撮像画像を含む電波Ｃを受信する体外アンテナ３０とを備えている。
【００５９】
上記カプセル内視鏡１２０は、図１７に示すように、容器１１内部に体内の輝度を検出する輝度センサ１２１を有している。この輝度センサ１２１の一部は、容器１１の外表面に露出しており、体内の輝度を検出可能とされている。また、輝度センサ１２１は、検出した輝度を比較回路１６に送る機能を有している。また、比較回路１６には、例えば、比較的通信状態が良好な胃独特の輝度値が閾値として予め設定されている。これにより、比較回路１６は、輝度センサ１２１より送られてきた輝度値と閾値とを比較することにより、カプセル内視鏡１２０が通信状態の良好な胃に位置していることを推定することが可能である。
【００６０】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム１１０及びカプセル内視鏡１２０によれば、体内に投入され、撮像部１２により生体情報を取得しながら移動しているカプセル内視鏡７０は、輝度センサ１２１が常の体内の輝度を検出している。ここで、カプセル内視鏡１２０が胃に移動した場合には、比較回路１６が、輝度センサから送られてきた輝度値と閾値とを比較して、現在胃に位置していることを推定する。従って、比較的通信状態が良好である胃に位置している時に通信可能であるので、メモリ１３に蓄積されている撮像画像である生体情報を体外アンテナ３０に確実に送信することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、輝度センサ１２１によって検出された輝度値により、カプセル内視鏡１００が通信状態の良好である胃に位置していることを推定したが、これに限られず、例えば、輝度センサ１２１に替えてｐＨセンサを内蔵しても構わない。この場合には、比較回路１６に予め胃独特のｐＨ値を閾値として設定しておくことで、カプセル内視鏡１１０が胃に位置しているか否かを推定することが可能である。或いは、輝度、ｐＨの閾値ではなく、所望の位置までの輝度或いはｐＨの変化パターンを推定基準としても良い。
また、本実施形態では、比較的通信状態が良好な個所を胃としたが、これに限られるものではない。
【００６２】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置通信システムの第６実施形態について、図１８から図２０を参照して説明する。なお、第６実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第６実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、患者Ａが複数の体外アンテナ３０を固定したエアマット４０を装着して、カプセル内視鏡１０と通信していたのに対し、第６実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１３０では、体外アンテナ３０が移動可能とされている点である。
【００６３】
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム１３０は、図１８に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡１０と、上記体外アンテナ３０を有するエアマット１４０とを備えている。
該エアマット１４０は、図１９に示すように、帯状に形成されており、両端側の表裏面にマジックテープ（登録商標）等の接続手段１４１が設けられている。これにより、患者Ａの例えば、腹部付近に巻いて保持することができる。また、エアマット１４０の外表面には、高さｈを有する移動レール１４２が全面にわたって設けられている。また、移動レール１４２上には、移動架台１４３が手動によって移動可能に取り付けられており、該移動架台１４３に上記体外アンテナ３０が取り付けられている。
つまり、体外アンテナ３０は、図２０に示すように、患者Ａの体の表面から所定間隔ｈ離間した状態とされていると共に、間隔ｈを維持した状態で移動可能とされている。
【００６４】
また、移動架台１４３には、体外アンテナ３０で受信した生体情報を受信する記録装置１４４、体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したときに作動するスピーカ１４５及び体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したときに発光するＬＥＤ１４６が設けられている。
上記記録装置１４４は、体外アンテナ３０から送られてくる患者Ａの撮像画像を図示しないメモリに随時蓄積している。上記スピーカ１４５は、例えば、体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したときに“ピー”という連続音を発し、受信が終了すると“ピピッ”という断続音を発するように設定されている。また、ＬＥＤ１４６は、例えば、体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したときに点灯し、受信が終了すると消灯するように設定されている。
【００６５】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム１３０により、カプセル内視鏡１０と通信して生体情報を取り出す場合には、エアマット１４０を装着した後、患者Ａは、手動により移動架台１４３を移動レール１４２に沿ってゆっくり移動させる。この間、カプセル内視鏡１０は、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂの受信レベルに基づいて通信状態を推定している。ここで、体外アンテナ３０の移動により、通信状態が良好であると推定した場合には、カプセル内視鏡１０は体外アンテナ３０に向けて電波Ｃを送信する。体外アンテナ３０は、電波Ｃを受信すると、生体情報を記録装置１４４に送ると共に、スピーカ１４５及びＬＥＤ１４６に知らせる。これを受けて、スピーカ１４５は連続音を発し、ＬＥＤ１４６は発光を行なう。ここで、患者Ａは、スピーカ１４５からの音及びＬＥＤ１４６の発光により、体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したことを感知するので、移動架台１４３の移動を停止させる。これにより、患者Ａは、１つの体外アンテナ３０でカプセル内視鏡１０から通信状態の良好なときに生体情報を確実にえることができる。また、生体情報の受信が終了すると、スピーカ１４５が断続音を発すると共に、ＬＥＤ１４６が消灯するので、患者Ａは、受信が終了したことを容易に知ることができる。
【００６６】
上述したように、このカプセル内視鏡通信システム１３０によれば、体外アンテナ３０を移動レール１４２に沿って移動させることにより、通信状態が良好な位置を広範囲にわたって探れるので、１つの体外アンテナ３０を効率良く使用することができる。
なお、本実施形態においては、移動レールの高さｈを変更することで、体外アンテナ３０と患者Ａの身体との距離を容易に変更することができる。また、電波Ｃを受信したことを患者Ａに感知させるために、スピーカ１４５及びＬＥＤ１４６を両方設けた構成にしたが、どちらか一方でも構わないし、他の感知手段を設けても良い。また、移動架台１４３を手動により動かしたが、モータ等により電動式にしても構わない。
【００６７】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置通信システムの第７実施形態について、図２１及び図２２を参照して説明する。なお、第７実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第７実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、患者Ａが複数の体外アンテナ３０を固定したエアマット４０を装着して、カプセル内視鏡１０と通信していたのに対し、第７実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１５０では、例えば、病院等に設置され、体外アンテナ３０を有する通信装置１６０によって、カプセル内視鏡１０と通信する点である。
【００６８】
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム１５０は、図２１及び図２２に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡１０と、上記通信装置１６０とを備えている。
該通信装置１６０は、椅子１６１内に、上記体外アンテナ３０、該体外アンテナ３０の位置及び向きを変更する移動機構１６２、体外アンテナ３０と患者Ａとの距離を調整するエアバック１６３及び外エアバック１６３内に空気を供給する電動ポンプ１６４を内蔵している。
【００６９】
上記移動機構１６２は、椅子１６１の背もたれに平行な一対の縦ガイド１６５と、該縦ガイド１６５の軸方向に移動可能な一対の縦スライダ１６６と、該一対の縦スライダ１６６間に接続されている横ガイド１６７と、該横ガイド１６７の軸方向に移動可能であると共に、横ガイド１６７の軸回りに回転可能な横スライダ１６８とを備えている。そして、横スライダ１６８に上記体外アンテナ３０が取り付けられている。これにより、体外アンテナ３０は、椅子１６１の背もたれの全範囲に渡って上下に角度を変えながら移動することが可能である。
なお、縦スライダ１６６及び横スライダ１６８は、図示しないモータによって移動するようになっている。
【００７０】
上記エアバック１６３は、移動機構１６２と椅子１６１の背もたれとの間に配されており、電動ポンプ１６４から空気が供給されると、膨張して背もたれを膨らますようになっている。つまり、患者Ａが椅子１６１に座ったときに、患者Ａと体外アンテナ３０との距離を所定間隔離間するようになっている。
【００７１】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム１５０により、カプセル内視鏡１０と通信して生体情報を取り出す場合には、カプセル内視鏡Ａを飲み込んだ後、患者Ａは、病院等に設置されている椅子１６１に座る。椅子１６１に座ると、縦スライダ１６６の移動、横スライダ１６８の移動及び回転によって、体外アンテナ３０が移動する。この間、カプセル内視鏡１０は、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂの受信レベルに基づいて通信状態を推定している。ここで、体外アンテナ３０の移動により、通信状態が良好であると推定した場合には、カプセル内視鏡１０は体外アンテナ３０に向けて電波Ｃを送信する。
【００７２】
このように、患者Ａは、椅子１６１に座るだけで、体外アンテナ３０が背もたれの範囲を移動して通信状態が良好な位置を探し、カプセル内視鏡１０と通信して生体情報を得る。従って、生体情報の取得による患者Ａの負担を低減することができる。また、エアバック１６３によって患者Ａの体格に合わせて容易且つ確実に体外アンテナ３０と患者Ａとの距離を確保できるので、インピーダンスの影響を確実に低減することができる。
【００７３】
なお、本実施形態において、体外アンテナ３０が通信状態の良好な位置で、電波Ｃを受信している際、例えば、スピーカやＬＥＤ等による音や光で患者Ａに知らせても構わない。
また、本実施形態において、体外アンテナ３０を移動機構１６２により移動可能としたが、これに限られず、複数固定配置しても構わない。
例えば、図２３に示すように、椅子１６１の背もたれ内に板状のアンテナアレイ１７０を設け、該アンテナアレイ１７０に複数の体外アンテナ３０を配置しても構わない。この場合には、カプセル内視鏡１０に最も近い体外アンテナ３０が通信状態の良好な時に電波Ｃを受信する。また、体外アンテナ３０と患者Ａとの距離を確保するため、発泡スチロール等の発泡材を採用しても良い。
【００７４】
なお、本発明の技術分野は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記第１実施形態では、体外アンテナを患者の体から所定距離離間させるために空気を注入可能なエアマットを採用したが、これに限られるものではない。例えば、図２４に示す内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１８０は、患者Ａに装着可能なマット１８１及びエアバック１８２を有している。マット１８１は、図２５に示すように、帯状に形成され、両側端部の表裏面にマジックテープ（登録商標）等の接続手段１８２が設けられている。これにより、患者Ａに巻きつけて取り付けられるようになっている。また、マット１８１の外表面には、体外アンテナ３０を収納可能なポケット１８４が複数形成されている。また、体外アンテナ３０には、ケーブルを介してプラグが接続されている。
上記エアバック１８２は、上記マット１８１の高さが略同一で、空気注入口１８２ａから内部に空気を注入できるようになっている。
【００７５】
この内視鏡通信システム１８０では、カプセル内視鏡１０と通信する際、患者Ａは、図２４に示すように、エアバック１８２を間に挟んでマット１８１を装着する。装着後、各ポケット１８４に体外アンテナ３０を収納すると共に、記録装置１８５のレセプタクルに体外アンテナ３０のプラグを接続する。これにより、体外アンテナ３０を体から所定距離離した状態で複数個取り付けることができる。
【００７６】
更に、上記マット１８１に、図２６に示すように、例えば、臍、腰骨用のマーキングを付けても良い。また、各マーキングを中心として、ポケット１８４が形成されている。この場合には、患者Ａが、各マーキングを目印にしてマット１８１を装着することにより、例えば、体外アンテナ３０を十二指腸付近や、横行結腸付近等の特定の部位に集中的に位置させることができる。従って、カプセル内視鏡１０が、十二指腸付近や横行結腸付近に移動してきた際に、通信を行なうことが可能となる。なお、十二指腸付近や横行結腸付近に限られるものではない。
【００７７】
また、上記各実施形態においては、体内の各部を撮像した撮像画像を生体情報としたが、これに限られず、ｐＨ値や圧力や体液等でも構わない。この場合には、撮像部に変えて各生体情報を取得可能とするように構成すれば良い。
また、撮像部は、患者の体内を一定時間の間隔で断続的且つ無作為に撮影するものを適用したが、これに限られず、例えば、ビデオ等のように体内を連続的に撮影するものでも構わない。この場合は、ビデオ信号が記憶される。
更に、ビデオ等により体内を撮影するものに限定されず、患者の体内情報を検出して体外装置にデータ送信可能なものであれば構わない。例えば、ヘモグロビンセンサを内蔵した出血検査用カプセル型医療装置や、ｐＨ値、圧力値、温度、微生物量及び遺伝子異常等の体内情報を断続的に長時間取得して体外装置に送信する体内情報検査用カプセル型医療装置や、超音波画像等の断続的に取得して体外装置に送信する超音波カプセル型医療装置でも適用可能である。
【００７８】
また、カプセル内視鏡のメモリにバックアップ機能を持たせ、送信部により体外に送信された撮像画像を含め全ての撮像画像を記憶させても構わない。この場合には、カプセル内視鏡が回収された後、メモリから撮像データを再度回収することが可能であるため、検査の信頼性を向上させることができる。更に、体外に撮像データを送信している際に、仮に途中で送信が切断されたとしても、次回の送信時に切断された後の撮像画像から送信することも可能である。
【００７９】
【発明の効果】
本発明のカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムによれば、生体内に留置して生体情報を取得している際に、推定手段が、体外アンテナから送信された電波等の大きさに基づいて通信状態が良好であるか否かを推定し、該推定結果に基づいて送信制御手段が最終的な判断をして送信部を作動するので、通信状態が良好なときのみに体外に向けて生体情報を送信することができる。従って、生体内から確実に生体情報を得ることができるので、検査の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第１実施形態を示す概念図である。
【図２】 図１に示すカプセル内視鏡通信システムにより、体内のカプセル内視鏡と通信している状態を示す図である。
【図３】 図１に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図４】 図１に示すカプセル内視鏡通信システムで使用する体外アンテナを有するエアマットを示す図である。
【図５】 エアマットを患者の腹部付近に装着した状態を示す患者の腹部断面図である。
【図６】 カプセル内視鏡が患者の胃に位置している状態を示す患者の腹部断面図である。
【図７】 カプセル内視鏡通信システムにより、カプセル内視鏡と通信する際のフローチャートである。
【図８】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第２実施形態を示す概念図である。
【図９】 図８に示すカプセル内視鏡通信システムにより、体内のカプセル内視鏡と通信している状態を示す図である。
【図１０】 図８に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図１１】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第３実施形態を示す概念図である。
【図１２】 図１１に示すカプセル内視鏡通信システムにより、体内のカプセル内視鏡と通信している状態を示す図である。
【図１３】 図１１に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図１４】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第４実施形態を示す概念図である。
【図１５】 図１４に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図１６】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第５実施形態を示す概念図である。
【図１７】 図１６に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図１８】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第６実施形態を示す概念図である。
【図１９】 図１８に示すカプセル内視鏡通信システムで使用するマットを示す図である。
【図２０】 図１９のマットを患者に装着した状態を示す患者の腹部断面図である。
【図２１】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システムの第７実施形態を示す概念図である。
【図２２】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システムで使用する通信装置の構成品である椅子内に設けられた移動機構を示す正面図である。
【図２３】 図２１に示す通信装置の変形例であって、（ａ）は椅子の側面図、（ｂ）はアンテナアレイの正面図である。
【図２４】 図４に示すエアマットの変形例を示す図であって、マットを患者に装着した状態を示す図である。
【図２５】 図２４に示すマットを示す斜視図である。
【図２６】 図２４に示すマットの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１、５０、７０、９０、１１０、１３０、１５０ カプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）
１０、６０、８０、１００、１２０ カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）
１１ 容器（筐体）
１２ 撮像部（取得手段）
１３ メモリ
１４ 送信部（送信手段）
１５ 受信アンテナ（センサ）
１６ 比較回路（推定手段）
１７ 送信制御部（送信制御手段）
３０ 体外アンテナ
５１ エネルギー波送信部（エネルギー波送信手段）
６１ エネルギー波受信アンテナ（エネルギー波受信手段）
７１ 磁石
８１ 磁気センサ
１０１ 重力センサ
１２１ 輝度センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体内検査等に使用可能なカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検者（患者）が自分の健康状態を確認する方法として、人間ドックや内視鏡検査等の各種検査による方法が一般的に知られている。また、カプセル状に形成された検査体を飲み込むことにより、容易に健康状態の検査を行なえるカプセル型医療装置による検査方法が知られている。この種のカプセル型医療装置は、様々なものが提供されているが、その１つとして、体内の各部を撮像すると共に、体外に配した画像モニタ部に体内の撮像画像を送信することが可能な電子内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記電子内視鏡装置は、患者の体内にて体内各部を撮像する撮像ヘッド部及び体外に配される画像モニタ部を備えている。撮像ヘッド部は、プラスチック等で形成されたカプセル状の外囲器の内部に、体内各部の画像を撮像する対物レンズ、ＣＣＤチップ等の固体撮像素子、該固体撮像素子からの画像信号を処理する画像処理回路素子、該画像処理回路素子により処理された画像信号を体外の画像モニタ部に電波送信する送信用集積回路、送信のためのプリントアンテナ及び各部に電力を供給する電池を有している。また、これら固体撮像素子、画像処理回路素子、送信用集積回路、プリントアンテナ及び電池は、配線基板によりそれぞれ接続されている。
この電子内視鏡装置により検査を行う場合には、患者はまず画像モニタ部の近傍にて撮像ヘッド部を飲み込む。体内に投入された撮像ヘッド部は、体内の各部を固体撮像素子により撮像する。この撮像された撮像画像は、画像処理回路素子により所定処理され、その後送信用集積回路よりプリントアンテナを介して画像モニタ部に画像信号が送られる。そして、この送られてきた画像信号に基づいて検査が行なわれる。
【０００４】
また、別のカプセル型医療装置の１つとして、生体内の温度、湿度、ｐＨ及び圧力等の生体情報を長時間に渡って測定、記録すると共に生体外に生体情報を送ることができる生体情報記録カプセルが知られている（例えば、特許文献２参照）。
この生体情報記録カプセルは、カプセル内に、体内の温度、ｐＨ、圧力等を検出すると共に電気信号に変換するセンサ、該センサからの信号を記憶するメモリ、センサから送られてきた生体情報のデータを所定処理するＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のデータ処理部、該データ処理部が時間計測を行なうための基準クロックを供給するクロック信号発生器を内蔵するタイマ、体外からの信号に基づいてデータ処理部を制御するマイクロ受信機及び体外の受信機等に向けて生体情報を超音波送信するマイクロ発信機を有している。
【０００５】
この生体情報記録カプセルにより検査を行う場合には、患者が生体情報記録カプセルを飲み込んだ後、体外のマイクロカプセル制御装置から生体情報記録カプセル内のマイクロ受信機に信号を送る。マイクロ受信機は、信号を受け取ると、データ処理部を作動させると共に、該データ処理部の作動タイミングにあわせて、タイマからの測定日、測定時間等をメモリに記憶させる。また、データ処理部は、センサを作動させることによりｐＨ等の生体情報を検出してデータ処理する。そして、データ処理部は、データ処理後のデータをメモリ部に記憶させる。つまり、メモリ部は、データ処理されたデータを測定日、時間と合わせて記憶している。そして、これら情報は、マイクロ発信機により生体外の外部受信機に送られて検査される。
【０００６】
【特許文献１】
特公平４−１０９９２７号公報（第２頁、右欄下段から１３行目〜第４頁、左欄上段から４行目、第１図）
【特許文献２】
特公平１−３０５９２５号公報（第４頁、左欄下段から１３行目〜第４頁、右欄下段から９行目、第１２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１に記載の電子内視鏡装置及び特許文献２に記載の生体情報記録カプセル等のカプセル型医療装置は、体内で得た生体情報を体内から生体外に向けて送信可能な機能を有しているが、体内でのカプセル型医療装置の姿勢や位置によって、送信が途中で途切れたり、送信が行なわれないという不都合があった。つまり、カプセル型医療装置の姿勢が悪いため、カプセル型医療装置内のアンテナと生体外に配されている受信器等とのマッチングが合わない場合や、カプセル型医療装置が電波の減衰領域、例えば、心臓等の血流量の大きい付近や、筋肉量が多い付近や、骨の陰に隠れてしまう位置等にある場合には、生体外に向けて取得したデータを送ることが困難であった。従って、検査に必要な生体情報が適切に得られないという不都合があった。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、生体内から、取得した検査情報を確実に生体外に送信することができるカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１記載の発明は、カプセル状の筐体を生体内に導入させて生体情報を検出するカプセル型医療装置であって、前記生体情報を取得する取得手段と、該取得手段により取得された前記生体情報を記憶するメモリと、該メモリに記憶された前記生体情報を生体外に向けて送信する送信手段と、位置又は姿勢を特定するための情報を検出するセンサと、該センサにより検知された前記情報に基づいて、生体外との通信状態を推定する推定手段と、該推定手段の推定結果に基づいて前記送信手段を制御する送信制御手段とを前記筐体内に備えているカプセル型医療装置を提供する。
【００１０】
本発明に係るカプセル型医療装置においては、患者等の生体内に投入された後、生体内を移動しながら取得手段により生体情報を取得し、該生体情報をメモリに記憶する。また、生体情報の取得と同時に、センサが、自己位置又は姿勢を特定するため、生体内のｐＨ値等の情報や生体外からの電波等の情報を検出して推定手段に送る。推定手段は、送られてきた情報に基づいて生体外との通信状態を推定する。例えば、センサから送られてきた情報が生体外からの電波である場合には、受信した際の電波の大きさを予め設定された閾値等と比較することにより、生体外との通信が可能か否かを推定している。このような推定手段の推定結果に基づいて、送信制御手段が最終的に生体外との通信状態を判断し、通信可能であると判断した場合には、送信手段を作動させてメモリに記憶されている生体情報を生体外に向けて送信する。
【００１１】
従って、生体内で移動している際中に、生体外との通信状態が良好である場合にのみ、取得した生体情報を生体外に対して送信されるので、患者等の生体情報を確実に生体外に送信することができる。また、取得した生体情報を最後に一括して送信するのではなく、随時通信状態の良好な位置で生体外に送信するので、メモリの容量を抑えることができ、メモリを効率良く使用することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、磁気方向を検出する磁気センサであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、磁気センサにより、地磁気や生体外に配された磁石等から磁気方向を検出することが可能である。つまり、生体内において、自己の姿勢に関係なく、常に同一方向を検出することが可能である。これにより、推定手段が、磁気センサにより検出された方向を予め設定された方向等と比較することにより、所望する方向に向いたか否かを推定することが可能である。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、前記姿勢方向を検出するジャイロであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、ジャイロにより、生体内において、常に同一定方向を検出することが可能である。これにより、推定手段が、ジャイロにより検出された方向を予め設定された方向等と比較することにより、所望する方向に向いたか否かを推定することが可能である
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、重力方向を検出する重力センサであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、重力センサにより、生体内において自己の姿勢に関係なく、常に重力方向を検出することが可能である。これにより、推定手段が、重力方向を予め設定された方向等と比較することにより、所望する方向に向いたか否かを推定することが可能である。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、生体内の輝度を検出する輝度センサであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、輝度センサにより、生体内の輝度変化の検出が行なえるので、推定手段が、輝度センサで検出された輝度の大きさを予め設定されている閾値や、輝度の変化パターン等と比較することにより、所望する生体内の位置に移動していることを推定することが可能である。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置において、前記センサが、生体内のｐＨを検出するｐＨセンサであるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、ｐＨセンサにより、ｐＨ値の変化の検出が行なえるので、推定手段が、ｐＨセンサで検出されたｐＨ値の大きさを予め設定されている閾値や、ｐＨの変化パターン等と比較することにより所望する生体内の位置に移動していることを推定することが可能である。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、生体内に向けて電波を送信すると共に前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナとを備え、前記センサが、前記体外アンテナから送信される前記電波を受信するアンテナであるカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００１８】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、受信アンテナが、体外アンテナから送信された電波を受信して推定手段に送る。推定手段は、送られてきた電波の大きさに基づいて通信状態を推定する。即ち、カプセル型医療装置が、通信状態が良好な位置にきた場合や体外アンテナとのマッッチングが良好な場合には、体外アンテナから高出力で電波が送られてくるので、推定手段は、送られてきた電波の大きさを、予め設定されている閾値等と比較して、閾値より大きい場合には、通信状態が良好であると推定する。そして、推定手段の推定結果に基づいて送信制御手段が、送信手段を作動させて生体情報を体外アンテナに送信する。
これにより、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。特に、取得した生体情報を最後に一括して得るのではなく、生体内を移動している際中に、随時生体外で確実に得ることができる。そのため、何らかの不具合、例えば、生体情報の紛失等が発生したとしても、それまでの生体情報を確実に得ているので、その影響を最小限に抑えることができ、検査の信頼性を向上することができる。更に、患者等の被検査者は、常時体外アンテナを用意する必要がなく、必要時にのみ体外アンテナを使用すれば良いので、検査に係る被検者の負担を低減することができる。
【００１９】
請求項８に係る発明は、請求項１に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナと、該体外アンテナに隣接配置され、生体内に向けてエネルギー波を送信するエネルギー波送信手段とを備え、前記センサが、前記エネルギー波送信手段から送信された前記エネルギー波を受信するエネルギー波受信手段であり、前記送信手段が、前記エネルギー波より変換された電力を利用して送信するカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００２０】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、エネルギー波受信手段が、エネルギー波送信手段から送信されたエネルギー波を受信して推定手段に送る。推定手段は、送られてきたエネルギー波の大きさに基づいて通信状態を推定する。即ち、推定手段は、送られてきたエネルギー波の大きさを、予め設定されている閾値等と比較して、閾値より大きい場合には、通信状態が良好であると推定する。そして、推定手段の推定結果に基づいて送信制御手段が、送信手段を作動させて生体情報を体外アンテナに送信する。これにより、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。また、生体情報の送信の際、送信手段は、送られてきたエネルギー波より変換された電力を利用して送信するので、仮にカプセル型医療装置内の電池等が切れた場合でも、それまでに取得した生体情報を確実に得ることができる。
【００２１】
請求項９に係る発明は、請求項２に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナと、該体外アンテナの受信方向と相関付けた方向に配設される磁石とを備えているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００２２】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、磁石が配設されている付近を通過する際に、自己の姿勢に関係なく磁気センサが、磁石の磁気方向を検出する。これにより、推定手段は、磁気センサからの磁石の方向と予め設定されている方向とを比較することにより、送信手段の送信方向が磁石の方向に向いていることを推定することが可能である。つまり、磁石は、体外アンテナの受信方向に相関付けられているので、推定手段は、送信手段の送信方向が体外アンテナの受信方向に向いていると推定する。従って、通信状態が良好なときに送信でき、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。
【００２３】
請求項１０に係る発明は、請求項３又は４に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信すると共に、予め設定された方向に受信方向を有する体外アンテナとを備えているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００２４】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、生体内を移動している際に、自己の姿勢に関係なく、ジャイロや重力センサにより常に一定方向を検出することが可能である。これにより、推定手段は、ジャイロや重力センサから検出された方向と予め設定されている方向とを比較することにより、送信手段の送信方向が体外アンテナの受信方向に向いていること、即ち、体外アンテナとのマッチングが良く通信状態が良好な状態であることを推定する。従って、通信状態の良好なときに送信でき、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。
【００２５】
請求項１１に係る発明は、請求項５又は６に記載のカプセル型医療装置と、生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナとを備えているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
【００２６】
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、生体内を移動している際に、推定手段が、輝度センサやｐＨセンサからの検出値により、生体内の特定部位に位置していると推定する。例えば、比較的通信状態の良好とされている胃独特の輝度やｐＨ値を閾値とすることで、カプセル型医療装置が現在胃に位置していると推定する。これにより、生体内を移動しているカプセル型医療装置から確実に生体情報を得ることができる。
【００２７】
請求項１２に係る発明は、請求項７から１１のいずれか１項に記載のカプセル型医療装置通信システムにおいて、前記体外アンテナが、生体表面から所定間隔離間した状態で配されているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、体外アンテナが、被検者の体から所定距離離れているので、生体のインピーダンスの影響を受けにくい。従って、生体内のカプセル型医療装置との通信状態をより良好な状態に維持することができる。
【００２８】
請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載のカプセル型医療装置において、前記体外アンテナが、前記間隔を維持した状態で移動可能とされているカプセル型医療装置通信システムを提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置通信システムにおいては、体外アンテナを生体内のカプセル型医療装置の移動に合わせて移動させたり、１つの体外アンテナで通信状態が良好な範囲を広範囲にわたって探れるので、体外アンテナの設置数を減らし、より効率的な利用を行なうことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第１実施形態を、図１から図７を参照して説明する。
本実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１は、図１及び図２に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡（カプセル型医療装置）１０と、体外（生体外）に配され、体内に向けて電波Ｂを送信する体外アンテナ３０とを備えている。
【００３０】
上記カプセル内視鏡１０は、患者Ａの体内に導入させて体内情報（生体情報）を検出するものであって、図３に示すようにカプセル状の容器（筐体）１１を備えている。この容器１１内には、体内各部を撮像することにより生体情報である撮像画像を取得する撮像部（取得手段）１２と、該撮像部１２で取得された撮像画像を記憶するメモリ１３と、該メモリ１３に記憶された撮像画像を体外に向けて送信する送信部（送信手段）１４と、位置又は姿勢を特定するための電波（情報）Ｂを検出する受信アンテナ（センサ）１５と、該受信アンテナ１５により検知された電波Ｂに基づいて、体外に配された体外アンテナ３０との通信状態を推定する比較回路（推定手段）１６と、該比較回路１６の推定結果に基づいて送信部１４を制御する送信制御部（送信制御手段）１７とが内蔵されている。
【００３１】
上記容器１１は、プラスチック等で内部を密閉するように形成され、一端側に透明カバー１１ａが設けられている。この透明カバー１１ａの内側には、体内の各部位等の観察対象物を結像する対物レンズ１８がレンズ枠１８ａに取り付けられて配置されており、その結像位置には、例えば、ＣＭＯＳイメージャ等の撮像を行う撮像素子１９が配置されている。即ち、これら対物レンズ１８及び撮像素子１９は、上記撮像部１２を構成している。
【００３２】
また、対物レンズ１８の周囲には、照明素子として、例えば、白色ＬＥＤ２０が配設されている。更に、撮像素子１９の背面側には、白色ＬＥＤ２０を駆動すると共に撮像素子１９の駆動及び撮像データの処理等を行う処理部２１及び上記メモリ１３が配設されている。更に、メモリ１３に隣接して、上記比較回路１６、送信制御部１７、送信機１４ａ、送信アンテナ１４ｂ及び受信アンテナ１５が配設されている。上述したこれら各構成品は、フレキシブルプリント基板２２によってそれぞれ接続されており、電池２３によって必要な電力が供給されている。また、送信機１４ａ及び送信アンテナ１４ｂは、上記送信部１４を構成している。
【００３３】
上記受信アンテナ１５は、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂを受信して比較回路１６に送る機能を有している。比較回路１６は、送られてきた電波Ｂを受信レベルに比例した信号値に変換すると共に、該信号値と予め設定された閾値とを比較して、信号値が閾値と同一値以上である場合には、体外アンテナ３０との通信状態が良好であると推定するよう設定されている。また、比較回路１６は、推定した推定結果を送信制御部１７に送る機能を有している。
【００３４】
送信制御部１７は、比較回路１６の推定結果に基づいて通信するか否かの最終的な判断を行ない送信機１４ａを制御するように設定されている。例えば、比較回路１６から送られてきた推定結果が、通信状態が良好であると推定する旨の結果である場合には、送信機１４ａを作動させる。また、送信機１４ａは、メモリ１３に記憶されている撮像画像を、送信アンテナ１４ｂを介して電波Ｃとして体外に向けて送信する機能を有している。
【００３５】
上記体外アンテナ３０は、図４及び図５に示すように、生体表面から所定間隔ｈ離間するように、例えば、患者Ａが着脱可能なエアマット４０に複数取り付けられている。
エアマット４０は、帯状に形成されており、両端側の表裏面にマジックテープ（登録商標）等の接続手段４１が設けられている。これにより、患者Ａの例えば、腹部付近に巻いて保持することができる。また、エアマット４０は、空気注入口４２から内部に空気を注入可能とされている。つまり、上述したように、腹部付近に巻いてエアマット４０を保持した後、空気注入口４２より内部に空気を注入することで、患者Ａに密着するようになっている。この際、エアマット４０の外表面が、患者Ａの生体表面から所定間隔ｈ離間した状態となる。
【００３６】
また、エアマット４０の外表面には、複数の上記体外アンテナ３０が偏波面方向を一致させて取り付けられている。また、これら各アンテナ３０には、図示しないケーブルが接続されており、プラグ４３部分に集められて後述する記録装置４５に接続可能とされている。また、体外アンテナ３０は、カプセル内視鏡１０の送信部１４から送信された電波Ｃ、即ち、撮像画像を受信する機能も有している。
更に、エアマット４０は、図１に示す記録装置４５を取り付けられるようになっている。該記録装置４５には、上記プラグ４３と接続可能な図示しないレセプタクルが設けられている。これにより、記録装置４５は、体外アンテナ３０で受信した撮像画像を内部の図示しないメモリに記録可能とされている。そして、該メモリに蓄積された撮像画像を所定処理することで、患者Ａの健康状態の観察を行なうことができる。
【００３７】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム１により、体外アンテナ３０からカプセル内視鏡１０に通信して、該カプセル内視鏡１０から患者Ａの生体情報である撮像画像を取り出す場合について図７を参照して説明する。
まず、患者Ａは、図１に示すように、カプセル内視鏡１０を飲み込んで体内に投入する。体内に投入されたカプセル内視鏡１０は、消化器官を移動しながら、図３に示すように容器１１内に内蔵されている白色ＬＥＤ２０で体内を照明すると共に、撮像素子１９により体内の各部を、例えば、一定時間の間隔で定期的に撮像する。この撮像された撮像画像は、処理部２１で所定処理されると共にメモリ１３に記憶される。このように、カプセル内視鏡１０は、口から投入されて排泄されるまで、無作為的に体内情報を取得しながら消化器官内を移動している。この間、撮像された撮像画像は、メモリ１３内に逐次蓄積されている。
【００３８】
ここで、患者Ａは、カプセル内視鏡１０を飲み込んでから、例えば、ある程度の時間が経過したらカプセル内視鏡Ａから撮像画像の取得を行なう。本実施形態では、例えば、図２に示すようにカプセル内視鏡Ａが胃を通過した後に、撮像画像の取得を行っている。まず、患者Ａは、図１に示すように、体外アンテナ３０が取り付けられたエアマット４０を腹部付近に巻きつけて装着する。この際、エアマット４０と体との間に若干の隙間があくように、エアマット４０を装着する。装着後、空気注入口４２に、エアポンプ等の空気供給源より空気を注入して、エアマット４０を患者Ａの体に密着させる。こうすることで、体外アンテナ３０は、図５に示すように、確実に固定された状態になると共に、体の表面から所定距離ｈ離間した状態となる。
また、図１に示すように、エアマット４０に記録装置４５を取り付け、プラグ４３を接続する。
【００３９】
エアマット４０の装着後、図示しないスイッチ等により体外アンテナ３０から体内に向けて電波Ｂを送信する（Ｓ１）。この際、複数の体外アンテナ３０は、同時に電波Ｂを送信する。これにより、カプセル内視鏡Ａの受信アンテナ１５は、位置や、姿勢に応じて最も近接している体外アンテナ３０から電波Ｂを受信する（Ｓ２）。また、受信アンテナ１５は、電波Ｂを受信すると共に該電波Ｂを比較回路１６に送る（Ｓ３）。比較回路１６は、送られてきた電波Ｂを受信レベルに応じた信号値に変換する（Ｓ４）と共に、該信号値と予め設定された閾値とを比較する（Ｓ５）。
【００４０】
比較した結果、信号値が閾値より小さい場合には、比較回路１６は、体外アンテナ３０との通信状態が良好でないと推定する（Ｓ６）。例えば、図６に示すように、カプセル内視鏡１０と体外アンテナ３０との間に、電波減衰領域である血流量の多い臓器（肝臓等）や骨等がある場合には、受信する電波Ｂのレベルが低いので、通信状態が良好でないと推定する。なお、最も通信状態が悪い場合には、体外アンテナ３０から電波Ｂが届かず、受信アンテナ１５は電波Ｂを受信しない。
そして、比較回路１６は、通信状態が良好でない旨の推定結果を送信制御部１７に送る。送信制御部１７は、この結果を受けて通信しない最終的な判断を行う（Ｓ７）。この場合には、送信制御部１７は、判断した後、送信部１４を作動させない。
【００４１】
一方、信号値が閾値と同一値以上である場合には、比較回路１６は、体外アンテナ３０との通信状態が良好であると推定する（Ｓ８）。つまり、高出力の電波Ｂを受信することにより、通信状態が良好であると推定する。そして、比較回路１６は、通信状態が良好であることを送信制御部１７に送る。送信制御部１７は、この結果を受けて、通信を行なう最終的な判断をして送信機１４ａを作動させる（Ｓ９）。送信制御部１７の判断により、送信機１４ａは、メモリ１３に蓄積されている撮像画像を電波Ｃとして、送信アンテナ１４ｂを介して体外に向けて送信する（Ｓ１０）。
【００４２】
体外アンテナ３０は、送信された電波Ｃを受信する（Ｓ１１）と共に、プラグ４３を介して記録装置４５に送る。この際、体外アンテナ３０は、体の表面から所定距離ｈ離間しているので、身体のインピーダンスの影響を受けにくい。また、周囲から回り込む電波Ｃ等も受信可能なので、送信された電波Ｃを確実に受信することができる。そして、記録装置４５は、体外アンテナから送られてきた生体情報である撮像画像をメモリに記録する。これにより、体内に投入されているカプセル内視鏡１０から生体情報を確実に取り出すことができる。
【００４３】
このカプセル内視鏡通信システム１及びカプセル内視鏡１０によれば、体外アンテナ３０が取り付けられたエアマット４０を装着するだけで、体内で各部を撮像しながら移動しているカプセル内視鏡１０から確実に生体情報である撮像画像を取り出すことができる。つまり、カプセル内視鏡１０は、比較回路１６が体外アンテナ３０から送信された電波Ｂの受信レベルに応じて通信状態が良好であるか否かを推定し、該推定結果に基づいて送信制御部１７が最終的な判断をして送信部１４より撮像画像を体外アンテナ３０に送信する。これにより、生体内を移動しているカプセル内視鏡１０から、通信状態が良好な状態のときに生体情報を得るので、該生体情報を確実に得ることができる。特に、カプセル内視鏡１０が取得した生体情報を最後に一括して得るのではなく、体内を移動している際中に、随時体外で確実に得ることができる。そのため、カプセル内視鏡１０に何らかの不具合により、例えば、生体情報の紛失等が発生したとしても、それまでの生体情報を記録装置４５に記録しているので、その影響を最小限に抑えることができる。従って、検査の信頼性を向上することができる。また、メモリ１３の容量を抑えることができると共に、効率良く使用することができる。更に、患者Ａは、常時体外アンテナ３０を有するエアマット４０を装着する必要がなく、必要時にのみ用いれば良いので、検査に係る患者Ａの負担を低減することができる。
更には、体外アンテナ３０は、患者Ａの体から所定距離ｈ離間しているので、患者Ａのインピーダンスの影響を受けにくい。そのため、カプセル内視鏡１０から送信された電波Ｃを確実に受信することができる。
【００４４】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第２実施形態について、図８から図１０を参照して説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、カプセル内視鏡１０が、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂのレベルに応じて通信状態を推定していたのに対し、第２実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）５０では、カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）６０が、体外から送信されたエネルギー波Ｄのレベルに応じて通信状態を推定する点である。
【００４５】
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム５０は、図８及び図９に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡６０と、体外に配され、カプセル内視鏡６０の送信部１４から送信される生体情報、即ち撮像画像を含む電波Ｃを受信する体外アンテナ３０と、該体外アンテナ３０に隣接配置され体内に向けて、エネルギー波Ｄを送信するエネルギー波送信部（エネルギー波送信手段）５１とを備えている。
上記カプセル内視鏡６０は、図１０に示すように、容器１１内部にエネルギー波送信部５１から送信されたエネルギー波Ｄを受信するエネルギー波受信アンテナ（エネルギー波受信手段）６１及び、受信したエネルギー波Ｄを電力に変換する変換部６２を有している。また、エネルギー波受信アンテナ６１は、受信したエネルギー波Ｄを比較回路１６に送る機能を有している。比較回路１６は、送られてきたエネルギー波Ｄを受信レベルに比例した信号値に変換すると共に、該信号値と予め設定された閾値とを比較して、信号値が閾値と同一値以上である場合には、体外アンテナ３０との通信状態が良好であると推定するように設定されている。
また、送信部１４部は、エネルギー波Ｄより変換された電力を利用して送信する機能を有している。即ち、送信機１４ａには、上記変換部６２によって変換された電力が供給されている。つまり、送信機１４ａが必要とする送信電力は、体外から供給されている。
【００４６】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム５０により、カプセル内視鏡６０と通信して生体情報を取り出す場合について以下に説明する。
カプセル内視鏡６０を体内に投入した後、患者Ａが必要に応じて体外アンテナ３０及びエネルギー波送信部５１が複数取り付けられたエアマット４０を装着すると共に、空気を注入して体から所定距離ｈ離間させる。そして、図示しないスイッチ等によりエネルギー波送信部５１からエネルギー波Ｄを体内に向けて送信する。エネルギー波Ｄが送信されると、カプセル内視鏡６０のエネルギー波受信アンテナ６１が最も近接しているエネルギー波送信部５１からエネルギー波Ｄを受信して比較回路１６に送る。比較回路１６は、送られてきたエネルギー波Ｄの受信レベルに比例した信号値と閾値とを比較する。比較した結果、信号値が閾値と同一値以上である場合には、比較回路１６は、体外アンテナ３０との通信状態が良好であると推定し、送信制御部１７に推定結果を送る。送信制御部１７は、この結果を受けて、通信を行なう最終的な判断をして送信機１４ａを作動させる。これにより、送信機１４ａは、通信状態が良好な時に、メモリ１３に蓄積されている撮像画像を体外アンテナ３０に送信することができる。
【００４７】
また、送信の際、変換部６２により変換された電力を利用して送信するので、電池２３の電力を送信に使用しなくて済む。従って、電池２３の電力を生体情報の取得等に集中的に利用できるので、例えば、撮像回数が増え、より詳細な検査を行なうことができる。また、電池２３の寿命が切れたとしても、それまでに取得した生体情報を確実に体外で得ることができる。
また、変換された電力が、送信機１４ａ駆動に必要な値を超えた時点で送信機１４ａが自動的に送信開始するように設定しても良い。
【００４８】
このカプセル内視鏡通信システム５０及びカプセル内視鏡６０によれば、比較回路１６によるエネルギー波Ｄの受信レベルに基づいた推定により、体内を移動しているカプセル内視鏡６０から、通信状態が良好なときに通信を行なって、確実に生体情報を体外で得ることができる。特に、体外から送信されたエネルギー波Ｄを電力に変換し、該電力を利用して生体情報を送信するので、電池２３の寿命が切れたとしても、それまでに取得した生体情報を確実に体外で得ることができる。
なお、上記エネルギー波Ｄは、電磁波であっても良く、又は超音波であっても良い。
【００４９】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第３実施形態について、図１１から図１３を参照して説明する。なお、第３実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、カプセル内視鏡１０が、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂのレベルに応じて通信状態を推定していたのに対し、第３実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）７０では、カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）８０が、体外に配された磁石７１の磁気方向に基づいて通信状態を推定する点である。
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム７０は、図１１及び図１２に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡８０と、体外に配され、カプセル内視鏡８０の送信部１４から送信される生体情報、即ち撮像画像を含む電波Ｃを受信する体外アンテナ３０と、該体外アンテナ３０の受信方向（偏波面方向）と相関付けた方向に配置される上記磁石７１とを備えている
【００５０】
上記カプセル内視鏡８０は、図１３に示すように、容器１１内部に磁石７１が発する磁力Ｅにより該磁石７１の磁気方向を検出する磁気センサ８１を有している。また、磁気センサ８１は、検出した磁気方向を比較回路１６に送る機能を有している。また、比較回路１６には、磁気センサ８１からみた送信アンテナ１４ｂの偏波面の方向が予め設定されている。これにより、比較回路１６は、磁気センサ８１より送られてきた磁気方向と、予め設定されている方向とを比較することにより、送信アンテナ１４ｂの送信方向（偏波面方向）が磁石７１の方向に向いているか否かを推定することが可能である。つまり、磁石７１と体外アンテナ３０の受信方向とが相関付けられているので、比較回路１６は、送信アンテナ１４ｂの送信方向が体外アンテナの受信方向に向いているか否かを推定することが可能である。
【００５１】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム７０により、カプセル内視鏡８０と通信して生体情報を取り出す場合について以下に説明する。
体内に投入され、撮像部１２により生体情報を取得しながら移動しているカプセル内視鏡８０は、通信状態が良好で且つ磁石７１の磁場領域に移動した際に、磁気センサ８１が磁石７１の磁力Ｅに反応して磁気方向を検出すると共に比較回路１６に送る。比較回路１６は、送られてきた磁気方向と予め設定されている方向とを比較する。
比較した結果、磁気方向が設定方向と同一方向である場合には、送信アンテナ１４ｂと体外アンテナ８０とのマッチングが最適で通信状態が良好であると推定する。従って、メモリ１３に蓄積されている撮像画像である生体情報を体外アンテナ３０に確実に送信することができる。
【００５２】
このカプセル内視鏡通信システム７０及びカプセル内視鏡８０によれば、比較回路１６が、磁気センサ８１により検出された磁気方向と予め設定された方向とを比較して、通信アンテナ１４ｂと体外アンテナ３０とのマッチングにより通信状態を推定するので、通信状態が良好なときにのみ送信でき、確実に生体情報を体外で得ることができる。
【００５３】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第４実施形態について、図１４及び図１５を参照して説明する。なお、第４実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第４実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、カプセル内視鏡１０が、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂのレベルに応じて通信状態を推定していたのに対し、第４実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）９０では、カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）１００が、重力センサ１０１により検出された重力方向に基づいて通信状態を推定する点である。
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム９０は、図１４に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡１００と、体外に配され、カプセル内視鏡１００の送信部１４から送信される生体情報、即ち撮像画像を含む電波Ｃを受信する体外アンテナ３０とを備えている。なお、本実施形態では、患者Ａがエアマット４０を装着したときに、体外アンテナ３０の受信方向が重力方向を向くように配されている。
【００５４】
上記カプセル内視鏡１００は、図１５に示すように、容器１１内部に重力方向を検出する上記重力センサ１０１を有している。また、重力センサ１０１は、検出した重力方向を比較回路１６に送る機能を有している。また、比較回路１６には、重力センサ１０１からみた送信アンテナ１４ｂの偏波面の方向が予め設定されている。これにより、比較回路１６は、重力センサ１０１より送られてきた重力方向と、予め設定されている方向とを比較することにより、送信アンテナ１４ｂの送信方向（偏波面方向）が体外アンテナ３０の受信方向に向いているか否かを推定することが可能である。
【００５５】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム９０及びカプセル内視鏡１００によれば、体内に投入され、撮像部１２により生体情報を取得しながら移動しているカプセル内視鏡１００は、重力センサ１０１により自己の姿勢に関係なく常に重力方向が検出されている。比較回路１６は、重力センサ１０１から送られてきた重力方向と予め設定されている方向とを比較する。比較した結果、重力方向が設定方向と同一方向である場合には、送信アンテナ１４ｂの送信方向と体外アンテナ３０の受信方向とがあった最適なマッチング状態、即ち、通信状態が良好であると推定する。従って、メモリ１３に蓄積されている撮像画像である生体情報を体外アンテナ３０に確実に送信することができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、患者Ａが生体情報をカプセル内視鏡１００から取り出す際に、例えば、イス等に座って、体外アンテナ３０の偏波面が確実に重力方向に向くように静止しているのが好ましい。
また、エアマット４０装着後に患者Ａが動いた場合でも、体外アンテナ３０の受信方向が常に重力方向に向くように体外アンテナ３０が受動的或いは能動的に動くように構成しても構わない。
また、重力センサ１０１により、体内でのカプセル内視鏡１００の姿勢を検出したが、これに限られず、例えば、重力センサ１０１に替えてジャイロを内蔵しても構わない。この場合には、体内での姿勢に関係なく、常のある一定方向を検出することが可能であるので、比較回路１６が設定方向と比較して通信状態を推定することができる。
【００５７】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムの第５実施形態について、図１６及び図１７を参照して説明する。なお、第５実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第５実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、カプセル内視鏡１０が、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂのレベルに応じて通信状態を推定していたのに対し、第５実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１１０では、カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）１２０が、輝度センサ１２１により検出された輝度変化に基づいて通信状態を推定する点である。
【００５８】
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム１２０は、図１６に示すように、患者Ａが飲み込み可能な上記カプセル内視鏡１２０と、体外に配され、カプセル内視鏡１２０の送信部１４から送信される生体情報、即ち撮像画像を含む電波Ｃを受信する体外アンテナ３０とを備えている。
【００５９】
上記カプセル内視鏡１２０は、図１７に示すように、容器１１内部に体内の輝度を検出する輝度センサ１２１を有している。この輝度センサ１２１の一部は、容器１１の外表面に露出しており、体内の輝度を検出可能とされている。また、輝度センサ１２１は、検出した輝度を比較回路１６に送る機能を有している。また、比較回路１６には、例えば、比較的通信状態が良好な胃独特の輝度値が閾値として予め設定されている。これにより、比較回路１６は、輝度センサ１２１より送られてきた輝度値と閾値とを比較することにより、カプセル内視鏡１２０が通信状態の良好な胃に位置していることを推定することが可能である。
【００６０】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム１１０及びカプセル内視鏡１２０によれば、体内に投入され、撮像部１２により生体情報を取得しながら移動しているカプセル内視鏡７０は、輝度センサ１２１が常の体内の輝度を検出している。ここで、カプセル内視鏡１２０が胃に移動した場合には、比較回路１６が、輝度センサから送られてきた輝度値と閾値とを比較して、現在胃に位置していることを推定する。従って、比較的通信状態が良好である胃に位置している時に通信可能であるので、メモリ１３に蓄積されている撮像画像である生体情報を体外アンテナ３０に確実に送信することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、輝度センサ１２１によって検出された輝度値により、カプセル内視鏡１００が通信状態の良好である胃に位置していることを推定したが、これに限られず、例えば、輝度センサ１２１に替えてｐＨセンサを内蔵しても構わない。この場合には、比較回路１６に予め胃独特のｐＨ値を閾値として設定しておくことで、カプセル内視鏡１１０が胃に位置しているか否かを推定することが可能である。或いは、輝度、ｐＨの閾値ではなく、所望の位置までの輝度或いはｐＨの変化パターンを推定基準としても良い。
また、本実施形態では、比較的通信状態が良好な個所を胃としたが、これに限られるものではない。
【００６２】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置通信システムの第６実施形態について、図１８から図２０を参照して説明する。なお、第６実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第６実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、患者Ａが複数の体外アンテナ３０を固定したエアマット４０を装着して、カプセル内視鏡１０と通信していたのに対し、第６実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１３０では、体外アンテナ３０が移動可能とされている点である。
【００６３】
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム１３０は、図１８に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡１０と、上記体外アンテナ３０を有するエアマット１４０とを備えている。
該エアマット１４０は、図１９に示すように、帯状に形成されており、両端側の表裏面にマジックテープ（登録商標）等の接続手段１４１が設けられている。これにより、患者Ａの例えば、腹部付近に巻いて保持することができる。また、エアマット１４０の外表面には、高さｈを有する移動レール１４２が全面にわたって設けられている。また、移動レール１４２上には、移動架台１４３が手動によって移動可能に取り付けられており、該移動架台１４３に上記体外アンテナ３０が取り付けられている。
つまり、体外アンテナ３０は、図２０に示すように、患者Ａの体の表面から所定間隔ｈ離間した状態とされていると共に、間隔ｈを維持した状態で移動可能とされている。
【００６４】
また、移動架台１４３には、体外アンテナ３０で受信した生体情報を受信する記録装置１４４、体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したときに作動するスピーカ１４５及び体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したときに発光するＬＥＤ１４６が設けられている。
上記記録装置１４４は、体外アンテナ３０から送られてくる患者Ａの撮像画像を図示しないメモリに随時蓄積している。上記スピーカ１４５は、例えば、体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したときに“ピー”という連続音を発し、受信が終了すると“ピピッ”という断続音を発するように設定されている。また、ＬＥＤ１４６は、例えば、体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したときに点灯し、受信が終了すると消灯するように設定されている。
【００６５】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム１３０により、カプセル内視鏡１０と通信して生体情報を取り出す場合には、エアマット１４０を装着した後、患者Ａは、手動により移動架台１４３を移動レール１４２に沿ってゆっくり移動させる。この間、カプセル内視鏡１０は、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂの受信レベルに基づいて通信状態を推定している。ここで、体外アンテナ３０の移動により、通信状態が良好であると推定した場合には、カプセル内視鏡１０は体外アンテナ３０に向けて電波Ｃを送信する。体外アンテナ３０は、電波Ｃを受信すると、生体情報を記録装置１４４に送ると共に、スピーカ１４５及びＬＥＤ１４６に知らせる。これを受けて、スピーカ１４５は連続音を発し、ＬＥＤ１４６は発光を行なう。ここで、患者Ａは、スピーカ１４５からの音及びＬＥＤ１４６の発光により、体外アンテナ３０が電波Ｃを受信したことを感知するので、移動架台１４３の移動を停止させる。これにより、患者Ａは、１つの体外アンテナ３０でカプセル内視鏡１０から通信状態の良好なときに生体情報を確実にえることができる。また、生体情報の受信が終了すると、スピーカ１４５が断続音を発すると共に、ＬＥＤ１４６が消灯するので、患者Ａは、受信が終了したことを容易に知ることができる。
【００６６】
上述したように、このカプセル内視鏡通信システム１３０によれば、体外アンテナ３０を移動レール１４２に沿って移動させることにより、通信状態が良好な位置を広範囲にわたって探れるので、１つの体外アンテナ３０を効率良く使用することができる。
なお、本実施形態においては、移動レールの高さｈを変更することで、体外アンテナ３０と患者Ａの身体との距離を容易に変更することができる。また、電波Ｃを受信したことを患者Ａに感知させるために、スピーカ１４５及びＬＥＤ１４６を両方設けた構成にしたが、どちらか一方でも構わないし、他の感知手段を設けても良い。また、移動架台１４３を手動により動かしたが、モータ等により電動式にしても構わない。
【００６７】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置通信システムの第７実施形態について、図２１及び図２２を参照して説明する。なお、第７実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第７実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、患者Ａが複数の体外アンテナ３０を固定したエアマット４０を装着して、カプセル内視鏡１０と通信していたのに対し、第７実施形態のカプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１５０では、例えば、病院等に設置され、体外アンテナ３０を有する通信装置１６０によって、カプセル内視鏡１０と通信する点である。
【００６８】
即ち、本実施形態のカプセル内視鏡通信システム１５０は、図２１及び図２２に示すように、患者Ａが飲み込み可能なカプセル内視鏡１０と、上記通信装置１６０とを備えている。
該通信装置１６０は、椅子１６１内に、上記体外アンテナ３０、該体外アンテナ３０の位置及び向きを変更する移動機構１６２、体外アンテナ３０と患者Ａとの距離を調整するエアバック１６３及び外エアバック１６３内に空気を供給する電動ポンプ１６４を内蔵している。
【００６９】
上記移動機構１６２は、椅子１６１の背もたれに平行な一対の縦ガイド１６５と、該縦ガイド１６５の軸方向に移動可能な一対の縦スライダ１６６と、該一対の縦スライダ１６６間に接続されている横ガイド１６７と、該横ガイド１６７の軸方向に移動可能であると共に、横ガイド１６７の軸回りに回転可能な横スライダ１６８とを備えている。そして、横スライダ１６８に上記体外アンテナ３０が取り付けられている。これにより、体外アンテナ３０は、椅子１６１の背もたれの全範囲に渡って上下に角度を変えながら移動することが可能である。
なお、縦スライダ１６６及び横スライダ１６８は、図示しないモータによって移動するようになっている。
【００７０】
上記エアバック１６３は、移動機構１６２と椅子１６１の背もたれとの間に配されており、電動ポンプ１６４から空気が供給されると、膨張して背もたれを膨らますようになっている。つまり、患者Ａが椅子１６１に座ったときに、患者Ａと体外アンテナ３０との距離を所定間隔離間するようになっている。
【００７１】
このように構成されたカプセル内視鏡通信システム１５０により、カプセル内視鏡１０と通信して生体情報を取り出す場合には、カプセル内視鏡Ａを飲み込んだ後、患者Ａは、病院等に設置されている椅子１６１に座る。椅子１６１に座ると、縦スライダ１６６の移動、横スライダ１６８の移動及び回転によって、体外アンテナ３０が移動する。この間、カプセル内視鏡１０は、体外アンテナ３０から送信された電波Ｂの受信レベルに基づいて通信状態を推定している。ここで、体外アンテナ３０の移動により、通信状態が良好であると推定した場合には、カプセル内視鏡１０は体外アンテナ３０に向けて電波Ｃを送信する。
【００７２】
このように、患者Ａは、椅子１６１に座るだけで、体外アンテナ３０が背もたれの範囲を移動して通信状態が良好な位置を探し、カプセル内視鏡１０と通信して生体情報を得る。従って、生体情報の取得による患者Ａの負担を低減することができる。また、エアバック１６３によって患者Ａの体格に合わせて容易且つ確実に体外アンテナ３０と患者Ａとの距離を確保できるので、インピーダンスの影響を確実に低減することができる。
【００７３】
なお、本実施形態において、体外アンテナ３０が通信状態の良好な位置で、電波Ｃを受信している際、例えば、スピーカやＬＥＤ等による音や光で患者Ａに知らせても構わない。
また、本実施形態において、体外アンテナ３０を移動機構１６２により移動可能としたが、これに限られず、複数固定配置しても構わない。
例えば、図２３に示すように、椅子１６１の背もたれ内に板状のアンテナアレイ１７０を設け、該アンテナアレイ１７０に複数の体外アンテナ３０を配置しても構わない。この場合には、カプセル内視鏡１０に最も近い体外アンテナ３０が通信状態の良好な時に電波Ｃを受信する。また、体外アンテナ３０と患者Ａとの距離を確保するため、発泡スチロール等の発泡材を採用しても良い。
【００７４】
なお、本発明の技術分野は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記第１実施形態では、体外アンテナを患者の体から所定距離離間させるために空気を注入可能なエアマットを採用したが、これに限られるものではない。例えば、図２４に示す内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）１８０は、患者Ａに装着可能なマット１８１及びエアバック１８２を有している。マット１８１は、図２５に示すように、帯状に形成され、両側端部の表裏面にマジックテープ（登録商標）等の接続手段１８２が設けられている。これにより、患者Ａに巻きつけて取り付けられるようになっている。また、マット１８１の外表面には、体外アンテナ３０を収納可能なポケット１８４が複数形成されている。また、体外アンテナ３０には、ケーブルを介してプラグが接続されている。
上記エアバック１８２は、上記マット１８１の高さが略同一で、空気注入口１８２ａから内部に空気を注入できるようになっている。
【００７５】
この内視鏡通信システム１８０では、カプセル内視鏡１０と通信する際、患者Ａは、図２４に示すように、エアバック１８２を間に挟んでマット１８１を装着する。装着後、各ポケット１８４に体外アンテナ３０を収納すると共に、記録装置１８５のレセプタクルに体外アンテナ３０のプラグを接続する。これにより、体外アンテナ３０を体から所定距離離した状態で複数個取り付けることができる。
【００７６】
更に、上記マット１８１に、図２６に示すように、例えば、臍、腰骨用のマーキングを付けても良い。また、各マーキングを中心として、ポケット１８４が形成されている。この場合には、患者Ａが、各マーキングを目印にしてマット１８１を装着することにより、例えば、体外アンテナ３０を十二指腸付近や、横行結腸付近等の特定の部位に集中的に位置させることができる。従って、カプセル内視鏡１０が、十二指腸付近や横行結腸付近に移動してきた際に、通信を行なうことが可能となる。なお、十二指腸付近や横行結腸付近に限られるものではない。
【００７７】
また、上記各実施形態においては、体内の各部を撮像した撮像画像を生体情報としたが、これに限られず、ｐＨ値や圧力や体液等でも構わない。この場合には、撮像部に変えて各生体情報を取得可能とするように構成すれば良い。
また、撮像部は、患者の体内を一定時間の間隔で断続的且つ無作為に撮影するものを適用したが、これに限られず、例えば、ビデオ等のように体内を連続的に撮影するものでも構わない。この場合は、ビデオ信号が記憶される。
更に、ビデオ等により体内を撮影するものに限定されず、患者の体内情報を検出して体外装置にデータ送信可能なものであれば構わない。例えば、ヘモグロビンセンサを内蔵した出血検査用カプセル型医療装置や、ｐＨ値、圧力値、温度、微生物量及び遺伝子異常等の体内情報を断続的に長時間取得して体外装置に送信する体内情報検査用カプセル型医療装置や、超音波画像等の断続的に取得して体外装置に送信する超音波カプセル型医療装置でも適用可能である。
【００７８】
また、カプセル内視鏡のメモリにバックアップ機能を持たせ、送信部により体外に送信された撮像画像を含め全ての撮像画像を記憶させても構わない。この場合には、カプセル内視鏡が回収された後、メモリから撮像データを再度回収することが可能であるため、検査の信頼性を向上させることができる。更に、体外に撮像データを送信している際に、仮に途中で送信が切断されたとしても、次回の送信時に切断された後の撮像画像から送信することも可能である。
【００７９】
【発明の効果】
本発明のカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置通信システムによれば、生体内に留置して生体情報を取得している際に、推定手段が、体外アンテナから送信された電波等の大きさに基づいて通信状態が良好であるか否かを推定し、該推定結果に基づいて送信制御手段が最終的な判断をして送信部を作動するので、通信状態が良好なときのみに体外に向けて生体情報を送信することができる。従って、生体内から確実に生体情報を得ることができるので、検査の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第１実施形態を示す概念図である。
【図２】 図１に示すカプセル内視鏡通信システムにより、体内のカプセル内視鏡と通信している状態を示す図である。
【図３】 図１に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図４】 図１に示すカプセル内視鏡通信システムで使用する体外アンテナを有するエアマットを示す図である。
【図５】 エアマットを患者の腹部付近に装着した状態を示す患者の腹部断面図である。
【図６】 カプセル内視鏡が患者の胃に位置している状態を示す患者の腹部断面図である。
【図７】 カプセル内視鏡通信システムにより、カプセル内視鏡と通信する際のフローチャートである。
【図８】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第２実施形態を示す概念図である。
【図９】 図８に示すカプセル内視鏡通信システムにより、体内のカプセル内視鏡と通信している状態を示す図である。
【図１０】 図８に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図１１】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第３実施形態を示す概念図である。
【図１２】 図１１に示すカプセル内視鏡通信システムにより、体内のカプセル内視鏡と通信している状態を示す図である。
【図１３】 図１１に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図１４】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第４実施形態を示す概念図である。
【図１５】 図１４に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図１６】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第５実施形態を示す概念図である。
【図１７】 図１６に示すカプセル内視鏡を示す断面図である。
【図１８】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システム及びカプセル内視鏡の第６実施形態を示す概念図である。
【図１９】 図１８に示すカプセル内視鏡通信システムで使用するマットを示す図である。
【図２０】 図１９のマットを患者に装着した状態を示す患者の腹部断面図である。
【図２１】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システムの第７実施形態を示す概念図である。
【図２２】 本発明に係るカプセル内視鏡通信システムで使用する通信装置の構成品である椅子内に設けられた移動機構を示す正面図である。
【図２３】 図２１に示す通信装置の変形例であって、（ａ）は椅子の側面図、（ｂ）はアンテナアレイの正面図である。
【図２４】 図４に示すエアマットの変形例を示す図であって、マットを患者に装着した状態を示す図である。
【図２５】 図２４に示すマットを示す斜視図である。
【図２６】 図２４に示すマットの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１、５０、７０、９０、１１０、１３０、１５０ カプセル内視鏡通信システム（カプセル型医療装置通信システム）
１０、６０、８０、１００、１２０ カプセル内視鏡（カプセル型医療装置）
１１ 容器（筐体）
１２ 撮像部（取得手段）
１３ メモリ
１４ 送信部（送信手段）
１５ 受信アンテナ（センサ）
１６ 比較回路（推定手段）
１７ 送信制御部（送信制御手段）
３０ 体外アンテナ
５１ エネルギー波送信部（エネルギー波送信手段）
６１ エネルギー波受信アンテナ（エネルギー波受信手段）
７１ 磁石
８１ 磁気センサ
１０１ 重力センサ
１２１ 輝度センサ
Claims (13)
- カプセル状の筐体を生体内に導入させて生体情報を検出するカプセル型医療装置であって、
前記生体情報を取得する取得手段と、
該取得手段により取得された前記生体情報を記憶するメモリと、
該メモリに記憶された前記生体情報を生体外に向けて送信する送信手段と、
位置又は姿勢を特定するための情報を検出するセンサと、
該センサにより検知された前記情報に基づいて、生体外との通信状態を推定する推定手段と、
該推定手段の推定結果に基づいて前記送信手段を制御する送信制御手段とを前記筐体内に備えていることを特徴とするカプセル型医療装置。 - 請求項１に記載のカプセル型医療装置において、
前記センサが、磁気方向を検出する磁気センサであることを特徴とするカプセル型医療装置。 - 請求項１に記載のカプセル型医療装置において、
前記センサが、前記姿勢方向を検出するジャイロであることを特徴とするカプセル型医療装置。 - 請求項１に記載のカプセル型医療装置において、
前記センサが、重力方向を検出する重力センサであることを特徴とするカプセル型医療装置。 - 請求項１に記載のカプセル型医療装置において、
前記センサが、生体内の輝度を検出する輝度センサであることを特徴とするカプセル型医療装置。 - 請求項１に記載のカプセル型医療装置において、
前記センサが、生体内のｐＨを検出するｐＨセンサであることを特徴とするカプセル型医療装置。 - 請求項１に記載のカプセル型医療装置と、
生体外に配され、生体内に向けて電波を送信すると共に前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナとを備え、
前記センサが、前記体外アンテナから送信される前記電波を受信する受信アンテナであることを特徴とするカプセル型医療装置通信システム。 - 請求項１に記載のカプセル型医療装置と、
生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナと、
該体外アンテナに隣接配置され、生体内に向けてエネルギー波を送信するエネルギー波送信手段とを備え、
前記センサが、前記エネルギー波送信手段から送信された前記エネルギー波を受信するエネルギー波受信手段であり、
前記送信手段が、前記エネルギー波より変換された電力を利用して送信することを特徴とするカプセル型医療装置通信システム。 - 請求項２に記載のカプセル型医療装置と、
生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナと、該体外アンテナの受信方向と相関付けた方向に配設される磁石とを備えていることを特徴とするカプセル型医療装置通信システム。 - 請求項３又は４に記載のカプセル型医療装置と、
生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信すると共に、予め設定された方向に受信方向を有する体外アンテナとを備えていることを特徴とするカプセル型医療装置通信システム。 - 請求項５又は６に記載のカプセル型医療装置と、
生体外に配され、前記送信手段から送信される前記生体情報を受信する体外アンテナとを備えていることを特徴とするカプセル型医療装置通信システム。 - 請求項７から１１のいずれか１項に記載のカプセル型医療装置通信システムにおいて、
前記体外アンテナが、生体表面から所定間隔離間した状態で配されていることを特徴とするカプセル型医療装置通信システム。 - 請求項１２に記載のカプセル型医療装置通信システムにおいて、
前記体外アンテナが、前記間隔を維持した状態で移動可能とされていることを特徴とするカプセル型医療装置通信システム。
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