JP4398203B2 - 無線型被検体内情報取得装置の保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体内に導入された被検体内情報取得装置、たとえば飲み込み型のカプセル型内視鏡を保護する無線型被検体内情報取得装置の保護装置に関するものである。

近年、内視鏡の分野では、撮像機能と無線機能とが装備されたカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡は、観察（検査）のために被検体である被検者に飲み込まれた後、被検者の生体から自然排出されるまでの間、胃、小腸などの臓器の内部（体腔内）をその蠕動運動に伴って移動し、撮像機能を用いて順次撮像する構成である。

また、これら臓器内の移動によるこの期間、カプセル型内視鏡によって体腔内で撮像された画像データは、順次無線通信などの無線機能によって、予め設定されたシーケンスに基づき、被検体の外部に設けられた外部装置に送信され、メモリに蓄積される。被検者がこの無線機能とメモリ機能を備えた外部装置を携帯することにより、被検者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの期間、不自由を被ることなく行動が可能になる。外部装置による画像データの取得後は、医師もしくは看護士によって、外部装置のメモリに蓄積された画像データに基づいて、体腔内の画像をディスプレイなどの表示手段に表示させて診断を行うことができる。

この種のカプセル型内視鏡では、たとえば特許文献１に示すような飲み込み型のものがある。このカプセル型内視鏡は、飲み込み前の状態としては、磁石を含むパッケージに収容されており、この磁石とカプセル型内視鏡内部の磁石とによってバッテリなどの電源装置から撮像装置や無線装置などの電気部品への電力供給が抑止されて、バッテリの消耗を防いでいる。そして、飲み込み時に、このカプセル型内視鏡をパッケージから取り出すことで、磁石から離隔してカプセル型内視鏡が磁力の影響を受けなくなって電力供給の抑止が解除される。これによって、カプセル型内視鏡内の上述した電気部品にバッテリから電力が供給されて画像の撮像および送信が行われていた。

国際公開第０１／３５８１３号パンフレット

しかしながら、このような装置では、被検体内にカプセル型内視鏡が導入される前に各電気部品に電力供給が行われ、特に被検体内への導入前に無線装置に電力供給がなされてしまうと、カプセル型内視鏡内に装備された送信アンテナから不用意に電波が外部に放出されることがあった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、被検体内に導入される前の無線型被検体内情報取得装置と外部装置との通信に関わる不用意な電波輻射を抑制することができる無線型被検体内情報取得装置の保護装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、被検体内に導入されて該被検体内の情報を無線通信可能に構成された無線型被検体内情報取得装置の少なくとも一部を囲繞する囲繞部材と、前記囲繞部材の端部に前記無線型被検体内情報取得装置を把持する把持部材と、前記囲繞部材と一体に構成され、電波を遮蔽する遮蔽部材と、を備え、被検体内への導入時に前記把持部材による前記無線型被検体内情報取得装置の把持を解除することを特徴とする。

また、本発明は、前記保護装置は、前記囲繞部材内で、かつ前記遮蔽部材の内側に設けられるとともに、前記保護装置外の通信手段と接続され、前記無線型被検体内情報取得装置と前記通信手段とのデータ通信を行うアンテナを、さらに備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記保護装置は、前記囲繞部材の内壁に、前記無線型被検体内情報取得装置が有する撮像手段のホワイトバランス調整用のチャートを、さらに備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記保護装置は、前記囲繞部材の内壁に、前記無線型被検体内情報取得装置が有する撮像手段の明るさ調整用のチャートを、さらに備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記保護装置は、前記囲繞部材に磁性体を、さらに備え、前記把持した無線型被検体内情報取得装置が有する電気部品への電力供給を抑止し、前記把持の解除時に、前記電気部品への電力供給の抑止を解除することを特徴とする。

また、本発明は、前記保護装置は、前記囲繞部材の端部に設けられ、かつ前記把持部材を支点にして前記囲繞部材を回転させる回転支持部材を、さらに備え、前記回転に伴って、前記把持した無線型被検体内情報取得装置の少なくとも異なる一部を順次囲繞することを特徴とする。

また、本発明は、一部が開口され、無線型被検体内情報取得装置が内部に収容される収容部材と、前記収容部材と一体に構成され、電波を遮蔽する遮蔽部材と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明は、前記保護装置は、前記内部に収容されて前記電波を遮蔽する特性を有する溶媒を、さらに備えたことを特徴とする。

本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置の保護装置は、無線型被検体内情報取得装置の少なくとも一部を囲繞する囲繞部材内に、一体的に電波を遮蔽する遮蔽部材を形成し、無線型被検体内情報取得装置内に装備された送信アンテナから放出される電波を遮蔽するので、被検体内に導入される前の無線型被検体内情報取得装置と外部装置との通信に関わる不用意な電波輻射を抑制することができるという効果を奏する。

本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置の保護装置は、一部が開口され、無線型被検体内情報取得装置を内部に収容する収容部材に、一体的に電波を遮蔽する遮蔽部材を形成し、無線型被検体内情報取得装置内に装備された送信アンテナから放出される電波を遮蔽するので、被検体内に導入される前の無線型被検体内情報取得装置と外部装置との通信に関わる不用意な電波輻射を抑制することができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置の保護装置の実施の形態を、図１〜図１０の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の図において、同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。また、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。

（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる電力供給装置を用いたカプセル型内視鏡システムの概念を示すシステム概念図である。図１において、このカプセル型内視鏡システムは、被検体１０の体腔内に導入されるピル（無線型被検体内導入装置）１と呼ぶカプセル型内視鏡と、被検体１０の外部に配置されて、ピル１との間で各種の情報を無線通信する体外装置である外部装置２とから構成されている。外部装置２は、被検者が着用する衣類などに配設され、ピルからの上述したＲＦ信号を受信する受信用アンテナと、上記各種制御信号をＲＦ信号でピルに送信する送信用アンテナと、この受信用および送信用アンテナを介してピル１と通信を行うための体外ユニットとから構成されている（図示せず）。

ピル１は、たとえば図２の断面図に示すように、両端を球形とした略円筒形のカプセルからなり、ピルの前面側に設けられた透明な光学材料からなる光学ドーム１１ａと、体腔内を撮像して画像データを得る撮像機構部と、この画像データを含む各種情報を送信する無線機構部などから構成されている。

撮像機構部は、被検体１０の体腔内被検部位を照射する複数の発光素子（ＬＥＤ）などの照明源１２と、その反射光である体腔内の像を撮像して画像信号を生成する電荷結合素子（ＣＣＤ）やＣＭＯＳ型の撮像カメラなどの撮像装置１３と、この撮像装置１３へ像を結像させる光学系部品１４とから構成されている。照明源１２は、前面の光学ドーム１１ａを通して体腔の被検部位を照明しており、撮像装置１３は、その反射光を取り込んで体腔内部を撮像している。なお、本実施の形態では、照明源１２としてＬＥＤを、撮像装置１３としてＣＣＤを用いて説明する。

無線機構部は、撮像装置１３から出力された画像信号をＲＦ信号に変調して送信する送信機１５と、ＲＦ信号の電波を被検体１０外部に向けて放出する送信用アンテナ１６とから構成されて、ピル１の後端側に形成されたドーム部１１ｂ内に設けられている。また、ピル１は、照明源１２、撮像装置１３、送信機１５、送信用アンテナ１６などの内部の電気部品に電力を供給する酸化銀電池などの電源部１８を備えている。さらに、ピル１では、たとえば受信機と受信用アンテナを備えれば、外部装置２からの各種制御信号に基づいて、上述した照明源や撮像装置などの駆動を制御することも可能である。

送信用アンテナ１６は、図３に示すように、ピル１の長手方向に強いレベルの電波を放射し、逆に、ピル１の円周方向に弱いレベルの電波を放射し、前面方向に電波を放射しない所定の方向に対して指向性（矢印部分）を有する所定のパターン１６ａを持っている。

このような指向性のパターンを持つ不要電波が、飲み込む前に被検体１０外に不用意に放出されないように、この実施の形態では、図４、図５に示す保護装置である保護キャップ２０をを用いて、たとえばピル１の後面側に設けられた送信用アンテナ１６およびドーム部１１ｂを含む少なくともピル１の一部を囲繞し、かつこのピル１を把持することで保護している。

図４は、この保護キャップ２０の斜視図であり、図５は図４に示した保護キャップ２０のＡ−Ａ断面とカプセル型内視鏡を示す図である。これら図において、保護キャップ２０は、ピル１の上記一部を囲繞するドーム型の囲繞部材２１と、この囲繞部材２１の端部２２に適宜配設されて、ピル１の周面に当接してピル１を把持する把持部材である複数の爪部材２３と、囲繞部材２１の内部に一体に形成され、電波を遮蔽する遮蔽部材であるシールド部材２４とから構成されている。

この囲繞部材２１は、柔らかく弾力性のある弾性部材、たとえば加工が容易なゴムなどから形成されている。囲繞部材２１の内壁２５は、半球形状で形成されており、その径は、ピル１後面のドーム１１ｂの径より大きく構成させることで、このピル１のドーム１１ｂと内壁２５間に空隙が形成される。この空隙により、保護キャップ２０は、外圧による弾性変形が可能になり、被検者によるピル１の取り出しを容易にしている。

囲繞部材２１の端部２２に配設された爪部材２３は、この実施の形態では、内壁２５の四方に対向して４つ設けられており、各爪部材の先端で四方からピンポイントでピル１の周面を把持している。なお、この爪部材２３は、実施の形態の４つに限らず、たとえばピル１を把持できる２つ以上の爪部材を配設することが可能である。

このように構成された保護キャップ２０でピル１を囲繞し、かつ把持することによって、被検体１０内にピル１を導入する前は、保護キャップ２０に設けられたシールド部材２４によって、送信用アンテナ１６から放出された電波は遮蔽され、外部への放出が抑制されており、これにより被検体内に導入される前の無線型被検体内情報取得装置と外部装置との通信に関わる電波の不用意な輻射を防ぐことができる。そして、図６に示すように、このピル１を把持した保護キャップ２０を、被検体１０である被検者が手で持ち、口に近づけて保護キャップ２０に圧力（矢印方向）を加えて変形させると、保護キャップ２０の爪部材２３によるピル１の把持が解除され、ピル１は、被検者の口内に容易に導入されることとなる。

なお、このピル１は、たとえば送信用アンテナ１６が、撮像機構部が設けられた前面の光学ドーム１１ａ内やその近傍に設けられる構成のものもある。この場合には、囲繞部材２１の内壁２５に、図５に示すように、撮像装置１３のホワイトバランスを調整するための光学的に決められた白色のホワイトバランス調整用チャート２６を付設することも可能である。このような構成をとることで、ピル１においては、チャート２６を撮像装置１３で撮像して、本来持っているホワイトバランスの画像と比較して、そのバランスを調整することで、良好な体腔内の画像を得ることが可能となる。

また、本発明では、このホワイトバランス調整用チャート２６の代わりに、照明源１２、ＣＣＤやＣＭＯＳ型の撮像カメラの明るさのバラツキを調整するための明るさ調整用チャートを内壁２５に付設することも可能である。この場合も、上記と同様に、本来持っている画像と比較して明るさを調整することで、所望の明るさで体腔内の画像を撮像することが可能となる。

さらに、本発明では、これらのチャートの代わりに、もしくは組み合わせて磁石などの磁性体を内壁２５に付設し、保護キャップ２０に把持されたピル１の各電気部品への電力供給を抑止し、保護キャップ２０からピル１を取り出して把持を解除した時に、これら電気部品への電力供給の抑止を解除するように構成することも可能である。

（実施の形態２）
図７は、図４に示した保護キャップの実施の形態２のＡ−Ａ断面とカプセル型内視鏡を示す図である。図７において、図５と異なる点は、囲繞部材２１内で、かつシールド部材２４の内側（把持されるピル１側）に受信用アンテナ２７を設けるとともに、この受信用アンテナ２７を信号線３で外部装置２に接続させた点である。この実施の形態では、たとえば電源投入時の所定のイニシャライズ動作後に、ピル１内部のシーケンスに基づいて撮像した初期画像を、ピル１の無線機構部から送信し、受信用アンテナ２７で受信して外部装置２に取り込み、この外部装置２で取り込んだ初期画像のチェックを行う。

すなわち、ピル１において、内部の各電気部品に電力が供給されると、所定のイニシャライズ動作を行い、撮像機構部では、被検体１０内に導入される前の、たとえば検査室内の任意の画像または予め決められた被写体の画像を撮像し、この画像の電波を送信用アンテナ１６から送信する。この電波は、保護キャップ２０のシールド部材２４によって遮蔽されて、外部に放出することはないが、この実施の形態では、シールド部材２４の内側に受信用アンテナ２７を設けたので、画像の電波は、この受信用アンテナ２７によって受信され、信号線３を介して外部装置２に取り込まれる。

外部装置２では、表示装置などを使用して取り込んだ画像を表示し、医師や看護士がリアルタイムでこの画像をチェックして、このチェック結果からピル１の動作状態を確認することが可能となる。

このように、この実施の形態では、シールド部材が設けられた保護キャップでピルを囲繞し、かつ把持するとともに、シールド部材の内側に受信用アンテナを設けてピルから受信した画像を外部装置に送出するので、被検体内に導入される前の無線型被検体内情報取得装置と外部装置との通信に関わる不用意に生成された電波の輻射を抑制することができるとともに、リアルタイムでピルの動作状態を確認することができる。

なお、本発明では、実施の形態１と実施の形態２で示した組み合わせて用いることも可能である。すなわち、図８に示すように、ピル１の前面側のドーム１１ａを、実施の形態１で示した保護キャップ２０で囲繞し、後面側のドーム１１ｂを実施の形態２で示した保護キャップ２０で囲繞するとともに、互いの囲繞部材２１の端部２２を当接して、ピル１全体を覆う。

このように、２つの保護キャップを用いてピル全体を覆うので、実施の形態１および２に比べて、被検体内に導入される前の無線型被検体内情報取得装置と外部装置との通信に関わる電波の不用意な輻射をさらに効率良く防ぐことができるとともに、ホワイトバランス調整やピルの動作状態の確認を同時に行うことができ、検査時間の短縮を図ることが可能となる。

（実施の形態３）
図９は、保護キャップの実施の形態３の断面とカプセル型内視鏡を示す図である。図において、保護キャップ３０は、ピル１の一部を囲繞するドーム型の囲繞部材３１と、この囲繞部材３１から対向して設けられたアーム部材３２と、このアーム部材３２の端部３３に配設された爪部材３４と、囲繞部材３１およびアーム部材３２の内部に一体に形成され、電波を遮蔽するシールド部材３４とから構成されている。

この囲繞部材３１は、強いレベルの電波を放出するピル１の長手方向の先端部分を囲繞する構成になっており、アーム部材３２は、爪部材３４を支点にして囲繞部材３１を回転する回転支持部材の機能を有している。この回転の際に、囲繞部材３１の一部は、ピル１の上記先端部分（たとえばドーム部１１ｂの先端部分）に当接するが、囲繞部材３１は、柔軟性のあるゴムから形成されているので、この先端部分を容易に乗り越えて、囲繞部材３１が逆側の先端部分（光学ドーム１１ａの先端部分）を囲繞する位置に回転することができる。無論、この囲繞部材３１には、実施の形態１，２で示したチャートや受信用アンテナなどを設けることができる。

このように、この実施の形態では、保護キャップは、ピルの先端部分を囲繞させるとともに、爪部材を支点にした回転機構を設けたので、実施の形態１や２と同様の効果を有するとともに、保護キャップ３０を回転させるだけで、ピルの異なる先端部分を囲繞部材で順次囲繞させることができ、１つの保護キャップで効率良く、ピルのイニシャライズ動作や初期画像のチェックを行うことが可能となる。

（実施の形態４）
図１０は、保護装置の実施の形態４の断面とカプセル型内視鏡を示す図である。図において、保護装置４０は、上方が開口され、ピル１を収容する円筒の容器形状の収容部材４１と、この収容部材４１と一体に形成され、電波を遮蔽するシールド部材４２とから構成されている。この構成でも、被検体内に導入される前のピル１と外部装置２との通信に関わる電波の不用意な輻射を抑制することはできるが、さらに収容部材４１の内部には、電波を吸収または散乱させる特性を有する溶媒４３、たとえば電波を吸収する生理食塩水などを収容させて、電波の不用意な輻射をさらに抑制することができる。

このように構成された保護装置４０の内部に、ピル１を収容し、被検体１０内にピル１を導入する前は、保護装置４０に設けられたシールド部材４２によって、送信用アンテナ１６から放出された電波は遮蔽され、外部への放出が抑制されており、これにより被検体内に導入される前の無線型被検体内情報取得装置と外部装置との通信に関わる電波の不用意な輻射を防ぐことができる。

さらに、この実施の形態では、電波を吸収する生理食塩水を収容部材内部に収容してピル１をこの生理食塩水内に浸すので、さらに無線型被検体内情報取得装置と外部装置との通信に関わる電波の不用意な輻射を防ぐ効果を増大させることができる。

また、この実施の形態では、ピル１の導入時に、生理食塩水とともに、被検者がピルを飲み込むことができるので、ピルの飲み込みが容易となり、しかも生理食塩水なので、被検体に悪影響を及ぼすことなく、良好にピル１の導入が可能になる。

なお、これら実施の形態では、シールド部材を囲繞部材または収容部材と一体に形成させたが、本発明はこれに限らず、シールド部材を囲繞部材または収容部材と別体に形成させることも可能である。

本発明にかかる電力供給装置を用いたカプセル型内視鏡システムの概念を示すシステム概念図である。 図１に示したカプセル型内視鏡の概略構成を示す断面図である。 同じく、カプセル型内視鏡の指向性のパターンを示す図である。 本発明にかかる保護装置の斜視図である。 図４に示した保護装置の実施の形態１のＡ−Ａ断面とカプセル型内視鏡を示す図である。 保護装置に把持されたカプセル型内視鏡を被検体内に導入する時の動作を説明するための概念図である。 図４に示した保護装置の実施の形態２のＡ−Ａ断面とカプセル型内視鏡を示す図である。 実施の形態１と２に示した保護装置を組み合わせた場合の断面とカプセル型内視鏡を示す図である。 保護装置の実施の形態３の断面とカプセル型内視鏡を示す図である。 保護装置の実施の形態４の断面とカプセル型内視鏡を示す図である。

符号の説明

１ 無線型被検体内情報取得装置（ピル）
２ 外部装置
３ 信号線
１０ 被検体
１１ａ 光学ドーム
１１ｂ ドーム部
１２ 照明源（ＬＥＤ）
１３ 撮像装置
１４ 光学系部品
１５ 送信機
１６ 送信用アンテナ
１８ 電源部（電池）
２０，３０ 保護キャップ
２１，３１ 囲繞部材
２２，３３ 端部
２３，３４ 爪部材
２４，３４，４２ 遮蔽部材（シールド部材）
２５ 内壁
２６ チャート
２７ 受信用アンテナ
３２ アーム部材
４０ 保護装置
４１ 収容部材
４３ 溶媒（生理食塩水）

Claims (9)

1. 両端を半球形とした略円筒形をなし、被検体内に導入されて該被検体内の情報を無線通信可能に構成された無線型被検体内情報取得装置の送信用アンテナが配置される半球形のドーム部を囲繞し、内壁が半球形状をなす囲繞部材と、
   前記囲繞部材の内壁の端部に該内壁から突出してそれぞれ設けられ、前記無線型被検体内情報取得装置を把持する複数の爪部材と、
   前記囲繞部材と一体に構成され電波を遮蔽する遮蔽部材と、
   を備え、被検体内への導入時に前記複数の爪部材による前記無線型被検体内情報取得装置の把持を解除することを特徴とする無線型被検体内情報取得装置の保護装置。
2. 前記保護装置は、前記囲繞部材内で、かつ前記遮蔽部材の内側に設けられるとともに、前記保護装置外の通信手段と接続され、前記無線型被検体内情報取得装置と前記通信手段とのデータ通信を行うアンテナを、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線型被検体内情報取得装置の保護装置。
3. 前記保護装置は、前記囲繞部材の内壁に、前記無線型被検体内情報取得装置が有する撮像手段のホワイトバランス調整用のチャートを、さらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線型被検体内情報取得装置の保護装置。
4. 前記保護装置は、前記囲繞部材の内壁に、前記無線型被検体内情報取得装置が有する撮像手段の明るさ調整用のチャートを、さらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の無線型被検体内情報取得装置の保護装置。
5. 前記保護装置は、前記囲繞部材の内壁に磁性体を、さらに備え、前記把持した無線型被検体内情報取得装置が有する電気部品への電力供給を抑止し、前記把持の解除時に、前記電気部品への電力供給の抑止を解除することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の無線型被検体内情報取得装置の保護装置。
6. 前記囲繞部材は弾性部材で形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の無線型被検体内情報取得装置の保護装置。
7. 前記無線型被検体内情報取得装置の前記通信アンテナが配置される半球形状部と異なる端部であって、撮像手段が配置される半球形状部に位置するドーム部を囲繞し、内壁が半球形状をなす第２囲繞部材と、
   前記第２囲繞部材の内壁の端部に該内壁から突出してそれぞれ設けられ、前記無線型被検体内情報取得装置を把持する複数の爪部材と、
   前記第２囲繞部材の内壁に、前記撮像手段のホワイトバランス調整用のチャートと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線型被検体内情報取得装置の保護装置。
8. 前記無線型被検体内情報取得装置の前記通信アンテナが配置される半球形状部と異なる端部であって、撮像手段が配置される半球形状部に位置するドーム部を囲繞し、内壁が半球形状をなす第２囲繞部材と、
   前記第２囲繞部材の内壁の端部に該内壁から突出してそれぞれ設けられ、前記無線型被検体内情報取得装置を把持する複数の爪部材と、
   前記第２囲繞部材の内壁に、前記撮像手段の明るさ調整用のチャートを備えたことを特徴とする請求項１または７に記載の無線型被検体内情報取得装置の保護装置。
9. 一部が開口され、前記無線型被検体内情報取得装置および該無線型被検体内情報取得装置を浸す生理食塩水が内部に収容される収容部材と、
   前記収容部材と一体に構成された電波を遮蔽する遮蔽部材と、
   を備えたことを特徴とする無線型被検体内情報取得装置の保護装置。

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