JP4505292B2 - Intra-subject introduction system - Google Patents

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本発明は、被検体に導入され、被検体の内部を移動する被検体内導入装置と、強度に関して位置依存性を有する位置検出用磁場を用いて被検体の内部における被検体内導入装置の位置を検出する位置検出装置とを備えた被検体内導入システムに関するものである。   The present invention relates to an intra-subject introduction apparatus that is introduced into a subject and moves within the subject, and a position of the intra-subject introduction apparatus within the subject using a position detection magnetic field that has position dependency with respect to intensity. The present invention relates to an in-subject introduction system provided with a position detection device for detecting the above.

近年、内視鏡の分野においては、飲込み型のカプセル型内視鏡が提案されている。このカプセル型内視鏡には、撮像機能と無線通信機能とが設けられている。カプセル型内視鏡は、観察(検査)のために被検体の口から飲込まれた後、自然排出されるまでの間、体腔内、例えば胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有する。   In recent years, in the field of endoscopes, swallowable capsule endoscopes have been proposed. This capsule endoscope is provided with an imaging function and a wireless communication function. The capsule endoscope is swallowed from the mouth of the subject for observation (examination) until it is spontaneously discharged until it is spontaneously discharged. It has the function of moving and capturing images sequentially.

体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像データは、順次無線通信により外部に送信され、外部に設けられたメモリに蓄積される。無線通信機能とメモリ機能とを備えた受信機を携帯することにより、被検体は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの間に渡って、自由に行動できる。カプセル型内視鏡が排出された後、医者もしくは看護士においては、メモリに蓄積された画像データに基づいて臓器の画像をディスプレイに表示させて診断を行うことができる(例えば、特許文献1参照。)。   While moving inside the body cavity, image data captured inside the body by the capsule endoscope is sequentially transmitted to the outside by wireless communication and stored in a memory provided outside. By carrying a receiver having a wireless communication function and a memory function, the subject can freely act after swallowing the capsule endoscope and before being discharged. After the capsule endoscope is ejected, a doctor or a nurse can make a diagnosis by displaying an image of an organ on a display based on image data stored in a memory (see, for example, Patent Document 1). .)

さらに、従来のカプセル型内視鏡システムにおいては、体腔内におけるカプセル型内視鏡の位置を検出する機構を備えたものも提案されている。例えば、カプセル型内視鏡を導入する被検体の内部に強度に関して位置依存性を有する磁場を形成し、カプセル型内視鏡に内蔵した磁場センサによって検出された磁場の強度に基づき被検体内におけるカプセル型内視鏡の位置を検出することが可能である。かかるカプセル型内視鏡システムでは、磁場を形成するために、所定のコイルを被検体外部に配置した構成を採用しており、かかるコイルに所定の電流を流すことによって、被検体内部に磁場を形成することとしている。   Further, a conventional capsule endoscope system has been proposed that includes a mechanism for detecting the position of the capsule endoscope in the body cavity. For example, a magnetic field having a position dependency with respect to strength is formed inside a subject to which a capsule endoscope is introduced, and the inside of the subject is determined based on the strength of the magnetic field detected by a magnetic field sensor built in the capsule endoscope. It is possible to detect the position of the capsule endoscope. In such a capsule endoscope system, in order to form a magnetic field, a configuration in which a predetermined coil is arranged outside the subject is adopted, and a magnetic field is generated inside the subject by flowing a predetermined current through the coil. Trying to form.

特開2003−19111号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-19111

しかしながら、位置検出機構を備えた従来のカプセル型内視鏡システムは、少なくともカプセル型内視鏡における消費電力が増加するという課題を有する。具体的には、従来のカプセル型内視鏡システムでは、一定の時間間隔で位置検出を行うこととしており、カプセル型内視鏡2に内蔵した磁場センサおよび磁場センサの検出結果を無線送信する送信機構の駆動電力の分だけ消費電力が増加するという課題を有する。   However, the conventional capsule endoscope system including the position detection mechanism has a problem that power consumption in at least the capsule endoscope increases. Specifically, in the conventional capsule endoscope system, position detection is performed at regular time intervals, and the magnetic field sensor built in the capsule endoscope 2 and the transmission result of wirelessly transmitting the detection result of the magnetic field sensor are transmitted. There is a problem that the power consumption increases by the drive power of the mechanism.

特に、カプセル型内視鏡は被検体への負担を軽減するため、できる限り小型化することが好ましいという前提が存在する。従って、カプセル型内視鏡に内蔵するバッテリー等は小型のものが使用され、保持する電力量にも制限が生じるのが通常である。従って、カプセル型内視鏡における消費電力の増加による影響は通常の電子機器の場合よりも大きく、消費電力増加の抑制は、カプセル型内視鏡システムにおいて非常に重要である。   In particular, there is a premise that the capsule endoscope is preferably as small as possible in order to reduce the burden on the subject. Accordingly, a small battery or the like built in the capsule endoscope is usually used, and the amount of power to be held is usually limited. Therefore, the influence of the increase in power consumption in the capsule endoscope is larger than that in a normal electronic device, and the suppression of the increase in power consumption is very important in the capsule endoscope system.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、位置検出用磁場を用いてカプセル型内視鏡等の検出対象の位置検出を行う位置検出装置等に関して、消費電力の増加を抑制しつつ確実な位置検出を行うことを可能とする被検体内導入システムを実現することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and relates to a position detection device that detects the position of a detection target such as a capsule endoscope using a magnetic field for position detection, while suppressing an increase in power consumption. It is an object to realize an in-subject introduction system that enables reliable position detection.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第1の観点にかかる被検体内導入システムは、被検体に導入され、該被検体の内部を移動する被検体内導入装置と、所定の位置検出用磁場を用いて前記被検体の内部における前記被検体内導入装置の位置を検出する位置検出装置とを備えた被検体内導入システムであって、前記被検体内導入装置は、当該被検体内導入装置が位置する領域における前記位置検出用磁場を検出する磁場センサと、前記磁場センサによる検出結果を含む無線信号を送信する無線送信手段と、前記被検体内部における当該被検体内導入装置の移動状態に基づき前記無線送信手段および/または前記磁場センサの駆動タイミングを制御するタイミング制御手段とを備え、前記位置検出装置は、前記位置検出用磁場を形成する磁場形成手段と、前記磁場センサによる検出結果を含む無線信号の受信処理を行う受信手段と、前記受信手段によって受信処理がなされた前記無線信号に基づき、前記被検体の内部における前記被検体内導入装置の位置を導出する位置導出手段とを備え、前記無線送信手段によって送信される無線信号には、前記駆動タイミングに関する情報がさらに含まれ、前記位置検出装置は、前記無線信号に含まれる前記駆動タイミングに関する情報に基づき前記磁場形成手段による磁場形成タイミングを制御する磁場制御手段をさらに備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an in-subject introduction system according to a first aspect of the present invention includes an in-subject introduction apparatus that is introduced into a subject and moves inside the subject. An intra-subject introduction system comprising: a position detection device that detects a position of the intra-subject introduction device within the subject using a predetermined magnetic field for position detection, wherein the intra-subject introduction device comprises: A magnetic field sensor for detecting the magnetic field for position detection in a region where the introduction device in the subject is located, wireless transmission means for transmitting a wireless signal including a detection result by the magnetic field sensor, and the subject in the subject Timing control means for controlling the drive timing of the wireless transmission means and / or the magnetic field sensor based on the movement state of the introductory device, and the position detection device includes the position detection magnetism. Based on the radio signal subjected to the reception process by the reception means, the reception means for performing the reception process of the radio signal including the detection result by the magnetic field sensor, and the object within the subject. A position deriving unit for deriving the position of the in-sample introducing device, the wireless signal transmitted by the wireless transmitting unit further includes information on the drive timing, and the position detecting device is included in the wireless signal The apparatus further comprises magnetic field control means for controlling the magnetic field formation timing by the magnetic field forming means based on the information related to the drive timing .

本発明の第1の観点によれば、移動状態にあわせて無線送信手段および/または磁場センサの駆動タイミングを制御するタイミング制御手段を有する被検体内導入装置を備えることとしたため、必要な場合に必要なタイミングで位置検出に使用する情報を出力することとなるため、被検体内導入装置の消費電力を抑制しつつ確実な位置検出を行うことが可能である。 According to the first aspect of the present invention, the in- subject introduction apparatus having the timing control means for controlling the driving timing of the wireless transmission means and / or the magnetic field sensor in accordance with the movement state is provided. Since information used for position detection is output at a necessary timing, it is possible to perform reliable position detection while suppressing power consumption of the intra-subject introduction apparatus.

また、上記被検体内導入システムにおいて、前記被検体内導入装置は、前記移動状態として当該被検体内導入装置の移動速度を導出する速度導出手段をさらに備え、前記タイミング制御手段は、前記速度導出手段によって導出された移動速度に基づき前記駆動タイミングを制御することを特徴とする。 Further, Oite to the body-insertable system, the body-insertable apparatus further includes a speed deriving means for deriving the traveling speed of the body-insertable apparatus as the moving state, the timing control means, The drive timing is controlled based on the moving speed derived by the speed deriving means.

また、上記被検体内導入システムにおいて、前記タイミング制御手段は、前記移動速度が低速の場合に前記無線送信手段および/または前記磁場センサの駆動周期を所定の長周期に設定し、前記移動速度が高速の場合に前記駆動周期を前記長周期よりも短い周期である短周期に設定することを特徴とする。 Further, the Oite in the body insertable system, the timing control means, the moving speed is set to the wireless transmitting unit and / or driving period of the magnetic field sensor to a predetermined long period in the case of low speed, the When the moving speed is high, the driving cycle is set to a short cycle that is shorter than the long cycle.

また、上記被検体内導入システムにおいて、前記被検体内導入装置は、前記移動状態として当該被検体内導入装置の振動状態を検出する振動検出手段をさらに備え、前記タイミング制御手段は、前記振動検出手段によって検出された振動状態に基づき前記駆動タイミングを制御することを特徴とする。 Further, Oite to the body-insertable system, the body-insertable apparatus further includes a vibration detecting means for detecting the vibrational state of the body-insertable apparatus as the moving state, the timing control means, The drive timing is controlled based on a vibration state detected by the vibration detection means.

また、本発明の第2の観点にかかる被検体内導入システムは、被検体に導入され、該被検体の内部を移動する被検体内導入装置と、所定の位置検出用磁場を用いて前記被検体の内部における前記被検体内導入装置の位置を検出する位置検出装置とを備えた被検体内導入システムであって、前記被検体内導入装置は、当該被検体内導入装置が位置する領域における前記位置検出用磁場を検出する磁場センサと、前記磁場センサによる検出結果を含む無線信号を送信する無線送信手段と、前記被検体内部における当該被検体内導入装置の移動状態に基づき前記無線送信手段および/または前記磁場センサの駆動タイミングを制御するタイミング制御手段とを備え、前記位置検出装置は、前記位置検出用磁場を形成する磁場形成手段と、前記磁場センサによる検出結果を含む無線信号の受信処理を行う受信手段と、前記受信手段によって受信処理がなされた前記無線信号に基づき、前記被検体の内部における前記被検体内導入装置の位置を導出する位置導出手段と、前記位置導出手段によって導出された複数の時刻における被検体内導入装置の位置に基づき前記被検体内導入装置の移動速度を導出する移動速度導出手段と、前記移動速度導出手段によって導出された移動速度を情報として含む無線信号を送信する送信手段と、前記速度導出手段によって導出された移動速度に基づき、前記磁場形成手段による磁場形成タイミングを制御する磁場制御手段とを備え、前記被検体内導入装置は、前記送信手段によって送信された前記無線信号の受信処理を行う無線受信手段と、前記無線受信手段によって受信処理された前記無線信号に基づき当該被検体内導入装置の移動速度を導出し、導出した移動速度に関する情報を前記タイミング制御手段に出力する移動速度導出部とをさらに備えたことを特徴とする。 In addition, an in-subject introduction system according to a second aspect of the present invention includes an in- subject introduction apparatus that is introduced into a subject and moves within the subject, and the subject using a predetermined magnetic field for position detection. An intra-subject introduction system comprising a position detection device for detecting the position of the intra-subject introduction device within a specimen, wherein the intra-subject introduction device is located in a region where the intra-subject introduction device is located. A magnetic field sensor for detecting the magnetic field for position detection; a wireless transmission means for transmitting a wireless signal including a detection result by the magnetic field sensor; and the wireless transmission means based on a movement state of the in-subject introduction apparatus in the subject. And / or timing control means for controlling the drive timing of the magnetic field sensor, wherein the position detection device comprises a magnetic field forming means for forming the position detection magnetic field, and the magnetic field sensor. A receiving unit that performs a receiving process of a radio signal including a detection result by the sensor, and a position for deriving a position of the in-subject introduction device within the subject based on the radio signal that has been subjected to the receiving process by the receiving unit Deriving means, moving speed deriving means for deriving the moving speed of the intra-subject introduction apparatus based on the position of the intra-subject introduction apparatus at a plurality of times derived by the position deriving means, and deriving by the movement speed deriving means transmitting means for transmitting a radio signal including the moving speed that is as the information, based on the moving speed derived by the velocity deriving means, Bei example a magnetic field control means for controlling the magnetic field formation timing by the magnetic field forming means, said The in-subject introduction apparatus includes: a wireless reception unit that performs reception processing of the wireless signal transmitted by the transmission unit; and the wireless receiver A moving speed deriving unit for deriving the moving speed of the in-subject introduction apparatus based on the radio signal received and processed by the step, and outputting information on the derived moving speed to the timing control unit. To do.

本発明にかかる被検体内導入システムは、移動状態にあわせて無線送信手段および/または磁場センサの駆動タイミングを制御するタイミング制御手段を有する被検体内導入装置を備えることとしたため、必要な場合に必要なタイミングで位置検出に使用する情報を出力することとなるため、被検体内導入装置の消費電力を抑制しつつ確実な位置検出を行えるという効果を奏する。   The in-subject introduction system according to the present invention includes the in-subject introduction apparatus having the timing control means for controlling the drive timing of the wireless transmission means and / or the magnetic field sensor in accordance with the movement state. Since information used for position detection is output at a necessary timing, there is an effect that reliable position detection can be performed while suppressing power consumption of the in-subject introduction apparatus.

以下、この発明を実施するための最良の形態(以下では、単に「実施の形態」と称する)である位置検出装置および被検体内導入システムについて説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。   Hereinafter, a position detection apparatus and an in-subject introduction system, which are the best modes for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “embodiments”), will be described. Note that the drawings are schematic, and it should be noted that the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the thickness of each part, and the like are different from the actual ones. Of course, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ is contained.

(実施の形態1)
まず、実施の形態1にかかる被検体内導入システムについて説明する。図1は、本実施の形態1にかかる被検体内導入システムの全体構成について示す模式図である。図1に示すように、本実施の形態1にかかる被検体内導入システムは、被検体1の内部に導入されて通過経路に沿って移動するカプセル型内視鏡2と、カプセル型内視鏡2との間で無線通信を行うと共に、カプセル型内視鏡2に固定された対象座標軸と、被検体1に対して固定された基準座標軸との間の位置関係を検出する位置検出装置3と、位置検出装置3によって受信された、カプセル型内視鏡2から送信された無線信号の内容を表示する表示装置4と、位置検出装置3と表示装置4との間の情報の受け渡しを行うための携帯型記録媒体5とを備える。また、図1に示すように、本実施の形態1では、X軸、Y軸およびZ軸によって形成され、カプセル型内視鏡2に対して固定された座標軸である対象座標軸と、x軸、y軸およびz軸によって形成され、カプセル型内視鏡2の運動とは無関係に定められ、具体的には被検体1に対して固定された座標軸である基準座標軸とを設定しており、以下に説明する機構を用いて基準座標軸に対する対象座標軸の位置関係を検出することとしている。
(Embodiment 1)
First, the in-subject introduction system according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the intra-subject introduction system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the in-subject introduction system according to the first embodiment includes a capsule endoscope 2 that is introduced into the subject 1 and moves along a passage route, and a capsule endoscope. A position detection device 3 that performs wireless communication with the endoscope 2 and detects a positional relationship between a target coordinate axis fixed to the capsule endoscope 2 and a reference coordinate axis fixed to the subject 1; In order to exchange information between the display device 4 that displays the contents of the radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 and received by the position detection device 3, and between the position detection device 3 and the display device 4. The portable recording medium 5 is provided. As shown in FIG. 1, in the first embodiment, an object coordinate axis that is a coordinate axis that is formed by the X axis, the Y axis, and the Z axis and is fixed to the capsule endoscope 2, and the x axis, It is formed by the y-axis and the z-axis, is determined regardless of the movement of the capsule endoscope 2, and specifically sets a reference coordinate axis that is a coordinate axis fixed with respect to the subject 1, The positional relationship of the target coordinate axis with respect to the reference coordinate axis is detected using the mechanism described in (1).

表示装置4は、位置検出装置3によって受信された、カプセル型内視鏡2によって撮像された被検体内画像等を表示するためのものであり、携帯型記録媒体5によって得られるデータに基づいて画像表示を行うワークステーション等のような構成を有する。具体的には、表示装置4は、CRTディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって直接画像等を表示する構成としても良いし、プリンタ等のように、他の媒体に画像等を出力する構成としても良い。   The display device 4 is for displaying an in-vivo image captured by the capsule endoscope 2 received by the position detection device 3 and is based on data obtained by the portable recording medium 5. It has a configuration such as a workstation that performs image display. Specifically, the display device 4 may be configured to directly display an image or the like by a CRT display, a liquid crystal display, or the like, or may be configured to output an image or the like to another medium such as a printer.

携帯型記録媒体5は、後述する処理装置12および表示装置4に対して着脱可能であって、両者に対する挿着時に情報の出力および記録が可能な構造を有する。具体的には、携帯型記録媒体5は、カプセル型内視鏡2が被検体1の体腔内を移動している間は処理装置12に挿着されて被検体内画像および基準座標軸に対する対象座標軸の位置関係を記憶する。そして、カプセル型内視鏡2が被検体1から排出された後に、処理装置12から取り出されて表示装置4に挿着され、記録したデータが表示装置4によって読み出される構成を有する。処理装置12と表示装置4との間のデータの受け渡しをコンパクトフラッシュ(登録商標)メモリ等の携帯型記録媒体5によって行うことで、処理装置12と表示装置4との間が有線接続された場合と異なり、カプセル型内視鏡2が被検体1内部を移動中であっても、被検体1が自由に行動することが可能となる。   The portable recording medium 5 is detachable from the processing device 12 and the display device 4 to be described later, and has a structure capable of outputting and recording information when being attached to both. Specifically, the portable recording medium 5 is inserted into the processing device 12 while the capsule endoscope 2 is moving in the body cavity of the subject 1, and the target coordinate axis with respect to the in-subject image and the reference coordinate axis. The positional relationship is stored. Then, after the capsule endoscope 2 is ejected from the subject 1, the capsule endoscope 2 is taken out from the processing device 12 and inserted into the display device 4, and the recorded data is read out by the display device 4. When data is transferred between the processing device 12 and the display device 4 using a portable recording medium 5 such as a compact flash (registered trademark) memory, the processing device 12 and the display device 4 are connected by wire. Unlike the capsule endoscope 2, the subject 1 can freely move even when the capsule endoscope 2 is moving inside the subject 1.

次に、カプセル型内視鏡2について説明する。カプセル型内視鏡2は、特許請求の範囲における検出対象の一例として機能するものである。具体的には、カプセル型内視鏡2は、被検体1の内部に導入され、被検体1内を移動しつつ被検体内情報を取得し、取得した被検体内情報を含む無線信号を外部に送信する機能を有する。また、カプセル型内視鏡2は、後述する位置関係の検出のための磁場検出機能を有すると共に駆動電力が外部から供給される構成を有し、具体的には外部から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を駆動電力として再生する機能を有する。   Next, the capsule endoscope 2 will be described. The capsule endoscope 2 functions as an example of a detection target in the claims. Specifically, the capsule endoscope 2 is introduced into the subject 1, acquires in-subject information while moving in the subject 1, and transmits a radio signal including the acquired in-subject information to the outside It has the function to transmit to. In addition, the capsule endoscope 2 has a magnetic field detection function for detecting a positional relationship, which will be described later, and has a configuration in which driving power is supplied from the outside. Specifically, a radio signal transmitted from the outside is received. It has a function of receiving and reproducing the received radio signal as drive power.

図2は、カプセル型内視鏡2の構成を示すブロック図である。図2に示すように、カプセル型内視鏡2は、被検体内情報を取得する機構として、被検体内情報を取得する被検体内情報取得部14と、取得された被検体内情報に対して所定の処理を行う信号処理部15とを備える。また、カプセル型内視鏡2は、磁場検出機構として磁場を検出し、検出磁場に対応した電気信号を出力する磁場センサ16と、出力された電気信号を増幅するための増幅部17と、増幅部17から出力された電気信号をディジタル信号に変換するA/D変換部18とを備える。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the capsule endoscope 2. As shown in FIG. 2, the capsule endoscope 2 functions as a mechanism for acquiring in-subject information. In-subject information acquisition unit 14 for acquiring in-subject information and the acquired in-subject information And a signal processing unit 15 for performing predetermined processing. The capsule endoscope 2 detects a magnetic field as a magnetic field detection mechanism, outputs a magnetic signal corresponding to the detected magnetic field, an amplifying unit 17 for amplifying the output electric signal, and an amplification And an A / D converter 18 that converts the electrical signal output from the unit 17 into a digital signal.

被検体内情報取得部14は、被検体内情報、本実施の形態1においては被検体内の画像データたる被検体内画像を取得するためのものである。具体的には、被検体内情報取得部14は、照明部として機能するLED22と、LED22の駆動を制御するLED駆動回路23と、LED22によって照明された領域の少なくとも一部を撮像する撮像部として機能するCCD24と、CCD24の駆動状態を制御するCCD駆動回路25とを備える。なお、照明部および撮像部の具体的な構成としては、LED、CCDを用いることは必須ではなく、例えば撮像部としてCMOS等を用いることとしても良い。   The in-subject information acquisition unit 14 is for acquiring in-subject information, that is, an in-subject image as image data in the subject in the first embodiment. Specifically, the in-subject information acquisition unit 14 is an LED 22 that functions as an illumination unit, an LED drive circuit 23 that controls driving of the LED 22, and an imaging unit that captures at least a part of a region illuminated by the LED 22. A functioning CCD 24 and a CCD driving circuit 25 for controlling the driving state of the CCD 24 are provided. In addition, as a specific structure of an illumination part and an imaging part, it is not essential to use LED and CCD, For example, it is good also as using CMOS etc. as an imaging part.

磁場センサ16は、カプセル型内視鏡2の存在領域に形成されている磁場の方位および強度を検出するためのものである。具体的には、磁場センサ16は、例えば、MI(Magneto Impedance)センサを用いて形成されている。MIセンサは、例えばFeCoSiB系アモルファスワイヤを感磁媒体として用いた構成を有し、感磁媒体に高周波電流を通電した際に、外部磁界に起因して感磁媒体の磁気インピーダンスが大きく変化するMI効果を利用して磁場強度の検出を行っている。なお、磁場センサ16は、MIセンサ以外にも、例えばMRE(磁気抵抗効果)素子、GMR(巨大磁気抵抗効果)磁気センサ等を用いて構成することとしても良い。   The magnetic field sensor 16 is for detecting the direction and intensity of the magnetic field formed in the region where the capsule endoscope 2 is present. Specifically, the magnetic field sensor 16 is formed using, for example, an MI (Magneto Impedance) sensor. The MI sensor has a configuration in which, for example, an FeCoSiB amorphous wire is used as a magnetosensitive medium. When a high frequency current is applied to the magnetosensitive medium, the MI impedance of the magnetosensitive medium greatly changes due to an external magnetic field. The magnetic field strength is detected using the effect. In addition to the MI sensor, the magnetic field sensor 16 may be configured using, for example, an MRE (magnetoresistive effect) element, a GMR (giant magnetoresistive effect) magnetic sensor, or the like.

図1にも示したように、本実施の形態1では、検出対象たるカプセル型内視鏡2の座標軸として、X軸、Y軸およびZ軸によって規定された対象座標軸を想定している。かかる対象座標軸に対応して、磁場センサ16は、カプセル型内視鏡2が位置する領域に形成された磁場について、X方向成分、Y方向成分およびZ方向成分の磁場強度を検出し、それぞれの方向における磁場強度に対応した電気信号を出力する機能を有する。磁場センサ16によって検出された、対象座標軸における磁場強度成分は、後述の無線送信部19を介して位置検出装置3に送信され、位置検出装置3は、磁場センサ16によって検出された磁場成分の値に基づいて対象座標軸と基準座標軸の位置関係を導出することとなる。   As shown in FIG. 1, in the first embodiment, a target coordinate axis defined by the X axis, the Y axis, and the Z axis is assumed as the coordinate axis of the capsule endoscope 2 to be detected. Corresponding to the target coordinate axis, the magnetic field sensor 16 detects the magnetic field strengths of the X direction component, the Y direction component, and the Z direction component for the magnetic field formed in the region where the capsule endoscope 2 is located, It has a function of outputting an electrical signal corresponding to the magnetic field strength in the direction. The magnetic field strength component on the target coordinate axis detected by the magnetic field sensor 16 is transmitted to the position detection device 3 via the wireless transmission unit 19 described later, and the position detection device 3 detects the value of the magnetic field component detected by the magnetic field sensor 16. Based on this, the positional relationship between the target coordinate axis and the reference coordinate axis is derived.

さらに、カプセル型内視鏡2は、送信回路26および送信アンテナ27を備えると共に外部に対して無線送信を行うための無線送信部19と、無線送信部19に対して出力する信号に関して、複数種類の信号の間で適宜切り替える切替部20とを備える。具体的には、切替部20は、A/D変換部18を介して出力される磁場信号と、信号処理部15を介して出力される画像信号と、タイミング制御部21(後述)から出力される駆動タイミング信号とを適宜切り替えて無線送信部19に対して出力する機能を有する。従って、無線送信部19を介して送信される無線信号にはこれらの信号が含まれることとなり、後述するように、位置検出装置3に備わる処理装置12(後述)においては、カプセル型内視鏡2から送信される無線信号は、それぞれ磁場信号S1〜S3、画像信号S4および駆動タイミング信号S5として再構成される。 Furthermore, the capsule endoscope 2 includes a transmission circuit 26 and a transmission antenna 27, and includes a wireless transmission unit 19 for performing wireless transmission to the outside, and a plurality of types of signals output to the wireless transmission unit 19. And a switching unit 20 that appropriately switches between the two signals. Specifically, the switching unit 20 is output from the magnetic field signal output via the A / D conversion unit 18, the image signal output via the signal processing unit 15, and the timing control unit 21 (described later). The drive timing signal is appropriately switched and output to the wireless transmission unit 19. Accordingly, these signals are included in the radio signal transmitted via the radio transmission unit 19. As will be described later, in the processing device 12 (described later) provided in the position detection device 3, the capsule endoscope 2 are reconfigured as magnetic field signals S 1 to S 3 , image signal S 4 and drive timing signal S 5 , respectively.

また、カプセル型内視鏡2は、被検体1内部におけるカプセル型内視鏡2の移動速度を導出する速度導出部28と、速度導出部28の導出結果に基づき被検体内情報取得部14、磁場センサ16、無線送信部19等の駆動タイミングを制御するタイミング制御部21とを備える。   The capsule endoscope 2 includes a speed deriving unit 28 for deriving the moving speed of the capsule endoscope 2 inside the subject 1, and an in-subject information acquiring unit 14 based on a result derived by the speed deriving unit 28. And a timing control unit 21 that controls the drive timing of the magnetic field sensor 16, the wireless transmission unit 19, and the like.

速度導出部28は、カプセル型内視鏡2の移動状態の一例として移動速度を導出するためのものである。カプセル型内視鏡2の具体的な構成としては、例えば、小型ジャイロ等の加速度センサと、加速度センサによって検出された加速度を時間積分演算する機構を備えると共に、導出した移動速度をタイミング制御部21に対して出力する機能を有する。   The speed deriving unit 28 is for deriving the moving speed as an example of the moving state of the capsule endoscope 2. As a specific configuration of the capsule endoscope 2, for example, an acceleration sensor such as a small gyroscope and a mechanism for time-integrating the acceleration detected by the acceleration sensor are provided, and the derived movement speed is set to the timing control unit 21. Has a function of outputting to.

タイミング制御部21は、カプセル型内視鏡2の構成要素のうち少なくとも磁場センサ16および無線送信部19の駆動タイミングに関して制御する機能を有する。具体的には、タイミング制御部21は、カプセル型内視鏡2の移動状態、本実施の形態1においてはカプセル型内視鏡2の移動速度に基づき、磁場センサ16等の駆動周期を設定し、設定した駆動周期にあわせたタイミングで磁場センサ16等を駆動させる機能を有する。すなわち、カプセル型内視鏡2の移動に伴い、被検体内情報取得部14および磁場センサ16は、それぞれ被検体内情報の取得動作および磁場検出動作を繰り返し行う機能を有しており、かかる繰り返し動作に対応して無線送信部19も所定の無線送信動作を繰り返す構成を有する。本実施の形態1において、タイミング制御部21は、かかる繰り返し動作の周期を規定するためのものであり、駆動周期の設定等について後に詳細に説明する。   The timing control unit 21 has a function of controlling at least the drive timing of the magnetic field sensor 16 and the wireless transmission unit 19 among the components of the capsule endoscope 2. Specifically, the timing control unit 21 sets the drive cycle of the magnetic field sensor 16 and the like based on the moving state of the capsule endoscope 2, that is, the moving speed of the capsule endoscope 2 in the first embodiment. The magnetic field sensor 16 and the like are driven at a timing according to the set drive cycle. That is, as the capsule endoscope 2 moves, the in-subject information acquisition unit 14 and the magnetic field sensor 16 have a function of repeatedly performing the in-subject information acquisition operation and the magnetic field detection operation, respectively. Corresponding to the operation, the wireless transmission unit 19 is configured to repeat a predetermined wireless transmission operation. In the first embodiment, the timing control unit 21 is for defining the cycle of the repetitive operation, and the setting of the drive cycle and the like will be described in detail later.

また、タイミング制御部21は、設定した駆動周期等の駆動タイミングに関する情報として駆動タイミング信号を生成する機能を有し、生成された駆動タイミング信号は無線送信部19を介して位置検出装置3に対して他の信号と共に送信される。さらに、タイミング制御部21は、切替部20の動作内容を制御する機能を有し、具体的には、切替部20に対して入力される磁場信号、画像信号および駆動タイミング信号を切り替えるタイミングを制御する。   Further, the timing control unit 21 has a function of generating a drive timing signal as information related to the drive timing such as the set drive cycle, and the generated drive timing signal is transmitted to the position detection device 3 via the wireless transmission unit 19. Transmitted along with other signals. Further, the timing control unit 21 has a function of controlling the operation content of the switching unit 20, and specifically controls timing for switching a magnetic field signal, an image signal, and a drive timing signal input to the switching unit 20. To do.

次に、位置検出装置3について説明する。位置検出装置3は、図1に示すように、カプセル型内視鏡2から送信される無線信号を受信するための受信アンテナ7a〜7dと、第1直線磁場を形成する第1直線磁場形成部9と、第2直線磁場を形成する第2直線磁場形成部10と、拡散磁場を形成する拡散磁場形成部11と、受信アンテナ7a〜7dを介して受信された無線信号等に対して所定の処理を行う処理装置12とを備える。   Next, the position detection device 3 will be described. As shown in FIG. 1, the position detection device 3 includes receiving antennas 7a to 7d for receiving a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2, and a first linear magnetic field forming unit that forms a first linear magnetic field. 9, a second linear magnetic field forming unit 10 that forms a second linear magnetic field, a diffusion magnetic field forming unit 11 that forms a diffusion magnetic field, a wireless signal received via the receiving antennas 7 a to 7 d, and the like. And a processing device 12 that performs processing.

受信アンテナ7a〜7dは、カプセル型内視鏡2に備わる無線送信部19から送信された無線信号を受信するためのものである。具体的には、受信アンテナ7a〜7dは、ループアンテナ等によって形成され、処理装置12に対して受信した無線信号を伝達する機能を有する。   The receiving antennas 7a to 7d are for receiving radio signals transmitted from the radio transmitting unit 19 provided in the capsule endoscope 2. Specifically, the receiving antennas 7a to 7d are formed by a loop antenna or the like, and have a function of transmitting a received radio signal to the processing device 12.

なお、受信アンテナ7a〜7dおよび以下に述べる第1直線磁場形成部9等の具体的な構成としては、図1に示したものに限定されないことに注意が必要である。すなわち、図1はこれらの構成要素についてあくまで模式的に示すものであって、受信アンテナ7a〜7d等の個数は図1に示した個数に限定されることはなく、配置される位置、具体的な形状等についても、図1に示したものに限定されること無く任意の構成を採用することが可能である。   It should be noted that specific configurations of the receiving antennas 7a to 7d and the first linear magnetic field forming unit 9 described below are not limited to those shown in FIG. In other words, FIG. 1 schematically shows only these components, and the number of receiving antennas 7a to 7d and the like is not limited to the number shown in FIG. As for the shape and the like, any configuration can be adopted without being limited to that shown in FIG.

次に、位置検出用磁場として機能する第1直線磁場、第2直線磁場および拡散磁場をそれぞれ形成する第1直線磁場形成部9、第2直線磁場形成部10および拡散磁場形成部11について説明する。第1直線磁場形成部9は、被検体1内において所定方向の直線磁場を形成するためのものである。ここで、「直線磁場」とは、少なくとも所定の空間領域、本実施の形態1では被検体1内部のカプセル型内視鏡2が位置しうる空間領域において、実質上1方向のみの磁場成分からなる磁場のことをいう。第1直線磁場形成部9は、具体的には、図1にも示すように、被検体1の胴体部分を覆うように形成されたコイルを備え、かかるコイルに対して所定の電力を供給する電力供給部(図示省略)によって所定の電力を流すことによって、被検体1内部の空間領域内に直線磁場を形成する機能を有する。ここで、第1直線磁場の進行方向としては任意の方向を選択することとして良いが、本実施の形態1においては、第1直線磁場は、被検体1に対して固定された基準座標軸におけるz軸方向に進行する直線磁場であることとする。   Next, the first linear magnetic field forming unit 9, the second linear magnetic field forming unit 10, and the diffusion magnetic field forming unit 11 that respectively form the first linear magnetic field, the second linear magnetic field, and the diffusion magnetic field that function as the position detection magnetic field will be described. . The first linear magnetic field forming unit 9 is for forming a linear magnetic field in a predetermined direction in the subject 1. Here, the “linear magnetic field” refers to a magnetic field component substantially only in one direction in at least a predetermined spatial region, in this first embodiment, in a spatial region where the capsule endoscope 2 inside the subject 1 can be located. The magnetic field. Specifically, as shown in FIG. 1, the first linear magnetic field forming unit 9 includes a coil formed so as to cover the body portion of the subject 1 and supplies predetermined power to the coil. It has a function of forming a linear magnetic field in a spatial region inside the subject 1 by flowing predetermined power through a power supply unit (not shown). Here, an arbitrary direction may be selected as the traveling direction of the first linear magnetic field, but in the first embodiment, the first linear magnetic field is z on the reference coordinate axis fixed with respect to the subject 1. It is assumed that the magnetic field is a linear magnetic field traveling in the axial direction.

図3は、第1直線磁場形成部9によって形成される第1直線磁場を示す模式図である。図3に示すように、第1直線磁場形成部9を形成するコイルは、被検体1の胴部を内部に含むよう形成されると共に基準座標軸におけるz軸方向に延伸した構成を有する。従って、第1直線磁場形成部9によって被検体1内部に形成される第1直線磁場は、図3に示すように、基準座標軸におけるz軸方向に進行する磁力線が形成されることとなる。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the first linear magnetic field formed by the first linear magnetic field forming unit 9. As shown in FIG. 3, the coil forming the first linear magnetic field forming unit 9 is formed so as to include the body of the subject 1 inside and has a configuration extending in the z-axis direction on the reference coordinate axis. Therefore, as shown in FIG. 3, the first linear magnetic field formed in the subject 1 by the first linear magnetic field forming unit 9 forms magnetic force lines that travel in the z-axis direction of the reference coordinate axis.

第2直線磁場形成部10は、第1直線磁場とは異なる方向に進行する直線磁場である第2直線磁場を形成するためのものである。また、拡散磁場形成部11は、第1直線磁場形成部9、第2直線磁場形成部10とは異なり、磁場方向が位置依存性を有する拡散磁場、本実施の形態1では拡散磁場形成部11から離隔するにつれて拡散する磁場を形成するためのものである。   The second linear magnetic field forming unit 10 is for forming a second linear magnetic field that is a linear magnetic field that travels in a direction different from the first linear magnetic field. Further, the diffusion magnetic field forming unit 11 is different from the first linear magnetic field forming unit 9 and the second linear magnetic field forming unit 10 in that the magnetic field direction has a position dependency, which is the diffusion magnetic field forming unit 11 in the first embodiment. It is for forming the magnetic field which spreads as it separates from.

図4は、第2直線磁場形成部10および拡散磁場形成部11の構成を示すと共に、第2直線磁場形成部10によって形成される第2直線磁場の態様を示す模式図である。図4に示すように、第2直線磁場形成部10は、基準座標軸におけるy軸方向に延伸し、コイル断面がxz平面と平行となるよう形成されたコイル33を備える。このため、コイル33によって形成される第2直線磁場は、図4に示すように、少なくとも被検体1内部においては直線磁場となると共に、コイル33から離れるにつれて徐々に強度が減衰する特性、すなわち強度に関して位置依存性を有することとなる。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the second linear magnetic field forming unit 10 and the diffusion magnetic field forming unit 11 and the mode of the second linear magnetic field formed by the second linear magnetic field forming unit 10. As shown in FIG. 4, the second linear magnetic field forming unit 10 includes a coil 33 that extends in the y-axis direction on the reference coordinate axis and has a coil cross section that is parallel to the xz plane. For this reason, as shown in FIG. 4, the second linear magnetic field formed by the coil 33 becomes a linear magnetic field at least inside the subject 1 and gradually attenuates as the distance from the coil 33 increases, that is, the strength. Will have a position dependency.

また、拡散磁場形成部11は、コイル34を備える。ここで、コイル33は、あらかじめ定めた方向に進行方向を有する磁場を形成するよう配置されており、本実施の形態1の場合には、コイル33によって形成される直線磁場の進行方向が基準座標軸におけるy軸方向となるよう配置されている。また、コイル34は、後述する磁力線方位データベース42に記憶された磁場方向と同一の拡散磁場を形成する位置に固定されている。   The diffusion magnetic field forming unit 11 includes a coil 34. Here, the coil 33 is arranged so as to form a magnetic field having a traveling direction in a predetermined direction. In the case of the first embodiment, the traveling direction of the linear magnetic field formed by the coil 33 is the reference coordinate axis. In the y-axis direction. Further, the coil 34 is fixed at a position where a diffusion magnetic field that is the same as the magnetic field direction stored in the magnetic force line direction database 42 described later is formed.

図5は、拡散磁場形成部11によって形成される拡散磁場の態様を示す模式図である。図5に示すように、拡散磁場形成部11に備わるコイル34は、被検体1の表面上に渦巻き状に形成されており、拡散磁場形成部11によって形成される拡散磁場は、図5に示すようにコイル34(図5にて図示省略)によって形成された磁場において、磁力線が放射状に一旦拡散し、再びコイル34に入射するよう形成されている。また、拡散磁場形成部11に関しても被検体1外部に配置されており、放射状に磁場を形成することから、形成される拡散磁場は、コイル34から離れるにつれて強度が減衰する特性を有する。   FIG. 5 is a schematic diagram showing an aspect of the diffusion magnetic field formed by the diffusion magnetic field forming unit 11. As shown in FIG. 5, the coil 34 provided in the diffusion magnetic field forming unit 11 is formed in a spiral shape on the surface of the subject 1, and the diffusion magnetic field formed by the diffusion magnetic field forming unit 11 is shown in FIG. Thus, in the magnetic field formed by the coil 34 (not shown in FIG. 5), the magnetic lines of force are once diffused radially and are incident on the coil 34 again. Further, the diffusion magnetic field forming unit 11 is also arranged outside the subject 1 and forms a magnetic field radially, so that the formed diffusion magnetic field has a characteristic that the intensity decreases as the distance from the coil 34 increases.

次に、処理装置12について説明する。図6は、処理装置12の具体的な構成を模式的に示すブロック図である。まず、処理装置12は、カプセル型内視鏡2によって送信された無線信号の受信処理を行う機能を有する。かかる機能に対応して、処理装置12は、受信アンテナ7a〜7dのいずれかを選択する受信アンテナ選択部37と、選択した受信アンテナを介して受信された無線信号に対して復調処理等を行うことによって、無線信号に含まれる原信号を抽出する受信回路38と、抽出された原信号を処理することによって画像信号等を再構成する信号処理部39とを有する。具体的には、信号処理部39は、抽出された原信号に基づき磁場信号S1〜S3、画像信号S4および駆動タイミング信号S5を再構成し、それぞれ適切な構成要素に対して出力する機能を有する。ここで、磁場信号S1〜S3は、それぞれ磁場センサ16によって検出された第1直線磁場、第2直線磁場および拡散磁場に対応する磁場信号である。また、画像信号S4は、被検体内情報取得部14によって取得された被検体内画像に対応し、駆動タイミング信号S5は、タイミング制御部21によって生成された駆動タイミング信号に対応するものである。このうち、信号処理部39によって再構成された画像信号S4は、記録部43に対して出力される。記録部43は、入力されたデータを携帯型記録媒体5に対して出力するためのものであり、画像信号S4以外にも、後述する位置検出の結果等についても携帯型記録媒体5に記録する機能を有する。 Next, the processing device 12 will be described. FIG. 6 is a block diagram schematically showing a specific configuration of the processing device 12. First, the processing device 12 has a function of performing reception processing of a radio signal transmitted by the capsule endoscope 2. Corresponding to such a function, the processing device 12 performs a demodulation process or the like on a reception antenna selection unit 37 that selects any one of the reception antennas 7a to 7d and a radio signal received through the selected reception antenna. Thus, a receiving circuit 38 that extracts an original signal included in a wireless signal and a signal processing unit 39 that reconstructs an image signal or the like by processing the extracted original signal are provided. Specifically, the signal processing unit 39 reconstructs the magnetic field signals S 1 to S 3 , the image signal S 4, and the drive timing signal S 5 based on the extracted original signal, and outputs them to appropriate components. It has the function to do. Here, the magnetic field signals S 1 to S 3 are magnetic field signals corresponding to the first linear magnetic field, the second linear magnetic field, and the diffusion magnetic field detected by the magnetic field sensor 16, respectively. The image signal S 4 corresponds to the in-subject image acquired by the in-subject information acquisition unit 14, and the drive timing signal S 5 corresponds to the drive timing signal generated by the timing control unit 21. is there. Among these, the image signal S 4 reconstructed by the signal processing unit 39 is output to the recording unit 43. The recording unit 43 is for outputting input data to the portable recording medium 5, and records not only the image signal S 4 but also the result of position detection, which will be described later, on the portable recording medium 5. It has the function to do.

また、処理装置12は、カプセル型内視鏡2によって検出された磁場強度等に基づき、被検体1内部におけるカプセル型内視鏡2の位置を検出する機能と、被検体1に対して固定された基準座標軸に対してカプセル型内視鏡2に対して固定された対象座標軸のなす方位とを検出する機能を有する。具体的には、カプセル型内視鏡2によって送信され、信号処理部39によって出力される信号のうち、第1直線磁場および第2直線磁場の検出強度に対応した磁場信号S1、S2に基づき基準座標軸に対する対象座標軸のなす方位を導出する方位導出部40と、拡散磁場の検出強度に対応した磁場信号S3および磁場信号S2と、方位導出部40の導出結果とを用いてカプセル型内視鏡2の位置を導出する位置導出部41と、位置導出部41による位置導出の際に、拡散磁場を構成する磁力線の進行方向と位置との対応関係を記録した磁力線方位データベース42とを備える。これらの構成要素による方位導出および位置導出に関しては、後に詳細に説明する。 The processing device 12 is fixed to the subject 1 and the function of detecting the position of the capsule endoscope 2 in the subject 1 based on the magnetic field intensity detected by the capsule endoscope 2. A function of detecting an orientation formed by the target coordinate axis fixed with respect to the capsule endoscope 2 with respect to the reference coordinate axis. Specifically, among the signals transmitted by the capsule endoscope 2 and output by the signal processing unit 39, the magnetic field signals S 1 and S 2 corresponding to the detected intensities of the first linear magnetic field and the second linear magnetic field are used. Based on the direction deriving unit 40 for deriving the direction formed by the target coordinate axis with respect to the reference coordinate axis, the magnetic field signal S 3 and the magnetic field signal S 2 corresponding to the detected intensity of the diffusion magnetic field, and the deriving result of the direction deriving unit 40 A position deriving unit 41 for deriving the position of the endoscope 2, and a magnetic force line direction database 42 that records the correspondence between the traveling direction and position of the magnetic force lines constituting the diffusion magnetic field when the position deriving unit 41 derives the position. Prepare. The azimuth derivation and position derivation by these components will be described in detail later.

さらに、処理装置12は、受信アンテナ選択部37によるアンテナ選択態様を制御する選択制御部48を備える。選択制御部48は、方位導出部40および位置導出部41によってそれぞれ導出されたカプセル型内視鏡2の方位および位置に基づき、カプセル型内視鏡2から送信される無線信号の受信に最も適した受信アンテナ7を選択する機能を有する。なお、選択制御部48、受信回路38および受信アンテナ7a〜7dによって受信部44が構成され、特許請求の範囲における受信手段の一例として機能する。   Further, the processing device 12 includes a selection control unit 48 that controls an antenna selection mode by the reception antenna selection unit 37. The selection control unit 48 is most suitable for receiving a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 based on the azimuth and position of the capsule endoscope 2 derived by the orientation deriving unit 40 and the position deriving unit 41, respectively. And a function of selecting the receiving antenna 7. The selection control unit 48, the reception circuit 38, and the reception antennas 7a to 7d constitute a reception unit 44, which functions as an example of reception means in the claims.

また、処理装置12は、信号処理部39によって抽出される駆動タイミング信号に基づき、第1直線磁場形成部9等の駆動タイミングを制御する機能を有する。具体的には、処理装置12は、信号処理部39から出力される駆動タイミング信号S5に基づき第1直線磁場形成部9、第2直線磁場形成部10および拡散磁場形成部11の駆動タイミングを制御する磁場制御部49を備える。そして、処理装置12は、以上の構成要素に対して駆動電力を供給する機能を有する電力供給部51をさらに備える。 Further, the processing device 12 has a function of controlling the driving timing of the first linear magnetic field forming unit 9 and the like based on the driving timing signal extracted by the signal processing unit 39. Specifically, the processing device 12 determines the drive timing of the first linear magnetic field forming unit 9, the second linear magnetic field forming unit 10, and the diffusion magnetic field forming unit 11 based on the drive timing signal S 5 output from the signal processing unit 39. The magnetic field control part 49 to control is provided. And the processing apparatus 12 is further provided with the electric power supply part 51 which has a function which supplies drive electric power with respect to the above component.

次に、本実施の形態1にかかる被検体内導入システムの動作について説明する。本実施の形態1では、カプセル型内視鏡2は被検体1内部を移動しつつ被検体内情報の取得、磁場検出およびこれらの無線送信を間欠的に繰り返し行うことに対応して、処理装置12は、間欠的に送信される無線信号に対して所定の処理を行う。以下では、これらの動作の中で、カプセル型内視鏡2から繰り返し送信される無線信号のそれぞれに含まれる磁場信号等を用いた位置検出動作について説明した後、カプセル型内視鏡2側において行われる無線信号の送信を行う無線送信部19等の駆動タイミングの制御処理について説明を行う。   Next, the operation of the intra-subject introduction system according to the first embodiment will be described. In the first embodiment, the capsule endoscope 2 moves in the subject 1 and intermittently repeats acquisition of in-subject information, magnetic field detection, and wireless transmission thereof. 12 performs a predetermined process on the radio signal transmitted intermittently. In the following, a position detection operation using a magnetic field signal or the like included in each of wireless signals repeatedly transmitted from the capsule endoscope 2 will be described, and then the capsule endoscope 2 side will be described. A drive timing control process of the wireless transmission unit 19 or the like that performs wireless signal transmission will be described.

まず、位置検出動作について説明する。本実施の形態1にかかる被検体内導入システムでは、被検体1に対して固定された基準座標軸と、カプセル型内視鏡2に対して固定された対象座標軸との間で位置関係を導出する構成を有し、具体的には、基準座標軸に対する対象座標軸の方位を導出した上で、導出した方位を利用しつつ基準座標軸上における対象座標軸の原点の位置、すなわち被検体1内部におけるカプセル型内視鏡2の位置を導出することとしている。従って、以下ではまず方位導出メカニズムについて説明した後、導出した方位を用いた位置導出メカニズムについて説明することとなるが、本発明の適用対象がかかる位置検出メカニズムを有するシステムに限定されないことはもちろんである。   First, the position detection operation will be described. In the intra-subject introduction system according to the first embodiment, a positional relationship is derived between a reference coordinate axis fixed with respect to the subject 1 and a target coordinate axis fixed with respect to the capsule endoscope 2. Specifically, after deriving the azimuth of the target coordinate axis with respect to the reference coordinate axis, using the derived azimuth, the position of the origin of the target coordinate axis on the reference coordinate axis, that is, within the capsule type inside the subject 1 The position of the endoscope 2 is derived. Therefore, in the following description, after describing the azimuth derivation mechanism, the position derivation mechanism using the derived azimuth will be described. is there.

方位導出部40によって行われる方位導出メカニズムについて説明する。図7は、被検体1中をカプセル型内視鏡2が移動している際における基準座標軸と対象座標軸との関係を示す模式図である。既に説明したように、カプセル型内視鏡2は、被検体1内部を通過経路に沿って進行しつつ、進行方向を軸として所定角度だけ回転している。従って、カプセル型内視鏡2に対して固定された対象座標軸は、被検体1に固定された基準座標軸に対して、図7に示すような方位のずれを生じることとなる。   The direction deriving mechanism performed by the direction deriving unit 40 will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing the relationship between the reference coordinate axis and the target coordinate axis when the capsule endoscope 2 is moving in the subject 1. As already described, the capsule endoscope 2 travels along the passage path inside the subject 1 and rotates by a predetermined angle with the traveling direction as an axis. Therefore, the target coordinate axis fixed with respect to the capsule endoscope 2 causes a azimuth shift as shown in FIG. 7 with respect to the reference coordinate axis fixed with respect to the subject 1.

一方で、第1直線磁場形成部9および第2直線磁場形成部10は、それぞれ被検体1に対して固定される。従って、第1直線磁場形成部9および第2直線磁場形成部10によって形成される第1、第2直線磁場は、基準座標軸に対して一定の方向、具体的には第1直線磁場は基準座標軸におけるz軸方向、第2直線磁場形成部10を用いた場合の第2直線磁場はy軸方向に進行する。   On the other hand, the first linear magnetic field forming unit 9 and the second linear magnetic field forming unit 10 are each fixed to the subject 1. Therefore, the first and second linear magnetic fields formed by the first linear magnetic field forming unit 9 and the second linear magnetic field forming unit 10 are in a fixed direction with respect to the reference coordinate axis, specifically, the first linear magnetic field is the reference coordinate axis. In the z-axis direction, the second linear magnetic field when the second linear magnetic field forming unit 10 is used proceeds in the y-axis direction.

本実施の形態1における方位導出は、かかる第1直線磁場および第2直線磁場を利用して行われる。具体的には、まず、カプセル型内視鏡2に備わる磁場センサ16によって、時分割に供給される第1直線磁場および第2直線磁場の進行方向が検出される。磁場センサ16は、対象座標軸におけるX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の磁場成分を検出するよう構成されており、検出された第1、第2直線磁場の対象座標軸における進行方向に関する情報は、無線送信部19を介して位置検出装置3に対して送信される。   Orientation derivation in the first embodiment is performed using the first linear magnetic field and the second linear magnetic field. Specifically, first, the magnetic field sensor 16 provided in the capsule endoscope 2 detects the traveling directions of the first linear magnetic field and the second linear magnetic field supplied in time division. The magnetic field sensor 16 is configured to detect magnetic field components in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction in the target coordinate axis, and information regarding the traveling direction of the detected first and second linear magnetic fields in the target coordinate axis is as follows. And transmitted to the position detection device 3 via the wireless transmission unit 19.

カプセル型内視鏡2によって送信された無線信号は、信号処理部39等による処理を経て、磁場信号S1、S2として出力される。例えば、図7の例においては、磁場信号S1には、第1直線磁場の進行方向として座標(X1、Y1、Z1)に関する情報が含まれ、磁場信号S2には、第2直線磁場の進行方向として座標(X2、Y2、Z2)に関する情報が含まれる。これに対して、方位導出部40は、磁場信号S1、S2の入力を受けて基準座標軸に対する対象座標軸の方位の導出を行う。具体的には、方位導出部40は、対象座標軸において、(X1、Y1、Z1)および(X2、Y2、Z2)の双方に対する内積の値が0となる座標(X3、Y3、Z3)を基準座標軸におけるz軸の方向に対応するものとして把握する。そして、方位導出部40は、上記の対応関係に基づいて所定の座標変換処理を行い、対象座標軸におけるX軸、Y軸およびZ軸の、基準座標軸における座標を導出し、かかる座標を方位情報として出力する。以上が方位導出部40による方位導出メカニズムである。 The radio signal transmitted by the capsule endoscope 2 is processed as the magnetic field signals S 1 and S 2 through processing by the signal processing unit 39 and the like. For example, in the example of FIG. 7, the magnetic field signal S 1 includes information regarding coordinates (X 1 , Y 1 , Z 1 ) as the traveling direction of the first linear magnetic field, and the magnetic field signal S 2 includes the second Information about coordinates (X 2 , Y 2 , Z 2 ) is included as the traveling direction of the linear magnetic field. On the other hand, the orientation deriving unit 40 receives the magnetic field signals S 1 and S 2 and derives the orientation of the target coordinate axis with respect to the reference coordinate axis. Specifically, the azimuth deriving unit 40 has coordinates (X 3 ) in which the inner product value for both (X 1 , Y 1 , Z 1 ) and (X 2 , Y 2 , Z 2 ) is 0 on the target coordinate axis. , Y 3 , Z 3 ) as corresponding to the direction of the z-axis in the reference coordinate axis. Then, the azimuth deriving unit 40 performs a predetermined coordinate conversion process based on the above correspondence, derives the coordinates on the reference coordinate axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis in the target coordinate axis, and uses these coordinates as azimuth information. Output. The above is the direction deriving mechanism by the direction deriving unit 40.

次に、導出した方位情報を用いた、位置導出部41によるカプセル型内視鏡2の位置導出メカニズムを説明する。位置導出部41は、信号処理部39から磁場信号S2、S3が入力され、方位導出部40から方位情報が入力されると共に、磁力線方位データベース42に記憶された情報を入力する構成を有する。位置導出部41は、入力されるこれらの情報に基づき、以下の通りにカプセル型内視鏡2の位置導出を行う。 Next, a position derivation mechanism of the capsule endoscope 2 by the position derivation unit 41 using the derived azimuth information will be described. The position deriving unit 41 has a configuration in which magnetic field signals S 2 and S 3 are input from the signal processing unit 39, azimuth information is input from the azimuth deriving unit 40, and information stored in the magnetic force line azimuth database 42 is input. . The position deriving unit 41 derives the position of the capsule endoscope 2 as follows based on the input information.

まず、位置導出部41は、磁場信号S2を用いて、第2直線磁場形成部10とカプセル型内視鏡2との間の距離の導出を行う。磁場信号S2は、カプセル型内視鏡2の存在領域における第2直線磁場の検出結果に対応するものであり、第2直線磁場は、第2直線磁場形成部10が被検体1外部に配置されたことに対応して、第2直線磁場形成部10から離隔するにつれてその強度が減衰する特性を有する。かかる特性を利用して、位置導出部41は、第2直線磁場形成部10近傍における第2直線磁場の強度(第2直線磁場形成部10に流す電流値より求まる)と、磁場信号S2から求まるカプセル型内視鏡2の存在領域における第2直線磁場の強度とを比較し、第2直線磁場形成部10とカプセル型内視鏡2との間の距離rを導出する。かかる距離rを導出した結果、図8に示すように、カプセル型内視鏡2は、第2直線磁場形成部10から距離rだけ離れた点の集合である曲面52上に位置することが明らかとなる。 First, the position deriving unit 41 uses the magnetic field signal S 2, performs the derivation of the distance between the second linear magnetic field generator 10 and the capsule endoscope 2. The magnetic field signal S 2 corresponds to the detection result of the second linear magnetic field in the region where the capsule endoscope 2 exists, and the second linear magnetic field is arranged outside the subject 1 by the second linear magnetic field forming unit 10. Corresponding to this, the strength is attenuated as the distance from the second linear magnetic field forming unit 10 increases. By utilizing such properties, the position deriving unit 41, the intensity of the second linear magnetic field in the second linear magnetic field generator 10 near (determined from the current value to be supplied to the second linear magnetic field generator 10), from the magnetic field signal S 2 The strength of the second linear magnetic field in the obtained region of the capsule endoscope 2 is compared, and the distance r between the second linear magnetic field forming unit 10 and the capsule endoscope 2 is derived. As a result of deriving the distance r, as shown in FIG. 8, it is clear that the capsule endoscope 2 is positioned on the curved surface 52 that is a set of points separated from the second linear magnetic field forming unit 10 by the distance r. It becomes.

そして、位置導出部41は、磁場信号S3、方位導出部40によって導出された方位情報および磁力線方位データベース42に記憶された情報に基づきカプセル型内視鏡2の曲面52上における位置を導出する。具体的には、磁場信号S3および方位情報に基づき、カプセル型内視鏡2の存在位置における拡散磁場の進行方向を導出する。磁場信号S3は、拡散磁場を対象座標軸に基づき検出した結果に対応する信号であるから、かかる磁場信号S3に基づく拡散磁場の進行方向に関して、方位情報を用いて対象座標軸から基準座標軸へ座標変換処理を施すことによって、カプセル型内視鏡2の存在位置における、基準座標軸における拡散磁場の進行方向が導出される。そして、磁力線方位データベース42は、基準座標軸における拡散磁場の進行方向と位置との対応関係を記録していることから、位置導出部41は、図9に示すように、磁力線方位データベース42に記憶された情報を参照することによって導出した拡散磁場の進行方向に対応した位置を導出し、導出した位置をカプセル型内視鏡2の位置として特定する。以上の処理を行うことによって、被検体1内におけるカプセル型内視鏡2の方位および位置が導出され、位置検出が完了する。 Then, the position deriving unit 41 derives the position on the curved surface 52 of the capsule endoscope 2 based on the magnetic field signal S 3 , the direction information derived by the direction deriving unit 40 and the information stored in the magnetic force direction database 42. . Specifically, based on the magnetic field signal S 3 and orientation information, to derive the traveling direction of the diffusion field at the location of the capsule endoscope 2. Since the magnetic field signal S 3 is a signal corresponding to the result of detecting the diffusion magnetic field based on the target coordinate axis, the direction of the diffusion magnetic field based on the magnetic field signal S 3 is coordinated from the target coordinate axis to the reference coordinate axis using the azimuth information. By performing the conversion process, the traveling direction of the diffusion magnetic field on the reference coordinate axis at the position where the capsule endoscope 2 exists is derived. Since the magnetic field direction database 42 records the correspondence between the traveling direction and position of the diffusion magnetic field on the reference coordinate axis, the position deriving unit 41 is stored in the magnetic field direction database 42 as shown in FIG. The position corresponding to the traveling direction of the diffusion magnetic field derived by referring to the information is derived, and the derived position is specified as the position of the capsule endoscope 2. By performing the above processing, the azimuth and position of the capsule endoscope 2 in the subject 1 are derived, and the position detection is completed.

以上の位置検出動作は、カプセル型内視鏡2側から繰り返し送信される無線信号の受信に伴い繰り返し行われる。検出したカプセル型内視鏡2の方位および位置は記録部43を介して携帯型記録媒体5に記録され、同じく記録される画像データと共に、医師等の診断の際に用いられることとなる。   The above-described position detection operation is repeatedly performed with reception of a wireless signal repeatedly transmitted from the capsule endoscope 2 side. The detected azimuth and position of the capsule endoscope 2 are recorded on the portable recording medium 5 via the recording unit 43, and are used together with the recorded image data for diagnosis by a doctor or the like.

次に、カプセル型内視鏡2側において行われる無線信号の送信を行う無線送信部19等の駆動タイミングの制御処理について説明する。図10は、カプセル型内視鏡2に備わるタイミング制御部21によって行われる駆動タイミングの制御処理を説明するためのフローチャートである。   Next, a drive timing control process for the wireless transmission unit 19 and the like that performs wireless signal transmission performed on the capsule endoscope 2 side will be described. FIG. 10 is a flowchart for explaining a drive timing control process performed by the timing control unit 21 provided in the capsule endoscope 2.

図10に示すように、タイミング制御部21は、速度導出部28によって導出されたカプセル型内視鏡2の移動速度を取得し(ステップS101)、取得した移動速度が所定の閾値よりも大きいか否かの判定を行う(ステップS102)。閾値よりも大きい場合には(ステップS102,No)、駆動周期を所定の長周期に設定する(ステップS103)。一方で、閾値よりも小さい場合には(ステップS102,Yes)、駆動周期を、長周期よりも短い所定の短周期に設定する(ステップS104)。その後、少なくとも設定した駆動周期に関する情報を含む駆動タイミング信号を生成する(ステップS105)と共に、設定した駆動周期に従った駆動タイミングで被検体内情報取得部14、磁場センサ16および無線送信部19を駆動させる(ステップS106)。   As shown in FIG. 10, the timing control unit 21 acquires the moving speed of the capsule endoscope 2 derived by the speed deriving unit 28 (step S101), and whether the acquired moving speed is greater than a predetermined threshold value. It is determined whether or not (step S102). If it is larger than the threshold (No at Step S102), the drive cycle is set to a predetermined long cycle (Step S103). On the other hand, when it is smaller than the threshold value (step S102, Yes), the drive cycle is set to a predetermined short cycle shorter than the long cycle (step S104). Thereafter, a drive timing signal including at least information related to the set drive cycle is generated (step S105), and the in-vivo information acquiring unit 14, the magnetic field sensor 16, and the wireless transmitter 19 are driven at the drive timing according to the set drive cycle. Drive (step S106).

なお、本実施の形態1では、第1直線磁場形成部9、第2直線磁場形成部10および拡散磁場形成部11による磁場形成のタイミングについて、タイミング制御部21によって設定された駆動タイミングと同期するよう磁場制御部49が制御することとしている。すなわち、磁場制御部49は、タイミング制御部21によって生成され、信号処理部39によって再構成された駆動タイミング信号に基づき駆動周期を導出し、導出した駆動周期に対応したタイミングで第1直線磁場形成部9、第2直線磁場形成部10および拡散磁場形成部11が駆動するよう制御する。具体的には、磁場制御部49は、電力供給部51に保持された駆動電力の供給タイミングを制御することによって、第1直線磁場形成部9等の駆動タイミングを制御する。   In the first embodiment, the timing of magnetic field formation by the first linear magnetic field forming unit 9, the second linear magnetic field forming unit 10 and the diffusion magnetic field forming unit 11 is synchronized with the drive timing set by the timing control unit 21. It is assumed that the magnetic field control unit 49 controls. That is, the magnetic field control unit 49 derives a drive cycle based on the drive timing signal generated by the timing control unit 21 and reconfigured by the signal processing unit 39, and forms the first linear magnetic field at a timing corresponding to the derived drive cycle. The unit 9, the second linear magnetic field forming unit 10, and the diffusion magnetic field forming unit 11 are controlled to be driven. Specifically, the magnetic field control unit 49 controls the drive timing of the first linear magnetic field forming unit 9 and the like by controlling the supply timing of the drive power held in the power supply unit 51.

次に、本実施の形態1にかかる被検体内導入システムの利点について説明する。まず、本実施の形態1にかかる被検体内導入システムは、上述したように、カプセル型内視鏡2の移動状態に基づき無線送信部19、磁場センサ16および被検体内情報取得部14の駆動タイミングを制御する構成を有する。従って、本実施の形態1では、無線送信部19等の駆動タイミングをカプセル型内視鏡2の移動状態に対して最適化できるという利点を有する。   Next, advantages of the in-subject introduction system according to the first embodiment will be described. First, as described above, the in-subject introduction system according to the first embodiment drives the wireless transmission unit 19, the magnetic field sensor 16, and the in-subject information acquisition unit 14 based on the movement state of the capsule endoscope 2. It has a configuration for controlling timing. Therefore, the first embodiment has an advantage that the drive timing of the wireless transmission unit 19 and the like can be optimized with respect to the movement state of the capsule endoscope 2.

例えば、本実施の形態1では移動状態としてカプセル型内視鏡2の移動速度を用いた制御を行うこととしている。具体的には、タイミング制御部21は、カプセル型内視鏡2が高速で移動する場合には駆動周期を短周期に設定し、低速で移動する場合には駆動周期を長周期に設定し、設定した駆動周期に応じた駆動タイミングで無線送信部19等が動作するよう制御する。従って、カプセル型内視鏡2の移動速度が低い場合には、無線信号の送信等の頻度が低下することとなり、カプセル型内視鏡2において無駄な動作を低減できるという利点が生じる。   For example, in the first embodiment, control using the moving speed of the capsule endoscope 2 is performed as the moving state. Specifically, the timing control unit 21 sets the drive cycle to a short cycle when the capsule endoscope 2 moves at a high speed, and sets the drive cycle to a long cycle when the capsule endoscope 2 moves at a low speed, Control is performed so that the wireless transmission unit 19 and the like operate at a drive timing corresponding to the set drive cycle. Therefore, when the moving speed of the capsule endoscope 2 is low, the frequency of wireless signal transmission and the like decreases, and there is an advantage that wasteful operations can be reduced in the capsule endoscope 2.

一般的に、カプセル型内視鏡2が低速で移動する場合には単位時間あたりのカプセル型内視鏡2の移動距離も小さなものとなることから、磁場センサ16によって検出される第1直線磁場等は、短周期においてはほぼ同様の方向・強度となり、磁場センサ16等を短周期で駆動させる必要性に乏しい。従って、本実施の形態1では、カプセル型内視鏡2の移動速度が低い場合に駆動周期を長周期とすることによって、複数回に渡って同様の磁場の検出および同様の磁場に関する情報を含む無線信号の送信を繰り返すことを回避し、カプセル型内視鏡2が無駄に動作することを抑制することとしている。   In general, when the capsule endoscope 2 moves at a low speed, the moving distance of the capsule endoscope 2 per unit time is also small, so that the first linear magnetic field detected by the magnetic field sensor 16 is used. And the like have almost the same direction and intensity in a short cycle, and there is little need to drive the magnetic field sensor 16 and the like in a short cycle. Therefore, in the first embodiment, when the moving speed of the capsule endoscope 2 is low, the drive cycle is set to a long cycle, so that the same magnetic field detection and the information related to the similar magnetic field are included multiple times. Repetitive transmission of radio signals is avoided, and the capsule endoscope 2 is prevented from operating wastefully.

かかる構成を採用することによって、被検体内導入システム全体における処理の煩雑化が回避できる他、カプセル型内視鏡2における消費電力を低減することが可能となるという利点を有する。カプセル型内視鏡2は、例えば、カプセル内に格納するために小型の一次電池等によって供給される有限の電力によって駆動する構成を有するのが通常である。従って、カプセル型内視鏡2が利用しうる電力には限界があり、本実施の形態1の構成を採用することによって無駄な動作に起因した電力消費を回避することによる利点は顕著なものとなる。   By adopting such a configuration, it is possible to avoid complication of processing in the entire intra-subject introduction system, and it is possible to reduce power consumption in the capsule endoscope 2. The capsule endoscope 2 normally has a configuration that is driven by finite power supplied by a small primary battery or the like for storing in a capsule, for example. Therefore, there is a limit to the power that can be used by the capsule endoscope 2, and the advantage of avoiding power consumption due to useless operation by adopting the configuration of the first embodiment is remarkable. Become.

なお、図10に示すフローチャートでは、ステップS102において所定の閾値との大小関係を導出し、大小関係に応じて2通りの周期を設定することとしたが、移動速度に応じて駆動周期を定める限りにおいて、任意の周期設定アルゴリズムを用いることとして良い。具体的には、閾値を複数設けて対応する駆動周期の値を増やすこととしても良いし、移動速度と駆動周期の積が一定の値となるよう駆動周期を設定することとしても良い。特に、移動速度と駆動周期の積をほぼ一定の値とした構成の場合には、移動速度と無関係にほぼ等しい距離だけ移動する度に無線信号の送信等が行われることとなり、カプセル型内視鏡2の位置の変化等の検出を効果的に行うことを可能としつつ、カプセル型内視鏡2の電力消費を低減することが可能である。   In the flowchart shown in FIG. 10, the magnitude relationship with the predetermined threshold is derived in step S102, and two cycles are set according to the magnitude relationship. However, as long as the drive cycle is determined according to the moving speed. In this case, an arbitrary period setting algorithm may be used. Specifically, a plurality of threshold values may be provided to increase the corresponding drive cycle value, or the drive cycle may be set so that the product of the moving speed and the drive cycle becomes a constant value. In particular, in the case of a configuration in which the product of the moving speed and the driving cycle is set to a substantially constant value, a radio signal is transmitted every time it moves by an approximately equal distance regardless of the moving speed. The power consumption of the capsule endoscope 2 can be reduced while making it possible to effectively detect a change in the position of the mirror 2 and the like.

また、本実施の形態1では、位置検出装置3における消費電力も低減できるという利点を有する。すなわち、位置検出装置3を構成する処理装置12に備わる磁場制御部49は、駆動タイミング信号に基づき第1直線磁場形成部9等の駆動状態を制御する機能を有する。具体的には、磁場制御部49は、カプセル型内視鏡2に備わるタイミング制御部21によって生成された駆動タイミング信号に基づく制御を行うことによって、磁場センサ16が磁場検出を行うタイミングにおいてのみ第1直線磁場形成部9、第2直線磁場形成部10および拡散磁場形成部11を駆動させることが可能となる。上述したように、第1直線磁場形成部9等は、処理装置12に備わる電力供給部51から供給される電力に基づき磁場を形成する機能を有する。従って、従来のようにすべての期間に渡って磁場を形成した場合と比較して、磁場センサ16の駆動周期にあわせて駆動タイミングを最適化することによって、電力供給部51の消費電力を低減することが可能である。   Further, the first embodiment has an advantage that the power consumption in the position detection device 3 can be reduced. That is, the magnetic field control unit 49 provided in the processing device 12 constituting the position detection device 3 has a function of controlling the driving state of the first linear magnetic field forming unit 9 and the like based on the driving timing signal. Specifically, the magnetic field control unit 49 performs control based on the drive timing signal generated by the timing control unit 21 included in the capsule endoscope 2, so that the magnetic field sensor 16 performs the first operation only at the timing when the magnetic field sensor 16 performs magnetic field detection. The first linear magnetic field forming unit 9, the second linear magnetic field forming unit 10, and the diffusion magnetic field forming unit 11 can be driven. As described above, the first linear magnetic field forming unit 9 and the like have a function of forming a magnetic field based on the power supplied from the power supply unit 51 provided in the processing apparatus 12. Therefore, the power consumption of the power supply unit 51 is reduced by optimizing the drive timing in accordance with the drive cycle of the magnetic field sensor 16 as compared with the conventional case where the magnetic field is formed over the entire period. It is possible.

(変形例)
次に、実施の形態1にかかる被検体内導入システムの変形例について説明する。本変形例にかかる被検体内導入システムでは、カプセル型内視鏡の移動状態として、カプセル型内視鏡の振動状態を検出することとし、振動状態に基づく駆動タイミング制御を行う構成を有する。
(Modification)
Next, a modification of the in-subject introduction system according to the first embodiment will be described. The in-subject introduction system according to the present modification has a configuration in which the vibration state of the capsule endoscope is detected as the movement state of the capsule endoscope, and drive timing control is performed based on the vibration state.

図11は、本変形例を構成するカプセル型内視鏡54の構成を示す模式的なブロック図である。図11に示すように、本変形例においては速度導出部の代わりに振動検出部55が新たに設けられ、タイミング制御部56は、振動検出部55の検出結果に基づき駆動タイミングを制御する構成を有する。   FIG. 11 is a schematic block diagram showing the configuration of the capsule endoscope 54 constituting the present modification. As shown in FIG. 11, in this modification, a vibration detection unit 55 is newly provided instead of the speed deriving unit, and the timing control unit 56 is configured to control the drive timing based on the detection result of the vibration detection unit 55. Have.

振動検出部55は、実施の形態1における速度導出部28と同様にカプセル型内視鏡54の移動状態を検出するためのものであり、移動状態としてカプセル型内視鏡54の振動状態を検出するためのものである。具体的には、振動検出部55は、加速度センサ、カンチレバー等によって構成され、カプセル型内視鏡54の振動状態を検出する機能を有する。ここで、「振動状態」とは、ある閾値以上の加速度で運動する状態を示す広い概念であり、単振動運動等に限定されるものではない。   The vibration detection unit 55 is for detecting the movement state of the capsule endoscope 54 as with the speed deriving unit 28 in the first embodiment, and detects the vibration state of the capsule endoscope 54 as the movement state. Is to do. Specifically, the vibration detection unit 55 includes an acceleration sensor, a cantilever, and the like, and has a function of detecting the vibration state of the capsule endoscope 54. Here, the “vibration state” is a broad concept indicating a state of exercising at an acceleration equal to or higher than a certain threshold value, and is not limited to a single vibration motion or the like.

本変形例の利点について説明する。本変形例では、カプセル型内視鏡54の移動状態として、振動状態を用いることとしており、例えば、カプセル型内視鏡54が被検体1内部で停止している際には、タイミング制御部56は、駆動周期を無限大とする(すなわち、磁場センサ16等の機能を一時的に停止する)ことが可能である。従って、停止時(すなわち位置が変化しない時期)に磁場センサ16等を無駄に駆動させることを防止することが可能となり、この結果、消費電力を低減することが可能である。   The advantages of this modification will be described. In this modification, a vibration state is used as the movement state of the capsule endoscope 54. For example, when the capsule endoscope 54 is stopped inside the subject 1, the timing control unit 56 is used. Can make the drive cycle infinite (that is, temporarily stop the functions of the magnetic field sensor 16 and the like). Therefore, it is possible to prevent the magnetic field sensor 16 and the like from being driven wastefully when stopped (that is, when the position does not change), and as a result, it is possible to reduce power consumption.

また、本変形例では、位置検出の際に、実施の形態1と同様に方位導出部40によるカプセル型内視鏡54の方位についても導出する構成を有し、カプセル型内視鏡54は、所定の領域に留まりつつ(すなわち、移動速度の値が0の状態において)方位を変化させる場合がある。本変形例では振動を検出して駆動タイミングの制御を行う機能を有することから、カプセル型内視鏡54が、移動速度について0の状態を維持しつつ方位を変化させた場合にも所定の駆動タイミングで動作することが可能であり、かかる場合についても位置検出(特に方位の導出)を確実に行えるという利点を有する。   Further, in this modified example, at the time of position detection, the orientation of the capsule endoscope 54 by the orientation deriving unit 40 is derived similarly to the first embodiment, and the capsule endoscope 54 is The azimuth may be changed while staying in a predetermined region (that is, in a state where the value of the moving speed is 0). Since the present modification has a function of controlling the drive timing by detecting vibrations, the capsule endoscope 54 performs a predetermined drive even when the direction of the capsule endoscope 54 is changed while maintaining the state of 0. It is possible to operate at the timing, and even in such a case, there is an advantage that the position detection (particularly, the derivation of the direction) can be reliably performed.

(実施の形態2)
次に、実施の形態2にかかる被検体内導入システムについて説明する。本実施の形態2にかかる被検体内導入システムでは、位置検出装置側でカプセル型内視鏡の移動状態を導出し、導出した移動状態に関する情報をカプセル型内視鏡に対して無線送信する構成を採用する。なお、以下の説明において、実施の形態1と同様の符号・名称を付したものは、以下で特に言及のない限り実施の形態1と同様の構造・機能を有することとする。
(Embodiment 2)
Next, the in-subject introduction system according to the second embodiment will be described. In the intra-subject introduction system according to the second embodiment, the position detection device side derives the movement state of the capsule endoscope, and wirelessly transmits information regarding the derived movement state to the capsule endoscope Is adopted. In addition, in the following description, what attached | subjected the code | symbol and name similar to Embodiment 1 shall have the structure and function similar to Embodiment 1 unless there is particular mention below.

図12は、本実施の形態2にかかる被検体内導入システムの全体構成を示す模式図である。図12に示すように、本実施の形態2にかかる被検体内導入システムは、基本的には実施の形態1にかかる被検体内導入システムと同様の構成を有する一方で、位置検出装置58は、あらたに送信アンテナ59a〜59dを備えた構成を有する。   FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the intra-subject introduction system according to the second embodiment. As shown in FIG. 12, the in-subject introduction system according to the second embodiment has basically the same configuration as the in-subject introduction system according to the first embodiment, while the position detection device 58 includes The transmission antennas 59a to 59d are newly provided.

次に、本実施の形態2にかかる被検体内導入システムを構成するカプセル型内視鏡57について説明する。図13は、カプセル型内視鏡57の構成を模式的に示すブロック図である。図13に示すように、カプセル型内視鏡57は、基本的な構成としては実施の形態1におけるカプセル型内視鏡2と同様である一方で、新たに位置検出装置58から送信される無線信号の受信処理を行う無線受信部61と、無線受信部61によって処理された信号の中からカプセル型内視鏡57の移動速度を抽出するための信号処理部64とを備えた構成を有する。   Next, the capsule endoscope 57 constituting the in-subject introduction system according to the second embodiment will be described. FIG. 13 is a block diagram schematically showing the configuration of the capsule endoscope 57. As shown in FIG. As shown in FIG. 13, the capsule endoscope 57 is basically the same as the capsule endoscope 2 in the first embodiment, but is newly transmitted from the position detection device 58. The wireless reception unit 61 that performs signal reception processing and a signal processing unit 64 that extracts the moving speed of the capsule endoscope 57 from the signals processed by the wireless reception unit 61 are included.

無線受信部61は、位置検出装置58から送信される無線信号を受信し、復調等を行うことによって所定の原信号を抽出する受信処理を行うためのものである。具体的には、無線受信部61は、無線信号を受信するための受信アンテナ62と、受信アンテナ62を介して受信された無線信号に対して復調等の受信処理を行う受信回路63とによって構成される。   The wireless reception unit 61 receives a wireless signal transmitted from the position detection device 58 and performs reception processing for extracting a predetermined original signal by performing demodulation or the like. Specifically, the radio reception unit 61 includes a reception antenna 62 for receiving a radio signal, and a reception circuit 63 that performs reception processing such as demodulation on the radio signal received via the reception antenna 62. Is done.

信号処理部64は、無線受信部61によって無線信号から抽出された原信号に基づき、無線信号に含まれる情報を再構成するためのものである。本実施の形態2においては、後述するように位置検出装置58から送信される無線信号にはカプセル型内視鏡57の移動速度に関する情報が含まれており、信号処理部64は、カプセル型内視鏡57の移動速度に関する情報を抽出して、タイミング制御部21に対して出力する機能を有する。   The signal processing unit 64 is for reconstructing information included in the radio signal based on the original signal extracted from the radio signal by the radio reception unit 61. In the present second embodiment, as will be described later, the wireless signal transmitted from the position detection device 58 includes information on the moving speed of the capsule endoscope 57, and the signal processing unit 64 It has a function of extracting information related to the moving speed of the endoscope 57 and outputting the information to the timing control unit 21.

次に、位置検出装置58に備わる処理装置60の構成について説明する。図14は、処理装置60の構成を示す模式的なブロック図である。図14に示すように、処理装置60は、基本的には実施の形態1における処理装置12と同様の構成を有する一方で、記録部43に記録された情報に基づきカプセル型内視鏡57の移動速度を導出する移動速度導出部67と、移動速度に関する情報を含む無線信号を生成する送信回路68と、送信回路68によって生成された無線信号を送信するアンテナを選択する送信アンテナ選択部69とを備える。   Next, the configuration of the processing device 60 provided in the position detection device 58 will be described. FIG. 14 is a schematic block diagram illustrating the configuration of the processing device 60. As shown in FIG. 14, the processing device 60 basically has the same configuration as the processing device 12 in the first embodiment, while the capsule endoscope 57 of the capsule endoscope 57 is based on the information recorded in the recording unit 43. A moving speed deriving unit 67 for deriving a moving speed, a transmitting circuit 68 for generating a radio signal including information on the moving speed, a transmitting antenna selecting unit 69 for selecting an antenna for transmitting the radio signal generated by the transmitting circuit 68, Is provided.

移動速度導出部67は、カプセル型内視鏡57に関する過去の位置検出結果に基づき、カプセル型内視鏡57の移動速度を導出するためのものである。具体的には、記録部43は、実施の形態1でも説明したように位置導出部41によって導出されるカプセル型内視鏡57の位置を複数の時刻に関して記録する機能を有する。移動速度導出部67は、記録部43に記録されたカプセル型内視鏡57の過去の複数の時刻における位置および位置が導出された時刻に関する情報を取得することによって、カプセル型内視鏡57の移動速度の導出を行っている。具体的には、例えばカプセル型内視鏡57が時刻t1において(x1、y1、z1)に位置し、時刻t1からΔtだけ経過した時刻t2において(x2、y2、z2)に位置したものとする。移動速度vは、これらの情報を用いて、

v={(x2−x12+(y2−y12+(z2−z121/2/Δt ・・・(1)

によって定義することが可能である。
The moving speed deriving unit 67 is for deriving the moving speed of the capsule endoscope 57 based on the past position detection results regarding the capsule endoscope 57. Specifically, the recording unit 43 has a function of recording the position of the capsule endoscope 57 derived by the position deriving unit 41 with respect to a plurality of times as described in the first embodiment. The moving speed deriving unit 67 acquires the position of the capsule endoscope 57 recorded in the recording unit 43 at a plurality of past times and information on the times at which the positions were derived, so that the capsule endoscope 57 The movement speed is derived. Specifically, for example, in the capsule endoscope 57 time t 1 (x 1, y 1 , z 1) located in at time t 2 has elapsed by Δt from time t 1 (x 2, y 2 , z 2 ). Using this information, the moving speed v

v = {(x 2 −x 1 ) 2 + (y 2 −y 1 ) 2 + (z 2 −z 1 ) 2 } 1/2 / Δt (1)

Can be defined by

送信回路68は、移動速度導出部67によって導出された移動速度に関する情報を含む無線信号を生成するためのものである。具体的には、送信回路68は、変調処理等の必要な処理を行うことによって無線信号を生成する。   The transmission circuit 68 is for generating a radio signal including information on the moving speed derived by the moving speed deriving unit 67. Specifically, the transmission circuit 68 generates a radio signal by performing necessary processing such as modulation processing.

送信アンテナ選択部69は、複数配置された送信アンテナ59a〜59dのうち、無線信号の送信に最も適した送信アンテナを選択するためのものである。具体的には、受信アンテナ選択部37と同様に、送信アンテナ選択部69は選択制御部48の制御に基づき送信アンテナ59a〜59dの中から送信アンテナを選択する機能を有する。なお、送信回路68、送信アンテナ選択部69および送信アンテナ59a〜59dによって、送信部70を構成する。   The transmission antenna selection unit 69 is for selecting a transmission antenna most suitable for transmitting a radio signal among a plurality of transmission antennas 59a to 59d. Specifically, like the reception antenna selection unit 37, the transmission antenna selection unit 69 has a function of selecting a transmission antenna from the transmission antennas 59 a to 59 d based on the control of the selection control unit 48. The transmission circuit 68, the transmission antenna selection unit 69, and the transmission antennas 59a to 59d constitute a transmission unit 70.

次に、本実施の形態2にかかる被検体内導入システムの利点について説明する。本実施の形態2にかかる被検体内導入システムは、実施の形態1と同様にカプセル型内視鏡57の移動速度に応じてカプセル型内視鏡57に備わる磁場センサ16等の駆動タイミングを制御すると共に、位置検出装置58に備わる第1直線磁場形成部9の磁場形成タイミングを制御する構成を有する。従って、実施の形態1と同様にカプセル型内視鏡57等において無駄な動作を行うことを抑制し、消費電力の低減等の利点を有する。   Next, advantages of the in-subject introduction system according to the second embodiment will be described. The in-subject introduction system according to the second embodiment controls the drive timing of the magnetic field sensor 16 and the like provided in the capsule endoscope 57 according to the moving speed of the capsule endoscope 57 as in the first embodiment. In addition, the magnetic field forming timing of the first linear magnetic field forming unit 9 provided in the position detection device 58 is controlled. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to suppress the useless operation of the capsule endoscope 57 and the like, and there are advantages such as reduction in power consumption.

また、本実施の形態2では、カプセル型内視鏡57の移動速度を処理装置60に備わる移動速度導出部67によって行う構成を有し、かかる構成を採用することによって新たな利点を有する。まず、本実施の形態2では、カプセル型内視鏡57の内部に速度導出部を配置する必要が無く、カプセル型内視鏡57が大型化することを防止できるという利点を有する。   Further, the second embodiment has a configuration in which the moving speed of the capsule endoscope 57 is performed by the moving speed deriving unit 67 provided in the processing device 60, and there is a new advantage by adopting such a configuration. First, the second embodiment has an advantage that it is not necessary to arrange a speed deriving unit inside the capsule endoscope 57, and the capsule endoscope 57 can be prevented from being enlarged.

(実施の形態3)
次に、実施の形態3にかかる被検体内導入システムについて説明する。実施の形態3にかかる被検体内導入システムは、第1直線磁場の代わりに、地磁気を用いることによって位置検出を行う機能を有する。
(Embodiment 3)
Next, the in-subject introduction system according to the third embodiment will be described. The in-subject introduction system according to the third embodiment has a function of performing position detection by using geomagnetism instead of the first linear magnetic field.

図15は、実施の形態3にかかる被検体内導入システムの全体構成を示す模式図である。図15に示すように、本実施の形態3にかかる被検体内導入システムは、実施の形態1と同様にカプセル型内視鏡2、表示装置4および携帯型記録媒体5を備える一方、位置検出装置72の構成が異なるものとなる。具体的には、実施の形態1等で位置検出装置に備わっていた第1直線磁場形成部9が省略され、新たに地磁気センサ73を備えた構成を有する。また、処理装置74についても、実施の形態1等とは異なる構成を有する。   FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of the intra-subject introduction system according to the third embodiment. As shown in FIG. 15, the in-subject introduction system according to the third embodiment includes a capsule endoscope 2, a display device 4, and a portable recording medium 5, as in the first embodiment. The configuration of the device 72 is different. Specifically, the first linear magnetic field forming unit 9 provided in the position detection device in the first embodiment or the like is omitted, and a geomagnetic sensor 73 is newly provided. The processing device 74 also has a configuration different from that of the first embodiment.

地磁気センサ73は、基本的にはカプセル型内視鏡2に備わる磁場センサ16と同様の構成を有する。すなわち、地磁気センサ73は、配置された領域において、所定の3軸方向の磁場成分の強度を検出し、検出した磁場強度に対応した電気信号を出力する機能を有する。一方で、地磁気センサ73は、磁場センサ16とは異なり、被検体1の体表面上に配置され、被検体1に対して固定された基準座標軸におけるx軸、y軸およびz軸の方向にそれぞれ対応した磁場成分の強度を検出する機能を有する。すなわち、地磁気センサ73は、地磁気の進行方向を検出する機能を有し、x軸方向、y軸方向およびz軸方向に関して検出した磁場強度に対応した電気信号を処理装置74に対して出力する構成を有する。   The geomagnetic sensor 73 basically has the same configuration as the magnetic field sensor 16 provided in the capsule endoscope 2. That is, the geomagnetic sensor 73 has a function of detecting the strength of the magnetic field component in the predetermined three-axis direction in the arranged region and outputting an electrical signal corresponding to the detected magnetic field strength. On the other hand, unlike the magnetic field sensor 16, the geomagnetic sensor 73 is disposed on the body surface of the subject 1 and is respectively in the x-axis, y-axis, and z-axis directions on the reference coordinate axis fixed with respect to the subject 1. It has a function of detecting the intensity of the corresponding magnetic field component. That is, the geomagnetic sensor 73 has a function of detecting the traveling direction of the geomagnetism, and outputs an electrical signal corresponding to the magnetic field strength detected in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction to the processing device 74. Have

次に、本実施の形態3における処理装置74について説明する。図16は、処理装置74の構成を示すブロック図である。図16に示すように、処理装置74は、基本的には実施の形態1における処理装置12と同様の構成を有する一方で、地磁気センサ73から入力される電気信号に基づいて基準座標軸上における地磁気の進行方向を導出し、導出結果を方位導出部40に対して出力する地磁気方位導出部75を備えた構成を有する。   Next, the processing device 74 according to the third embodiment will be described. FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of the processing device 74. As shown in FIG. 16, the processing device 74 basically has the same configuration as the processing device 12 in the first embodiment, while the geomagnetism on the reference coordinate axis based on the electrical signal input from the geomagnetic sensor 73. And a geomagnetic azimuth deriving unit 75 that outputs the derived result to the azimuth deriving unit 40.

第1直線磁場として地磁気を利用した場合に問題となるのは、被検体1に対して固定された基準座標軸上における地磁気の進行方向の導出である。すなわち、被検体1はカプセル型内視鏡2が体内を移動する間も自由に行動することが可能であることから、被検体1に対して固定された基準座標軸と地磁気との間の位置関係は、被検体1の移動に伴い変動することが予想される。一方、基準座標軸に対する対象座標軸の位置関係を導出する観点からは、基準座標軸における第1直線磁場の進行方向が不明となった場合には、第1直線磁場の進行方向に関して基準座標軸と対象座標軸の対応関係を明らかにすることができないという問題を生じることとなる。   A problem that arises when geomagnetism is used as the first linear magnetic field is derivation of the advancing direction of geomagnetism on the reference coordinate axis fixed with respect to the subject 1. That is, since the subject 1 can freely move while the capsule endoscope 2 moves in the body, the positional relationship between the reference coordinate axis fixed to the subject 1 and the geomagnetism. Is expected to change as the subject 1 moves. On the other hand, from the viewpoint of deriving the positional relationship of the target coordinate axis with respect to the reference coordinate axis, when the traveling direction of the first linear magnetic field in the reference coordinate axis is unknown, the reference coordinate axis and the target coordinate axis are related to the traveling direction of the first linear magnetic field. The problem will be that the correspondence cannot be clarified.

従って、本実施の形態3では、被検体1の移動等によって基準座標軸上において変動することとなる地磁気の進行方向をモニタするために地磁気センサ73および地磁気方位導出部75を備えることとしている。すなわち、地磁気センサ73の検出結果に基づいて、地磁気方位導出部75は、基準座標軸上における地磁気の進行方向を導出し、導出結果を方位導出部40に出力する。これに対して、方位導出部40は、入力された地磁気の進行方向を用いることによって、地磁気の進行方向に関して基準座標軸と対象座標軸との対応関係を導出し、第2直線磁場における対応関係とあわせて方位情報を導出することを可能としている。   Therefore, in the third embodiment, the geomagnetic sensor 73 and the geomagnetic direction deriving unit 75 are provided in order to monitor the advancing direction of the geomagnetism that varies on the reference coordinate axis due to the movement of the subject 1 or the like. That is, based on the detection result of the geomagnetic sensor 73, the geomagnetic azimuth deriving unit 75 derives the geomagnetic traveling direction on the reference coordinate axis and outputs the derived result to the azimuth deriving unit 40. On the other hand, the azimuth deriving unit 40 derives the correspondence between the reference coordinate axis and the target coordinate axis with respect to the direction of geomagnetism by using the input direction of geomagnetism, and combines it with the correspondence in the second linear magnetic field. It is possible to derive azimuth information.

なお、被検体1の方向によっては地磁気の進行方向と第2直線磁場形成部10によって形成される第2直線磁場とが互いに平行となる場合がある。かかる場合には、直前の時刻における対象座標軸の方位および原点の位置に関するデータも用いることによって、位置関係の検出を行うことが可能である。また、地磁気と第2直線磁場とが互いに平行となることを回避するために、第2直線磁場形成部10を構成するコイル34の延伸方向を図3に示したように基準座標軸におけるy軸方向とするのではなく、例えばz軸方向に延伸する構成とすることも有効である。   Depending on the direction of the subject 1, the geomagnetism traveling direction and the second linear magnetic field formed by the second linear magnetic field forming unit 10 may be parallel to each other. In such a case, it is possible to detect the positional relationship by using data on the direction of the target coordinate axis and the position of the origin at the immediately preceding time. Further, in order to avoid that the geomagnetism and the second linear magnetic field are parallel to each other, the extending direction of the coil 34 constituting the second linear magnetic field forming unit 10 is the y-axis direction on the reference coordinate axis as shown in FIG. For example, it is also effective to have a configuration that extends in the z-axis direction.

次に、本実施の形態3にかかる被検体内導入システムの利点について説明する。本実施の形態3にかかる被検体内導入システムは、実施の形態1における利点に加え、地磁気を利用したことによるさらなる利点を有している。すなわち、第1直線磁場として地磁気を利用する構成を採用することによって、第1直線磁場を形成する機構を省略した構成とすることが可能であり、カプセル型内視鏡2の導入時における被検体1の負担を軽減しつつ基準座標軸に対する対象座標軸の位置関係を導出することが可能である。なお、地磁気センサ73は、MIセンサ等を用いて構成することが可能であることから小型化が十分可能であり、地磁気センサ73を新たに設けることによって被検体1の負担が増加することはない。   Next, advantages of the in-subject introduction system according to the third embodiment will be described. The in-subject introduction system according to the third embodiment has further advantages by using geomagnetism in addition to the advantages in the first embodiment. That is, by adopting a configuration using geomagnetism as the first linear magnetic field, it is possible to omit the mechanism for forming the first linear magnetic field, and the subject at the time of introduction of the capsule endoscope 2 It is possible to derive the positional relationship of the target coordinate axis with respect to the reference coordinate axis while reducing the burden of 1. Since the geomagnetic sensor 73 can be configured using an MI sensor or the like, the geomagnetic sensor 73 can be sufficiently miniaturized, and the burden on the subject 1 does not increase by newly providing the geomagnetic sensor 73. .

また、地磁気を第1直線磁場として利用する構成を採用することにより、消費電力低減の観点からも利点を有することとなる。すなわち、コイル等を用いて第1直線磁場を形成した場合には、コイルに流す電流等に起因して電力消費量が増加することとなるが、地磁気を利用することによって、かかる電力消費の必要が無くなることから、低消費電力のシステムを実現することが可能である。   In addition, by adopting a configuration in which geomagnetism is used as the first linear magnetic field, there is an advantage from the viewpoint of reducing power consumption. That is, when the first linear magnetic field is formed using a coil or the like, the power consumption increases due to the current flowing through the coil, but the use of geomagnetism requires such power consumption. Therefore, it is possible to realize a system with low power consumption.

実施の形態1にかかる被検体内導入システムの全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an in-subject introduction system according to a first embodiment. 被検体内導入システムに備わるカプセル型内視鏡の構成を示す模式的なブロック図である。It is a typical block diagram which shows the structure of the capsule endoscope with which an in-subject introduction system is equipped. 位置検出装置に備わる第1直線磁場形成部によって形成される第1直線磁場を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st linear magnetic field formed by the 1st linear magnetic field formation part with which a position detection apparatus is equipped. 位置検出装置に備わる第2直線磁場形成部および拡散磁場形成部の構成を示すと共に、第2直線磁場形成部によって形成される第2直線磁場の態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the aspect of the 2nd linear magnetic field formed by the 2nd linear magnetic field formation part while showing the structure of the 2nd linear magnetic field formation part with which a position detection apparatus is equipped, and a diffusion magnetic field formation part. 拡散磁場形成部によって形成される拡散磁場の態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the aspect of the diffusion magnetic field formed by the diffusion magnetic field formation part. 位置検出装置に備わる処理装置の構成を示す模式的なブロック図である。It is a typical block diagram which shows the structure of the processing apparatus with which a position detection apparatus is equipped. 基準座標軸と対象座標軸との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between a reference | standard coordinate axis and an object coordinate axis. 位置導出の際における第2直線磁場の利用態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the utilization aspect of a 2nd linear magnetic field in the case of position derivation. 位置導出の際における拡散磁場の利用態様を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the utilization aspect of the diffusion magnetic field in the case of position derivation. カプセル型内視鏡に備わるタイミング制御部における処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process in the timing control part with which a capsule endoscope is equipped. 実施の形態1の変形例におけるカプセル型内視鏡の構成を示す模式的なブロック図である。FIG. 10 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a capsule endoscope in a modification of the first embodiment. 実施の形態2にかかる被検体内導入システムの全体構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an in-subject introduction system according to a second embodiment. 被検体内導入システムに備わるカプセル型内視鏡の構成を示す模式的なブロック図である。It is a typical block diagram which shows the structure of the capsule endoscope with which an in-subject introduction system is equipped. 被検体内導入システムに備わる処理装置の構成を示す模式的なブロック図である。It is a typical block diagram which shows the structure of the processing apparatus with which the in-subject introduction system is equipped. 実施の形態3にかかる被検体内導入システムの全体構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an in-subject introduction system according to a third embodiment. 被検体内導入システムに備わる処理装置の構成を示す模式的なブロック図である。It is a typical block diagram which shows the structure of the processing apparatus with which the in-subject introduction system is equipped.

符号の説明Explanation of symbols

1 被検体
2 カプセル型内視鏡
3 位置検出装置
4 表示装置
5 携帯型記録媒体
7a〜7d 受信アンテナ
9 第1直線磁場形成部
10 第2直線磁場形成部
11 拡散磁場形成部
12 処理装置
14 被検体内情報取得部
15 信号処理部
16 磁場センサ
17 増幅部
18 A/D変換部
19 無線送信部
20 切替部
21 タイミング制御部
22 LED
23 LED駆動回路
24 CCD
25 CCD駆動回路
26 送信回路
27 送信アンテナ
28 速度導出部
33 コイル
34 コイル
37 受信アンテナ選択部
38 受信回路
39 信号処理部
40 方位導出部
41 位置導出部
42 磁力線方位データベース
43 記録部
48 選択制御部
49 磁場制御部
51 電力供給部
52 曲面
54 カプセル型内視鏡
55 振動検出部
56 タイミング制御部
57 カプセル型内視鏡
58 位置検出装置
59a〜59d 送信アンテナ
60 処理装置
61 無線受信部
62 受信アンテナ
63 受信回路
64 信号処理部
67 移動速度導出部
68 送信回路
69 送信アンテナ選択部
70 無線送信部
72 位置検出装置
73 地磁気センサ
74 処理装置
75 地磁気方位導出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Subject 2 Capsule endoscope 3 Position detection apparatus 4 Display apparatus 5 Portable recording medium 7a-7d Reception antenna 9 1st linear magnetic field formation part 10 2nd linear magnetic field formation part 11 Diffusion magnetic field formation part 12 Processing apparatus 14 Subject In-specimen information acquisition unit 15 Signal processing unit 16 Magnetic field sensor 17 Amplification unit 18 A / D conversion unit 19 Wireless transmission unit 20 Switching unit 21 Timing control unit 22 LED
23 LED drive circuit 24 CCD
Reference Signs List 25 CCD drive circuit 26 transmitting circuit 27 transmitting antenna 28 speed deriving unit 33 coil 34 coil 37 receiving antenna selecting unit 38 receiving circuit 39 signal processing unit 40 direction deriving unit 41 position deriving unit 42 magnetic field direction database 43 recording unit 48 selection control unit 49 Magnetic field control unit 51 Power supply unit 52 Curved surface 54 Capsule type endoscope 55 Vibration detection unit 56 Timing control unit 57 Capsule type endoscope 58 Position detection device 59a to 59d Transmission antenna 60 Processing device 61 Wireless reception unit 62 Reception antenna 63 Reception Circuit 64 Signal processing unit 67 Moving speed deriving unit 68 Transmitting circuit 69 Transmitting antenna selecting unit 70 Wireless transmitting unit 72 Position detecting device 73 Geomagnetic sensor 74 Processing device 75 Geomagnetic direction deriving unit

Claims (5)

被検体に導入され、該被検体の内部を移動する被検体内導入装置と、所定の位置検出用磁場を用いて前記被検体の内部における前記被検体内導入装置の位置を検出する位置検出装置とを備えた被検体内導入システムであって、
前記被検体内導入装置は、
当該被検体内導入装置が位置する領域における前記位置検出用磁場を検出する磁場センサと、
前記磁場センサによる検出結果を含む無線信号を送信する無線送信手段と、
前記被検体内部における当該被検体内導入装置の移動状態に基づき前記無線送信手段および/または前記磁場センサの駆動タイミングを制御するタイミング制御手段と、
を備え、
前記位置検出装置は、
前記位置検出用磁場を形成する磁場形成手段と、
前記磁場センサによる検出結果を含む無線信号の受信処理を行う受信手段と、
前記受信手段によって受信処理がなされた前記無線信号に基づき、前記被検体の内部における前記被検体内導入装置の位置を導出する位置導出手段と、
を備え
前記無線送信手段によって送信される無線信号には、前記駆動タイミングに関する情報がさらに含まれ、
前記位置検出装置は、前記無線信号に含まれる前記駆動タイミングに関する情報に基づき前記磁場形成手段による磁場形成タイミングを制御する磁場制御手段をさらに備えたことを特徴とする被検体内導入システム。
An in-subject introduction device that is introduced into the subject and moves within the subject, and a position detection device that detects the position of the in-subject introduction device within the subject using a predetermined magnetic field for position detection An in-subject introduction system comprising:
The in-subject introduction device comprises:
A magnetic field sensor for detecting the position detection magnetic field in a region where the intra-subject introduction apparatus is located;
Wireless transmission means for transmitting a wireless signal including a detection result by the magnetic field sensor;
Timing control means for controlling the drive timing of the wireless transmission means and / or the magnetic field sensor based on the movement state of the in-subject introduction apparatus inside the subject;
With
The position detection device includes:
Magnetic field forming means for forming the position detecting magnetic field;
Receiving means for receiving a wireless signal including a detection result by the magnetic field sensor;
Position deriving means for deriving the position of the in-subject introduction device within the subject based on the radio signal subjected to reception processing by the receiving means;
Equipped with a,
The wireless signal transmitted by the wireless transmission means further includes information regarding the drive timing,
The in-subject introduction system according to claim 1, wherein the position detection device further includes a magnetic field control unit that controls a magnetic field formation timing by the magnetic field formation unit based on information about the drive timing included in the wireless signal .
前記被検体内導入装置は、前記移動状態として当該被検体内導入装置の移動速度を導出する速度導出手段をさらに備え、
前記タイミング制御手段は、前記速度導出手段によって導出された移動速度に基づき前記駆動タイミングを制御することを特徴とする請求項1に記載の被検体内導入システム。
The in-subject introduction apparatus further includes speed deriving means for deriving a movement speed of the in-subject introduction apparatus as the movement state,
The in-subject introduction system according to claim 1, wherein the timing control unit controls the driving timing based on a moving speed derived by the speed deriving unit.
前記タイミング制御手段は、前記移動速度が低速の場合に前記無線送信手段および/または前記磁場センサの駆動周期を所定の長周期に設定し、前記移動速度が高速の場合に前記駆動周期を前記長周期よりも短い周期である短周期に設定することを特徴とする請求項1または2に記載の被検体内導入システム。   The timing control unit sets a driving cycle of the wireless transmission unit and / or the magnetic field sensor to a predetermined long cycle when the moving speed is low, and sets the driving cycle to the long cycle when the moving speed is high. The in-subject introduction system according to claim 1 or 2, wherein a short cycle that is shorter than the cycle is set. 前記被検体内導入装置は、前記移動状態として当該被検体内導入装置の振動状態を検出する振動検出手段をさらに備え、
前記タイミング制御手段は、前記振動検出手段によって検出された振動状態に基づき前記駆動タイミングを制御することを特徴とする請求項1に記載の被検体内導入システム。
The in-subject introduction device further includes vibration detection means for detecting a vibration state of the in-subject introduction device as the movement state,
The in-subject introduction system according to claim 1, wherein the timing control unit controls the drive timing based on a vibration state detected by the vibration detection unit.
被検体に導入され、該被検体の内部を移動する被検体内導入装置と、所定の位置検出用磁場を用いて前記被検体の内部における前記被検体内導入装置の位置を検出する位置検出装置とを備えた被検体内導入システムであって、
前記被検体内導入装置は、
当該被検体内導入装置が位置する領域における前記位置検出用磁場を検出する磁場センサと、
前記磁場センサによる検出結果を含む無線信号を送信する無線送信手段と、
前記被検体内部における当該被検体内導入装置の移動状態に基づき前記無線送信手段および/または前記磁場センサの駆動タイミングを制御するタイミング制御手段と、
を備え、
前記位置検出装置は、
前記位置検出用磁場を形成する磁場形成手段と、
前記磁場センサによる検出結果を含む無線信号の受信処理を行う受信手段と、
前記受信手段によって受信処理がなされた前記無線信号に基づき、前記被検体の内部における前記被検体内導入装置の位置を導出する位置導出手段と、
前記位置導出手段によって導出された複数の時刻における被検体内導入装置の位置に基づき前記被検体内導入装置の移動速度を導出する移動速度導出手段と、
前記移動速度導出手段によって導出された移動速度を情報として含む無線信号を送信する送信手段と、
前記速度導出手段によって導出された移動速度に基づき、前記磁場形成手段による磁場形成タイミングを制御する磁場制御手段と、
を備え、
前記被検体内導入装置は、
前記送信手段によって送信された前記無線信号の受信処理を行う無線受信手段と、
前記無線受信手段によって受信処理された前記無線信号に基づき当該被検体内導入装置の移動速度を導出し、導出した移動速度に関する情報を前記タイミング制御手段に出力する移動速度導出部と、
をさらに備えたことを特徴とする被検体内導入システム。
An in-subject introduction device that is introduced into the subject and moves within the subject, and a position detection device that detects the position of the in-subject introduction device within the subject using a predetermined magnetic field for position detection An in-subject introduction system comprising:
The in-subject introduction device comprises:
A magnetic field sensor for detecting the position detection magnetic field in a region where the in-subject introduction apparatus is located;
Wireless transmission means for transmitting a wireless signal including a detection result by the magnetic field sensor;
Timing control means for controlling the drive timing of the wireless transmission means and / or the magnetic field sensor based on the movement state of the in-subject introduction apparatus inside the subject;
With
The position detection device includes:
Magnetic field forming means for forming the position detecting magnetic field;
Receiving means for receiving a wireless signal including a detection result by the magnetic field sensor;
Position deriving means for deriving the position of the in-subject introduction device within the subject based on the radio signal subjected to reception processing by the receiving means;
A moving speed deriving means for deriving a moving speed of the intra-subject introduction apparatus based on the positions of the intra-subject introduction apparatus at a plurality of times derived by the position deriving means;
Transmitting means for transmitting a radio signal including the moving speed derived by the moving speed deriving means as information;
A magnetic field control means for controlling the magnetic field formation timing by the magnetic field forming means based on the moving speed derived by the speed deriving means;
Bei to give a,
The in-subject introduction device comprises:
Wireless reception means for performing reception processing of the wireless signal transmitted by the transmission means;
A moving speed deriving unit for deriving a moving speed of the intra-subject introduction apparatus based on the radio signal received and processed by the wireless receiving unit, and outputting information on the derived moving speed to the timing control unit;
Furthermore the body insertable system that comprising the.
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