JP4515112B2 - 無線型被検体内情報取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体内に導入された被検体内情報取得装置、たとえば飲み込み型のカプセル型内視鏡の各部位に電力を供給する無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得システムに関し、たとえば無線装置への電力供給のタイミングを規定する無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得方法に関するものである。

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

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

この種のカプセル型内視鏡では、たとえば特許文献１に示すような飲み込み型のものがあり、カプセル型内視鏡の駆動を制御するため、内部に外部磁場によってオン・オフするリードスイッチを備え、この外部磁場を供給する永久磁石を含むパッケージに収容された構成が提案されている。すなわち、カプセル型内視鏡内に備わるリードスイッチは、一定強度以上の磁場が与えられた環境下では、オフ状態を維持し、外部磁場の強度が低下することによってオンする構造を有する。このため、パッケージに収容されている状態では、カプセル型内視鏡は駆動しない。そして、飲み込み時に、このカプセル型内視鏡をパッケージから取り出すことで、永久磁石から離隔してカプセル型内視鏡が磁力の影響を受けなくなり、駆動を開始する。このような構成を有することによって、パッケージ内に収容された状態では、カプセル型内視鏡の駆動が防止可能となり、パッケージから取り出し後は、カプセル型内視鏡の撮像機能による画像の撮像および無線機能による画像信号の送信が行われていた。

国際公開第０１／３５８１３号パンフレット

しかしながら、このような装置では、カプセル型内視鏡をパッケージから取り出して被検体内に導入するまでには、ある程度の時間を要することから、その間にカプセル型内視鏡が駆動を開始してしまう。カプセル型内視鏡では、駆動を開始すると、撮像機能によって画像の撮像動作が開始され、得られた画像信号を無線機能によって無線送信する構成になっているので、被検体内に導入される前にカプセル型内視鏡が駆動した場合には、被検体外で撮像動作が行われることとなり、診断などに用いることのない不要な画像信号が取得され、かつ無線送信されてしまうという問題がある。

カプセル型内視鏡の撮像レートは、たとえば１秒あたり２枚程度撮像するように設定されており、仮にパッケージの開封から検体内への導入にかかる時間が数十秒程度であっても、カプセル型内視鏡が被検体外で動作することで、不要な画像データを大量に取得することとなる。このため、医師などはこの不要な画像データを取り除く煩雑な作業を行ってから、被検体内で撮像された画像データを抽出して診断などを行う必要性が生じる。したがって、このような不要な画像データの取得を回避するために、被検体内に導入される前にカプセル型内視鏡の駆動が開始されるのを防止する必要がある。

また、画像データを取得するには、一定量の駆動電力を必要とすることから、被検体外でカプセル型内視鏡が駆動して不要な画像データの取得がなされると、カプセル型内視鏡内に蓄積された電力が浪費されることとなる。したがって、電力消費の観点からも被検体内に導入される前にカプセル型内視鏡の駆動が開始されるのを防止する必要がある。

また、被検体内に導入された後であっても、カプセル型内視鏡の駆動開始を遅らせたい場合もある。すなわち、たとえば被検体内の臓器のうち、小腸に関する画像データの取得を目的とする場合には、小腸に到るまでに通過する食道、胃などに関する画像は不要であるので、カプセル型内視鏡が小腸に到達した時点で駆動を開始することが好ましい。すなわち、被検部位に応じて選択的に駆動を開始することが好適である。したがって、より好ましくは、被検体内に導入された後であっても、すぐには駆動を開始せずに、被検部位に到達してからカプセル型内視鏡の駆動を開始させる要請がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、駆動の開始を、任意のタイミングで行うことで、被検体内での画像収集および画像送信を的確に行うことができる無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置は、第１の機能を実行する第１の機能実行手段と、前記第１の機能とは異なる第２の機能を実行する第２の機能実行手段と、前記第１および第２の機能実行手段を駆動させる電力を発生する電源手段と、外部からの磁界の印加に応じて、制御信号を送出する磁界検知手段と、前記磁界検知手段からの制御信号に応じて、前記第１および第２の機能実行手段への前記電源手段から出力された電力の供給を制御する第１のスイッチ手段と、前記第１のスイッチ手段の制御により前記電源手段から前記第１の機能実行手段へ電力が供給された際に、前記第２の機能実行手段への前記電源手段から出力された電力の供給を制御する第２のスイッチ手段と、をさらに備えたことを特徴とする。

また、請求項２の発明にかかる無線型被検体内情報取得装置は、上記発明において、前記第１の機能実行手段として被検体内の情報を取得するセンサー手段を有し、さらに、前記第２の機能実行手段として前記センサー手段が取得した被検体内情報を、無線送信する無線送信手段を有することを特徴とする。

また、請求項３の発明にかかる無線型被検体内情報取得装置は、上記発明において、前記第１の機能実行手段として前記無線型被検体内情報取得装置内において被検体内を照明する照明光を出力する照明手段を有し、前記センサー手段として前記照明手段で照明された前記被検体内の画像情報を取得する撮像手段を有することを特徴とする。

本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置であると、無線型被検体内情報取得装置外で発生させた磁界によって、機能実行手段の駆動の開始を、任意のタイミングで行うことができるようになるので、機能実行手段の駆動の開始を的確に行うことができるという効果を奏する。これにより、体内（被検体内）において、任意のタイミングで画像収集や送信ができるようになる。

本発明にかかる無線型被検体内情報取得方法は、被検体内に導入された無線型被検体内情報取得装置に対して、被検体外で発生させた磁界を与え、この磁界に基づき、無線型被検体内情報取得装置内の機能実行手段の起動を制御することで、駆動を開始するタイミングを、任意のタイミングで行うことで、被検体内での画像収集および画像送信を的確に行うことができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる無線型被検体内情報取得装置および無線型被検体内情報取得方法の実施の形態を図１〜図１０の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。

（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる無線型被検体内情報取得システムの概念を示すシステム概念図である。図１において、このカプセル型内視鏡システムは、被検体１の体腔内に導入される無線型被検体内情報取得装置としての飲み込み型のカプセル型内視鏡２と、被検体１の外部に配置されて、カプセル型内視鏡２との間で各種の情報を無線通信する体外装置である通信装置３とを備えている。また、無線型被検体内情報取得システムは、通信装置３が受信したデータに基づいて画像表示を行う表示装置４と、通信装置３と表示装置４間でデータの入出力を行う携帯型記録媒体５とを備えている。

カプセル型内視鏡２は、図２のブロック図に示すように、たとえば被検体１の体腔内の被検部位を照射するための照明手段としての発光素子（ＬＥＤ）２０およびＬＥＤ２０の駆動状態を制御するＬＥＤ駆動回路２１と、ＬＥＤ２０によって照射された領域からの反射光である体腔内の画像（被検体内情報）を撮像するセンサー手段（撮像手段）としての電荷結合素子（ＣＣＤ）２２およびＣＣＤ２２の駆動状態を制御するＣＣＤ駆動回路２３と、無線送信手段としてこの撮像された画像信号をＲＦ信号に変調するＲＦ送信ユニット２４およびＲＦ送信ユニット２４から出力されたＲＦ信号を無線送信する送信アンテナ部２５とを備えている。

また、カプセル型内視鏡２は、これらＬＥＤ駆動回路２１、ＣＣＤ駆動回路２３およびＲＦ送信ユニット２４の動作を制御するシステムコントロール回路２６を備えることにより、このカプセル型内視鏡２が被検体１内に導入されている間、ＬＥＤ２０によって照射された被検部位の画像データをＣＣＤ２２によって取得するように動作している。この取得された画像データは、さらにＲＦ送信ユニット２４によってＲＦ信号に変換され、送信アンテナ部２５を介して被検体１の外部に送信されている。

また、カプセル型内視鏡２は、通信装置３から送信された無線信号を受信可能に構成された無線受信手段としての受信アンテナ部２７と、この受信アンテナ部２７で受信された信号から所定の入力レベル（たとえば受信強度レベル）のコントロール信号を検出するコントロール信号検出回路２８と、システムコントロール回路２６およびコントロール信号検出回路２８に電力を供給する電池２９を備えている。

コントロール信号検出回路２８は、受信された信号のうち、所定入力レベル以上の信号（起動用信号）を検出し、その起動用信号をシステムコントロール回路２６に出力するとともに、コントロール信号の内容を検出し、必要に応じてＬＥＤ駆動回路２１、ＣＣＤ駆動回路２３およびシステムコントロール回路２６に対してコントロール信号を出力している。システムコントロール回路２６は、電池２９から供給される駆動電力を他の構成要素（機能実行手段）に対して分配する機能を有している。

このシステムコントロール回路２６は、たとえば各構成要素と電池２９との間に接続された切り替え機能を有するスイッチ素子およびラッチ回路などを備えている。そして、このラッチ回路は、外部からの磁界が加わると、スイッチ素子をオン状態にし、それ以降はこのオン状態を保持して、電池２９からの駆動電力をカプセル型内視鏡２内の各構成要素に供給している。なお、この実施の形態では、カプセル型内視鏡２内に備わる撮像機能を有する撮像手段、照明機能を有する照明手段および無線機能（一部）を有する無線送信手段を総称して、所定の機能を実行する機能実行手段とし、撮像手段および照明手段を第１の機能実行手段、また無線送信手段を第２の機能実行手段としている。具体的には、システムコントロール回路２６、受信アンテナ部２７およびコントロール信号検出回路２８を除いたものは、所定の機能を実行する機能実行手段であり、以下では必要に応じてカプセル内機能実行回路と総称する。

図３は、図２に示した実施の形態１にかかるシステムコントロール回路２６の回路構成を示す回路図であり、図４は、図３に示したシステムコントロール回路の各部でのタイミングチャートを示す図である。図３において、システムコントロール回路２６は、一端が接地され、かつ他端が後述するラッチ回路と接続されるリードスイッチ２６ａと、ラッチ回路を構成するフリップフロップ２６ｂ，２６ｃと、フリップフロップ２６ｂ，２６ｃに接続されてスイッチ素子として機能するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２６ｄ，２６ｅとを備える。リードスイッチ２６ａは、外部から加わる磁界によってオン／オフ動作を行い、フリップフロップ２６ｂ，２６ｃは、このリードスイッチ２６ａのオン／オフ動作によってクロックが入力すると、ＦＥＴ２６ｄは，２６ｅを順次オン状態にセットしている。なお、リードスイッチ２６ａおよびフリップフロップ２６ｂ，２６ｃは、本発明にかかる磁界検知手段を、ＦＥＴ２６ｄは、本発明にかかる第１のスイッチ手段を、ＦＥＴ２６ｅは、本発明にかかる第２のスイッチ手段を、それぞれ構成している。

すなわち、外部から磁界が加わると、リードスイッチ２６ａは、オン動作を行い、図４に示すように、ａ点ではハイ（Ｈ）レベルからロー（Ｌ）レベルになる（（１）参照）。また、磁界が加わらなくなると、リードスイッチ２６ａは、オフ動作を行い、ａ点ではＬレベルからＨレベルに変化する。この動作により第１のスイッチ手段（メインスイッチ）としての機能を有するフリップフロップ２６ｂのＣＫ端子にクロックが入力する。フリップフロップ２６ｂでは、ａ点でのＬレベルからＨレベルの立ち上がりエッジを分周した信号がＱ出力される（ｂ点の信号）。ＦＥＴ２６ｄは、フリップフロップ２６ｂのＱ出力がＬレベルでオン状態になり、電池２９から機能実行手段であるＬＥＤ駆動回路２１とＣＣＤ駆動回路２３に電力が供給されて起動し、ＬＥＤ２０とＣＣＤ２２の駆動が可能となる。

次に外部から磁界が加わると、ａ点では、再びＨレベルからＬレベルになる（（２）参照）。この動作によりフリップフロップ２６ｂのＱ出力は、Ｈレベルになり（ｂ点の信号）、ＦＥＴ２６ｄは、オフ状態になって、この回路全体への電力供給が停止する。また次に外部から磁界が加わると、ａ点では、再びＨレベルからＬレベルになる（（３）参照）。この動作によりフリップフロップ２６ｂのＱ出力は、Ｌレベルになり（ｂ点の信号）、ＦＥＴ２６ｄは、オン状態になって、電池２９からＬＥＤ駆動回路２１とＣＣＤ駆動回路２３に電力が供給されることとなる。このように、ＦＥＴ２６ｄは、リードスイッチ２６ａに磁界を加えることによって、いわゆるトグル動作でオンすることになる。

また、フリップフロップ２６ｂのＱ出力は、ＲＦ送信ユニット２４のみを起動させるための第２のスイッチ手段（ＲＦスイッチ）としての機能を有するフリップフロップ２６ｃのクロック端子に入力する。フリップフロップ２６ｃでは、ｂ点でのＬレベルからＨレベルの立ち上がりエッジを分周した信号がＱ出力される（ｃ点の信号）。したがって、ＦＥＴ２６ｅは、図４中の２回目の磁界印加によるリードスイッチ２６ａのオン動作によって（（２）参照）、オン状態になり、図４中の４回目の磁界印加によるリードスイッチ２６ａのオン動作によって（（４）参照）、オフ状態になる。このため、３回目の磁界印加の際に、ＦＥＴ２６ｄ，２６ｅがともにオン状態となるので、電池２９から第２の機能実行手段であるＲＦ送信ユニット２４にも電力が供給されることとなる。また以降、ＦＥＴ２６ｄ，２６ｅは、外部から磁界が加わる度に上記動作を繰り返すこととなる。

通信装置３は、起動用信号をカプセル型内視鏡２に送信する無線送信手段として送信装置の機能と、カプセル型内視鏡２から無線送信された体腔内の画像データを受信する無線受信手段として受信装置の機能を有する。図５は、図１に示した実施の形態１にかかる通信装置３の内部構成を示すブロック図である。図５において、通信装置３は、被検体１に着用されるとともに、複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎおよび複数の送信用アンテナＢ１〜Ｂｍを有する送受信用衣類（たとえば送受信ジャケット）３１と、送受信された無線信号の信号処理などを行う外部装置３２とを備える。なお、ｎ，ｍは、必要に応じて設定されるアンテナの任意の個数を示している。

外部装置３２は、受信用アンテナＡ１〜Ａｎによって受信された無線信号に対して復調などの所定の信号処理を行い、無線信号の中からカプセル型内視鏡２によって取得された画像データを抽出するＲＦ受信ユニット３３と、抽出された画像データに必要な画像処理を行う画像処理ユニット３４と、画像処理が施された画像データを記録するための記憶ユニット３５とを備え、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号の信号処理を行う。なお、この実施の形態では、記憶ユニット３５を介して携帯型記録媒体５に画像データが記録されている。

また、外部装置３２は、カプセル型内視鏡２の駆動状態を制御するためのコントロール信号（起動用信号）を生成するコントロール信号入力ユニット３６と、生成されたコントロール信号を無線周波数に変換して出力するＲＦ送信ユニット回路３７とを備えており、ＲＦ送信ユニット回路３７で変換された信号は、送信用アンテナＢ１〜Ｂｍに出力されて、カプセル型内視鏡２に対して送信される。さらに、外部装置３２は、所定の蓄電装置またはＡＣ電源アダプタなどを備えた電力供給ユニット３８を備え、外部装置３２の各構成要素は、電力供給ユニット３８から供給される電力を駆動エネルギーとしている。

表示装置４は、カプセル型内視鏡２によって撮像された体腔内画像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など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、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタなどのように、他の媒体に画像を出力する構成としても良い。

携帯型記録媒体５は、外部装置３２および表示装置４にも接続可能であって、両者に対して挿入されて、接続された時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。この実施の形態では、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、外部装置３２に挿入されてカプセル型内視鏡２から送信されるデータを記録する。次に、カプセル型内視鏡２が被検体１から排出された後、つまり、被検体１の内部の撮像が終了した後には、外部装置３２から取り出されて表示装置４に挿入され、この表示装置４によって、表示装置４に記録されたデータが読み出される構成を有する。たとえば、この携帯型記録媒体５は、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリなどから構成され、外部装置３２と表示装置４とのデータの入出力を、携帯型記録媒体５を介して間接的に行うことができ、外部装置３２と表示装置４との間が有線で直接接続された場合と異なり、被検体１が体腔内の撮影中に自由に動作することが可能となる。

次に、外部で磁界を発生させる磁界発生装置の構成を、図６の構成図と図７の電流ドライバ回路の回路図に示す。図６および図７において、磁界発生装置４０は、被検体１の歩行が可能に設けられた基板４１と、この基板４１上に立設された２本の支柱４２，４３と、支柱４２，４３内に設けられたコイル４４，４５と、コイル４４，４５に電流を流してコイル４４，４５間に磁界を発生させるための電流ドライバ回路４６，４７と、支柱４２に設けられ、人体を検出する人体検出センサ４８と、人体検出センサ４８に接続される検出回路４９とを備える。

電流ドライバ回路４６，４７は、ともに同一の構成からなり、ここでは代表して図７に電流ドライバ回路４６の構成を説明する。図７において、電流ドライバ回路４６は、電池４６ａと、一端が電池４６ａに接続されるスイッチ４６ｂと、スイッチ４６ｂの他端とそれぞれ接続されるトランジスタ４６ｃ，４６ｄとを備える。スイッチ４６ｂは、検出回路４９によってオン／オフ動作されており、人体検出センサ４８が被検体１の人体を検出すると、検出回路４９は、スイッチ４６ｂをオン状態に動作させる。

また、トランジスタ４６ｃ，４６ｄのエミッタ端子は、コイル４４の一端に接続され、トランジスタ４６ｃのコレクタ端子は、接地されて、トランジスタ４６ｄのコレクタ端子は、電源Ｖｃｃに接続されている。ここで、人体検出センサ４８によって、磁界発生装置上に人体が検出され、スイッチ４６ｂがオン状態になると、トランジスタ４６ｃ，４６ｄのベース端子に電流がながれて、コイル４４にＶｃｃの電圧が印加される。同様に、人体検出によって、スイッチ４７ｂがオン状態になると、コイル４５にも、Ｖｃｃの電圧が印加されるので、コイル４４，４５は励磁されて、このコイル４４，４５間には、所定の強さの磁界が発生する。

したがって、このコイル４４，４５間を被検体１が通過すると被検体Ｉ内に導入されたカプセル型内視鏡２のリードスイッチ２６ａがオン・オフ動作されることなり、まず１回目の通過でメインスイッチであるＦＥＴ２６ｄがオン状態になり、ＬＥＤ駆動回路２１とＣＣＤ駆動回路２３に電力が供給されて、ＬＥＤ２０とＣＣＤ２２が起動し、２回目の通過でＦＥＴ２６ｄがオフ状態になり、ＲＦスイッチであるＦＥＴ２６ｅがオン状態となり、回路全体への電力供給が停止することとなる。

すなわち、ＲＦ送信ユニットは、他のカプセル内機能実行回路に比べて、消費電力が大きく、電池２９の電力消耗を早めるために、できるだけ観察を行う被検部位（体腔内）の画像データのみの送信に使用したいので、観察が不要な他の体腔内の画像データの送信を行わないようにしたい。そこで、たとえば胃が被検部位の場合には、その手前の食道などの画像データは、不要なので、たとえば被検体１に導入する前（飲み込み前）に、リードスイッチ２６ａに２回磁界を加えて、ＲＦスイッチ２６ｅのみをオン状態にしておき、被検体１へ導入し、この導入後、図７に示すように、カプセル型内視鏡２が胃に到着するタイミングで被検体１を、磁界発生装置のコイル４４，４５間を通過させるように設定すれば、リードスイッチ２６ａに３回目の磁界が加わり、メインスイッチ２６ｄをオン状態にすることができ、回路全体に電力が供給させることとなる。

このように、この実施の形態では、被検体内にカプセル型内視鏡が導入された後に被検体外部からカプセル型内視鏡内のリードスイッチに磁界を加えて、電力供給用のリードスイッチをオン・オフ動作させるので、カプセル内機能実行回路にそれぞれ最適なタイミングで電力を分配することが可能となり、カプセル型内視鏡のように被検体内に導入する装置（被検体内導入装置）への電力供給を効率良く行うことができる。

なお、この実施の形態では、ＬＥＤ駆動回路とＣＣＤ駆動回路に同時に電力を供給するように構成したが、別々に起動させることも可能である。この場合には、たとえばメインスイッチにはＬＥＤ駆動回路のみを接続させ、ＣＣＤ駆動回路は専用のサブスイッチを介してメインスイッチに接続させ、ＲＦスイッチを含めた３つのスイッチをオン・オフ動作させるＦＥＴを組み合わせて、１回目に加わる磁界に対しては、ＬＥＤ駆動回路に電力を供給して、２回目に加わる磁界に対しては、ＣＣＤ駆動回路に電力を供給して、３回目に加わる磁界に対しては、ＲＦ送信ユニットに電力を供給するように構成すれば、さらに最適のタイミングで各カプセル内機能実行回路に電力を分配することが可能となる。

（実施の形態２）
図８は、図２に示した実施の形態２にかかるシステムコントロール回路の構成を示す回路図であり、図９は、図８に示したシステムコントロール回路の各部でのタイミングチャートを示す図であり、図１０は、カプセル型内視鏡の製造から被検体観察工程までにおける図８に示したシステムコントロール回路の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図８において、図３と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。

図８において、図３に示した実施の形態１と異なる点は、フリップフロップ２６ｂ，２６ｃのＱ出力がオア回路２６ｆを介してＲＦスイッチであるＦＥＴ２６ｅと接続され、これらＱ出力（ｂ点およびｃ点の信号）によってＦＥＴ２６ｅをオン／オフ動作させる点と、フリップフロップ２６ｃのＱ出力がメインスイッチであるＦＥＴ２６ｄと接続され、このＱ出力（ｃ点の信号）によってＦＥＴ２６ｄをオン／オフ動作させる点とである。この実施の形態では、メインスイッチ２６ｄとＲＦスイッチ２６ｅの動作制御における優先順位が、実施の形態１と入れ代わっている。すなわち、実施の形態１では、ＲＦスイッチ２６ｅをオン状態に制御した後に、メインスイッチ２６ｄをオン状態に制御するが、この実施の形態２では、これとは逆に、メインスイッチ２６ｄをオン状態に制御した後に、ＲＦスイッチ２６ｅをオン状態に制御している。

次に、図９のタイミングチャートを用いて、図８に示したシステムコントロール回路の動作を説明する。この実施の形態では、ａ点、ｂ点およびｃ点での信号は、図９のタイミングチャートに示すように、実施の形態１と同様であり、フリップフロップ２６ｂ，２６ｃのＱ出力は、初期状態でたとえばオフ状態にある。この状態で、ＦＥＴ２６ｄは、２回目の磁界印加によるリードスイッチ２６ａのオン動作によって（（２）参照）、フリップフロップ２６ｃのＱ出力がＬレベルになると、オン状態になる。この時点では、電池２９から第１の機能実行手段であるＬＥＤ駆動回路２１とＣＣＤ駆動回路２３に電力が供給されて起動し、ＬＥＤ２０とＣＣＤ２２の駆動が可能となるが、ＦＥＴ２６ｅがオフ状態にあるので、ＲＦ送信ユニット２４へは電力が供給されていない。

このＦＥＴ２６ｅは、３回目の磁界印加によるリードスイッチ２６ａのオン動作によって（（３）参照）、オン状態になり、電池２９から第２の機能実行手段であるＲＦ送信ユニット２４にも電力が供給されて起動し、被検体外へＣＣＤで撮像された画像データの無線送信を行うことが可能となる。

次に、再び外部から磁界が加わると（４回目）、リードスイッチ２６ａのオン動作によって、フリップフロップ２６ｂ，２６ｃのＱ出力は、初期状態に戻って、全てＬレベルになるので、ＦＥＴ２６ｄ，２６ｅは、オフ状態に変化して、全てのカプセルカプセル内機能実行回路に対する電力供給は、停止されることとなる。また以降、ＦＥＴ２６ｄ，２６ｅは、外部から磁界が加わる度に上記動作を繰り返すこととなる。

このように、メインスイッチ（ＦＥＴ２６ｄ）とＲＦスイッチ（ＦＥＴ２６ｅ）をオン・オフ動作させるのは、たとえば製造工程において、カプセル型内視鏡２内の各機能実行回路に電力を供給して機能実行回路の動作を検査する必要があるためであり、検査後に各機能実行回路への電力供給を停止して、各機能実行回路をオフ状態にし、被検体内の観察工程で再びメインスイッチ２６ｄとＲＦスイッチ２６ｅをオン状態にするためである。

次に、このカプセル型内視鏡２の製造工程から観察工程におけるメインスイッチとＲＦスイッチのオン／オフ動作を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。図１０において、まず製造工程では、メインスイッチ２６ｄとＲＦスイッチ２６ｅをオフ状態にして、カプセル型内視鏡２を製造している（ステップ１０１）。

次に、製造されたカプセル型内視鏡２に対して検査を行うが、その際にリードスイッチ２６ａに２回磁界を加えて、メインスイッチ２６ｄをオン状態にして照明手段と撮像手段を検査し、さらにリードスイッチ２６ａに再び磁界を加えて（３回目）、ＲＦスイッチ２６ｅもメインスイッチ２６ｄとともに、オン状態にセットしてＲＦ送信ユニット２４の検査を行う（ステップ１０２）。

そして、検査が終了すると、リードスイッチ２６ａに１回磁界を加えて、メインスイッチ２６ｄとＲＦスイッチ２６ｅをともにオフ状態にセットした後に（ステップ１０３）、このカプセル型内視鏡２を、鉄ニッケル合金、たとえばパーマロイなどの材料で製造された防磁ケースに収容して、外部からの磁界の影響を受けないようにしてから、出荷を行う（ステップ１０４）。

次に、カプセル型内視鏡２を被検体内に導入する飲み込み時には、リードスイッチに２回磁界を加えて、メインスイッチ２６ｄをオン状態にして照明手段とセンサー手段に電力を供給して起動させた後に、カプセル型内視鏡を被検体内に飲み込む（ステップ１０５）。さらに、被検体の体腔内の観察工程では、上述した磁界発生装置でリードスイッチ２６ａに１回磁界を加えて、ＲＦスイッチ２６ｅもメインスイッチ２６ｄとともに、オン状態にセットしてＲＦ送信ユニット２４に電力を供給して、被検部位である体腔内の画像データの送信を可能にする（ステップ１０６）。なお、各機能実行回路が正常に動作しているかどうかの検出は、表示装置４に体腔内画像を表示させることで行う。また、飲み込み時には、たとえば防磁設備が施された病室や磁界の遮蔽シートなどで覆われた部屋内で、カプセル型内視鏡２を飲み込み、被検体が、この病室や部屋の出入口に設けた磁界発生装置を通過することで、リードスイッチ２６ａに磁界を加えるようにすることも可能である。

このような方法で、製造工程から観察工程までに、メインスイッチ２６ｄとＲＦスイッチ２６ｅに順次磁界を加えて、予め設定された組み合わせで、これらスイッチ２６ｄ，２６ｅをオン／オフ動作させて被検体内の画像データの収集を可能とするので、カプセル内機能実行回路にそれぞれ最適なタイミングで電力を分配することが可能となり、カプセル型内視鏡のように被検体内に導入する装置（被検体内導入装置）への電力供給を効率良く行うことができる。

なお、メインスイッチに各機能実行回路を直接接続させ、各機能実行回路に、同時に電力を供給するように構成することも可能であり、この場合にはシステムコントロール回路の部品点数が削減され、回路を低コストで製造することが可能となる。

また、上述した実施の形態では、磁界によってオン・オフ動作を繰り返すリードスイッチを使用したが、本発明はこれに限らず、このリードスイッチの代わりに、たとえば磁界発生装置のコイルが発生する磁気を検出する磁気センサなどを用いて、メインスイッチとＲＦスイッチをオン／オフ動作させることも可能である。

本発明にかかる無線型電力供給システムをなす無線型被検体内情報取得システムの概念を示すシステム概念図である。 図１に示した実施の形態１にかかるカプセル型内視鏡の内部構成を示すブロック図である。 図２に示した実施の形態１にかかるシステムコントロール回路の構成を示す回路図である。 図３に示したシステムコントロール回路の各部でのタイミングチャートを示す図である。 図１に示した実施の形態１にかかる通信装置の内部構成を示すブロック図である。 磁界発生装置の構成を示す構成図である。 図６に示した電流ドライバ回路の回路構成を示す回路図である。 図２に示した実施の形態２にかかるシステムコントロール回路の構成を示す回路図である。 図８に示したシステムコントロール回路の各部でのタイミングチャートを示す図である。 カプセル型内視鏡の製造から被検体観察工程までにおける図８に示したシステムコントロール回路の動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 被検体
２ カプセル型内視鏡
３ 通信装置
４ 表示装置
５ 携帯型記録媒体
２０ ＬＥＤ
２１ ＬＥＤ駆動回路
２２ ＣＣＤ
２３ ＣＣＤ駆動回路
２４ ＲＦ送信ユニット
２５ 送信アンテナ部
２６ システムコントロール回路
２６ａ リードスイッチ
２６ｂ，２６ｃ フリップフロップ
２６ｄ ＦＥＴ（メインスイッチ）
２６ｅ ＦＥＴ（ＲＦスイッチ）
２６ｆ オア回路
２７ 受信アンテナ部
２８ コントロール信号検出回路
２９，４６ａ，４７ａ 電池
３１ 送受信ジャケット
３２ 外部装置
３３ 受信ユニット
３４ 画像処理ユニット
３５ 記憶ユニット
３６ コントロール信号入力ユニット
３７ 送信ユニット回路
３８ 電力供給ユニット
４０ 磁界発生装置
４１ 基板
４２，４３ 支柱
４４，４５ コイル
４６，４７ 電流ドライバ回路
４６ｂ スイッチ
４６ｃ，４６ｄ トランジスタ
４７ｂ，４７ｂ スイッチ
４８ 人体検出センサ
４９ 検出回路
Ａ１〜Ａｎ 受信用アンテナ
Ｂ１〜Ｂｍ 送信用アンテナ
Ｒ 抵抗
Ｖｃｃ 電源

Claims (3)

1. 第１の機能を実行する第１の機能実行手段と、
   前記第１の機能とは異なる第２の機能を実行する第２の機能実行手段と、
   前記第１および第２の機能実行手段を駆動させる電力を発生する電源手段と、
   外部からの磁界の印加に応じて、制御信号を送出する磁界検知手段と、
   前記磁界検知手段からの制御信号に応じて、前記第１および第２の機能実行手段への前記電源手段から出力された電力の供給を制御する第１のスイッチ手段と、
   前記第１のスイッチ手段の制御により前記電源手段から前記第１の機能実行手段へ電力が供給された際に、前記第２の機能実行手段への前記電源手段から出力された電力の供給を制御する第２のスイッチ手段と、
   を備えたことを特徴とする無線型被検体内情報取得装置。
2. 前記第１の機能実行手段として被検体内の情報を取得するセンサー手段を有し、
   さらに、前記第２の機能実行手段として前記センサー手段が取得した被検体内情報を、無線送信する無線送信手段を有することを特徴とする請求項１に記載の無線型被検体内情報取得装置。
3. 前記第１の機能実行手段として前記無線型被検体内情報取得装置内において被検体内を照明する照明光を出力する照明手段を有し、
   前記センサー手段として前記照明手段で照明された前記被検体内の画像情報を取得する撮像手段を有することを特徴とする請求項２に記載の無線型被検体内情報取得装置。

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