JP4520161B2 - カプセル型医療装置 - Google Patents

Description

本発明は、体内の体液等を検査する化学センサを内蔵したカプセル型医療装置に関する。

近年、経口的に体内に挿入し、体内を検査する各種のカプセル型医療装置が提案されている。
例えば、特開平５−２０００１５号公報においては、生体腔内において体液を吸収し、吸引した体液を検査するカプセル型装置が開示されている。この従来例には、血液を検出するための血液センサが搭載されている。
特開平５−２０００１５号公報

しかしながら、上記従来例は、センサ表面に粘膜片等が付着した場合などに、継続してセンシングするための工夫がなされておらず、体内で継続して使用する場合には検出精度或いは特性が低下する欠点がある。

（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、体内において特性が低下するのを防止して継続してセンシングができるカプセル型医療装置を提供することを目的とする。

本発明は、化学センサを搭載したカプセル型医療装置において、
カプセル状筐体と、
前記カプセル状筐体内に設けられた化学センサと、
前記化学センサを複数回あるいは連続的に使用できるように化学センサを略初期状態に戻す再生手段と、
を具備することを特徴とする。
上記構成により、化学センサが体内において特性が低下するのを防止して継続してセンシングができるようにしている。

本発明によれば、化学センサが体内において特性が低下するのを防止して継続してセンシングができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１ないし図６は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の実施例１を備えたカプセル型医療システムの構成を示し、図２はカプセル型医療装置の構成を示し、図３は第１変形例のカプセル型医療装置の内部構成を示し、図４は第２変形例のカプセル型医療装置の内部構成を示し、図５は第３変形例のカプセル型医療装置を示し、図６は第４変形例のカプセル型医療装置の内部構成を示す。
なお、図２（Ａ）はカプセル型医療装置の外観を示し、図２（Ｂ）はカプセル型医療装置の外周面の４箇所にセンサを設けたことを概略図により示し、図２（Ｃ）はカプセル型医療装置の内部構成を示す断面図である。
図１に示すようにカプセル型医療システム１は、患者２に飲み込まれることにより、体内の腫瘍の有無や出血の有無等を検査する化学センサを内蔵したカプセル型医療装置３と、このカプセル型医療装置３により電波により送信される情報をアンテナ６を介して受信し、その情報を蓄積する体外装置４とから構成される。

このカプセル型医療装置３は、図２に示すようにカプセル形状の外装ケース（或いは筐体）１１の複数箇所に開口部１２ａ〜１２ｄを設け、各開口部１２ｉ（ｉ＝ａ〜ｄ）にはそれぞれ化学センサ１３ｉを取り付けている。
本実施例では、外装ケースの円筒状の外周面における例えば４箇所に化学センサ１３ａ〜１３ｄを設けている。そして、各化学センサ１３ｉは、その表面（上面）となるセンサ面（検出面）がそれぞれ開口部１２ｉにおいて露呈し、このその露呈するセンサ面により体液中に混ざった血液や腫瘍、蛋白質、糖、脂質、酵素、薬物、遺伝子、免疫等の検査対象物を検出できるようにしている。
各化学センサ１３ｉは、センサ表面に体液等が付着することによって電気的特性あるいは光学的特性が変化するセンサである。

例えば、蛋白質や特定遺伝子の配列構造を解析（検出）する化学センサの場合には、φ４０ミクロン程度の金電極を数１０〜数１０００個配置した電極アレイをセンサ面とした四角板状センサを用い、その底面側には、外部接続用に多数の端子を設けた基板を有する。
図２（Ｃ）に示すように、各化学センサ１３ｉは、検出回路１４に接続され、検出回路１４により化学センサ１３ｉの出力信号に対する信号処理を行うことにより、化学センサ１３ｉにより検出可能となる出力信号の変化等から検査対象物の有無や存在した場合におけるその量を検出（センシング）ができるようにしている。
この検出回路１４の出力信号は、制御回路１５に送られ、制御回路１５は、検出回路１４の動作を制御すると共に、検出回路１４の出力信号をＡ／Ｄ変換等の信号処理して、無線回路１６に送る。

無線回路１６は、制御回路１５から入力される化学センサ１３ｉ（及び検出回路１４）により検出されたセンシング情報を変調して、アンテナ（コイル）１７を介して電波により体外に送信する。そして、体外に配置された体外装置４により電波を受信して、化学センサ１３ｉ等により検出されたセンシング情報を体外装置４内の記憶装置に蓄積する。 つまり、図１に示すように、患者２は、このカプセル型医療装置３を飲み込むことにより、化学センサ１３ｉを用いて検出したセンシング情報を無線で送信し、体外装置４は、このセンシング情報をアンテナ６によって受信に内部の無線回路により復調し、図示しない半導体メモリ等の記憶装置に復調されたセンシング情報と共に、受信時間を付加して記憶する。

本実施例においては、このカプセル型医療装置３により体内における検査対象物を（このカプセル型医療装置３が体外に排泄されるまでの５〜８時間程度の）長時間、カプセル型医療装置３に搭載した化学センサ１３ｉにより継続的（より具体的には少なくとも複数回或いは略連続的）に使用できるように、以下のように化学センサ１３ｉを略初期状態に戻す再生手段を設けて、定期的に再生処理を行うようにしている。
図２（Ｃ）に示すように、本実施例のカプセル型医療装置３においては、化学センサ１３ｉの裏面（背面）には、それぞれ加熱するためのヒータ１８ｉが設けられている。各ヒータ１８ｉは、それぞれヒータ回路１９に接続されており、ヒータ回路１９からの駆動信号（駆動電力）の供給により各ヒータ１８ｉは、化学センサ１３ｉを加熱し、センサ面を乾燥する動作を行う。

また、カプセル型医療装置３内には電池２０が設けられ、ヒータ回路１９、検出回路１４、制御回路１５及び無線回路１６に動作用の電力を供給する。
このように本実施例においては、化学センサ１３ｉは、常時体液にさらされるので、以前の状態の体液や粘膜等の不要物がセンサ面に付着ないしは停滞して、初期状態の検出特性からずれて検出特性が低下する可能性が発生するため、ヒータ１８ｉにより加熱してセンサ面を乾燥させることにより、各化学センサ１３ｉを略初期状態に戻す再生手段を形成していることが特徴となっている。
つまり、化学センサ１３ｉの表面は、常時体液にさらされるため、粘膜等が付着する可能性がある。そのため、化学センサ１３ｉが粘膜等の付着により初期状態とは同じように機能しない状態になる場合があるが、定期的に、化学センサ１３ｉの背面に設けたヒータ１８ｉより化学センサ１３ｉを加熱し、化学センサ１３ｉのセンサ面を乾燥して、付着している不要物を除去し、化学センサ１３ｉのセンサ面を再生する再生処理を行うようにしている。

制御回路１５は、ヒータ回路１９を介してヒータ１８ｉによる加熱を定期的に行わせるように制御する。
次に、このような構成のカプセル型医療装置３の作用を説明する。
図１に示すようにカプセル型医療装置３は、患者２に飲み込まれた後、常時、化学センサ１３ｉからの出力を検出回路１４により信号処理してセンシング情報を取得し、無線回路１６及びアンテナ１７を介して電波により体外に送信する。そして、体外装置４においては、アンテナ６により電波を受信し、内部の復調回路により化学センサ１３ｉ及び検出回路１４により検出されたセンシング検出信号を内部の不揮発性の半導体メモリ等の記憶装置に、受信した時刻の情報と共に記憶する。
このカプセル型医療装置３は、飲み込まれてから体外に排泄されるまで５〜１０時間程度体内に存在し、食道、胃、小腸、大腸等の消化管を順次通過して肛門から排泄される。 そして、消化管内を通過する際に、カプセル型医療装置３の化学センサ１３ｉの検出面となるセンサ面は、常時体液にさらされるため、粘膜等の不要物が付着する可能性がある。

その場合、化学センサ１３ｉのセンサ面での検出機能が低下する可能性があるが、本実施例においては定期的に化学センサ１３ｉの背面（底面）をヒータ１８ｉにより加熱し、化学センサ１３ｉのセンサ面を乾燥させ、センサ面に付着している不要物を除去或いは焼失させる。これにより化学センサ１３ｉは、そのセンサ面が略初期状態に再生され、初期状態の検出特性を持つようになる。
従って、化学センサ１３ｉが定期的にリセットされて再生されるため、検出性能が低下しないで継続して体内でセンシングを行うことができる。

従って、本実施例によれば、化学センサ１３ｉを定期的に加熱により再生を行うようにしているので、継続的にセンシングの使用が可能となる。つまり、化学センサ１３ｉにより、略連続的あるいは複数回のセンシング使用が可能となる。
また、本実施例によれば、検出特性の劣化の少ないセンシングデータが得られ、従って正確な診断を行うことが可能となる。

図３は、第１変形例のカプセル型医療装置３Ｂを示す。このカプセル型医療装置３Ｂは、図２（Ｃ）のカプセル型医療装置３Ｂにおいて、例えばヒータ１８ｉの背面に、ピエゾ素子などにより構成される振動素子２１ｉを取り付けている。また、ヒータ回路１９の代わりに、ヒータ１８ｉ及び振動素子２１ｉを駆動するヒータ＆振動素子駆動回路２２を採用している。
そして、制御回路１５は、このヒータ＆振動素子駆動回路２２を制御することにより、ヒータ１８ｉの動作により化学センサ１３ｉを乾燥させると共に、振動素子２１ｉを振動させて化学センサ１３ｉに付着した付着物を除去して化学センサ１３ｉを再生ないしは初期状態に設定できるようにしている。

振動素子２１ｉは、制御回路１５の制御下で、ヒータ＆振動素子駆動回路２２から交流の駆動信号が印加されと、化学センサ１３ｉのセンサ面と平行な方向等に振動する。なお、定期的にヒータ１８ｉ及び振動素子２１ｉを駆動する場合、ヒータ１８ｉの駆動と振動素子２１ｉの駆動とを同時に行っても良いが、例えばヒータ１８ｉの駆動を行ってセンサ面を乾燥状態にした後に、振動素子２１ｉの駆動を行うと、センサ面に乾燥した不要物がが残っていても、振動により効率良く除去することができる。その他の構成は、実施例１と同様の構成である。
本変形例によれば、振動素子２１ｉを動作させることにより、化学センサ１３ｉに付着した不要物をより有効に除去できる。

図４は、第２変形例のカプセル型医療装置３Ｃを示す。このカプセル型医療装置３Ｃは、図２（Ｃ）のカプセル型医療装置３Ｂにおいて、例えば開口部１２ｉ（図４においてはｉ＝ａ）の内側に、長手方向にスライド自在の蓋３１を配置し、この蓋３１を蓋移動機構（蓋開閉機構）３２により図４の矢印で示すようにカプセル型医療装置３Ｃの長手方向に移動することにより開口部１２ｉを開閉できるようにしている。
また、この蓋３１の内側に設けた洗浄用空間３３を介して、化学センサ１３ｉのセンサ面が（開口部１２ａに臨む）上面となるように配置している。
この化学センサ１３ｉの背面には、図２（Ｃ）の場合と同様にヒータ１８ｉが取り付けられている。

また、本実施例のカプセル型医療装置３Ｃにおいては、洗浄液を収納した洗浄液槽３４が設けてあり、この洗浄液槽３４は洗浄液循環用の２本のチューブ３５を介してその間に洗浄用空間３３と接続され、さらに一方のチューブ３５の途中には送液用或いは吸引用のポンプ３６が介挿されている。
そして、このポンプ３５は、制御回路１５により駆動制御される。また、この制御回路１５は、蓋移動機構３２の動作も制御する。
その他の構成は、図２（Ｃ）のカプセル型医療装置３Ｂと同様である。なお、図４においては、簡単化のため１つの化学センサ１３ａを示しているが、他の化学センサ１３ｂ〜１３ｄが配置される部分にも同様の構成を設けるようにしても良い。
本実施例においては、例えば化学センサ１３ａにより、センシングを行う場合には、図５に示すように定期的に再生処理を行うことにより、検出特性を回復させて繰り返しのセンシングを行うことができるようにしている。なお、再生処理は、定期的（一定時間間隔）に限定されるものでなく、適宜の時間間隔で行っても良い。

ステップＳ１に示すように、制御回路１５は、蓋移動機構３２に制御信号を送り、この蓋移動機構３２により蓋３１を移動させて、開口部１２ａを閉じていた蓋３１を開ける。 そして、この蓋３１を開けることにより、化学センサ１３ａのセンサ面が開口部１２ａに露出し、ステップＳ２に示すようにこの化学センサ１３ａによりセンシングを行う。 化学センサ１３ａにより検出され、検出回路１４を経て検出対象物のセンシングがされたセンシングデータは、ステップＳ３に示すようにアンテナ１７から送信され、体外装置４により受信され、体外装置４内に記憶される。
ステップＳ４に示すように制御回路１５は、センシングを開始してから所定時間が経過したかの判断を行い、所定時間経過していない場合にはステップＳ２に戻る。一方、所定時間が経過すると、ステップＳ５に示すように制御回路１５は、以下のように再生処理を行う。

つまり、制御回路１５は、所定時間センシングを行った化学センサ１３ａによるセンシングを停止し、その化学センサ１２ａが臨む開口部１２ａを蓋移動機構３２を駆動して蓋３１を移動して閉じる。
また、制御回路１５は、ステップＳ６に示すようにポンプ３６を駆動して、洗浄液をセンサ面が臨む洗浄用空間３３に流し（送り）、このセンサ面を洗浄する。この洗浄液をセンサ面を通るように循環的に流すことにより、センサ面を洗浄して、清浄な状態に再生することができる。
次のステップＳ７において、制御回路１５は、ヒータ回路１９を介してヒータ１８ａを駆動して化学センサ１３ａを加熱し、センサ面を乾燥する。そして再生処理を終える。

次のステップＳ８において、制御回路１５は、再生処理された化学センサ１３ａのセンサ面を覆う蓋３１を蓋移動機構３２を介して開ける。

その後、ステップＳ２に戻り、化学センサ１３ａにより、センシングを行う。
このようにしてセンシングと再生処理を時間点に交互に行うことにより、化学センサ１３ａによりセンシングを行った後には再生処理して再び初期状態に戻し、清浄な状態に再生された化学センサ１３ａによりセンシングを繰り返し行うことができる。
また、本変形例によれば、化学センサ１３ｉをヒータ１８ｉにより乾燥する前に、洗浄液で洗浄しているので、より確実にセンサ面を清浄な状態に再生ができる。
なお、本変形例を変形した構成として、蓋３１を省いた構成により簡略化した構成にしても良い。

また、逆に洗浄液による洗浄で再生する構成を省き、蓋３１及び蓋移動機構３２を設けた構成にしても良い。つまり、再生処理を行う場合には、蓋３１により再生処理を行う化学センサ１３ｉの開口部１２ｉを閉じて行う方が、その化学センサ１３ｉをより効率良く乾燥できる。
なお、第２変形例は、実施例１に対して適用した構成であるが、第１変形例に適用しても良い。この場合、上記したように蓋３１及び蓋移動機構３２を設けた構成にしても良い。つまり、再生処理を行う場合には、蓋３１により再生処理を行う化学センサ１３ｉの開口部１２ｉを閉じて行う方が、化学センサ１３ｉを効率良く乾燥でき、さらに振動素子２１ｉにより化学センサ１３ｉを振動させることにより不要物を効率良く除去できる。

図６は第３変形例のカプセル型医療装置３Ｄを示す。本変形例は、例えば図４のカプセル型医療装置３Ｃにおいて、２つの化学センサを隣接して配置し、蓋３１を交互に開くようにしたものである。
図６の場合には、例えば開口部１２ａ、１２ｂをカプセル型医療装置３Ｄの周方向に隣接して形成し、その内側には蓋３１を配置し、この蓋３１を図６では示していない蓋移動機構３２により周方向に移動可能にしている。
そして、蓋３１が開いた側の開口部１２ｊ（ｊ＝ａ又はｂ）側で開口するセンサ面の化学センサ１３ｊによりセンシングを行い、一方蓋３１で閉じられた側の化学センサ側においては、再生処理を行う。

本変形例によれば、隣接して設けた２つの化学センサ１３ａ、１３ｂにより、常時一方はセンシング、他方は再生処理を行えるので、２つの化学センサ１３ａ、１３ｂにより常時測定を行うことができる。つまり、一方が再生処理中においても、他方の化学センサ１３ｊによりセンシングを行うことができる。
このため、例えば２つの化学センサ１３ａ、１３ｂを同じ化学センサにすれば殆ど常時センシングができ、センシング（検出）を中断しなければならない時間を実質的に解消できる。また、２つの化学センサ１３ａ、１３ｂの代わりに、１つの化学センサ１３ａを開口部１２ａ、１２ｂをカバーするように設けても良い。

図７は第４変形例のカプセル型医療装置３Ｅを示す。このカプセル型医療装置３Ｅは、図４のカプセル型医療装置３Ｃにおいて、内蔵した洗浄液を用いないで、体内の消化管液等を洗浄に利用するようにしたものである。
このため、このカプセル型医療装置３Ｅは、図４のカプセル型医療装置３Ｃにおいて、ポンプ３６が接続されたチューブ３５の端部は、洗浄液槽３４に接続されないで、途中に介挿した洗浄液浄化手段としてのフィルタ３８を介して外装ケース１１の外部に連通している。そして、この端部は吸液口３５ａとなる。
また、他方のチューブ３５の端部も、洗浄液槽３４に接続されないで、外装ケース１１の外部に連通している。そして、この端部は、排液口３５ｂとなる。その他の構成は、図４のカプセル型医療装置３Ｃと同様の構成である。

本変形例は、洗浄する場合には、ポンプ３６により吸液口３５ａから体液を吸引し、フィルタ３８においてフィルタ処理して清浄な洗浄液にして、センサ面に設けた洗浄用空間３３に流し込み、洗浄に利用した液体を排液口３５ｂからカプセル型医療装置３Ｅの外部に排液する。
つまり、洗浄の機能は、図４のように洗浄液を内蔵した場合とほぼ同様に機能する。 本変形例によれば、図４の場合と同様の作用及び効果が得られると共に、カプセル型医療装置３Ｅ内に洗浄液を収納しなくても済むため、より小型化できると共に、洗浄に必要な量の液体を内部に収納しなくても済むため、低コスト化することができる。
なお、フィルタ３８を通した体液で洗浄中の化学センサ１３ｉの検出出力をリファレンスとし、センシングしようとする部位毎の化学センサ１３ｉの出力を補正することも可能となる。このようにすることにより、より高精度な検出を行うことが可能となる。

次に本発明の実施例２を図８を参照して説明する。図８は本発明の実施例２のカプセル型医療装置３Ｆを示す。本実施例は、体液等の光学的特性から成分を検出する光学式の化学センサを搭載している。
図８に示す実施例２のカプセル型医療装置３Ｆは、外装ケース１１を横断するように透明なガラス管４１が配置され、その途中には送液用或いは吸引用のポンプ４２が介挿され、一方の開口端から体液を吸引し、他方の開口端から排液する。つまり、ガラス管４１の一方の開口端は吸液口となり、他方の開口端は排液口４１ｂとなる。
吸液口となる開口端にはフィルタ４３が設けられており、ガラス管４１内に固形物が流入しないようにしている。

また、ガラス管４１の途中には、光学的に検出するために薄く扁平にされた管路となるように狭隘化された光学窓部４４が設けてあり、この光学窓部４４に対向して光検出素子４５が配置されると共に、光学窓部４４を挟むようにして、光検出素子４５に対向するように発光素子４６ａを配置可能にして、（光学的な）検出部４７を形成している。
発光素子４６ａは、血液中のヘモグロビンが特異的な吸収特性を示す略４１５ｎｍ付近の波長となる青色で発光する青色ＬＥＤあるいは青色レーザダイオード等の青色発光素子により構成され、青色の波長の光を光学窓部４４側に照射し、この光学窓部４４のガラス管４１及び光学窓部４４内の体液を通して光検出素子４５により光量を検出するようにしている。

このように狭隘化された光学窓部４４において、光の透過光量を検出することにより、光の検出面積を大きくし、かつ各部における光路長を略均一にしている。つまり、光学的な検出部４７における光路長の最適化がされている。
この光検出素子４５により検出信号は、検出回路４８に入力される。この検出回路４８は、ヘモグロビンが含まれない場合における通常の透過強度に対応した基準レベルと比較して、その差信号を増幅等して制御回路１５に送る。この検出回路４８の出力は、ヘモグロビンが含まれるか否か或いは含まれる場合にはヘモグロビン量に対応した検出信号となる。
また、本実施例においては、以下のように検出部４７を再生ないしは初期状態に戻す手段を形成している。

発光素子４６ａに隣接して紫外線発光する紫外線ＬＥＤあるいは紫外線発光ＬＤにより構成される発光素子４６ｂを配置している。具体的には、発光素子４６ａと隣接する発光素子４６ｂを移動機構４９に取り付け、検出部４７を形成する光学窓部４４付近に発光素子４６ｂを移動設定できるようにしている。
また、光学窓部４４の内面には光触媒膜（或いは光触媒コーティング部）５０が形成されている。この光触媒膜５０は、紫外線照射により活性化され、ガラス管４１の内面に付着した汚れを落とす機能を持つ。
そして、発光素子４６ａにより所定時間、センシングを行った場合には、制御回路１５の制御下で移動機構４９により移動し、検出部４７付近のガラス管４１に発光素子４６ｂにより紫外線を照射し、光触媒膜５０により検出部４７付近のガラス管４１内面を清浄な状態に戻す。或いは、移動機構４９を省き、その場で発光素子４６ｂを発光させても良い。この場合には構造が簡便になる。
その他は、実施例１等と同様の構成である。

本実施例においては、血液中のヘモグロビンは、４１５ｎｍの波長の光を最も良く吸収するため、体液中に血液が混ざっている（＝消化管内が出血している）場合、光検出素子４５に届く光が極端に少なくなる。その変化をもって血液検出を行うことができる。
また、光触媒を利用して検出部４７を形成するガラス管４１の内部のクリーニングができるため、検出性能が落ちない。
の、本実施例における変形例として、例えば発光素子４６ａの代わりにこの発光素子４６ａの機能を有すると共に、ヘモグロビンが特異的な吸収特性を持たない波長で発光する発光素子とを１つの発光素子内に形成したマルチ発光素子を採用し、この発光素子を上記青色で発光させた場合と他方の発光素子で発光させた場合の透過光を光検出素子４５により検出し、他方の発光素子の場合の透過光の値をリファレンスとして、その値よりも透過光の強度の減衰量から血液中のヘモグロビンの検出、つまり血液検出を行うようにしても良い。
なお、図８の実施例において、発光素子４６ａと４６ｂとをマルチ発光素子により形成しても良い。このようにすると、移動機構４９を不要にでき、より小型化することもできる。

図９は第１変形例のカプセル型医療装置３Ｇを示す。このカプセル型医療装置３Ｇは、図８のカプセル型医療装置３Ｆにおいては血液中のヘモグロビンを検出する機能を備えたものであったが、さらに他の成分を検出できるようにしたものである。
具体的には、体液中の検査対象物と反応して着色する試薬を内蔵した試薬収納部５１を内蔵し、管路５２を介してガラス管４１に接続している。また、この管路５２の途中には、ポンプ５３を設け、制御回路１５によりポンプ５３の駆動を制御して、試薬をガラス管４１側に供給して体液中に試薬を混合（滴下）できるようにしている。
そして、体液中に試薬を滴下することにより、この体液中に混ざっている蛋白質、糖、脂質、酵素、薬物、免疫、遺伝子等の検査対象物と反応させて色素に変換し、その変換される色素による吸収を利用して、検査対象物の量或いは濃度を検出する。また、体液中のｐＨを、色変化で示す試薬を利用してｐＨ値を検出することも考えられる。
ここでは、例えば白色光で発光する白色ＬＥＤ４６ｃを移動機構４９に取り付けている。その他は図８と同様である。

本変形例は、発光素子４６ａと４６ｂとによる作用は実施例７と同様であり、さらに他の検査対象物を検出する場合には、白色ＬＥＤ４６ｃが光学窓部４４に対向するように制御回路１５は移動機構４９を制御する。そして、白色ＬＥＤ４６ｃを発光させ、光検出素子４５により光学窓部４４を介してその透過光量を検出し、検査対象物の量或いは濃度を検出する。
本変形例によれば、血液検出の他にさらに他の検査対象物の検出を行うことができる。 なお、他の変形例として、ガラス管４１の検出部４７以外の内面に、ＭＰＣポリマコーティングする。

このＭＰＣポリマコーティングは、蛋白質の付着を防止するコーティングで、光触媒より汚れ防止効果は少ないが、紫外線照射の必要は無い。なお、ＭＰＣポリマは、２−メタクリロイルオキシエチル・ホスホリルコリンポリマの略称で、アクリルベースに、ポリマ構造の一部を、生体膜を構成するリン脂質と全く同じ構造に置き換えたものである。
従って、この変形例によれば、光学的に検出を行うガラス管４１を簡単にクリーンに保つことができる。

次に本発明の実施例３を図１０を参照して説明する。図１０は本発明の実施例３のカプセル型医療装置３Ｈを示す。本実施例は、例えば図４の実施例２のカプセル型医療装置３Ｃにおいて、化学センサ１３ｉにより検査対象物を検出したと判断して、後でその部位を精密検査する可能性があるような場合に対処し易くするために、検出結果に応じて、検出部位に対してマーカを留置するマーキング機能（マーカ機能）を設けたものである。
従って、このカプセル型医療装置３Ｈは、カプセル型医療装置３Ｃにおいて、さらにマーキング剤６１の収納タンク６２を有し、この収納タンク６２に設けた小さなノズル６３を外装ケース１１の外部に開口させている。

また、この収納タンク６２には、ノズル６３に対向する側に、ピエゾ素子６４を取り付け、このピエゾ素子６４を制御回路１５により駆動することにより、例えばインクジェット方式により収納タンク６２内のマーキング剤６１をノズル６３から吐出（或いは噴出）させ、化学センサ１３ａにより（正常な状態よりも高いレベルで検査対象物を）検出した部位付近に、吐出した小さなマーキング剤６１の塊をその付近の内壁に付着させてマーキングを付けることができるマーキング機構６５を設けている。
なお、マーキング剤６１は、消化管用黒色マーカ（米ＧＩＳｕｐｐｌｙ社製ＳＰＯＴ等）等の染色液が簡便であるが、生体接着性ポリマや磁性体などでも良いし、他のものでも良い。生体接着性ポリマは、消化管の細胞に接着する特性があるので、このポリマを着色しておけば、マーカとしても使える。
なお、本実施例においては、無線回路１６は、送信機能だけでなく、受信する機能も備え、受信した信号を制御回路１５に送る。制御回路１５は、無線回路１６から入力された信号により、マーキング機構６５を制御する。

次に本実施例の動作を図１１を参照して説明する。
患者２は、このカプセル型医療装置３Ｈを飲み込むことにより、このカプセル型医療装置３Ｈは、体腔内の消化管内に送り込まれる。
そして、ステップＳ１１に示すように、このカプセル型医療装置３Ｈに内蔵された化学センサ１３ｉ及び検出回路１４により図４で説明したように対象物の検出（センシング）を行い、検出したセンサ出力（センシングデータ）を電波により体外に送信する。
ステップＳ１２に示すように体外装置４（の内部の図示しないＣＰＵ）は、受信したセンサ出力のレベルを検出する。そして、ステップＳ１３に示すように、検出されたレベルが正常な範囲を越える所定レベル以上か否かを判断する。

この判断の結果が所定レベル以上を越えない場合には、ステップＳ１２に戻る。一方、検出されたレベルが所定レベルを越えて出血、腫瘍或いは酵素等を検出した場合には、ステップＳ１４に示すように体外装置４（のＣＰＵ）は、マーキング指示信号をカプセル型医療装置３Ｈに向けて送信する。
ステップＳ１５に示すようにカプセル型医療装置３Ｈは、このマーキング指示信号を受信すると、制御回路１５は、マーキング機構６５を駆動するように制御する。つまり、制御回路１５は、ピエゾ素子６４を駆動して、上述のようにマーキング剤６１をノズル６３から吐出させ、検査すべき部位にマーキングをする（マーカを付ける）。そして、ステップＳ１１に戻り、次のセンサ出力に対して同様の処理を行う。

マーキングを行った部位に対しては、後で別のカプセル型医療装置あるいは内視鏡で投薬等の治療を行うときに、マーカを検出することで、検査すべき患部等の場所を速やかに特定することができる。
本実施例は実施例２の効果の他に、体内の異常（出血等）検出場所を検出或いは特定し易くでき、後の処置を円滑に行うことができる。
上述の説明では、センシングデータを体外に送信し、体外装置４側において、マーキング指示信号を生成する構成にしているが、検出されたレベルが所定レベル以上か否かをカプセル型医療装置３Ｈ内の制御回路１５により判断し、その判断結果によりマーキング機構６５を駆動するように制御しても良い。

図１２（Ａ）は、第１変形例のカプセル型医療装置３Ｉを示す。本変形例は、図１０の場合とマーキング機構が異なる。
このカプセル型医療装置３Ｉにおいては、収納タンク７１内に生体接着性ポリマ７２とＩＤ情報を含めて高周波（ＲＦ）で発信するＲＦ−ＩＤタグ７３とを混ぜて収納している。このＲＦ−ＩＤタグ７３は、微小タグ（例えば０．４ｍｍ角日立製μチップ等）で形成されている。
また、リニアアクチュエータ７４により駆動される可動片７５を収納タンク７１内に嵌入させ、可動片７５を移動させて収納タンク７１内の内蔵物をノズル７６から外部に吐出させてマーキングを行うマーキング機構７７を形成している。
この場合には、収納タンク７１内には生体接着性ポリマ７２とＲＦ−ＩＤタグ７３とを混ぜて収納しているので、生体接着性ポリマ７２とＲＦ−ＩＤタグ７３とが吐出されることになる。その他は、図１０と同様の構成である。

図１２（Ｂ）は、本変形例の使用例を示す。図１２（Ｂ）は、このカプセル型医療装置３Ｉを、例えば腸７８内で使用している状態を示し、腸７８内にクロスハッチングで示すように出血部分７９が存在すると、化学センサ１３ａ等により、その部位周辺で高いレベルで検出される。すると、図１１において説明したようにマーキング機構７７が駆動状態となり、ノズル７６から生体接着性ポリマ７２とＲＦ−ＩＤタグ７３とが吐出され、出血部分７９の近傍の内壁に付着固定される。

そして、このカプセル型医療装置３Ｉでの検査後、体外からＲＦ−ＩＤタグ７３による電波スキャン（電波検出）をすることによって、その電波検出によりマーキングの位置を容易に確認できる。手術する場合、あるいは後で別のカプセル型医療装置によって投薬を行う場合などに利用する。
本変形例によれば、検出場所の特定がより確実にできる。

図１３は、第２変形例のカプセル型医療装置３Ｊを示す。第１変形例では微小なＲＦ−ＩＤタグ７３を採用していたが、本変形例ではチューブ状のＩＣタグ８１を採用している。このＩＣタグ８１は、微小なＲＦ−ＩＤタグ７３よりは、サイズが多少大きくなるが、検出距離が増すため、体外からの検出するときの確実性が上がる。或いは高精度で位置検出ができる。
このチューブ状のＩＣタグ８１は、樹脂あるいはガラス管の中に、ＩＣとアンテナコイルが内蔵されている。
カプセル型医療装置３Ｊ内に設けたＩＣタグ収納部８２内には、チューブ状のＩＣタグ８１と共に、生体接着性ポリマ７２とが収納され図１２（Ａ）の場合と同様にリニアアクチュエータ７４により駆動される。

また、ＩＣタグ収納部８２におけるノズル８３と反対側には、ソレノイド８４が設けてあり、このソレノイド８４を制御回路１５により駆動すると、ソレノイド８４の可動片が突出移動してチューブ状のＩＣタグ８１を押し出し、ノズル８３から生体接着性ポリマ７２で覆われた状態に近いＩＣタグ８１を吐出させることができる。
図１３に示すように消化管壁８６内において、吐出させて、消化管壁８６に固定することができる。
前述のμチップに比べるとアンテナを大きくすることができる。アンテナを大きくできると、無線の周波数を下げることができる。
本変形例によれば、検出場所の特定がより確実にできる。
なお、上述した各実施例を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も本発明に属する。また、カプセル型医療装置には、図示しない生体内画像を取得するための照明手段及び撮像手段を設けても良い。このように照明手段及び撮像手段を設けると、化学センシングと生体内画像の取得とを同時に行うことができ、より確実な診断が可能となる。

カプセル型医療装置を口から飲み込むことにより、内蔵した化学センサにより体腔内を通過する際に腫瘍、出血、酵素、細菌、体液、ｐＨ、遺伝子その他の検査対象物を検出でき、かつ再生手段により検出特性の低下を防止して継続的に使用できる。

［付記］
１．請求項４において、前記洗浄手段が、
前記カプセル状筐体内に洗浄液を収納する洗浄液収納手段と、
前記洗浄液収納手段から洗浄液を前記化学センサ表面に送る送液手段とからなることを特徴とする。
２．請求項４において、前記洗浄手段が、
前記カプセル状筐体内に生体内の体液を吸引するための吸引手段と、
前記吸引した体液を浄化し洗浄液とする洗浄液浄化手段と、
前記洗浄液を前記化学センサ表面に送る送液手段とからなることを特徴とする。
２−１．付記２において、前記洗浄液浄化手段は、フィルタである。

３．付記１又は２において、前記カプセル状筐体内に、
体液と反応させるための試薬を保持する試薬保持手段と、
前記試薬保持手段あるいは前記洗浄液保持手段のいずれかを選ぶ選択手段とからなり、 前記選択手段で選ばれた保持手段から試薬あるいは洗浄液が前記送液手段によって前記化学センサに送られることを特徴とする。
４．請求項３において、前記汚れ防止コーティングが光触媒コーティングであることを特徴とする。
５．付記４において、前記光触媒コーティングを施された光学窓に紫外線を照射する紫外線光源を設けたことを特徴とする。

６．付記５において、前記紫外線光源が紫外線発光ダイオードあるいは紫外線レーザダイオードであることを特徴とする。
７．請求項３において、前記汚れ防止コーティングがＭＰＣポリマコーティングであることを特徴とする。
８．請求項１〜５において、前記再生手段は、前記化学センサを振動する振動手段を有する。
９．請求項５において、前記蓋により隣接して配置された２つの化学センサに対して、一方を前記蓋で覆う時には、蓋で覆われていない他方の化学センサによりセンシングを可能にしたことを特徴とする。
１０．請求項３において、前記光学式センサは、透明な管路内に体液を通し、該管路を透過する光量により、検査対象物のセンシング（検出）を行う。

１１．付記１０において、前記センシングは、ヘモグロビンの特異的な吸収波長の光に対する透過光量検出により行われる。
１２．付記１０において、前記センシングは、前記管路に検査対象と反応する試薬を送り込み、前記試薬との反応物に対する透過光量検出により行われる。
１３．請求項１において、前記再生手段を定期的に動作させる制御手段を有する。
１４．請求項１〜５において、さらに位置検出用のマ−カを付ける（マーキングを行う）マーキング機構を有する。
１５．付記１４において、前記マーキング機構を駆動するか否かの駆動制御手段を有する。
１６．付記１４において、前記マーキング機構は、生体に接着し易い特性を持つポリマを吐出ないしは噴出する手段を有する。
１７．付記１４において、前記マーキング機構は、生体に接着し易い特性を持つポリマと共に、電波を発信するＲＦ−ＩＤタグを吐出ないしは噴出する手段を有する。

１８．カプセル型医療装置に内蔵された化学センサにより、検出対象物をセンシングする第１のステップと、
前記第１のステップを行った後、適宜の時間間隔において前記化学センサを初期状態に戻す再生処理を行う第２のステップと、
を備えたカプセル型医療装置によるセンシング方法。
（付記１８の効果）化学センサによる検出特性の低下を回復させて、継続してセンシングができる。
１９．付記１８において、再生処理を行う第２のステップにおいては、化学センサのセンサ面を蓋により覆う。

２０．付記１８において、再生処理を行う第２のステップにおいては、化学センサのセンサ面を洗浄液により洗浄する。
２１．付記２０において、再生処理を行う第２のステップにおいては、化学センサのセンサ面を洗浄液により洗浄し、乾燥する。
２２．付記１８において、再生処理を行う第２のステップにおいては、化学センサのセンサ面を蓋により覆い、洗浄液で洗浄する。
２３．請求項１〜５、付記１〜２２において、前記カプセル型医療装置は、照明手段及び撮像手段を有する。

本発明の実施例１を備えたカプセル型医療システムの構成を使用例で示す図。 カプセル型医療装置の構成を示す図。 第１変形例のカプセル型医療装置の内部構成の概略を示す図。 第２変形例のカプセル型医療装置の内部構成の概略を示す図。 第２変形例の動作内容を示すフローチャート図。 第３変形例のカプセル型医療装置を示す平面図。 第４変形例のカプセル型医療装置の内部構成の概略を示す図。 本発明の実施例２のカプセル型医療装置の内部構成の概略を示す図。 第１変形例のカプセル型医療装置の内部構成の概略を示す図。 本発明の実施例３のカプセル型医療装置の内部構成の概略を示す図。 実施例３の動作内容を示すフローチャート図。 第１変形例のカプセル型医療装置の内部構成等を示す図。 第２変形例のカプセル型医療装置の内部構成の概略を示す図。

符号の説明

１…カプセル型医療システム
２…患者
３…カプセル型医療装置
４…体外装置
６…アンテナ
１１…外装ケース
１２ａ〜１２ｄ…開口部
１３ａ〜１３ｄ…化学センサ
１４…検出回路
１５…制御回路
１６…無線回路
１７…アンテナ
１８ａ〜１８ｄ…ヒータ
１９…ヒータ回路
２０…電池
２１ａ…振動素子
２２…ヒータ＆振動素子駆動回路
３１…蓋
３２…蓋移動機構
３３…洗浄用空間
３４…洗浄液槽
３５…チューブ
３６…ポンプ
３８…フィルタ
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (18)

1. 化学センサを搭載したカプセル型医療装置において、
   カプセル状筐体と、
   前記カプセル状筐体内に設けられた化学センサと、
   前記化学センサを複数回あるいは連続的に使用できるように化学センサを略初期状態に戻す再生手段と、
   を具備することを特徴とするカプセル型医療装置。
2. 前記再生手段は、
   前記化学センサを加熱し、センサ表面を乾燥して再生するヒータを有することを特徴とする請求項１のカプセル型医療装置。
3. 前記化学センサは、光学窓を持つ光学式センサであり、
   前記再生手段は、前記光学窓の表面に施した汚れ防止コーティングを有することを特徴とする請求項１のカプセル型医療装置。
4. 前記再生手段は、
   前記化学センサの表面を洗浄液によって洗浄する洗浄手段からなることを特徴とする請求項１，２のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
5. 前記再生手段は、さらに
   前記化学センサ表面を保護する開閉可能な蓋を有することを特徴とする請求項２または４のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
6. 前記洗浄手段が、
   前記カプセル状筐体内に洗浄液を収納する洗浄液収納手段と、
   前記洗浄液収納手段から洗浄液を前記化学センサ表面に送る送液手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載のカプセル型医療装置。
7. 前記洗浄手段が、
   前記カプセル状筐体内に生体内の体液を吸引するための吸引手段と、
   前記吸引した体液を浄化し洗浄液とする洗浄液浄化手段と、
   前記洗浄液を前記化学センサ表面に送る送液手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載のカプセル型医療装置。
8. 前記洗浄液浄化手段は、フィルタであることを特徴とする請求項７に記載のカプセル型医療装置。
9. 前記汚れ防止コーティングが光触媒コーティングであることを特徴とする請求項３に記載のカプセル型医療装置。
10. 前記光触媒コーティングを施された光学窓に紫外線を照射する紫外線光源を設けたことを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置。
11. 前記紫外線光源が紫外線発光ダイオードあるいは紫外線レーザダイオードであることを特徴とする請求項１０に記載のカプセル型医療装置。
12. 前記汚れ防止コーティングがＭＰＣポリマコーティングであることを特徴とする請求項３に記載のカプセル型医療装置。
13. 前記再生手段は、前記化学センサを振動する振動手段を有することを特徴とする請求項１，２，４，５のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
14. 前記蓋により隣接して配置された２つの化学センサに対して、一方を前記蓋で覆うときには、蓋で覆われていない他方の化学センサによりセンシングを可能にしたことを特徴とする請求項５に記載のカプセル型医療装置。
15. 前記光学式センサは、透明な管路内に体液を通し、該管路を透過する光量により、検査対象物のセンシングを行うことを特徴とする請求項３に記載のカプセル型医療装置。
16. 前記センシングは、ヘモグロビンの特異的な吸収波長の光に対する透過光量検出により行われることを特徴とする請求項１５に記載のカプセル型医療装置。
17. 前記センシングは、前記管路に検査対象と反応する試薬を送り込み、前記試薬との反応物に対する透過光量検出により行われることを特徴とする請求項１５に記載のカプセル型医療装置。
18. 前記再生手段を定期的に動作させる制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置。

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