JP4526253B2

JP4526253B2 - 体内観察装置

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Publication number: JP4526253B2
Application number: JP2003343064A
Authority: JP
Inventors: 昭夫内山; 昭菊池; 寛伸瀧澤; 宏尚河野
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2023-10-01
Also published as: CN101254087B; CN101254087A; JP2005103123A; CN1753641A

Description

本発明は、消化管等に生じた表在疾患等の患部の観察を行う体内観察装置に関する。

潰瘍性大腸炎やクローン病などの炎症性腸疾患（IBD：Inflammatory Bowel Disease）は、未だその原因が明らかにされていない消化管疾患であり、現在様々な治療や予防方法の確立が急務とされている。この炎症性腸疾患の症状としては、長期に下痢、下血や血便等が続くものであり、極まれに完治することもあるが、殆どが長期間に亘る腸炎病変の回復と再発が繰り返されるのが特徴である。現在のところ、治療には長期間の薬剤投与法に依っているのが現状である。
また、炎症性腸疾患の診断方法としては、血便の有無、内視鏡検査或いはX線検査等が一般的に行われているが、この内、内視鏡検査による診断方法が、直接的に消化管内を画像で確認できるため好適に用いられている。特に、炎症性腸疾患の１つである潰瘍性大腸炎は、発病後一定期間（例えば、７年）を経過すると発癌の可能性が高まるということもあり、１年毎の定期的な内視鏡検査により、症状の進行具合等の確認を行っている。

一方、容易に患者の健康状態を検査するものとして、生体内に経口投入されるカプセル型医療装置が知られている。この種のカプセル型医療装置は、様々なものが提供されており、例えば、生体内の各部を無作為的に撮影するものや、生体内からサンプル等を採取するものや、薬剤を放出するもの等が知られている。その１つとして、体内の映像情報等の生体内情報を検出することが可能なカプセル型生体内情報検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このカプセル型生体内情報検査装置は、生体内に照明光を出力する光出力口、生体内を撮像する撮像口及び生体内の温度等を検出する生体内情報センサを有する筐体を備えている。また、筐体内には、各部に電源を供給する電池、光出力口を通して生体内を照明する
白色ＬＥＤ、撮像口を通して生体内を撮像するＣＣＤ、これらを制御する制御回路及び各
部より得られた生体情報を記憶するメモリが内蔵されている。また、白色ＬＥＤは、メモリに記憶された各生体情報を外部に送信するための送信手段も兼ねている。

このカプセル型生体内情報検査装置により検査を行う場合には、電源スイッチを入れた後、患者はカプセル型生体内情報検査装置を飲み込む。経口投入されたカプセル型生体内情報検査装置は、体内器官を移動しながら白色ＬＥＤで体内を照明してＣＣＤにより各部を撮像する。この撮像された情報は、メモリに記憶される。また、生体内情報センサによって、得られた情報も同様にメモリに記憶されている。このように、体内の各部の生体情報を検出したカプセル型生体内情報検査装置は、排泄されて回収された後、白色ＬＥＤを介してメモリに記憶された情報が取り出され、分析、検査等が行われる。
特開平１１−２２５９９６号公報（段落番号０００７〜００３０、第１〜３図）

ところで、炎症性腸疾患のうち、特に潰瘍性大腸炎については、上述したように定期的に内視鏡検査を行う必要があるが、一般的に内視鏡検査を行う場合には、正確且つ鮮明な画像を得るために、検査の前準備として下剤等を飲み込んで腸内の便や食物残渣を排出して腸の中をきれいにする洗腸を行う必要がある。ところが、この洗腸の際、便や食物残渣以外に腸内の生体組織を保護している粘膜等も流してしまうので、潰瘍性大腸炎の場合には、この粘膜が流されることにより生体組織が過敏に反応し易くなり症状をさらに悪化させる可能性があった。そのため、潰瘍性大腸炎の場合には、洗腸を行わずに内視鏡検査を行うことが多く、腸内の鮮明な画像を得られないという問題があった。
また、内視鏡検査に代わるものとして、上述した特許文献１に記載のカプセル型生体内情報検査装置等のカプセル型医療装置を利用したとしても、同様に腸内の鮮明な画像を得られない可能性があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、洗腸を行わずに消化管内（特に腸内）の患部の観察を行うことができる体内観察装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１に係る発明は、生体内に経口投入されるカプセル状の筐体と、該筐体内に設けられ、生体内を観察する観察手段と、該観察手段の周囲を覆うように前記筐体に設けられ、生体内を移動している際に生体に密着するように拡張可能とされる光学的に透明なバルーンと、該バルーン内に流体を供給してバルーンを拡張させる拡張手段とを備え、前記観察手段が、前記バルーンを介して生体内を観察し、前記筐体に、薬剤を収納する薬剤収納部と、該薬剤収納部と前記バルーンの外部とを接続する管路と、該管路に介在されて前記薬剤収納部に収納された前記薬剤を前記バルーンの外部に放出させる放出手段と、該放出手段を作動させる制御部とを備える体内観察装置を提供する。

この発明に係る体内観察装置においては、経口投入されて消化管内を移動し、例えば、腸内に達したときに、拡張手段がバルーン内に流体を供給して該バルーンを拡張させ、該バルーンを生体に密着させる。なお、拡張手段は、自己判断で作動しても良いし、生体外からの信号を受けて作動するように設定しても構わない。この際、バルーン外部と生体との間に体液や食物残渣物等があったとしても、バルーンは、体液や食物残渣物等の異物を押しのけながら拡張するので、該異物を除去した状態で生体組織に密着する。その後、消化管内を移動するときも同様に、バルーンと生体組織との間の異物を除去した状態を保ちつつ移動を行う。これにより、観察手段は、異物に影響を受けることなく、生体を最適な状態で観察することができる。
このように、バルーンを拡張させて生体組織に密着させ、該バルーン越しに生体組織の観察を行えるので、腸内の洗腸を行わなくても、確実に生体の状態を観察することができる。特に、炎症性腸疾患の場合には、洗腸による症状の悪化を防止しつつ患部を含む消化管内の状態を確実に観察することができる。
さらに、この発明に係る体内観察装置においては、観察手段による観察結果又は生体外からの信号を受けた薬剤放出時に、制御部が、放出手段を作動させて薬剤収納部に収納されている薬剤を、管路を介してバルーン外部に放出させる。このように、放出手段により所望する患部の位置で確実に投薬を行うことができる。

請求項２に係る発明は、生体内に経口投入されるカプセル状の筐体と、該筐体内に設けられ、生体内を観察する観察手段と、該観察手段の周囲を覆うように前記筐体に設けられ、生体内を移動している際に生体に密着するように拡張可能とされる光学的に透明なバルーンと、該バルーン内に流体を供給してバルーンを拡張させる拡張手段とを備え、前記観察手段が、前記バルーンを介して生体内を観察し、前記流体が、光学的に透明な液体状の薬剤であり、前記バルーンに、該バルーンを所定値以上の圧力で拡張したときに前記薬剤をバルーン外部に吐出させる微小孔が設けられ、前記拡張手段が、薬剤放出時に前記バルーン内の圧力を前記所定値以上の圧力に上昇させる圧力上昇手段を有するか、または、前記筐体に、前記バルーンの外部と内部とを接続する管路と、該管路を開閉可能とされて前記バルーン内の前記薬剤を外部に放出する開閉弁と、該開閉弁の作動を制御する開閉弁制御部とを備える体内観察装置を提供する。
この発明に係る体内観察装置においては、観察手段による観察結果又は生体外からの信号を受けた薬剤放出時に、圧力上昇手段が、バルーン内の圧力を所定値以上に上昇させる。これにより、バルーンの微小孔から薬剤が外部に吐出される。また、圧力上昇手段が、バルーン内の圧力を下げることで、薬剤放出の停止が行える。このように、圧力上昇手段によりバルーン内の圧力をコントロールすることで、所望する患部の位置において確実に投薬を行うことができる。特に、バルーンと患部とは、体液等の異物がない密着状態であるので、患部に対して直接的に投薬を行うことができる。また、バルーンを拡張させる流体を薬剤として使用できるので、筐体内に薬剤用の収納部等を別個に設ける必要がなく、小型化を図ることができる。
この発明に係る体内観察装置においては、観察手段による観察結果又は生体外からの信号を受けた薬剤放出時に、開閉弁制御部が、管路を開とするように開閉弁を作動させる。これにより、バルーン内の薬剤が管路を介して筐体外部に放出される。また、開閉弁制御部が、開閉弁を閉じることで、薬剤放出の停止が行える。このように、開閉弁の開閉により所望する患部の位置で確実に投薬を行うことができる。また、バルーンを拡張させる流体を薬剤として使用できるので、筐体内に薬剤用の収納部等を別個に設ける必要がなく、小型化を図ることができる。

本発明の体内観察装置によれば、バルーンを拡張させて生体組織に密着させ、該バルーン越しに生体組織の観察を行えるので、腸内の洗腸を行わなくても、確実に生体組織の状態を観察することができる。特に、炎症性腸疾患の場合には、洗腸による症状の悪化を防止しつつ患部を含む消化管内の状態を確実に観察することができる。

以下、本発明に係る体内観察装置の第１参考例を、図１及び図２を参照して説明する。本参考例の体内観察装置１は、図１に示すように、体内（生体内に）経口投入されるカプセル状の筐体２と、該筐体２内に設けられて、体内を観察する観察系（観察手段）３
と、該観察系３の周囲を覆うように筐体２に設けられ、体内を移動している際に生体組織に密着するように拡張可能とされる光学的に透明なバルーン４と、該バルーン４内に流体を供給してバルーン４を拡張させる拡張手段５とを備えている。
なお、バルーン４の透明材料の屈折率ｎ_ａは、バルーン４内に供給する流体の屈折率ｎ_ｂと等しいか、それよりも小さい値となっている（ｎ_ａ≦ｎ_ｂ）。

上記筐体２は、プラスチック等で内部を密閉するように形成され、一端側に透明カバー２ａが設けられている。この透明カバー２ａの内側には、体内の各部を撮像する対物レンズ１０が配されており、該対物レンズ１０の結像位置には、例えば、ＣＭＯＳイメージャ等の撮像素子１１が配されている。また、対物レンズ１０の周囲には、照明光を照射して対物レンズ１０の視野範囲を照明するＬＥＤ１２が配されている。即ち、これら対物レンズ１０、撮像素子１１及びＬＥＤ１２は、上記観察系３を構成している。

上記バルーン４は、ゴム等の伸縮可能な弾性状の材質により形成され、透明カバー２ａ全体を覆うように端部が筐体２の周囲に取り付けられている。つまり、対物レンズ１０の視野角を覆うように配されており、観察系３は、バルーン４を介して（バルーン４越しに）体内を観察するようになっている。また、筐体２には、該筐体２内に配されている流体を収納する収納部１３からバルーン４の内部に上記流体を供給するための流体供給孔２ｂが該筐体２の軸回りに複数形成されている。この流体供給孔２ｂは、図示しない管路により収納部１３に接続されている。また、収納部１３には、開閉弁１４が設けられており、該開閉弁１４を開閉することで内部に収納されている流体を管路を介してバルーン４内に供給できるようになっている。即ち、これら収納部１３及び開閉弁１４は、上記拡張手段５を構成している。

更に、筐体２内には、上記観察系３を制御する制御部１５と、観察系３で取得した撮像画像を記録するメモリ１６と、観察系３で取得した撮像画像に基づいて所定の部位、例えば、腸内に達したか否かを判断する判断部１７と、上述した各構成品に電力を供給する電池１８とを備えている。判断部１７は、腸内に達したと判断すると、その旨を制御部１５に送る機能を有している。制御部１５は、これを受けて上記開閉弁１４を作動すると共に、観察系３により取得した撮像画像を上記メモリ１６に記録するようになっている。

このように構成された体内観察装置１により、体内を観察する場合について以下に説明する。なお、本参考例においては、体内観察装置１が腸内に達したときに、バルーン４を拡張させて詳細な観察を行うよう設定している。
図示しない患者に経口投入された体内観察装置１は、消化管に沿って体内を移動する。なお、この際、図示しないスイッチが入るようになっており、電池１８から各構成品に電力が供給される。また、制御部１５は、体内を撮像するよう観察系３を作動させる。
ここで、体内観察装置１が腸内に達した場合には、判断部１７が、観察系３で撮像した撮像画像に基づいて、例えば、撮像画像に腸内特有のヒダ状の組織が確認されたことを受けて腸内に達したと判断する。

判断部１７は、腸内に達したと判断すると、その旨を制御部１５に知らせる。該制御部１５は、これを受けて開閉弁１４を作動させると共に、観察系３で撮像した撮像画像をメモリ１６に記録するよう制御を行う。
一方、制御部１５からの信号を受けた開閉弁１４は、管路を開状態にして収納部１３に収納されている流体を流体供給孔２ｂを介してバルーン４に供給する。これにより、バルーン４は、図２に示すように、拡張して生体組織に密着する。この際、バルーン４の外部と生体との間に体液や食物残渣物等の異物があったとしても、バルーン４は、拡張するときの圧力によりこれらの異物を押しのけながら拡張を行うので、該異物を除去した状態で生体組織に密着する。

これによりバルーン４の拡張後、観察系３は、体内の異物の影響を受けずに最適な状態で生体組織を観察することができると共に、鮮明な撮像画像をメモリ１６に記録することができる。特に、バルーン４は、拡張すると伸張して密度が大幅に低くなるため、透明状態となり、観察系３はより鮮明な撮像画像を得ることができる。
また、バルーン４の拡張後、生体内を移動するときも同様に、バルーン４と生体組織との間の異物が除去された状態を保ちつつ移動を行うので、観察系３は腸内に亘って観察を行うことができる。
更に、バルーン４と流体それぞれの屈折率とを比較すると、流体の屈折率の方が高いか、或いは同等なので、バルーン４と流体との境界面でバルーン４内への反射が起こり難くなっており、良好な観察が可能である。

上述した体内観察装置１によれば、腸内でバルーン４を拡張させて生体組織に密着させ、バルーン４越しに生体組織の観察を行えるので、腸内の洗腸等を行わなくても異物の影響を受けずに生体組織の状態を確実に観察することができる。特に、患者が炎症性腸疾患等の疾病を有している場合には、洗腸による症状の悪化を防止しつつ腸内の状態を確実に観察することができる。また、腸内の全長に亘って観察を行うことができるので、従来の内視鏡検査では観察を行うことが困難であった位置、例えば、肛門から十分離れた位置でも確実に観察を行うことができる。

なお、本参考例においては、腸内に達したときにバルーン４を拡張したが、これに限られず所望する位置でバルーンを拡張できれば構わない。また、バルーン４の拡張の際、判断部１７が観察系３で撮像した撮像画像に基づいて腸内に達したか否かを判断して、該判断に応じてバルーン４を拡張させたが、これに限られず、例えば、生体外で体内観察装置１の位置を確認し、所望する位置に達したときに信号を送り、該信号を受けたときに、拡張手段がバルーン４を拡張するように構成しても構わない。更に、この際、制御部１５が、該信号を受けたときに観察系３を作動するように設定しても構わない。こうすることで、観察を希望する位置でのみ観察系３を作動させることができるので、省電力化を図ることができる。

次に、本発明に係る体内観察装置の第２参考例について、図３を参照して説明する。なお、第２参考例において第１参考例と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２参考例と第１参考例との異なる点は、第１参考例では、バルーン４を拡張させる際に、拡張手段５が収納部１３に収納されている流体Ａをバルーン４内に供給したのに対し、第２参考例の体内観察装置２０は、体内の体液を利用してバルーン４を拡張させる点である。

即ち、本参考例の体内観察装置２０は、図３に示すように、拡張手段２１が、体内の体液を取得する取得部２２と、該取得部２２で取得された体液の水分量に基づいてバルーン４を拡張させる拡張タンク（拡張部）２３とを有している。
該拡張タンク２３は、一端が流体供給孔２ｂに接続され、他端が筐体２の外部と連通した管路２４に接続されている。また、この管路２４内には、高分子ゲル２５が充填されており、体液から徐々に水分を吸収して飽和量に達すると、溢れた水分を拡張タンク２３に供給するようになっている。即ち、これら管路２４及び高分子ゲル２５は、上記取得部２２を構成している。なお、高分子ゲル２４は、水分が飽和量に達した後、所定時間が経過すると固化してそれ以上の水分を取得しないようになっている。

上記拡張タンク２３は、内部に水分と反応する顆粒炭酸等の発泡剤が収納されており、高分子ゲル２４から供給された水分により炭酸ガス等の気体（流体）を発生すると共に、発生した気体を流体供給孔２ｂよりバルーン４内に供給するようになっている。
なお、本参考例の体内観察装置２０は、腸内に達したときに水分が拡張タンク２３に供給されるように高分子ゲル２４の量及び密度等が調整されている。

このように構成された体内観察装置２０では、体液の水分を利用して炭酸ガス等の気体（流体）を発生させてバルーン４の拡張が行えるので、筐体２内に予め流体を備える必要がない。従って、筐体２の小型化を図ることができる。また、高分子ゲル２４の量や密度等を調整して飽和する水分量を容易に調整することができ、体内の所望する位置で確実にバルーン４を拡張させることができる。
なお、本参考例においては、腸内に達したときにバルーン４を拡張するように高分子ゲル２４を調整したが、上記第１参考例と同様に、腸内に限られず所望する部位にてバルーン４を拡張するように高分子ゲル２４を調整すれば良い。

次に、本発明に係る体内観察装置の第３参考例について、図４を参照して説明する。なお、第３参考例において第１参考例と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３参考例と第１参考例との異なる点は、第１参考例では、バルーン４を拡張させる際に、拡張手段５が収納部１３に収納されている流体Ａをバルーン４内に供給したのに対し、第３参考例の体内観察装置３０は、体内の空気（流体）を利用してバルーン４を拡張させる点である。

即ち、本参考例の体内観察装置３０は、図４に示すように、筐体２内に、バルーン４の外部と内部とを接続する管路３１を備え、拡張手段３２が、管路３１に介在されてバルーン４内に外部、即ち体内から空気を供給又は、バルーン４から体内に空気を排出して該バルーン４を拡張又は収縮させるポンプ３３を備えている。
上記管路３１は、一端が流体供給孔２ｂに接続されており、他端が筐体２に設けられた流体取込口２ｃに接続されている。

このように構成された体内観察装置３０では、制御部１５が、判断部１７から腸内に達した旨を受けて、ポンプ３３を作動させる。該ポンプ３３は、体内から空気を流体取込口２ｃから取り込むと共に、流体供給孔２ｂよりバルーン４内に供給して該バルーン４を拡張させることができる。このように、体内から空気を取得してバルーン４の拡張を行うことができるので、更なる筐体２の小型化を図ることができる。
また、観察終了後、一端ポンプ３３を作動させて、バルーン４内より空気を排出させてバルーン４を収縮させることができ、その後、適宜再度バルーン４を拡張させて観察を行うことができる。このように、観察を希望する位置でのみバルーン４の拡張が可能なので、体内を円滑に移動させることができると共に、効率的な観察を行うことができる。また、観察系３の視界を確保するため、管路３１の途中にフィルタ等を設けて、異物を取り除き透明度を上げた空気等の流体をバルーン４に供給するようになっている。
なお、本参考例においては、体内から空気を取り込んで、バルーン４を拡張させたが、体液を取り込んでバルーン４を拡張させても構わない。

次に、本発明に係る体内観察装置の第４参考例について、図５及び図６を参照して説明する。なお、第４参考例において第１参考例と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第４参考例と第１参考例との異なる点は、第１参考例では、筐体２の一端側にバルーン４が配され、該バルーン４を拡張させる際に、拡張手段５が収納部１３に収納されている流体をバルーン４内に供給したのに対し、第４参考例の体内観察装置４０は、上記バルーン４に加え、筐体２の他端側に他のバルーン４１が配され、両バルーン４、４１間で流体を相互に行き来させる点である。

即ち、本参考例の体内観察装置４０は、図５に示すように、筐体２内に、上記他のバルーン４１を備えると共に、筐体２内に、両バルーン４、４１の内部をそれぞれ連通する管路４２を備えている。また、拡張手段４３が、管路４２に介在されて流体を両バルーン４、４１内に相互に供給させるポンプ４４を有している。
上記他のバルーン４１は、バルーン４と同様に、ゴム等の伸縮可能な弾性状の材質により形成され、バルーン４の反対側に位置するように筐体２の周囲に取り付けられている。

このように構成された体内観察装置４０では、制御部１５が、判断部１７から腸内に達した旨を受けて、開閉弁１４を作動させて収納部１３から流体Ａをバルーン４に供給し、生体組織に密着するよう拡張させる。そして、観察系３による観察終了後、次の観察を所望する位置に達するまで一端バルーン４を収縮させる。即ち、制御部１５がポンプ４４を作動させて、バルーン４内の流体を管路４２を介して他のバルーン４１内に供給する。これにより図６に示すように、バルーン４が縮小すると共に、他のバルーン４１が拡張する。また、バルーン４越しに観察を行う場合には、再度ポンプ４４を作動させて、他のバルーン４１内から流体をバルーン４内に供給して拡張させる。

上述したように、両バルーン４、４４間で流体を行き来させることにより、バルーン４の拡張及び収縮が行えるので、流体の交換を行う必要がない。従って、流体への異物の混入を防ぐことができ、観察系３の視界を最適な状態（クリアな視界）に維持することができる。また、限られた狭い観察範囲を拡大視したい場合には、バルーン４を透明カバー２ａに密着させるまで、ポンプ４４を作動させることにより、観察部位に近接させることも可能である。
なお、本参考例においては、最初にバルーン４を拡張させる際に、収納部１３に収納された流体をバルーン４に供給して拡張させたが、これに限られず、例えば、バルーン４及び他のバルーン４１内に、予めバルーン４内に充満する容量の流体を供給した状態で体内に経口投入しても構わない。
こうすることで、筐体２内に収納部１３等を設ける必要がないので、更なる小型化を図ることができる。

次に、本発明に係る体内観察装置の第５参考例について、図７を参照して説明する。なお、第５参考例において第１参考例と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第５参考例と第１参考例との異なる点は、第１参考例では、体内を移動する際に、例えば、蠕動運動により単に移動していたのに対し、第５参考例の体内観察装置５０は、バルーン４に設けられた逆走防止手段５１により体内での移動方向が規制されている点である。
即ち、本参考例の体内観察装置５０は、図７に示すように、バルーン４が、外表面に進行方向後方に向けて突出する突起部５２を有する上記逆走防止手段５１を備えている。該逆走防止手段５１は、バルーン４と同様に弾性状の材質から形成されており、該バルーン４よりも高い剛性を有している。また、逆走防止手段５１は、観察系３の視野範囲外の位置において、バルーン４の軸回りに複数設けられている。

このように構成された体内観察装置５０では、バルーン４を拡張して生体組織に密着させた際に、逆走防止手段５１も生体組織に密着する。特に、体内観察装置５０のすぐ前方で収縮が起きた場合、体内観察装置５０を後方に押し出す力が発生するが、このような場合でも、突起部５２が生体組織に引っ掛かるように係止して逆走を防止する。従って、所定の進行方向に向けて確実に移動させることができ、適切な観察を行うことができる。

次に、本発明に係る体内観察装置の第６参考例について、図８を参照して説明する。なお、第６参考例において第４参考例と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第６参考例と第４参考例との異なる点は、第４参考例では、体内を移動する際に、例えば、蠕動運動により単に移動していたのに対し、第６参考例の体内観察装置６０は、体内での移動を制御できる点である。

即ち、本参考例の体内観察装置６０は、図８に示すように、バルーン４及び他のバルーン４１が、外表面に電極６１を配すると共に、筐体２内に、電極６１に電力を供給する電力供給部６２を備えている。上記電極６１は、観察系３の視野範囲外の位置において、バルーン４の軸回りに複数設けられている。また、制御部１５は、ポンプ４４を作動させてバルーン４又は他のバルーン４１を拡張させた際に、拡張した側のバルーン４、４１に配されている電極６１に対して電力を供給するように電力供給部６２を制御するようになっている。

このように構成された体内観察装置６０では、バルーン４を拡張させて生体組織に密着させると、電極６１も同様に生体組織に密着する。この際、制御部１５が、電力供給部６２を作動させて電極６１に電力を供給して、生体組織に電流を流す。すると、生体組織は、電流により刺激を受けて収縮する。特に、電極周辺の生体組織を中心に収縮する。
一方、バルーン４は、この生体組織の収縮により、外側から外力を受けて、該外力により進行方向後方に移動する。つまり、体内での移動方向（例えば、蠕動方向）とは逆方向に向けて、移動する。従って、同じ位置に留まらせることができ、長い間観察が行え、より詳細な観察を行うことができる。また、他のバルーン４１を拡張させた時に、電極６１に電力を供給して生体組織に電流による刺激を与えることで、体内での移動方向への推進を促進することができ、観察を要しない部分の移動速度を早くして患部に速く達することが可能である。
上述したように、移動進行方向への推進を促進したり、進行方向後方に移動させたりする等、体内での移動を容易且つ確実に制御することができる。

次に、本発明に係る体内観察装置の第１実施形態について、図９を参照して説明する。なお、第１実施形態において第１参考例と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第１実施形態と第１参考例との異なる点は、第１参考例では、バルーン４越しに患部を含む生体組織の観察を行っていたのに対し、第１実施形態の体内観察装置７０は、観察に加え、患部に対して投薬が行える点である。
即ち、本実施形態の体内観察装置７０は、図９に示すように、流体が光学的に透明な液体状の薬剤であり、バルーン４に、該バルーン４を所定値以上の圧力で拡張したときに、薬剤をバルーン４の外部に吐出させる微小孔４ａが設けられ、拡張手段５が、薬剤放出時にバルーン４内の圧力を所定値以上の圧力に上昇させる圧力上昇手段を７１を有している。

上記微小孔４ａは、バルーン４の外表面全体に亘って複数設けられている。また、該微小孔４ａは、バルーン４が上記所定値以上の圧力に達するまでは、該バルーン４の弾性により塞がった状態となり、薬剤を外部に吐出しないようになっている。上記圧力上昇手段７１は、図示しない圧力センサによりバルーン４内の圧力を検出しており、薬剤放出時に、開閉弁１４を作動させて収納部１３からバルーン４内に、更に流体である薬剤を供給するようになっている。なお、本実施形態においては、判断部１７が、観察系３により撮像された画像に基づいて投薬が必要な患部であるか否かを判断する。

このように構成された体内観察装置７０によれば、バルーン４を拡張させて生体組織に密着させて、観察系３による観察を行っている際に、判断部１７が該観察系３により撮像された画像に基づいて投薬が必要な患部であると判断、例えば、撮像画像から赤色を検出して閾値よりも多い場合には投薬が必要な出血部位であると判断して、その旨を圧力上昇手段７１に知らせる。該圧力上昇手段７１は、これを受けてバルーン４内に更に薬剤を供給して該バルーン４を拡張させる。この際、圧力上昇手段７１は、圧力センサによりバルーン４内の圧力をモニタしており、バルーン４内の圧力が所定値以上に達した時点で開閉弁１４を閉じて、バルーン４の拡張を停止する。

圧力上昇手段７１により所定値以上に拡張したバルーン４は、微小孔４ａが開いた状態となるので、バルーン４内の薬剤が微小孔４ａより外部に吐出する。この際、患部とバルーン４とは密着状態であるので、吐出された薬剤は、体液等の異物の影響を受けずに直接的に患部に作用する。このように、圧力上昇手段７１により、所望する位置で薬剤の放出が行えると共に、異物の影響を受けずに確実に患部に対して投薬を行うことができる。また、バルーン４を拡張させる流体を薬剤として使用しているので、筐体２内に別個に薬剤用の収納部を設ける必要が無く、小型化を図ることができる。
なお、本実施形態においては、投薬するか否かを判断部１７により判断させたが、これに限られず、例えば、生体外で観察系３により撮像された画像をモニタしており、該画像に基づいて投薬が必要と判断した時に信号を送り、該信号を受けて圧力上昇手段７１がバルーン４内の圧力を上昇するように構成しても構わない。

次に、本発明に係る体内観察装置の第２実施形態について、図１０を参照して説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、バルーン４に設けられた微小孔４ａにより薬剤を吐出していたのに対し、第２実施形態の体内観察装置８０は、バルーン４内から管路８１を介してバルーン４外部に薬剤を吐出させる点である。
即ち、本実施形態の体内観察装置８０は、図１０に示すように、筐体２内に、バルーン４の外部と内部とを接続する上記管路８１と、該管路８１を開閉可能としバルーン４内の薬剤を外部に放出する開閉弁８２とを備えている。
なお、本実施形態においては、判断部１７が観察系３により撮像された画像に基づいて投薬が必要な患部であると判断したときに、制御部１５が上記開閉弁８２を作動するようになっている。即ち、該制御部１５が、開閉弁の作動を制御する開閉弁制御部の機能を有している。

このように構成された体内観察装置８０によれば、判断部１７が該観察系３により撮像された画像に基づいて投薬が必要な患部であると判断すると、制御部１５が、開閉弁８２を作動させて管路８１を開状態とする。これにより、バルーン４内の薬剤が、管路８１を介してバルーン４外部に放出される。また、開閉弁８２を閉じることで、薬剤放出の停止が行える。このように、開閉弁８２の開閉により所望する位置で確実に投薬を行うことができる。また、バルーン４を拡張させる流体を薬剤として使用しているので、筐体２内に別個に薬剤用の収納部を設ける必要が無く、小型化を図ることができる。特に、バルーン４越しに投薬を行うのではなく、管路８２を介して薬剤放出を行うので、該放出時に観察系３の観察に影響を与えることはない。従って、観察能を低減させることはない。
なお、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、投薬するか否かを判断部１７により判断させたが、これに限られず、例えば、生体外で観察系３により撮像された画像をモニタしており、該画像に基づいて投薬が必要と判断した時に信号を送り、該信号を受けて開閉弁８２を作動するように構成しても構わない。

次に、本発明に係る体内観察装置の第３実施形態について、図１１を参照して説明する。なお、第３実施形態において第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、バルーン４に設けられた微小孔４ａによりバルーン４内部の薬剤を吐出していたのに対し、第３実施形態の体内観察装置９０は、薬剤タンク９１（薬剤収納部）に収納されている薬剤を管路９２を介してバルーン４の外部に放出する点である。
即ち、本実施形態の体内観察装置９０は、筐体２内に薬剤を収納する上記薬剤タンク９１と、該薬剤タンク９１とバルーン４の外部とを接続する上記管路９２と、該管路９２に介在されて薬剤タンク９１に収納された薬剤をバルーン４の外部に放出させるポンプ（放出手段）９３とを備えている。なお、バルーン内には、第１参考例と同様に流体が供給されるようになっている。

上記管路９２は、バルーン４と同様の材質からなり、薬剤タンク９１から筐体２内を通って該筐体２外部に出て、バルーン４の外周に沿うように配されている。即ち、管路９２は、バルーン４外表面に、該バルーン４と一体に設けられている。また、管路９２の出口、即ち、薬剤放出口は、観察系３の観察視野範囲に入るような位置に配されている。なお、本実施形態においては、制御部１５が、上記ポンプ９３の作動を制御している。
このように構成された体内観察装置９０では、判断部１７が該観察系３により撮像された画像に基づいて投薬が必要な患部であると判断すると、制御部１５が、ポンプ９３を作動させて薬剤タンク９１内に収納されている薬剤を管路９２を介して薬剤放出口よりバルーン４の外部に放出させる。この際、観察系３により薬剤放出状態を確認しながら投薬を行えるので、正確且つ効率良く投薬を行うことができる。
なお、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、投薬するか否かを判断部１７により判断させたが、これに限られず、生体外からの信号等を受けてポンプ９３を作動するようにしても構わない。

次に、本発明に係る体内観察装置の第７参考例について、図１２を参照して説明する。なお、第７参考例において第４参考例と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第７参考例と第４参考例との異なる点は、第４参考例では、バルーン４越しに患部の観察を行っていたのに対し、第７参考例の体内観察装置１００は、患部の観察に加え、該患部に対して投薬を行う点である。

即ち、本参考例の体内観察装置１００は、流体が光学的に透明な液体状の薬剤であり、バルーン４内に、該バルーン４の圧力が所定値以上の圧力に達したときに薬剤をバルーン４の外部に放出するリーク弁（放出手段）１０１を有し、制御部１５が、薬剤放出時にバルーン４内の圧力を所定値以上の圧力になるようにポンプ４４を作動するようになっている。なお、制御部１５は、図示しない圧力センサによりバルーン４内の圧力を検出するようになっている。

このように構成された体内観察装置１００では、判断部１５が該観察系３により撮像された画像に基づいて投薬が必要な患部であると判断すると、制御部１５が、ポンプ４４を作動させて他のバルーン４１内の薬剤を更にバルーン４内に供給して該バルーン４を拡張させる。この際、制御部１５は、圧力センサによりバルーン４内の圧力をモニタしており、バルーン４内の圧力が所定値以上に達した時点でポンプ４４を停止する。
所定値以上に拡張したバルーン４は、リーク弁１０１が開き、バルーン４内の薬剤が該リーク弁１０１より外部に吐出する。この際、患部とバルーン４とは密着状態であるので、吐出された薬剤は、体液等の異物の影響を受けずに直接的に患部に作用する。このように、所望する位置で確実に患部に対して投薬を行うことができる。
なお、本参考例においても、上記第１実施形態と同様に、投薬するか否かを判断部１７により判断させたが、これに限られず、生体外からの信号等を受けてポンプ３３を作動するようにしても構わない。

次に、本発明に係る体内観察装置の第８参考例について、図１３を参照して説明する。なお、第８参考例において第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第８参考例と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、バルーン４に設けられた圧力上昇手段７１を作動させることにより微小孔４ａから薬剤を吐出していたのに対し、第８参考例の体内観察装置１１０は、生体からの外力を利用して微小孔４ａから薬剤を吐出させる点である。
即ち、本参考例の体内観察装置１１０は、筐体２に、外表面に電極１１１を有すると共に内部に薬剤を収納する他のバルーン１１２を備え、筐体２内に電極１１１に電力を供給する電力供給部１１３と、バルーン４及び他のバルーン１１２の内部をそれぞれ連通する管路１１４とを備えている。また、電力供給部１１３は、薬剤放出時に電極１１１に電力を供給するようになっている。
本参考例において、判断部１７が観察系３により撮像された画像に基づいて投薬が必要な患部であると判断すると、制御部１５が電極１１１に対して電力を供給するように電力供給部１１３を制御するようになっている。

このように構成された体内観察装置１１１では、判断部１７が投薬が必要であると判断すると、その旨を制御部１５に知らせる。該制御部１５は、これを受けて電力供給部１１３を作動させて電極１１１に電力を供給して、生体組織に電流を流す。これにより、生体組織は、刺激を受けて収縮し、他のバルーン４を外方から押圧する。この押圧により、他のバルーン１１２の内部に収納されている薬剤が、管路１１４を介してバルーン４の内部に移動する。なお、この際、電力供給部１１３は、バルーン４内部の圧力を検出する図示しない圧力センサにより、バルーン４内の圧力が所定値以上となるように電極１１１に電流を供給している。

一方、バルーン４は、他のバルーン１１２から薬剤が供給されるので、内部の圧力が所定値以上となり、微小孔４ａが開く。これにより、バルーン４内の薬剤が微小孔４ａより外部に吐出するので、患部に投薬を行うことができる。このように、生体から受ける外力を有効に利用して投薬を行うことができるので、投薬の際の省電力化を図ることができると共に、効率的な投薬を行うことができる。

なお、本発明の技術分野は、上記実施形態および参考例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態あるいは参考例において、観察系を筐体の端部に設けて、生体内での進行方向前方を観察したが、これに限られず、バルーン越しに観察できれば筐体のどの位置に配しても構わない。例えば、観察系を筐体の他端側に設けて進行方向後方を観察するようにしても構わないし、図１４に示すように、筐体の側部に設けても構わない。この場合には、消化管に対して観察系が対向配置されるので、より詳細に粘膜組織の観察を行うことができる。なお、この際、筐体には観察系の対物レンズの視野範囲に亘って透明カバー等を設ければ良い。

また、上記第１実施形態から第３実施形態、および第８参考例において、観察系による体内観察に加え、投薬を行う場合を示したが、投薬だけに限られず、バルーン越しの観察に基づいてその他の機能を付加をしても構わない。例えば、体内のｐＨ値や、微生物、血液等を取得する取得手段等の機能を付加しても良い。

また、このような観察以外に他の機能を付加した場合、例えば、投薬を行う場合において、バルーンを利用して体内の所望する位置に正確に投薬を行うことも可能である。例えば、図１５に示す体内観察装置は、観察系（撮像装置）が筐体の側部に向くように配されている。なお、筐体には撮像装置の視野範囲に亘って透明カバーが設けられている。また、筐体内には、薬剤を収納する薬剤タンク、該薬剤タンクと筐体外部とを接続する管路、該管路に介在されて薬剤タンク内の薬剤を筐体外部に排出するポンプが内蔵されている。なお、管路の出口、即ち、薬剤放出孔は、観察系に隣接するように設けられている。
この体内観察装置では、投薬部位に達したときに、バルーンを拡張させて生体組織に密着させ、体内観察装置を生体に固定させる。固定後、ポンプを作動させて薬剤を筐体外部に放出させる。こうすることで、所望する位置に的確に薬剤を放出することができる。特に、薬剤放出孔が観察系に隣接しているので、投薬状態を観察系で確認することができるため、投薬の正確性が向上する。
更には、上記構成に加え、筐体の両側にバルーンが配されるように他のバルーンを設けても良い。この場合には、両バルーンを拡張させた後に薬剤を放出することで、薬剤を両バルーン間に留めておくことができ、目的部位に多くの薬剤を放出することができる。また、管腔が横向きではない場合においても、薬剤を両バルーン間で塞ぐ形であるので、薬剤が重力方向に流れることを防止することができ、効率的な投薬を行うことができる。

本発明に係る体内観察装置の第１参考例を示す断面図である。図１に示す体内観察装置のバルーンを拡張させて、生体組織に密着させた状態を示す体内観察装置の断面図である。本発明に係る体内観察装置の第２参考例を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させた状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の第３参考例を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させた状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の第４参考例を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させた状態を示す図である。図５に示す体内観察装置の他のバルーンを拡張させて生体組織に密着させた状態を示す断面図である。本発明に係る体内観察装置の第５参考例を示す側面図であって、バルーンを拡張させた状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の第６参考例を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させた状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の第１実施形態を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させると共に、投薬を行っている状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の第２実施形態を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させると共に、投薬を行っている状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の第３実施形態を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させると共に、投薬を行っている状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の第７参考例を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させると共に、投薬を行っている状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の第８参考例を示す断面図であって、バルーン及び他のバルーンを拡張させて生体組織に密着させると共に、投薬を行っている状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の他の例を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させた状態を示す図である。本発明に係る体内観察装置の更に他の例を示す断面図であって、バルーンを拡張させて生体組織に密着させた状態を示す図である。

１、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０体内観察装置
２筐体
３観察系（観察手段）
４バルーン
４ａ微小孔
５、２１、３２拡張手段
１５制御部、開閉弁制御部
２２取得部
２３拡張タンク（拡張部）
３１、４２、８１、９２管路
３３、４４ポンプ
４１、１１２他のバルーン
５１逆走防止手段
５２突起部
６１、１１１電極
６２、１１３電力供給部
７１圧力上昇手段
８２開閉弁
９１薬剤タンク（薬剤収納部）
９３ポンプ（放出手段）
１０１リーク弁（放出手段）

Claims

生体内に経口投入されるカプセル状の筐体と、
該筐体内に設けられ、生体内を観察する観察手段と、
該観察手段の周囲を覆うように前記筐体に設けられ、生体内を移動している際に生体に密着するように拡張可能とされる光学的に透明なバルーンと、
該バルーン内に流体を供給してバルーンを拡張させる拡張手段とを備え、
前記観察手段が、前記バルーンを介して生体内を観察し、
前記筐体に、薬剤を収納する薬剤収納部と、該薬剤収納部と前記バルーンの外部とを接続する管路と、該管路に介在されて前記薬剤収納部に収納された前記薬剤を前記バルーンの外部に放出させる放出手段と、該放出手段を作動させる制御部とを備えることを特徴とする体内観察装置。
生体内に経口投入されるカプセル状の筐体と、
該筐体内に設けられ、生体内を観察する観察手段と、
該観察手段の周囲を覆うように前記筐体に設けられ、生体内を移動している際に生体に密着するように拡張可能とされる光学的に透明なバルーンと、
該バルーン内に流体を供給してバルーンを拡張させる拡張手段とを備え、
前記観察手段が、前記バルーンを介して生体内を観察し、
前記流体が、光学的に透明な液体状の薬剤であり、
前記バルーンに、該バルーンを所定値以上の圧力で拡張したときに前記薬剤をバルーン外部に吐出させる微小孔が設けられ、前記拡張手段が、薬剤放出時に前記バルーン内の圧力を前記所定値以上の圧力に上昇させる圧力上昇手段を有するか、
または、
前記筐体に、前記バルーンの外部と内部とを接続する管路と、該管路を開閉可能とされて前記バルーン内の前記薬剤を外部に放出する開閉弁と、該開閉弁の作動を制御する開閉弁制御部とを備えることを特徴とする体内観察装置。