JP4772384B2

JP4772384B2 - 医用カプセル

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Publication number: JP4772384B2
Application number: JP2005163075A
Authority: JP
Inventors: 優子谷口
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2005-06-02
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2025-06-02
Also published as: JP2006334167A

Description

本発明は、所定の機能を有する機能部をカプセル部内に備えた医用カプセルに関する。

従来より、医療用に構成したカプセル部を体腔内に導入して、体腔内の病変部や関心領域の情報を収集したり、薬液を投与したりする医療方法が知られている。近年においては、医療用に構成したカプセル部を体腔内に送り込んで、体腔内の画像を取得するカプセル型の内視鏡が実用化されつつある。

また、観測用超音波信号を生体組織に出射し、その生体組織から反射するエコー信号を取得することによって、診断用の超音波断層画像を構築する超音波診断装置においても、特許文献１に示す超音波診断医用カプセルが開示されている。

一般に、カプセル型の内視鏡や超音波診断医用カプセルでは、カプセル部内に電池が内蔵されている。このため、動作時間は電池に蓄えられる電力容量によって決定される。したがって、被検者がカプセル部を飲み下す際、カプセル部を動作状態にすることによって、カプセル部が病変部や関心領域に到達する以前に電池切れが発生して、病変部等の情報を取得することができなくなるおそれがある。

この不具合を防止するため、電池に蓄えられる電力容量を大きくして、動作時間を長時間にすることが考えられる。しかし、電力容量を大きくすることによって、電池サイズが大きくなると、カプセル部が大型化して、嚥下性が低下するおそれがある。

この不具合が防止するため、前記特許文献１の超音波診断医用カプセルでは、カプセルの電源をオンオフ可能な電源制御手段を設けている。電源制御手段を設けることによって、カプセルに搭載された電源の消費量を抑えられるので、小型な電池の搭載が可能になる。

しかし、この構成においては、電源をオンオフさせるタイミングを誤ると、病変部や関心領域の情報の取得を行えなくなるおそれがある。

この不具合を防止するため、特許文献２にはカプセル部内に蓄電池を設け、超音波カプセルの動作時間から充電が必要と判断したとき、体外超音波発生装置を動作させて蓄電池の充電を行って超音波診断を可能にする医療用カプセルが提案されている。この医療用カプセルにおいては、継続的な超音波診断が可能であるので、病変部や関心領域の情報の取得を確実に行える。
特開平２−２２４６５０号公報特開２００２−３０６４９１号公報

しかしながら、特許文献２の医療用カプセルにおいて、カプセル部内の超音波振動子は、ロータリートランスを介してテレメトリィ回路と振動子走査部と電源制御部とに接続されている。テレメトリィ回路は、超音波振動子で検出したエコー信号の増幅を行う対数増幅回路、対数増幅回路で増幅されたエコー信号の検波を行う包絡線検波回路、包絡線検波回路の出力信号により搬送波のＦＭ（周波数変調）を行うＦＭ回路、ＦＭ回路により変調された搬送波の電力増幅をして送信を行う送信回路を有して構成される。搬送波の送信を行う送信アンテナは、テレメトリィ回路の送信回路に接続されている。このため、各種回路等を構成するための部品点数が増加して工数が増大するとともに、カプセル部内の構成が複雑になってカプセル部が大型して嚥下性が低下するおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、体腔内に導入されている状態において、電池の電力を機能部に対して供給を停止する状態と供給する状態とに切り替えて、病変部や関心領域における情報の収集等を確実に行え、かつ飲み易い医用カプセルを提供することを目的にしている。

本発明の第１の医用カプセルは、体腔内に導入されるカプセル部と、前記カプセル部内に設けられ、所定の機能を有する機能部と、前記カプセル部内に設けられ、前記機能部に電力を供給する電池と、所定の条件により体腔内で溶解する可食性基材の状態に応じて、前記電池から前記機能部への電力の供給状態を切り替える電力供給状態切替部とを具備し、前記電力供給状態切替部は、前記カプセル部に対して摺動自在な摺動軸部を有し、前記電池から前記機能部へ電力の供給を停止する状態と、前記電池から前記機能部へ電力を供給する状態とに切り替えるスイッチ部と、前記スイッチ部の摺動軸部を所定位置で保持する体腔内で溶解する可食性基材で構成された保持部と、を具備したことを特徴とする。
本発明の第２の医用カプセルは、体腔内に導入されるカプセル部と、前記カプセル部内に設けられ、所定の機能を有する機能部と、前記カプセル部内に設けられ、前記機能部に電力を供給する電池と、所定の条件により体腔内で溶解する可食性基材の状態に応じて、前記電池から前記機能部への電力の供給状態を切り替える接触型スイッチと、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、体腔内に導入されている状態において、電池の電力を機能部に対して供給を停止する状態と供給する状態とに切り替えて、病変部や関心領域における情報の収集等を確実に行え、かつ飲み易い医用カプセルを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図８は本発明の第１実施形態に係り、図１は超音波診断医療カプセルの構成を説明する図、図２はスイッチ部が導通状態に変化した超音波診断医療カプセルの状態を示す図、図３は超音波診断医療カプセルに設けられるスイッチ部の他の構成例を説明する図、図４は固定部に設けられた接点部を説明する図、図５は可動部に設けられたパターンを説明する図、図６はスイッチ部が導通状態に変化した超音波診断医療カプセルの状態を示す図、図７は超音波診断医療カプセルに設けられるスイッチ部の他の構成例を説明する図、図８はスイッチ部が導通状態に変化した超音波診断医療カプセルの状態を示す図である。
図１、及び図２に示す本実施形態の医用カプセル１は機能部として超音波観察機能を有する超音波診断医療カプセルである。

図１に示すように医用カプセル１のカプセル部２は、例えば円柱状のカプセル本体３、端部を半球状に形成した本体カバー４、及び端部を半球状に形成した振動子カバー５を備えて構成されている。カプセル本体３の略中央部にはユニット配置孔３ａが形成されている。

カプセル本体３、及び本体カバー４は生体適合性を有する硬質な樹脂部材で形成されている。これに対して、振動子カバー５は低密度ポリエチレンやポリメチルペンテン等の超音波透過性を有する樹脂部材で形成されている。カプセル部２を構成する、カプセル本体３と振動子カバー５とで主に形成された空間部６内には、流動パラフィン、脱気水、カルボキシメチルセルロース水溶液等の超音波伝達媒体７が充填されている。振動子カバー５はカプセル本体３に対して例えば糸巻き接着部８を設けて一体的に固定されている。

カプセル部２を構成するカプセル本体３のユニット配置孔３ａには、超音波ユニット１０、バッテリ／制御部２１、無線送受信部２２、及び駆動モータ２３等が配設されている。超音波ユニット１０は、超音波トランスデューサである機械走査式の超音波振動子１１等を有して構成されている。バッテリ／制御部２１には電力を供給する電池２１ａと、各種制御を行う制御部２１ｂとが備えられている。無線送受信部２２は、外部装置である超音波観測装置（不図示）との間で無線送信を行う。駆動モータ２３は、超音波振動子１１を回転させる。電池２１ａは使い捨てタイプである。

超音波ユニット１０は、超音波振動子１１、振動子シャフト１３を有する振動子固定部材１２、Ｏリング１４、回転型信号伝達手段であるスリップリング１５、エンコーダ１６等によって構成されている。超音波振動子１１は、振動子固定部材１２に設けられている固定部１７に一体的に固定されている。

超音波振動子１１は、超音波信号を出射するとともに、超音波診断断層画像を構築するためのエコー信号を取得する。超音波振動子１１からは入出力信号用ケーブル（不図示）が延出している。この入出力信号用ケーブルは、スリップリング１５のリング部（不図示）にそれぞれ電気的に導通されている。

振動子シャフト１３は、スリップリング１５に設けられた例えばボールベアリング（不図示）によって医用カプセル１の長手方向中心軸と略同心で回転可能に軸支されている。Ｏリング１４は、振動子シャフト１３を保持するとともに、この振動子シャフト１３の外周面、及びユニット配置孔３ａの内周面に密着して液密を確保する。

振動子固定部材１２に一体的に固定された超音波振動子１１は駆動モータ２３によって医用カプセル１の長手方向中心軸に対して回転される。したがって、超音波振動子１１から出射される超音波は、該長手方向中心軸に対して略直交する方向に出射される。超音波振動子１１の回転角はエンコーダ１６によって検出される。

バッテリ／制御部２１にはスイッチ部２４が設けられている。スイッチ部２４は、電池２１ａに蓄えられている電力を制御部２１ｂに対して供給を停止する状態と、制御部２１ｂに供給可能な状態とに切り替える電力供給状態切替手段である。また、バッテリ／制御部２１の制御部２１ｂには回転する超音波振動子１１の回転を検出するエンコーダ１６と電気的に接続された回転検出回路（不図示）、スリップリング１５を介して超音波振動子１１との間で超音波信号の送受信を行わせる超音波送受信回路（不図示）、超音波振動子を駆動させる駆動信号の生成、及び超音波送受信回路からの受信信号を処理する信号処理回路（不図示）、この信号処理回路によって処理された超音波断層画像信号に対して所定の処理を施して無線送受信部２２から超音波観測装置に向けて送信される超音波断層画像信号等を生成する信号生成回路（不図示）、或いは無線送受信部２２で受信した各種指示信号に基づいて各部を所定制御する制御信号を出力する制御回路（不図示）等が設けられている。

スイッチ部２４は、カプセル本体３と本体カバー４とで構成される空間部９内に図示しない取付部材を介して配設されるようになっている。スイッチ部２４は、基板部２５と、一対のランド部２６、２７と、接点部材２８ａを備えた摺動軸部（以下、軸部と略記する）２８と、付勢部を構成するバネ部材２９とを備えて構成されている。スイッチ部２４は、接点部材２８ａがランド部２６、２７に対して移動する、いわゆるプッシュタイプのスイッチとして構成されている。

一対のランド部２６、２７は基板部２５の一面側に設けられている。ランド部２６は例えば、長方形形状に構成されている。これに対して、ランド部２７は例えば凹字形状で構成されている。ランド部２７は、例えば一対の凸部２７ａ、２７ｂと、凸部２７ａと凸部２７ｂとを分離させる逃がし部２７ｃとで構成されている。ランド部２７の基端面と基板部２５の基端面との間には逃がし部２７ｄが設けられている。逃がし部２７ｃは、接点部材２８ａが該逃がし部２７ｃに配置された状態のとき、凸部２７ａ、２７ｂに対して導通状態になることが防止されるように形作られている。逃がし部２７ｄは、接点部材２８ａが該逃がし部２７ｄ上に配置された状態のとき、凸部２７ｂに対して導通状態になることが防止されるように形作られている
軸部２８の一端部には接点部材２８ａが軸方向に対して直交するように設けられている。軸部２８の他端部には係止部２８ｂが軸方向に対して直交するように設けられている。接点部材２８ａは基板部２５に設けられたランド部２６、２７上を摺動するように配置されるようになっている。接点部材２８ａが凸部２７ａ、２７ｂの上に配置された状態のとき、ランド部２６とランド部２７とが導通状態になる。一方、接点部材２８ａが逃がし部２７ｃ、２７ｄに配置された状態のとき、ランド部２６とランド部２７とが非導通状態になる。

すなわち、接点部材２８ａは、該接点部材２８ａが逃がし部２７ｃに配置された状態のとき、ランド部２７に対して導通状態になることが防止される長さ寸法に設定されている。軸部２８は、係止部２８ｂが本体カバー４の外表面に当接した状態において、接点部材２８ａがランド部２６とランド部２７の凸部２７ａとの上に配置されるように長さ寸法が設定されている。

軸部２８には該軸部２８に配置されるバネ部材２９を所定状態に保持するためのリング部材３０が配設される。リング部材３０は接着、かしめ等によって軸部２８の所定位置に一体的に固定される。バネ部材２９は所定の付勢力を備え、接点部材２８ａを逃がし部２７ｄ側から凸部２７ａ側に付勢する。

本体カバー４の所定位置には軸部２８が挿通配置される透孔４ａが形成されている。軸部２８にはＯリング３１が配設されるようになっている。軸部２８に配設されたＯリング３１は透孔４ａ内に配置されるようになっている。Ｏリング３１は、軸部２８を保持するとともに、この軸部２８の外周面、及び透孔４ａの内周面に密着して液密を確保する構成になっている。軸部２８は透孔４ａに配置されたＯリング３１に対して摺動自在である。

カプセル部２の外表面全体には、例えばセルロース等の可食性基材で構成された電力供給状態切替手段である保持部３２が設けられている。保持部３２は、軸部２８の接点部材２８ａを逃がし部２７ｄ上に配置させた状態において、係止部２８ｂがバネ部材２９の付勢力によって移動されないように保持する。即ち、この保持状態においては、接点部材２８ａが逃がし部２７ｃに配置されているので、ランド部２６とランド部２７とが非導通状態、つまり、電池２１ａの電力が制御部２１ｂに供給されることを停止した状態になる。したがって、医用カプセル１の有する超音波観察機能は機能停止状態に保持される。

本実施形態における医用カプセル１は小腸以降の超音波観察を目的としている。このため、保持部３２は胃内で溶けることなく腸内において溶ける腸溶性基材で所定厚みに形成した腸溶性膜体で構成されている。腸溶性基材としては、例えばメタクリル酸コポリマー、ヒドロキシブロピルメチルセルコースフタレート等である。

なお、医用カプセル１が例えば、大腸付近の超音波観察を行うタイプである場合には、保持部３２を胃内、及び小腸内で溶けることなく大腸内において溶ける大腸溶性基材で所定厚みに形成した大腸溶性膜体で構成する。大腸溶性基材としては、例えばキトサン等である。また、胃内で溶ける胃溶性基材としては、飴、オブラート、糖衣等があり、必要に応じて胃溶性膜体で保持部３２を構成する。

上述のように構成した医用カプセル１の作用を説明する。
小腸以降の超音波診断を行う目的のとき、ユーザーは、保持部３２が腸溶性膜体で構成された医用カプセル１を用意する。そして、この医用カプセル１は被検者によって嚥下される。すると、嚥下された医用カプセル１が、蠕動運動によって食道、胃内を移動していく。この移動中、腸溶性膜体で構成されてた保持部３２は、胃内で溶かされることなく、ランド部２６とランド部２７との非導通状態を保持している。したがって、医用カプセル１の有する超音波観察機能は機能を停止した状態で保持される。

医用カプセル１が小腸に到達する、保持部３２が腸溶性膜体で構成されている保持部３２が溶解する。保持部３２が溶解されることによって、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動を開始する。そして、図２に示すように逃がし部２７ｄ上に配置されていた接点部材２８ａが凸部２７ａ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが導通状態になる。このとき、電池２１ａの電力が制御部２１ｂに供給される。すると、該制御部２１ｂを介して駆動モータ２３が回転駆動されるとともに、振動子駆動信号が超音波振動子１１に出力される。このことによって、該超音波振動子１１によるラジアル方向の超音波走査が開始される。つまり、医用カプセル１は超音波観察機能を停止した機能停止状態から超音波観察状態に切り替わる。

この後、医用カプセル１が管腔内を蠕動運動によって移動していく。このとき、超音波振動子１１から超音波信号が腸壁に向けて連続的に出射される。また、腸壁内において反射されたエコー信号を超音波振動子１１で受信する。そして、そのエコー信号は、信号処理回路によって超音波観察用画像信号に生成され、無線送受信部２２から超音波観測装置に向けて連続的に無線送信される。そして、超音波観測装置に無線送信された超音波観察用画像信号を画像処理部（不図示）で所定の映像信号に生成してモニタ（不図示）に出力することにより、モニタの画面上には超音波観察用画像が表示される。

このように、カプセル部内に機能部として超音波観察機能を設けるとともに、この機能部に電力を供給する電池を設けて医用カプセルを構成する。そして、この構成においてカプセル部に、電池から制御部に対して電力の供給を停止させた状態と、電池から制御部に対して電力を供給する状態に切り替えるためのスイッチ部を設ける。また、カプセル部の外表面にスイッチ部の接点部材の配置位置を、電池から制御部に対して電力の供給を停止する非導通状態に保持する可食性基材で構成した保持部を設ける。このことによって、医用カプセルのカプセル部の大型化を図ることなく、医用カプセル内の電池の電力が検査開始前、言い換えれば、医用カプセルが体腔内に導入される以前に浪費されることを防止することができる。

また、カプセル部の外表面に設ける膜体を構成する可食性基材を、関心領域によって適宜選択する。つまり、保持部を構成する膜体を、関心領域を考慮して胃溶性基材、腸溶性基材、或いは大腸溶性基材で構成する。このことによって、カプセル部が関心領域に到達したとき、カプセル部に設けられた基材で構成された保持部が溶解して、非導通状態位置に保持されていたスイッチ部の接点部材が導通状態位置に移動される。すると、電池から制御部への電力の供給が開始されて、医用カプセルによって所定関心領域における超音波診断が連続的に行われる。このことによって、医用カプセルのカプセル部が関心領域に到達する以前においても、医用カプセル内の電池の電力が浪費されることを防止することができる。

この結果、医用カプセルが使用される以前に電気切れが発生することを防止することができる。カプセル部が関心領域に到達したとき、保持部が溶解されて、電池から制御部への電力の供給が開始されて超音波観察状態になるので、確実に目的の関心領域の超音波診断を行うことができる。さらに、カプセル部が関心領域に到達する以前に電池切れが発生すること、或いは関心領域を観察中に電池切れが発生することを確実に防止することができる。

また、カプセル部が関心領域に到達するまでの間に、医用カプセル内の電池の容量が減少することが防止されているので、関心領域を観察するのに十分な容量で小型の電池を搭載することによって、カプセル部の小型化を図ることができる。

なお、スイッチ部２４の構成は上述したように接点部材２８ａがランド部２６、２７に対して移動する構成に限定されるものではなく、例えば図３乃至図６に示すようなプッシュタイプのスイッチであってもよい。即ち、図３に示すようにスイッチ部２４Ａを、固定部４１と、可動部４２と、軸部２８と、バネ部材２９とを設けて構成する。そして、図４に示すように固定部４１に第１接点部４１ａ、第２接点部４１ｂを設ける一方、図５に示すように可動部４２には固定部４１の接点部４１ａ、４１ｂに電気的に接触するパターン４２ａを設ける。この構成によれば、図６に示すように保持部３２が溶解されてバネ部材２９の付勢力によって可動部４２が固定部４１に押圧接触される。このことによって、固定部４１の第１接点部４１ａと第２接点部４１ｂとかパターン４２ａによって電気的に接続されて非導通状態が導通状態に切り替えられて電池２１ａの電力が制御部２１ｂに供給される。その他の構成、及び作用、効果は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

また、スイッチ部２４は図７、及び図８に示すようなプッシュタイプの近接スイッチであってもよい。図７に示すようにスイッチ部２４Ｂを磁気センサ４３を備えた固定部４１Ａと、磁石４４を備えた可動部４２Ｂと、軸部２８と、バネ部材２９とを設けて構成する。この構成によれば、図８に示すように保持部３２が溶解されてバネ部材２９の付勢力によって可動部４２Ａが固定部４１Ａに近接することによって、磁気センサ４３が磁石４４の磁力を検出して非導通状態が導通状態に切り替えられて電池２１ａの電力が制御部２１ｂに供給される。その他の構成、及び作用、効果は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

さらに、本実施形態においては、超音波トランスデューサを機械走査式の超音波振動子１１としているが、機械走査式に限らず、複数のトランスデューサ素子で構成したアレイ型振動子を、本体カバー４、或いは、カプセル本体３、或いは振動子カバー５に所定の状態に配列して、電子スイッチによって順次アレイ型振動子を駆動して超音波を出射する電子走査式であってもよい。このとき、振動子カバー５は、カプセル本体３、及び本体カバー４と同様に生体適合性を有する硬質な樹脂部材で形成される。

図９乃至図１２は本発明の第２実施形態にかかり、図９は三層構造の保持部を備えた超音波診断医療カプセルを説明する図、図１０は第１膜体が溶解した保持部を備える超音波診断医療カプセルの作用を説明する図、図１１は第２膜体が溶解した保持部を備える超音波診断医療カプセルの作用を説明する図、図１２は第３膜体が溶解した保持部を備える超音波診断医療カプセルの作用を説明する図である。

本実施形態における医用カプセル１Ａは、第１実施形態において保持部３２をカプセル部２の外表面全体に設けていたのに対し、図９に示すように本体カバー４の軸部２８近傍の外表面にのみ電力供給状態切替手段である保持部３２Ａを設けている。また、本実施形態における保持部３２Ａは、第１膜体３２ａ、第２膜体３２ｂ、及び第３膜体３２ｃの三層構造で構成されている。

第１膜体３２ａは胃内で溶ける胃溶性基材で所定厚みに形成した胃溶性膜体である。第２膜体３２ｂは胃内で溶けることなく腸内において溶ける腸溶性基材で所定厚みに形成した腸溶性膜体である。第３膜体３２ｃは胃内、及び小腸内で溶けることなく大腸内において溶ける大腸溶性基材で所定厚みに形成した大腸溶性膜体である。その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

上述のように構成した医用カプセル１Ａの作用を説明する。
胃、及び大腸の超音波診断を行う目的のとき、ユーザーは、三層構造の保持部３２Ａを備えた医用カプセル１Ａを用意する。そして、この医用カプセル１Ａは被検者によって嚥下される。すると、嚥下された医用カプセル１が、蠕動運動によって食道を通過して、胃内に到達する。すると、三層構造の保持部３２Ａのうち、第１膜体３２ａが溶解されて、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動する。つまり、図１０に示すように逃がし部２７ｄ上に配置されていた接点部材２８ａが凸部２７ｂ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが導通状態になる。すると、電池２１ａの電力が制御部２１ｂに供給され、該制御部２１ｂを介して振動子駆動信号が超音波振動子１１に出力されて該超音波振動子１１が回転してラジアル方向の超音波走査が開始される。つまり、医用カプセル１Ａは、胃内において超音波観察機能が停止された機能停止状態から機能開始状態に切り替わって超音波観察状態になる。

この後、医用カプセル１Ａが胃内を蠕動運動によって移動していく間、超音波振動子１１から超音波信号が胃壁に向けて出射される。また、胃壁内において反射されたエコー信号が超音波振動子１１で受信される。そして、そのエコー信号は、信号処理回路によって超音波観察用画像信号に生成され、無線送受信部２２から超音波観測装置に向けて連続的に無線送信される。

引き続き、蠕動運動によって医用カプセル１Ａが移動されることにより、該医用カプセル１Ａが小腸に到達する。すると、二層構造に変化された保持部３２Ａのうち、第２膜体３２ｂが溶解されて、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動する。つまり、図１１に示すように凸部２７ｂ上に配置されていた接点部材２８ａが逃がし部２７ｃ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが非導通状態になる。すると、電池２１ａの電力の制御部２１ｂへの供給が停止された状態になって、超音波振動子１１の回転等が停止される。つまり、超音波観察状態であった医用カプセル１Ａは、小腸内において超音波観察機能が停止した機能停止状態に切り替わる。この後、医用カプセル１Ａは機能停止状態のまま蠕動運動によって小腸内を移動していく。

引き続き、蠕動運動によって医用カプセル１Ａが移動されることにより、該医用カプセル１Ａが大腸に到達する。すると、一層構造に変化された保持部３２Ａの第３２膜体３２ｃが溶解されて、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動する。つまり、図１２に示すように逃がし部２７ｃ上に配置されていた接点部材２８ａが凸部２７ａ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが再び導通状態になる。すると、電池２１ａの電力が制御部２１ｂに供給されて、上述と同様にラジアル方向の超音波走査が開始される。つまり、医用カプセル１Ａは、大腸内において超音波観察機能が停止された機能停止状態から機能開始状態に切り替わって超音波観察を再開する。したがって、上述と同様に無線送受信部５３から超音波観測装置に向けて連続的に無線送信される。そして、超音波観測装置に無線送信された超音波観察用画像信号を画像処理部（不図示）で所定の映像信号に生成してモニタに出力することにより、モニタの画面上には超音波観察用画像が表示される。

このように、保持部を本体カバーの軸部近傍の外表面だけに設けたことによって、例えば振動子カバー上に保持部を構成する膜体が残って、医用カプセルの有する機能に不具合が発生することを防止することができる。

また、保持部を所定の関心領域でのみ溶解する特性を有する３種類の可食性基材を用いて三層構造に構成している。このことによって、カプセル部が体腔内の関心領域を移動している状態において、その関心領域に対応した可食性基材だけが溶解される。このため、カプセル部が体腔内を移動している状態において、電池から制御部に電力を供給する状態と、電池から制御部に電力の供給を停止する状態とに切り替えることができる。したがって、医用カプセル内の電池の電力が関心領域以外で浪費されることを防止する一方で、関心領域内においては確実に超音波診断を連続的に行うことができる。その他の作用、及び効果は前記第１実施形態と同様である。

なお、上述した実施形態においては医用カプセル１、及び医用カプセル１Ａの機能部を超音波観察を行う機能としているが、機能部の機能は超音波観察機能に限定されるものではなく、例えば図１３乃至図１６に示すように内視鏡観察機能を有する医用カプセル１Ｂ、或いは図１７乃至図２０に示すように薬液散布機能を有する医用カプセル１Ｃ等であってもよい。

図１３乃至図１６は本発明の第３実施形態にかかり、図１３は三層構造の保持部を備えたカプセル内視鏡を説明する図、図１４は第１膜体が溶解した保持部を備えるカプセル内視鏡の作用を説明する図、図１５は第２膜体が溶解した保持部を備えるカプセル内視鏡の作用を説明する図、図１６は第３膜体が溶解した保持部を備えるカプセル内視鏡の作用を説明する図である。
図１３乃至図１６に示すように本実施形態の医用カプセル１Ｂは、機能部として内視鏡観察機能を有するカプセル内視鏡である。

図１３に示すように医用カプセル１Ｂのカプセル部２Ａは、端部を半球状に形成した本体カバー４Ａ、及び端部を半球状に形成した観察用カバー５Ａを備えて構成されている。本体カバー４Ａは生体適合性を有する硬質な樹脂部材で形成されている。これに対して、観察用カバー５Ａは所定の光透過性を有するとともに生体適合性を有する透明な樹脂部材で形成されている。観察用カバー５Ａは本体カバー４Ａに例えば接着によって一体的に固定されている。カプセル部２Ａには観察光学系を構成する図示しない撮像素子を備えた観察光学部５１、照明光学系を構成する複数のＬＥＤ照明５２、無線送受信部５３、及びバッテリ／制御部５４を備えて構成されている。

ＬＥＤ照明５２は照明基板５５上に配置されている。照明基板にはＬＥＤ照明５２の発光状態を制御する発光制御回路や、ＬＥＤ照明５２の発光状態を判定する発光状態判定回路等が設けられている。無線送受信部５３は、外部装置である内視鏡観察装置（不図示）との間で無線送信を行う。バッテリ／制御部５４には電力を供給する電池５４ａと、各種制御を行う制御部５４ｂとが備えられている。電池５４ａは使い捨てタイプである。

バッテリ／制御部５４にはスイッチ部２４が設けられている。スイッチ部２４は、電池５４ａに蓄えられている電力を制御部５４ｂに対して供給を停止する状態と、制御部５４ｂに供給可能な状態とに切り替える。また、バッテリ／制御部５４の制御部５４ｂには撮像素子から伝送された撮像信号を内視鏡観察用画像信号に変換したり、この撮像素子を駆動する駆動信号を生成する信号処理回路（不図示）、この信号処理回路で生成された内視鏡観察用画像信号に対して所定の処理を施して無線送受信部５３から内視鏡観察装置に向けて送信される内視鏡観察用画像信号を生成する信号生成回路（不図示）、或いは無線送受信部で受信した各種指示信号に基づいて各部を所定制御する制御信号を出力する制御回路（不図示）等が設けられている。なお、本実施形態においても本体カバー４Ｂの軸部２８近傍の外表面にのみ保持部３２Ａが設けられているものとする。その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

上述のように構成した医用カプセル１Ｂの作用を説明する。
胃、及び大腸の内視鏡観察を行う目的のとき、ユーザーは、三層構造の保持部３２Ａを備えた医用カプセル１Ｂを用意する。そして、この医用カプセル１Ｂは被検者によって嚥下される。すると、嚥下された医用カプセル１Ｂが、蠕動運動によって食道を通過して、胃内に到達する。すると、三層構造の保持部３２Ａのうち、第１膜体３２ａが溶解されて、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動する。つまり、図１４に示すように逃がし部２７ｄ上に配置されていた接点部材２８ａが凸部２７ｂ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが導通状態になる。すると、電池５４ａの電力が制御部５４ｂに供給され、該制御部５４ｂを介して観察光学部５１の撮像素子が駆動されるとともに、ＬＥＤ照明５２が発光状態になって内視鏡観察が開始される。つまり、医用カプセル１Ｂは、胃内において内視鏡観察機能が停止された機能停止状態から機能開始状態に切り替わって内視鏡観察状態になる。

この後、医用カプセル１Ｂが胃内を蠕動運動によって移動していく間、ＬＥＤ照明５２の照明光に照らされて観察光学部５１の撮像素子で撮像される。そして、撮像素子で撮像された撮像信号は、信号処理回路によって内視鏡観察用画像信号に生成され、無線送受信部５３から内視鏡観察装置に向けて連続的に無線送信される。

引き続き、蠕動運動によって医用カプセル１Ｂが移動されることにより、該医用カプセル１Ｂが小腸に到達する。すると、二層構造に変化された保持部３２Ａのうち、第２膜体３２ｂが溶解されて、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動する。つまり、図１５に示すように凸部２７ｂ上に配置されていた接点部材２８ａが逃がし部２７ｃ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが非導通状態になる。すると、電池５４ａの電力の制御部５４ｂへの供給が停止された状態になって、観察光学部５１の撮像素子の駆動が停止されるとともに、ＬＥＤ照明５２が消灯状態になる。つまり、内視鏡観察状態であった医用カプセル１Ｂは、小腸内において内視鏡観察機能が停止した機能停止状態に切り替わる。この後、医用カプセル１Ｂは機能停止状態のまま蠕動運動によって小腸内を移動していく。

引き続き、蠕動運動によって医用カプセル１Ｂが移動されることにより、該医用カプセル１Ｂが大腸に到達する。すると、一層構造に変化された保持部３２Ａの第３２膜体３２ｃが溶解されて、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動する。つまり、図１６に示すように逃がし部２７ｃ上に配置されていた接点部材２８ａが凸部２７ａ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが再び導通状態になる。すると、電池５４ａの電力が制御部５４ｂに供給されて、上述と同様に観察光学部５１の撮像素子が駆動されるとともに、ＬＥＤ照明５２が発光状態になって内視鏡観察が開始される。つまり、医用カプセル１Ｂは、大腸内において内視鏡観察機能が停止された機能停止状態から機能開始状態に切り替わって内視鏡観察を再開する。したがって、上述と同様に無線送受信部５３から内視鏡観察装置に向けて連続的に無線送信される。そして、内視鏡観察装置に無線送信された内視鏡観察用画像信号を画像処理部（不図示）で所定の映像信号に生成してモニタに出力することにより、モニタの画面上には内視鏡観察用画像が表示される。カプセル部が体腔内の関心領域を移動している状態において、その関心領域に対応した可食性基材だけが溶解される。このため、カプセル部が体腔内を移動している状態において、電池から制御部に電力を供給する状態と、電池から制御部に電力の供給を停止した状態とに切り替えることができる。したがって、医用カプセル内の電池の電力が関心領域以外で浪費されることを防止する一方で、関心領域内においては確実に内視鏡観察を連続的に行うことができる。その他の作用、及び効果は前記第１実施形態と同様である。

図１７乃至図２０は本発明の第４実施形態にかかり、図１７は三層構造の保持部を備えた薬液散布用カプセルを説明する図、図１８は第１膜体が溶解した保持部を備える薬液散布用カプセルの作用を説明する図、図１９は第２膜体が溶解した保持部を備える薬液散布用カプセルの作用を説明する図、図２０は第３膜体が溶解した保持部を備える薬液散布用カプセルの作用を説明する図である。
図１７乃至図２０に示すように本実施形態の医用カプセル１Ｃは、機能部として薬液散布機能を備える薬液散布用カプセルである。

図１７に示すように本実施形態の医用カプセル１Ｃのカプセル部２Ｂは、端部を半球状に形成した本体カバー４Ｂ、及び端部を半球状に形成した先端カバー５Ｂを備えて構成されている。本体カバー４Ａ、及び先端カバー５Ｂは生体適合性を有する硬質な樹脂部材で形成されている。先端カバー５Ｂは本体カバー４Ｂに例えば接着によって一体的に固定されている。カプセル部２Ｂには薬液タンク６１、薬液噴出装置６２、及びバッテリ／制御部６３を備えて構成されている。

先端カバー５Ｂの中央先端部には薬液噴出孔（以下、噴出孔と略記する）６４が設けられている。薬液噴出装置６２は、薬液タンク６１内の薬液を噴出孔６４から噴出させるように配置されている。バッテリ／制御部６３には電力を供給する電池６３ａと、各種制御を行う制御部６３ｂとが備えられている。電池６３ａは使い捨てタイプである。

バッテリ／制御部６３にはスイッチ部２４が設けられている。スイッチ部２４は、電池６３ａに蓄えられている電力を制御部６３ｂに対して供給を停止する状態と、制御部６３ｂに供給可能な状態とに切り替える。また、バッテリ／制御部６３の制御部６３ｂには薬液噴出装置６２のポンプの駆動／停止、及び弁の開放／閉鎖を制御する制御信号を出力する制御回路（不図示）が設けられている。なお、本実施形態においても本体カバー４Ａの軸部２８近傍の外表面にのみ保持部３２Ａが設けられているものとする。その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。

上述のように構成した医用カプセル１Ｃの作用を説明する。
胃、及び大腸において薬液の散布を行う目的のとき、ユーザーは、三層構造の保持部３２Ａを備えた医用カプセル１Ｃを用意する。そして、この医用カプセル１Ｃは被検者によって嚥下される。すると、嚥下された医用カプセル１Ｃが、蠕動運動によって食道を通過して、胃内に到達する。すると、三層構造の保持部３２Ａのうち、第１膜体３２ａが溶解されて、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動する。つまり、図１８に示すように逃がし部２７ｄ上に配置されていた接点部材２８ａが凸部２７ｂ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが導通状態になる。すると、電池６３ａの電力が制御部６３ｂに供給され、該制御部６３ｂを介して薬液噴出装置６２のポンプが駆動されると同時に弁が開放されて、噴出孔６４から薬液の噴出が開始される。つまり、医用カプセル１Ｃは、胃内において薬液散布機能が停止された機能停止状態から機能開始状態に切り替わって薬液の散布状態になる。
この後、医用カプセル１Ｃが胃内を蠕動運動によって移動していく間、薬液が噴出孔６４から散布され続ける。

引き続き、蠕動運動によって医用カプセル１Ｃが移動されることにより、該医用カプセル１Ｃが小腸に到達する。すると、二層構造に変化された保持部３２Ａのうち、第２膜体３２ｂが溶解されて、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動する。つまり、図１９に示すように凸部２７ｂ上に配置されていた接点部材２８ａが逃がし部２７ｃ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが非導通状態になる。すると、電池６３ａの電力の制御部６３ｂへの供給が停止された状態になって、薬液噴出装置６２のポンプの駆動が停止されると同時に弁が閉鎖される。つまり、薬液噴出状態であった医用カプセル１Ｃは、小腸内において薬液散布機能が停止した機能停止状態に切り替わる。この後、医用カプセル１Ｃは機能停止状態のまま蠕動運動によって小腸内を移動していく。

引き続き、蠕動運動によって医用カプセル１Ｃが移動されることにより、該医用カプセル１Ｃが大腸に到達する。すると、一層構造に変化された保持部３２Ａの第３２膜体３２ｃが溶解されて、軸部２８はバネ部材２９の付勢力によって移動する。つまり、図２０に示すように逃がし部２７ｃ上に配置されていた接点部材２８ａが凸部２７ａ上に移動されて、ランド部２６とランド部２７とが再び導通状態になる。すると、電池６３ａの電力が制御部６３ｂに供給されて、上述と同様に薬液噴出装置６２のポンプが駆動されると同時に弁が開放されて、噴出孔６４から薬液の噴出が開始される。つまり、医用カプセル１Ｃは、大腸内において薬液散布機能が停止された機能停止状態から機能開始状態に切り替わって薬液散布を再開する。このことによって、カプセル部が体腔内の関心領域を移動している状態において、その関心領域に対応した可食性基材だけが溶解される。このため、カプセル部が体腔内を移動している状態において、電池から制御部に電力を供給する状態と、電池から制御部に電力の供給を停止した状態とに切り替えることができる。したがって、医用カプセル内の電池の電力が関心領域以外で浪費されることを防止する一方で、関心領域内においては確実に薬液散布を連続的に行うことができる。その他の作用、及び効果は前記第１実施形態と同様である。

なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

図１乃至図８は本発明の第１実施形態に係り、図１は超音波診断医療カプセルの構成を説明する図スイッチ部が導通状態に変化した超音波診断医療カプセルの状態を示す図超音波診断医療カプセルに設けられるスイッチ部の他の構成例を説明する図固定部に設けられた接点部を説明する図可動部に設けられたパターンを説明する図スイッチ部が導通状態に変化した超音波診断医療カプセルの状態を示す図超音波診断医療カプセルに設けられるスイッチ部の他の構成例を説明する図スイッチ部が導通状態に変化した超音波診断医療カプセルの状態を示す図図９乃至図１２は本発明の第２実施形態にかかり、図９は三層構造の保持部を備えた超音波診断医療カプセルを説明する図第１膜体が溶解した保持部を備える超音波診断医療カプセルの作用を説明する図第２膜体が溶解した保持部を備える超音波診断医療カプセルの作用を説明する図第３膜体が溶解した保持部を備える超音波診断医療カプセルの作用を説明する図図１３乃至図１６は本発明の第３実施形態にかかり、図１３は三層構造の保持部を備えたカプセル内視鏡を説明する図第１膜体が溶解した保持部を備えるカプセル内視鏡の作用を説明する図第２膜体が溶解した保持部を備えるカプセル内視鏡の作用を説明する図第３膜体が溶解した保持部を備えるカプセル内視鏡の作用を説明する図図１７乃至図２０は本発明の第４実施形態にかかり、図１７は三層構造の保持部を備えた薬液散布用カプセルを説明する図第１膜体が溶解した保持部を備える薬液散布用カプセルの作用を説明する図第２膜体が溶解した保持部を備える薬液散布用カプセルの作用を説明する図第３膜体が溶解した保持部を備える薬液散布用カプセルの作用を説明する図

符号の説明

１…医用カプセル２…カプセル部３…カプセル本体３４…本体カバー５…振動子カバー２１…バッテリ／制御部２１ａ…電池２１ｂ…制御部２４…スイッチ部２６…ランド部２７…ランド部２８…摺動軸部（軸部）２８ａ…接点部材２９…バネ部材３２…保持部

Claims

体腔内に導入されるカプセル部と、
前記カプセル部内に設けられ、所定の機能を有する機能部と、
前記カプセル部内に設けられ、前記機能部に電力を供給する電池と、
所定の条件により体腔内で溶解する可食性基材の状態に応じて、前記電池から前記機能部への電力の供給状態を切り替える電力供給状態切替部と、
を具備し、
前記電力供給状態切替部は、
前記カプセル部に対して摺動自在な摺動軸部を有し、前記電池から前記機能部へ電力の供給を停止する状態と、前記電池から前記機能部へ電力を供給する状態とに切り替えるスイッチ部と、
前記スイッチ部の摺動軸部を所定位置で保持する体腔内で溶解する可食性基材で構成された保持部と、
を備えたことを特徴とする医用カプセル。
体腔内に導入されるカプセル部と、
前記カプセル部内に設けられ、所定の機能を有する機能部と、
前記カプセル部内に設けられ、前記機能部に電力を供給する電池と、
所定の条件により体腔内で溶解する可食性基材の状態に応じて、前記電池から前記機能部への電力の供給状態を切り替える接触型スイッチと、
を具備したことを特徴とする医用カプセル。
前記保持部が、前記カプセル部の外表面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の医用カプセル。
前記可食性基材は、胃内において溶解する胃溶性基材、胃内で溶けることなく小腸内において溶解する腸溶性基材、胃内及び小腸内で溶けることなく大腸内において溶融する大腸溶性基材のいずれかであることを特徴とする請求項１−３のいずれか一項に記載の医用カプセル。
溶解部位が異なる１つ以上の前記可食性基材を、層状に設けたことを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の医用カプセル。