JP4794765B2

JP4794765B2 - カプセル内視鏡

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Publication number: JP4794765B2
Application number: JP2001229952A
Authority: JP
Inventors: 英之安達; 寛伸滝沢; 久雄矢部; 宏樹森山; 均水野
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Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2011-10-19
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Also published as: JP2003038425A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は体腔内等を検査するカプセル内視鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医療分野及び工業用分野において、内視鏡が広く用いられるようになった。例えば体腔内を内視鏡検査する場合には、挿入部を挿入する必要があり、患者に苦痛を強いることになり、これを解消するためにカプセル状にしたカプセル内視鏡の従来例が例えば特開２００１−９５７５５に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カプセル内視鏡は体内の蠕動等を利用して体内の管腔部分等を一方方向に進行していく際に撮像等を行うため、上記従来例では管腔内壁全体を撮像し逃すことなく、撮像することが困難となる。
【０００４】
一方、特開２０００ー３４２５２６では長い円筒状の部材の前後に照明及び観察手段を設けたものを開示している。
この場合には、観察方向が異なる２つの観察手段で観察できるので、上記従来例の欠点は改善或いは解消できるが、長い円筒形状になっているので、屈曲した部分をスムーズに移動させることが困難となり、患者に大きな苦痛を強いる欠点がある。
【０００５】
（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、患者に与える苦痛を軽減でき、しかも広範囲にわたる観察像が得られるカプセル内視鏡を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のカプセル内視鏡は、観察方向が異なる観察機能を各々備えた複数のカプセル観察装置と、直列に配置された互いに隣接する前記複数のカプセル観察装置の間に配設された、当該カプセル観察装置本体に対して柔軟に形成された紐状部材であって、紐両端部において対向するカプセル観察装置本体に対して一体的に固着し、かつ、紐両端部において一体的に固着した当該カプセル観察装置本体同士を、互いに異なる方向の観察が可能となるように連結する紐状連結部と、前記紐状連結部を介する部分以外においては互いに離間する少なくとも２つの前記カプセル観察装置本体に対して、所定の条件下において前記紐状連結部を曲折せしめ、当該カプセル観察装置本体同士を当接せしめる結合手段と、を具備し、前記結合手段は、前記カプセル観察装置内に設けられた磁石であり、前記磁石は、前記少なくとも２つの前記カプセル観察装置本体同士のうち少なくとも１つのカプセル観察装置本体に外的付勢力が印加され、当該カプセル観察装置本体同士の当接が不可である状態から、前記外的付勢力の印加が解除され当該カプセル観察装置本体同士の当接が可能となった条件下において、互いの磁力により当該カプセル観察装置本体同士を当接せしめることを可能とすることを特徴とする。
本発明の第２のカプセル内視鏡は、観察方向が異なる観察機能を各々備えた複数のカプセル観察装置と、直列に配置された互いに隣接する前記複数のカプセル観察装置の間に配設された、当該カプセル観察装置本体に対して柔軟に形成された紐状部材であって、紐両端部において対向するカプセル観察装置本体に対して一体的に固着し、かつ、紐両端部において一体的に固着した当該カプセル観察装置本体同士を、互いに異なる方向の観察が可能となるように連結する紐状連結部と、前記紐状連結部を介する部分以外においては互いに離間する少なくとも２つの前記カプセル観察装置本体に対して、所定の条件下において前記紐状連結部を曲折せしめ、当該カプセル観察装置本体同士を当接せしめる結合手段と、を具備し、前記結合手段は、前記紐状連結部の内部に設けられた形状記憶部材であり、前記形状記憶材料は、所定の温度に達した条件下において、前記紐状連結部を曲折せしめ、当該カプセル観察装置本体同士を当接せしめることを可能とすることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図８は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態のカプセル内視鏡の外観を示し、図２は一方のカプセル本体の内部構成を示し、図３は使用状態における作用の説明図を示し、図４は内視鏡検査を行う手順の説明図を示し、図５は体外ユニット及び表示システムの電気系の構成を示し、図６は変形例の体外ユニットの構成を示し、図７は図６の体外ユニットを採用した場合の本実施の形態の照明及び撮像等のタイミング図を示し、図８は変形例におけるアンテナの構成例を示す。
【０００８】
図１に示すように本発明の第１の実施の形態のカプセル内視鏡１は、それぞれ撮像手段を内蔵したカプセル形状の第１カプセル本体２Ａ及び第２カプセル本体２Ｂと、両カプセル本体２Ａ、２Ｂの後端側を接続する柔軟で細い紐部３とから構成される。
【０００９】
本実施の形態では第１カプセル本体２Ａ及び第２カプセル本体２Ｂとは同じ構成であり、図２は例えば第２カプセル本体２Ｂの内部構成を示す。
この第２カプセル本体２Ｂは略円筒状でその後端が半球状に閉塞された本体部における前面側は半球状の透明カバー５ｂで覆われている。
【００１０】
この透明カバー５ｂの内部の本体部４ｂの前面部の中央には対物レンズ６ｂが取り付けられ、その結像位置には固体撮像素子としてＣＭＯＳイメージャ７ｂが配置されている。
この対物レンズ６ｂの周囲には、例えば白色光で発光するＬＥＤ８ｂが複数個配置されている。ＬＥＤ８ｂは本体部４ｂ内部に設けたＬＥＤ駆動回路９ｂにより駆動される。
【００１１】
ＬＥＤ８ｂにより照明された体腔内の被検部は対物レンズ６ｂによりその結像位置に配置された撮像素子としてのＣＭＯＳイメージャ７ｂに結像され、このＣＭＯＳイメージャ７ｂにより光電変換される。このＣＭＯＳイメージャ７ｂは、駆動＆処理回路１１ｂからの駆動信号により駆動され、光電変換された出力信号に対して画像信号成分を抽出して圧縮する信号処理が施されて、送信回路１２ｂに送られる。
【００１２】
この送信回路１２ｂは入力された画像信号に対して高周波変調して、例えば２．４ＧＨｚの高周波信号に変換し、アンテナ１３ｂから外部に電波で放射する。なお、送信回路１２ｂ、駆動＆処理回路１１ｂ、ＬＥＤ駆動回路９ｂ等は電池１４ｂから動作に必要な電源が供給されるようになっている。
【００１３】
なお、図２で説明したカプセル本体２Ｂ側の構成要素に対応するカプセル本体２Ａ側の構成要素を符号ｂの代わりに符号ａを用いて（図２で説明した構成要素と同じ構成要素は例えば図１１で示している）以下では説明する。
【００１４】
本実施の形態では、カプセル本体２Ａの送信回路１２ａとカプセル本体２Ｂの送信回路１２ｂとでは送信周波数を僅かに変えて送信し、外部に設けた体外ユニット１６（図４（Ａ）参照）により受信する。
【００１５】
つまり、カプセル本体２Ａの送信回路１２ａとカプセル本体２Ｂの送信回路１２ｂにそれぞれ接続されたアンテナ１３ｂ、１３ａによる電波は図４（Ａ）に示す体外ユニット１６で受信される。
【００１６】
図４（Ａ）は内視鏡検査を開始する場合に、患者１７がカプセル内視鏡１を飲み込む様子を示す。この場合、カプセル内視鏡１により、撮像した画像信号が電波で送信されるので、例えば患者１７のベルトにより、患者１７の腹部当たりに装着された体外ユニット１６でその電波を受信し、体外ユニット１６の内部のメモリに格納する。
【００１７】
そして、カプセル内視鏡１により、内視鏡検査を終了した場合には、体外ユニット１６を図４（Ｂ）に示す表示システム１８に設けた取り込みユニット１９に体外ユニット１６を装着して、取り込みユニット１９を介して体外ユニット１６で蓄積した画像データを表示システム１８側に取り込むことができるようにしている。
【００１８】
図５は体外ユニット１６及び表示システム１８の電気系の構成を示す。
体外ユニット１６は、カプセル本体２Ａ及び２Ｂのアンテナ１３ａ、１３ｂから送信される周波数の電波を効率良く受信する２つのアンテナ２１ａ、２１ｂを備え、各アンテナ２１ａ、２１ｂに誘起した高周波信号は、それぞれ受信回路２２ａ、２２ｂに入力される。
【００１９】
受信回路２２ａ、２２ｂはそれぞれ制御回路２３ａ、２３ｂにより制御され、制御回路２３ａ、２３ｂは受信回路２２ａ、２２ｂにより受信した高周波信号を復調させ、メモリ２４に順次格納するように制御する。
【００２０】
このメモリ２４はハードディスク（図ではＨＤＤと略記）で構成されている。メモリ２４はコネクタ２５と接続されている。そして、この体外ユニット１６を図４（Ｂ）に示す取り込みユニット１９に装着することにより、図５に示すようコネクタ２５は取り込みユニット１９のコネクタ２６に接続される。
【００２１】
このコネクタ２６は表示システム１８のメモリ３０と接続されている。このメモリ３０は制御回路３１により制御され、体外ユニット１６のメモリ２４に蓄積された画像データをメモリ３０を介して画像処理回路３２により展開処理されてメモリ３３に格納される。
【００２２】
メモリ３３は例えばハードディスクで構成されている。このメモリ３３は表示処理を行う表示回路３４と接続され、この表示回路３４に送られた画像信号は比較を行う比較回路３５を介して画像の表示を行う表示装置３６により表示される。この比較回路３５は疾患データベース（ＤＢと略記）３７と接続され、疾患データベース３７の画像と比較されて類似する画像を同時に表示装置３６で表示する。
【００２３】
また、制御回路３１にはキーボード等のコンソール３８と接続され、このコンソール３８から画像の取り込みの指示などや患者データの入力、診断結果の入力等を行えるようにしている。
【００２４】
本実施の形態では図１に示すように２つのカプセル本体２Ａ、２Ｂを透明カバー５ａ、５ｂで覆われた前端側の反対側の後端をこれら両カプセル本体２Ａ、２Ｂの外径よりも十分に細く、柔軟性を有する紐部３で接続して、互いに異なる方向を照明及び撮像可能にした構成にしていることが特徴となっている。
【００２５】
次に本実施の形態による作用を説明する。
内視鏡検査を行う場合には、例えば図４（Ａ）に示すように患者１７の腹部に体外ユニット１６を取り付けて、患者１７にカプセル内視鏡１を飲み込んでもらうようにする。
【００２６】
このカプセル内視鏡１は、例えば設定された時間の後、照明及び撮像を行い、撮像した画像信号をアンテナ１３ａ、１３ｂから送信し、体外ユニット１６は送信された画像信号を受信してメモリ２４に蓄積する。
【００２７】
図３はカプセル内視鏡１により例えば大腸４０内部を撮像している様子を示す。
【００２８】
本実施の形態では細くて柔軟な紐部３で２つのカプセル本体２Ａ、２Ｂを接続しているので、図３（Ａ）に示すように例えば右結腸曲で屈曲した管腔内を検査する場合でも、紐部３で自在に屈曲できるようになるので、１つのカプセル内視鏡の場合と同様に、スムーズに管腔内を進行させることができ、従って患者１７にとっても苦痛や違和感等をあまり感じるようなことなく検査ができる。
【００２９】
また、本実施の形態ではカプセル本体２Ａ、２Ｂは紐部３で連結された後端の反対側をそれぞれ照明及び撮像する構造になっているので、例えば図３（Ａ）において、進行方向の前側となるカプセル本体２Ｂにより、梨地で示す部分４０が半月ひだにより撮像できない死角になる場合が発生するが、その状態の後に図３（Ｂ）に示すように他方のカプセル本体２Ａの照明及び撮像手段により、先程のカプセル本体２Ｂとは反対方向から照明及び撮像を行うので、先程では死角となるような部分を後側のカプセル本体２Ａで撮像することができる。
【００３０】
このように本実施の形態によれば、１つのカプセル本体による場合よりもさらに死角となる部分の発生を防止して効率的な画像を得ることができる。
【００３１】
２つのカプセル本体２Ａ、２Ｂによる画像信号は体外ユニット１６のメモリ２４に蓄積され、カプセル内視鏡１が体外に排出された後に、この体外ユニット１６を図４（Ｂ）に示す取り込みユニット１９に装着し、表示システム１８のコンソール３８から画像取り込みの指示信号を入力する。
【００３２】
すると、体外ユニット１６のメモリ２４に蓄積された画像データはバッファとして機能するメモリ３０を介して画像処理回路３２に転送され、展開等の処理がされてメモリ３３に１枚づつの画像データとして蓄積される。
メモリ３３に格納された画像データは術者によるコンソール３８からの表示指示の入力により、表示装置３６に順次表示させることができる。
【００３３】
また、取り込んだ画像に対して疾患データベース３７に蓄積された疾患画像と類似した画像のピックアップの指示入力を行った場合には、図４（Ｃ）に示すように表示装置３６の表示面にカプセル内視鏡１で取り込んだ画像と、疾患データベース３７からの疾患画像を並べて表示し、その状態で図５に示す制御回路３１は比較回路３５により取り込んだ画像と疾患データベース３７から読み出した疾患画像とをパターンマッチング等の比較処理を行い、設定された割合以上の類似性有りか否かの判断を行う。そして、設定された割合以上の類似性有りと判断すると、その画像と前後数枚の画像を合わせて疾患データベース３７のデータとリンクしてメモリ３３に保存する。
【００３４】
そして、取り込んだ全画像の中から疾患である可能性のある画像のみを抽出して、メモリ３３の例えば画像抽出フォルダに格納する。
【００３５】
そして、図４（Ｄ）に示すように術者は抽出された画像を表示装置３６に表示させるようにコンソール３８から指示入力を行うことにより、画像抽出フォルダに格納された画像が順次表示され、術者は最終的な診断を効率良く行うことができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、従来例に比べて体内における屈曲した管腔内をスムーズに進行させることができ、患者に大きな苦痛を与えることなく、しかも異なる方向（より具体的には進行方向とその反対方向）から撮像を行うようにしているので、死角等が発生することが少ない、良質の画像を得ることができる。また、体内を撮像した画像をまとめて得ることができ、術者等が内視鏡を挿入しながら撮像を行うような手間を必要としない。
【００３７】
図６は体外ユニット１６の変形例の構成を示す。
図５では体外ユニット１６は２系統のアンテナ２１ａ、２１ｂ、受信回路２２ａ、２２ｂ、制御回路２３ａ、２３ｂを設けていたが、本変形例では１系統のアンテナ２１、受信回路２２、制御回路２３としている。
【００３８】
そして、本変形例では、図７に示すように２つのカプセル本体２Ａ、２Ｂの照明及び撮像して得た画像を送信回路１２ａ、１２ｂで送信するタイミングが重ならないように１／２周期（Ｔ／２）ずらしている。
【００３９】
つまり、両カプセル本体２Ａ、２Ｂの電源をＯＮして動作状態に設定した場合、例えばカプセル本体２Ａ側のＬＥＤ８ａを短い時間（例えば１／３０秒）点灯し、ＣＭＯＳイメージャ７ａで撮像し、送信回路１２ａで（ほぼ１／２の周期Ｔ／２かけて）送信する。
【００４０】
この送信回路１２ａによる送信が完了したタイミングで他方のカプセル本体２Ｂ側のＬＥＤ８ｂを短い時間点灯させ、ＣＭＯＳイメージャ７ｂで撮像し、送信回路１２ｂで送信する。この送信回路１２ｂによる送信が完了したタイミングで再び一方のカプセル本体２Ａ側のＬＥＤ８ａを点灯させるようにする。
【００４１】
このような動作を行うことにより、送信回路１２ａ、１２ｂで送信される画像信号を１系統のアンテナ２１で受信し、受信回路２２で受信してメモリ２４に格納する。
【００４２】
この場合、送信回路１２ａと１２ｂとによる送信周波数が少し異なる程度の場合には同じアンテナ２１で十分効率良く受信できる。また、体外ユニット２４は送信される周波数によりいずれの撮像素子で撮像した画像であるかの判断を行うことができる。
【００４３】
なお、送信回路１２ａと１２ｂとで同じ周波数で送信する場合、図７で示したように送信しても良い。この場合には、例えば送信する画像データの先頭に識別コードを付加して送信するようにしても良い。
【００４４】
この場合、その識別コードを体外ユニット１６で識別して画像データと分離してメモリ２４に格納しても良いし、識別コードが付加された状態のままメモリ２４に格納し、表示システム１８側で識別して画像データを分離するようにしても良い。
【００４５】
図８は体外ユニット１６の変形例のアンテナを示す。本変形例においては、ベルトに装着された体外ユニット１６は接続ケーブル４２により、患者１７が着るシャツ４３の上にネクタイ状に取り付けられるネクタイ状アンテナ列４４に接続されている。このネクタイ状アンテナ列４４は留め金４５によりシャツ４３に着脱自在に固定される。
【００４６】
このようにネクタイ状アンテナ列４４を患者１７の首からぶら下げるようにして、アンテナ列４４を構成する複数のアンテナ４４ａにおける受信電波の最も強いものを使用するようにしている。
【００４７】
本変形例によれば、患者１７に圧迫感等を強いることなく簡単に装着できる。
また、複数のアンテナ４４ａは患者１７の体の（幅方向の）中央付近を通り、上下方向に配置しているので、カプセル内視鏡１が蠕動により下降していく際にその方向に沿って複数のアンテナ４４ａが存在するので、最も近いアンテナ４４ａにより効率良く受信できる。
【００４８】
次に本実施の形態の第１変形例を図９等を参照して説明する。
図９に示す変形例のカプセル内視鏡１Ｂは、図１のカプセル本体２Ａの外装部分をカバー４６として取り外し可能にしている。このカバー４６を外したカプセル本体２Ａ′の後端には通信ポート４７の電極４８が露出する。
【００４９】
そして、図１０に示すようにカバー４６を外したカプセル本体２Ａ′の後端を書き換え装置４９のコネクタ受け部４９ａに装着して、書き換え装置４９の入力キー５０を操作することにより、カプセル本体２Ａ′内部の動作プログラムを変更可能にしている。
【００５０】
図１１はこの場合の（カバー４６を取り外した）カプセル本体２Ａ′の内部構造を示す。このカプセル本体２Ａ′は第１の実施の形態において、さらにタイミング制御を行うタイミング制御回路或いはタイミングジェネレータ（図９等ではＴＧと略記）５１と、このタイミングジェネレータ５１に接続された上記通信ポート４７とを設けた構成となっている。
【００５１】
このタイミングジェネレータ５１の内部には制御動作を行うＣＰＵ５２と、そのＣＰＵ５２の制御動作を決定するプログラムを書き込んだフラッシュメモリ等のメモリ５３が設けてあり、書き換え装置４９に接続して、そのプログラムの内容を書き換えることができるようにしている。なお、他方のカプセル本体２Ｂも同様の構成となっている。
【００５２】
次に作用を説明する。
【００５３】
内視鏡検査に使用する前に、カバー４６を外して図１０に示すようにカプセル本体２Ａ′を書き換え装置４９にセットする。そして、入力キー５０を操作して、書き換え装置４９により照明、撮像の駆動タイミングや、照明時間等のデータを通信ポート４７を介してカプセル本体２Ａ′のタイミングジェネレータ５１に送る。
【００５４】
タイミングジェネレータ５１のＣＰＵ５２は送られてきたデータにより、メモリ５３のデータを書き換える。
その後、カプセル本体２Ａ′を書き換え装置４９から外し、カバー４６を付ける。また、他方のカプセル本体２Ｂ′に対しても同様の作業を行う。その後、このカプセル内視鏡１Ｂを患者１７に飲み込んでもらう。
すると、入力キー５０を操作して設定した照明、駆動タイミング等で照明及び撮像を行うようになる。
【００５５】
書き込むデータの具体例としては、例えば患者１７の主に大腸検査を行うような場合には、カプセル内視鏡１Ｂを飲み込んでから６時間以内では、２秒で１フレームの画像を撮像し、６時間経過後は１秒で２フレームの画像を撮像するようにセットする。
【００５６】
本変形例によれば、患者の症状等に応じて精査したいと望む部位で、多くの画像が得られるようにできる。つまり、術者は検査しようとする部位等に応じて、撮像条件等を自由に設定でき、効率的な撮像画像が得られると共に、電池による消耗を低減することもできる。
【００５７】
図１２は第２変形例のカプセル本体２Ａ″を示す。このカプセル本体２Ａ″は図１１に示す構成において、駆動＆処理回路１１ａはメモリ５４ａと接続されると共に、このメモリ５４ａは通信ポート４７ａと接続されている。
【００５８】
このメモリ５４ａには書き換え装置４９により、検査する患者データを（内視鏡検査する前に）入力することができる。
【００５９】
また、内視鏡検査の際には駆動＆処理回路１１ａによる撮像した画像データがメモリ５４ａに蓄積される。そして、この内視鏡カプセルを回収した後、通信ポート４７ａに接続可能な通信ポートを備えた表示システムにより、メモリ５４ａに蓄積された画像データを患者データと共に読み出すことにより、画像データを患者データとの関係を保った状態で管理等ができる。
【００６０】
なお、図１１の第１変形例の場合にも、患者データを保持するメモリを設け、画像データを送信する場合、メモリに格納した患者データを画像データのヘッド情報として最初に送信するようにしても良い。
【００６１】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態を図１３ないし図１５を参照して説明する。図１３は第２の実施の形態のカプセル内視鏡１Ｃを示す。このカプセル内視鏡１Ｃは第１の実施の形態において、例えばカプセル本体２Ａ、２Ｂの対物レンズ７ａ、７ｂの画角を標準画角の対物レンズ７ａ′と、広角画角の対物レンズ７ｂ′にしている。なお、図１３では簡単化のため、対物レンズ７ａ′と、対物レンズ７ｂ′のみを示している。後述の図１４等も同様である。
【００６２】
この場合、標準画角としては１２０°〜１４０°を観察視野とする画角に設定され、広角画角としては１６０°〜１８０°を観察視野とする画角に設定されている。
【００６３】
また、カプセル内視鏡１Ｃにより内視鏡検査を行う場合の進行方向は標準画角の対物レンズ７ａ′側で先に撮像を行うようにする。その他は第１の実施の形態と同様の構成である。
【００６４】
本実施の形態によれば、進行方向の前側となるカプセル本体２Ａの標準画角の対物レンズ７ａ′により遠点観察を行い、後のカプセル本体２Ｂの広角画角の対物レンズ７ｂ′により近点観察を行うようにすることにより、見逃しを少なくできるようにしている。
【００６５】
図１４は第１変形例のカプセル内視鏡１Ｄを示す。このカプセル内視鏡１Ｄは第１の実施の形態におけるカプセル本体２Ａ、２Ｂの直視方向の照明及び撮像を行うものを斜め方向の照明及び撮像を行えるようにしたものである。
【００６６】
図１４の構成の場合、対物レンズ７ａ″、７ｂ″は互いに逆方向の斜め方向を視野範囲としている。例えば対物レンズ７ａ″が斜め下側を視野範囲とすると、他方の対物レンズ７ｂ″は斜め上側を視野範囲としている。
この変形例によれば、斜視方向を前後で変えているので、前後の画像を合わせると管腔をより広い範囲観察できる。
【００６７】
図１５は第２変形例のカプセル内視鏡１Ｅを示す。このカプセル内視鏡１Ｅは３つのカプセル本体５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃを細くて柔軟な紐部５７で連結した構造にしている。また、カプセル本体５６Ａは直視方向の視野を持つ対物レンズ５８ａ、カプセル本体５６Ｂは下方向の側視方向の視野を持つ対物レンズ５８ｂ、カプセル本体５６Ｃは上方向の側視方向の視野を持つ対物レンズ５８ｃにしている。
この変形例によれば、全てのカプセル本体の画像を合わせると、管腔内をより広く観察できる。
【００６８】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態を図１６及び図１７を参照して説明する。図１６は第３の実施の形態のカプセル内視鏡１Ｆを示す。このカプセル内視鏡１Ｆは例えば図９のカプセル内視鏡１Ｂにおいて、各カプセル内視鏡２Ａ及び２ＢにおけるＬＥＤ駆動回路９ａとして切換スイッチ６１と蓄電回路６２とを備えた構成にしている。なお、図１６では一方のカプセル本体２Ａのみを示している。
【００６９】
そして、また、送信回路１２ａの代わりに送受信回路１２ａ′を採用している。そして、外部から切換操作信号Ｓｋを送ると、アンテナ１３ａにより受信して送受信回路１２ａ′により復調され、タイミングジェネレータ５１のＣＰＵ５２に送られ、ＣＰＵ５２は切換操作信号Ｓｋに対応して制御動作を行う。
【００７０】
具体的にはＬＥＤ８ａは図１７に示すように、電池１４ａの電力で間欠的に発光するが、切換操作信号Ｓｋを受信すると、タイミングジェネレータ５１のＣＰＵ５２は切換スイッチ６１ａを蓄電回路６２ａと導通するように切り換えることにより、蓄電回路６２ａに蓄電された電力をＬＥＤ８ａに供給して、大きな光量で発光させる。
【００７１】
本実施の形態によれば、例えばカプセル内視鏡１Ｆが精査しようと思う部位に到達した場合には、外部から切換操作信号Ｓｋを送ることにより、大きな光量でＬＥＤ８ａ等を発光させることができ、明るくＳ／Ｎの良い画像を得ることができる。
【００７２】
より具体的に説明すると、食道や小腸等ではＬＥＤ８ａを電池１４ａで発光させた場合でも、十分な明るさの画像が得られるが、胃、大腸では照明光が十分に届かないで暗い画像となる場合がある。
【００７３】
暗い画像において、例えば患部と思われるような部位に対しては外部から切換操作信号Ｓｋを送ることにより、蓄電回路６２で十分に時間をかけてチャージした電力を切換スイッチ６１を経て大電流をＬＥＤ８ａ等を一気に供給し、瞬間的に大発光させる。そして、静止画であるが、胃、大腸内の所望とする部位で明るいＳ／Ｎの良い画像を得ることができるようにする。
【００７４】
なお、ＬＥＤ８ａは発熱があるので、通常観察では規定値以下の電流で照明を行うが、瞬間的に規定値に達するような大電流を流してもＬＥＤ８ａは殆ど劣化しない。
【００７５】
なお、本実施の形態では切換操作信号Ｓｋにより、照明光量を切り換えられるようにしているが、切換操作信号により照明及び撮像周期を変更できるようにしても良い。
【００７６】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態を図１８及び図１９を参照して説明する。図１８は第４の実施の形態のカプセル内視鏡１Ｇを示す。このカプセル内視鏡１Ｇは図９において、通信ポート４７ａの代わりにディップスイッチ６４ａを設け、このディップスイッチ６４ａにより内部の送信回路の送信周波数を可変設定できるようにしている。
【００７７】
本実施の形態によれば、カプセル内視鏡１Ｇを複数飲んだ場合でも、画像信号を送信する周波数をそれぞれ異なる周波数に設定することにより、受信した場合に識別して管理できる。
【００７８】
図１９は変形例のカプセル内視鏡１Ｈを示す。このカプセル内視鏡１Ｈは、例えば図１６において、カプセル本体２Ａには外周面に設けた透明のカバーガラス６６ａの内側に赤外線ポート６７ａを設けている。
【００７９】
そして、書き換え装置４９に設けた赤外線ポート６８と赤外線で通信を行えるようにしている。また、この変形例はカバー４６で分離しない構造にしている。
この変形例によれば、書き換え装置４９に接続しないでも、照明及び撮像タイミングの設定等ができる。その他は図１６の場合と同様の効果を有する。
【００８０】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態を図２０ないし図２２を参照して説明する。図２０は体外ユニット１６のアンテナに関する構造であり、本実施の形態では患者１７のシャツ４３の前ボタン７１部分に帯状のアンテナ列７２を装着できるようにしている。アンテナ列７２を構成する複数のアンテナ７２ａは接続ケーブル４２で体外ユニット１６と接続されている。
本実施の形態は図８の場合とほほ同様の作用効果を有する。
【００８１】
図２１は第１変形例を示し、図２１ではシャツをアンテナ列内蔵シャツ７４にしている。そして、アンテナの機能を兼ねるボタン７５にしている。
図２２は第２変形例を示し、この図２２ではシャツ７３の上に掛ける前かけで前かけ状アンテナ列７６を形成している。この前かけ状アンテナ列７６には複数のアンテナ７６ａが設けてある。これらの変形例の作用及び効果は図２０の場合とほぼ同様である。
【００８２】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態を図２３を参照して説明する。図２３は第６の実施の形態における内視鏡検査の様子を示し、図２３（Ａ）は検査開始の様子を示し、図２３（Ｂ）は検査後の画像を在宅から病院に送信する様子を示す。
本実施の形態は例えば体外ユニット１６が装着される取り込みユニット１９は、電話８１が接続される電話回線８２の接続部８３と接続され、この電話回線８２を介して病院８４に設置された表示システム１８と接続されている。
その他は第１の実施の形態と同様の構成である。
【００８３】
本実施の形態の作用としては、図２３（Ａ）に示すように、内視鏡検査を行う場合には患者１７はカプセル内視鏡１を飲み込む。
【００８４】
そして、カプセル内視鏡１による画像データは体外ユニット１６に蓄積される。内視鏡検査後に体外ユニット１６を電話回線８２に接続された取り込みユニット１９に接続し、電話回線８２により画像データを遠隔地等の病院に自動転送等で送信する。
【００８５】
病院では画像データを受信し、自動取り込みする。そして、医者により最終診断を行う。
本実施の形態によれば、病院から離れた遠隔地の患者の場合でも診断が可能となる。また、患者は検査する場合、病院での検査に制約されないので、患者１７の自由度が向上する。
【００８６】
なお、電話回線による画像データ等の送信に限定されるものでなく、無線で送信を行っても良いし、携帯電話、インターネット等の通信手段により、送信を行うようにしても良い。
【００８７】
（第７の実施の形態）
次に本発明の第７の実施の形態を図２４ないし図２９を参照して説明する。本実施の形態は複数のカプセル本体を照明用及び撮像用に機能を分離して、合体させて照明及び撮像を行うようにしたものである。図２４に示す第７の実施の形態のカプセル内視鏡８５はカプセル本体８６Ａとカプセル本体８６Ｂとが紐部８７で接続されている。
【００８８】
また、カプセル本体８６Ａには白色発光するＬＥＤ８８とＬＥＤ駆動回路８９と電池９０とが内蔵され、他方のカプセル本体８６Ｂには対物レンズ９１、ＣＭＯＳイメージャ９２、駆動＆処理回路９３、送信回路９４及び図示しないアンテナが内蔵されている。また、両カプセル本体８６Ａ、８６Ｂは信号線９５により接続されている。
【００８９】
また、両カプセル本体８６Ａ、８６Ｂにはそれぞれ磁石９６ａ、９６ｂが設けてあり、図２５に示すように磁石９６ａ、９６ｂの磁力で吸引して互いにくっつき易いようにしている。
図２５は本実施の形態の作用の説明図を示し、このカプセル内視鏡８５で患者１７の内視鏡検査を行う場合には、カプセル内視鏡８５を線状に伸ばした状態で口から飲み込んでもらう。
【００９０】
すると、食道９７のような細い管腔部分を通る場合には線状のままで深部側に進行する。そして、胃９８のように広い部位に到達すると、磁石９６ａ、９６ｂの磁力で両カプセル本体８６Ａ、８６Ｂは互いにくっつく。
【００９１】
この状態で照明と撮像（撮像した画像信号を送信する機能も含む）を行うようになる。なお、少なくとも一方のカプセル本体には、両磁石９６ａ、９６ｂの磁力により合体した状態を検知するホール素子等の磁気センサが設けてあり、その検出出力で照明及び撮像が開始する制御を行う（図示しない制御手段が形成していある）。或いは図１１等で説明したように所定の時間の経過後に照明及び撮像を行うようにしても良いし、図１６で説明したように外部からの信号で動作を制御するようにしても良い。
【００９２】
本実施の形態によれば、各カプセル本体による照明及び撮像の機能を向上して、画像信号を得ることができる。例えば、照明光量を増大させたり、撮像素子の画素数を大きいものにするなどして、Ｓ／Ｎの良い高解像度の画像を得る等することができる。
【００９３】
図２６は第１変形例のカプセル内視鏡８５′を示す。このカプセル内視鏡８５′は磁石９６ａ、９６ｂを採用しないで、紐部８７に形状記憶材料で形成した紐部８７′を採用している。
【００９４】
この場合、室温では形状記憶材料で形成した紐部８７′は図２６（Ａ）に示すように直線状になる特性を有し、体温以上になると図２６（Ｂ）に示すように屈曲して、両カプセル本体８６Ａ、８６Ｂが合体するる特性を有するような形状記憶加工がされている。この場合も図２４とほぼ同様の作用及び効果を有する。
【００９５】
図２７は第２変形例のカプセル内視鏡８５″を示す。このカプセル内視鏡８５″は紐部８７″が図２７（Ａ）に示すように屈曲して両カプセル本体８６Ａ、８６Ｂを合体させるように加工（付勢）されたバネ材料で形成されている。そして、飲み込む場合には図２７（Ｂ）に示すように線状に伸ばして飲み込む。この場合も図２４とほぼ同様の作用及び効果を有する。
【００９６】
図２８は第３変形例のカプセル内視鏡１０１を示す。本変形例の場合は、合体することにより合体しない場合よりも照明及び撮像機能（より具体的には撮像範囲）を向上するものである。
【００９７】
このカプセル内視鏡１０１は３つのカプセル本体１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃが細くて柔軟な紐部１０３で連結されている。なお、カプセル本体１０２Ａ等は硬性であり、図示のような硬性長となる。
【００９８】
また、両端部側のカプセル本体１０２Ａ、１０２Ｃには、透明カバーの内側に斜め上方を撮像視野とする対物レンズ１０４ａ、１０４ｃがそれぞれ内蔵され、その結像位置には撮像素子１０５ａ、１０５ｃがそれぞれ配置されている。各撮像素子１０５ａ、１０５ｃは撮像素子駆動＆処理回路１０６ａ、１０６ｃにより駆動されると共に信号処理される。
【００９９】
また、対物レンズ１０４ａ、１０４ｃの周囲に照明用のＬＥＤ１０７ａ、１０７ｃがそれぞれ配置されている。ＬＥＤ１０７ａ、１０７ｃは中央のカプセル本体１０２Ｂに設けたＬＥＤ駆動回路１０８により駆動される。
また、撮像素子駆動＆処理回路１０６ａ、１０６ｃにより信号処理された信号も中央のカプセル本体１０２Ｂに設けた送信回路１０９に送られ、図示しないアンテナから外部に送信される。また、このカプセル本体１０２Ｂには電池１１０も内蔵されており、電池１１０によりカプセル本体１０２Ａ及び１０２Ｃに内蔵された撮像素子１０５ａ、１０５ｃ等の観察装置に電流等のエネルギを供給している。
【０１００】
さらに両端部側のカプセル本体１０２Ａ、１０２Ｃには、磁石１１１ａ、１１１ｃが設けてある。
従って、図２５で説明した場合と同様に、このカプセル内視鏡１０１が胃のような広い部分に到達すると、図２９に示すように磁石１１１ａ、１１１ｃにより両端側のカプセル本体１０２Ａ、１０２Ｃは吸引されて合体する。
【０１０１】
この状態ではそれぞれの斜視の視野範囲により広範囲を撮像できるようになる。この場合も図２４等と類似の作用及び効果を有する。
なお、上述した各実施の形態を部分的等で組み合わせる等して形成される実施の形態等も本発明に属する。
【０１０２】
［付記］
１．観察方向がそれぞれ異なり、照明及び観察機能をそれぞれ備えた複数のカプセル観察装置と、
複数のカプセル観察装置を連結する細くて柔軟な連結部材と、
からなることを特徴とするカプセル内視鏡。
１．２．付記１において、各カプセル型観察装置の観察方向は、カプセル内視鏡の進行方向に対して前方と後方である。
１．３．付記１又は１．２において、各カプセル型観察装置の観察機能は視野角が異なる対物系を有する。
１．４．付記１において、各カプセル型観察装置の観察機能はそれぞれ斜視方向の対物光学系を有する。
１．５．付記１乃至付記１．４において、柔軟な連結部材に信号線を配設して、各カプセル型観察装置のエネルギを共通化した。
【０１０３】
２．２つ以上のカプセル型観察装置を柔軟な連結部材で連結し、少なくとも２つのカプセル型観察装置を所定位置の結合する手段を設けたカプセル内視鏡。
２．１付記２において、結合手段は、カプセル型観察装置内に設けた磁気装置である。
２．２付記２において、結合手段は、柔軟な連結部材の内部に配設した形状記憶材料である。
２．３付記２において、各カプセル型観察装置の観察機能もしくは照明機能を有し、結合状態で照明機能と観察機能が同じ視界に向く。
２．４付記２において、柔軟な連結部材に信号線を配設して、各カプセル型観察装置のエネルギーを共通化した。
【０１０４】
（付記２〜２．４の従来技術の問題点）
胃内等の大容量気管の内部を観察するためには、大きな光量が必要でありＬＥＤ照明部分が大型化してしまう。また、より精細に観察するためには高画質の撮像素子を使用する必要があり大型化の要因になる。このように１つのカプセルで性能を向上させていくとカプセルサイズが大型化して、飲み易さ（患者受容性）が損なわれる。そこで、付記２の構成をとることで、飲み易いサイズで飲め、体内では高機能を実現できる。
【０１０５】
３．観察機能と照明機能と電源手段を備えたカプセル内視鏡において、照明機能制御手段を有し、照明機能制御手段には少なくとも電源からの電力を一時的に蓄電し、制御信号に応じて瞬間的に放電する蓄電手段を設けた。
（付記３の従来技術の問題点）
ＬＥＤ照明は同じ断面積のライトガイドファイバーを使用した場合に比べ光量が各段に少ない（暗い）。そのため、カプセル内視鏡のごく近傍しか観察できず、用途が食道や小腸などの管径が小さい気管に限られる。また、常時大電流でＬＥＤを駆動することも考えられるが、電池寿命が大幅に短くなるとともに、ＬＥＤの寿命も大幅に短くなる。
【０１０６】
４．観察機能と照明機能と画像送信機能と電源手段と備えたカプセル内視鏡において、
少なくとも照明機能または画像伝送機能の諸設定を外部から任意に設定可能な可変設定手段を有しているカプセル内視鏡。
４．１付記４において、可変設定手段は赤外線通信などによる非接触通信である。
４．２付記４において、可変設定手段は、着脱自在なカプセル内視鏡の外装に覆われたカプセル本体の一部に設けた電極またはスイッチ類である。
【０１０７】
（付記４〜４．２の従来技術の問題点）
カプセル内視鏡では電池を内蔵しておりその電池寿命には限界があるので、カプセルを飲んでから排出されるまで、一様に観察可能にするためにはフレームレートを落とす必要があった。一方、被験者は例えば、食道疾患の疑いがあったり、小腸であったり、大腸で疑いがあってカプセル検査を受診するのである。従って、患者の症状が疑われる部位では詳細に観察するためにフレームレートを上げたりしたい。
カプセルを患者の対応付けができる機能が求められている。これらの実現ためには、患者毎にカプセルの設定を簡単に変更できる必要がある。
【０１０８】
５．観察機能と照明機能と画像伝送機能を有するカプセル内視鏡と、カプセル内視鏡からの画像信号を受信する体外にある少なくとも２つのアンテナからなるアンテナ列と、アンテナ列が受信した信号を処理する処理ユニットとからなり、
上記アンテナ列のアンテナは一列に配置されており、上記アンテナを人体に対して縦に係止するための係止手段を設けたカプセル内視鏡システム。
（付記５の従来技術の問題点）
ワイヤレスカプセルではカプセルからの信号を体外で受け取るアンテナとして、腹巻き状のアンテナを身体に巻き付ける構成があるが、腹巻き状のアンテナでは蒸れたり、腹を圧迫して患者に不快感を与えることがあった。上述の不快感を軽減できるカプセル内視鏡システムを提供することを目的とする。
【０１０９】
６．観察機能と照明機能と画像伝送機能を有するカプセル内視鏡と、体外にある画像情報受信手段と、画像情報受信手段で得られた画像を蓄積する記録手段と、過去の内視鏡画像と疾患のデータを蓄積した疾患データベースと、過去の疾患画像と類似した画像を上記記録手段から検索する検索手段と、検索された画像を記録または表示する手段とからなるカプセル内視鏡システム。
【０１１０】
（付記６の従来技術の問題点）
ワイヤレスカプセルでは、位置制御が難しいため、所望の位置で止めてその部位を観察することができない。そのため、カプセルの移動を消化運動（蠕動運動）にまかせ、移動過程の画像を蓄積しておいて、後で医者が蓄積画像を早送り再生しながら診断を行っている。
しかし、早送り再生するとはいえ、かなりの時間を必要となるので医療効率の観点から改善が求められている。本発明では、診断補助データベースを利用することにより、蓄積した映像情報から疾患と類似する画像を絞り込むことで、診断を反自動化でき、医者の診察時間を大幅に削減することができる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、観察方向がそれぞれ異なり、照明及び観察機能をそれぞれ備えた複数のカプセル観察装置と、
複数のカプセル観察装置を連結する細くて柔軟な連結部材と、
で構成しているので、患者に苦痛を強いることなく屈曲した体腔内に円滑に挿入でき、しかも観察方向が異なる複数のカプセル観察装置によって、見逃す部分が少なく広範囲におよぶ観察像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のカプセル内視鏡の外観図。
【図２】一方のカプセル本体の内部構成を示す図。
【図３】使用状態における作用の説明図。
【図４】内視鏡検査を行う手順の説明図。
【図５】体外ユニット及び表示システムの電気系の構成を示すブロック図。
【図６】変形例の体外ユニットの構成を示すブロック図。
【図７】図６の体外ユニットを採用した場合の本実施の形態の照明及び撮像等のタイミング図。
【図８】変形例におけるアンテナの構成例を示す図。
【図９】第１変形例のカプセル内視鏡の一部を示す斜視図。
【図１０】カバーを外してカプセル本体を書き換え装置に装着した状態を示す図。
【図１１】カプセル本体の内部構成を示す図。
【図１２】第２変形例におけるカプセル本体の内部構成を示す図。
【図１３】本発明の第２の実施の形態のカプセル内視鏡の概略を示す図。
【図１４】第１変形例のカプセル内視鏡の概略を示す図。
【図１５】第２変形例のカプセル内視鏡の概略を示す図。
【図１６】本発明の第３の実施の形態のカプセル内視鏡の一部の内部構成を示す図。
【図１７】外部からの信号で発光強度を制御する動作説明図。
【図１８】本発明の第４の実施の形態のカプセル内視鏡の一部の構成を示す図。
【図１９】変形例のカプセル内視鏡の一部の構成を示す図。
【図２０】本発明の第５の実施の形態における体外ユニットのアンテナの構成を示す図。
【図２１】第１変形例のアンテナの構成を示す図。
【図２２】第２変形例のアンテナの構成を示す図。
【図２３】本発明の第６の実施の形態のカプセル内視鏡システム等の構成を示す図。
【図２４】本発明の第７の実施の形態のカプセル内視鏡の構成を示す図。
【図２５】内視鏡検査の説明図。
【図２６】第１変形例のカプセル内視鏡の構成を示す図。
【図２７】第２変形例のカプセル内視鏡の構成を示す図。
【図２８】第３変形例のカプセル内視鏡の構成を示す図。
【図２９】第３変形例が合体した状態での作用の説明図。
【符号の説明】
１…カプセル内視鏡
２Ａ、２Ｂ…カプセル本体
３…紐部
５ａ、５ｂ…透明カバー
６ａ、６ｂ…対物レンズ
７ａ、７ｂ…ＣＭＯＳイメージャ
８ａ、８ｂ…ＬＥＤ
９ａ、９ｂ…ＬＥＤ駆動回路
１１ａ、１１ｂ…駆動＆処理回路
１２ａ、１２ｂ…送信回路
１３ａ、１３ｂ…アンテナ
１４ａ、１４ｂ…電池
１６…体外ユニット
１７…患者
１８…表示システム
１９…取り込みユニット
２２ａ、２２ｂ…受信回路
２３ａ、２３ｂ…制御回路
２４、３０、３３…メモリ
２５、２６…コネクタ
３１…制御回路
３２…画像処理回路
３４…表示回路
３５…比較回路
３６…表示装置
３７…疾患データベース
３８…コンソール

Claims

観察方向が異なる観察機能を各々備えた複数のカプセル観察装置と、
直列に配置された互いに隣接する前記複数のカプセル観察装置の間に配設された、当該カプセル観察装置本体に対して柔軟に形成された紐状部材であって、紐両端部において対向するカプセル観察装置本体に対して一体的に固着し、かつ、紐両端部において一体的に固着した当該カプセル観察装置本体同士を、互いに異なる方向の観察が可能となるように連結する紐状連結部と、
前記紐状連結部を介する部分以外においては互いに離間する少なくとも２つの前記カプセル観察装置本体に対して、所定の条件下において前記紐状連結部を曲折せしめ、当該カプセル観察装置本体同士を当接せしめる結合手段と、
を具備し、
前記結合手段は、前記カプセル観察装置内に設けられた磁石であり、
前記磁石は、前記少なくとも２つの前記カプセル観察装置本体同士のうち少なくとも１つのカプセル観察装置本体に外的付勢力が印加され、当該カプセル観察装置本体同士の当接が不可である状態から、前記外的付勢力の印加が解除され当該カプセル観察装置本体同士の当接が可能となった条件下において、互いの磁力により当該カプセル観察装置本体同士を当接せしめることを可能とする
ことを特徴とするカプセル内視鏡。
観察方向が異なる観察機能を各々備えた複数のカプセル観察装置と、
直列に配置された互いに隣接する前記複数のカプセル観察装置の間に配設された、当該カプセル観察装置本体に対して柔軟に形成された紐状部材であって、紐両端部において対向するカプセル観察装置本体に対して一体的に固着し、かつ、紐両端部において一体的に固着した当該カプセル観察装置本体同士を、互いに異なる方向の観察が可能となるように連結する紐状連結部と、
前記紐状連結部を介する部分以外においては互いに離間する少なくとも２つの前記カプセル観察装置本体に対して、所定の条件下において前記紐状連結部を曲折せしめ、当該カプセル観察装置本体同士を当接せしめる結合手段と、
を具備し、
前記結合手段は、前記紐状連結部の内部に設けられた形状記憶部材であり、
前記形状記憶材料は、所定の温度に達した条件下において、前記紐状連結部を曲折せしめ、当該カプセル観察装置本体同士を当接せしめることを可能とする
ことを特徴とするカプセル内視鏡。
前記複数のカプセル観察装置は２つのカプセル観察装置により構成され、
一のカプセル観察装置の観察方向は当該カプセル内視鏡の進行方向に対して前方であり、他のカプセル観察装置の観察方向は当該カプセル内視鏡の進行方向に対して後方であることを特徴とする請求項１または２に記載のカプセル内視鏡。
前記複数のカプセル観察装置の観察機能は、互いに視野角が異なる対物系を有す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カプセル内視鏡。