JP4868720B2 - カプセル投薬システム - Google Patents
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Description
該薬剤送達システムは、医薬品の生物活性、副作用、患部への標的指向(ターゲティング)、薬剤の放出制御(コントロールドリリース)、薬剤の吸収改善、薬剤の化学的安定性及び代謝活性等を調整して、生体内の表在疾患に対して、必要な量の薬剤を必要な時間だけ作用させ、薬剤をより効果的に使用するものである。この薬剤送達システムは、疾患種類に応じて、利用される技術が異なるものであり、例えば、患部である表在疾患が悪性腫瘍の場合には、ターゲティング、コントロールドリリース等の技術が求められる。
更に、患者に負担を与えずに上述した表在疾患や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、体内の所望する位置(大腸)で発泡剤を放出して生体内の管腔部分を拡張した後、撮像を行うカプセル内視鏡も知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記診断装置により生体内の患部の位置等を正確に診断したとしても、該診断結果をカプセル内視鏡に反映させることが困難であり、診断装置及びカプセル内視鏡を組み合わせて使用することが難しかった。
請求項1に係る発明は、薬剤保持部と、前記薬剤保持部で保持した薬剤を放出する薬剤放出部と、外部と信号の送受信を行う通信部と、体内の撮像画像を取得する観察部とを有するカプセル型医療装置と、患者の体外に配置されたCT、X線観察装置、MRI、PETおよび超音波断層観測装置のいずれか一つであって、自身が取得した断層像に基づいて前記患者の患部および該患部の位置を特定する投薬位置特定装置と、前記カプセル型医療装置と信号の送受信を行う外部通信部を有する外部装置と、該外部装置に前記薬剤放出部を動作させる条件である位置情報を入力する条件入力部と、前記条件入力部で入力した条件と比較するための位置情報を取得する情報取得部と、該情報取得部で得た位置情報と、前記条件入力部で入力した条件である位置情報とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果が一致した場合に、前記カプセル型医療装置の前記観察部で患部の撮像を行い、得られた撮像画像に基づいて投薬が必要な患部であるかを判断する判断部と、該判断部が投薬が必要な患部であると判断すると、前記薬剤放出部からの放出を行わせるべく制御する制御部と、を有するカプセル投薬システムを提供する。
この発明に係るカプセル投薬システムにおいては、カプセル型医療装置が観察部を備え、カプセル型医療装置の位置情報が、観察部で撮影された画像とカプセル型医療装置が経口投入されてからの経過時間に基づいて決定される。従って、カプセル型医療装置が投薬が必要な患部の位置に達しかどうか正確に判断でき、所望する患部に対して直接的かつ正確に投薬を行うことができる。
この発明に係るカプセル投薬システムにおいては、比較部は情報取得部で得た情報と条件入力部で入力した条件とを比較するだけでなく、生体の硬さをセンサにより測定して患部に達したかの判断を行うので、患部に達したことを正確に検出し投薬することができる。
この発明に係るカプセル投薬システムにおいては、条件入力部に投薬位置特定装置が接続されているので、外部装置は投薬位置特定装置から、投薬が必要な部位を判断するためのデータを得ることができる。従って、投薬が必要な部位に対して高精度に投薬を行うことができる。
この発明に係るカプセル投薬システムにおいては、管腔内の移動距離に基づいて、投薬が必要な患部の位置で投薬できるので、患部に対して高精度に投薬を行うことができる。
本実施形態のカプセル投薬システム1は、図1及び図2に示すように、(生体内)に経口投入されて自己の位置情報を体外に送信する情報送信部12を有する投薬用カプセル(カプセル型医療装置)10と、投薬が必要な患部X(図3参照)と該患部Xの位置とを特定する特定装置(投薬位置特定装置)31を有する体外ユニット30とを備えている。なお、本実施形態においては、特定装置31をX線コンピュータ断層撮影装置(以下、X線CT装置)として説明する。
なお、ここでは、X線CT装置を例にしたが、該X線CT装置に限られず、MRI、PET、X線観察装置、超音波観測装置等様々な医療診断装置が適用できる。
上記筐体11は、プラスチック等で内部を密閉するように形成されており、一端側の内部には、壁部11aと筐体11の内周面とで囲まれた上記リザーバ13が設けられている。該リザーバ13には、筐体11の外表面に形成された体液取込口20を有する体液取込管路21と、筐体11の外表面に形成された薬剤放出口22を有する薬剤放出管路23とが接続されている。なお、体液取込口20及び薬剤放出口22は、筐体11の一端側に軸回りに複数形成されている。また、両管路21、23には、それぞれ該管路21、23を開閉するように移動可能な開閉弁24、25が設けられている。
即ち、これら体液取込口20、体液取込管路21、薬剤放出口22、薬剤放出管路23及び両開閉弁24、25は、上記放出部14を構成している。
なお、リザーバ13内に薬剤Aを収納させる際、最初に膨張性薬剤Bを入れ、その後、該膨張性薬剤Bが体液取込口20から溢れるように薬剤Aを薬剤放出口22から導入することで、リザーバ13内に薬剤Aを高い密度で収納することができる。
また、上記制御部16は、放出信号を受けて両開閉弁24、25を作動させるようになっている。なお、初期状態においては、両開閉弁24、25は、両管路21、23を閉塞する位置に設定されている。
また、上記情報送信部12は、前記自己の位置情報として電波を体外に送信するようになっている。
上記PC34は、所定処理した後の画像を表示する表示モニタ34aを有しており、また、上記寝台32の移動及び上記検出器33の作動等を総合的に制御する機能を有している。また、医師等は、表示モニタ34aに表示された画像に基づいて診断して、患部Xを特定できるようになっている。
上記Z軸部材41は、患者Pに沿う方向に設けられ、該Z軸部材41の略中央部分に球状体44が設けられると共に、先端に該球状体44よりも径の小さい球状体45が設けられている。また、球状体44には、Z軸部材に直角な方向に上記X軸部材42が接続され、該X軸部材42の先端に上記球状体45よりも径の小さい球状体46が設けられている。更に、上記球状体44には、Z軸部材41及びX軸部材42に対して直角な方向に上記Y軸部材43が接続され、該Y軸部材43の先端に上記球状体46よりも径の小さい球状体47が設けられている。
この三次元マーカ40は、上記特定装置31により患部Xを特定する際に体外装置35に取り付けるものであり、医師等は、患部Xを特定した後、該患部Xと三次元マーカ40の各球状体44、45、46、47との相関位置に基づいて患部Xの位置を特定できるようになっている。
また、三次元マーカ40は、体外装置35に投薬用カプセル10の放出部14を動作させるための条件を入力する条件入力部としての機能も有するようになっている。この患部Xの位置の特定については、後に詳細に説明する。
なお、上記体外受信部50及び上記体外送信部52は、投薬用カプセル10と各種の信号の送受信を行う外部通信部を構成している。また、上記判断部51は、条件入力部で入力した条件と比較するための情報を取得する情報取得部としての機能すると共に、取得した情報と条件入力部で入力された条件とを比較する比較部として機能するようになっている。
更に、体外装置35は、特定装置31により特定された患部Xの位置情報を記録するメモリ53を備えている。該メモリ53は、PC34により患部Xの位置情報を入力されるようになっている。これにより上記判断部51は、メモリ53に記録されている患部の位置情報に基づいて上述した判断ができるようになっている。
まず、患者Pは、医療機関等にて図1及び図3に示すように、医師等の指示のもと体外装置35を装着する(S1)と共に、該体外装置35に三次元マーカ40を取り付け(S2)、寝台32上に横になる。医師等は、PC34により、寝台32を検出器33内に入るように移動させると共に、該検出器33を作動させて患者PのX線撮影を行う。この際、少なくとも異なる2方向からX線撮影を行う(S3)。好ましくは、CTスキャニングを行い、3次元画像を得られるよう撮影する。撮影後、医師等は、検出器33により撮影した画像情報をPC34に取り込む(S4)と共に、画像処理等の所定処理を行った後に、表示モニタ34aに表示させる。
患部Xの特定後、医師等は、該患部Xの位置の特定を行う。即ち、図3に示すように、少なくとも2方向から撮影を行っているので、各球状体44、45、46、47と上記患部Xとの相関関係により三次元マーカ40を基準とした患部Xの位置の特定が行える(S8)。また、三次元マーカ40と体外装置35との取付位置関係により、体外装置35に対する患部Xの位置の特定が行える(S9)。
患者Pは、投薬用カプセル10を経口投入する際、投薬用カプセル10の図示しないスイッチを入れ、該投薬用カプセル10を動作状態にする。そして、電池17から各構成品に電力が供給される。これにより、投薬用カプセル10は、情報送信部12により電波を体外に送信しながら体内を移動する。この送信された電波は、体外装置35の体外受信部50で受信され、判断部51に送られる。該判断部51は、送られてきた電波の受信レベル及び受信方向等により、体外装置35に対する投薬用カプセル10の位置の算出を行う(S12)。また、判断部51は、算出した投薬用カプセル10の位置情報と、上記メモリ53に記録されている患部Xの位置情報とから投薬用カプセル10が患部Xの位置に達したか否かを判断する(S13)。ここで、判断部51は、投薬用カプセル10の位置情報と患部Xの位置情報とが一致したときに、体外送信部52を介して放出信号を体内に向けて送信する。即ち、判断部51は、放出信号を介して放出部14の制御を行う。
つまり、特定装置31で特定した患部Xの位置にて薬剤Aの放出が行えるので、患部Xに対して直接的に投薬を行うことができる。
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、投薬用カプセル10が患部Xの位置に達したと判断部51が判断したときに、投薬用カプセル10に放出信号を送信して投薬を行なわせていたのに対し、第2実施形態のカプセル投薬システム60では、投薬用カプセル(カプセル型医療装置)70が患部Xの位置に達したと判断部51が判断したときに、体外装置35より生体情報取得信号を投薬用カプセル70に送信して、該投薬用カプセル70に生体情報を取得させ、該生体情報に基づいて投薬が必要と判断したときに投薬用カプセル70に放出信号を送信して投薬を行わせる点である。
上記投薬用カプセル70は、図8に示すように、筐体11内に、体内の生体情報である撮像画像を取得する観察装置(観察部)71を備えている。該観察装置71は、筐体11の一端側に設けられた透明カバー11bの内側に配される体内を撮像する対物レンズ72と、該対物レンズ72の結像位置に設けられたCMOSイメージャ等の撮像素子73と、対物レンズ72の周囲に設けられ、照明光を照射して対物レンズ72の視野範囲を照明するLED74とを有している。
まず、医師等は、特定装置31により投薬が必要な患部Xと該患部Xの位置を特定した後、該患部Xの位置情報をPC34から体外装置35のメモリ53に入力して記録させる。その後、患者Pは、投薬用カプセル70を経口投入する(S20)。
経口投入された投薬用カプセル70は、情報送信部12により電波を体外に送信しながら体内を移動する。この送信された電波は、体外装置35の体外受信部50で受信され、判断部51に送られる。該判断部51は、送られてきた電波の受信レベル及び受信方向等により、体外装置35に対する投薬用カプセル70の位置の算出を行う(S21)。また、判断部51は、算出した投薬用カプセル70の位置情報と、上記メモリ53に記録されている患部Xの位置情報とから投薬用カプセル70が患部Xの位置に達したか否かを判断する(S22)。ここで、判断部51は、投薬用カプセル70の位置情報と患部Xの位置情報とが一致したときに、体外送信部52を介して生体情報取得信号を体内に向けて送信する。
送信された生体情報は、体外装置35の体外受信部50で受信され、判断部51に送られる。該判断部51は、送られてくる撮像画像である生体情報から、患部Xを認識する(S25)。そして、例えば、撮像画像から、赤色を検出すると共にその検出量を予め設定されている閾値と比較して、該閾値以上である場合には、投薬が必要な患部Xであると判断する(S26)。
また、観察装置71は、常時作動しているのではなく、患部Xの位置に達して体外装置35から生体情報取得信号を受信したときのみ作動するので、省電力化を図ることができる。また、観察装置71により生体情報の取得が行えるので、投薬による経過観察も行うことができる。
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、特定装置31が、X線CT装置であったのに対し、第2実施形態のカプセル投薬システム80では、特定装置(投薬位置特定装置)100が内視鏡装置である点である。
即ち、本実施形態のカプセル投薬システム80は、図11に示すように、投薬用カプセル(カプセル型医療装置)90と、上記特定装置100を有する体外ユニット95とを備えている。
また、本実施形態においては、情報送信部12が、タイマ機能を有しており、体内に経口投入されてからの経過時間とこれに対応した撮像部91により撮像した画像情報とに基づいて、自己の位置情報を特定すると共に体外に送信するようになっている。
また、内視鏡装置本体101は、光源装置105、画像プロセッサ装置106に接続されており、光源装置105で発生した光は内視鏡装置本体101内部に挿通された図示しない光ファイバを通して内視鏡装置本体101の一端部(端部1)まで伝送され、照明光として体腔内に放射される。また、内視鏡装置本体101の一端部(端部1)には、図示しない撮像素子(CCD)が設けられており、CCDで取得された信号は、内視鏡装置本体101内部に設けられた配線材料を伝播し画像プロセッサ装置106に伝送される。画像プロセッサ装置106では、撮像素子からの信号を受け体腔内の画像を生成する。生成した画像は、表示モニタ107に表示されるようになっている。
また、生成された画像データについても、PC109にも伝送される。PC109では、前記画像データと挿入量検出装置108aのデータを関連付けて記録すると共に、後述する図13で示す項目に代表される画像処理等を行う。
まず、患者Pは、医療機関等にて、図11に示すように、内視鏡検査を受ける(S30)。即ち、医師等は、特定装置(内視鏡装置)100で得られた画像を元に診断を行う(S31)。この際に、投薬の必要な患部Xを特定する。患部Xを特定する作業としては、PC109にて画像の確認を行い、患部Xが写っている画像データにフラグを付加することで記録を残すことができる。
その後、患者Pは、体外装置35を装着する(S33)と共に、投薬用カプセル90を経口投入する(S34)。また、投薬用カプセル90は、経口投入される際、図示しないスイッチを入れることにより動作が開始される。即ち、電池17から各構成品に電力が供給されると共に、情報送信部12のタイマ機能の動作及び撮像部91の動作が開始される。
体外装置35では、体外受信部50で該情報を受信し、判断部51に送信する。判断部51では、S32で行ったPC109での処理と同様の処理を行い、メモリ53に格納された画像データをPC109で変換したデータと比較する(S35)。
比較した結果が、同一若しくは極めて近いと判断される場合、判断部51は、投薬部位(患部X)と判断し、体外送信部52を介して放出信号を体内に向けて送信する(S36)。
また、特定装置(内視鏡装置)100で得た画像をそのまま比較に利用するのではなく、変換したデータ、即ち、簡略化したデータを使用して比較することで、比較演算の総量を少なく抑えることができ、容易にデータの比較を行うことができる。
図13は、左側が特定装置(即ち、内視鏡装置)100で得られる画像及び同時に得られる挿入長情報である。例えば、挿入部102への体腔内への挿入長データなどが示されている。表の右側は、データ変換後のデータが示されている。
まず、第1の例として、表の(1)及び(2)について説明する。
(1)及び(2)においては、内視鏡装置100により得られた画像と、内視鏡装置100の挿入部102の体腔内への挿入量を関連付けて変換を行い、変換後のデータをメモリ53に記録している。メモリ53に記録されている変換後のデータは、内視鏡の体腔内へ挿入量より選択した患部Xの位置と、画像データである。((2)の場合は、単純化された画像のパターンである)(図13(表の(1)の右側の欄))。
ここで、位置とした情報は、投薬用カプセル90を嚥下した後、患部Xに到達するまでの推定到達時間情報でも良い。また、変換は行わず内視鏡装置100の挿入部102の挿入量を記録しておいても良い。
受信されたデータは、判断部51に送られる。判断部51では、投薬用カプセル90で撮影された画像を、メモリ53に記録されたデータと同様のフォーマット((2)の場合は単純化された画像パターン)に変換する。
また、撮影された画像の履歴(現在撮影されている部位(小腸、大腸等)と、その部位に投薬用カプセル90が存在している時間)から現在の投薬用カプセル90の位置を推定する。ここでの変換は、到達時間と到達推定時間を比較する形成でも良い。また、挿入部102の挿入量と投薬用カプセル90の挿入距離との比較する形式でも良い。
求められた相関関数が、ある設定された閾値より大きくなった場合には、判断部51は現在の位置が患部Xの近傍であると判断し、体外送信部52より放出信号を送信するように指示を出す。
投薬用カプセル90で撮影された画像についても、上記と同様に画像の平均輝度を判断部51で求め、平均輝度を随時メモリ53に書き込むことで、投薬用カプセル90の進行に伴う平均輝度変化を求めることができる。メモリ53に記録されている患部Xに到達するまでの平均輝度の変化曲線と、投薬用カプセル90により得られた画像からの平均輝度変化とを比較して、比較結果が近い場合には、投薬用カプセル90の現在の位置が患部Xの近傍と評価する。その後の処理については、上述した(1)及び(2)の場合と同様である。
また、(4)の場合においては、(3)の場合の平均輝度変化の代わりに、カラーバランスの変化を活用する。それ以外の部分ついては(3)の場合と同様である。
また、挿入長を元に投薬位置を検出する方法においては、内視鏡を用いた方法のみならず、X線観察装置、CT、MRI、超音波観測装置等から管腔の長さを求めるようにしても良い。
第4実施形態と第3実施形態との異なる点は、第3実施形態では、投薬用カプセル90が、筐体11内に、体内を撮像する撮像部91を備えていたのに対し、第4実施形態の投薬用カプセル(カプセル型医療装置)110では、図15に示すように、筐体11に、上記撮像部91に加え、体内での移動距離を計測する計測部111を備えている点である。
上記画像取得部112は、上記消化管内腔壁の表面に光を照射するLED114と、消化管内腔壁の表面で反射された光の画像、即ち、表面画像を読み取る光学センサ115とを有している。上記LED114は、筐体11の軸方向に光を照射するように水平配置されている。また、筐体11の軸方向に向けて照射された光は、反射ミラー116a、116bによって照射方向が変更され、消化管内腔壁の表面に向けて斜めに照射されるようになっている。また、上記光学センサ115は、反射した光を受光できる位置に配置されている。なお、画像取得部112近傍の筐体11には、光学的に光を透過するように透明カバー11cが設けられている。
このように、内視鏡装置100により正確に特定された患部Xの画像情報と位置情報とを関連付けて記録し、また投薬用カプセル110の移動距離と画像情報とを関連付けて記録することで、両情報を比較することを容易にしている。
これにより、投薬用カプセル110による投薬位置に対して患部Xの情報を容易に反映させることができ、内視鏡装置100により正確に特定された患部Xで投薬を確実に行うことができる。
また、本実施例では、計測部111を設けることにより、さらに正確に投薬用カプセル110の移動距離を求めることができる。これにより、より効果的に薬剤Aの放出を行うことができる。
第5実施形態と第3実施形態との異なる点は、第3実施形態では、投薬用カプセル90が患部Xの位置に達したか否かを体外装置35の判断部51が判断していたのに対し、第5実施形態のカプセル投薬システム120では、投薬用カプセル(カプセル型医療装置)130自身が判断する点である。
即ち、本実施形態のカプセル投薬システム120は、図17に示すように、投薬用カプセル130及び特定装置100(内視鏡装置)を有する体外ユニット95備えている。
また、内視鏡装置100に接続されたPC109には、図17に示すように、PC内無線送信部136が設けられており、カプセル内受信部135にデータを送信できる構成になっている。
移動量検出部132は、図18に示すように、計測部111及び積算部137で構成されており、短い時間間隔での移動量を計測部111で求め、その移動量を積算部137で積算することで、投薬用カプセル110の体腔内での全移動量を検出することができる構成になっている。
特定装置100により、投薬が必要な患部X及び該患部Xの位置の特定を行うと共に、該患部Xの情報のデータ変換を行った後、投薬用カプセル130のカプセル内メモリ131に、PC内無線送信部136とカプセル内受信部135との間のデータ伝送等により記録する(S50)。
その後、患者Pは、投薬用カプセル130を経口投入する(S51)。また、投薬用カプセル130は、経口投入される際、図示しないスイッチを入れることにより、電池17から各構成品に電力が供給され、タイマ回路134の動作タイミングに基づき投薬用カプセル130の動作が開始される。
なお、特定装置100が、複数の患部Xを特定した場合には、カプセル内判断部133は全ての患部Xに対して投薬を実施したか否かを判断する(S55)。判断した結果、全ての患部Xに対して投薬が終了したと判断した場合には、作動を停止する。その後、投薬用カプセル130は排出されて回収される。
なお、本実施例においては、移動量検出部132の代わりに撮像部91で取得した画像を複数比較して、フレーム間の投薬用カプセル130の移動量を算出し、それを積算することにより、投薬用カプセル130の全移動量を求める構成にしても構わない。
第6実施形態と第5実施形態との異なる点は、第5実施形態では、投薬用カプセル130のカプセル内判断部133が、移動量検出部132から送られてきた自己の移動量情報と、撮像部91による撮像画像とを対応させた情報に基づいて患部Xに達したか否かを判断していたのに対し、第6実施形態の投薬用カプセル(カプセル型医療装置)140では、カプセル内判断部133が、更に生体内の硬さに基づいて判断を行う点である。
即ち、本実施形態の投薬用カプセル140は、図20に示すように、筐体11の側面に、体内を移動する際に接触した生体の硬さを測定する硬さセンサ(センサ)141を備えている。該硬さセンサ141は、例えば、振動型接触センサであり、筐体11の外表面であって該筐体11の軸回りに複数設けられており、図21に示すように、消化管内腔壁の硬さを測定すると共に、測定値をカプセル内判断部133に送るようになっている。
これにより、投薬用カプセル140が、患部Xの近傍にいるかどうかを判断する。更に、本実施例では、消化管内腔の硬さ情報が入手できる。一般に、癌組織などは、正常組織に比較して硬くなる傾向があり、対象部位固さを検出することで、患部Xに対する投薬の要否情報を得ることができる。これらの情報を総合的に判断し投薬の要否を判断する。
本実施例では、上述した各実施形態の効果に加えて、生体組織の硬さ情報を得ることができるので、投薬個所の同定のみならず、投薬の要否までも判断することができ、より効率的で効果的な投薬を実施することができる。
第7実施形態と第5実施形態との異なる点は、第5実施形態では、投薬用カプセル130が患部Xの位置に達したか否かを、移動量検出部132と撮像部91とのデータにより判断していたのに対し、第7実施形態のカプセル投薬システム150では、投薬用カプセル160で特定装置100により施されたクルップCによるマーカーMを撮像部91の画像より検出し、投薬用カプセル130が投薬位置に達したか否かを判断する点である。即ち、本実施形態のカプセル投薬システム150は、図22に示すように、上記投薬用カプセル(カプセル型医療装置)160及び特定装置100(内視鏡装置)を有する体外ユニット95を備えている。
内視鏡装置本体101には、体腔内に挿入される挿入部102に設けられ、体腔内に挿入される一端部(端部1)に開口部をもち、反対の他端部(端部2)より本実施例で使用するクリッピング装置151をはじめとする内視鏡処置具を挿通し、一端部(端部1)側で内視鏡的処置を行うことができるように、鉗子チャンネル152が設けられている。
クリッピング装置151は、鉗子チャンネル152に挿通される挿入部151aと、クリップCを保持するクリップ保持部151bと、クリップ保持部151bからクリップCを放出し、生体組織に噛み付かせる図示しないクリップ放出機構とで構成されている。
特定装置100により、医師等は、投薬が必要な患部Xの特定を行った後、クリッピング装置151を鉗子チャンネル152内に挿入して、該患部Xの位置、若しくはその近傍にクリップCを取り付ける。なお、この際、クリップCは、患部Xに直接施すのではなく、図23に示すように、患部Xに対して肛門側に施すと良い。
その後、体内に経口投入された投薬用カプセル160は、生体内を移動している間に、患部Xの位置に達すると、金属センサ161がクリップCを検知して、その旨を制御部16に知らせる。該制御部16は、これを受けて両開閉弁24、25を作動させて薬剤Aの放出を行う。
例えば、上記第1実施形態及び第2実施形態において、投薬位置特定装置をX線CT装置としたが、これに限られるものではなく、患部及び該患部の位置を特定できるものであれば構わない。例えば、超音波診断装置、内視鏡装置等でも良く、更には、図27に示すPET(Positron Emission Tomography)装置170等の核医学診断装置を用いても構わない。
また、上記RIは、腫瘍等の患部Xに集まる性質があるため、該RIの位置検出により患部Xの特定及び該患部Xの位置検出が行える。
このPET装置170は、図27に示すように、患者P等の被検者を挟んで互いに対向する位置に配された一対の放射線検出器171を備えており、該放射線検出器171は、対向面にそれぞれ2次元マトリクス状に配された放射線検出素子172を有している。また、該放射線検出素子172は、検出した放射線を、図28に示す放射線検出回路173を介して、図27に示す同時検出回路174に送るようになっている。該同時検出回路174は、両放射線検出器171において、同時にガンマ線の入射線の有無を検出しており、同時にガンマ線が入射した場合には、エネルギ信号及びアドレス信号を読み出すと共に、再構築装置175に出力するようになっている。
なお、PET装置170には、略180度方向に略同じ強さ(約511keV)の放射線を略同時に放出するRIが使用される。そして、PET装置170は、放出された放射線が同時であると判断した場合に、この2つの放射線がそれぞれ入射した放射線検出器171の検出位置を結んだ直線上にRIが存在するものとして、画像を構成するようになっている。即ち、それぞれのアドレス信号が示す位置を結んだ直線上にRIが分布していると判断する。
また、上記PET装置170を特定装置として採用する場合には、図29に示すように、投薬用カプセル10の筐体11内に、上記RIを内蔵すれば良い。
三次元の表面画像の構築後、医師等又はパーソナルコンピュータは、モニタ等に表示された三次元の表面画像に基づいて患部Xの特定を行うと共に、患部Xの三次元位置を特定する。なお、複数の情報がある場合には、複数の位置を求めても構わない。
なお、判断部51は、投薬用カプセル10から送られてくる位置情報が患部Xの位置情報から遠ざかった場合には、投薬用カプセル10に薬剤Aの放出を中止するコマンドを送信しても良い。また、患部Xが複数特定された場合には、患部Xの位置に近づく毎に上述したことが繰り返される。
また、特定装置は、ヘリカルCTや超音波観測装置等の断層像を得ることができる診断装置であれば応用可能である。
更に、患者は、投薬用カプセルと通信を行うため、複数のアンテナから構成されるアンテナユニットを装着しても良い。この際、各アンテナの位置は、予め設定された場所に貼り付けられている。こうすることで、投薬用カプセルから送信された電波の強度を各アンテナ毎に取得できるので、体外装置が投薬用カプセルの位置を高精度に認識することができる。また、投薬用カプセルと体外装置との間で、双方向通信を行うシステムであるので、体外装置に接続された各アンテナを通して送信した電波強度を投薬用カプセルで検出し、その検出された電波強度の差から位置を算出するシステムとしても良い。
また、第3実施形態から第5実施形態において、特定装置、即ち、内視鏡装置が患部の位置情報を挿入長さに対応させた画像情報、或いは、移動距離に対応させた画像情報により特定したが、これに限られることはない。
また、投薬用カプセルのメモリに三次元情報を記録して、投薬用カプセル自身が患部の位置に達したか否かを判断しても良い。
更に、上記各実施形態においては、体内の各部を撮像した撮像画像を生体情報としたが、これに限られず、ビデオ等のように体内を連続的に撮影するものでも構わない。この場合には、ビデオ信号が記憶される。
更に、ビデオ等により体内を撮影するものに限定されず、患者の体内情報を検出して体外装置にデータ送信可能なものであれば構わない。例えば、ヘモグロビンセンサを内蔵した出血検査用カプセルや、pH値、微生物量及び遺伝子異常等の体内情報を断続的に長時間取得する体内情報検査用カプセルや、超音波画像等を断続的に取得する超音波カプセルでも適用可能である。
Claims (5)
- 薬剤保持部と、前記薬剤保持部で保持した薬剤を放出する薬剤放出部と、外部と信号の送受信を行う通信部と、体内の撮像画像を取得する観察部とを有するカプセル型医療装置と、
患者の体外に配置されたCT、X線観察装置、MRI、PETおよび超音波断層観測装置のいずれか一つであって、自身が取得した断層像に基づいて前記患者の患部および該患部の位置を特定する投薬位置特定装置と、
前記カプセル型医療装置と信号の送受信を行う外部通信部を有する外部装置と、
該外部装置に前記薬剤放出部を動作させる条件である位置情報を入力する条件入力部と、
前記条件入力部で入力した条件と比較するための位置情報を取得する情報取得部と、
該情報取得部で得た位置情報と、前記条件入力部で入力した条件である位置情報とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果が一致した場合に、前記カプセル型医療装置の前記観察部で患部の撮像を行い、得られた撮像画像に基づいて投薬が必要な患部であるかを判断する判断部と、
該判断部が投薬が必要な患部であると判断すると、前記薬剤放出部からの放出を行わせるべく制御する制御部と、
を有することを特徴とするカプセル投薬システム。 - 請求項1に記載のカプセル投薬システムにおいて、
前記情報取得部が取得する前記位置情報が、前記観察部で撮影された撮像画像と前記カプセル型医療装置が経口投入されてからの経過時間に基づいて決定されることを特徴とするカプセル投薬システム。 - 請求項1に記載のカプセル投薬システムにおいて、
前記カプセル型医療装置が、生体の硬さを計測するセンサをさらに備え、前記比較結果と共に、前記センサの出力結果をさらに加味して前記薬剤放出部を制御することを特徴とするカプセル投薬システム。 - 請求項1に記載のカプセル投薬システムにおいて、
前記条件入力部に、投薬が必要な部位を判断するためのデータを提供する投薬位置特定装置が接続されることを特徴とするカプセル投薬システム。 - 請求項1に記載のカプセル投薬システムにおいて、
前記投薬位置特定装置の情報より管腔内の走行距離を求める走行距離算出手段を有し、
前記情報取得部が、移動距離検出手段であることを特徴とするカプセル投薬システム。
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