JP4932971B2 - カプセル型医療装置用誘導システム - Google Patents

Description

本発明は、磁界応答部を有し被検体内の液体に導入されるカプセル型医療装置を誘導するカプセル型医療装置用誘導システムおよびカプセル型医療装置の誘導方法に関する。

従来から、内視鏡の分野において、患者等の被検体の消化管内に導入可能な大きさに形成されたカプセル型筐体の内部に撮像機能および無線通信機能を備えたカプセル型内視鏡が登場している。カプセル型内視鏡は、被検体の口から飲み込まれた後、蠕動運動等によって消化管内を移動する。カプセル型内視鏡は、被検体の消化管内部に導入されてから被検体外部に排出されるまでの期間、この被検体の臓器内部の画像（以下、体内画像という場合がある）を順次取得し、取得した体内画像を被検体外部の受信装置に順次無線送信する。

カプセル型内視鏡によって撮像された各体内画像は、受信装置を介して画像表示装置に取り込まれる。画像表示装置は、取り込んだ各体内画像をディスプレイに静止画表示または動画表示する。医師または看護師等のユーザは、画像表示装置に表示された被検体の各体内画像を観察し、各体内画像の観察を通して被検体の臓器内部を検査する。

さらに、近年では、被検体内部のカプセル型内視鏡を磁力によって誘導（以下、磁気誘導という）する誘導システムが提案されている。一般に、この誘導システムにおいて、カプセル型内視鏡は、カプセル型筐体の内部に永久磁石をさらに備え、画像表示装置は、被検体内部のカプセル型内視鏡が順次撮像した各体内画像をリアルタイムに表示する。そして、カプセル型内視鏡の誘導システムは、被検体内部のカプセル型内視鏡に磁界を印加し、この印加した磁界から受ける磁気引力によって被検体内部のカプセル型内視鏡を所望の位置に磁気誘導する。ユーザは、この画像表示装置に表示された体内画像を参照しつつ、システムの操作入力部を用いてカプセル型内視鏡の磁気誘導を操作する。

このカプセル型内視鏡として、胃または大腸等の比較的大空間の臓器内部を観察するために、液体中に漂った状態で体内画像を順次撮像するものがある。そして、胃等の比較的大空間の臓器内部を集中的に検査するために、臓器内部（具体的には臓器内壁の襞）を伸展させるための液体とともにカプセル型内視鏡を被検体に摂取させる場合がある（例えば、特許文献１参照）。この場合、カプセル型内視鏡は、胃等の臓器内部において、所定の姿勢で液中を漂いつつ、この液体によって伸展した臓器内部の画像を順次撮像する。

国際公開第２００７／０７７９２２号

ところで、従来では、ユーザは、カプセル型内視鏡を静止維持させたい間はずっと、カプセル型内視鏡を静止維持させる磁気引力が発生するように、画面を見ながら操作入力部を直接調整し続けなければならなかった。また、従来では、ユーザの操作指示に対して磁界を発生させた場合であっても、発生させた磁界の磁気引力の一部がカプセル型内視鏡の重力および浮力を打ち消すために費やされてしまい、ユーザが思った方向にカプセル型内視鏡が動かず、カプセル型内視鏡の動作とユーザの操作感覚とが合致せず、操作性が悪かった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザによる磁気誘導システムの操作性を高めることができるカプセル型医療装置用誘導システムおよびカプセル型医療装置の誘導方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、磁界応答部を有し被検体内の液体に導入されるカプセル型医療装置を誘導するカプセル型医療装置用誘導システムにおいて、磁気勾配を有する磁界を前記磁界応答部に印加して前記カプセル型医療装置を誘導する磁界発生部と、前記カプセル型医療装置の浮力、前記カプセル型医療装置の重力および鉛直方向の磁気引力の前記液体中における合力がほぼ０となる前記鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を第１の磁気勾配として設定する第１の設定部と、前記カプセル型医療装置を磁気で誘導するための誘導指示情報が入力される操作入力部と、前記操作入力部によって入力された前記誘導指示情報に対応する磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を求め、第２の磁気勾配として設定する第２の設定部と、前記操作入力部によって誘導指示情報が入力されない場合には前記第１の設定部によって設定された前記第１の磁気勾配を有する磁界を印加するように前記磁界発生部を制御し、前記操作入力部によって誘導指示情報が入力された場合には前記第１の設定部によって設定された前記第１の磁気勾配に前記第２の設定部によって設定された前記第２の磁気勾配を加えた磁気勾配を有する磁界を印加するように前記磁界発生部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記第１の設定部は、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと前記液体の物理的パラメータとをもとに、前記カプセル型医療装置の浮力、前記カプセル型医療装置の重力および鉛直方向の磁気引力の前記液体中における合力がほぼ０となる前記鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を設定することを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の動作を検出する動作検出部をさらに備え、前記第１の設定部は、前記動作検出部による検出結果をもとに前記第１の磁気勾配を設定することを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記操作入力部に前記カプセル型医療装置の鉛直方向成分を含む方向への誘導指示情報を入力する鉛直方向成分入力部を備え、前記動作検出部は、前記鉛直方向成分入力部によって誘導指示情報が入力されない場合にのみ、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の動作を検出した結果をもとに前記第１の磁気勾配を設定することを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記カプセル型医療装置の位置を検出する位置検出部をさらに備え、前記第１の設定部は、前記位置検出部による検出結果、および、予め求められた磁界分布情報をもとに前記第１の磁気勾配を設定することを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記第１の磁気勾配の勾配調整を指示する指示情報を前記第１の設定部へ入力する第１の調整部をさらに備え、前記第１の設定部は、前記第１の調整部によって入力された指示情報をもとに前記第１の磁気勾配を設定することを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータは、前記カプセル型医療装置の体積、質量および磁気モーメントを含み、前記液体の物理的パラメータは、前記液体の密度を含むことを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記カプセル型医療装置の体積、質量、磁気モーメントおよび前記液体の密度のうち、少なくとも一つに関連する情報を入力する物理的パラメータ関連情報入力部を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記操作入力部に前記カプセル型医療装置の鉛直方向成分を含む方向への誘導指示情報を入力する鉛直方向成分入力部を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記第２の磁気勾配の勾配調整を指示する指示情報を前記第２の設定部へ入力する第２の調整部をさらに備え、前記第２の設定部は、前記第２の調整部によって入力された指示情報をもとに前記第２の磁気勾配を設定することを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記第２の調整部は、前記第２の磁気勾配の範囲幅を指示する指示情報を前記第２の設定部へ入力し、前記第２の設定部は、前記第１の設定部によって設定された第１の磁気勾配を中心値とするとともに前記第２の調整部から入力された指示情報において指示された範囲幅を有する磁気勾配の範囲を前記第２の磁気勾配の設定可能範囲とし、該第２の磁気勾配の設定可能範囲に含まれるように前記第２の磁気勾配を設定することを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、前記誘導指示情報は、前記液体の上部境界に前記カプセル型医療装置を配置させることを指示する上部境界配置指示情報と、前記液体の下部境界に前記カプセル型医療装置を配置させることを指示する下部境界配置指示情報とを含み、前記第２の設定部は、前記誘導指示情報として前記上部境界配置指示情報が入力された場合、予め設定された磁気引力発生可能範囲の上限の力で鉛直方向上向きの磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を前記第２の磁気勾配として設定し、前記誘導指示情報として前記下部境界配置指示情報が入力された場合、前記磁気引力発生可能範囲の上限の力で鉛直方向下向きの磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を前記第２の磁気勾配として設定することを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、磁界応答部を有し被検体内の液体に導入されるカプセル型医療装置を誘導するカプセル型医療装置の誘導方法において、前記カプセル型医療装置の浮力、前記カプセル型医療装置の重力および鉛直方向の磁気引力の前記液体中における合力がほぼ０となる前記鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を、第１の磁気勾配として設定する第１の設定ステップと、前記カプセル型医療装置を磁気で誘導するための誘導指示情報が入力される操作入力ステップと、前記操作入力ステップにおいて入力された誘導指示情報に対応する磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を求め、第２の磁気勾配として設定する第２の設定ステップと、前記操作入力ステップにおいて誘導指示情報が入力されない場合には前記第１の設定ステップによって設定された前記第１の磁気勾配を有する磁界を印加するように磁界発生部を制御し、前記操作入力ステップによって誘導指示情報が入力された場合には前記第１の設定ステップにおいて設定された前記第１の磁気勾配に前記第２の設定ステップにおいて設定された前記第２の磁気勾配を加えた磁気勾配を有する磁界を印加するように前記磁界発生部を制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする。

また、この発明にかかるカプセル型医療装置の誘導方法は、前記磁気勾配を第１の磁気勾配として設定する第１の設定ステップは、前記カプセル型医療装置の浮力、前記カプセル型医療装置の重力および鉛直方向の磁気引力の前記液体中における合力がほぼ０となる前記鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと前記液体の物理的パラメータとをもとに求めることを特徴とする。

本発明は、カプセル型医療装置の浮力、カプセル型医療装置の重力および鉛直方向の磁気引力の液体中における合力がほぼ０となる鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を、第１の磁気勾配として設定し、誘導指示情報に対応する磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を求め、第２の磁気勾配とし、誘導指示情報が入力されない場合には第１の磁気勾配を有する磁界を印加するように磁界発生部を制御し、誘導指示情報が入力された場合には第１の磁気勾配に第２の磁気勾配を加えた磁気勾配を有する磁界を印加するように磁界発生部を制御することによって、特にユーザが直接操作しなくてもカプセル型医療装置を静止維持でき、また、誘導指示情報に対応して印加された磁界による磁気引力は、ほぼそのままカプセル型医療装置の誘導に費やされることから、カプセル型医療装置の動作とユーザの操作感覚とを合致させることができるため、ユーザによる磁気誘導システムの操作性を高めることが可能になる。

図１は、実施の形態１にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図２は、図１に示すカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。 図３は、被検体内に導入した液体内におけるカプセル型内視鏡の様子を説明するための概念図である。 図４は、カプセル型内視鏡の永久磁石の磁化方向を説明する図である。 図５は、被検体内に導入した液体内でのカプセル型内視鏡の姿勢の一例を説明するための概念図である。 図６は、図１に示す表示部の表示画面に表示される画像の一例を示す図である。 図７は、図１に示す磁界発生部が発生する均一勾配磁界を説明する図である。 図８は、図１に示す制御部における磁気誘導時の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、被検体内に導入した液体内でのカプセル型内視鏡の動作を説明するための概念図である。 図１０は、被検体内に導入した液体内でのカプセル型内視鏡の動作を説明するための概念図である。 図１１は、図１に示す操作入力部の一例を示す図である。 図１２は、図１に示す操作入力部によって操作可能なカプセル型医療装置の磁気誘導を説明するための図である。 図１３は、図１に示す表示部に表示されるメニュー画面を例示する図である。 図１４は、図１に示す操作入力部の一例を示す図である。 図１５は、図１に示す操作入力部によって操作可能なカプセル型医療装置の磁気誘導の他の例を説明するための図である。 図１６は、実施の形態２にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図１７は、図１６に示すカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。 図１８は、図１６に示す制御部における磁気誘導時の処理手順を示すフローチャートである。 図１９は、図１６に示す制御部における磁気誘導時の他の処理手順を示すフローチャートである。 図２０は、実施の形態２の変形例１にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図２１は、図２０に示す制御部における磁気誘導時の処理手順を示すフローチャートである。 図２２は、実施の形態２の変形例２にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図２３は、図２２に示すカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。 図２４は、実施の形態２の変形例３にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図２５は、図２４に示すカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。 図２６は、実施の形態２の変形例４にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図２７は、実施の形態２の変形例５にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図２８は、図２７に示すカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。 図２９は、実施の形態３にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図３０は、図２９に示す操作入力部および第１の調整部の一例を示す図である。 図３１は、実施の形態４にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図３２は、実施の形態４における操作入力装置の一例を示す図である。 図３３は、実施の形態４における第１磁気勾配の調整を説明する図である。 図３４は、ジョイスティックの操作量と、発生する磁気引力との関係を示す図である。 図３５は、図３１に示す表示部に表示されるメニュー画面の一例を示す図である。 図３６は、実施の形態５にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。 図３７は、実施の形態５における液面モードおよび液底モードを説明する図である。 図３８は、実施の形態５における操作入力装置の一例を示す図である。 図３９は、図３６に示す表示部に表示されるメニュー画面の一例を示す図である。 図４０は、実施の形態５におけるジャンピングモードを説明する図である。 図４１は、図３６に示す表示部に表示されるメニュー画面の一例を示す図である。 図４２は、図１に示す磁界発生部が発生するピーク磁界を説明する図である。 図４３は、ピーク磁界を用いてカプセル型内視鏡の誘導した場合を説明するための概念図である。 図４４は、ピーク磁界を用いてカプセル型内視鏡の誘導した場合を説明するための概念図である。 図４５は、図１に示す磁界発生部を構成するベッドのテーブル部分および磁界発生部の各移動状態の一例を示す模式図である。 図４６は、図１に示す磁界発生部の一例を示す模式図である。

以下に、本発明にかかる実施の形態であるカプセル型医療装置用誘導システムについて、被検体内に経口にて導入され、被検体の胃に蓄えた液中を漂うカプセル型内視鏡を用いるカプセル型内視鏡用誘導システムを例に説明する。ただし、これに限定されず、例えば被検体の食道から肛門にかけて管腔内を移動するカプセル型内視鏡や、肛門から等張液とともに導入されるカプセル型内視鏡など、種々のカプセル型医療装置を用いることが可能である。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、この実施の形態１におけるカプセル型医療装置用誘導システム１は、被検体の口から飲み込まれることによって被検体内の体腔内に導入され外部装置と通信するカプセル型医療装置であるカプセル型内視鏡１０と、被検体周囲に設けられ３次元の磁界を発生できる磁界発生部２と、カプセル型内視鏡１０との間で無線通信を行ないカプセル型内視鏡１０が撮像した画像を含む無線信号を受信するとともにカプセル型内視鏡１０に対する操作信号を送信する送受信部３と、カプセル型医療装置用誘導システム１の各構成部位を制御する制御部４と、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像を表示出力する表示部５と、カプセル型医療装置用誘導システム１における各種操作を指示する指示情報を入力する入力部６と、カプセル型内視鏡１０を磁気で誘導するための誘導指示情報が入力される操作入力部７と、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像情報などを記憶する記憶部８とを備える。

カプセル型内視鏡１０は、被検体の体内画像を取得するカプセル型の医療装置であり、撮像機能および無線通信機能を内蔵する。カプセル型内視鏡１０は、経口摂取等によって所定の液体とともに被検体の臓器内部に導入された後、消化管内部を移動して、最終的に、被検体の外部に排出される。カプセル型内視鏡１０は、被検体で体内画像を順次撮像し、得られた体内画像を外部の送受信部３に順次無線送信する。また、カプセル型内視鏡１０は、永久磁石等の磁性体を内蔵する。かかるカプセル型内視鏡１０は、被検体の臓器内部（例えば胃内部）に導入された液体中を漂い、外部の磁界発生部２によって磁気誘導される。

磁界発生部２は、被検体内部のカプセル型内視鏡１０を磁気誘導するためのものである。磁界発生部２は、たとえば複数のコイル等を用いて実現され、図示しない電力供給部によって供給された電力を用いて誘導用磁界を発生する。磁界発生部２は、この発生した誘導用磁界をカプセル型内視鏡１０内部の磁性体に印加し、この誘導用磁界の作用によってカプセル型内視鏡１０を磁気的に捕捉する。磁界発生部２は、被検体内部のカプセル型内視鏡１０に作用する誘導用磁界の磁界方向を変更することによって、被検体内部におけるカプセル型内視鏡１０の３次元的な姿勢を制御する。

送受信部３は、複数のアンテナ３ａを備え、これら複数のアンテナ３ａを介してカプセル型内視鏡１０から被検体の体内画像を受信する。送受信部３は、これら複数のアンテナ３ａを介してカプセル型内視鏡１０からの無線信号を順次受信する。送受信部３は、これら複数のアンテナ３ａの中から最も受信電界強度の高いアンテナを選択し、この選択したアンテナを介して受信したカプセル型内視鏡１０からの無線信号に対して復調処理等を行う。これによって、送受信部３は、この無線信号からカプセル型内視鏡１０による画像データ、すなわち被検体の体内画像データを抽出する。送受信部３は、この抽出した体内画像データを含む画像信号を制御部４に送信する。

制御部４は、磁界発生部２、送受信部３、表示部５、および記憶部８の各動作を制御し、かつ、これら各構成部間における信号の入出力を制御する。制御部４は、送受信部３から取得した被検体の体内画像群を記憶するように記憶部８を制御する。制御部４は、送受信部３が順次受信した体内画像を順次取得する画像受信部４１、送受信部３が順次受信した体内画像をリアルタイムに表示部５に表示させる画像表示制御部４２およびカプセル型内視鏡１０を誘導するために磁界発生部２を制御する磁界制御部４５を備える。磁界制御部４５は、磁界発生部２に対する通電量を制御し、誘導指示情報に基づく磁気誘導方向および磁気誘導位置に応じたカプセル型内視鏡１０の磁気誘導に必要な誘導用の磁界を発生するように磁界発生部２を制御する。

磁界制御部４５は、第１磁気勾配設定部４６と、第２磁気勾配設定部４７と、磁界設定部４８とを備える。第１磁気勾配設定部４６は、カプセル型内視鏡１０の浮力、カプセル型内視鏡１０の重力および鉛直方向の磁気引力の液体中における合力がほぼ０となる鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を、カプセル型内視鏡１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータとをもとに求め、該求めた磁気勾配を第１の磁気勾配として設定する。第２磁気勾配設定部４７は、後述する操作入力部７から入力されたカプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報に対応する磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を求め、第２の磁気勾配として設定する。磁界設定部４８は、操作入力部７によってカプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報が入力されない場合には第１磁気勾配設定部４６によって設定された第１の磁気勾配を有する磁界を印加すると共に、後述する操作入力部７から入力されたカプセル型内視鏡１０の姿勢を変化させるための誘導指示情報に対応する方向に磁界の向きが向くように磁界発生部２を制御する。磁界設定部４８は、操作入力部７によってカプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報が入力された場合には第１磁気勾配設定部４６によって設定された第１の磁気勾配に第２磁気勾配設定部４７によって設定された第２の磁気勾配を加えた磁気勾配を有する磁界を印加すると共に、後述する操作入力部７から入力されたカプセル型内視鏡１０の姿勢を変化させるための誘導指示情報に対応する方向に磁界の向きが向くように磁界発生部２を制御する。カプセル型内視鏡１０の物理的パラメータは、カプセル型内視鏡１０の体積、質量および磁気モーメントを含み、液体の物理的パラメータは、当該液体の密度を含む。

表示部５は、液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイを用いて実現され、制御部４によって表示指示された各種情報を表示する。具体的には、表示部５は、制御部４における画像表示制御部４２の制御に基づいて、例えば、カプセル型内視鏡１０が撮像した被検体の体内画像群を表示する。また、表示部５は、体内画像群の中から入力部６の入力操作によって選択またはマーキングされた体内画像の縮小画像、被検体の患者情報および検査情報等を表示する。

入力部６は、キーボードおよびマウス等の入力デバイスを用いて実現され、医師等のユーザによる入力操作に応じて、制御部４に各種情報を入力する。入力部６によって制御部４に入力される各種情報として、例えば、制御部４に対して指示する指示情報、被検体の患者情報および検査情報等が挙げられる。なお、被検体の患者情報は、被検体を特定する特定情報であり、例えば、被検体の患者名、患者ＩＤ、生年月日、性別、年齢等である。また、被検体の検査情報は、被検体の消化管内部にカプセル型内視鏡１０を導入して消化管内部を観察する検査を特定する特定情報であり、例えば、検査ＩＤ、検査日等である。

操作入力部７は、カプセル型内視鏡１０を磁気で誘導するための誘導指示情報が入力される。操作入力部７は、磁気誘導操作対象であるカプセル型内視鏡１０の姿勢や位置等のカプセル型内視鏡１０を磁気で誘導するための誘導指示情報を制御部４に入力する。操作入力部７は、ジョイスティック、各種ボタンおよび各種スイッチを備えた構成を有し、このジョイスティック等がユーザによって操作されることによって、誘導指示情報を制御部４に入力する。

記憶部８は、フラッシュメモリまたはハードディスク等の書き換え可能に情報を保存する記憶メディアを用いて実現される。記憶部８は、制御部４が記憶指示した各種情報を記憶し、記憶した各種情報の中から制御部４が読み出し指示した情報を制御部４に送出する。なお、かかる記憶部８が記憶する各種情報として、例えば、カプセル型内視鏡１０によって撮像された被検体の体内画像群の各画像データ、表示部５に表示された各体内画像の中から入力部６の入力操作によって選択された体内画像のデータ、被検体の患者情報等の入力部６による入力情報等が挙げられる。

つぎに、カプセル型内視鏡１０について説明する。図２は、図１に示すカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成された外装であるカプセル型筐体１２と、互いに異なる撮像方向の被写体の画像を撮像する撮像部１１Ａ，１１Ｂとを備える。また、カプセル型内視鏡１０は、撮像部１１Ａ，１１Ｂによって撮像された各画像を外部に無線送信する無線通信部１６と、カプセル型内視鏡１０の各構成部を制御する制御部１７と、カプセル型内視鏡１０の各構成部に電力を供給する電源部１８とを備える。さらに、カプセル型内視鏡１０は、磁界発生部２による磁気誘導を可能にするための永久磁石１９を備える。

カプセル型筐体１２は、被検体の臓器内部に導入可能な大きさに形成された外装ケースであり、筒状筐体１２ａの両側開口端をドーム形状筐体１２ｂ，１２ｃによって塞いで実現される。ドーム形状筐体１２ｂ，１２ｃは、可視光等の所定波長帯域の光に対して透明なドーム形状の光学部材である。筒状筐体１２ａは、可視光に対して略不透明な有色の筐体である。かかる筒状筐体１２ａおよびドーム形状筐体１２ｂ，１２ｃによって形成されるカプセル型筐体１２は、図２に示すように、撮像部１１Ａ，１１Ｂ、無線通信部１６、制御部１７、電源部１８および永久磁石１９を液密に内包する。

撮像部１１Ａ，１１Ｂは、互いに異なる撮像方向の画像を撮像する。具体的には、撮像部１１Ａは、ＬＥＤ等の照明部１３Ａと、集光レンズ等の光学系１４Ａと、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の撮像素子１５Ａとを有する。照明部１３Ａは、撮像素子１５Ａの撮像視野に白色光等の照明光を発光して、ドーム形状筐体１２ｂ越しに撮像視野内の被写体を照明する。光学系１４Ａは、この撮像視野からの反射光を撮像素子１５Ａの撮像面に集光して、撮像素子１５Ａの撮像面に撮像視野の被写体画像を結像する。撮像素子１５Ａは、この撮像視野からの反射光を、撮像面を介して受光し、この受光した光信号を光電変換処理して、撮像視野の被写体画像、すなわち被検体の体内画像を撮像する。撮像部１１Ｂは、撮像部１１Ａと同様に、ＬＥＤ等の照明部１３Ｂと、集光レンズ等の光学系１４Ｂと、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の撮像素子１５Ｂとを有する。なお、カプセル型内視鏡１０が図２に示すように長軸Ｌａ方向の前方および後方を撮像する２眼タイプのカプセル型医療装置である場合、かかる撮像部１１Ａ，１１Ｂの各光軸は、カプセル型筐体１２の長手方向の中心軸である長軸Ｌａと略平行あるいは略一致する。また、かかる撮像部１１Ａ，１１Ｂの撮像視野の各方向、すなわち撮像部１１Ａ，１１Ｂの各撮像方向は、互いに反対方向である。

無線通信部１６は、アンテナ１６ａを備え、上述した撮像部１１Ａ，１１Ｂによって撮像された各画像を、アンテナ１６ａを介して外部に順次無線送信する。具体的には、無線通信部１６は、撮像部１１Ａまたは撮像部１１Ｂが撮像した被検体の体内画像の画像信号を制御部１７から取得し、この取得した画像信号に対して変調処理等を行って、この画像信号を変調した無線信号を生成する。無線通信部１６は、この無線信号を、アンテナ１６ａを介して外部の送受信部３に送信する。

制御部１７は、カプセル型内視鏡１０の構成部である撮像部１１Ａ，１１Ｂおよび無線通信部１６の各動作を制御し、かつ、かかる各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部１７は、照明部１３Ａが照明した撮像視野内の被写体の画像を撮像素子１５Ａに撮像させ、照明部１３Ｂが照明した撮像視野内の被写体の画像を撮像素子１５Ｂに撮像させる。また、制御部１７は、画像信号を生成する信号処理機能を有する。制御部１７は、撮像素子１５Ａ，１５Ｂから体内画像データを取得し、その都度、この体内画像データに対して所定の信号処理を行って、体内画像データを含む画像信号を生成する。制御部１７は、かかる各画像信号を時系列に沿って外部に順次無線送信するように無線通信部１６を制御する。

電源部１８は、ボタン型電池等またはキャパシタ等の蓄電部であって、磁気スイッチ等のスイッチ部とを用いて実現される。電源部１８は、外部から印加された磁界によって電源のオンオフ状態を切り替え、オン状態の場合に蓄電部の電力をカプセル型内視鏡１０の各構成部（撮像部１１Ａ，１１Ｂ、無線通信部１６および制御部１７）に適宜供給する。また、電源部１８は、オフ状態の場合、かかるカプセル型内視鏡１０の各構成部への電力供給を停止する。

永久磁石１９は、磁界発生部２によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を可能にするためのものである。永久磁石１９は、上述した撮像部１１Ａ，１１Ｂに対して相対的に固定された状態でカプセル型筐体１２の内部に固定配置される。この場合、永久磁石１９は、撮像素子１５Ａ，１５Ｂの各撮像面の上下方向に対して相対的に固定された既知の方向に磁化する。

ここで、被検体内に導入した液体Ｗ内におけるカプセル型内視鏡１０の様子を、図３を用いて説明する。図３は、被検体内に導入した液体Ｗ内におけるカプセル型内視鏡１０の様子を説明するための概念図である。ただし、図３に示す例では、カプセル型内視鏡１０の姿勢（長軸Ｌａ方向の向き）を制御するための磁界が永久磁石１９に作用していない場合を例示している。

本実施の形態１において例示するカプセル型内視鏡１０は、液体Ｗに対する比重がほぼ１となるように設計されており、図３に示すように、液体Ｗ中を漂う。この際、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇをカプセル型内視鏡１０の幾何学的中心Ｃからカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａ（図２参照）に沿ってずらしておく。具体的には、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇは、電源部１８および永久磁石１９等のカプセル型内視鏡１０の各構成部の配置を調整することによって、長軸Ｌａ上の位置であってカプセル型筐体１２の幾何学的中心Ｃから撮像部１１Ｂ側に外れた位置に設定される。これにより、液体Ｗ内を漂うカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａが、鉛直方向（すなわち重力方向）と平行になる。言い換えれば、カプセル型内視鏡１０を直立した状態で液体Ｗ内を漂わせることができる。なお、ここでいう直立姿勢は、カプセル型筐体１２の長軸Ｌａ（幾何学的中心Ｃと重心Ｇとを結ぶ直線）と鉛直方向とが略平行な状態となる姿勢である。カプセル型内視鏡１０は、かかる直立姿勢において、鉛直上方に撮像部１１Ａの撮像視野を向けるとともに鉛直下方に撮像部１１Ｂの撮像視野を向ける。また、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａとは、カプセル型内視鏡１０の長手方向の中心軸である。また、液体Ｗは、水または生理食塩水等の人体に無害な液体である。

図４に示すように、永久磁石１９は、その磁化方向Ｙｍがカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａに対して傾きを持つように、カプセル型筐体１２内部に固定される。たとえば、磁化方向Ｙｍが長軸Ｌａに垂直となるように永久磁石１９がカプセル型筐体１２内に固定される。この構成により、液体Ｗ内を漂う状態では、カプセル型内視鏡１０内の永久磁石１９の磁化方向Ｙｍはカプセル型内視鏡１０の径方向と一致する。そして、カプセル型内視鏡１０の姿勢（長軸Ｌａ方向の向き）を制御するための磁界が永久磁石１９に作用していない場合には、永久磁石１９の磁化方向Ｙｍとカプセル型筐体１２の幾何学的中心Ｃに対するカプセル型内視鏡１０の重心Ｇの外れた方向（偏位方向）とを含む平面は、鉛直平面となる。このため、磁界印加時には、磁化方向Ｙｍが磁界に対する鉛直平面に含まれるようにカプセル型内視鏡１０の姿勢が変化する。永久磁石１９は、外部から印加された磁界に追従して動作し、この結果、磁界発生部２によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導が実現する。この場合、カプセル型内視鏡１０は、かかる永久磁石１９の作用によって、被検体内部における位置、姿勢および方向の少なくとも一つを変更する動作を行う。

つぎに、カプセル型内視鏡１０に内蔵された撮像素子１５Ａ，１５Ｂと永久磁石１９との相対関係について説明する。図２および図４に示すように、２つの撮像部１１Ａおよび１１Ｂは、例えばそれぞれの撮像素子１５Ａ，１５Ｂの光学的中心軸が長軸Ｌａと重なり且つそれぞれの撮像方向が互いに反対側を向くように配置される。すなわち、撮像素子１５Ａ，１５Ｂの撮像面が長軸Ｌａに対して垂直となるように撮像部１１Ａ，１１Ｂを実装する。そして、永久磁石１９は、撮像素子１５Ａ，１５Ｂに対して相対的に固定された状態でカプセル型筐体１２内部に配置される。この場合、永久磁石１９の磁化方向Ｙｍが図４のように撮像素子１５Ａ，１５Ｂの各撮像面の上下方向Ｙｕに対して平行となるように永久磁石１９はカプセル型内視鏡１０内に配置される。重心Ｇを長軸Ｌａ上に位置させると共に撮像素子１５Ａ，１５Ｂの撮像面が長軸Ｌａに対して垂直となるように撮像部１１Ａ，１１Ｂを実装することで、撮像素子１５Ａ，１５Ｂの撮像面を、永久磁石１９の磁化方向と重心Ｇの幾何学的中心Ｃに対する偏位方向とを含む平面に対して直交させることが可能となる。

また、重力方向Ｄｇに対するカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの傾きは、カプセル型内視鏡１０の永久磁石１９に外部から磁界を作用させることで制御することができる。図５に示すように、磁力線の方向が水平面に対して角度を有する磁界を永久磁石１９に作用させることで、永久磁石１９の磁化方向Ｙｍがこの磁力線と略平行となるようにカプセル型内視鏡１０を重力方向Ｄｇに対して傾かせることが可能である。このため、カプセル型内視鏡１０を傾かせた状態で重力方向Ｄｇを中心として回転する回転磁界を印加してカプセル型内視鏡１０を重力方向Ｄｇ周りに矢印のように回転させるだけで、カプセル型内視鏡１０周囲の体内画像を容易に取得することが可能となる。

また、表示部５は、カプセル型内視鏡１０の磁気誘導に伴う体内画像内の被写体の上下方向と表示画面の上下方向とを一致させた表示態様でカプセル型内視鏡１０による被検体の体内画像を表示する。この結果、図６に示すように、表示部５の表示画面Ｍには、カプセル型内視鏡１０の撮像素子１５Ａの上部領域Ｐｕの素子が撮像した液面Ｗｓが、撮像部１１Ａに対応する画像の上部になるように表示される。そして、永久磁石１９の磁化方向Ｙｍが撮像素子１５Ａ，１５Ｂの各撮像面の上下方向Ｙｕに対して平行であるため、永久磁石１９の磁化方向Ｙｍと平行な方向が表示部５の表示画面の上下方向と一致することとなる。

次に、磁界発生部２が発生する磁界の種類について説明する。磁界発生部２は、いわゆる均一磁界のほか、勾配磁界を発生することが可能である。この勾配磁界として、略均一な磁気勾配を有する均一勾配磁界がある。均一勾配磁界は、磁界強度の分布が疎から密に傾く方向へカプセル型内視鏡１０内の永久磁石１９を付勢する。カプセル型内視鏡１０を鉛直下方向に付勢したい場合には、磁界発生部２は、図７（１）に示すように、磁界強度の分布が鉛直軸の上から下にかけて疎から密に傾く均一勾配磁界Ｍｓ１を発生する。この均一勾配磁界Ｍｓ１によってカプセル型内視鏡１０内の永久磁石１９が付勢され、位置Ｐ１のカプセル型内視鏡１０が矢印Ｙ１のように鉛直下方向の位置Ｐ２に移動する。また、カプセル型内視鏡１０を水平方向に沿って右側に付勢したい場合には、磁界発生部２は、図７（２）に示すように、磁界強度の分布が左から右にかけて疎から密に傾く均一勾配磁界Ｍｓ２を発生する。この均一勾配磁界Ｍｓ２によってカプセル型内視鏡１０内の永久磁石１９が付勢され、位置Ｐ３のカプセル型内視鏡１０が矢印Ｙ２のように右側の位置Ｐ４に移動する。なお、磁界発生部２は、ピーク磁界を発生することも可能である。このピーク磁界は、水平面に対して鉛直な方向に磁界強度のピークを持つように磁気勾配が設定されたものであり、この磁界強度のピーク位置に永久磁石１９を引き付けてカプセル型内視鏡１０を拘束することが可能である。

実施の形態１にかかるカプセル型医療装置用誘導システム１は、ユーザの操作入力部７の操作に対応するカプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界とは別に、カプセル型内視鏡１０の浮力、カプセル型内視鏡１０の重力および鉛直方向の磁気引力の液体中における合力がほぼ０となる磁界を自動的に発生させて、カプセル型内視鏡１０を液体Ｗ中にてほぼ静止維持させている。

そこで、図８を参照して、図１に示す制御部４における磁気誘導時の制御処理について説明する。図８は、図１に示す制御部４における磁気誘導時の処理手順を示すフローチャートである。

図８に示すように、まず、磁界制御部４５では、第１磁気勾配設定部４６は、カプセル型内視鏡１０を液体Ｗ中にてほぼ静止維持させるための磁界を求め、この求めた磁界を発生させるように磁界発生部２を制御する。このカプセル型内視鏡１０を液体Ｗ中にてほぼ静止維持させるための磁界は、カプセル型内視鏡１０の浮力、カプセル型内視鏡１０の重力および鉛直方向の磁気引力の液体中における合力がほぼ０となる鉛直方向の磁気引力を発生させる磁気勾配（第１の磁気勾配）を有する均一勾配磁界である。カプセル型内視鏡１０の重力およびカプセル型内視鏡１０の浮力は、カプセル型内視鏡１０の質量および体積、および、カプセル型内視鏡１０が浮揚する液体Ｗの密度によって決まり、カプセル型内視鏡１０における磁気引力は、カプセル型内視鏡１０の磁気モーメントによって決まる。このため、第１磁気勾配設定部４６は、第１の磁気勾配を求めるために、カプセル型内視鏡１０の質量、体積および磁気モーメント、液体Ｗの密度といった物理情報を取得する物理情報取得処理を行う（ステップＳ１）。各物理情報は、ユーザによるマウスやキーボードなどの操作によって入力部６から入力されるほか、予め求められて記憶部８に記憶されており、物理情報取得処理時に磁界制御部４５の記憶部８の読み出しによって取得される。

次いで、第１磁気勾配設定部４６は、取得したカプセル型内視鏡１０の質量、体積および磁気モーメント、液体Ｗの密度といった物理情報をもとに、カプセル型内視鏡１０の浮力、カプセル型内視鏡１０の重力および鉛直方向の磁気引力の液体Ｗ中における合力がほぼ０となる鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を求め、該求めた磁気勾配を第１の磁気勾配として設定する第１勾配設定処理を行う（ステップＳ２）。そして、磁界設定部４８は、磁界発生部２に発生させる磁界の初期条件として、第１磁気勾配設定部４６によって設定された第１の磁気勾配を有する均一勾配磁界を設定し、磁界制御部４５は、この第１の磁気勾配を有する均一勾配磁界を印加するように磁界発生部２を制御する第１勾配磁界発生処理を行う（ステップＳ３）。この結果、図９に示すように、カプセル型内視鏡１０には、カプセル型内視鏡１０の浮力Ｆｂおよびカプセル型内視鏡１０の重力Ｆｇとともに、カプセル型内視鏡１０の浮力Ｆｂ、カプセル型内視鏡１０の重力Ｆｇおよび鉛直方向の磁気引力の液体Ｗ中における合力がほぼ０となる鉛直方向の磁気引力Ｆｍ１が作用する。したがって、この磁気引力Ｆｍ１によって、カプセル型内視鏡１０は、液体Ｗ中にてほぼ静止維持される。

次いで、磁界制御部４５は、操作入力部７による誘導指示情報の入力があるか否かを判断する（ステップＳ４）。磁界制御部４５は、操作入力部７による誘導指示情報の入力がないと判断した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、このまま磁界発生部２による第１の磁気勾配を有する均一勾配磁界の発生を維持させる第１勾配磁界発生継続処理を行う（ステップＳ５）。

これに対し、磁界制御部４５が操作入力部７によるカプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報の入力があると判断した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、第２磁気勾配設定部４７は、誘導指示情報を取得する誘導指示情報取得処理を行い（ステップＳ６）、誘導指示情報に対応する磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を求め、第２の磁気勾配として設定する第２勾配設定処理を行う（ステップＳ７）。その後、磁界設定部４８は、第１磁気勾配設定部４６によって設定された第１の磁気勾配に第２磁気勾配設定部４７によって設定された第２の磁気勾配を加えた磁気勾配を有する磁界を、カプセル型内視鏡１０に対する誘導用磁界として設定する誘導用磁界設定処理を行う（ステップＳ８）。そして、磁界制御部４５は、磁界設定部４８によって設定された誘導用磁界を印加するように磁界発生部２を制御する誘導用磁界発生処理を行う（ステップＳ９）。この結果、図１０に例示するように、カプセル型内視鏡１０の浮力Ｆｂおよびカプセル型内視鏡１０の重力Ｆｇとともに、カプセル型内視鏡１０の浮力Ｆｂ、カプセル型内視鏡１０の重力Ｆｇおよび鉛直方向の磁気引力の液体Ｗ中における合力がほぼ０となる鉛直方向の磁気引力Ｆｍ１が作用してほぼ静止維持するカプセル型内視鏡１０に、誘導指示情報に対応する誘導用磁界が印加される。これによって、たとえば右方向の磁気引力Ｆｍｖ２および鉛直上方向の磁気引力Ｆｍｈ２がカプセル型内視鏡１０に作用し、カプセル型内視鏡１０は、誘導指示情報の指示どおりに、位置Ｐ５から、位置Ｐ５の右斜め上方の位置Ｐ６に誘導される。

そして、磁界制御部４５は、第１勾配磁界発生継続処理（ステップＳ５）または誘導用磁界発生処理（ステップＳ９）に続いて、入力部６による指示情報をもとにカプセル型内視鏡１０に対する誘導処理自体が終了したか否かを判断する（ステップＳ１０）。磁界制御部４５は、誘導処理が終了していないと判断した場合には（ステップＳ１０：Ｎｏ）、カプセル型内視鏡１０に対する誘導処理を継続するため、ステップＳ４に戻り、誘導指示情報の入力があるか否かを判断する。また、磁界制御部４５は、誘導処理が終了したと判断した場合には（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、磁界発生部２に磁界を停止させる磁界停止処理を行い（ステップＳ１１）、カプセル型内視鏡１０の磁気誘導処理を終了する。

図８に示すように、実施の形態１では、カプセル型内視鏡１０の静止維持を可能とする第１の勾配を有する均一勾配磁界を自動的に印加している。そして、実施の形態１では、操作入力部７から誘導指示情報が入力された場合には、この第１の勾配を有する均一勾配磁界と誘導指示情報を反映した磁界とを合成した磁界を印加し、操作入力部７から誘導指示情報が入力されない場合には、そのまま第１の勾配を有する均一勾配磁界の印加を継続している。

このように、実施の形態１では、特にユーザが直接操作しなくても、カプセル型内視鏡１０の静止維持を可能とする第１の勾配を有する均一勾配磁界を基本磁界として自動的に印加し、この第１の勾配を有する均一勾配磁界を印加した状態で、操作入力部７から誘導指示情報が入力された場合には、この誘導指示情報を反映した磁界をさらに印加している。このため、実施の形態１によれば、操作入力部７の誘導指示情報に対応して印加された磁界による磁気引力は、カプセル型内視鏡１０の重力および浮力への対抗力を打ち消すために費やされることなく、ほぼそのままカプセル型内視鏡１０の誘導に費やされ、誘導する力はほぼ入力量となる。すなわち、実施の形態１によれば、操作入力部７への入力が直接誘導に反映され、操作入力部７の操作に対応した動きでカプセル型内視鏡１０を動かすことができ、水平方向、鉛直方向の入力の合成が、誘導方向とほぼ一致する。この結果、本実施の形態１によれば、ユーザが操作した方向にカプセル型内視鏡１０を誘導することができ、カプセル型内視鏡１０の動作とユーザの操作感覚とを合致させた操作性の高いカプセル型医療装置用誘導システムを提供することができる。

なお、図８には図示しないが、磁界制御部４５が操作入力部７によるカプセル型内視鏡１０の姿勢を変化させるための誘導指示情報の入力があると判断した場合、磁界設定部４８は、入力された誘導指示情報に応じて発生する磁界の向きを変更する。

ここで、図１に示す操作入力部７の誘導操作に対応するカプセル型内視鏡１０の動きについて説明する。図１１（１）は、操作入力部７の正面図であり、図１１（２）は、操作入力部７の右側面図であり、図１２は、操作入力部７の各構成部位の操作によって指示されるカプセル型内視鏡１０の動作内容を示す図である。

図１１（１）に示すように、操作入力部７は、磁界発生部２によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を３次元的に操作するための２つのジョイスティック６１，６２を備える。ジョイスティック６１，６２は、上下方向および左右方向に傾動操作可能である。

図１１（２）に示すように、ジョイスティック６１の背面には、アップボタン６４Ｕ、ダウンボタン６４Ｂが設けられている。アップボタン６４Ｕは、押圧されることによってカプセル型内視鏡１０の上方誘導を指示する誘導指示情報を制御部４に入力し、ダウンボタン６４Ｂは、押圧されることによってカプセル型内視鏡１０の下方誘導を指示する誘導指示情報を制御部４に入力する。ジョイスティック６１上部には、キャプチャボタン６５が設けられている。キャプチャボタン６５は、押圧されることによって、表示部５に表示されている体内画像をキャプチャする。また、ジョイスティック６２の上部には、アプローチボタン６６が設けられている。アプローチボタン６６は、押圧されることによって、撮像部１１Ａの撮像対象に対してカプセル型内視鏡１０の撮像部１１Ａ側を近接させるようにカプセル型内視鏡１０を誘導させる誘導指示情報を制御部４に入力する。

図１１（１）に示すように、ジョイスティック６１の矢印Ｙ１１ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１２の矢印Ｙ１１のようにカプセル型内視鏡１０の先端が鉛直軸Ａｚを通るように首を振るティルティング誘導方向に対応する。操作入力部７から、ジョイスティック６１の矢印Ｙ１１ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部４に入力された場合、磁界設定部４８は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック６１の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、ジョイスティック６１の傾動操作に対応させて誘導速度を演算する。そして、磁界設定部４８は、たとえば演算した誘導方向に、演算した誘導速度に応じて磁界の向きを変化させる。

図１１（１）に示すように、ジョイスティック６１の矢印Ｙ１２ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１２の矢印Ｙ１２のようにカプセル型内視鏡１０が鉛直軸Ａｚを中心として回転するローテーション誘導方向に対応する。操作入力部７から、ジョイスティック６１の矢印Ｙ１２ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部４に入力された場合、磁界設定部４８は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック６１の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、ジョイスティック６１の傾動操作に対応させて誘導速度を演算し、たとえば演算した誘導方向に、演算した誘導速度に応じて磁界の向きを変化させる。

図１１（１）に示すように、ジョイスティック６２の矢印Ｙ１３ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１２の矢印Ｙ１３のようにカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａを水平面Ｈｐに投影した方向に進むホリゾンタルバックワード誘導方向あるいはホリゾンタルフォワード誘導方向に対応する。操作入力部７から、ジョイスティック６２の矢印Ｙ１３ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部４に入力された場合、第２磁気勾配設定部４７は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック６２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向および誘導位置を演算し、ジョイスティック６２の傾動操作に対応させて発生力を演算し、たとえば演算した誘導方向に対応する勾配の均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、演算した発生力で付勢できるように磁界強度の分布を設定する。

図１１（１）に示すように、ジョイスティック６２の矢印Ｙ１４ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１２の矢印Ｙ１４のようにカプセル型内視鏡１０が水平面Ｈｐを、長軸Ｌａを水平面Ｈｐに投影した方向と垂直に進むホリゾンタルライト誘導方向あるいはホリゾンタルレフト誘導方向に対応する。操作入力部７から、ジョイスティック６２の矢印Ｙ１４ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部４に入力された場合、第２磁気勾配設定部４７は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック６２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向および誘導位置を演算し、ジョイスティック６２の傾動操作に対応させて発生力を演算し、たとえば演算した誘導方向に対応する勾配の均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、演算した発生力で付勢できるように磁界強度の分布を設定する。

また、ジョイスティック６２の背面には、アップボタン６４Ｕおよびダウンボタン６４Ｂが設けられている。図１１（２）の矢印Ｙ１５ｊに示すようにアップボタン６４Ｕが押圧された場合は、図１２に示す鉛直軸Ａｚに沿って矢印Ｙ１５のように上に進むアップ動作が指示される。また、図１１（２）の矢印Ｙ１６ｊに示すように、ダウンボタン６４Ｂが押圧された場合には、図１２に示す鉛直軸Ａｚに沿って矢印Ｙ１６のように下に進むダウン動作が指示される。操作入力部７から、アップボタン６４Ｕまたはダウンボタン６４Ｂの矢印Ｙ１５ｊ，Ｙ１６ｊの押圧操作に対応する誘導指示情報が制御部４に入力された場合、第２磁気勾配設定部４７は、この誘導指示情報をもとに、いずれのボタンが押圧されたかに対応させて、カプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、たとえば演算した誘導方向に対応して鉛直軸Ａｚに沿って勾配を有する均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。アップボタン６４Ｕが押圧された場合、磁界発生部２は、鉛直軸Ａｚの上方向に向かって密となる勾配の均一勾配磁界を発生することによって、カプセル型内視鏡１０の矢印Ｙ１５のように移動させる。ダウンボタン６４Ｂが押圧された場合、磁界発生部２は、鉛直軸Ａｚの下方向に向かって密となる勾配の均一勾配磁界を発生することによって、カプセル型内視鏡１０の矢印Ｙ１６のように移動させる。

なお、表示部５では、たとえば図１３に示すメニュー画面Ｓが表示される。このメニュー画面Ｓには、左上方の領域Ｓ１に被検体の患者名、患者ＩＤ、生年月日、性別、年齢等の各被検体情報が表示され、中央の領域Ｓ２には、撮像部１１Ａが撮像した生体画像Ｓｇ１が左側に表示され、撮像部１１Ｂが撮像した生体画像Ｓｇ２が右側に表示され、領域Ｓ２の下方の領域Ｓ３には、キャプチャボタン６５の押圧操作によってキャプチャされた各画像が、キャプチャ時間とともに縮小表示され、左側の領域Ｓ４にカプセル型内視鏡１０の姿勢図として鉛直面における姿勢図Ｓｇ３、水平面における姿勢図Ｓｇ４が表示される。各姿勢図Ｓｇ３，Ｓｇ４に表示されるカプセル型内視鏡１０の姿勢は、操作入力部７の誘導指示情報に対応する姿勢を表示している。実施の形態１では、前述したように、操作入力部７からの入力量がそのまま誘導する力に反映されるため、表示されるカプセル型内視鏡１０の姿勢は、実際のカプセル型内視鏡１０の姿勢とほぼ同じものと考えることができ、ユーザの誘導指示補助も向上する。なお、この姿勢図Ｓｇ３，Ｓｇ４には、カプセル型内視鏡１０を誘導可能である方向が矢印で示され、いずれかの誘導方向の操作入力があった場合には、入力された方向に対応する矢印の表示色を変えて、ユーザの操作を補助している。

また、実施の形態１では、水平面Ｈｐではなくカプセル型内視鏡１０の長軸との直交面に沿ってカプセル型内視鏡１０を誘導できるように、操作入力部７の各操作とカプセル型内視鏡１０の誘導動作とが対応付けられていてもよい。以下、カプセル型内視鏡１０の長軸との直交面に沿ってカプセル型内視鏡１０を誘導した場合の誘導操作に対応するカプセル型内視鏡１０の動きについて説明する。

図１４（１）は、操作入力部７の正面図であり、図１４（２）は、操作入力部７の右側面図であり、図１５は、操作入力部７の各構成部位の操作によって指示されるカプセル型内視鏡１０の動作内容の他の例を示す図である。

図１４（１）に示すように、ジョイスティック６２の矢印Ｙ２３ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１５に示すカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａとの鉛直面を矢印Ｙ２３のように進むダウン誘導方向あるいはアップ誘導方向が指示される。操作入力部７から、ジョイスティック６２の矢印Ｙ２３ｊの傾動操作に対応する操作情報が制御部４に入力された場合、磁界設定部４８は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、ジョイスティック６２の傾動操作に対応させて誘導速度を演算し、たとえば演算した誘導方向に、演算した誘導速度に応じて磁界の向きを変化させる。

図１４（１）に示すように、ジョイスティック６２の矢印Ｙ２４ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１５に示すカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａとの鉛直面を矢印Ｙ２４のように進むライト誘導方向あるいはレフト誘導方向が指示される。操作入力部７から、ジョイスティック６２の矢印Ｙ２４ｊの傾動操作に対応する操作情報が制御部４に入力された場合、第２磁気勾配設定部４７は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、ジョイスティック６１の傾動操作に対応させて発生力を演算し、演算した誘導方向に対応する向きの勾配であって、演算した発生力に対応する勾配を有する均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。

さらに、図１４（２）に示すように、アップボタン６４Ｕまたはダウンボタン６４Ｂが矢印Ｙ２５ｊ，Ｙ２６ｊのように押圧されることによって、図１５に示すカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａに沿って矢印Ｙ２５，Ｙ２６のように撮像素子１５Ａ，１５Ｂに対して前後に進むフォワード誘導方向あるいはバックワード誘導方向が指示される。操作入力部７から、アップボタン６４Ｕまたはダウンボタン６４Ｂの矢印Ｙ２５ｊ，Ｙ２６ｊの押圧操作に対応する操作情報が制御部４に入力された場合、第２磁気勾配設定部４７は、この操作情報をもとに、いずれのボタンが押圧されたかに対応させて、カプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、演算した誘導方向に対応して長軸Ｌａに沿って勾配を有する均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。

なお、図１４（１）に示すように、ジョイスティック６１の矢印Ｙ２１ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１５の矢印Ｙ２１のようにカプセル型内視鏡１０の先端が鉛直軸Ａｚを通るように首を振るティルティング誘導方向に対応し、ジョイスティック６１の矢印Ｙ２２ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１５の矢印Ｙ２２のようにカプセル型内視鏡１０が鉛直軸Ａｚを中心として回転するローテーション誘導方向に対応する。

ここで、カプセル型内視鏡の長軸との直交面に沿ってカプセル型内視鏡を誘導するように設定されている場合、従来であれば、発生させた磁界の鉛直方向の磁気引力の一部がカプセル型内視鏡の重力および浮力への対抗力に費やされてしまい、鉛直方向の誘導がキャンセルされてしまうため、特に図１５の矢印Ｙ２５，Ｙ２６に示す長軸Ｌａ方向への誘導の場合には、操作どおりに長軸Ｌａ方向に誘導できなかった。これに対し、実施の形態１では、特にユーザが操作しなくても、カプセル型内視鏡１０の静止維持を可能とする第１の勾配を有する均一勾配磁界を基本磁界として自動的に印加した状態で、操作入力部７のカプセル型内視鏡１０の位置を変更するための誘導指示情報を反映した磁界をさらに印加している。このため、実施の形態１によれば、操作入力部７のカプセル型内視鏡１０の位置を変更するための誘導指示情報に対応して印加された磁界による磁気引力は、カプセル型内視鏡１０の重力および浮力への対抗力に費やされることなく、ほぼそのままカプセル型内視鏡１０の誘導に費やされる。この結果、本実施の形態１によれば、ユーザが操作した方向にカプセル型内視鏡１０を誘導することができ、カプセル型内視鏡１０の動作とユーザの操作感覚とを合致させた操作性の高いカプセル型医療装置用誘導システムを提供することができる。

また、実施の形態１では、図８に示す物理情報取得処理（ステップＳ１）において、各カプセル型内視鏡１０ごとに体積および質量を測定し、測定した結果を入力して各カプセル型内視鏡１０ごとに第１の磁気勾配を設定することによって、より精度よくカプセル型内視鏡１０を静止維持できるようにしてもよい。また、図８に示す物理情報取得処理（ステップＳ１）では、各カプセル型内視鏡１０ごとではなく、カプセル型内視鏡１０の製造ロットごとに体積および質量を測定し、測定した結果を入力して各カプセル型内視鏡１０ごとに第１の磁気勾配を設定してもよい。また、図８に示す物理情報取得処理（ステップＳ１）では、大腸用または胃用でカプセル型内視鏡１０の質量、体積および磁気モーメント、液体Ｗの密度といった物理情報を予め求めて各使用目的ごとに対応付けて記憶部８に記憶させておき、磁界制御部４５は、ユーザの入力部６の操作によって大腸用が選択された場合には、大腸用の物理情報を記憶部８から読み出し、ユーザの入力部６の操作によって胃用が選択された場合には、胃用の物理情報を記憶部８から読み出してもよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、カプセル型内視鏡の鉛直方向の動作を検出する機能を加え、確実にカプセル型内視鏡を静止維持できるように第１の磁気勾配を微調整する場合について説明する。

図１６は、実施の形態２にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図１６に示すように、実施の形態２にかかるカプセル型医療装置用誘導システム２０１は、図１に示すカプセル型内視鏡１０に代えてカプセル型内視鏡２１０を使用し、図１に示す制御部４に代えて制御部２０４を備え、複数の磁界検出部２０２をさらに備える構成を有する。制御部２０４は、図１に示す制御部４と比較し、鉛直方向動作検出部２４９をさらに備え、図１に示す磁界制御部４５に代えて磁界制御部２４５を備える。磁界制御部２４５は、第１磁気勾配設定部４６に代えて第１磁気勾配設定部２４６を備える。

カプセル型内視鏡２１０は、図１７に示すように、図２に示すカプセル型内視鏡１０に比して、交流磁界を発生するコイル２２０をさらに有する。図１６に示す磁界検出部２０２は、複数の磁界検出用コイルによって構成され、カプセル型内視鏡２１０のコイル２２０が発生する交流磁界を検出し、検出結果を制御部２０４に出力する。

鉛直方向動作検出部２４９は、各磁界検出部２０２から出力された検出結果をもとに、カプセル型内視鏡２１０の鉛直方向の動作を検出し、カプセル型内視鏡２１０が鉛直方向に動いているか否かを検出する。たとえば、鉛直方向動作検出部２４９は、磁界検出部２０２の連続した検出結果をもとに３次元空間におけるカプセル型内視鏡２１０の位置座標と方向ベクトルとを連続的に算出する。

第１磁気勾配設定部２４６は、カプセル型内視鏡２１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータとともに、鉛直方向動作検出部２４９による検出結果をさらに用いて、カプセル型内視鏡２１０を静止維持できる磁気勾配である第１の磁気勾配を求める。第１磁気勾配設定部２４６は、カプセル型内視鏡２１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータをもとに求めた第１の磁気勾配を、鉛直方向動作検出部２４９による検出結果をもとにさらに微調整して、カプセル型内視鏡２１０をさらに精度よく静止維持できるようにしている。

次に、図１６に示す制御部２０４における磁気誘導時の制御処理について説明する。図１８は、図１６に示す制御部２０４における磁気誘導時の処理手順を示すフローチャートである。

図１８に示すように、第１磁気勾配設定部２４６は、第１の磁気勾配を求めるために、図８に示すステップＳ２１〜ステップＳ２３と同様の処理手順で、物理情報取得処理（ステップＳ２１）、第１勾配設定処理（ステップＳ２２）、第１勾配磁界発生処理（ステップＳ２３）を行う。次いで、磁界制御部２４５は、操作入力部７によるカプセル型内視鏡２１０の位置を変更するための誘導指示情報の入力があるか否かを判断する（ステップＳ２４）。なお、物理情報取得処理においては、必ずしも全ての物理情報を取得せずともよく、少なくともカプセル型内視鏡２１０の磁気モーメントを取得すれば足りる。

磁界制御部２４５が操作入力部７によるカプセル型内視鏡２１０の位置を変更するための誘導指示情報の入力がないと判断した場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、カプセル型内視鏡２１０をさらに精度よく静止維持できるように第１の磁気勾配を微調整するために、鉛直方向動作検出部２４９は、カプセル型内視鏡２１０の鉛直方向の動作を検出する鉛直方向動作検出処理を行い（ステップＳ３１）、検出結果を第１磁気勾配設定部２４６に出力する。第１磁気勾配設定部２４６は、鉛直方向動作検出部２４９による検出結果をもとに、カプセル型内視鏡２１０による鉛直方向の動きがあるか否かを判断する（ステップＳ３２）。この場合、第１磁気勾配設定部２４６は、カプセル型内視鏡２１０の鉛直方向の位置が完全に変化しない場合に鉛直方向の動きがないと判断するほか、カプセル型内視鏡２１０の鉛直方向の位置変化量が所定の範囲内である場合に鉛直方向の動きがないと判断してもよい。

第１磁気勾配設定部２４６は、カプセル型内視鏡２１０による鉛直方向の動きがあると判断した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、第１の磁気勾配を再度設定する第１勾配再設定処理を行う（ステップＳ３３）。第１磁気勾配設定部２４６は、この第１勾配再設定処理において、カプセル型内視鏡２１０の鉛直方向の誘導方向とは逆の方向にカプセル型内視鏡２１０が動くように、第１の磁気勾配を設定しなおす。

たとえば、磁界強度の分布が鉛直軸に沿って上から下にかけて疎から密に傾くように第１の磁気勾配が設定されていた場合であって、カプセル型内視鏡２１０が鉛直軸に沿って上から下に動く場合には、鉛直軸下方向への磁気引力が大きすぎている場合であるため、第１磁気勾配設定部２４６は、第１の磁気勾配を１段階下げて緩やかなものとなるように設定する。一方、磁界強度の分布が鉛直軸に沿って上から下にかけて疎から密に傾くように第１の磁気勾配が設定されていた場合であって、カプセル型内視鏡２１０が鉛直軸に沿って下から上に動く場合には、鉛直軸下方向への磁気引力が足りない場合であるため、第１磁気勾配設定部２４６は、第１の磁気勾配を１段階上げて急なものとなるように設定する。また、磁界強度の分布が鉛直軸に沿って下から上にかけて疎から密に傾くように第１の磁気勾配が設定されていた場合であって、カプセル型内視鏡２１０が鉛直軸に沿って下から上に動く場合には、鉛直軸上方向への磁気引力が大きすぎている場合であるため、第１磁気勾配設定部２４６は、第１の磁気勾配の勾配を１段階下げて緩やかなものとなるように設定する。一方、磁界強度の分布が鉛直軸に沿って下から上にかけて疎から密に傾くように第１の磁気勾配が設定されていた場合であって、カプセル型内視鏡２１０が鉛直軸に沿って上から下に動く場合には、鉛直軸上方向への磁気引力が足りない場合であるため、第１磁気勾配設定部２４６は、第１の磁気勾配を１段階上げて急なものとなるように設定する。

その後、磁界制御部２４５は、第１磁気勾配設定部２４６によって再度設定された第１の磁気勾配を有する均一勾配磁界を印加するように磁界発生部２を制御する第１勾配磁界発生処理を行う（ステップＳ３４）。そして、ステップＳ３１に戻り、カプセル型内視鏡２１０の鉛直方向の動きがなくなるまで、制御部４は、ステップＳ３１〜ステップＳ３４を繰り返す。

そして、第１磁気勾配設定部２４６がカプセル型内視鏡２１０による鉛直方向の動きがないと判断した場合は（ステップＳ３２：Ｎｏ）、第１の磁気勾配はカプセル型内視鏡２１０を静止維持できる勾配に設定されている場合であることから、特に第１の磁気勾配を微調整する必要はないため、このまま磁界発生部２による第１の磁気勾配を有する均一勾配磁界の発生を維持させる第１勾配磁界発生継続処理を行う（ステップＳ３５）。

一方、磁界制御部２４５が操作入力部７によるカプセル型内視鏡２１０の位置を変更するための誘導指示情報の入力があると判断した場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、図８に示すステップＳ６〜９と同様の処理手順で、第２磁気勾配設定部４７による誘導指示情報取得処理（ステップＳ２６）、第２勾配設定処理（ステップＳ２７）、磁界設定部４８による誘導用磁界設定処理（ステップＳ２８）が行なわれ、磁界制御部２４５による誘導用磁界発生処理が行われる（ステップＳ２９）。そして、図８に示すステップＳ１０およびステップＳ１１と同様の処理手順で、磁界制御部２４５による誘導終了判断処理（ステップＳ４０）および磁界停止処理（ステップＳ４１）を行う。

なお、図１８には図示しないが、磁界制御部２４５が操作入力部７によるカプセル型内視鏡２１０の姿勢を変化させるための誘導指示情報の入力があると判断した場合、磁界設定部４８は、入力された誘導指示情報に応じて発生する磁界の向きを変更する。

図１８に示すように、実施の形態２では、操作入力部７からのカプセル型内視鏡２１０の位置を変更するための誘導指示情報が入力されない場合には自動的にカプセル型内視鏡２１０が鉛直方向に動かなくなるまで第１の磁気勾配を微調整するため、磁気誘導を行わない場合にはさらに高精度にカプセル型内視鏡を静止維持することができ、操作入力部７への入力の磁気誘導に対する反映性も高めることができる。

また、実施の形態２では、カプセル型内視鏡２１０が鉛直方向に動かなくなるまで第１の磁気勾配を自動的に微調整するため、物理情報の全てが取得できなかった場合でも、第１の磁気勾配を高い精度で設定できる。

また、磁界発生部２は、カプセル型内視鏡２１０を誘導する空間内に完全に均一な磁気勾配で勾配磁界を発生させることはできず、空間内の位置によって磁気勾配は異なってしまう。この結果、カプセル型内視鏡２１０の位置によって、カプセル型内視鏡２１０に発生する磁気引力が微妙に変化し、液体Ｗ内のカプセル型内視鏡２１０もこの磁気引力の微妙な変化によって影響を受けてしまう。実施の形態２では、カプセル型内視鏡２１０が鉛直方向に動かなくなるまで第１の磁気勾配を自動的に微調整するため、カプセル型内視鏡２１０の位置によらず高精度にカプセル型内視鏡を静止維持することができる。

なお、実施の形態２では、初期設定として第１の磁気勾配をカプセル型内視鏡２１０が鉛直方向に動かなくなるまで微調整してから、操作入力部７による操作を解除してもよい。この場合、図１９に示すように、第１の磁気勾配を求めるために、図８に示すステップＳ１〜ステップＳ３と同様の処理手順で、物理情報取得処理（ステップＳ２１−１）、第１勾配設定処理（ステップＳ２２−１）、第１勾配磁界発生処理（ステップＳ２３−１）を行った後、図１８に示すステップＳ３１〜ステップＳ３５と同様の処理手順で、鉛直方向動作検出処理（ステップＳ３１−１）、鉛直方向の動きに対する判断処理（ステップＳ３２−１）、第１勾配再設定処理（ステップＳ３３−１）、第１勾配磁界発生処理（ステップＳ３４−１）および第１勾配磁界発生継続処理（ステップＳ３５−１）を行う。なお、制御部２０４は、カプセル型内視鏡２１０の鉛直方向の動きがなくなるまで、ステップＳ３１−１〜ステップＳ３４−１を繰り返す。

そして、制御部２０４は、第１勾配磁界発生継続処理（ステップＳ３５−１）後、すなわちカプセル型内視鏡２１０の鉛直方向に動かなくなってから、初期設定終了をユーザに告知する（ステップＳ３６−１）。この場合、制御部２０４は、初期設定を終了し、操作入力部７による誘導指示を開始できる旨を表示部５に表示出力させてもよく、また、図示しないスピーカーから初期設定を終了し、操作入力部７による誘導指示を開始できる旨を音声出力させてもよい。

この結果、ユーザは、操作入力部７による操作を開始し、このユーザによる操作入力部７の操作によって、制御部２０４に操作入力部７からの誘導指示情報の入力が開始される。したがって、制御部２０４では、図８に示すステップＳ４〜Ｓ１１と同様の処理手順で、誘導指示情報入力判断処理（ステップＳ２４−１）、第１勾配磁界発生継続処理（ステップＳ３５−１）、誘導指示情報取得処理（ステップＳ２６−１）、第２勾配設定処理（ステップＳ２７−１）、誘導用磁界設定処理（ステップＳ２８−１）、誘導用磁界発生処理（ステップＳ２９−１）、誘導終了判断処理（ステップＳ４０−１）および磁界停止処理（ステップＳ４１−１）が行われる。

なお、図１９には図示しないが、磁界制御部２４５が操作入力部７によるカプセル型内視鏡２１０の姿勢を変化させるための誘導指示情報の入力があると判断した場合、磁界設定部４８は、入力された誘導指示情報に応じて発生する磁界の向きを変更する。

（実施の形態２の変形例１）
次に、実施の形態２の変形例１について説明する。実施の形態２の変形例１では、カプセル型内視鏡の位置を検出して、検出したカプセル型内視鏡の位置と、磁界分布情報とをもとに、空間内の位置によって発生する磁界が異なった場合にも、正確にカプセル型内視鏡を静止維持できるように第１の磁気勾配を微調整する場合について説明する。

図２０は、実施の形態２の変形例１にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図２０に示すように、実施の形態２の変形例１にかかるカプセル型医療装置用誘導システム２０１ａは、実施の形態２と比較して、図１６に示す制御部２０４に代えて制御部２０４ａを備える構成を有する。また、記憶部８は、予め求められた磁界分布情報２０８ａを記憶する。磁界発生部２は、カプセル型内視鏡２１０を誘導する空間内に完全に均一な磁気勾配で勾配磁界を発生させることはできず、空間内の位置によって磁気勾配は異なってしまう。記憶部８は、カプセル型内視鏡２１０を誘導する空間の各位置における磁気勾配の分布状態を磁界分布情報２０８ａとして記憶する。

制御部２０４ａは、図１６に示す制御部２０４と比較し、鉛直方向動作検出部２４９に代えて、位置検出部２４９ａを備え、磁界制御部２４５に代えて磁界制御部２４５ａを備える。磁界制御部２４５ａは、第１磁気勾配設定部２４６に代えて第１磁気勾配設定部２４６ａを備える。

位置検出部２４９ａは、磁界検出部２０２の連続した検出結果をもとに３次元空間におけるカプセル型内視鏡２１０の位置座標と方向ベクトルとを連続的に算出する。第１磁気勾配設定部２４６ａは、カプセル型内視鏡２１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータとともに、位置検出部２４９ａによる位置検出結果および記憶部８に記憶された磁界分布情報２０８ａをさらに用いて、カプセル型内視鏡２１０を静止維持できる磁気勾配である第１の磁気勾配を求め、設定する。第１磁気勾配設定部２４６ａは、カプセル型内視鏡２１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータをもとに求めた第１の磁気勾配を、位置検出部２４９ａによる位置検出結果および記憶部８に記憶された磁界分布情報２０８ａをもとにさらに微調整して、カプセル型内視鏡２１０をさらに精度よく静止維持できるようにしている。すなわち、第１磁気勾配設定部２４６ａは、磁界分布情報２０８ａを参照し、位置検出部２４９ａによって検出された位置では、磁界発生部２が発生した磁界の磁気勾配がどのくらい変化するかを求め、カプセル型内視鏡２１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータをもとに求めた第１の磁気勾配を、この求めた変化に応じて変更する。

次に、図２０に示す制御部２０４ａにおける磁気誘導時の制御処理について説明する。図２１は、図２０に示す制御部２０４ａにおける磁気誘導時の処理手順を示すフローチャートである。

図２１に示すように、第１磁気勾配設定部２４６ａは、第１の磁気勾配を求めるために、図１８に示すステップＳ２１〜ステップＳ２３と同様の処理手順で、物理情報取得処理（ステップＳ２１−２）、第１勾配設定処理（ステップＳ２２−２）、第１勾配磁界発生処理（ステップＳ２３−２）を行う。次いで、磁界制御部２４５ａは、操作入力部７によるカプセル型内視鏡２１０の位置を変更するための誘導指示情報の入力があるか否かを判断する（ステップＳ２４−２）。なお、物理情報取得処理においては、必ずしも全ての物理情報を取得せずともよく、少なくともカプセル型内視鏡２１０の磁気モーメントを取得すれば足りる。

磁界制御部２４５ａが操作入力部７によるカプセル型内視鏡２１０の位置を変更するための誘導指示情報の入力がないと判断した場合（ステップＳ２４−２：Ｎｏ）、カプセル型内視鏡２１０をさらに精度よく静止維持できるように第１の磁気勾配を微調整するために、位置検出部２４９ａは、カプセル型内視鏡２１０の位置を検出する位置検出処理を行い（ステップＳ３１−２）、検出結果を第１磁気勾配設定部２４６ａに出力する。次いで、第１磁気勾配設定部２４６ａは、記憶部８から磁界分布情報２０８ａを読み出し、取得する磁界分布情報取得処理を行う（ステップＳ３２−２）。第１磁気勾配設定部２４６ａは、位置検出部２４９ａによる位置検出結果および取得した磁界分布情報２０８ａをもとに第１の磁気勾配を再度設定する第１勾配再設定処理を行う（ステップＳ３３−２）。この第１勾配再設定処理では、第１磁気勾配設定部２４６ａは、取得した磁界分布情報２０８ａを参照し、位置検出部２４９ａによって検出された位置では、磁界発生部２が発生した磁界の磁気勾配がどのくらい変化するかを求める。そして、第１磁気勾配設定部２４６ａは、設定されていた第１の磁気勾配を、この求めた変化に応じて変更し、設定しなおす。その後、磁界制御部２４５ａは、第１磁気勾配設定部２４６ａによって再度設定された第１の磁気勾配を有する均一勾配磁界を印加するように磁界発生部２を制御する第１勾配磁界発生処理を行う（ステップＳ３４−２）。

一方、磁界制御部２４５ａが操作入力部７によるカプセル型内視鏡２１０の位置を変更するための誘導指示情報の入力があると判断した場合（ステップＳ２４−２：Ｙｅｓ）、図８に示すステップＳ６〜９と同様の処理手順で、第２磁気勾配設定部４７による誘導指示情報取得処理（ステップＳ２６−２）、第２勾配設定処理（ステップＳ２７−２）、磁界設定部４８による誘導用磁界設定処理（ステップＳ２８−２）が行なわれ、磁界制御部２４５ａによる誘導用磁界発生処理が行われる（ステップＳ２９−２）。そして、図８に示すステップＳ１０およびステップＳ１１と同様の処理手順で、磁界制御部２４５ａによる誘導終了判断処理（ステップＳ４０−２）および磁界停止処理（ステップＳ４１−２）を行う。

なお、図２１には図示しないが、磁界制御部２４５ａが操作入力部７によるカプセル型内視鏡２１０の姿勢を変化させるための誘導指示情報の入力があると判断した場合、磁界設定部４８は、入力された誘導指示情報に応じて発生する磁界の向きを変更する。

このように、実施の形態２の変形例１では、操作入力部７からのカプセル型内視鏡２１０の位置を変更するための誘導指示情報が入力されない場合にはカプセル型内視鏡２１０の位置に応じて自動的に第１の磁気勾配を再設定するため、カプセル型内視鏡２１０の位置によらず高精度にカプセル型内視鏡を静止維持することができ、操作入力部７への入力の磁気誘導に対する反映性も高めることができる。

（実施の形態２の変形例２）
次に、実施の形態２の変形例２について説明する。図２２は、実施の形態２の変形例２にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図２２に示すように、実施の形態２の変形例２にかかるカプセル型医療装置用誘導システム２０１ｂは、図２に示すカプセル型内視鏡１０に代えて、図２３に示すように交流磁界を検出する磁界センサ２２０ｂをさらに備えたカプセル型内視鏡２１０ｂを使用する。そして、カプセル型医療装置用誘導システム２０１ｂは、実施の形態２と比較して、制御部２０４に代えて制御部２０４ｂを備え、磁界検出部２０２に代えて、位置検出用の交流磁界を発生する位置検出用磁界発生部２０２ｂを備える構成を有する。制御部２０４ｂは、図１６に示す制御部２０４と比較し、鉛直方向動作検出部２４９に代えて、鉛直方向動作検出部２４９ｂを備える。また、制御部２０４ｂは、位置検出用磁界発生部２０２ｂによる位置検出のための磁界発生処理を制御する。

カプセル型内視鏡２１０ｂでは、磁界センサ２２０ｂは、位置検出用磁界発生部２０２ｂが発生した交流磁界を検出する。無線通信部１６は、磁界センサ２２０ｂの検出結果を送受信部３に送信する。

鉛直方向動作検出部２４９ｂは、送受信部３から出力された磁界センサ２２０ｂの検出結果をもとに、カプセル型内視鏡２１０ｂの鉛直方向の動作を検出し、カプセル型内視鏡２１０ｂが鉛直方向に動いているか否かを検出する。たとえば、鉛直方向動作検出部２４９ｂは、磁界センサ２２０ｂの連続した検出結果をもとに３次元空間におけるカプセル型内視鏡２１０ｂの位置座標と方向ベクトルとを連続的に算出する。

なお、第１磁気勾配設定部２４６は、実施の形態２と同様に、カプセル型内視鏡２１０ｂの物理的パラメータと液体の物理的パラメータをもとに求めた第１の磁気勾配を、鉛直方向動作検出部２４９ｂによる検出結果をもとに再度設定している。

磁界センサ２２０ｂをカプセル型内視鏡２１０ｂ内に設け、カプセル型内視鏡２１０ｂ外部から位置検出用の磁界を発生させることによってカプセル型内視鏡２１０ｂの位置を検出するカプセル型医療装置用誘導システム２０１ｂにおいても、図１８または図１９に示す各処理手順を行うことによって、カプセル型内視鏡２１０ｂが鉛直方向に動かなくなるまで第１の磁気勾配を自動的に微調整できる。また、カプセル型医療装置用誘導システム２０１ｂにおいても、記憶部８に磁界分布情報２０８ａを記憶させ、図２１に示す各処理手順を行うことによって、カプセル型内視鏡２１０ｂの位置に応じて自動的に第１の磁気勾配を再設定できる。

（実施の形態２の変形例３）
次に、実施の形態２の変形例３について説明する。図２４は、実施の形態２の変形例３にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図２４に示すように、実施の形態２の変形例３にかかるカプセル型医療装置用誘導システム２０１ｃは、図２に示すカプセル型内視鏡１０に代えて、図２５に示すように外部からの交流磁界に共振して共振磁界を発するＬＣマーカ２２０ｃをさらに備えたカプセル型内視鏡２１０ｃを使用する。そして、カプセル型医療装置用誘導システム２０１ｃは、実施の形態２と比較して、制御部２０４に代えて制御部２０４ｃを備え、磁界検出部２０２に代えて、位置検出用の交流磁界を発生する位置検出用磁界発生部２０２ｃと、ＬＣマーカ２２０ｃが発生する共振磁界を検出する複数の磁界検出部２０２ｄとを備える構成を有する。制御部２０４ｃは、図１６に示す制御部２０４と比較し、鉛直方向動作検出部２４９に代えて、鉛直方向動作検出部２４９ｃを備える。また、制御部２０４ｃは、位置検出用磁界発生部２０２ｃによる位置検出のための磁界発生処理を制御する。

鉛直方向動作検出部２４９ｃは、各磁界検出部２０２ｄから出力された検出結果をもとに、カプセル型内視鏡２１０ｃの鉛直方向の動作を検出し、カプセル型内視鏡２１０ｃが鉛直方向に動いているか否かを検出する。鉛直方向動作検出部２４９ｃは、カプセル型内視鏡２１０ｃが検出範囲内に位置しない場合の磁界検出部２０２ｄにおけるＬＣマーカ２２０ｃが発する共振磁界の検出値と、カプセル型内視鏡２１０ｃが検出範囲内に位置する場合の磁界検出部２０２ｄにおけるＬＣマーカ２２０ｃが発する共振磁界の検出値との差分を連続して求め、この各差分値をもとに３次元空間におけるカプセル型内視鏡２１０ｃの位置座標と方向ベクトルとを連続的に算出する。

なお、第１磁気勾配設定部２４６は、実施の形態２と同様に、カプセル型内視鏡２１０ｃの物理的パラメータと液体の物理的パラメータをもとに求めた第１の磁気勾配を、鉛直方向動作検出部２４９ｃによる検出結果をもとに再度設定している。

ＬＣマーカ２２０ｃをカプセル型内視鏡２１０ｃ内に設け、カプセル型内視鏡２１０ｃ外部から交流磁界に共振したＬＣマーカ２２０ｃの共振磁界を検出することによってカプセル型内視鏡２１０ｃの位置を検出するカプセル型医療装置用誘導システム２０１ｃにおいても、図１８または図１９に示す各処理手順を行うことによって、カプセル型内視鏡２１０ｃが鉛直方向に動かなくなるまで第１の磁気勾配を自動的に微調整できる。また、カプセル型医療装置用誘導システム２０１ｃにおいても、記憶部８に磁界分布情報２０８ａを記憶させ、図２１に示す各処理手順を行うことによって、カプセル型内視鏡２１０ｃの位置に応じて自動的に第１の磁気勾配を再設定できる。

（実施の形態２の変形例４）
次に、実施の形態２の変形例４について説明する。図２６は、実施の形態２の変形例４にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図２６に示すように、実施の形態２の変形例４にかかるカプセル型医療装置用誘導システム２０１ｄは、図２に示すカプセル型内視鏡１０を使用し、実施の形態２と比較して、制御部２０４に代えて制御部２０４ｄを備え、磁界検出部２０２を削除した構成を有する。制御部２０４ｄは、図１６に示す制御部２０４と比較し、鉛直方向動作検出部２４９に代えて、鉛直方向動作検出部２４９ｄを備える。

鉛直方向動作検出部２４９ｄは、送受信部３の各アンテナ３ａにおける受信状態をもとに、カプセル型内視鏡１０から送信された信号の各アンテナ３ａにおける受信電界強度を連続的に検出し、信号の受信電界強度の変化からカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の動作を検出する。

なお、第１磁気勾配設定部２４６は、実施の形態２と同様に、カプセル型内視鏡１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータをもとに求めた第１の磁気勾配を、鉛直方向動作検出部２４９ｄによる検出結果をもとに再度設定している。

カプセル型内視鏡１０から送信された信号の受信電界強度をもとにカプセル型内視鏡１０の鉛直方向の動作を検出するカプセル型医療装置用誘導システム２０１ｄにおいても、図１８または図１９に示す各処理手順を行うことによって、カプセル型内視鏡１０が鉛直方向に動かなくなるまで第１の磁気勾配を自動的に微調整できる。

（実施の形態２の変形例５）
次に、実施の形態２の変形例５について説明する。図２７は、実施の形態２の変形例５にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図２７に示すように、実施の形態２の変形例５にかかるカプセル型医療装置用誘導システム２０１ｅは、図２に示すカプセル型内視鏡１０に代えて、図２８に示すように加速度センサ２２０ｅをさらに備え加速度センサ２２０ｅの出力結果を送受信部３に送信するカプセル型内視鏡２１０ｅを使用する。そして、カプセル型医療装置用誘導システム２０１ｅは、実施の形態２と比較して、制御部２０４に代えて制御部２０４ｅを備える構成を有する。制御部２０４ｅは、図１６に示す制御部２０４と比較し、鉛直方向動作検出部２４９に代えて、鉛直方向動作検出部２４９ｅを備える。

鉛直方向動作検出部２４９ｅは、カプセル型内視鏡２１０ｅから送信された加速度センサ２２０ｅの出力結果を積算することによってカプセル型内視鏡２１０ｅの位置の相対変化量を求め、カプセル型内視鏡２１０ｅの鉛直方向の動作を検出する。

なお、第１磁気勾配設定部２４６は、実施の形態２と同様に、カプセル型内視鏡２１０ｅの物理的パラメータと液体の物理的パラメータをもとに求めた第１の磁気勾配を、鉛直方向動作検出部２４９ｅによる検出結果をもとに再度設定している。

加速度センサ２２０ｅをカプセル型内視鏡２１０ｅ内に設け、カプセル型内視鏡２１０ｅから送信された加速度センサ２２０ｅの出力結果をもとにカプセル型内視鏡２１０ｅの鉛直方向の動作を検出するカプセル型医療装置用誘導システム２０１ｅにおいても、図１８または図１９に示す各処理手順を行うことによって、カプセル型内視鏡２１０ｅが鉛直方向に動かなくなるまで第１の磁気勾配を自動的に微調整できる。

（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、第１調整部を設け、この第１調整部の調整操作によって第１の磁気勾配を微調整する場合について説明する。

図２９は、実施の形態３にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図２９に示すように、実施の形態３にかかるカプセル型医療装置用誘導システム３０１は、図１に示すカプセル型医療装置用誘導システム１に比して、第１調整部３０６をさらに備える構成を有する。そして、図１に示す制御部４に代えて制御部３０４を備える。制御部３０４は、図１に示す磁界制御部４５に代えて磁界制御部３４５を備える。磁界制御部３４５は、第１磁気勾配設定部４６に代えて第１磁気勾配設定部３４６を備える。

第１調整部３０６は、第１の磁気勾配の勾配調整を指示する調整指示情報を制御部３０４の第１磁気勾配設定部３４６に入力する機能を有する。この第１調整部３０６は、たとえば、図３０の操作入力部７ａに示すように、ジョイスティック６１，６２の間に設けられたスライドバー３６７によって構成される。このスライドバー３６７は、矢印Ｙ３１のように手前から奥に向かってスライドすることができる。たとえば、スライドバー３６７が手前側にスライドされた場合には、第１調整部３０６は、現設定よりも鉛直軸下方向の磁気引力がスライド量に応じて大きくなるように第１の磁気勾配の勾配を調整するように指示する調整指示情報を制御部３０４に入力する。また、スライドバー３６７が奥側にスライドされた場合には、第１調整部３０６は、現設定よりも鉛直軸上方向の磁気引力がスライド量に応じて大きくなるように第１の磁気勾配の勾配を調整するように指示する調整指示情報を制御部３０４に入力する。なお、第１調整部３０６は、図３０に示すスライドバー３６７のようなスライドタイプのものに限らず、たとえば、ペダルタイプやダイヤルタイプ、２つのボタンで勾配の傾きを上下させるタイプなどであってもよい。

なお、第１調整部３０６によって調整された調整勾配は、調整後に維持されることが望ましい。また、その調整手段においても、調整結果が維持されるタイプのもの（スライドタイプ、ダイヤルタイプやボタンで勾配の傾きを上下させるタイプ等）が望ましい。

第１磁気勾配設定部３４６は、カプセル型内視鏡１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータとともに、第１調整部３０６によって入力された調整指示情報をもとに、カプセル型内視鏡１０を静止維持できる磁気勾配である第１の磁気勾配を求める。第１磁気勾配設定部３４６は、カプセル型内視鏡１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータをもとに求めた第１の磁気勾配を、第１調整部３０６によって入力された調整指示情報をもとにさらに微調整して再設定する。

実施の形態３では、ユーザは、表示部５のカプセル型内視鏡１０の撮像による生体画像を確認しながら、スライドバー３６７をスライドさせる。なお、第１の勾配調整時には、ユーザは、ジョイスティック６１，６２、アップボタン６４Ｕおよびダウンボタン６４Ｂの操作を行わない。そして、スライドバー３６７のスライド量に応じて、第１磁気勾配設定部３４６において、第１の磁気勾配の勾配が調整される。次いで、ユーザは、生体画像に動きがなくなったと判断した場合には、スライドバー３６７から手を放し、スライドバー３６７の操作を終了する。この結果、最後に入力された調整指示情報に対応して調整された磁気勾配が、第１の磁気勾配として設定される。

この実施の形態３のように、ユーザによる第１調整部３０６の操作によって第１の磁気勾配を微調整できるようにした場合も、カプセル型内視鏡の静止維持をさらに向上させることができる。

また、実施の形態３では、第１調整部３０６による調整後に、設定された磁気勾配が維持されることで、カプセル型内視鏡１０を誘導したい方向への操作のみを操作入力部７ａに入力するだけで意図した方向に誘導できるため、操作性を向上することができる。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４では、第１調整部に加え、第２調整部を設け、この第２調整部の調整操作によって第２の磁気勾配の範囲幅を調整する場合について説明する。

図３１は、実施の形態４にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図３１に示すように、実施の形態４にかかるカプセル型医療装置用誘導システム４０１は、図１に示すカプセル型医療装置用誘導システム１に比して、第１調整部４０６１および第２調整部４０６２をさらに備える構成を有する。カプセル型医療装置用誘導システム１は、図１に示す制御部４に代えて制御部４０４を備える。制御部４０４は、図１に示す磁界制御部４５に代えて、第１磁気勾配設定部４４６と第２磁気勾配設定部４４７と磁界設定部４８とを有する磁界制御部４４５を備える。

第１調整部４０６１は、第１の磁気勾配の勾配調整を指示する第１調整指示情報を制御部４０４の第１磁気勾配設定部４４６に入力する機能を有する。この第１調整部４０６１は、たとえば、図３２の操作入力装置４０７に示すように、ジョイスティック６１，６２の間に設けられた第１磁気勾配アップボタン４０６１Ｕおよび第１磁気勾配ダウンボタン４０６１Ｄによって構成される。第１磁気勾配アップボタン４０６１Ｕは、１度押圧されることによって、現設定よりも磁気引力が鉛直上方に向けて所定の変化量だけ相対的に大きくなるように第１の磁気勾配を調整するように指示する第１調整指示情報を制御部４０４に入力する。第１磁気勾配ダウンボタン４０６１Ｄは、１度押圧されることによって、現設定よりも磁気引力が鉛直軸下方に向けて所定の変化量だけ相対的に大きくなるように指示する第１調整指示情報を制御部４０４に入力する。以下、第１磁気勾配アップボタン４０６１Ｕまたは第１磁気勾配ダウンボタン４０６１Ｄを１度押圧されたときの変化を１段階変化するという。

第１磁気勾配設定部４４６は、第１調整部４０６１から第１調整指示情報が入力された場合、カプセル型内視鏡１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータをもとに設定した現設定の第１の磁気勾配から、第１調整部４０６１から入力された第１調整指示情報にしたがって磁気引力が鉛直軸上方向または鉛直軸下方向に相対的に変化するように第１の磁気勾配を再設定する。

たとえば、ユーザによって、第１磁気勾配アップボタン４０６１Ｕが４回押圧された場合には、現設定よりも磁気引力が鉛直軸上方向に４段階大きくなるように第１の磁気勾配の勾配を調整するように指示する第１調整指示情報を制御部４０４に入力される。図３３は、第１磁気勾配の各段階（ＣＬ）と、第１磁気勾配の各段階の磁界によって発生する磁気引力（Ｆ）との関係を示す図である。たとえば図３３に示すように、第１勾配レベルがレベル２に設定されている場合には、レベル６に新たに変更される。すなわち、レベル２に対応する磁気引力Ｆｍ１−２が図３３のように鉛直上方を向く磁気引力である場合には、矢印Ｙ４１のように４段階上がったレベル６に対応する大きさの鉛直上方を向く磁気引力Ｆｍ１−６の発生が指示される。このため、第１磁気勾配設定部４４６は、磁気引力Ｆｍ１−６を発生させる磁界の磁気勾配を第１の磁気勾配として設定し、磁界設定部４８は、磁界発生部２にこのレベル６に対応した第１の磁気勾配で磁界を発生させる。

この結果、図３３に示すように、カプセル型内視鏡１０の浮力と重力との合力Ｆｆｇと、鉛直方向の磁気引力Ｆｍ１−２との合力がほぼ０にならない場合でも、合力Ｆｆｇと大きさがほぼ等しく方向が反対の鉛直方向の磁気引力Ｆｍ１−６により、カプセル型内視鏡１０の重力と浮力と磁気引力の合力をほぼ０にすることができる。図３３のように、磁気引力が鉛直軸上方向となるように第１の磁気勾配が設定されている場合、第１磁気勾配アップボタン４０６１Ｕが１度押圧されることによって、この鉛直軸上方向へ向けて磁気引力が１段階大きくなる。磁気引力が鉛直軸下方向となるように第１の磁気勾配が設定されている場合、第１磁気勾配アップボタン４０６１Ｕが１度押圧されることによって、この鉛直軸下方向を向く磁気引力が１段階小さくなる。あるいは、磁気引力の方向が鉛直下方から鉛直上方となるように設定される。磁気引力が鉛直軸上方向となるように第１の磁気勾配が設定されている場合、第１磁気勾配ダウンボタン４０６１Ｄが１度押圧されることによって、この鉛直軸上方向の磁気引力が１段階小さくなる。あるいは、磁気引力の方向が鉛直上方から鉛直下方となるように設定される。磁気引力が鉛直軸下方向となるように第１の磁気勾配が設定されている場合、第１磁気勾配ダウンボタン４０６１Ｄが１度押圧されることによって、この鉛直軸下方向へ向けて磁気引力が１段階大きくなる。なお、この第１勾配に対応するレベルは、たとえば、レベル０〜１０までの１１段階に設定される。レベル０の場合、予め設定された磁気引力発生可能範囲の上限の力で鉛直方向下向きの磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配が第１の磁気勾配として設定される。また、レベル１１の場合、予め設定された磁気引力発生可能範囲の上限の力で鉛直方向上向きの磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配が第１の磁気勾配として設定される。

第２調整部４０６２は、第２の磁気勾配の勾配調整を指示する指示情報を第２磁気勾配設定部４４７へ入力する。第２の磁気勾配の設定可能範囲は、狭く変更すること、または広く変更することが可能であり、第２調整部４０６２は、第２の磁気勾配の範囲幅を指示する範囲幅指示情報を第２磁気勾配設定部４４７へ入力する。

たとえば、この第２調整部４０６２は、図３２の操作入力部４０７に示すように、ジョイスティック６１，６２の間に設けられた第２磁気勾配アップボタン４０６２Ｕおよび第２磁気勾配ダウンボタン４０６２Ｄによって構成される。第２磁気勾配アップボタン４０６２Ｕは、１度押圧されることによって、ジョイスティック６１，６２の操作量に応じて発生する第２の磁気勾配に対応する磁気引力の大きさが所定の割合ずつ大きくなるように第２の磁気勾配の設定可能範囲を調整するように指示する第２調整指示情報を制御部４０４に入力する。第２磁気勾配ダウンボタン４０６２Ｄは、１度押圧されることによって、ジョイスティック６１，６２の操作量に応じて発生する第２の磁気勾配に対応する磁気引力の大きさが所定の割合ずつ小さくなるように第２の磁気勾配の設定可能範囲を調整するように指示する第２調整指示情報を制御部４０４に入力する。以下、第２磁気勾配アップボタン４０６２Ｕまたは第２磁気勾配ダウンボタン４０６２Ｄを一度押圧されたときの第２の磁気勾配の設定可能範囲の幅の変化を１段階変化するという。

第２磁気勾配設定部４４７は、第２調整部４０６２によって入力された第２調整指示情報をもとに第２の磁気勾配を設定する。第２磁気勾配設定部４４７は、第１磁気勾配設定部４４６によって設定された第１の磁気勾配を中心値とするとともに、第２調整部４０６２から入力された範囲幅指示情報において指示された範囲幅を有する磁気勾配の範囲を第２の磁気勾配の設定可能範囲とする。第２磁気勾配設定部４４７は、この第２の磁気勾配の設定可能範囲に含まれるように第２の磁気勾配を設定する。このとき、第２磁気勾配設定部４４７は、予め設定された装置における磁気引力発生可能範囲を超えないように第２の磁気勾配の設定可能範囲を設定する。また、磁界設定部４８は、第１の磁気勾配と鉛直方向の第２の磁気勾配の和が、予め設定された鉛直方向の磁気引力発生可能範囲を超えた場合には、第１の磁気勾配と鉛直方向の第２の磁気勾配の和ではなく、この範囲の上限値あるいは下限値の磁気勾配を有する磁界を印加するように、磁界発生部２を制御する。

ここで、第２の磁気勾配に対する磁気引力、すなわちカプセル型内視鏡１０を誘導するための磁気引力が、ジョイスティック６１，６２の操作量に比例した大きさで発生する場合を例に説明する。たとえば、現在の設定は、ジョイスティック６１，６２の操作量に対応して、図３４の直線Ｌｖに示す関係にしたがって第２の磁気勾配に対する磁気引力が発生するように設定されている。なお、図３４においては、ジョイスティック６１，６２が操作できる複数の方向のうちの１方向の操作量に対応したものを示す。

ユーザによって、第２磁気勾配アップボタン４０６２Ｕが１回押圧された場合には、矢印Ｙ４３に示すように、直線Ｌｖよりも傾きが１段階大きい直線Ｌｖｕ１に示す関係にしたがって第２の磁気勾配に対する磁気引力が発生するように設定される。この結果、ジョイスティック６１，６２の操作量に対応して発生する磁気引力の値域が１段階広がり、ジョイスティックの操作量が同じ操作量Ｈｊであっても、第２磁気勾配アップボタン４０６２Ｕを押圧する前の磁気引力Ｆｖに比べて大きな磁気引力Ｆｖｕ１が発生することとなる。さらに、この状態から第２磁気勾配アップボタン４０６２Ｕがもう１回押圧された場合には、矢印Ｙ４４に示すように、直線Ｌｖｕ１よりもさらに傾きが１段階大きい直線Ｌｖｕ２に示す関係にしたがって第２の磁気勾配に対する磁気引力を発生させるように設定される。この結果、ジョイスティック６１，６２の操作量に対応して発生する磁気引力の値域がさらに１段階広がり、ジョイスティックの操作量Ｈｊであるときには磁気引力Ｆｖｕ２（＞Ｆｖｕ１）が発生することとなる。

ユーザによって、第２磁気勾配ダウンボタン４０６２Ｄが１回押圧された場合には、矢印Ｙ４５に示すように、直線Ｌｖよりも傾きが１段階小さい直線Ｌｖｄ１に示す関係にしたがって第２の磁気勾配に対する磁気引力が発生するように設定される。この結果、ジョイスティック６１，６２の操作量に対応して発生する磁気引力の値域が１段階狭まり、ジョイスティックの操作量が同じ操作量Ｈｊであっても、第２磁気勾配ダウンボタン４０６２Ｄを押圧する前の磁気引力Ｆｖに比べて小さな磁気引力Ｆｖｄ１が発生することとなる。さらに、この状態から第２磁気勾配ダウンボタン４０６２Ｄがもう１回押圧された場合には、矢印Ｙ４６に示すように、直線Ｌｖｄ１よりもさらに傾きが１段階小さい直線Ｌｖｄ２に示す関係にしたがって第２の磁気勾配に対する磁気引力を発生させるように設定される。この結果、ジョイスティック６１，６２の操作量に対応して発生する磁気引力の値域がさらに１段階狭まり、ジョイスティックの操作量Ｈｊであるときには磁気引力Ｆｖｄ２（＜Ｆｖｄ１）が発生することとなる。

このとき、表示部５に表示されたメニュー画面Ｓａ（図３５参照）には、中央下方の領域Ｓ４１に、第１の磁気勾配に対応する磁気引力（図３５においては、「Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ」に対応する。）の各レベルが分かるように表示された第１のブロックＢｃが表示される。たとえば、第１磁気勾配のレベルが６である場合には、レベル６までのブロックが明色表示され、レベル６以降のブロックが暗色表示されている。ユーザは、この第１のブロックＢｃを確認することによって、現段階でカプセル型内視鏡１０の静止維持のために加えられている第１の磁気勾配に対応する磁気引力のレベルを認識することができる。

領域Ｓ４１には、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力（図３５においては、「Ｖｅｒｔｉｃａｌ ｆｏｒｃｅ」に対応する）の範囲幅が示される第２のブロックＢｖが表示される。ここでは、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力も、第１の磁気勾配に対応する磁気引力と同じピッチでレベルが設定されている。

たとえば、第１の磁気勾配に対応する磁気引力がレベル６に設定されており、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅がこのレベル６を基準とした上下３段階を含むレベル３〜９の範囲に設定されている。この場合、図３５に示すように、第２のブロックＢｖにおいては、レベル３〜９までのブロックが明色表示され、レベル１〜３およびレベル１０のブロックが暗色表示される。この例においては、レベル３〜５が、下方向に磁気引力を発生させる範囲に相当し、レベル７〜９が上方向に磁気引力を発生させる範囲に相当する。

この状態で、第２磁気勾配アップボタン４０６２Ｕが１回押されると、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅が１段階ずつ上下に広がったレベル２〜１０に設定され、表示メニューＳａの第２のブロックＢｖの表示もレベル２〜１０が明色表示に変更される。さらに、第２磁気勾配アップボタン４０６２Ｕがもう１回押されると、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅が１段階広がる。この場合、レベル１０が最大レベルであるため、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅は、レベル１から最大レベルのレベル１０までに設定され、表示メニューＳａの第２のブロックＢｖの表示もレベル１〜１０が明色表示に変更される。

また、第２磁気勾配アップボタン４０６２Ｕではなく、第２磁気勾配ダウンボタン４０６２Ｄが１度押圧された場合、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅が上下に１段階ずつ狭まってレベル４〜８となり、表示メニューＳａの第２のブロックＢｖの表示もレベル４〜８が明色表示に変更される。さらに、第２磁気勾配ダウンボタン４０６２Ｄがもう１回押されると、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅がさらに上下に１段階ずつ狭まってレベル５〜７に設定される。ユーザは、この第２のブロックＢｃを確認することによって、現段階で操作可能である第２の磁気勾配に対応する磁気引力の範囲幅を認識することができる。

このように、実施の形態４においては、ユーザによる第２調整部４０６２の操作によって第２の磁気勾配の範囲幅を調整するとともに、第１の磁気勾配を中心値として、第２の磁気勾配の設定可能範囲が設定される。したがって、実施の形態４においては、ジョイスティックの操作量に相当する第２の磁気勾配が、中心となる第１の磁気勾配を中心に設定されるため、ジョイスティックの上方向の操作とジョイスティックの下方向の操作とで、発生する磁気引力の大きさに差がない。このため、実施の形態４によれば、ジョイスティックの上下の操作量は、上下の差がなく均等にそのままカプセル型内視鏡１０の移動に反映され、カプセル型内視鏡の動作とユーザの操作感覚とをさらに合致させることができる。

なお、実施の形態４において、制御部４０４は、表示メニューＳａのブロックＢｖに対して、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅とは異なる表示色で、ジョイスティックの操作量に対応して現に発生させる磁気引力の大きさに対応するレベルを表示させてもよい。たとえば、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅がレベル３〜９の範囲に設定されている場合には、第２のブロックＢｖにおいては、レベル３〜９までのブロックが白色で表示され、ジョイスティックの操作量に対応して現に発生させている磁気引力の大きさに対応するレベルがレベル８である場合には、レベル６〜８の間の所定部分（図３５に示す例では、三角形状のマーク部分）を赤色で表示させてもよい。このように、操作者が、ジョイスティックの操作量に応じて実際に発生している第２の磁気勾配に対応する磁気引力のレベルをリアルタイムで確認できるようにして、さらに操作性を高めてもよい。

また、第２磁気勾配設定部４４７は、ジョイスティック６１，６２の操作量に比例して第２の磁気勾配に対する磁気引力が発生する場合を例に説明したが、これに限らず、ジョイスティックの操作量にかかわらず、第２の磁気勾配を設定可能範囲の中で設定してもよい。たとえば、第２磁気勾配設定部４４７は、上方向にジョイスティックが操作された場合には、鉛直軸上方向の磁気引力に対応する第２の磁気勾配として、第２の磁気勾配の設定可能範囲の最大値（図３５においては、レベル９に対応する磁気引力を発生させる磁気勾配）を設定すればよい。また、第２磁気勾配設定部４４７は、下方向にジョイスティックが操作された場合には、鉛直軸下方向の磁気引力に対応する第２の磁気勾配として、第２の磁気勾配の設定可能範囲の最小値（図３５においては、レベル３に対応する磁気引力を発生させる磁気勾配）を設定すればよい。

（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。実施の形態５においては、カプセル型内視鏡の誘導モードとして、カプセル型内視鏡を水面に位置させる水面モードおよびカプセル型内視鏡を水底に位置させる水底モードを設定した場合について説明する。

図３６は、実施の形態５にかかるカプセル型医療装置用誘導システムの全体構成を示す模式図である。図３６に示すように、実施の形態５にかかるカプセル型医療装置用誘導システム５０１は、図３１に示すカプセル型医療装置用誘導システム４０１に比して、第２調整部４０６２に代えて、第２調整部５０６２を有するとともに、モード設定部５０６３をさらに備える構成を有する。カプセル型医療装置用誘導システム５０１は、図３１に示す制御部４０４に代えて制御部５０４を備える。制御部５０４は、図３１に示す磁界制御部４４５に代えて、第１磁気勾配設定部４４６と第２磁気勾配設定部５４７と磁界設定部４８とを有する磁界制御部５４５を備える。

実施の形態５においては、カプセル型内視鏡１０の誘導モードとして、図３７に示すように、液体Ｗの上部境界である液面Ｗｓにカプセル型内視鏡１０を配置させる液面モードと、液体Ｗの下部境界である液底（たとえば胃壁面Ｓｔの下方の面）にカプセル型内視鏡１０を配置させる液底モードが設定される。このうち、液面モードには、カプセル型内視鏡１０が臓器内壁の上方の面（たとえば胃壁面Ｓｔの上方の面）に接して配置する場合も含まれる。

モード設定部５０６３は、液面Ｗｓにカプセル型内視鏡１０を配置させる液面モードを指示する液面モード指示情報と、液底にカプセル型内視鏡１０を配置させる液面モードを指示する液面モード指示情報とを誘導指示情報として入力する。このモード設定部５０６３は、たとえば、図３８の操作入力装置５０７に示すように、ジョイスティック６１右側に設けられた液面モードボタン５０６３Ｓおよび液底モードボタン５０６３Ｂによって構成される。

液面モードボタン５０６３Ｓは、押圧されることによって、液面モード指示情報が制御部５０４に入力される。第２磁気勾配設定部５４７は、液面モード指示情報が入力された場合、予め設定された装置における磁気引力発生可能範囲の上限の力で鉛直方向上向きの磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を第２の磁気勾配として設定する。たとえば、図３９のメニュー画面Ｓｂの領域Ｓ４２のように、たとえば予め設定された磁気引力発生可能範囲がレベル０〜１０までの１１段階に分けられる場合には、レベル１０の磁気引力を発生させるように第２の磁気勾配が設定される。

液底モードボタン５０６３Ｂは、押圧されることによって、液底モード指示情報が制御部５０４に入力される。この場合、第２磁気勾配設定部５４７は、液底モード指示情報が入力された場合、予め設定された装置における磁気引力発生可能範囲の上限の力で鉛直方向下向きの磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を第２の磁気勾配として設定する。たとえば、図３９のレベル０〜１０までのうち、レベル０の磁気引力を発生させるように第２の磁気勾配が設定される。

さらに、実施の形態５においては、液面モードおよび液底モードにおいて液体の境界に配置されたカプセル型内視鏡１０を、境界から離間させるジャンピングモードが設定される。たとえば、図３８の操作入力装置５０７に示すように、ジョイスティック６２左側に、ジャンピングモードボタン５０６３Ｊが設けられる。このジャンピングモードボタン５０６３Ｊは、押圧されることによってジャンピングモード指示情報を制御部５０４に入力する。

第２磁気勾配設定部５４７は、ジャンピングモード指示情報が入力された場合、液体の境界に配置されたカプセル型内視鏡１０を境界から離間させる磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を第２の磁気勾配として設定する。

第２磁気勾配設定部５４７は、液面モードが選択されているときにジャンピングモードボタン５０６３Ｊが押圧された場合、第１の勾配を有する磁界に対応して発生する磁気引力よりも、鉛直下方へ向かう大きさが相対的に大きい磁気引力が発生する磁気勾配を第２の磁気勾配として設定する。磁界発生部２は、液面モードが選択されているときであってジャンピングモードボタン５０６３Ｊが押されている間、たとえば図４０に示す鉛直方向下向きの磁気引力Ｆｍｊ２１を発生させる磁界を第２の磁気勾配に対応する磁界として発生する。この結果、液面Ｗｓに位置していたカプセル型内視鏡１０は、矢印Ｙ５１のように、液面Ｗｓ下方にジャンプし、液面Ｗｓから離間する。なお、液面Ｗｓの表面張力によるカプセル型内視鏡１０の拘束を考慮し、一時的に強い下方向の磁気引力を加えて、確実にカプセル型内視鏡１０が下方にジャンプできるようにしてもよい。

第２磁気勾配設定部５４７は、液底モードが選択されているときにジャンピングモードボタン５０６３Ｊが押圧された場合、第１の勾配を有する磁界に対応して発生する磁気引力よりも、鉛直上方に向かう大きさが相対的に大きい磁気引力が発生する磁気勾配を第２の磁気勾配として設定する。磁界発生部２は、ジャンピングモードボタン５０６３Ｊが押されている間、たとえば図４０に示す鉛直方向上向きの磁気引力Ｆｍｊ２２を発生させる磁界を、第２の磁気勾配に対応する磁界として発生する。この結果、液底に位置していたカプセル型内視鏡１０は、矢印Ｙ５２のように、液底から上方にジャンプし、液底の境界である胃壁面Ｓｔから離間する。

第２調整部５０６２は、ジャンピングモード選択時における第２の磁気勾配の範囲幅を指示する範囲幅指示情報を第２磁気勾配設定部５４７へ入力する。ジャンピングモード選択時における第２の磁気勾配の範囲幅は、実施の形態４における場合と同様に、第１磁気勾配設定部４４６によって設定された第１の磁気勾配を中心値とするとともに、第２調整部５０６２から入力された範囲幅指示情報において指示された範囲幅を有するように第２磁気勾配設定部５４７によって設定される。なお、第２磁気勾配設定部５４７は、実施の形態４と同様に、予め設定された磁気引力発生可能範囲を超えないように第２の磁気勾配の設定可能範囲を設定する。

第２調整部５０６２は、図３８に示すように、ジョイスティック６１，６２の間に設けられた第２磁気勾配アップボタン５０６２Ｕおよび第２磁気勾配ダウンボタン５０６２Ｄによって構成される。第２磁気勾配アップボタン５０６２Ｕは、１度押圧されることによって、ジャンピングモード選択時における第２の磁気勾配の範囲幅を１段階広げるように第２の磁気勾配を調整するように指示する第２調整指示情報を制御部５０４に入力する。第２磁気勾配ダウンボタン５０６２Ｄは、１度押圧されることによって、ジャンピングモード選択時における第２の磁気勾配の範囲幅を１段階狭めるように第２の磁気勾配を調整するように指示する第２調整指示情報を制御部５０４に入力する。

図３９に示す表示部５の表示する表示メニューＳｂのように、領域Ｓ４２に、ジャンピングモード選択時の第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力（図３９においては、「Ｊｕｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ」に対応する）の範囲幅が示される第３のブロックＢｊが表示される。たとえば、第１の磁気勾配に対応する磁気引力がレベル６に設定されており、ジャンピングモード選択時の磁気引力の範囲幅が、このレベル６を基準とした上下３段階を含むレベル３〜９の範囲に設定されている。この設定において、液面モードにおいてジャンピングモードが選択された場合、第２磁気勾配設定部５４７は、範囲幅のうち最も大きな力で鉛直軸下方向の磁気引力が発生するように、レベル３に対応した鉛直軸下方向の磁気勾配を第２磁気勾配として設定する。また、液底モードにおいてジャンピングモードが選択された場合、第２磁気勾配設定部５４７は、範囲幅のうち最も大きな力で鉛直軸上方向の磁気引力が発生するように、レベル９に対応した鉛直軸上方向の磁気勾配を第２磁気勾配として設定する。

この状態で、第２磁気勾配アップボタン５０６２Ｕが１度押圧された場合には、ジャンピングモード選択時の磁気引力の範囲幅が１段階広がってレベル２〜１０となり、表示メニューＳｂの第３のブロックＢｊの表示もレベル２〜１０が明色表示に変更される。さらに、第２磁気勾配アップボタン５０６２Ｕがもう１回押されると、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅が１段階広がり、レベル１から最大レベルのレベル１０に設定される。

また、第２磁気勾配アップボタン５０６２Ｕではなく、第２磁気勾配ダウンボタン５０６２Ｄが１度押圧された場合には、ジャンピングモード選択時の磁気引力の範囲幅が上下に１段階ずつ狭まってレベル４〜８となり、表示メニューＳｂの第３のブロックＢｊの表示もレベル４〜８が明色表示に変更される。さらに、第２磁気勾配ダウンボタン５０６２Ｄがもう１回押されると、第２の磁気勾配に対応して発生できる磁気引力の範囲幅がさらに１段階ずつ上下に狭まり、レベル５〜７に設定される。ユーザは、この第３のブロックＢｊを確認することによって、現段階で操作可能であるジャンピングモードにおける磁気引力の範囲幅を認識することができる。

このように、実施の形態５においては、第１の磁気勾配を中心値として、ジャンピングモード選択時における第２の磁気勾配の設定可能範囲が設定される。したがって、実施の形態５においては、ジャンピングモードを選択した場合、液面モードおよび液底モードのいずれを選択していた場合であってもカプセル型内視鏡１０を上下に均等にジャンピング移動させることができ、カプセル型内視鏡の動作とユーザの操作感覚とをさらに合致させることができる。

なお、実施の形態５においては、カプセル型内視鏡１０観察時において設定した「Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ」および「Ｊｕｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ」の各レベルの値を、それぞれ画像に対応づけて保存してもよい。このようにした場合、観察後に画像を再生させるときに、この再生メニューＳｃ（図４１参照）に、再生画像とともに、再生される画像に対応付けられた「Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｆｏｒｃｅ」および「Ｊｕｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ」の各レベルを示す第１のブロックＢｃおよび第３のブロックＢｊを領域Ｓ４３に表示させて、観察時に加えていた磁気引力のレベルが把握できるようにしてもよい。なお、表示メニューＳｃの領域Ｓ４４には、画像再生用の再生指示のためのアイコンＩｐや一時停止のためのアイコンＩｓが表示される。

また、本実施の形態１〜５は、磁界発生部２が、均一勾配磁界ではなく、ピーク磁界を発生させる場合にも適用可能である。このピーク磁界は、図４２のピーク磁界Ｍｐに示すように、水平面に対して鉛直な方向に磁界強度のピークを持つ磁界である。ピーク磁界は、この磁界強度のピーク位置に永久磁石１９を引き付けてカプセル型内視鏡１０を拘束することが可能である。すなわち、ピーク磁界は、水平方向の任意の位置にカプセル型内視鏡１０の永久磁石１９を引き付けてカプセル型内視鏡１０を拘束する拘束磁界である。磁界発生部２は、たとえば、ピーク磁界Ｍｐのピーク位置を、図４２の矢印Ｙ３のように位置Ｐｃ１から位置Ｐｃ２に移動させることによって、カプセル型内視鏡１０を矢印Ｙ４のように位置Ｐｃ１から位置Ｐｃ２に移動させることができる。

そして、ピーク磁界は、磁界発生部を中心とした同心円上については、同じ磁界強度となる磁界であり、図４３に示すように、ピーク磁界発生時には磁界発生部２ａを中心とする円弧状の等磁力線Ｌｅ１〜Ｌｅ５が誘導範囲内に位置するものである。したがって、ピーク磁界は、鉛直方向に磁気勾配を発生する磁界でもある。なお、ピーク磁界発生時には、各磁力線Ｌｇ１〜Ｌｇ５は、等磁力線Ｌｅ１〜Ｌｅ５と直交することとなる。

第１磁気勾配設定部４６，２４６，２４６ａ，３４６，４４６は、カプセル型内視鏡１０,２１０，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｅの質量、体積および磁気モーメント、液体Ｗの密度といった物理情報をもとに、カプセル型内視鏡の浮力、カプセル型内視鏡の重力および鉛直方向の磁気引力の液体中における合力がほぼ０となる鉛直方向の磁気引力を発生させるピーク磁界の鉛直方向の磁気勾配を求め、第１の磁気勾配として設定する。そして、磁界設定部４８は、操作入力部７によってカプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報が入力されない場合には、ピーク磁界の鉛直方向の磁気勾配が、カプセル型内視鏡１０，２１０，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｅの位置において、第１磁気勾配設定部４６，２４６，２４６ａ，３４６，４４６によって設定された鉛直方向の磁気勾配となるように、磁界発生部２にピーク磁界を発生させる。この結果、図４３に示すように、ピーク磁界の鉛直方向の磁気勾配が、カプセル型内視鏡１０の位置において、第１磁気勾配設定部４６，２４６，２４６ａ，３４６，４４６によって設定された求めた鉛直方向の磁気勾配となるように、等磁力線Ｌｅ１〜Ｌｅ５の疎密差が調整される。そして、カプセル型内視鏡１０には、カプセル型内視鏡１０の浮力Ｆｂおよびカプセル型内視鏡１０の重力Ｆｇとともに、カプセル型内視鏡１０の浮力Ｆｂ、カプセル型内視鏡１０の重力Ｆｇおよび鉛直方向の磁気引力の液体Ｗ中における合力がほぼ０となる鉛直方向の磁気引力Ｆｍｐ１が作用する。したがって、この磁気引力Ｆｍｐ１によって、カプセル型内視鏡１０は、液体Ｗ中にてほぼ静止維持される。

また、磁界設定部４８は、操作入力部７によるカプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報の入力があった場合には、カプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報のうち水平方向への移動に対しては、図４４に例示するように、磁界発生部２ａを、カプセル型内視鏡１０に対して、指示された水平方向の移動分、矢印Ｙ５のように相対的に移動させる。この結果、ピーク磁界のピーク位置も移動し、たとえば右方向の磁気引力Ｆｍｐｖ２がカプセル型内視鏡１０に作用する。

そして、第２磁気勾配設定部４７，４４７，５４７は、カプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報のうち鉛直方向の移動に対しては、この鉛直方向の移動に対応した磁気引力を発生させるピーク磁界の鉛直方向の磁気勾配を求め、第２の磁気勾配として設定する。磁界設定部４８は、第１磁気勾配設定部４６，２４６，２４６ａ，３４６，４４６によって設定された鉛直方向の磁気勾配である第１の磁気勾配に第２磁気勾配設定部４７，４４７，５４７によって設定された鉛直方向の磁気勾配である第２の磁気勾配を加えた磁気勾配を鉛直方向に有する磁界を、カプセル型内視鏡１０に対する誘導用磁界として設定する誘導用磁界設定処理を行う。そして、磁界設定部４８は、カプセル型内視鏡の位置において、ピーク磁界の鉛直方向の磁気勾配が、設定した誘導用磁界に対応するように、磁界発生部２にピーク磁界を発生させる。この結果、図４３に示すように、ピーク磁界の鉛直方向の磁気勾配が、カプセル型内視鏡１０の位置において、設定した誘導用磁界に対応した鉛直方向の磁気勾配となるように、等磁力線Ｌｅ１〜Ｌｅ５の疎密差が調整される。これによって、図４４に例示するように、カプセル型内視鏡１０に、たとえば鉛直上方向の磁気引力Ｆｍｐｈ２がカプセル型内視鏡１０に作用し、カプセル型内視鏡１０は、カプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報の指示どおりに、位置Ｐ７から、位置Ｐ７の右斜め情報の位置Ｐ８に誘導される。

このように、本実施の形態１〜５は、磁界発生部２が、均一勾配磁界ではなく、ピーク磁界を発生させる場合にも適用可能であり、ピーク磁界を用いた場合も、ピーク磁界のピーク位置と鉛直方向の磁気勾配を調整することによって、磁気誘導を行わない場合のカプセル型内視鏡の静止維持を可能にすることができ、また、磁気誘導を行う場合にはカプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報を反映した磁界をさらに印加して磁気誘導を行うことで操作入力部７への入力の磁気誘導に対する反映性も高めることができる。

また、ピーク磁界を用いる場合も、図１１に示す操作入力部７の誘導操作に対応して、図１２に示すようにカプセル型内視鏡を動作させる。アップボタン６４Ｕまたはダウンボタン６４Ｂが押圧された場合には、鉛直軸Ａｚに沿って磁気引力を発生させるように鉛直方向の指示された方向に勾配を有するピーク磁界を磁界発生部２に発生させて、矢印Ｙ１５または矢印Ｙ１６のようにカプセル型内視鏡１０を誘導する。また、ジョイスティック６２が左右または手前に傾動された場合には、ジョイスティック６２の傾動方向に対応した位置に、ジョイスティック６２の傾動操作に対応した移動速度で、ピーク磁界のピーク位置を移動させることによって、矢印Ｙ１３または矢印Ｙ１５のようにカプセル型内視鏡１０を誘導する。

また、ピーク磁界を用いる場合には、図４５に示す被検体である患者を支持するベッド４０４と、中心軸上にピーク磁界を発生する磁界発生部２ａとによって、磁界発生部２の一部を構成してもよい。この場合、ベッド４０４と磁界発生部２ａとの相対位置を変更することによって、被検体内部の所望の位置にピークを有するピーク磁界を発生させる。図４５に示すように、たとえば、ベッド４０４は、矢印Ｙ６２のように絶対座標系のＹ軸方向に水平移動可能であり、磁界発生部２ａは、矢印Ｙ６０のように絶対座標系のＸ軸方向に水平移動可能である。この場合には、ベッド４０４と磁界発生部２ａとを移動させることによって、ベッド４０４と磁界発生部２ａとの相対位置を変更して、水平面上の所定の位置にピークを有するピーク磁界を発生させる。また、ベッド４０４が絶対座標系のＹ軸方向に加え、矢印Ｙ６１のように絶対座標系のＸ軸方向に移動可能である場合には、ベッド４０４のみを移動させてベッド４０４を磁界発生部２ａとの相対位置を変更してもよい。磁界発生部２ａが絶対座標系のＸ軸方向に加え絶対座標系のＹ軸方向に移動可能である場合には、もちろん磁界発生部２ａのみを移動させてベッド４０４を磁界発生部２ａとの相対位置を変更してもよい。磁界制御部４５，２４５，２４５ａ，３４５，４４５，５４５は、ベッド４０４に対して磁界発生部２ａを相対的に移動させることによって、ピーク磁界のピーク位置を移動させて、操作入力部７から入力されたカプセル型内視鏡１０の位置を変化させるための誘導指示情報の水平方向に対応するようにカプセル型内視鏡を誘導する。

また、磁界発生部２ａは、たとえば絶対座標系の各軸方向の磁界を発生する３つの軸方向コイルを３次元的に組み合わせて実現される磁界発生部によって誘導用磁界を発生する。図４６は、図４５に示す磁界発生部を例示する模式図である。磁界発生部２ａは、図４６に例示する磁界発生部２１のように、絶対座標系のＸ軸方向の磁界を発生するＸ軸コイル２１ｘと、絶対座標系のＹ軸方向の磁界を発生するＹ軸コイル２１ｙと、絶対座標系のＺ軸方向の磁界を発生するＺ軸コイル２１ｚとを３次元的に組み合わせることによって実現される。Ｘ軸コイル２１ｘおよびＹ軸コイル２１ｙは、互いに直交する態様で鉄心２２を巻き込む。Ｚ軸コイル２１ｚは、かかるＸ軸コイル２１ｘおよびＹ軸コイル２１ｙの上部に配置される。磁界制御部４５，２４５，２４５ａ，３４５，４４５，５４５は、この各コイルに流れる電流量を調整することによって、等磁力線の疎密差を調整し、ピーク磁界の鉛直方向の磁気勾配を調整する。

また、実施の形態１〜５においては、撮像部を複数有するカプセル型内視鏡１０を用いた場合を例に説明したが、もちろん、撮像部１１Ａのみを有する単眼のカプセル型内視鏡であってもよい。

また、実施の形態１〜５においては、永久磁石１９を用いたカプセル型内視鏡１０を例に説明したが、もちろんこれに限らず、永久磁石１９に代えて電磁石を備えたカプセル型内視鏡であってもよい。

また、実施の形態２，３においては、カプセル型内視鏡２１０の位置を変更するための誘導指示情報の有無を判断する（ステップＳ２４，Ｓ２４−１，Ｓ２４−２）場合、鉛直方向成分を有する誘導指示情報の有無のみを判断するようにしても良い。

これにより、鉛直方向成分を有する誘導指示情報が無い場合に、カプセル型内視鏡２１０の鉛直方向の位置が、鉛直方向動作検出部２４９，２４９ｂ，２４９ｃ，２４９ｄ，２４９ｅ，位置検出部２４９ａの検出結果にもとづき第１勾配磁界によって維持されるため、水平方向のみの誘導指示情報が入力された場合でも、カプセル型内視鏡２１０の鉛直方向の位置が第１勾配磁界を制御することで保持されるため、操作性が向上する。

また、実施の形態２，３においては、カプセル型内視鏡２１０の物理的パラメータと液体の物理的パラメータと鉛直方向動作検出部２４９，２４９ｂ，２４９ｃ，２４９ｄ，２４９ｅ，位置検出部２４９ａの検出結果をもとに第１勾配磁界を設定しているが、これに限らず、鉛直方向動作検出部２４９，２４９ｂ，２４９ｃ，２４９ｄ，２４９ｅ，位置検出部２４９ａの検出結果のみをもとに、第１勾配磁界を設定するようにしても良い。

これにより、カプセル型内視鏡２１０の物理的パラメータや液体の物理的パラメータが検査によって変化する場合でも、各値を入力することなく安定した誘導性能を実現できるため、各値を入力する作業がなくなるため、操作性が向上する。

１，２０１，２０１ａ〜２０１ｅ，３０１，４０１，５０１ カプセル型医療装置用誘導システム
２ 磁界発生部
３ 送受信部
４，２０４，２０４ａ〜２０４ｅ，３０４，４０４，５０４ 制御部
５ 表示部
６ 入力部
７，７ａ 操作入力部
８ 記憶部
１０，２１０，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｅ カプセル型内視鏡
１１Ａ，１１Ｂ 撮像部
１２ カプセル型筐体
１３Ａ，１３Ｂ 照明部
１４Ａ，１４Ｂ 光学系
１５Ａ，１５Ｂ 撮像素子
１６ 無線通信部
１６ａ アンテナ
１７ 制御部
１８ 電源部
１９ 永久磁石
４１ 画像受信部
４２ 画像表示制御部
４５，２４５，２４５ａ，３４５，４４５，５４５ 磁界制御部
４６，２４６，３４６，４４６ 第１磁気勾配設定部
４７，４４７，５４７ 第２磁気勾配設定部
４８ 磁界設定部
２０２，２０２ｄ 磁界検出部
２０２ｂ，２０２ｃ 位置検出用磁界発生部
２２０ コイル
２２０ｂ 磁界センサ
２２０ｃ ＬＣマーカ
２２０ｅ 加速度センサ
２４９，２４９ｂ〜２４９ｅ 鉛直方向動作検出部
２４９ａ 位置検出部
３０６ 第１調整部
３６７ スライドバー

Claims (11)

1. 磁界応答部を有し被検体内の液体に導入されるカプセル型医療装置を誘導するカプセル型医療装置用誘導システムにおいて、
   磁気勾配を有する磁界を前記磁界応答部に印加して前記カプセル型医療装置を誘導する磁界発生部と、
   前記カプセル型医療装置の位置を検出する位置検出部と、
   前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力と鉛直方向の磁気引力との前記液体中における合力がほぼ０となる前記鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を第１の磁気勾配として設定するとともに、前記位置検出部による検出結果、および、予め求められた磁界分布情報をもとに、前記第１の磁気勾配を再設定する第１の設定部と、
   前記カプセル型医療装置を磁気で誘導して第１の位置から第２の位置に移動させるための誘導指示情報が入力される操作入力部と、
   前記操作入力部によって入力された前記誘導指示情報に対応する磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を求め、求めた磁界の磁気勾配を第２の磁気勾配として設定する第２の設定部と、
   前記操作入力部によって誘導指示情報が入力されない場合には特段の操作入力がなされなくとも前記第１の設定部によって設定された前記第１の磁気勾配を有する磁界を印加し続けて前記液体中で前記カプセル型医療装置を静止維持させるために前記磁界発生部を制御し、前記操作入力部によって誘導指示情報が入力された場合には前記第１の設定部によって設定された前記液体中で前記カプセル型医療装置を静止維持させるための前記第１の磁気勾配が印加され続けている状態の上に前記第２の設定部によって設定された前記カプセル型医療装置を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるための前記第２の磁気勾配を加えた磁気勾配を有する磁界を印加するように前記磁界発生部を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とするカプセル型医療装置用誘導システム。
2. 前記第１の設定部は、前記カプセル型医療装置の物理的パラメータと前記液体の物理的パラメータとをもとに、前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力と鉛直方向の磁気引力との前記液体中における合力がほぼ０となる前記鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を設定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用誘導システム。
3. 前記カプセル型医療装置の鉛直方向の動作を検出する動作検出部をさらに備え、
   前記第１の設定部は、前記動作検出部による検出結果をもとに前記第１の磁気勾配を設定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用誘導システム。
4. 前記操作入力部に前記カプセル型医療装置の鉛直方向成分を含む方向への誘導指示情報を入力する鉛直方向成分入力部を備え、
   前記動作検出部は、前記鉛直方向成分入力部によって誘導指示情報が入力されない場合にのみ、前記カプセル型医療装置の鉛直方向の動作を検出した結果をもとに前記第１の磁気勾配を設定す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用誘導システム。
5. 磁界応答部を有し被検体内の液体に導入されるカプセル型医療装置を誘導するカプセル
   型医療装置用誘導システムにおいて、
   磁気勾配を有する磁界を前記磁界応答部に印加して前記カプセル型医療装置を誘導する磁界発生部と、
   前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力と鉛直方向の磁気引力との前記液体中における合力がほぼ０となる前記鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を第１の磁気勾配として設定する第１の設定部と、
   前記第１の磁気勾配の勾配調整を指示する指示情報を前記第１の設定部へ入力する第１の調整部と、
   前記カプセル型医療装置を磁気で誘導して第１の位置から第２の位置に移動させるための誘導指示情報が入力される操作入力部と、
   前記操作入力部によって入力された前記誘導指示情報に対応する磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を求め、求めた磁界の磁気勾配を第２の磁気勾配として設定する第２の設定部と、
   前記操作入力部によって誘導指示情報が入力されない場合には特段の操作入力がなされなくとも前記第１の設定部によって設定された前記第１の磁気勾配を有する磁界を印加し続けて前記液体中で前記カプセル型医療装置を静止維持させるために前記磁界発生部を制御し、前記操作入力部によって誘導指示情報が入力された場合には前記第１の設定部によって設定された前記液体中で前記カプセル型医療装置を静止維持させるための前記第１の磁気勾配が印加され続けている状態の上に前記第２の設定部によって設定された前記カプセル型医療装置を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるための前記第２の磁気勾配を加えた磁気勾配を有する磁界を印加するように前記磁界発生部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記第１の設定部は、前記第１の調整部によって入力された指示情報をもとに前記第１の磁気勾配を再設定することを特徴とするカプセル型医療装置用誘導システム。
6. 前記カプセル型医療装置の物理的パラメータは、前記カプセル型医療装置の体積、質量および磁気モーメントを含み、
   前記液体の物理的パラメータは、前記液体の密度を含むことを特徴とする請求項２に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
7. 前記カプセル型医療装置の体積、質量、磁気モーメントおよび前記液体の密度のうち、少なくとも一つに関連する情報を入力する物理的パラメータ関連情報入力部をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
8. 前記操作入力部に前記カプセル型医療装置の鉛直方向成分を含む方向への誘導指示情報を入力する鉛直方向成分入力部をさらに備えたことを特徴とする請求項１または５に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
9. 前記第２の磁気勾配の勾配調整を指示する指示情報を前記第２の設定部へ入力する第２の調整部をさらに備え、
   前記第２の設定部は、前記第２の調整部によって入力された指示情報をもとに前記第２の磁気勾配を設定する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用誘導システム。
10. 前記第２の調整部は、前記第２の磁気勾配の範囲幅を指示する指示情報を前記第２の設
    定部へ入力し、
    前記第２の設定部は、前記第１の設定部によって設定された第１の磁気勾配を中心値とするとともに前記第２の調整部から入力された指示情報において指示された範囲幅を有する磁気勾配の範囲を前記第２の磁気勾配の設定可能範囲とし、該第２の磁気勾配の設定可能範囲に含まれるように前記第２の磁気勾配を設定する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用誘導システム。
11. 磁界応答部を有し被検体内の液体に導入されるカプセル型医療装置を誘導するカプセル
    型医療装置用誘導システムにおいて、
    磁気勾配を有する磁界を前記磁界応答部に印加して前記カプセル型医療装置を誘導する磁界発生部と、
    前記カプセル型医療装置の浮力と前記カプセル型医療装置の重力と鉛直方向の磁気引力との前記液体中における合力がほぼ０となる前記鉛直方向の磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を第１の磁気勾配として設定する第１の設定部と、
    前記カプセル型医療装置を磁気で誘導して第１の位置から第２の位置に移動させるための誘導指示情報が入力される操作入力部と、
    前記操作入力部によって入力された前記誘導指示情報に対応する磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を求め、求めた磁界の磁気勾配を第２の磁気勾配として設定する第２の設定部と、
    前記操作入力部によって誘導指示情報が入力されない場合には特段の操作入力がなされなくとも前記第１の設定部によって設定された前記第１の磁気勾配を有する磁界を印加し続けて前記液体中で前記カプセル型医療装置を静止維持させるために前記磁界発生部を制御し、前記操作入力部によって誘導指示情報が入力された場合には前記第１の設定部によって設定された前記液体中で前記カプセル型医療装置を静止維持させるための前記第１の磁気勾配が印加され続けている状態の上に前記第２の設定部によって設定された前記カプセル型医療装置を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるための前記第２の磁気勾配を加えた磁気勾配を有する磁界を印加するように前記磁界発生部を制御する制御部と、
    を備え、
    前記誘導指示情報は、前記液体の上部境界に前記カプセル型医療装置を配置させることを指示する上部境界配置指示情報と、前記液体の下部境界に前記カプセル型医療装置を配置させることを指示する下部境界配置指示情報とを含み、
    前記第２の設定部は、前記誘導指示情報として前記上部境界配置指示情報が入力された場合、予め設定された磁気引力発生可能範囲の上限の力で鉛直方向上向きの磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を前記第２の磁気勾配として設定し、前記誘導指示情報として前記下部境界配置指示情報が入力された場合、前記磁気引力発生可能範囲の上限の力で鉛直方向下向きの磁気引力を発生させる磁界の磁気勾配を前記第２の磁気勾配として設定することを特徴とするカプセル型医療装置用誘導システム。

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