JP5042542B2 - Capsule medical device and capsule medical device system - Google Patents

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Abstract

Smooth guiding through the inside of a body cavity is carried out by a magnetic field applied from the outside of the body. The provided capsule medical device (1) includes a bio-information detecting device (5) for detecting bio information of the inside of a body cavity; a magnet (12) for receiving a guidance magnetic field applied from outside the body and generating a driving force; a coil (7) for receiving a position-detection magnetic field applied from outside the body and generating a position-detection signal; a filter device (8), connected to the coil (7), for attenuating an induction signal component which is generated by the guidance magnetic field incident on the coil (7); and a wireless transmission device (10) for externally transmitting the position-detection signal which has passed through the filter device (8) and the bio information which has been detected by the bio-information detecting device (5).

Description

本発明は、体腔内に挿入されるカプセル医療装置およびカプセル医療装置システムに関するものである。   The present invention relates to a capsule medical device and a capsule medical device system that are inserted into a body cavity.

カプセル医療装置内に磁石を設け、外部より磁界を作用させてカプセル医療装置の位置および姿勢を制御するカプセル医療装置システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この特許文献1のカプセル医療装置システムにおいては、カプセル内視鏡の外周面に螺旋状の推力発生機構を設け、体外から内部の磁石に回転磁界を作用させてカプセル医療装置を推進させるようになっている。
A capsule medical device system is known in which a magnet is provided in a capsule medical device and a magnetic field is applied from outside to control the position and posture of the capsule medical device (see, for example, Patent Document 1).
In the capsule medical device system of Patent Document 1, a helical thrust generating mechanism is provided on the outer peripheral surface of the capsule endoscope, and the capsule medical device is propelled by applying a rotating magnetic field to an internal magnet from outside the body. ing.

また、このカプセル医療装置システムにおいては、体外から位置検出用の磁界を発生させ、カプセル医療装置内に配置された磁気誘導コイルにおいて発生した誘導磁界を体外において検出することにより、体腔内のカプセル医療装置の現在の位置および向きを検出することとしている。これにより、カプセル医療装置を体腔内においてスムーズに誘導することができる。
特開2005−245963号公報
Further, in this capsule medical device system, a magnetic field for position detection is generated from outside the body, and an induced magnetic field generated in a magnetic induction coil disposed in the capsule medical device is detected outside the body, thereby enabling capsule medical treatment in a body cavity. The current position and orientation of the device are to be detected. Thereby, the capsule medical device can be smoothly guided in the body cavity.
JP 2005-245963 A

しかしながら、このようなカプセル医療装置システムにおいては、カプセルの誘導とカプセルの位置検出とを、体外から磁界を作用させることにより実施しているので、カプセル医療装置内の磁気誘導コイルには位置検出用の磁界のみならず、カプセル医療装置の誘導用の回転磁界も作用してしまい、カプセル医療装置の正確な位置および向きを検出できなくなる可能性がある。この場合には、カプセル医療装置のスムーズな誘導が行えなくなるという不都合が考えられる。   However, in such a capsule medical device system, since the capsule is guided and the capsule position is detected by applying a magnetic field from outside the body, the magnetic induction coil in the capsule medical device is used for position detection. In addition to the magnetic field, the rotating magnetic field for guiding the capsule medical device may also act, and the accurate position and orientation of the capsule medical device may not be detected. In this case, there is a problem that the capsule medical device cannot be smoothly guided.

また、体外から作用させた回転磁界とカプセル医療装置の外周面に設けた螺旋状の推力発生機構とによりカプセル医療装置を回転させながら推進させる場合には、カプセル医療装置と周囲の臓器との摩擦等により、回転がスムーズに行われず、カプセル医療装置内の磁石の磁極の向きと回転磁界の向きとが一致しなくなる可能性がある。この場合においても、カプセル医療装置のスムーズな誘導が行えなくなるという不都合が考えられる。   In addition, when the capsule medical device is propelled while being rotated by the rotating magnetic field applied from outside the body and the helical thrust generating mechanism provided on the outer peripheral surface of the capsule medical device, the friction between the capsule medical device and the surrounding organs For example, rotation may not be performed smoothly, and the direction of the magnetic pole of the magnet in the capsule medical device may not match the direction of the rotating magnetic field. Even in this case, there is a problem that the capsule medical device cannot be smoothly guided.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、体外から作用させた磁界により、体腔内においてスムーズに誘導することができるカプセル医療装置およびカプセル医療装置システムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a capsule medical device and a capsule medical device system that can be smoothly guided in a body cavity by a magnetic field applied from outside the body. Yes.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、体腔内の生体情報を検出する生体情報検出装置と、体外から作用するガイダンス用磁界を受けて、駆動力を発生する磁石と、体外から作用する位置検出用磁界を受けて、誘導信号を発生するコイルと、該コイルに接続され、該コイルに入射された前記ガイダンス用磁界による誘導信号成分を減衰させるフィルタ装置と、該フィルタ装置を通過した前記誘導信号および前記生体情報検出装置により検出された生体情報を外部に送信する無線送信装置とを備えるカプセル医療装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention is directed to a living body information detecting device for detecting living body information in a body cavity, a guidance magnetic field acting from outside the body, receiving a magnet for generating a driving force, and a position detecting magnetic field acting from outside the body. A coil that generates a signal, a filter device that is connected to the coil and attenuates an induction signal component caused by the magnetic field for guidance incident on the coil, and the induction signal and biological information detection device that have passed through the filter device Provided is a capsule medical device including a wireless transmission device that transmits detected biological information to the outside.

本発明によれば、体外からガイダンス用磁界が作用すると、内部の磁石により駆動力が発生し、体腔内のカプセル医療装置が推進される。また、体外から位置検出用磁界が作用すると、内部のコイルにより誘導信号が発生するので、その誘導信号に基づいてカプセル医療装置の位置および向きを検出することができる。そして、正しい位置および向きを検出し、所望の位置および姿勢に誘導された状態で、生体情報検出装置を作動させることにより、体腔内の所望の生体情報を検出することができる。   According to the present invention, when a guidance magnetic field acts from outside the body, a driving force is generated by an internal magnet, and the capsule medical device in the body cavity is promoted. Further, when a position detection magnetic field acts from outside the body, an induction signal is generated by an internal coil, and therefore the position and orientation of the capsule medical device can be detected based on the induction signal. Then, the desired biological information in the body cavity can be detected by detecting the correct position and orientation and operating the biological information detecting device in a state guided to the desired position and posture.

この場合において、内部のコイルには体外からのガイダンス用磁界および位置検出用磁界の両方が作用して、それぞれ磁気誘導により誘導信号が発生するが、コイルにフィルタ装置が接続されているので、発生した誘導信号の内、ガイダンス用磁界による誘導信号が減衰される。そして、ガイダンス用磁界による誘導信号が減衰された残りの位置検出用磁界による誘導信号が、検出された生体情報とともに無線送信装置の作動により外部に送信される。したがって、カプセル医療装置の外部において、ガイダンス用磁界の影響の少ない誘導信号を受信することが可能となり、位置および向きの検出精度を向上してスムーズな誘導を行うことができる。   In this case, both the guidance magnetic field and the position detection magnetic field from outside the body act on the internal coil, and an induction signal is generated by the magnetic induction, but the filter device is connected to the coil. Among the induced signals, the induced signal due to the guidance magnetic field is attenuated. And the guidance signal by the remaining magnetic field for position detection in which the guidance signal by the magnetic field for guidance was attenuate | damped is transmitted outside with the action | operation of a radio | wireless transmitter with the detected biometric information. Therefore, it is possible to receive a guidance signal that is less influenced by the guidance magnetic field outside the capsule medical device, and it is possible to improve the position and orientation detection accuracy and perform smooth guidance.

上記発明においては、前記コイルの開口方向と、該コイルの位置に前記磁石により形成される磁界の方向とがほぼ直交していることが好ましい。
このようにすることで、磁石により形成される磁界がコイル内を通過することを抑制し、誘導信号における磁石の影響を低減して、位置および向きの検出精度を向上し、スムーズな誘導を行うことができる。
In the said invention, it is preferable that the opening direction of the said coil and the direction of the magnetic field formed by the said magnet in the position of this coil are substantially orthogonal.
By doing so, the magnetic field formed by the magnet is prevented from passing through the coil, the influence of the magnet on the induction signal is reduced, the position and orientation detection accuracy is improved, and smooth guidance is performed. be able to.

また、上記発明においては、前記コイルが2以上備えられ、各コイルの開口方向が異なっていることとしてもよい。
このようにすることで、体外から作用する1つの磁界に応じて2以上の誘導信号を得ることができ、3以上の異なる磁界によって、カプセル医療装置の6自由度を決定するのに必要な6以上の誘導信号を得ることができる。
Moreover, in the said invention, it is good also as two or more said coils being provided and the opening direction of each coil differing.
In this way, two or more induction signals can be obtained according to one magnetic field acting from outside the body, and the six degrees of freedom necessary to determine the six degrees of freedom of the capsule medical device by three or more different magnetic fields. The above induction signal can be obtained.

また、上記発明においては、前記コイルが同一位置に配置されていることとしてもよい。
このようにすることで、コイルの収容スペースを軽減し、カプセル医療装置を小型化することができる。
Moreover, in the said invention, it is good also as said coil being arrange | positioned in the same position.
By doing in this way, the accommodation space of a coil can be reduced and a capsule medical device can be reduced in size.

また、上記発明においては、前記誘導信号により位置および方向を検出するのに必要な識別情報を保持し、前記無線送信装置が、識別情報を外部に送信することとしてもよい。
このようにすることで、無線送信装置を介して外部に送信されてきた識別情報および誘導信号に基づいて、種類の異なるカプセル医療装置についても位置および方向を容易に検出することができる。
Moreover, in the said invention, the identification information required in order to detect a position and a direction with the said guidance signal is hold | maintained, and the said radio | wireless transmitter is good also as transmitting identification information outside.
By doing in this way, based on the identification information and the guidance signal transmitted to the outside via the wireless transmission device, it is possible to easily detect the position and direction of different types of capsule medical devices.

また、上記発明においては、前記コイルが2以上備えられ、前記識別情報が、該コイルの相対位置および開口方向の相対角度を含むこととしてもよい。
また、上記発明においては、前記コイルが2以上備えられ、前記識別情報が、該コイルの相対位置、相対角度、前記コイルと前記磁石との相対位置および前記コイルの開口方向と前記磁石の磁化方向との相対角度を含むこととしてもよい。
このようにすることで、2以上のコイルの相対位置、開口方向の相対角度および/またはコイルの開口方向と磁石の磁化方向との相対角度および誘導信号に基づいて、カプセル医療装置の位置および方向を容易に検出することができる。
In the above invention, two or more coils may be provided, and the identification information may include a relative position of the coils and a relative angle in the opening direction.
In the above invention, two or more coils are provided, and the identification information includes a relative position and a relative angle of the coil, a relative position between the coil and the magnet, an opening direction of the coil, and a magnetization direction of the magnet. It is good also as including the relative angle with.
In this way, the position and direction of the capsule medical device based on the relative position of the two or more coils, the relative angle in the opening direction and / or the relative angle between the opening direction of the coil and the magnetization direction of the magnet and the induction signal. Can be easily detected.

また、上記発明においては、前記2以上のコイルと前記フィルタ装置との接続を切り替える切替装置を備えることとしてもよい。
このようにすることで、フィルタ装置の個数を低減し、カプセル医療装置の小型軽量化を図ることができる。
Moreover, in the said invention, it is good also as providing the switching apparatus which switches the connection of the said 2 or more coil and the said filter apparatus.
By doing so, the number of filter devices can be reduced, and the capsule medical device can be reduced in size and weight.

また、上記発明においては、前記フィルタ装置を通過した前記誘導信号を処理して無線送信装置に入力する誘導信号処理装置を備え、該誘導信号処理装置と、前記生体情報検出装置とが同期して動作させられることとしてもよい。
このようにすることで、生体情報検出装置による生体情報の検出に同期させて、外部から位置検出用磁界が作用するとき以外において誘導信号処理装置による位置検出用の誘導信号の処理を停止させておくことができ、省電力を図ることができる。
また、上記発明においては、前記切替装置と前記生体情報検出装置とが同期して動作させられることとしてもよい。
In the above invention, the guidance signal processing device that processes the guidance signal that has passed through the filter device and inputs the guidance signal to a wireless transmission device is provided, and the guidance signal processing device and the biological information detection device are synchronized with each other. It may be operated.
In this way, in synchronization with the detection of the biological information by the biological information detection device, the processing of the position detection induction signal by the induction signal processing device is stopped except when the position detection magnetic field acts from the outside. This can save power.
In the above invention, the switching device and the biological information detection device may be operated in synchronization.

また、本発明は、上記いずれかのカプセル医療装置と、体外に配置される外部装置とを備え、該外部装置が、前記無線送信装置から送信されてきた信号を受信する無線受信装置と、該無線受信装置により受信された信号から前記誘導信号を抽出する誘導信号抽出装置と、該誘導信号抽出装置により抽出された誘導信号に基づいて前記カプセル医療装置の位置または向きを算出する位置方向算出装置と、前記ガイダンス用磁界を発生するガイダンス用磁界発生装置と、前記位置検出用磁界を発生する位置検出用磁界発生装置とを備えるカプセル医療装置システムを提供する。   The present invention also includes any one of the capsule medical devices described above and an external device disposed outside the body, and the external device receives a signal transmitted from the wireless transmission device, A guidance signal extraction device that extracts the guidance signal from a signal received by a wireless reception device, and a position / direction calculation device that calculates the position or orientation of the capsule medical device based on the guidance signal extracted by the guidance signal extraction device A capsule medical device system comprising: a guidance magnetic field generation device that generates the guidance magnetic field; and a position detection magnetic field generation device that generates the position detection magnetic field.

本発明によれば、外部装置に備えられたガイダンス用磁界発生装置の作動により、体外からガイダンス用磁界が作用すると、カプセル医療装置内部の磁石により駆動力が発生し、体腔内のカプセル医療装置が推進される。そして、カプセル医療装置内の生体情報検出装置の作動により、体腔内の生体情報が検出される。   According to the present invention, when the guidance magnetic field is generated from outside the body by the operation of the guidance magnetic field generator provided in the external device, the driving force is generated by the magnet inside the capsule medical device, and the capsule medical device in the body cavity is Promoted. And the biological information in a body cavity is detected by the action | operation of the biological information detection apparatus in a capsule medical device.

また、外部装置に備えられた位置検出用磁界発生装置の作動により、体外から位置検出用磁界が作用すると、カプセル医療装置内部のコイルにより誘導信号が発生する。そして、発生した誘導信号は、フィルタ装置により、ガイダンス用磁界の作用により発生した誘導信号成分を減衰させられた後に、無線送信装置の作動により、生体情報とともに体外に向けて送信される。   In addition, when a position detection magnetic field acts from outside the body due to the operation of the position detection magnetic field generation device provided in the external device, an induction signal is generated by a coil inside the capsule medical device. The generated induction signal is transmitted to the outside of the body together with the biological information by the operation of the wireless transmission device after the filter device attenuates the induction signal component generated by the action of the guidance magnetic field.

体外に送信されてきた誘導信号は、外部装置に備えられた無線受信装置により受信され、誘導信号抽出装置により、生体情報から分離抽出された後、位置方向算出装置により、カプセル医療装置の位置または向きを算出するために用いられる。フィルタ装置の作動により、位置または向きの算出に用いられる誘導信号からはガイダンス用磁界による誘導信号成分が減衰させられているので、位置および向きを精度よく算出して、カプセル医療装置をスムーズに誘導することができる。そして、所望の位置および姿勢に誘導されたカプセル医療装置により、体腔内の所望の生体情報を検出することができる。   The guidance signal transmitted to the outside of the body is received by the wireless reception device provided in the external device, separated and extracted from the biological information by the guidance signal extraction device, and then the position of the capsule medical device or Used to calculate the orientation. Due to the operation of the filter device, the guidance signal component due to the guidance magnetic field is attenuated from the guidance signal used to calculate the position or orientation, so the capsule medical device can be guided smoothly by accurately calculating the position and orientation. can do. The desired biological information in the body cavity can be detected by the capsule medical device guided to the desired position and posture.

また、本発明は、上記いずれかのカプセル医療装置と、体外に配置される外部装置とを備え、該外部装置が、前記無線送信装置から送信されてきた信号を受信する無線受信装置と、該無線受信装置により受信された信号から前記誘導信号および前記識別情報を抽出する情報抽出装置と、該情報抽出装置により抽出された誘導信号および識別情報に基づいて前記カプセル医療装置の位置、向きおよび磁石の磁化方向を算出する位置方向算出装置と、前記ガイダンス用磁界を発生するガイダンス用磁界発生装置と、前記位置検出用磁界を発生する位置検出用磁界発生装置とを備えるカプセル医療装置システムを提供する。   The present invention also includes any one of the capsule medical devices described above and an external device disposed outside the body, and the external device receives a signal transmitted from the wireless transmission device, An information extraction device for extracting the guidance signal and the identification information from the signal received by the wireless reception device, and the position, orientation and magnet of the capsule medical device based on the guidance signal and the identification information extracted by the information extraction device Provided is a capsule medical device system comprising a position direction calculation device for calculating the magnetization direction, a guidance magnetic field generation device for generating the guidance magnetic field, and a position detection magnetic field generation device for generating the position detection magnetic field. .

本発明によれば、カプセル医療装置の識別情報保持装置に保持された識別情報が、カプセル医療装置の無線送信装置および外部装置の無線受信装置を介して外部装置により受信される。外部装置においては、情報抽出装置により抽出された誘導信号および識別情報に基づいて、位置方向算出装置の作動により、カプセル医療装置の位置、向きおよび磁石の磁化方向が精度よく算出される。これにより、使用するカプセル医療装置が変更されても、カプセル医療装置をよりスムーズに誘導することができる。   According to the present invention, the identification information held in the identification information holding device of the capsule medical device is received by the external device via the wireless transmission device of the capsule medical device and the wireless reception device of the external device. In the external device, the position and orientation of the capsule medical device and the magnetization direction of the magnet are accurately calculated by the operation of the position / direction calculation device based on the guidance signal and identification information extracted by the information extraction device. Thereby, even if the capsule medical device to be used is changed, the capsule medical device can be guided more smoothly.

また、本発明は、上記カプセル医療装置と、体外に配置される外部装置とを備え、該外部装置が、前記無線送信装置から送信されてきた信号を受信する無線受信装置と、該無線受信装置により受信された信号から前記誘導信号を抽出する情報抽出装置と、前記カプセル医療装置の2以上のコイルの相対位置および開口方向の相対角度を含む識別情報を保持する識別情報保持装置と、該識別情報保持装置から読み出した識別情報と、前記情報抽出装置により抽出された誘導信号とに基づいて前記カプセル医療装置の位置、向きおよび磁石の磁化方向を算出する位置方向算出装置と、前記ガイダンス用磁界を発生するガイダンス用磁界発生装置と、前記位置検出用磁界を発生する位置検出用磁界発生装置とを備えるカプセル医療装置システムを提供する。   The present invention also includes the capsule medical device and an external device arranged outside the body, wherein the external device receives a signal transmitted from the wireless transmission device, and the wireless reception device. An information extraction device for extracting the guidance signal from the signal received by the device, an identification information holding device for holding identification information including a relative position of two or more coils of the capsule medical device and a relative angle in the opening direction, and the identification A position / direction calculating device for calculating the position and orientation of the capsule medical device and the magnetization direction of the magnet based on the identification information read from the information holding device and the guidance signal extracted by the information extracting device; and the guidance magnetic field Providing a capsule medical device system comprising: a guidance magnetic field generator for generating a position detection; and a position detection magnetic field generator for generating the position detection magnetic field. To.

本発明によれば、外部装置に備えられた識別情報保持装置に保持された識別情報と、カプセル医療装置から送信されてきた誘導信号とに基づいて、位置方向算出装置の作動により、カプセル医療装置の位置、向きおよび磁石の磁化方向が精度よく算出される。これにより、使用するカプセル医療装置の識別情報を登録しておくことにより、カプセル医療装置をよりスムーズに誘導することができる。   According to the present invention, based on the identification information held in the identification information holding device provided in the external device and the guidance signal transmitted from the capsule medical device, the capsule medical device is operated by the operation of the position / direction calculating device. The position, orientation, and magnetization direction of the magnet are accurately calculated. Thereby, the capsule medical device can be guided more smoothly by registering the identification information of the capsule medical device to be used.

上記発明においては、前記位置方向算出装置により算出されたカプセル医療装置の位置、向きおよび磁石の磁化方向に基づいて、前記ガイダンス用磁界発生装置を制御することとしてもよい。
このようにすることで、カプセル医療装置の位置、向きおよび磁石の磁化方向に基づいて、最適なガイダンス用磁界を発生させることが可能となり、カプセル医療装置をよりスムーズに誘導することができる。
In the above invention, the guidance magnetic field generating device may be controlled based on the position and orientation of the capsule medical device calculated by the position / direction calculating device and the magnetization direction of the magnet.
By doing so, it becomes possible to generate an optimum guidance magnetic field based on the position and orientation of the capsule medical device and the magnetization direction of the magnet, and the capsule medical device can be guided more smoothly.

本発明によれば、体外から作用させた磁界により、体腔内においてスムーズに誘導することができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that it can be smoothly guided in a body cavity by a magnetic field applied from outside the body.

本発明の一実施形態に係るカプセル医療装置1およびカプセル医療装置システム2について、図1〜図8を参照して、以下に説明する。
本実施形態に係るカプセル医療装置システム2は、図1および図2に示されるように、被検者(図示略)の体腔内に投入されるカプセル医療装置1と、被検者の体外に配置される外部装置3とを備えている。
A capsule medical device 1 and a capsule medical device system 2 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the capsule medical device system 2 according to the present embodiment is disposed outside the body of the subject and the capsule medical device 1 that is put into the body cavity of the subject (not shown). The external device 3 is provided.

カプセル医療装置1は、図3および図4に示されるように、その内部に各種の機器を収納する外装4と、被検者の体腔内を撮影して画像(生体情報)を取得する撮像部(生体情報検出装置)5と、外装4内部の各種機器に動力を供給する電源部6と、外部装置3から受ける磁界M,Mに応じて誘導信号を発生する磁界センサコイル(以下、単にコイルという。)7と、該コイル7により発生された誘導信号を濾波するフィルタ8と、フィルタ8を通過した誘導信号を処理する誘導信号処理部9と、処理された誘導信号を体外に向けて送信する無線送信機10と、電源部6、撮像部5、誘導信号処理部9および無線送信機10を制御する制御部11と、外部装置3から受ける磁界M,Mに応じて駆動力を発生する永久磁石(磁石)12とを備えている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the capsule medical device 1 includes an exterior 4 that houses various devices therein, and an imaging unit that captures images (biological information) by imaging the body cavity of the subject. (Biological information detection device) 5, a power supply unit 6 that supplies power to various devices in the exterior 4, and a magnetic field sensor coil that generates an induction signal in accordance with magnetic fields M 1 and M 2 received from the external device 3 7, a filter 8 that filters the induction signal generated by the coil 7, an induction signal processing unit 9 that processes the induction signal that has passed through the filter 8, and directs the processed induction signal outside the body. Is transmitted according to the magnetic fields M 1 and M 2 received from the external device 3 and the control unit 11 that controls the power supply unit 6, the imaging unit 5, the induction signal processing unit 9, and the wireless transmitter 10. Permanent magnet (magnet) that generates force And a 2.

外装4は、カプセル型医療装置1の長手軸Rを中心軸とする赤外線を透過する円筒形状のカプセル本体4aと、該カプセル本体4aの前端を覆う透明で半球形状の先端部4bと、カプセル本体4aの後端を覆う半球形状の後端部4cとから形成され、水密構造で密閉されたカプセル容器を形成している。
また、外装4のカプセル本体4aの外周面には、長手軸Rを中心として断面円形の線材を螺旋状に巻いた螺旋部13が備えられている。
The exterior 4 includes a cylindrical capsule body 4a that transmits infrared rays with the longitudinal axis R of the capsule medical device 1 as a central axis, a transparent hemispherical tip 4b that covers the front end of the capsule body 4a, and a capsule body The capsule container is formed from a hemispherical rear end portion 4c covering the rear end of 4a and sealed with a watertight structure.
The outer peripheral surface of the capsule body 4a of the outer package 4 is provided with a spiral portion 13 in which a wire having a circular cross section around the longitudinal axis R is spirally wound.

撮像部5は、長手軸Rに対して略垂直に配置された基板14aの先端部4b側の面に配置されたイメージセンサ15と、被検者の体腔内面の像をイメージセンサ15に結像させるレンズ群16と、体腔内面を照明するLED(Light Emitting Diode)17とを備えている。   The imaging unit 5 forms on the image sensor 15 an image of the image sensor 15 disposed on the surface on the distal end portion 4b side of the substrate 14a disposed substantially perpendicular to the longitudinal axis R, and an image of the body cavity inner surface of the subject. A lens group 16 to be illuminated, and an LED (Light Emitting Diode) 17 that illuminates the inner surface of the body cavity.

イメージセンサ15は、先端部4bおよびレンズ群16を介して結像された光を電気信号(画像信号)に変換して制御部11へ出力している。このイメージセンサ15としては、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCDを用いることができる。
また、LED17は基板14aより先端部4bに配置された支持部材18に、長手軸Rを中心として周方向に間隔をあけて複数配置されている。
フィルタ8は、例えば、前記基板14a上に備えられていて、例えば、カットオフ周波数が、約1kHzの1次のハイパスフィルタである。
The image sensor 15 converts the light imaged through the distal end portion 4 b and the lens group 16 into an electrical signal (image signal) and outputs it to the control unit 11. For example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or a CCD can be used as the image sensor 15.
In addition, a plurality of LEDs 17 are arranged on the support member 18 arranged at the distal end portion 4b from the substrate 14a with an interval in the circumferential direction about the longitudinal axis R.
The filter 8 is provided on the substrate 14a, for example, and is, for example, a primary high-pass filter having a cutoff frequency of about 1 kHz.

前記誘導信号処理部9は、フィルタ8を通過した誘導信号をデジタル信号に変換するA/D変換器(図中、ADCと表示。)19と、該A/D変換器19を制御するとともに、A/D変換器19から出力された誘導信号およびイメージセンサ15により取得された画像信号をを所定のタイミングで無線送信機10に引き渡すA/D変換器制御部(図中、ADC制御部と表示。)20とを備えている。   The induction signal processing unit 9 controls an A / D converter (indicated as ADC in the figure) 19 that converts the induction signal that has passed through the filter 8 into a digital signal, and the A / D converter 19. An A / D converter control unit (indicated with an ADC control unit in the figure) that delivers the induction signal output from the A / D converter 19 and the image signal acquired by the image sensor 15 to the wireless transmitter 10 at a predetermined timing. 20).

さらに具体的には、A/D変換器制御部20は、図5に示されるように、前記制御部11に接続され、該制御部11から受信するクロック信号Clockおよび制御部11に入力された画像信号から得られる同期信号(例えば、垂直同期信号V−Sync)に基づいてタイミング信号を生成するタイミング生成回路21と、A/D変換器19から出力されたデジタルの誘導信号を記憶するメモリ22と、該メモリ22、タイミング生成回路21および前記制御部11に接続され、制御部11からの画像信号と、メモリ22からの誘導信号とをタイミング生成回路21からのタイミング信号により切り替えて出力するマルチプレクサ23とを備えている。また、タイミング生成回路21は、A/D変換器19に対し、クロック信号AD ClockとA/D変換イネーブル信号とを出力するようになっている。   More specifically, the A / D converter control unit 20 is connected to the control unit 11 and input to the clock signal Clock received from the control unit 11 and the control unit 11 as shown in FIG. A timing generation circuit 21 that generates a timing signal based on a synchronization signal (for example, a vertical synchronization signal V-Sync) obtained from an image signal, and a memory 22 that stores a digital induction signal output from the A / D converter 19 And a multiplexer connected to the memory 22, the timing generation circuit 21, and the control unit 11, and switching and outputting the image signal from the control unit 11 and the induction signal from the memory 22 by the timing signal from the timing generation circuit 21. 23. The timing generation circuit 21 outputs a clock signal AD Clock and an A / D conversion enable signal to the A / D converter 19.

制御部11は、基板14a〜14dおよびフレキシブル基板24a,24bを介して電池25に電気的に接続されているとともに、基板14aを介してイメージセンサ15と電気的に接続され、基板14a、フレキシブル基板24aおよび支持部材18を介してLED17と電気的に接続されている。また、制御部11は、イメージセンサ15が取得した画像信号をA/D変換器制御部20に出力するとともに、イメージセンサ15およびLED17のオン・オフを制御している。   The control unit 11 is electrically connected to the battery 25 via the substrates 14a to 14d and the flexible substrates 24a and 24b, and is electrically connected to the image sensor 15 via the substrate 14a. The LED 17 is electrically connected to the LED 17 through the support 24a and the support member 18. The control unit 11 outputs the image signal acquired by the image sensor 15 to the A / D converter control unit 20 and controls on / off of the image sensor 15 and the LED 17.

また、制御部11は、無線送信機10を制御して、A/D変換器制御部20のマルチプレクサ23から出力されてくる信号を外部に向けて送信させるようになっている。
すなわち、無線送信機10は、例えば、所定の長さを有する画像信号と誘導信号とを連続させたデータ形態で外部に向けて送信するようになっている。
In addition, the control unit 11 controls the wireless transmitter 10 to transmit the signal output from the multiplexer 23 of the A / D converter control unit 20 to the outside.
That is, for example, the wireless transmitter 10 is configured to transmit the image signal having a predetermined length and the induction signal to the outside in the form of a continuous data.

永久磁石12は、無線送信機10の後端部4c側に配置されている。永久磁石12は、長手軸Rに対して直交方向(例えば、図 中の上下方向)に磁化方向(磁極)を有するように配置または着磁されている。永久磁石12の先端部4b側には、基板14c上に配置されたスイッチ部26が備えられている。スイッチ部26は赤外線センサ26aを有し、電源部6と電気的に接続されているとともに、基板14cおよびフレキシブル基板24aを介して電池25と電気的に接続されている。   The permanent magnet 12 is disposed on the rear end 4 c side of the wireless transmitter 10. The permanent magnet 12 is arranged or magnetized so as to have a magnetization direction (magnetic pole) in a direction orthogonal to the longitudinal axis R (for example, the vertical direction in the figure). On the tip portion 4b side of the permanent magnet 12, a switch portion 26 disposed on the substrate 14c is provided. The switch unit 26 includes an infrared sensor 26a, and is electrically connected to the power supply unit 6 and is also electrically connected to the battery 25 via the substrate 14c and the flexible substrate 24a.

また、スイッチ部26は長手軸Rを中心として周方向に等間隔に複数配置されるとともに、赤外線センサ26aが直径方向外側に面するように配置されている。本実施形態においては、スイッチ部26が4つ配置されている例を説明するが、スイッチ部26の数は4つに限られることなく、その個数がいくつであってもよい。
スイッチ部26の先端部4b側には、電池25が基板14b、14cに挟まれて配置されている。
A plurality of switch portions 26 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the longitudinal axis R, and the infrared sensor 26a is arranged so as to face the outside in the diameter direction. In the present embodiment, an example in which four switch units 26 are arranged will be described, but the number of switch units 26 is not limited to four, and any number may be used.
On the distal end 4b side of the switch portion 26, the battery 25 is disposed between the substrates 14b and 14c.

前記コイル7は、外装4のカプセル本体4aの半径方向内方に円筒状に巻かれて配置されている。図中、符号27は、中心軸が長手軸Rと略一致する円柱形状に形成されたフェライトからなる芯部材(磁性体コア)である。
これにより、コイル7の開口方向は、永久磁石12の磁化方向に対して直交する方向に配置されている。その結果、永久磁石12により形成される磁界がコイル7の内部を通過することが防止され、永久磁石12の形成する磁界によりコイル7に発生する誘導信号に影響がないように構成されている。
The coil 7 is disposed so as to be wound in a cylindrical shape inward in the radial direction of the capsule body 4 a of the exterior 4. In the figure, reference numeral 27 denotes a core member (magnetic core) made of ferrite formed in a cylindrical shape whose central axis substantially coincides with the longitudinal axis R.
Thereby, the opening direction of the coil 7 is arranged in a direction orthogonal to the magnetization direction of the permanent magnet 12. As a result, the magnetic field formed by the permanent magnet 12 is prevented from passing through the inside of the coil 7, and the induction signal generated in the coil 7 is not affected by the magnetic field formed by the permanent magnet 12.

前記外部装置3は、図2および図6に示されるように、カプセル医療装置1から送られてくる信号を受信し、位置検出用の磁界Mを発生する体外装置28と、該体外装置28により受信された信号に基づいて画像を生成するとともにカプセル医療装置1の位置および向きを算出する外部制御部29と、該外部制御部29から出力されるカプセル医療装置1の位置および向きの情報に基づいてガイダンス用磁界Mを発生するガイダンス用磁界発生部30と、外部制御部29から出力される画像信号に基づいて画像を表示する表示装置31とを備えている。 As shown in FIGS. 2 and 6, the external device 3 receives a signal sent from the capsule medical device 1 and generates a magnetic field M 2 for position detection, and the external device 28. The external control unit 29 that generates an image based on the signal received by the computer and calculates the position and orientation of the capsule medical device 1, and the position and orientation information of the capsule medical device 1 that is output from the external control unit 29 a guidance-magnetic-field generating unit 30 for generating a guidance magnetic field M 1 on the basis, and a display device 31 for displaying an image based on the image signal outputted from the external control unit 29.

前記体外装置28は、カプセル医療装置1から送られてくる画像信号および誘導信号をアンテナユニット32を介して受信する無線受信機33と、受信した信号を画像信号と誘導信号とに分離するデータ分離部34と、分離された画像信号を圧縮する画像データ圧縮部35と、圧縮された画像信号と分離された誘導信号とを合成するデータ合成部36と、合成されたデータを記憶するメモリ37と、無線受信機33により受信された信号に基づいて位置検出用の磁界Mを発生する位置検出用磁界発生部38とを備えている。 The extracorporeal device 28 includes a radio receiver 33 that receives an image signal and a guidance signal sent from the capsule medical device 1 via the antenna unit 32, and data separation that separates the received signal into an image signal and a guidance signal. Unit 34, an image data compression unit 35 for compressing the separated image signal, a data synthesis unit 36 for synthesizing the compressed image signal and the separated induction signal, and a memory 37 for storing the synthesized data And a position detecting magnetic field generating unit 38 for generating a position detecting magnetic field M 2 based on the signal received by the wireless receiver 33.

無線受信機33により受信される信号には、画像信号と誘導信号とが含まれているが、画像信号は、所定の長さを有しているので、データ分離部34は、画像信号とそれに続く誘導信号とを容易に分離することができる。
また、位置検出用磁界発生部38は、画像情報に含まれるトリガ信号、例えば、垂直同期信号V−Syncを検出するトリガ検出部39と、検出されたトリガ信号を基準としたタイミングで位置検出用の信号を出力する位置検出用信号発生部40と、該位置検出用信号発生部40により出力された信号に基づいて位置検出用の磁界Mを発生させる複数の信号発生コイル41とを備えている。
The signal received by the wireless receiver 33 includes an image signal and an induction signal. Since the image signal has a predetermined length, the data separation unit 34 determines the image signal and the induced signal. Subsequent induction signals can be easily separated.
The position detection magnetic field generation unit 38 detects a trigger signal included in the image information, for example, a trigger detection unit 39 that detects the vertical synchronization signal V-Sync, and detects the position at a timing based on the detected trigger signal. includes a position detection signal generator 40 for outputting a signal, and a plurality of signal generating coils 41 for generating a magnetic field M 2 for position detection based on the signal output by the position detection signal generator 40 Yes.

前記外部制御部29は、体外装置28から送られてくる圧縮された画像信号を伸張して表示装置31に出力する画像伸張処理部42と、体外装置28から送られてくる誘導信号に基づいてカプセル医療装置1の位置および向き等を算出し、表示装置31に出力する位置方向計算部43と、表示装置31に表示された体腔内面の画像およびカプセル医療装置1の位置および向きに基づいてオペレータに、カプセル医療装置1の進行方向および/または進行速度を指示させる操作部44とを備えている。   The external control unit 29 expands the compressed image signal sent from the extracorporeal device 28 and outputs the compressed image signal to the display device 31, and the guidance signal sent from the extracorporeal device 28. Based on the position / direction calculation unit 43 that calculates the position and orientation of the capsule medical device 1 and outputs the calculated position and orientation to the display device 31, the image of the inner surface of the body cavity displayed on the display device 31 and the position and orientation of the capsule medical device 1. And an operation unit 44 for instructing the traveling direction and / or traveling speed of the capsule medical device 1.

位置方向計算部43は、送られてきた誘導信号を処理して、該誘導信号から、位置検出用磁界発生部40が発生させた位置検出用磁界Mの周波数と略同一の周波数の特定周波数信号を抽出し、抽出された特定周波数信号に基づいてカプセル医療装置1の位置および向きを算出するようになっている。 The position direction calculation unit 43 processes the received induction signal, and from the induction signal, a specific frequency having a frequency substantially the same as the frequency of the position detection magnetic field M 2 generated by the position detection magnetic field generation unit 40. A signal is extracted, and the position and orientation of the capsule medical device 1 are calculated based on the extracted specific frequency signal.

前記ガイダンス用磁界発生部30は、前記外部制御部29から出力されてくるオペレータからの動作指令信号およびカプセル医療装置1の位置および向き等の情報に基づいてガイダンス用磁界Mの制御信号を発生するガイダンス用磁界制御部45と、該ガイダンス用磁界制御部45からの制御信号に基づいて、ガイダンス用磁界Mを発生させる複数のガイダンスコイル46と、これらガイダンスコイル46に電流を供給するガイダンスコイルドライバ47とを備えている。 The guidance magnetic field generation unit 30 generates a control signal for the guidance magnetic field M 1 based on the operation command signal output from the external control unit 29 and information such as the position and orientation of the capsule medical device 1. and the guidance-magnetic-field control unit 45 which, based on a control signal from the guidance-magnetic-field control unit 45, a plurality of guidance coils 46 that generates the guidance magnetic field M 1, the guidance coil for supplying current to these guidance coils 46 And a driver 47.

ここで、上述したフィルタ8の作用について説明する。
前記ガイダンス用磁界発生部30において発生されるガイダンス用磁界Mとしては、例えば、1mT〜1Tという強力な磁界が使用される。また、ガイダンス用磁界Mは、カプセル医療装置1の位置と姿勢を制御するために、100Hz以下の周波数で発生方向や磁界強度を変更される。
これに対して、位置検出用の磁界Mとしては、カプセル医療装置1の位置において、0.01μT〜100μT程度の磁界強度を有し、数kHz〜数100kHzの周波数を有するものが使用される。
Here, the effect | action of the filter 8 mentioned above is demonstrated.
As the guidance magnetic field M1 generated in the guidance magnetic field generation unit 30, for example, a strong magnetic field of 1 mT to 1T is used. In addition, in order to control the position and posture of the capsule medical device 1, the guidance magnetic field M 1 is changed in its generation direction and magnetic field strength at a frequency of 100 Hz or less.
On the other hand, as the magnetic field M 2 for position detection, a magnetic field having a magnetic field intensity of about 0.01 μT to 100 μT and a frequency of several kHz to several hundred kHz at the position of the capsule medical device 1 is used. .

カプセル医療装置1の方向をガイダンス用磁界Mにより変更しようとする場合、カプセル医療装置1内部の永久磁石12の磁化方向とガイダンス用磁界Mの向きの間に角度を持たせることにより磁気トルクを発生させる。磁気トルクは、永久磁石12の磁化方向とガイダンス用磁界Mの向きとの角度が90°となったときに最大となる。 If to be modified by the capsule medical apparatus guidance magnetic field M 1 in the direction of 1, a magnetic torque by providing an angle between the magnetization direction and guidance magnetic field M 1 direction of the capsule medical apparatus 1 inside the permanent magnet 12 Is generated. Magnetic torque, angle between the magnetization direction and guidance magnetic field M 1 direction of the permanent magnet 12 is maximum when it becomes a 90 °.

カプセル医療装置1内のコイル7は、磁界を受けて誘導(電圧)信号を発生する。この誘導信号をVとすると、
V=2πfBSNcosθ
となる。ここで、f:磁界の周波数、B:磁界の強度、S:コイルの断面積、N:コイル7の巻数、θ:磁界方向とコイル7の開口方向とのなす角である。
The coil 7 in the capsule medical device 1 receives a magnetic field and generates an induction (voltage) signal. If this induction signal is V,
V = 2πfBSN cos θ
It becomes. Here, f is the frequency of the magnetic field, B is the strength of the magnetic field, S is the cross-sectional area of the coil, N is the number of turns of the coil 7, and θ is the angle between the magnetic field direction and the opening direction of the coil 7.

例えば、ガイダンス用磁界Mの強度100mT、周波数10Hz、位置検出用磁界Mの強度1μT、周波数10kHz、コイル7の開口方向と磁界の方向とのなす角60°、コイル7の断面積10×10−6、コイル7の巻数400として、コイル7により発生される誘導信号Vを求めると、ガイダンス用磁界Mによる誘導信号の強度は約100mV、位置検出用磁界Mによる誘導信号の強度は約2mVとなる。 For example, the strength of the guidance magnetic field M 1 is 100 mT, the frequency is 10 Hz, the strength of the position detection magnetic field M 2 is 1 μT, the frequency is 10 kHz, the angle between the opening direction of the coil 7 and the direction of the magnetic field is 60 °, and the sectional area of the coil 7 is 10 ×. 10 -6 m 2, as a number of turns 400 of the coil 7, when determining the induction signal V generated by the coil 7, the induction signal due to the guidance magnetic field M 1 strength of about 100 mV, the induction signal due to the position-detection magnetic field M 2 The intensity is about 2 mV.

この状態で検出される信号は、図7のようになる。
そして、この信号をそのままA/D変換すると、A/D変換器19のダイナミックレンジの大部分をガイダンス用磁界Mにより発生する誘導信号に費やしてしまい、位置検出用磁界Mによる誘導信号を精度よく検出することができない。
The signals detected in this state are as shown in FIG.
Then, when it is A / D converts the signal, would spend the induction signal generated by the guidance magnetic field M 1 most of the dynamic range of the A / D converter 19, the induction signal due to the position-detection magnetic field M 2 It cannot be detected accurately.

本実施形態においては、コイル7に、カットオフ周波数が約1kHzのハイパスフィルタ8を接続することにより、ガイダンス用磁界Mの周波数10Hzにおける誘導信号を−40dB減衰することが可能となる。これにより、図8に示されるように、ガイダンス用磁界Mにより発生する誘導信号を約1mVまで減衰させ、位置検出用磁界Mにより発生する誘導信号を約2mVのまま透過することができる。
このように、コイル7にフィルタ8を接続することにより、ガイダンス用磁界Mの影響を低減して、位置検出用磁界Mにより発生する誘導信号を精度よく検出することができる。
In the present embodiment, by connecting the coil 7 with the high-pass filter 8 having a cutoff frequency of about 1 kHz, it is possible to attenuate the induction signal at the frequency 10 Hz of the guidance magnetic field M 1 by −40 dB. Thus, as shown in FIG. 8 attenuates the induction signal generated by the guidance magnetic field M 1 to about 1 mV, it is possible to transmit it remains approximately 2mV induction signal generated by the position-detection magnetic field M 2.
Thus, by connecting the filter 8 to the coil 7, by reducing the influence of the guidance magnetic field M 1, the induction signal generated by the position-detection magnetic field M 2 can be detected accurately.

このように構成された本実施形態に係るカプセル医療装置1およびカプセル医療装置システム2の作用について、以下に説明する。
本実施形態に係るカプセル医療装置システム2を用いて、被検者の体腔内の画像を取得するには、まず、図1に示されるように配列されたガイダンスコイル46によるガイダンス用磁界Mが作用する空間Sに被検者を配置する。
The operation of the capsule medical device 1 and the capsule medical device system 2 according to this embodiment configured as described above will be described below.
In order to acquire an image in the body cavity of the subject using the capsule medical device system 2 according to the present embodiment, first, the guidance magnetic field M 1 by the guidance coil 46 arranged as shown in FIG. A subject is placed in the space S where it acts.

次いで、カプセル医療装置1の赤外線センサ26aに、図示しない赤外線発生装置で赤外線を当て、カプセル医療装置1の電源を入れる。そして、カプセル医療装置1を被検者の口部または肛門から体腔内に投入する。また、外部装置3においても体外装置28の電源スイッチ48を電池49により作動させて電源部50をオン状態に切り替えることにより、各ユニットの電源を供給する。   Next, the capsule medical device 1 is turned on by applying infrared rays to the infrared sensor 26a of the capsule medical device 1 with an infrared generator (not shown). Then, the capsule medical device 1 is introduced into the body cavity from the mouth or anus of the subject. In the external device 3 as well, the power switch 48 of the extracorporeal device 28 is operated by the battery 49 to switch the power supply unit 50 to the ON state, thereby supplying power to each unit.

体腔内に投入されたカプセル医療装置1においては、所定時間後に撮像部5の作動が開始され、LED17からの照明光により照明された体腔内面の画像が、イメージセンサ15により取得される。取得された画像信号は、制御部11を介してA/D変換器制御部20に送られ、制御部11の生成するクロック信号Clockおよび垂直同期信号V−Syncに基づいてタイミング生成回路21により設定されたタイミングで、無線送信機10に引き渡され、無線送信機10を介して体外に送信される。   In the capsule medical device 1 placed in the body cavity, the operation of the imaging unit 5 is started after a predetermined time, and the image of the inner surface of the body cavity illuminated by the illumination light from the LED 17 is acquired by the image sensor 15. The acquired image signal is sent to the A / D converter control unit 20 via the control unit 11 and set by the timing generation circuit 21 based on the clock signal Clock and the vertical synchronization signal V-Sync generated by the control unit 11. At this timing, it is delivered to the wireless transmitter 10 and transmitted to the outside of the body via the wireless transmitter 10.

送信された画像信号は、体外装置28に設けられたアンテナユニット32を介して無線受信機33により受信される。受信された画像信号は、位置検出用磁界発生部38に入力され、垂直同期信号V−Syncのようなトリガ信号が検出される。そして、検出されたトリガ信号に基づいて、位置検出用信号発生部40が起動され、信号発生コイル41が励磁されて、被検者が配置されている空間Sに位置検出用磁界Mが発生する。 The transmitted image signal is received by the wireless receiver 33 via the antenna unit 32 provided in the extracorporeal device 28. The received image signal is input to the position detection magnetic field generator 38, and a trigger signal such as the vertical synchronization signal V-Sync is detected. Then, based on the detected trigger signal, the position detection signal generator 40 is activated, are excited signal generating coil 41, a magnetic field M 2 is a position detection space S are arranged subject generated To do.

発生した位置検出用磁界Mがカプセル医療装置1に作用すると、位置検出用磁界Mがカプセル医療装置1内のコイル7内を通過することにより、コイル7に誘導信号が誘導される。誘導信号は、フィルタ8を介して誘導信号処理部9に入力され、タイミング生成回路21により設定されたタイミングに従ってA/D変換された後、メモリ22に記憶される。そして、タイミング生成回路21により設定されたタイミングで切り替えられるマルチプレクサ(図中、MUXと表示。)23を介して無線送信機10に引き渡され、無線送信機10を介して体外に送信される。 When the generated position detection magnetic field M 2 acts on the capsule medical device 1, the position detection magnetic field M 2 passes through the coil 7 in the capsule medical device 1, whereby an induction signal is induced in the coil 7. The induction signal is input to the induction signal processing unit 9 via the filter 8, A / D converted according to the timing set by the timing generation circuit 21, and then stored in the memory 22. Then, it is handed over to the wireless transmitter 10 via a multiplexer (indicated as MUX in the figure) 23 that is switched at the timing set by the timing generation circuit 21, and transmitted outside the body via the wireless transmitter 10.

送信された誘導信号は、体外装置28に設けられたアンテナユニット32を介して無線受信機33により受信される。受信された誘導信号は、データ分離部34により画像信号から分離される。分離された誘導信号は、そのまま外部制御部29に送られ、画像信号は画像データ圧縮部35において圧縮処理された後に外部制御部29に送られる。また、誘導信号および圧縮された画像信号はデータ合成部36において、相互に対応づけられた形態に合成され、メモリ37に記憶される。   The transmitted induction signal is received by the wireless receiver 33 via the antenna unit 32 provided in the extracorporeal device 28. The received induction signal is separated from the image signal by the data separation unit 34. The separated guidance signal is sent to the external control unit 29 as it is, and the image signal is compressed by the image data compression unit 35 and then sent to the external control unit 29. In addition, the induction signal and the compressed image signal are combined in a form corresponding to each other in the data combining unit 36 and stored in the memory 37.

外部制御部29に送られた画像信号は、画像伸張処理部42において伸張処理され、表示装置31に送られて表示される。外部制御部29に送られた誘導信号は、位置方向計算部43に送られて、カプセル医療装置1の位置および向きを算出するために使用される。算出されたカプセル医療装置1の位置および向きは、表示装置31に送られて表示される一方、ガイダンス用磁界発生部30に送られて、発生すべきガイダンス用磁界Mの算出に用いられる。 The image signal sent to the external control unit 29 is decompressed by the image decompression processing unit 42, sent to the display device 31 and displayed. The guidance signal sent to the external control unit 29 is sent to the position / direction calculation unit 43 and used to calculate the position and orientation of the capsule medical device 1. The calculated position and orientation of the capsule medical device 1, while being displayed is sent to the display device 31, it is sent to the guidance-magnetic-field generating unit 30, used for calculating the guidance magnetic field M 1 to be generated.

表示装置31に表示された体腔内面の画像およびカプセル医療装置1の位置および向きの情報を確認したオペレータは、外部制御部29の操作部44を操作することにより、カプセル医療装置1の進行方向および進行速度をガイダンス用磁界発生部30に入力する。ガイダンス用磁界発生部30は、操作部44から入力された進行方向および進行速度の指令信号および位置方向計算部43から入力されたカプセル医療装置1の位置および向きの情報に基づいて、発生すべきガイダンス用磁界Mの強度および方向が達成されるようにガイダンスコイルドライバ47を作動させる。これにより、ガイダンスコイル46が励磁され、被検者の存在している空間Sに所望のガイダンス用磁界Mが発生する。 An operator who has confirmed the image of the inner surface of the body cavity displayed on the display device 31 and information on the position and orientation of the capsule medical device 1 operates the operation unit 44 of the external control unit 29, thereby The traveling speed is input to the guidance magnetic field generator 30. The guidance magnetic field generator 30 should be generated based on the direction and speed command signals input from the operation unit 44 and the position and orientation information of the capsule medical device 1 input from the position direction calculator 43. intensity and direction of the guidance magnetic field M 1 operates the guidance coil driver 47 so as to achieve. Thus, the guidance coil 46 is energized, a magnetic field M 1 is generated for a desired guidance in the space S which is present in the subject.

ガイダンス用磁界Mがカプセル医療装置1に作用すると、カプセル医療装置1内に配置されている永久磁石12が、その磁化方向をガイダンス用磁界Mの方向に一致させるようにカプセル医療装置1を回転させる駆動力が発生する。ガイダンス用磁界Mが永久磁石12の磁化方向に対して、カプセル医療装置1の長手軸Rに傾斜する方向に発生すると、カプセル医療装置1の向きが変更されるよう駆動力が発生する。一方、駆動力が、永久磁石12の磁化方向に対して、カプセル医療装置1の周方向に傾斜して発生すると、カプセル医療装置1が長手軸R回りに回転させられるよう駆動力が発生する。 When the magnetic field for guidance M 1 acts on the capsule medical device 1, the permanent magnet 12 disposed in the capsule medical device 1 causes the capsule medical device 1 to align with the direction of the magnetic field for guidance M 1. A driving force to rotate is generated. The magnetization direction of the guidance magnetic field M 1 is a permanent magnet 12, to occur in a direction inclined to the longitudinal axis R of the capsule medical apparatus 1, the driving force is generated so that the orientation of the capsule medical device 1 is changed. On the other hand, when the driving force is generated inclining in the circumferential direction of the capsule medical device 1 with respect to the magnetization direction of the permanent magnet 12, the driving force is generated so that the capsule medical device 1 is rotated about the longitudinal axis R.

カプセル医療装置1の外装の外周面には螺旋機構13が設けられているので、前記駆動力によりカプセル医療装置1がその長手軸R回りに回転すると、螺旋機構13により長手軸R方向に沿う推進力が発生する。これにより、カプセル医療装置1が長手軸R方向に推進されることになる。   Since the spiral mechanism 13 is provided on the outer peripheral surface of the exterior of the capsule medical device 1, when the capsule medical device 1 rotates around its longitudinal axis R by the driving force, the spiral mechanism 13 propels it along the longitudinal axis R direction. Force is generated. Thereby, the capsule medical device 1 is propelled in the longitudinal axis R direction.

この場合において、カプセル医療装置1に配置されているコイル7には、ガイダンス用磁界Mおよび位置検出用磁界Mの両方が入射され、それぞれ、その磁界M,Mの強度等に応じた誘導信号が発生するが、本実施形態に係るカプセル医療装置1およびカプセル医療装置システム2によれば、コイル7にフィルタ8が接続されているので、ガイダンス用磁界Mによる誘導信号が減衰させられた状態でA/D変換され、外部装置3に送信される。したがって、外部装置3においては、上述したように、ガイダンス用磁界Mの影響を低減して、位置検出用磁界Mにより発生する誘導信号を精度よく検出することができる。 In this case, both of the guidance magnetic field M 1 and the position detection magnetic field M 2 are incident on the coil 7 disposed in the capsule medical device 1, and each corresponds to the strength of the magnetic fields M 1 and M 2. was it induced signal is generated, according to the capsule medical device 1 and the capsule medical device system 2 according to the present embodiment, since the filter 8 to the coil 7 is connected, the induction signal is attenuated by the guidance magnetic field M 1 In this state, A / D conversion is performed and the data is transmitted to the external device 3. Therefore, in the external apparatus 3, as described above, it becomes possible to reduce the effect of the guidance magnetic field M 1, the induction signal generated by the position-detection magnetic field M 2 can be detected accurately.

したがって、このようにして精度よく検出された位置検出用の誘導信号を用いて、カプセル医療装置1の位置および向きが精度よく計算されるので、ガイダンス用磁界制御部45は、オペレータからの指令に応じて正確なガイダンス用磁界Mを発生させるよう、ガイダンスコイルドライバ47を駆動することができる。その結果、カプセル医療装置1を精度よく誘導して、体腔内の所望の部位の画像を取得することができるという効果がある。 Therefore, since the position and orientation of the capsule medical device 1 are accurately calculated using the position detection guidance signal thus accurately detected, the guidance magnetic field control unit 45 is responsive to a command from the operator. so as to generate a magnetic field M 1 for exact guidance depending, it can drive the guidance coil driver 47. As a result, there is an effect that the capsule medical device 1 can be guided with high accuracy and an image of a desired part in the body cavity can be acquired.

また、本実施形態に係るカプセル医療装置システム2においては、画像信号から抽出した垂直同期信号V−Syncに基づいて生成されたタイミングにより、カプセル医療装置1および外部装置3が同期して作動させられるので、体外装置28から位置検出用磁界Mを発生しているときにのみ、カプセル医療装置1がコイル7からの誘導信号をA/D変換することができる。したがって、位置検出用磁界Mが発生していない期間に誘導信号処理部9による誘導信号の処理を停止しておくことができ、省電力を図ることができる。 In the capsule medical device system 2 according to the present embodiment, the capsule medical device 1 and the external device 3 are operated in synchronization with each other based on the timing generated based on the vertical synchronization signal V-Sync extracted from the image signal. Therefore, only when the position detection magnetic field M 2 is generated from the extracorporeal device 28, the capsule medical device 1 can A / D convert the induction signal from the coil 7. Therefore, it is possible to keep stop processing of the induced signals due to the induction signal processing unit 9 during the period when the position-detection magnetic field M 2 is not generated, it is possible to save power.

なお、本実施形態においては、画像信号から抽出した垂直同期信号V−Syncに基づいて生成されたタイミングにより、カプセル医療装置1および外部装置3を同期させることとしたが、これに限定されるものでなく、画像信号から抽出される水平同期信号等、他のトリガ信号に基づいて生成されたタイミングにより同期させることとしてもよい。
また、フィルタとして、カットオフ周波数が1kHzのハイパスフィルタを採用したが、これに代えて、バンドパスフィルタを採用してもよい。
In the present embodiment, the capsule medical device 1 and the external device 3 are synchronized by the timing generated based on the vertical synchronization signal V-Sync extracted from the image signal. However, the present invention is not limited to this. Instead, it may be synchronized with timing generated based on another trigger signal such as a horizontal synchronization signal extracted from the image signal.
In addition, a high-pass filter with a cutoff frequency of 1 kHz is employed as the filter, but a band-pass filter may be employed instead.

また、本実施形態においては、カプセル医療装置1の外周面に螺旋機構13を設け、カプセル医療装置1を回転させ推進させることとしているが、ガイダンス用磁界Mの磁界分布変化による磁気勾配を利用して、永久磁石12に力(推力)を発生させ、これにより、カプセル医療装置1の位置を制御する構成としてもよい。 In the present embodiment, a helical mechanism 13 provided on the outer peripheral surface of the capsule medical apparatus 1, although a possible propelling rotating the capsule medical apparatus 1, utilizing the magnetic gradient by the magnetic field distribution changes in the guidance magnetic field M 1 And it is good also as a structure which generates the force (thrust) in the permanent magnet 12, and controls the position of the capsule medical device 1 by this.

次に、本発明の第2の実施形態に係るカプセル医療装置1′およびカプセル医療装置システムについて、図9および図10を参照して説明する。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係るカプセル医療装置1およびカプセル医療装置システム2と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
Next, a capsule medical device 1 ′ and a capsule medical device system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to portions having the same configurations as those of the capsule medical device 1 and the capsule medical device system 2 according to the first embodiment described above, and description thereof is omitted.

本実施形態に係るカプセル医療装置1′は、外装4内に2つの磁界センサコイル(以下、単にコイルという。)7a,7bを備えている。2つのコイル7a,7bは、図10に示されるように、カプセル医療装置1の長手軸Rに対して斜めに開口するように巻かれている。また、2つのコイル7a,7bの開口方向は相互に相違する方向に設定されている。   A capsule medical device 1 ′ according to this embodiment includes two magnetic field sensor coils (hereinafter simply referred to as coils) 7 a and 7 b in the exterior 4. As shown in FIG. 10, the two coils 7 a and 7 b are wound so as to open obliquely with respect to the longitudinal axis R of the capsule medical device 1. The opening directions of the two coils 7a and 7b are set to be different from each other.

図10に示す例では、2つのコイル7a,7bは、長手軸R方向の同一位置に交差して配置されている。これにより、2つのコイル7a,7bは図10の紙面に垂直な方向に、共通の半径方向軸Qを備えている。そして、永久磁石12の磁化方向をその半径方向軸Qに平行に、すなわち、図10の紙面に垂直な方向に配置している。これにより、永久磁石12により形成される磁界が2つのコイル7a,7bをできるだけ貫かないようにすることができる。   In the example shown in FIG. 10, the two coils 7a and 7b are arranged so as to intersect at the same position in the longitudinal axis R direction. Thus, the two coils 7a and 7b have a common radial axis Q in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. The magnetization direction of the permanent magnet 12 is arranged in parallel to the radial axis Q, that is, in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. Thereby, it is possible to prevent the magnetic field formed by the permanent magnet 12 from penetrating the two coils 7a and 7b as much as possible.

また、図9に示されるように、2つのコイル7a,7bは、切替部52を介してフィルタ8に接続されている。切替部52は、A/D変換器制御部20に接続され、A/D変換器制御部20のタイミング生成回路21により生成されるタイミング信号により、A/D変換器19と同期して作動させられるようになっている。   Further, as shown in FIG. 9, the two coils 7 a and 7 b are connected to the filter 8 via the switching unit 52. The switching unit 52 is connected to the A / D converter control unit 20 and is operated in synchronization with the A / D converter 19 by a timing signal generated by the timing generation circuit 21 of the A / D converter control unit 20. It is supposed to be.

また、図9に示されるように、誘導信号処理部9には、識別情報保持部53が備えられている。識別情報保持部53は、2つのコイル7a,7bの位置、開口方向の相対角度、永久磁石12の磁化方向、コイル7a,7bと永久磁石12との相対位置等の情報が記憶されている。カプセル医療装置1が作動させられると、識別情報保持部53に記憶されている情報が、無線送信機10を介して、少なくとも1回、体外装置28に向けて送信されるようになっている。   Further, as shown in FIG. 9, the guidance signal processing unit 9 is provided with an identification information holding unit 53. The identification information holding unit 53 stores information such as the positions of the two coils 7a and 7b, the relative angle in the opening direction, the magnetization direction of the permanent magnet 12, and the relative positions of the coils 7a and 7b and the permanent magnet 12. When the capsule medical device 1 is operated, information stored in the identification information holding unit 53 is transmitted to the extracorporeal device 28 at least once via the wireless transmitter 10.

このように構成された本実施形態に係るカプセル医療装置1′およびカプセル医療装置システムの作用について、以下に説明する。
本実施形態に係るカプセル医療装置システムによれば、体外装置28の位置検出用磁界発生部38の作動により、1つの位置検出用の信号発生コイル41による位置検出用磁界Mがカプセル医療装置1′に作用すると、カプセル医療装置1′内の2つのコイル7a,7bにより2つの誘導信号が発生される。2つのコイルコイル7a,7bは異なる方向に開口しているので、位置検出用磁界Mの方向が長手軸Rの方向に一致する場合を除き、2つの誘導信号は異なっている。
The operation of the capsule medical device 1 ′ and the capsule medical device system according to this embodiment configured as described above will be described below.
According to the capsule medical device system according to the present embodiment, by the operation of the position detection field generation unit 38 of the extracorporeal device 28, the position-detection magnetic field M 2 by the signal generating coils 41 for detecting one position the capsule medical device 1 ′, Two induction signals are generated by the two coils 7a and 7b in the capsule medical device 1 ′. Two coils coils 7a, since 7b are open in different directions, except when the direction of the position detection magnetic field M 2 coincides with the direction of the longitudinal axis R, the two induction signal are different.

カプセル医療装置1の位置および姿勢は、3次元的な位置を特定するための3つの座標値および各座標軸回りの3つの回転角度値の合計6個の値により決定される。本実施形態に係るカプセル医療装置システムによれば、1つの位置検出用の信号発生コイル41からの磁界により2つの誘導信号が得られるので、異なる位置に3以上の信号発生コイル41を配置しておくことにより、同一位置および同一姿勢のカプセル医療装置1′から6以上の異なる誘導信号を得ることができる。   The position and posture of the capsule medical device 1 are determined by a total of six values including three coordinate values for specifying a three-dimensional position and three rotation angle values around each coordinate axis. According to the capsule medical device system according to the present embodiment, two induction signals can be obtained by a magnetic field from one position detection signal generation coil 41. Therefore, three or more signal generation coils 41 are arranged at different positions. Thus, six or more different guidance signals can be obtained from the capsule medical device 1 ′ having the same position and the same posture.

特に、本実施形態に係るカプセル医療装置1′においては、コイル7a,7bが、カプセル医療装置1′の長手軸Rに対して傾斜する方向に開口方向を向けて配置されているので、同一の磁界が作用していても長手軸R回りの回転角度が異なればコイル7a,7bには異なる誘導信号が発生する。これにより、カプセル医療装置1′の長手軸R回りの回転角度をも容易に検出することができる。   In particular, in the capsule medical device 1 ′ according to the present embodiment, the coils 7a and 7b are arranged with the opening direction facing in a direction inclined with respect to the longitudinal axis R of the capsule medical device 1 ′. Even if a magnetic field is applied, different induction signals are generated in the coils 7a and 7b if the rotation angle around the longitudinal axis R is different. Thereby, the rotation angle around the longitudinal axis R of the capsule medical device 1 ′ can be easily detected.

このように、本実施形態に係るカプセル医療装置1′およびカプセル医療装置システムによれば、カプセル医療装置1′の6自由度を全て決定することができる。したがって、体腔内のカプセル医療装置1′とその周囲の組織との摩擦等により、ガイダンス用磁界の方向と永久磁石12の磁化方向とが一致しない場合であっても、これを検出して、高い精度でカプセル医療装置1′を誘導することができるという利点がある。   Thus, according to the capsule medical device 1 ′ and the capsule medical device system according to the present embodiment, all six degrees of freedom of the capsule medical device 1 ′ can be determined. Therefore, even when the direction of the guidance magnetic field and the magnetization direction of the permanent magnet 12 do not coincide with each other due to friction between the capsule medical device 1 'in the body cavity and the surrounding tissue, etc., this is detected. There is an advantage that the capsule medical device 1 ′ can be guided with accuracy.

また、本実施形態に係るカプセル医療装置1′によれば、2つのコイル7a,7bにおいて発生した誘導信号は、切替部52の作動により切り替えられてフィルタ8により濾波される。したがって、フィルタ8により、ガイダンス用磁界Mによる誘導信号が減衰された状態で誘導信号処理部9に送られるので、外部装置3において、カプセル医療装置1′の位置および向きを高い精度で算出することが可能となる。 Further, according to the capsule medical device 1 ′ according to the present embodiment, the induction signals generated in the two coils 7 a and 7 b are switched by the operation of the switching unit 52 and are filtered by the filter 8. Therefore, the filter 8 sends the guidance signal generated by the guidance magnetic field M 1 to the guidance signal processing unit 9 in a attenuated state, and therefore the external device 3 calculates the position and orientation of the capsule medical device 1 ′ with high accuracy. It becomes possible.

また、2つのコイル7a,7bとフィルタ8との接続が切替部52により切り替えられるので、フィルタ8が1つで済み、カプセル医療装置1′の小型化を図ることができる。
また、切替部52によるコイル7a,7bとフィルタ8との接続の切り替えも、タイミング生成回路21において生成されたタイミング信号によって行われるので、体外装置28の位置検出用磁界発生部38の動作と同期させることができ、省電力を図ることができる。
Further, since the connection between the two coils 7a and 7b and the filter 8 is switched by the switching unit 52, only one filter 8 is required, and the capsule medical device 1 'can be downsized.
The switching of the connection between the coils 7a and 7b and the filter 8 by the switching unit 52 is also performed by the timing signal generated in the timing generation circuit 21, so that the operation is synchronized with the operation of the position detection magnetic field generation unit 38 of the extracorporeal device 28. And can save power.

なお、本実施形態に係るカプセル医療装置1′においては、コイル7a,7bを2つ備えることとしたが、これに代えて、3個以上備えることとしてもよい。
また、本実施形態においては、コイル7a,7bが長手軸R方向に同一の位置に配置され、共通の半径方向軸Qを備えることとしたが、これに代えて、図11に示されるように、長手軸Rに沿う方向に異なる位置に配置されていてもよい。この場合には、2つのコイル7a,7bは、平行な半径方向軸Q,Qを備え、これら半径方向軸Q,Q間の距離も、識別情報保持部53に記憶されていることとすればよい。
In the capsule medical device 1 ′ according to the present embodiment, two coils 7 a and 7 b are provided. However, three or more coils may be provided instead.
In the present embodiment, the coils 7a and 7b are arranged at the same position in the longitudinal axis R direction and provided with the common radial axis Q. Instead, as shown in FIG. , May be arranged at different positions in the direction along the longitudinal axis R. In this case, the two coils 7 a and 7 b have parallel radial axes Q 1 and Q 2, and the distance between the radial axes Q 1 and Q 2 is also stored in the identification information holding unit 53. You can do that.

また、本実施形態においては、カプセル医療装置1′の誘導信号処理部に、起動後に少なくとも1回読み出される識別情報保持部53を備えることととした。これにより、コイル7a,7bの性能や配置が異なるカプセル医療装置1′が採用された場合においても、その位置および向きを精度よく検出することができる。   In the present embodiment, the guidance signal processing unit of the capsule medical device 1 ′ includes the identification information holding unit 53 that is read at least once after activation. Thereby, even when the capsule medical device 1 ′ having different performance and arrangement of the coils 7a and 7b is employed, the position and orientation thereof can be detected with high accuracy.

これに代えて、識別情報保持部53を、図12に示されるように、外部装置3の外部制御部29′に備えることとしてもよい。この場合、カプセル医療装置1′としては予め定められた形式のものを使用することが必要となるが、起動後に識別情報の読み出し処理をする必要がなく、また、カプセル医療装置1′における記憶容量の節約を図ることができる。   Instead, the identification information holding unit 53 may be provided in the external control unit 29 ′ of the external device 3 as shown in FIG. In this case, it is necessary to use a capsule medical device 1 'of a predetermined type, but it is not necessary to read out the identification information after activation, and the storage capacity of the capsule medical device 1' Savings.

本発明の第1の実施形態に係るカプセル医療装置システムを示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing a capsule medical device system according to a first embodiment of the present invention. 図1のカプセル医療装置システムのブロック図である。It is a block diagram of the capsule medical device system of FIG. 本実施形態に係るカプセル医療装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the capsule medical device which concerns on this embodiment. 図3のカプセル医療装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the capsule medical device of FIG. 図3のカプセル医療装置に内蔵される誘導信号処理部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the induction | guidance | derivation signal process part incorporated in the capsule medical device of FIG. 図1のカプセル医療装置システムの外部装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the external apparatus of the capsule medical device system of FIG. 図3のカプセル医療装置において磁界センサコイルに誘導される誘導信号の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the induction | guidance | derivation signal induced | guided | derived to the magnetic field sensor coil in the capsule medical device of FIG. 図3のカプセル医療装置において誘導信号処理部に入力される誘導信号の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the guidance signal input into a guidance signal process part in the capsule medical device of FIG. 本発明の第2の実施形態に係るカプセル医療装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the capsule medical device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図9のカプセル医療装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the capsule medical device of FIG. 図10のカプセル医療装置の変形例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification of the capsule medical device of FIG. 図6のカプセル医療装置システムの外部装置の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the external device of the capsule medical device system of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

ガイダンス用磁界
位置検出用磁界
1,1′ カプセル医療装置
2 カプセル医療装置システム
3 外部装置
5 撮像部(生体情報検出装置)
7,7a,7b コイル
8 フィルタ(フィルタ装置)
9 誘導信号処理部(誘導信号処理装置)
10 無線送信機(無線送信装置)
12 永久磁石(磁石)
30 ガイダンス用磁界発生部(ガイダンス用磁界発生装置)
33 無線受信機(無線受信装置)
34 データ分離部(誘導信号抽出装置)
38 位置検出用磁界発生部(位置検出用磁界発生装置)
43 位置方向計算部(位置方向算出装置)
52 切替部(切替装置)
M 1 magnetic field for guidance M 2 magnetic field for position detection 1,1 ′ capsule medical device 2 capsule medical device system 3 external device 5 imaging unit (biological information detection device)
7, 7a, 7b Coil 8 Filter (filter device)
9 Induction signal processing unit (induction signal processing device)
10 Wireless transmitter (wireless transmitter)
12 Permanent magnet (magnet)
30 Guidance magnetic field generator (guidance magnetic field generator)
33 Wireless receiver (wireless receiver)
34 Data separation unit (guidance signal extraction device)
38 Magnetic field generator for position detection (magnetic field generator for position detection)
43 Position / Direction Calculation Unit (Position / Direction Calculation Device)
52 Switching unit (switching device)

Claims (12)

体腔内の生体情報を検出する生体情報検出装置と、
体外から作用するガイダンス用磁界を受けて、駆動力を発生する磁石と、
体外から作用する位置検出用磁界を受けて、誘導信号を発生するコイルと、
該コイルに接続され、該コイルに入射された前記ガイダンス用磁界による誘導信号成分を減衰させるフィルタ装置と、
該フィルタ装置を通過した前記誘導信号および前記生体情報検出装置により検出された生体情報を外部に送信する無線送信装置とを備え、
前記コイルの開口方向と、該コイルの位置に前記磁石により形成される磁界の方向とがほぼ直交し、
前記コイルが2以上備えられ、各コイルの開口方向が異なっているカプセル医療装置。
A biological information detection device for detecting biological information in a body cavity;
A magnet that generates a driving force in response to a magnetic field for guidance acting from outside the body;
A coil that receives a position detecting magnetic field acting from outside the body and generates an induction signal;
A filter device connected to the coil and attenuating an induced signal component caused by the guidance magnetic field incident on the coil;
A wireless transmission device that transmits the guidance signal that has passed through the filter device and the biological information detected by the biological information detection device to the outside,
The opening direction of the coil and the direction of the magnetic field formed by the magnet at the position of the coil are substantially orthogonal,
A capsule medical device provided with two or more coils, wherein the opening directions of the coils are different.
前記コイルが同一位置に配置されている請求項1に記載のカプセル医療装置。   The capsule medical device according to claim 1, wherein the coils are arranged at the same position. 体腔内の生体情報を検出する生体情報検出装置と、
体外から作用するガイダンス用磁界を受けて、駆動力を発生する磁石と、
体外から作用する位置検出用磁界を受けて、誘導信号を発生するコイルと、
該コイルに接続され、該コイルに入射された前記ガイダンス用磁界による誘導信号成分を減衰させるフィルタ装置と、
該フィルタ装置を通過した前記誘導信号および前記生体情報検出装置により検出された生体情報を外部に送信する無線送信装置とを備え、
前記誘導信号により位置および方向を検出するのに必要な識別情報を保持し、
前記コイルが2以上備えられ、前記識別情報が、該コイルの相対位置および開口方向の相対角度を含み、
前記無線送信装置が、前記識別情報を外部に送信するカプセル医療装置。
A biological information detection device for detecting biological information in a body cavity;
A magnet that generates a driving force in response to a magnetic field for guidance acting from outside the body;
A coil that receives a position detecting magnetic field acting from outside the body and generates an induction signal;
A filter device connected to the coil and attenuating an induced signal component caused by the guidance magnetic field incident on the coil;
A wireless transmission device that transmits the guidance signal that has passed through the filter device and the biological information detected by the biological information detection device to the outside,
Holding identification information necessary to detect the position and direction by the guidance signal;
Two or more coils are provided, and the identification information includes a relative position of the coils and a relative angle in the opening direction,
A capsule medical device in which the wireless transmission device transmits the identification information to the outside.
前記識別情報が、該コイルの相対位置、相対角度、前記コイルと前記磁石との相対位置および前記コイルの開口方向と前記磁石の磁化方向との相対角度を含む請求項3に記載のカプセル医療装置。   The capsule medical device according to claim 3, wherein the identification information includes a relative position and a relative angle of the coil, a relative position between the coil and the magnet, and a relative angle between an opening direction of the coil and a magnetization direction of the magnet. . 前記2以上のコイルと前記フィルタ装置との接続を切り替える切替装置を備える請求項1に記載のカプセル医療装置。   The capsule medical device according to claim 1, further comprising a switching device that switches connection between the two or more coils and the filter device. 前記フィルタ装置を通過した前記誘導信号を処理して無線送信装置に入力する誘導信号処理装置を備え、
該誘導信号処理装置と、前記生体情報検出装置とが同期して動作させられる請求項1または請求項2に記載のカプセル医療装置。
An induction signal processing device that processes the induction signal that has passed through the filter device and inputs the processed signal to a wireless transmission device;
The capsule medical device according to claim 1, wherein the guidance signal processing device and the biological information detection device are operated in synchronization.
前記切替装置と前記生体情報検出装置とが同期して動作させられる請求項6に記載のカプセル医療装置。   The capsule medical device according to claim 6, wherein the switching device and the biological information detection device are operated in synchronization. 請求項1から請求項7のいずれかに記載のカプセル医療装置と、
体外に配置される外部装置とを備え、
該外部装置が、前記無線送信装置から送信されてきた信号を受信する無線受信装置と、
該無線受信装置により受信された信号から前記誘導信号を抽出する誘導信号抽出装置と、
該誘導信号抽出装置により抽出された誘導信号に基づいて前記カプセル医療装置の位置または向きを算出する位置方向算出装置と、
前記ガイダンス用磁界を発生するガイダンス用磁界発生装置と、
前記位置検出用磁界を発生する位置検出用磁界発生装置とを備えるカプセル医療装置システム。
A capsule medical device according to any one of claims 1 to 7,
An external device disposed outside the body,
A wireless receiver that receives the signal transmitted from the wireless transmitter;
An induction signal extraction device for extracting the induction signal from a signal received by the wireless reception device;
A position / direction calculation device that calculates the position or orientation of the capsule medical device based on the guidance signal extracted by the guidance signal extraction device;
A guidance magnetic field generator for generating the guidance magnetic field;
A capsule medical device system comprising: a position detection magnetic field generation device that generates the position detection magnetic field.
前記位置方向算出装置が、前記誘導信号抽出装置により抽出された誘導信号を処理して、前記位置検出用磁界発生装置が発生させた位置検出用磁界の周波数と略同一の周波数の特定周波数信号を抽出し、抽出された特定周波数信号に基づいて前記カプセル医療装置の位置および向きを算出する請求項8に記載のカプセル医療装置システム。   The position direction calculation device processes the induction signal extracted by the induction signal extraction device and generates a specific frequency signal having a frequency substantially the same as the frequency of the position detection magnetic field generated by the position detection magnetic field generation device. The capsule medical device system according to claim 8, wherein the capsule medical device system extracts and calculates the position and orientation of the capsule medical device based on the extracted specific frequency signal. 請求項3または請求項4に記載のカプセル医療装置と、
体外に配置される外部装置とを備え、
該外部装置が、前記無線送信装置から送信されてきた信号を受信する無線受信装置と、
該無線受信装置により受信された信号から前記誘導信号および前記識別情報を抽出する情報抽出装置と、
該情報抽出装置により抽出された誘導信号および識別情報に基づいて前記カプセル医療装置の位置、向きおよび磁石の磁化方向を算出する位置方向算出装置と、
前記ガイダンス用磁界を発生するガイダンス用磁界発生装置と、
前記位置検出用磁界を発生する位置検出用磁界発生装置とを備えるカプセル医療装置システム。
A capsule medical device according to claim 3 or claim 4,
An external device disposed outside the body,
A wireless receiver that receives the signal transmitted from the wireless transmitter;
An information extraction device for extracting the induction signal and the identification information from the signal received by the wireless reception device;
A position / direction calculating device that calculates the position and orientation of the capsule medical device and the magnetization direction of the magnet based on the guidance signal and identification information extracted by the information extracting device;
A guidance magnetic field generator for generating the guidance magnetic field;
A capsule medical device system comprising: a position detection magnetic field generation device that generates the position detection magnetic field.
請求項1に記載のカプセル医療装置と、
体外に配置される外部装置とを備え、
該外部装置が、前記無線送信装置から送信されてきた信号を受信する無線受信装置と、
該無線受信装置により受信された信号から前記誘導信号を抽出する情報抽出装置と、
前記カプセル医療装置の2以上のコイルの相対位置および開口方向の相対角度を含む識別情報を保持する識別情報保持装置と、
該識別情報保持装置から読み出した識別情報と、前記情報抽出装置により抽出された誘導信号とに基づいて前記カプセル医療装置の位置、向きおよび磁石の磁化方向を算出する位置方向算出装置と、
前記ガイダンス用磁界を発生するガイダンス用磁界発生装置と、
前記位置検出用磁界を発生する位置検出用磁界発生装置とを備えるカプセル医療装置システム。
A capsule medical device according to claim 1;
An external device disposed outside the body,
A wireless receiver that receives the signal transmitted from the wireless transmitter;
An information extraction device for extracting the induction signal from the signal received by the wireless reception device;
An identification information holding device for holding identification information including a relative position of two or more coils of the capsule medical device and a relative angle in the opening direction;
A position / direction calculation device that calculates the position and orientation of the capsule medical device and the magnetization direction of the magnet based on the identification information read from the identification information holding device and the guidance signal extracted by the information extraction device;
A guidance magnetic field generator for generating the guidance magnetic field;
A capsule medical device system comprising: a position detection magnetic field generation device that generates the position detection magnetic field.
前記位置方向算出装置により算出されたカプセル医療装置の位置、向きおよび磁石の磁化方向に基づいて、前記ガイダンス用磁界発生装置を制御する請求項8から請求項11のいずれかに記載のカプセル医療装置システム。   The capsule medical device according to any one of claims 8 to 11, wherein the guidance magnetic field generation device is controlled based on the position and orientation of the capsule medical device calculated by the position direction calculation device and the magnetization direction of the magnet. system.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5121523B2 (en) * 2008-03-24 2013-01-16 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Position detection system
JP5199020B2 (en) * 2008-10-17 2013-05-15 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Magnetic induction system and method of operating magnetic induction system
EP2392251A3 (en) 2008-06-19 2013-02-06 Olympus Medical Systems Corporation Magnetically guiding system and magnetically guiding method
JP4791599B2 (en) 2009-03-16 2011-10-12 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Position detection system and position detection method
US9526080B2 (en) * 2011-03-22 2016-12-20 Given Imaging Ltd. Systems and methods for synchronizing between an in-vivo device and a localization system
CN108042094B (en) * 2017-12-22 2024-02-13 宜宾学院 Positioning system and positioning method for freedom degree of wireless capsule endoscope 5
CN109480746A (en) * 2019-01-14 2019-03-19 深圳市资福医疗技术有限公司 Intelligent control capsule endoscopic is in alimentary canal different parts working method and device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2603657Y (en) * 2003-01-28 2004-02-18 王北田 Medical capsule type radio endoscopic pick-up device
JP4009581B2 (en) * 2003-11-18 2007-11-14 オリンパス株式会社 Capsule medical system
DE10359981A1 (en) * 2003-12-19 2005-07-21 Siemens Ag System and method for in vivo positioning and orientation determination of an endoscopy capsule or an endo-robot in the context of a wireless endoscopy
US7751866B2 (en) * 2004-03-08 2010-07-06 Olympus Corporation Detecting system of position and posture of capsule medical device
JP4523322B2 (en) * 2004-04-16 2010-08-11 オリンパス株式会社 Position detection device, in-subject position detection system
JP4445799B2 (en) * 2004-05-24 2010-04-07 オリンパス株式会社 Intra-subject introduction device and medical device
JP4505292B2 (en) * 2004-09-13 2010-07-21 オリンパス株式会社 Intra-subject introduction system
JP4520258B2 (en) * 2004-09-13 2010-08-04 オリンパス株式会社 Intra-subject introduction system

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