JP5118775B2 - カプセル型医療装置用誘導システム - Google Patents

Description

本発明は、被検体内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医療装置が登場している。カプセル型医療装置は、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。かかるカプセル型医療装置は、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。

かかるカプセル型医療装置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、かかる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。

一方、近年では、被検体内部のカプセル型医療装置を磁力によって誘導（以下、磁気誘導という）するカプセル型医療装置用誘導システムが提案されている。一般に、カプセル型医療装置用誘導システムにおいて、カプセル型医療装置は、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医療装置が順次撮像した各体内画像をリアルタイムに表示する。カプセル型医療装置用誘導システムは、かかる被検体内部のカプセル型医療装置に磁界を印加し、この印加した磁界の磁力によって被検体内部のカプセル型医療装置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、カプセル型医療装置用誘導システムの操作部を用いて、かかるカプセル型医療装置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、かかる臓器内部に導入された液体中に浮遊可能な比重を有し、この液体中に浮遊し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、かかる臓器内部（具体的には臓器内壁の襞）を伸展させるための液体と、この液体に比して小さい比重を有するカプセル型内視鏡と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（例えばカプセル型内視鏡の長手方向の中心軸と液面とが略垂直となる縦姿勢）をとる態様で液面に浮遊しつつ、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。かかるカプセル型内視鏡は、臓器内部の液面に浮遊した状態で所望の方向に移動することによって、この臓器内部の画像を広範囲に撮像することができる。

国際公開第２００７／０７７９２２号

ところで、カプセル型医療装置用誘導システムでは、従来から、いわゆる均一磁界のほか、略均一な磁気勾配を有する勾配磁界を発生させてカプセル型内視鏡の移動させている。しかしながら、磁界発生部は、カプセル型内視鏡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ない。この結果、空間内の位置によって発生する磁界は異なってしまうことから、カプセル型内視鏡に対して意図しない方向に微小な力が発生する場合や、カプセル型内視鏡によって発生する力が変化する場合があった。これにより、臓器内壁や液面にカプセル型内視鏡が位置する場合には、カプセル型内視鏡に対する力が変動した場合であっても臓器内壁や液面の拘束力によってカプセル型内視鏡の動きが安定化するものの、臓器内壁や液面から離れて液中にてカプセル型内視鏡を誘導する場合には、カプセル型内視鏡を拘束する力がないため、カプセル型内視鏡に対する力の変動によってカプセル型内視鏡の動きが不安定となってしまう。このため、従来では、カプセル型内視鏡が停止できなくなる場合や、意図しない方向に移動してしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液体内に存在するカプセル型内視鏡の安定した誘導を実現できるカプセル型医療装置用誘導システム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、磁界応答部を有するカプセル型医療装置と、前記磁界応答部に対して磁界を発生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を磁気で誘導するための操作情報を入力する操作入力部と、前記操作入力部から入力された操作情報に応じて前記カプセル型医療装置を誘導するために前記磁界発生部を制御する制御部と、前記カプセル型医療装置を前記被検体内の前記液体の複数ある境界面のうち所望の境界面に接触させる接触モードと、前記カプセル型医療装置を前記所望の境界面から離す離間モードとのいずれかを選択する選択部と、を備え、前記制御部は、前記選択部によって前記接触モードが選択された場合には、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または磁気引力の液中における合力が前記所望の境界面側を向くように前記磁界発生部を制御し、前記選択部によって前記離間モードが選択された場合に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または磁気引力の液中における合力が前記所望の境界面側に向かう方向以外の方向を向くように前記磁界発生部を制御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、前記接触モードが選択された場合に発生する磁界の磁気勾配と、前記離間モードが選択された場合に発生する磁界の磁気勾配とが鉛直方向の磁気勾配であ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、前記操作入力部は、前記カプセル型医療装置を接触・離間させる液体の境界面として、鉛直上側の境界面と鉛直下側の境界面とのいずれかを選択指示する磁界方向切替指示部を備え、前記磁界方向切替指示部に選択指示された境界面に応じて、前記接触モードと前記離間モードで発生する磁界を切替え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、前記磁界発生部の制御に関する情報を記憶する記憶部を備え、前記操作入力部は、前記離間モードが選択された場合に発生する磁界の磁気勾配の最適条件を指示する勾配指示部をさらに備え、前記記憶部は、前記勾配指示部によって指示されたときに前記磁界発生部が発生する磁界の磁気勾配を前記最適条件として記憶し、前記制御部は、前記離間モードが選択された場合に、前記記憶部に記憶された最適条件の磁気勾配を前記磁界発生部に発生させ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、前記磁界発生部は、前記接触モードおよび前記離間モードが選択された場合に発生する磁気勾配の方向と異なる方向の磁気勾配を発生させ、前記操作入力部は、前記異なる方向の磁気勾配の発生を指示する磁界発生指示部をさらに備え、前記制御部は、前記磁界発生指示部によって前記異なる方向の磁気勾配の発生を指示された場合、前記磁界発生部に、前記接触モードおよび前記離間モードが選択された場合に発生する磁気勾配と発生させた状態で前記異なる方向の磁気勾配を発生させ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動作を検出する動作検出部を備え、前記制御部は、前記離間モードが選択された場合に前記磁界発生部に発生させる磁気勾配を段階的に変えていき、前記動作検出部の検出結果をもとに最適な磁気勾配を設定し、前記設定された最適な磁気勾配を前記磁界発生部に発生させ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浮力と前記カプセル型医療装置の重力とは、ほぼ釣り合い、前記制御部は、前記選択部によって前記接触モードが選択された場合には前記カプセル型医療装置を前記所望の境界面に接触させる第１の磁気勾配を有する第１の磁界を前記磁界発生部に発生させ、前記選択部によって前記離間モードが選択された場合には前記カプセル型医療装置を前記所望の境界面から離す第２の磁気勾配を有する第２の磁界を前記磁界発生部に発生させ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の磁気勾配の方向は、前記第２の磁気勾配の方向とは互いに逆であ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浮力と前記カプセル型医療装置の重力との合力は、前記所望の境界面側を向き、前記制御部は、前記選択モードによって前記離間モードが選択された場合には前記カプセル型医療装置を前記所望の境界面から離す第１の磁気勾配を有する第１の磁界を前記磁界発生部に発生させ、前記選択部によって前記接触モードが選択された場合には前記磁界発生部に少なくとも前記第１の磁界の発生を停止させ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の磁気勾配の方向は、前記所望の境界面側に向かう方向とは逆の方向であ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浮力と前記カプセル型医療装置の重力との合力は、前記境界面側以外の方向を向き、前記制御部は、前記選択部によって前記接触モードが選択された場合には前記カプセル型医療装置を前記境界面に接触させる第１の磁気勾配を有する第１の磁界を前記磁界発生部に発生させ、前記選択モードによって前記離間モードが選択された場合には前記磁界発生部に少なくとも前記第１の磁気勾配磁界の発生を停止させ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の磁気勾配の方向は、前記所望の境界面側に向かう方向であ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の磁気勾配は、鉛直方向の磁気勾配であることを特徴とする。

本発明にかかるカプセル型医療装置用誘導システムは、カプセル型医療装置誘導を被検体内の液体の複数ある境界面のうち所望の境界面に接触させる接触モードと、カプセル型医療装置誘導を所望の境界面から離す離間モードとを設け、接触モードが選択された場合には、カプセル型医療装置の浮力、カプセル型医療装置の重力または磁気引力の液中における合力が所望の境界面側を向くように磁界発生部を制御し、離間モードが選択された場合に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または磁気引力の液中における合力が所望の境界面側に向かう方向以外の方向を向くように磁界発生部を制御するため、カプセル型内視鏡の動きが液中において不安定となった場合でもすぐに基準面に静止させて安定化させることができることから、液体内に存在するカプセル型内視鏡の安定した誘導を実現できる。

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、図１に示す操作入力部の構成を示すブロック図である。 図４は、図１に示す操作入力部の一例を示すとともに操作入力部によって操作可能なカプセル型医療装置の液面領域における磁気誘導を説明するための図である。 図５は、図１に示すカプセル型内視鏡の移動を説明する図である。 図６は、図１に示すカプセル型内視鏡の移動を説明する図である。 図７は、図１に示すカプセル型内視鏡の移動を説明する図である。 図８は、図１に示すカプセル型医療装置用誘導システムのカプセル型内視鏡の誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、図８に示す離間磁界印加処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１０は、磁気誘導の一例を説明する図である。 図１１は、磁気誘導の一例を説明する図である。 図１２は、図１に示すカプセル型内視鏡の他の例を説明するための概念図である。 図１３は、図１２に示すカプセル型内視鏡の移動を説明する図である。 図１４は、図１に示すカプセル型内視鏡の他の例を説明するための概念図である。 図１５は、図１４に示すカプセル型内視鏡の移動を説明する図である。 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に示す操作入力部の構成を示すブロック図である。 図１８は、図１６に示すカプセル型医療装置用誘導システムのカプセル型内視鏡の誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１９は、実施の形態２の変形例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は、図１９に示す位置検出部の位置検出処理を説明するための図である。 図２１は、図１９に示す位置検出部の位置検出処理を説明するための図である。 図２２は、図１９に示すカプセル型医療装置用誘導システムのカプセル型内視鏡の誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。

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、被検体の胃や小腸や大腸などに蓄えた液体に浮かぶカプセル型内視鏡を被検体内導入装置として用いるカプセル医療装置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途中で撮像動作を実行することで被検体内部の体内画像を取得する単眼または複眼のカプセル型内視鏡など、種々の被検体内導入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体外制御部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、カプセル型内視鏡１０を磁気で誘導するための操作情報など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体外制御部４に入力する入力部６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７と、磁界発生部２に関与する磁界を制御する磁界制御部８と、磁界制御部８の制御にしたがった電力を磁界発生部２に供給する電力供給部９とを備える。

なお、送受信部３は、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の被検体内の位置および姿勢を検出する。もちろん、別途、カプセル型内視鏡１０の位置および姿勢を検出する位置検出装置を備えるようにしてもよい。たとえば、カプセル型内視鏡１０に磁界発生部あるいは磁界反射部を設け、磁界発生部２と同様にカプセル型内視鏡１０の周囲を覆うよう複数の磁界センサを設け、この磁界センサの検出結果をもとにカプセル型内視鏡１０の位置および姿勢を検出すればよい。

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被検体の臓器内部に導入される。その後、被検体内部のカプセル型内視鏡１０は、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。かかるカプセル型内視鏡１０は、被検体の内部に導入されてから外部に排出されるまでの期間、被検体の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医療装置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、電力供給部９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、かかる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。

磁界発生部２は、いわゆる均一磁界のほか、均一勾配磁界を発生することが可能である。この均一勾配磁界は、略均一な磁気勾配を有し、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内の永久磁石を付勢する。磁界発生部２は、カプセル型内視鏡１０を付勢したい方向に磁界強度の分布が疎から密に傾く均一勾配磁界を発生することによって、永久磁石を付勢しカプセル型内視鏡１０を所望の方向へ移動させる。なお、磁界発生部２は、ピーク磁界を発生することもが可能である。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ものであり、この磁界強度のピーク位置に永久磁石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。

送受信部３は、複数のアンテナを備え、これら複数のアンテナ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体外制御部４に送信する。

体外制御部４は、磁界発生部２、表示部５、記憶部７および磁界制御部８の各動作を制御し、且つ、これら各構成部間における信号の入出力を制御する。体外制御部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と、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とを備える。また、体外制御部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７を制御する。

体外制御部４は、入力部６から入力された操作情報に応じてカプセル型内視鏡１０を誘導するために磁界制御部８に磁界発生条件を指示する磁界制御指示部４５と、磁界発生部２に発生させる均一勾配磁界の勾配の方向を切り替える磁界方向切替部４６と、磁界発生部２が発生した均一勾配磁界の勾配の方向を含む発生条件を記憶する磁界勾配記憶部４７とを備える。磁界制御指示部４５は、入力部６によってカプセル型内視鏡１０の操作情報を入力された場合、この入力された操作情報によって指定される磁気誘導方向および磁気誘導位置に応じた磁界の発生を磁界制御部８に指示する。

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、体外制御部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、体外制御部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、かかる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、医師等の操作者による入力操作に応じて、体外制御部４に各種情報を入力する。入力部６によって体外制御部４に入力される各種情報として、例えば、体外制御部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。また、入力部６は、上述した磁界発生部２によるカプセル型内視鏡１０に磁気誘導を操作するための操作情報を入力する。

入力部６は、磁気誘導操作対象であるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導方向や磁気誘導位置等のカプセル型内視鏡１０を磁気で誘導するための操作情報を体外制御部４に入力する操作入力部６０を備える。操作入力部６０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操作者によって操作されることによって、操作情報を体外制御部４に入力する。

記憶部７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７は、体外制御部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体外制御部４が読み出し指示した情報を体外制御部４に送出する。なお、かかる記憶部７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。

磁界制御部８は、体外制御部４に指示された指示情報に基づいて磁界発生部２に対する電力供給部９の通電量を制御し、この電力供給部９の制御を通して、この操作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磁界を発生するように磁界発生部２を制御する。

電力供給部９は、体外制御部４および磁界制御部８の制御に基づいて、上述した誘導用磁界を発生させるために必要な電力（例えば交流電流）を磁界発生部２に供給する。この場合、電力供給部９は、磁界発生部２に含まれる複数のコイルの各々に対して必要な電力を適宜供給する。なお、上述した磁界発生部２による誘導用磁界の磁界方向および磁界強度は、かかる電力供給部９から磁界発生部２内の各コイルへの通電量によって制御される。

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、上述した磁界発生部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Ｓ１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Ｓ１内の被写体（例えば被検体内部における撮像視野Ｓ１側の臓器内壁）を照明する。光学系１４Ａは、この撮像視野Ｓ１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Ｓ１の被写体画像を結像する。撮像素子１５Ａは、この撮像視野Ｓ１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、この撮像視野Ｓ１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、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。照明部１３Ｂは、撮像素子１５Ｂの撮像視野Ｓ２に白色光等の照明光を発光して、ドーム形状筐体１２ｃ越しに撮像視野Ｓ２内の被写体（例えば被検体内部における撮像視野Ｓ２側の臓器内壁）を照明する。光学系１４Ｂは、この撮像視野Ｓ２からの反射光を撮像素子１５Ｂの撮像面に集光して、撮像素子１５Ｂの撮像面に撮像視野Ｓ２の被写体画像を結像する。撮像素子１５Ｂは、この撮像視野Ｓ２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、この撮像視野Ｓ２の被写体画像、すなわち被検体体内画像を撮像する。

なお、カプセル型内視鏡１０が図２に示すように長軸２１ａ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２１ａ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Ｓ１，Ｓ２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、かかる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、且つ、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Ｓ１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Ｓ２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から撮像視野Ｓ１の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、撮像視野Ｓ１の体内画像データを含む画像信号を生成する。これと同様に、制御部１７は、撮像素子１５Ｂから撮像視野Ｓ２の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、撮像視野Ｓ２の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、上述した磁界発生部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、本実施の形態１では、カプセル型内視鏡１０の誘導モードの一態様として、接触モードと離間モードとを対応づけて設定している。接触モードは、カプセル型内視鏡１０を被検体内の液体の複数ある境界面のうち所望の境界面に押付けるように接触させるモードである。また、離間モードは、所望の境界面に接触していたカプセル型内視鏡１０を所望の境界面から離すモードである。

たとえば、胃内部にカプセル型内視鏡１０がある場合であって、胃内部の液体の上方向の境界面である液面を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する場合には、接触モードは、この液面にカプセル型内視鏡１０を接触させた状態で保持する場合に対応し、離間モードは、液面からカプセル型内視鏡１０を液面から離し下方の液中にカプセル型内視鏡１０を誘導する場合に対応する。また、胃内部の液体の下方向の境界面である底部の胃壁を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する場合には、接触モードは、この胃壁にカプセル型内視鏡１０を接触させた状態で保持する場合に対応し、離間モードは、カプセル型内視鏡１０を胃壁から離し上方の液中にカプセル型内視鏡１０を誘導する場合に対応する。これらの各モードに対応する磁気誘導は、磁気発生部２が均一勾配磁界を発生することによって実現される。そして、接触モードおよび離間モードにおいてそれぞれ発生する均一勾配磁界の勾配の方向は、カプセル型内視鏡１０が胃内部の上方向あるいは下方向に位置するかによってそれぞれ切り替えられる。この接触モードまたは離間モードは、操作入力部６０によって接触モードあるいは離間モードのいずれのモードを選択したかを示す選択情報が体外制御部４に入力されることによって実現する。

まず、操作入力部６０の構成について説明する。図３は、図１に示す操作入力部６０の構成を示すブロック図であり、図４は、図１に示す操作入力部６０の一例を示すとともに操作入力部６０によって操作可能なカプセル型医療装置の液面領域における磁気誘導を説明するための図である。図４（１）は、操作入力部６０の正面図であり、図４（２）は、操作入力部６０の左側面図であり、図４（３）は、操作入力部６０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３および図４（１）、（２）に示すように、操作入力部６０は、離間モード選択部６１、水平方向操作入力部６２、磁界方向切替指示部６３および勾配調整指示部６４を有する。

離間モード選択部６１は、接触モードあるいは離間モードのいずれかを選択する選択情報を体外制御部４に入力する。離間モード選択部６１は、後述するジョイスティック６２ｋの上部に設けられた離間モードボタン６１ｓによって構成される。離間モードボタン６１ｓは、図４（２）の矢印Ｙ１７のように押圧されることによって離間モードを選択する選択情報を体外制御部４に入力する。そして、離間モードボタン６１ｓは、図４（２）の矢印Ｙ１８のように押圧を解除されることによって接触モードを選択する選択情報を体外制御部４に入力する。

水平方向操作入力部６２は、磁界発生部２によるカプセル型内視鏡１０の水平方向の磁気誘導に関する操作情報を体外制御部４に入力する。水平方向操作入力部６２は、たとえば２つのジョイスティック６２ｊ，６２ｋによって構成される。ジョイスティック６２ｊ，６２ｋは、上下方向および左右方向に傾動操作可能であり、上下方向または左右方向に傾動操作されることによって、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操作情報を体外制御部４に入力する。

磁界方向切替指示部６３は、胃内部の液体の上方向の境界面である液面を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導するか、胃内部の液体の下方向の境界面である底部の胃壁を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導するによって、接触モードおよび離間モードにおいてそれぞれ発生する均一勾配磁界の勾配方向の切り替えを指示する指示情報を体外制御部４に入力する。磁界方向切替部４６は、磁界方向切替指示部６３によって接触モードおよび離間モードにおいてそれぞれ発生する均一勾配磁界の勾配方向の切り替えを指示された場合、接触モードおよび離間モードにおいてそれぞれ発生させる均一勾配磁界の磁気勾配の方向をそれぞれ所定の方向に切り替える。

磁界方向切替指示部６３は、上下モード切替スイッチ６３ｓによって構成される。たとえば、胃内部の液体の上方向の境界面である液面あるいは上部の胃壁を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導するモードが上モード、胃内部の液体の下方向の境界面である底部の胃壁を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する下モードが設定されている。上下モード切替スイッチ６３ｓは、たとえば押圧されることによって上モードが選択された旨を示す表示を行なうとともに、接触モードおよび離間モードにおいてそれぞれ発生する均一勾配磁界の勾配方向を上モードに対応する方向にそれぞれ切り替えることを指示する指示情報を体外制御部４に入力する。また、上下モード切替スイッチ６３ｓは、たとえば押圧を解除されることによって下モードが選択された旨を示す表示を行なうとともに、接触モードおよび離間モードにおいてそれぞれ発生する均一勾配磁界の勾配方向を下モードに対応する方向にそれぞれ切り替えることを指示する指示情報を体外制御部４に入力する。

勾配調整指示部６４は、離間モードにおいて発生する均一勾配磁界の勾配の調整を指示する指示情報を体外制御部４に入力する。勾配調整指示部６４は、勾配アップボタン６４ｕ、勾配ダウンボタン６４ｄによって構成される。勾配アップボタン６４ｕは、押圧されることによって離間モードの均一勾配磁界の勾配を１段階上げる旨の指示情報を体外制御部４に入力する。勾配ダウンボタン６４ｄは、押圧されることによって離間モードの均一勾配磁界の勾配を１段階下げる旨の指示情報を体外制御部４に入力する。

なお、ジョイスティック６２ｊ，６２ｋの傾動操作に対応するカプセル型内視鏡１０の動作について説明する。図４（１）に示すように、ジョイスティック６２ｊの矢印Ｙ１１ｊに示す上下方向の傾動方向は、図４（３）の矢印Ｙ１１のようにカプセル型内視鏡１０の先端が鉛直軸２０を通るように首を振るティルティング動作方向に対応する。操作入力部６０から、ジョイスティック６２ｊの矢印Ｙ１１ｊの傾動操作に対応する操作情報が体外制御部４に入力された場合、磁界制御指示部４５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２ｊ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６２ｊの傾動操作に対応させて誘導速度を演算する。そして、磁界制御指示部４５は、磁界条件切替部４６によって切り替えられたピーク磁界を印加磁界として選択し、演算した誘導方向に対応する向きと鉛直軸２０との成す角を鉛直軸２０とカプセル型内視鏡１０の長軸２１ａとを含む鉛直面内で変化させている。

図４（１）に示すように、ジョイスティック６２ｊの矢印Ｙ１２ｊに示す左右方向の傾動方向は、図４（３）の矢印Ｙ１２のようにカプセル型内視鏡１０が鉛直軸２０を中心として回転するローテーション動作方向に対応する。操作入力部６０から、ジョイスティック６２ｊの矢印Ｙ１２ｊの傾動操作に対応する操作情報が体外制御部４に入力された場合、磁界制御指示部４５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２ｊ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６２ｊの傾動操作に対応させて誘導速度を演算し、演算した誘導方向に対応する向きのピーク磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、演算した誘導速度でこのピーク磁界の向きを鉛直軸２０を中心に回転移動させている。

図４（１）に示すように、ジョイスティック６２ｋの矢印Ｙ１３ｊに示す上下方向の傾動方向は、図４（３）の矢印Ｙ１３のようにカプセル型内視鏡１０の長軸２１ａを水平面２２に投影した方向に進むホリゾンタルバックワード動作方向あるいはホリゾンタルフォワード動作方向に対応する。操作入力部６０から、ジョイスティック６２ｋの矢印Ｙ１３ｊの傾動操作に対応する操作情報が体外制御部４に入力された場合、磁界制御指示部４５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２ｋ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６２ｋの傾動操作に対応させて誘導速度を演算し、演算した誘導方向に対応する向きのピーク磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、演算した誘導速度でこのピーク磁界のピークを誘導位置に移動させている。

図４（１）に示すように、ジョイスティック６２ｋの矢印Ｙ１４ｊに示す左右方向の傾動方向は、図４（３）の矢印Ｙ１４のようにカプセル型内視鏡１０が水平面２２を、長軸２１ａを水平面２２に投影した方向と垂直に進むホリゾンタルライト動作方向あるいはホリゾンタルレフト動作方向に対応する。操作入力部６０から、ジョイスティック６２ｋの矢印Ｙ１４ｊの傾動操作に対応する操作情報が体外制御部４に入力された場合、磁界制御指示部４５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２ｋ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６２ｋの傾動操作に対応させて誘導速度を演算し、演算した誘導方向に対応する向きのピーク磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、演算した誘導速度でこのピーク磁界のピークを誘導位置に移動させている。

また、ジョイスティック６２ｋの背面には、アップボタン６５Ｕおよびダウンボタン６５Ｂが設けられている。図４（２）の矢印Ｙ１５ｊに示すようにアップボタン６５Ｕが押圧された場合は、図４（３）に示す鉛直軸２０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４（２）の矢印Ｙ１６ｊに示すように、ダウンボタン６５Ｂが押圧された場合には、図４（３）に示す鉛直軸２０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６０から、アップボタン６５Ｕまたはダウンボタン６５Ｂの矢印Ｙ１５ｊ，Ｙ１６ｊの押圧操作に対応する操作情報が体外制御部４に入力された場合、磁界制御指示部４５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動作方向を演算し、演算した動作方向に対応して鉛直軸２０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６５Ｕが押圧された場合、磁界発生部２は、鉛直軸２０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６５Ｂが押圧された場合、磁界発生部２は、鉛直軸２０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。

次に、図５を参照して、操作入力部６０の操作によってカプセル型内視鏡１０がどのように移動するかを具体的に説明する。図５では、液体３０が導入された胃の内部でカプセル型内視鏡１０を誘導する場合を例に説明する。

まず、図５（１）を参照して、操作者の上下モード切替スイッチ６３ｓの操作によって下モードが選択された場合について説明する。この場合は、操作入力部６０から上モードの選択を指示する指示情報が入力された場合に対応する。下モードの場合は、液体３０の境界面のうち底部分の胃壁３１を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する。

したがって、下モードの場合には、接触モードは、底部分の胃壁３１にカプセル型内視鏡１０を押し付けて保持するモードに対応する。このため、磁界制御指示部４５は、接触モードでは、磁界発生部２に、鉛直軸下方向の磁気引力を有する磁界を発生させる必要がある。このため、磁界方向切替部４６は、接触モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向を、鉛直軸下方向に切り替えるよう磁界制御指示部４５に指示する。

また、下モードの場合には、離間モードは、底部分の胃壁３１からカプセル型内視鏡１０を上方向に離間させるモードに対応する。このため、磁界制御指示部４５は、離間モードでは、磁界発生部２に、鉛直軸上方向の磁気引力を有する磁界を発生させる必要がある。このため、磁界方向切替部４６は、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向を、鉛直軸上方向に切り替えるよう磁界制御指示部４５に指示する。このように、下モードの場合、接触モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向と、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向とは互いに逆方向となるように設定される。

したがって、下モードが選択された場合には、磁界制御指示部４５は、底部分の位置Ｐｕ０にカプセル型内視鏡１０を保持するために、まず、カプセル型内視鏡１０を底部分の位置Ｐｕ０に押し付ける鉛直方向下向きの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。この結果、矢印Ｙｕ０に示すように、カプセル型内視鏡１０は、基準となる底部分の胃壁３１に位置Ｐｕ０において押し付けられるため、安定な静止状態を保持する。

そして、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧された場合には、磁界制御指示部４５は、底部分の位置Ｐｕ０から上方にカプセル型内視鏡１０を離すために、カプセル型内視鏡１０を上方に移動させるための鉛直方向上向きの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。この結果、矢印Ｙｕ１に示すように、カプセル型内視鏡１０は、胃壁３１の位置Ｐｕ０から浮き上がり、たとえば位置Ｐｕ１まで離れる。この場合、磁界制御指示部４５は、離間モード指示時に、離間モード切替前の接触モード時の磁界発生条件を記憶しておいてもよい。

次に、操作者によって離間モードボタン６１ｓの押圧が解除された場合には、接触モードが選択された場合に対応するため、磁界制御指示部４５は、離間モード選択前と同条件の鉛直方向下向きの勾配を有する均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させて、矢印Ｙｕ２に示すように、カプセル型内視鏡１０を、基準となる底部分の胃壁３１の位置Ｐｕ０において押し付けて安定化させる。

また、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧されている場合に、ジョイスティック６２ｋの傾動操作が行われ、水平方向の移動が指示された場合について説明する。この場合には、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、離間モードに対応する鉛直方向上向きの勾配を有する均一勾配磁界を発生させた状態で、水平方向の移動指示方向に対応する方向の磁気勾配を有する均一勾配磁界を発生させる。この結果、カプセル型内視鏡１０は、矢印Ｙｕ３のように、位置Ｐｕ０から、位置Ｐｕ２を通って、位置Ｐｕ３のように上斜め方向にジャンプしながら液中を水平方向に移動する。

そして、図５（２）を参照して、操作者の上下モード切替スイッチ６３ｓの操作によって下モードから上モードに切り替えられた場合について説明する。これは、操作入力部６０から上モードの選択を指示する指示情報が入力された場合に対応する。この上モードの場合は、液体３０の境界面のうち上方の胃壁３１または液面を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する。

したがって、上モードの場合には、接触モードは、上方の胃壁３１または液面にカプセル型内視鏡１０を押し付けて保持するモードに対応する。このため、磁界制御指示部４５は、接触モードでは、磁界発生部２に、鉛直軸上方向の磁気引力を有する磁界を発生させる必要がある。このため、磁界方向切替部４６は、接触モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向を、鉛直軸上方向に切り替えるよう磁界制御指示部４５に指示する。

また、上モードの場合には、離間モードは、上方の胃壁３１または液面からカプセル型内視鏡１０を下方向に離間させるモードに対応する。このため、磁界制御指示部４５は、離間モードでは、磁界発生部２に、鉛直軸下方向の磁気引力を有する磁界を発生させる必要がある。このため、磁界方向切替部４６は、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向を、鉛直軸下方向に切り替えるよう磁界制御指示部４５に指示する。

このように、上モードの場合も下モードと同様に、接触モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向と、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向とは互いに逆方向である。そして、接触モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向と、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向とは、上モードから下モードへの切り替えによってそれぞれ反転するように磁界方向切替部４６によって切り替えられる。下モードから上モードへの切替は、カプセル型内視鏡１０の磁気誘導の基準面を下側の胃壁３１から上方の胃壁３１または液面に切り替えることを意味している。すなわち、上下モード切替スイッチ６３ｓは上モードから下モードへ切り替えられることによって、接触モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向および離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向の反転を指示しているといえる。

したがって、下モードから上モードにモードが選択された場合には、磁界制御指示部４５は、胃壁３１上部の位置Ｐｔ０にカプセル型内視鏡１０を保持するために、まず、カプセル型内視鏡１０を上部の位置Ｐｔ０に押し付ける鉛直方向上向きの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。この結果、矢印Ｙｔ０に示すように、カプセル型内視鏡１０は、基準となる上方の胃壁３１に位置Ｐｔ０において押し付けられるため、安定な静止状態を保持する。

そして、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧された場合には、磁界制御指示部４５は、この上方の位置Ｐｔ０から下方にカプセル型内視鏡１０を離すために、カプセル型内視鏡１０を下方に移動させるための鉛直方向下向きの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。この結果、矢印Ｙｔ１に示すように、カプセル型内視鏡１０は、胃壁３１の位置Ｐｔ０から液体３０内に沈みこみ、たとえば位置Ｐｔ１まで離れる。

次に、操作者によって離間モードボタン６１ｓの押圧が解除された場合には、接触モードが選択された場合に対応するため、磁界制御指示部４５は、鉛直方向上向きの勾配を有する均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させて、矢印Ｙｔ２に示すように、カプセル型内視鏡１０を、基準となる上方の胃壁３１の位置Ｐｔ０において押し付けて安定化させる。

また、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧されている場合に、ジョイスティック６２ｋの傾動操作が行われ、水平方向の移動が指示された場合について説明する。この場合には、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、離間モードに対応する鉛直方向下向きの勾配を有する均一勾配磁界を発生させた状態で、水平方向の移動指示方向に対応する方向の磁気勾配を有する均一勾配磁界を発生させる。この結果、カプセル型内視鏡１０は、矢印Ｙｔ３のように、位置Ｐｔ０から、位置Ｐｔ２を通って、位置Ｐｔ３のように下斜め方向にジャンプしながら液中を水平方向に移動する。

さらに、操作者の上下モード切替スイッチ６３ｓの操作によって上モードから下モードに切り替えられた場合には、すでに説明したように、液体の境界面のうち底部の胃壁３１を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導することとなる。このため、上モードにおける接触モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向と、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向とそれぞれ反転するように磁界方向切替部４６によって切り替えられて、各モードに対応させた方向の勾配で均一勾配磁界が磁界発生部２から発生される。

このように、操作者は、カプセル型内視鏡１０を、液体の複数ある境界面のうちどの境界面を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導させたいかで所望の境界面に対応するモードを上下モード切替スイッチ６３ｓで切り替えるだけで、接触モードと離間モードとに対応する均一勾配磁界の勾配を自動的に所望の境界面に対応する方向に切り替えられるため、操作者自身が磁気勾配の切り替えを行なう必要はない。さらに、操作者は上下モード切替スイッチ６３ｓで所望のモードに切り替えるだけで、自動的に所望の境界面にカプセル型内視鏡１０を安定保持させることができるため、操作者自身がカプセル型内視鏡１０の移動操作を行わずともよい。

また、操作者は、自身が選択した上モードまたは下モードにおいて、境界面にある撮像対象物をズームバックさせたい場合には、この離間モードボタン６１ｓをズームバックさせたい時間だけただ押すだけでよい。さらに、離間モードボタン６１ｓを押しながらジョイスティック６２ｋを所望の方向に倒すだけで、ジャンプしながら液中を移動させることができる。このようなカプセル型内視鏡１０の多様な動作を、操作者は、簡易な操作で指示することができる。

たとえば、図６に示すように、上方の胃内部を観察するために、直立姿勢で底部の胃壁３１に沿ってカプセル型内視鏡１０を誘導したい場合には、操作者は、下モードを選択した状態で離間モードボタン６１ｓを押さずにジョイスティック６２ｊ，６２ｋを操作すればよい。この結果、接触モードとなり、カプセル型内視鏡１０は、底部の胃壁３１に接触しながら指示された誘導方向に移動する。そして、位置Ｐｕ４１において誘導方向にカプセル型内視鏡１０の誘導の障害となる襞やポリープなどの突起物１０１を発見した場合には、観察を続けるためにカプセル型内視鏡１０は突起物１０１を飛び越える必要がある。この場合、操作者は、離間モードボタン６１ｓを押しながらジョイスティック６２ｋを誘導方向側に倒す。この操作によって、カプセル型内視鏡１０は、ジャンプしながら誘導方向に移動するため、矢印Ｙｕ４３のように、突起物１０１を乗り越えた位置Ｐｕ４２まで移動することができる。その後、操作者は、離間モードボタン６１ｓから指を離す。この結果、接触モードとなり、離間モードボタン６１ｓボタン押圧前と同条件の磁界が磁界発生部２から発生することから、離間モードボタン６１ｓ押圧前と同じ条件でカプセル型内視鏡１０の誘導を継続することができる。

もちろん、下モードの場合に限らず、上モードを選択していた場合も同様である。たとえば、図６に示すように、操作者は、下方の胃内部を観察するために上方の胃壁３１に沿ってカプセル型内視鏡１０を誘導していた場合に、位置Ｐｔ４１において突起物１０２を発見したときには、離間モードボタン６１ｓを押しながらジョイスティック６２ｋを誘導方向側に倒すだけでよい。この操作によって、カプセル型内視鏡１０は、矢印Ｙｔ４３のように、突起物１０２を飛び越えて位置Ｐｔ４２まで移動する。その後、操作者は、離間モードボタン６１ｓから指を離す。これにより、離間モードボタン６１ｓボタン押圧前と同条件の磁界が発生することから、離間モードボタン６１ｓ押圧前と同じ条件でカプセル型内視鏡１０の誘導を継続することができる。

したがって、本実施の形態１によれば、操作者自身が、被検体の体位を考慮にいれながらカプセル型内視鏡１０が胃内部の上または下に位置するかを考えて、誘導方向に対応する方向の磁気引力が発生するように磁界発生条件を設定する必要はなく、上記した簡易な操作を行うだけでカプセル型内視鏡１０の多様な動作を実現することができる。

また、操作者は、下モード選択時に突起物１０１を飛び越えた位置Ｐｕ４２において、カプセル型内視鏡１０をカプセル型内視鏡１０の長軸２１ａを中心に旋回させたい場合には、離間モードボタン６１ｓから指を離したまま、ジョイスティック６２ｊを手前または奥側に倒してからジョイスティック６２ｊを左右に傾動させる。この操作入力部６０の動作によって、体外制御部４に、接触モードが指示された状態で、カプセル型内視鏡１０の傾斜姿勢及び旋回動作が指示され、これらの各指示に対応する磁界が磁界発生部２から発生する。この結果、カプセル型内視鏡１０は、図７に示すように、後端が底部の胃壁３１に位置Ｐｕ４２に押し付けられた状態を保持したまま、胃壁３１から、角度θ（たとえばθ＝４５°）で傾斜した後に矢印Ｙ５１のように先端が３６０°旋回する。

この場合も、操作者は、簡易な操作を行うだけで、カプセル型内視鏡１０を不安定化させずに、所望の胃壁３１上の位置から最適なカメラアングルで胃内部の画像を取得することができる。もちろん、上モードの場合も同様であり、操作者は、上モード選択時に上部の位置Ｐｔ４２において、カプセル型内視鏡１０を長軸２１ａ中心に旋回させたい場合には、離間モードボタン６１ｓから指を離したまま、ジョイスティック６２ｊを手前または奥側に倒してからジョイスティック６２ｊを左右に傾動させる。この場合も、カプセル型内視鏡１０は、後端が上部の胃壁３１に位置Ｐｔ４２に押し付けられた状態を保持したまま、胃壁３１から、角度θ（たとえばθ＝４５°）で傾斜した後に矢印Ｙ５２のように先端が３６０°旋回する。

また、操作者は、離間モードにおいて、カプセル型内視鏡に対する力の変動によってカプセル型内視鏡の動きが不安定となってしまった場合には、この離間モードボタン６１ｓから指を離してズームバックを解除すればよい。この結果、自動的にカプセル型内視鏡１０境界面に戻り静止する。すなわち、操作者は、離間モードボタン６１ｓから指を離すだけで、カプセル型内視鏡１０をすぐに安定化させることができる。このため、カプセル型内視鏡１０の動きが液中において不安定となった場合でもすぐに基準面に静止させて安定化させることができるため、操作者は、安定した体内観察を継続することができる。操作者は、多数ある複雑な磁界条件の中から所望の動作に対応する条件を設定することなく、安定状態と動作状態とを２値化的に切替えられるため、簡易な操作で液体内に存在するカプセル型内視鏡の安定した誘導を実現できる。

また、操作者は、離間モードボタン６１ｓを押しながら、さらに勾配アップボタン６４ｕ、勾配ダウンボタン６４ｄのいずれかを押圧することによって、離間モードにおいて印加される均一勾配磁界の勾配の大きさを調整することができる。すなわち、カプセル型内視鏡１０を境界面から離すために印加される均一勾配磁界の勾配の大きさを、この均一勾配磁界を印加させながら調整することができる。磁気勾配の大きさは、磁気引力の大きさに比例する。このため、磁気勾配が大きさを調整することによって、離間モードにおいてカプセル型内視鏡１０が境界面から離れる速度を調整することができる。

カプセル型内視鏡１０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発生する磁界は異なってしまうため、カプセル型内視鏡１０の位置によって鉛直方向の磁気勾配は変化してしまう。このような場合でも、操作者は、勾配アップボタン６４ｕ、勾配ダウンボタン６４ｄを用いて最適な磁気勾配を指示することができる。したがって、操作者は、離間モードボタン６１ｓを押した状態で、表示部５のカプセル型内視鏡１０の体内画像を確認しながら勾配アップボタン６４ｕ、勾配ダウンボタン６４ｄを押圧してカプセル型内視鏡１０が境界面から離れる速度を調整することによって、最適の観察速度で体内画像を観察することができる。

たとえば、離間モードにおける印加される均一勾配磁界の勾配の初期条件は、比較的小さな勾配に設定されている。操作者は、表示部５のカプセル型内視鏡１０の体内画像を確認しながら勾配アップボタン６４ｕを押圧して、徐々にカプセル型内視鏡１０の離間速度を調整することによって、低速でのカプセル型内視鏡１０の誘導を実現できる。これによって、表示部５に表示される画像がゆっくり変化するため、操作者は、落ち着いて体内観察および誘導操作を行うことができ、観察性、操作性が向上する。

そして、磁界制御指示部４５は、離間モードにおいて勾配調整指示部６４から指示された離間モードにおける印加される均一勾配磁界の勾配の大きさを、磁界勾配記憶部４７に記憶させる。そして、磁界制御指示部４５は、勾配調整指示部６４から指示があるたびに、勾配調整指示部６４から指示された大きさの勾配となるように均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させるとともに、磁界勾配記憶部４７に記憶される離間モードの均一勾配磁界の勾配の大きさを新たに指示された勾配の大きさに更新する。そして、磁界制御指示部４５は、離間モード選択部６１の選択が離間モードから接触モードに変更され、再度離間モードとなった場合には磁界勾配記憶部４７に記憶された大きさの磁気勾配となるように離間モードに対応する均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。言い換えると、操作入力部６０は、離間モードが選択された場合に、発生する磁界の磁気勾配の最適条件を指示する勾配指示部として、勾配アップボタン６４ｕおよび勾配ダウンボタン６４ｄを備える。磁界勾配記憶部４７は、勾配指示部によって指示されたときに、離間モードが選択された場合に発生する磁界の磁気勾配を前記最適条件として記憶する。そして、磁界制御指示部４５は、離間モードが選択された場合に、磁界勾配記憶部４７に記憶された最適条件の磁気勾配を磁界発生部２に発生させる。

すなわち、操作者は、離間モードボタン６１ｓを押した状態で勾配アップボタン６４ｕ、勾配ダウンボタン６４ｄを押圧してカプセル型内視鏡１０が境界面から離れる速度を一度調整した場合、一度離間モードボタン６１ｓから指を離して境界面にカプセル型内視鏡１０を戻し、さらに体内観察のために離間モードボタン６１ｓを押した場合には、すでに調整した最適な離間速度でカプセル型内視鏡１０を境界面から離しながら体内観察を行うことができる。すなわち、操作者は、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れる速度を一度調整すれば、離間モードボタン６１ｓを押しただけで、最適な離間速度で体内観察を行うことができるため、離間モードボタン６１ｓを押すたびにジョイスティックなどで鉛直方向の磁気勾配を微調整する必要がなく、操作性が向上する。

また、体外制御部４は、上モードの場合と下モードの場合で別々に離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の大きさを記憶して、上モードまたは下モードが一度別のモードに切り替えられてから、再度元に戻された場合には、元の上モードまたは下モード時において記憶された勾配の大きさで離間モードの均一勾配磁界を磁気発生部２に発生させてもよい。この場合も、磁気勾配の調整処理を簡易化することができる。

なお、本実施の形態１においては、胃内部の液体の上方向の境界面である液面あるいは上部の胃壁を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する上モード、胃内部の液体の下方向の境界面である底部の胃壁を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する下モードを設定した場合を例に説明したが、もちろんこれに限らない。たとえば、胃内部の左右いずれかの胃壁を基準にカプセル型内視鏡１０を磁気誘導するモードをさらに設定してもよい。このモードの場合も、たとえば図６に示すように、操作者は、左側の胃内部を観察するために右側の胃壁３１に沿ってカプセル型内視鏡１０を誘導していた場合に、位置Ｐｓ４１において誘導方向に突起物１０３を発見したときには、離間モードボタン６１ｓを押しながらジョイスティック６２ｋを誘導方向側に倒すだけでよい。この操作によって、カプセル型内視鏡１０は、矢印Ｙｓ４３のように、突起物１０３を飛び越えて位置Ｐｓ４２まで移動する。さらに、操作者は、突起物１０３を飛び越えた位置Ｐｓ４２において、カプセル型内視鏡１０を長軸２１ａ中心に旋回させたい場合には、離間モードボタン６１ｓから指を離したまま、ジョイスティック６２ｊを手前または奥側に倒してからジョイスティック６２ｊを左右に傾動させる。この結果、図７に示すように、カプセル型内視鏡１０は、後端が右側の胃壁３１の位置Ｐｓ４２に押し付けられた状態を保持したまま、この胃壁３１から、角度θ（たとえばθ＝４５°）で傾斜した後に矢印Ｙ５３のように先端が３６０°旋回する。

次に、カプセル型医療装置用誘導システム１のカプセル型内視鏡１０の誘導処理について説明する。図８は、図１に示すカプセル型医療装置用誘導システム１のカプセル型内視鏡１０の誘導処理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、体外制御部４に、体内観察の開始を指示する指示情報が入力部６から入力された後（ステップＳ２）、磁界制御指示部４５は、初期条件での磁界発生を設定し（ステップＳ４）、この初期条件で磁界制御部８に磁界を発生させる。たとえば、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、初期条件として、上モードの接触モードに対応する均一勾配磁界を発生させる。そして、画像受信部４１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処理を開始し（ステップＳ６）、次いで、画像表示制御部４２は、送受信部３が順次受信した体内画像を表示部５に表示させる画像表示処理を開始する（ステップＳ８）。

次に、磁界方向切替部４６は、操作入力部６０の磁界方向切替指示部６３から上下モードの切替指示があるか否かを判断する（ステップＳ１０）。磁界方向切替部４６は、上下モードの切替指示があると判断した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、基準面となる境界面が上下に反転するため、接触モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向と離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向とのいずれの方向もそれぞれ反転するように磁界制御指示部４５に指示する磁界方向反転処理を行う（ステップＳ１２）。そして、磁界制御指示部４５は、磁界方向切替部４６の指示にしたがい、接触モードおよび離間モードの均一勾配磁界の勾配の各方向を反転させてから、接触モードにおける均一勾配磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する接触磁界印加処理を行う（ステップＳ１４）。この結果、カプセル型内視鏡１０は、新たに切り替えられた上モードまたは下モードに対応する基準面に押し付けられるように保持される。

これに対し、磁界方向切替部４６が上下モードの切替指示がないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、基準面となる境界面はそのままであるため、磁界制御指示部４５は、接触モードおよび離間モードの均一勾配磁界の勾配の各方向はそのままの状態で、接触モードにおける均一勾配磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する接触磁界印加処理を行う（ステップＳ１４）。

そして、磁界制御指示部４５は、離間モード選択部６１による選択情報をもとに離間モードの開始指示があるか否かを判断する（ステップＳ１６）。磁界制御指示部４５は、離間モードの開始指示がないと判断した場合には（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ１４の接触磁界印加処理を継続し（ステップＳ１４）、接触モードを維持する。これに対し、磁界制御指示部４５は、離間モードの開始指示があると判断した場合には（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、離間モードにおける均一勾配磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する離間磁界印加処理を行う（ステップＳ１８）。これによって、カプセル型内視鏡１０は基準面から離れて液中に移動する。

さらに、磁界制御指示部４５は、勾配調整指示部６４からの勾配調整指示情報をもとに勾配変更指示があるか否かを判断する（ステップＳ２０）。磁界制御指示部４５は、勾配変更指示があると判断した場合には（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の大きさを勾配調整指示情報にしたがって変更し（ステップＳ２２）、変更した大きさの勾配で離間モードの均一勾配磁界を印加する（ステップＳ２４）。これによって、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れる速度が調整される。続いて、磁界制御指示部４５は、磁界勾配記憶部４７に記憶される離間モードの勾配の大きさを新たに変更を指示された大きさに更新する勾配更新処理を行う（ステップＳ２６）。

そして、磁界制御指示部４５は、勾配更新処理（ステップＳ２６）後、または、勾配変更指示がないと判断した場合には（ステップＳ２０：Ｎｏ）、水平方向操作入力部６２の水平方向に関する操作情報をもとに、水平方向への移動指示があるか否かを判断する（ステップＳ２８）。磁気制御指示部４５は、水平方向への移動指示があると判断した場合（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、水平方向操作入力部６２からの操作情報で指示された水平方向の移動位置を演算し（ステップＳ３０）、磁界発生部２に、この移動位置にカプセル型内視鏡１０が移動するようにカプセル型内視鏡１０に印加させる水平移動磁界印加処理を行う（ステップＳ３２）。この結果、カプセル型内視鏡１０は、操作入力部６０による操作処理にしたがってジャンプしながら液中を水平方向に移動する。

次に、磁界制御指示部４５は、離間モード選択部６１による選択情報をもとに離間モードの停止指示があるか否かを判断する（ステップＳ３４）。すなわち、磁界制御指示部４５は、接触モードの開始指示があるか否かを判断する。磁界制御指示部４５は、離間モードの停止指示があると判断した場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、接触モードにおける均一勾配磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する接触磁界印加処理を行って（ステップＳ３６）、カプセル型内視鏡１０を基準面に戻す。一方、磁界制御指示部４５は、離間モードの停止指示がないと判断した場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）、ステップＳ１８に戻り、離間モードを継続する。

そして、磁界制御指示部４５が離間モードの停止指示にしたがい接触磁界印加処理を（ステップＳ３６）を行った後、体外制御部４は、入力部６から入力された指示情報をもとに、体内観察が終了したか否かを判断する（ステップＳ３８）。体外制御部４は、体内観察が終了していないと判断した場合には（ステップＳ３８：Ｎｏ）、体内観察を継続するため、ステップＳ１０に戻り、上下モードの切替指示があるか否かを判断する。また、体外制御部４は、体内観察が終了したと判断した場合には（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、画像受信部４１による画像受信処理を終了し（ステップＳ４０）、画像表示制御部４２による画像表示処理を終了した後（ステップＳ４２）、カプセル型内視鏡１０が撮像した体内画像群を一つのフォルダにまとめて記憶部７内に保存する画像データ保存処理を行って（ステップＳ４４）、体内観察を終了する。

次に、図８に示す離間磁界印加処理について説明する。図９は、図８に示す離間磁界印加処理の処理手順を示すフローチャートである。図９に示すように、離間磁界印加処理においては、磁界制御指示部４５は、カプセル型内視鏡１０が液面に位置するか否かを判断する（ステップＳ５０）。操作者は、表示部５に表示されるカプセル型内視鏡１０の撮像画面を確認しカプセル型内視鏡１０が液面にあると判断した場合には、液面にあることを示す情報を入力する。磁界制御指示部４５は、入力部６から液面にあることを示す情報が入力されることによって、カプセル型内視鏡１０が液面に位置することを判断する。

そして、磁界制御指示部４５は、カプセル型内視鏡１０が液面に位置すると判断した場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、磁界発生部２に、液面の表面張力に対抗可能である強度の高い磁界を一時的に発生させる表面張力対抗磁界発生処理を行なう（ステップＳ５２）。液面にカプセル型内視鏡１０が位置する場合には、表面張力のためカプセル型内視鏡１０を液体内に沈めるには大きな磁力を必要としていた。この場合、操作者の手動で離間モードの均一勾配磁界の勾配を調整した場合、表面張力を排除できるまで勾配を大きくしなければならず、この結果、カプセル型内視鏡１０は液面下に沈んだとたん、高速で落ちていってしまうため、表示部５の画像も高速で変化してしまい、操作者は体内観察を円滑に行なうことができない。そこで、離間磁界印加処理においては、液面にカプセル型内視鏡１０が位置する場合に表面張力対抗磁界発生処理を行なって、カプセル型内視鏡１０を表面張力に疎外されることなく円滑に液体内に移動させながら、操作者の所望の速度でのカプセル型内視鏡１０の誘導を可能とする。

この表面対抗磁界発生処理では、磁界発生部２に、鉛直方向のうち下向きに一時的に強い磁界を発生させて図１０の矢印Ｍ１のようにカプセル型内視鏡１０を液面３０ｓから液体３０内にカプセル型内視鏡１０を移動させる。また、磁界発生部２に、図１１に示すようにカプセル型内視鏡１０を高速でティルティング動作させる磁界Ｍ２を発生させて、カプセル型内視鏡１０の姿勢を高速で変化させてもよい。この場合、このティルティング動作によって、液面３０ｓから露出するカプセル型内視鏡１０の側壁に液体がかけられ、表面張力の影響がなくなる。その後、磁界発生部２に、矢印Ｙ４１のように下方向にカプセル型内視鏡１０を移動させる磁界を発生させることによって、カプセル型内視鏡１０を液面３０ｓから液中あるいは液底にカプセル型内視鏡１０を移動させる。この方法の場合には、強度の低い磁界でも液面３９ｓから液中あるいは液底へのカプセル型内視鏡１０の誘導が可能になる。

また、磁界制御指示部４５は、カプセル型内視鏡１０が液面に位置しないと判断した場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）、表面張力対抗磁界発生処理（ステップＳ５２）後、磁界発生部２に、離間モードにおける均一勾配磁界をカプセル型内視鏡１０に印加させて（ステップＳ５４）、離間磁界印加処理を終了する。なお、表面張力対抗磁界発生処理は、常に行う必要はなく、予め表面張力対抗磁界発生処理の実施が設定されている場合のみ行なってもよい。

このように、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においては、図８および図９に示す各処理を行うことによって、液体内に存在するカプセル型内視鏡の安定した誘導を実現する。

なお、カプセル型内視鏡１０として、カプセル型内視鏡１０の浮力とカプセル型内視鏡１０の重力とはほぼ釣り合った液内内を漂うものを例として説明したが、もちろんこれに限らない。

たとえば、図１２に示すように、矢印Ｙ２のように液体３０を浮揚するカプセル型内視鏡２１０を用いることも可能である。このカプセル型内視鏡２１０は、カプセル型内視鏡２１０の浮力がカプセル型内視鏡２１０の重力よりも大きくなるようにカプセル型内視鏡２１０の各構成部の配置を調整することによって、液体３０に対する比重を１よりも小さくしている。なお、４０は、カプセル型内視鏡２１０の幾何学的中心を示し、５０は、カプセル型内視鏡２１０の重心を示す。

次に、図１３を参照して、このカプセル型内視鏡２１０がどのように移動するかを説明する。まず、図１３（１）を参照して、下モードが選択された場合について説明する。前述したように、下モードの場合は、液体の境界面のうち底部分の胃壁３１を基準にカプセル型内視鏡２１０を磁気誘導する。下モードの場合には、接触モードは、底部分の胃壁３１にカプセル型内視鏡２１０を接触させるモードに対応する。このため、磁界方向切替部４６は、下モードにおいては、接触モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向を、鉛直軸下方向に切り替えるよう磁界制御指示部４５に指示する。また、下モードの場合には、離間モードは、底部分の胃壁３１からカプセル型内視鏡２１０を上方向に離間させるモードに対応する。カプセル型内視鏡２１０は、鉛直方向の勾配磁界が作用していない場合には、カプセル型内視鏡２１０の浮力によって上部の胃壁３１または液面まで自然に浮上する。このため、離間モードでは、このカプセル型内視鏡２１０の浮上を利用して底部分の胃壁３１からカプセル型内視鏡２１０を上方向に離間させればよいため、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に接触モードで発生させた鉛直下方向の勾配磁界の発生を停止させればよい。また、カプセル型内視鏡２１０が浮上する速度を遅くするために、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２にカプセル型内視鏡２１０の浮力と重力と鉛直下方向の磁気引力との合力が上方向になる範囲で、鉛直上方向の磁気勾配を発生させるように制御してもよい。

したがって、下モードが選択された場合には、磁界制御指示部４５は、底部分の位置Ｐｕ０にカプセル型内視鏡２１０を保持するために、まず、カプセル型内視鏡２１０を底部分の位置Ｐｕ０に押し付ける鉛直方向下向きの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。この結果、矢印Ｙｕ１０に示すように、カプセル型内視鏡２１０は、基準となる底部分の胃壁３１に位置Ｐｕ０において押し付けられるため、安定な静止状態を保持する。

そして、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧された場合には、磁界制御指示部４５は、底部分の位置Ｐｕ０から上方にカプセル型内視鏡２１０を離すために、磁界発生部２に発生させていた鉛直方向下向きの勾配を有する均一勾配磁界を停止させる。この結果、矢印Ｙｕ１１に示すように、カプセル型内視鏡２１０は、カプセル型内視鏡２１０の浮力によって、胃壁３１の位置Ｐｕ０から浮き上がり、たとえば位置Ｐｕ１まで離れる。

次に、操作者によって離間モードボタン６１ｓの押圧が解除され接触モードが選択された場合は、磁界制御指示部４５は、鉛直方向下向きの勾配を有する均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させて、矢印Ｙｕ１２に示すように、カプセル型内視鏡２１０を、基準となる底部分の胃壁３１の位置Ｐｕ０において押し付けて安定化させる。

また、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧されている場合に、ジョイスティック６２ｋの傾動操作が行われ、水平方向の移動が指示された場合について説明する。この場合には、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、鉛直方向下向きの勾配を有する均一勾配磁界を停止させた状態で、水平方向の移動指示方向に対応する方向の磁気勾配を有する均一勾配磁界を発生させる。この結果、カプセル型内視鏡２１０は、矢印Ｙｕ１３のように、位置Ｐｕ０から、位置Ｐｕ２を通って、位置Ｐｕ３のように上斜め方向にジャンプしながら液中を水平方向に移動する。

そして、図１３（２）を参照して、操作者の上下モード切替スイッチ６３ｓの操作によって下モードから上モードに切り替えられた場合について説明する。この上モードの場合は、液体３０の境界面のうち上方の胃壁３１または液面を基準にカプセル型内視鏡２１０を磁気誘導する。上モードの場合には、接触モードは、上方の胃壁３１または液面にカプセル型内視鏡２１０を接触させて保持するモードに対応する。そこで、上モードの接触モードでは、このカプセル型内視鏡２１０の浮上を利用して上部の胃壁３１または液面にカプセル型内視鏡２１０を接触させればよいため、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に少なくとも鉛直下方向の勾配を有する均一勾配磁界を発生させないように制御すればよい。また、上モードの場合には、離間モードは、上方の胃壁３１または液面からカプセル型内視鏡２１０を下方向に離間させるモードに対応するため、磁界制御指示部４５は、カプセル型内視鏡１０に対する場合と同様に、上モードの離間モードでは、磁界発生部２に、鉛直軸下方向の磁気引力を有する磁界を発生させる。このため、磁界方向切替部４６は、上モードの離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向を、鉛直軸下方向に切り替えるよう磁界制御指示部４５に指示する。

したがって、下モードから上モードにモードが選択された場合には、磁界制御指示部４５は、胃壁３１上部の位置Ｐｔ０にカプセル型内視鏡２１０を保持するために、まず、磁界発生部２に、少なくとも鉛直方向下向きの勾配を有する均一勾配磁界を発生させないように制御する。この結果、矢印Ｙｔ１０に示すように、カプセル型内視鏡２１０は、カプセル型内視鏡２１０の浮力によって、基準となる上方の胃壁３１に位置Ｐｔ０まで浮上し接触するため、安定な静止状態を保持する。

そして、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧された場合には、磁界制御指示部４５は、この上方の位置Ｐｔ０から下方にカプセル型内視鏡２１０を離すために、カプセル型内視鏡２１０を下方に移動させるための鉛直方向下向きの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。この結果、矢印Ｙｔ１１に示すように、カプセル型内視鏡２１０は、胃壁３１の位置Ｐｔ０から液体３０内に沈み、たとえば位置Ｐｔ１まで離れる。

次に、操作者によって離間モードボタン６１ｓの押圧が解除された場合には、接触モードが選択された場合に対応するため、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、鉛直方向下向きの勾配を有する均一勾配磁界の発生を停止させる。この結果、矢印Ｙｔ１２に示すように、カプセル型内視鏡２１０は、カプセル型内視鏡２１０の浮力によって浮上し、基準となる上方の胃壁３１の位置Ｐｔ０において接触して安定化する。

また、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧されている場合に、ジョイスティック６２ｋの傾動操作が行われ、水平方向の移動が指示された場合について説明する。この場合には、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、離間モードに対応する鉛直方向下向きの勾配を有する均一勾配磁界を発生させた状態で、水平方向の移動指示方向に対応する方向の磁気勾配を有する均一勾配磁界を発生させる。この結果、カプセル型内視鏡２１０は、矢印Ｙｔ１３のように、位置Ｐｔ０から、位置Ｐｔ２を通って、位置Ｐｔ３のように下斜め方向にジャンプしながら液中を水平方向に移動する。なお、磁界制御指示部４５は、上モードにおける接触モードでは、磁界発生部２に、鉛直軸上方向の勾配を有する均一勾配磁界を発生させることによって、上部の胃壁３１または液面にカプセル型内視鏡２１０を押し付けて、確実に胃壁３１にカプセル型内視鏡２１０を接触させるようにしてもよい。

このように、カプセル型医療装置用誘導システム１は、液体を浮揚するカプセル型内視鏡２１０に対しても、上モードおよび下モードにおいても、接触モードおよび離間モードにおいて、鉛直軸方向の勾配を有する均一勾配磁界の発生を制御することによって、液体内に存在するカプセル型内視鏡の安定した誘導を実現することが可能である。

また、図１４に示すように、矢印Ｙ３のように液体３０を沈下するカプセル型内視鏡３１０を用いることも可能である。このカプセル型内視鏡３１０は、カプセル型内視鏡３１０の重力がカプセル型内視鏡３１０の浮力よりも大きくなるようにカプセル型内視鏡３１０の各構成部の配置を調整することによって、液体３０に対する比重を１よりも大きくしている。

次に、図１５を参照して、このカプセル型内視鏡３１０がどのように移動するかを説明する。まず、図１５（１）を参照して、下モードが選択された場合について説明する。下モードの場合は、液体の境界面のうち底部分の胃壁３１を基準にカプセル型内視鏡３１０を磁気誘導する。下モードの場合には、接触モードは、底部分の胃壁３１にカプセル型内視鏡３１０を接触させるモードに対応する。カプセル型内視鏡３１０は、鉛直方向の勾配磁界が作用していない場合には、カプセル型内視鏡３１０の重力によって底部の胃壁３１まで自然に沈下する。そこで、下モードの接触モードでは、このカプセル型内視鏡３１０の沈下を利用して底部の胃壁３１にカプセル型内視鏡３１０を接触させればよいため、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に少なくとも鉛直上方向の勾配磁界を発生させないように制御すればよい。また、下モードの場合には、離間モードは、底部分の胃壁３１からカプセル型内視鏡３１０を上方向に離間させるモードに対応するため、磁界制御指示部４５は、カプセル型内視鏡３１０に対する場合と同様に、下モードの離間モードでは、磁界発生部２に、鉛直軸上方向の磁気引力を有する磁界を発生させる。このため、磁界方向切替部４６は、下モードの離間モードにおける均一勾配磁界の勾配の方向を、鉛直軸上方向に切り替えるよう磁界制御指示部４５に指示する。

したがって、下モードが選択された場合には、磁界制御指示部４５は、底部分の位置Ｐｕ０にカプセル型内視鏡３１０を保持するために、まず、磁界発生部２に、少なくとも鉛直方向上向きの勾配を有する均一勾配磁界を発生させないように制御する。この結果、矢印Ｙｕ２０に示すように、カプセル型内視鏡３１０は、カプセル型内視鏡３１０の重力によって、基準となる底部分の胃壁３１に位置Ｐｕ０まで沈下し接触するため、安定な静止状態を保持する。

そして、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧された場合には、磁界制御指示部４５は、底部分の位置Ｐｕ０から上方にカプセル型内視鏡３１０を離すために、カプセル型内視鏡３１０を上方に移動させるための鉛直方向上向きの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。この結果、矢印Ｙｕ２１に示すように、カプセル型内視鏡３１０は、胃壁３１の位置Ｐｕ０から浮き上がり、たとえば位置Ｐｕ１まで離れる。

次に、操作者によって離間モードボタン６１ｓの押圧が解除され接触モードが選択された場合は、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、鉛直方向上向きの勾配を有する磁気勾配の発生を停止させる。この結果、矢印Ｙｕ２２に示すように、カプセル型内視鏡３１０はカプセル型内視鏡３１０の重力によって沈下し、基準となる底部分の胃壁３１の位置Ｐｕ０にて接触して安定化する。

また、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧されている場合に、ジョイスティック６２ｋの傾動操作が行われ、水平方向の移動が指示された場合について説明する。この場合には、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、離間モードに対応する鉛直方向上向きの勾配を有する均一勾配磁界を発生させた状態で、水平方向の移動指示方向に対応する方向の磁気勾配を有する均一勾配磁界を発生させる。この結果、カプセル型内視鏡３１０は、矢印Ｙｕ２３のように、位置Ｐｕ０から、位置Ｐｕ２を通って、位置Ｐｕ３のように上斜め方向にジャンプしながら液中を水平方向に移動する。なお、磁界制御指示部４５は、下モードにおける接触モードでは、磁界発生部２に、鉛直軸下方向の勾配を有する均一勾配磁界を発生させることによって、底部の胃壁３１にカプセル型内視鏡３１０を押し付けて、確実に胃壁３１にカプセル型内視鏡３１０を接触させるようにしてもよい。

そして、図１５（２）を参照して、操作者の上下モード切替スイッチ６３ｓの操作によって下モードから上モードに切り替えられた場合について説明する。この上モードの場合は、液体３０の境界面のうち上方の胃壁３１または液面を基準にカプセル型内視鏡３１０を磁気誘導する。上モードの場合には、接触モードは、上方の胃壁３１または液面にカプセル型内視鏡３１０を接触させて保持するモードに対応するため、磁界方向切替部４６は、カプセル型内視鏡１０に対する場合と同様に、上モードの接触モードにおいては、均一勾配磁界の勾配を鉛直軸上方向に切り替えるよう磁界制御指示部４５に指示する。また、上モードの場合には、離間モードは、上方の胃壁３１または液面からカプセル型内視鏡３１０を下方向に離間させるモードに対応する。上モードの離間モードでは、このカプセル型内視鏡３１０の沈下を利用して液体内にカプセル型内視鏡３１０を沈み込ませればよいため、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に少なくとも鉛直上方向の勾配磁界を発生させないように制御すればよい。また、カプセル型内視鏡３１０が沈む速度を遅くするために、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２にカプセル型内視鏡３１０の浮力と重力と鉛直上方向の磁気引力との合力が下方向になる範囲で、鉛直上方向の磁気勾配を発生させるように制御してもよい。

したがって、下モードから上モードにモードが選択された場合には、磁界制御指示部４５は、胃壁３１上部の位置Ｐｔ０にカプセル型内視鏡３１０を保持するために、鉛直方向上向きの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。この結果、矢印Ｙｔ２０に示すように、カプセル型内視鏡３１０は、基準となる上方の胃壁３１に位置Ｐｔ０において押し付けられるため、安定な静止状態を保持する。

そして、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧された場合には、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２は、この上方の位置Ｐｔ０から下方にカプセル型内視鏡３１０を離すために少なくとも鉛直方向上向きの勾配を有する均一勾配磁界を発生させないように制御する。この結果、矢印Ｙｔ２１に示すように、カプセル型内視鏡３１０は、カプセル型内視鏡３１０の重力によって、胃壁３１の位置Ｐｔ０から液体３０内に沈みこみ、たとえば位置Ｐｔ１まで離れる。

次に、操作者によって離間モードボタン６１ｓの押圧が解除された場合には、接触モードが選択された場合に対応するため、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、鉛直方向上向きの勾配を有する均一勾配磁界を発生させて、矢印Ｙｔ２２に示すように、カプセル型内視鏡３１０を、基準となる上方の胃壁３１の位置Ｐｔ０に押し付けて安定化させる。

また、操作者によって離間モードボタン６１ｓが押圧されている場合に、ジョイスティック６２ｋの傾動操作が行われ、水平方向の移動が指示された場合について説明する。この場合には、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に、鉛直方向上向きの勾配を有する均一勾配磁界を停止させた状態で、水平方向の移動指示方向に対応する方向の磁気勾配を有する均一勾配磁界を発生させる。この結果、カプセル型内視鏡３１０は、矢印Ｙｔ２３のように、位置Ｐｔ０から、位置Ｐｔ２を通って、位置Ｐｔ３のように下斜め方向にジャンプしながら液中を水平方向に移動する。

このように、カプセル型医療装置用誘導システム１は、液体を浮揚するカプセル型内視鏡３１０に対しても、上モードおよび下モードにおいても、接触モードおよび離間モードにおいて、鉛直軸方向の勾配を有する均一勾配磁界の発生を制御することによって、液体３０内に存在するカプセル型内視鏡の安定した誘導を実現することが可能である。

以上記載したように、カプセル型医療装置用誘導システム１は、カプセル型内視鏡１０を被検体内の液体３０の複数ある境界面のうち所望の境界面に接触させる接触モードと、カプセル型内視鏡１０を所望の境界面から離す離間モードとを設定し、体外制御部４は、接触モードが選択された場合には、カプセル型内視鏡１０，２１０，３１０の浮力、カプセル型内視鏡１０，２１０，３１０の重力または磁気引力の液中における合力が所望の境界面側を向くように磁界発生部を制御し、離間モードが選択された場合にはカプセル型内視鏡１０，２１０，３１０の浮力、カプセル型内視鏡１０，２１０，３１０の重力または磁気引力の液中における合力が所望の境界面側に向かう方向以外の方向を向くように磁界発生部２を制御することによって、液体内に存在するカプセル型内視鏡１０，２１０，３１０の安定した誘導を実現する。

（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１０の動作を検出する機能を加え、カプセル型内視鏡１０の境界面からの離間動作をもとに、カプセル型内視鏡１０の離間速度を所望の速度に自動的に設定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に示す体外制御部４に代えて、体外制御部２０４を備え、図１に示す入力部６に代えて、入力部２０６を備える構成を有する。体外制御部２０４は、図１に示す体外制御部４と比較し、動作検出部２４３および勾配変更指示部２４８をさらに備える。

動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０の動作を検出する。動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０の体内での動作速度を検出する。動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０から送受信部３に送られるデータをもとにカプセル型内視鏡１０の体内での動作速度を検出する。たとえば、動作検出部２４３は、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の動作速度を検出する。また、動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０が撮像した画像を解析し、カプセル型内視鏡１０の動作速度を検出する。

勾配変更指示部２４８は、磁界制御指示部４５に、離間モードにおいて磁界発生部２に発生させる鉛直方向の均一勾配磁界の勾配の大きさを段階的に変えるように指示する。そして、勾配変更指示部２４８は、動作検出部２４３によるカプセル型内視鏡１０の動作検出結果をもとに均一勾配磁界のどの大きさの勾配で、離間モードにおいて基準となる境界面から離れる動作を始めたか否かを検出する。そして、勾配変更指示部２４８は、離間モードにおいて基準となる境界面から離れる動作を始めた勾配を離間モードにおける均一勾配磁界の最適勾配として磁界制御指示部４５に指示する。磁界制御指示部４５は、最適勾配として指示された勾配を離間モードの均一勾配磁界における磁気勾配の最適条件として設定し、該設定した最適条件の勾配で均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。

すなわち、操作入力部２６０から離間モード開始を指示された場合、体外制御部２０４は、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配を初期条件から段階的に上げながら、いずれの大きさの勾配でカプセル型内視鏡１０が境界面から離れ始めるかを判断し、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れ始めた勾配を離間モードの均一勾配磁界の最適勾配として設定する。したがって、体外制御部２０４は、離間モードが設定された場合、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れ始める均一勾配磁界の勾配を自動的に設定する。この結果、操作者自身が画像を観察しながら勾配アップボタン６４ｕ、勾配ダウンボタン６４ｄを操作して均一勾配磁界の勾配を調整する必要がない上に、常に最適な誘導速度でカプセル型内視鏡１０を誘導できる。

そして、体外制御部２０４は、離間モードが設定された場合、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れ始める均一勾配磁界の勾配を自動的に設定することから、操作入力部２６０は、図１７に示すように、図３に示す操作入力部６０と比較し、勾配調整指示部６４を省略した構成となる。

次に、図１８を参照して、図１６に示すカプセル型医療装置用誘導システム２０１のカプセル型内視鏡１０の誘導処理について説明する。図１８は、図１６に示すカプセル型医療装置用誘導システム２０１のカプセル型内視鏡１０の誘導処理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、図８のステップＳ２〜ステップＳ８と同様に、体外制御部２０４に、体内観察の開始が指示された後（ステップＳ２０２）、磁界制御指示部４５は、初期条件での磁界発生を設定し（ステップＳ２０４）、この初期条件で磁界制御部８に磁界を発生させ、画像受信部４１は画像受信処理を開始し（ステップＳ２０６）、画像表示制御部４２は、画像表示処理を開始する（ステップＳ２０８）。

そして、図８のステップＳ１０と同様に、磁界方向切替部４６は、上下モードの切替指示があるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。磁界方向切替部４６は、上下モードの切替指示があると判断した場合（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、図８のステップＳ１２と同様に磁界方向反転処理を行い（ステップＳ２１２）、磁界制御指示部４５は、接触モードおよび離間モードの均一勾配磁界の勾配の各方向を反転させる。磁界方向切替部４６は、上下モードの切替指示がないと判断した場合（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、または、磁界方向反転処理（ステップＳ２１２）終了後、図８のステップＳ１４と同様に、接触磁界印加処理を行う（ステップＳ２１４）。次に、磁界制御指示部４５は、図８のステップＳ１６と同様に、離間モードの開始指示があるか否かを判断する（ステップＳ２１６）。磁界制御指示部４５は、離間モードの開始指示がないと判断した場合には（ステップＳ２１６：Ｎｏ）、ステップＳ２１４の接触磁界印加処理を継続し（ステップＳ２１４）、接触モードを維持する。これに対し、磁界制御指示部４５は、離間モードの開始指示があると判断した場合には（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、離間モードにおける均一勾配磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する離間磁界印加処理を行う（ステップＳ２１８）。この場合、磁界制御指示部４５は、勾配変更指示部２４８の指示のもと、初期条件の勾配で離間モードにおける均一勾配磁界を磁界発生部２に発生させる。

そして、動作検出部２４３は、カプセル型内視鏡１０の体内での動作速度を検出する動作検出処理を行ない（ステップＳ２２０）、検出した動作速度を勾配変更指示部２４８に出力する。この場合、動作検出部２４３は、離間モードにおいて、基準となる境界面からカプセル型内視鏡１０が鉛直方向に離れる動作の動作速度を検出することとなる。勾配変更指示部２４８は、動作検出部２４３の検出結果をもとに、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れるように動き始めたか否かを判断する（ステップＳ２２２）。

勾配変更指示部２４８は、カプセル型内視鏡１０が境界面から動き始めていないと判断した場合（ステップＳ２２２：Ｎｏ）、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力が足りないと判断し、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力を高めるため、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配を１段階アップさせるように磁界制御指示部４５に指示する（ステップＳ２２４）。そして、磁界制御指示部４５は、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配を１段階アップさせて、離間磁界印加処理を行う（ステップＳ２１８）。そして、動作検出部２４３による動作検出処理が行われ（ステップＳ２２０）、再度、勾配変更指示部２４８は、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れるように動き始めたか否かを判断する（ステップＳ２２２）。このように、勾配変更指示部２４８がカプセル型内視鏡１０が境界面から離れるように動き始めると判断するまで、ステップＳ２１８〜ステップＳ２２４の処理が繰り返される。

そして、勾配変更指示部２４８は、カプセル型内視鏡１０が境界面から動き始めたと判断した場合（ステップＳ２２２：Ｙｅｓ）、直前の離間磁界印加処理において磁界発生部２が発生した均一勾配磁界の勾配を、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配であるとして、磁界勾配記憶部４７に、離間モードの勾配の最適条件を更新する勾配更新処理を行う（ステップＳ２２６）。

そして、磁界制御指示部４５は、図８のステップＳ２８〜ステップＳ３２と同様に、水平方向移動指示判断処理（ステップＳ２２８）、水平方向の移動位置演算処理（ステップＳ２３０）、水平移動磁界印加処理を行う（ステップＳ２３２）。さらに、磁界制御指示部４５は、図８のステップＳ３４と同様に、離間モード停止指示判断処理を行なう（ステップＳ２３４）。磁界制御指示部４５は、離間モードの停止指示があると判断した場合（ステップＳ２３４：Ｙｅｓ）、接触モードにおける均一勾配磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する接触磁界印加処理を行って（ステップＳ２３６）、カプセル型内視鏡１０を基準面に戻す。一方、磁界制御指示部４５は、離間モードの停止指示がないと判断した場合（ステップＳ２３４：Ｎｏ）、ステップＳ２１８に戻り、離間モードを継続する。

そして、体外制御部２０４は、図８に示すステップＳ３８と同様に、入力部２０６から入力された指示情報をもとに、体内観察が終了したか否かを判断する（ステップＳ２３８）。体外制御部２０４は、体内観察が終了していないと判断した場合には（ステップＳ２３８：Ｎｏ）、体内観察を継続するため、ステップＳ２１０に戻り、上下モードの切替指示があるか否かを判断する。また、体外制御部２０４は、体内観察が終了したと判断した場合には（ステップＳ２３８：Ｙｅｓ）、画像受信部４１による画像受信処理を終了し（ステップＳ２４０）、画像表示制御部４２による画像表示処理を終了した後（ステップＳ２４２）、画像データ保存処理を行って（ステップＳ２４４）、体内観察を終了する。

このように、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においては、図１８に示す各処理を行うことによって、離間モードにおいてカプセル型内視鏡１０に印加する均一勾配磁界の勾配を自動的に調整するため、操作者による勾配調整の負担を軽減することが可能になる。

なお、本実施の形態２においては、カプセル型内視鏡１０に加速度センサを持たせておき、動作検出部２４３は、このカプセル型内視鏡１０の加速度センサによる加速度情報をもとに、カプセル型内視鏡１０の動作速度を検出してもよい。

また、勾配変更指示部２４８は、ステップＳ２２２において、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れるように動き始めたか否かを判断するのではなく、離間速度が予め設定された動作速度となるかを判断してもよい。すなわち、予め設定された所望の速度でカプセル型内視鏡１０が境界面から離間するように離間モードにおける均一勾配磁界の勾配を調整してもよい。この場合には、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れる速度が、予め操作者によって設定された所望の離間速度に自動的に設定されるため、操作者は最適な速度でカプセル型内視鏡１０を誘導できることから、操作者による体内観察をさらに円滑化することができる。

また、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として、カプセル型内視鏡１０に磁界発生部あるいは磁界反射部を設け、磁界発生部２と同様にカプセル型内視鏡１０の周囲を覆うよう複数の磁界センサを設け、動作検出部２４３は、この磁界センサの検出結果をもとにカプセル型内視鏡１０の位置および姿勢を検出して、カプセル型内視鏡１０の動作検出をおこなってもよい。

（実施の形態２の変形例）
次に、実施の形態２の変形例について説明する。図１９は、実施の形態２の変形例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１９に示すように、実施の形態２の変形例にかかるカプセル型医療装置用誘導システム３０１は、図１６に示す体外制御部２０４に代えて、体外制御部３０４を備える。体外制御部３０４は、図１６に示す体外制御部２０４と比較し、位置検出部３４４をさらに備える。そして、体外制御部３０４は、図１６に示す磁界方向切替部４６に代えて、磁界方向切替部３４６を備える。

位置検出部３４４は、カプセル型内視鏡１０が臓器内部の上側または下側のいずれかに位置するかを検出する。たとえば、位置検出部３４４は、画像受信部４１が受信したカプセル型内視鏡１０による撮像画像から、画像内に液面あるいは臓器内壁に特有の画像パターンがあるか否かをもとに、カプセル型内視鏡１０が臓器内部の上側あるいは下側に位置するかを検出する。

まず、図２０を参照して、カプセル型内視鏡１０が液面に位置する場合について説明する。図２０（１）に示すように、カプセル型内視鏡１０が液面領域に存在する場合には、液面３０ｓ上からカプセル型内視鏡１０の先端が露出する。撮像部１１Ａ，１１Ｂのいずれかの撮像視野は、このカプセル型内視鏡１０先端から広がる。このため、図２０（１）のようにカプセル型内視鏡１０先端が液面３０ｓから露出している場合には、図２０（２）の画像Ｇ２のように、表面張力による液体３０のカプセル型内視鏡１０側面への這い登りと照明部１３Ａ，１３Ｂからの照射光の反射によって、液面３０ｓとの境界５０ｒがリング状に表示される。このため、位置検出部３４４は、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像の中に、リング状の画像パターンがあるか否かを判断し、リング状の画像パターンがある場合には、このカプセル型内視鏡１０は液面３０ｓ、すなわち、胃内部の上側に存在すると判断する。

次に、図２１を参照して、カプセル型内視鏡１０が胃壁３１に接触している場合について説明する。図２１（１）に示すように、カプセル型内視鏡１０が胃壁３１に接触している場合には、胃壁３１にカプセル型内視鏡１０先端が押し付けられている。このため、図２１（１）の場合には、図２１（２）の画像Ｇ１のように、胃壁３１とカプセル型内視鏡１０先端部との接触部５０ｔが円状に表示される。したがって、位置検出部３４４は、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像の中に、円状の画像パターンがあるか否かを判断し、円状の画像パターンがある場合には、このカプセル型内視鏡１０は胃壁３１に接触していると判断する。そして、位置検出部３４４は、胃壁３１に特有の画像パターンがあると判断した場合には、撮像部１１Ａ，１１Ｂのうちのいずれの撮像部がこの画像を撮像したかを判断し、この画像撮像時におけるカプセル型内視鏡１０の姿勢から、画像を撮像した撮像部が上下のいずれを向いていたかを判断することによって、このカプセル型内視鏡１０が上部の胃壁３１あるいは底部の胃壁に接触しているかを判断する。なお、位置検出部３４４は、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像の中にリング状の画像パターンおよび円状の画像パターンのいずれもないと判断した場合には、このカプセル型内視鏡１０は液中に漂っていると判断する。

磁界方向切替部３４６は、位置検出部３４４に検出されたカプセル型内視鏡１０の臓器内部における位置をもとに上モードあるいは下モードのいずれの上下モードに対応するかを判断し、判断した上下モードに対応させて接触モードおよび離間モードにおいてそれぞれ発生させる均一勾配磁界の磁気勾配の方向をそれぞれ所定の方向に切り替える。なお、磁界方向切替部３４６は、位置検出部３４４がカプセル型内視鏡１０が液中を漂っていると判断した場合には、上モードあるいは下モードのうちデフォルトのモードに対応させて接触モードおよび離間モードの均一勾配磁界の勾配の方向を切り替える。

すなわち、カプセル型医療装置用誘導システム３０１においては、カプセル型内視鏡１０が上下モードのいずれのモードに対応する位置にあるかを検出し、カプセル型内視鏡１０の位置に対応する上下モードを判断して接触モードおよび離間モードにおいてそれぞれ発生させる均一勾配磁界の磁気勾配の方向を自動的に設定している。このため、操作者が画像を観察してカプセル型内視鏡１０の上部または底部の胃壁に接触しているか判断できず上下モードを設定できなかった場合であっても、カプセル型内視鏡１０の位置に適した接触モードおよび離間モードの均一勾配磁界の勾配の方向が自動的に設定される。

次に、図２２を参照して、図１９に示すカプセル型医療装置用誘導システム３０１のカプセル型内視鏡１０の誘導処理について説明する。図２２は、図１９に示すカプセル型医療装置用誘導システム３０１のカプセル型内視鏡１０の誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。

図２２に示すように、図８のステップＳ２〜ステップＳ８と同様に、体外制御部３０４に、体内観察の開始が指示された後（ステップＳ３０２）、磁界制御指示部４５は、初期条件での磁界発生を設定し（ステップＳ３０４）、この初期条件で磁界制御部８に磁界を発生させ、画像受信部４１は画像受信処理を開始し（ステップＳ３０６）、画像表示制御部４２は、画像表示処理を開始する（ステップＳ３０８）。

次いで、位置検出部３４４は、カプセル型内視鏡１０が臓器内部の上側または下側のいずれかに位置するかを検出する位置検出処理を行ない（ステップＳ３０９）、検出結果を磁界方向切替部３４６に出力する。磁界方向切替部３４６は、位置検出部３４４に検出されたカプセル型内視鏡１０の臓器内部における位置が上側から下側に、あるいは下側から上側に変更しているか否かを判断する（ステップＳ３１０）。

磁界方向切替部３４６は、カプセル型内視鏡１０の臓器内部における位置が変更していると判断した場合（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、変更したカプセル型内視鏡１０の位置が上下モードのいずれのモードに対応するかを判断し、判断した上モードまたは下モードに対応させて磁界方向反転処理を行い（ステップＳ３１２）、磁界制御指示部４５は、接触モードおよび離間モードの均一勾配磁界の勾配の各方向を反転させる。

一方、磁界方向切替部３４６は、カプセル型内視鏡１０の臓器内部における位置が変更していないと判断した場合（ステップＳ３１０：Ｎｏ）、または、磁界方向反転処理（ステップＳ３１２）終了後、図８のステップＳ１４と同様に、接触磁界印加処理を行う（ステップＳ３１４）。次に、磁界制御指示部４５は、図８のステップＳ１６と同様に、離間モードの開始指示があるか否かを判断する（ステップＳ３１６）。磁界制御指示部４５は、離間モードの開始指示がないと判断した場合には（ステップＳ３１６：Ｎｏ）、ステップＳ３１４の接触磁界印加処理を継続し（ステップＳ３１４）、接触モードを維持する。これに対し、磁界制御指示部４５は、離間モードの開始指示があると判断した場合には（ステップＳ３１６：Ｙｅｓ）、離間モードにおける均一勾配磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する離間磁界印加処理を行う（ステップＳ３１８）。

そして、図１８のステップＳ２２０およびステップＳ２２２と同様に、動作検出部２４３は、動作検出処理を行い（ステップＳ３２０）、勾配変更指示部２４８は、動作検出部２４３の検出結果をもとに、カプセル型内視鏡１０が境界面から離れるように動き始めたか否かを判断する（ステップＳ３２２）。勾配変更指示部２４８は、カプセル型内視鏡１０が境界面から動き始めていないと判断した場合（ステップＳ３２２：Ｎｏ）、図１８のステップＳ２２４と同様に、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配を１段階アップさせるように磁界制御指示部４５に指示する（ステップＳ３２４）、ステップＳ３１８に進む。勾配変更指示部２４８がカプセル型内視鏡１０が境界面から離れるように動き始めると判断するまで、ステップＳ３１８〜ステップＳ３２４の処理が繰り返される。

そして、勾配変更指示部２４８は、カプセル型内視鏡１０が境界面から動き始めたと判断した場合（ステップＳ３２２：Ｙｅｓ）、図１８のステップＳ２２６と同様に、直前の離間磁界印加処理において磁界発生部２が発生した均一勾配磁界の勾配を、離間モードにおける均一勾配磁界の勾配であるとして更新する勾配更新処理を行う（ステップＳ３２６）。

そして、磁界制御指示部４５は、図８のステップＳ２８〜ステップＳ３２と同様に、水平方向移動指示判断処理（ステップＳ３２８）、水平方向の移動位置演算処理（ステップＳ３３０）、水平移動磁界印加処理を行う（ステップＳ３３２）。さらに、磁界制御指示部４５は、図８のステップＳ３４と同様に、離間モード停止指示判断処理を行なう（ステップＳ３３４）。磁界制御指示部４５は、離間モードの停止指示があると判断した場合（ステップＳ３３４：Ｙｅｓ）、接触モードにおける均一勾配磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する接触磁界印加処理を行って（ステップＳ３３６）、カプセル型内視鏡１０を基準面に戻す。一方、磁界制御指示部４５は、離間モードの停止指示がないと判断した場合（ステップＳ３３４：Ｎｏ）、ステップＳ３１８に戻り、離間モードを継続する。

そして、体外制御部３０４は、図８に示すステップＳ３８と同様に、入力部３０６から入力された指示情報をもとに、体内観察が終了したか否かを判断する（ステップＳ３３８）。体外制御部３０４は、体内観察が終了していないと判断した場合には（ステップＳ３３８：Ｎｏ）、体内観察を継続するため、ステップＳ３０９に戻り、位置検出処理を行う。また、体外制御部３０４は、体内観察が終了したと判断した場合には（ステップＳ３３８：Ｙｅｓ）、画像受信部４１による画像受信処理を終了し（ステップＳ３４０）、画像表示制御部４２による画像表示処理を終了した後（ステップＳ３４２）、画像データ保存処理を行って（ステップＳ３４４）、体内観察を終了する。

このように、実施の形態２の変形例にかかるカプセル型医療装置用誘導システム３０１においては、図２２に示す各処理を行うことによって、カプセル型内視鏡１０の臓器内部における位置を検出しカプセル型内視鏡１０の位置に応じて上モードまたは下モードを自動的に設定しているため、操作者によるカプセル型内視鏡１０の操作負担を軽減することが可能になる。

なお、実施の形態１，２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１，２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。

なお、実施の形態１，２において、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２に均一勾配磁界を発生させて、カプセル型内視鏡１０を液体の境界面に対して押し付けるもしくは離間する磁気引力をコントロールしているが、これに限らず、ピーク磁界を発生させて、カプセル型内視鏡１０を液体の境界面に対して押し付けるもしくは離間する磁気引力をコントロールしても良い。

ピーク磁界は、水平方向にピークを有する磁界を発生し、カプセル型内視鏡１０の水平方向の位置を拘束する一方、ピーク近傍で鉛直方向の磁気勾配を発生し、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に誘導することができる。したがって、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２が発生するピーク磁界の鉛直方向の磁気勾配を制御することで、図８，図１８，図２２の、接触磁界印加処理Ｓ１４，Ｓ３６，Ｓ２１４，Ｓ２３６，Ｓ３１４，Ｓ３３６、離間磁界印加処理Ｓ１８，Ｓ２４，Ｓ５４，Ｓ２１８，Ｓ３１８に対応する磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する。

また、磁界制御指示部４５は、磁界発生部２が発生するピーク磁界の水平方向の位置を変化させることで、図８，図１８，図２２、水平移動磁界印加処理Ｓ３２，Ｓ２３２，Ｓ３３２に対応する磁界をカプセル型内視鏡１０に印加する。

これにより、カプセル型内視鏡１０の水平方向の位置がピーク磁界によって拘束できるため、より安定した水中での誘導を実現でき、操作性が向上する。

１，２０１，３０１ 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
４，２０４，３０４ 体外制御部
５ 表示部
６，２０６ 入力部
７ 記憶部
８ 磁界制御部
９ 電力供給部
１０ 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 磁界制御指示部
４６，３４６ 磁界方向切替部
４７ 磁気勾配記憶部
６０，２６０ 操作入力部
２４３ 動作検出部
２４８ 勾配変更指示部
３４４ 位置検出部

Claims (13)

1. 磁界応答部を有するカプセル型医療装置と、
   前記磁界応答部に対して磁界を発生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を磁気で誘導するための操作情報を入力する操作入力部と、
   前記操作入力部に設けられ、前記カプセル型医療装置を被検体内の液体の上側の境界面と下側の境界面とのいずれかに接触させる接触モードと、前記カプセル型医療装置を前記上側の境界面と前記下側の境界面とのいずれかから離す離間モードとのいずれか一方を選択して前記カプセル型医療装置を磁気で誘導するための選択情報として入力する選択部と、
   前記操作入力部に設けられ、前記上側の境界面と前記下側の境界面とのいずれかを基準面として選択指示する情報であって、磁界方向の切替を指示するための情報である切替指示情報を入力する磁界方向切替指示部と、
   前記操作入力部から入力された前記操作情報又は前記選択部から入力された前記選択情報又は前記磁界方向切替指示部から入力された前記切替指示情報に応じて前記カプセル型医療装置を誘導するために前記磁界発生部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記切替指示情報に基づき、前記選択指示された境界面に応じて、前記接触モードと前記離間モードとにおいてそれぞれ前記磁界発生部に発生させる磁界の磁気勾配を変更する磁界方向切替部を有し、
   前記磁界方向切替部からの出力に基づき、前記選択部によって前記接触モードが選択された場合には、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、磁気引力との液中における合力が前記選択指示された境界面側を向くような磁界を前記磁界発生部から継続的に発生し続けるように制御し、前記選択部によって前記離間モードが選択された場合には、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、磁気引力との液中における合力が前記選択指示された境界面から離れる方向を向くように前記磁界発生部を制御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。
2. 前記接触モードが選択された場合に発生する磁界の磁気勾配と、前記離間モードが選択された場合に発生する磁界の磁気勾配とが鉛直方向の磁気勾配であることを特徴とする請求項１に記載するカプセル型医療装置用誘導システム。
3. 前記磁界発生部の制御に関する情報を記憶する記憶部を備え、
   前記操作入力部は、前記離間モードが選択された場合に発生する磁界の磁気勾配の最適条件を指示する勾配指示部をさらに備え、
   前記記憶部は、前記勾配指示部によって指示されたときに前記磁界発生部が発生する磁界の磁気勾配を前記最適条件として記憶し、
   前記制御部は、前記離間モードが選択された場合に、前記記憶部に記憶された最適条件の磁気勾配を前記磁界発生部に発生させ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. 前記磁界発生部は、前記接触モードおよび前記離間モードが選択された場合に発生する磁気勾配の方向と異なる方向の磁気勾配を発生させ、
   前記操作入力部は、前記異なる方向の磁気勾配の発生を指示する磁界発生指示部をさらに備え、
   前記制御部は、前記磁界発生指示部によって前記異なる方向の磁気勾配の発生を指示された場合、前記磁界発生部に、前記接触モードおよび前記離間モードが選択された場合に発生する磁気勾配を発生させた状態で前記異なる方向の磁気勾配を発生させ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。
5. 前記カプセル型医療装置の動作を検出する動作検出部を備え、
   前記制御部は、前記離間モードが選択された場合に前記磁界発生部に発生させる磁気勾配を段階的に変えていき、前記動作検出部の検出結果をもとに最適な磁気勾配を設定し、前記設定された最適な磁気勾配を前記磁界発生部に発生させ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。
6. 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は、ほぼ釣り合い、
   前記制御部は、前記選択部によって前記接触モードが選択された場合には前記カプセル型医療装置を前記所望の境界面に接触させる第１の磁気勾配を有する第１の磁界を前記磁界発生部に発生させ、前記選択部によって前記離間モードが選択された場合には前記カプセル型医療装置を前記所望の境界面から離す第２の磁気勾配を有する第２の磁界を前記磁界発生部に発生させ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。
7. 前記第１の磁気勾配の方向は、前記第２の磁気勾配の方向とは互いに逆である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の合力は、前記所望の境界面側を向き、
   前記制御部は、前記選択部によって前記離間モードが選択された場合には前記カプセル型医療装置を前記所望の境界面から離す第１の磁気勾配を有する第１の磁界を前記磁界発生部に発生させ、前記選択部によって前記接触モードが選択された場合には前記磁界発生部に少なくとも前記第１の磁界の発生を停止させ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。
9. 前記第１の磁気勾配の方向は、前記所望の境界面側に向かう方向とは逆の方向であることを特徴とする請求項８に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
10. 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の合力は、前記境界面側以外の方向を向き、
    前記制御部は、前記選択部によって前記接触モードが選択された場合には前記カプセル型医療装置を前記境界面に接触させる第１の磁気勾配を有する第１の磁界を前記磁界発生部に発生させ、前記選択部によって前記離間モードが選択された場合には前記磁界発生部に少なくとも前記第１の磁気勾配磁界の発生を停止させ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。
11. 前記第１の磁気勾配の方向は、前記所望の境界面側に向かう方向であることを特徴とする請求項１０に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
12. 前記第１の磁気勾配は、鉛直方向の磁気勾配であることを特徴とする請求項８に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。
13. 前記第１の磁気勾配は、鉛直方向の磁気勾配であることを特徴とする請求項１０に記載のカプセル型医療装置用誘導システム。

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