JP5173611B2 - カプセル型医療装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体内部に導入され、被検体内部の所望部位に薬液等の液体を注射する局注機能を備えたカプセル型医療装置に関するものである。

従来から、内視鏡の分野において、被検体の臓器内部に導入されて臓器内部の画像（以下、体内画像という場合がある）を撮像する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、カプセル型筐体の内部に撮像機能と無線通信機能とを備え、患者等の被検体に経口摂取された後、蠕動運動等によって消化管内を移動しつつ被検体の体内画像を順次撮像する。カプセル型医療装置は、被検体の体内画像を撮像する都度、被検体外部の受信装置に体内画像を順次無線送信する。なお、被検体内部に導入されたカプセル型内視鏡は、最終的に被検体外部に排出される。

また、このようなカプセル型医療装置には、被検体の体内部位に薬液を注射する局注機能を備えたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。この特許文献１，２に開示されたカプセル型医療装置は、被検体の体内部位に注射針を穿刺し、この穿刺した注射針を介して薬液を体内部位に注入する。その後、カプセル型医療装置は、この体内部位に穿刺していた注射針を抜き取り、カプセル型筐体の内部に注射針を収納する。

特開２００６−４３１１５号公報 特開２００４−４１７０９号公報

しかしながら、上述した従来のカプセル型医療装置では、体内部位に穿刺した注射針を薬液注射後に抜き取った際、この体内部位の穿刺跡（針跡）から薬液が漏れ出る可能性がある。このように薬液注射後の体内部位から漏れ出た薬液は、目的外の体内部位にまで広がり、この目的外の体内部位に対して意図せずに作用してしまう。特に、薬液が有色の液体である場合、薬液注射後の体内部位から漏れ出た有色の薬液は、目的外の体内部位に作用するのみならず、カプセル型医療装置の外壁面に付着してカプセル型医療装置の視界（撮像視野）を妨げてしまう可能性がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、薬液注射後の体内部位から注射針を抜き取った後に、この体内部位から薬液が漏れ出ることを防止できるカプセル型医療装置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は、被検体の体内部位に注射針を穿刺し、この穿刺した前記注射針を前記体内部位から抜き取る針駆動部と、前記体内部位に穿刺した前記注射針を介して前記体内部位の内部に液体を注入する液体注入部と、前記体内部位の内部における前記液体の圧力上昇を抑制する圧力抑制部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるカプセル型医療装置は、上記の発明において、前記圧力抑制部は、前記体内部位の内部に注入した前記液体の一部であって前記体内部位側から逆流する逆流液体を前記注射針を介して吸引する吸引部と、前記注射針および前記液体注入部の連通状態と前記注射針および前記吸引部の連通状態とを切り替える連通状態切替部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるカプセル型医療装置は、上記の発明において、前記圧力抑制部は、前記体内部位の内部に注入した前記液体の一部であって前記体内部位側から逆流する逆流液体を前記注射針を介して回収する回収部と、前記注射針および前記液体注入部の連通状態と前記注射針および前記回収部の連通状態とを切り替える連通状態切替部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるカプセル型医療装置は、上記の発明において、前記圧力抑制部は、前記体内部位に穿刺した前記注射針を介して前記体内部位の内部を加圧して、前記体内部位の内部を伸展する加圧部と、前記加圧部が加圧した前記体内部位の内部気体の少なくとも一部を前記注射針を介して排気する排気部と、前記注射針および前記液体注入部の連通状態と前記注射針および前記加圧部の連通状態とを切り替える連通状態切替部と、を備え、前記液体注入部は、前記排気部によって排気された状態の前記体内部位の内部に、前記注射針を介して前記液体を注入することを特徴とする。

また、本発明にかかるカプセル型医療装置は、上記の発明において、前記体内部位の内部に対する前記液体の注入量を、前記体内部位の内部を伸展しない程度の注入量に制御する制御部を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるカプセル型医療装置は、上記の発明において、前記針駆動部は、前記被検体の体内部位に向けて前記注射針を突没させて、前記体内部位に前記注射針を穿刺し、この穿刺した前記注射針を前記体内部位から抜き取る突没駆動部であることを特徴とする。

また、本発明にかかるカプセル型医療装置は、上記の発明において、前記被検体の体内部位に向けて前記注射針を突没させる突没駆動部を備え、前記針駆動部は、外部磁界に追従して回転駆動して、前記突没駆動部によって突出した前記注射針を前記体内部位に穿刺し、この穿刺した前記注射針を前記体内部位から抜き取る磁石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は、針駆動部が、被検体の体内部位に前記注射針を穿刺し、この穿刺した前記注射針を前記体内部位から抜き取り、液体注入部が、前記体内部位に穿刺した前記注射針を介して前記体内部位の内部に液体を注入し、圧力抑制部が、前記体内部位の内部における前記液体の圧力上昇を抑制するので、この体内部位に形成される注射針の穿刺跡から液体が噴出する際の圧力に比して小さい圧力に前記液体の圧力を抑制でき、これによって、薬液注射後の体内部位から注射針を抜き取った後に、この体内部位から薬液が漏れ出ることを防止できるという効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明にかかるカプセル型医療装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下では、被検体内部の患部等の所望の体内部位に薬液を注入するカプセル型医療装置を例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるカプセル型医療装置の一構成例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にかかるカプセル型医療装置１は、筒状筐体２ａとドーム形状筐体２ｂとによって形成されるカプセル型筐体２と、被検体の体内部位に穿刺する注射針３と、注射針３を支持する支持部４と、カプセル型筐体２から注射針３を突没させる駆動部５とを備える。また、カプセル型医療装置１は、注射針３を介して体内部位に薬液６を注入する吐出バルーン７と、この体内部位に注入された薬液６の圧力上昇を抑制する圧力抑制部８と、連通管９ａ，９ｂと、チューブ９ｃとを備える。さらに、カプセル型医療装置１は、被検体の体内画像を撮像する撮像部１１と、被検体外部の通信装置（図示せず）と無線通信を行う通信部１２と、かかるカプセル型医療装置１の各構成部を制御する制御部１３と、電池等によって実現される電源部１４とを備える。

カプセル型筐体２は、患者等の被検体の内部に導入可能な大きさに形成されたカプセル型の筐体であり、一端がドーム形状をなす筒状筐体２ａの他端（開口端）をドーム形状筐体２ｂによって塞いで形成される。ドーム形状筐体２ｂは、所定の波長帯域の光（例えば可視光）に対して透明なドーム形状の光学部材である。一方、筒状筐体２ａは可視光に対して略不透明な筐体である。この筒状筐体２ａには、注射針３を出し入れするための開口部２ｃが形成される。かかる筒状筐体２ａとドーム形状筐体２ｂとによって形成されるカプセル型筐体２の内部には、カプセル型医療装置１の各構成部（注射針３、駆動部５、吐出バルーン７、圧力抑制部８、連通管９ａ，９ｂ、撮像部１１、通信部１２、制御部１３および電源部１４等）が収容される。この場合、カプセル型筐体２は、所定の液密構造（図示せず）によって、駆動部５、撮像部１１、通信部１２、制御部１３および電源部１４等の電子部品の液密状態を確保する。

注射針３は、一端（先端）が尖形に形成された中空針であり、他端（後端）にチューブ９ｃが取り付けられる。かかる注射針３の後端部近傍には、支持部４が固定される。支持部４は、カプセル型筐体２の開口部２ｃを通して注射針３が突没可能な態様で注射針３を支持する。かかる支持部４は、駆動部５と接続される。

駆動部５は、被検体の体内部位に向けて注射針３を突没させて、この体内部位に注射針３を穿刺し、この穿刺した注射針３を体内部位から抜き取る突没駆動部として機能する。具体的には、駆動部５は、リニアアクチュエータ等を用いて実現され、注射針３の支持部４と接続される。駆動部５は、支持部４を介して注射針３を所定の方向（図１に示す太線矢印方向）に直線的な往復動作を行わせる。かかる駆動部５は、開口部２ｃからカプセル型筐体２の外部に注射針３を突き出して被検体の体内部位に注射針３を穿刺し、その後、制御部１３の制御に基づく動作タイミングに体内部位から注射針３を抜き取り、カプセル型筐体２内部に注射針３を収納する。

吐出バルーン７は、被検体の体内部位に穿刺した注射針３を介して、この体内部位の内部に液体を注入する液体注入部として機能する。具体的には、吐出バルーン７は、伸縮自在な弾性膜によって実現され、連通管９ａに取り付けられる。吐出バルーン７は、膨脹した状態で薬液６を内包し、この薬液６を貯蔵する。かかる吐出バルーン７の内部は、連通管９ａと連通し、後述する圧力抑制部８の切り替え状態に応じて、連通管９ａおよびチューブ９ｃ等を介して注射針３と連通する。吐出バルーン７は、注射針３と連通状態である場合、自身の収縮力によって薬液６を注射針３側に吐出し、この結果、注射針３を介して体内部位の内部に薬液６を注入する。一方、吐出バルーン７は、圧力抑制部８の切り替え状態に応じて注射針３との連通状態を解除された場合または自身の収縮力を消費し尽くした場合、薬液６の吐出（注入）を停止する。

圧力抑制部８は、被検体の体内部位に注入した液体の圧力上昇を注射針３を介して抑制する。具体的には、圧力抑制部８は、吸引部８ａおよび管路切替弁８ｂを備え、体内部位に穿刺した注射針３を介してこの体内部位の内部に注入された薬液６の圧力上昇を、この穿刺状態の注射針３を介して抑制する。

吸引部８ａは、被検体の体内部位の内部に注入した液体の一部であって、この体内部位側から逆流する液体（逆流液体）を注射針３を介して吸引する。具体的には、吸引部８ａは、図１に示すように、筒状筐体２ａの後端側の一部（ドーム形状部）と筒状筐体２ａ内部の壁部材１０とによって形成される。壁部材１０は、カプセル型筐体２の内部を吐出バルーン７側と電子部品側とに分割する部材であり、筒状筐体２ａの後端側に吐出バルーン７を密閉する。すなわち、吸引部８ａは、吐出バルーン７および連通管９ａを密閉状態に内包する。また、吸引部８ａは、連通管９ｂを介して管路切替弁８ｂと連通し、この管路切替弁８ｂの切り替え状態に応じて、連通管９ｂおよびチューブ９ｃ等を介して注射針３と連通する。かかる吸引部８ａは、注射針３と連通状態である場合、上述した吐出バルーン７の収縮動作（すなわち薬液６の吐出動作）に伴って生成される負圧によって、体内部位内部の薬液６を注射針３を介して吸引する。この結果、吸引部８ａは、体内部位の圧力によって注射針３側に逆流する逆流液体（体内部位に注入された薬液６の一部）を注射針３を介して吸引する。吸引部８ａは、このように吸引した薬液６の一部を、外部に漏出せずに貯蔵する。一方、吸引部８ａは、管路切替弁８ｂの切り替え状態に応じて注射針３との連通状態を解除された場合、この体内部位からの薬液６の吸引を停止する。

管路切替弁８ｂは、上述した注射針３および吐出バルーン７の連通状態と注射針３および吸引部８ａの連通状態とを切り替える連通状態切替部として機能する。具体的には、管路切替弁８ｂは、図１に示すように、連通管９ａを介して吐出バルーン７と連通し、連通管９ｂを介して吸引部８ａと連通し、チューブ９ｃを介して注射針３と連通する。管路切替弁８ｂは、制御部１３の制御に基づいて、注射針３および吐出バルーン７の連通状態と注射針３および吸引部８ａの連通状態とを切り替える。この場合、管路切替弁８ｂは、注射針３と吸引部８ａとの連通を遮断した状態で注射針３と吐出バルーン７とを連通状態にし、注射針３と吐出バルーン７との連通を遮断した状態で注射針３と吸引部８ａとを連通状態にする。一方、管路切替弁８ｂは、かかる注射針３および吐出バルーン７の連通状態と注射針３および吸引部８ａの連通状態とをともに遮断することも可能である。すなわち、管路切替弁８ｂは、注射針３および吐出バルーン７の連通状態と、注射針３および吸引部８ａの連通状態と、これら両連通状態をともに遮断した遮断状態とを択一的に切り替える。

なお、かかる管路切替弁８ｂと注射針３とを連通可能に接続するチューブ９ｃは、可撓性のチューブ部材であってもよいし、伸縮自在な弾性部材からなるチューブ部材であってもよい。また、かかるチューブ９ｃの長さは、上述した注射針３の突没動作を阻害しない程度の長さであればよい。

撮像部１１は、被検体の体内画像を撮像するためのものである。具体的には、撮像部１１は、ＬＥＤ等の照明部１１ａと、集光レンズ等の光学系１１ｂと、ＣＣＤまたはＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子１１ｃとを備える。撮像部１１は、カプセル型筐体２に対する所定の相対方向の軸（例えばカプセル型筐体２の長手方向の中心軸ＣＬ）と光学系１１ｂの光軸とを一致させる態様でカプセル型筐体２の内部に固定配置され、カプセル型筐体２の長手方向等の所定の方向に撮像視野を向ける。かかる撮像部１１において、１以上（望ましくは複数）の照明部１１ａは、撮像部１１の被写体である被検体の臓器内部を照明する。光学系１１ｂは、照明部１１ａによって照明された被写体からの反射光を集光し、固体撮像素子１１ｃの受光面に、この被写体の光学像を結像する。固体撮像素子１１ｃは、光学系１１ｂによって結像された被写体の光学像、すなわち被検体の体内画像を撮像する。かかる撮像部１１は、この固体撮像素子１１ｃの光電変換処理によって生成された信号を制御部１３に送信する。

通信部１２は、被検体外部に配置された画像表示装置等の外部装置（図示せず）と無線通信を行う。具体的には、通信部１２は、無線アンテナ（図示せず）を備え、この無線アンテナを介して無線信号を送受信する。より具体的には、通信部１２は、制御部１３の制御に基づいて、上述した撮像部１１が撮像した被検体の体内画像を被検体外部の外部装置に無線送信する。この場合、通信部１２は、制御部１３から取得した画像信号（体内画像のデータを含む信号）に対して変調処理等を行って、この画像信号を含む無線信号を生成する。通信部１２は、この生成した無線信号を無線アンテナを介して被検体外部の外部装置に送信する。一方、通信部１２は、制御部１３の制御に基づいて、被検体外部の外部装置から送信された無線信号を受信し、この受信した無線信号に対して復調処理等を行って、この無線信号から制御信号を抽出する。通信部１２は、かかる外部装置からの制御信号を制御部１３に送信する。

制御部１３は、カプセル型医療装置１の各構成部（具体的には、駆動部５、管路切替弁８ｂ、撮像部１１および通信部１２等）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。また、制御部１３は、管路切替弁８ｂの制御を通して、上述した吐出バルーン７の吐出動作（注入動作）と吸引部８ａの吸引動作とを制御する。かかる制御部１３は、通信部１２を介して取得した外部装置からの制御信号に基づいて駆動部５および管路切替弁８ｂを制御し、これによって、被検体の体内部位に注射針３を穿刺してからこの体内部位の内部に薬液６を注射完了するまでの一連の動作を制御する。なお、かかる一連の動作には、駆動部５による注射針３の突没動作、吐出バルーン７による薬液６の吐出（注入）動作、吸引部８ａの吸引動作および管路切替弁８ｂの管路切替動作が含まれる。

また、制御部１３は、画像処理部１３ａを備える。制御部１３は、照明部１１ａが照明した被写体の画像（被検体の体内画像）を固体撮像素子１１ｃが撮像するように撮像部１１の動作タイミングを制御する。画像処理部１３ａは、かかる撮像部１１の固体撮像素子１１ｃによって光電変換された信号を取得し、この取得した信号に対して所定の信号処理を行って、被検体の体内画像のデータを含む画像信号を生成する。制御部１３は、かかる画像処理部１３ａによって生成された画像信号、すなわち撮像部１１が撮像した被検体の体内画像のデータを含む画像信号を被検体外部の外部装置に無線送信するように通信部１２を制御する。制御部１３は、画像処理部１３ａが画像信号を生成する都度（すなわち撮像部１１が被検体の体内画像を撮像する都度）、かかる通信部１２の制御を繰り返す。一方、制御部１３は、通信部１２を制御して被検体外部の外部装置からの制御信号を取得する。

電源部１４は、スイッチ部およびボタン型の電池等を用いて実現され、スイッチ部によってオン状態に切り替わった場合、上述した駆動部５、管路切替弁８ｂ、撮像部１１、通信部１２および制御部１３に対して電力を適宜供給する。また、電源部１４は、スイッチ部によってオフ状態に切り替わった場合、かかる制御部１３等の各構成部に対する電力供給を停止する。なお、かかる電源部１４のスイッチ部は、外部から印加された磁界の作用によってオンオフ状態を切り替える磁気スイッチであってもよいし、外部から入射された赤外光等の所定の光信号に基づいてオンオフ状態を切り替える光スイッチであってもよい。

以上のような構成を有するカプセル型医療装置１は、経口摂取等によって被検体の臓器内部に導入され、その後、蠕動運動等によって被検体の臓器内部（消化管内部）を移動する。かかる被検体内部のカプセル型医療装置１は、撮像部１１によって被検体の体内画像を所定の時間間隔（例えば０．５秒間隔）で順次撮像し、通信部１２によって体内画像の画像信号を被検体外部の外部装置に順次無線送信する。

また、被検体内部のカプセル型医療装置１は、このように被検体の体内画像を順次撮像および無線送信しつつ被検体の臓器内部を順次移動し、薬液６を注射すべき所望の体内部位に到達する。この体内部位に到達したカプセル型医療装置１は、この体内部位に注射針３を穿刺して薬液６を注射し、この体内部位の内部における薬液６の圧力上昇を抑制した後、この体内部位から注射針３を抜き取る。かかるカプセル型医療装置１は、この注射針３をカプセル型筐体２の内部に収納後、被検体の臓器内部を移動し、最終的に、被検体の外部に排出される。

つぎに、上述した圧力抑制部８の管路切替弁８ｂについて詳細に説明する。図２は、管路切替弁の一構成例を示す断面模式図である。図３は、管路切替弁が注射針と吐出バルーンとを連通させた状態を示す模式図である。図４は、管路切替弁が注射針と吸引部とを連通させた状態を示す模式図である。なお、図２には、上述した遮断状態の管路切替弁８ｂが図示されている。

図２に示すように、管路切替弁８ｂは、内部に管路１５ａ〜１５ｄが形成された構造体であり、管路１５ａ〜１５ｄ間の開閉を切り替える遮断部材１６と、ばね１７ａ，１７ｂと、遮断部材１６に磁界を印加するソレノイド１８ａ，１８ｂとを内蔵する。

管路切替弁８ｂは、管路１５ａの開口部に連通管９ａを接続され、管路１５ｂの開口部に連通管９ｂを接続され、管路１５ｃの開口部にチューブ９ｃを接続される。かかる管路切替弁８ｂにおいて、管路１５ａは、この連通管９ａを介して吐出バルーン７と連通し、管路１５ｂは、この連通管９ｂを介して吸引部８ａと連通し、管路１５ｃは、このチューブ９ｃを介して注射針３と連通する。かかる管路１５ａ〜１５ｃは、図２に示すように管路１５ｄによって合流する。

遮断部材１６は、管路１５ａ〜１５ｄ間の開閉を切り替えるための部材である。具体的には、遮断部材１６は、少なくとも一部分が磁性体であり、管路１５ｄの形状に合わせた外形（すなわち遮断部材１６の外壁面と管路１５ｄの内壁面とが全周に亘って接触する態様の形状）に形成された構造体である。また、遮断部材１６は、管路１５ｄの内部を摺動しつつ移動して、管路１５ａ〜１５ｄ間の開閉を切り替える。かかる遮断部材１６の両端には、ばね１７ａ，１７ｂが接続される。

ばね１７ａ，１７ｂは、管路１５ｄ内における遮断部材１６の位置を制御するためのものである。具体的には、ばね１７ａは、一端が遮断部材１６に接続され且つ他端が管路１５ａの内壁部に接続される。また、ばね１７ｂは、一端が遮断部材１６に接続され且つ他端が管路１５ｂの内壁部に接続される。かかるばね１７ａ，１７ｂは、管路１５ｄ内における遮断部材１６の移動（摺動）に伴って伸縮自在であり、各々のばね力によって、管路１５ｃの開口部を塞ぐ位置に遮断部材１６を配置させる（図２参照）。

ソレノイド１８ａ，１８ｂは、上述した遮断部材１６を管路１５ｄ内において摺動させるための磁界を発生する。具体的には図２に示すように、ソレノイド１８ａは、管路１５ａ側に配置され、ソレノイド１８ｂは、管路１５ｂ側に配置される。かかるソレノイド１８ａ，１８ｂは、上述した制御部１３の制御に基づいて、遮断部材１６に磁界を印加し、この磁界の作用によって遮断部材１６を管路１５ａ側または管路１５ｂ側に移動させる。

このような構成を有する管路切替弁８ｂは、管路１５ｄ内における遮断部材１６の位置に応じて、上述した遮断状態と、注射針３および吐出バルーン７の連通状態と、注射針３および吸引部８ａの連通状態とを択一的に切り替える。具体的には、制御部１３がソレノイド１８ａ，１８ｂのいずれにも電流を供給していない状態（すなわちソレノイド１８ａ，１８ｂのいずれも磁界を発生していない状態）において、遮断部材１６は、ばね１７ａ，１７ｂのばね力の作用によって管路１５ｃの開口部に位置し（図２参照）、これによって、この管路１５ｃの開口部を閉塞する。この結果、遮断部材１６は、管路１５ａと管路１５ｃとの連通経路を遮断するとともに管路１５ｂと管路１５ｃとの連通経路を遮断する。このような状態の管路切替弁８ｂは、上述した注射針３および吐出バルーン７の連通状態と注射針３および吸引部８ａの連通状態とをともに遮断する。

一方、制御部１３がソレノイド１８ｂにのみ電流を供給した場合、ソレノイド１８ａは磁界を発生せず、ソレノイド１８ｂは、遮断部材１６に磁界を印加する。この場合、遮断部材１６は、図３に示すように、ばね１７ａ，１７ｂを伸縮させつつ、ソレノイド１８ｂの磁気引力によって管路１５ｂ側に移動し、これによって、管路１５ａのみに対して管路１５ｃの開口部を開状態にする。この結果、遮断部材１６は、管路１５ｂと管路１５ｃとの連通経路を遮断した状態を維持しつつ、管路１５ａと管路１５ｃとの連通経路（図３に示す点線矢印参照）を開状態にする。このような状態の管路切替弁８ｂは、上述した注射針３と吸引部８ａとの連通を遮断した状態を維持しつつ、注射針３と吐出バルーン７とを連通状態にする。この場合、吐出バルーン７は、上述したように、注射針３を介して体内部位の内部に薬液６を注入する。

他方、制御部１３がソレノイド１８ａにのみ電流を供給した場合、ソレノイド１８ｂは磁界を発生せず、ソレノイド１８ａは、遮断部材１６に磁界を印加する。この場合、遮断部材１６は、図４に示すように、ばね１７ａ，１７ｂを伸縮させつつ、ソレノイド１８ａの磁気引力によって管路１５ａ側に移動し、これによって、管路１５ｂのみに対して管路１５ｃの開口部を開状態にする。この結果、遮断部材１６は、管路１５ａと管路１５ｃとの連通経路を遮断した状態を維持しつつ、管路１５ｂと管路１５ｃとの連通経路（図４に示す点線矢印参照）を開状態にする。このような状態の管路切替弁８ｂは、上述した注射針３と吐出バルーン７との連通を遮断した状態を維持しつつ、注射針３と吸引部８ａとを連通状態にする。この場合、吸引部８ａは、上述したように、注射針３を介して体内部位の内部から逆流する薬液６の一部を吸引する。

つぎに、被検体内部における所望部位の一例である患部に薬液を注射する場合を例示して、本発明の実施の形態１にかかるカプセル型医療装置１の動作を具体的に説明する。図５は、被検体内部のカプセル型医療装置が患部に到達する状態を示す模式図である。図６は、被検体内部のカプセル型医療装置が患部に薬液を注射する状態を示す模式図である。図７は、被検体内部のカプセル型医療装置が患部内部における薬液の圧力上昇を抑制して注射針を収納する状態を示す模式図である。

カプセル型医療装置１は、上述したように、経口摂取等によって患者等の被検体の臓器内部に導入される。かかる被検体内部のカプセル型医療装置１は、図５に示すように、この被検体の体内画像の撮像および無線送信を順次繰り返しつつ、蠕動運動等によって消化管内部を移動して患部１９の近傍に到達する（状態Ａ１）。この場合、カプセル型医療装置１は、撮像部１１によって撮像した体内画像を被検体外部の外部装置に無線送信する。この外部装置は、かかるカプセル型医療装置１から受信した体内画像をディスプレイに表示する。医師または看護師等のユーザは、この外部装置の表示情報を視認することによって、被検体内部のカプセル型医療装置１が患部１９の近傍に到達したことを確認する。

かかる患部１９近傍のカプセル型医療装置１は、蠕動運動等によって患部１９の位置に到達し、図５に示すように注射針３の位置と患部１９の位置とを合わせる（状態Ａ２）。なお、ユーザは、外部装置の表示情報を視認することによって、このように被検体内部のカプセル型医療装置１が患部１９の位置に到達した旨を確認する。

ここで、外部装置は、ユーザによる操作に対応して、カプセル型医療装置１に対する制御信号を生成し、この生成した制御信号を被検体内部のカプセル型医療装置１に無線送信する。被検体内部のカプセル型医療装置１は、上述した通信部１２によって外部装置からの制御信号を受信し、この受信した制御信号に基づいて、患部１９に注射針３を穿刺してから患部１９の内部に薬液６を注射完了するまでの一連の動作を実行する。

かかるカプセル型医療装置１において、制御部１３は、上述した外部装置からの制御信号に基づいて、まず、カプセル型筐体２から注射針３を突き出すように駆動部５を制御する。この場合、駆動部５は、開口部２ｃ側に向かう方向に支持部４を移動する。かかる支持部４に支持された注射針３は、図６に示すように、開口部２ｃを通ってカプセル型筐体２から突出し、患部１９に突き刺さる（状態Ａ３）。この場合、チューブ９ｃは、かかる注射針３の突出動作を阻害しない。

つぎに、制御部１３は、患部１９に注射針３を穿刺し終えたタイミングに管路切替弁８ｂを制御し、この管路切替弁８ｂの制御を通して吐出バルーン７による薬液６の吐出動作を開始する。この場合、管路切替弁８ｂは、連通管９ａおよびチューブ９ｃを介して吐出バルーン７と注射針３とを連通状態に切り替る。吐出バルーン７は、かかる連通管９ａ、管路切替弁８ｂおよびチューブ９ｃの内部に薬液６を流通させ、患部１９に穿刺した状態の注射針３を介して、患部１９の内部に薬液６を注入する。かかる注射針３を介して吐出された薬液６は、図６に示すように、患部１９の内部を伸展しつつ患部１９の内部に注入される（状態Ａ４）。

かかる制御部１３は、このように患部１９に注射針３を穿刺した状態を維持しつつ、この注射針３を介して患部１９に薬液６を注入し始めてから所定の時間が経過したタイミングに、注射針３と吐出バルーン７との連通状態から注射針３と吸引部８ａとの連通状態に切り替えるように管路切替弁８ｂを制御する。この場合、管路切替弁８ｂは、注射針３と吐出バルーン７との連通状態を解除（遮断）するとともに注射針３と吸引部８ａとを連通状態にする。吸引部８ａは、かかる管路切替弁８ｂによって連通状態に切り替わった連通管９ｂとチューブ９ｃとを介して、患部１９に穿刺した状態の注射針３と連通した状態になる。かかる吸引部８ａは、吐出バルーン７の収縮に由来する負圧によって、患部１９内部の薬液６の一部をこの注射針３を介して吸引する。これによって、吸引部８ａは、この患部１９内部における薬液６の圧力上昇を抑制する。吸引部８ａは、このように吸引した薬液６を内部に貯蔵する（状態Ａ５）。

ここで、この患部１９内部に注入された薬液６は、図６に示す状態Ａ４のように、患部１９の内部を伸展して患部１９の内部空間を広げる。かかる薬液６によって伸展した患部１９は、元の状態に復帰することはないが、内部空間を維持できる程度に収縮する。このため、かかる患部１９内部の薬液６の一部は、この患部１９の収縮力の作用によって注射針３側に押し戻される、すなわち逆流する。上述した吸引部８ａは、この患部１９内部の薬液６のうち、かかる患部１９の収縮力の作用によって逆流する逆流液体（薬液６の一部）を注射針３を介して吸引する。これによって、吸引部８ａは、かかる伸展状態の患部１９の内部を十分に緩めつつ、この患部１９内部の薬液６の圧力上昇を抑制する。

その後、制御部１３は、上述したように注射針３と吸引部８ａとを連通状態に切り替えてから所定の時間が経過したタイミング（すなわち、伸展状態の患部１９の内部が十分に緩んだタイミング）に、上述した遮断状態に切り替わるように管路切替弁８ｂを制御する。この場合、管路切替弁８ｂは、注射針３および吐出バルーン７の連通状態と注射針３および吸引部８ａの連通状態とをともに遮断する。制御部１３は、このように管路切替弁８ｂを遮断状態に切り替えたタイミングに、カプセル型筐体２の内部に注射針３を収納するように駆動部５を制御する。この場合、駆動部５は、開口部２ｃから離間する方向に支持部４を移動して、患部１９から注射針３を抜き取り、カプセル型筐体２の内部に注射針３を収納する（状態Ａ６）。

この状態Ａ６において、患部１９は、内部に薬液６を注入された状態を維持しつつ、上述した吸引部８ａの作用によって十分に緩んだ状態になっている。かかる緩んだ状態の患部１９は、収縮力を消失しているため、注射針３が引き抜かれた後であっても、この注射針３の穿刺跡から薬液６を漏出させることはない。

なお、上述した吸引部８ａによる薬液６の吸引量は、伸展状態の患部１９によって逆流する液量と略同値であり、患部１９の治療等の効果に必要な薬液６の注入量を不足させるものではない。すなわち、上述した制御部１３は、かかる吸引部８ａによる薬液６の吸引量を加味して管路切替弁８ｂの切替タイミングを制御し、これによって、吐出バルーン７による薬液６の吐出量（注入量）を患部１９に必要な液量に制御できる。

以上、説明したように、本発明の実施の形態１では、管路切替弁が、注射針および吐出バルーンの連通状態と、注射針および吸引部の連通状態と、これら両連通状態をともに遮断した遮断状態とを択一的に切り替え、吐出バルーンが、この管路切替弁によって連通状態に切り替わった注射針を介して被検体の体内部位の内部に薬液を注入し、吸引部が、この管路切替弁によって連通状態に切り替わった穿刺状態の注射針を介して体内部位の内部から逆流薬液を吸引して、この体内部位の内部における薬液の圧力上昇を抑制するように構成した。このため、この体内部位の内部に薬液が必要量注入された状態を維持しつつ、この薬液の注入によって伸展した体内部位の内部を十分に緩んだ状態にして、この伸展状態の体内部位の収縮力を消失することができ、これによって、薬液注射後の体内部位から注射針を抜き取った後に、この体内部位から薬液が漏れ出ることを防止できるカプセル型医療装置を実現することができる。

本発明にかかるカプセル型医療装置を用いることによって、被検体内部における患部等の所望部位に注射した薬液がこの所望部位の穿刺跡から漏れ出ることを防止できるため、この所望部位以外の体内部位（すなわち目的外の体内部位）に薬液が広がって、この目的外の体内部位に対して意図せずに薬液が作用することを防止できる。特に、薬液が有色の液体である場合、本発明によれば、かかる効果に加えて、この所望部位から漏れ出た有色の薬液がカプセル型医療装置の外壁面に付着してカプセル型医療装置の視界（撮像視野）を妨げることをさらに防止できる。

（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、注射針３を穿刺して体内部位の内部に注入した薬液６のうち、この体内部位の伸展に由来する収縮力によって内部から逆流する逆流薬液（この薬液６の一部）を吸引部８ａによって吸引していたが、この実施の形態２では、この体内部位の伸展に由来する収縮力によって内部から逆流する逆流薬液を注射針を介してカプセル型筐体内部に回収するようにしている。

図８は、本発明の実施の形態２にかかるカプセル型医療装置の一構成例を示す模式図である。図８に示すように、この実施の形態２にかかるカプセル型医療装置２１は、上述した実施の形態１にかかるカプセル型医療装置１の圧力抑制部８に代えて圧力抑制部２８を備える。この圧力抑制部２８は、上述した吸引部８ａに代えて薬液回収部２８ａを備え、上述した管路切替弁８ｂに代えて管路切替弁２８ｂを備える。すなわち、このカプセル型医療装置２１は、上述した吸引部８ａを形成する壁部材１０を備えていない。また、この実施の形態２において、連通管９ｂは、管路切替弁２８ｂと薬液回収部２８ａとを連通し、カプセル型筐体２の筒状筐体２ａには、薬液回収部２８ａに対応する位置に開口部２ｄが追加形成される。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

圧力抑制部２８は、被検体の体内部位に注入した液体の圧力上昇を注射針３を介して抑制する。具体的には、圧力抑制部２８は、上述したように薬液回収部２８ａおよび管路切替弁２８ｂを備え、体内部位に穿刺した注射針３を介してこの体内部位の内部に注入された薬液６の圧力上昇を、この穿刺状態の注射針３を介して抑制する。

薬液回収部２８ａは、被検体の体内部位の内部に注入した液体の一部であって、この体内部位側から逆流する液体（逆流液体）を注射針３を介して回収する。具体的には、薬液回収部２８ａは、一端が開口し且つ他端が底部をなす箱型または筒型の部材であり、この開口端の内側に筒状筐体２ａの開口部２ｄが位置する態様で筒状筐体２ａの内壁に固定配置される。薬液回収部２８ａは、連通管９ｂを介して管路切替弁２８ｂと連通し、この管路切替弁２８ｂの切り替え状態に応じて、連通管９ｂおよびチューブ９ｃ等を介して注射針３と連通する。また、薬液回収部２８ａは、その開口端の近傍（すなわち筒状筐体２ａの開口部２ｄの近傍）に透過膜２９を備える。透過膜２９は、微細な多孔質構造の膜部材であり、液体を透過させずに気体を透過させる。かかる薬液回収部２８ａは、注射針３と連通状態である場合、伸展状態の体内部位の収縮力によって逆流する逆流液体（具体的には体内部位に注入された薬液６の一部）を回収する。この場合、薬液回収部２８ａは、透過膜２９を介して開口部２ｄから空気等の気体のみを逃がしつつ、注射針３を介して体内部位からの逆流液体を回収する。一方、薬液回収部２８ａは、管路切替弁２８ｂの切り替え状態に応じて注射針３との連通状態を解除された場合、この回収した逆流液体（薬液６の一部）を内部に閉じ込めた状態になる。この場合、薬液回収部２８ａは、この回収した逆流液体を外部に漏出せずに貯蔵する。

管路切替弁２８ｂは、図３に示した管路１５ｂの開口部が薬液回収部２８ａ側を向いた構造であること以外、上述した実施の形態１にかかるカプセル型医療装置１の管路切替弁８ｂと同様の構造を有する。また、管路切替弁２８ｂは、この管路１５ｂの開口部に接続された連通管９ｂを介して薬液回収部２８ａと連通すること以外、上述した実施の形態１にかかるカプセル型医療装置１の管路切替弁８ｂと同様の機能を有する。かかる管路切替弁２８ｂは、制御部１３の制御に基づいて、注射針３および吐出バルーン７の連通状態と、注射針３および薬液回収部２８ａの連通状態と、これら両連通状態をともに遮断した遮断状態とを択一的に切り替える。なお、管路切替弁２８ｂは、注射針３および吐出バルーン７の連通状態と注射針３および薬液回収部２８ａの連通状態とを切り替える場合、注射針３と薬液回収部２８ａとの連通を遮断した状態で注射針３と吐出バルーン７とを連通状態にし、または注射針３と吐出バルーン７との連通を遮断した状態で注射針３と薬液回収部２８ａとを連通状態にする。

なお、この実施の形態２にかかるカプセル型医療装置２１において、制御部１３は、上述した注射針３と吸引部８ａとの連通状態を制御する代わりに、管路切替弁２８ｂの管路切替動作の制御を通して注射針３と薬液回収部２８ａとの連通状態を制御する。すなわち、制御部１３は、実施の形態１に例示したように注射針３と吸引部８ａとを連通状態にする場合と同様のタイミングに注射針３と薬液回収部２８ａとを連通状態にし、実施の形態１に例示したように注射針３と吸引部８ａとの連通状態を解除（遮断）する場合と同様のタイミングに注射針３と薬液回収部２８ａとの連通状態を解除する。

つぎに、被検体内部における所望部位の一例である患部に薬液を注射する場合を例示して、本発明の実施の形態２にかかるカプセル型医療装置２１の動作を具体的に説明する。図９は、被検体内部のカプセル型医療装置が患部内部における薬液の圧力上昇を抑制する状態を示す模式図である。なお、この実施の形態２にかかるカプセル型医療装置２１の動作は、患部内部における薬液の圧力上昇を抑制する際の動作以外、実施の形態１にかかるカプセル型医療装置１と同様である。このため、以下では、患部内部における薬液の圧力上昇を抑制する際のカプセル型医療装置２１の動作のみを説明する。

図９に示すように、駆動部５の作用によって被検体内部の患部１９に注射針３を穿刺した状態のカプセル型医療装置２１において、吐出バルーン７が注射針３を介して患部１９内部に薬液６を所定時間注入した後、管路切替弁２８ｂは、制御部１３の制御に基づいて、注射針３と吐出バルーン７との連通状態を遮断するとともに注射針３と薬液回収部２８ａとを連通状態にする。この場合、薬液回収部２８ａは、かかる管路切替弁２８ｂおよびチューブ９ｃ等を介して、患部１９に穿刺した状態の注射針３と連通した状態になる。

ここで、この患部１９内部に注入された薬液６は、実施の形態１の場合と同様に患部１９の内部を伸展して患部１９の内部空間を広げる。かかる薬液６によって伸展した患部１９は、元の状態に復帰することはないが、内部空間を維持できる程度に収縮する。患部１９内部の薬液６の一部は、かかる患部１９の収縮力の作用によって注射針３側に押し戻され、注射針３、チューブ９ｃ、管路切替弁２８ｂおよび連通管９ｂの各内部を順次流通して薬液回収部２８ａの内部に逆流する。

薬液回収部２８ａは、透過膜２９を介して開口部２ｄから内部気体を排気しつつ、上述したように患部１９内部側から注射針３を介して逆流してきた逆流液体（薬液６の一部）を受ける。薬液回収部２８ａは、この患部１９の収縮変化が終了するまで患部１９内部側からの逆流液体を受け続け、これによって、伸展状態の患部１９の内部を十分に緩めつつ、この患部１９内部の薬液６の圧力上昇を抑制する。

その後、制御部１３は、上述したように注射針３と薬液回収部２８ａとを連通状態に切り替えてから所定の時間が経過したタイミング（すなわち、伸展状態の患部１９の内部が十分に緩んだタイミング）に、上述した遮断状態に切り替わるように管路切替弁２８ｂを制御する。この場合、管路切替弁２８ｂは、注射針３および吐出バルーン７の連通状態と注射針３および薬液回収部２８ａの連通状態とをともに遮断する。かかる遮断状態において、薬液回収部２８ａは、患部１９内部側から回収した薬液６（逆流液体）を内部に閉じ込める。なお、かかる薬液回収部２８ａが回収した薬液６は、透過膜２９を通過できないため、開口部２ｄから外部に漏れ出ることはない。

一方、患部１９は、内部に薬液６を注入された状態を維持しつつ、上述したように十分緩んだ状態になっている。かかる緩んだ状態の患部１９は、収縮力を消失しているため、注射針３が引き抜かれた後であっても、この注射針３の穿刺跡から薬液６を漏出させることはない。

なお、上述した薬液回収部２８ａによる薬液６の回収量は、伸展状態の患部１９によって逆流する液量と略同値であり、患部１９の治療等の効果に必要な薬液６の注入量を不足させるものではない。すなわち、上述した制御部１３は、かかる薬液回収部２８ａによる薬液６の回収量を加味して管路切替弁２８ｂの切替タイミングを制御し、これによって、吐出バルーン７による薬液６の吐出量（注入量）を患部１９に必要な液量に制御できる。

以上、説明したように、本発明の実施の形態２では、管路切替弁が、注射針および吐出バルーンの連通状態と、注射針および薬液回収部の連通状態と、これら両連通状態をともに遮断した遮断状態とを択一的に切り替え、薬液回収部が、この管路切替弁によって連通状態に切り替わった穿刺状態の注射針を介して体内部位の内部からの逆流薬液を回収して、この体内部位の内部における薬液の圧力上昇を抑制するようにし、その他を実施の形態１と同様に構成した。このため、上述した実施の形態１と同様の作用効果を享受するカプセル型医療装置を実現することができる。

また、本発明の実施の形態２では、薬液回収部が、吐出バルーンの収縮に由来する負圧によらず、伸展状態の体内部位の収縮力の作用によって逆流する薬液を回収する。このため、吐出バルーンを内包する密閉空間内に薬液回収部を配置する必要がなく、薬液回収部と管路切替弁とを連通管を介して接続可能であれば、カプセル型筐体内部の所望の位置に薬液回収部を配置することができる。これによって、カプセル型筐体内部の設計の自由度が高まり、この結果、上述した実施の形態１と同様の作用効果を享受するカプセル型医療装置を簡易に実現することができる。

（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態２では、伸展状態の体内部位の収縮力によって逆流する逆流薬液を注射針を介してカプセル型筐体内部に回収し、これによって、この体内部位の内部における薬液の圧力上昇を抑制していたが、この実施の形態３では、注射針を介して体内部位の内部に気体を出し入れして、この体内部位の内部を伸展させた後に緩め、この緩んだ状態の体内部位の内部に薬液を注入することによって、この注入薬液の圧力上昇を抑制するようにしている。

図１０は、本発明の実施の形態３にかかるカプセル型医療装置の一構成例を示す模式図である。図１０に示すように、この実施の形態３にかかるカプセル型医療装置３１は、上述した実施の形態２にかかるカプセル型医療装置２１の圧力抑制部２８に代えて圧力抑制部３８を備え、制御部１３に代えて制御部３９を備える。この圧力抑制部３８は、上述した薬液回収部２８ａに代えて加圧部３８ａを備え、さらに排気部３８ｃを備える。なお、この実施の形態３において、排気部３８ｃは、チューブ９ｃと連通し、カプセル型筐体２の筒状筐体２ａには、実施の形態２において示した開口部２ｄが形成されていない。その他の構成は実施の形態２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

圧力抑制部３８は、被検体の体内部位に注入する液体の圧力上昇を注射針３を介して抑制する。具体的には、圧力抑制部３８は、上述した管路切替弁２８ｂ、加圧部３８ａおよび排気部３８ｃを備え、注射針３を穿刺した体内部位の内部における薬液６の圧力上昇を、この穿刺状態の注射針３を介して抑制する。

加圧部３８ａは、被検体の体内部位の内部に薬液６等の液体が注射される前に、この体内部位の内部を加圧によって伸展させる。具体的には、加圧部３８ａは、空気または炭酸ガス等の人体に無害な圧縮気体を内包し、連通管９ｂを介して管路切替弁２８ｂと連通接続される。加圧部３８ａは、この管路切替弁２８ｂの切り替え状態に応じて、連通管９ｂおよびチューブ９ｃ等を介して注射針３と連通する。かかる加圧部３８ａは、体内部位に穿刺した状態の注射針３と連通状態である場合、この注射針３を介して体内部位の内部に気体を注入する。加圧部３８ａは、かかる気体の注入によって体内部位の内部を加圧し、これによって、この体内部位の内部を伸展する。なお、加圧部３８ａは、管路切替弁２８ｂの切り替え状態に応じて注射針３との連通状態を解除された場合、体内部位への気体注入を停止する。

排気部３８ｃは、加圧部３８ａの加圧処理によって伸展した体内部位の内部気体の一部を注射針３を介して排気する。具体的には、排気部３８ｃは、電磁弁等を用いて実現され、チューブ９ｃと連通接続される。排気部３８ｃは、このチューブ９ｃを介して注射針３と連通する。かかる排気部３８ｃは、制御部３９の制御に基づいて駆動し、体内部位に穿刺した状態の注射針３を介してこの体内部位の内部気体の一部を排気する。排気部３８ｃは、このように体内部位の内部気体の一部を排気することによって、この体内部位の内部を緩める。なお、かかる排気部３８ｃによって排気された体内部位の内部気体は、カプセル型筐体２の内部に流入してもよいし、カプセル型筐体２の外部に流出してもよい。

なお、管路切替弁２８ｂは、上述した薬液回収部２８ａの代わりに加圧部３８ａと連通すること以外、上述した実施の形態２と同様である。すなわち、この実施の形態３において、管路切替弁２８ｂは、制御部３９の制御に基づいて、注射針３および吐出バルーン７の連通状態と、注射針３および加圧部３８ａの連通状態と、これら両連通状態をともに遮断した遮断状態とを択一的に切り替える。なお、管路切替弁２８ｂは、注射針３および吐出バルーン７の連通状態と注射針３および加圧部３８ａの連通状態とを切り替える場合、注射針３と加圧部３８ａとの連通を遮断した状態で注射針３と吐出バルーン７とを連通状態にし、または注射針３と吐出バルーン７との連通を遮断した状態で注射針３と加圧部３８ａとを連通状態にする。

制御部３９は、通信部１２を介して取得した外部装置からの制御信号に基づいて、まず、被検体の体内部位に注射針３を穿刺するように駆動部５を制御し、続いて、注射針３と加圧部３８ａとを連通状態に切り替えるように管路切替弁２８ｂを制御する。制御部３９は、注射針３と加圧部３８ａとを連通状態に切り替えてから所定の時間が経過したタイミングに、この注射針３と加圧部３８ａとの連通状態を解除（遮断）するように管路切替弁２８ｂを制御するとともに、注射針３を介して体内部位の内部気体を排気するように排気部３８ｃを制御する。その後、制御部３９は、排気部３８ｃの排気動作を開始してから所定の時間が経過したタイミングに、この排気動作を停止するように排気部３８ｃを制御するとともに、注射針３と吐出バルーン７とを連通状態に切り替えるように管路切替弁２８ｂを制御する。制御部３９は、吐出バルーン７による薬液６の吐出動作を開始してから所定の時間が経過したタイミングに、上述した遮断状態に切り替えるように管路切替弁２８ｂを制御する。その後、制御部３９は、注射針３を体内部位から抜き取ってカプセル型筐体２の内部に収納するように駆動部５を制御する。なお、制御部３９は、かかる制御機能以外、上述した実施の形態２にかかるカプセル型医療装置２１の制御部１３と同様の機能を有する。

つぎに、被検体内部における所望部位の一例である患部に薬液を注射する場合を例示して、本発明の実施の形態３にかかるカプセル型医療装置３１の動作を具体的に説明する。図１１は、被検体内部のカプセル型医療装置が患部内部を加圧によって伸展する状態を示す模式図である。図１２は、被検体内部のカプセル型医療装置が患部内部を排気によって緩める状態示す模式図である。図１３は、被検体内部のカプセル型医療装置が排気後の患部内部に薬液を注入する状態を示す模式図である。なお、この実施の形態３にかかるカプセル型医療装置３１の動作は、患部内部における薬液の圧力上昇を抑制する際の動作および患部内部に薬液を注入する際の動作以外、実施の形態２にかかるカプセル型医療装置２１と同様である。このため、以下では、患部内部における薬液の圧力上昇を抑制する際のカプセル型医療装置３１の動作と、患部内部に薬液を注入する際のカプセル型医療装置３１の動作とを説明する。

図１１に示すように、駆動部５の作用によって被検体内部の患部１９に注射針３を穿刺した状態のカプセル型医療装置３１において、制御部３９は、注射針３と加圧部３８ａとを連通状態に切り替えるように管路切替弁２８ｂを制御する。この場合、管路切替弁２８ｂは、注射針３と吐出バルーン７とを連通せずに注射針３と加圧部３８ａとを連通状態にする。加圧部３８ａは、かかる管路切替弁２８ｂおよびチューブ９ｃ等を介して、患部１９に穿刺した状態の注射針３と連通した状態になり、この穿刺状態の注射針３を介して患部１９内部に気体を注入する。加圧部３８ａは、このように患部１９内部に気体を注入（圧入）することによって、この患部１９の内部を加圧し、この結果、この患部１９の内部を伸展する。

つぎに、制御部３９は、患部１９に注射針３を穿刺した状態を維持しつつ、この注射針３を介して患部１９の内部に加圧部３８ａの圧縮気体を注入し始めてから所定の時間が経過したタイミング（すなわち加圧部３８ａの作用によって患部１９の内部が十分に伸展したタイミング）に、注射針３と加圧部３８ａとの連通状態を遮断するように管路切替弁２８ｂを制御するとともに、この患部１９の内部気体を排気するように排気部３８ｃを制御する。この場合、管路切替弁２８ｂは、上述した遮断状態に切り替わり、加圧部３８ａは、患部１９の内部への気体注入を停止する。一方、排気部３８ｃは、チューブ９ｃおよび注射針３を介して患部１９の内部気体を排気し、これによって、この患部１９の内部を減圧する。

ここで、かかる加圧部３８ａの加圧処理（気体の圧入）によって伸展した患部１９は、元の状態に復帰することはないが、内部空間を維持できる程度に収縮する。この患部１９の内部気体は、かかる患部１９の収縮力の作用によって注射針３側に逆流し、図１２に示すように、注射針３およびチューブ９ｃの各内部を順次流通する。排気部３８ｃは、この患部１９の収縮力を用いて患部１９の内部気体を排気し、この患部１９の収縮変化が終了するまで患部１９の内部気体を排気し続ける。これによって、排気部３８ｃは、伸展状態の患部１９の内部を十分に緩める。

その後、制御部３９は、患部１９に注射針３を穿刺した状態を維持しつつ、この注射針３を介して患部１９の内部気体を排気し始めてから所定の時間が経過したタイミング（すなわち伸展状態の患部１９の内部が排気部３８ｃの作用によって十分に緩んだタイミング）に、排気動作を停止するように排気部３８ｃを制御するとともに、注射針３と吐出バルーン７とを連通状態に切り替えるように管路切替弁２８ｂを制御する。この場合、管路切替弁２８ｂは、注射針３と加圧部３８ａとを連通せずに注射針３と吐出バルーン７とを連通状態にする。吐出バルーン７は、図１３に示すように、連通管９ａ、管路切替弁２８ｂおよびチューブ９ｃを介して注射針３と連通状態になり、この注射針３を介して患部１９内部に薬液６を注入する。

ここで、制御部３９は、かかる患部１９の内部に対する薬液６の注入量を、この患部１９の内部を伸展しない程度の注入量に制御する。具体的には、制御部３９は、注射針３と吐出バルーン７とを連通状態に切り替えてから所定の時間が経過したタイミングに、この注射針３と吐出バルーン７との連通状態を遮断するように管路切替弁２８ｂを制御する。制御部３９は、かかる管路切替弁２８ｂの制御を通して、吐出バルーン７による薬液６の注入量を適正量に制御する。なお、かかる薬液６の注入量は、上述したように緩んだ状態の患部１９の内部を新たに伸展しない程度の液量であり、例えば、この患部１９の内部容積の半分程度の液量である。かかる制御部３９によって制御された注入量の薬液６は、患部１９を新たに伸展することなく、この緩んだ状態の患部１９の内部に留まる。このため、かかる患部１９内部の薬液６は、患部１９の収縮力の作用を受けることがなく、この結果、この患部１９内部における薬液６の圧力上昇は抑制される。

なお、患部１９は、上述したように内部気体の排気によって十分緩んだ状態になっており、その収縮力を消失しているため、注射針３が引き抜かれた後であっても、この注射針３の穿刺跡から薬液６を漏出させることはない。

以上、説明したように、本発明の実施の形態３では、管路切替弁が、注射針および吐出バルーンの連通状態と、注射針および加圧部の連通状態と、これら両連通状態をともに遮断した遮断状態とを択一的に切り替え、加圧部が、この管路切替弁によって連通状態に切り替わった穿刺状態の注射針を介して体内部位の内部を伸展し、排気部が、この穿刺状態の注射針を介してこの体内部位の内部気体を排気して、この体内部位の内部を緩めるようにし、吐出バルーンが、この緩んだ状態の体内部位の内部に、この体内部位を新たに伸展しない程度の液量の薬液を注入するようにし、その他を実施の形態２と同様に構成した。このため、上述した実施の形態２と同様の作用効果を享受するとともに、体内部位への薬液注入量を必要最小限に抑えることができ、これによって、カプセル型筐体の内部に貯蔵する薬液の量を必要最小限に低減して、装置規模の小型化を促進できるカプセル型医療装置を実現することができる。

なお、上述した実施の形態１〜３では、被検体の体内部位に作用させる薬液を注射するカプセル型医療装置を例示していたが、これに限らず、被検体の体内部位に所望の液体を注射するカプセル型医療装置であってもよい。この場合、かかるカプセル型医療装置によって体内部位に注射される液体は、無色透明の液体であってもよいし、着色された有色の液体（例えばマーキング用の液体）であってもよい。

また、上述した実施の形態３では、加圧部３８ａの内部に圧縮気体を充填し、この加圧部３８ａの圧縮気体を体内部位の内部に圧入していたが、これに限らず、加圧部３８ａが体内部位に注入する気体は、発泡剤による発生ガスであってもよい。この場合、加圧部３８ａは、炭酸水素ナトリウム等の発泡剤と水等の液体とを内包し、管路切替弁２８ｂによって注射針３と連通した場合に、この発泡剤と液体とを混合してガスを発生させ、この発生ガスを注射針３を介して体内部位の内部に注入すればよい。

さらに、上述した実施の形態３では、排気部３８ｃは、伸展状態の体内部位の収縮力を用いてこの体内部位の内部気体を排気していたが、これに限らず、排気部３８ｃは、吸引ポンプ等を用いて実現され、伸展状態の体内部位の内部気体を吸引し、排気してもよい。この場合、かかる吸引機能を有する排気部３８ｃは、少なくとも体内部位の収縮力によって逆流する気体を排気し、さらには、この体内部位の内部を伸展するために注入した気体（加圧部３８ａの注入気体）を全て吸引し、排気してもよい。

また、上述した実施の形態３では、加圧部３８ａが注射針３を介して体内部位の内部に気体を圧入した後、この伸展状態の体内部位の内部気体を排気部３８ｃによって排気して、この伸展状態の体内部位を緩めていたが、これに限らず、加圧部３８ａが注射針３を介して体内部位の内部に気体を圧入した後、この伸展状態の体内部位から注射針３を抜き取り、この注射針３の穿刺跡から体内部位の収縮力によって内部気体を排気し、これによって、この伸展状態の体内部位の緩めてもよい。

さらに、上述した実施の形態１〜３では、電力によって駆動する単一の駆動部５が、カプセル型筐体２から注射針３を突没して、被検体の体内部位に注射針３を穿刺し、この穿刺した注射針３を体内部位から抜き取っていたが、これに限らず、カプセル型筐体２から注射針３を突没する駆動部と、体内部位に対する注射針３の穿刺および抜取を行う駆動部とを別のものとしてもよい。この場合、カプセル型筐体２から注射針３を突没する駆動部は、上述した駆動部５に例示されるように電力によって駆動する電動アクチュエータ等であってもよいし、外部から印加される外部磁界の作用によって駆動する磁気アクチュエータであってもよい。また、注射針３の穿刺および抜取を行う駆動部は、電力によって駆動する電動アクチュエータ等であってもよいし、外部磁界に追従して駆動する磁石であってもよい。

具体的には、上述した実施の形態１にかかるカプセル型医療装置１は、注射針３の突没動作を行う駆動部５と、注射針３の穿刺動作および抜取動作を行う駆動部（駆動部５と異なる別の駆動部）とを内蔵してもよい。図１４は、注射針の突没動作の駆動部と注射針の穿刺動作および抜取動作の駆動部とを備えたカプセル型医療装置の一構成例を示す模式図である。

図１４に示すカプセル型医療装置１において、注射針３は、駆動部５の駆動方向（図１４の太線矢印によって示される注射針３の突没方向）に対して傾斜するように支持部４によって支持される。駆動部５は、制御部１３の制御に基づいて駆動して、カプセル型筐体２から注射針３を突没する。磁石４０は、カプセル型筐体２の径方向と磁化方向とを一致させる態様でカプセル型筐体２の内部に配置される。かかる磁石４０は、被検体外部の外部装置によって印加された外部磁界に追従してカプセル型筐体２を回転駆動し、これによって、突出状態の注射針３を体内部位に穿刺し、その後、この穿刺した注射針３を体内部位から抜き取る。

具体的には、図１５に示すように、磁石４０は、外部磁界に追従してカプセル型筐体２を周方向に回転駆動するとともに、このカプセル型筐体２から突出した状態の注射針３を体内部位（例えば患部１９）に向けて回転駆動し、これによって、この患部１９に注射針３を穿刺する。その後、磁石４０は、上述した実施の形態１における注射針３の抜取タイミングと同様のタイミングにおいて、外部から印加された外部磁界に追従してカプセル型筐体２を周方向（穿刺の場合と逆方向）に回転駆動するとともに、この患部１９に穿刺した状態の注射針３を患部１９から離間する方向に回転駆動し、これによって、この患部１９から注射針３を抜き取る。その後、上述した駆動部５は、この注射針３をカプセル型筐体２の内部に収納する。また、前記外部磁界によって注射針３が患部１９に穿刺された後、カプセル型医療装置１の回転方向の位置が穿刺された状態で静止するように静磁界を印加してもよい。この状態で患部１９の内部への薬液６の注入と、その後の圧力抑制部８による患部１９内部の薬液６の一部の吸引とをすることで、患部１９付近の反力による注射針３の抜けを防止し、より確実に薬液６を注射することができる。

このように、図１４に示すカプセル型医療装置１は、上述した実施の形態１の場合と同様に、カプセル型筐体２から注射針３を突没させて、体内部位に注射針３を穿刺し、この穿刺した注射針３を体内部位から抜き取ることができ、上述した実施の形態１の場合と同様の作用効果を享受する。なお、図１４に示したような注射針の突没動作を行う駆動部と注射針の穿刺動作および抜取動作を行う駆動部とを内蔵する構成は、実施の形態１にかかるカプセル型医療装置１に限らず、上述した実施の形態２，３にかかるカプセル型医療装置２１，３１に適用してもよい。この場合も、上述した実施の形態２または実施の形態３と同様の作用効果を享受するカプセル型医療装置を構成することができる。

本発明の実施の形態１にかかるカプセル型医療装置の一構成例を示す模式図である。 管路切替弁の一構成例を示す断面模式図である。 管路切替弁が注射針と吐出バルーンとを連通させた状態を示す模式図である。 管路切替弁が注射針と吸引部とを連通させた状態を示す模式図である。 被検体内部のカプセル型医療装置が患部に到達する状態を示す模式図である。 被検体内部のカプセル型医療装置が患部に薬液を注射する状態を示す模式図である。 被検体内部のカプセル型医療装置が患部内部における薬液の圧力上昇を抑制して注射針を収納する状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態２にかかるカプセル型医療装置の一構成例を示す模式図である。 被検体内部のカプセル型医療装置が患部内部における薬液の圧力上昇を抑制する状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態３にかかるカプセル型医療装置の一構成例を示す模式図である。 被検体内部のカプセル型医療装置が患部内部を加圧によって伸展する状態を示す模式図である。 被検体内部のカプセル型医療装置が患部内部を排気によって緩める状態示す模式図である。 被検体内部のカプセル型医療装置が排気後の患部内部に薬液を注入する状態を示す模式図である。 注射針の突没動作の駆動部と注射針の穿刺動作および抜取動作の駆動部とを備えたカプセル型医療装置の一構成例を示す模式図である。 外部磁界の作用によって体内部位に注射針を穿刺する状態を例示する模式図である。

符号の説明

１，２１，３１ カプセル型医療装置
２ カプセル型筐体
２ａ 筒状筐体
２ｂ ドーム形状筐体
２ｃ，２ｄ 開口部
３ 注射針
４ 支持部
５ 駆動部
６ 薬液
７ 吐出バルーン
８，２８，３８ 圧力抑制部
８ａ 吸引部
８ｂ，２８ｂ 管路切替弁
９ａ，９ｂ 連通管
９ｃ チューブ
１０ 壁部材
１１ 撮像部
１１ａ 照明部
１１ｂ 光学系
１１ｃ 固体撮像素子
１２ 通信部
１３，３９ 制御部
１３ａ 画像処理部
１４ 電源部
１５ａ〜１５ｄ 管路
１６ 遮断部材
１７ａ，１７ｂ ばね
１８ａ，１８ｂ ソレノイド
１９ 患部
２８ａ 薬液回収部
２９ 透過膜
３８ａ 加圧部
３８ｃ 排気部
４０ 磁石
ＣＬ 中心軸

Claims (7)

1. 被検体の体内部位に注射針を穿刺し、この穿刺した前記注射針を前記体内部位から抜き取る針駆動部と、
   前記体内部位に穿刺した前記注射針を介して前記体内部位の内部に液体を注入する液体注入部と、
   前記体内部位の内部における前記液体の圧力上昇を抑制する圧力抑制部と、
   を備えたことを特徴とするカプセル型医療装置。
2. 前記圧力抑制部は、
   前記体内部位の内部に注入した前記液体の一部であって前記体内部位側から逆流する逆流液体を前記注射針を介して吸引する吸引部と、
   前記注射針および前記液体注入部の連通状態と前記注射針および前記吸引部の連通状態とを切り替える連通状態切替部と、
   を備えた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。
3. 前記圧力抑制部は、
   前記体内部位の内部に注入した前記液体の一部であって前記体内部位側から逆流する逆流液体を前記注射針を介して回収する回収部と、
   前記注射針および前記液体注入部の連通状態と前記注射針および前記回収部の連通状態とを切り替える連通状態切替部と、
   を備えた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。
4. 前記圧力抑制部は、
   前記体内部位に穿刺した前記注射針を介して前記体内部位の内部を加圧して、前記体内部位の内部を伸展する加圧部と、
   前記加圧部が加圧した前記体内部位の内部気体の少なくとも一部を前記注射針を介して排気する排気部と、
   前記注射針および前記液体注入部の連通状態と前記注射針および前記加圧部の連通状態とを切り替える連通状態切替部と、
   を備え、
   前記液体注入部は、前記排気部によって排気された状態の前記体内部位の内部に、前記注射針を介して前記液体を注入することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置。
5. 前記体内部位の内部に対する前記液体の注入量を、前記体内部位の内部を伸展しない程度の注入量に制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項４に記載のカプセル型医療装置。
6. 前記針駆動部は、前記被検体の体内部位に向けて前記注射針を突没させて、前記体内部位に前記注射針を穿刺し、この穿刺した前記注射針を前記体内部位から抜き取る突没駆動部であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
7. 前記被検体の体内部位に向けて前記注射針を突没させる突没駆動部を備え、
   前記針駆動部は、外部磁界に追従して回転駆動して、前記突没駆動部によって突出した前記注射針を前記体内部位に穿刺し、この穿刺した前記注射針を前記体内部位から抜き取る磁石であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。

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