JP5271516B2 - 時間通知装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば薬剤の投薬を行う時機が到来したことをユーザに報知する時間通知装置に関する。

薬剤は、過剰投与及び過少投与を防止して薬効を発揮するために、正しい時間間隔で投薬されるべきである。そこで、予め設定された時間間隔で、ユーザに薬を服用する時機を報知する構成が知られている（特許文献１）。
特表昭５５−５００８０３号公報

一方、カプセル内視鏡を用いて体内の観察を行うとき内臓は充分に洗浄されている必要がある。また適切な観察を行うためカプセル内視鏡の移動速度を促進又は鈍化させなければならないことがある。そこで、カプセル内視鏡が嚥下された後に、内臓を洗浄する薬剤や、カプセル内視鏡の移動を促進又は鈍化させる薬剤を投与することがある。

これらの薬剤を投与するタイミングを決定する場合には、体内におけるカプセル内視鏡の位置を確認する必要がある。従来、医師はカプセル内視鏡から送信される画像を監視することによりカプセル内視鏡の位置を確認していた。これは医師の負担を増やすだけでなく、医療コストの上昇に直結する。

本願はこれらの問題を踏まえてなされたものであり、カプセル内視鏡から送信される情報に応じてカプセル内視鏡の位置を把握し、適切なときに適切な量の投薬を行うべく、ユーザに報知することを目的とする。

本願第１の発明による時間通知装置は、カプセル内視鏡から送信されるデータ信号を受信するデータ受信手段と、データ信号を用いてカプセル内視鏡の現在位置を特定する位置特定手段と、位置特定手段により特定された現在位置を用いて、報知時機を決定する時機決定手段と、報知時機が到来したことを示す報知手段とを備えることを特徴とする。

データ信号は画像データを有し、位置特定手段は、カプセル内視鏡が予め定められた基準位置を通過したことを画像データを用いて検知することにより、カプセル内視鏡の現在位置を特定することが好ましい。

位置特定手段は、画像データが有する色が一定の範囲に入っているときにカプセル内視鏡が予め定められた基準位置を通過したと検知しても良い。また、色が一定の範囲に一定期間以上入っているときにカプセル内視鏡が予め定められた基準位置を通過したと検知するように構成されても良い。

あるいは、データ信号はｐＨ値を有し、位置特定手段は、カプセル内視鏡が予め定められた基準位置を通過したことをｐＨ値を用いて検知することにより、カプセル内視鏡の現在位置を特定するものでも良い。

さらに、時機決定手段はカプセル内視鏡が現在位置から予め定められた目標位置に到達するまでの標準的な到達時間である標準目標到達時間を有し、カプセル内視鏡が現在位置にある時から標準目標到達時間が経過したときを報知時機として決定することが望ましい。

また、時間通知装置はカプセル内視鏡が体腔内に嚥下された時から現在位置に到達するまでの基準位置到達時間を測定する経過時間測定手段をさらに備え、時機決定手段は、カプセル内視鏡が体腔内に嚥下された時から現在位置に到達するまでの標準的な到達時間である標準到達時間と、カプセル内視鏡が現在位置から予め定められた目標位置に到達するまでの標準的な到達時間である標準目標到達時間とを有し、標準到達時間と基準位置到達時間との差、及び標準目標到達時間に応じて、カプセル内視鏡が現在位置から目標位置に到達するまでの目標到達時間を算出し、カプセル内視鏡が現在位置にある時から目標到達時間が経過したときを報知時機として決定することが好ましい。

一方、時機決定手段はカプセル内視鏡が体腔内に嚥下された時から現在位置に到達するまでの標準的な到達時間である標準到達時間を有し、時間通知装置は、カプセル内視鏡が体腔内に嚥下された時から現在位置に到達するまでの基準位置到達時間を測定する経過時間測定手段と、基準位置到達時間と標準到達時間との差及び標準到達時間に対応する基準投薬量に応じて調整投薬量を算出する投薬量算出手段とをさらに備え、報知手段は調整投薬量を示すものでも良い。

そして、この報知手段は、時機決定手段が決定した時機が到来したときに投薬量を示すものであればなお良い。

本願第２の発明による体外ユニットは、上記時間通知装置を備え、カプセル内視鏡と共に用いられることを特徴とする。

本願第３の発明によるカプセル内視鏡システムは、上記時間通知装置を備えることを特徴とする。

本発明は、カプセル内視鏡から送信される情報に応じてカプセル内視鏡の位置を把握し、適切なときに適切な量の投薬を行うべく、ユーザに報知する時間通知装置を得る。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

本発明による第１の実施形態について、図１から３を用いて説明する。

図１は投薬時間通知装置を備えるカプセル内視鏡システムである。カプセル内視鏡システムはカプセル内視鏡２００と体外ユニット１００とから構成され、投薬時間通知装置は体外ユニット１００に設けられる。

カプセル内視鏡２００は、嚥下されて体内に導かれ、内臓の内壁を撮影して得られた映像を体外ユニット１００に無線信号で送信する。体外ユニット１００は受信した無線信号を復号して映像を得る。映像は表示装置１０２に表示される。

カプセル内視鏡２００は、レンズ２０１の周囲に設けられた照明装置２０２を用いて観察対象物を照明する。観察対象物からの反射光はレンズ２０１から入射して撮像素子２０３に結像する。撮像素子２０３は結像した像を電気信号に変換し、信号処理回路２０４に送信する。電気信号は信号処理回路２０４により画像信号に処理され、画像信号送信回路２０５は画像信号を無線信号として送信アンテナ２０６から発信する。電源２０７は、これらの装置に電力を供給する。

体外ユニット１００は、カプセル内視鏡２００からの無線信号を受信アンテナ１０３で受信する。信号は画像信号受信回路１０４で画像信号に復号される。受信アンテナ１０３及び画像信号受信回路１０４はデータ受信手段を構成する。表示装置１０２は復号された画像信号を受信して表示する。

画像信号受信回路１０４に接続される画像メモリ１０５は、観察対象物の映像を記録する。画像信号受信回路１０４は投薬タイミング算出回路１０６に接続され、画像信号を送信する。投薬タイミング算出回路１０６は、位置特定手段及び時機決定手段を構成し、記憶メモリ１０７及び経過時間測定手段であるタイマ１０８に接続されて投薬のタイミングを算出する。

投薬のタイミングに到達すると、投薬タイミング算出回路１０６は音声合成回路１０９に信号を送信する。信号を受信した音声合成回路１０９は、投薬のタイミングが到来したことをユーザに報知する音声をスピーカ１１０から発する。音声合成回路１０９及びスピーカ１１０は報知手段を構成する。ユーザは音声を確認すると確認ボタン１１２を押圧して投薬タイミング算出回路１０６に信号を送信し、音声を停止させる。

このとき投与される薬は、例えば消化器官内洗浄剤又は蠕動亢進剤である。消化器官内洗浄剤により消化器官内壁が洗浄されて内壁の観察が容易となり、蠕動亢進剤によりカプセル内視鏡の進行が促進される。

次に図２及び３を用いて投薬時間通知装置において実行される投薬時間通知処理について説明する。

カプセル内視鏡２００が嚥下されて体内に置かれると、投薬タイミング算出回路１０６においてこの処理がステップＳ２０から開始される。このとき、投薬タイミング算出回路１０６からの信号によりタイマ１０８がカウントを開始する。

ステップＳ２１では、画像信号から得られる画像データの平均色が、一定の範囲に一定期間以上入っているかが判断される。内臓の内壁の色は、例えば胃あるいは小腸といった内臓の種類によって異なる。そのため、画像データに含まれる色がどのような色であるかを判断することにより、現在カプセル内視鏡２００が位置する内臓を知ることができる。本実施形態による位置特定手段である投薬タイミング算出回路１０６は、基準とする内臓を基準位置Ｐ１として予め定め、この内臓の内壁色に対応する基準色を記憶メモリ１０７に記憶する。そして、画像データに含まれる色の平均色が、基準色を中心とする一定の範囲に一定期間以上の間、入っているかどうか判断する。これにより、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１にあるかどうか精度良く判断することができる。

ステップＳ２１において平均色が一定の範囲に一定期間入っていないと判断されたとき、処理は平均色が一定の範囲に一定期間入るまでステップＳ２１を繰り返す。入っていると判断されると処理はステップＳ２２へ移行する。

画像データの平均色が一定の範囲に一定期間入っているとき、カプセル内視鏡２００は基準位置Ｐ１にあると判断されるため、ステップＳ２２においてカプセル内視鏡２００の現在位置は基準位置Ｐ１にあると特定される。そして、投薬タイミング算出回路１０６はタイマ１０８を参照して、カプセル内視鏡２００が嚥下されてから現在位置に到達するまでの基準位置到達時間ｔ１を取得する。

投薬タイミング算出回路１０６に接続される記憶メモリ１０７には、カプセル内視鏡２００が体腔内に嚥下された時から基準位置Ｐ１に到達するまでの標準的な到達時間である標準到達時間ａ１があらかじめ記録されている。ステップＳ２３では、この標準到達時間ａ１を記憶メモリ１０７から読み込み、基準位置到達時間ｔ１から標準到達時間ａ１を減ずることにより基準位置時間差を算出する。

投薬タイミング算出回路１０６に接続される記憶メモリ１０７には、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に到達するまでの標準的な到達時間である標準目標到達時間ａ２があらかじめ記録されている。ステップＳ２４では、記憶メモリ１０７からこの標準目標到達時間ａ２を読み込んで、調整投薬時間を算出する。調整投薬時間はカプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に到達するまでに経過する時間の予測値であり、基準位置時間差に投薬時間調整係数を乗じて得た値を標準目標到達時間ａ２に加えて算出される。

投薬時間調整係数は、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１に到達する時間及び目標位置Ｐ２に到達するまでの時間を実験により調査し統計処理することによって決定された係数である。基準位置到達時間ｔ１が標準到達時間ａ１よりも短いとき、つまり、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１を通過する時機が標準よりも早いとき、調整投薬時間が標準目標到達時間ａ２よりも長くなるように、投薬時間調整係数が設定される。あるいは、基準位置到達時間ｔ１が標準到達時間ａ１よりも長いとき、つまり、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１を通過する時機が標準よりも遅いとき、調整投薬時間が標準目標到達時間ａ２よりも短くなるように、投薬時間調整係数が設定される。

そして、ステップＳ２５でカプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１に到達した時から調整投薬時間が経過すると、投薬タイミング算出回路１０６は音声合成回路１０９に信号を送信する。信号を受信した音声合成回路１０９は、スピーカ１１０を介してビープ音、又は投薬時間が到来した旨の音声を発し、ユーザに投薬時機が来たことを報知する。

本実施形態によれば、カプセル内視鏡２００の進行に応じ、適切な投薬タイミングを被験者に報知することが可能になる。

本発明による第２の実施形態について、図３から５を用いて説明する。第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

本実施形態による体外ユニット１００は、投薬量算出手段である最適投与量算出回路１１３を備える。最適投与量算出回路１１３は、投薬タイミング算出回路１０６と音声合成回路１０９との間に設けられ、カプセル内視鏡２００の進行に応じた投薬量を算出する。記憶メモリ１０７は、投薬タイミング算出回路１０６及び最適投与量算出回路１１３に接続される。

次に図３及び５を用いて投薬時間通知装置において実行される最適投与量通知処理について説明する。

カプセル内視鏡２００が嚥下されて体内に置かれると、最適投与量算出回路１１３においてこの処理がステップＳ４０から開始される。このとき、投薬時間通知処理も同時に開始され、投薬タイミング算出回路１０６からの信号によりタイマ１０８がカウントを開始する。

ステップＳ４１からＳ４３では前述のステップＳ２１からＳ２３と同様に、画像信号から得られる画像データの平均色が一定の範囲に一定期間以上入っているかが判断され、基準位置時間差が算出される。

最適投与量算出回路１１３に接続される記憶メモリ１０７には、カプセル内視鏡２００が目標位置Ｐ２に標準目標到達時間ａ２で到達したときに投薬すべき薬の量である、標準投薬量があらかじめ記録されている。ステップＳ４４では、記憶メモリ１０７からこの標準投薬量を読み込んで、調整投薬量を算出する。調整投薬量はカプセル内視鏡２００が目標位置Ｐ２に到達したときに投薬されるべき薬の量であり、基準位置時間差に投薬量調整係数を乗じて得た値を標準投薬量に加えて算出される。

投薬量調整係数は、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１に到達する時間及び目標位置Ｐ２に到達するまでの時間と投薬量との関係を実験により調査し統計処理することによって決定された係数である。基準位置到達時間ｔ１が標準到達時間ａ１よりも短いとき、つまり、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１を通過する時機が標準よりも早いとき、調整投薬量が標準投薬量よりも少なくなるように、投薬時間調整係数が設定される。あるいは、基準位置到達時間ｔ１が標準到達時間ａ１よりも長いとき、つまり、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１を通過する時機が標準よりも遅いとき、調整投薬量が標準投薬量よりも多くなるように、投薬時間調整係数が設定される。

そしてステップＳ４５では、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１に到達した時から標準目標到達時間ａ２が経過したとき、投薬タイミング算出回路１０６は最適投与量算出回路１１３に標準目標到達時間ａ２が経過したことを示す第１の信号を送信する。最適投与量算出回路１１３は第１の信号を受けて、音声合成回路１０９に最適調整投薬量を通知する第２の信号を送信する。第２の信号を受信した音声合成回路１０９は、最適調整投薬量を通知する音声を発し、ユーザに標準目標到達時間ａ２の経過及び最適調整投薬量を報知する。

本実施形態によれば、カプセル内視鏡２００の進行に応じた最適な投薬量の薬剤を被験者に投与することが可能になる。

本発明による第３の実施形態について、図３、４及び６を用いて説明する。第１及び第２の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図６は投薬時間通知装置において実行される最適投薬処理について説明する。

カプセル内視鏡２００が嚥下されて体内に置かれると、投薬タイミング算出回路１０６及び最適投与量算出回路１１３においてこの処理がステップＳ５０から開始される。

ステップＳ５１からＳ５３では前述のステップＳ２１からＳ２３と同様に、画像信号から得られる画像データの平均色が一定の範囲に一定期間以上入っているかが判断され、基準位置時間差が算出される。

ステップＳ５４では、記憶メモリ１０７から標準投薬量を読み込んで、最適調整投薬時間及び最適調整投薬量を算出する。

最適調整投薬時間はカプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１から目標位置Ｐ２に到達するまでに経過する時間の予測値であり、基準位置時間差に最適投薬時間調整係数を乗じて得た値を標準目標到達時間ａ２に加えて算出される。最適投薬時間調整係数は、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１に到達する時間及び目標位置Ｐ２に到達するまでの時間を実験によって調査し統計処理することにより決定された係数である。基準位置到達時間ｔ１が標準到達時間ａ１よりも短いとき、つまり、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１を通過する時機が標準よりも早いとき、最適調整投薬時間が標準目標到達時間ａ２よりも長くなるように、最適投薬時間調整係数が設定される。あるいは、基準位置到達時間ｔ１が標準到達時間ａ１よりも長いとき、つまり、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１を通過する時機が標準よりも遅いとき、最適調整投薬時間が標準目標到達時間ａ２よりも短くなるように、最適投薬時間調整係数が設定される。

最適調整投薬量はカプセル内視鏡２００が目標位置Ｐ２に到達したときに投薬されるべき薬の量であり、最適調整投薬量は基準位置時間差に最適投薬量調整係数を乗じて得た値を標準投薬量に加えて算出される。最適投薬量調整係数は、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１に到達する時間及び目標位置Ｐ２に到達するまでの時間と投薬量との関係を実験によって調査し統計処理することにより決定された係数である。基準位置到達時間ｔ１が標準到達時間ａ１よりも短いとき、つまり、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１を通過する時機が標準よりも早いとき、最適調整投薬量が標準投薬量よりも少なくなるように、最適投薬時間調整係数が設定される。あるいは、基準位置到達時間ｔ１が標準到達時間ａ１よりも長いとき、つまり、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１を通過する時機が標準よりも遅いとき、最適調整投薬量が標準投薬量よりも多くなるように、最適投薬時間調整係数が設定される。

そしてステップＳ５５では、カプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１に到達した時から最適調整投薬時間が経過したとき、投薬タイミング算出回路１０６は最適投与量算出回路１１３に最適調整投薬時間が経過したことを示す第１の信号を送信する。最適投与量算出回路１１３は第１の信号を受けて、音声合成回路１０９に最適調整投薬量を通知する第２の信号を送信する。第２の信号を受信した音声合成回路１０９は、最適調整投薬量を通知する音声を発し、ユーザに最適調整投薬時間の経過及び最適調整投薬量を報知する。

本実施形態によれば、カプセル内視鏡２００の進行に応じ、最適な投薬タイミングで最適な投薬量の薬剤を被験者に投与することが可能になる。

なお、第１から第３の実施形態において、投薬タイミング算出回路１０６が表示装置に信号を送信して、表示装置が調整投薬時間を表示してもよい。

また、第２及び第３の実施形態において、最適投与量算出回路１１３が表示装置に信号を送信して、表示装置が調整投薬量を表示してもよい。

なお、カプセル内視鏡２００にはｐＨセンサが設けられても良い。ｐＨセンサにより測定された体内のｐＨ値は、カプセル内視鏡２００が備える信号送信回路を介して体外ユニット１００に送信される。投薬タイミング算出回路１０６はｐＨ値が所定の範囲にあるか否かにより体内におけるカプセル内視鏡２００の位置を検知する。これにより、画像処理を行わずにカプセル内視鏡２００の位置を把握することが可能になる。

タイマは時刻を出力するものであり、投薬タイミング算出回路１０６はカプセル内視鏡２００が基準位置Ｐ１に到達した時刻から嚥下された時刻を減ずることにより基準位置到達時間ｔ１を算出するものでも良い。

投薬時間通知装置は体外ユニット１００の内部に設けられなくても良く、体外ユニット１００と別体式であって通信手段により接続されるものでも良い。また、体外ユニット１００とは別個に設けられ、カプセル内視鏡２００からの画像信号を直接受信するように構成されても良い。

第１の実施形態による投薬時間通知装置の構成を示すブロック図である。 投薬時間通知装置の処理を示したフローチャートである。 体内におけるカプセル内視鏡の位置とその位置に到達するまでの時間との関係を示した図である。 第２の実施形態による投薬時間通知装置の構成を示すブロック図である。 投薬時間通知装置の処理を示したフローチャートである。 第３の実施形態による投薬時間通知装置の処理を示したフローチャートである。

符号の説明

１００ 体外ユニット
１０６ 投薬タイミング算出回路
１０７ 記憶メモリ
１０８ タイマ
１０９ 音声合成回路
１１３ 最適投与量算出回路
２００ カプセル内視鏡

Claims (6)

1. カプセル内視鏡から送信される画像データを受信するデータ受信手段と、
   受信された前記画像データを用いて前記カプセル内視鏡の現在位置を特定する位置特定手段と、
   前記カプセル内視鏡が体腔内に嚥下された時から現在位置に到達するまでの標準的な到達時間である標準到達時間を有し、前記位置特定手段により特定された現在位置を用いて、報知時機を決定する時機決定手段と、
   前記報知時機が到来したことを示す報知手段と、
   前記カプセル内視鏡が体腔内に嚥下された時から現在位置に到達するまでの基準位置到達時間を測定する経過時間測定手段と、
   前記基準位置到達時間と前記標準到達時間との差及び前記標準到達時間に対応する基準投薬量に応じて調整投薬量を算出する投薬量算出手段とを備え、
   前記位置特定手段は、前記画像データの有する色が一定の範囲に一定期間以上入っているときに前記カプセル内視鏡が予め定められた基準位置を通過したと検知し、これにより前記カプセル内視鏡の現在位置を特定し、
   前記報知手段は前記調整投薬量を示し、
   前記時機決定手段は、前記カプセル内視鏡が前記現在位置から予め定められた目標位置に到達するまでの標準的な到達時間である標準目標到達時間を有し、前記カプセル内視鏡が前記現在位置にある時から前記標準目標到達時間が経過したときを前記報知時機として決定し、
   前記基準投薬量は、前記目標位置に前記標準目標到達時間で前記カプセル内視鏡が到達したときに投薬すべき薬の量である、標準投薬量である
   時間通知装置。
2. 前記データ受信手段は、カプセル内視鏡から送信されるｐＨ値をさらに受信し、
   前記位置特定手段は、前記カプセル内視鏡が予め定められた基準位置を通過したことを前記ｐＨ値を用いて検知することにより、前記カプセル内視鏡の現在位置を特定する請求項１に記載の時間通知装置。
3. 前記時間通知装置は、前記カプセル内視鏡が体腔内に嚥下された時から前記現在位置に到達するまでの基準位置到達時間を測定する経過時間測定手段をさらに備え、
   前記時機決定手段は、
   前記カプセル内視鏡が体腔内に嚥下された時から前記現在位置に到達するまでの標準的な到達時間である標準到達時間と、
   前記カプセル内視鏡が前記現在位置から予め定められた目標位置に到達するまでの標準的な到達時間である標準目標到達時間とを有し、
   前記標準到達時間と前記基準位置到達時間との差、及び前記標準目標到達時間に応じて、前記カプセル内視鏡が前記現在位置から前記目標位置に到達するまでの目標到達時間を算出し、前記カプセル内視鏡が前記現在位置にある時から前記目標到達時間が経過したときを前記報知時機として決定する請求項１又は２に記載の時間通知装置。
4. 前記報知手段は、前記時機決定手段が決定した時機が到来したときに前記投薬量を示す請求項１に記載の時間通知装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の時間通知装置を備え、カプセル内視鏡と共に用いられる体外ユニット。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の時間通知装置を備えるカプセル内視鏡システム。

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