JP5701812B2 - Capsule endoscope and capsule endoscope system - Google Patents
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Description
本発明は、被検体内に導入されて被検体内を撮像する機能を有するカプセル型内視鏡および該カプセル型内視鏡を備えたカプセル型内視鏡システムに関する。 The present invention relates to a capsule endoscope having a function of being introduced into a subject and imaging the inside of the subject, and a capsule endoscope system including the capsule endoscope.
従来より、被検体内に導入されて被検体の体内を撮像するカプセル型内視鏡において、内部に温度センサを設けておき、この温度センサが検出する温度に基づいてカプセル型内視鏡の駆動開始および駆動停止を制御する技術が知られている(例えば、特許文献1を参照)。この技術では、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡の内部の温度が上昇することを用いて、所定の閾値温度を上回る温度を検出している期間のみカプセル型内視鏡を駆動する制御を行うことにより、無駄な電力の消費を防止している。 Conventionally, in a capsule endoscope that is introduced into a subject and images the inside of the subject, a temperature sensor is provided inside, and the capsule endoscope is driven based on the temperature detected by the temperature sensor. A technique for controlling start and stop of driving is known (see, for example, Patent Document 1). In this technique, the capsule endoscope is driven only during a period in which a temperature exceeding a predetermined threshold temperature is detected, using the rise in the temperature inside the capsule endoscope introduced into the subject. By performing the control, wasteful power consumption is prevented.
ところで、カプセル型内視鏡では酸化銀等からなる電池を電源とするのが一般的である。このような電池は、高温になるほど自然放電が増加する。このため、カプセル型内視鏡の輸送または保管時に、長時間にわたって高温環境下に置かれる状況が発生すると、電池の自然放電に起因して、カプセル型内視鏡が被検体内で検査を行うために十分な動作時間を確保することができなくなり、診断に必要なすべての画像データを取得できなくなってしまうおそれがあった。 By the way, in a capsule endoscope, a battery made of silver oxide or the like is generally used as a power source. In such a battery, spontaneous discharge increases as the temperature increases. For this reason, when the capsule endoscope is transported or stored, if it is left in a high temperature environment for a long time, the capsule endoscope performs an examination in the subject due to the spontaneous discharge of the battery. For this reason, there is a possibility that sufficient operation time cannot be secured and all image data necessary for diagnosis cannot be acquired.
この点に関し、上述した従来技術は温度センサを備えているものの、この温度センサは、計測した温度に基づいて、カプセル型内視鏡が被検体の内外いずれにあるかを判断して駆動制御を行うためのものに過ぎず、電源用の電池の自然放電に関連した温度の検知を目的としているわけではなかった。 In this regard, although the above-described conventional technology includes a temperature sensor, the temperature sensor determines whether the capsule endoscope is inside or outside the subject based on the measured temperature, and performs drive control. It was only intended to do so and was not intended to detect the temperature associated with the spontaneous discharge of the battery for power.
このような状況の下、電源用の電池の自然放電を考慮してカプセル型内視鏡を起動した後の動作時間を予想することができる技術が待望されていた。 Under such circumstances, there has been a demand for a technique capable of predicting the operation time after the capsule endoscope is activated in consideration of the natural discharge of the battery for power supply.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電源用の電池の自然放電を考慮した起動後の動作時間の予想を可能にするカプセル型内視鏡およびカプセル型内視鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a capsule endoscope and a capsule endoscope system capable of predicting an operation time after startup in consideration of natural discharge of a battery for power supply. The purpose is to do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るカプセル型内視鏡は、被検体内に導入されて該被検体内で所定の機能を実行可能なカプセル型内視鏡であって、電力を供給する電池と、温度の変化に伴って形状が変化する構造を有し、前記形状の変化を利用して当該カプセル型内視鏡の内部の温度を検知する温度センサ部と、前記電池からの電力の供給によって電荷を蓄電可能な蓄電部と、前記温度センサ部の検知結果に基づいて前記蓄電部に所定の電荷を蓄電させる蓄電制御部と、前記蓄電部の電圧を測定する電圧測定部と、前記電圧測定部が測定した電圧に関連する電圧情報を記憶する記憶部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a capsule endoscope according to the present invention is a capsule endoscope that is introduced into a subject and can execute a predetermined function in the subject. A battery for supplying power; a temperature sensor unit having a structure whose shape changes with a change in temperature; and detecting a temperature inside the capsule endoscope using the change in the shape; , A power storage unit capable of storing charges by supplying power from the battery, a power storage control unit for storing a predetermined charge in the power storage unit based on a detection result of the temperature sensor unit, and measuring a voltage of the power storage unit And a storage unit for storing voltage information related to the voltage measured by the voltage measurement unit.
本発明に係るカプセル型内視鏡は、上記発明において、前記蓄電部は、フィルムコンデンサを含むことを特徴とする。 The capsule endoscope according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the power storage unit includes a film capacitor.
本発明に係るカプセル型内視鏡は、上記発明において、前記電圧情報は、前記蓄電部に前記所定の電荷を蓄電させた状態の電圧である参照電圧と前記電圧測定部が測定した電圧との差分を含むことを特徴とする。 In the capsule endoscope according to the present invention, in the above invention, the voltage information includes a reference voltage that is a voltage in a state where the predetermined charge is stored in the power storage unit and a voltage measured by the voltage measurement unit. It is characterized by including a difference.
本発明に係るカプセル型内視鏡は、上記発明において、前記温度センサ部は、熱膨張率が異なる二つの金属板を用いて形成されるバイメタル部材を有し、前記バイメタル部材は、閾値温度に達した場合、一部分が少なくとも前記蓄電制御部と電気的に接続し、前記一部分と異なる部分が前記電池と電気的に接続することを特徴とする。 In the capsule endoscope according to the present invention, in the above invention, the temperature sensor unit includes a bimetal member formed using two metal plates having different coefficients of thermal expansion, and the bimetal member has a threshold temperature. When reaching, at least a part is electrically connected to the power storage control unit, and a part different from the part is electrically connected to the battery.
本発明に係るカプセル型内視鏡は、上記発明において、当該カプセル型内視鏡が起動した場合、前記記憶部が記憶する電圧情報を外部へ送信する制御を行う制御部をさらに備えたことを特徴とする。 The capsule endoscope according to the present invention further includes, in the above invention, a control unit that performs control to transmit voltage information stored in the storage unit to the outside when the capsule endoscope is activated. Features.
本発明に係るカプセル型内視鏡システムは、前記記憶部が記憶する電圧情報に基づいて、当該カプセル型内視鏡を起動した場合の予想動作時間を判定する予想動作時間判定部と、前記予想動作時間判定部の判定結果に応じた情報を外部へ報知する報知部と、をさらに備えたことを特徴とする。 The capsule endoscope system according to the present invention includes an expected operation time determination unit that determines an expected operation time when the capsule endoscope is activated based on voltage information stored in the storage unit, and the prediction And a notifying unit for notifying the outside of information according to the determination result of the operation time determining unit.
本発明に係るカプセル型内視鏡システムは、上記発明において、被検体内に導入されて該被検体内で所定の機能を実行可能なカプセル型内視鏡と、前記カプセル型内視鏡と無線通信可能であり、前記カプセル型内視鏡から情報を受信する受信装置と、を備えたカプセル型内視鏡システムであって、前記カプセル型内視鏡は、電力を供給する電池と、温度の変化に伴って形状が変化する構造を有し、前記形状の変化を利用して当該カプセル型内視鏡の内部の温度を検知する温度センサ部と、前記電池からの電力の供給によって電荷を蓄電可能な蓄電部と、前記温度センサ部の検知結果に基づいて前記蓄電部に所定の電荷を蓄電させる蓄電制御部と、前記蓄電部の電圧を測定する電圧測定部と、前記電圧測定部が測定した電圧に関連する電圧情報を記憶する記憶部と、当該カプセル型内視鏡の電源が起動された場合、前記記憶部が記憶する電圧情報を前記受信装置へ送信する制御を行う制御部と、を有し、前記受信装置は、前記記憶部が記憶する電圧情報に基づいて、前記カプセル型内視鏡を起動した場合の予想動作時間を判定する予想動作時間判定部と、前記予想動作時間判定部の判定結果に応じた情報を外部へ報知する報知部と、を有することを特徴とする。 The capsule endoscope system according to the present invention is the capsule endoscope system described above, wherein the capsule endoscope is introduced into the subject and can execute a predetermined function in the subject, and the capsule endoscope and the wireless A capsule endoscope system capable of communicating and receiving information from the capsule endoscope, the capsule endoscope including a battery for supplying power, a temperature A temperature sensor unit that has a structure that changes shape according to the change, detects the temperature inside the capsule endoscope using the change in shape, and stores electric charges by supplying power from the battery A power storage unit capable of storing a predetermined charge in the power storage unit based on a detection result of the temperature sensor unit, a voltage measurement unit that measures the voltage of the power storage unit, and the voltage measurement unit Information related to the selected voltage A storage unit that stores data, and a control unit that performs control to transmit voltage information stored in the storage unit to the reception device when a power source of the capsule endoscope is activated. , Based on voltage information stored in the storage unit, information corresponding to a determination result of an expected operation time determination unit that determines an expected operation time when the capsule endoscope is activated, and a determination result of the expected operation time determination unit And a notification unit that notifies the outside to the outside.
本発明に係るカプセル型内視鏡システムは、上記発明において、前記報知部は、前記判定結果を表示可能な表示部を含むことを特徴とする。 In the capsule endoscope system according to the present invention as set forth in the invention described above, the notification unit includes a display unit capable of displaying the determination result.
本発明に係るカプセル型内視鏡システムは、上記発明において、前記蓄電部は、フィルムコンデンサであることを特徴とする。 In the capsule endoscope system according to the present invention as set forth in the invention described above, the power storage unit is a film capacitor.
本発明によれば、温度の変化に伴って形状が変化する構造を有し、その形状の変化を利用して温度を検知する温度センサ部の検知結果に基づいて蓄電部に所定の電荷を蓄電させ、その後の蓄電部の電圧の変化を測定して記録するため、電源用の電池の自然放電を考慮した起動後の動作時間の予想が可能となる。 According to the present invention, a structure has a structure in which a shape changes with a change in temperature, and a predetermined charge is stored in the power storage unit based on a detection result of the temperature sensor unit that detects the temperature by using the change in the shape. Then, since the subsequent change in the voltage of the power storage unit is measured and recorded, it is possible to predict the operation time after startup in consideration of the natural discharge of the battery for power supply.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)を説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。同図に示すカプセル型内視鏡システム1は、被検体100の体内に導入されて撮像を行うことにより取得した体内画像の画像データを含む送信データを無線送信するカプセル型内視鏡3と、カプセル型内視鏡3から無線送信された送信データを受信する受信装置5と、受信装置5を挿着して受信装置5から送信データを受信するクレードル7と、クレードル7との間でデータの送受信が可能であり、クレードル7を介して受信装置5から受信した送信データに含まれる体内画像等の情報を表示可能な表示装置9と、を備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system according to
まず、カプセル型内視鏡3の構成を説明する。カプセル型内視鏡3は、被検体100の消化管内に導入可能なカプセル型をなす筐体の内部に、体内画像を取得して無線送信するための各種機能部品が液密に封止されて内蔵されたものである。図2は、カプセル型内視鏡3の概略構成を示すブロック図である。図2に示すように、カプセル型内視鏡3は、被検体100内を撮像して光電変換を行うことによって電気信号を生成する撮像部31と、複数のLEDを用いて実現され、撮像部31の視野領域を含む被検体100内を照明する照明部32と、撮像部31が生成する電気信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部33と、信号処理部33が生成した画像データを含む送信データを受信装置5へ無線送信する送信部34と、電荷を蓄電可能な蓄電部35と、各種情報を記憶する記憶部36と、カプセル型内視鏡3の各部へ電力を供給する電池37と、電源をオンまたはオフする信号の入力を受け付ける電源スイッチ部38と、電池37の近傍に設けられ、温度の変化に伴って形状が変化する構造を有し、その形状の変化を利用してカプセル型内視鏡3の内部の温度を検知する温度センサ部39と、カプセル型内視鏡3の動作を統括的に制御する制御部40と、を有する。
First, the configuration of the
撮像部31は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と、撮像素子の受光面に被写体から集光した光を結像させる結像光学系とを有しており、例えば筐体の長手方向の端部に設けられる。
The
信号処理部33は、撮像部31が出力する信号に対し、増幅やA/D変換等の信号処理を施すことによって画像データを生成する。
The
送信部34は、撮像部31が撮像した画像データのほか、蓄電部35の電圧に関連する電圧情報を受信装置5へ送信する。
The transmission unit 34 transmits voltage information related to the voltage of the
蓄電部35は、例えば低漏れ電流特性に優れたフィルムコンデンサによって構成される。このようなフィルムコンデンサを使用することにより、蓄電部35の電圧変化に基づいて、電池37が自然放電を行う時間を正確に測定することが可能となる。このような蓄電部35を設けることにより、クロックを動作させるようなことなく、実質的に電源オフの状態で電池が自然放電を行っている時間を測定することができる。したがって、電池37の自然放電の時間を計時するための電力消費を抑制することができる。
The
記憶部36は、ROM(Read Only Memoru)やRAM(Random Access Memory)などを用いて構成され、カプセル型内視鏡3における動作を実行するための各種プログラムや各種設定データなどを記憶する。
The
電池37は、例えばボタン型の酸化銀電池を1または複数個用いることによって構成される。
The
図3は、温度センサ部39の構成を示す図である。温度センサ部39は、熱膨張率が異なる二つの金属板を積層して貼付したバイメタル部材391と、バイメタル部材391を片持ち梁状に支持する支持部材392とを有する。温度センサ部39は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を適用して形成される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
バイメタル部材391は、0〜30℃程度の常温で平板状をなす第1金属板393と、第1金属板393に積層して貼付され、第1金属板393よりも高い熱膨張率を有し、常温で平板状をなす第2金属板394とからなる。バイメタル部材391の端部のうち、支持部材392に固定された基端部は第1金属板393のみからなり、制御部40と電気的に接続する第1接点21に当接している。バイメタル部材391は、基端部以外の部分で第1金属板393と第2金属板394が積層されている。第2金属板394の表面のうち第1金属板393と面していない側の表面は、電池37と電気的に接続する第2接点22と対向している。
The
以上の構成を有するバイメタル部材391の温度が上昇すると、第2金属板394の方が第1金属板393よりも熱膨張率が大きいため、バイメタル部材391は徐々に湾曲して、第2接点22へ近づいていく。バイメタル部材391の温度Tが閾値温度T0に達すると、図4に示すように、第1金属板393は第2接点22に当接する。その結果、第1接点21と第2接点22とが電気的に接続され、電池37からの電力が制御部40へ供給されることとなる。
When the temperature of the
この後、バイメタル部材391の温度が低下していくと、バイメタル部材391の湾曲度合いが徐々に小さくなっていき、閾値温度T0を下回ったときにバイメタル部材391が第2接点22から離間する。これにより、電池37から制御部40への電力の供給が停止する。このように、本実施の形態1では、温度の変化に伴って形状が変化する構造を有し、その形状の変化を利用してカプセル型内視鏡3の内部の温度を検知する機械式の温度センサ部39を適用しているため、電気式の温度センサのように、常時電源を供給し続ける必要がない。したがって、温度検知の消費電力を抑制することができる。
Thereafter, as the temperature of the
閾値温度T0は、電池37の自然放電と温度との関係を考慮して定められる。例えば、閾値温度T0として、40〜60℃程度の値を設定することができる。
The threshold temperature T 0 is determined in consideration of the relationship between the natural discharge of the
引き続き、カプセル型内視鏡3の構成を説明する。制御部40は、温度センサ部39の検知結果に応じて蓄電部35に所定の電荷を蓄電させる蓄電制御部41と、蓄電部35の電圧を測定する電圧測定部42と、電源スイッチ部38の入力および温度センサ部39の検知結果に応じて電池37による電力供給を制御する電源制御部43とを有する。電圧測定部42が測定した電圧に関連する電圧情報は、記憶部36に記録される。制御部40は、CPU(Central Proccessing Unit)等を用いて構成され、記憶部36が記憶する各種プログラムを読み出して演算処理を実行することにより、カプセル型内視鏡3の動作を統括的に制御する。制御部40は、カプセル型内視鏡3の電源がオン状態となって起動した場合、記憶部36が記憶する電圧情報を受信装置5へ送信する制御を行う。
Next, the configuration of the
以上の構成を有するカプセル型内視鏡3は、被検体100の口から飲み込まれて被検体100の内部に導入された後、臓器の蠕動運動等によって被検体100の食道、胃、小腸および大腸等の消化管内を移動する。この移動を行う間、撮像部31は、所定の時間間隔で消化管内を順次撮像して画像データを生成する。
The
次に、受信装置5の構成を説明する。図5は、受信装置5の構成を示すブロック図である。同図に示す受信装置5は、被検体100の体表面または体表近傍に装着され、カプセル型内視鏡3によって送信される送信データを受信するアンテナユニット51と、アンテナユニット51から出力される送信データを取得する本体装置52とを備える。
Next, the configuration of the receiving
アンテナユニット51は、複数の受信アンテナ51a〜51hを有する。複数の受信アンテナ51a〜51hは、例えばループアンテナを用いてそれぞれ実現される。複数の受信アンテナ51a〜51hの配置位置は、例えばカプセル型内視鏡3の通過経路である被検体100内の各臓器に対応して定められる。なお、本実施の形態1では、アンテナユニット51が8個の受信アンテナを有する場合を例にとって説明するが、受信アンテナの個数はこれに限られるわけではない。
The
本体装置52は、受信アンテナ51a〜51hのいずれか一つへの接続を選択的に切り替える切替部521と、切替部521によって切替接続された受信アンテナを介して入力される無線信号である送信データを増幅して復調する受信部522と、受信部522が受信した送信データに対して所定の信号処理を施す信号処理部523と、受信部522が増幅した無線信号の電界強度をA/D変換するA/D変換部524と、カプセル型内視鏡3が撮像した画像データを含む各種情報を表示可能な表示部525と、受信装置5と電気的に接続されるクレードル7等の外部機器との通信インタフェースをなすI/F部526と、各種情報を記憶する記憶部527と、受信装置5の動作を制御する制御部528と、を備える。
The
表示部525は、カプセル型内視鏡3が送信す送信データに含まれる電圧情報に基づいて、後述する予想動作時間判定部529の判定結果に応じた表示を行う報知部としての機能を有する。
The display unit 525 has a function as a notification unit that performs display according to a determination result of an expected operation
記憶部527は、ROMやRAMなどを用いて構成され、受信装置5における動作を実行するための各種プログラムおよび各種設定データなどを記憶する。なお、受信装置5にUSBメモリやコンパクトフラッシュ(登録商標)等の携帯型記録媒体を挿着可能なインタフェースを設けておき、そのインタフェースに挿着された携帯型記録媒体を記憶部527として機能させるようにしてもよい。
The storage unit 527 is configured using a ROM, a RAM, or the like, and stores various programs for executing operations in the receiving
制御部528は、カプセル型内視鏡3から送られてくる電圧情報に基づいて、カプセル型内視鏡3を起動した場合の予想動作時間を判定する予想動作時間判定部529を有する。制御部528は、CPU等を用いて構成され、記憶部527が記憶する各種プログラムを読み出して演算処理を実行することにより、受信装置5の動作を統括的に制御する。
The
次に、表示装置9の構成を説明する。表示装置9は、モニタ等の表示画面を備えたワークステーションやパーソナルコンピュータ等によって実現される。表示装置9は、クレードル7と接続可能であり、クレードル7を介して受信装置5が受信したデータを取得する。なお、受信装置5が受信したデータを上述した携帯型記録媒体に記録し、この携帯型記録媒体を表示装置9に挿着することによってデータの受け渡しを行うようにしてもよい。また、受信装置5と表示装置9との間のデータの受け渡しを、クレードル7を介すことなく無線通信によって行うようにしてもよい。
Next, the configuration of the
図6は、カプセル型内視鏡3が行う動作の概要を示すフローチャートである。カプセル型内視鏡3の電源がオフである場合(ステップS1:No)において、制御部40が温度センサ部39の出力信号の立ち上がりエッジを検出したとき(ステップS2:Yes)、蓄電制御部42は、蓄電部35の電圧が所定の参照電圧Vrefに達するまでチャージ(蓄電)する制御を行う(ステップS3)。この際、蓄電部35にチャージする電荷は電池37によって供給される。
FIG. 6 is a flowchart showing an outline of the operation performed by the
図7は、カプセル型内視鏡3の電源がオフ状態にある場合のカプセル型内視鏡3の温度の時間変化(曲線L1)、温度センサ部39の出力の時間変化(曲線L2)、および蓄電部35における電圧の時間変化(曲線L3)を示す図である。図7において、制御部40は、時間t1に温度センサ部39の出力信号の立ち上がりエッジを検出する。この立ち上がりエッジは、カプセル型内視鏡3の温度が閾値温度T0に達した状態に相当している。なお、参照電圧Vrefは、例えば電池37の電圧が3Vである場合、1.8〜2.7V程度の値として設定することができる。
FIG. 7 shows the time change of the temperature of the capsule endoscope 3 (curve L 1 ) and the time change of the output of the temperature sensor unit 39 (curve L 2 ) when the power supply of the
この後、制御部40が温度センサ部39の出力信号を受信し続け、立ち下がりエッジを検出した場合(ステップS4:Yes)、電圧測定部42は、その時点での蓄電部35の参照電圧Vrefとの差分を測定し、電圧情報として記憶部36へ記録する(ステップS5)。図7に示す場合、差分Vdiffは、参照電圧Vrefと時間t2における電圧V2とを用いてVref−V2で求められる。この後、カプセル型内視鏡3は、ステップS1に戻る。
Thereafter, when the control unit 40 continues to receive the output signal of the
ステップS4において、制御部40が立ち下がりエッジを検出しない場合(ステップS4:No)、電源がオンされていれば(ステップS6:Yes)、カプセル型内視鏡3はステップS5へ移行する。一方、制御部40が立ち下がりエッジを検出しない場合(ステップS4:No)、電源がオフのままであれば(ステップS6:No)、カプセル型内視鏡3はステップS4に戻る。
In step S4, when the control unit 40 does not detect a falling edge (step S4: No), if the power is on (step S6: Yes), the
次に、ステップS1で電源がオンである場合(ステップS1:Yes)を説明する。この場合、制御部40は、初期化処理を行う(ステップS7)。この初期化処理には、ステップS5で求めた差分Vdiffに関するデータ(差分データ)を含む電圧情報の受信装置5への送信処理も含まれる。
Next, a case where the power is turned on in step S1 (step S1: Yes) will be described. In this case, the control unit 40 performs an initialization process (step S7). This initialization process includes a process for transmitting voltage information including the data (difference data) regarding the difference V diff obtained in step S5 to the receiving
続いて、制御部40は、通常動作を開始する(ステップS8)。この後、電源がオフされなければ(ステップS9:No)、制御部40は、通常動作を継続し(ステップS10)、ステップS8を繰り返す。一方、電源がオフされた場合(ステップS9:Yes)、制御部40は処理を終了する。 Subsequently, the control unit 40 starts normal operation (step S8). Thereafter, if the power is not turned off (step S9: No), the control unit 40 continues the normal operation (step S10) and repeats step S8. On the other hand, when the power is turned off (step S9: Yes), the control unit 40 ends the process.
図8は、受信装置5がカプセル型内視鏡3から受信した電圧情報に基づく処理の概要を示すフローチャートである。なお、受信装置5は初期化データとして電圧情報以外のデータも受信可能であるが、ここでは、電圧情報に関連する処理の概要についてのみ説明する。また、図8において、受信装置5の電源はオン状態にあるものとする。
FIG. 8 is a flowchart showing an outline of processing based on voltage information received from the
まず、受信装置5は、カプセル型内視鏡3から電圧情報を受信した場合(ステップS11:Yes)、予想動作時間判定部529は、受信した電圧情報をもとに閾値温度以上であった時間を推定し(ステップS12)、予想動作時間を算出する(ステップS13)。
First, when the
この後、予想動作時間判定部529は、予想動作時間と所定時間との大小を比較する(ステップS14)。比較の結果、予想動作時間が所定時間よりも小さい場合(ステップS14:Yes)、制御部528は、表示部525に対して警告を表示させる(ステップS15)。一方、比較の結果、予想動作時間が所定時間以上である場合(ステップS14:No)、受信装置5は、一連の処理を終了する。ここでの所定時間は、カプセル型内視鏡3が被検体100の体内を通過する時間(通常は8時間程度)よりも長い時間であり、例えば9〜12時間程度である。
Thereafter, the expected operation
ステップS11において、受信装置5がカプセル型内視鏡3から電圧情報を受信しない場合(ステップS11:No)、受信装置5はステップS11を繰り返す。
In step S11, when the receiving
このように、受信装置5は、カプセル型内視鏡3から受信した電圧情報に基づいてカプセル型内視鏡3の起動時における予想動作時間を算出し、この予想動作時間が所定時間よりも短い場合には、警告表示によってその判定結果を報知する。したがって、ユーザは、カプセル型内視鏡3が使用可能であるか否かを受信装置5の表示部525を見ることによって判断することができる。
As described above, the receiving
以上説明した本発明の実施の形態1によれば、温度の変化に伴って形状が変化する構造を有し、その形状の変化を利用して温度を検知する温度センサ部の検知結果に基づいて蓄電部に所定の電荷を蓄電させ、その後の蓄電部の電圧の変化を測定して記録するため、電源用の電池の自然放電を考慮した起動後の動作時間の予想が可能となる。 According to the first embodiment of the present invention described above, based on the detection result of the temperature sensor unit that has a structure whose shape changes with a change in temperature and detects the temperature using the change in the shape. Since a predetermined charge is stored in the power storage unit, and the subsequent change in the voltage of the power storage unit is measured and recorded, it is possible to predict the operation time after startup in consideration of the natural discharge of the power supply battery.
また、本実施の形態1によれば、蓄電部における電圧変化を測定して電池の自然放電の時間を測定するため、クロックを用いて計時する場合と比較して電力消費を抑えることができる。 Further, according to the first embodiment, since the voltage change in the power storage unit is measured to measure the time of spontaneous discharge of the battery, the power consumption can be suppressed as compared with the case where the clock is used.
また、本実施の形態1によれば、受信装置が報知部としての表示部を備えているため、カプセル型内視鏡の起動後の予想動作時間が所定時間よりも短い場合、ユーザに使用の中止を促すことが可能となる。 Further, according to the first embodiment, since the receiving device includes the display unit as the notification unit, when the expected operation time after activation of the capsule endoscope is shorter than the predetermined time, the reception device is used for the user. It is possible to prompt the cancellation.
(実施の形態2)
図9は、本発明の実施の形態2に係るカプセル型内視鏡の概略構成を示すブロック図である。同図に示すカプセル型内視鏡11は、温度センサ部の構成が、上述したカプセル型内視鏡3と異なる。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope according to the second embodiment of the present invention. The
カプセル型内視鏡11が備える温度センサ部12は、第1センサ部121、第2センサ部122、および第3センサ部123を有する。これら3つのセンサ部は、互いに検出可能な閾値温度が異なっている。具体的には、第1センサ部121が最も低い閾値温度T1を検出可能であり、第2センサ部122が2番目に低い閾値温度T2を検出可能であり、第3センサ部123が最も高い閾値温度T3を検出可能である(T1<T2<T3)。
The temperature sensor unit 12 included in the
第1センサ部121、第2センサ部122および第3センサ部123は、実施の形態1で説明した温度センサ部39と同様に、バイメタル部材391を用いて構成される。例えば、第1センサ部121、第2センサ部122および第3センサ部123を温度センサ部39と全く同じ構成とし、各々が有するバイメタル部材391と各バイメタル部材391に対応してそれぞれ設けられる3つの第2接点22との距離を互いに異ならせることによって温度センサ部12を構成することができる。この場合、第1センサ部121のバイメタル部材391と、第1センサ部121に対応する第2接点22との常温時の距離は、バイメタル部材391が閾値温度T1に達した状態で初めてその第2接点22と接触するような距離として設定される。また、第2センサ部122のバイメタル部材391と、第2センサ部122に対応する第2接点22との常温時の距離は、バイメタル部材391が閾値温度T2に達した状態で初めてその第2接点22と接触するような距離として設定される。さらに、第3センサ部123のバイメタル部材391と、第3センサ部123に対応する第2接点22との常温時の距離は、バイメタル部材391が閾値温度T3に達した状態で初めてその第2接点22と接触するような距離として設定される。
The
閾値温度T1〜T3は、電池37の自然放電と温度との関係を考慮して定められる。例えば、閾値温度T1として、40〜60℃程度の値を設定し、閾値温度の差T2−T1およびT3−T2を、それぞれ10〜15℃程度と設定することができる。
The threshold temperatures T 1 to T 3 are determined in consideration of the relationship between the natural discharge of the
図10は、カプセル型内視鏡11が行う動作の概要を示すフローチャートである。カプセル型内視鏡11の電源がオフである場合(ステップS21:No)において、制御部40が第1センサ部121の出力信号の立ち上がりエッジを検出したとき(ステップS22:Yes)、蓄電制御部35は、蓄電部35を参照電圧Vrefまでチャージする制御を行う(ステップS23)。
FIG. 10 is a flowchart showing an outline of operations performed by the
図11は、カプセル型内視鏡11の電源がオフ状態にある場合のカプセル型内視鏡11の温度の時間変化(曲線L11)、第1センサ部121の出力の時間変化(曲線L12)、第2センサ部122の出力の時間変化(曲線L13)、第3センサ部123の出力の時間変化(曲線L14)、および蓄電部35における電圧の時間変化(曲線L15)を示す図である。図11において、制御部40は、時間t11に温度センサ部12の出力信号の立ち上がりエッジを検出する。この立ち上がりエッジは、カプセル型内視鏡11の温度が閾値温度T1に達した状態に相当している。
FIG. 11 shows the time change of the temperature of the capsule endoscope 11 (curve L 11 ) and the time change of the output of the first sensor unit 121 (curve L 12 ) when the power supply of the
この後、制御部40が温度センサ部12の出力信号を受信し続け、第2または第3温度センサ部の立ち上がりエッジまたは立ち下りエッジを検出した場合(ステップS24:Yes)、電圧測定部42は、その時点での蓄電部35の参照電圧Vrefとの差分を測定して測定結果を記憶部36へ記録する(ステップS25)。電圧測定部42が測定結果を記憶部36へ記録する際には、あわせて各センサ部の出力信号の状態(オン状態/オフ状態)に関する情報を記録する。この情報は、例えば各センサ部におけるオン状態を1とし、オフ状態を0として記録すればよい。
Thereafter, when the control unit 40 continues to receive the output signal of the temperature sensor unit 12 and detects the rising edge or the falling edge of the second or third temperature sensor unit (step S24: Yes), the
図11に示す場合のステップS24、S25の処理を具体的に説明する。図11に示す場合、ステップS24、S25では、下記(1)〜(4)のいずれか一つの処理を一度に行う。
(1)制御部40は、時間t12に第2センサ部122の立ち上がりエッジを検出する。この場合、電圧測定部42は、参照電圧Vrefと時間t12における電圧との差分Vdiff1を測定して記憶部36へ記録する。
(2)制御部40は、時間t13に第3センサ部123の立ち上がりエッジを検出する。この場合、電圧測定部42は、参照電圧Vrefと時間t13における電圧との差分Vdiff2を測定して記憶部36へ記録する。
(3)制御部40は、時間t14に第3センサ部123の立ち下がりエッジを検出する。この場合、電圧測定部42は、参照電圧Vrefと時間t14における電圧との差分Vdiff3を測定して記憶部36へ記録する。
(4)制御部40は、時間t15に第3センサ部123の立ち下がりエッジを検出する。この場合、電圧測定部42は、参照電圧Vrefと時間t15における電圧との差分Vdiff4を測定して記憶部36へ記録する。
The processing of steps S24 and S25 in the case shown in FIG. 11 will be specifically described. In the case shown in FIG. 11, in steps S24 and S25, any one of the following processes (1) to (4) is performed at a time.
(1) The control unit 40 detects the rising edge of the
(2) The control unit 40 detects the rising edge of the
(3) control unit 40 detects the falling edge of the
(4) The control unit 40 detects the falling edge of the
ステップS25に続いて、蓄電制御部35は、蓄電部35を参照電圧Vrefまでチャージする制御を行う(ステップS26)。
Subsequent to step S25, the power
この後、制御部40が温度センサ部12の出力信号を受信し続け、第1センサ部121の立ち下りエッジを検出した場合(ステップS27:Yes)、カプセル型内視鏡11は、ステップS21へ戻る。図11に示す場合、制御部40は、時間t16に第1センサ部121の立ち下がりエッジを検出する。
Thereafter, when the control unit 40 continues to receive the output signal of the temperature sensor unit 12 and detects the falling edge of the first sensor unit 121 (step S27: Yes), the
ステップS26の後、制御部40が第1センサ部121の立ち下がりエッジを検出しない場合(ステップS27:No)、電源がオフ状態にあれば(ステップS28:No)、カプセル型内視鏡3はステップS24に戻る。一方、ステップS28において、電源がオン状態にある場合(ステップS28:Yes)、電圧測定部42は、その時点での電圧値と参照電圧Vrefとの差分を測定して記憶部36へ記録する(ステップS29)。この後、カプセル型内視鏡11は、ステップS21へ戻る。
After step S26, when the control unit 40 does not detect the falling edge of the first sensor unit 121 (step S27: No), if the power is off (step S28: No), the
ステップS21において、電源がオンである場合(ステップS21:Yes)に行うステップS30〜S33の処理は、実施の形態1で説明したステップS7〜S10の処理に順次対応している。 In step S21, when the power is on (step S21: Yes), the processing of steps S30 to S33 sequentially corresponds to the processing of steps S7 to S10 described in the first embodiment.
本実施の形態2において、カプセル型内視鏡11から電圧情報を受信した受信装置5が行う処理の概要は、上述した実施の形態1と同様である(図8を参照)。ただし、本実施の形態2では、複数のセンサ部によって温度が検知されているため、ステップS12において閾値温度以上の時間を推定する際、予想動作時間判定部529は、各センサ部の検知結果をすべて参照する必要がある。具体的には、図11に示す場合、予想動作時間判定部529は、時間t11から時間t16までの経過時間t16−t11を閾値温度以上の時間として推定する。
In the second embodiment, the outline of the process performed by the receiving
以上説明した本発明の実施の形態2によれば、実施の形態1と同様、電源用の電池の自然放電を考慮した起動後の動作時間の予想が可能であり、電池の自然放電の時間を少ない消費電力によって計時することができる。 According to the second embodiment of the present invention described above, as in the first embodiment, it is possible to predict the operation time after startup in consideration of the natural discharge of the battery for power supply, and the time for the natural discharge of the battery is reduced. Time can be measured with low power consumption.
また、本実施の形態2によれば、受信装置が報知部としての表示部を備えているため、カプセル型内視鏡の起動後の予想動作時間が所定時間よりも短い場合、ユーザに使用の中止を促すことが可能となる。 Further, according to the second embodiment, since the receiving device includes the display unit as the notification unit, when the expected operation time after the activation of the capsule endoscope is shorter than the predetermined time, it is used for the user. It is possible to prompt the cancellation.
また、本実施の形態2によれば、複数のセンサ部を有する温度センサ部を用いることにより、各センサ部が検知する温度帯域を細分化しているため、電離の自然放電の時間をより正確に計時することができる。 In addition, according to the second embodiment, the temperature band detected by each sensor unit is subdivided by using a temperature sensor unit having a plurality of sensor units, so that the time of spontaneous discharge of ionization can be more accurately determined. Can be timed.
なお、本実施の形態2において、温度センサ部の構成は上述したものに限られるわけではない。例えば、第1センサ部121、第2センサ部122、第3センサ部123におけるバイメタル部材の金属板の組合せを互いに異なるようにしてもよい。
In the second embodiment, the configuration of the temperature sensor unit is not limited to that described above. For example, the combination of the metal plates of the bimetal members in the
また、本実施の形態2において、第1センサ部121、第2センサ部122、第3センサ部123におけるバイメタル部材の二つの金属板の組合せは同じにしたまま、その二つの金属板の体積比をセンサ部ごとに変えてもよい。
In the second embodiment, the volume ratio of the two metal plates is maintained while keeping the same combination of the two metal plates of the bimetal member in the
また、本実施の形態2において、温度センサ部を構成するセンサ部の数は、3以外でもよい。 In the second embodiment, the number of sensor units constituting the temperature sensor unit may be other than three.
(実施の形態3)
図12は、本発明の実施の形態3に係るカプセル型内視鏡の概略構成を示すブロック図である。同図に示すカプセル型内視鏡13は、上述したカプセル型内視鏡3と、制御部の構成が異なる。
(Embodiment 3)
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope according to the third embodiment of the present invention. The
カプセル型内視鏡13が備える制御部14は、蓄電制御部41、電圧測定部42、電源制御部43に加え、電圧測定部42による電圧測定結果に基づいて、自身の予想動作時間を判定する予想動作時間判定部141を有する。
The
図13は、カプセル型内視鏡13が行う動作の概要を示すフローチャートである。図13において、カプセル型内視鏡13の電源がオフである場合(ステップS41:No)に行うステップS42〜S46の処理は、実施の形態1で説明したステップS2〜S6の処理に順次対応している。
FIG. 13 is a flowchart showing an outline of operations performed by the
以下、カプセル型内視鏡13の電源がオンである場合(ステップS41:Yes)を説明する。予想動作時間判定部141は、電圧測定部42の測定結果をもとに閾値温度以上であった時間を推定し(ステップS47)、予想動作時間を算出する(ステップS48)。
Hereinafter, the case where the power source of the
この後、予想動作時間判定部141は、予想動作時間と所定時間との大小を比較する(ステップS49)。比較の結果、予想動作時間が所定時間よりも小さい場合(ステップS49:Yes)、制御部14は、照明部32に対して警告点灯を行わせる(ステップS50)。この警告点灯は、通常動作時の点滅パターンとは異なるパターンで点灯される。例えば、一定時間点灯し続けるようにしてもよいし、通常動作時の点滅パターンと異なる点滅パターンで点滅するようにしてもよい。
Thereafter, the predicted operation
続いて、電源がオフ状態にあれば(ステップS51:Yes)、カプセル型内視鏡13は一連の処理を終了する。一方、電源がオン状態にあれば(ステップS51:No)、カプセル型内視鏡13はステップS50に戻る。
Subsequently, if the power is off (step S51: Yes), the
ステップS49において予想動作時間判定部141が比較した結果、予想動作時間が所定時間以上である場合(ステップS49:No)に行うステップS52〜S55の処理は、実施の形態1で説明したステップS7〜S10の処理に順次対応している。ただし、ステップS52における初期化処理では、受信装置5に電圧情報を送信する必要はない。
As a result of the comparison between the predicted operation
以上説明した本発明の実施の形態3によれば、実施の形態1と同様、電源用の電池の自然放電を考慮した起動後の動作時間の予想が可能であり、電池の自然放電の時間を少ない消費電力によって計時することができる。 According to the third embodiment of the present invention described above, as in the first embodiment, it is possible to predict the operation time after startup in consideration of the natural discharge of the battery for the power source. Time can be measured with low power consumption.
また、本実施の形態3によれば、カプセル型内視鏡自身で予想動作時間を判定するため、受信装置との間で通信を行う必要がない。したがって、より迅速に予想動作時間を判定することができる。 Further, according to the third embodiment, since the expected operation time is determined by the capsule endoscope itself, it is not necessary to communicate with the receiving device. Therefore, the expected operation time can be determined more quickly.
また、本実施の形態3によれば、カプセル型内視鏡の照明部が報知部の機能も具備しているため、カプセル型内視鏡の起動後の予想動作時間が所定時間よりも短い場合、ユーザに使用の中止を促すことが可能となる。 Further, according to the third embodiment, since the illuminating unit of the capsule endoscope also has the function of the notification unit, the expected operation time after activation of the capsule endoscope is shorter than a predetermined time. , It is possible to prompt the user to stop using.
なお、本実施の形態3において、温度センサ部の構成を実施の形態2の温度センサ部と同様の構成とすることも可能である。 In the third embodiment, the configuration of the temperature sensor unit can be the same as that of the temperature sensor unit of the second embodiment.
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態1〜3によってのみ限定されるべきものではない。
例えば、本発明に係るカプセル型内視鏡の温度センサ部に、バイメタル部材の代わりとして、閾値温度以上に達した場合に予め記憶した形状を回復する形状記憶合金または形状記憶樹脂を適用することも可能である。
Up to this point, the mode for carrying out the present invention has been described. However, the present invention should not be limited only to the first to third embodiments.
For example, instead of a bimetal member, a shape memory alloy or a shape memory resin that recovers a previously memorized shape when the temperature exceeds a threshold temperature may be applied to the temperature sensor portion of the capsule endoscope according to the present invention. Is possible.
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含むものである。 As described above, the present invention includes various embodiments and the like not described herein.
1 カプセル型内視鏡システム
3、11、13 カプセル型内視鏡
5 受信装置
7 クレードル
9 表示装置
12、39 温度センサ部
14、40、528 制御部
21 第1接点
22 第2接点
31 撮像部
32 照明部
33 信号処理部
34 送信部
35 蓄電部
36、527 記憶部
37 電池
38 電源スイッチ部
41 蓄電制御部
42 電圧測定部
43 電源制御部
51 アンテナユニット
51a〜51h 受信アンテナ
52 本体装置
100 被検体
121 第1センサ部
122 第2センサ部
123 第3センサ部
141、529 予想動作時間判定部
391 バイメタル部材
392 支持部材
393 第1金属板
394 第2金属板
521 切替部
522 受信部
523 信号処理部
524 A/D変換部
525 表示部
526 I/F部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
電力を供給する電池と、
温度の変化に伴って形状が変化する構造を有し、前記形状の変化を利用して当該カプセル型内視鏡の内部の温度を検知する温度センサ部と、
前記電池からの電力の供給によって電荷を蓄電可能な蓄電部と、
前記温度センサ部の検知結果に基づいて前記蓄電部に所定の電荷を蓄電させる蓄電制御部と、
前記蓄電部の電圧を測定する電圧測定部と、
前記電圧測定部が測定した電圧に関連する電圧情報を記憶する記憶部と、
を備えたことを特徴とするカプセル型内視鏡。 A capsule endoscope that is introduced into a subject and can perform a predetermined function in the subject,
A battery for supplying power;
A temperature sensor unit that has a structure whose shape changes with a change in temperature, and detects the temperature inside the capsule endoscope using the change in the shape;
A power storage unit capable of storing electric charge by supplying power from the battery;
A power storage control unit that stores a predetermined charge in the power storage unit based on a detection result of the temperature sensor unit;
A voltage measuring unit for measuring a voltage of the power storage unit;
A storage unit for storing voltage information related to the voltage measured by the voltage measurement unit;
A capsule endoscope characterized by comprising:
前記バイメタル部材は、閾値温度に達した場合、一部分が少なくとも前記蓄電制御部と電気的に接続し、前記一部分と異なる部分が前記電池と電気的に接続することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のカプセル型内視鏡。 The temperature sensor unit has a bimetal member formed using two metal plates having different coefficients of thermal expansion,
The bimetal member, when reaching a threshold temperature, at least a part is electrically connected to the power storage control unit, and a part different from the part is electrically connected to the battery. The capsule endoscope according to any one of the above.
前記予想動作時間判定部の判定結果に応じた情報を外部へ報知する報知部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のカプセル型内視鏡。 Based on the voltage information stored in the storage unit, an expected operation time determination unit that determines an expected operation time when the capsule endoscope is activated, and
An informing unit for informing the outside of information according to the determination result of the expected operation time determining unit;
The capsule endoscope according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記カプセル型内視鏡は、
電力を供給する電池と、
温度の変化に伴って形状が変化する構造を有し、前記形状の変化を利用して当該カプセル型内視鏡の内部の温度を検知する温度センサ部と、
前記電池からの電力の供給によって電荷を蓄電可能な蓄電部と、
前記温度センサ部の検知結果に基づいて前記蓄電部に所定の電荷を蓄電させる蓄電制御部と、
前記蓄電部の電圧を測定する電圧測定部と、
前記電圧測定部が測定した電圧に関連する電圧情報を記憶する記憶部と、
当該カプセル型内視鏡の電源が起動された場合、前記記憶部が記憶する電圧情報を前記受信装置へ送信する制御を行う制御部と、
を有し、
前記受信装置は、
前記記憶部が記憶する電圧情報に基づいて、前記カプセル型内視鏡を起動した場合の予想動作時間を判定する予想動作時間判定部と、
前記予想動作時間判定部の判定結果に応じた情報を外部へ報知する報知部と、
を有することを特徴とするカプセル型内視鏡システム。 A capsule endoscope that is introduced into a subject and can execute a predetermined function in the subject, and can communicate wirelessly with the capsule endoscope and receives information from the capsule endoscope A capsule endoscope system including a receiving device,
The capsule endoscope is:
A battery for supplying power;
A temperature sensor unit that has a structure whose shape changes with a change in temperature, and detects the temperature inside the capsule endoscope using the change in the shape;
A power storage unit capable of storing electric charge by supplying power from the battery;
A power storage control unit that stores a predetermined charge in the power storage unit based on a detection result of the temperature sensor unit;
A voltage measuring unit for measuring a voltage of the power storage unit;
A storage unit for storing voltage information related to the voltage measured by the voltage measurement unit;
When the power source of the capsule endoscope is activated, a control unit that performs control to transmit voltage information stored in the storage unit to the receiving device;
Have
The receiving device is:
Based on the voltage information stored in the storage unit, an expected operation time determination unit that determines an expected operation time when the capsule endoscope is activated,
An informing unit for informing the outside of information according to the determination result of the expected operation time determining unit;
A capsule endoscope system comprising:
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