JPH0236849A - 医療用カプセルの作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、生体中の所定位置において、体内液等のサン
プルの採取成るいは薬剤を投与する医療用カプセルを、
生体の外部から作動させる作動装置に関する。

（従来の技術） 従来、消化器内の体液等のリンプルを採取して病気の診
断等を行なう場合は、口からパイプ状の器具を飲込んで
採取するという極めて原始的な方法を行なっていたか、
このような方法では、人体に苦痛が伴う上、胃から先の
消化器内のサンプル採取は殆んど不可能であった。

そこで、近年においては、カプセル状の体液採取部材（
医療用カプセル）が開発され、このカプセルを飲込んだ
後、体外から作動電波を発生させ、所定位置における体
液を採取し、肛門から排用したり、また一方、カプセル
内に予め封入した薬剤を飲込んだ後、所定位置でこのカ
プセルを作動させ、当該薬剤を投与するという技術が開
発されるに至った。

このような医療用カプセルの一例とじ−（、実公昭５７
−５７．６８４号公報に開示されたものは、本体フレー
ムと外筒とによって構成されるカプセルであって、この
外筒内をピストンが移動覆ることにより外部の体液を当
該外筒内に導入するようにしている。そして、このビス
１ヘンは、予め糸により押し縮められた押しばねの弾撥
力を利用して、当該糸をフィラメントに通電して加熱溶
断することにより作動する機構となっている。このよう
に、フィラメン１〜を有し、固定糸を加熱溶断すること
によりピストンを移動させ、外筒内の負圧となった部位
にサンプルを導入する医療用カプセルは、上記公報以外
にも種々提案されている。

前記フィラメン］・への通電手段としては、前記公報に
開示された医療用カプセルの他、殆んどのものは、外部
からの指令電波によって当該カプセル内に収容された共
振回路を共振させる方法を採用しており、また他の方法
としては、カプセルに体内の所定環境によって溶解する
消化膜を設け、外部装置を無くしたもの（特公昭５５−
３０，３８５号公報参照）や、外部からの振動（超音波
を含む）を与えることにより、カプセル内に収容した振
動子を振動させて固定糸を機械的に切断したり発熱によ
って切断したりするもの（特公昭５５−３０，３８６号
公報、特公昭５７−２．０１５号公報参照）も知られて
いる。

なお、ここで薬剤とは、薬、微生物等、病気の診断、治
療、処置又は予防のために使用するものを指し、投薬と
は、当該薬剤を投与することを占う。

（発明が解決しようと１６課題） ところが、上記従来の医療用カプセルの作動装置にあっ
ては、前者の電波を作動手段としたものにおいては、作
動装置からの電波によって有ダｊに作動する医療用カプ
セルまでの距離（以下、作動有効１０離）か短いという
欠点かある。例えば、現状使用し得るものにｄ３いては
、６〜１０ｃｍシかないのが実情である。従って、個人
差（特に肥満体の人体）によっては、好適にピストンか
作動しないという不具合が生じ、人体を移動させたり、
装置自体を移動させる必要がある。

また、消化膜の）４解を＋１川した医療用カプセルにお
いては、確かに外部装置を必要としないという長所はあ
るか、所定の位置−〇正確に作動したか否かの確認が行
なえず、また個人差によっては誤動作を生じ得ないとい
う保証もない。

更に、後者の振動子を用いた医療用カプセルは、＠進上
複雑となり、小型化、低コスト化を図る上で不利である
。

そこで本発明者らは、作動装置の作動有効距離が長く、
使用か容易で、しかも（ｉｉｌ実な作動を行なう医療用
カプセルの作動装置を開発することを課題として研究し
た結果、本発明を完成するに〒つた。

本発明は、上述した従来技術に伴う欠点、問題点に鑑み
てなされたもので、作動装置の作動有効距離が長く、使
用が容易で、しかも確実な作動を行なう医療用カプセル
の作動装置を提供することを目的とづる。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、生体中にあって生
体中の所定位置においてサンプルの採取又は薬剤の放出
を行なう医療片カプセルの作動装置であって、コイルを
収容した２つの磁界発生部材と、前記コイルに直流電流
を供給する電流制御部とから成る医療用カプセルの作動
装置でおる。

（作用） このように構成した本発明にあっては、電流制御部によ
って整流された直流電流を磁界発生部材内に収容したコ
イルに供給すると、当該コイルの周囲に磁界が発生ずる
。そして、この磁界発生部材を２つ並設すると、当該両
磁界発生部月間にも磁界が生じる。この磁界内に医療用
カプセルが包含されるように生体を近接させれば、確実
に作動させることができる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本実施例に係る医療用カプセルの作動装置を示
す斜視図、第２図は同作動装置の電気回路図、第３〜５
図は本発明に係る医療用カプセルを示す縦断面図、第６
図は同医療用カプセルの磁界センサーを示す拡大斜視図
、第７図は同作動装置を使用した状態を説明する斜視図
である。

まず、本実施例の作動装置に使用する医療用カプセル１
を、第３へ・６図を参照しながら説明する。

第３図に示す如く、当該医療用カプセル１は、外筒２、
本体フレーム３、電池固定Ｍ４、ビス１−ン５を主構成
部品としている。前記外筒２は、ポリカーボネイ［・か
ら成る部材てあって、有底円筒形状に形成されてあり、
またその底部２ａ外面はドーム形状に湾曲し、生体内を
円滑に移動するようになっている。当該底部２ａにはエ
アー扱き孔６が穿設され、後述するピストン５が移動し
た際に外筒２内の空気を外部に放出するようになってい
る。外筒２の内壁２ｂは、略円筒形状であって、その中
央部には第１試料採取ロアが穿設されている。更に、当
該外筒２の開放端２ｃ内周には、ねじ９か形成されてい
る。

本実施例にあっては、前記採取ロアを４１１ＭＩ設しプ
たか、本発明はこれに限定されることはなく、後述する
ビス［・ン５に穿設する第２試料採取口８と対応した数
であれば良い。

本体フレーム３は、同じくポリカーボネイ１〜から成る
部材であって、前記外筒２の外周形状に対応した外周形
状を有する電池収納部３ａと、当該電池収納部３ａから
円筒形状に突出して形成した磁界センサル収納部３ｂと
から成り、前記外筒２に形成されたねじつと、当該本体
フレーム３の外周に形成されたねじ１０とにより両者は
螺合するようになっている。この外筒２と本体フレーム
３との螺合部分のシール性は、０リング１１によって確
保されている。前記電池収納部３ａには、１゜５Ｖの銀
電池１２が２個収納されており、２本のリード線１３．
１４か、当該銀電池１２の陽４木と陰極とにそれぞれの
リード線１３．１／ｌの端部が接触するように配線され
ている。一方、この２本のリード線１３．１４の他端は
、第６図に示ず磁界センサー１５の接続端子１６．］７
にそれぞれ接続されている。この銀電池１２は、ビス（
〜ン５の作動を完全にするために念のため２例説（ブら
れているが、フィラメンｊ〜１８の加熱には１個で充分
であり、従って、更に当該カプセル１の小型化を図る場
合には、この銀電池１２を１個にすれば良い。

前記磁界センサー１５は、第６図に承ず如く、前記銀電
池１２の電圧が印加されて発熱づるノイラメン］・１８
と、一方に磁性体から成る接点１９゜１９を有するリレ
ー２０とから構成され、当該リレー２０は、ガラス管２
１内に収容されている。

また、この磁性体から成る接点１９は、図中矢印Ａにて
示す方向の磁力に感度が鋭敏であって、このような方向
に磁力が作用すると磁性体の磁気誘導によって両接点１
９．１９は互いに近接し接触する。また、磁力が作用し
ない場合は、端子構成部材の弾撥力によって両者１９．
１９は非接触状態を維持するように作用する。従って、
このリレ２０に磁力を与えると、接点１９．１９が接触
し、前記限定？１ｉ！１２の電圧がフィラメン１〜１８
に印加して、当該フィラメント１８は発熱することとな
る。この磁界センサー１５は、第３図に示すように磁界
センサー収納部３ｂに収納されてあり、更に、この磁界
センサー収納部３ｂには、前記フィラメン１−１８の位
置に連通する通孔２２が穿設されている。

前記電池固定蓋４は、ポリカーボネイトから成る部材で
あって、前記本体フレーム３の電池収納部３ａに形成さ
れたねじ２３と螺合するねじ２４を有し、Ｏリング２５
によって電池収納部３ａの密閉性を確保すると共に、銀
電池１２．１２を固定するようになっている。また、そ
の外表面形状はドーム状に形成され、前記外筒２と同様
に、生体内の移動を円滑に行ない得るようになっている
。

前記ピストン５は、同じくポリカーボネイ［・がら成る
部材であって、前記外筒２の内壁２ｂ形状に対応する外
表面形状を有し、当該内壁２ｂを１占動するようになっ
ている。また、ピストン５の一端には、前記本体フレー
ム３の磁界センサー収納部３ｂを包含する凹部２６が穿
設されていると共に、他端には糸固定ピン２７を圧入す
る開口部２８が穿設されている。一方、このピストン５
の側壁には、前記外筒２に穿設した４個の第１試料採取
ロアに対応する位置に、第２試料採取口８が４個穿設さ
れている。更に、当該ビス［・ン５と前記本端フレーム
３との間には、押しばね２９が介装され、当該ピストン
５をその弾撥力によって図中左方向にばね付勢するよう
になっている。そして、このピストン５の凹部２６と本
体フレーム３とによって仕切られた部分が、試料採取室
３０を形成する。ここで、前記押しばね２９は、ピスト
ン５と本体フレーム３の両方に固定しても、またいずれ
か一方に固定しても、更にいずれにも固定しなくても良
い。この選択は、当該医療用カプセル］を組立てる際の
作業性によって適宜行なえば良い。

このように形成したビスｌヘン５は、前記外筒２の内壁
２ｂを、第３図に示す位置Ｂと、第４図に示す位置Ｃと
、第５図に示す位置りとに移動し、第３図に示すビス［
・ン作動前の状態Ｂでは、当該ビス［・ン５は、押しば
ね２９の弾撥力に抗して本体フレーｌ＼３側に押圧され
、ナイロン糸等のように高強度でしかも比較的低融点（
当該ナイロンにあっては、２００〜２７０°Ｃ）の固定
糸３１を通孔２２に通し、ピストン５の開口部２８の周
壁に糸固定ピン２７を圧入することにより、この状態を
保持するようになっている。このとき、前記通孔２２に
挿入したナイロン糸３１は、フィラメント１８に接触成
るいは近接した状態で設置される。またこの状態Ｂにお
いて、外筒２の第１試料採取ロアと試料採取室３０とは
、Ｏリング３２によって遮断されている。

この状態Ｂから、前記ナイロン糸３１が加熱溶断すると
、押しばね２９の弾撥力によってビスｌヘン５は図中左
方向に移動し始め、第４図に小力ように、外筒２の第１
試料採取ロアとピストン５　Ｑ）第２試利採取口８とが
重なり合った状態Ｃとなる。

そして、この状態Ｃにあい−Ｃは、Ｏリング３３゜３４
によって外筒２の内壁２ｂとシールされた試料採取室３
０は、カプセル１外部と比較すると負圧となるため、当
該連通した第１及び第２試料採取ロア、８から外部の体
液等が試料採取室３０に流入することになる。

更に、この状態Ｃから押しばね２９の弾撥力により、ビ
ス１〜ン５が図中左方向に移動刃ると、第５図に示すよ
うに、Ｏリング３５によって前記体液等の収容を完了し
た試料採取’Ｕ３０を密閉した状態りとなる。

次に、第１〜２図を参照しつつ、本発明の一実圧倒に係
る医療用カプセルの作動装置について説明する。

当該作動装置５０は、第１図に示す如く、前記カプセル
１内に設けられた磁界センリ−−１５の接点１９を磁気
誘尋させ、フィラメント１８の印加をオン、オフする磁
界発生部ＩＪ５１．！：１１と、当該磁界発生部＋Ｊｂ
１．５１に直流電流及び交流電流を供給する電流制御部
５２とから構成されている。

磁界発生状態５１は、略同−形状の２つの箱体５３．５
３内に、それぞれリード線等を巻回したコイル５４を配
設したもので、本実施例にあっては、当該コイル５４を
更に環状に固定している。

これは、巻回回数を増加させることにより巻回回数に比
例する磁界の強さを増加させ、カリ当該磁界発生部（Ａ
５１５１内極力コンバク１へに構成するためにスペース
を有効に利用するという意図でなされたものであるが、
本発明においては、特にその形状は限定されるものでは
ない。従って、このコイル５４は、直線形状でも良く、
また半円形状でも良い。

また、この磁界発生状態５１の箱体ｂ３内には、発熱し
たコイル５４を冷却するためのファント（不図示）が内
設されている。

前記電流制御部５２には、その表面に、１００　Ｖの交
流電源を導入するプラグ５５と、主回路のヒユーズｂ６
、起動ランプＲ「、起動スナップスイッチ５７、作動ス
イッチ接続ｊｌ：ｌ−１］ネクタ５Ｂ、直流電流供給用
コネクタ５９とが設けられ、また、内部には、交流を直
流に変換する整流器６０．及び磁界発生状態を操作者や
患者に喚起覆るブザーＢＺが設けられている。

第２図に示す回路図により当該電流制御部５０の回路を
説明すれば、まず、交流電源６１の両端には整流器６０
が接続され、この回路に並列に起動ランプＲ［、電磁リ
レーＲｅ、ブザーＢＺ及び定電圧素子６２がそれぞれ接
続されている。また、前記起動スナップスイッチ５７は
前記交流電源６１の両端を連動して開開するように接続
されており、当該主回路に過電流が流れた場合に；Ｊ１
１熱溶断’ｌ　／１ するヒユーズ５６が直列に接続されている。更に、前記
電磁リレーＲｅには作動スイッチ接続用コネクタ５８か
直列に接続されており、このコネクタ５８には、第１図
に示すような押しボタン式の作動スイッチ６３が接続さ
れるようになっている。

従って、起動スナップスイッチ５７をオンすると起動ラ
ンプＲＬが点灯し、更にこの状態から作動スイッチ６３
をオンすると電磁リレーＲｅが接続してブザーＢＺか鳴
りつつ、整流器６ｏによって交流電源６１を直流に整流
することになる。

直流電流供給用コネクタ５９には、連結コード６４が接
続されるようになっており、前述した磁界発生部材５１
に内設されたファン［は、交流電源６１によって作動さ
せるようにしている。一方の磁界発生部材５１に供給さ
れた直流電源及び交流電源は、それぞれ仙の連結コード
６５によって伯方の磁界発生部材５１に供給されるよう
になっている。

このように構成した本実施例の作動装置５０にあっては
、電流制御部５２の起動スイッチ５７をオンして、作動
スイッチ６３を押せば、２つの磁界発生部材５１．５１
に直流電源及び後流電源か供給され、）７ンＦが回転し
つつ、コイル５４に電流が流れて、当該コイル５４の両
端間に磁界が発生する。更に２つのコイル５４間のＮ極
からＳ極に向かっても磁界か発生し、従って、第１図に
示すように、２つの磁界発生部材５１．５１を並設した
状態で作動させると、多方向に当該磁界の磁力線が生じ
ることとなる。

次に、このように構成した医療用カプセルの作動装置５
０と医療用カプセル１とを用いて、生体内から体液等の
サンプルを採取する要領を説明する。

まず、医療用カプセル１を第３図に示ずような状態Ｂで
飲込み、このカプセル１の生体内にお（プる位置をＸ線
透視カメラにて観察する。そして、所望の採取位置に到
達したら、生体Ｍを第７図に示すように、並設した磁界
発生部材５１．５１に近接させる。この状態で、作動装
置５０の起動スイッチ５７及び作動スイッチ６３をオン
すると、コイル５４に電流が流れて、磁界発生部材５１
゜５１に磁界が発生する。この作動スイッチ６３の通電
時間は、約５〜１０秒で良い。そして、この磁界によっ
て、生体Ｍ内のカプセル１に設けられた磁界センサー］
５の接点１９．１９が接触してフィラメン１〜１８が印
加し、ピストン５を固定しているナイロン糸３１を）４
断することとなる。すると、前記ビス１〜ン５は、押し
ばね２９の弾撥力によって第４図に示ず位置Ｃを通過す
る際に、負圧となった試料採取室３０内に体液を導入し
、更に、当該ピストン５は移動して第５図に示す位置Ｄ
・どなって、採取した試料を密閉する。その後、このよ
うにサンプルの採取を完了した医療用カプセル１は、排
便時に牛体Ｍの肛門から体外に排出され、このカプセル
１の外筒２と本体フレーム３とを分解ターることにより
、試料採取室３０内のサンプルを取出し、病気の診断等
に使用する。

このように、本実施例にあっては、医療用カプセル１の
ピストン５の作動を磁力によって行なうため、本実施例
の実験結果によれば、起磁力は、１、！１０００〜１５
０００ＡＴ　１−１磁界発生部材５１からカプセル１ま
での作動有効距離は、水中では３０Ｃｍ、生体内では２
０Ｃ，どなる。また、磁界発生部側５１を並設すること
により、当該部材５１から発生する磁力線の方向があら
ゆる方向に網羅され、カプセル１が、生体Ｍ内において
如何なる方向に向いていようとも、当該生体Ｍを移動さ
せたり、又は装置５１自体を移動させたりすることなく
、適確に磁界センサー１５を作動させることができる。

本実施例においては、医療用カプセル１を使用して体液
等を採取する方法により、本発明の詳細な説明したか、
薬剤を投与（投薬）する場合にも、本実施例にて説明し
た医療用カプセル１及び作動装置５０が使用し得る。

この場合は、前述した第３図に示す医療用カプセル１に
おいて、ビス１〜ン５の前面５ａと外筒２との間に形成
される空間が薬剤収容室３６となり、ここに投与する所
定の薬剤を封入する。そして、この状態Ｂでカプセル１
を飲込んで所定位置に到着したら、前述した実施例と同
様に作動装置５０によりピストン５を作動させて投薬す
れば良い。

このとき、前記薬剤収容室３６は、エアー扱き孔６によ
って外部と連通しているが、この孔６に逆止弁等を設け
れば薬剤の流出をより確実に防止することができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、コイルを収容した
２つの磁界発生部材と、前記コイルに直流電流を供給す
る電流制御部とから作動装置を構成したため、作動有効
距離が長く、操作も容易で、しかも確実に作動させるこ
とかできる医療用カプセルの作動装置を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る医療用カプセルの作動装
置を示す斜視図、第２図は同作動装置の電気回路図、第
３〜５図は本発明に係る医療用カプセルを示ず縦断面図
、第６図は同医療用カプセルのセンザ一部を示す拡大斜
視図、第７図は本作動装置の使用状態を説明する斜視図
である。 １・・・医療用カプセル、５１・・・磁界発生部材、５
２・・・電流制御部、５４・・・コイル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 生体中にあって生体中の所定位置においてサンプルの採
   取又は薬剤の放出を行なう医療用カプセルの作動装置で
   あって、コイルを収容した２つの磁界発生部材と、前記
   コイルに直流電流を供給する電流制御部とから成る医療
   用カプセルの作動装置。