JPH09143053A - 医療用カプセルの作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】医療用カプセルを確実に作動させる。 【解決手段】電池及びリードスイッチをが内在した電源
ケースと、電源ケースと一体的に形成し採取筒体及び吸
引用のピストンを含む収納ケースとを有し、リードスイ
ッチのオン操作によりピストンを収納ケース内で摺動さ
せてサンプルを採取筒体内に採取させる医療用カプセル
の作動装置である。コイル２２、２３’を収納した２つ
の磁界発生部材２５を相対向させ４０ｃｍ以下の距離で
配置する。コイル２３、２３’に電流を流したとき磁界
発生部材間中心から１５ｃｍの範囲内に略２００ガウス
以上の磁界を発生させ、この磁力により、リードスイッ
チをオンする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生体内の所定位置
で体内液等の採取又は薬剤の投与を行うための医療用カ
プセルを体外から作動させる医療用カプセルの作動装置
に関し、更に詳しくは、特に消化管内の特定部位におけ
るサンプル採取或いは特定部位へ薬剤の放出に好適な医
療用カプセルの作動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、病気の診断、健康チェック等を行
うことを目的として、胃液等の体液を採取することが行
われているが、このような場合、生体内でサンプルの採
取を行う器具としての医療用カプセルは公知である。こ
の医療用カプセルは、カプセル状をした密閉ケーシング
の一部に開放部分を設けたもので、患者等に飲み込ませ
て医療用カプセルが、体内の消化管における所定位置に
到達したとき前記開放部分を開き、体液のサンプリング
を行わせ、或いは予めカプセル内に封入された薬剤の投
与を行い、用済後は肛門から排出して回収するようにし
たものである。

【０００３】この医療用カプセルは、小型で飲み込み易
く苦痛を伴わないことから、医療業界においては注目さ
れている。従来の医療用カプセルとしては、カプセルに
消化膜を設け、対象消化器官での消化膜の破壊によりピ
ストンが作動することで体内液の採取、あるいは薬剤の
投与を行うもの（特開昭５２−１３１６７８）や、形状
記憶合金製コイルを用い高周波の照射による共振によっ
て加熱し、その復元力によりピストンが作動するもの
（特開昭６２−２４００３８）、あるいは、外部からの
磁力によりリードスイッチを起動し、フィラメントを加
熱して固定糸を切り、コイルバネでピストンを作動させ
て体内液の採取、あるいは薬剤の投与を行うもので上記
リードスイッチの作動装置（特開平２−３６８４９）が
知られている。

【０００４】上記特開平２−３６８４９号公報に開示さ
れている作動装置の技術は次の通りである。即ち、図６
に示されるように、医療用カプセルの作動装置３０は、
医療用カプセルを被検者に飲み込ませた後、このカプセ
ルの生体内における位置を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、生体を、並
設した磁界発生部材３１、３１に近接させる。この状態
で、作動装置３０の起動スイッチ３３及び作動スイッチ
３４をオンすると、コイル３２に電流が流れて、磁界発
生装置３１、３１に磁界が発生する。

【０００５】この磁界によって、生体内のカプセル内に
設けられた磁界センサの接点が接触してフィラメントが
印加し、医療用カプセル内のピストンを固定しているナ
イロン糸を溶断し、前記ピストンは、押しバネの弾撥力
によって移動し、負圧となった試料採取室内に体液を導
入する。その後、このようにサンプルの採取を完了した
医療用カプセルは、排便時に生体の肛門から体外に排出
され、このカプセルの外筒と本体フレームとを分解する
ことにより、試料採取室内のサンプルを取出し、病気の
診断等に使用する。

【０００６】このように、上記公知技術は医療用カプセ
ルのピストンの作動を磁界によってオン作動する常開の
リードスイッチにより構成したものが示されている。こ
のような技術はそれなりに技術的意義は高いものである
が、このような技術を改善すべき課題として、医療用カ
プセルの作動タイミングを確実にすることにより、消化
管における特定位置でのサンプリングを可能とし、信頼
性の高いものとすることが挙げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の課題を解決すべく発明されたものであって、医療用
カプセルを体内で作動させるときに、医療用カプセルの
作動タイミングを確実にすることにより、目的とする特
定位置でのサンプリングを可能とし、信頼性の高いもの
とすることにある。

【０００８】また、本発明の課題は上記課題に加えて、
医療用カプセルを服用した人の体格に応じて、作動装置
が円滑に作動するようにし、且つ、適正な強さの磁場の
発生により所定のスイッチング操作を可能とすることに
ある。

【０００９】

【発明を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、下記の手段を講じた。請求項１に記載の
医療用カプセルの作動装置においては、電池及びリード
スイッチが内在されている電源ケースと、電源ケースと
連結して一体的に形成されサンプルの採取筒体及び吸引
用のピストンを含む収納ケースとを有し、リードスイッ
チのオン操作によりピストンを収納ケース内で摺動させ
てサンプルを採取筒体内に採取させる医療用カプセルの
作動装置であって、コイルを収納した２つの磁界発生部
材を相対向させ略４０ｃｍ以下の距離において配置し、
前記コイルに電流を流したとき磁界発生部材間中心から
１５ｃｍの範囲内に略２００ガウス以上の磁界を発生さ
せ、この磁力により、前記リードスイッチをオンして、
医療用カプセルを適正なタイミングで作動させる。請求
項２に記載の医療用カプセルの作動装置においては、請
求項１記載の手段に加えて、２つの磁界発生部材の対向
距離を変更可能とする。請求項３に記載の医療用カプセ
ルの作動装置においては、請求項１又は請求項２に記載
の手段に加えて、２つの磁界発生部材の磁界の強さを変
更可能とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（医療用カプセルＣについて）第１図は、本発明の実施
を示す医療用カプセルＣの断面図である。この医療用カ
プセルＣは、図１に示す如く、円筒形の電源ケース１の
一端部に外形が同形の収納ケース２を取り外し自在に螺
合させて連続状に設け、電源ケース１と収納ケース２と
は外面を連続する断面円形の筒状体に形成する。

【００１１】電源ケース１の中間部には隔壁３を設け、
その一側にはリードスイッチ４を設けるとともに、他側
の電源ケース１内には３個のリチウム電池５を取り付け
る。そして、電源ケース１の他端には、リチウム電池５
を内装した状態で蓋を兼用する電池押さえ６を設ける。
リチウム電池５の両端には、第１及び第２端子７を設
け、第１端子７に連結する一方のリード線７ａは、ニク
ロム線を介して発熱体を構成するフィラメント１６ａに
連結され、第２端子７に連結する他方のリード線８ａは
リードスイッチ４に連結し、更に、ニクロム線を介して
該リードスイッチ４と直列状態でフィラメント１６ａに
連結する。

【００１２】電源ケース１の一側は、２つのニクロム線
孔９ａ、９ａを有する遮蔽壁９で塞がれている。従っ
て、リードスイッチ４及びリチウム電池５は密閉空間に
配置されていることになる。電源ケース１の一端に連続
して断面円筒状に形成されている収納ケース２には、ガ
ス抜孔２ａが電源ケース１の近傍に穿設されている。な
お、このガス抜孔２ａには逆止弁（図外）を設けて体液
が浸入しないようにすることが望ましい。また、上記ガ
ス抜孔２ａは、生体への薬物等の放出の場合は放出孔と
なる。

【００１３】収納ケース２の電源ケース１とは反対側の
端部には、採取筒体１０が内装されている。採取筒体１
０は、その径大部１０ａにおいて、収納ケース２に螺合
されており、径大部１０ａに続く径小部１０ｂが設けら
れ、この円筒状の径小部１０ｂの外周には、径小部１０
ｂの長さ方向に摺動自在にピストン１１が配置されてい
る。

【００１４】ピストン１１は、全体として灰皿状に形成
され、巾広の断面略Ｕ型で筒状部１１ｂと皿状部１１ｃ
とからなり、筒状部１１ｂ外壁は収納ケース２内壁面に
摺動可能に構成され、筒状部１１ｂ内壁は採取筒体１０
外壁に当接している。筒状部１１ｂには、糸孔１１ａ、
１１ａが設けられるとともに、糸孔１１ａの近傍の採取
筒体１０の径小部１０ｂには、糸孔１１ａ、１１ａと連
通状態で糸孔１０ｃ、１０ｃがそれぞれ２箇所に対向し
て形成されている。

【００１５】そして、前記糸孔１０ｃ、１０ｃ及び糸孔
１１ａ、１１ａを通してナイロン糸等の比較的底融点の
素材を用いた固定糸１２がピストン１１の底壁１１ｂを
リング状に捲回している。従って、この固定糸１２によ
りピストン１１は、径小部１０ｂに係止・固定されてい
ることになる。尚、径小部１０ｂの径大部１０ａ寄りに
は、比較的大きなサンプルの通口１０ｄ、１０ｄが設け
られている。

【００１６】さらに、径大部１０ａの中心部にはシリコ
ンゴム等を素材とする逆止弁１３が嵌合・固定されて、
この逆止弁１３には体液が医療用カプセルＣ外から収納
ケース２内にのみ移動できる吸引孔（図外）が設けられ
ている。又、収納ケース２の端面と逆止弁１３の面一端
面には、外方に凸形状の逆止弁用キャップ１４が接着さ
れて設けられている。

【００１７】逆止弁用キャップ１４は、図２に示すよう
に、体液の採取孔１４ａとその周囲に切込部１４ｂ・・
・が形成されている。採取筒体１０の径大部１０ａの肩
部と、上記ピストン１１との間にはバネ１５が圧縮状態
で介装されており、このバネ１５はピストン１１を電源
ケース１側に常に押圧している。しかしながら、ピスト
ン１１は、図１及び図３に示されるように、固定糸１２
により採取筒体１０に係止されているので、この糸１２
が切断されない限り、ピストン１１は電源ケース１側に
移動することはない。

【００１８】換言すれば、リードスイッチ４がオンとな
り、リチウム電池５のエネルギーによりニクロム線１
６、１６先端に連結させている発熱体を構成するフィラ
メント１６ａが加熱されて、フィラメント１６ａに接触
或いは隣接する融点が低い固定糸１２が溶融して切断さ
れたときに限って、ピストン１１は収納ケース２内を電
源ケース１側に速いスピードでバネ１５のバネ圧力によ
り移動し、逆止弁１３を通じてサンプルを吸引すること
になる。

【００１９】（作動装置Ｃについて）本実施例における
医療用カプセルＣは、以上のように構成されていおり、
リードスイッチ４は生体外から作用される作動装置Ｓの
磁力によってリードスイッチ４がオンとなる。

【００２０】医療用カプセルＣのスイッチング装置であ
る生体外の作動装置Ｓは、図４、５に記載される。作動
装置Ｓは、下部にキャスター２０・・・が設けられたベ
ット２１上に略Ｃ字型の鉄芯２２が配置され該鉄芯２２
の両端部にはコイル２３、２３’が捲回され、ＤＣ電源
２４に連結されている。上方のコイル２３’の磁界発生
部材２５は、上下に移動自在に設けられており、この移
動はストッパーハンドル２６を回転させることによりス
クリュージャッキ２７を介して行われる。上下の磁界発
生部材間の距離は、２０〜４０ｃｍが採用される。尚、
ベット２１の下部には作動装置Ｓを固定させるアジャス
ターフット（図外）が設けられ、上方にはカバー２８が
設けられている。尚、符号２９は磁力線である。

【００２１】この作動装置Ｓの原理は図５に示される通
りである。この仕様は、磁界発生部材の直径が１５ｃｍ
で空隙が２０〜４０ｃｍの可変となっており、発生磁場
は４０ｃｍギャップ、ＤＣ１０Ａで、磁界発生部材間中
央の１５ｃｍの範囲において、約２００ガウスである。
なお、磁力の強さは「エルステッド（Ｏｅ）」を単位と
して表す場合もあるが「ガウス」の方が普遍的に用いら
れていることからここでは統一的に「ガウス」を用いる
こととする。

【００２２】鉄芯２２へのコイル巻数は、ＰＶＦ径２．
０ｍｍで各１１００Ｔである。直流抵抗は、２０度Ｃで
約９．２オームである。使用電源は、ＤＣ１１０Ｖ以上
で１０Ａである。医療用カプセルのリードスイッチの確
実な作動には上下の磁界発生部材間の距離にもよるが、
磁界の強さは、上記２００ガウス程度以上が医療用カプ
セルのリードスイッチ４の作動の確実性から望ましい。

【００２３】（実施例の作用について）上記実施例にお
いて、医療用カプセルを飲み込み、体内の目的とする特
定の位置に来たときをＸ線カメラ等で確認すると、作動
装置Ｓを起動させる。この起動により、強力な磁力線が
体内に集中的に作用する。この磁界によって生体内のカ
プセル内に設けられた磁界センサの接点が接触する。し
たがって、医療用カプセルＣがどのような角度で位置し
ていようともリードスイッチ４をオンさせることが可能
である。

【００２４】特に、医療用カプセルを服用した人の体格
に応じて、相対向させた２つの磁界発生部材の距離を変
更させることにより、作動装置を円滑に作動させること
ができる。又、２つの磁界発生部材の磁界の強さを変更
可能とすることにより、最小限度の磁場の発生により所
定のリードスイッチのスイッチング操作を可能とする。
その結果、エネルギを必要最少限に少なくすることが
でき、人体に与える磁気の影響を少なくする。

【００２５】上記構成により、リードスイッチ４がオン
されると、ニクロム線１６先端の発熱体１６ａによりピ
ストンを固定している固定糸１２は焼き切られ、前記ピ
ストンは、押しバネ１５の弾撥力によって移動し、負圧
となった試料の採取室内に体液を導入する。ピストン１
１の電源ケース１側の空気はガス抜孔２ａから排出され
る。

【００２６】体液は逆止弁用キャップ１４の採取孔１４
ａから吸引されるが、たとえ採取孔１４ａが固形物によ
り塞がれることがあっても、切込部１４ｂから円滑に吸
引されるから吸引が妨げられることはない。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は、
排便時に生体の肛門から体外に排出され、このカプセル
の外筒と本体フレームとを分解することにより、試料採
取室内のサンプルを取出し、病気の診断等に使用する。

【００２７】（他の実施例について）なお、上記実施例
は、生体内のサンプルを採取する場合を例示したが、生
体内の特定位置に薬剤等を放出する場合にも本発明は適
用でき、この場合には、薬剤等の放出の位置を正確に行
うことができると共に、生体内への放出作用も吸引がス
ムースであることから円滑に行うことができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、下記の効果を奏する。 １．請求項１に記載の発明によれば、医療用カプセルを
体内で使用したときに、医療用カプセルの作動タイミン
グを確実にすることにより、消化管における目的の位置
でのサンプリングを可能とし、採取部位に関する信頼性
を高めることができる。

【００２９】２．請求項２に記載の発明によれば、請求
項１に記載の発明の効果に加えて、医療用カプセルを服
用した人の体格に応じて、相対向させた２つの磁界発生
部材の距離を変更させることにより、作動装置を円滑に
作動させることができる。

【００３０】３．請求項３に記載の発明によれば、請求
項１又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、最小限
度の磁場の発生により所定のリードスイッチのスイッチ
ング操作を可能とする。その結果、エネルギを小さくす
ることができ、人体の与える磁気の影響を少なくするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の医療用カプセルの全体断面
図。

【図２】同実施例の逆止弁用キャップの平面図。

【図３】同実施例の医療用カプセルの部分断面図。

【図４】同実施例の作動装置Ｓの側面図。

【図５】同作動装置Ｓの原理図。

【図６】従来技術を示す作動装置の斜視図。

【符号の説明】

Ｃ・・・医療用カプセル Ｓ・・・作動装置 １・・・電源ケース ２・・・収納ケース ２ａ・・・ガス抜孔 ３・・・隔壁 ４・・・リードスイッチ ５・・・リチウム電池 ６・・・電池押え ７・・・第１端子 ７ａ・・・リード線 ８・・・第２端子 ８ａ・・・リード線 ９・・・遮蔽壁 ９ａ、９ａ・・・ニクロム線孔 １０・・・採取筒体 １０ａ・・・径大部 １０ｂ・・・径小部 １０ｃ・・・糸孔 １０ｄ・・・通口 １１・・・ピストン １１ａ・・・糸孔 １２・・・固定糸 １３・・・逆止弁 １４・・・逆止弁用キャップ １４ａ・・・サンプル採取孔 １４ｂ・・・切込部 １５・・・バネ １６・・・ニクロム線 ２０・・・キャスター ２１・・・ベット ２２・・・鉄芯 ２３、２３’・・・コイル ２４・・・ＤＣ電源 ２５・・・磁界発生部材 ２６・・・ストッパーハンドル ２７・・・スクリュージャッキ ２８・・・カバー ２９・・・磁力線 ３０・・・作動装置 ３１・・・磁界発生部材 ３２・・・コイル ３３・・・起動スイッチ ３４・・・作動スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 隆一郎 東京都港区東新橋１丁目１番19号 株式会 社ヤクルト本社内 (72)発明者 舟久保 昭夫 神奈川県相模原市橋本台４丁目１番１号 職業能力開発大学校 校内宿舎３−21 (72)発明者 内田 千城 埼玉県上尾市大字原市4293番地４ (72)発明者 舟久保 煕康 東京都杉並区西荻北２丁目17番４号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電池及びリードスイッチが内在されている
   電源ケースと、電源ケースと一体的に連結して形成され
   サンプルの採取筒体及び吸引用のピストンを含む収納ケ
   ースとを有し、リードスイッチのオン操作によりピスト
   ンを収納ケース内で摺動させてサンプルを採取筒体内に
   採取する医療用カプセルの作動装置であって、コイルを
   巻回した２つの磁界発生部材を相対向させ略４０ｃｍ以
   下の距離において配置し、前記コイルに電流を流したと
   き磁界発生部材間中心から１５ｃｍの範囲内に略２００
   ガウス以上の磁界を発生させ、この磁力により、前記リ
   ードスイッチをオンすることを特徴とする医療用カプセ
   ルの作動装置。
2. 【請求項２】２つの磁界発生部材の対向距離を変更可能
   とすることを特徴とする請求項１記載の医療用カプセル
   の作動装置。
3. 【請求項３】２つの磁界発生部材の磁界の強さを変更可
   能とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   医療用カプセルの作動装置。