KR20050107453A

KR20050107453A - 캡슐형 의료 장치

Info

Publication number: KR20050107453A
Application number: KR1020057015679A
Authority: KR
Inventors: 히로나오 가와노; 히로노부 다끼자와; 아끼오 우찌야마; 히데따께 세가와; 마나부 후지따; 아끼라 기꾸찌; 다께시 요꼬이
Original assignee: 올림푸스 가부시키가이샤
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2005-11-11
Also published as: EP1598000B1; EP1598000A4; EP1598000A1; US8454495B2; KR100855825B1; CN100411577C; AU2004216344B2; US20050272973A1; WO2004075739A1; CN1753639A; AU2004216344A1; CA2516902A1; JP4231707B2; JP2004261240A

Abstract

본 발명의 캡슐형 의료 장치는, 캡슐 형상의 외장 부재와, 외장 부재의 외부에서 생기는 물리음의 변화를 비접촉으로 감지 가능하게 하는 센서와, 상기 외장 부재의 내부에 배설되고, 상기 센서가 감지하는 물리량의 일시적인 변화에 기초하여, 배터리로부터 전기 회로에의 에너지 공급을 ON으로부터 OFF로 전환하는 제1 제어와 상기 에너지 공급을 OFF로부터 ON으로 전환하는 제2 제어 중 적어도 한쪽의 제어를 행하고, 이들 제어에 의해서 전환된 에너지 공급 상태를 상기 센서가 다음의 물리량 변화를 감지할 때까지 유지 가능하게 한다.

Description

캡슐형 의료 장치{CAPSULE TYPE MEDICAL DEVICE}

본 발명은 캡슐 형상으로서 생체 내를 검사 등을 하는 캡슐형 의료 장치에 관한 것이다.

환자가 삼키기 쉽게 한 캡슐 형상으로서 생체 내를 검사 등을 하는 캡슐형 의료 장치의 일례로서, 화상 수집을 행하는 예가 PCT WO 01-35814 A1호 공보에 개시되어 있다.

이 예(제1예)에서는, 화상 수집을 행하는 캡슐 본체는, 사용 전에는 패키지로 피복되어 있다. 이 패키지측에는 마그네트가 부착되어 있고, 화상 수집에 사용하는 경우에는 캡슐 본체를 패키지로부터 추출하여 패키지로부터 분리함으로써, 마그네트의 자기에 의해 스위치 회로를 OFF로부터 ON으로 설정할 수 있도록 하고 있다.

또한, 일본특허게재공보(특허 제2849131호)에는, 캡슐형 의료 장치의 다른 예로서, 초음파 진단을 행하는 예가 개시되어 있다.

이 예(제2예)에서는, 외부로부터의 트리거 신호 등을 수신하여 캡슐 본체의 전원의 ON, OFF를 행하도록 되어 있다.

상술한 2가지 예 모두, ON 혹은 OFF 상태를 유지하기 위해서는 자기 등의 인가를 계속하여 행해야 한다. 구체적으로는, 예를 들면, 제1예로 설명하면, 마그네트를 캡슐 본체에 항상 가까이 한 상태로 설정하지 않으면 OFF로 유지할 수 없기 때문에, 예를 들면 캡슐 본체를 세척하는 등, ON으로 할 필요가 없는 경우에서의 취급이 불편하게 된다.

즉, 세척 등, 캡슐 본체를 ON으로 할 필요가 없는 경우에는 마그네트를 캡슐 본체에 가까이 하도록 설정하는 것이 필요하게 되어, 취급이 불편하다.

또한, ON 혹은 OFF의 각 상태를 유지하기 위해서는, 마그네트를 가까이 한 상태나 트리거 신호를 계속해서 입력하는 등, 그 상태를 유지하기 위해서 입력을 지속해야 한다.

본 발명은 상술한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 센서에의 물리량의 입력을 일시적으로 행하면, 다음에 다른 물리량의 입력을 행할 때까지의 동안 그 상태를 유지할 수 있도록 함으로써, 사용 시의 편리성을 향상시킬 수 있는 캡슐형 의료 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예인 캡슐형 의료 장치의 내부 구성을 도시하는 단면도.

도 2는 제1 실시예의 캡슐형 의료 장치에서의 스위치 회로의 구성을 도시하는 회로도.

도 3은 제1 실시예의 캡슐형 의료 장치의 동작 설명용의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 4는 본 발명의 제2 실시예인 캡슐형 의료 장치의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 5는 제2 실시예의 캡슐형 의료 장치에서의 스위치 회로의 구성을 도시하는 회로도.

도 6은 본 발명의 제3 실시예인 캡슐형 의료 장치의 주요부의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 7은 제3 실시예의 캡슐형 의료 장치의 제1 변형예의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 8은 제3 실시예의 캡슐형 의료 장치의 제2 변형예에서의 센서의 배치의 개략을 도시하는 도면.

도 9는 제3 실시예의 캡슐형 의료 장치의 제3 변형예에서의 센서의 배치의 개략을 도시하는 도면.

도 10은 제3 실시예의 캡슐형 의료 장치의 제4 변형예에서의 센서의 배치의 개략을 도시하는 도면.

도 11은 본 발명의 제4 실시예인 캡슐형 의료 장치를 구비한 캡슐형 의료 시스템의 전체 구성도.

도 12는 본 발명의 제5 실시예의 캡슐형 의료 장치의 개략의 구성을 도시하는 도면.

도 13은 제5 실시예의 캡슐형 의료 장치의 제1 변형예의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 14는 제5 실시예의 캡슐형 의료 장치의 제2 변형예의 개략 구성을 도시하는 도면.

도 15는 제5 실시예의 캡슐형 의료 장치의 제3 변형예의 개략 구성을 도시하는 도면.

본 발명의 캡슐형 의료 장치는, 캡슐 형상의 외장 부재와, 외장 부재의 외부에서 생기는 물리량의 변화를 비접촉으로 감지 가능하게 하는 센서와, 상기 외장 부재의 내부에 배설되고, 상기 센서가 감지하는 물리량의 일시적인 변화에 기초하여, 배터리로부터 전기 회로에의 에너지 공급을 ON으로부터 OFF로 전환하는 제1 제어와 상기 에너지 공급을 OFF로부터 ON으로 전환하는 제2 제어 중 적어도 한쪽의 제어를 행하고, 이들 제어에 의해서 전환된 에너지 공급 상태를 상기 센서가 다음의 물리량 변화를 감지할 때까지 유지 가능하게 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

(제1 실시예)

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 관한 것으로, 도 1은 제1 실시예의 캡슐형 의료 장치의 내부 구성을 도시하고, 도 1의 (A)는 종단면을 도시하며, 도 1의 (B)는 도 1의 (A)의 A-A 단면을 따른 스위치 기판의 구성을 도시하고, 도 2는 스위치 회로의 회로 구성을 도시하며, 도 3은 캡슐형 의료 장치의 동작 설명용의 개략의 구성을 도시한다.

도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예인 캡슐형 의료 장치(1)는, 원통 형상의 캡슐 본체(이하, 간단히 본체라고 약기함)(2)의 전단을 투명하며 반구 형상으로 한 선단 커버(3)로 피복하고, 이 본체(2)의 후단을, 라운딩 처리한 후부 덮개(4)로 피복함으로써 수밀 구조로 밀폐된 캡슐 용기를 형성하고, 이하에 설명하는 바와 같이 촬상 수단 등을 내장하고 있다.

이 캡슐 용기의 내부에는, 선단 커버(3)에 대향하여, 그 중앙부에는, 촬상 수단으로서 예를 들면 CMOS 센서(5)가 센서 기판(6)에 실장되어 CMOS 모듈이 형성되어 있다.

이 CMOS 센서(5)의 전면의 이미지 에리어(촬상 에리어)측에는, 대물 렌즈계(7)의(CMOS 센서(5)에 가장 가까운 렌즈로서의) 고정측 렌즈(7a)를 부착한 고정틀(8)이 고착되어 있고, 이 고정틀(8)에서의 원통 형상의 통부에는 대물 렌즈계(7)의 가동측 렌즈(7b)를 부착한 가동틀(10)이 끼워 맞춰져, 핀트 맞춤이 조정되어 고정되어 있다.

그리고, 대물 렌즈계(7)에 의해 체강 내의 관강 부분 등의 피사체의 상을 CMOS 센서(5)의 이미지 에리어에 포커스 상태에서 결상할 수 있도록 하고 있다.

또한, 이 가동틀(10)에서의 통부에는 조명 수단으로서의 예를 들면 백색 LED(11)를 실장한 LED 기판(12)이, 그 중앙에 형성한 구멍부에 끼워 맞춰져 고정되고, 대물 렌즈계(7)에 의한 촬상 범위를 그 주위의 예를 들면 4개소에 설치한 백색 LED(11)로 대략 균일하게 가까운 상태에서 조명할 수 있도록 하고 있다.

상기 센서 기판(6)의 이면측에는 오목부가 형성되고, IC 칩(13) 등의 전기 부품이 예를 들면 플립 실장되어 있다. 이 센서 기판(6)의 이면측에는 땜납 볼(14)에 의한 접속 부재를 통하여 촬상 처리 & 제어 기판(15)이 접속되고, 이 촬상 처리 & 제어 기판(15)은 CMOS 센서(5)로 촬상한 출력 신호에 대한 신호 처리나 제어를 행한다.

이 촬상 처리 & 제어 기판(15)은 그 전면측에 오목부가 형성되고, 그 내부에는, IC 칩 등의 전기 부품으로서의 제1 베어 칩(16)이 플립 실장되고, 그 베어 칩(16)의 상면에 또 다른 기능 등을 갖는 IC 칩 등으로 이루어지는 제2 베어 칩(17)이 와이어 본딩 실장되어 있다.

또한, 이 촬상 처리 & 제어 기판(15)의 이면측은 땜납 볼(18)에 의한 접속 부재를 통하여 통신 기판(무선 기판)(19)과 접속되어 있다. 이 통신 기판(19)의 양면에는 전자 부품 등이 실장되고, 예를 들면 블루투스(TM) 방식의 무선에 의한 통신 모듈이 형성되어 있다.

이와 같이 하여 본체(2) 내부에는 그 축 방향으로 센서 기판(6), 촬상 처리 & 제어 기판(15), 통신 기판(19)이 배치되고, 이 경우 센서 기판(6), 촬상 처리 & 제어 기판(15)과는 땜납 볼(14)에 이 땜납 볼(14)의 간격으로(환언하면, 이 땜납 볼(14)의 간격 이상의 간격을 두지 않고) 전기적으로 접속되고, 또한 촬상 처리 & 제어 기판(15)과 통신 기판(19)과는 땜납 볼(18)에 그 땜납 볼(18)의 간격으로 접속되어 있다.

이와 같이 작은 간격으로 기능이 서로 다른 기판을 고밀도로 접속하고, 조명 및 촬상과, 그 촬상한 화상 신호를 외부에 전송하는 기능을 구비한 전기 회로 블록을 구성함으로써, 캡슐형 의료 장치(1)의 축 방향의 길이를 짧게 할 수 있어, 환자가 삼키기 쉬운 캡슐형 의료 장치(1)를 실현하도록 하고 있다.

또한, LED 기판(12), 센서 기판(6), 촬상 처리 & 제어 기판(15)은, 예를 들면 하부측의 측면의 일부가 절결되고, 그 절결 부분을 따라, 통신 기판(19)과 접속된 안테나(20)가 배치되어 있다. 이 경우, 안테나(20)는 대물 렌즈계(7)의 광축 O와 평행하게 되도록 배치되어 있다.

그리고, CMOS 센서(5)에서 광전 변환된 화상의 신호를 통신 기판(19)을 통하여 외부의 체외 장치(52)(도 11 참조)에 송신하거나, 체외 장치(52)로부터의 명령 신호를 받아, 조명이나 촬상의 주기를 변경 등을 할 수 있도록 하고 있다.

또한, 통신 기판(19)의 배면측에는, 본체(2) 및 후부 덮개(4)에 의해서 전지 수납부(21)가 형성되고, 이 전지 수납부(21)에는, 예를 들면 3개의 전지(22)가 수납되어 있다.

또한, 안테나(20)와 반대측의 본체(2) 내면을 따라, 가요성을 갖는 가요성 기판으로서의 플렉시블 기판(23)이 배치되고, 이 플렉시블 기판(23)의 선단은 LED 기판(12)에 접속되고, 통신 기판(19)의 배면측에 형성한 개구부(24)에서 대략 90° 절곡되어져, 전지 수납실(21) 내에 삽입되며, 그 도중에 전지(22)의 정극 부분에 접촉하고 있다(전지(22)의 정극에 접촉하는 부분은 도전 패턴이 노출되어 있음).

이 때문에, 플렉시블 기판(23)은 통신 기판의 배면 부분(통신 모듈의 후단 부분)에서 절곡되도록 미리 절벽을 형성하고 있어, 플렉시블 기판(23)의 조립 작업을 하기 쉽게 하고 있다.

또, 플렉시블 기판(23)은 이와 같이 절곡되어 도중에 전지(22)의 정극과 도통하고, 또한 안테나(20)측의 전지 수납실(21)의 측면을 따르도록 90° 절곡되어, 후방측으로 연장되어 있다.

그리고, 그 후단은, 전지(22)의 부극과 후부 덮개(4)의 오목부 내면 사이에 설치한 스위치 기판(25)에 접속되어 있다.

또한, LED 기판(12), 센서 기판(6)은, 예를 들면 하부측의 측면의 일부가 절결되고, 그 절결 부분을 따라, 통신 기판(19)과 접속된 안테나(20)가 배치되어 있다. 이 경우, 안테나(20)는 대물 렌즈계(7)의 광축 O와 평행하게 되도록 배치되어 있다.

이 스위치 기판(25)에는, 도 1의 (B)에 도시한 바와 같이 스위치 기판(25)의 한쪽의 면, 구체적으로는 후부 덮개(4)측으로 되는 부품 실장면에는, 플렉시블 기판(23)의 단부측의 패턴의 단부가 스위치 기판(25)의 중앙 부근에서 납땜되고, 그 상측에는 광 센서(31), 좌측에 자기 센서(보다 구체적으로는 리드 스위치)(32), 우측에 IC 칩(33)이 실장되어 있다. 그 외에, 칩 저항이 실장되어 있다.

그리고, 이 스위치 기판(25)에 실장된 부품 및 회로 패턴에 의해, 도 2에 도시한 바와 같은 스위치 회로(34)가 형성되고, 이 스위치 회로(34)에 의해 도 2에 도시한 바와 같이 (3개의 전지(22)에 의한) 전원(35)에 의한 전력을 (플렉시블 기판(23)의 패턴을 통하여) 통신 기판(19) 등, 전지(22)로부터의 전력 공급에 의해 기능하는 전기 회로(36)(도 3 참조)의 전원단(Vout)에의 공급의 ON/OFF를 양 센서(31, 32)에의 물리량 변화에 따라서 행한다.

도 2에 도시하는 스위치 회로(34)는 기본적으로는 제1 센서로서의 광 센서(보다 구체적으로는 포토트랜지스터)(31)에의 광 입력에 의해 전원(35)의 전력을 전기 회로(36)측에 공급하는, 즉 전원 스위치를 OFF로부터 ON으로 하는 스위치 기능과, 제2 센서로서의 자기 센서(32)에의 자기 인가에 의해 전원 스위치의 ON으로부터 OFF로 하는 스위치 기능을 갖는 회로 구성으로 하고 있다.

도 3은 도 1의 캡슐형 의료 장치(1)의 스위치 회로(34)에 의한 기능을 간략화하여 도시하고, 광 센서(31)에의 광 입력에 의해, 스위치 회로(34)는 그 검출 출력에 기초하여 전원(35)과 전기 회로(35) 사이에 전기적으로 설치한 스위치 회로(34)에 의해 전력을 공급하는 상태로 설정되고, 그 후에 자기 센서(32)에의 자기 인가에 의해 스위치 회로(34)는 그 검출 출력에 기초하여 전력 공급을 정지한다.

본 실시예에서의 스위치 회로(34)는, 광 센서(31)에의 광 입력(광 조사) 및 자기 센서(32)에의 자기 인가를 일시적으로 비접촉으로 행하면, OFF로부터 ON으로 할 수 있음과 함께, ON으로부터 OFF도 마찬가지로 할 수 있는 구성으로 하고 있는 것이 특징으로 되어 있다.

구체적으로는, 도 2에 도시한 바와 같이, 이 스위치 회로(34)에서는, 전원(35)의 정극은 P 채널 MOS형 트랜지스터 T1의 소스·드레인을 통하여, 스위치 회로(34)의 출력단으로 되는 전원단 Vout에 접속됨과 함께, 저항 R1, 포토트랜지스터(31)의 콜렉터·에미터 및 저항 R2의 직렬 회로를 통하여 그라운드(GND)에 접속되어 있다. 또한, 전원(35)의 부극은 GND에 접속되어 있다.

또한, 저항 R1과 포토트랜지스터(31)의 콜렉터의 접속점은 트랜지스터 T1의 게이트에 접속되고, 이 게이트는 N 채널 MOS형 트랜지스터 T2의 드레인에 접속되고, 그 소스는 GND에 접속되어 있다.

또한, 전원단 Vout은 저항 R3 및 R4의 직렬 회로를 통하여 GND에 접속되고, 저항 R3 및 R4의 접속점은 트랜지스터 T2의 게이트에 접속됨과 함께, 리드 스위치(32)를 통하여 GND와 접속되어 있다.

이 스위치 회로(34)에서는, 포토트랜지스터(31)에 광 입력이 없으면, 이 포토트랜지스터(31)의 콜렉터·에미터 사이는 비도통, 즉 OFF로 되어 그 콜렉터는 H 레벨로 되기 때문에, 이 콜렉터에 그 게이트가 접속된 트랜지스터 T1은 비도통(OFF)으로 되고, 전원단 Vout측에는 전원(35)으로부터의 전력이 공급되지 않는 상태, 즉 전원 스위치가 OFF 상태를 유지하도록 하고 있다.

그리고, 포토트랜지스터(31)에 광 입력이 되면, 포토트랜지스터(31)의 콜렉터는 H 레벨로부터 L 레벨로 되고, 트랜지스터 T1의 게이트의 전위가 H 레벨로부터 L 레벨로 변화하여 이 트랜지스터 T1은 도통(ON)한다. 트랜지스터 T1의 ON에 의해 저항 R3와 R4로 분압된 전위는 (트랜지스터 T2의 ON, OFF 제어에 관하여) L 레벨로부터 H 레벨로 되어, 트랜지스터 T2가 ON 하여, 트랜지스터 T1의 게이트의 전위를 내려, 트랜지스터 T1을 ON 상태로 유지한다. 그리고, 이후는 광 입력이 없어도 트랜지스터 T1을 ON 상태로 유지하여, 전원단 Vout측에 전원(35)으로부터의 전력이 공급되는 상태로 된다. 즉, 전원 스위치가 ON 상태를 유지하게 된다.

한편, 전원 스위치가 ON으로 된 상태에서, 리드 스위치(32)에 자석에 의해 자기가 인가되면, 리드 스위치(32)는 자기로 작동하여, 그 스위치 접점이 OFF로부터 ON으로 되고, 이 스위치 접점이 ON으로 됨으로써, 트랜지스터 T2의 게이트가 H 레벨로부터 L 레벨로 되어, 이 트랜지스터 T2는 ON으로부터 OFF로 변화한다.

그러면, 트랜지스터 T1의 게이트가 L 레벨로부터 H 레벨로 되어, 이 트랜지스터 T1은 OFF로 된다. 이 트랜지스터 T1이 OFF로 됨으로써, 전원단 Vout은 L 레벨로 되기 때문에, 그 후는 리드 스위치(32)의 스위치 접점의 ON, OFF에 의존하지 않고, 트랜지스터 T2는 OFF 상태를 유지하며, 따라서 트랜지스터 T1도 OFF 상태를 유지한다.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 비접촉으로, 광 센서(31)에 일시적으로 광 입력을 행함으로써, 스위치 회로(34)를 OFF로부터 ON 상태로 설정할 수 있고, 이 ON 상태로의 설정 후는 광 입력을 지속하지 않아도 되기 때문에 유저에의 편리성을 향상시킬 수 있음과 함께, 자기 센서(32)에의 일시적인 자기 인가에 의해 ON 상태로부터 OFF 상태로 설정할 수 있고, 이 OFF 상태로의 설정 후는 자기 인가를 지속하지 않아도 되기 때문에 유저에의 편리성(사용성)을 향상시킬 수 있다.

또한, ON용과 OFF용으로 서로 다른 물리량을 감지하는 센서를 채용하고 있기 때문에, 그 ON 동작 및 OFF 동작을 오조작하는 것을 보다 확실하게 방지하여 행할 수 있다.

또한, 도 2에서는 ON용 센서로서 광 센서(31)를 채용하고, OFF용 센서로서 자기 센서(32)를 채용하고 있지만, 예를 들면 광 센서(31)의 부분에 자기 센서(32)와 같은 자기 센서를 치환하여 채용하여 ON용 센서로 하는 것도 할 수 있다.

또한, 마찬가지로, OFF용 센서로서의 자기 센서(32)의 부분에 광 센서(31)와 같은 광 센서를 치환하여 채용할 수도 있다. 즉, 동일한 종류의 2개의 센서로 OFF로부터 ON, 및 ON으로부터 OFF로 하는 것도 할 수 있다.

(제2 실시예)

다음으로, 본 발명의 제2 실시예를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 제2 실시예인 캡슐형 의료 장치(1B)의 개략의 구성을 도시하고, 이 캡슐형 의료 장치(1B)에서는 스위치 회로(34B)는 1개의 센서만, 예를 들면 리드 스위치(32)만을 갖는 구성으로 하고 있다.

도 5는 본 실시예에서의 스위치 회로(34B)의 구체적인 회로 구성을 도시한다. 도 5에 도시한 바와 같이 전원(35)의 정극은 스위치 회로(34B)를 구성하는 AND 게이트(41)의 한쪽의 입력단에 접속됨과 함께, D 타입의 플립플롭(42)의 전원단 Vcc에 접속되어 있다. 또한, 이 정극은 저항 R 및 이것에 직렬인 리드 스위치(32)를 통하여 GND에 접속되어 있다.

또한, 저항 R과 리드 스위치(32)의 접속점은 플립플롭(42)의 클럭 입력단 CLK에 접속되고, 이 플립플롭(42)의 반전 출력단은 AND 게이트(41)의 다른 쪽의 입력단에 접속되며, 이 AND 게이트(41)의 출력은 플립플롭(42)의 데이터 입력단 D에 인가된다. 또한, 출력단 Q는 이 스위치 회로(34B)의 출력단, 즉 전원단 Vout에 접속되어 있다. 또한, 플립플롭(42)의 GND 단자는 전원(35)의 부극에 접속되고, 이 부극은 전기 회로의 GND에 접속된다.

본 실시예에서는, 이러한 구성으로 함으로써, 리드 스위치(32)에 자기를 일시적으로 인가하여, 전원단 Vout으로부터 전력을 공급하는 ON 상태로 설정하거나, ON 상태로부터 OFF 상태로 설정할 수 있도록 하고 있다.

예를 들면, 도 5에서, 최초에는 리드 스위치(32)가 OFF 상태이고, 출력단 Q가 L 레벨이면, 데이터 입력단 D에는 H 레벨의 전압이 인가되어 있다.

그리고, 리드 스위치(32)에 마그네트 등에 의해 자기를 일시적으로 인가하고, 그것을 멀리한 경우에서의 리드 스위치(32)가 ON으로부터 OFF로 되는 경우의 플립플롭(42)의 클럭 입력단 CLK에 인가되는 신호가 L 레벨로부터 H 레벨로 되는 그 상승 엣지에서 데이터 입력단 D의 H 레벨의 데이터가 출력단 Q로부터 출력되는 상태로 된다. 또한, 이 상태로 되면, 데이터 입력단 D에는 L 레벨의 전압이 인가되는 상태로 된다.

즉, 리드 스위치(32)에 자기를 일시적으로 인가함으로써 스위치 회로(34B)를 OFF로부터 항상 ON으로 할 수 있다.

이 상태에서, 또한 자기를 일시적으로 인가하면, 그것을 멀리한 경우에서의 리드 스위치(32)가 ON으로부터 OFF로 되는 경우에서의 클럭 입력단 CLK에 인가되는 신호가 L 레벨로부터 H 레벨로 되는 그 상승 엣지에서 데이터 입력단 D의 L 레벨의 데이터가 출력단 Q로부터 출력되는 상태로 된다. 또한, 이 상태로 되면, 데이터 입력단 D에는 H 레벨의 전압이 인가되는 상태로 된다.

즉, 리드 스위치(32)에 자기를 일시적으로 인가함으로써 스위치 회로(34B)를 ON으로부터 항상 OFF로 할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 간단한 구성, 즉 1개의 센서를 이용하여 물리량의 일시적인 입력(인가)에 의해 OFF로부터 ON, 및 ON으로부터 OFF로 설정할 수가 있어, 저비용화할 수 있다. 또한, 리드 스위치(32) 대신에 광 센서를 채용하여도 된다.

(제3 실시예)

다음으로, 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.

본 제3 실시예의 구성은 상술한 제1 실시예를 변형한 구성으로 되어 있다.

본 제3 실시예의 캡슐형 의료 장치(1C)의 주요부를 도 6에 도시한다. 본 실시예에서는, 전력의 공급/차단을 행하는 스위치 회로(34C)는 예를 들면 2개의 광 센서(31a, 31b)로 형성되고, 이들 2개 사이에 광을 차폐(차광)하는 차폐 부재(45)를 배치하여, 한쪽을 ON 혹은 OFF하려고 하는 광이 다른 쪽에 입사되지 않도록 하고 있다.

본 실시예는 제1 실시예와 거의 마찬가지의 작용 효과를 가짐과 함께, 종류가 동일한 센서를 이용함으로써, 저비용화할 수 있다. 또한, ON, OFF하는 경우에, 1개의 종류의 광의 발광 수단으로 ON, OFF의 제어를 할 수 있어, 편리성을 향상시킬 수 있다.

도 7은 도 6에 도시하는 제3 실시예의 제1 변형예를 도시한다.

제3 실시예의 제1 변형예의 캡슐형 의료 장치(1D)에서는, 도 6에서의 광 센서(31a 및 31b)에서의 광의 검지 방향이 서로 다르도록 설정하고 있다.

예를 들면 광 센서(31a)는 캡슐형 의료 장치(1D)의 길이 방향으로부터 입사되는 광을 검지할 수 있도록 배치되고, 다른 쪽의 광 센서(31b)는 캡슐형 의료 장치(1D)의 길이 방향과 예를 들면 직교하는 방향으로부터 입사되는 광을 검지할 수 있도록 배치되어 있다. 이와 같이 함으로써, 오작동을 방지할 수 있다.

또한, 도 6 및 도 7에서는 2개 모두 광 센서(31a, 31b)로 하고 있지만, 자기 센서로 형성하여도 된다. 예를 들면 도 8에 도시하는 제3 실시예의 제2 변형예의 캡슐형 의료 장치(1E)와 같이 자기 센서(32a, 32b)를 채용하고, 자기 센서(32a, 32b)의 배치 방향을 이 도 8에 도시한 바와 같이 상호 직교하는 자계를 검지하도록 하여도 된다.

도 9 및 도 10은 각각 제3 실시예의 제3 및 제4 변형예의 캡슐형 의료 장치(1F 및 1G)를 도시한다.

도 9 및 도 10에서는, 예를 들면 2개의 광 센서(31a 및 31b)를 서로 다른 위치에 배치한 예를 도시한다.

예를 들면 도 9에 도시하는 제3 실시예의 제3 변형예에서는, 한쪽의 광 센서(31a)를 본체의 한쪽의 단부측에, 다른 쪽의 광 센서(31b)를 측면 부근에 배치하고, 도 10에 도시하는 제3 실시예의 제4 변형예에서는, 한쪽의 광 센서(31a)를 본체의 한쪽의 단부측에, 다른 쪽의 광 센서(31b)를 다른 쪽의 단부측에 배치하고 있다.

이들 제3 변형예 및 제4 변형예의 작용 효과는, 도 6, 도 7 등에 도시하는, 제3 실시예 혹은 그 제3 실시예의 제1 변형예와 거의 마찬가지의 것으로 된다.

또한, 제3 변형예 및 제4 변형예에서, 한쪽의 광 센서(예를 들면 (31a))로서, 촬상에 이용하는 CMOS 센서를 ON용 광 센서와 겸용하도록 하여도 된다. 또한, CMOS 센서 등의 촬상 소자에서의 촬상에 이용하고 있지 않는, 즉 촬상에는 불필요하게 되는 화소 부분을 ON용 광 센서에 이용하도록 하여도 된다. 이와 같이 하면, 센서의 수를 삭감할 수 있어, 저비용화나 소형화 등이 가능하게 된다.

(제4 실시예)

다음으로, 본 발명의 제4 실시예를 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 본 발명의 제4 실시예의 캡슐형 의료 장치(1H)를 구비한 캡슐형 의료 시스템(51)을 도시한다.

이 시스템(51)은, 환자의 체내에 삽입되는 제4 실시예의 캡슐형 의료 장치(1H)와, 환자의 체외에 배치되어, 캡슐형 의료 장치(1H)와 쌍방향의 무선 통신을 행하는 체외 장치(52)로, 주요부가 구성된다.

체외 장치(52)는 캡슐형 의료 장치(1H)와 무선으로 신호의 송수신을 하는 송수신부(53)를 갖는다. 또한, 캡슐형 의료 장치(1H)는, 촬상 소자 등에 의해 관측을 행하는 관측 수단(54)과, 관측 수단(54)에 대한 신호 처리 등을 행하는 신호 처리부(55)와, 신호 처리부(55)에 의한 신호 처리한 신호를 무선으로 상기 송수신부(53)에 송신 혹은 송수신부(53)측으로부터의 신호를 수신하는 송수신부(56)를 갖는다.

캡슐형 의료 장치(1H)는 스위치 회로(34)와 전원(35)과 전기 회로(36H)를 갖는다. 스위치 회로(34)는 예를 들면 도 3의 스위치 회로(34)와 같이 2개의 센서(31, 32)를 구비하고 있다. 이하에서는, ON용 자기 센서(31)와 OFF용 광 센서(32)의 경우로 설명한다.

그리고, 한쪽의 자기 센서(ON용 자기 센서)(31)에 자계를 입력함으로써 스위치 회로(34)를 통하여 전기 회로(36H)를 OFF로부터 ON으로 할 수 있음과 함께, 다른 쪽의 광 센서(OFF용 광 센서)(32)에 광을 조사함으로써 스위치 회로(34)를 통하여 전기 회로(36H)를 ON으로부터 OFF로 할 수 있다.

본 제4 실시예에서는 또한, 외부의 체외 장치(52)로부터 송수신부(53)를 통하여 캡슐형 의료 장치(1H)에 OFF로 하는 지시 신호를 보냄으로써, 전기 회로(36H)를 구성하는 신호 처리부(55)는, 도시하지 않은 LED를 발광시켜 OFF용 광 센서(31b)에 입사하여, 스위치 회로(34)를 ON으로부터 OFF로 할 수 있도록 하고 있다.

예를 들면, 캡슐형 의료 장치(1H)를 삼킨 후에, 체외로부터의 물리량의 조사로 전원을 ON, 혹은 체외 장치(52)로부터의 조작으로 전원을 OFF할 수 있다. 캡슐형 의료 장치(1H)로부터 전송되는 정보를 확인하면서, 불필요 시에는 OFF, 필요 시에는 ON함으로써, 에너지 절약화가 가능하게 된다.

본 제4 실시예에 따르면, 제1 실시예에서의 작용 효과 외에, 또한 외부로부터 무선으로 지시 신호를 보냄으로써, 캡슐형 의료 장치(1H)를 OFF로 할 수 있어, 보다 편리성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 11에서, 스위치 회로(34)의 ON용 자기 센서 및 OFF용 자기 센서에 각각 조사하기 위한 자계 혹은 광을 발생하는 (2점 쇄선으로 나타낸) 자계 또는/및 광 발생 수단(59), 구체적으로는 코일 등의 전자석 또는/및 LED 및 LED의 발광의 ON/OFF를 행하는 스위치(전원은 체외 장치(52)의 전원을 이용함)를 설치하도록 하여도 된다.

또한, 상기 설명은 2개의 센서를 구비한 경우로 설명하였지만, 1개의 센서에의 물리량의 입력으로 ON 및 OFF로 할 수 있는 센서를 구비한 캡슐형 의료 장치의 경우에도 적용할 수 있다.

예를 들면, 제2 실시예의 캡슐형 의료 장치(1B)에서도, 체외로부터의 자계의 인가에 의해, 삼킨 후의 캡슐형 의료 장치(1B)의 전원의 ON 및 OFF가 가능하게 하여도 된다.

또한, 이 경우에서의 체외 장치(52)를 구비한 시스템으로 한 경우에는, 외부로부터 무선으로 전원 OFF로 하는 명령이 불필요하게 되기 때문에, 체외 장치(52)에서의 송수신부(53)를 수신부로, 캡슐(1B)의 송수신부(56)를 송신부로 하는 구성으로 간략화할 수도 있다.

(제5 실시예)

다음으로, 본 발명의 제5 실시예를 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는 본 발명의 제5 실시예인 캡슐형 의료 장치(1I)를 도시하고, 도 12의 (A)는 평면도, 도 12의 (B)는 측면도를 각각 도시한다.

이 캡슐형 의료 장치(1I)는, 사용 전은 멸균된 패키지(61)로 피복되어 포장되어 있다. 또한, 이 캡슐형 의료 장치(1I)는, 예를 들면 ON용 광 센서(31a) 및 OFF용 광 센서(31b)를 내장하여 포장된 상태에서 이들 ON용 광 센서 및 OFF용 광 센서의 투과창에 대향하여 ON용 광 및 OFF용 광을 발생하는 LED(62a 및 63a)를 내장한 ON용 광 발생부(62) 및 OFF용 광 발생부(63)가 설치되어 있다.

또한, ON용 광 발생부(62)와 OFF용 광 발생부(63)의 예를 들면 상면에 조작용 스위치(62b 및 63b)가 각각 설치되어 있고, 조작용 스위치(62b)를 누르는 조작을 행함으로써, 내장된 전원으로부터 LED(62a)에 전력이 공급되어 LED(62a)가 발광하고, 그 광은 ON용 광 센서에 입사되어, 캡슐형 의료 장치(1I)의 전원을 ON으로 한다.

마찬가지로, 조작용 스위치(63b)를 누르는 조작을 행함으로써, 내장된 전원으로부터 LED(63a)에 전력이 공급되어 LED(63a)가 발광하고, 그 광은 OFF용 광 센서에 입사되어, 캡슐형 의료 장치(1I)의 전원을 OFF로 한다.

본 제5 실시예에 따르면, 멸균된 상태에서 캡슐형 의료 장치(1I)의 동작 확인을 할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또한, 도 13에 도시하는 제5 실시예의 제1 변형예와 같이 예를 들면 ON용 광 센서(31a)의 투과창에 차광 테이프 등의 차광 부재(65)가 접착되고, 이 차광 부재(65)를 떼어 냄으로써, 환경광으로 ON용 광 센서(31a)가 감지하여 ON으로 할 수 있도록 하여도 된다.

이 제5 실시예의 제1 변형예에서는, ON용 광 발생부(62)가 불필요하게 되어, 저비용화할 수 있다.

또한, 패키지 자체를 차광성 부재로 형성하고, 패키지를 벗김으로써, 전원이 ON으로 되도록 하여도 된다.

또한, 도 14에 도시하는 제5 실시예의 제2 변형예의 캡슐형 의료 장치(1J)와 같이 투명한 외장 부재(71)의 내측에 ON용 온도 센서(73)를 배치하고, 이 ON용 온도 센서(73)를 예를 들면 50℃ 등의 온수에 담그는 등, 소정의 온도로 설정함으로써 스위치 회로(34)의 스위치를 ON으로 할 수 있도록 하여도 된다.

또한, 본 변형예에서는, 온도 센서(73)의 외측 등, 투명한 외장 부재(71)의 내측에, 상기 소정 온도에서 변색하는 온도 변색 시트(72)를 첨부 등 하거나, 온도에서 변색하는 도료를 도포하고 있다. 그리고, 온도 변색 시트(72)의 변색에 의해 이 캡슐형 의료 장치(1J)가 의료 행위에 사용된 것인지의 여부를 용이하게 판단할 수 있도록 하고 있다.

또한, 도 15에 도시하는 제5 실시예의 제3 변형예의 캡슐형 의료 장치(1K)와 같이, 내장하는 전지(22)를 코팅 또는 용기(81)로 수밀하게 피복하도록 하여도 된다. 또한, 전지(22)에 접속된 도시하지 않은 전원선도 포함시켜 수밀 구조로 되도록 코팅 또는 용기로 피복하도록 하여도 된다. 이와 같이 하면, 외장 부재(40)가 만약 파괴 등 되어 수밀을 유지할 수 없는 경우에도, 체액과 전지(22) 등의 전기 부품이 곧 닿게 되는 일을 방지할 수 있다.

또한, 상술한 각 실시예를 부분적으로 조합하는 등 하여 구성되는 실시예 등도 본 발명에 속한다.

또한, 상술한 실시예 외에, 예를 들면 음파(초음파도 포함함) 등을 검지하는 마이크로폰 등의 음파 검출 센서를 채용하거나, 전자파 등을 이용하여, 전자파를 검출하는 센서를 이용하거나 하여도 된다.

즉, 자기, 광, 음파, 온도, 전자파 등의 물리량의 변화를 검출하는 센서를 넓게 채용할 수 있다.

또한, 상술한 실시예 및 그 변형예에서는, 캡슐 형상의 외장 부재의 외부에서 생기는 물리량으로서, 자기, 광, 음파, 온도 및 전자파 등을 예로 들었지만, 이에 한하지 않고, 해당 캡슐형 의료 장치에 관한 다른 물리량, 예를 들면 외부에 존재하는 물질의 소정 성분에 관한 물리량 등이어도 된다.

또한, 본 발명의 캡슐형 의료 장치가 적용 가능한 의료 행위라는 것은, 피검체의 체내에서의 검사, 치료 및 각종 처치 등을 상정하고, 상기 캡슐형 의료 장치의 캡슐의 형상도, 해당 검사, 치료 및 각종 처치 등에 적합한 형상을 나타낸 것이 바람직하다.

또한, 상술한 각 실시예를 부분적으로 조합하여 구성되는 실시예 등도 본 발명에 속한다.

또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지의 변형이나 응용이 가능한 것은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 센서에의 물리량의 입력을 일시적으로 행하면, 다음에 다른 물리량의 입력을 행할 때까지의 동안 그 상태를 유지할 수 있기 때문에, 예를 들면, 소정의 물리량의 변화로 전원을 온 상태로 하고 이 온 상태를 유지하며, 이후 다른 물리량의 변화로 온 상태에 있는 전원을 오프할 수가 있어, 사용 시의 편리성을 향상시킬 수 있는 캡슐형 의료 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

<관련 출원에의 크로스 레퍼런스>

본 출원은, 2003년 2월 25일에 일본에 출원된 일본특허출원 2003-047755호를 우선권 주장의 기초로 하여 출원하는 것으로서, 상기의 개시 내용은 본원 명세서, 청구의 범위, 도면에 인용된 것으로 한다.

Claims

캡슐 형상의 외장 부재와,

상기 외장 부재의 내부에 배설된 전기 회로와,

상기 외장 부재의 내부에 배설된 배터리와,

상기 외장 부재의 외부에서 생기는 물리량의 변화를 비접촉으로 감지 가능하게 하는 센서와,

상기 외장 부재의 내부에 배설되고, 상기 센서가 감지하는 상기 물리량의 일시적인 변화에 기초하여, 상기 배터리로부터 상기 전기 회로에의 에너지 공급이 ON 상태인 경우에는 해당 에너지 공급을 OFF 상태로 하도록 전환하는 제1 제어와, 상기 에너지 공급이 OFF 상태인 경우에는 해당 에너지 공급을 ON 상태로 하도록 전환하는 제2 제어 중 적어도 한쪽의 제어를 행하는 스위치 회로

를 포함하고,

상기 스위치 회로는 상기 제1 제어 혹은 제2 제어에 의해서 전환된 에너지 공급 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 의료 장치.
제1항에 있어서,

상기 스위치 회로는, 상기 제1 제어 혹은 제2 제어에 의해서 전환된 상기 배터리로부터 상기 전기 회로에의 에너지 공급 상태를, 해당 제1 제어 혹은 제2 제어가 이루어진 후, 상기 센서가 상기 물리량의 다른 일시적인 변화를 감지할 때까지 유지 가능하게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 캡슐형 의료 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 캡슐 형상의 외장 부재는 의료 행위에 적합한 형상인 것을 특징으로 하는 캡슐형 의료 장치.
제3항에 있어서,

상기 의료 행위는, 피검체의 체내에서의 검사, 치료 및 처치 중 적어도 하나의 행위를 말하는 것을 특징으로 하는 캡슐형 의료 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서가 감지하는, 상기 외장 부재의 외부에서 생기는 물리량의 변화는, 자기, 광, 음파, 온도 및 전자파 중 적어도 하나의 변화인 것을 특징으로 하는 캡슐형 의료 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는, 상기 외장 부재의 외부에서 생기는 서로 다른 종류의 물리량의 변화를 각각 독립적으로 감지하는 복수의 센서부를 갖는 것을 특징으로 하는 캡슐형 의료 장치.
제6항에 있어서,

상기 복수의 센서부는, 상기 스위치 회로에서의 상기 제1 제어 및 제2 제어에 각각 대응한 2개의 센서부인 것을 특징으로 하는 캡슐형 의료 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는, 상기 외장 부재의 외부에서 생기는 동일한 종류의 물리량의 변화를 독립적으로 감지하는 복수의 센서부를 갖는 것을 특징으로 하는 캡슐형 의료 장치.
제8항에 있어서,

상기 복수의 센서부는, 상기 스위치 회로에서의 상기 제1 제어 및 제2 제어에 각각 대응한 2개의 센서부인 것을 특징으로 하는 캡슐형 의료 장치.