WO2006009086A1 - 移動状態検出装置および移動状態検出システム - Google Patents

移動状態検出装置および移動状態検出システム Download PDF

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WO2006009086A1
WO2006009086A1 PCT/JP2005/013082 JP2005013082W WO2006009086A1 WO 2006009086 A1 WO2006009086 A1 WO 2006009086A1 JP 2005013082 W JP2005013082 W JP 2005013082W WO 2006009086 A1 WO2006009086 A1 WO 2006009086A1
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subject
movement state
antenna
reception
state detection
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Application number
PCT/JP2005/013082
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French (fr)
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Manabu Fujita
Toshiaki Shigemori
Seiichiro Kimoto
Ayako Nagase
Akira Matsui
Kazutaka Nakatsuchi
Original Assignee
Olympus Corporation
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    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/07—Endoradiosondes

Definitions

  • the present invention relates to a movement state detection device that detects the movement state of an in-subject introduction device that moves inside a subject and outputs a sensor signal that attenuates according to a distance inside the subject. And a moving state detection system.
  • Capsule-type endoscopes are peristaltic in the body cavity, for example, the stomach and small intestine, until they are spontaneously discharged after being swallowed from the subject's mouth for observation (examination). It has the function to move according to
  • image data imaged inside the body by the capsule endoscope is sequentially transmitted to the outside by wireless communication and stored in a memory provided outside.
  • a receiver equipped with a wireless communication function and a memory function the subject can freely move between swallowing the capsule endoscope and discharging it.
  • a doctor or nurse can make a diagnosis by displaying an organ image on the display based on the image data stored in the memory (for example, patent Reference 1).
  • the imaging interval of the in-subject image regarding the stomach, small intestine, etc. is the amount of image data obtained by imaging, the transmission capacity of the wireless communication function, and the power consumption of the imaging function, etc. It is determined in consideration of.
  • the imaging interval is set in advance so that imaging is performed twice per second, and imaging is repeated at an imaging interval that is long until it is discharged outside the subject. .
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-19111
  • the imaging interval is maintained at a constant value. Therefore, the capsule endoscope overlaps with the fluctuation of the moving speed of the capsule endoscope inside the subject. There are problems such as repeated imaging of the region. In the following, detailed issues will be explained.
  • the movement state of the capsule endoscope in the subject is not constant.
  • the capsule endoscope moves quickly in the esophagus, but stays in the stomach for a relatively long time. Has characteristics.
  • the mode of the moving state of the capsule endoscope that is powerful differs for each subject, and even for the same subject, it differs depending on the physical condition and the like.
  • the present invention has been made in view of the above, and a movement state detection device and a movement state detection system for detecting the movement state of an intra-subject introduction device such as a capsule endoscope inside the subject. It aims at realizing.
  • the moving state detection apparatus moves inside the subject and attenuates in the subject according to the propagation distance.
  • a moving state detecting device for detecting a moving state of the in-subject introducing device that outputs a sensor signal to receive, the receiving antenna means for receiving the sensor signal, and the receiving device
  • a moving state deriving unit for deriving a moving state of the in-subject introduction device based on the reception intensity of the sensor signal in the signal antenna unit.
  • a plurality of the reception antenna means are arranged, and the movement state derivation means is predetermined based on the reception strength of the sensor signal.
  • Antenna selecting means for selecting one or more receiving antenna means from among the plurality of receiving antenna means for each time interval, and time measuring means for measuring the time during which the same receiving antenna means is continuously selected by the antenna selecting means
  • determination means for determining the movement state of the in-subject introduction device based on the time measured by the time measuring means.
  • the antenna selection means for selecting a plurality of reception antennas of a plurality of medium powers is provided, and the same reception antenna means is continuously selected by the antenna selection means. Since the state determination means for determining the movement state of the intra-subject introduction apparatus based on the above is provided, the movement state can be determined with a simple configuration.
  • the moving state detection device is characterized in that the determination means introduces the sample into the subject when the time measured by the time measuring means is equal to or greater than a predetermined threshold. It is determined that the moving state of the device is a low speed state.
  • the intra-subject introduction device has a function of transmitting a radio signal as the sensor signal, and the movement state derivation unit Is characterized in that a movement state of the intra-subject introduction device is derived based on the intensity of a radio signal from the intra-subject introduction device received by the antenna means.
  • the movement state derivation unit may introduce the movement state into the subject based on a rate of change in reception intensity of the sensor signal in the reception antenna unit.
  • the moving state of the apparatus is derived.
  • the movement state derivation means is configured to determine a reception intensity of each of the plurality of reception antenna means. Based on the intensity change of the in-subject introduction device. The moving state is derived.
  • the movement state derivation unit derives the position of the in-subject introduction device based on the reception intensity in the reception antenna unit.
  • the state determination unit may be arranged at the position of the intra-subject derivation device derived at a plurality of different times by the position derivation unit. Based on this, the rate of change is derived.
  • the antenna selection unit selects a predetermined number of the reception antenna units in order of magnitude of the reception intensity, and the time measurement unit Is characterized in that the same time is also measured as the continuous selection time for the magnitude relationship of the received strength between the same selected receiving antenna means.
  • the movement state detection system is introduced into a subject, acquires predetermined in-subject information, and wirelessly transmits a radio signal including the in-subject information to the outside.
  • An intra-subject movement state detection system comprising: an intra-sample introduction device; and a movement state detection device that receives a wireless signal transmitted from the intra-subject introduction device and derives the movement state of the in-subject information.
  • the in-subject introduction apparatus includes a sensor signal transmission unit that transmits a sensor signal that attenuates according to a propagation distance, and the moving state detection unit includes a reception antenna unit that receives the sensor signal; And a moving state deriving unit for deriving a moving state of the in-subject introduction device based on the reception intensity of the sensor signal in the receiving antenna unit.
  • the movement state detection device includes a plurality of the reception antenna means, and the movement state detection system.
  • the output means includes an antenna selection means for selecting one or more reception antenna means from among the plurality of reception antenna means based on the reception strength of the sensor signal, and the same reception antenna means is continuously provided by the antenna selection means.
  • the movement state detection system is introduced into a subject, acquires predetermined in-subject information, and wirelessly transmits a radio signal including the in-subject information to the outside.
  • An intra-subject movement state detection system comprising: an intra-sample introduction device; and a movement state detection device that receives a wireless signal transmitted from the intra-subject introduction device and derives the movement state of the in-subject information.
  • the in-subject introduction apparatus includes a sensor signal transmission unit that transmits a sensor signal that attenuates according to a propagation distance, and the moving state detection unit includes a reception antenna unit that receives the sensor signal; A position deriving unit for deriving a position of the in-subject introduction device based on a reception intensity in the reception antenna unit; and a subject based on a rate of change of the position derived by the position deriving unit. And a state determination means for determining the movement state of the internal introduction device.
  • the movement state detection apparatus acquires in-subject information acquisition for acquiring predetermined in-subject information within the subject.
  • the sensor signal transmitting means transmits a radio signal including the in-subject information as a sensor signal, and the moving state detecting device receives the radio signal from the radio signal received via the receiving antenna means.
  • An information extracting means for extracting the in-subject information is further provided.
  • the movement state detection system is characterized in that the in-subject information and the in-subject introduction apparatus in the vicinity of a position where at least the in-subject information is acquired.
  • a display device for displaying the moving state is further provided.
  • the movement state detection device and the movement state detection system according to the present invention are provided with a propagation distance. Accordingly, a moving state deriving unit for deriving the moving state of the in-subject introduction device based on the received intensity of the sensor signal (radio signal) that attenuates in response is provided, for example, introduction into the subject based on a change in the received intensity. By deriving a change in the distance between the device and the receiving antenna means, the moving state of the intra-subject introduction device can be detected.
  • the movement state detection device and the movement state detection system can determine the movement state of the in-subject introduction device based on the derived position by the state determination unit, for example, a doctor, It is possible for nurses and the like to easily understand the movement mode of the intra-subject introduction device within the subject!
  • the movement state detection apparatus and movement state detection system include antenna selection means for selecting some reception antennas from among a plurality of antennas, and the same reception antenna means is continued by the antenna selection means. Since the state determination means for determining the movement state of the intra-subject introduction apparatus based on the continuously selected time is provided, the movement state can be determined with a simple configuration.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a moving state detection system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a capsule endoscope provided in the moving state detection system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of a configuration of a movement state detection device provided in the movement state detection system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an antenna selection operation in the moving state detection system according to the first exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the movement state determination operation of the movement state detection system according to the first exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a movement state detection device provided in the movement state detection system according to the second embodiment.
  • FIG. 7 illustrates the movement state determination operation of the movement state detection system according to the second embodiment. It is a flowchart for clarifying.
  • FIG. 8 is a block diagram of a configuration of a movement state detection device provided in the movement state detection system according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the movement state determination operation of the movement state detection system according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining an advantage of the moving state detection system according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram of a configuration of a movement state deriving device provided in the movement state detection system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing processing performed by the selection control unit in the position derivation antenna selection operation according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a position deriving operation performed by the position deriving unit according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the state determination unit in the determination of the movement state according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of a display mode on the screen of the display device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a block diagram of a configuration of a movement state deriving device included in the movement state detection system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining the determination operation of the state determination unit according to the fifth embodiment.
  • State determination unit 8 Selected antenna storage unit BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the movement state detection system according to the first embodiment.
  • the moving state detection system according to the first embodiment includes a capsule endoscope 2 that is introduced into the subject 1 and functions as an example of the in-subject introduction device, and the subject 1
  • a moving state detecting device 3 for detecting the moving state of the capsule endoscope 2 inside, and a display device 4 for displaying the moving state of the capsule endoscope 2 detected by the moving state detecting device 3
  • a portable recording medium 5 for transferring information between the moving state detection device 3 and the display device 4 is provided.
  • the display device 4 is for displaying the movement state and the like of the capsule endoscope 2 acquired by the movement state detection device 3, and is based on data obtained by the portable recording medium 5. It has a configuration such as a workstation that performs display. Specifically, the display device 4 may be configured to directly display an image or the like using a CRT display, a liquid crystal display, or the like, or may be configured to output an image or the like to another medium such as a printer.
  • the portable recording medium 5 is detachable from a moving state deriving device 8 and a display device 4 described later, and has a structure capable of outputting and recording information when inserted into both. Specifically, the portable recording medium 5 is inserted into the moving state deriving device 8 while the capsule endoscope 2 moves in / out of the body cavity of the subject 1, and is attached to the capsule endoscope 2. Record information about position 2. Then, after the capsule endoscope 2 is ejected from the subject 1, the capsule endoscope 2 is taken out from the moving state deriving device 8 and inserted into the display device 4, and the recorded data is read out by the display device 4. Between the moving state deriving device 8 and the display device 4 Portable recording media such as Compact Flash (registered trademark) memory
  • the subject 1 even when the capsule endoscope 2 is moving inside the subject 1 is different from the case where the movement state deriving device 8 and the display device 4 are wired. Can act freely.
  • the capsule endoscope 2 functions as an example of an in-subject introduction apparatus in the claims, and is introduced into the subject 1 to acquire in-subject information and the acquired subject. This is for transmitting a radio signal including in-sample information to the outside. Further, as will be described later, the radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 not only functions as a transmission signal for in-vivo information but also functions as an example of a sensor signal in the claims. .
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the capsule endoscope 2.
  • the force-pessel endoscope 2 is a wireless transmission that transmits an in-subject information acquisition unit 9 and a radio signal including the in-subject information acquired by the in-subject information acquisition unit 9.
  • Unit 10 a system control circuit 18 for controlling the driving state of the in-subject information acquisition unit 9 and the wireless transmission unit 10, and a capacitor 19 for supplying driving power to the wireless transmission unit 10 and the like.
  • the in-subject information acquisition unit 9 has the capsule endoscope 2 introduced into the subject 1! In the meantime, the in-subject information, which is information related to the inside of the subject 1, is acquired.
  • the in-subject image is acquired as the in-subject information, and the in-subject information acquisition unit 9 is necessary for acquiring the in-subject image. It has components.
  • the in-subject information acquisition unit 9 includes an LED 11 that functions as an example of an illuminating unit in the claims, an LED drive circuit 12 that controls the drive state of the LED 11, and a patent request. It includes a CCD 13 that functions as an example of an imaging means in the range, and a CCD drive circuit 14 that controls the drive state of the CCD 13.
  • the wireless transmission unit 10 includes the in-subject information acquired by the in-subject information acquisition unit 9, and transmits to the outside a wireless signal that functions as an example of a sensor signal in the claims. Is. Specifically, the wireless transmission unit 10 generates a wireless signal by performing predetermined processing on the in-vivo image acquired by the CCD 13 as necessary. And a transmission antenna unit 17 for transmitting a radio signal generated by the transmission circuit 16.
  • the moving state detection device 3 has a configuration including receiving antennas 7a to 7h and a moving state deriving device 8 connected to the receiving antennas 7a to 7h.
  • the receiving antennas 7a to 7h are for receiving radio signals transmitted from the capsule endoscope 2.
  • the receiving antennas 7a to 7h have a configuration including, for example, a loop antenna and a fixing means for fixing the loop antenna on the body surface of the subject 1.
  • the movement state deriving device 8 includes a mechanism for selecting a reception antenna 7 suitable for reception from the reception antennas 7a to 7h, and in-subject information (this book) from a radio signal received via the selected reception antenna 7.
  • the first embodiment includes a mechanism for acquiring (in-subject image information).
  • the moving state deriving device 8 includes a mechanism for grasping the moving state of the capsule endoscope 2 based on the selection mode of the receiving antennas 7a to 7h.
  • the movement state deriving device 8 is a mechanism for selecting the reception antenna 7 suitable for reception from the reception antennas 7a to 7h, and the radio signal received by each of the reception antennas 7a to 7h.
  • an antenna selection unit 21 that outputs only a radio signal received via the selected reception antenna 7, and a reception circuit 22 that performs predetermined processing on the radio signal input via the antenna selection unit 21,
  • an AZD conversion unit 26 for analog-to-digital conversion of the reception intensity signal output from the reception circuit 22.
  • a selection control unit 24 a for performing predetermined control during the antenna selection operation is provided in the control unit 24.
  • the antenna selection unit 21 is for selecting a reception antenna 7 suitable for receiving a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 from the reception antennas 7a to 7h.
  • the receiving antennas 7a to 7h are arranged at different positions on the body surface of the subject 1, and receive signals as the capsule endoscope 2 moves in the subject 1. The distance between each of the antennas 7a to 7h and the capsule endoscope 2 will change. For this reason, the first embodiment is most suitable for receiving a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 by the antenna selection unit 21 among the plurality of reception antennas 7a to 7h.
  • a configuration for selecting the receiving antenna 7 is adopted. Specifically, the antenna selection unit 21 has a function of selecting the reception antenna 7 based on the control of the selection control unit 24a included in the control unit 24.
  • the receiving circuit 22 is for performing predetermined processing on a radio signal received via any of the receiving antennas 7a to 7h. Specifically, the receiving circuit 22 performs processing necessary for extracting in-subject information, which will be described later, and sends a signal corresponding to the reception strength of the radio signal, such as RSSI (Received), to the AZD conversion unit 26.
  • RSSI Receiveived
  • Signal Strength Indicator Received signal strength indication signal
  • the selection control unit 24a is provided in the control unit 24, and performs antenna selection based on the reception strength of each of the reception antennas 7a to 7h. Specifically, the selection control unit 24a selects the reception antenna 7 that is most suitable for reception based on the information regarding the reception intensity input via the AZD conversion unit 26, and the radio received via the selected reception antenna 7
  • the antenna selector 21 is controlled so that only the signal is output to the receiving circuit 22. A specific antenna selection algorithm by the selection control unit 24a will be described in detail later.
  • the movement state deriving device 8 serves as a mechanism for acquiring in-subject information from the radio signal subjected to predetermined processing via the antenna selection unit 21 and the receiving circuit 22.
  • Information extraction circuit 23 for extracting in-sample information, in-subject image information for the first embodiment, and an output interface for outputting the extracted in-subject image and the like to the portable recording medium 5 25.
  • an output control unit 24b for controlling the output of the acquired in-subject information and the like is provided.
  • the output interface 25 is for outputting information output from the control unit 24 to the portable recording medium 5.
  • the output interface 25 has a physical configuration in which the portable recording medium 5 can be mounted, and the information output from the control unit 24 is transferred to the portable recording medium based on the control of the output control unit 24b. Has a function to write to 5.
  • the movement state deriving device 8 is configured to determine the force in the subject 1 based on the antenna selection mode.
  • a time detecting unit 27 having a clock function and a time measuring unit 28 having a time measuring function are provided.
  • a state determining unit 24c for determining the moving state of the capsule endoscope 2 based on information output from the time measuring unit 28 is provided.
  • the timekeeping unit 28 functions as a timer having a timekeeping function. Specifically, each time a different reception antenna 7 is selected by an antenna selection operation, the selected reception antenna 7 is changed. This is to measure the time to start receiving the radio signal used. The time measured by the time measuring unit 28 is used for determining the moving state of the capsule endoscope 2 in the state determining unit 24c.
  • the moving state deriving device 8 further includes a storage battery 29 for supplying the driving power of each of the above-described components.
  • the moving state deriving device 8 is configured by the above components.
  • the movement state detection system includes an antenna selection operation for selecting a reception antenna 7 that receives a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2, and a capsule endoscope based on the antenna selection mode. It has a function to perform a state determination operation to determine the movement state of mirror 2.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the selection control unit 24a in the antenna selection operation.
  • the strongest receiving strength is set as the maximum strength value P
  • the receiving antenna 7 that realizes the strongest strength value is set as n
  • P the received strength that is actually detected.
  • the receiving antenna 7 that is selected as the antenna that receives the radio signal from the capsule endoscope 2 is numbered as n. Also, as an initial setting, the antenna
  • the selection control unit 24a selects the n-th receiving antenna 7 (step S101), and detects the reception intensity P of the selected receiving antenna 7 (step S102). And the maximum strength P temp
  • Step S103 the detected received strength P
  • step S102 the received strength P exceeds max temp temp
  • step S104 the contents of number n of receiving antenna 7 that achieves the maximum receiving strength are scanned.
  • step S105 1 Update to n selected in step S101 (step S105).
  • step S105 the content of the number n of the selected receiving antenna 7 is updated to n + 1, and it is determined whether or not the updated value of n is equal to 9 (step S107). If the updated value of n is less than 9 (No at step S107), the operations of steps S101 to S106 are repeated again using the updated value of n.
  • n 9 that is, when the operations of steps S101 to S106 are completed with respect to the receiving antennas 7a to 7h (step S107, Yes), the number n of the receiving antenna 7 that achieves the maximum receiving strength and the subject The number n of the receiving antenna 7 selected to receive the internal information
  • step S108 Judgment is made as to whether the forces match or not (step S108). If they do not match (step S108, No), the time measured by the time measuring unit 28 is reset (step S109) and the value of the number n of the selected receiving antenna 7 is changed to the steps S101 to S106. Led by
  • the updated n value is updated, and the updated n value is output to the antenna selector 21 (STE).
  • the selection control unit 24a stores the time detected by the time detection unit 27 and the value of n (step S111).
  • the antenna selection operation is completed, and the antenna selection unit 21 selects the reception antenna 7 used for the radio signal corresponding to n and receives it by the selected reception antenna 7.
  • the received radio signal is output to the receiving circuit 22.
  • the processes in steps S 101 to S 111 are performed many times at predetermined time intervals, and the capsule in the subject 1 is encapsulated.
  • the receiving antenna 7 having the highest receiving intensity is appropriately selected according to the change in the position of the video endoscope 2.
  • a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 is received. That is, the in-subject information acquired by the in-subject information acquisition unit 9 in the capsule endoscope 2, that is, the in-subject image information in the first embodiment, is wirelessly transmitted by the wireless transmission unit 10.
  • the moving state detection device 3 receives the radio signal transmitted through the selected reception antenna 7, reproduces the in-subject image through the reception circuit 22 and the information extraction circuit 23, and reproduces the reproduced in-subject object.
  • the image is recorded on the portable recording medium 5 via the output interface 25.
  • step S103 after the value of n is updated to 8, the temp value of the received signal strength P of the radio signal received by the receiving antenna 7h is greater than the maximum received signal strength value P so far. Is determined to be large (step S103, Yes) and max
  • the value of the reception strength of the radio signal received by the reception antenna 7h is newly registered as the maximum reception strength P (step S104), and the number max of the reception antenna 7 having the maximum reception strength is set.
  • the selection control unit 24a grasps that the reception strength of the radio signal at the reception antenna 7h is the highest.
  • the antenna selection operation is terminated without performing the changing process.
  • the selection control unit 24a switches the value of the selection antenna number n to 8 (step S109) and selects the reception antenna 7
  • step S110 the time when the selection switching is performed and the fact that the selection antenna is switched to the reception antenna 7h are stored (step S110).
  • Such information may be recorded in the portable recording medium 5, or a storage unit is provided in the control unit 24, and once stored in the storage unit, the capsule endoscope 2 is inspected by the subject 1.
  • Mobile phone after being discharged outside Recording on the mold recording medium 5 is also possible.
  • the time counting unit 28 is reset in step S109, and the time measuring unit 28 measures an elapsed time from the time when the selected antenna is switched.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the determination operation in the state determination unit 24c.
  • the state determination unit 24c inputs the elapsed time measured by the time measuring unit 28 (step S201), and determines whether the elapsed time t exceeds a predetermined threshold t (step S202). elapsed time
  • Step S202 If t exceeds the threshold t (Step S202, Yes), it is determined that the vehicle is moving at low speed (Step S202).
  • step S204 If it falls below (step S202, No), it is determined as a normal movement state (step S204), the determination result is stored, and the process ends.
  • the radio signal used as the sensor signal has a characteristic that the intensity gradually decreases according to the transmission distance.
  • the distance between the receiving antenna 7 and the capsule endoscope 2 can be estimated.
  • the receiving antenna 7 having the highest radio signal reception strength is selected, and the antenna selection shown in the flowchart of FIG.
  • the operation means that the receiving antenna 7 closest to the capsule endoscope 2 is selected.
  • the capsule endoscope 2 moves the inside of the subject 1 at low speed. If the selected antenna changes frequently, it can be assumed that the capsule endoscope 2 is moving at high speed in the subject 1. Is possible.
  • the movement state of the capsule endoscope 2 in the subject 1 is grasped by making a determination by the state determination unit 24c based on a principle that works.
  • the movement state detection system can detect the movement state of the capsule endoscope 2 inside the subject 1.
  • the capsule endoscope 2 for example capsules
  • it has the advantage of being able to deal with browsing, etc., and performing efficient diagnosis.
  • it is possible to realize a configuration such as adjusting the imaging interval in the CCD 13 provided in the capsule endoscope 2 based on the detected movement state.
  • the movement state detection system changes the movement state of the capsule endoscope 2 based on the change of the reception antenna 7 selected by the antenna selection unit 21.
  • the structure which detects is adopted.
  • a mechanism for receiving a radio signal using the receiving antenna 7 having the best receiving sensitivity is generally adopted, and a powerful mechanism is used.
  • the movement state detection system according to the first embodiment can detect the movement state of the capsule endoscope 2 with a simple configuration. That is, in the moving state detection system according to the first embodiment, only the time measuring unit 28 and the state determining unit 24c are necessary components for detecting the moving state. Since these components can be used with simple and low power consumption, it is not necessary to newly install special components to enable detection of the movement state. Is not newly generated.
  • the movement state detection system according to the second exemplary embodiment includes a single reception antenna as a simple configuration, and detects the movement state of the capsule endoscope based on a change in reception strength of a radio signal at the single reception antenna. It has a configuration to detect.
  • the constituent elements common to the first embodiment have the same functions as those in the first embodiment unless otherwise specified below.
  • the moving state detection system according to the second embodiment also includes the capsule endoscope 2, the display device 4, and the portable recording medium 5 as in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the movement state detection device provided in the movement state detection system according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the movement in the second embodiment The state detection device includes a single receiving antenna 7 having the same configuration as that of the first embodiment and a moving state deriving device 31.
  • the movement state deriving device 31 includes a receiving circuit 22, an information extracting circuit 23, an output interface 25, an AZD conversion unit 26 and a time detection unit 27 as well as the first embodiment, and outputs from the A ZD conversion unit 26.
  • the received intensity value is stored in association with the time output from the time detection unit 27, and the control unit 33 is provided.
  • the intensity storage unit 32 stores the intensity of the radio signal received via the reception antenna 7 in association with the reception time.
  • the intensity storage unit 32 has a configuration in which information is input from the AZD conversion unit 26 and the time detection unit 27, and outputs the stored information to the control unit 33 in accordance with instructions from the control unit 33. It has the function to do.
  • the control unit 33 is for performing control corresponding to the movement state determination mechanism in the second embodiment in addition to the normal control operation.
  • the control unit 33 includes the output control unit 24b as in the first embodiment, and has a configuration newly including an intensity change rate deriving unit 33a and a state determination unit 33b.
  • the intensity change rate deriving unit 33a is for deriving the change rate of the reception intensity of the radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 based on the information stored in the intensity storage unit 32. is there. As described above, since the intensity storage unit 32 stores the reception intensity and the time when the reception intensity is detected, the intensity change rate deriving unit 33a, for example, calculates the difference value of the reception intensity at a plurality of times. At the same time, the rate of change in received strength is derived by dividing the difference value in received strength by the time difference. Note that the “change rate” in the second embodiment refers not only to a mathematical differential value, but also to all values corresponding to changes in received strength according to time changes.
  • the state determination unit 33b is for determining the movement state of the capsule endoscope 2 based on the rate of change of the received intensity derived by the intensity change rate deriving unit 33a. Hereinafter, the movement state determination operation by the state determination unit 33b will be described.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the determination operation of the state determination unit 33b.
  • the state determination unit 33b inputs the rate of change in received strength (step S301), and determines the magnitude relationship between the input rate of change and a predetermined threshold (step S302).
  • Receive If the intensity change rate exceeds the threshold (Step S302, Yes), the capsule endoscope 2 is determined to be in the normal state (Step S303), and the reception intensity change rate does not exceed the threshold.
  • Step S302, No it is determined that the moving state is the low speed state (Step S304), the determination result is stored, and the determination operation of the state determination unit 33b is completed.
  • the radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 has a characteristic that the intensity decreases according to the transmission distance. Accordingly, the value of the reception strength of the radio signal received through the reception antenna 7 reflects the distance between the reception antenna 7 and the capsule endoscope 2, and the reception antenna 7 is in the body of the subject 1.
  • the rate of change in the received intensity is a value corresponding to the degree of change in the position of the capsule endoscope 2.
  • the moving state detection system detects the moving state based on the rate of change in received intensity by using the principle of power. That is, when the rate of change of the reception intensity is large, it is estimated that the capsule endoscope 2 is moving at a high speed with respect to the receiving antenna 7, and when the rate of change is small, the capsule endoscope It is estimated that Mirror 2 is moving at a low speed. Based on the strong estimation, the second embodiment determines that the vehicle is moving in the normal state when the rate of change is greater than or equal to a predetermined threshold value, and moves in the low speed state when the change rate is less than the threshold value. It is determined that
  • the movement state detection system according to the third embodiment includes a plurality of reception antennas and moves the capsule endoscope 2 by comprehensively determining the rate of change in reception intensity at the plurality of reception antennas. It has a configuration for detecting a state.
  • the constituent elements common to the first embodiment have the same functions as those in the first embodiment unless otherwise specified below.
  • the moving state detection system according to the third embodiment also includes the capsule endoscope 2, the display device 4, and the portable recording medium 5 as in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration of a movement state detection device provided in the movement state detection system according to the third embodiment. As shown in FIG.
  • the movement state detection apparatus includes receiving antennas 7a to 7h.
  • the movement state deriving device 35 includes an antenna selection unit 21, a reception circuit 22, an information extraction circuit 23, an output interface 25, a time detection unit 27, and a storage battery 29. Similar to 2, an intensity storage unit 32 is provided.
  • the movement state deriving device 35 newly includes a control unit 36, and the control unit 36 includes a selection control unit 24a and an output control unit 24b as in the first embodiment, and each of the reception antennas 7a to 7h.
  • An intensity change rate deriving unit 36a for deriving a rate of change in received intensity at the state
  • a state determining unit 36b for determining the moving state of the capsule endoscope 2 based on the derived rate of change in received intensity.
  • the intensity change rate deriving unit 36a is for deriving the intensity change rate of the received radio signal for each of the receiving antennas 7a to 7h.
  • the change rate deriving process for each of the receiving antennas 7a to 7h is the same as that of the intensity change rate deriving unit 33a in the second embodiment.
  • the intensity change rate deriving unit 36a receives a signal based on the received intensity value in each of the receiving antennas 7a to 7h stored in the intensity storage unit 32 and the time when the received intensity value is detected.
  • the rate of change in received intensity at each of antennas 7a to 7h is derived.
  • the state determination unit 36b is for determining the movement state of the capsule endoscope 2.
  • the state determination unit 36b determines the movement state of the capsule endoscope 2 based on the rate of change of the reception intensity for each of the reception antennas 7a to 7h derived by the intensity change rate deriving unit 36a. It has a function.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the determination operation performed by the state determination unit 36b during the movement state determination operation.
  • the state determination unit 36b inputs the rate of change in reception strength in each of the reception antennas 7a to 7h derived by the strength change rate deriving unit 36a (step S401). And whether there is any input signal rate of change exceeding the specified threshold. Is determined (step S402). If it exists (Step S402, Yes), it is determined that the mobile state is in the normal state (Step S403), and if the rate of change of all received strengths does not exceed the threshold (Step S402, No), It is determined that the moving state is the low speed state (step S404), and the process ends.
  • the moving state detection system according to the third embodiment has an advantage that the moving state of the capsule endoscope 2 can be detected with a simple configuration, as in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the advantages of the moving state detection system according to the third embodiment.
  • the capsule endoscope 2 is moving in the large intestine as an example, and the capsule endoscope 2 has points A, B, C, and D in FIG. Pass through sequentially.
  • the receiving antennas 7c and 7g are arranged at the positions shown in the figure (other receiving antennas are not shown).
  • the distance between the receiving antenna 7g and each of the points A to D is substantially equal r.
  • the reception intensity of the radio signal at the reception antenna 7g becomes a substantially constant value. Therefore, when the rate of change of the received intensity for only the receiving antenna 7g is derived, the rate of change is almost zero even if the force-pusal endoscope 2 moves in the normal state.
  • the state determination unit 36b may determine that the capsule endoscope 2 is moving at a low speed.
  • the distance between the receiving antenna 7c and each of the points A to D is r to r, respectively.
  • the state determination unit 36b determines the movement state of the capsule endoscope 2 by using the rate of change of the reception intensity with respect to each of the plurality of reception antennas 7a to 7h. Even when the endoscope 2 is in the movement mode as shown in FIG. 10, it is possible to accurately detect the movement state. (Embodiment 4)
  • the moving state detection system according to the fourth embodiment has a configuration for grasping the moving state inside the subject 1 by detecting the rate of change of the position of the capsule endoscope 2.
  • the components common to the first embodiment have the same configuration as the first embodiment unless otherwise specified below.
  • the moving state detection system according to the fourth embodiment also includes the capsule endoscope 2, the display device 4, and the portable recording medium 5 as in the first embodiment. .
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration of a movement state detection device provided in the movement state detection system according to the fourth embodiment.
  • the moving state detection apparatus according to the fourth embodiment includes receiving antennas 7a to 7h.
  • the movement state deriving device 108 includes the antenna selection unit 21, the reception circuit 22, the information extraction circuit 23, the control unit 24, the output interface 25, the AZD conversion unit 26, the time measurement unit 28, and the storage battery 29 in the first embodiment. Instead, an antenna selection unit 121, a reception circuit 122, an information extraction circuit 123, a control unit 124, an output interface 125, an AZD conversion unit 126, a clock unit 127, and a storage battery 129 are provided.
  • the moving state deriving device 108 is further provided with a capsule position storage unit 128 except for the time detection unit 27 in the first embodiment.
  • the movement state deriving device 108 includes a mechanism for selecting a plurality of reception antennas 7 suitable for reception from the reception antennas 7a to 7h, and a radio signal received via the selected reception antenna 7 in the subject. And a mechanism for acquiring information relating to the in-vivo image in the fourth embodiment. Further, the movement state deriving device 108 includes a mechanism for deriving the position of the capsule endoscope 2 based on the reception intensity of the radio signal at each of the selected plurality of receiving antennas 7, and the derived capsule endoscope And a mechanism for grasping the moving state of the capsule endoscope 2 on the basis of the position variation mode.
  • the movement state deriving device 108 serves as a mechanism for selecting the reception antenna 7 suitable for reception from the reception antennas 7a to 7h, and the radio signals received by the reception antennas 7a to 7h, respectively.
  • the antenna selection unit 121 that outputs only the radio signal received through the selected reception antenna 7 and the radio signal input through the antenna selection unit 121
  • a reception circuit 122 that performs predetermined processing on the reception circuit 122 and an AZD conversion unit 126 that performs analog-to-digital conversion on the reception intensity signal output from the reception circuit 122 are provided.
  • a selection control unit 124a for performing predetermined control during the antenna selection operation is provided in the control unit 124.
  • the antenna selection unit 121 is for selecting the reception antenna 7 suitable for receiving the radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 from the reception antennas 7a to 7h.
  • the receiving antennas 7a to 7h are arranged at different positions on the body surface of the subject 1, and receive as the capsule endoscope 2 moves in the subject 1. The distance between each of the antennas 7a to 7h and the capsule endoscope 2 will change. Therefore, in the fourth embodiment, a plurality of receiving antennas 7a to 7h are provided, and the receiving antenna 7 that is most suitable for receiving a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 by the antenna selecting unit 121 is provided.
  • the configuration to be selected is adopted.
  • the antenna selection unit 121 has a function of selecting the reception antenna 7 based on the control of the selection control unit 124a included in the control unit 124.
  • the receiving circuit 122 is for performing a predetermined process on the radio signal received via any of the receiving antennas 7a to 7h. Specifically, the reception circuit 122 performs processing necessary for extraction of in-subject information, which will be described later, and also sends a signal corresponding to the reception strength of the radio signal, such as RSSI (Received), to the AZD conversion unit 126.
  • RSSI Receiveived
  • Signal Strength Indicator Received signal strength indication signal
  • the selection control unit 124a is provided in the control unit 124, and performs antenna selection based on the reception strength of each of the reception antennas 7a to 7h. Specifically, the selection control unit 124a selects three reception antennas 7 suitable for reception based on the reception intensity value input via the AZD conversion unit 126, and receives signals via the selected reception antenna 7.
  • the antenna selector 121 is controlled so that only the received radio signal is output to the receiving circuit 122. A specific antenna selection algorithm by the selection control unit 124a will be described in detail later.
  • the movement state deriving device 108 is a mechanism for acquiring in-subject information.
  • An information extraction circuit 123 that extracts in-subject information from the radio signal that has undergone predetermined processing via the tenor selection unit 121 and the receiving circuit 122, and in the fourth embodiment, in-subject image information; And an output interface 125 for outputting the extracted in-subject image and the like to the portable recording medium 5.
  • an output control unit 124b for controlling the output operation of the acquired in-subject information and the like is provided.
  • the output interface 125 is for outputting information output from the control unit 124 to the portable recording medium 5.
  • the output interface 125 has a physical configuration in which the portable recording medium 5 can be mounted, and also outputs information output from the control unit 124 based on the control of the output control unit 124b! Has a function of writing to the portable recording medium 5.
  • the movement state deriving device 108 has a configuration in which a position deriving unit 124c is provided in the control unit 124 as a mechanism for deriving the position of the capsule endoscope 2 inside the subject 1. .
  • the position deriving unit 124c derives the position of the capsule endoscope 2 based on the reception strengths of the plurality of reception antennas 7 selected by the antenna selection unit 121 and the positions of the plurality of selected reception antennas 7. It has a function.
  • the movement state deriving device 108 includes a timer unit 127 and a capsule position storage unit 128 as a mechanism for deriving the movement state of the capsule endoscope 2, and the control unit 124 includes The state determination unit 124d is provided.
  • the clock unit 127 is for outputting the time to the control unit 124.
  • the time measuring unit 127 outputs to the control unit 124 the time at which the position deriving unit 124c derives the position of the capsule endoscope 2 based on an instruction from the control unit 124. I decided to.
  • the capsule position storage unit 128 stores the position of the capsule endoscope 2 derived by the position deriving unit 124c in association with the derived time output from the time measuring unit 127.
  • the capsule position storage unit 128 stores the position of the capsule endoscope 2 at a plurality of times corresponding to the position derivation performed a plurality of times by the position derivation unit 124c in association with the derivation time, and the state determination unit Information stored based on 124d instructions Has a function of outputting.
  • the state determination unit 124d determines the movement state of the capsule endoscope 2 based on the position of the capsule endoscope 2 at a plurality of times and the derivation time of the position. Specifically, the state determination unit 124d derives the rate of change of the position of the capsule endoscope 2 based on the position of the capsule endoscope 2 at a plurality of times, and based on the derived rate of change !, Thus, the capsule endoscope 2 has a function of determining the movement state. Details of the determination function will be described later.
  • the moving state deriving device 108 further includes a storage battery 129 for supplying the driving power of each of the above-described components.
  • the movement state deriving device 108 is configured by the above components.
  • the moving state detection system selects a plurality of receiving antennas 7 used for deriving the position of the capsule endoscope 2 introduced into the subject 1 from the receiving antennas 7a to 7h.
  • Position deriving antenna selection operation a position deriving operation for deriving the position of the capsule endoscope 2 based on the reception strength of the radio signal at the selected receiving antenna 7, and a capsule type based on the derived position. It has a function to perform a movement state deriving operation for deriving the movement state of the endoscope 2. In the following, these operations will be described in sequence.
  • FIG. 12 is a flowchart showing processing performed by the selection control unit 124a during the position derivation antenna selection operation.
  • the position-derived antenna selection operation will be described with reference to FIG.
  • each of the receiving antennas 7a to 7h is referred to with a number n.
  • ... n 8 for the receiving antenna 7h.
  • the strongest receiving strength is the strength value P
  • the second strength is the receiving strength P
  • the third strength is the receiving strength P.
  • ⁇ is stored as 0, and antenna number ⁇ is stored as 1.
  • the selection control unit 124a selects the n-th receiving antenna 7 (step S501), detects the reception strength P at the selected receiving antenna 7 (step S502), and is set to temp.
  • the magnitude relationship between the received strength P and the received strength P is determined (step S503).
  • the update process of signal strength P and antenna number n3 is performed. That is, the value of the reception strength P is updated to the value of the reception strength P detected in step S502 (step S504),
  • the value of antenna number n3 is updated to the value of n which is the number of receiving antenna 7 selected in step S501 (step S505).
  • the reception strength P is lower than the reception strength P! /, And temp max3
  • the selection control unit 124a determines the magnitude relationship between the reception strength P detected in step S502 and the reception strength P set in advance in temp (step S506), and if the reception strength P exceeds (Step S506, Yes), received power P, P and antenna number temp max2 max3
  • Update processing is performed on the values of the n2 and n3 signals. That is, the value of received strength P is received max3
  • step S507 Update to the value of strength P (step S507) and detect the value of received strength P in step S502 m x, max,
  • Step S509 the value of antenna number n2 is updated to the value of n selected in Step S501 (Step S510). If the received strength P is lower than the received strength P, temp max2
  • Step S506, No the process proceeds to Step S516 described later.
  • the selection control unit 124a determines the magnitude relationship between the reception strength P detected in step S502 and the reception strength P set in advance temp (step S511), and the reception strength P maxl
  • Update processing is performed on the values of the signals nl and n2. That is, the value of received strength P is received max2
  • step S512 Update to the value of strength P (step S512), and change the value of received strength P to the value of received strength P maxl maxl temp Update (step S513), update the value of antenna number n2 to the value of antenna number nl (step S514), update the value of antenna number nl to the value of antenna number n (step S515), and proceed to step S516. Transition. Note that if the reception strength P is lower than the reception strength P
  • Step S511, No If (Step S511, No), the process proceeds to Step S516 without performing the processes of Steps S512 to S515.
  • step S517 a process of updating the antenna number n determined in step S501 to n + 1 is performed (step S516), and it is determined whether or not the updated antenna number n matches 9 (step S5 17). ). If the antenna number n matches 9 (step S517, Yes), it means that the processing of steps S501 to S515 has been completed for all of the receiving antennas 7a to 7h. If they do not match (step S517, No), the process from step S501 is repeated again using the antenna number n updated in step S516.
  • the one with the highest reception strength and the third with the highest reception strength are selected and used for deriving the position of the capsule endoscope 2 using the three powerful reception antennas 7.
  • one more receiving antenna 7 is selected from the selected three receiving antennas 7, and a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 is received.
  • the wireless signal transmitted from the capsule endoscope 2 functions as a sensor signal, and the in-subject information acquired by the capsule endoscope 2 (the subject in the fourth embodiment).
  • the movement state deriving device 108 has a function of extracting powerful in-subject information. Specifically, the movement state deriving device 108 has, for example, a value of received intensity P
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the position deriving operation performed by the position deriving unit 124c. Note that the example shown in FIG. 13 shows the case where the reception antennas 7a, 7c, and 7d are selected by the selection control unit 124a, but the selected reception antenna is the position of the capsule endoscope 2 inside the subject 1. Of course, there are differences, etc., and Fig. 13 is just an example, and it goes without saying! /.
  • the position deriving unit 124c grasps the position coordinates of the receiving antennas 7a to 7h in advance, and the position coordinates (x, y, z), (x, y, z) of the receiving antennas 7a, 7c, 7d, respectively. ), ( ⁇ , y,
  • the signal strength is known during the position derivation antenna selection operation described above, and the position derivation unit 1
  • the reception intensity at each of the reception antennas 7a, 7c, 7d is a value corresponding to the distance from the capsule endoscope 2.
  • the position deriving unit 124c uses the capsule type based on the proportional relationship.
  • the distances r 1, r 2 and r between the endoscope 2 and the receiving antennas 7a, 7c and 7d are derived.
  • the position deriving unit 124c is, for example,
  • the position coordinates (X, y, z) of the capsule endoscope 2 are
  • each value of (X, y, z) is derived, and the position deriving operation for the capsule endoscope 2 is completed.
  • the derived position of the capsule endoscope 2 is stored in the capsule position storage unit 128 in a manner associated with the derived time, and is also stored in the portable recording medium 5 via the output interface 125. .
  • FIG. 14 shows the operation of the state determination unit 124d when determining the movement state. It is a flowchart shown. Hereinafter, the movement state determination operation will be described with reference to FIG.
  • the state determination unit 124d inputs information on the position of the capsule endoscope 2 at a plurality of different times based on the information stored in the capsule position storage unit 128 (step S601). Based on the obtained information, the rate of change of the position of the capsule endoscope 2 is derived (step S602). For example, the state determination unit 124d obtains the position coordinates (X, y, z) of the capsule endoscope 2 derived at time tl and the capsule derived at time t2.
  • Step S603 it is determined whether or not the derived change rate is greater than or equal to a predetermined threshold (step S603). If it is determined that the threshold value is exceeded (Step S603, Yes), the moving state of the capsule endoscope 2 is determined to be a normal state (Step S604), and if it is determined that it is less than the threshold value (Step S603, No) ), A low speed state is determined (step S605). After that, the derived determination result is recorded on the portable recording medium 5 via the output interface 125, and after the capsule endoscope 2 is discharged outside the subject 1, the moving state together with the in-subject image is obtained. Displayed on display device 4.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a display mode on the screen of the display device 4 based on information recorded on the portable recording medium 5.
  • the in-subject image 132 captured by the CCD 13 provided in the capsule endoscope 2 is displayed on the screen of the display device 4, and the outer shape of the subject 1 is schematically shown.
  • the object image 133 shown is displayed.
  • a passage path 134 of the capsule endoscope 2 in the subject 1 and an imaging position 135 of the in-subject image 132 are displayed.
  • the displayed passage 134 is formed by a normal region 134a in which the capsule endoscope 2 moves in a normal state and a low speed region 134b in which the capsule endoscope 2 moves in a low speed state.
  • the normal region 134a and the low-speed region 134b that are powerful are derived based on the determination result in the state determination unit 137d.
  • the capsule endoscope 2 is used for diagnosis or the like using the in-subject image It is possible to grasp in which part of the body 1 the low speed state has been reached.
  • the movement state detection system can grasp the movement state inside the subject 1 by using the change rate of the position of the capsule endoscope 2. For this reason, for example, when viewing a large number of in-vivo images captured by the capsule endoscope 2, all the in-subject images corresponding to the area determined to be in the low speed state are browsed. Instead, it is possible to cope with browsing only a part of the data, which has the advantage of enabling efficient diagnosis. Further, it is possible to realize a configuration such as adjusting the imaging interval in the CCD 13 provided in the capsule endoscope 2 based on the detected moving state.
  • the moving state detection system moves not only the in-vivo image 132 but also the capsule endoscope 2 on the screen of the display device 4. Even if the status is displayed, it will be displayed together.
  • doctors, nurses, and the like can visually recognize changes in the moving state, such as in which part of the subject 1 the capsule endoscope 2 is in a low-speed state.
  • the moving state detection system according to the fifth embodiment has a configuration for detecting the moving state of the capsule endoscope based on a time length during which a predetermined receiving antenna is continuously selected.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of the movement state deriving device 136 included in the movement state detection system according to the fifth embodiment.
  • the in-subject introduction system includes the capsule endoscope 2, the display device 4, and the portable recording medium 5 as in the first embodiment. I will do it.
  • the moving state detection system is similar to the fourth embodiment in that the antenna selection unit 121, the reception circuit 122, the information extraction circuit 123, the A / D conversion unit 126, the output interface
  • the selected antenna storage unit 138 that stores information about the selected receiving antenna 7 and the information stored in the selected antenna storage unit 138 are identical to each other.
  • a control unit 137 provided with a state determination unit 137d for determining the movement state of the capsule endoscope 2 based on the time length for which the receiving antenna is continuously selected.
  • the selected antenna storage unit 138 has a function of storing history information of the selected antenna, which is information in which the identification information of the receiving antenna 7 selected by the selection control unit 124a is associated with the selected time. Specifically, the selected antenna storage unit 138 associates information for identifying the receiving antenna 7 selected by the selection control unit 124a with information on the time at which the selection control unit 124a performs antenna selection. I remember it. More specifically, the selected antenna storage unit 138 stores the derived values of nl, n2, and n3 and the time when these values are derived in the example of the fourth embodiment.
  • the selection control unit 124a has a function of selecting the three reception antennas 7 in order from the reception antennas 7a to 7h in order of the reception strength in order to detect the position.
  • the selection control unit 124a performs the antenna selection operation at every predetermined time, and by performing the selection operation at every predetermined time, according to the movement of the capsule endoscope 2, It is possible to perform a receiving operation via the receiving antenna 7 suitable for receiving a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2.
  • the selected antenna storage unit 138 stores the result of the antenna selection operation repeatedly performed by the selection control unit 124a and the time when the antenna selection operation is performed for the purpose, thereby receiving the reception selected by the selection control unit 124a. It has a function of storing the history of the antenna 7 and supplying the information stored in the determination operation described later to the state determination unit 137d.
  • state determination unit 137d moves capsule endoscope 2 based on the continuous selection time of the selected antenna stored in selection antenna storage unit 138. It has a function to determine the state. Specifically, the state determination unit 137d determines whether the same receiving antenna 7 is selected according to the length of the continuous selection time. 2 has a function of determining that the moving state is the normal state or the low speed state.
  • FIG. 17 is a flowchart for explaining the determination operation of the state determination unit 137d.
  • the operation of the state determination unit 137d will be described with reference to FIG.
  • the state determination unit 137d inputs the history of the selected antenna stored in the selected antenna storage unit 138 (step S701), and derives the continuous selection time in which the same reception antenna 7 is continuously selected. (Step S702). Then, it is determined whether or not the derived continuous selection time is equal to or greater than the threshold (step S703). If it is determined that the capsule endoscope 2 is less than the threshold (Step S703, No), the moving state of the capsule endoscope 2 is determined to be the normal state (Step S705).
  • the selection control unit 124a has three reception antennas with high reception strength of radio signals transmitted from the capsule endoscope 2 from the viewpoint of receiving radio signals under better conditions. 7 is going to be selected.
  • the radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 has a characteristic that it gradually attenuates as the distance from the capsule endoscope 2 increases. For this reason, the intensity of the radio signal received via each of the receiving antennas 7a to 7h reflects the distance between the receiving antennas 7a to 7h and the capsule endoscope 2.
  • the reception antenna 7 selected by the selection control unit 124a means not only a reception antenna most suitable for reception of a radio signal but also a reception antenna closest to the capsule endoscope 2. It will be. Therefore, when the same receiving antenna 7 is selected in a plurality of antenna selection operations, it can be assumed that the position of the capsule endoscope 2 in the subject 1 has hardly changed. is there. Further, when the selected receiving antenna 7 is frequently switched, it can be estimated that the capsule endoscope 2 is moving at a certain speed inside the subject 1.
  • the selection history of the receiving antenna 7 since there is a correspondence between the selection history of the receiving antenna 7 and the movement state of the capsule endoscope 2, in the fifth embodiment, the selection history of the receiving antenna 7 In particular It is assumed that the movement state of the capsule endoscope 2 is detected based on the continuous selection time during which the same receiving antenna 7 is continuously selected.
  • the moving state detection system according to the fifth embodiment is stored with a mechanism for storing the selection history of the receiving antenna, compared to a conventional capsule endoscope system including a selection control unit and the like. This can be realized by newly adding a mechanism for determining the movement state of the capsule endoscope based on the selection history.
  • the moving state detection system according to the fifth embodiment has the advantage that the system can be easily configured.
  • a wireless signal is used as an example of a sensor signal, but it is not necessary to interpret the sensor signal in the scope of claims as being limited to a wireless signal.
  • a capsule endoscope The moving state of the capsule endoscope 2 may be detected by disposing a permanent magnet inside 2 and detecting the strength of the static magnetic field formed by the powerful permanent magnet.
  • the static magnetic field since it has a characteristic of decaying according to the distance from the generation source, it can be used in the same manner as the sensor signal in the claims as well as the radio signal.
  • any sensor signal that attenuates with distance can be used as a sensor signal.
  • each of the state determination units 24c, 33b, 36b, 124d, and 137d is a normal state or a low speed state as a moving state!
  • the movement state detected in the present invention is not necessarily limited to these.
  • at least one moving state such as a high speed state, a normal state, a low speed state, and a stagnation state may be detected by using a threshold value of 1 or more.
  • each of the movement state deriving devices 8, 31, 35, 108, and 136 has a configuration for performing the determination of the movement state, and the display device 4 is separately and independently provided. It is supposed to be configured.
  • the moving state deriving device 8 and the like and the display device 4 may be configured integrally, or a configuration in which a state determination unit is provided in the display device 4 may be used.
  • the number of receiving antennas 7 in Embodiments 1 and 3 can be any number that is not necessarily limited to eight.
  • the movement state detection apparatus and movement state detection system move within the subject and output a sensor signal that attenuates according to the distance inside the subject.
  • This is useful for in-subject detection devices and in-subject detection systems that detect the movement state of an in-sample introduction device.
  • in-subject detection that detects the movement state of a capsule endoscope as an in-subject introduction device. Suitable for detection devices and in-subject detection systems.

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Abstract

　被検体内部におけるカプセル型内視鏡等の被検体内導入装置の移動状態を検出する移動状態検出装置および移動状態検出システムを実現するため、被検体内導入装置（２）は、伝搬する距離に応じて減衰するセンサ信号を送信するセンサ信号送信手段を備え、移動状態検出装置（３）は、センサ信号を受信する受信アンテナ（７ａ～７ｈ）と、受信アンテナ（７ａ～７ｈ）におけるセンサ信号の受信強度に基づき、被検体内導入装置（２）の移動状態を導出する移動状態導出手段と、を備える。

Description

明 細 書
移動状態検出装置および移動状態検出システム
技術分野
[0001] 本発明は、被検体の内部を移動すると共に、前記被検体の内部において、距離に 応じて減衰するセンサ信号を出力する被検体内導入装置の移動状態を検出する移 動状態検出装置および移動状態検出システムに関するものである。
背景技術
[0002] 近年、内視鏡の分野にお!、ては、飲込み型のカプセル型内視鏡が提案されて 、る 。このカプセル型内視鏡には、撮像機能と無線通信機能とが設けられている。カプセ ル型内視鏡は、観察 (検査)のために被検体の口から飲込まれた後、自然排出される までの間、体腔内、例えば胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動 し、順次撮像する機能を有する。
[0003] 体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像データは 、順次無線通信により外部に送信され、外部に設けられたメモリに蓄積される。無線 通信機能とメモリ機能とを備えた受信機を携帯することにより、被検体は、カプセル型 内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの間に渡って、自由に行動できる。カプセル 型内視鏡が排出された後、医者もしくは看護士においては、メモリに蓄積された画像 データに基づ 、て臓器の画像をディスプレイに表示させて診断を行うことができる（例 えば、特許文献 1参照)。
[0004] 従来のカプセル型内視鏡では、胃、小腸等に関する被検体内画像の撮像間隔は、 撮像によって得られた画像のデータ量、無線通信機能の送信容量および撮像機能 等の電力消費量を考慮して定められている。例えば、従来のカプセル型内視鏡では 、撮像間隔として、 1秒あたり 2回撮像するようあらかじめ設定されており、被検体の外 部に排出されるまでカゝかる撮像間隔で撮像を繰り返している。
[0005] 特許文献 1 :特開 2003— 19111号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0006] し力しながら、従来のカプセル型内視鏡は、撮像間隔が一定の値に維持されて 、 たために、被検体内部におけるカプセル型内視鏡の移動速度の変動に応じて、重複 した領域の撮像が繰り返される等の課題を有する。以下、力かる課題について詳細 に説明を行う。
[0007] 被検体の内部におけるカプセル型内視鏡の移動状態は一定ではなぐカプセル型 内視鏡は、例えば、食道内では迅速に移動する一方で、胃には比較的長時間留ま るといった特性を有する。また、力かるカプセル型内視鏡の移動状態の態様は被検 体ごとに相違し、同一の被検体であっても体調等によって相違することとなる。
[0008] このため、例えば従来のように固定された間隔で撮像動作を行うこととした場合には 、カプセル型内視鏡が高速で移動する領域では、取得される画像データの数が少な くなる一方、低速で移動する領域では、ほぼ同一の画像が複数回撮像されることとな る。カプセル型内視鏡は被検体内に導入可能な程度に小型化する必要があると共 に、内蔵の小容量バッテリから供給される電力によって駆動する構成を有することか ら撮像枚数に限りがあり、ほぼ同一の領域について複数回に渡って撮像動作を行う 等の無駄を省く必要がある。
[0009] 一方で、被検体内部におけるカプセル型内視鏡の移動態様に応じて撮像間隔を 変化させるためには、前提としてカプセル型内視鏡の移動態様を把握する必要性が 生じる。し力しながら、消費電力の増加等を回避しつつ被検体内のカプセル型内視 鏡の移動状態を検出する技術にっ 、て、現時点では有効な提案がなされて 、な 、 のが現状である。
[0010] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被検体内部におけるカプセル型 内視鏡等の被検体内導入装置の移動状態を検出する移動状態検出装置および移 動状態検出システムを実現することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0011] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項 1にかかる移動状態検出 装置は、被検体の内部を移動すると共に、前記被検体の内部において、伝搬距離に 応じて減衰するセンサ信号を出力する被検体内導入装置の移動状態を検出する移 動状態検出装置であって、前記センサ信号を受信する受信アンテナ手段と、前記受 信アンテナ手段における前記センサ信号の受信強度に基づき、前記被検体内導入 装置の移動状態を導出する移動状態導出手段とを備えたことを特徴とする。
[0012] また、請求項 2にかかる移動状態検出装置は、上記の発明において、前記受信ァ ンテナ手段は複数配置され、前記移動状態導出手段は、前記センサ信号の受信強 度に基づいて、所定時間間隔毎に複数の前記受信アンテナ手段の中から 1以上の 受信アンテナ手段を選択するアンテナ選択手段と、前記アンテナ選択手段によって 同一の受信アンテナ手段が継続的に選択される時間を計測する計時手段と、前記 計時手段によって計測された時間に基づき前記被検体内導入装置の移動状態を判 定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
[0013] この請求項 2の発明によれば、複数の中力 一部の受信アンテナを選択するアンテ ナ選択手段を備えると共に、アンテナ選択手段によって同一の受信アンテナ手段が 継続的に選択される時間に基づいて被検体内導入装置の移動状態を判定する状態 判定手段を備えることとしたため、簡易な構成によって移動状態の判定を行うことが 可能である。
[0014] また、請求項 3にかかる移動状態検出装置は、上記の発明において、前記判定手 段は、前記計時手段によって計測された時間が所定の閾値以上となる場合に、前記 被検体内導入装置の移動状態が低速状態であると判定することを特徴とする。
[0015] また、請求項 4に力かる移動状態検出装置は、上記の発明において、前記被検体 内導入装置は、前記センサ信号として無線信号を送信する機能を有し、前記移動状 態導出手段は、前記アンテナ手段によって受信される前記被検体内導入装置からの 無線信号の強度に基づいて、前記被検体内導入装置の移動状態を導出することを 特徴とする。
[0016] また、請求項 5にかかる移動状態検出装置は、上記の発明において、前記移動状 態導出手段は、前記受信アンテナ手段における前記センサ信号の受信強度の変化 率に基づき前記被検体内導入装置の移動状態を導出することを特徴とする。
[0017] また、請求項 6にかかる移動状態検出装置は、上記の発明において、前記受信ァ ンテナ手段は複数配置され、前記移動状態導出手段は、複数の前記受信アンテナ 手段のそれぞれにおける受信強度の強度変化に基づき前記被検体内導入装置の 移動状態を導出することを特徴とする。
[0018] また、請求項 7にかかる移動状態検出装置は、上記の発明において、前記移動状 態導出手段は、前記受信アンテナ手段における受信強度に基づいて前記被検体内 導入装置の位置を導出する位置導出手段と、前記位置導出手段によって導出され た前記被検体内導入装置の位置の変化率に基づき前記被検体内導入装置の移動 状態を判定する状態判定手段と、を備えたことを特徴とする。
[0019] この請求項 7の発明によれば、導出した位置に基づいて被検体内導入装置の移動 状態を状態判定手段によって判定することによって、例えば医師、看護士等が、被検 体内部における被検体内導入装置の移動態様を容易に把握することが可能である。
[0020] また、請求項 8にかかる移動状態検出装置は、上記の発明において、前記状態判 定手段は、前記位置導出手段によって異なる複数の時刻に導出された前記被検体 内導出装置の位置に基づいて変化率を導出することを特徴とする。
[0021] また、請求項 9にかかる移動状態検出装置は、上記の発明において、前記アンテ ナ選択手段は、前記受信強度の大き!、順に所定数の前記受信アンテナ手段を選択 し、前記計時手段は、同一選択した前記受信アンテナ手段間における受信強度の 大小関係についても同一となる時間を継続選択時間として計測することを特徴とする
[0022] また、請求項 10にかかる移動状態検出システムは、被検体内に導入され、所定の 被検体内情報を取得すると共に前記被検体内情報を含む無線信号を外部に無線送 信する被検体内導入装置と、該被検体内導入装置から送信された無線信号を受信 すると共に前記被検体内情報の移動状態の導出を行う移動状態検出装置とを備え た被検体内移動状態検出システムであって、前記被検体内導入装置は、伝搬する 距離に応じて減衰するセンサ信号を送信するセンサ信号送信手段を備え、前記移 動状態検出装置は、前記センサ信号を受信する受信アンテナ手段と、前記受信アン テナ手段における前記センサ信号の受信強度に基づき、前記被検体内導入装置の 移動状態を導出する移動状態導出手段と、を備えたことを特徴とする。
[0023] また、請求項 11にかかる移動状態検出システムは、上記の発明において、前記移 動状態検出装置は、前記受信アンテナ手段を複数備えると共に、前記移動状態導 出手段は、前記センサ信号の受信強度に基づいて、複数の前記受信アンテナ手段 の中から 1以上の受信アンテナ手段を選択するアンテナ選択手段と、前記アンテナ 選択手段によって同一の受信アンテナ手段が継続的に選択される時間を計測する 計時手段と、前記計時手段によって計測された時間に基づき前記被検体内導入装 置の移動状態を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
[0024] また、請求項 12にかかる移動状態検出システムは、被検体内に導入され、所定の 被検体内情報を取得すると共に前記被検体内情報を含む無線信号を外部に無線送 信する被検体内導入装置と、該被検体内導入装置から送信された無線信号を受信 すると共に前記被検体内情報の移動状態の導出を行う移動状態検出装置とを備え た被検体内移動状態検出システムであって、前記被検体内導入装置は、伝搬する 距離に応じて減衰するセンサ信号を送信するセンサ信号送信手段を備え、前記移 動状態検出装置は、前記センサ信号を受信する受信アンテナ手段と、前記受信アン テナ手段における受信強度に基づいて前記被検体内導入装置の位置を導出する位 置導出手段と、前記位置導出手段によって導出される位置の変化率に基づき前記 被検体内導入装置の移動状態を判定する状態判定手段とを備えたことを特徴とする
[0025] また、請求項 13および 14にかかる移動状態検出システムは、上記の発明において 、前記移動状態検出装置は、前記被検体の内部において所定の被検体内情報を取 得する被検体内情報取得手段をさらに備え、前記センサ信号送信手段は、センサ信 号として前記被検体内情報を含む無線信号を送信し、前記移動状態検出装置は、 前記受信アンテナ手段を介して受信された無線信号から前記被検体内情報を抽出 する情報抽出手段をさらに備えたことを特徴とする。
[0026] また、請求項 15および 16にかかる移動状態検出システムは、上記の発明において 、前記被検体内情報と、少なくとも該被検体内情報を取得した位置近傍における前 記被検体内導入装置の移動状態とを表示する表示装置をさらに備えたことを特徴と する。
発明の効果
[0027] 本発明にかかる移動状態検出装置および移動状態検出システムは、伝搬距離に 応じて減衰するセンサ信号 (無線信号)の受信強度に基づき被検体内導入装置の移 動状態を導出する移動状態導出手段を備えることとしており、例えば受信強度の変 化に基づいて被検体内導入装置と受信アンテナ手段との間の距離の変化を導出す ることによって、被検体内導入装置の移動状態を検出することが可能であるという効 果を奏する。
[0028] また、本発明にかかる移動状態検出装置および移動状態検出システムは、導出し た位置に基づいて被検体内導入装置の移動状態を状態判定手段によって判定する こと〖こよって、例えば医師、看護士等が、被検体内部における被検体内導入装置の 移動態様を容易に把握することが可能と!/、う効果を奏する。
[0029] また、本発明にかかる移動状態検出装置および移動状態検出システムは、複数の 中から一部の受信アンテナを選択するアンテナ選択手段を備えると共に、アンテナ 選択手段によって同一の受信アンテナ手段が継続的に選択される継続選択時間に 基づいて被検体内導入装置の移動状態を判定する状態判定手段を備えることとした ため、簡易な構成によって移動状態の判定を行うことが可能という効果を奏する。 図面の簡単な説明
[0030] [図 1]図 1は、実施の形態 1にかかる移動状態検出システムの全体構成を示す模式図 である。
[図 2]図 2は、実施の形態 1にかかる移動状態検出システムに備わるカプセル型内視 鏡の構成を示すブロック図である。
[図 3]図 3は、実施の形態 1にかかる移動状態検出システムに備わる移動状態検出装 置の構成を示すブロック図である。
[図 4]図 4は、実施の形態 1にかかる移動状態検出システムにおけるアンテナ選択動 作を説明するためのフローチャートである。
[図 5]図 5は、実施の形態 1にかかる移動状態検出システムの移動状態判定動作を説 明するためのフローチャートである。
[図 6]図 6は、実施の形態 2にかかる移動状態検出システムに備わる移動状態検出装 置の構成を示すブロック図である。
[図 7]図 7は、実施の形態 2にかかる移動状態検出システムの移動状態判定動作を説 明するためのフローチャートである。
[図 8]図 8は、実施の形態 3にかかる移動状態検出システムに備わる移動状態検出装 置の構成を示すブロック図である。
[図 9]図 9は、実施の形態 3にかかる移動状態検出システムの移動状態判定動作を説 明するためのフローチャートである。
[図 10]図 10は、実施の形態 3にかかる移動状態検出システムの利点を説明するため の模式図である。
[図 11]図 11は、実施の形態 4にかかる移動状態検出システムに備わる移動状態導出 装置の構成を示すブロック図である。
[図 12]図 12は、実施の形態 4にかかる位置導出アンテナ選択動作の際に選択制御 部によって行われる処理を示すフローチャートである。
[図 13]図 13は、実施の形態 4にかかる位置導出部によって行われる位置導出動作を 説明するための模式図である。
[図 14]図 14は、実施の形態 4にかかる移動状態の判定の際における状態判定部の 動作につ 、て示すフローチャートである。
[図 15]図 15は、実施の形態 4にかかる表示装置の画面上における表示態様の一例 を示す模式図である。
[図 16]図 16は、実施の形態 5にかかる移動状態検出システムに備わる移動状態導出 装置の構成を示すブロック図である。
[図 17]図 17は、実施の形態 5にかかる状態判定部の判定動作を説明するためのフロ 一チャートである。
符号の説明
1 被検体
2 カプセル型内視鏡
3 移動状態検出装置
4 表示装置
5 携帯型記録媒体
7a〜7h 受信アンテナ 移動状態導出装置 被検体内情報取得部 無線送信部
LED
LED駆動回路
CCD
CCD駆動回路 送信回路
送信アンテナ部 システムコントロール回路 畜 Ι≡ίΐ-ή¾·
アンテナ選択部 受信回路
情報抽出回路 制御部
a 選択制御部
b ' 出力制御部
c 状態判定部
出力インターフェース
AZD変換部
時刻検出部
計時部
蓄電池
移動状態導出装置 強度記憶部
制御部
a 強度変化率導出部b 状態判定部 移動状態導出装置 制御部
a 強度変化率導出部b 状態判定部
8 移動状態導出装置1 アンテナ選択部2 受信回路
3 情報抽出回路4 制御部
4a 選択制御部4b 出力制御部4c 位置導出部4d 状態判定部5 出力インターフェース6 変換部
7 計時部
8 カプセル位置記憶部9 蓄電池
2 被検体内画像3 被検体像
4 通過経路
4a 通常領域
4b 低速領域
5 撮像位置
6 移動状態導出装置7 制御部
7d 状態判定部8 選択アンテナ記憶部 発明を実施するための最良の形態
[0032] 以下、この発明を実施するための最良の形態 (以下、単に「実施の形態」と称する） である移動状態検出装置および移動状態検出システムについて説明する。なお、図 面は模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比 率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互 いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
[0033] (実施の形態 1)
まず、実施の形態 1にかかる移動状態検出システムについて説明する。図 1は、本 実施の形態 1にかかる移動状態検出システムの全体構成を示す模式図である。図 1 に示すように、本実施の形態 1にかかる移動状態検出システムは、被検体 1の内部に 導入され、被検体内導入装置の一例として機能するカプセル型内視鏡 2と、被検体 1 内部におけるカプセル型内視鏡 2の移動状態の検出等を行う移動状態検出装置 3と 、移動状態検出装置 3によって検出されたカプセル型内視鏡 2の移動状態等を表示 する表示装置 4と、移動状態検出装置 3と表示装置 4との間の情報の受け渡しを行う ための携帯型記録媒体 5とを備える。
[0034] 表示装置 4は、移動状態検出装置 3によって取得されたカプセル型内視鏡 2の移 動状態等を表示するためのものであり、携帯型記録媒体 5によって得られるデータに 基づいて画像表示を行うワークステーション等のような構成を有する。具体的には、 表示装置 4は、 CRTディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって画像等を直接表示す る構成としても良いし、プリンタ等のように、他の媒体に画像等を出力する構成として も良い。
[0035] 携帯型記録媒体 5は、後述する移動状態導出装置 8および表示装置 4に対して着 脱可能であって、両者に対する挿着時に情報の出力および記録が可能な構造を有 する。具体的には、携帯型記録媒体 5は、カプセル型内視鏡 2が被検体 1の体腔内 を移動して!/ヽる間は移動状態導出装置 8に挿着されてカプセル型内視鏡 2の位置に 関する情報を記録する。そして、カプセル型内視鏡 2が被検体 1から排出された後に 、移動状態導出装置 8から取り出されて表示装置 4に挿着され、記録したデータが表 示装置 4によって読み出される構成を有する。移動状態導出装置 8と表示装置 4との 間のデータの受け渡しをコンパクトフラッシュ (登録商標)メモリ等の携帯型記録媒体
5によって行うことで、移動状態導出装置 8と表示装置 4との間が有線接続された場 合と異なり、カプセル型内視鏡 2が被検体 1内部を移動中であっても、被検体 1が自 由に行動することが可能となる。
[0036] カプセル型内視鏡 2は、特許請求の範囲における被検体内導入装置の一例として 機能するものであり、被検体 1内に導入されて被検体内情報を取得すると共に、取得 した被検体内情報を含む無線信号を外部に送信するためのものである。また、後述 するように、カプセル型内視鏡 2から送信される無線信号は、被検体内情報の伝送 信号として機能するのみならず、特許請求の範囲におけるセンサ信号の一例としても 機能している。
[0037] 図 2は、カプセル型内視鏡 2の構成を示すブロック図である。図 2に示すように、力 プセル型内視鏡 2は、被検体内情報取得部 9と、被検体内情報取得部 9によって取 得された被検体内情報を含む無線信号を送信する無線送信部 10と、被検体内情報 取得部 9および無線送信部 10の駆動状態を制御するシステムコントロール回路 18と 、無線送信部 10等に駆動電力を供給する蓄電器 19とを備える。
[0038] 被検体内情報取得部 9は、カプセル型内視鏡 2が被検体 1内部に導入されて！、る 間に、被検体 1の内部に関する情報である被検体内情報を取得するためのものであ る。本実施の形態 1にお 、ては被検体内情報として被検体内画像を取得することとと しており、被検体内情報取得部 9は、被検体内画像の取得のために必要となる構成 要素を備えている。
[0039] 具体的には、被検体内情報取得部 9は、特許請求の範囲における照明手段の一 例として機能する LED11と、 LED11の駆動状態を制御する LED駆動回路 12と、特 許請求の範囲における撮像手段の一例として機能する CCD13と、 CCD13の駆動 状態を制御する CCD駆動回路 14とを備える。
[0040] 無線送信部 10は、被検体内情報取得部 9によって取得された被検体内情報を含 み、特許請求の範囲におけるセンサ信号の一例として機能する無線信号を外部に送 信するためのものである。具体的には、無線送信部 10は、 CCD13によって取得され た被検体内画像に対して必要に応じた所定の処理を行うことによって無線信号を生 成する送信回路 16と、送信回路 16によって生成された無線信号を送信するための 送信アンテナ部 17とを備える。
[0041] 次に、移動状態検出装置 3について説明する。図 1にも示すように、移動状態検出 装置 3は、受信アンテナ 7a〜7hと、受信アンテナ 7a〜7hと接続された移動状態導 出装置 8とを備えた構成を有する。
[0042] 受信アンテナ 7a〜7hは、カプセル型内視鏡 2から送信された無線信号を受信する ためのものである。具体的には、受信アンテナ 7a〜7hは、例えばループアンテナと、 ループアンテナを被検体 1の体表面上に固定するための固着手段とを備えた構成を 有する。
[0043] 移動状態導出装置 8は、受信アンテナ 7a〜7hの中から受信に適した受信アンテナ 7を選択する機構と、選択した受信アンテナ 7を介して受信した無線信号から被検体 内情報 (本実施の形態 1では被検体内画像情報)を取得する機構とを備える。また、 移動状態導出装置 8は、受信アンテナ 7a〜7hの選択態様に基づいて、カプセル型 内視鏡 2の移動状態を把握する機構を備える。
[0044] まず、移動状態導出装置 8は、受信アンテナ 7a〜7hの中から受信に適した受信ァ ンテナ 7を選択する機構として、受信アンテナ 7a〜7hのそれぞれにお 、て受信され た無線信号のうち、選択した受信アンテナ 7を介して受信された無線信号のみを出力 するアンテナ選択部 21と、アンテナ選択部 21を介して入力された無線信号に対して 所定の処理を行う受信回路 22と、受信回路 22から出力される受信強度信号をアナ ログ'ディジタル変換する AZD変換部 26とを備える。また、アンテナ選択動作の際 に所定の制御を行うための選択制御部 24aが、制御部 24内に設けられている。
[0045] アンテナ選択部 21は、受信アンテナ 7a〜7hの中から、カプセル型内視鏡 2から送 信される無線信号の受信に適した受信アンテナ 7を選択するためのものである。図 1 にも示したように、受信アンテナ 7a〜7hは、それぞれ被検体 1の体表面上の異なる 位置に配置されており、カプセル型内視鏡 2が被検体 1内を移動するに従って、受信 アンテナ 7a〜7hのそれぞれとカプセル型内視鏡 2との間の距離が変化することとな る。このため、本実施の形態 1では、複数の受信アンテナ 7a〜7hの中から、アンテナ 選択部 21によってカプセル型内視鏡 2から送信される無線信号の受信に最も適した 受信アンテナ 7を選択する構成を採用している。アンテナ選択部 21は、具体的には 制御部 24に備わる選択制御部 24aの制御に基づ 、て、受信アンテナ 7を選択する 機能を有する。
[0046] 受信回路 22は、受信アンテナ 7a〜7hのいずれかを介して受信された無線信号に 対して、所定の処理を行うためのものである。具体的には、受信回路 22は、後述する 被検体内情報の抽出に必要な処理を行うと共に、 AZD変換部 26に対して、無線信 号の受信強度に対応した信号、例えば RSSI (Received
Signal Strength Indicator:受信信号強度表示信号)をアナログ信号の形式で出力す る機能を有する。
[0047] 選択制御部 24aは、制御部 24内に設けられており、受信アンテナ 7a〜7hのそれぞ れにおける受信強度に基づいてアンテナ選択を行うためのものである。具体的には、 選択制御部 24aは、 AZD変換部 26を介して入力される受信強度に関する情報に 基づき受信に最も適した受信アンテナ 7を選択し、選択した受信アンテナ 7を介して 受信した無線信号のみを受信回路 22に対して出力するようアンテナ選択部 21を制 御する。選択制御部 24aによる具体的なアンテナ選択アルゴリズムについては後に 詳細に説明する。
[0048] また、移動状態導出装置 8は、被検体内情報を取得するための機構として、アンテ ナ選択部 21および受信回路 22を経由し、所定の処理が施された無線信号の中から 被検体内情報、本実施の形態 1にお ヽては被検体内画像情報を抽出する情報抽出 回路 23と、抽出した被検体内画像等を携帯型記録媒体 5に対して出力するための 出力インターフェース 25とを備える。また、制御部 24内において、取得された被検体 内情報等の出力を制御するための出力制御部 24bが設けられている。
[0049] 出力インターフェース 25は、制御部 24から出力された情報を携帯型記録媒体 5に 対して出力するためのものである。具体的には、出力インターフェース 25は、携帯型 記録媒体 5を装着可能な物理的構成を有すると共に、出力制御部 24bの制御に基 づいて、制御部 24から出力された情報を携帯型記録媒体 5に対して書き込む機能を 有する。
[0050] さらに、移動状態導出装置 8は、アンテナ選択態様に基づき被検体 1内における力 プセル型内視鏡 2の移動状態を判定する機構として、時計としての機能を有する時 刻検出部 27と、計時機能を有する計時部 28とを備える。また、制御部 24内において 、計時部 28から出力される情報等に基づいてカプセル型内視鏡 2の移動状態を判 定するための状態判定部 24cが設けられている。
[0051] 計時部 28は、計時機能を有するタイマーとして機能するためのものであり、具体的 には、アンテナ選択動作によって異なる受信アンテナ 7が選択されるたびに、選択さ れた受信アンテナ 7を用いた無線信号の受信開始力 の時間を計測するためのもの である。計時部 28によって計測された時間は、状態判定部 24cにおけるカプセル型 内視鏡 2の移動状態の判定に使用される。
[0052] また、移動状態導出装置 8は、上記した各構成要素の駆動電力を供給するための 蓄電池 29をさらに備える。以上の構成要素によって、移動状態導出装置 8は構成さ れている。
[0053] 次に、本実施の形態に力かる移動状態検出システムの動作について説明する。本 実施の形態にカゝかる移動状態検出システムは、カプセル型内視鏡 2から送信される 無線信号を受信する受信アンテナ 7を選択するアンテナ選択動作と、アンテナ選択 態様に基づいてカプセル型内視鏡 2の移動状態を判定する状態判定動作とを行う機 能を有する。
[0054] 図 4は、アンテナ選択動作における選択制御部 24aの動作を説明するためのフロ 一チャートである。図 4に示すフローチャートにおいて、受信アンテナ 7a〜7hのそれ ぞれについて番号 nを付して参照することとし、例えば、受信アンテナ 7aについて n = 1、受信アンテナ 7bについて n= 2、 · · ·、受信アンテナ 7hについて n= 8とする。ま た、受信アンテナ 7a〜7hによって受信された無線信号の強度のうち、最も強い受信 強度を最大強度値 P とし、力かる最大強度値を実現する受信アンテナ 7を nとして max 1 ナンバリングする。例えば、受信アンテナ 7aの受信強度が最大受信強度値 P を実 max 現する場合には、 n = 1となる。また、実際に検出される受信強度を P とし、アンテ
1 temp
ナ選択動作後に、カプセル型内視鏡 2からの無線信号を受信するアンテナとして選 択される受信アンテナ 7を nとしてナンバリングする。また、初期設定として、アンテナ
2
選択動作を行う前には、 n= l、 P =0に設定されている。 [0055] まず、選択制御部 24aは、 n番目の受信アンテナ 7を選択し (ステップ S101)、選択 した受信アンテナ 7の受信強度 P を検出する (ステップ S102)。そして、最大強度 P temp
と検出した受信強度 P との大小関係を判定し (ステップ S103)、受信強度 P が max temp temp 上回る場合には (ステップ S102, Yes)、最大強度 P の内容を受信強度 P に更 max temp 新し (ステップ S 104)、最大受信強度を実現する受信アンテナ 7の番号 nの内容をス
1 テツプ S101で選択した nに更新する (ステップ S105)。
[0056] 一方、受信強度 P の値が最大強度値 P を上回らない場合 (ステップ S103, No temp max
)またはステップ S105が終了した後には、選択した受信アンテナ 7の番号 nの内容を n+ 1に更新し、更新した nの値が 9と等しいか否かの判定を行う（ステップ S107)。更 新した nの値が 9未満の場合には（ステップ S107, No)、更新した nの値を用いて、 再びステップ S101〜S106の動作を繰り返す。このように動作することで、 n= l〜8 の受信アンテナ 7、すなわち受信アンテナ 7a〜7hのすべてに関して受信強度を検 出し、受信アンテナ 7a〜7hの中で最大受信強度を実現する受信アンテナ 7の番号 n 力 S特定されることとなる。
1
[0057] n= 9、すなわち受信アンテナ 7a〜7hに関してステップ S101〜S106の動作が完 了した場合には (ステップ S107, Yes)、最大受信強度を実現する受信アンテナ 7の 番号 nと、被検体内情報を受信するために選択された受信アンテナ 7の番号 nとが
1 2 一致する力否かの判定が行われる (ステップ S 108)。一致しない場合には (ステップ S108, No)、計時部 28によって計測された時間をリセットする (ステップ S109)と共 に、選択された受信アンテナ 7の番号 nの値を、ステップ S101〜S106の工程で導
2
出された nの値に更新し、更新した nをアンテナ選択部 21に対して出力する (ステツ
1 2
プ S110)。最後に、選択制御部 24aは、時刻検出部 27によって検出された時刻と、 nの値を記憶する（ステップ S 111)。
2
[0058] ステップ S111が完了した後または n =nと判定された場合 (ステップ S 108, Yes)
1 2
には、アンテナ選択動作は終了し、アンテナ選択部 21は、無線信号に用いる受信ァ ンテナ 7について、 nに対応したものを選択し、選択した受信アンテナ 7によって受信
2
された無線信号を受信回路 22に対して出力する。ステップ S 101〜S 111の処理は、 所定時間間隔ごとに多数回に渡って行われることとし、被検体 1内部におけるカプセ ル型内視鏡 2の位置の変化に対応して、最も受信強度の高い受信アンテナ 7が適宜 選択される。
[0059] そして、選択された受信アンテナ 7を用いて、カプセル型内視鏡 2から送信される無 線信号の受信が行われる。すなわち、カプセル型内視鏡 2において被検体内情報取 得部 9によって取得された被検体内情報、本実施の形態 1では被検体内画像情報が 無線送信部 10によって無線送信される。移動状態検出装置 3は、選択した受信アン テナ 7を介して送信された無線信号を受信すると共に、受信回路 22、情報抽出回路 23を経て被検体内画像を再生し、再生された被検体内画像は、出力インターフエ一 ス 25を介して携帯型記録媒体 5に記録される。
[0060] 例えば、受信アンテナ 7hにおける受信強度が最も高くなる位置にカプセル型内視 鏡 2が移動した場合を想定する。力かる場合には、 nの値が 8に更新された後のステツ プ S 103において、受信アンテナ 7hによって受信された無線信号の受信強度 P の temp 値がそれまでの最大受信強度値 P よりも大きい (ステップ S103, Yes)と判定され、 max
受信アンテナ 7hによって受信された無線信号の受信強度の値が新たに最大受信強 度 P として登録される (ステップ S 104)と共に、最大受信強度の受信アンテナ 7の番 max
号 nの値が受信アンテナ 7hに対応した値に更新され、 n =8に更新される (ステップ
1 1
S105)。以上の工程を経ることによって、選択制御部 24aは、受信アンテナ 7hにお ける無線信号の受信強度が最も大き ヽと ヽうことを把握する。
[0061] そして、ステップ S108以下の工程によって、必要に応じて選択アンテナの切替が 行われる。すなわち、ステップ S108において、過去に導出された選択アンテナ番号 nが nと一致している場合、すなわち、 n =8の場合には（ステップ S108, Yes)、何
2 1 2
ら変更処理を行うことなくアンテナ選択動作は終了する。一方で、過去に選択されて いた受信アンテナが受信アンテナ 7hと異なる場合には、選択制御部 24aは、選択ァ ンテナ番号 nの値を 8に切り替える (ステップ S109)と共に、受信アンテナ 7の選択態
2
様を記録するために、選択切替が行われた時刻および選択アンテナを受信アンテナ 7hに切り替えた旨を記憶する (ステップ S110)。なお、かかる情報は、携帯型記録媒 体 5に記録させることとしても良いし、制御部 24内に記憶部を設け、かかる記憶部に 一旦記憶した後、カプセル型内視鏡 2が被検体 1外に排出された後にまとめて携帯 型記録媒体 5に記録することとしても良い。また、選択アンテナの切替えが行われる 場合には、ステップ S109において、計時部 28がリセットされ、計時部 28は、選択ァ ンテナの切替えが行われた時刻からの経過時間を計測する。
[0062] 次に、状態判定部 24cによる移動状態の判定動作について説明する。図 5は、状 態判定部 24cにおける判定動作を説明するためのフローチャートである。まず、状態 判定部 24cは、計時部 28によって計測された経過時間を入力し (ステップ S201)、 経過時間 tが所定の閾値 tを上回るか否かの判定を行う（ステップ S 202)。経過時間
0
tが閾値 tを上回る場合 (ステップ S202, Yes)には、低速移動状態と判定し (ステツ
0
プ S203)、下回る場合 (ステップ S202, No)には、通常移動状態と判定し (ステップ S204)、判定結果を記憶して終了する。
[0063] 状態判定部 24cによる移動状態の判定メカニズムについて説明する。本実施の形 態 1において、センサ信号として使用する無線信号は、伝送距離に応じて強度が徐 々に減少する特性を有しており、受信アンテナ 7における受信強度を検出すること〖こ よって、受信アンテナ 7とカプセル型内視鏡 2との間の距離を推定することが可能で ある。また、本実施の形態 1では、図 4に示すフローチャートを用いて説明したように、 無線信号の受信強度が最も高い受信アンテナ 7を選択することとしており、図 4のフロ 一チャートに示すアンテナ選択動作を行うことは、カプセル型内視鏡 2に最も近接し た受信アンテナ 7が選択されることを意味して 、る。
[0064] 従って、複数回に渡ってアンテナ選択動作を行ったにもかかわらず選択される受信 アンテナが変化しないような場合には、カプセル型内視鏡 2は、被検体 1の内部を低 速で移動しているものと推測することが可能であり、選択アンテナが頻繁に変化する 場合には、カプセル型内視鏡 2が被検体 1内で高速に移動しているものと推測するこ とが可能である。本実施の形態 1では、力かる原理に基づいて、状態判定部 24cによ る判定を行うことによって、被検体 1内におけるカプセル型内視鏡 2の移動状態を把 握している。
[0065] 次に、本実施の形態 1にかかる移動状態検出システムの利点について説明する。
まず、本実施の形態 1にかかる移動状態検出システムは、被検体 1内部におけるカブ セル型内視鏡 2の移動状態を検出することが可能である。このため、例えばカプセル 型内視鏡 2によって撮像された多数の被検体内画像を閲覧する際に、例えば低速で 移動している領域に対応した被検体内画像についてはすべてを閲覧するのではなく 、一部のみを閲覧すること等の対処が可能となり、効率的な診断等を行えるという利 点を有する。また、検出した移動状態に基づいて、カプセル型内視鏡 2に備わる CC D13における撮像間隔を調整する等の構成を実現することが可能である。
[0066] また、本実施の形態 1にかかる移動状態検出システムは、上記したように、アンテナ 選択部 21によって選択される受信アンテナ 7の変化に基づいてカプセル型内視鏡 2 の移動状態の変化を検出する構成を採用している。複数の受信アンテナ 7a〜7hを 備えたシステムにおいては、受信感度が最も良好な受信アンテナ 7を用いて無線信 号を受信する機構が採用されるのが一般的であり、力かる機構を利用して移動状態 検出を行う構成を採用することによって、本実施の形態 1にかかる移動状態検出シス テムは、簡易な構成によってカプセル型内視鏡 2の移動状態を検出することが可能 である。すなわち、本実施の形態 1にかかる移動状態検出システムにおいて、移動状 態検出のために新たに必要となる構成要素としては、計時部 28および状態判定部 2 4cのみとなる。これらの構成要素は簡易かつ低消費電力のものを用いることが可能 であることから、移動状態の検出を可能とするにあたって、特殊な構成要素を新たに 設ける必要はなぐ消費電力の増加等の問題が新たに発生することもない。
[0067] (実施の形態 2)
次に、実施の形態 2にかかる移動状態検出システムについて説明する。本実施の 形態 2にかかる移動状態検出システムは、簡易な構成として、単数の受信アンテナを 備えると共に、単数の受信アンテナにおける無線信号の受信強度の変化に基づいて カプセル型内視鏡の移動状態を検出する構成を有する。なお、本実施の形態 2にお いて、実施の形態 1と共通する構成要素は、以下で特に言及しない限り実施の形態 1 と同様の構成'機能を有することとする。また、図示は省略するものの本実施の形態 2 にかかる移動状態検出システムにおいても、実施の形態 1と同様にカプセル型内視 鏡 2、表示装置 4および携帯型記録媒体 5を備えることとする。
[0068] 図 6は、本実施の形態 2にかかる移動状態検出システムに備わる移動状態検出装 置の構成を示すブロック図である。図 6に示すように、本実施の形態 2における移動 状態検出装置は、実施の形態 1と同様の構成を有する単一の受信アンテナ 7と、移 動状態導出装置 31とによって構成される。
[0069] 移動状態導出装置 31は、実施の形態 1と同様に受信回路 22、情報抽出回路 23、 出力インターフェース 25、 AZD変換部 26および時刻検出部 27を備えると共に、 A ZD変換部 26から出力される受信強度値を、時刻検出部 27から出力される時刻と 対応づけて記憶する強度記憶部 32と、制御部 33とを備える。
[0070] 強度記憶部 32は、受信アンテナ 7を介して受信される無線信号の強度を受信時刻 と対応づけて記憶するためのものである。具体的には、強度記憶部 32は、 AZD変 換部 26および時刻検出部 27から情報が入力される構成を有し、制御部 33の指示に 従って記憶した情報を制御部 33に対して出力する機能を有する。
[0071] 制御部 33は、通常の制御動作に加え、実施の形態 2における移動状態判定メカ二 ズムに対応した制御を行うためのものである。制御部 33は、実施の形態 1と同様に出 力制御部 24bを備える一方で、新たに強度変化率導出部 33aと、状態判定部 33bと を新たに備えた構成を有する。
[0072] 強度変化率導出部 33aは、強度記憶部 32に記憶された情報に基づ 、てカプセル 型内視鏡 2から送信される無線信号の受信強度の変化率を導出するためのものであ る。上記したように、強度記憶部 32は、受信強度と、受信強度が検出された時刻とを 記憶することから、強度変化率導出部 33aは、例えば、複数の時刻における受信強 度の差分値を導出すると共に、受信強度の差分値を時刻差で除算することによって 受信強度の変化率を導出する。なお、本実施の形態 2における「変化率」とは、数学 的な微分値のみならず、時間変化に応じた受信強度の変化に対応する値全般を指 すものとする。
[0073] 状態判定部 33bは、強度変化率導出部 33aによって導出された受信強度の変化 率に基づいてカプセル型内視鏡 2の移動状態を判定するためのものである。以下、 状態判定部 33bによる移動状態の判定動作について説明する。
[0074] 図 7は、状態判定部 33bの判定動作を説明するためのフローチャートである。図 7に 示すように、状態判定部 33bは、受信強度の変化率を入力し (ステップ S301)、入力 した変化率とあらかじめ定めた閾値との大小関係を判定する (ステップ S302)。受信 強度の変化率が閾値を上回る場合 (ステップ S302, Yes)には、カプセル型内視鏡 2 の移動状態は通常状態であると判定し (ステップ S303)、受信強度の変化率が閾値 を上回らない場合 (ステップ S302, No)には、移動状態が低速状態であると判定し（ ステップ S304)、かかる判定結果を記憶して状態判定部 33bの判定動作は完了する
[0075] 状態判定部 33bによる判定動作の原理について簡単に説明する。既に説明したよ うに、カプセル型内視鏡 2から送信される無線信号は、伝送距離に応じて強度が減 衰する特性を有する。従って、受信アンテナ 7を介して受信される無線信号の受信強 度の値は受信アンテナ 7とカプセル型内視鏡 2との間の距離を反映したものとなり、 受信アンテナ 7が被検体 1の体表面上のほぼ一定の位置に固定されていることを鑑 みると、受信強度の変化率は、カプセル型内視鏡 2の位置変化の程度に対応する値 ということになる。
[0076] 本実施の形態 2にかかる移動状態検出システムは、力かる原理を利用することによ つて、受信強度の変化率に基づく移動状態の検出を行っている。すなわち、受信強 度の変化率が大きい場合には、受信アンテナ 7に対してカプセル型内視鏡 2が高速 で移動していることが推定され、変化率が小さい場合には、カプセル型内視鏡 2が低 速で移動していることが推定される。力かる推定に基づき、本実施の形態 2では、所 定の閾値以上の変化率の場合には通常状態で移動していると判定し、閾値未満の 場合には、低速状態で移動して 、ると判定することとして 、る。
[0077] (実施の形態 3)
次に、実施の形態 3にかかる移動状態検出システムについて説明する。本実施の 形態 3にかかる移動状態検出システムは、複数の受信アンテナを備えると共に、かか る複数の受信アンテナにおける受信強度の変化率を総合的に判断することによって カプセル型内視鏡 2の移動状態を検出する構成を有する。なお、本実施の形態 3〖こ おいて、実施の形態 1と共通する構成要素は、以下で特に言及しない限り実施の形 態 1と同様の構成'機能を有することとする。また、図示は省略するものの本実施の形 態 3にかかる移動状態検出システムにおいても、実施の形態 1と同様にカプセル型内 視鏡 2、表示装置 4および携帯型記録媒体 5を備えることとする。 [0078] 図 8は、本実施の形態 3にかかる移動状態検出システムに備わる移動状態検出装 置の構成を示す模式図である。図 8に示すように、本実施の形態 3における移動状態 検出装置は、受信アンテナ 7a〜7hとを備える。また、移動状態導出装置 35は、実施 の形態 1と同様にアンテナ選択部 21、受信回路 22、情報抽出回路 23、出力インタ 一フェース 25、時刻検出部 27および蓄電池 29を備えると共に、実施の形態 2と同様 に強度記憶部 32を備える。また、移動状態導出装置 35は、新たに制御部 36を備え 、制御部 36は、実施の形態 1と同様に選択制御部 24aおよび出力制御部 24bを備え ると共に、受信アンテナ 7a〜7hのそれぞれにおける受信強度の変化率を導出する 強度変化率導出部 36aと、導出された受信強度の変化率に基づいてカプセル型内 視鏡 2の移動状態を判定する状態判定部 36bとを備える。
[0079] 強度変化率導出部 36aは、受信アンテナ 7a〜7hのそれぞれに関して、受信した無 線信号の強度の変化率を導出するためのものである。それぞれの受信アンテナ 7a〜 7hに関する変化率の導出処理は実施の形態 2における強度変化率導出部 33aと同 様である。具体的には、強度変化率導出部 36aは、強度記憶部 32に記憶された、受 信アンテナ 7a〜7hのそれぞれにおける受信強度値と、受信強度値が検出された時 刻とに基づいて受信アンテナ 7a〜7hのそれぞれにおける受信強度の変化率を導出 している。
[0080] 状態判定部 36bは、カプセル型内視鏡 2の移動状態を判定するためのものである。
具体的には、状態判定部 36bは、強度変化率導出部 36aによって導出された、受信 アンテナ 7a〜7hのそれぞれに関する受信強度の変化率に基づき、カプセル型内視 鏡 2の移動状態を判定する機能を有する。
[0081] 次に、本実施の形態 3にかかる移動状態検出システムにおけるカプセル型内視鏡 2の移動状態の判定動作について説明する。図 9は、移動状態の判定動作の際に状 態判定部 36bにて行われる判定動作について説明するためのフローチャートである
[0082] まず、状態判定部 36bは、強度変化率導出部 36aによって導出された、受信アンテ ナ 7a〜7hのそれぞれにおける受信強度の変化率を入力する (ステップ S401)。そし て、入力された受信強度の変化率の中に、所定の閾値を上回るものが存在するか否 かの判定を行う（ステップ S402)。存在する場合には (ステップ S402, Yes)、移動状 態が通常状態にあると判定し (ステップ S403)、すべての受信強度の変化率が閾値 を上回らない場合には (ステップ S402, No)、移動状態が低速状態にあると判定し（ ステップ S404)、終了する。
[0083] 本実施の形態 3にかかる移動状態検出システムの利点について説明する。まず、 本実施の形態 3にかかる移動状態検出システムは、実施の形態 1と同様に、簡易な 構成でカプセル型内視鏡 2の移動状態を検出できるという利点を有する。
[0084] また、本実施の形態 3にかかる移動状態検出システムは、より正確な移動状態検出 が可能であるという利点を有する。図 10は、実施の形態 3にかかる移動状態検出シス テムの利点を説明するための模式図である。図 10では、例としてカプセル型内視鏡 2が大腸内を移動している状態をしめしており、カプセル型内視鏡 2は、図 10におけ る A点、 B点、 C点、 D点を順次通過することとする。また、受信アンテナ 7c、 7gが図 示する位置に配置されて 、ることとする（他の受信アンテナにつ 、ては図示を省略す る)。
[0085] 図 10に示すように、受信アンテナ 7gと A点〜 D点のそれぞれとの間の距離は、ほぼ 等しい rとなっている。力かる場合には、カプセル型内視鏡 2が A点〜 D点のそれぞれ に位置した場合、受信アンテナ 7gにおける無線信号の受信強度は、ほぼ一定の値と なる。従って、受信アンテナ 7gのみに関する受信強度の変化率を導出した場合、力 プセル型内視鏡 2が通常状態で移動して 、た場合であっても、変化率はほぼ 0の値 となり、その結果、状態判定部 36bは、カプセル型内視鏡 2が低速状態で移動してい るものと判定するおそれがある。
[0086] 一方、受信アンテナ 7cと A点〜 D点のそれぞれとの間では、それぞれ距離が r〜r
1 4 と互いに異なる値となり、カプセル型内視鏡 2が A点〜 D点のそれぞれに位置した場 合には、それぞれの地点に対応した、異なる受信強度で無線信号を受信することと なる。従って、本実施の形態 3のように、状態判定部 36bが複数の受信アンテナ 7a〜 7hのそれぞれに関する受信強度の変化率を用いてカプセル型内視鏡 2の移動状態 を判定することにより、カプセル型内視鏡 2が図 10に示すような移動態様となった場 合であっても、正確な移動状態の検出を行えると!、う利点を有する。 [0087] (実施の形態 4)
次に、実施の形態 4にかかる移動状態検出システムについて説明する。本実施の 形態 4にかかる移動状態検出システムは、カプセル型内視鏡 2の位置の変化率を検 出することによって被検体 1内部における移動状態を把握する構成を有する。なお、 本実施の形態 4において、実施の形態 1と共通する構成要素は、以下で特に言及し ない限り実施の形態 1と同様の構成'機能を有することとする。また、図示は省略する ものの本実施の形態 4にかかる移動状態検出システムにおいても、実施の形態 1と同 様にカプセル型内視鏡 2、表示装置 4および携帯型記録媒体 5を備えることとする。
[0088] 図 11は、本実施の形態 4にかかる移動状態検出システムに備わる移動状態検出装 置の構成を示す模式図である。図 11に示すように、本実施の形態 4における移動状 態検出装置は、受信アンテナ 7a〜7hとを備える。また、移動状態導出装置 108は、 実施の形態 1におけるアンテナ選択部 21、受信回路 22、情報抽出回路 23、制御部 24、出力インターフェース 25、 AZD変換部 26、計時部 28および蓄電池 29のそれ ぞれに替えて、アンテナ選択部 121、受信回路 122、情報抽出回路 123、制御部 12 4、出力インターフェース 125、 AZD変換部 126、計時部 127および蓄電池 129を 備える。また、移動状態導出装置 108は、実施の形態 1における時刻検出部 27を除 き、新たにカプセル位置記憶部 128を備える。
[0089] 移動状態導出装置 108は、受信アンテナ 7a〜7hの中から受信に適した受信アン テナ 7を複数選択する機構と、選択した受信アンテナ 7を介して受信した無線信号か ら被検体内情報、本実施の形態 4では被検体内画像に関する情報を取得する機構 とを備える。また、移動状態導出装置 108は、選択した複数の受信アンテナ 7のそれ ぞれにおける無線信号の受信強度に基づきカプセル型内視鏡 2の位置を導出する 機構と、導出されたカプセル型内視鏡 2の位置の変動態様に基づき、カプセル型内 視鏡 2の移動状態を把握する機構とを備える。
[0090] まず、移動状態導出装置 108は、受信アンテナ 7a〜7hの中から受信に適した受信 アンテナ 7を選択する機構として、受信アンテナ 7a〜7hのそれぞれにお 、て受信さ れた無線信号のうち、選択した受信アンテナ 7を介して受信された無線信号のみを出 力するアンテナ選択部 121と、アンテナ選択部 121を介して入力された無線信号に 対して所定の処理を行う受信回路 122と、受信回路 122から出力される受信強度信 号をアナログ ·ディジタル変換する AZD変換部 126とを備える。また、アンテナ選択 動作の際に所定の制御を行うための選択制御部 124aが、制御部 124内に設けられ ている。
[0091] アンテナ選択部 121は、受信アンテナ 7a〜7hの中から、カプセル型内視鏡 2から 送信される無線信号の受信に適した受信アンテナ 7を選択するためのものである。図 1にも示したように、受信アンテナ 7a〜7hは、それぞれ被検体 1の体表面上の異なる 位置に配置されており、カプセル型内視鏡 2が被検体 1内で移動するに従って、受信 アンテナ 7a〜7hのそれぞれとカプセル型内視鏡 2との間の距離が変化することとな る。このため、本実施の形態 4では、複数の受信アンテナ 7a〜7hを備えると共に、ァ ンテナ選択部 121によってカプセル型内視鏡 2から送信される無線信号の受信に最 も適した受信アンテナ 7を選択する構成を採用している。アンテナ選択部 121は、具 体的には制御部 124に備わる選択制御部 124aの制御に基づ 、て、受信アンテナ 7 を選択する機能を有する。
[0092] 受信回路 122は、受信アンテナ 7a〜7hのいずれかを介して受信された無線信号 に対して、所定の処理を行うためのものである。具体的には、受信回路 122は、後述 する被検体内情報の抽出に必要な処理を行うと共に、 AZD変換部 126に対して、 無線信号の受信強度に対応した信号、例えば RSSI (Received
Signal Strength Indicator:受信信号強度表示信号)をアナログ信号の形式で出力す る機能を有する。
[0093] 選択制御部 124aは、制御部 124内に設けられており、受信アンテナ 7a〜7hのそ れぞれにおける受信強度に基づ 、てアンテナ選択を行うためのものである。具体的 には、選択制御部 124aは、 AZD変換部 126を介して入力される受信強度値に基 づき受信に適した受信アンテナ 7を 3個選択し、選択した受信アンテナ 7を介して受 信した無線信号のみを受信回路 122に対して出力するようアンテナ選択部 121を制 御する。選択制御部 124aによる具体的なアンテナ選択アルゴリズムについては後に 詳細に説明する。
[0094] また、移動状態導出装置 108は、被検体内情報を取得するための機構として、アン テナ選択部 121および受信回路 122を経由し、所定の処理が施された無線信号の 中から被検体内情報、本実施の形態 4においては被検体内画像情報を抽出する情 報抽出回路 123と、抽出した被検体内画像等を携帯型記録媒体 5に対して出力する ための出力インターフェース 125とを備える。また、制御部 124内において、取得され た被検体内情報等の出力動作を制御するための出力制御部 124bが設けられてい る。
[0095] 出力インターフェース 125は、制御部 124から出力された情報を携帯型記録媒体 5 に対して出力するためのものである。具体的には、出力インターフェース 125は、携 帯型記録媒体 5を装着可能な物理的構成を有すると共に、出力制御部 124bの制御 に基づ!/、て、制御部 124から出力された情報を携帯型記録媒体 5に対して書き込む 機能を有する。
[0096] さらに、移動状態導出装置 108は、被検体 1内部におけるカプセル型内視鏡 2の位 置を導出する機構として、制御部 124内にお 、て位置導出部 124cを備えた構成を 有する。位置導出部 124cは、アンテナ選択部 121によって選択された複数の受信ァ ンテナ 7における受信強度と、選択された複数の受信アンテナ 7の位置とに基づいて カプセル型内視鏡 2の位置を導出する機能を有する。
[0097] また、移動状態導出装置 108は、カプセル型内視鏡 2の移動状態の導出を行う機 構として、計時部 127と、カプセル位置記憶部 128とを備えると共に、制御部 124内 にお 、て状態判定部 124dを備えた構成を有する。
[0098] 計時部 127は、制御部 124に対して時刻を出力するためのものである。本実施の 形態 4では、計時部 127は、制御部 124の指示に基づいて、位置導出部 124cによつ てカプセル型内視鏡 2の位置導出が行われる時刻を制御部 124に対して出力するこ ととする。
[0099] カプセル位置記憶部 128は、位置導出部 124cによって導出されたカプセル型内 視鏡 2の位置を、計時部 127から出力された導出時刻と対応づけて記憶するための ものである。カプセル位置記憶部 128は、位置導出部 124cによって複数回に渡って 行われる位置導出に対応した、複数時刻におけるカプセル型内視鏡 2の位置を導出 時刻と対応づけて記憶すると共に、状態判定部 124dの指示に基づき記憶した情報 を出力する機能を有する。
[0100] 状態判定部 124dは、複数時刻におけるカプセル型内視鏡 2の位置と、かかる位置 の導出時刻に基づいてカプセル型内視鏡 2の移動状態を判定するためのものである 。具体的には、状態判定部 124dは、複数時刻におけるカプセル型内視鏡 2の位置 等に基づいてカプセル型内視鏡 2の位置の変化率を導出し、導出した変化率に基 づ!、てカプセル型内視鏡 2の移動状態を判定する機能を有する。力かる判定機能の 詳細については後に説明する。
[0101] また、移動状態導出装置 108は、上記した各構成要素の駆動電力を供給するため の蓄電池 129をさらに備える。以上の構成要素によって、移動状態導出装置 108は 構成されている。
[0102] 次に、本実施の形態 4にかかる移動状態検出システムの動作について説明する。
本実施の形態 4にかかる移動状態検出システムは、受信アンテナ 7a〜7hの中から 被検体 1内部に導入されたカプセル型内視鏡 2の位置導出に用いられる複数個の受 信アンテナ 7を選択する位置導出アンテナ選択動作と、選択した受信アンテナ 7にお ける無線信号の受信強度に基づいてカプセル型内視鏡 2の位置を導出する位置導 出動作と、導出した位置に基づいて、カプセル型内視鏡 2の移動状態を導出する移 動状態導出動作とを行う機能を有する。以下では、これらの動作について順次説明 を行うこととする。
[0103] まず、位置導出の際に使用する受信アンテナ 7を選択する位置導出アンテナ選択 動作について説明する。図 12は、位置導出アンテナ選択動作の際に選択制御部 12 4aによって行われる処理を示すフローチャートである。以下、図 12を適宜参照しつ つ位置導出アンテナ選択動作にっ 、て説明する。
[0104] なお、図 12に示すフローチャートにおいて、受信アンテナ 7a〜7hのそれぞれにつ いて番号 nを付して参照することとし、例えば、受信アンテナ 7aについて n= l、受信 アンテナ 7bについて n= 2、 · · ·、受信アンテナ 7hについて n= 8とする。また、受信 アンテナ 7a〜7hによって受信された無線信号の強度のうち、最も強い受信強度を強 度値 P 、 2番目の強度を受信強度 P とし、 3番目の強度を受信強度 P とする。
maxl max2 max3 また、受信強度 P , P , P となる受信アンテナ 7をそれぞれ nl, n2, n3として ナンバリングする。例えば、受信アンテナ 7aの受信強度が受信強度値 P を実現す maxl る場合には、 nl = lとなる。また、図 12のフローチャート中で選択されている受信アン テナ 7において検出される受信強度を P とする。また、選択制御部 124aは、図 12 temp
のフローチャートに示す処理を開始する前の初期設定として受信強度値 P , p maxl max2
, Ρ の値を 0、アンテナ番号 ηの値を 1として記憶しているものとする。
max3
[0105] まず、選択制御部 124aは、 n番目の受信アンテナ 7を選択し (ステップ S501)、選 択した受信アンテナ 7における受信強度 P を検出し (ステップ S502)、設定されて temp
いる受信強度 P と受信強度 P の大小関係を判定する (ステップ S503)。そして、 max3 temp
受信強度 P が受信強度 P を上回って 、る場合には (ステップ S503, Yes)、受 temp max3
信強度 P およびアンテナ番号 n3の更新処理が行われる。すなわち、受信強度 P の値を、ステップ S502で検出された受信強度 P の値に更新し (ステップ S504)、
3 temp
アンテナ番号 n3の値をステップ S501で選択した受信アンテナ 7の番号である nの値 に更新する (ステップ S505)。なお、受信強度 P が受信強度 P を下回って!/、る temp max3
場合には、後述するステップ S516に移行する。
[0106] その後、選択制御部 124aは、ステップ S502で検出された受信強度 P とあらかじ temp め設定されている受信強度 P との大小関係を判定し (ステップ S506)、受信強度 P が上回る場合には (ステップ S506, Yes)、受信強度 P , P およびアンテナ番 temp max2 max3
号 n2, n3の値について更新処理が行われる。すなわち、受信強度 P の値を受信 max3
強度 P の値に更新し (ステップ S507)、受信強度 P の値をステップ S502で検出 m x , max ,
した受信強度 P の値に更新し (ステップ S508)、アンテナ番号 n3を n2の値に更新 temp
し (ステップ S509)、アンテナ番号 n2の値をステップ S501で選択した nの値に更新 する (ステップ S510)。なお、受信強度 P が受信強度 P を下回っている場合に temp max2
は（ステップ S506, No)、後述するステップ S516に移行する。
[0107] その後、選択制御部 124aは、ステップ S502で検出された受信強度 P とあらかじ temp め設定されている受信強度 P との大小関係を判定し (ステップ S511)、受信強度 P maxl
が上回る場合には (ステップ S511, Yes)、受信強度 P , P およびアンテナ番 temp maxl max2
号 nl, n2の値について更新処理が行われる。すなわち、受信強度 P の値を受信 max2
強度 P の値に更新し (ステップ S512)、受信強度 P の値を受信強度 P の値に maxl maxl temp 更新し (ステップ S513)、アンテナ番号 n2の値をアンテナ番号 nlの値に更新し (ステ ップ S514)、アンテナ番号 nlの値をアンテナ番号 nの値に更新し (ステップ S515)、 ステップ S516に移行する。なお、受信強度 P が受信強度 P を下回っている場
temp maxl
合には（ステップ S511, No)、ステップ S512〜S515の処理を行うことなくステップ S 516に移行する。
[0108] そして、ステップ S501で定めたアンテナ番号 nを n+ 1に更新する処理を行い（ステ ップ S516)、更新したアンテナ番号 nが 9と一致する力否かの判定を行う (ステップ S5 17)。アンテナ番号 nが 9と一致する場合には (ステップ S517, Yes)、受信アンテナ 7 a〜7hのすべてに関してステップ S501〜S515の処理が完了したことを意味すること 力もすベての処理を終了し、一致しない場合には (ステップ S517, No)、ステップ S5 16で更新したアンテナ番号 nを用いて再びステップ S501からの処理を繰り返す。
[0109] 以上の処理を行うことによって、受信アンテナ 7a〜7hの中から、位置導出動作の 際に使用されるものが 3個選択される。すなわち、ステップ S501〜S517の処理によ つて、アンテナ番号 nl, n2, n3に対応する受信アンテナ 7、具体的には受信アンテ ナ 7a〜7hの中から最も受信強度が高いものと、 2番目に受信強度が高いものと、 3番 目に受信強度が高いものとが選択され、力かる 3個の受信アンテナ 7を用いてカプセ ル型内視鏡 2の位置導出に使用されることとなる。
[0110] なお、本実施の形態 4では、選択した 3個の受信アンテナ 7の中から、さらに 1個の 受信アンテナ 7を選択して、カプセル型内視鏡 2から送信される無線信号の受信に用 いることとしている。すなわち、本実施の形態 4では、カプセル型内視鏡 2から送信さ れる無線信号はセンサ信号として機能すると共に、カプセル型内視鏡 2によって取得 された被検体内情報 (実施の形態 4では被検体内画像)を含んだ状態で送信される ものであり、移動状態導出装置 108は、力かる被検体内情報を抽出する機能を有す るためである。具体的には、移動状態導出装置 108は、例えば、受信強度の値が P
ma となる受信アンテナ 7を選択し、選択した受信アンテナ 7を介して無線信号を受信す xl
ると共に受信回路 122および情報抽出回路 123によって所定の処理を行った上で被 検体内情報を抽出し、制御部 137および出力インターフェース 125を介して携帯型 記録媒体 5中に被検体内情報を記録して 、る。 [0111] 次に、位置導出アンテナ選択動作によって選択された 3個の受信アンテナ 7を用い た、カプセル型内視鏡 2の位置導出動作について簡単に説明する。図 13は、位置導 出部 124cによって行われる位置導出動作を説明するための模式図である。なお、図 13に示す例では、選択制御部 124aによって受信アンテナ 7a, 7c, 7dが選択された 場合について示すが、選択される受信アンテナは、被検体 1内部におけるカプセル 型内視鏡 2の位置等によって相違することはもちろんであり、図 13は一例を示すに過 ぎな 、ことは言うまでもな！/、。
[0112] 位置導出部 124cは、あらかじめ受信アンテナ 7a〜7hの位置座標を把握しており、 受信アンテナ 7a, 7c, 7dのそれぞれの位置座標 (x , y , z ) , (x , y , z ) , (χ , y ,
a a a c c c d d z )と把握しているものとする。また、受信アンテナ 7a, 7c, 7dのそれぞれにおける受 d
信強度は、上記の位置導出アンテナ選択動作の際に把握されており、位置導出部 1
24cは、これらの情報に基づいてカプセル型内視鏡 2の位置を導出している。
[0113] すなわち、受信アンテナ 7a, 7c, 7dのそれぞれにおける受信強度は、カプセル型 内視鏡 2との間の距離に応じた値となっている。具体的には、カプセル型内視鏡 2か ら送信される無線信号は距離の（一 3)乗に比例して減衰することから、位置導出部 1 24cは、かかる比例関係に基づいてカプセル型内視鏡 2と受信アンテナ 7a, 7c, 7d のそれぞれとの間の距離 r , r , rを導出する。そして、位置導出部 124cは、例えば
a c d
これらの距離の値と、受信アンテナ 7a, 7c, 7dの位置とを用いて、カプセル型内視 鏡 2の位置座標（X, y, z)について、
(X —X) + (y — y) +、z — zノ •••(1)
(X — x) +、y — y) + (z —z) •••(2)
(x — x) +、y — y) + (z z •••(3)
を演算することによって (X, y, z)のそれぞれの値を導出し、カプセル型内視鏡 2に関 する位置導出動作が完了する。導出されたカプセル型内視鏡 2の位置は、導出時刻 と対応づけた態様でカプセル位置記憶部 128に記憶されると共に、出力インターフエ ース 125を介して携帯型記録媒体 5に記憶される。
[0114] 次に、制御部 124に備わる状態判定部 124dを用いた移動状態の判定動作につい て説明する。図 14は、移動状態の判定の際における状態判定部 124dの動作につ いて示すフローチャートである。以下、図 14を参照しつつ移動状態の判定動作につ いて説明する。
[0115] まず、状態判定部 124dは、カプセル位置記憶部 128に記憶された情報に基づい て、異なる複数の時刻におけるカプセル型内視鏡 2の位置に関する情報を入力し (ス テツプ S601)、入力した情報に基づいて、カプセル型内視鏡 2の位置の変化率を導 出する (ステップ S602)。例えば、状態判定部 124dは、時刻 tlにおいて導出された カプセル型内視鏡 2の位置座標 (X , y , z )と、時刻 t2において導出されたカプセル
1 1 1
型内視鏡 2の位置座標 (X , y , z )とを用いて、位置変化率（Δ ΓΖ Δ Ϊ について、
2 2 2
Ar/ A t= { (x -x ) 2+ (y— y ) 2+ (z— z ) 2}1/2/ (t2— tl)
2 1 2 1 2 1 …（4)
と演算することによって、カプセル型内視鏡 2の位置変化率を導出する。
[0116] そして、導出した変化率が所定の閾値以上である力否かの判定を行う（ステップ S6 03)。閾値以上と判定された場合には (ステップ S603, Yes)、カプセル型内視鏡 2 の移動状態を通常状態と判定し (ステップ S604)、閾値未満と判定された場合には（ ステップ S603, No)、低速状態と判定する (ステップ S605)。その後、導出した判定 結果は、出力インターフェース 125を介して携帯型記録媒体 5に記録され、カプセル 型内視鏡 2が被検体 1の外部に排出された後、被検体内画像と共に移動状態につい て表示装置 4上に表示される。
[0117] 図 15は、携帯型記録媒体 5に記録された情報に基づいて表示装置 4の画面上に おける表示態様の一例を示す模式図である。図 15に示すように、表示装置 4の画面 上には、カプセル型内視鏡 2に備わる CCD13によって撮像された被検体内画像 13 2が表示されると共に、被検体 1の外形を模式的に示す被検体像 133が表示されて いる。そして、被検体像 133中には、被検体 1内におけるカプセル型内視鏡 2の通過 経路 134と、被検体内画像 132の撮像位置 135とが表示されている。表示される通 過経路 134は、カプセル型内視鏡 2が通常状態で移動する通常領域 134aと、低速 状態で移動する低速領域 134bとによって形成されている。力かる通常領域 134a、 低速領域 134bは、状態判定部 137dにおける判定結果に基づいて導出されたもの であり、通常領域 134a、低速領域 134bが画面上に表示されることによって、医師、 看護士等は、被検体内画像を用いて診断等を行う際にカプセル型内視鏡 2が被検 体 1内のどの部分において低速状態となったか等を把握することが可能となる。
[0118] 次に、本実施の形態 4にかかる移動状態検出システムの利点について説明する。
まず、本実施の形態 4にかかる移動状態検出システムは、カプセル型内視鏡 2の位 置の変化率を利用することによって、被検体 1内部における移動状態を把握すること が可能である。このため、例えばカプセル型内視鏡 2によって撮像された多数の被検 体内画像を閲覧する際に、低速状態と判定された領域に対応した被検体内画像に つ!、てはすべてを閲覧するのではなく、一部のみを閲覧すること等の対処が可能と なり、効率的な診断等を行えるという利点を有する。また、検出した移動状態に基づ いて、カプセル型内視鏡 2に備わる CCD13における撮像間隔を調整する等の構成 を実現することが可能である。
[0119] また、本実施の形態 4にかかる移動状態検出システムは、図 15にも示したように、 表示装置 4の画面上に被検体内画像 132のみならずカプセル型内視鏡 2の移動状 態につ 、てもあわせて表示することとして 、る。力かる表示態様を採用することによつ て、医師、看護士等は、被検体 1内部のどの部位においてカプセル型内視鏡 2が低 速状態になっているか等、移動状態の変化を視覚的に把握することが可能であると いう利点を有する。
[0120] (実施の形態 5)
次に、実施の形態 5にかかる移動状態検出システムについて説明する。本実施の 形態 5にかかる移動状態検出システムは、所定の受信アンテナが継続的に選択され る時間長に基づいて、カプセル型内視鏡の移動状態を検出する構成を有する。
[0121] 図 16は、本実施の形態 5にかかる移動状態検出システムに備わる移動状態導出装 置 136の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態 5において、実施の形態 4と符号'名称が共通する構成要素は、以下で特に言及しない限り実施の形態 4と同 様の構成'機能を有することとする。また、図示は省略するものの本実施の形態 5〖こ おいても、実施の形態 1と同様に被検体内導入システムはカプセル型内視鏡 2、表 示装置 4および携帯型記録媒体 5を備えることとする。
[0122] 図 16に示すように、移動状態検出システムは、実施の形態 4と同様にアンテナ選択 部 121、受信回路 122、情報抽出回路 123、 A/D変換部 126、出力インターフエ一 ス 125、計時部 127および蓄電池 129を備える一方で、選択した受信アンテナ 7に関 する情報を記憶する選択アンテナ記憶部 138と、選択アンテナ記憶部 138に記憶さ れた情報を用いて、同一の受信アンテナが継続的に選択された時間長に基づいて カプセル型内視鏡 2の移動状態を判定する状態判定部 137dを設けた制御部 137と を備える。
[0123] 選択アンテナ記憶部 138は、選択制御部 124aによって選択された受信アンテナ 7 の識別情報と、選択された時刻とを対応づけた情報である選択アンテナの履歴情報 を記憶する機能を有する。具体的には、選択アンテナ記憶部 138は、選択制御部 12 4aによって選択された受信アンテナ 7を識別する情報と、選択制御部 124aがアンテ ナ選択を行った時刻に関する情報とを互いに関連づけた状態で記憶している。より 具体的には、選択アンテナ記憶部 138は、実施の形態 4の例の場合に、導出した nl , n2, n3の値およびこれらの値を導出した時刻を記憶している。
[0124] 実施の形態 4でも説明したように、選択制御部 124aは、位置検出のために受信ァ ンテナ 7a〜7hの中から受信強度の高 、順に 3個の受信アンテナ 7を選択する機能を 有する。そして、カプセル型内視鏡 2は被検体 1内部を順次移動することから、カプセ ル型内視鏡 2の移動につれて、無線信号の受信強度が高い受信アンテナ 7も変化す ることとなる。従って、移動状態導出装置 136は、選択制御部 124aが所定時刻毎に アンテナ選択動作を行うこととし、所定時刻毎に選択動作を行うことによって、カプセ ル型内視鏡 2の移動に応じて、カプセル型内視鏡 2から送信される無線信号の受信 に適した受信アンテナ 7を介した受信動作を行うことを可能として 、る。選択アンテナ 記憶部 138は、かかる目的のもと選択制御部 124aによって繰り返し行われるアンテ ナ選択動作の結果およびアンテナ選択動作が行われた時刻を記憶することによって 、選択制御部 124aによって選択された受信アンテナ 7の履歴を記憶し、後述する判 定動作の際に記憶した情報を状態判定部 137dに対して供給する機能を有する。
[0125] 状態判定部 137dは、実施の形態 4における状態判定部 124dと異なり、選択アンテ ナ記憶部 138に記憶された選択アンテナの継続選択時間に基づ 、てカプセル型内 視鏡 2の移動状態を判定する機能を有する。具体的には、状態判定部 137dは、同 一の受信アンテナ 7が選択される継続選択時間の長さに応じて、カプセル型内視鏡 2の移動状態が通常状態または低速状態であると判定する機能を有する。
[0126] 状態判定部 137dによる判定動作について説明する。図 17は、状態判定部 137d の判定動作を説明するためのフローチャートであり、以下、図 17を参照しつつ状態 判定部 137dの動作について説明する。
[0127] まず、状態判定部 137dは、選択アンテナ記憶部 138に記憶された選択アンテナの 履歴を入力し (ステップ S 701)、同一の受信アンテナ 7が継続的に選択された継続 選択時間の導出を行う (ステップ S702)。そして、導出した継続選択時間が閾値以上 であるか否かの判定を行い (ステップ S703)、閾値以上の場合には (ステップ S703, Yes)、カプセル型内視鏡 2の移動状態は低速状態であると判定し (ステップ S704)、 閾値未満の場合には (ステップ S703, No)、カプセル型内視鏡 2の移動状態は通常 状態であると判定する (ステップ S 705)。
[0128] 継続選択時間を利用した移動状態の判定動作のメカニズムについて説明する。既 に説明したように、選択制御部 124aは、より良い条件下で無線信号の受信を行う観 点からカプセル型内視鏡 2から送信される無線信号の受信強度が高い 3個の受信ァ ンテナ 7を選択することとしている。一方で、実施の形態 4でも説明したように、カプセ ル型内視鏡 2から送信される無線信号は、カプセル型内視鏡 2から遠ざかるにつれ て徐々に減衰する特性を有する。このため、受信アンテナ 7a〜7hのそれぞれを介し て受信される無線信号の強度は、受信アンテナ 7a〜7hとカプセル型内視鏡 2との間 の距離を反映したものとなる。
[0129] 従って、選択制御部 124aによって選択される受信アンテナ 7は、無線信号の受信 に最も適した受信アンテナであるのみならず、カプセル型内視鏡 2と最も近接する受 信アンテナを意味することとなる。このため、複数回のアンテナ選択動作において同 一の受信アンテナ 7が選択される場合には、被検体 1内部におけるカプセル型内視 鏡 2の位置がほとんど変化していないと推測することが可能である。また、選択される 受信アンテナ 7が頻繁に切り替わる場合には、被検体 1内部においてカプセル型内 視鏡 2がある程度の速度で移動しているものと推測することができる。このように、受 信アンテナ 7の選択履歴とカプセル型内視鏡 2の移動状態との間には対応関係が存 在することから、本実施の形態 5では、受信アンテナ 7の選択履歴、より具体的には 同一の受信アンテナ 7が継続的に選択される継続選択時間に基づいてカプセル型 内視鏡 2の移動状態を検出することとして 、る。
[0130] 力かる構成を採用することによって、簡易な構成の移動状態検出システムを実現す ることが可能である。すなわち、複数の受信アンテナを被検体 1の外部に備えたカブ セル型内視鏡システムにおいては、受信アンテナの選択に際して受信強度を基準と して選択するのが一般的であり、本実施の形態 5における選択制御部 124aおよびァ ンテナ選択部 121と同様の機構を備えるものも多い。従って、本実施の形態 5にかか る移動状態検出システムは、選択制御部等を備えた従来のカプセル型内視鏡システ ムに対して、受信アンテナの選択履歴を記憶する機構と、記憶された選択履歴に基 づきカプセル型内視鏡の移動状態を判定する機構とを新たに付加することにより実 現することが可能である。このように、本実施の形態 5にかかる移動状態検出システム は、実施の形態 4で説明した利点に加え、簡易にシステムを構成できるという利点を 有している。
[0131] 以上、実施の形態 1〜5に渡って本発明を説明したが、本発明は上記した実施の 形態に限定して解釈する必要はなぐ当業者であれば、様々な実施例、変形例に想 到することが可能である。例えば、実施の形態 1〜5では、センサ信号の例として無線 信号を用いることとしたが、特許請求の範囲におけるセンサ信号を無線信号に限定 して解釈する必要はなぐ例えば、カプセル型内視鏡 2の内部に永久磁石を配置し、 力かる永久磁石によって形成される静磁場の強度を検出することによってカプセル 型内視鏡 2の移動状態を検出することとしても良い。すなわち、静磁場は発生源から の距離に従って減衰する特性を有することから、無線信号と同様に特許請求の範囲 におけるセンサ信号と同様に用いることが可能である。この他にも、距離に応じて減 衰するものであればセンサ信号として使用することが可能である。
[0132] また、実施の形態 1〜5では、状態判定部 24c, 33b, 36b, 124d, 137dのそれぞ れにお 、て、移動状態として通常状態と低速状態の!/、ずれかを判定することとしたが 、本発明において検出される移動状態としては、これらのものに限定して解釈する必 要はない。例えば、 1以上の閾値を用いることによって、高速状態、通常状態、低速 状態、停滞状態等の少なくとも 1以上の移動状態を検出することとしても良い。 [0133] さらに、実施の形態 1〜5では、移動状態導出装置 8, 31, 35, 108, 136のそれぞ れが移動状態の判定までを行う構成を有すると共に、表示装置 4が別個独立に構成 されていることとしている。しかしながら、移動状態導出装置 8等と表示装置 4とを一体 的に構成することとしても良いし、表示装置 4内に状態判定部を設けた構成としても 良い。また、実施の形態 1、 3における受信アンテナ 7の個数についても、 8個に限定 する必要はなぐ任意の個数とすることが可能である。
産業上の利用可能性
[0134] 以上のように、本発明にかかる移動状態検出装置および移動状態検出システムは 、被検体の内部を移動すると共に、被検体の内部において、距離に応じて減衰する センサ信号を出力する被検体内導入装置の移動状態を検出する被検体内検出装 置および被検体内検出システムに有用であり、特に、被検体内導入装置としてカブ セル型内視鏡の移動状態を検出する被検体内検出装置および被検体内検出システ ムに適している。

Claims

請求の範囲
[1] 被検体の内部を移動すると共に、前記被検体の内部において、伝搬距離に応じて 減衰するセンサ信号を出力する被検体内導入装置の移動状態を検出する移動状態 検出装置であって、
前記センサ信号を受信する受信アンテナ手段と、
前記受信アンテナ手段における前記センサ信号の受信強度に基づき、前記被検 体内導入装置の移動状態を導出する移動状態導出手段と、
を備えたことを特徴とする移動状態検出装置。
[2] 前記受信アンテナ手段は複数配置され、
前記移動状態導出手段は、
前記センサ信号の受信強度に基づいて、所定時間間隔毎に複数の前記受信アン テナ手段の中から 1以上の受信アンテナ手段を選択するアンテナ選択手段と、 前記アンテナ選択手段によって同一の受信アンテナ手段が継続的に選択される時 間を計測する計時手段と、
前記計時手段によって計測された時間に基づき前記被検体内導入装置の移動状 態を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の移動状態検出装置。
[3] 前記判定手段は、前記計時手段によって計測された時間が所定の閾値以上となる 場合に、前記被検体内導入装置の移動状態が低速状態であると判定することを特徴 とする請求項 2に記載の移動状態検出装置。
[4] 前記被検体内導入装置は、前記センサ信号として無線信号を送信する機能を有し 前記移動状態導出手段は、前記アンテナ手段によって受信される前記被検体内導 入装置からの無線信号の強度に基づいて、前記被検体内導入装置の移動状態を導 出することを特徴とする請求項 1に記載の移動状態検出装置。
[5] 前記移動状態導出手段は、前記受信アンテナ手段における前記センサ信号の受 信強度の変化率に基づき前記被検体内導入装置の移動状態を導出することを特徴 とする請求項 1に記載の移動状態検出装置。
[6] 前記受信アンテナ手段は複数配置され、
前記移動状態導出手段は、複数の前記受信アンテナ手段のそれぞれにおける受 信強度の強度変化に基づき前記被検体内導入装置の移動状態を導出することを特 徴とする請求項 1に記載の移動状態検出装置。
[7] 前記移動状態導出手段は、
前記受信アンテナ手段における受信強度に基づいて前記被検体内導入装置の位 置を導出する位置導出手段と、
前記位置導出手段によって導出された前記被検体内導入装置の位置の変化率に 基づき前記被検体内導入装置の移動状態を判定する状態判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の移動状態検出装置。
[8] 前記状態判定手段は、前記位置導出手段によって異なる複数の時刻に導出され た前記被検体内導出装置の位置に基づいて変化率を導出することを特徴とする請 求項 7に記載の移動状態検出装置。
[9] 前記アンテナ選択手段は、前記受信強度の大き!、順に所定数の前記受信アンテ ナ手段を選択し、
前記計時手段は、同一選択した前記受信アンテナ手段間における受信強度の大 小関係についても同一となる時間を継続選択時間として計測することを特徴とする請 求項 2に記載の移動状態検出装置。
[10] 被検体内に導入され、所定の被検体内情報を取得すると共に前記被検体内情報 を含む無線信号を外部に無線送信する被検体内導入装置と、該被検体内導入装置 力 送信された無線信号を受信すると共に前記被検体内情報の移動状態の導出を 行う移動状態検出装置とを備えた移動状態検出システムであって、
前記被検体内導入装置は、
伝搬する距離に応じて減衰するセンサ信号を送信するセンサ信号送信手段を備え 前記移動状態検出装置は、
前記センサ信号を受信する受信アンテナ手段と、
前記受信アンテナ手段における前記センサ信号の受信強度に基づき、前記被検 体内導入装置の移動状態を導出する移動状態導出手段と、
を備えたことを特徴とする移動状態検出システム。
[11] 前記移動状態検出装置は、前記受信アンテナ手段を複数備えると共に、
前記移動状態導出手段は、
前記センサ信号の受信強度に基づいて、複数の前記受信アンテナ手段の中から 1 以上の受信アンテナ手段を選択するアンテナ選択手段と、
前記アンテナ選択手段によって同一の受信アンテナ手段が継続的に選択される時 間を計測する計時手段と、
前記計時手段によって計測された時間に基づき前記被検体内導入装置の移動状 態を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項 10に記載の移動状態検出システム。
[12] 被検体内に導入され、所定の被検体内情報を取得すると共に前記被検体内情報 を含む無線信号を外部に無線送信する被検体内導入装置と、該被検体内導入装置 力 送信された無線信号を受信すると共に前記被検体内情報の移動状態の導出を 行う移動状態検出装置とを備えた被検体内移動状態検出システムであって、 前記被検体内導入装置は、
伝搬する距離に応じて減衰するセンサ信号を送信するセンサ信号送信手段を備え 前記移動状態検出装置は、
前記センサ信号を受信する受信アンテナ手段と、
前記受信アンテナ手段における受信強度に基づいて前記被検体内導入装置の位 置を導出する位置導出手段と、
前記位置導出手段によって導出される位置の変化率に基づき前記被検体内導入 装置の移動状態を判定する状態判定手段と、
を備えたことを特徴とする移動状態検出システム。
[13] 前記移動状態検出装置は、
前記被検体の内部において所定の被検体内情報を取得する被検体内情報取得 手段をさらに備え、 前記センサ信号送信手段は、センサ信号として前記被検体内情報を含む無線信 号を送信し、
前記移動状態検出装置は、
前記受信アンテナ手段を介して受信された無線信号カゝら前記被検体内情報を抽 出する情報抽出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 10に記載の移動状態検 出システム。
[14] 前記移動状態検出装置は、
前記被検体の内部において所定の被検体内情報を取得する被検体内情報取得 手段をさらに備え、
前記センサ信号送信手段は、センサ信号として前記被検体内情報を含む無線信 号を送信し、
前記移動状態検出装置は、
前記受信アンテナ手段を介して受信された無線信号カゝら前記被検体内情報を抽 出する情報抽出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 12に記載の移動状態検 出システム。
[15] 前記被検体内情報と、少なくとも該被検体内情報を取得した位置近傍における前 記被検体内導入装置の移動状態とを表示する表示装置をさらに備えたことを特徴と する請求項 13に記載の移動状態検出システム。
[16] 前記被検体内情報と、少なくとも該被検体内情報を取得した位置近傍における前 記被検体内導入装置の移動状態とを表示する表示装置をさらに備えたことを特徴と する請求項 14に記載の移動状態検出システム。
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