WO2007083708A1

WO2007083708A1 - 被検体内医療システム、被検体内導入装置の操作方法および手術方法

Info

Publication number: WO2007083708A1
Application number: PCT/JP2007/050711
Authority: WO
Inventors: Hironao Kawano; Hironobu Takizawa; Akio Uchiyama; Atsushi Chiba; Takeshi Yokoi; Hideo Ito; Hidetake Segawa
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp.
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2007-07-26
Also published as: US20070191671A1; JP2012152607A; CN101374450A; CN102512135A; CN101374450B; CN102512135B; KR101050340B1; EP1982635A1; JP5404851B2; US20120226092A1; EP1982635B1; KR20080088635A; EP1982635A4; JP5134972B2; EP2441378A1; JPWO2007083708A1; US8731637B2

Abstract

　被検体内導入装置内の各種機能のオンオフを確実に行うことができ、かつオン状態あるいはオフ状態を安定して維持すること。指向性をもって磁場を検出する磁気センサ３、被検体１内を照明し撮像して該被検体内部を観察する観察部材、磁気センサ３が磁場を検出した場合に観察部材のオンオフを制御するスイッチ制御部、および前記観察画像を含む情報を被検体１外部に送信する送信部材を有したカプセル型内視鏡２と、一時的な磁場を被検体１内に照射する磁場発生部４、磁場の照射方向を変更するアーム駆動部５、ビュア６の受信結果をもとに、磁場発生部４による磁場の照射制御およびアーム駆動部５の駆動制御する制御部Ｃを有した磁場発生装置とを備える。

Description

明細書

被検体内医療システム、被検体内導入装置の操作方法および手術方法技術分野

[0001] この発明は、体腔内での検査や処置などを含む被検体内における各種の医療行為を行う被検体内医療システム、被検体内導入装置の操作方法および手術方法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登場して、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)のために患者の口から飲込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、体腔内、たとえば胃、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、外部の受信機内に設けられたメモリに蓄積される。患者がこの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、患者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの期間であっても、自由に行動できる。この後、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い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。

[0004] ここで、上述したカプセル型内視鏡は、小型であり、電池などの有限な電源を用いているため、電力消費を最小限に抑える必要があることから、カプセル型内視鏡内の各種機能のオンオフを被検体内に導入された後に行うようにしたものがある（特許文献 1〜3参照)。この各種機能のオンオフは、被検体外力磁場などの物理量を照射し、カプセル型内視鏡内に設けられた物理量検出センサがこの物理量を検出することによって行われる（特許文献 4, 5参照)。

[0005] 特許文献 1 :特許第 2849131号公報

特許文献 2：特開 2004 - 261240号公報

特許文献 3：特開 2005 - 73934号公報特許文献 4：特開平 9— 143053号公報

特許文献 5：実開昭 57— 187506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、上述した従来のカプセル型内視鏡内に設けられた物理量検出センサは、指向性をもっているため、各種機能のオンオフを確実に行うことができない場合があるという問題点があった。

[0007] また、磁気スィッチなどの物理量検出センサは、被検体外部から物理量を継続して照射し続けないと、各種機能のオンオフ切替を行うことができず、オン状態あるいはオフ状態を安定して継続するのが困難であるという問題点があった。

[0008] この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被検体内に導入された後であつても被検体内導入装置内の各種機能のオンオフを確実に行うことができ、かつオン状態あるいはオフ状態を安定して維持することができる被検体内医療システム、被検体内導入装置の操作方法および手術方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる被検体内医療システムは、指向性をもって所定の物理量を検出する物理量検出部材と、被検体内を検査または治療を行うために必要な機能を持つ少なくとも 1つの機能部材と、前記物理量検出部材が物理量を検出した場合に少なくとも 1つの前記機能部材のオンォフあるいは動作モードの切替えを制御するスィッチ制御部とを有し、カプセル状の外装部材に被われて被検体内に導入される被検体内導入装置と、一時的な物理量を前記被検体内に照射する物理量照射部と、前記物理量の照射方向を変更する物理量方向変更部とを有した物理量発生装置と、を備えたことを特徴とする。

[0010] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量方向変更部が、前記被検体を載置する載置台を備え、前記載置台と前記物理量照射部の相対的な位置または姿勢を変化させる照射部位置姿勢変更部であることを特徴とする。

[0011] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量検出部材は、磁界を検出する磁界検出部材であり、前記物理量照射部は、磁ィ匕方向を有する磁場発生部材であり、前記照射部位置姿勢変更部は、前記磁場発生部材の磁ィ匕方向と垂直な方向に、前記載置台と前記物理量照射部との相対位置を変化させることを特徴とする。

[0012] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量発生装置が、前記物理量照射部による物理量の照射制御および前記物理量方向変更部による物理量の照射方向の変更制御を行う制御部を備えたことを特徴とする

[0013] また、この発明にかかる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記機能部材が動作して、ることを被検体外で確認する動作状態確認部材をさらに備え、前記制御部は、前記動作状態確認部材が確認した前記機能部材の動作状態をもとに前記物理量照射部による物理量の照射 Z停止の制御および前記物理量方向変更部による物理量の照射方向を制御することを特徴とする。

[0014] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記制御部は、前記動作状態確認部材が前記機能部材が動作してヽることを確認した場合、前記物理量照射部による物理量の照射を停止させる制御を行うことを特徴とする。

[0015] また、この発明にかかる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記機能部材は、前記被検体内の画像を取得する観察部材であり、前記制御部は、前記被検体内導入装置から送信された被検体内画像が所望の特定部位を示す画像である場合、前記物理量照射部による物理量の照射を行わせて前記観察部材のオフあるいは動作モードの切替えを制御することを特徴とする。

[0016] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記制御部は、前記物理量照射部が発生する前記物理量を周期的に変動させる制御を行うことを特徴とする。

[0017] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量発生装置は、前記物理量照射部の移動量を検出する移動量検出部材をさらに備え、前記制御部は、前記移動量検出部材が検出した移動量に対応して前記物理量の周期を制御することを特徴とする。 [0018] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記制御部は、前記物理量照射部力物理量を所定のパターンで発生させ、前記スィッチ制御部は、前記所定のパターンを検出した場合、該所定のパターンに対応する前記機能部材のオンオフあるいは動作モードの切替えを制御することを特徴とする。

[0019] また、この発明にかかる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記被検体内に導入された前記被検体内導入装置の位置または姿勢を検出する位置検出部材をさらに備え、前記制御部は、前記位置検出部材が検出した位置または姿勢をもとに前記物理量照射部および前記物理量方向変更部を制御することを特徴とする。

[0020] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明にお、て、前記制御部は、前記位置検出部材が検出した前記被検体内導入装置の位置が所望の特定部位である場合、前記物理量照射部による物理量の照射を行わせて前記機能部材のオフあるいは動作モードの切替えを制御することを特徴とする。

[0021] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記位置検出部材は、金属探知器であり、前記物理量検出部材は、磁気センサであり、前記被検体内導入装置は、前記磁気センサの磁気検出方向に対して垂直な面を形成した導電体を有し、前記制御部は、前記金属探知器の位置検出方向に平行な方向から磁場を照射させる制御を行うことを特徴とする。

[0022] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明にお!/、て、前記被検体内導入装置は、受けた交流磁界に誘導されて交流磁界を発生する LCマーカを備え、前記位置検出部材は、被検体近傍に配置され、前記 LCマーカに対して交流磁界を発生するドライブコイルと、前記 LCマーカから発生した交流磁界を検出する複数のセンスコイル群とを備え、各センスコイルの配置位置と交流磁界の検出値とをもとに前記被検体内導入装置の位置を検出することを特徴とする。

[0023] また、この発明にかかる被検体内医療システムは、上記の発明において、所定方向から前記被検体に磁場を発生する磁場発生部材を備え、前記被検体内導入装置は、前記所定方向の磁場内の極性に応じた安定方向に向力う力を発生する方向部材が固定配置され、前記制御部は、前記磁場発生部材の磁場によって生じた前記方向部材のカによって前記被検体内導入装置の姿勢を制御しつつ、該姿勢に対応した物理量検出部材の指向性をもつ方向から前記物理量照射部から一時的な物理量を前記被検体内に照射することを特徴とする。

[0024] また、この発明にかかる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記方向部材は、永久磁石または強磁性体であることを特徴とする。

[0025] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量照射部は、電磁石によって磁場を発生するとともに、温度センサを備え、前記制御部は、前記温度センサが検出した温度をもとに通電時間の制御を行うことを特徴とする。

[0026] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量照射部は、永久磁石によって磁場を発生するとともに、非使用の場合、磁気遮蔽部によって磁場の発生を抑制することを特徴とする。

[0027] また、この発明にかかる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記磁気遮蔽部は、前記永久磁石を非磁性の榭脂を介して被う強磁性体であることを特徴とする。

[0028] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量照射部は、前記被検体に対して並列配置あるいは前記被検体を包むように斜めに配置された複数の磁場発生源を有することを特徴とする。

[0029] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量照射部は、前記被検体を挟んで対向配置されることを特徴とする。

[0030] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量は、磁場、光、電磁波、粒子線、音波、温度のいずれかであることを特徴とする。

[0031] また、この発明にかかる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記機能部材は、被検体内の画像を取得する観察部材、前記被検体内導入装置内の情報を被検体外に無線伝送する無線部材、被検体内に薬液を放出する薬液放出部材、被検体内の所望位置にマーキングするマーキング部材、被検体内の体液あるヽは組織を採取する体液 Z組織採取部材、被検体内にアームを伸縮させる操作アーム部材の少なくとも 1つであることを特徴とする。

[0032] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明にお!/、て、前記被検体内導入装置は、複数の前記機能部材または複数の前記機能部材の動作モードと、前記各機能部材または各動作モードに対応した複数の前記物理量検出部材とを備え、前記スィッチ制御部が、前記各物理量検出部材が物理量を検出した場合に、対応する前記機能部材のオンオフの制御あるいは前記動作モードへの切替え制御を行い、前記制御部が、オンオフあるいは動作モードの切替えを制御する所望の 1 以上の機能部材または機能部材の動作モードに対応する前記物理量検出部材が検出する物理量の放出制御を行うことを特徴とする。

[0033] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、複数の前記物理量検出部材は、異なる受信感度を有することを特徴とする。

[0034] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、複数の前記物理量検出部材は、異なる指向性を有することを特徴とする。

[0035] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、複数の前記物理量検出部材は、異なる物理量を検出し、異なる物理量を前記被検体内に一時的に照射する複数の前記物理量照射部と、前記物理量の照射方向を変更する複数の前記物理量方向変更部と、複数の前記物理量照射部による物理量の照射制御および複数の前記物理量方向変更部による物理量の照射方向の変更制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。

[0036] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明にお!/、て、前記被検体内導入装置は、複数の前記機能部材または複数の前記機能部材の動作モードを備え、前記制御部は、前記物理量照射部力も各機能部材または各動作モードに対応する、異なるパルス状のパターンをもった物理量を発生させ、前記スィッチ制御部は、前記物理量検出部材が前記機能部材または前記動作モードに対応する前記パルス状のパターンを検出した場合、対応する前記機能部材のオンオフ制御ある!/ヽは対応する前記動作モードへの切替え制御を行うことを特徴とする。

[0037] また、この発明に力かる被検体内医療システムは、上記の発明において、前記物理量照射部が発生する周期的に変動する物理量の周波数を、前記物理量検出部材が有する共振周波数より小さく設定したことを特徴とする。

[0038] また、この発明にかかる被検体内導入装置の操作方法は、被検体内導入装置内の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチをオフ状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、前記被検体内導入装置の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記被検体内導入装置が撮像した画像をもとに該被検体内導入装置が所望の特定部位に到達したか否かを判断し、所望の特定部位に到達して、な、場合には前記機能スィッチのオン状態に維持してさらに所望の特定部位に到達した力否かを判断する処理を繰り返し、所望の特定部位に到達した場合には前記機能スィッチをオフ状態にする制御ステップと、を含むことを特徴とする。

[0039] また、この発明に力かる被検体内導入装置の操作方法は、上記の発明にお、て、前記機能スィッチのオンオフ動作処理は、被検体外力ゝら被検体に物理量を一時的に照射する照射ステップと、被検体内に設けられた物理量検出部材による前記物理量の検出によって前記機能スィッチがオン状態またはオフ状態となっている力否かを、被検体外の受信装置が受信する各種機能部材力の情報をもとに判断する判断ステツプと、前記判断ステップによってオン状態ある、はオフ状態になって、な、と判断した場合、前記被検体に照射される物理量の照射方向を変更し、前記判断ステツプによる判断処理を繰り返す照射方向変更ステップと、を含むことを特徴とする。

[0040] また、この発明に力かる被検体内導入装置の操作方法は、上記の発明にお、て、前記嚥下ステップの後に消化促進剤を被検体に投与する投与ステップをさらに含むことを特徴とする。

[0041] また、この発明にカゝかる被検体内導入装置の操作方法は、被検体が被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、被検体を磁石に対して遠位から近位に移動させる移動ステップと、前記磁石の磁気によって前記被検体内導入装置内の磁気センサをオンさせて該被検体内導入装置内の機能をオフさせるオンオフ制御ステップと、を含むことを特徴とする。

[0042] また、この発明にかかる手術方法は、被検体内導入装置内の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチをオン状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、前記観察部材による観察機能を用いて被検体内をリアルタイムで観察して所望の部位を特定する観察ステップと、前記観察ステツプによって所望の部位が特定された場合、前記機能スィッチをオフ状態にするスイツチオフステップと、被検体に蠕動抑制剤を投与する投与ステップと、内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、前記機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記観察部材による画像および前記内視鏡下外科手術で用いる外科用内視鏡による画像を参照して前記所望の部位に対する処置を行う処置ステップと、を含むことを特徴とする。

[0043] また、この発明にかかる手術方法は、被検体内導入装置内の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチのうち前記観察部材の機能スィッチをオン状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、前記観察部材による観察機能を用いて被検体内をリアルタイムで観察して所望の部位を特定する観察ステップと、前記観察ステップによって所望の部位が特定された場合、前記機能スィッチのうちの係止部材の機能スィッチをオン状態にして前記被検体内導入装置を係止させる係止ステップと、前記観察部材の機能スィッチをオフ状態にするスイッチオフステップと、内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、前記観察部材の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記観察部材による画像および前記内視鏡下外科手術で用いる外科用内視鏡による画像を参照して前記所望の部位に対する処置を行う処置ステップと、を含むことを特徴とする。

[0044] また、この発明に力かる手術方法は、被検体内導入装置内の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチをオフ状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、前記被検体内導入装置の位置を検出しつつ回転磁場によって所望の部位まで当該被検体内導入装置を誘導する誘導ステップと、内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、前記機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記観察部材による画像および前記内視鏡下外科手術で用いる外科用内視鏡による画像を参照して前記所望の部位に対する処置を行う処置ステップと、を含むことを特徴とする。

[0045] また、この発明にかかる手術方法は、被検体内導入装置内の第 1の観察部材および第 2の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチのうちの第 1の観察部材をオン状態にして患者が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステツプと、前記第 1の観察部材による観察機能を用いて被検体内をリアルタイムで観察して所望の部位を特定する観察ステップと、内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、前記第 2の観察部材の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記第 1および第 2の観察部材による画像および前記内視鏡下外科手術で用いる外科用内視鏡による画像を参照して前記所望の部位に対する処置を行う処置ステツプと、を含むことを特徴とする。

[0046] また、この発明にかかる手術方法は、被検体内導入装置内の観察部材および処置部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチのうちの前記観察部材をオン状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、前記観察部材による観察機能を用いて被検体内をリアルタイムで観察して所望の部位を特定する観察ステップと、前記処置部材の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記観察部材による画像を参照して前記処置部材による前記所望の部位に対する処置を行う処置ステップと、を含むことを特徴とする。

[0047] また、この発明にかかる手術方法は、被検体内導入装置内の観察部材および処置部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチのうちの前記観察部材をオン状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、前記観察部材による観察機能を用いて被検体内をリアルタイムで観察して所望の部位を特定する観察ステップと、内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、前記処置部材の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記観察部材による画像および前記内視鏡下外科手術で用いる外科用内視鏡による画像を参照し、前記処置部材と前記内視鏡下外科手術で用いる内視鏡処置部材とを連携させて前記所望の部位に対する処置を行う処置ステップと、を含むことを特徴とする。

[0048] また、この発明に力かる手術方法は、上記の発明にお、て、前記被検体内導入装置の処置部材は、生検機能、投薬機能、止血機能、焼灼機能、マーキング機能を含むことを特徴とする。

発明の効果

[0049] この発明にかかる被検体内医療システム、被検体内導入装置の操作方法および手術方法では、被検体内導入装置が、指向性をもった物理量検出部材を有する場合であっても、物理量発生装置の物理量方向変更部によって物理量の照射方向を変更して確実に物理量検出部材が物理量を検出するようにし、し力もスィッチ制御部が、一時的な物理量の照射のみで被検体内導入装置内の各種機能のオンオフを確実に行うことができ、かつオン状態あるいはオフ状態を安定して維持することができるという効果を奏する。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、この発明の実施の形態 1にかかる被検体内医療システムの概要構成を示す図である。

[図 2]図 2は、図 1に示したカプセル型内視鏡の構成を示す断面図である。

[図 3]図 3は、磁場発生部が発生する磁場の磁力線を示す断面図である。

[図 4]図 4は、磁場発生部が発生する磁場の磁力線を示す平面図である。

[図 5]図 5は、磁場発生部の移動経路の一例を示す図である。

[図 6]図 6は、磁場発生部の移動状態を示す断面図である。

[図 7]図 7は、磁場発生部の移動経路を案内するテンプレートの一例を示す図である

[図 8]図 8は、カプセル型内視鏡内の機能スィッチのオン動作処理手順を示すフローチャートである。

[図 9]図 9は、カプセル型内視鏡内の機能スィッチのオフ動作処理手順を示すフローチャートである。

[図 10]図 10は、磁場発生部から発生するパルスの一例を示す図である。

[図 11]図 11は、磁場発生部の移動速度に応じてパルス間隔を伸縮させたパルスの一例を示す図である。

[図 12]図 12は、スィッチオンオフ制御情報を含むパルスパターンの一例を示す図である。

[図 13]図 13は、 2つの電磁石を並列配置した磁場発生部の断面図である。

[図 14]図 14は、磁場発生部の移動を XYテーブルで実現した被検体内医療システムの概要構成を示す図である。

[図 15]図 15は、磁場発生部の移動系の他の例を示す模式図である。 [図 16]図 16は、磁場発生部の移動系の他の例を示す模式図である。

[図 17]図 17は、磁場発生部を相対的に移動させる移動系の一例を示す模式図である。

[図 18]図 18は、磁場発生部を相対的に移動させる移動系の一例を示す模式図である。

[図 19]図 19は、磁場発生部を永久磁石で構成する一例を示す図である。

[図 20]図 20は、磁場発生部を永久磁石で構成する一例を示す図である。

[図 21]図 21は、磁場発生部を永久磁石で構成した場合の収納状態を示す断面図である。

[図 22]図 22は、磁場発生部を永久磁石で構成した場合の収納状態を示す断面図である。

[図 23]図 23は、 2つの永久磁石を並列配置した磁場発生部を示す断面図である。

[図 24]図 24は、 2つの永久磁石を対向配置した磁場発生部を示す断面図である。

[図 25]図 25は、 2つの永久磁石を対向配置カゝらやや斜めの位置に配置した磁場発生部を示す断面図である。

[図 26]図 26は、被検体内医療システムを大腸観察処理に応用する場合のカプセル型内視鏡の操作手順を示すフローチャートである。

[図 27]図 27は、磁場発生部の構成例を示す概略正面図である。

[図 28]図 28は、図 27の A— A線断面図である。

[図 29]図 29は、永久磁石の構成例を示す概略斜視図である。

圆 30]図 30は、永久磁石による発生磁界の方向を示す概略斜視図である。

[図 31]図 31は、不使用時の磁場発生装置 140の全体構成を示す概略斜視図である

[図 32]図 32は、使用時の磁場発生装置 140の全体構成を示す概略斜視図である。

[図 33]図 33は、磁場発生部 150の使用時の状態を示す正面図である。

[図 34]図 34は磁場発生部 150の不使用時の状態を示す正面図である。

[図 35]図 35は、図 34の縦断側面図である。

[図 36]図 36は、被検体内医療システムを小腸観察処理に応用する場合のカプセル型内視鏡の操作手順を示すフローチャートである。

[図 37]図 37は、この発明の実施の形態 2にかかる被検体内医療システムの概要構成を示す図である。

[図 38]図 38は、図 37に示したカプセル型内視鏡の一例を示す図である。

[図 39]図 39は、図 37に示したカプセル型内視鏡の他の一例を示す図である。

[図 40]図 40は、この発明の実施の形態 3に用いられるカプセル型内視鏡の一例を示す図である。

[図 41]図 41は、この発明の実施の形態 3にかかる被検体内医療システムの位置検出系の構成を示す図である。

[図 42]図 42は、この発明の実施の形態 4に用いられるカプセル型内視鏡の縦断面図である。

[図 43]図 43は、この発明の実施の形態 4に用いられるカプセル型内視鏡の横断面図である。

[図 44]図 44は、この発明の実施の形態 4にかかる被検体内医療システムの位置検出系の構成を示す図である。

[図 45]図 45は、図 44に示した位置検出系によるオンオフ制御を示す図である。

[図 46]図 46は、この発明の実施の形態 4に用いられるカプセル型内視鏡の他の一例を示す図である。

[図 47]図 47は、この発明の実施の形態 5にかかる被検体内医療システムにおける力プセル型内視鏡の構成を示す図である。

[図 48]図 48は、この発明の実施の形態 5にかかる被検体内医療システムにおける力プセル型内視鏡の一例の構成を示す図である。

[図 49]図 49は、この発明の実施の形態 6にかかる被検体内医療システムにおける力プセル型内視鏡の構成を示す図である。

[図 50]図 50は、図 49に示したカプセル型内視鏡に対するオンオフ制御を説明する図である。

[図 51]図 51は、この発明の実施の形態 7にかかる被検体内医療システムにおける力プセル型内視鏡の構成を示す図である。 [図 52]図 52は、この発明の実施の形態 8にかかる被検体内医療システムにおける力プセル型内視鏡の構成を示す図である。

[図 53]図 53は、この発明の実施の形態 9にかかる被検体内医療システムにおける X 線照射撮像装置の構成を示す図である。

[図 54]図 54は、この発明の実施の形態 9にかかる被検体内医療システムにおける X 線照射撮像装置の移動時の状態を示す図である。

[図 55]図 55は、この発明の実施の形態 9にかかる被検体内医療システムにおける力プセル型内視鏡の構成を示す図である。

[図 56]図 56は、この発明の実施の形態 10にかかる被検体内医療システムにおけるカプセル型内視鏡の構成を示す図である。

[図 57]図 57は、図 56に示したカプセル型内視鏡の構成を示すブロック図である。

[図 58]図 58は、図 56に示したカプセル型内視鏡に対するオンオフ制御の一例を示す図である。

[図 59]図 59は、この発明の実施の形態 10にかかる被検体内医療システムにおけるカプセル型内視鏡の他の構成を示す図である。

[図 60]図 60は、被検体内医療システムの第 1応用例の処理手順を示すフローチヤ一トである。

[図 61]図 61は、内視鏡下外科手術の概要を示す図である。

[図 62]図 62は、被検体内医療システムの第 2応用例の処理手順を示すフローチヤ一トである。

[図 63]図 63は、被検体内医療システムの第 3応用例の処理手順を示すフローチヤ一トである。

[図 64]図 64は、誘導部材の概要構成を示す図である。

[図 65]図 65は、被検体内医療システムの第 4応用例の処理手順を示すフローチヤ一トである。

[図 66]図 66は、被検体内医療システムの第 5応用例の処理手順を示すフローチヤ一トである。

[図 67]図 67は、被検体内医療システムの第 6応用例の処理手順を示すフローチヤ一トである。

符号の説明

1 被検体

2 カプセル型内視鏡

3, 403a, 403b 磁気センサ

4, 24, 34, 42, 150 磁場発生部 4a 温度センサ

4b 操作部

5, 205アーム駆動部

6 ピュア

7 入出力部

8

10 外装部材

11 透明部材

12 観察機能部

13 照明部

14 撮像素子

15 電源部

16 データ処理 ·制御部

17 アンテナ部

21 テンプレート

25, 26 電磁石

30, 60 載置台

35 XYテーブル

40, 50 回転台

41, 51支持部

41a, 43a, 51a ガイド

61, 140 磁場発生装置 70 基部

72 榭脂

74, 84, 94, 114, 115, 124, 125, 134, 135, 151, 240, 260, 261, 262 永久磁石

91， 101 蓋部

100 箱部

204 金属探知器

210, 211, 290 導電体板

220 LCマーカ

231 ドライブコイル

232 センスコイル群

251- -253 電磁石

271 光発生部

272, 282 光検出部

300 強誘電体棒

310 発熱体

311 温度センサ

331 X線照射部

332 X線受線部

340 X線センサ

413a, 413b 観察機能制御部

A, B 観察機能部

C 制御部

C1 磁場発生制御部

C2 駆動制御部

C3 通電時間制御部

C4 位置検出部

C41 信号発生部 C42 位置算出部

発明を実施するための最良の形態

[0052] 以下、この発明を実施するための最良の形態である被検体内医療システム、被検体内導入装置の操作方法および手術方法について説明する。

[0053] (実施の形態 1)

図 1は、この発明の実施の形態 1である被検体内医療システムの概要構成を示す図である。図 1において、この被検体内医療システムは、被検体 1内に導入され、リードスイッチなどによって実現される指向性を有した磁気センサ (リードスィッチ） 3を内蔵する被検体内導入装置であるカプセル型内視鏡 2と、被検体 1に磁場を発生する電磁石である磁場発生部 4と、磁場発生部 4を移動する多関節アームによって実現されるアーム駆動部 5と、カプセル型内視鏡 2から送信される情報を受信する受信装置であるピュア 6と、ピュア 6からの情報および磁場発生部 4の位置をもとに磁場発生部 4の磁場発生を制御するとともにアーム駆動部 5を駆動して磁場発生部 4の位置および磁場照射方向の変更制御を行う制御部 Cと、制御部 Cに接続されて制御部じへの入力および制御部 C力の出力を行う入出力部 7と、制御部 Cの制御に必要な情報を記憶する記憶部 8とを有する。

[0054] 制御部 Cは、磁場発生制御部 C1、駆動制御部 C2、および通電時間制御部 C3を有する。磁場発生制御部 C1は、磁場発生部 4が照射する磁場の発生 Z停止を制御する。駆動制御部 C2は、アーム駆動部 5の駆動制御を行う。通電時間制御部 C3は、磁場発生部 4に設けられた温度センサ 4aによって温度を検出し、この検出した温度が所定以上となった場合、磁場発生部 4に対する通電時間を小さくして磁場発生部 4 の温度上昇を防ぐ制御を行う。なお、磁場発生部 4は、駆動制御部 C2の制御のもとにアーム駆動部 5を駆動させて位置および照射方向の変更を行ってもよいが、磁場発生部 4に設けられた操作部 4bによる手動操作によって移動させてもよい。この場合、アーム駆動部 5の関節部分の変化量が移動量として制御部 Cに送出される。

[0055] 図 2は、カプセル型内視鏡 2の概要構成を示す断面図である。図 2に示すように、力プセル型内視鏡 2は、両端が球面を形成した筒状体であり、いわゆるカプセル状をなした外装部材 10に被われる。外装部材 10の内部には、外部を照明して画像を取得する観察部材としての観察機能部 12、磁気センサ 3、電源部 15、データ処理 '制御部 16、アンテナ部 17を有し、各部は、フレキシブルな配線部 18によって接続され、交互に折り畳まれて配設される。

[0056] 観察機能部 12は、外装部材 10の一部に形成された透明部材 11を介して LEDなどによって実現される照明部 13から光を照射し、光が照射された部位の画像を撮像素子 14によって取得し、データ処理 '制御部 16に送出する。この取得された画像は、画像データとしてアンテナ 17を介して被検体外に送信される。なお、データ処理' 制御部 16は、この観察機能部 12が機能している間は、通常 1秒間に 2コマの画像データを取得して被検体外に送信する。

[0057] 磁気センサ 3は、磁気を検出する指向性を有し、図 2に示すようにカプセル型内視鏡の軸に垂直な方向に配置された場合、その指向性は、矢印 A1に示す方向となる。従って、矢印 A1方向の磁場強度が磁気センサ 3の検出強度を超えない場合、磁気センサ 3は、この磁場の磁気を検出しない。データ処理 '制御部 16は、磁気センサ 3が磁気を検出した場合、観察機能部 12の現在のオンオフ状態を変更するスィッチ制御部としての機能を有する。

[0058] 一方、磁場発生部 4は、強磁性体などの誘電率の高い部材にコイルが巻かれた状態を形成した電磁石であり、図 3および図 4に示すように、その磁力線は、コイルの軸力も所定距離離れた軸に垂直な面内で軸心力全周に向力つて広がるように形成されるとともに、軸心を含む軸心に水平な面内では軸心力周囲に向力うにしたがって徐々に傾斜している。この結果、被検体内に対して 3次元的な磁場方向をもった磁力線を容易に形成することができる。

[0059] 磁場発生部 4は、アーム駆動部 5の駆動によって容易に駆動することができ、図 5に示すように、磁場発生部 4をジグザグに移動させることで、被検体 1内の全ての位置で 3次元的な磁場方向をもった磁力線を発生させることができる。従って、カプセル型内視鏡 2が体内のどの位置にあっても、磁場を検出することができる。さらに、図 6 に示すように、被検体 1表面近傍を沿うようにジグザグに移動させることによって、被検体 1内に一層強い磁場を少ない電力消費で行うことができる。なお、磁場発生部 4 を手動操作して移動させる場合、図 7に示すように、予め磁場発生部 4の移動経路 2 laが表示されたテンプレート 21を装着し、被検体 1に巻き付けるようにしてもよ!、。

[0060] ここで、制御部 Cによるカプセル型内視鏡 2内の観察機能部 12のオン動作処理およびオフ動作処理について図 8および図 9に示したフローチャートを参照して説明する。

[0061] まず、図 8に示したオン動作処理について説明する。この場合、カプセル型内視鏡 2内の観察機能部 12はオフ状態であることが前提である。まず、磁場発生制御部 C1 は、観察機能部 12のオン動作スイッチングを行う指示を受けると、磁場発生部 4に通電して被検体 1内に一時的な磁場を発生させる (ステップ S 101)。

[0062] その後、制御部 Cは、オン動作情報があった力否力すなわちピュア 6から観察機能部 12によって取得された画像を受信したか否かを判断する (ステップ S 102)。オン動作情報を得ることができた場合 (ステップ S 102, Yes)には、これによつてオン動作スイッチングがなされたため、本処理を終了する。

[0063] 一方、オン動作情報を得ることができな力つた場合 (ステップ S102, No)には、駆動制御部 C2によって磁場発生部 4を移動させて磁場の発生方向を変更させた (ステップ S 103)後、ステップ S 101に移行して、上述した処理を、オン動作情報が得られるまで繰り返す。

[0064] つぎに、図 9に示したオフ動作処理について説明する。この場合、カプセル型内視鏡 2内の観察機能部 12はオン状態であることが前提である。まず、磁場発生制御部 C1は、観察機能部 12のオフ動作スイッチングの指示を受けると、磁場発生部 4に通電して被検体 1内に一時的な磁場を発生させる (ステップ S 201)。

[0065] その後、制御部 Cは、オフ動作情報があった力否力すなわちピュア 6から観察機能部 12によって取得される画像が受信できなくなつたか否かを判断する (ステップ S2 02)。オフ動作情報を得ることができた場合 (ステップ S202, Yes)には、これによつてオフ動作スイッチングがなされたため、本処理を終了する。

[0066] 一方、オフ動作情報を得ることができな力つた場合 (ステップ S 202, No)には、駆動制御部 C2によって磁場発生部 4を移動させて磁場の発生方向を変更させた (ステップ S 203)後、ステップ S 201に移行して、上述した処理を、オフ動作情報が得られるまで繰り返す。 [0067] ここで、磁場発生制御部 CIによる上述した磁場発生部 4からの一時的な磁場発生について説明する。カプセル型内視鏡 2内の磁気センサ 3は、磁気スィッチであり、所定値以上の磁気を検出した場合にスィッチオン状態となり、所定値未満の磁気になるとスィッチオフ状態となる。したがって、磁場発生部 C1は、磁場発生部 4に対して所定値以上の磁気を形成する磁場を所定時間以上発生させておき、データ処理，制御部 16は、所定時間以上、磁気センサ 3がスィッチオン状態になった場合、その後磁気センサ 3がスィッチオフ状態になったとしても、観察機能部 12をオン状態にさせる制御を行う。なお、データ処理 ·制御部 16が観察機能部 12をオン状態にさせる制御は、この制御の前の観察機能部 12がオフ状態である場合である。したがって、この制御の前の観察機能部 12がオン状態である場合、この制御によって観察機能部 12 は、オフ状態に移行する。すなわち、磁気センサ 3のオンオフ状態と観察機能部 12 のオンオフ状態とは連携せず、データ処理.制御部 16は、磁気センサ 3が所定時間以上スィッチオン状態になった場合に、観察機能部 12のオンオフ状態をトグル動作させる。これによつて、磁場発生のための電力消費を抑えることができるとともに、観察機能部 12のオン状態あるいはオフ状態の安定維持を実現することができる。

[0068] なお、図 10に示すように、磁場をパルス状に発生させるようにしてもよい。磁気センサ 3は、所定値以上の磁場強度 (磁気強度)を検出した場合に、スィッチオン状態となる。このため、磁場をパルス状に発生させると、 DC磁場を発生させる場合に比して、少ない電力消費で、磁気センサ 3をスイッチングさせることができる。特に、磁気は、距離の 3乗で反比例して減衰するため、パルス状に磁場を発生する意味は大きい。ただし、磁場がパルス状であることから、磁気センサ 3は、磁場のノルスの立ち上がりおよび立ち下がりごとにオンオフを繰り返すため、データ処理 ·制御部 16は、所定時間内に 1回以上、磁気センサがスィッチオン状態になった場合、観察機能部 12のトダル動作を行うようにスィッチ制御する。なお、パルス周波数は、磁気センサ 3の検出部および磁気センサ 3の出力を処理する図示しない処理回路の共振周波数以下に設定し、確実に磁気センサ 3が動作するようにする。

[0069] また、磁場をパルス状に発生させる場合、磁気パルスを常に等間隔で発生させるのではなぐ図 11に示すように、磁場発生部 4の移動速度に応じてパルスの発生間隔を制御するようにすると、さらに消費電力を抑えることができる。すなわち、磁場発生部 4の移動速度が速い場合、パルスの発生間隔を小さくし、磁場発生部 4の移動速度が遅い場合、パルスの発生間隔を大きくする。たとえば、単純に、磁場発生部 4が移動しない場合には、間隔 T1で磁気パルスを発生し、磁場発生部 4が移動し始めた場合、間隔 T2で磁気パルスを発生するようにしてもよい。これにより、被検体 1の表面における磁場の発生密度にばらつきがなくなり、し力も消費電力を抑えることができる

[0070] なお、図 12に示すように、磁気を所定のパターン PTをもって発生させてもよい。このパターン PTに磁気センサ 3が反応してオンオフし、データ処理 '制御部 16が、このオンオフ状態をもとに所定のパターン PTである力否かを判断し、所定のパターンである場合に、観察機能部 12をオン状態あるいはオフ状態にするように制御する。この場合、観察機能部 12をオンさせるパターンと観察機能部 12をオフさせるパターンとを異ならせることによって、観察機能部 12の現在のスィッチ状態に力かわらず、所望のスィッチ状態に移行させることができる。また、観察機能部 12以外の各種機能部を有する場合には、これら各種機能部に異なるパターンを対応付けておくことによって、各種機能部に対するオンオフ制御を、 1つの磁気センサ 3のみで行うことができる。

[0071] また、上述した磁場発生部 4は、 1つの電磁石を設けていた力図 13に示すように、 2つの電磁石を設けるようにしてもよい。図 13に示した磁場発生部 24は、 2つの電磁石 25, 26を極性が異なるように並列配置したものであり、各電磁石 25, 26によって磁力線がループを形成し、各電磁石 25, 26の軸に垂直な方向に強い磁場を簡易に形成することができる。

[0072] さらに、上述した磁場発生部 4は、多関節アームであるアーム駆動部 5によって移動させるようにしていた力図 14に示すように、被検体 1が横たわる載置台 30内に、 XYテーブル 35を設け、この XYテーブル 35上に、磁場発生部 4と同じ構成の磁場発生部 34を設け、駆動制御部 C2の制御のもとに、磁場発生部 34を二次元に移動させるようにしてもよい。この図 14に示した被検体内医療システムでは、載置台 30のスぺースを有効利用できるので、省スペース化を図ったシステムを構築することができる。

[0073] また、被検体 1が立ったままの状態でカプセル型内視鏡 2内の観察機能部 12のォンオフを制御するようにしてもよい。図 15に示すように、このシステムでは、回転台 40 と、磁場発生部 42を支持する支持部 41とを有し、磁場発生部 42は、支持部 41の鉛直に延びるガイド 41a上を移動し、被検体 1に対して磁場を発生する。磁場発生部 4 2の上下動と回転台 40の回転とを組み合わせることによって、磁場の照射方向を可変できるようになつている。

[0074] 図 16に示したシステムも、被検体 1が立ったままの状態で被検体 1に磁場を照射するものであり、このシステムでは、支持部 41のガイド 41a上を上下に移動する支持部 43をさら〖こ設け、この支持部 43の水平方向に設けられたガイド 43a上を磁場発生部 42が水平に移動するようにしている。したがって、磁場発生部 42は、上下 (垂直)および水平方向に移動可能になる。この場合、回転台 40の小刻みな移動がなくなるので、被検体 1の静止状態を維持しやすくなるため、安定した観察機能部 12のスィッチングを行うことができる。

[0075] なお、上述したシステムでは、被検体 1が静止状態であることを前提とし、磁場発生部 4, 42を移動させるようにしていたが、磁場発生部を固定しておき、被検体 1を移動させるようにして被検体 1内のカプセル型内視鏡 2内の観察機能部 12のスイッチングを行うようにしてもよい。たとえば、図 17に示すように、被検体 1が立ったままの状態で被検体 1を回転させることができる回転台 50と、磁場発生部 52を固定支持するとともに回転台 50を移動可能に支持する支持部 51を有し、支持部 51に設けられたガイド 51a上を回転台 50が移動することによって、被検体 1を磁場発生部 52に対して近接させるようにする。

[0076] また、図 18に示すように、筒型の磁場発生装置 61を設け、この磁場発生装置 61内に、被検体 1が載置される載置台 60を挿脱することによって被検体 1に磁場を照射するシステムであってもよい。この場合、載置台 60は、揷脱方向の軸まわりに回動可能であることが好ましい。

[0077] ところで、上述した磁場発生部 4, 34, 42, 52および磁場発生装置 61は、電磁石あるいは電磁コイルによって実現されていた力これに限らず、永久磁石を用いて磁場を発生させてもよい。ただし、永久磁石の場合、常に磁場を発生しているので、非使用時における対策を施す必要がある。 [0078] たとえば、図 19に示すように、永久磁石 74の周囲を非磁性の榭脂 72で覆い、ァーム駆動部 5との間を、強磁性体で形成された基部 70を介して接続することによって、永久磁石 74を用いた磁場発生部を実現できるが、非使用時には、強磁性体で形成された覆い部 76を先端側から被せ、永久磁石 74を、強磁性体で形成された基部 70 および覆い部 76によって包み、磁場の外部への漏れを少なくする。なお、図 19では、覆い部 76の内側にスぺーサ 75を設けている。

[0079] また、図 20に示すように、覆い部 76に対応する覆い部 86を予めアーム駆動部 5側に設けておくようにしてもよい。この場合、榭脂 82は、覆い部 86をガイドするガイドを設けておき、このガイド上を覆い部 86が移動することによって、非使用時に磁場を遮断するようにしている。なお、図 20に示した覆い部 86は、永久磁石 84の磁力線を遮断するように設けられればよく、永久磁石 84の全周を覆う必要はな、。

[0080] さらに、図 21に示すように、永久磁石 94を、アーム駆動部 5の先端部に対して着脱可能にし、非使用時には、この永久磁石 94を強磁性体で形成された箱 90の内部に格納するよう〖こしてもよい。図 21では、上部に開口部を有し、強磁性体で形成された箱 90内の底部に非磁性の榭脂で形成された支持部 93を設け、この支持部 93上に永久磁石 94を載せ、下面に非磁性の榭脂で形成された支持部 92を有した強磁性体の蓋部 91で開口部を覆うようにしている。なお、永久磁石 94には、永久磁石 94の移動のための把持部 95が設けられている。また、この永久磁石 94は、アーム駆動部 5の先端部に設置しないで、術者が把持部 95を手に持った状態で被検体 1に近付き、被検体内に磁場を発生させてもよい。なお、図 22に示すように、蓋部 101と箱部 10 0と分離できるようにしてもょ、。

[0081] また、永久磁石で磁場発生部を実現する場合、図 23に示すように、 2つの永久磁石を並列配置して強い磁場を発生できるようにしてもよい。たとえば、図 23に示すように、強磁性体で形成された支持部 110の一方の面に 2つの永久磁石 114, 115を極性を異ならせて並列配置し、各永久磁石 114, 115の周囲を、非磁性の榭脂 111で覆うようにする。この磁場発生部でも非使用時における磁場の漏れを少なくするために、支持部 110の対向面に把持部 117を有する強磁性体の蓋部 116を設け、永久磁石 114, 115を挟むようにする。この場合、永久磁石 114, 115と蓋部 116と支持部 110とによって磁力線が閉ループを形成する磁気回路が設けられたことになり、磁場の外部漏れを抑えることができる。

[0082] さらに、永久磁石で磁場発生部を実現する場合、図 24に示すように、被検体 1を挟んで永久磁石 124, 125を対向配置するようにしてもよい。この場合、各永久磁石 12 4, 125を支持する部材を強磁性体とすることによって、磁気回路が形成され、磁場の外部漏れを抑えることができる。なお、図 25に示すように、永久磁石 134, 135を対向配置の位置からずらして斜め配置するようにしてもょ、。この斜め配置構成の場合、被検体 1のサイズに余裕をもたせることができる。なお、いずれの場合であっても、磁気回路上に被検体 1が配設されるようにする。

[0083] ここで、上述した被検体内医療システムを用いた使用方法につ、て説明する。まず、図 26を参照して、大腸を観察する場合のシステム使用方法について説明する。図 26において、まず、カプセル型内視鏡 2の観察機能部 12を含む各種機能部をオフ状態にして嚥下する (ステップ S301)。その後、消化促進剤を投与し、カプセル型内視鏡 2の移動を促進させる (ステップ S302)。その後、所定時間経過した力否かを判断し (ステップ S303)、所定時間経過した場合 (ステップ S303, Yes)に限り、カプセル型内視鏡 2内の機能スィッチをオン状態にするオン動作処理を行う（ステップ S30 4,図 8参照)。その後、カプセル型内視鏡 2から送信された画像を取得し (ステップ S 305)、この画像が大腸を示す画像であるカゝ否かを判断する (ステップ S306)。大腸でない場合 (ステップ S306, No)、カプセル型内視鏡 2内の機能スィッチをオフ状態にするオフ動作処理を行った (ステップ S307,図 9参照）後、ステップ S302に移行して上述した処理を繰り返す。一方、画像が大腸を示す画像である場合 (ステップ S 30 6, Yes)、本処理を終了する。この状態で、カプセル型内視鏡 2は、大腸内に存在して、大腸の蠕動運動に従って移動しつつ、大腸内の画像を連続して撮像し、被検体 1外部に送信することによって、大腸内を観察することができる。

[0084] ここで、永久磁石を使用した、より具体的な磁場発生装置として、磁場発生部、磁石収納部、昇降部などで構成された磁場発生装置の例を説明する。図 27は、磁場発生部の構成例を示す概略正面図であり、図 28は、図 27の A— A線断面図である。磁場発生部 150は、磁石収納部に収納しやすいように下端側がテーパ形状に形成され、内部に永久磁石 151を備えている。この永久磁石 151は、図 29に示すように、 5つのブロック 15 la〜 15 leを V字状に一体化したものである。図 29中に示す太矢印は、各ブロック 151a〜151eの磁化方向を示している。図 30は、このように形成された永久磁石 151による発生磁界の方向の概略を示しており、点線は主な発生磁界方向を示し、細矢印はある平面内での磁界方向を示している。図 30に示す例では、 A点で X軸方向、 B点で y軸方向、 C点で z軸方向の磁界が発生している。

[0085] このような磁場発生部 150によって、磁場発生部 150の前面力も一定距離 dだけ離れた平面内のいずれかの点で X軸、 y軸、 z軸方向の全てにスイッチング動作に必要な磁界を発生することができる。また、図 29に示すように各ブロック 151a〜151eの磁ィ匕方向を設定することで、後方（一 z軸方向）への発生磁界が軽減できる。また、図 28に示すように、磁場発生部 150は、永久磁石 151の後方に永久磁石 151と同一形状の V字状に形成された磁性体 152を、非磁性体 153を介して備えており、永久磁石 151の後方への漏れ磁界をさらに軽減している。さらに、非磁性体 153は、永久磁石 151の周りを全体的に被っている。なお、図 27および図 28に示すように、磁場発生部 150の上部には、磁性体 154と非磁性体 155により形成された蓋 156が設けられている。また、磁場発生部 150の後方には、接続アーム 157が連結されている。

[0086] 図 31は、不使用時の磁場発生装置 140の全体構成を示す概略斜視図であり、図 3 2は、使用時の磁場発生装置 140の全体構成を示す概略斜視図である。磁場発生部 150は、磁場発生装置 140が備える昇降部 141に接続アーム 157で固定されており、昇降ハンドル 142を操作することで、チェーン 143を介して磁場発生部 150を上下方向に移動させることが可能である。また、磁場発生部 150を下方向に移動することで、そのままキャスタ 144付きの磁石収納部 145に収納されるように構成されている。

[0087] ここで、磁場発生部 150と磁石収納部 145との関係を、図 33〜図 35により説明する。図 33は、磁場発生部 150の使用時の状態を示す正面図であり、図 34は磁場発生部 150の不使用時の状態を示す正面図であり、図 35は、図 34の縦断側面図である。磁場発生部 150は磁石収納部 145に対して前後左右にそれぞれ隙間を有して収納され、蓋 156部分が磁石収納部 145の上端にオーバーラップするように設定されている。また、図 35に示すように、磁場発生部 150が磁石収納部 145に収納された状態では、永久磁石 151の前方に永久磁石 151と同一形状の磁性体 146が非磁性体 147を介して配置されるように構成され、さらにその周囲にも磁性体 148と非磁性体 149とが交互に配置され、磁場発生部 150からの漏れ磁界を軽減させている。

[0088] つぎに、図 36を参照して、小腸を観察する場合のシステム使用方法について説明する。図 36において、まず、カプセル型内視鏡 2の観察機能部 12を含む各種機能部をオフ状態にして嚥下する (ステップ S401)。その後、所定時間経過したか否かを判断し (ステップ S402)、所定時間経過した場合 (ステップ S402, Yes)に限り、カブセル型内視鏡 2内の機能スィッチをオン状態にするオン動作処理を行う（ステップ S4 03,図 8参照)。その後、カプセル型内視鏡 2から送信された画像を取得し (ステップ S404)、この画像が小腸を示す画像であるか否かを判断する (ステップ S405)。小腸でない場合 (ステップ S405, No)、カプセル型内視鏡 2内の機能スィッチをオフ状態にするオフ動作処理を行った (ステップ S406,図 9参照）後、ステップ S402に移行して上述した処理を繰り返す。一方、画像が小腸を示す画像である場合 (ステップ S4 05, Yes)、本処理を終了する。この状態で、カプセル型内視鏡 2は、小腸内に存在して、小腸の蠕動運動に従って移動しつつ、小腸内の画像を連続して撮像し、被検体 1外部に送信することによって、小腸内を観察することができる。

[0089] なお、上述した実施の形態 1では、主として観察機能部 12のオンオフ制御について説明したが、これに限らず、生検機能、投薬機能、止血機能、焼灼機能、マーキング機能を含む 1以上の各種機能部をカプセル型内視鏡 2内にもたせ、この各種機能部の機能のオンオフを制御する場合にも適用することができる。また、各種機能部に限らず、無線伝送処理部やデータ処理 ·制御部 16内の一部の機能のオンオフを制御することもできる。さらに、目的的な機能に限らず、汎用的な機能、たとえば係止機能などのオンオフ制御にも適用することができる。

[0090] (実施の形態 2)

つぎに、この発明の実施の形態 2について説明する。上述した実施の形態 1では、ピュア 6から得られるカプセル型内視鏡 2からの情報をもとに磁場発生部 4の磁場照射方向の変更制御を行うようにしていた力この実施の形態 2では、カプセル型内視鏡 2の位置をもとに磁場発生部 4の磁場照射方向の変更制御を行うようにして、る。

[0091] 図 37は、この発明の実施の形態 2である被検体内医療システムの構成を示す図である。この被検体内医療システムは、図 1に示した被検体内医療システムに、カプセル型内視鏡 2内の電池などの金属を探知することによってカプセル型内視鏡 2の位置を検出する金属探知器 204と、この金属探知器 204を移動させるアーム駆動部 20 5と、金属探知器 204の検出情報をもとにカプセル型内視鏡 2の位置を検出する位置検出部 C4とがさらに設けられている。磁場発生制御部 C1および駆動制御部 C2 は、位置検出部 C4が検出した位置情報をもとに磁場の発生制御および磁場の照射方向制御を行うが、カプセル型内視鏡 2の位置がわ力ているため、磁場発生部 4を移動させる範囲を小さくことができるとともに、迅速なスイッチングを行うことができる。

[0092] ここで、カプセル型内視鏡 2は、図 38に示すように、カプセル型内視鏡 2の軸方向に検出感度の指向性をもつように磁気センサ 3を配置し、磁気センサ 3の検出感度方向に垂直な面をもつ導電体板 210を配置することが好ま、。金属探知器 204は、導電体 210の導電体面上に渦電流を発生させ、この渦電流から発生する磁気を検出しているので、導電体板 210によって大きな渦電流を生ずるような方向を作り出すことによって金属探知器 204の検知感度に指向性が生じる。この結果、金属探知器 2 04が大きな検知感度をもつ方向に垂直な方向にカプセル型内視鏡 2の軸をもつことがわかり、結果的にカプセル型内視鏡 2の位置のほかに方向を検出することができる。したがって、さらに磁場発生部 4の移動範囲を小さくすることができるとともに、迅速なスイッチングを行うことができる。

[0093] また、図 39に示すように、磁気センサ 3の検出感度方向がカプセル型内視鏡 2の軸方向に垂直な方向である場合、導電体板 211の導電体面がカプセル型内視鏡 2の軸に垂直となるように配置すればょ、。

[0094] なお、導電体板 210, 211は、渦電流が生じやすいアルミニウムや銅などの金属にお!、て常磁性体のもので実現できる。

[0095] (実施の形態 3)

つぎに、この発明の実施の形態 3について説明する。上述した実施の形態 2では、導電体板と金属探知器をもち、てカプセル型内視鏡 2の位置を検出するようにしていたが、この実施の形態 3では、 LCマーカを用いてカプセル型内視鏡 2の位置を検出するようにしている。

[0096] カプセル型内視鏡 2内には、図 40に示すように、 LCマーカ 220を設ける。 LCマー力 220は、コイルとコンデンサと接続した共振回路であり、外部から共振周波数に外部交流磁界をコイルで受信し、コンデンサで蓄積する誘導電流を再びコイル力外部に交流磁界を発生するものである。この際、 LCマーカ 220のコイルは磁界発生の指向性をもっているため、位置検出とともにカプセル型内視鏡 2の方向も検知することがでさる。

[0097] 図 41は、 LCマーカ 220を用いて位置検出を行う位置検出系の構成を示す図である。図 41に示すように、この位置検出系は、 LCマーカ 220に向けて交流磁界を発生するドライブコイル 231と、 LCマーカ 220が発生した交流磁界を検出するセンスコィル群 232とを有し、ドライブコイル 231とセンスコイル群 232とは、被検体 1の体表面に配置される。位置検出部 C4は、ドライブコイル 231に交流磁界を発生させる交流信号を送出する信号発生部 C41と、各センスコイル 232a〜232fが受信した交流磁界の強度をもとにカプセル型内視鏡 2の位置を算出する位置算出部 C42とを有する。位置算出部 C42が算出した位置は、磁場発生部 4などの移動制御に用いられるが、この際、入出力部 7の一部である表示部 237に表示出力してもよい。

[0098] なお、 LCマーカ 220を用いた実施の形態 3では、 LCマーカ 220自体が電源を不要とするため、カプセル型内視鏡 2の機能スィッチがオフ状態であってもカプセル型内視鏡 2の位置検出および方向検出を行うことができる。

[0099] (実施の形態 4)

つぎに、この発明の実施の形態 4について説明する。上述した実施の形態 2, 3では、カプセル型内視鏡 2の位置を検出して磁場発生部 4の移動範囲を小さくするとともに迅速なスイッチングを行うようにしていた力この実施の形態 4では、カプセル型内視鏡 2の方向を制御し、この方向制御された状態のカプセル内視鏡 2に対して磁場を照射するようにしている。

[0100] カプセル型内視鏡 2は、図 42に示すように、カプセル型内視鏡 2の軸に沿って磁気センサ 3が配置され、磁気センサ 3の磁気検知方向が軸に平行な方向に向けられている。カプセル型内視鏡 2内には、軸に垂直な方向に磁場を発生する円板状の永久磁石 240が配置され、その板面は、軸に垂直に配置される。

[0101] 一方、被検体 1の周囲には、 Z方向から磁場を発生する磁場発生部 251、 Y方向から磁場を発生する磁場発生部 252、 X方向から磁場を発生する磁場発生部 253が配置される。なお、被検体 1は、載置台 250上に置かれ、その長手方向は X方向となる

[0102] 図 45に示すように、磁場発生部 251は、他の磁場発生部 252, 253に先駆けて被検体 1に磁場を発生し、この磁場方向に永久磁石 240の長尺方向が揃うことによってカプセル型内視鏡 2の軸力 — Y平面内となる。すなわち、磁気センサ 3の磁気検知方向が X—Y平面内となる。磁場発生部 251の磁場発生を維持しつつ、このカプセル型内視鏡 2の方向を維持した状態のタイミング tlで、磁場発生部 252, 253から一時的な磁場を X方向および Y方向から照射する。これによつて、磁気センサ 3は確実にオンし、機能スィッチのオンオフ制御を確実に行うことができる。

[0103] なお、図 46に示すように、永久磁石 240と同じ構成および配置をもつ永久磁石 26 0の磁場発生方向に対して垂直な方向、すなわちカプセル型内視鏡 2の軸方向に磁気検知方向をもつように磁気センサ 3を配置してもよ、。

[0104] (実施の形態 5)

つぎに、この発明の実施の形態 5について説明する。上述した実施の形態 4では、カプセル型内視鏡 2を方向制御して磁気センサをオンするようにしていた力この実施の形態 5では、磁気センサ 3に替えて光センサ 272を用いて、る。

[0105] 図 47に示すように、この実施の形態 5にかかる被検体内医療システムでは、実施の形態 4と同様に、姿勢制御のための永久磁石 261がカプセル型内視鏡 2内に設けられる。この永久磁石 261は、実施の形態 4と同様に、カプセル型内視鏡 2の軸方向に垂直な平面を形成する平板であり、磁場はこの垂直方向に形成される。カプセル型内視鏡 2は、さらに、磁気センサ 3に替えて光センサ 272が設けられる。この光センサ 272の光検知方向は、永久磁石 261の磁場方向と同じである。一方、磁場発生部 4 は、その先端部分に LEDなどの光発生部 271を有する。

[0106] カプセル型内視鏡 2内の観察機能部 12をオンオフ制御する場合、まず、磁場発生部 4から、電磁石 251と同様に、磁場を被検体 1に照射し、永久磁石 261を作用させることによって、カプセル型内視鏡 4の姿勢を変更させる。この状態で、光発生部 271 から、たとえば赤外光を照射し、光検出部 272をオン状態にする。この場合、カプセル内視鏡 4の姿勢と磁場発生部 4との位置関係から、光発生部 271と光検出部 272 とは向き合った状態であり、確実に光検出部 272をオン状態にすることができる。この光検出部 272のオン状態への移行をもとに、データ処理 ·制御部 16は、観察機能部 12の機能をオンオフ制御する。

[0107] なお、図 48に示すように、永久磁石 261に替えて永久磁石 262を設けてもよい。この永久磁石 262は、 N極と S極とがそれぞれ円板状をなして積層された構成であり、板面が、カプセル型内視鏡 2の軸に垂直な方向となるように設置されている。さらに、光検出部 272に替えて、光検知方向がカプセル型内視鏡 2の軸方向となる光検出部 282が設けられている。このような構成によっても、光発生部 271と光検出部 282とが対向するので、確実に光検出部 282をオン状態にすることができる。

[0108] (実施の形態 6)

つぎに、この発明の実施の形態 6について説明する。上述した実施の形態 4では、カプセル型内視鏡 2を方向制御して磁気センサをオンするようにしていた力この実施の形態 6では、永久磁石に替えて導電体板を設けて方向制御するようにしている。

[0109] すなわち、図 49に示すように、磁気センサ 3の磁場検出方向力カプセル型内視鏡 2の軸に垂直な方向となるように磁気センサ 3を設置するとともに、アルミニウムや銅などの金属体で形成された円板状の導電体板 290を設ける。この際、導電体板 290の板面は、カプセル型内視鏡 2の軸に対して垂直となるように設置される。

[0110] カプセル型内視鏡 2内の観察機能部 12をオンオフ制御する場合、まず、図 50に示すように、磁場発生部 304から、たとえば数十 kHz程度の交流磁場 S1を発生させる。導電体板 290上には、この交流磁場に対応した渦電流が発生し、この渦電流によつて導電体板 290が磁ィ匕された状態となる。したがって、磁場発生部 304の交流磁場と導電体板 290の磁場とが同期することによってカプセル型内視鏡 2の方向力磁場発生部 304の磁場方向に制御されることになる。この状態で、カプセル型内視鏡 2 の軸に垂直な方向から、たとえば磁場発生部 4などから、一時的な磁場 S2を照射することによって、磁気センサ 3がオン状態となり、この磁気センサ 3のオン状態への移行をもとに、データ処理 ·制御部 16は、観察機能部 12の機能をオンオフ制御する。

[0111] なお、磁気センサ 3の共振周波数は、磁場発生部 304が発生する交流磁場の周波数よりも小さく設定してお図 50参照)。この設定を行うと、交流磁場によって発生する磁気センサ 3のチャタリングを防止することができる。

[0112] (実施の形態 7)

つぎに、この発明の実施の形態 7について説明する。上述した実施の形態 4では、カプセル型内視鏡 2を方向制御して磁気センサをオンするようにしていた力この実施の形態 6では、永久磁石に替えて強磁性体棒を設けて方向制御するようにして!/、る。

[0113] すなわち、図 51に示すように、磁気センサ 3の磁場検出方向力カプセル型内視鏡 2の軸方向となるように磁気センサ 3を設置するとともに、長手方向がカプセル型内視鏡 2の軸に垂直な方向となる強磁性体棒 300を設ける。

[0114] カプセル型内視鏡 2内の観察機能部 12をオンオフ制御する場合、まず、磁場発生部 304から磁場を被検体 1に照射する。強磁性体棒 300は、磁場発生部 3から照射された磁場によって磁化され、長手方向が磁場方向と一致するように、カプセル型内視鏡 2の姿勢が制御される。この状態で、カプセル型内視鏡 2の軸方向から、たとえば磁場発生部 4などから、一時的な磁場を照射することによって、磁気センサ 3がォン状態となり、この磁気センサ 3のオン状態への移行をもとに、データ処理 '制御部 1 6は、観察機能部 12の機能をオンオフ制御する。

[0115] なお、強磁性体棒 300そのものは、磁気を発しないため、カプセル型内視鏡 2内において、磁気センサ 3と強磁性体棒 300とは近接配置が可能となり、カプセル型内視鏡 2の設計上の自由度を増すことができる。

[0116] (実施の形態 8)

つぎに、この発明の実施の形態 8について説明する。上述した実施の形態 1では、磁気センサ 3を用いて観察機能部 12のオンオフ制御を行うようにしてヽたが、この実施の形態 8では、磁気センサ 3に替え、磁気による発熱を検知する温度センサを用い、間接的に磁気を検知するようにしている。 [0117] すなわち、図 52に示すように、カプセル型内視鏡 2内に、誘導加熱によって発熱する発熱体 310と、この発熱体 310に発生した熱による温度を検知する温度センサ 31 1とを設け、外部の磁気発生部 304から交流磁場を照射すると、磁場の強度に応じて発熱体 310が発熱し、この発熱による温度を温度センサ 311によって検知し、所定温度以上となった場合に、データ処理 ·制御部 16は、観察機能部 12のオンオフ制御を行う。

[0118] (実施の形態 9)

つぎに、この発明の実施の形態 9について説明する。上述した実施の形態 1では、磁気センサ 3を用いて観察機能部 12のオンオフ制御を行うようにしてヽたが、この実施の形態 8では、物理量として X線を用い、カプセル型内視鏡内に設けられた X線センサが X線を検知したときに観察機能部 12のオンオフ制御を行うようにしてヽる。

[0119] 図 53および図 54は、この発明の実施の形態 9の概要構成を示す図であり、図 55は、この発明の実施の形態 9で用いられるカプセル型内視鏡の概要を模式的に示した図である。図 53において、この被検体内医療システムは、 X線照射撮像装置 330を有する。 X線照射撮像装置 330は、 X線照射部 331と X線受線部 332とを有し、それぞれが対向配置される。この対向する X線照射部 331と X線受線部 332とは、図 54 に示すように、その位置関係を維持したまま回転移動させることができる。また、この対向配置された X線照射部 331と X線受線部 332との間に、被検体 1が介在するように載置台 320が設けられる。

[0120] カプセル型内視鏡 2内の観察機能部 12をオンオフ制御する場合、まず、 X線照射部 331から微弱な X線を被検体 1に照射し、カプセル型内視鏡 2の X線画像を取得する。その後、 X線照射部 331と X線受線部 332とを移動させて微弱な X線を異なった方向から被検体 1に照射し、カプセル型内視鏡 2の X線画像を取得する。その後、 2 つの X線画像をもとにカプセル型内視鏡 2の位置と姿勢とを算出し、この算出した位置と姿勢とをもとに、 X線照射部 331と X線受線部 332とを移動し、たとえばカプセル型内視鏡 2の軸方向から強い X線を一時的に照射し、カプセル型内視鏡 2内に設けられた X線センサ 340を確実にオン状態にし、この X線センサ 340のオン状態への移行をもとに、データ処理 ·制御部 16は、観察機能部 12の機能をオンオフ制御する。 [0121] なお、 X線センサ 340は、図 55に示すように、カプセル型内視鏡 2の軸方向に感度をもつように配置される。この X線センサ 340は、軸の一方向に感度をもつ X線センサと軸の多方向に感度をもつ X線センサとが背中合わせに配置され、軸方向のいずれから X線が照射された場合であっても X線を確実に検出できるように構成される。

[0122] (実施の形態 10)

つぎに、この発明の実施の形態 10について説明する。上述した実施の形態 1〜9 では、磁気センサ等の物理量検出部材がいずれも 1つであった力この実施の形態 10は、複数の物理量検出部材を設け、この複数の物理量検出部材によって複数の観察機能部のオンオフ制御を行うようにして、る。

[0123] 図 56は、この発明の実施の形態 10が対象とするカプセル型内視鏡の概要構成を示す模式図である。また、図 57は、図 56に示したカプセル型内視鏡内における観察機能部のオンオフ制御に力かる構成を示すブロック図である。また、図 58は、外部磁場によって 2つの観察機能部のオンオフ制御した場合の外部磁場強度とオンオフ状態との関係を示す図である。

[0124] 図 56〜図 58において、このカプセル型内視鏡 402は、内部に、 2つの観察機能部 A, Bと、各観察機能部 A, Bのオンオフを制御する観察機能制御部 413a, 413bと、 2つの磁気センサ 403a, 403bとを有する。磁気センサ 403aは、弱い磁界強度 Pth2 でオンオフする磁気スィッチであり、磁気センサ 403bは、磁界強度 Pth2よりも強い磁界強度 Pthlでオンオフする磁気スィッチである。その他の構成は、図 1に示した被検体内医療システムと同じ構成である。

[0125] カプセル型内視鏡 2内の観察機能部 A, Bのいずれか一方あるいは双方を選択的にオンオフする制御について説明する。なお、この実施の形態 10では、磁気センサのオンオフが観察機能制御部 413a, 413bのオンオフ状態と同じである。まず、観察機能部 A, B双方をオフ状態力オン状態にしたい場合、磁界強度 Pthlを超える磁場を磁場発生部 4から照射することによって実現される。また、観察機能部 Aのみをオフ状態力オン状態にした、場合、磁界強度 Pthl未満で磁界強度 Pth2を超える磁場を磁場発生部 4から照射することによって実現される。また、観察機能部 Bのみをオン状態にしたい場合、一度、磁界強度 Pthlを超える磁場を照射して観察機能部 A, Bの双方をオン状態にした後、磁界強度 Pthl未満で磁界強度 Pth2を超える磁場を照射して観察機能部 Aをオフ状態にするとともに観察機能部 Bをオン状態にすることによって実現される。あるいは、一度、磁界強度 Pthl未満で磁界強度 Pth2を超える磁場を照射して観察機能部 Aのみをオン状態にした後、磁界強度 Pthlを超える磁場を照射して観察機能部 Aをオフ状態にするとともに観察機能部 Bをオン状態にすることによって実現される。

[0126] すなわち、図 58に示すように、観察機能部 A, Bの現在のオンオフ状態の双方を変えたい場合には、磁界強度 Pthlを超える磁場を照射し、観察機能部 Aの現在のオンオフ状態を変えた、場合には、磁界強度 Pthl未満で磁界強度 Pth2を超える磁場を照射すればよい。そして、これらの組み合わせによって、所望の複数のオンオフ状態を実現すればよい。

[0127] この実施の形態 10に示したシステムでは、 1つの物理量である磁場のみを用いて複数の観察機能部のオンオフを独立して制御することができる。

[0128] なお、上述した磁気センサ 403a, 403bは、異なる大きさの磁界強度で磁気を検知させるようにしているが、これに限らず、たとえば、異なる共振周波数をもつ磁気センサの組み合わせってあってもよいし、図 59に示すように、磁気を検知する方向を異ならせて配置された複数の磁気センサとしてもょ、。

[0129] また、上述したシステムは、物理量を磁場として実現する場合の一例を示した力これに限らず、光センサや X線センサなどを組み合わせ、独立してオンオフ制御するようにしてもよい。ただし、これらの異なるセンサを組み合わせる場合、異なる物理量発生部材が必要となる。

[0130] なお、上述した実施の形態 1〜： LOにおいては、主として観察機能部のオンオフ制御について説明したが、これに限らず、無線伝送機能、薬液放出機能、マーキング機能、体液 Z組織採取機能、操作アーム機能などの複数の機能部のオンオフ制御に適用することができる。もちろん、同一機能部を複数有したものであっても適用することができる。

[0131] さらに、上述した実施の形態 1〜： LOでは、磁場、赤外線などの光、 X線などの粒子線を、物理量の一例として説明したが、これに限らず、たとえば、無線、音波などの物理量も適用することができる。ただし、カプセル型内視鏡内の物理量検出部材は、物理量検出に際し、指向性をもっていることを前提とする。

[0132] 上述したカプセル型内視鏡 2を有した被検体内医療システムを内視鏡下外科手術に応用する場合について説明する。

[0133] まず、第 1応用例について説明する。図 60は、この発明の被検体内医療システムを内視鏡下外科手術に適用した第 1応用例の処理手順を説明するフローチャートである。まず、カプセル型内視鏡 2をオン状態にして、カプセル型内視鏡 2を患者が嚥下する (ステップ S501)。その後、観察機能部 12を用いたリアルタイム観察によって所望の処置すべき部位を特定する (ステップ S502)。その後、カプセル型内視鏡 2をォフ状態に移行させる (ステップ S503)。さらに、蠕動抑制剤を患者に投与する (ステツプ S504)。この投与は、そのままにしておくと、蠕動運動によってカプセル型内視鏡 2が、特定された部位力移動してしまうからである。

[0134] その後、内視鏡下外科手術の準備を行い (ステップ S505)、準備が完了した時点で、カプセル型内視鏡 2をオン状態に移行させる (ステップ S 506)。その後、カプセル型内視鏡からの画像および外科用内視鏡からの画像を取得し、これらの画像をモユタしながら、所望の特定部位に対する処置を行い (ステップ S507)、本処理を終了する。

[0135] ここで、上述した内視鏡下外科手術とは、図 61に示すように、体内に二酸化炭素などを送って腹腔を形成し、この状態で内視鏡 511や鉗子 510を用いて外科手術を行うことであり、鉗子孔 501などを形成するための少な、傷のみで外科手術を行うことができる。この第 1応用例の場合、消化管の内側からの画像をもモニタすることができるため、一層、確実な処置を行うことができる。また、カプセル型内視鏡 2の消費電力を抑えることができる。なお、内視鏡下外科手術に限らず、通常の開腹手術等においても同様な効果を得ることができる。

[0136] なお、この第 1応用例では、ステップ S502においてリアルタイム観察によって所望の部位を特定するようにしている力これに限らず、取得される画像に対して特定の画像処理を施して所望の部位を自動的に特定するようにしてもよい。たとえば、赤色部分が多い画像があった場合に、所望の部位であると特定する。そして、特定した後に、磁場発生部 4を制御することによって、自動的にカプセル型内視鏡 2をオフする。

[0137] つぎに、第 2応用例について説明する。図 62に示すように、この第 2応用例は、第 1 応用例の蠕動抑制剤の投与 (ステップ S504)に替えて、カプセル型内視鏡 2の係止機能部をオン状態にして、カプセル内視鏡 2を係止するようにしている (ステップ S60 4)。その他の構成であるステップ S601〜S603, S605〜S607iま、図 60に示したステツプ S501〜S503, S505〜S507と同じである。

[0138] つぎに、第 3応用例について説明する。図 63のフローチャートに示すように、この第 3応用例では、まず、カプセル型内視鏡 2をオフ状態にして、カプセル型内視鏡 2を患者が嚥下する (ステップ S701)。その後、誘導部材および上述した実施の形態で述べたような位置検出部材を用いてカプセル型内視鏡 2を所望部位に移動させる (ステツプ S702)。

[0139] ここで、誘導部材とは、たとえば図 64に示すように、カプセル型内視鏡 2の外周に螺旋体 602を設けるとともに、内部に、カプセル型内視鏡 2の軸に垂直な方向に磁界が形成される永久磁石を設け、被検体 1外から回転磁界を加えることによってカプセル型内視鏡 2を軸方向 604〖こ推進させるものである。

[0140] その後、内視鏡下外科手術の準備を行い (ステップ S 703)、準備が完了した時点で、カプセル型内視鏡 2をオン状態に移行させる (ステップ S 704)。その後、カプセル型内視鏡からの画像および外科用内視鏡からの画像を取得し、これらの画像をモユタしながら、所望の特定部位に対する処置を行い (ステップ S705)、本処理を終了する。

[0141] この第 3応用例では、内視鏡下外科手術を開始するまでカプセル型内視鏡 2がォフ状態であるため、カプセル型内視鏡 2の電源エネルギーを温存することができる。

[0142] つぎに、第 4応用例について説明する。この第 4応用例は、 2つの観察機能部を有することを前提としている。図 65のフローチャートに示すように、この第 4応用例では、まず、カプセル型内視鏡 2の第 1の観察機能部のみをオン状態にして、このカプセル型内視鏡 2を患者が嚥下する (ステップ S801)。その後、第 1の観察機能部を用いたリアルタイム観察によって所望の処置すべき部位を特定する (ステップ S802)。その後、蠕動抑制剤を患者に投与する (ステップ S803)。 [0143] その後、内視鏡下外科手術の準備を行い (ステップ S804)、準備が完了した時点で、カプセル型内視鏡 2の第 2の観察機能部をオン状態に移行させる (ステップ S80 5)。その後、カプセル型内視鏡からの 2つの画像および外科用内視鏡からの画像を取得し、これらの画像をモニタしながら、所望の特定部位に対する処置を行い (ステツプ S806)、本処理を終了する。

[0144] なお、第 2の観察機能部のオン状態への移行は、上述したオンオフ制御によらず、ステップ S802による部位の特定後、自動的に行うようにしてもよい。

[0145] この第 4応用例では、内視鏡下外科手術の際、カプセル型内視鏡 2の 2つの観察機能部による画像をモニタしながら処置を行うことができるため、一層、視野が広がり、確実な処置を行うことができる。

[0146] つぎに、第 5応用例について説明する。この第 5応用例では、カプセル型内視鏡 2 のみで処置を行うものであり、カプセル型内視鏡 2が観察機能部以外に、生検機能、投薬機能、止血機能、焼灼機能、マーキング機能などの処置機能を行う処置機能部を有して!/、ることを前提として、る。

[0147] この第 5応用例では、図 66のフローチャートに示すように、まず、カプセル型内視鏡の観察機能部のみをオン状態にして、カプセル型内視鏡を患者が嚥下する (ステツプ S901)。その後、オン状態の観察機能部を用いたリアルタイム観察によって所望の処置すべき部位を特定する（ステップ S902)。その後、カプセル型内視鏡の処置機能部をオン状態に移行し (ステップ S903)、リアルタイム観察をしながら、処置機能部による処置を行い (ステップ S 904)、本処理を終了する。

[0148] この第 5応用例では、必要な観察あるいは処置を行うときに観察機能部あるいは処置機能部をオン状態に移行するようにして、るので、必要最小限のエネルギー消費で観察あるいは処置を行うことができる。

[0149] つぎに、第 6応用例について説明する。この第 6応用例は、第 5応用例に内視鏡下外科手術を組み合わせたものである。

[0150] 第 6応用例では、図 67のフローチャートに示すように、まず、カプセル型内視鏡の観察機能部のみをオン状態にして、カプセル型内視鏡を患者が嚥下する (ステップ S 1001)。その後、オン状態の観察機能部を用いたリアルタイム観察によって所望の処置すべき部位を特定する (ステップ S1002)。その後、カプセル型内視鏡内の係止部材をオン状態にしてカプセル型内視鏡を係止させる (ステップ S1003)。なお、ステップ S 1003は、蠕動抑制剤の投与によってカプセル型内視鏡の移動を停止させるようにしてもよい。

[0151] その後、カプセル型内視鏡の観察機能部をオフ状態に移行させ (ステップ S1004) 、内視鏡下外科手術の準備を行う（ステップ S 1005)。その後、内視鏡下外科手術の準備が完了した時点で、カプセル型内視鏡の観察機能部をオン状態に移行させ (ステツプ S1006)、さらに、カプセル型内視鏡の処置機能部をオン状態に移行させる（ステップ S 1007)。

[0152] その後、カプセル型内視鏡からの画像および外科用内視鏡からの画像を取得し、これらの画像をモニタしながら、カプセル型内視鏡による処置と内視鏡下外科手術の処置とを連携させた処置を行い (ステップ S 1008)、本処理を終了する。

[0153] この第 6応用例では、消化管の内外力も処置を行うことができるため、一層、高度な処置を行うことができる。

[0154] なお、上述の各実施の形態では、被検体内導入装置のオンオフ制御、ある!ヽは被検体内導入装置内の各機能のオンオフ制御の場合について説明したが、本発明の効果は、機能等のオンオフ制御に限定されるものでなぐ各機能の動作モードの切替え制御（物理量の入力が動作モード切替えのトリガとなる）等にも適用できる。たとえば、観察機能であれば、規定の物理量を照射する毎に、観察速度 (撮影フレームレート）を食道用の高速モード (たとえば、 18fps)力も胃用の中速モード（たとえば、 1 Ofps)、さらには小腸用の低速モード (たとえば、 2fps)に、切替えるようにしてもよい。また、投薬機能であれば、投薬量や投薬周期等の動作モードを切替えてもよい。さらに、生体機能であれば、生検量や周期等の動作モードを切替えてもよい。これにより、確実に各機能の動作モードを切替えることができる。

産業上の利用可能性

[0155] 以上のように、本発明にかかる被検体内医療システム、被検体内導入装置の操作方法および手術方法は、各種機能のオンオフ切替えを要するカプセル型内視鏡等の被検体内導入装置の制御に有用であり、特に、被検体内導入装置が被検体内に導入された後の制御に適している。

Claims

請求の範囲

[1] 指向性をもって所定の物理量を検出する物理量検出部材と、

被検体内を検査または治療を行うために必要な機能を持つ少なくとも 1つの機能部材と、

前記物理量検出部材が物理量を検出した場合に少なくとも 1つの前記機能部材のオンオフあるいは動作モードの切替えを制御するスィッチ制御部と

を有し、カプセル状の外装部材に被われて被検体内に導入される被検体内導入装置と、

一時的な物理量を前記被検体内に照射する物理量照射部と、

前記物理量の照射方向を変更する物理量方向変更部と

を有した物理量発生装置と、

を備えたことを特徴とする被検体内医療システム。

[2] 前記物理量方向変更部が、前記被検体を載置する載置台を備え、前記載置台と前記物理量照射部の相対的な位置または姿勢を変化させる照射部位置姿勢変更部であることを特徴とする請求項 1に記載の被検体内医療システム。

[3] 前記物理量検出部材は、磁界を検出する磁界検出部材であり、

前記物理量照射部は、磁ィ匕方向を有する磁場発生部材であり、

前記照射部位置姿勢変更部は、前記磁場発生部材の磁化方向と垂直な方向に、前記載置台と前記物理量照射部との相対位置を変化させることを特徴とする請求項

2に記載の被検体内医療システム。

[4] 前記物理量発生装置が、前記物理量照射部による物理量の照射制御および前記物理量方向変更部による物理量の照射方向の変更制御を行う制御部を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の被検体内医療システム。

[5] 前記機能部材が動作していることを被検体外で確認する動作状態確認部材をさらに備え、

前記制御部は、前記動作状態確認部材が確認した前記機能部材の動作状態をもとに前記物理量照射部による物理量の照射 Z停止の制御および前記物理量方向変更部による物理量の照射方向を制御することを特徴とする請求項 4に記載の被検体内医療システム。

[6] 前記制御部は、前記動作状態確認部材が前記機能部材が動作して、ることを確認した場合、前記物理量照射部による物理量の照射を停止させる制御を行うことを特徴とする請求項 4に記載の被検体内医療システム。

[7] 前記機能部材は、前記被検体内の画像を取得する観察部材であり、

前記制御部は、前記被検体内導入装置から送信された被検体内画像が所望の特定部位を示す画像である場合、前記物理量照射部による物理量の照射を行わせて前記観察部材のオフあるいは動作モードの切替えを制御することを特徴とする請求項 4に記載の被検体内医療システム。

[8] 前記制御部は、前記物理量照射部が発生する前記物理量を周期的に変動させる制御を行うことを特徴とする請求項 4に記載の被検体内医療システム。

[9] 前記物理量発生装置は、前記物理量照射部の移動量を検出する移動量検出部材をさらに備え、

前記制御部は、前記移動量検出部材が検出した移動量に対応して前記物理量の周期を制御することを特徴とする請求項 8に記載の被検体内医療システム。

[10] 前記制御部は、前記物理量照射部から物理量を所定のパターンで発生させ、前記スィッチ制御部は、前記所定のパターンを検出した場合、該所定のパターンに対応する前記機能部材のオンオフあるいは動作モードの切替えを制御することを特徴とする請求項 4に記載の被検体内医療システム。

[11] 前記被検体内に導入された前記被検体内導入装置の位置または姿勢を検出する位置検出部材をさらに備え、

前記制御部は、前記位置検出部材が検出した位置または姿勢をもとに前記物理量照射部および前記物理量方向変更部を制御することを特徴とする請求項 4に記載の被検体内医療システム。

[12] 前記制御部は、前記位置検出部材が検出した前記被検体内導入装置の位置が所望の特定部位である場合、前記物理量照射部による物理量の照射を行わせて前記機能部材のオフあるいは動作モードの切替えを制御することを特徴とする請求項 11 に記載の被検体内医療システム。

[13] 前記位置検出部材は、金属探知器であり、

前記物理量検出部材は、磁気センサであり、

前記被検体内導入装置は、前記磁気センサの磁気検出方向に対して垂直な面を形成した導電体を有し、

前記制御部は、前記金属探知器の位置検出方向に平行な方向から磁場を照射させる制御を行うことを特徴とする請求項 11に記載の被検体内医療システム。

[14] 前記被検体内導入装置は、受けた交流磁界に誘導されて交流磁界を発生する LC マーカを備え、

前記位置検出部材は、被検体近傍に配置され、前記 LCマーカに対して交流磁界を発生するドライブコイルと、前記 LCマーカから発生した交流磁界を検出する複数のセンスコイル群とを備え、各センスコイルの配置位置と交流磁界の検出値とをもとに前記被検体内導入装置の位置を検出することを特徴とする請求項 11に記載の被検体内医療システム。

[15] 所定方向から前記被検体に磁場を発生する磁場発生部材を備え、

前記被検体内導入装置は、前記所定方向の磁場内の極性に応じた安定方向に向力う力を発生する方向部材が固定配置され、

前記制御部は、前記磁場発生部材の磁場によって生じた前記方向部材のカによつて前記被検体内導入装置の姿勢を制御しつつ、該姿勢に対応した物理量検出部材の指向性をもつ方向から前記物理量照射部力一時的な物理量を前記被検体内に照射することを特徴とする請求項 1に記載の被検体内医療システム。

[16] 前記方向部材は、永久磁石または強磁性体であることを特徴とする請求項 15に記載の被検体内医療システム。

[17] 前記物理量照射部は、電磁石によって磁場を発生するとともに、温度センサを備え前記制御部は、前記温度センサが検出した温度をもとに通電時間の制御を行うことを特徴とする請求項 1に記載の被検体内医療システム。

[18] 前記物理量照射部は、永久磁石によって磁場を発生するとともに、非使用の場合、磁気遮蔽部によって磁場の発生を抑制することを特徴とする請求項 1に記載の被検体内医療システム。

[19] 前記磁気遮蔽部は、前記永久磁石を非磁性の榭脂を介して被う強磁性体であることを特徴とする請求項 18に記載の被検体内医療システム。

[20] 前記物理量照射部は、前記被検体に対して並列配置あるいは前記被検体を包むように斜めに配置された複数の磁場発生源を有することを特徴とする請求項 1に記載の被検体内医療システム。

[21] 前記物理量照射部は、前記被検体を挟んで対向配置されることを特徴とする請求項 1に記載の被検体内医療システム。

[22] 前記物理量は、磁場、光、電磁波、粒子線、音波、温度の!/、ずれかであることを特徴とする請求項 1に記載の被検体内医療システム。

[23] 前記機能部材は、被検体内の画像を取得する観察部材、前記被検体内導入装置内の情報を被検体外に無線伝送する無線部材、被検体内に薬液を放出する薬液放出部材、被検体内の所望位置にマーキングするマーキング部材、被検体内の体液あるいは組織を採取する体液 Z組織採取部材、被検体内にアームを伸縮させる操作アーム部材の少なくとも 1つであることを特徴とする請求項 1に記載の被検体内医療システム。

[24] 前記被検体内導入装置は、

複数の前記機能部材または複数の前記機能部材の動作モードと、

前記各機能部材または各動作モードに対応した複数の前記物理量検出部材とを備え、

前記スィッチ制御部力前記各物理量検出部材が物理量を検出した場合に、対応する前記機能部材のオンオフの制御あるいは前記動作モードへの切替え制御を行い、

前記制御部が、オンオフあるいは動作モードの切替えを制御する所望の 1以上の機能部材または機能部材の動作モードに対応する前記物理量検出部材が検出する物理量の放出制御を行うことを特徴とする請求項 4に記載の被検体内医療システム。

[25] 複数の前記物理量検出部材は、異なる受信感度を有することを特徴とする請求項 24に記載の被検体内医療システム。

[26] 複数の前記物理量検出部材は、異なる指向性を有することを特徴とする請求項 24 に記載の被検体内医療システム。

[27] 複数の前記物理量検出部材は、異なる物理量を検出し、

異なる物理量を前記被検体内に一時的に照射する複数の前記物理量照射部と、前記物理量の照射方向を変更する複数の前記物理量方向変更部と、

複数の前記物理量照射部による物理量の照射制御および複数の前記物理量方向変更部による物理量の照射方向の変更制御を行う制御部と、

を備えたことを特徴とする請求項 24に記載の被検体内医療システム。

[28] 前記被検体内導入装置は、複数の前記機能部材または複数の前記機能部材の動作モードを備え、

前記制御部は、前記物理量照射部から各機能部材または各動作モードに対応する、異なるパルス状のパターンをもった物理量を発生させ、

前記スィッチ制御部は、前記物理量検出部材が前記機能部材または前記動作モードに対応する前記パルス状のパターンを検出した場合、対応する前記機能部材のオンオフ制御あるいは対応する前記動作モードへの切替え制御を行うことを特徴とする請求項 4に記載の被検体内医療システム。

[29] 前記物理量照射部が発生する周期的に変動する物理量の周波数を、前記物理量検出部材が有する共振周波数より小さく設定したことを特徴とする請求項 8に記載の被検体内医療システム。

[30] 被検体内導入装置内の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチをオフ状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、前記被検体内導入装置の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記被検体内導入装置が撮像した画像をもとに該被検体内導入装置が所望の特定部位に到達した力否かを判断し、所望の特定部位に到達して、な、場合には前記機能スィッチのオン状態に維持してさらに所望の特定部位に到達した力否かを判断する処理を繰り返し、所望の特定部位に到達した場合には前記機能スィッチをォフ状態にする制御ステップと、

を含むことを特徴とする被検体内導入装置の操作方法。

[31] 前記機能スィッチのオンオフ動作処理は、

被検体外から被検体に物理量を一時的に照射する照射ステップと、

被検体内に設けられた物理量検出部材による前記物理量の検出によって前記機能スィッチがオン状態またはオフ状態となって、る力否かを、被検体外の受信装置が受信する各種機能部材力の情報をもとに判断する判断ステップと、

前記判断ステップによってオン状態あるいはオフ状態になって、な、と判断した場合、前記被検体に照射される物理量の照射方向を変更し、前記判断ステップによる判断処理を繰り返す照射方向変更ステップと、

を含むことを特徴とする請求項 30に記載の被検体内導入装置の操作方法。

[32] 前記嚥下ステップの後に消化促進剤を被検体に投与する投与ステップをさらに含むことを特徴とする請求項 30に記載の被検体内導入装置の操作方法。

[33] 被検体が被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、

被検体を磁石に対して遠位力ゝら近位に移動させる移動ステップと、

前記磁石の磁気によって前記被検体内導入装置内の磁気センサをオンさせて該被検体内導入装置内の機能をオフさせるオンオフ制御ステップと、

を含むことを特徴とする被検体内導入装置の操作方法。

[34] 被検体内導入装置内の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチをオン状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、前記観察部材による観察機能を用いて被検体内をリアルタイムで観察して所望の部位を特定する観察ステップと、

前記観察ステップによって所望の部位が特定された場合、前記機能スィッチをオフ状態にするスィッチオフステップと、

被検体に蠕動抑制剤を投与する投与ステップと、

内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、

前記機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、

前記観察部材による画像および前記内視鏡下外科手術で用いる外科用内視鏡による画像を参照して前記所望の部位に対する処置を行う処置ステップと、

を含むことを特徴とする手術方法。

[35] 被検体内導入装置内の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチのうち前記観察部材の機能スィッチをオン状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、

前記観察部材による観察機能を用いて被検体内をリアルタイムで観察して所望の部位を特定する観察ステップと、

前記観察ステップによって所望の部位が特定された場合、前記機能スィッチのうちの係止部材の機能スィッチをオン状態にして前記被検体内導入装置を係止させる係止ステップと、

前記観察部材の機能スィッチをオフ状態にするスィッチオフステップと、内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、

前記観察部材の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記観察部材による画像および前記内視鏡下外科手術で用いる外科用内視鏡による画像を参照して前記所望の部位に対する処置を行う処置ステップと、

を含むことを特徴とする手術方法。

[36] 被検体内導入装置内の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチをオフ状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、前記被検体内導入装置の位置を検出しつつ回転磁場によって所望の部位まで当該被検体内導入装置を誘導する誘導ステップと、

内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、

を含むことを特徴とする手術方法。

[37] 被検体内導入装置内の第 1の観察部材および第 2の観察部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチのうちの第 1の観察部材をオン状態にして患者が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、

前記第 1の観察部材による観察機能を用いて被検体内をリアルタイムで観察して所望の部位を特定する観察ステップと、内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、

前記第 2の観察部材の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記第 1および第 2の観察部材による画像および前記内視鏡下外科手術で用いる外科用内視鏡による画像を参照して前記所望の部位に対する処置を行う処置ステツプと、

を含むことを特徴とする手術方法。

[38] 被検体内導入装置内の観察部材および処置部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチのうちの前記観察部材をオン状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、

前記処置部材の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記観察部材による画像を参照して前記処置部材による前記所望の部位に対する処置を行う処置ステップと、

を含むことを特徴とする手術方法。

[39] 被検体内導入装置内の観察部材および処置部材を含む各種機能部材の機能をオンオフする機能スィッチのうちの前記観察部材をオン状態にして被検体が該被検体内導入装置を嚥下する嚥下ステップと、

内視鏡下外科手術の準備を行う準備ステップと、

前記処置部材の機能スィッチをオン状態にするスィッチオンステップと、前記観察部材による画像および前記内視鏡下外科手術で用いる外科用内視鏡による画像を参照し、前記処置部材と前記内視鏡下外科手術で用いる内視鏡処置部材とを連携させて前記所望の部位に対する処置を行う処置ステップと、

を含むことを特徴とする手術方法。

[40] 前記被検体内導入装置の処置部材は、生検機能、投薬機能、止血機能、焼灼機能、マーキング機能を含むことを特徴とする請求項 38に記載の手術方法。 [41] 前記被検体内導入装置の処置部材は、生検機能、投薬機能、止血機能、焼灼機能、マーキング機能を含むことを特徴とする請求項 39に記載の手術方法。