WO2010137705A1 - カプセル型医療装置 - Google Patents

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WO2010137705A1
WO2010137705A1 PCT/JP2010/059140 JP2010059140W WO2010137705A1 WO 2010137705 A1 WO2010137705 A1 WO 2010137705A1 JP 2010059140 W JP2010059140 W JP 2010059140W WO 2010137705 A1 WO2010137705 A1 WO 2010137705A1
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medical device
body tissue
capsule medical
puncture
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美穂 片山
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オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a capsule medical device that is introduced into a subject and can inject a drug solution into a body tissue within the subject.
  • capsule-type in-subject introduction apparatuses for example, capsule-type endoscopes
  • an imaging function and a wireless communication function have been proposed.
  • Intra-subject introduction systems have been developed that acquire images inside the subject.
  • a capsule endoscope is swallowed from the subject's mouth and then naturally discharged until the inside of a body cavity such as the stomach or small intestine. Is moved according to the peristaltic movement, and functions to capture images in the subject at intervals of 0.5 seconds, for example.
  • an image captured by the capsule endoscope is received by an external image display device via an antenna placed on the body surface of the subject.
  • This image display device has a wireless communication function and an image memory function for the capsule endoscope, and sequentially stores images received from the capsule endoscope in the subject in the memory.
  • the doctor or nurse can observe (examine) the inside of the subject and make a diagnosis by displaying the image accumulated in the image display device, that is, the image in the digestive tract of the subject on the display.
  • Patent Document 1 describes a capsule medical device in which a manipulator such as a treatment tool provided in a capsule body can be controlled from outside by opening / closing or opening / closing operation at a specific site.
  • the treatment tool or the like is simply moved in and out or rotated or opened and closed, and the puncture needle is actually punctured into the desired body tissue by the treatment tool or the body tissue.
  • this desired body tissue may escape or stretch, making it impossible to perform the desired treatment.
  • the puncture needle may escape from the desired body tissue, and the drug solution may not be injected into the body tissue.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a capsule medical device that can reliably inject a drug solution into a desired body tissue.
  • a capsule medical device includes a casing, a pressing member that presses the surface of a body tissue, and the pressing member in a predetermined direction from the casing.
  • a driving unit that causes the pressing member to press the surface of the body tissue while rotating the pressing member around a rotation axis that is parallel to the protruding direction; and the pressing member that is provided with the pressing member.
  • a needle-like puncture member that punctures the body tissue from a direction inclined with respect to the surface of the body tissue and injects a drug solution into the body tissue under the rotational drive of the member.
  • the puncture member is provided in a plane substantially perpendicular to the rotation axis of the press member, and the puncture direction of the puncture member is the same as that of the press member. The direction is in contact with the rotating track near the tip.
  • the base portion of the puncture member is located on the proximal end side spaced apart from the distal end of the pressing member by a predetermined distance, and the pressing member protrudes.
  • the tip of the puncture member is positioned on the protruding direction side of the pressing member with respect to the base of the puncture member.
  • the length of the puncture member and / or the inclination angle with respect to the surface of the body tissue is from the surface of the body tissue to a region where a drug solution is to be injected.
  • the pressing member in the above-described invention, can be expanded so that a distal end portion extends in a radial direction of the rotation shaft, and is folded into a state before deployment. It is a member that can be folded and accommodated in the case, and is expanded when protruding out of the case, and is folded and stored in the case after injection of a chemical solution.
  • the capsule medical device according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the pressing member is a linear member that can be deployed so that a distal end portion extends in a radial direction of the rotation shaft. To do.
  • the pressing member is a linear member that expands in a radial direction of the rotating shaft and forms a cone shape.
  • the driving unit rotates the pressing member about the rotation shaft in a direction opposite to that before the injection after the liquid medicine is injected by the puncture member. While being separated from the body tissue surface.
  • the capsule medical device according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, a magnetic body is provided inside the casing.
  • the driving unit includes a driving magnetic body, and the pressing member is rotated by rotating the driving magnetic body by an externally induced magnetic field. It is characterized by pressing against the surface of the body tissue while rotating.
  • the capsule medical device according to the present invention is characterized in that in the above-described invention, an imaging means and an illumination means are provided.
  • the pressing member is protruded from the housing in a predetermined direction, and the pressing member is pressed against the body tissue surface while rotating the pressing member around a rotation axis parallel to the protruding direction.
  • the puncture member punctures the body tissue from a direction inclined with respect to the surface of the entangled body tissue.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal configuration of a capsule medical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a state at the beginning of injecting a medical solution into a body tissue by the capsule medical device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which a liquid medicine is injected into a body tissue by the capsule medical device shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view showing a positional relationship between the pressing member and the puncture member in the capsule medical device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the positional relationship between the pressing member and the puncture member in the capsule medical device shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal configuration of a capsule medical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a state at the beginning of injecting a medical solution into a body tissue by the capsule medical device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which a
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a modified example of the installation state of the pressing member and the puncture member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 7A is a schematic diagram showing a modification of the pressing member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 7B is another schematic diagram showing a modification of the pressing member shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of a modification of the branch portion of the pressing member shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of another variation of the branch portion of the pressing member shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8C is a cross-sectional view of still another modified example of the branch portion of the pressing member shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8A is a schematic diagram showing a modified example of the installation state of the pressing member and the puncture member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 7A is a schematic diagram showing a modification of the pressing member in the capsule medical device of the
  • FIG. 8D is a cross-sectional view of still another modification of the branch portion of the pressing member shown in FIG. 7A.
  • FIG. 8E is a cross-sectional view of still another modification of the branch portion of the pressing member shown in FIG. 7A.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the arrangement of puncture members in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a modification of the pressing member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic view showing another modification of the pressing member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic view showing still another modified example of the pressing member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic view showing a modification of the pressing member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic view showing another modification of the pressing member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic view showing still another modified example of the pressing member in the
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a modified example of the arrangement of the puncture member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing another modification of the arrangement of the puncture member in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 15A is a schematic view showing a modification of the actuator in the capsule medical device of the present invention.
  • FIG. 15B is another schematic diagram showing a modification of the actuator shown in FIG. 15A.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an internal configuration of a capsule medical device according to an embodiment of the present invention.
  • the capsule medical device 100A is a capsule-shaped medical device formed in a size that can be introduced into the inside of a subject, and is introduced into the subject and applied to a body tissue such as a cell. It is for injecting chemicals.
  • the capsule medical device 100A various functions are provided in the capsule housing 1 in which both ends of the cylindrical housing 1c are closed by transparent dome-shaped housings 1a and 1b and the inside is maintained in a liquid-tight state. Parts are built in.
  • imaging units 3a and 3b that are realized by an imaging device and a condensing optical system on the axis of the capsule-type casing 1 and capture in-vivo images in the subject are arranged.
  • illumination units 2a and 2b realized by LEDs or the like are arranged in an annular shape in the radially outward directions of the imaging units 3a and 3b.
  • the cylindrical casing 1c of the capsule casing 1 has a pressing member 10 that presses the surface of a desired body tissue, and the pressing member 10 is placed in a predetermined direction from the capsule casing 1, specifically, the cylindrical casing 1c.
  • an actuator 18 as a drive unit that causes the pressing member 10 to press the surface of the body tissue while rotating the pressing member 10 around a rotation axis parallel to the protruding direction, and the actuator 18 provided in the pressing member 10.
  • a storage unit 12 is provided for storing the needle-like puncture member 11 that punctures the body tissue from a direction inclined with respect to the surface of the body tissue under the rotational drive of the pressing member 10 and injects the drug solution 14 into the body tissue.
  • the medicinal solution 14 is stored in the balloon 13 and supplied to the puncture member 11 via the supply pipe 17 provided with the valve 17a and the conduit in the pressing member 10. By opening the valve 17a, the drug solution 14 is pushed out to the puncture member 11 side by the contraction action of the balloon 13.
  • the capsule medical device 100A is disposed in the capsule housing 1 so that the magnetization direction is the radial direction of the capsule housing 1, and the capsule medical device 100A rotates in the axial direction by applying an external magnetic field.
  • a magnet 7 as a magnetic body that enables parallel movement
  • a wireless unit 4 that wirelessly transmits various types of information including in-vivo images captured by the imaging units 3a and 3b, and various types of information in the capsule housing 1
  • a control unit 5 that performs control including processing on the components is provided, and a power source 6 that supplies power to various components in the capsule casing 1 under the control of the controller 5.
  • the control unit 5 transmits in-vivo images sequentially captured by the imaging units 3 a and 3 b to the outside of the subject via the wireless unit 4.
  • the operator looks at the transmitted in-vivo image outside the subject, determines whether or not the capsule medical device 100A has reached the position of the in-vivo tissue to which the medicinal solution 14 should be injected, A magnetic field is applied from the outside, and a magnetic switch (not shown) is activated to execute the injection process of the chemical solution 14.
  • the capsule medical device 100A may be forcibly moved.
  • the capsule medical device 100A can be rotated or linearly moved by generating a rotating magnetic field or a gradient magnetic field from the outside.
  • the process of injecting the medical solution 14 into the body tissue can also be realized by providing a receiving unit in the capsule medical device 100A and wirelessly transmitting an instruction signal from the outside.
  • the capsule medical device 100A is provided with a pH sensor or the like, or the in-vivo images acquired by the imaging units 3a and 3b are analyzed by the capsule medical device 100A, and the capsule medical device 100A is approximately reached the target in-vivo site. By making it detect, you may make it start the injection
  • the control unit 5 When the start of the chemical solution injection process into the body tissue is instructed, the control unit 5 operates the actuator 18 to move the pressing member 10 stored in the storage unit 12 as shown in FIGS. It is made to project in the body tissue 20 direction while rotating. 2 and 3, the protruding direction of the pressing member 10 is indicated by an arrow D1, the rotation axis of the pressing member 10 is indicated by a reference sign “Ax”, and the rotating direction of the pressing member 10 is indicated by an arrow D2.
  • the rotation axis Ax extends substantially parallel to the protruding direction of the pressing member 10.
  • the pressing member 10 is a Y-shaped member and is accommodated in the accommodating portion 12 in a state where the two branch portions 10b and 10b branched from the distal end side of the base portion 10a disposed on the actuator 18 side are folded.
  • the folded branch portions 10b are developed to form a Y shape.
  • the Y-shaped pressing member 10 presses the body tissue 20 outside the capsule medical device 100A, and is pressed around the axis in the pressing direction (meaning the protruding direction D1 of the pressing member 10 by the actuator 18). To be rotated. That is, it is rotated around the rotation axis Ax.
  • a needle-like puncture member 11 is provided at the distal end portion of each branch portion 10b, and in a state where the pressing member 10 is expanded, specifically, in a state where each branch portion 10b is expanded, the pressing member Each puncture member 11 is located in a plane substantially perpendicular to the ten rotation axes Ax. Further, the puncture direction of each puncture member 11 is directed to a direction in contact with the rotation trajectory RT near the tip of the deployed pressing member 10, specifically, a tangential direction of the rotation trajectory RT (see FIGS. 4 and 5). .
  • the distal end portion of the pressing member 10 presses the body tissue 20 and rotates with respect to the surface of the body tissue 20, so that the surface of the body tissue 20 is on the near side, that is, the base 10a side. Get involved. Therefore, the puncture member 11 punctures the body tissue 20 from a direction inclined with respect to the surface of the involved body tissue 20, and the puncture member 11 can puncture the body tissue 20 reliably. Moreover, since the puncture member 11 is punctured relative to the surface of the body tissue 20, the discharge port of the puncture member 11 can be positioned between the surface layer 21 of the body tissue 20 and the organ 22. it can. In general, it is preferable to administer the medicinal solution 14 between the surface layer 21 and the organ 22 for topical injection.
  • the puncture member is punctured perpendicularly to the body tissue 20
  • the puncture is not easy, and the surface of the body tissue 20 escapes or extends, so that reliable puncture is possible. There wasn't.
  • the puncture member is punctured perpendicularly to the body tissue 20, it is difficult to control the puncture depth such as excessive penetration.
  • control unit 5 controls the actuator 18 so as to be separated from the body tissue 20 while rotating the pressing member 10 around the rotation axis Ax in the direction opposite to that before the injection of the drug solution 14. Thereby, each puncture member 11 is extracted from the body tissue 20, and the pressing member 10 is stored while being folded in the storage unit 12. Thereafter, the capsule medical device 100A is discharged out of the subject.
  • the pressing member 10 does not rotate in the storage unit 12 but only needs to be extended in the pressing direction.
  • the puncture member 11 is provided in a plane substantially perpendicular to the rotation axis of the press member 10, and the puncture direction of the puncture member 11 is the rotation of the press member 10.
  • the tangential direction of the trajectory RT is used, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG.
  • the puncture member 31 is provided so as to be inclined so that the distal end of the puncture member 31 is positioned and is located closer to the pressing direction of the pressing member 10 than the base of the puncturing member 31 in a state where the pressing member 10 protrudes. May be. As a result, the tip of the puncture member 31 is reliably punctured obliquely with respect to the surface of the body tissue 20.
  • the force from the body tissue 20 applied to the puncture member 31 can be distributed to the pressing member 10 side, and the puncture member 31 can be prevented from being broken.
  • the length of the puncture members 11 and 31 and / or the inclination angle with respect to the surface of the body tissue 20 is set to a larger value as the depth from the surface of the body tissue 20 to the region where the drug solution 14 is to be injected is larger. Is preferred. For example, when the surface layer 21 is thick or when it is desired to puncture the body tissue 20, the length of the puncture members 11 and 31 is increased and / or the inclination angle with respect to the surface of the body tissue 20 is increased. Good.
  • each branch portion 10b of the pressing member 10 may be formed by connecting two rigid members to each other by a joint so as to be foldable and unfoldable, or may be formed by an elastic member.
  • each branch part 41b opens directly from the base part 41a in the radially outward direction of the base part 41a.
  • the cross-sectional shapes of the branch portions 41b and 41b include various shapes as shown in FIGS. 8A to 8E, and may be a C shape, a crescent shape, a half moon shape, a rectangular shape, a U shape, or the like. it can. 8A to 8E are cross-sectional views corresponding to the cross section taken along the line AA shown in FIG. 7A.
  • the tip of the puncture member 31 a is in a direction in which each branch 42 b is deployed from the central axis 42 c of the base 42 a when each branch 42 b of the pressing member 42 is deployed. It is preferable to dispose at an arbitrary distance d1 and so that the distance in the direction of the central axis 42c from the tip of the base 42a is the farthest distance d2 compared to other members.
  • the number of branches is not limited to two, and three or more branches may be provided.
  • the pressing member 50 shown in FIG. 10 has three branch portions 51 a to 51 c on the distal end side of the base portion 51
  • the pressing member 60 shown in FIG. 11 has five branch portions 61 a on the distal end side of the base portion 61.
  • the puncture member 11 may be provided in all the branch parts, or the puncture member 11 may be provided only in a desired branch part.
  • the branch part may be branched like a branch from the middle of the base part 71 like a branch part 71a of the pressing member 70 shown in FIG.
  • the puncture member 11 may be inclined and installed so that the discharge port 11a faces the surface layer 21 side of the body tissue 20, or as shown in FIG.
  • the puncture member 11 may be installed so as to face the side opposite to the surface layer 21 side of the tissue 20.
  • the drug solution after puncture is difficult to leak.
  • the puncture into the body tissue 20 is further ensured. 13 and 14, the inclination angle of the puncture member 11 with respect to a plane substantially perpendicular to the rotation axis of the pressing member is indicated by a reference sign ⁇ .
  • the actuator 18 is not particularly described. However, the actuator 18 can be configured using a motor or the like.
  • a magnetic actuator 118 may be used as in the capsule medical device 100B shown in FIGS. 15A and 15B.
  • disk-shaped permanent magnets 101 and 102 are arranged on the opposite side of the pressing member 110 in a cylinder 118 a.
  • the permanent magnet 101 is fixedly arranged on the cylinder 118a on the end side in the radial direction, and the permanent magnet 102 supports the pressing member 110 and is inserted and arranged in the cylinder 118a. Magnetically coupled (see FIG. 15A).
  • the permanent magnet 102 rotates in the direction indicated by the arrow D3, and the permanent magnet 102 is outlined by the repulsive force due to the polarity with the permanent magnet 101.
  • the pressing member 110 is displaced toward the body tissue 20 side (see Fig. 15B).
  • each branch part 110b of the pressing member 110 is unfolded from the folded state, entrains the surface layer 21 of the body tissue 20, the puncture member 111 is punctured into the surface layer 21, and a drug solution is injected.
  • the capsule medical device of the present invention is suitable as a medical device for injecting a drug solution into the body tissue of the subject from within the subject.

Abstract

　体内組織に薬液を注入することができるカプセル型医療装置を構成するにあたり、筐体と、体内組織の表面を押圧する押圧部材と、押圧部材を筐体から所定方向に突出させ、この突出させる方向と平行な回転軸を中心に押圧部材を回転させつつ該押圧部材に体内組織表面を押圧させる駆動部と、押圧部材に設けられ、駆動部による押圧部材の回転駆動のもとに、体内組織表面に対し傾斜した方向から該体内組織を穿刺し、薬液を該体内組織に注入する針状の穿刺部材とを設ける。

Description

カプセル型医療装置
　この発明は、被検体内に導入され、該被検体内で体内組織に薬液を注入することができるカプセル型医療装置に関するものである。
　近年、内視鏡分野においては、撮像機能と無線通信機能とを設けたカプセル型の被検体内導入装置（たとえばカプセル型内視鏡）が提案され、このカプセル型内視鏡を用いて被検体内の画像を取得する被検体内導入システムが開発されている。カプセル型内視鏡は、被検体内を観察（検査）するために、たとえば被検体の口から飲込まれ、その後、自然排出されるまでの間、体腔内たとえば胃、小腸等の臓器の内部をその蠕動運動に従って移動するとともに、たとえば０．５秒間隔で被検体内の画像を撮像するように機能する。
　カプセル型内視鏡が被検体内を移動する間、このカプセル型内視鏡によって撮像された画像は、被検体の体表面に配置したアンテナを介して外部の画像表示装置に受信される。この画像表示装置は、カプセル型内視鏡に対する無線通信機能と画像のメモリ機能とを有し、被検体内のカプセル型内視鏡から受信した画像をメモリに順次格納する。医師または看護師は、かかる画像表示装置に蓄積された画像、すなわち被検体の消化管内の画像をディスプレイに表示することによって、被検体内を観察（検査）し、診断することができる。
　ここで、特許文献１には、特定部位において、カプセル本体に備えた処置具などのマニュピュレータの出没・回転または開閉操作を外部から制御可能にしたカプセル型医療装置が記載されている。
特開２００３－３２５４３８号公報
　しかし、上述した従来のカプセル型医療装置では、単に処置具などを出没・回転または開閉動作を行っているのみであり、実際に処置具によって所望の体内組織に穿刺針を穿刺し、あるいは体内組織を把持しようとすると、この所望の体内組織が逃げたり、伸びたりして所望の処置を行うことができない場合があった。特に、所望の体内組織に薬液を注入する場合、所望の体内組織から穿刺針が逃げてしまって体内組織に薬液を注入することができない場合があった。
　この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、確実に所望の体内組織に薬液を注入することができるカプセル型医療装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるカプセル型医療装置は、筐体と、体内組織の表面を押圧する押圧部材と、前記押圧部材を前記筐体から所定方向に突出させ、この突出させる方向と平行な回転軸を中心に前記押圧部材を回転させつつ該押圧部材に前記体内組織表面を押圧させる駆動部と、前記押圧部材に設けられ、前記駆動部による前記押圧部材の回転駆動のもとに、前記体内組織表面に対し傾斜した方向から該体内組織を穿刺し、薬液を該体内組織に注入する針状の穿刺部材と、を備えたことを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、前記穿刺部材は、前記押圧部材の回転軸に略垂直な平面内に設けられ、該穿刺部材の穿刺方向は、前記押圧部材の先端付近の回転軌道と接する方向であることを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、前記穿刺部材の基部は、前記押圧部材の先端から所定距離離間した基端側に位置し、かつ前記押圧部材が突出した状態下での前記穿刺部材の先端は、前記穿刺部材の基部よりも前記押圧部材の突出方向側に位置することを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、前記穿刺部材の長さおよび／または前記体内組織の表面に対する傾斜角度は、前記体内組織の表面から、薬液を注入すべき領域までの深さが大きいほど、大きな値を有することを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、前記押圧部材は、先端部が前記回転軸の径方向に広がるように展開することが可能であるとともに、展開前の状態に折り畳むことが可能な部材であり、前記筐体内に折り畳まれて収容され、前記筐体外に突出する場合に展開し、薬液の注入後、折り畳まれて前記筐体内に収納されることを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、前記押圧部材は、先端部が前記回転軸の径方向に広がるように展開することが可能な線状部材であることを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、前記押圧部材は、先端部が前記回転軸の径方向に広がるように展開して錐状をなす線状部材であることを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、前記駆動部は、前記穿刺部材による薬液の注入後、前記回転軸を中心に前記押圧部材を注入前とは逆方向に回転させつつ前記体内組織表面から離間させることを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、前記筐体内部に磁性体を設けたことを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、前記駆動部は、駆動用磁性体を有し、外部からの誘導磁界によって該駆動用磁性体を回転させることによって前記押圧部材を回転させつつ前記体内組織表面に押圧することを特徴とする。
　また、この発明にかかるカプセル型医療装置は、上述した発明において、撮像手段および照明手段を備えたことを特徴とする。
　この発明によれば、押圧部材を筐体から所定方向に突出させ、突出させる方向と平行な回転軸を中心に押圧部材を回転させつつ該押圧部材に体内組織表面を押圧させるので、体内組織が押圧部材に巻き込まれ、この巻き込まれた体内組織の表面に対して傾斜した方向から穿刺部材が体内組織を穿刺する。結果として、体内組織に穿刺部材を確実に穿刺することが可能となり、体内組織に薬液を確実に注入することができる。
図１は、この発明の実施の形態であるカプセル型医療装置の内部構成を示す模式図である。 図２は、図１に示したカプセル型医療装置による体内組織への薬液注入開始当初の状態を示す模式図である。 図３は、図１に示したカプセル型医療装置による体内組織への薬液注入状態を示す模式図である。 図４は、図１に示したカプセル型医療装置での押圧部材と穿刺部材との位置関係を示す平面図である。 図５は、図１に示したカプセル型医療装置での押圧部材と穿刺部材との位置関係を示す模式図である。 図６は、この発明のカプセル型医療装置での押圧部材と穿刺部材との設置状態の変形例を示す模式図である。 図７Ａは、この発明のカプセル型医療装置での押圧部材の変形例を示す模式図である。 図７Ｂは、図７Ａに示した押圧部材の変形例を示す他の模式図である。 図８Ａは、図７Ａに示した押圧部材の枝部の変形例の断面図である。 図８Ｂは、図７Ａに示した押圧部材の枝部の他の変形例の断面図である。 図８Ｃは、図７Ａに示した押圧部材の枝部の更に他の変形例の断面図である。 図８Ｄは、図７Ａに示した押圧部材の枝部の更に他の変形例の断面図である。 図８Ｅは、図７Ａに示した押圧部材の枝部の更に他の変形例の断面図である。 図９は、この発明のカプセル型医療装置での穿刺部材の配置の一例を示す模式図である。 図１０は、この発明のカプセル型医療装置での押圧部材の変形例を示す模式図である。 図１１は、この発明のカプセル型医療装置での押圧部材の他の変形例を示す模式図である。 図１２は、この発明のカプセル型医療装置での押圧部材の更に他の変形例を示す模式図である。 図１３は、この発明のカプセル型医療装置での穿刺部材の配置の変形例を示す模式図である。 図１４は、この発明のカプセル型医療装置での穿刺部材の配置の他の変形例を示す模式図である。 図１５Ａは、この発明のカプセル型医療装置でのアクチュエータの変形例を示す模式図である。 図１５Ｂは、図１５Ａに示したアクチュエータの変形例を示す他の模式図である。
　以下、図面を参照して、この発明にかかるカプセル型医療装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
　図１は、この発明の実施の形態であるカプセル型医療装置の内部構成を示す模式図である。図１に示すように、このカプセル型医療装置１００Ａは、被検体内の内部に導入可能な大きさに形成されたカプセル形状の医療装置であり、被検体に導入され、細胞等の体内組織に薬液を注入するものである。
　このカプセル型医療装置１００Ａでは、筒状筐体１ｃの両端開口が透明のドーム形状筐体１ａ，１ｂによって塞がれて内部が液密状態に維持されたカプセル型筐体１内に、各種機能部品が内蔵される。ドーム形状筐体１ａ，１ｂ近傍には、カプセル型筐体１の軸上に、撮像素子および集光光学系などによって実現され、被検体内の体内画像を撮像する撮像部３ａ，３ｂが配置される。また、撮像部３ａ，３ｂそれぞれの径外方向には、ＬＥＤなどによって実現される照明部２ａ，２ｂが円環状に配置される。
　カプセル型筐体１の筒状筐体１ｃには、所望の体内組織の表面を押圧する押圧部材１０と、押圧部材１０をカプセル型筐体１、具体的には筒状筐体１ｃから所定方向に突出させ、この突出させる方向と平行な回転軸を中心に押圧部材１０を回転させつつ押圧部材１０に体内組織表面を押圧させる駆動部としてのアクチュエータ１８と、押圧部材１０に設けられアクチュエータ１８による押圧部材１０の回転駆動のもとに体内組織表面に対し傾斜した方向から体内組織を穿刺し、薬液１４を体内組織に注入する針状の穿刺部材１１とを収納する収納部１２が設けられる。薬液１４は、バルーン１３内に格納され、バルブ１７ａが設けられた供給管１７と押圧部材１０内の管路とを介して穿刺部材１１に供給される。バルブ１７ａを開にすることによって、バルーン１３の収縮作用によって薬液１４が穿刺部材１１側に押し出されることになる。
　なお、カプセル型医療装置１００Ａは、カプセル型筐体１内に、磁化方向がカプセル型筐体１の径方向となるように配置され、外部磁界の印加によってカプセル型医療装置１００Ａの軸方向の回転や平行移動を可能にする磁性体としての磁石７と、撮像部３ａ，３ｂで撮像した体内画像を含む各種情報を被検体外に無線送信する無線部４と、カプセル型筐体１内の各種構成部に対する処理を含む制御を行う制御部５と、制御部５の制御のもとに、カプセル型筐体１内の各種構成部に対して電力を供給する電源６とを有する。
　ここで、図２～図５を参照して、図１に示したカプセル型医療装置１００Ａによる体内組織への薬液の注入処理について説明する。まず、制御部５は、撮像部３ａ，３ｂによって順次撮像された体内画像を、無線部４を介して被検体外に送信する。操作者は、被検体外で、送信された体内画像を観て、カプセル型医療装置１００Ａが、薬液１４を注入すべき体内組織の位置に到達したか否かを判断し、到達した場合に、外部から磁場を与えて、図示しない磁気スイッチなどを起動させて薬液１４の注入処理を実行させる。なお、カプセル型医療装置１００Ａの移動を強制的に行うようにしてもよい。たとえば、外部から回転磁場や傾斜磁場を発生させて、カプセル型医療装置１００Ａを回転させたり、直線移動させたりすることができる。なお、体内組織への薬液１４の注入処理の開始は、カプセル型医療装置１００Ａ内に受信部を設け、外部から指示信号を無線送信することによっても、実現できる。さらに、カプセル型医療装置１００ＡにｐＨセンサなどを設け、あるいは撮像部３ａ，３ｂが取得した体内画像をカプセル型医療装置１００Ａに解析させ、目的の体内部位におおよそ達したことをカプセル型医療装置１００Ａに検出させることによって、体内組織への薬液１４の注入処理を自律的に開始させるようにしてもよい。
　体内組織への薬液注入処理の開始が指示されると、制御部５は、図２および図３に示すように、アクチュエータ１８を動作させて、収納部１２内に収容されている押圧部材１０を回転させつつ体内組織２０方向に突出させる。図２および図３では、押圧部材１０の突出方向を矢印Ｄ１で示し、押圧部材１０の回転軸を参照符号「Ａｘ」で示し、押圧部材１０の回転方向を矢印Ｄ２で示している。回転軸Ａｘは、押圧部材１０の突出方向と実質的に平行に延びている。
　押圧部材１０は、Ｙ字状の部材であり、アクチュエータ１８側に配置された基部１０ａの先端側から分岐した２つの枝部１０ｂ，１０ｂが折り畳まれた状態で収納部１２に収容されている。押圧部材１０がカプセル型医療装置１００Ａの外部に突出した場合、図３に示すように、折り畳まれていた各枝部１０ｂが展開し、Ｙ字形状を形成する。このＹ字状の押圧部材１０は、カプセル型医療装置１００Ａの外部で体内組織２０を押圧しつつ、アクチュエータ１８によって押圧方向（押圧部材１０の突出方向Ｄ１を意味する。以下同様。）の軸周りに回転させられる。すなわち、回転軸Ａｘを中心に回転させられる。
　ここで、各枝部１０ｂの先端部分には針状の穿刺部材１１が設けられており、押圧部材１０が展開した状態下、具体的には各枝部１０ｂが展開した状態下では、押圧部材１０の回転軸Ａｘに略垂直な平面内に各穿刺部材１１が位置している。また、各穿刺部材１１の穿刺方向は、展開した押圧部材１０の先端付近の回転軌道ＲＴと接する方向、具体的には回転軌道ＲＴの接線方向に向けられている（図４，図５参照）。
　図５に示すように、押圧部材１０の先端部は、体内組織２０を押圧し、かつ体内組織２０の表面に対して回転しているので、体内組織２０の表面を手前側、すなわち基部１０ａ側に巻き込む。このため、巻き込んだ体内組織２０の表面に対し傾斜した方向から穿刺部材１１が体内組織２０を穿刺することとなり、穿刺部材１１の体内組織２０に対する穿刺を確実に行うことができる。しかも、穿刺部材１１は、体内組織２０の表面に対して相対的に傾斜して穿刺されるため、体内組織２０の表層２１と臓器２２との間に穿刺部材１１の吐出口を位置させることができる。一般に局注は、この表層２１と臓器２２との間に薬液１４を投与することが好ましい。ここで、従来の穿刺では、体内組織２０に対して垂直に穿刺部材を穿刺するようにしていたので、穿刺が容易ではなく、体内組織２０表面が逃げたり、延びたりし、確実な穿刺ができなかった。また、体内組織２０に対して垂直に穿刺部材を穿刺するようにしていたので、貫通し過ぎる等、穿刺深さの制御が困難であった。
　これに対し、この実施の形態では、押圧部材１０によって体内組織２０を巻き込んで穿刺部材１１を体内組織２０の表面に対して相対的に傾斜させて穿刺するようにしているので、確実な穿刺を実現できるとともに、一定の穿刺深さに制御することが容易な穿刺を行うことができる。
　このように穿刺部材１１が体内組織２０に穿刺されると、押圧部材１０の回転に負荷がかかり、押圧部材１０の回転が停止され、制御部５の制御のもとに、バルブ１７ａが開かれ、バルーン１３内の薬液１４が各穿刺部材１１側に押し出され、各穿刺部材１１から体内組織２０に対して薬液１４が注入される。
　その後、制御部５は、回転軸Ａｘを中心に押圧部材１０を薬液１４の注入前とは逆方向に回転させつつ、体内組織２０から離間させるようにアクチュエータ１８を制御する。これによって、各穿刺部材１１は、体内組織２０から抜かれ、押圧部材１０は、収納部１２内に折り畳まれつつ、収納される。その後、カプセル型医療装置１００Ａは、被検体外に排出されることになる。
　なお、押圧部材１０は、収納部１２内では回転を行わず、押圧方向に伸張させるのみでよい。
　また、上述した実施の形態では、図４および図５に示すように、押圧部材１０の回転軸に略垂直な平面内に穿刺部材１１を設け、穿刺部材１１の穿刺方向が押圧部材１０の回転軌道ＲＴの接線方向となるようにしていたが、これに限らず、図６に示すように、穿刺部材３１の基部が押圧部材１０の先端から押圧部材１０の基端側に所定距離離間して位置し、かつ押圧部材１０が突出した状態下での穿刺部材３１の先端が穿刺部材３１の基部よりも押圧部材１０の押圧方向側に位置するように、穿刺部材３１を傾斜させて設けるようにしてもよい。これによって、穿刺部材３１の先端は、体内組織２０の表面に対して確実に斜めに穿刺されることになる。また、穿刺部材３１にかかる体内組織２０からの力を押圧部材１０側に分散でき、穿刺部材３１の折れを防止できる。特に、展開した枝部１０ｂに対して穿刺部材３１が略垂直となるように、穿刺部材３１を設けることが好ましい。
　さらに、穿刺部材１１，３１の長さおよび／または体内組織２０の表面に対する傾斜角度は、体内組織２０の表面から、薬液１４を注入すべき領域までの深さが大きいほど、大きな値にすることが好ましい。たとえば、表層２１が厚い場合、あるいは体内組織２０に深く穿刺したい場合には、穿刺部材１１，３１の長さを長くし、および／または体内組織２０の表面に対する傾斜角度を大きくするようにすればよい。
　また、押圧部材１０の各枝部１０ｂは、折り畳みおよび展開が可能なように、２つの剛性部材をジョイントによって互いに接続して形成してもよいし、弾性部材で形成するようにしてもよい。
　なお、押圧部材には種々の変形例が考えられる。たとえば、図７Ａおよび図７Ｂに示す押圧部材４１のように、屈折しない２つの枝部４１ｂ，４１ｂが基部４１ａから押圧方向に向かって径外方向に広がる線状部材、すなわち先端部が回転軸の径方向に広がるように展開する線状部材によって錐状に形成してもよい。この場合、基部４１ａから各枝部４１ｂが直接、基部４１ａの径外方向に開くことになる。
　この場合、枝部４１ｂ，４１ｂの断面形状としては、図８Ａ～図８Ｅに示すように種々の形状があり、Ｃ字状、三日月状、半月状、矩形状、Ｕ字状などとすることができる。なお、図８Ａ～図８Ｅの各々は、図７Ａに示すＡ－Ａ線断面に相当する断面図である。
　ここで、図９に示すように、穿刺部材３１ａの先端は、押圧部材４２の各枝部４２ｂが展開された状態のときに、基部４２ａの中心軸４２ｃから各枝部４２ｂが展開する方向に任意の距離ｄ１離隔し、かつ基部４２ａの先端からの中心軸４２ｃ方向の距離が他の部材に比して最も遠くなる距離ｄ２となるように配置することが好ましい。
　また、枝部は、２本に限らず、３本以上設けても良い。たとえば、図１０に示す押圧部材５０は、基部５１の先端側に３本の枝部５１ａ～５１ｃを有し、図１１に示す押圧部材６０は、基部６１の先端側に５本の枝部６１ａ～６１ｅを有する。また、枝部の全てに穿刺部材１１を設けてもよいし、所望の枝部のみに穿刺部材１１を設けるようにしてもよい。さらに、枝部は、図１２に示す押圧部材７０の枝部７１ａのように、基部７１の途中から枝のように分岐するものであってもよい。
　なお、穿刺部材１１の吐出口は、通常斜めにカットされた状態となっている。そこで、図１３に示すように、吐出口１１ａが体内組織２０の表層２１側を向くように穿刺部材１１を傾斜させて設置してもよいし、図１４に示すように、吐出口１１ａが体内組織２０の表層２１側とは反対側を向くように穿刺部材１１を傾斜させて設置してもよい。図１３の場合、穿刺後の薬液が漏れ難いという利点を有する。また、図１４の場合、体内組織２０への穿刺が一層確実になるという利点を有する。なお、図１３および図１４においては、押圧部材の回転軸に略垂直な平面に対する穿刺部材１１の傾斜角度を参照符号θで示している。
　また、上述した実施の形態では、特にアクチュエータ１８については説明しなかったが、アクチュエータ１８は、モータなどを用いて構成することができる。また、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すカプセル型医療装置１００Ｂのように、磁気アクチュエータ１１８を用いるようにしてもよい。この磁気アクチュエータ１１８では、円筒１１８ａ内に円板状の永久磁石１０１，１０２が押圧部材１１０の反対側に配置される。永久磁石１０１は、径方向の端部側で円筒１１８ａに固定配置され、永久磁石１０２は、押圧部材１１０を支持するとともに円筒１１８ａ内に挿入配置され、薬液の注入処理前では、永久磁石１０１と磁気的に結合状態にある（図１５Ａ参照）。その後、外部から永久磁石１０２を反転させる磁場Ｂが印加されると、永久磁石１０２が矢印Ｄ３に示す方向に回転し、永久磁石１０１との極性による反発力によって永久磁石１０２が白抜きの矢印Ｄ４で示すように体内組織２０側に変位して、押圧部材１１０が体内組織２０側に突出する（図１５Ｂ参照）。ここで、押圧部材１１０の各枝部１１０ｂは、折り畳まれた状態から展開し、体内組織２０の表層２１を巻き込み、各穿刺部材１１１が表層２１に穿刺され、薬液が注入される。
　この発明のカプセル型医療装置は、被検体の体内組織に被検体内から薬液を注入するための医療装置として適している。
　　１　カプセル型筐体
　　１ａ，１ｂ　ドーム形状筐体
　　１ｃ　筒状筐体
　　２ａ，２ｂ　照明部
　　３ａ，３ｂ　撮像部
　　４　無線部
　　５　制御部
　　６　電源
　　７　磁石
　１０，４１，４２，５０，６０，７０，１１０　押圧部材
　１０ａ，４１ａ，４２ａ，５１，６１，７１　基部
　１０ｂ，４１ｂ，４２ｂ，５１ａ～５１ｃ，６１ａ～６１ｅ，７１ａ，１１０ｂ　枝部
　１１，３１，３１ａ，１１１　穿刺部材
　１２　収納部
　１３　バルーン
　１４　薬液
　１７　供給管
　１７ａ　バルブ
　１８　アクチュエータ
　２０　体内組織
　２１　表層
　２２　臓器
１００Ａ，１００Ｂ　カプセル型医療装置
１０１，１０２　永久磁石
１１８　磁気アクチュエータ

Claims (11)

  1. 　筐体と、
    　体内組織の表面を押圧する押圧部材と、
    　前記押圧部材を前記筐体から所定方向に突出させ、この突出させる方向と平行な回転軸を中心に前記押圧部材を回転させつつ該押圧部材に前記体内組織表面を押圧させる駆動部と、
    　前記押圧部材に設けられ、前記駆動部による前記押圧部材の回転駆動のもとに、前記体内組織表面に対し傾斜した方向から該体内組織を穿刺し、薬液を該体内組織に注入する針状の穿刺部材と、
    　を備えたことを特徴とするカプセル型医療装置。
  2. 　前記穿刺部材は、前記押圧部材の回転軸に略垂直な平面内に設けられ、該穿刺部材の穿刺方向は、前記押圧部材の先端付近の回転軌道と接する方向であることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置。
  3. 　前記穿刺部材の基部は、前記押圧部材の先端から所定距離離間した基端側に位置し、かつ前記押圧部材が突出した状態下での前記穿刺部材の先端は、前記穿刺部材の基部よりも前記押圧部材の突出方向側に位置することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置。
  4. 　前記穿刺部材の長さおよび／または前記体内組織の表面に対する傾斜角度は、前記体内組織の表面から、薬液を注入すべき領域までの深さが大きいほど、大きな値を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
  5. 　前記押圧部材は、先端部が前記回転軸の径方向に広がるように展開することが可能であるとともに、展開前の状態に折り畳むことが可能な部材であり、前記筐体内に折り畳まれて収容され、前記筐体外に突出する場合に展開し、薬液の注入後、折り畳まれて前記筐体内に収納されることを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
  6. 　前記押圧部材は、先端部が前記回転軸の径方向に広がるように展開することが可能な線状部材であることを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
  7. 　前記押圧部材は、先端部が前記回転軸の径方向に広がるように展開して錐状をなす線状部材であることを特徴とする請求項６に記載のカプセル型医療装置。
  8. 　前記駆動部は、前記穿刺部材による薬液の注入後、前記回転軸を中心に前記押圧部材を注入前とは逆方向に回転させつつ前記体内組織表面から離間させることを特徴とする請求項１～７のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
  9. 　前記筐体内部に磁性体を設けたことを特徴とする請求項１～８のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
  10. 　前記駆動部は、駆動用磁性体を有し、外部からの誘導磁界によって該駆動用磁性体を回転させることによって前記押圧部材を回転させつつ前記体内組織表面に押圧することを特徴とする請求項１～９のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
  11. 　撮像手段および照明手段を備えたことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一つに記載のカプセル型医療装置。
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