WO2016111160A1 - 誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システム - Google Patents

Abstract

　誘導装置は、磁界を発生する第２の磁石と、第２の磁石を鉛直方向に沿って並進させる並進機構と、第２の磁石を第２の磁石の磁化方向を含む鉛直面内において回転させる回転機構と、カプセル型医療装置の姿勢を変化させる第１の操作情報の入力を受け付ける入力部と、第１の操作情報に基づいて回転機構に第２の磁石を回転させることにより、カプセル型医療装置の姿勢を変化させると共に、並進機構を制御して第２の磁石とカプセル型医療装置との距離を調整することにより、回転機構による第２の磁石の回転に起因するカプセル型医療装置の鉛直方向に発生する磁気引力を補正する制御部と、を備える。

Description

誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システム

　本発明は、被検体内に導入されたカプセル型医療装置を誘導する誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システムに関する。

　従来、被検体内に導入され、該被検体内に関する種々の情報を取得する、或いは、被検体内に薬剤等を投与するカプセル型医療装置が開発されている。一例として、被検体の消化管内に導入可能な大きさに形成されたカプセル型内視鏡が知られている。

　カプセル型内視鏡は、カプセル形状をなす筐体の内部に撮像機能及び無線通信機能を備えたものであり、被検体に嚥下された後、蠕動運動等によって消化管内を移動しながら撮像を行い、被検体の臓器内部の画像（以下、体内画像ともいう）の画像データを順次、無線送信する。無線送信された画像データは、被検体外に設けられた受信装置によって受信され、さらに、ワークステーション等の画像表示装置に取り込まれて所定の画像処理が施される。それにより、被検体の体内画像を静止画又は動画として表示することができる。

　近年では、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡を磁気引力によって誘導（以下、磁気誘導という）する誘導装置を備えた誘導システムが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。一般に、このような誘導システムにおいては、カプセル型内視鏡の内部に永久磁石を設けるとともに、誘導装置に電磁石や永久磁石等の磁界発生部を設け、磁界発生部が発生する磁界の磁気引力により、被検体内部のカプセル型内視鏡を磁気誘導する。この誘導システムに、カプセル型内視鏡が取得した画像データを受信して体内画像を表示する表示部を設けることにより、ユーザは、表示部に表示された体内画像を参照しつつ、誘導装置に設けられた操作入力部を用いてカプセル型内視鏡の磁気誘導を操作することができる。

特表２００８-５０３３１０号公報 特開２０１０-１７５５４号公報

　ところで、上述した永久磁石を使用する誘導システムにおいては、通常、磁界発生部を移動させることにより磁界によるカプセル型内視鏡の拘束位置を変化させ、磁界発生部を傾斜させることにより、当該拘束位置におけるカプセル型内視鏡の姿勢を変化させる。しかしながら、カプセル型内視鏡の姿勢を変化させるために磁界発生部を傾斜させると、カプセル型内視鏡の位置における磁気勾配に変化が生じ、カプセル型内視鏡がユーザの意図しない動きをするなど、カプセル型内視鏡の位置が不安定になるという問題があった。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カプセル型医療装置の位置の安定性を保ちつつ、カプセル型医療装置の姿勢を制御することができる誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システム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、本発明に係る誘導装置は、被検体内に導入された第１の磁石を有するカプセル型医療装置に対して磁界を印加することにより、前記カプセル型医療装置を誘導する誘導装置において、前記磁界を発生する第２の磁石と、前記第２の磁石を鉛直方向に沿って並進させる並進機構と、前記第２の磁石を、前記第２の磁石の磁化方向を含む鉛直面内において回転させる回転機構と、前記カプセル型医療装置の姿勢を変化させる第１の操作情報の入力を受け付ける入力部と、前記第１の操作情報に基づいて前記回転機構に前記第２の磁石を回転させることにより、前記カプセル型医療装置の姿勢を変化させるとともに、前記並進機構を制御して前記第２の磁石と前記カプセル型医療装置との距離を調整することにより、前記回転機構による前記第２の磁石の回転に起因する前記カプセル型医療装置の鉛直方向に発生する磁気引力を補正する制御部と、を備えることを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記入力部は、前記カプセル型医療装置を鉛直方向に沿って移動させる第２の操作情報をさらに受け付け、前記制御部は、前記第２の操作情報に基づいて前記カプセル型医療装置に発生する鉛直方向の磁気引力と、前記回転機構による前記第２の磁石の回転に起因する磁気引力の補正量とに基づいて、前記並進機構が前記第２の磁石を鉛直方向に沿って並進させるよう制御する、ことを特徴とする。

　上記誘導装置は、前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢を検出する位置及び姿勢検出部をさらに備え、前記制御部は、前記第１の操作情報に基づく前記第２の磁石の回転方向及び回転量と、前記入力部が前記第１の操作情報の入力を受け付けた時点において前記位置及び姿勢検出部が検出した前記カプセル型医療装置の姿勢と、前記時点における前記第２の磁石の磁化方向と鉛直方向とのなす角度とに基づいて、前記並進機構を制御する、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記制御部は、前記時点における前記第２の磁石の磁化方向と鉛直方向とのなす角度が大きいほど、前記第２の磁石と前記カプセル型医療装置との間の距離が長くなるように前記並進機構を制御する、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記回転機構による前記第２の磁石の回転速度の上限値である回転上限値と、前記並進機構による前記第２の磁石の移動速度の上限値である移動上限値とが予め決定されており、前記制御部は、前記第１の操作情報に基づく前記回転速度が前記回転上限値を超える場合、または前記第２の操作情報に基づく前記移動速度が前記移動上限値を超える場合の少なくともいずれかの場合に、前記回転上限値で前記第２の磁石を回転させる制御、または前記移動上限値で前記第２の磁石を移動させる制御の少なくともいずれかを行う、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記制御部は、前記入力部が前記第１または第２の操作情報の少なくともいずれかの操作情報を受け付けた後でさらに前記第１または第２の操作情報の少なくともいずれかの操作情報を受け付けた場合、先に受け付けた前記操作情報に基づく前記回転機構または前記並進機構の少なくともいずれかの動作により生じた前記カプセル型医療装置の動きが停止したか否かを判定し、前記動きが停止したと判定した後で、後に受け付けた前記操作情報に基づく前記回転機構または前記並進機構の少なくともいずれかに対する動作を開始させる、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記制御部は、先に受け付けた前記操作情報に基づいて前記回転機構または前記並進機構の少なくともいずれかを動作させ、前記回転機構または前記並進機構の少なくともいずれかの動作が停止してから所定時間が経過した際に、前記カプセル型医療装置の動きが停止したと判断する、ことを特徴とする。

　上記誘導装置は、前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢に関する情報を検出する検出部をさらに備え、前記制御部は、前記位置及び姿勢に関する情報に基づいて、前記カプセル型医療装置の動きが停止したか否かを判定する、ことを特徴とする。

　本発明に係るカプセル型医療装置誘導システムは、前記第１の磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置と、前記誘導装置と、を備えることを特徴とする。

　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記カプセル型医療装置の重心は、前記カプセル型医療装置の幾何学中心から、前記第１の磁石の磁化方向とは異なる方向にずれた位置に配置されている、ことを特徴とする。

　本発明に係る誘導装置は、被検体内に液体を導入するとともに、第１の磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置を前記被検体内に導入し、前記カプセル型医療装置に対して磁界を印加することにより前記液体内において前記カプセル型医療装置を誘導する誘導装置であって、前記カプセル型医療装置の位置を検出する位置検出部と、前記磁界を生成する磁界生成部と、前記カプセル型医療装置の位置に基づいて、前記カプセル型医療装置の姿勢が保持される範囲の上限値未満となるように前記磁界生成部が発生する磁界の向きを制御するとともに、前記カプセル型医療装置が前記液体の境界面と接触した状態が保持されるように、前記磁界生成部が発生する磁界の磁気勾配により前記カプセル型医療装置に生じる磁気引力を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記上限値は、前記第１の磁石の幾何学中心を通るとともに、前記第１の磁石の磁化方向と平行な軸回りの力のモーメントに基づいて算出される、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記軸回りの力のモーメントは、前記カプセル型医療装置が前記液体から受ける浮力、前記カプセル型医療装置に印加される重力、及び、前記カプセル型医療装置が前記境界面から受ける反力のそれぞれのモーメントを含む、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも小さく、前記境界面は、前記カプセル型医療装置の下方に位置する前記被検体の臓器の内壁面であり、前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、前記カプセル型医療装置の幾何学中心と前記重心と前記接触点とが、前記軸に対して同じ方向に位置するとともに、Ｌ_g＞Ｌ_fであるとき、前記上限値は｛（Ｌ_g×Ｆ_g－Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g｝である、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも小さく、前記境界面は、前記カプセル型医療装置の下方に位置する前記被検体の臓器の内壁面であり、前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、前記カプセル型医療装置の幾何学中心が、前記重心及び前記接触点に対して、前記軸の反対側に位置するとき、前記上限値は｛（Ｌ_g×Ｆ_g＋Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g｝である、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも小さく、前記境界面は、前記カプセル型医療装置の下方に位置する前記被検体の臓器の内壁面であり、前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、前記カプセル型医療装置の幾何学中心及び前記重心が、前記接触点に対して、前記軸の反対側に位置するとともに、Ｌ_g＜Ｌ_fであるとき、前記上限値は｛（Ｌ_f×Ｆ_f－Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g｝である、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも大きく、前記境界面は、前記カプセル型医療装置の上方に位置する前記被検体の臓器の内壁面又は前記液体の表面であり、前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、前記カプセル型医療装置の幾何学中心及び前記重心が、前記接触点に対して、前記軸の反対側に位置するとともに、Ｌ_g＞Ｌ_fであるとき、前記上限値は｛（Ｌ_g×Ｆ_g－Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f｝である、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも大きく、前記境界面は、前記カプセル型医療装置の上方に位置する前記被検体の臓器の内壁面又は前記液体の表面であり、前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、前記カプセル型医療装置の幾何学中心及び前記接触点が、前記重心に対して、前記軸の反対側に位置するとき、前記上限値は｛（Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f｝である、ことを特徴とする。

　上記誘導装置において、前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも大きく、前記境界面は、前記カプセル型医療装置の上方に位置する前記被検体の臓器の内壁面又は前記液体の表面であり、前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、前記カプセル型医療装置の幾何学中心と前記重心と前記接触点とが、前記軸に対して同じ方向に位置するとともに、Ｌ_g＜Ｌ_fであるとき、前記上限値は｛（Ｌ_f×Ｆ_f－Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f｝である、ことを特徴とする。

　本発明に係るカプセル型医療装置誘導システムは、前記第１の磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置と、前記誘導装置と、を備えることを特徴とする。

　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記カプセル型医療装置の重心は、前記カプセル型医療装置の幾何学中心に対して前記第１の磁石の磁化方向と異なる方向にずれている、ことを特徴とする。

　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記カプセル型医療装置の重心と前記カプセル型医療装置の幾何学中心と前記第１の磁石の幾何学中心とを含む平面と、前記第１の磁石の磁化方向とが平行である、ことを特徴とする。

　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記上限値は、鉛直面に対して前記平面が、前記第１の磁石の幾何学中心を通るとともに該第１の磁石の磁化方向に平行な軸周りに傾いたときに、前記カプセル型医療装置が前記液体から受ける浮力と、前記カプセル型医療装置に印加される重力と、前記カプセル型医療装置が前記境界面から受ける反力とによって発生する前記軸周りのそれぞれのモーメントの和が、前記平面を鉛直にする方向に働くように設定される、ことを特徴とする。

　本発明によれば、カプセル型医療装置の位置の安定性を保ちつつ、カプセル型医療装置の姿勢を制御することが可能になる。

図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す図である。 図２は、図１に示す誘導装置の外観の一例を模式的に示す斜視図である。 図３は、図１に示す体外永久磁石の設置状態を説明するための模式図である。 図４は、図１に示すカプセル型内視鏡の内部構造の一例を示す模式図である。 図５は、カプセル型内視鏡の内部における撮像素子と永久磁石との相対的な位置関係を説明するための模式図である。 図６は、被検体内に液体を導入した状態でのカプセル型内視鏡の様子（磁界を作用させていない状態）を説明するための概念図である。 図７は、被検体内に液体を導入した状態でのカプセル型内視鏡の様子（磁界を作用させている状態）を説明するための概念図である。 図８は、図１に示す表示部の表示画面に表示される画像の一例を示す図である。 図９は、カプセル型内視鏡の水平面内における位置制御方法を説明する模式図である。 図１０は、カプセル型内視鏡の鉛直方向における位置制御方法を説明する模式図である。 図１１は、図１に示す操作入力部の一例を示す図である。 図１２は、図１に示す操作入力部によって操作可能なカプセル型内視鏡の磁気誘導を説明するための図である。 図１３は、表示部に表示されるメニュー画面を例示する図である。 図１４は、カプセル型内視鏡に発生する鉛直方向の磁気引力の補正の原理を説明するための概念図である。 図１５は、カプセル型内視鏡に発生する鉛直方向の磁気引力の補正の原理を説明するための概念図である。 図１６は、カプセル型内視鏡に発生する鉛直方向の磁気引力の補正の原理を説明するための概念図である。 図１７は、制御部によるカプセル型内視鏡に発生する鉛直方向の磁気引力の補正動作を示すフローチャートである。 図１８は、実施の形態１の変形例１－３に係る操作入力部の一例を示す図である。 図１９は、図１８に示す操作入力部によって操作可能なカプセル型内視鏡の磁気誘導を説明するための図である。 図２０は、実施の形態１の変形例１－６に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す図である。 図２１は、図２０に示す誘導装置の外観の一例を模式的に示す斜視図である。 図２２は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す図である。 図２３は、液体を導入した被検体内においてカプセル型内視鏡が下方の境界面に接触している状態を示す模式図である。 図２４は、図２３のＸ矢視図である。 図２５は、図２４に示すカプセル型内視鏡が外力を受けて回転した状態を示す模式図である。 図２６は、実施の形態２の変形例２－１における磁気引力の上限値の算出方法を説明するための図である。 図２７は、実施の形態２の変形例２－２における磁気引力の上限値の算出方法を説明するための図である。 図２８は、実施の形態２の変形例２－３における磁気引力の上限値の算出方法を説明するための図である。 図２９は、実施の形態２の変形例２－４における磁気引力の上限値の算出方法を説明するための図である。 図３０は、実施の形態２の変形例２－５における磁気引力の上限値の算出方法を説明するための図である。 図３１は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す図である。

　以下に、本発明の実施の形態に係るカプセル型医療装置誘導システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、本実施の形態に係る誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システムが誘導対象とするカプセル型医療装置の一形態として、被検体内に経口にて導入されて被検体内（管腔内）を撮像するカプセル型内視鏡を例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。即ち、本発明は、例えば被検体の食道から肛門にかけて管腔内を移動するカプセル型内視鏡や、被検体内に薬剤等を配送するカプセル型医療装置や、被検体内のＰＨを測定するＰＨセンサを備えるカプセル型医療装置など、カプセル型をなす種々の医療装置の磁気誘導に適用することが可能である。

　また、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。なお、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。

（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す模式図である。図２は、図１に示す誘導装置の外観の一例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態１におけるカプセル型医療装置誘導システム１は、被検体の体腔内に導入されるカプセル型医療装置であって、内部に永久磁石が設けられたカプセル型内視鏡１０と、磁界ＭＧを発生して、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する誘導装置２０とを備える。

　カプセル型内視鏡１０は、経口摂取等によって所定の液体とともに被検体の臓器内部に導入された後、消化管内部を移動して、最終的に、被検体の外部に排出される。カプセル型内視鏡１０は、その間、被検体の臓器内部（例えば胃内部）に導入された液体中を漂い、磁界ＭＧによって磁気誘導されつつ体内画像を順次撮像し、撮像によって取得した体内画像に対応する画像情報（画像データ）を順次無線送信する。なお、カプセル型内視鏡１０の詳細な構造については後述する。

　誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０との間で無線通信を行い、カプセル型内視鏡１０が取得した画像情報を含む無線信号を受信する受信部２１と、カプセル型内視鏡１０から受信した無線信号に基づいて、被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出する位置及び姿勢検出部２２と、受信部２１が受信した無線信号から画像情報を取得し、該画像情報に所定の信号処理を施して体内画像を画面表示するとともに、被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置を画面表示する表示部２３と、カプセル型医療装置誘導システム１における各種操作を指示する情報等の入力を受け付ける操作入力部２４と、カプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界を生成する磁界生成部２５と、これらの各部を制御する制御部２６と、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像情報などを記憶する記憶部２７とを備える。

　図２は、誘導装置２０の外観を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、誘導装置２０には、被検体が載置される載置台として、ベッド２０ａが設けられている。このベッド２０ａの下部に、磁界ＭＧを生成する磁界生成部２５が少なくとも配置される。

　受信部２１は、複数のアンテナ２１ａを備え、これらのアンテナ２１ａを介してカプセル型内視鏡１０からの無線信号を順次受信する。受信部２１は、これらのアンテナ２１ａの中から最も受信電界強度の高いアンテナを選択し、選択したアンテナを介して受信したカプセル型内視鏡１０からの無線信号に対して復調処理等を行う。これにより、受信部２１は、無線信号から被検体の体内画像データを抽出する。受信部２１は、抽出した体内画像データを含む画像信号によって得られる画像を表示部２３に出力する。

　位置及び姿勢検出部２２は、受信部２１が受信した無線信号の強度に基づいて、被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出し、カプセル型内視鏡１０の位置に関する情報（以下、位置情報）及び姿勢に関する情報（以下、姿勢情報）を生成して、表示部２３及び制御部２６に出力する。なお、カプセル型内視鏡１０の姿勢は、鉛直方向（重力方向）に対するカプセル型内視鏡１０の長軸の傾斜角によって表される。

　カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢は、例えば、位置及び姿勢の初期値を適宜設定し、ガウス－ニュートン法により位置及び姿勢の推定値を算出する処理を、算出した推定値と前回の推定値とのずれ量が所定値以下となるまで反復することにより求めることができる（例えば特開２００７－２８３００１参照）。

　表示部２３は、液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイを含み、受信部２１から入力された体内画像データに基づく体内画像や、その他各種情報を含む画面を生成してディスプレイに表示する。具体的には、表示部２３は、例えば、カプセル型内視鏡１０が撮像した被検体の体内画像群、カプセル型内視鏡１０の位置情報及び姿勢情報、ユーザによるカプセル型内視鏡１０の誘導操作に関する情報等を表示する。この際、表示部２３は、誘導装置２０が発生する磁界から推定されるカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を表示しても良いし、位置及び姿勢検出部２２による位置及び姿勢の検出結果に基づいて、表示中の体内画像に対応する被検体内の位置を画面に表示しても良い。また、表示部２３は、例えば、制御部２６の制御に従って選択された体内画像の縮小画像、被検体の患者情報及び検査情報等を表示しても良い。

　操作入力部２４は、ジョイスティック、各種ボタン及び各種スイッチを備えた操作卓、キーボード等の入力デバイスによって実現され、カプセル型内視鏡１０を磁気で誘導するための誘導指示情報や誘導装置２０に対して所定のモードを設定するための設定情報等の各種情報の入力を受け付ける。誘導指示情報は、磁気誘導操作対象であるカプセル型内視鏡１０の位置や姿勢を制御するための情報であり、具体的には、カプセル型内視鏡１０を水平方向又は鉛直方向に並進させる動作（並進動作）や、カプセル型内視鏡１０の長軸の鉛直方向に対する傾斜角を変化させる動作（傾斜角変更動作）や、カプセル型内視鏡１０の視野（後述する撮像部１１Ａ、１１Ｂ）の方位角（鉛直方向の軸周りの角度）を変化させる動作（方位角変更動作）に関する情報等が含まれる。なお、以下において、視野の方位角のことを、単に方位角という。操作入力部２４は、入力を受け付けたこれらの情報を制御部２６に入力する。カプセル型内視鏡１０の姿勢を変化させる操作情報を第１の操作情報といい、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に沿って移動させる操作情報を第２の操作情報という。

　磁界生成部２５は、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０の位置、傾斜角、及び方位角を、被検体に対して相対的に変化させるための磁界を生成する。より詳細には、磁界生成部２５は、磁界を発生する磁界発生部としての磁性体からなる第２の磁石である体外永久磁石２５ａと、該体外永久磁石２５ａの位置及び姿勢を変化させる第１平面位置変更部２５ｂ、鉛直位置変更部２５ｃ、仰角変更部２５ｄ、及び旋回角変更部２５ｅとを有する。

　図３は、体外永久磁石２５ａの設置状態を説明するための模式図である。図３に示すように、体外永久磁石２５ａは、例えば直方体形状を有する棒磁石によって実現される。体外永久磁石２５ａは、初期状態において、自身の磁化方向と平行な４つの面の内の１つの面（以下、カプセル対向面ＰＬともいう）が水平面（重力方向と直交する面）と平行になるように配置される。以下、体外永久磁石２５ａが初期状態にあるときの体外永久磁石２５ａの配置を基準配置とし、このときの磁化方向をＸ軸方向、水平面内で磁化方向と直交する方向をＹ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向とする。

　第１平面位置変更部２５ｂは、体外永久磁石２５ａを水平面（ＸＹ面）内において並進させる。即ち、体外永久磁石２５ａにおいて磁化された２つの磁極の相対位置が確保された状態のままで水平面内に移動を行う。

　鉛直位置変更部２５ｃは、体外永久磁石２５ａを鉛直方向（Ｚ方向）に沿って並進させる並進機構である。即ち、体外永久磁石２５ａにおいて磁化された２つの磁極の相対位置が確保された状態のままで鉛直方向に沿って移動を行う。

　仰角変更部２５ｄは、体外永久磁石２５ａの磁化方向を含む鉛直面内において、体外永久磁石２５ａを回転させることにより、水平面に対する磁化方向の角度を変化させる回転機構である。言い換えると、仰角変更部２５ｄは、カプセル対向面ＰＬと平行且つ磁化方向と直交し、体外永久磁石２５ａの中心を通る軸（以下、回転軸Ｙ_Cという）に対して体外永久磁石２５ａを回転させる。以下、体外永久磁石２５ａの磁化方向と水平面とのなす角度を仰角とする。

　旋回角変更部２５ｅは、体外永久磁石２５ａの中心を通る鉛直方向の軸に対して体外永久磁石２５ａを回転させる。以下、鉛直方向の軸に対する体外永久磁石２５ａの回転運動を旋回運動という。また、基準配置に対して体外永久磁石２５ａが旋回した角度を旋回角とする。

　旋回角変更部２５ｅにより体外永久磁石２５ａを旋回角だけ旋回させ、基準配置に対する回転軸Ｙ_Cの角度を変化させた状態で、仰角変更部２５ｄにより体外永久磁石２５ａを回転軸Ｙ_Cに対して回転させることで、体外永久磁石２５ａが発生する磁界に拘束されたカプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角を変化させることができる。

　制御部２６は、位置及び姿勢検出部２２の検出結果と、操作入力部２４が受け付けた誘導指示情報とに基づいて磁界生成部２５の各部の動作を制御することにより、体外永久磁石２５ａと被検体との相対的な位置や、体外永久磁石２５ａとカプセル型内視鏡１０との間の距離や、体外永久磁石２５ａの基準配置からの回転角度（仰角及び旋回角）を変化させ、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置及び姿勢に誘導する。この際、制御部２６は、体外永久磁石２５ａの回転（仰角の変化）によって生じるユーザが意図しないカプセル型内視鏡１０の位置変化が発生しないようにするためのカプセル内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの距離の補正量を算出し、該補正量を用いて磁界生成部２５の各部を制御する。

　記憶部２７は、フラッシュメモリ又はハードディスク等の書き換え可能に情報を保存する記憶メディアを用いて実現される。記憶部２７は、カプセル型内視鏡１０によって撮像された被検体の体内画像群の画像データの他、制御部２６が誘導装置２０の各部を制御するための各種プログラムや各種パラメータといった情報を記憶する。

　次に、カプセル型内視鏡１０の詳細な構造について説明する。図４は、カプセル型内視鏡１０の内部構造の一例を示す模式図である。図４に示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成された外装であるカプセル型筐体１００と、互いに異なる撮像方向の被写体の画像を撮像する撮像部１１Ａ、１１Ｂとを備える。また、カプセル型内視鏡１０は、撮像部１１Ａ、１１Ｂから入力された信号を処理するとともに、カプセル型内視鏡１０の各構成部を制御する制御部１５と、制御部１５によって処理された信号をカプセル型内視鏡１０の外部に無線送信する無線通信部１６と、カプセル型内視鏡１０の各構成部に電力を供給する電源部１７とを備える。さらに、カプセル型内視鏡１０は、誘導装置２０による磁気誘導を可能にするための第１の磁石である永久磁石１８を備える。

　カプセル型筐体１００は、被検体の臓器内部に導入可能な大きさに形成された外装ケースであり、筒状筐体１０１及びドーム状筐体１０２、１０３からなり、筒状筐体１０１の両側開口端をドーム状筐体１０２、１０３によって塞ぐことにより構成される。筒状筐体１０１は、可視光に対して略不透明な有色の筐体である。また、ドーム状筐体１０２、１０３は、可視光等の所定波長帯域の光に対して透明なドーム形状の光学部材である。このようなカプセル型筐体１００は、図４に示すように、撮像部１１Ａ、１１Ｂと、制御部１５と、無線通信部１６と、電源部１７と、永久磁石１８とを液密に内包する。

　撮像部１１Ａは、ＬＥＤ等の照明部１２Ａと、集光レンズ等の光学系１３Ａと、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤ等の撮像素子１４Ａとを有する。照明部１２Ａは、撮像素子１４Ａの撮像視野に白色光等の照明光を発光して、ドーム状筐体１０２越しに撮像視野内の被検体を照明する。光学系１３Ａは、この撮像視野からの反射光を撮像素子１４Ａの撮像面に集光して、撮像素子１４Ａの撮像面に撮像視野の被写体画像を結像させる。撮像素子１４Ａは、この撮像視野からの反射光を、撮像面を介して受光し、この受光した光信号を光電変換処理して、撮像視野の被写体画像、即ち被検体の体内画像を撮像する。

　撮像部１１Ｂは、撮像部１１Ａと同様に、ＬＥＤ等の照明部１２Ｂと、集光レンズ等の光学系１３Ｂと、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤ等の撮像素子１４Ｂとを有し、ドーム状筐体１０３越しに撮像視野内の被検体を撮像する。

　図４に示すように、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａ方向の前方及び後方を撮像する２眼タイプのカプセル型医療装置である場合、これらの撮像部１１Ａ、１１Ｂは、各々の光軸がカプセル型筐体１００の長手方向の中心軸である長軸Ｌａと略平行又は略一致し、且つ各撮像視野が互いに反対方向を向くように配置される。即ち、撮像素子１４Ａ、１４Ｂの撮像面が長軸Ｌａに対して直交するように、撮像部１１Ａ、１１Ｂが実装される。

　制御部１５は、撮像部１１Ａ、１１Ｂ及び無線通信部１６の各動作を制御するとともに、これらの各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部１５は、照明部１２Ａが照明した撮像視野内の被写体の画像を撮像素子１４Ａに撮像させ、照明部１２Ｂが照明した撮像視野内の被写体の画像を撮像素子１４Ｂに撮像させる。そして、制御部１５は、撮像素子１４Ａ、１４Ｂから体内画像データを取得し、その都度、この体内画像データに対して所定の信号処理を施して、体内画像データを含む画像信号を生成する。さらに、制御部１５は、無線通信部１６に対し、上記体内画像データを含む画像信号を時系列に沿って順次無線送信させる。

　無線通信部１６は、無線信号を送信するためのアンテナ１６ａを備える。無線通信部１６は、撮像部１１Ａ、１１Ｂが撮像した被検体の体内画像の画像信号を制御部１５から取得し、該画像信号に対して変調処理等を施して無線信号を生成する。そして、生成した無線信号を、アンテナ１６ａを介して送信する。

　電源部１７は、ボタン型電池やキャパシタ等の蓄電部であって、磁気スイッチや光スイッチ等のスイッチ部を有する。電源部１７は、磁気スイッチを有する構成とした場合、外部から印加された磁界によって電源のオンオフ状態を切り替え、オン状態の場合に蓄電部の電力をカプセル型内視鏡１０の各構成部（撮像部１１Ａ、１１Ｂ、制御部１５、及び無線通信部１６）に適宜供給する。また、電源部１７は、オフ状態の場合に、カプセル型内視鏡１０の各構成部への電力供給を停止する。

　永久磁石１８は、磁界生成部２５が生成した磁界ＭＧによるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を可能にするためのものであり、磁化方向が長軸Ｌａに対して傾きを持つように、カプセル型筐体１００の内部に固定配置される。なお、図４においては、永久磁石１８の磁化方向を矢印で示している。本実施の形態１においては、永久磁石１８を、磁化方向が長軸Ｌａに対して直交するように配置している。永久磁石１８は、外部から印加された磁界に追従して動作し、この結果、磁界生成部２５によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導が実現する。

　ここで、図５を参照しながら、撮像素子１４Ａと永久磁石１８との相対的な位置関係について説明する。永久磁石１８は、上述した撮像部１１Ａに対して相対的に固定された状態でカプセル型筐体１００の内部に固定配置される。より詳細には、永久磁石１８は、その磁化方向が、撮像素子１４Ａの撮像面の上下方向に対して相対的に固定されるように配置される。具体的には、図５に示すように、永久磁石１８は、その磁化方向Ｙｍが撮像素子１４Ａの撮像面の上下方向Ｙｕに対して平行となるように配置される。撮像素子１４Ｂと永久磁石１８との相対的な位置関係は、撮像素子１４Ａと永久磁石１８との相対的な位置関係と同じである。

　図６は、被検体内に液体Ｗを導入した状態でのカプセル型内視鏡１０の様子を説明するための概念図である。なお、図６は、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を制御するための磁界生成部２５からの磁界がカプセル型筐体内の永久磁石１８に作用していない状態を示している。

　本実施の形態１において例示するカプセル型内視鏡１０は、液体Ｗの比重よりも小さい比重を有し、磁界生成部２５からの磁界が作用していない状態で、液体Ｗ内で浮くように設計されている。また、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇは、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａ（カプセル型内視鏡１０の長手方向の中心軸：図４参照）上であって、カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃからずれた位置となるように設定されている。本実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇを、電源部１７及び永久磁石１８等の各構成部の配置を調整することにより、長軸Ｌａ上の位置であってカプセル型筐体１００の幾何学中心Ｃから撮像部１１Ｂ側に外れた位置に設定している。これにより、カプセル型内視鏡１０は、自身の長軸Ｌａを鉛直方向と略平行に維持した状態で、液体Ｗ中を漂う。言い換えると、カプセル型内視鏡１０は、幾何学中心Ｃと重心Ｇとを結ぶ直線を直立させた状態で液体Ｗ中を漂う。カプセル型内視鏡１０は、このような直立姿勢において、鉛直上方に撮像部１１Ａの撮像視野を向けるとともに鉛直下方に撮像部１１Ｂの撮像視野を向ける。なお、液体Ｗは、水又は生理食塩水等の人体に無害な液体である。

　また、上述したように、永久磁石１８は、その磁化方向Ｙｍ（図５参照）が長軸Ｌａと直交するように配置される。即ち、永久磁石１８の磁化方向Ｙｍは、カプセル型内視鏡１０の径方向と一致する。従って、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を制御するための磁界が永久磁石１８に作用していない場合、カプセル型内視鏡１０は、磁化方向Ｙｍを水平方向と一致させた状態で液体Ｗ中を漂う。また、このとき、磁化方向Ｙｍと、カプセル型筐体１００の幾何学中心Ｃ及び重心Ｇを結ぶラインとを通る平面が、鉛直平面となる。

　図７は、被検体内に液体Ｗを導入した状態でのカプセル型内視鏡１０の様子を説明するための概念図であり、カプセル型内視鏡１０の傾斜角を制御するための磁界を永久磁石１８に作用させている状態を示している。

　図７に示すように、重力方向Ｄｇに対するカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの傾きは、カプセル型内視鏡１０の永久磁石１８に外部から磁界を作用させることで制御することができる。例えば、磁力線の方向が水平面に対して角度を有する磁界を永久磁石１８に作用させることで、永久磁石１８の磁化方向Ｙｍがこの磁力線と略平行となるようにカプセル型内視鏡１０を重力方向Ｄｇに対して傾けることができる。この場合、磁化方向Ｙｍは、鉛直平面内に含まれた状態を維持しつつ、カプセル型内視鏡１０の姿勢が変化する。このような制御を行う磁界は、誘導装置２０の仰角変更部２５ｄにより体外永久磁石２５ａを回転させることにより実現される（図１及び図３参照）。

　従って、カプセル型内視鏡１０を傾けた状態で、重力方向Ｄｇを中心として旋回する磁界を印加してカプセル型内視鏡１０を重力方向Ｄｇ周りに矢印のように旋回させることにより、カプセル型内視鏡１０周囲の体内画像を容易に取得することが可能となる。このような制御を行う磁界は、誘導装置２０の旋回角変更部２５ｅにより体外永久磁石２５ａを旋回させることにより実現される（図１及び図３参照）。

　このとき、誘導装置２０の表示部２３は、カプセル型内視鏡１０の磁気誘導に伴う体内画像内の被写体の上下方向と表示画面の上下方向とを一致させた表示態様でカプセル型内視鏡１０による被検体の体内画像を表示する。この結果、図８に示すように、表示部２３の表示画面Ｍには、カプセル型内視鏡１０の撮像素子１４Ａの上部領域Ｐｕの素子が撮像した液面Ｗｓが、撮像部１１Ａに対応する画像の上部になるように表示される。そして、永久磁石１８の磁化方向Ｙｍが撮像素子１４Ａ、１４Ｂの各撮像面の上下方向Ｙｕに対して平行であるため、永久磁石１８の磁化方向Ｙｍと平行な方向が表示部２３の表示画面Ｍの上下方向と一致することとなる。

　図９に示すように、カプセル型内視鏡１０の水平面内における並進運動は、カプセル対向面ＰＬ内で磁界強度のピークを持つ磁界（図９の（ａ）参照）をカプセル型内視鏡１０の永久磁石１８に作用させ、この磁界のピーク位置に永久磁石１８を引きつけてカプセル型内視鏡１０を拘束することによって制御することができる（図９の（ｂ）参照）。このような磁界は、具体的には、誘導装置２０の第１平面位置変更部２５ｂにより体外永久磁石２５ａを水平面内で移動させることにより実現される。

　図１０に示すように、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向における並進運動は、磁気勾配の分布がカプセル対向面ＰＬと直交する方向における距離に応じて変化する磁界をカプセル型内視鏡１０の永久磁石１８に作用させることによって制御することができる。このような磁界は、具体的には、誘導装置２０の鉛直位置変更部２５ｃで体外永久磁石２５ａを鉛直方向に移動させることにより実現される。

　例えば、図１０の（ａ）に示すように、カプセル対向面ＰＬを水平にした場合に、鉛直位置が高くなるほど磁気勾配が小さくなる磁界を永久磁石１８に作用させる。このとき、図１０の（ｂ）に示すように、体外永久磁石２５ａを上方に移動させて（実線の矢印参照）永久磁石１８の鉛直位置を相対的に低くすると、永久磁石１８に生じる磁気引力が大きくなり、カプセル型内視鏡１０が下方に付勢される（同上）。反対に、体外永久磁石２５ａを下方に移動させて（破線の矢印参照）永久磁石１８の鉛直位置を相対的に高くすると、永久磁石１８に生じる磁気引力が小さくなり、カプセル型内視鏡１０が上方に付勢される（同上）。なお、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向における位置は、液体Ｗに対するカプセル型内視鏡１０の浮力と、カプセル型内視鏡１０にかかる重力と、体外永久磁石２５ａによって生じる磁気引力とのバランスの取れた位置にほぼ停止維持される。

　次に、図１に示す操作入力部２４の具体的な構成及び動作について説明する。図１１の（ａ）は、操作入力部２４の正面図であり、図１１の（ｂ）は、操作入力部２４の右側面図である。図１２は、操作入力部２４の各構成部位の操作によって指示されるカプセル型内視鏡１０の動きを示す図である。

　図１１の（ａ）に示すように、操作入力部２４は、磁界生成部２５によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を３次元的に操作するための２つのジョイスティック３１、３２を備える。ジョイスティック３１、３２は、上下方向及び左右方向に傾動操作可能である。

　図１１の（ｂ）に示すように、ジョイスティック３１の背面には、アップボタン３４Ｕ、ダウンボタン３４Ｂが設けられている。アップボタン３４Ｕは、押圧されることによってカプセル型内視鏡１０の上方誘導を指示する誘導指示情報を制御部２６に入力し、ダウンボタン３４Ｂは、押圧されることによってカプセル型内視鏡１０の下方誘導を指示する誘導指示情報を制御部２６に入力する。ジョイスティック３１上部には、キャプチャボタン３５が設けられている。キャプチャボタン３５は、押圧されることによって、表示部２３に表示されている体内画像をキャプチャする。また、ジョイスティック３２の上部には、アプローチボタン３６が設けられている。アプローチボタン３６は、押圧されることによって、撮像部１１Ａの撮像対象に対してカプセル型内視鏡１０の撮像部１１Ａ側を近接させるようにカプセル型内視鏡１０を誘導させる誘導指示情報を制御部２６に入力する。

　図１１の（ａ）に示すように、ジョイスティック３１の矢印Ｙ１１ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１２の矢印Ｙ１１のようにカプセル型内視鏡１０の先端が鉛直方向の軸Ａｚを通るように首を振るティルティング誘導方向に対応する。操作入力部２４から、ジョイスティック３１の矢印Ｙ１１ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２６に入力された場合、制御部２６は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック３１の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、ジョイスティック３１の傾動操作に対応させて誘導量を演算する。そして、磁界生成部２５は、例えば演算した誘導方向に、演算した誘導量に応じて体外永久磁石２５ａの仰角を変化させるよう、仰角変更部２５ｄを制御する。

　図１１の（ａ）に示すように、ジョイスティック３１の矢印Ｙ１２ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１２の矢印Ｙ１２のようにカプセル型内視鏡１０が軸Ａｚを中心として回転するローテーション誘導方向に対応する。操作入力部２４から、ジョイスティック３１の矢印Ｙ１２ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２６に入力された場合、制御部２６は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック３１の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、ジョイスティック３１の傾動操作に対応させて誘導量を演算し、例えば演算した誘導方向に、演算した誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを旋回させるよう、旋回角変更部２５ｅを制御する。

　図１１の（ａ）に示すように、ジョイスティック３２の矢印Ｙ１３ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１２の矢印Ｙ１３のようにカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａを水平面Ｈｐに投影した方向に進むホリゾンタルバックワード誘導方向又はホリゾンタルフォワード誘導方向に対応する。操作入力部２４から、ジョイスティック３２の矢印Ｙ１３ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２６に入力された場合、制御部２６は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック３２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、第１平面位置変更部２５ｂを制御する。

　図１１の（ａ）に示すように、ジョイスティック３２の矢印Ｙ１４ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１２の矢印Ｙ１４のようにカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａを水平面Ｈｐに投影した方向と垂直に進むホリゾンタルライト誘導方向又はホリゾンタルレフト誘導方向に対応する。操作入力部２４から、ジョイスティック３２の矢印Ｙ１４ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２６に入力された場合、制御部２６は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック３２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、第１平面位置変更部２５ｂを制御する。

　また、ジョイスティック３１の背面には、アップボタン３４Ｕ及びダウンボタン３４Ｂが設けられている。図１１の（ｂ）の矢印Ｙ１５ｊに示すようにアップボタン３４Ｕが押圧された場合は、図１２に示す軸Ａｚに沿って矢印Ｙ１５のように上に進むアップ動作が指示される。また、図１１の（ｂ）の矢印Ｙ１６ｊに示すように、ダウンボタン３４Ｂが押圧された場合には、図１２に示す軸Ａｚに沿って矢印Ｙ１６のように下に進むダウン動作が指示される。

　操作入力部２４から、アップボタン３４Ｕ又はダウンボタン３４Ｂの矢印Ｙ１５ｊ、Ｙ１６ｊの押圧操作に対応する誘導指示情報が制御部２６に入力された場合、制御部２６は、この誘導指示情報をもとに、いずれのボタンが押圧されたかに対応させて、カプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを鉛直方向に並進させるよう、鉛直位置変更部２５ｃを制御する。例えば、アップボタン３４Ｕが押圧された場合、鉛直位置変更部２５ｃは、体外永久磁石２５ａを軸Ａｚの下方向（カプセル型内視鏡１０から離れる方向）に向かって並進させる。それにより、カプセル型内視鏡１０は矢印Ｙ１５のように上昇する。一方、ダウンボタン３４Ｂが押圧された場合、鉛直位置変更部２５ｃは、体外永久磁石２５ａを軸Ａｚの上方向（カプセル型内視鏡１０に近づく方向）に向かって並進させる。それにより、カプセル型内視鏡１０は、矢印Ｙ１６のように下降する。なお、操作入力部２４は、このようなジョイスティック３１、３２とともに、各種操作ボタンやキーボード等からなる入力デバイスをさらに有しても良い。

　図１３は、表示部２３に表示されるメニュー画面Ｓの表示例を示す模式図である。メニュー画面Ｓの左上方の領域Ｓ１には、被検体の患者名、患者ＩＤ、生年月日、性別、年齢等の各被検体情報が表示される。また、中央の領域Ｓ２には、撮像部１１Ａが撮像した生体画像Ｓｇ１が左側に表示され、撮像部１１Ｂが撮像した生体画像Ｓｇ２が右側に表示される。領域Ｓ２の下方の領域Ｓ３には、キャプチャボタン３５の押圧操作によってキャプチャされた各画像が、キャプチャ時間とともに縮小表示される。左側の領域Ｓ４には、カプセル型内視鏡１０の姿勢図として、鉛直面における姿勢図Ｓｇ３と、水平面における姿勢図Ｓｇ４とが表示される。

　各姿勢図Ｓｇ３、Ｓｇ４に表示されるカプセル型内視鏡１０の姿勢は、操作入力部２４の誘導指示情報に対応する姿勢を表示している。本実施の形態１においては、操作入力部２４からの入力量が、カプセル型内視鏡１０を誘導する力に反映されるため、表示されるカプセル型内視鏡１０の姿勢は、実際のカプセル型内視鏡１０の姿勢とほぼ同じものと考えることができ、操作者の誘導指示補助も向上する。なお、この姿勢図Ｓｇ３、Ｓｇ４には、カプセル型内視鏡１０を誘導可能である方向が矢印で示され、いずれかの誘導方向の操作入力があった場合には、入力された方向に対応する矢印の表示色を変えて、操作者の操作を補助している。

　次に、カプセル型内視鏡１０の姿勢を変化させる際の制御部２６の動作について詳しく説明する。一般に、永久磁石が発生する磁界の強度（言い換えると、他の磁性体に生じる当該永久磁石方向への磁気引力）は、永久磁石からの距離が等しい場合、永久磁石を通り、磁化方向と平行な軸上において最も大きく、永久磁石を通り、磁化方向と直交する軸上において最も小さい。例えば、図１４に示すように、磁化方向がＸ軸に沿うように体外永久磁石２５ａが配置されている場合、体外永久磁石２５ａが発生する磁界によりカプセル型内視鏡１０（厳密には、内蔵された永久磁石１８）に生じる体外永久磁石２５ａ方向への磁気引力は、Ｘ軸上において最も大きく、Ｚ軸上において最も小さい。そして、この体外永久磁石２５ａが発生する磁界によりカプセル型内視鏡１０に生じる体外永久磁石２５ａ方向への磁気引力は、強度が最も小さい位置から最も大きい位置に向かって徐々に大きくなるという分布を示す。

　従って、胃等の臓器内において液体中を浮遊するカプセル型内視鏡１０が、このように配置された体外永久磁石２５ａの鉛直上方に拘束されている場合、当該カプセル型内視鏡１０は、体外永久磁石２５ａによる磁気引力が最も小さい位置に拘束されているといえる。

　ここで、カプセル型内視鏡１０の姿勢を変化させるために体外永久磁石２５ａを回転させると、回転により生じる磁界の変化により、カプセル型内視鏡１０の拘束位置がユーザの意図した位置からずれてしまうという問題がある。

　例えば、図１４において、体外永久磁石２５ａを、磁化方向とＺ軸とのなす角度がθとなるように回転させようとすると、カプセル型内視鏡１０の位置を含む空間における磁界分布が変化する。この際、上述したように、カプセル型内視鏡１０は当初、体外永久磁石２５ａによる鉛直方向の磁気引力が最も小さい位置に拘束されていたため、体外永久磁石２５ａを回転させると、カプセル型内視鏡１０の位置における鉛直方向の磁気引力は徐々に大きくなる。その結果、カプセル型内視鏡１０は体外永久磁石２５ａの方向により強く吸引されることになり、図１５に示すように、カプセル型内視鏡１０の位置は変化させず姿勢のみを変化させたいというユーザの意図とは別に、カプセル型内視鏡１０の位置が、Ｚ軸に沿って移動してしまう。

　そこで、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置に維持しておくため、図１６に示すように、体外永久磁石２５ａの回転に起因するカプセル型内視鏡１０に発生する鉛直方向の磁気引力の変化量を調査する距離ΔＺに対応する距離だけ、体外永久磁石２５ａをＺ軸に沿って移動させる。それにより、カプセル型内視鏡１０の位置における磁気引力の変化を抑え、カプセル型内視鏡１０の意図しない変位が発生しないようにしている。

　図１７は、このような制御部２６によるカプセル型内視鏡１０に発生する鉛直方向の磁気引力の補正動作を示すフローチャートである。

　まず、ステップＳ１０において、制御部２６は、位置及び姿勢検出部２２から、現在のカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の現在値を取得するとともに、磁界生成部２５に対する現在の制御情報をもとに、体外永久磁石２５ａの位置及び姿勢の現在値を取得する。

　続くステップＳ１１において、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢、並びに、体外永久磁石２５ａの位置及び姿勢をもとに、現在カプセル型内視鏡１０に生じている鉛直方向の磁気引力（磁気引力の現在値）を算出する。

　ここで、鉛直方向の磁気引力は、ステップＳ１０において取得されたカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢、並びに、体外永久磁石２５ａの位置及び姿勢に依存する。そこで、本実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢と、体外永久磁石２５ａの位置及び姿勢とを変数とする磁気引力の算出式を記憶部２７に予め記憶させておく。制御部２６は、この算出式を用いて磁気引力を取得する。

　或いは、算出式の代わりに、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢と、体外永久磁石２５ａの位置及び姿勢と、鉛直方向の磁気引力とを関連付けた算出テーブルを予め記憶部２７に記憶させておいても良い。この場合、制御部２６は、この算出テーブルを用いて磁気引力を取得する。

　続くステップＳ１２において、制御部２６は、操作入力部２４から入力された誘導指示情報をもとに、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向に対する長軸Ｌａ（図７参照）の傾斜角（以下、単に傾斜角という）を変化させる指示を受け付ける。

　続くステップＳ１３において、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０の現在の傾斜角及び傾斜角を変化させる指示をもとに、カプセル型内視鏡１０の傾斜角の目標値及び体外永久磁石２５ａの仰角の目標値を算出する。

　続くステップＳ１４において、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０及び体外永久磁石２５ａが現在の位置にある条件で、カプセル型内視鏡１０の傾斜角及び体外永久磁石２５ａの仰角をそれぞれの目標値とした場合にカプセル型内視鏡１０に生じる磁気引力が、現在カプセル型内視鏡１０に生じている磁気引力と等しくなるように、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの鉛直方向における目標距離を算出する。

　ここで、体外永久磁石２５ａの鉛直方向における目標距離は、ステップＳ１１において用いた算出式の逆関数又は算出テーブルの逆換算テーブルを用いて算出することができる。算出式又は算出テーブルにおいては、カプセル型内視鏡１０の傾斜角及び体外永久磁石２５ａの仰角が大きいほど（鉛直軸に対する角度が大きくなるほど）、カプセル型内視鏡１０に生じる鉛直方向の磁気引力が大きくなるため、カプセル型内視鏡１０の傾斜角及び体外永久磁石２５ａの仰角が大きいほど、ステップＳ１４において算出される目標距離は長くなる。

　続くステップＳ１５において、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向における位置の現在値、及びカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの鉛直方向における目標距離から、体外永久磁石２５ａの鉛直方向における目標位置を算出する。

　続くステップＳ１６において、制御部２６は、ステップＳ１３において算出された体外永久磁石２５ａの仰角の目標値と、ステップＳ１５において算出された鉛直方向における目標位置とをもとに、鉛直位置変更部２５ｃ及び仰角変更部２５ｄの動作を制御することにより、体外永久磁石２５ａの位置及び姿勢を制御する。これにより、カプセル型内視鏡１０に生じる磁気引力を一定に保ったままカプセル型内視鏡１０の傾斜角を変更することができ、カプセル型内視鏡１０を、ユーザ所望の位置において、ユーザ所望の姿勢に変化させることができる。

　ここで、制御部２６は、操作入力部２４から入力された誘導指示情報にカプセル型内視鏡１０を鉛直方向に並進させる動作に関する情報が含まれている場合、ステップＳ１４において、現在カプセル型内視鏡１０に生じている磁気引力に、ユーザ所望の鉛直方向の位置までカプセル型内視鏡１０を移動させるために必要な磁気引力を考慮した目標距離を算出する。

　なお、誘導指示情報にカプセル型内視鏡１０を水平方向に並進させる動作に関する情報や、方位角変更動作に関する情報が含まれている場合、制御部２６は、これらの情報に基づき、鉛直位置変更部２５ｃ及び仰角変更部２５ｄと併せて、第１平面位置変更部２５ｂと旋回角変更部２５ｅとの少なくともいずれかを制御することにより、カプセル型内視鏡１０に並進と旋回との少なくともいずれかの運動をさせる。

　ここで、体外永久磁石２５ａを回転させる際の回転速度が速すぎると、カプセル型内視鏡１０は磁界の変化に追従することができず、カプセル型内視鏡１０の姿勢が不安定になるおそれがある。また、体外永久磁石２５ａを鉛直方向に沿って移動させる際、慣性力のために、移動速度を速くすることは容易ではない。そのため、体外永久磁石２５ａの回転速度や移動速度に予め上限値を設けておいても良い。この場合、制御部２６は、操作入力部２４に対するユーザの操作が速いために、操作入力部２４から入力された操作指示情報に基づく体外永久磁石２５ａの回転速度や移動速度が上記上限値を超えてしまうときには、該上限値で体外永久磁石２５ａを回転及び移動させることとすれば良い。

　或いは、制御部２６は、回転速度及び移動速度の代わりに、回転加速度及び移動加速度の上限値をそれぞれ設け、体外永久磁石２５ａの回転加速度及び移動加速度が上限値を超えないように制御を行っても良い。

　また、制御部２６は、操作入力部２４から入力された操作指示情報に基づいて体外永久磁石２５ａを回転又は移動させた場合、体外永久磁石２５ａの回転又は移動によって生じたカプセル型内視鏡１０の動きが停止するまで、新たな操作指示情報に基づく体外永久磁石２５ａの動作は行わせないようにしても良い。即ち、制御部２６は、ある操作指示情報が入力された後、次の操作指示情報が入力された場合、先の操作指示情報に基づく体外永久磁石２５ａの動作によるカプセル型内視鏡１０の動きが停止したか否かを判定し、停止したと判定したときに、次の操作指示情報に基づく体外永久磁石２５ａの動作を開始させる。カプセル型内視鏡１０の動きが停止したか否かの判定は、例えば、先の操作指示情報に基づいて体外永久磁石２５ａを動作させた後、所定の時間が経過した際に、カプセル型内視鏡１０の動きが停止したと判定することとしても良い。或いは、位置及び姿勢検出部２２から出力された位置情報及び姿勢情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０の動きが停止したか否かを判定しても良い。

　以上説明したように、本実施の形態１によれば、体外永久磁石２５ａの回転に起因するカプセル型内視鏡１０に発生する鉛直方向の磁気引力の変化を補正するので、カプセル型内視鏡の位置の安定性を保ちつつ、カプセル型内視鏡１０がユーザ所望の姿勢となるように制御することができる。

　なお、位置及び姿勢検出部２２は、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの位置の相対関係、及び体外永久磁石２５ａの姿勢をもとに、体外永久磁石２５ａがカプセル型内視鏡１０近傍に発生する磁界を予測することにより、カプセル型内視鏡１０の姿勢（方位角及び傾斜角）を推定するようにしても良い。一般的に、カプセル型内視鏡１０が送信した無線信号の強度に基づくカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の検出結果にはノイズ成分が含まれるため、このように検出されたカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の現在値に基づいて図１７に示す一連の動作を実行すると、制御が不安定になるおそれがある。それに対し、上述したように、体外永久磁石２５ａがカプセル型内視鏡１０近傍に発生する磁界を予測してカプセル型内視鏡１０の姿勢を推定し、この推定結果に基づいて図１７に示す一連の動作を実行することにより、ノイズの影響を排除することができるため、より安定した、ユーザが所望した通りの制御を実現することができる。

　さらに、液体Ｗ中のカプセル型内視鏡１０の水平方向における位置は、図９に示すように、体外永久磁石２５ａに対して特定の位置に拘束される。そこで、位置及び姿勢検出部２２は、カプセル型内視鏡１０及び体外永久磁石２５ａの鉛直方向における位置と、体外永久磁石２５ａの姿勢とから、カプセル型内視鏡１０の水平方向における位置を推定するようにしても良い。この場合においても、カプセル型内視鏡１０が送信した無線信号に基づいてカプセル型内視鏡１０の水平方向における位置を検出する場合と比較して、検出結果に含まれるノイズの影響を排除することができるので、より安定した、ユーザが所望した通りの制御を実現することができる。

（変形例１－１）
　次に、本実施の形態１の変形例１－１について説明する。誘導装置２０は、体外永久磁石２５ａの仰角を変更した際の体外永久磁石２５ａの鉛直方向における磁気引力を一定に保つために、体外永久磁石２５ａの相対的な変位量を予め規定しておいても良い。この場合、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０の位置情報及び姿勢情報が得られない場合であっても、操作指示情報に基づく体外永久磁石２５ａの仰角の変化量に応じて、予め規定された相対的な変位量をもとに鉛直位置変更部２５ｃを制御することができる。

（変形例１－２）
　次に、本実施の形態１の変形例１－２について説明する。誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０を誘導する誘導モードであって、ユーザが選択可能な誘導モードを少なくとも２つ備えても良い。この場合、例えば、表示部２３は、制御部２６の制御の下で、カプセル型内視鏡１０の誘導モードを表す複数の選択肢を画面表示する。

　ユーザが選択可能な誘導モードとしては、例えば、次の（ａ）～（ｃ）が挙げられる。
（ａ）カプセル型内視鏡１０を鉛直下方向に引き付け、例えば腸壁に接触させた状態で誘導するモード
（ｂ）カプセル型内視鏡１０を鉛直上方向に引き付け、例えば腸壁又は液面に接触させた状態で誘導するモード
（ｃ）カプセル型内視鏡１０を腸壁又は液面に接触させることなく、液体中を漂わせるモード

　操作入力部２４は、ユーザ操作により複数の選択肢の内の１つを選択する選択信号の入力を受け付け、制御部２６に入力する。制御部２６は、入力された選択信号に対応する誘導モードを現在の誘導モードとして設定し、設定された誘導モードでカプセル型内視鏡１０を誘導するよう磁界生成部２５を制御する。

　制御部２６は、操作入力部２４から誘導指示情報が入力されると、体外永久磁石２５ａを制御するための旋回角、仰角、並進方向及び並進量を算出するとともに、算出した仰角及びその時のカプセル型内視鏡１０の姿勢並びに現在の誘導モードに応じて、鉛直方向におけるカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの目標距離を取得する。これは、カプセル型内視鏡１０が液体の底付近に存在している状態（上記（ａ）に対応）と、カプセル型内視鏡１０が液面付近に存在している状態（上記（ｂ）に対応）と、カプセル型内視鏡１０が液体中を漂っている状態(上記（ｃ）に対応)とでは、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力が異なるため、体外永久磁石２５ａの回転に起因する磁気引力の変化の影響が異なってくるからである。そこで、制御部２６は、こういったカプセル型内視鏡１０の状態を考慮して、上記目標距離を取得し、磁界生成部２５に対して、カプセル型内視鏡１０に発生する鉛直方向の磁気引力を補正するための制御を行う。

（変形例１－３）
　次に、本実施の形態１の変形例１－３について説明する。図１８の（ａ）は、変形例１－３に係る操作入力部２４の正面図であり、図１８の（ｂ）は、操作入力部２４の右側面図であり、図１９は、操作入力部２４の各構成部位の操作によって指示されるカプセル型内視鏡１０の動作内容の他の例を示す図である。

　操作入力部２４の各操作とカプセル型内視鏡１０の誘導操作とは、以下に説明するように、水平面Ｈｐではなくカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａとの直交面に沿ってカプセル型内視鏡１０を誘導できるように対応付けられていても良い。以下、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａとの直交面に沿ってカプセル型内視鏡１０を誘導した場合の誘導操作に対応するカプセル型内視鏡１０の動きについて説明する。

　図１８の（ａ）に示すように、ジョイスティック３２の矢印Ｙ２３ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１９に示すように、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａとの直交面を矢印Ｙ２３のように進むダウン誘導方向又はアップ誘導方向が指示される。操作入力部２４から、ジョイスティック３２の矢印Ｙ２３ｊの傾動操作に対応する操作情報が制御部２６に入力された場合、磁界生成部２５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック３２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、第１平面位置変更部２５ｂ及び鉛直位置変更部２５ｃを制御する。

　図１８の（ａ）に示すように、ジョイスティック３２の矢印Ｙ２４ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１９に示すように、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａとの直交面を矢印Ｙ２４のように進むライト誘導方向又はレフト誘導方向が指示される。操作入力部２４から、ジョイスティック３２の矢印Ｙ２４ｊの傾動操作に対応する操作情報が制御部２６に入力された場合、制御部２６は、この操作情報をもとに、ジョイスティック３２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、第１平面位置変更部２５ｂを制御する。

　図１８の（ｂ）に示すように、アップボタン３４Ｕ又はダウンボタン３４Ｂが矢印Ｙ２５ｊ、Ｙ２６ｊのように押圧されることにより、図１９に示すように、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａに沿って矢印Ｙ２５、Ｙ２６のように撮像素子１４Ａ、１４Ｂに対して前後に進むフォワード誘導方向又はバックワード誘導方向が指示される。操作入力部２４から、アップボタン３４Ｕ又はダウンボタン３４Ｂの矢印Ｙ２５ｊ、Ｙ２６ｊの押圧操作に対応する操作情報が制御部２６に入力された場合、制御部２６は、この操作情報をもとに、いずれのボタンが押圧されたかに対応させて、カプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び演算量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、第１平面位置変更部２５ｂ及び鉛直位置変更部２５ｃを制御する。

　なお、図１８の（ａ）に示すように、ジョイスティック３１の矢印Ｙ２１ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１９の矢印Ｙ２１のようにカプセル型内視鏡１０の先端が鉛直方向の軸Ａｚを通るように首を振るティルティング誘導方向に対応し、ジョイスティック３１の矢印Ｙ２２ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１９の矢印Ｙ２２のようにカプセル型内視鏡１０が軸Ａｚを中心として回転するローテーション誘導方向に対応する。

（変形例１－４）
　次に、本実施の形態１の変形例１－４について説明する。被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置検出方法として、交流磁界を検出する方法を用いても良い。この場合、カプセル型内視鏡１０の内部に、交流磁界を発生する交流磁界発生部を設ける。一方、誘導装置２０側には、交流磁界を検出する磁界センサを複数設けておく。

　誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０が発生する交流磁界を、複数箇所に設置された複数の磁界センサによりそれぞれ検出し、これらの検出結果をもとにカプセル型内視鏡１０の位置と方向との少なくともいずれかを連続的に算出することができる。

（変形例１－５）
　次に、本実施の形態１の変形例１－５について説明する。被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置検出方法として、交流磁界を検出する別の方法を説明する。この場合、カプセル型内視鏡１０の内部に、交流磁界によって共振するＬＣ回路を設ける。一方、誘導装置２０側には、交流磁界を検出する磁界センサを複数設けておく。

　誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０が被検体の測定領域（磁界生成部２５が形成する磁界の領域）内に位置していない場合にカプセル型内視鏡１０内のＬＣ回路が発生する第１の共振磁界を予め検出しておく。そして、カプセル型内視鏡１０が被検体内の測定領域内に位置している場合のカプセル型内視鏡１０内のＬＣ回路が発生する第２の共振磁界を検出し、第１の共振磁界の検出値と第２の共振磁界の検出値との差分値を連続的に求める。さらに、これらの差分値に基づいて、３次元空間におけるカプセル型内視鏡１０の位置座標を連続的に算出する。

（変形例１－６）
　次に、本実施の形態１の変形例１－６について説明する。図２０は、変形例１－６に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す図である。図２０に示すように、変形例６に係るカプセル型医療装置誘導システム２は、図１に示す誘導装置２０の代わりに、磁界生成部２５－２を有する誘導装置４０を備える。磁界生成部２５－２は、図１に示す磁界生成部２５に対して、第２平面位置変更部２５ｆをさらに備える。なお、カプセル型医療装置誘導システム２における第２平面位置変更部２５ｆ以外の構成については、本実施の形態１において説明したものと同様である。

　図２１は、誘導装置４０の外観の一例を模式的に示す斜視図である。図２１に示すように、誘導装置４０には、被検体が載置される載置台として、水平方向に並進可能なベッド４０ａが設けられている。このベッド４０ａの下部に、磁界ＭＧを生成する磁界生成部２５－２が配置される。

　第２平面位置変更部２５ｆは、ベッド４０ａを水平方向に並進させる並進機構である。第２平面位置変更部２５ｆは、被検体を乗せたままベッド４０ａを移動させることにより、体外永久磁石２５ａが発生する磁界ＭＧに拘束されたカプセル型内視鏡１０に対する被検体の位置、言い換えると、被検体に対するカプセル型内視鏡１０の相対的な位置を変化させる。

（実施の形態２）
　図２２は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す模式図である。図２３に示すように、実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システム３は、被検体の体腔内に導入されるカプセル型医療装置であって、内部に第１の磁石である永久磁石が設けられたカプセル型内視鏡１０と、磁界ＭＧを発生して、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する誘導装置６０とを備える。

　誘導装置６０は、カプセル型内視鏡１０との間で無線通信を行い、カプセル型内視鏡１０が取得した画像情報を含む無線信号を受信する受信部２１と、カプセル型内視鏡１０から受信した無線信号に基づいて、被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出する位置及び姿勢検出部２２と、受信部２１が受信した無線信号から画像情報を取得し、該画像情報に所定の信号処理を施して体内画像を画面表示するとともに、被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置を画面表示する表示部２３と、カプセル型医療装置誘導システム３における各種操作を指示する情報等の入力を受け付ける操作入力部２４と、カプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界を生成する磁界生成部２５Ａと、これらの各部を制御する制御部２６Ａと、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像情報などを記憶する記憶部２７とを備える。

　誘導装置６０には、被検体が載置される載置台として、図２に示すベッド２０ａが設けられている。このベッド２０ａの下部に、磁界ＭＧを生成する磁界生成部２５Ａが少なくとも配置される。

　磁界生成部２５Ａは、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０の位置、傾斜角、及び方位角を、被検体に対して相対的に変化させるための磁界を生成する。磁界生成部２５Ａの構成は、被検体が載置されるベッド２０ａ上の領域に制御部２６Ａにより磁気勾配を制御可能な磁界ＭＧを形成することができれば、特に限定されない。例えば、電磁石によって構成しても良いし、体外永久磁石及び該体外永久磁石の位置や向きを変更する駆動手段によって構成しても良い。

　制御部２６Ａは、位置及び姿勢検出部２２の検出結果と、操作入力部２４が受け付けた誘導指示情報とに基づいて磁界生成部２５Ａを制御することにより、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置及び姿勢に誘導する。

　次に、操作入力部２４の具体的な構成及び動作について説明する。操作入力部２４から、図１１の（ａ）に示すジョイスティック３１の矢印Ｙ１１ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２６Ａに入力された場合、制御部２６Ａは、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック３１の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を算出するとともに、ジョイスティック３１の傾動操作に対応させて誘導量を算出する。そして、算出した誘導方向及び誘導量に応じて磁気の向きを変化させた磁界を生成するよう磁界生成部２５Ａを制御する。

　操作入力部２４から、図１１の（ａ）に示すジョイスティック３１の矢印Ｙ１２ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２６Ａに入力された場合、制御部２６Ａは、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック３１の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を算出するとともに、ジョイスティック３１の傾動操作に対応させて誘導量を算出し、これらの誘導方向及び誘導量に応じて磁気の向きを変化させた磁界を生成するよう磁界生成部２５Ａを制御する。

　操作入力部２４から、図１１の（ａ）に示すジョイスティック３２の矢印Ｙ１３ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２６Ａに入力された場合、制御部２６Ａは、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック３２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を算出し、これらの誘導方向及び誘導量に応じて磁気勾配を変化させた磁界を生成するよう磁界生成部２５Ａを制御する。

　操作入力部２４から、図１１の（ａ）に示すジョイスティック３２の矢印Ｙ１４ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２６Ａに入力された場合、制御部２６Ａは、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック３２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を算出する。これに応じて、磁界生成部２５Ａは、制御部２６Ａにより算出された誘導方向及び誘導量に応じて磁気勾配を変化させた磁界を生成する。

　操作入力部２４から、図１１の（ｂ）に示すアップボタン３４Ｕ又はダウンボタン３４Ｂの矢印Ｙ１５ｊ、Ｙ１６ｊの押圧操作に対応する誘導指示情報が制御部２６Ａに入力された場合、制御部２６Ａは、この誘導指示情報をもとに、いずれのボタンが押圧されたかに対応させて、カプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を算出し、これらの誘導方向及び誘導量に応じて磁気勾配を変化させた磁界を生成するよう、磁界生成部２５Ａを制御する。

　図２３は、液体Ｗ内に位置するカプセル型内視鏡１０が下方の境界面Ｂ１（臓器の内壁面）に接触している状態を示す模式図である。また、図２４は、図２３のＸ矢視図である。図２５は、図２４に示すカプセル型内視鏡１０が外力を受けて回転した状態を示す模式図である。

　図２３に示すように、カプセル型内視鏡１０の各点には、以下の力が作用している。
　カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃ：浮力Ｆ_f
　カプセル型内視鏡１０の重心Ｇ：重力Ｆ_g
　永久磁石１８の幾何学中心（以下、単に中心という）Ｃ_m：磁気引力Ｆ_m
　カプセル型内視鏡１０と境界面Ｂ１との接触点Ｐ_c1：
　　　　　　　　　　　境界面Ｂ１からの反力Ｆ_r1（Ｆ_r1＝Ｆ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f）

　ここで図２３は、カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃと、重心Ｇと、永久磁石１８の中心Ｃ_mとを含み、永久磁石１８の磁化方向Ｙｍと平行な平面（つまり、永久磁石１８の中心Ｃ_mを通る磁化方向Ｙｍのベクトルを含む平面であり、図２３においては紙面と平行な平面。以下、平面Ｐという）内において、カプセル型内視鏡１０が胃壁又は腸壁と接触している状態を模式的に示している。

　実施の形態２においては、カプセル型内視鏡１０の比重を液体Ｗの比重よりも小さくしているため、カプセル型内視鏡１０に磁気引力Ｆ_mが生じていないとき、液体Ｗに浮いた状態となる。従って、カプセル型内視鏡１０を境界面Ｂ１に接触させる場合、カプセル型内視鏡１０に下向き（重力と同じ方向）の磁気引力Ｆ_mを生じさせる。

　このとき、磁気引力Ｆ_mを大きくすると、磁気引力Ｆ_mがある上限値を超えた瞬間、永久磁石１８の中心Ｃ_mを通るとともに永久磁石１８の磁化方向Ｙ_mと平行な軸Ｒを回転軸としてカプセル型内視鏡１０が急に回転してしまう。つまり、軸Ｒ周りの外力によってカプセル型内視鏡１０が軸Ｒを中心に傾いた場合、カプセル型内視鏡１０は元の姿勢（平面Ｐが鉛直面である状態）に戻ることができずに倒れてしまう。そこで、制御部２６Ａは、カプセル型内視鏡１０に意図しない回転が生じない範囲の磁気引力Ｆ_mの上限値を算出し、この上限値未満の範囲の磁気引力Ｆ_mがカプセル型内視鏡１０に生じるよう、磁界生成部２５Ａを制御する。以下、図２４及び図２５を参照しながら、磁気引力Ｆ_mの上限値の算出方法を説明する。

　図２４に示すように、軸Ｒを回転中心としたとき、軸Ｒから重心Ｇまでの距離をＬ_g、軸Ｒから幾何学中心Ｃまでの距離をＬ_f、カプセル型内視鏡１０と境界面Ｂ１との接触点Ｐ_c1から軸Ｒまでの距離をＬ_mとする。実施の形態２において、幾何学中心Ｃ、重心Ｇ、接触点Ｐ_c1は、いずれも軸Ｒに対して下側に位置し、Ｌ_f＜Ｌ_gとなる。

　この場合、カプセル型内視鏡１０の回転（外力による転倒）を防ぐためには、少なくとも、図２５に示すように、外力によりカプセル型内視鏡１０が微小な角度Δθだけ傾いた後、外力が無くなった条件下で平面Ｐが鉛直面に戻るように、軸Ｒ回りの力のモーメントの関係式（１）が成り立てば良い。次式において、距離Ｌ_m’は、カプセル型内視鏡１０が傾いたときのカプセル型内視鏡１０と境界面Ｂ１との接触点Ｐ_c1’から軸Ｒまでの距離である。
　Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ＋Ｌ_m’×Ｆ_r1・cosαsinΔθ＜Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ
　Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ＋Ｌ_m×Ｆ_r1・cosαsinΔθ＜Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ
　Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_m×Ｆ_r1＜Ｌ_g×Ｆ_g
　Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_m×（Ｆ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f）＜Ｌ_g×Ｆ_g　…（１）
ここで、角度Δθは微小であるため、Ｌ_m’＝Ｌ_mとしても問題ない。

　これより、磁気引力Ｆ_mが取ることのできる範囲は、次式（２）によって与えられる。
　Ｆ_m＜（Ｌ_g×Ｆ_g－Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g　…（２）
　従って、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxは、次式（３）によって与えられる。
　Ｆ_max＝（Ｌ_g×Ｆ_g－Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g　…（３）

　この上限値Ｆ_max未満の範囲で磁気引力Ｆ_mを制御すれば、ユーザが意図しないカプセル型内視鏡１０の回転を防ぎ、カプセル型内視鏡１０の姿勢を安定して制御し続けることができる。

　式（３）に示す各値のうち、浮力Ｆ_fは、カプセル型内視鏡１０及び液体Ｗの比重とカプセル型内視鏡１０の体積とによって与えられるパラメータである。重力Ｆ_g及び距離Ｌ_g、Ｌ_fは、カプセル型内視鏡１０の設計によって決まるパラメータである。また、距離Ｌ_mは、カプセル型内視鏡１０の姿勢（鉛直軸に対する長軸Ｌａの傾斜角α）に応じて決定しても良いし、カプセル型内視鏡１０の外表面形状によって規定されるＬ_mの最大値（Ｆ_mが最小値を取る条件）を用いて決定しても良い。このとき、軸Ｒとカプセル型内視鏡１０の外表面上の任意の点との距離において、カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃを基準に重心Ｇ方向を正としたときの最大値を距離Ｌ_mの最大値とすれば良い。

　制御部２６Ａは、位置及び姿勢検出部２２が検出したカプセル型内視鏡１０の姿勢に基づいて、式（３）によって与えられる磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxを算出する。或いは、カプセル型内視鏡１０の姿勢に応じた複数の上限値Ｆ_maxを予め記憶部２７に記憶させておき、位置及び姿勢検出部２２が検出したカプセル型内視鏡１０の姿勢に基づいて、対応する上限値Ｆ_maxを記憶部２７から読み出すこととしても良い。

　または、制御部２６Ａは、カプセル型内視鏡１０の外表面の形状によって規定される距離Ｌ_mの最大値に基づいて、式（３）によって与えられる磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_max又は上限値Ｆ_maxよりも小さい値を予め記憶部２７に記憶させておき、鉛直方向の磁気引力Ｆ_mが記憶された値を超えないように磁界生成部２５Ａを制御するようにしても良い。

　さらに、制御部２６Ａは、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxではなく、カプセル型内視鏡１０内に設けられた永久磁石１８の磁気モーメントを基に、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxを鉛直方向の磁気勾配に換算し、この換算した値に基づき、磁界生成部２５Ａが発生する鉛直方向の磁気勾配が、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxに相当する鉛直方向の磁気勾配を超えないように、磁界生成部２５Ａを制御するようにしても良い。

　上述した特許文献２には、被検体の消化管（例えば胃）内に水等の液体を導入し、この液体内でカプセル型内視鏡を誘導する技術が開示されている。この特許文献２においては、重心を幾何学中心から永久磁石の磁化方向と異なる方向にシフトさせたカプセル型内視鏡を用いることにより、カプセル型内視鏡の姿勢を一意に制御しながら誘導を行っている。

　カプセル型内視鏡により液体内において観察を行う場合、液体の底面（胃の内壁面等）や液体の表面等の境界面にカプセル型内視鏡の一部を接触させることで、カプセル型内視鏡の位置や姿勢を安定的に制御することができる。具体的には、カプセル型内視鏡の比重が液体の比重よりも小さい場合、カプセル型内視鏡に下向き（重力と同じ方向）の磁気引力を生じさせることにより沈降させ、液体の底面に接触させる。また、カプセル型内視鏡の比重が液体の比重よりも大きい場合、カプセル型内視鏡に上向き（重力と反対方向）の磁気引力を生じさせることにより浮遊させ、液体の表面や上方に位置する胃の内壁面等に接触させる。

　しかしながら、このときカプセル型内視鏡に生じる磁気引力を大きくし過ぎると、カプセル型内視鏡の姿勢を制御することができなくなり、倒れてしまうという問題があった。

　これに対して、本発明の実施の形態２によれば、液体Ｗを導入した被検体内において、カプセル型内視鏡１０を境界面に接触させて誘導を行う場合であっても、式（３）によって与えられる上限値Ｆ_max未満の範囲で磁気引力（下向きの磁気引力Ｆ_m）をカプセル型内視鏡１０（永久磁石１８）に作用させることで、意図しないカプセル型内視鏡１０の回転を防ぎ、カプセル型内視鏡１０の姿勢を安定的に維持した状態で制御し続けることが可能となる。

（変形例２－１）
　次に、本発明の実施の形態２の変形例２－１について説明する。カプセル型内視鏡１０の比重が液体Ｗよりも大きい場合、図２６に示すように、カプセル型内視鏡１０に重力と反対方向（図の上向き）の磁気引力Ｆ_mを生じさせることにより、カプセル型内視鏡１０を上方の境界面Ｂ２（臓器の内壁面又は液体の表面）に接触させて姿勢を制御しても良い。このとき、幾何学中心Ｃ及び重心Ｇは軸Ｒに対して下側に位置し、接触点Ｐ_c2は軸Ｒに対して上側に位置する。また、軸Ｒから重心Ｇまでの距離Ｌ_gと、軸Ｒから幾何学中心Ｃまでの距離Ｌ_fとの関係は、Ｌ_f＜Ｌ_gとなる。さらに、カプセル型内視鏡１０が接触点Ｐ_c2において境界面Ｂ２から受ける反力Ｆ_r2は、Ｆ_r2＝Ｆ_f－Ｆ_g＋Ｆ_mとなる。

　この場合、実施の形態２と同様に、軸Ｒ周りの外力によりカプセル型内視鏡１０が微小な角度Δθ傾いた後、外力が無くなった条件下で、カプセル型内視鏡１０の回転を防ぐためには、軸Ｒ回りの力のモーメントの関係式（４）が成り立てば良い。次式において、距離Ｌ_m’は、カプセル型内視鏡１０が傾いたときのカプセル型内視鏡１０と境界面Ｂ２との接触点Ｐ_c2から軸Ｒまでの距離である。
　Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ＋Ｌ_m’×Ｆ_r2・cosαsinΔθ＜Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ
　Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ＋Ｌ_m×Ｆ_r2・cosαsinΔθ＜Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ
　Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_m×Ｆ_r2＜Ｌ_g×Ｆ_g
　Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_m×（Ｆ_f－Ｆ_g＋Ｆ_m）＜Ｌ_g×Ｆ_g　…（４）
ここで、角度Δθは微小であるため、Ｌ_m’＝Ｌ_mとしても問題ない。

　これより、磁気引力Ｆ_mが取ることのできる範囲は、次式（５）によって与えられる。
　Ｆ_m＜（Ｌ_g×Ｆ_g－Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f…（５）

　従って、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxは、次式（６）によって与えられる。
　Ｆ_max＝（Ｌ_g×Ｆ_g－Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f　…（６）
　この上限値Ｆ_max未満の範囲で磁気引力Ｆ_mを制御すれば良い。

　なお、本変形例２－１においては、軸Ｒとカプセル型内視鏡１０の外表面上の任意の点との距離において、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇを基準に幾何学中心Ｃ方向を正としたときの最大値を式（６）の距離Ｌ_mに代入したときの値を上限値Ｆ_maxとして、磁気引力Ｆ_mを制御してもよい。

（変形例２－２）
　次に、本発明の実施の形態２の変形例２－２について説明する。カプセル型内視鏡１０を構成する各部の配置は、図４に示すものに限定されない。例えば、図２７に示すように、カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃと重心Ｇとの間に永久磁石１８の中心Ｃ_mを配置しても良い。このカプセル型内視鏡１０の比重が液体Ｗよりも小さい場合において、該カプセル型内視鏡１０を下方の境界面Ｂ１に接触させて姿勢を制御するとき、下向きの磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxは、以下のように算出される。

　この場合、幾何学中心Ｃは軸Ｒに対して上側に位置し、重心Ｇ及び接触点Ｐ_c1は軸Ｒに対して下側に位置する。また、カプセル型内視鏡１０が接触点Ｐ_c1において境界面Ｂ１から受ける反力Ｆ_r1は、Ｆ_r1＝Ｆ_m＋Ｆ_g－Ｆ_fとなる。

　このとき、実施の形態２と同様に、軸Ｒ周りの外力によりカプセル型内視鏡１０が微小な角度Δθ傾いた後、外力が無くなった条件下で、カプセル型内視鏡１０の回転を防ぐためには、軸Ｒ回りの力のモーメントの関係式（７）が成り立てば良い。次式において、距離Ｌ_m’は、カプセル型内視鏡１０が傾いたときのカプセル型内視鏡１０と境界面Ｂ１との接触点Ｐ_c1から軸Ｒまでの距離である。
　Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ＋Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ＞Ｌ_m’×Ｆ_r1・cosαsinΔθ
　Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ＋Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ＞Ｌ_m×Ｆ_r1・cosαsinΔθ
　Ｌ_g×Ｆ_g＋Ｌ_f×Ｆ_f＞Ｌ_m×Ｆ_r1
　Ｌ_g×Ｆ_g＋Ｌ_f×Ｆ_f＞Ｌ_m×（Ｆ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f）　…（７）
ここで、角度Δθは微小であるため、Ｌ_m’＝Ｌ_mとしても問題ない。

　これより、磁気引力Ｆ_mが取ることのできる範囲は、次式（８）によって与えられる。
　Ｆ_m＜（Ｌ_g×Ｆ_g＋Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g　…（８）
　従って、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxを｛（Ｌ_g×Ｆ_g＋Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g｝とし、この上限値Ｆ_max未満の範囲で磁気引力Ｆ_mを制御すれば良い。

　なお、本変形例２－２においては、軸Ｒとカプセル型内視鏡１０の外表面上の任意の点との距離において、カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃを基準に重心Ｇ方向を正としたときの最大値を式（８）の距離Ｌ_mに代入したときの値を上限値Ｆ_maxとして、磁気引力Ｆ_mを制御してもよい。

（変形例２－３）
　次に、本発明の実施の形態２の変形例２－３について説明する。図２８に示すように、カプセル型内視鏡１０において、幾何学中心Ｃと重心Ｇとの間に永久磁石１８の中心Ｃ_mが配置され、且つカプセル型内視鏡１０の比重が液体Ｗよりも大きい場合、カプセル型内視鏡１０を上方の境界面Ｂ２に接触させて姿勢を制御するときには、上向きの磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxは、以下のように算出される。

　この場合、幾何学中心Ｃ及び接触点Ｐ_c2は軸Ｒに対して上側に位置し、重心Ｇは軸Ｒに対して下側に位置する。また、カプセル型内視鏡１０が接触点Ｐ_c2において境界面Ｂ２から受ける反力Ｆ_r2は、Ｆ_r2＝Ｆ_f－Ｆ_g＋Ｆ_mとなる。

　このとき、実施の形態２と同様に、軸Ｒ周りの外力によりカプセル型内視鏡１０が微小な角度Δθ傾いた後、外力が無くなった条件下で、カプセル型内視鏡１０の回転を防ぐためには、軸Ｒ回りの力のモーメントの関係式（９）が成り立てば良い。次式において、距離Ｌ_m’は、カプセル型内視鏡１０が傾いたときのカプセル型内視鏡１０と境界面Ｂ２との接触点Ｐ_c2から軸Ｒまでの距離である。
　Ｌ_m’×Ｆ_r2・cosαsinΔθ＜Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ＋Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ
　Ｌ_m×Ｆ_r2・cosαsinΔθ＜Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ＋Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ
　Ｌ_m×Ｆ_r2＜Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_g×Ｆ_g
　Ｌ_m×（Ｆ_f－Ｆ_g＋Ｆ_m）＜Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_g×Ｆ_g　…（９）
ここで、角度Δθは微小であるため、Ｌ_m’＝Ｌ_mとしても問題ない。

　これより、磁気引力Ｆ_mが取ることのできる範囲は、次式（１０）によって与えられる。
　Ｆ_m＜（Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f　…（１０）
　従って、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxを｛（Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f｝とし、この上限値Ｆ_max未満の範囲で磁気引力Ｆ_mを制御すれば良い。

　なお、本変形例２－３においては、軸Ｒとカプセル型内視鏡１０の外表面上の任意の点との距離において、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇを基準に幾何学中心Ｃ方向を正としたときの最大値を式（１０）の距離Ｌ_mに代入したときの値を上限値Ｆ_maxとして、磁気引力Ｆ_mを制御してもよい。

（変形例２－４）
　次に、本発明の実施の形態２の変形例２－４について説明する。カプセル型内視鏡１０を構成する各部の配置としては、図２９に示すように、カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃと永久磁石１８の中心Ｃ_mとの間に重心Ｇを配置しても良い。このカプセル型内視鏡１０の比重が液体Ｗよりも小さい場合において、該カプセル型内視鏡１０を下方の境界面Ｂ１に接触させて姿勢を制御するとき、下向きの磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxは、以下のように算出される。

　この場合、幾何学中心Ｃ及び重心Ｇは軸Ｒに対して上側に位置し、接触点Ｐ_c1は軸Ｒに対して下側に位置する。また、軸Ｒから重心Ｇまでの距離Ｌ_gと、軸Ｒから幾何学中心Ｃまでの距離Ｌ_fとの関係は、Ｌ_f＞Ｌ_gとなる。さらに、カプセル型内視鏡１０が接触点Ｐ_c1において境界面Ｂ１から受ける反力Ｆ_r1は、Ｆ_r1＝Ｆ_m＋Ｆ_g－Ｆ_fとなる。

　このとき、実施の形態２と同様に、軸Ｒ周りの外力によりカプセル型内視鏡１０が微小な角度Δθ傾いた後、外力が無くなった条件下で、カプセル型内視鏡１０の回転を防ぐためには、軸Ｒ回りの力のモーメントの関係式（１１）が成り立てば良い。次式において、距離Ｌ_m’は、カプセル型内視鏡１０が傾いたときのカプセル型内視鏡１０と境界面Ｂ１との接触点Ｐ_c1から軸Ｒまでの距離である。
　Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ＋Ｌ_m’×Ｆ_r1・cosαsinΔθ＜Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ
　Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ＋Ｌ_m×Ｆ_r1・cosαsinΔθ＜Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ
　Ｌ_g×Ｆ_g＋Ｌ_m×Ｆ_r1＜Ｌ_f×Ｆ_f
　Ｌ_g×Ｆ_g＋Ｌ_m×（Ｆ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f）＜Ｌ_f×Ｆ_f　…（１１）
ここで、角度Δθは微小であるため、Ｌ_m’＝Ｌ_mとしても問題ない。

　これより、磁気引力Ｆ_mが取ることのできる範囲は、次式（１２）によって与えられる。
　Ｆ_m＜（Ｌ_f×Ｆ_f－Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g　…（１２）
　従って、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxを｛（Ｌ_f×Ｆ_f－Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g｝とし、この上限値Ｆ_max未満の範囲で磁気引力Ｆ_mを制御すれば良い。

　なお、本変形例２－４においては、軸Ｒとカプセル型内視鏡１０の外表面上の任意の点との距離において、カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃを基準に重心Ｇ方向を正としたときの最大値を式（１２）の距離Ｌ_mに代入したときの値を上限値Ｆ_maxとして、磁気引力Ｆ_mを制御してもよい。

（変形例２－５）
　次に、本発明の実施の形態２の変形例２－５について説明する。図３０に示すように、カプセル型内視鏡１０において、幾何学中心Ｃと永久磁石１８の中心Ｃ_mとの間に重心Ｇが配置され、且つカプセル型内視鏡１０の比重が液体Ｗよりも大きい場合、カプセル型内視鏡１０を上方の境界面Ｂ２に接触させて姿勢を制御するときには、上向きの磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxは、以下のように算出される。

　この場合、幾何学中心Ｃ、重心Ｇ、及び接触点Ｐ_c2は軸Ｒに対して上側に位置する。また、軸Ｒから重心Ｇまでの距離Ｌ_gと、軸Ｒから幾何学中心Ｃまでの距離Ｌ_fとの関係は、Ｌ_f＞Ｌ_gとなる。さらに、カプセル型内視鏡１０が接触点Ｐ_c2において境界面Ｂ２から受ける反力Ｆ_r2は、Ｆ_r2＝Ｆ_f－Ｆ_g＋Ｆ_mとなる。

　このとき、実施の形態２と同様に、軸Ｒ周りの外力によりカプセル型内視鏡１０が微小な角度Δθ傾いた後、外力が無くなった条件下で、カプセル型内視鏡１０の回転を防ぐためには、軸Ｒ回りの力のモーメントの関係式（１３）が成り立てば良い。次式において、距離Ｌ_m’は、カプセル型内視鏡１０が傾いたときのカプセル型内視鏡１０と境界面Ｂ２との接触点Ｐ_c2から軸Ｒまでの距離である。
　Ｌ_m’×Ｆ_r2・cosαsinΔθ＋Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ＜Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ
　Ｌ_m×Ｆ_r2・cosαsinΔθ＋Ｌ_g×Ｆ_g・cosαsinΔθ＜Ｌ_f×Ｆ_f・cosαsinΔθ
　Ｌ_m×Ｆ_r2＋Ｌ_g×Ｆ_g＜Ｌ_f×Ｆ_f
　Ｌ_m×（Ｆ_f－Ｆ_g＋Ｆ_m）＋Ｌ_g×Ｆ_g＜Ｌ_f×Ｆ_f　…（１３）
ここで、角度Δθは微小であるため、Ｌ_m’＝Ｌ_mとしても問題ない。

　これより、磁気引力Ｆ_mが取ることのできる範囲は、次式（１４）によって与えられる。
　Ｆ_m＜（Ｌ_f×Ｆ_f－Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f　…（１４）
　従って、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxを｛（Ｌ_f×Ｆ_f－Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f｝とし、この上限値Ｆ_max未満の範囲で磁気引力Ｆ_mを制御すれば良い。

　本変形例２－５においては、軸Ｒとカプセル型内視鏡１０の外表面上の任意の点との距離において、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇを基準に幾何学中心Ｃ方向を正としたときの最大値を式（１４）の距離Ｌ_mに代入したときの値を上限値Ｆ_maxとして、磁気引力Ｆ_mを制御してもよい。

　以上説明した変形例２－２～２－５においては、永久磁石１８の中心Ｃ_mを重心Ｇとしても良い。この場合、式（８）、（１０）、（１２）、（１４）においてＬ_g＝０とすれば良い。

（変形例２－６）
　次に、実施の形態２の変形例２－６について説明する。図２２に示す誘導装置６０においては、カプセル型内視鏡１０のタイプ（内部における各構成部の配置、図２６～図３０参照）に応じて、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxを切り替えて使用することとしても良い。

　この場合、磁気引力Ｆ_mの上限値Ｆ_maxを与える式、及び該式において用いられるパラメータを、カプセル型内視鏡１０のタイプと関連付けて、記憶部２７に予め記憶させておく。カプセル型内視鏡１０を用いた検査を開始する際に、使用するカプセル型内視鏡１０のタイプが誘導装置６０に入力されると、制御部２６Ａは、入力されたタイプに応じた式及びパラメータを記憶部２７から読み出し、読み出した式及びパラメータを用いて制御を行う。

（変形例２－７）
　次に、実施の形態２の変形例２－７について説明する。変形例２－７に係る操作入力部２４の外観構成は、図１８に示す構成と同じである。操作入力部２４から、図１８の（ａ）に示すジョイスティック３２の矢印Ｙ２３ｊの傾動操作に対応する操作情報が制御部２６Ａに入力された場合、制御部２６Ａは、この操作情報をもとに、ジョイスティック３２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を算出し、これらの誘導方向及び誘導量に応じて磁気勾配を変化させた磁界を生成するよう磁界生成部２５Ａを制御する。

　操作入力部２４から、図１８の（ａ）に示すジョイスティック３２の矢印Ｙ２４ｊの傾動操作に対応する操作情報が制御部２６Ａに入力された場合、制御部２６Ａは、この操作情報をもとに、ジョイスティック３２の傾動方向に対応させてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を算出し、これらの誘導方向及び誘導量に応じて磁気勾配を変化させた磁界を生成するよう磁界生成部２５Ａを制御する。

　操作入力部２４から、図１８の（ｂ）に示すアップボタン３４Ｕ又はダウンボタン３４Ｂの矢印Ｙ２５ｊ、Ｙ２６ｊの押圧操作に対応する操作情報が制御部２６Ａに入力された場合、制御部２６Ａは、この操作情報をもとに、いずれのボタンが押圧されたかに対応させて、カプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を算出し、これらの誘導方向及び演算量に応じて磁気勾配を変化させた磁界を生成するよう磁界生成部２５Ａを制御する。

（変形例２－８）
　次に、実施の形態２の変形例２－８について説明する。被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置検出方法として、交流磁界を検出する方法を用いても良い。この場合、上述した変形例１－４と同様、カプセル型内視鏡１０の内部に、交流磁界を発生する交流磁界発生部を設ける。一方、誘導装置６０側には、交流磁界を検出する磁界センサを複数設けておく。

　誘導装置６０は、カプセル型内視鏡１０が発生する交流磁界を、複数箇所に設置された複数の磁界センサによりそれぞれ検出し、これらの検出結果をもとにカプセル型内視鏡１０の位置と方向との少なくともいずれかを連続的に算出することができる。

（変形例２－９）
　次に、実施の形態２の変形例２－９について説明する。被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置検出方法として、交流磁界を検出する別の方法を説明する。この場合、上述した変形例１－５と同様、カプセル型内視鏡１０の内部に、交流磁界によって共振するＬＣ回路を設ける。一方、誘導装置６０側には、交流磁界を検出する磁界センサを複数設けておく。

　誘導装置６０は、カプセル型内視鏡１０が被検体の測定領域（磁界生成部２５Ａが形成する磁界の領域）内に位置していない場合にカプセル型内視鏡１０内のＬＣ回路が発生する第１の共振磁界を予め検出しておく。そして、カプセル型内視鏡１０が被検体内の測定領域内に位置している場合のカプセル型内視鏡１０内のＬＣ回路が発生する第２の共振磁界を検出し、第１の共振磁界の検出値と第２の共振磁界の検出値との差分値を連続的に求める。さらに、これらの差分値に基づいて、３次元空間におけるカプセル型内視鏡１０の位置座標を連続的に算出する。

（実施の形態３）
　次に、本発明の実施の形態３について説明する。
　図３１は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す模式図である。図３１に示すように、実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システム４は、カプセル型内視鏡１０及び誘導装置８０を備える。このうち、カプセル型内視鏡１０の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。

　誘導装置８０は、図２２に示す磁界生成部２５Ａの代わりに、磁界を発生する第２の磁石である体外永久磁石２５ａと、該体外永久磁石２５ａの位置及び姿勢を変化させる第１平面位置変更部２５ｂ、鉛直位置変更部２５ｃ、仰角変更部２５ｄ、及び旋回角変更部２５ｅとを有する磁界生成部２５－１を備える。なお、磁界生成部２５－１以外の誘導装置８０の各部の構成は、実施の形態２と同様である（図２２参照）。

　実施の形態３において、制御部２６－１は、位置及び姿勢検出部２２の検出結果と、操作入力部２４が受け付けた誘導指示情報とに基づいて磁界生成部２５－１の動作を制御することにより、体外永久磁石２５ａと被検体との相対的な位置や、体外永久磁石２５ａとカプセル型内視鏡１０との間の距離や、体外永久磁石２５ａの基準配置からの回転角度（仰角及び旋回角）を変化させ、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置及び姿勢に誘導する。また、この際、制御部２６－１は、体外永久磁石２５ａの回転（仰角の変化）によって生じるユーザが意図しないカプセル型内視鏡１０の変位が発生しないように磁界生成部２５－１の各部を制御する。

　詳細には、カプセル型内視鏡１０の水平面内における並進運動は、実施の形態１と同様に、誘導装置８０の第１平面位置変更部２５ｂにより体外永久磁石２５ａを水平面内で移動させることにより実現される。また、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向における並進運動も、実施の形態１と同様に、誘導装置８０の鉛直位置変更部２５ｃで体外永久磁石２５ａを鉛直方向に移動させることにより実現される。

　カプセル型内視鏡１０の鉛直方向における並進運動させる場合の鉛直位置変更部２５ｃの動作、カプセル型内視鏡１０を重力方向に対して傾ける場合の仰角変更部２５ｄの動作、カプセル型内視鏡１０を傾けた状態で、重力方向を中心として旋回させる場合の旋回角変更部２５ｅの動作、及びカプセル型内視鏡１０が液体中を浮遊しているときに姿勢を変化させる際の制御部２６－１の動作は、実施の形態１と同様である。

　以上説明したように、実施の形態３によれば、体外永久磁石２５ａの回転に起因するカプセル型内視鏡１０に発生する鉛直方向の磁気引力の変化を補正するので、カプセル型内視鏡１０の位置の安定性を保ちつつ、カプセル型内視鏡１０がユーザ所望の姿勢となるように制御することができる。

　本実施の形態３において、誘導装置８０は、上述した変形例１－１と同様に、体外永久磁石２５ａの仰角を変更した際の体外永久磁石２５ａの鉛直方向における磁気引力を一定に保つために、体外永久磁石２５ａの相対的な変位量を予め規定しておいても良い。

　また、本実施の形態３において、誘導装置８０は、上述した変形例１－２と同様に、カプセル型内視鏡１０を誘導する誘導モードであって、ユーザが選択可能な誘導モードを少なくとも２つ備えても良い。

　また、本実施の形態３において、制御部２６－１は、磁気引力の上限値Ｆ_maxを算出又は記憶する代わりに、磁気引力の上限値Ｆ_maxに相当するカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの距離Ｄ_minを算出又は記憶しても良い。この場合、制御部２６－１は、記憶された距離Ｄ_minよりもカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａが近付かないように磁界生成部２５－１を制御すれば良い。

　また、本実施の形態３において、上述した実施の形態１と同様に、磁界生成部２５－１が第２平面位置変更部２５ｆをさらに備えても良い。

（その他の実施の形態）
　以上説明した実施の形態１～３及びこれらの変形例においては、カプセル型内視鏡１０の両端に撮像部１１Ａ、１１Ｂが設けられた複眼カプセルを用いたが、カプセル型内視鏡のいずれか一端に撮像部が設けられた単眼カプセルを用いても良い。この場合、撮像部が設けられた側の端部にカプセル型内視鏡の重心Ｇの位置を近づけることにより、水面下（水中）のみを撮像するカプセル型内視鏡を実現することができる。一方、撮像部が設けられていない側の端部にカプセル型内視鏡の重心Ｇを近づけることにより、水面よりも上側の空間のみを撮像するカプセル型内視鏡を実現することができる。

　また、図４に示す撮像部１１Ａ、１１Ｂにおいては、撮像素子１４Ａ、１４Ｂの撮像面が長軸Ｌａに対して直交するように実装する場合を示したが、長軸Ｌａの直交面に対して、撮像素子１４Ａ、１４Ｂの撮像面が角度を有するように実装しても良い。

　また、以上説明した実施の形態１～３及びこれらの変形例においては、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａに対して磁化方向が直交するように永久磁石１８を配置したが、磁化方向が長軸Ｌａの方向と一致するように永久磁石１８を配置しても良い。このとき、重心Ｇをカプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃに対し径方向にずれた位置に配置しても良い。この場合、液体Ｗ中においてカプセル型内視鏡１０の姿勢を一意に制御することが可能となる。また、この場合においても、カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃと重心Ｇと永久磁石１８の中心Ｃ_ｍとを含む平面Ｐと、永久磁石１８の磁化方向とが平行であれば、実施の形態２と同様に、カプセル型内視鏡１０に設けられた永久磁石１８の中心Ｃ_m（図２３参照）を通り、永久磁石１８の磁化方向Ｙ_ｍと平行な軸Ｒ回りの力のモーメントに基づいて、カプセル型内視鏡１０が境界面に接触しているときにカプセル型内視鏡１０に生じ得る磁気引力の上限値Ｆ_max、又はカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの距離Ｄ_minを制御部２６Ａに算出又は記憶させることができる。

　また、以上説明した実施の形態１～３及びこれらの変形例においては、磁界を印加しない状態では、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａを鉛直方向に向けた状態で浮揚するように、重心Ｇを長軸Ｌａ上に設定した。しかしながら、磁界を印加しない状態で、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａを鉛直方向に対して傾けた状態で浮揚するように、重心Ｇの位置を長軸Ｌａからずらして設定しても良い。この場合、体外永久磁石２５ａが発生する磁界に対して液体Ｗ中においてカプセル型内視鏡１０の方位角及び傾斜角を一意に制御することが可能となる。また、この場合においても、カプセル型内視鏡１０の幾何学中心Ｃと重心Ｇと永久磁石１８の中心Ｃ_ｍとを含む平面Ｐと、永久磁石１８の磁化方向とが平行であれば、実施の形態２と同様に、カプセル型内視鏡１０に設けられた永久磁石１８の中心Ｃ_m（図２３参照）を通り、永久磁石１８の磁化方向Ｙ_ｍと平行な軸Ｒ回りの力のモーメントに基づいて、カプセル型内視鏡１０が境界面に接触しているときにカプセル型内視鏡１０に生じ得る磁気引力の上限値Ｆ_max、又はカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの距離Ｄ_minを制御部２６Ａに算出又は記憶させることができる。

　また、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇを幾何学中心Ｃに対して永久磁石１８の磁化方向と異なる方向にずらして設定しても良い。この場合も、体外永久磁石２５ａが発生する磁界に対して液体Ｗ中においてカプセル型内視鏡１０の方位角及び傾斜角を一意に制御することが可能となる。

　また、実施の形態１～３及びこれらの変形例に係る誘導装置においては、カプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界を発生する磁界発生部として、上述した体外永久磁石２５ａの代わりに、電流が流れることにより磁界を発生する電磁石（ソレノイドコイル）を用いても良い。

　また、実施の形態１～３及びこれらの変形例においては、直方体形状をなす体外永久磁石２５ａを用いたが、磁化方向を水平面上に配置可能な形状であれば、磁石の形状は直方体形状に限定されない。例えば、円盤形状や楕円盤形状をなす体外永久磁石を用いても良い。

　以上説明した実施の形態１～３及びこれらの変形例は、本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、実施の形態１～３及び各変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。本発明は、仕様等に応じて種々変形することが可能であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは、上記記載から自明である。

　１、２、３、４　カプセル型医療装置誘導システム
　１０　カプセル型内視鏡
　１１Ａ、１１Ｂ　撮像部
　１２Ａ、１２Ｂ　照明部
　１３Ａ、１３Ｂ　光学系
　１４Ａ、１４Ｂ　撮像素子
　１５　制御部
　１６　無線通信部
　１６ａ　アンテナ
　１７　電源部
　１８　永久磁石
　２０、４０、６０、８０　誘導装置
　２０ａ、４０ａ　ベッド
　２１　受信部
　２１ａ　アンテナ
　２２　位置及び姿勢検出部
　２３　表示部
　２４　操作入力部
　２５、２５Ａ、２５－１、２５－２　磁界生成部
　２５ａ　体外永久磁石
　２５ｂ　第１平面位置変更部
　２５ｃ　鉛直位置変更部
　２５ｄ　仰角変更部
　２５ｅ　旋回角変更部
　２５ｆ　第２平面位置変更部
　２６、２６Ａ、２６－１　制御部
　２７　記憶部
　３１、３２　ジョイスティック
　３４Ｕ　アップボタン
　３４Ｂ　ダウンボタン
　３５　キャプチャボタン
　３６　アプローチボタン
　１００　カプセル型筐体
　１０１　筒状筐体
　１０２、１０３　ドーム状筐体

Claims (23)

1. 　被検体内に導入された第１の磁石を有するカプセル型医療装置に対して磁界を印加することにより、前記カプセル型医療装置を誘導する誘導装置において、
   　前記磁界を発生する第２の磁石と、
   　前記第２の磁石を鉛直方向に沿って並進させる並進機構と、
   　前記第２の磁石を、前記第２の磁石の磁化方向を含む鉛直面内において回転させる回転機構と、
   　前記カプセル型医療装置の姿勢を変化させる第１の操作情報の入力を受け付ける入力部と、
   　前記第１の操作情報に基づいて前記回転機構に前記第２の磁石を回転させることにより、前記カプセル型医療装置の姿勢を変化させるとともに、前記並進機構を制御して前記第２の磁石と前記カプセル型医療装置との距離を調整することにより、前記回転機構による前記第２の磁石の回転に起因する前記カプセル型医療装置の鉛直方向に発生する磁気引力を補正する制御部と、
   を備えることを特徴とする誘導装置。
2. 　前記入力部は、前記カプセル型医療装置を鉛直方向に沿って移動させる第２の操作情報をさらに受け付け、
   　前記制御部は、前記第２の操作情報に基づいて前記カプセル型医療装置に発生する鉛直方向の磁気引力と、前記回転機構による前記第２の磁石の回転に起因する磁気引力の補正量とに基づいて、前記並進機構が前記第２の磁石を鉛直方向に沿って並進させるよう制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
3. 　前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢を検出する位置及び姿勢検出部をさらに備え、
   　前記制御部は、前記第１の操作情報に基づく前記第２の磁石の回転方向及び回転量と、前記入力部が前記第１の操作情報の入力を受け付けた時点において前記位置及び姿勢検出部が検出した前記カプセル型医療装置の姿勢と、前記時点における前記第２の磁石の磁化方向と鉛直方向とのなす角度とに基づいて、前記並進機構を制御する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の誘導装置。
4. 　前記制御部は、前記時点における前記第２の磁石の磁化方向と鉛直方向とのなす角度が大きいほど、前記第２の磁石と前記カプセル型医療装置との間の距離が長くなるように前記並進機構を制御する、ことを特徴とする請求項３に記載の誘導装置。
5. 　前記回転機構による前記第２の磁石の回転速度の上限値である回転上限値と、前記並進機構による前記第２の磁石の移動速度の上限値である移動上限値とが予め決定されており、
   　前記制御部は、前記第１の操作情報に基づく前記回転速度が前記回転上限値を超える場合、または前記第２の操作情報に基づく前記移動速度が前記移動上限値を超える場合の少なくともいずれかの場合に、前記回転上限値で前記第２の磁石を回転させる制御、または前記移動上限値で前記第２の磁石を移動させる制御の少なくともいずれかを行う、ことを特徴とする請求項２に記載の誘導装置。
6. 　前記制御部は、前記入力部が前記第１または第２の操作情報の少なくともいずれかの操作情報を受け付けた後でさらに前記第１または第２の操作情報の少なくともいずれかの操作情報を受け付けた場合、先に受け付けた前記操作情報に基づく前記回転機構または前記並進機構の少なくともいずれかの動作により生じた前記カプセル型医療装置の動きが停止したか否かを判定し、前記動きが停止したと判定した後で、後に受け付けた前記操作情報に基づく前記回転機構または前記並進機構の少なくともいずれかに対する動作を開始させる、ことを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
7. 　前記制御部は、先に受け付けた前記操作情報に基づいて前記回転機構または前記並進機構の少なくともいずれかを動作させ、前記回転機構または前記並進機構の少なくともいずれかの動作が停止してから所定時間が経過した際に、前記カプセル型医療装置の動きが停止したと判断する、ことを特徴とする請求項６に記載の誘導装置。
8. 　前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢に関する情報を検出する検出部をさらに備え、
   　前記制御部は、前記位置及び姿勢に関する情報に基づいて、前記カプセル型医療装置の動きが停止したか否かを判定する、ことを特徴とする請求項６に記載の誘導装置。
9. 　前記第１の磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置と、
   　請求項１～８のいずれか１項に記載の誘導装置と、
   を備えることを特徴とするカプセル型医療装置誘導システム。
10. 　前記カプセル型医療装置の重心は、前記カプセル型医療装置の幾何学中心から、前記第１の磁石の磁化方向とは異なる方向にずれた位置に配置されている、ことを特徴とする請求項９に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
11. 　被検体内に液体を導入するとともに、第１の磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置を前記被検体内に導入し、前記カプセル型医療装置に対して磁界を印加することにより前記液体内において前記カプセル型医療装置を誘導する誘導装置であって、
    　前記カプセル型医療装置の位置を検出する位置検出部と、
    　前記磁界を生成する磁界生成部と、
    　前記カプセル型医療装置の位置に基づいて、前記カプセル型医療装置の姿勢が保持される範囲の上限値未満となるように前記磁界生成部が発生する磁界の向きを制御するとともに、前記カプセル型医療装置が前記液体の境界面と接触した状態が保持されるように、前記磁界生成部が発生する磁界の磁気勾配により前記カプセル型医療装置に生じる磁気引力を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする誘導装置。
12. 　前記上限値は、前記第１の磁石の幾何学中心を通るとともに、前記第１の磁石の磁化方向と平行な軸回りの力のモーメントに基づいて算出される、ことを特徴とする請求項１１に記載の誘導装置。
13. 　前記軸回りの力のモーメントは、前記カプセル型医療装置が前記液体から受ける浮力、前記カプセル型医療装置に印加される重力、及び、前記カプセル型医療装置が前記境界面から受ける反力のそれぞれのモーメントを含む、ことを特徴とする請求項１２に記載の誘導装置。
14. 　前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも小さく、
    　前記境界面は、前記カプセル型医療装置の下方に位置する前記被検体の臓器の内壁面であり、
    　前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、
    　前記カプセル型医療装置の幾何学中心と前記重心と前記接触点とが、前記軸に対して同じ方向に位置するとともに、Ｌ_g＞Ｌ_fであるとき、
    　前記上限値は｛（Ｌ_g×Ｆ_g－Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g｝である、ことを特徴とする請求項１３に記載の誘導装置。
15. 　前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも小さく、
    　前記境界面は、前記カプセル型医療装置の下方に位置する前記被検体の臓器の内壁面であり、
    　前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、
    　前記カプセル型医療装置の幾何学中心が、前記重心及び前記接触点に対して、前記軸の反対側に位置するとき、
    　前記上限値は｛（Ｌ_g×Ｆ_g＋Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g｝である、ことを特徴とする請求項１３に記載の誘導装置。
16. 　前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも小さく、
    　前記境界面は、前記カプセル型医療装置の下方に位置する前記被検体の臓器の内壁面であり、
    　前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、
    　前記カプセル型医療装置の幾何学中心及び前記重心が、前記接触点に対して、前記軸の反対側に位置するとともに、Ｌ_g＜Ｌ_fであるとき、
    　前記上限値は｛（Ｌ_f×Ｆ_f－Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_f－Ｆ_g｝である、ことを特徴とする請求項１３に記載の誘導装置。
17. 　前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも大きく、
    　前記境界面は、前記カプセル型医療装置の上方に位置する前記被検体の臓器の内壁面又は前記液体の表面であり、
    　前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、
    　前記カプセル型医療装置の幾何学中心及び前記重心が、前記接触点に対して、前記軸の反対側に位置するとともに、Ｌ_g＞Ｌ_fであるとき、
    　前記上限値は｛（Ｌ_g×Ｆ_g－Ｌ_f×Ｆ_f）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f｝である、ことを特徴とする請求項１３に記載の誘導装置。
18. 　前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも大きく、
    　前記境界面は、前記カプセル型医療装置の上方に位置する前記被検体の臓器の内壁面又は前記液体の表面であり、
    　前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、
    　前記カプセル型医療装置の幾何学中心及び前記接触点が、前記重心に対して、前記軸の反対側に位置するとき、
    　前記上限値は｛（Ｌ_f×Ｆ_f＋Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f｝である、ことを特徴とする請求項１３に記載の誘導装置。
19. 　前記カプセル型医療装置の比重は、前記液体の比重よりも大きく、
    　前記境界面は、前記カプセル型医療装置の上方に位置する前記被検体の臓器の内壁面又は前記液体の表面であり、
    　前記カプセル型医療装置に作用する浮力をＦ_f、前記カプセル型医療装置に作用する重力をＦ_g、前記軸から前記カプセル型医療装置の幾何学中心までの距離をＬ_f、前記軸から前記カプセル型医療装置の重心までの距離をＬ_g、前記カプセル型医療装置と前記境界面との接触点から前記軸までの距離をＬ_mとし、
    　前記カプセル型医療装置の幾何学中心と前記重心と前記接触点とが、前記軸に対して同じ方向に位置するとともに、Ｌ_g＜Ｌ_fであるとき、
    　前記上限値は｛（Ｌ_f×Ｆ_f－Ｌ_g×Ｆ_g）／Ｌ_m＋Ｆ_g－Ｆ_f｝である、ことを特徴とする請求項１３に記載の誘導装置。
20. 　前記第１の磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置と、
    　請求項１１～１９のいずれか１項に記載の誘導装置と、
    を備えることを特徴とするカプセル型医療装置誘導システム。
21. 　前記カプセル型医療装置の重心は、前記カプセル型医療装置の幾何学中心に対して前記第１の磁石の磁化方向と異なる方向にずれている、ことを特徴とする請求項２０に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
22. 　前記カプセル型医療装置の重心と前記カプセル型医療装置の幾何学中心と前記第１の磁石の幾何学中心とを含む平面と、前記第１の磁石の磁化方向とが平行である、ことを特徴とする請求項２１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
23. 　前記上限値は、鉛直面に対して前記平面が、前記第１の磁石の幾何学中心を通るとともに該第１の磁石の磁化方向に平行な軸周りに傾いたときに、前記カプセル型医療装置が前記液体から受ける浮力と、前記カプセル型医療装置に印加される重力と、前記カプセル型医療装置が前記境界面から受ける反力とによって発生する前記軸周りのそれぞれのモーメントの和が、前記平面を鉛直にする方向に働くように設定される、ことを特徴とする請求項２２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。

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