WO2017061032A1 - カプセル内視鏡 - Google Patents

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WO2017061032A1
WO2017061032A1 PCT/JP2015/078761 JP2015078761W WO2017061032A1 WO 2017061032 A1 WO2017061032 A1 WO 2017061032A1 JP 2015078761 W JP2015078761 W JP 2015078761W WO 2017061032 A1 WO2017061032 A1 WO 2017061032A1
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WO
WIPO (PCT)
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data
rate
processing unit
unit
capsule endoscope
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/078761
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大和 合渡
Original Assignee
オリンパス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by オリンパス株式会社 filed Critical オリンパス株式会社
Priority to PCT/JP2015/078761 priority Critical patent/WO2017061032A1/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances

Definitions

  • the present invention relates to a capsule endoscope.
  • the capsule endoscope When the capsule endoscope is passing through the organ of the subject, the capsule endoscope is moving relative to the human body. When this moving speed is fast, it is desirable for the capsule endoscope to increase the imaging frame rate in order to reduce the missing of the subject. In addition, when the capsule endoscope is relatively stationary with respect to the human body, it is desirable that the capsule endoscope lower the imaging frame rate in order to reduce power consumption.
  • Patent Document 1 determines the frame rate of imaging based on the output of a sensor that detects capsule movement. This system can also determine an imaging frame rate based on a comparison result of two images output from the capsule. A block outside the capsule determines the frame rate and indicates the determined frame rate to the capsule.
  • data communication between a capsule endoscope in the body and an external device is performed wirelessly, and an image is transmitted wirelessly in synchronization with imaging.
  • the output rate of the sensor that detects the movement of the capsule and the data transmission rate are not considered. For example, if the output rate of the sensor is higher than the data transmission rate, the data output from the sensor may be lost. For this reason, the accuracy of data may be reduced.
  • An object of the present invention is to provide a capsule endoscope that improves the accuracy of data transmitted from the capsule endoscope.
  • the capsule endoscope includes a sensor, an analysis unit, a determination unit, an imaging unit, a wireless transmission unit, and a processing unit.
  • the sensor detects a physical quantity at a first rate, and generates first data indicating the detected physical quantity.
  • the analysis unit analyzes the first data and generates an analysis result.
  • the determination unit determines an imaging timing based on the analysis result.
  • the imaging unit performs imaging at the imaging timing determined by the determination unit and acquires an image.
  • the wireless transmission unit transmits a wireless frame at a second rate.
  • the processing unit performs at least one of a first process and a second process when the first rate is higher than the second rate.
  • the processing unit generates second data by performing an operation based on a plurality of the first data, and generates the radio frame including the second data.
  • the processing unit generates the radio frame including a plurality of the first data.
  • the processing unit performs one of averaging and smoothing on the plurality of first data in the first process.
  • the second data may be generated by the following.
  • the processing unit may generate first number information in the first process.
  • the first number information indicates the number of the first data on which one of the averaging and the smoothing is performed.
  • the processing unit may generate the radio frame including the second data and the first number information.
  • the processing unit at a second timing based on the second rate,
  • the radio frame including the plurality of first data generated by the sensor between the first timing and the second timing may be generated.
  • the processing unit generates the radio frame including a plurality of the first data and second number information in the second process. May be.
  • the second number information indicates the number of the first data included in the radio frame.
  • the processing unit compresses the second data in the first processing, and includes the compressed second data.
  • a radio frame may be generated.
  • the processing unit may compress the plurality of first data and generate the radio frame including the plurality of compressed first data in the second processing.
  • the processing unit may generate the radio frame further including rate information indicating the second rate. Good.
  • the senor detects and detects the movement of the capsule endoscope at the first rate.
  • the first data indicating the movement may be generated.
  • the processing unit when the first rate is higher than the second rate, the processing unit performs at least one of the first processing and the second processing. For this reason, the accuracy of data transmitted from the capsule endoscope is improved.
  • FIG. 3 is a reference diagram illustrating a configuration of a radio frame according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 3 is a reference diagram illustrating a configuration of a radio frame according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 1 shows a configuration of a capsule endoscope 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the capsule endoscope 10 includes a sensor 100, a data holding unit 101, an analysis unit 102, a determination unit 103, an imaging unit 104, a wireless transmission unit 105, and a processing unit 106.
  • a sensor 100 As illustrated in FIG. 1, the capsule endoscope 10 includes a sensor 100, a data holding unit 101, an analysis unit 102, a determination unit 103, an imaging unit 104, a wireless transmission unit 105, and a processing unit 106.
  • a processing unit 106 Have.
  • the sensor 100 detects a physical quantity at a first rate and generates first data indicating the detected physical quantity. That is, the sensor 100 detects the physical quantity in the first period based on the first rate, and generates the first data.
  • the sensor 100 is a motion sensor.
  • the sensor 100 detects the movement of the capsule endoscope 10 at a first rate, and generates first data indicating the detected movement of the capsule endoscope 10.
  • the sensor 100 is at least one of an acceleration sensor, a velocity sensor, a magnetic sensor, and an angular velocity sensor. Therefore, the sensor 100 can acquire at least one data of acceleration, velocity, angular velocity, and magnetism.
  • the sensor 100 outputs the first data to the data holding unit 101.
  • the first data is acceleration data.
  • the acceleration data is a measurement result of acceleration of the capsule endoscope 10.
  • the first data is speed data.
  • the speed data is a measurement result of the speed of the capsule endoscope 10.
  • the position data may be obtained by integrating the speed indicated by the speed data.
  • the movement of the capsule endoscope 10 can be detected from the amount of change in position data at a plurality of times.
  • the first data is magnetic data.
  • Magnetic data is the result of geomagnetic measurements.
  • the posture of the capsule endoscope 10 can be detected. Therefore, it is possible to detect the movement of the capsule endoscope 10 from the amount of change in magnetic data at a plurality of times.
  • the first data is angular velocity data.
  • the angular velocity data is a measurement result of the angular velocity of the capsule endoscope 10.
  • the data holding unit 101 holds the first data output from the sensor 100.
  • the data holding unit 101 can hold a plurality of first data.
  • the data holding unit 101 is a volatile or non-volatile memory.
  • the analysis unit 102 and the processing unit 106 can read the first data held in the data holding unit 101.
  • the analysis unit 102 analyzes the first data and generates an analysis result.
  • the analysis unit 102 is hardware including a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an application specific integrated circuit (ASIC).
  • the analysis unit 102 outputs the analysis result to the determination unit 103.
  • the analysis unit 102 compares the first data with a predetermined threshold value.
  • the analysis unit 102 compares the change amount of the first data at a plurality of times with a predetermined threshold value.
  • the analysis unit 102 may calculate velocity data or position data based on the acceleration data. The analysis result is the result of the above comparison.
  • the determination unit 103 determines the imaging timing based on the analysis result output from the analysis unit 102.
  • the determination unit 103 determines the imaging timing in each of the plurality of frames by determining the imaging frame rate.
  • the determination unit 103 is hardware including a processor such as a CPU or an ASIC.
  • the determination unit 103 determines the imaging timing so that the imaging interval is equal to or longer than a predetermined time. That is, the determination unit 103 determines the frame rate as the first value.
  • the determination unit 103 determines the imaging timing so that the imaging interval is less than a predetermined time. That is, the determination unit 103 determines the value of the frame rate as the second value. The second value is greater than the first value.
  • the imaging unit 104 performs imaging at the imaging timing determined by the determination unit 103 and acquires an image (image data). That is, the imaging unit 104 performs imaging at the frame rate determined by the determination unit 103.
  • the imaging unit 104 is an imaging element.
  • the subject imaged by the imaging unit 104 is an organ in the human body.
  • the image acquired by the imaging unit 104 is output to the wireless transmission unit 105 and the processing unit 106.
  • the wireless transmission unit 105 transmits the wireless frame to the external receiving device at the second rate. That is, the wireless transmission unit 105 transmits the wireless frame to the receiving device at the second period based on the second rate.
  • the second rate is less than or equal to the first rate.
  • the second period is greater than or equal to the first period.
  • the second rate is the same as the imaging frame rate.
  • the wireless transmission unit 105 is a wireless communication circuit.
  • the processing unit 106 processes the first data held in the data holding unit 101. When the first rate is higher than the second rate, the processing unit 106 performs at least one of the first process and the second process.
  • the processing unit 106 may be configured to perform only one of the first process and the second process.
  • the processing unit 106 generates second data by performing an operation based on the plurality of first data in the first process.
  • the calculation based on the plurality of first data is one of averaging and smoothing.
  • averaging an average value of a plurality of first data is calculated.
  • smoothing a plurality of pieces of first data are filtered.
  • the filter process is a process using an FIR (Finite Impulse Response) filter or an IIR (Infinite Impulse Response) filter.
  • the processing unit 106 can acquire the second data having a higher correlation with the movement amount of the capsule endoscope 10 by smoothing.
  • the processing unit 106 generates a radio frame including the second data and one frame image.
  • the second data generated by the first process is data reflecting a tendency of the plurality of first data.
  • the processing unit 106 may compress the generated second data.
  • the processing unit 106 generates a radio frame including a plurality of first data and one frame image.
  • the processing unit 106 may compress a plurality of first data.
  • the processing unit 106 may perform the first process and the second process.
  • the processing unit 106 When the processing unit 106 performs the first processing and the second processing, the processing unit 106 generates second data, and outputs a plurality of first data, second data, and one frame image. Create a radio frame that contains it. When the first rate and the second rate are the same, the processing unit 106 generates a radio frame including one first data and one frame image.
  • the processing unit 106 is hardware including a processor such as a CPU or an ASIC. One piece of hardware including two or more of the analysis unit 102, the determination unit 103, and the processing unit 106 may be configured.
  • the functions of the analysis unit 102, the determination unit 103, and the processing unit 106 are realized as software functions by causing the computer of the capsule endoscope 10 to read and execute a program including instructions that define these operations.
  • This program may be provided by a “computer-readable recording medium” such as a flash memory.
  • the above-described program may be transmitted to the capsule endoscope 10 from a computer having a storage device in which the program is stored, via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium.
  • a “transmission medium” for transmitting a program is a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
  • the above-described program may realize a part of the functions described above.
  • the above-described program may be a difference file (difference program) that can realize the above-described function in combination with a program already recorded in the computer.
  • FIG. 2 shows the configuration of the radio frame F1 generated by the first process.
  • the radio frame F1 includes a header F10, image information F11, and second data F12.
  • the header F10 includes at least one of first number information and rate information.
  • the first number information indicates the number of first data on which one of averaging and smoothing is performed.
  • the receiving device can specify the number of first data used for generating the second data based on the first number information.
  • the rate information indicates a second rate. For example, the rate information is generated based on an imaging synchronization signal. If the first rate is known, the receiving device can determine the number of first data used to generate the second data based on the rate information. For example, when the first rate is N times the second rate, the second data is generated from the N first data. N is an integer of 2 or more.
  • the rate information may indicate a ratio between the first rate and the second rate.
  • Image information F11 is information of one frame image.
  • the second data F12 is second data generated by the first process.
  • the radio frame F1 may not include the image information F11.
  • FIG. 3 shows a configuration of the radio frame F2 generated by the second process.
  • the radio frame F2 includes a header F20, image information F21, first data F22, first data F23, and first data F24.
  • the header F20 includes the second number information.
  • the second number information indicates the number of first data included in the radio frame F2. In the example illustrated in FIG. 3, the second number information is 3.
  • the second rate is variable, the number of first data included in the radio frame F2 is variable. For this reason, the frame length of the radio frame F2 is variable.
  • the receiving device can identify the end of the first data included in the radio frame F2 based on the second number information.
  • the header F20 may include rate information. As described above, the reception device can specify the number of first data used for generating the second data based on the rate information. Therefore, the receiving device can specify the end of the first data based on the rate information.
  • Image information F21 is information of one frame image.
  • the first data F22, the first data F23, and the first data F24 are first data generated by the sensor 100. Two or more pieces of first data may be included in the radio frame F2.
  • the radio frame F2 may not include the image information F21.
  • FIG. 4 shows a processing procedure when the processing unit 106 performs the first processing. After the first process is started, in step S100, the data holding unit 101 clears the held first data.
  • step S110 the processing unit 106 clears the first number information.
  • step S120 the data holding unit 101 holds the first data output from the sensor 100.
  • step S130 the processing unit 106 updates the first number information. That is, the processing unit 106 increases the number indicated by the first number information by one.
  • step S130 when the transmission timing based on the second rate has not elapsed (step S140), processing in step S120 and step S130 is performed.
  • step S150 the processing unit 106 performs one of averaging and smoothing on the plurality of first data.
  • the second data is generated.
  • step S150 the processing unit 106 processes the first data held in the data holding unit 101. That is, the processing unit 106 processes the first data generated by the sensor 100 between two successive transmission timings.
  • Processing unit 106 generates a second data D R by averaging shown in equation (1).
  • Di is the first data output from the sensor 100 after the previous transmission timing.
  • N is the number of first data.
  • the number N of the first data may be calculated as a ratio (F R / F S ) between the first rate F S and the second rate F R. Equation (1) indicates that the sum of N pieces of first data is multiplied by the reciprocal of the number N of first data.
  • Processing unit 106 generates a second data D R by the smoothing shown in equation (2).
  • a i is a coefficient by which the first data D i is multiplied. Equation (2) indicates that the sum of the multiplication results of the coefficient a i and the first data D i is calculated.
  • step S160 the processing unit 106 generates a radio frame F1 including the second data generated in step S150. After step S160, the process in step S100 is performed.
  • FIG. 5 shows a processing procedure when the processing unit 106 performs the second processing. After the second process is started, in step S200, the data holding unit 101 clears the held first data.
  • step S210 the processing unit 106 clears the second number information.
  • step S220 the data holding unit 101 holds the first data output from the sensor 100.
  • step S230 the processing unit 106 updates the second number information. That is, the processing unit 106 increases the number indicated by the second number information by one.
  • step S230 when the transmission timing based on the second rate has not elapsed (step S240), processing in step S220 and step S230 is performed.
  • step S250 the processing unit 106 generates a radio frame F2 including a plurality of first data.
  • step S250 the processing unit 106 generates a radio frame F2 including the first data held in the data holding unit 101. That is, the processing unit 106 generates the radio frame F2 including the first data generated by the sensor 100 between two successive transmission timings.
  • step S200 the process in step S200 is performed.
  • the receiving apparatus processes the second data or the plurality of first data included in the radio frame.
  • the receiving device uses the second data included in the radio frame as the first data output from the sensor 100.
  • the second data can be used as the number of pieces of first data indicated by the first number information included in the radio frame.
  • the receiving device may specify the number of first data based on rate information included in the radio frame. For example, in an operation using N pieces of first data (D 1 , D 2 ,..., D N ), the receiving apparatus may perform an operation using N pieces of identical second data. it can.
  • the receiving apparatus uses the plurality of first data included in the radio frame as the first data output from the sensor 100. Thereby, the receiving apparatus can detect the movement of the capsule endoscope 10.
  • the receiving device may calculate the position of the capsule endoscope 10 in the body based on the movement of the capsule endoscope 10.
  • the position of the capsule endoscope 10 can be used as reference information in diagnosis based on an image.
  • the capsule endoscope of each aspect of the present invention may not have a configuration corresponding to the data holding unit 101.
  • the capsule endoscope 10 includes the sensor 100, the analysis unit 102, the determination unit 103, the imaging unit 104, the wireless transmission unit 105, and the processing unit 106.
  • the sensor 100 detects a physical quantity at a first rate, and generates first data indicating the detected physical quantity.
  • the analysis unit 102 analyzes the first data and generates an analysis result.
  • the determination unit 103 determines the imaging timing based on the analysis result.
  • the imaging unit 104 performs imaging at the imaging timing determined by the determination unit 103 and acquires an image.
  • the wireless transmission unit 105 transmits a wireless frame at the second rate. When the first rate is higher than the second rate, the processing unit 106 performs at least one of the first process and the second process.
  • the processing unit 106 In the first process, the processing unit 106 generates second data by performing an operation based on a plurality of first data, and generates a radio frame including the second data. The processing unit 106 generates a wireless frame including a plurality of first data in the second process.
  • the sensor 100 may detect the movement of the capsule endoscope 10 at the first rate and generate the first data indicating the detected movement.
  • the processing unit 106 may generate the second data by performing one of averaging and smoothing on the plurality of first data in the first process.
  • the processing unit 106 may generate the first number information in the first process.
  • the first number information indicates the number of first data on which one of averaging and smoothing is performed.
  • the processing unit 106 may generate a radio frame including the second data and the first number information.
  • the processing unit 106 After the second radio frame is transmitted at the first timing, the processing unit 106 performs the first timing and the second timing by the first process at the second timing based on the second rate. One of averaging and smoothing may be performed on the plurality of first data generated by the sensor 100 in the meantime, and second data may be generated.
  • the processing unit 106 After the second radio frame is transmitted at the first timing, the processing unit 106 performs the second timing based on the second rate by performing the second process on the first timing and the second timing.
  • a radio frame including a plurality of pieces of first data generated by the sensor 100 may be generated therebetween.
  • the processing unit 106 may generate a radio frame including a plurality of first data and second number information in the second process.
  • the second number information indicates the number of first data included in the radio frame.
  • the processing unit 106 may compress the second data and generate a radio frame including the compressed second data. In the second process, the processing unit 106 may compress the plurality of first data and generate a radio frame including the plurality of compressed first data.
  • the processing unit 106 may generate a radio frame that further includes rate information indicating the second rate. That is, the processing unit 106 may generate a radio frame including the second data and the second rate information in the first process. In the second processing, the processing unit 106 may generate a radio frame including a plurality of first data and second rate information.
  • the processing unit 106 when the first rate is higher than the second rate, the processing unit 106 performs at least one of the first processing and the second processing. For this reason, the accuracy of data transmitted from the capsule endoscope 10 is improved.
  • FIG. 6 shows a configuration of the capsule endoscope system 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • the capsule endoscope system 1 includes a capsule endoscope 11 and a receiving device 20 (wireless communication device).
  • the capsule endoscope 11 is disposed in the human body.
  • the receiving device 20 is disposed outside the human body.
  • the capsule endoscope 11 and the receiving device 20 perform wireless communication.
  • FIG. 7 shows the configuration of the capsule endoscope 11.
  • the capsule endoscope 11 includes a sensor 100, a data holding unit 101, an analysis unit 102, a determination unit 103, an imaging unit 104, a wireless transmission unit 105, a processing unit 106, A wireless receiving unit 107. The difference between the configuration shown in FIG. 7 and the configuration shown in FIG. 1 will be described.
  • the wireless receiving unit 107 receives the analysis result from the receiving device 20. This analysis result is an analysis result of data in the receiving device 20.
  • the wireless reception unit 107 outputs the analysis result to the determination unit 103.
  • the wireless receiving unit 107 is a wireless communication circuit. One wireless communication unit including the wireless transmission unit 105 and the wireless reception unit 107 may be configured.
  • the determination unit 103 determines the imaging timing based on one of the analysis result output from the analysis unit 102, that is, the first analysis result, and the analysis result output from the wireless reception unit 107, that is, the second analysis result. To decide. For example, the determination unit 103 determines whether or not the human body is moving based on the second analysis result. When the human body is stationary, the determination unit 103 determines the imaging timing based on the first analysis result. Due to the delay in wireless communication, it is difficult for the determination unit 103 to detect the movement of the capsule endoscope 10 from the second analysis result at high speed. The determination unit 103 can determine the imaging timing in response to the movement of the capsule endoscope 10 at high speed by using the first analysis result.
  • the determination unit 103 determines the imaging timing based on the second analysis result.
  • the human body is moving, it is difficult to detect the movement of the capsule endoscope 11 from only the first analysis result.
  • the frame rate becomes high even though the capsule endoscope 11 is not moving with respect to the human body, power consumption is wasted. For this reason, the determination unit 103 can accurately determine the imaging timing in response to the movement of the capsule endoscope 11 by using the second analysis result.
  • FIG. 7 is similar to the configuration shown in FIG.
  • FIG. 8 shows the configuration of the receiving device 20.
  • the reception device 20 includes a sensor 200, an analysis unit 201, a wireless transmission unit 202, and a wireless reception unit 203.
  • the Sensor 200 generates third data.
  • the third data is data of a different type from the first data.
  • the third data is data detected from an object different from the object from which the first data is detected.
  • the sensor 200 detects the movement of the human body on which the capsule endoscope 11 is arranged, and generates third data indicating the detected movement of the human body.
  • the sensor 200 is at least one of an acceleration sensor, a velocity sensor, a magnetic sensor, and an angular velocity sensor. Therefore, the sensor 200 can acquire at least one data of acceleration, velocity, angular velocity, and magnetism.
  • the sensor 200 outputs the third data to the analysis unit 201.
  • the wireless receiving unit 203 receives a wireless frame from the capsule endoscope 11.
  • the wireless reception unit 203 outputs the wireless frame to the analysis unit 201.
  • the wireless reception unit 203 is a wireless communication circuit.
  • the analysis unit 201 analyzes the data included in the wireless frame and the third data output from the sensor 200, and generates an analysis result. For example, the analysis unit 201 performs analysis using a calculation method different from the calculation method of analysis performed by the analysis unit 102.
  • the analysis unit 201 is hardware including a processor such as a CPU or an ASIC.
  • the analysis unit 201 outputs the analysis result to the wireless transmission unit 202.
  • the analysis unit 201 uses the second data included in the wireless frame as the first data output from the sensor 100.
  • the second data can be used as the number of pieces of first data indicated by the first number information included in the radio frame.
  • the analysis unit 201 may specify the number of first data based on the rate information included in the radio frame. For example, in an operation using N pieces of first data (D 1 , D 2 ,..., D N ), the analysis unit 201 performs an operation using N pieces of identical second data. Can do.
  • the analysis unit 201 uses the plurality of first data included in the wireless frame as the first data output from the sensor 100.
  • the analysis unit 201 can detect the relative movement of the capsule endoscope 11 with respect to the human body by calculating the difference between the first data and the third data.
  • the analysis unit 201 compares the calculated difference with a predetermined threshold value. The analysis result is the result of this comparison.
  • the analysis unit 201 may calculate the position of the capsule endoscope 11 in the body based on the movement of the capsule endoscope 11.
  • the position of the capsule endoscope 11 can be used as reference information in diagnosis based on an image.
  • the analysis unit 201 may analyze an image included in the wireless frame and generate an analysis result.
  • the analysis unit 201 can detect the relative movement of the capsule endoscope 11 with respect to the human body by analyzing the image. For example, the analysis unit 201 calculates a difference between images of two consecutive frames. When the movement of the capsule endoscope 11 with respect to the human body is large, the difference between the images is equal to or greater than a predetermined threshold. When the movement of the capsule endoscope 11 relative to the human body is small, the image difference is less than a predetermined threshold. The analysis unit 201 compares the calculated difference with a predetermined threshold value. The analysis result is the result of this comparison.
  • the wireless transmission unit 202 transmits the analysis result to the capsule endoscope 11.
  • the wireless transmission unit 202 is a wireless communication circuit.
  • One wireless communication unit including the wireless transmission unit 202 and the wireless reception unit 203 may be configured.
  • the function of the analysis unit 201 can be realized as a software function by causing the computer of the receiving device 20 to read and execute a program including an instruction that defines the operation of the analysis unit 201.
  • the realization form of this program is the same as the realization form of the program that realizes the function of the capsule endoscope 11.
  • the receiving device 20 and the sensor 200 may be separated.
  • the third data acquired by the sensor 200 may be transmitted to the receiving device 20 wirelessly.
  • the reception device 20 may include a wireless reception unit that receives the third data.
  • the accuracy of data transmitted from the capsule endoscope 11 is improved.
  • the accuracy of data transmitted from the capsule endoscope is improved.

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Abstract

カプセル内視鏡は、センサと、解析部と、決定部と、撮像部と、無線送信部と、処理部とを有する。センサは、物理量を第１のレートで検出し、かつ検出された前記物理量を示す第１のデータを生成する。前記無線送信部は、無線フレームを第２のレートで送信する。前記処理部は、第１の処理において、複数の前記第１のデータに基づく演算を行うことにより第２のデータを生成し、かつ前記第２のデータを含む前記無線フレームを生成する。前記処理部は、第２の処理において、複数の前記第１のデータを含む前記無線フレームを生成する。

Description

カプセル内視鏡
　本発明は、カプセル内視鏡に関する。
　カプセル内視鏡が被験者の臓器内を通過しているとき、カプセル内視鏡は人体に対して相対的に移動している。この移動速度が速い場合、カプセル内視鏡は、被検体の撮り逃しを低減するために撮像のフレームレートを上げることが望ましい。また、人体に対してカプセル内視鏡が相対的に静止しているとき、カプセル内視鏡は、消費電力を低減するために撮像のフレームレートを下げることが望ましい。
　特許文献１に開示されたシステムは、カプセルの動きを検出するセンサの出力に基づいて撮像のフレームレートを決定する。このシステムは、カプセルから出力された２枚の画像の比較結果に基づいて撮像のフレームレートを決定することも可能である。カプセルの外部のブロックがフレームレートを決定し、かつ決定されたフレームレートをカプセルに指示する。
米国特許第６７０９３８７号明細書
　一般的に、体内のカプセル内視鏡と体外の装置とのデータ通信は、無線により行われ、かつ撮像に同期して画像が無線により送信される。特許文献１に開示されたシステムでは、カプセルの動きを検出するセンサの出力レートとデータの送信レートとが考慮されていない。例えば、センサの出力レートがデータの送信レートよりも高い場合、センサから出力されたデータが失われる可能性がある。このため、データの精度が低下する可能性がある。
　本発明は、カプセル内視鏡から送信されるデータの精度が向上するカプセル内視鏡を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様によれば、カプセル内視鏡は、センサと、解析部と、決定部と、撮像部と、無線送信部と、処理部とを有する。前記センサは、物理量を第１のレートで検出し、かつ検出された前記物理量を示す第１のデータを生成する。前記解析部は、前記第１のデータを解析し、かつ解析結果を生成する。前記決定部は、前記解析結果に基づいて撮像タイミングを決定する。前記撮像部は、前記決定部によって決定された前記撮像タイミングで撮像を行い、かつ画像を取得する。前記無線送信部は、無線フレームを第２のレートで送信する。前記処理部は、前記第１のレートが前記第２のレートよりも高い場合、第１の処理と第２の処理との少なくとも一方を行う。前記処理部は、前記第１の処理において、複数の前記第１のデータに基づく演算を行うことにより第２のデータを生成し、かつ前記第２のデータを含む前記無線フレームを生成する。前記処理部は、前記第２の処理において、複数の前記第１のデータを含む前記無線フレームを生成する。
　本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、前記処理部は、前記第１の処理において、複数の前記第１のデータに対して平均化と平滑化との一方を行うことにより前記第２のデータを生成してもよい。
　本発明の第３の態様によれば、第２の態様において、前記処理部は、前記第１の処理において、第１の数情報を生成してもよい。前記第１の数情報は、前記平均化と前記平滑化との一方が行われた前記第１のデータの数を示す。前記処理部は、前記第２のデータと前記第１の数情報とを含む前記無線フレームを生成してもよい。
　本発明の第４の態様によれば、第１の態様において、前記処理部は、前記無線フレームが第１のタイミングで送信された後、前記第２のレートに基づく第２のタイミングにおいて、前記第２の処理により、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間に前記センサにより生成された複数の前記第１のデータを含む前記無線フレームを生成してもよい。
　本発明の第５の態様によれば、第４の態様において、前記処理部は、前記第２の処理において、複数の前記第１のデータと第２の数情報とを含む前記無線フレームを生成してもよい。前記第２の数情報は、前記無線フレームに含まれる前記第１のデータの数を示す。
　本発明の第６の態様によれば、第１の態様において、前記処理部は、前記第１の処理において、前記第２のデータを圧縮し、かつ圧縮された前記第２のデータを含む前記無線フレームを生成してもよい。前記処理部は、前記第２の処理において、複数の前記第１のデータを圧縮し、かつ圧縮された複数の前記第１のデータを含む前記無線フレームを生成してもよい。
　本発明の第７の態様によれば、第１から第６の態様のいずれか１つにおいて、前記処理部は、前記第２のレートを示すレート情報をさらに含む前記無線フレームを生成してもよい。
　本発明の第８の態様によれば、第１から第７の態様のいずれか１つにおいて、前記センサは、前記カプセル内視鏡の動きを前記第１のレートで検出し、かつ検出された前記動きを示す前記第１のデータを生成してもよい。
　上記の各態様によれば、第１のレートが第２のレートよりも高い場合、処理部は、第１の処理と第２の処理との少なくとも一方を行う。このため、カプセル内視鏡から送信されるデータの精度が向上する。
本発明の第１の実施形態のカプセル内視鏡の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の無線フレームの構成を示す参考図である。 本発明の第１の実施形態の無線フレームの構成を示す参考図である。 本発明の第１の実施形態のカプセル内視鏡の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態のカプセル内視鏡の動作の手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態のカプセル内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態のカプセル内視鏡の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態の受信装置の構成を示すブロック図である。
　図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態のカプセル内視鏡１０の構成を示している。図１に示すように、カプセル内視鏡１０は、センサ１００と、データ保持部１０１と、解析部１０２と、決定部１０３と、撮像部１０４と、無線送信部１０５と、処理部１０６とを有する。
　センサ１００は、物理量を第１のレートで検出し、かつ検出された物理量を示す第１のデータを生成する。つまり、センサ１００は、物理量を第１のレートに基づく第１の周期で検出し、かつ第１のデータを生成する。例えば、センサ１００は、動きセンサである。センサ１００は、カプセル内視鏡１０の動きを第１のレートで検出し、かつ検出されたカプセル内視鏡１０の動きを示す第１のデータを生成する。例えば、センサ１００は、加速度センサ、速度センサ、磁気センサ、および角速度センサの少なくとも１つである。したがって、センサ１００は、加速度、速度、角速度、および磁気の少なくとも１つのデータを取得することが可能である。センサ１００は、第１のデータをデータ保持部１０１に出力する。
　センサ１００が加速度センサである場合、第１のデータは加速度データである。加速度データは、カプセル内視鏡１０の加速度の測定結果である。
　センサ１００が速度センサである場合、第１のデータは速度データである。速度データは、カプセル内視鏡１０の速度の測定結果である。
　速度データが示す速度を積分することによって位置データを得てもよい。複数の時刻における位置データの変化量からカプセル内視鏡１０の動きを検出することが可能である。
　センサ１００が磁気センサである場合、第１のデータは磁気データである。磁気データは地磁気の測定結果である。３次元方向に測定可能な磁気センサを用いることによって、カプセル内視鏡１０の姿勢を検出することが可能である。したがって、複数の時刻における磁気データの変化量からカプセル内視鏡１０の動きを検出することが可能である。
　センサ１００が角速度センサである場合、第１のデータは角速度データである。角速度データは、カプセル内視鏡１０の角速度の測定結果である。
　データ保持部１０１は、センサ１００から出力された第１のデータを保持する。データ保持部１０１は、複数の第１のデータを保持することができる。例えば、データ保持部１０１は、揮発性または不揮発性のメモリである。解析部１０２と処理部１０６とは、データ保持部１０１に保持された第１のデータを読み出すことができる。
　解析部１０２は、第１のデータを解析し、かつ解析結果を生成する。解析部１０２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプロセッサまたは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等を含むハードウェアである。解析部１０２は、解析結果を決定部１０３に出力する。
　例えば、第１のデータが加速度データまたは角速度データである場合、解析部１０２は、第１のデータと所定の閾値とを比較する。第１のデータが速度データと位置データと磁気データとのいずれか１つである場合、解析部１０２は、複数の時刻における第１のデータの変化量と所定の閾値とを比較する。第１のデータが加速度データである場合、解析部１０２は、加速度データに基づいて速度データまたは位置データを算出してもよい。解析結果は、上記の比較の結果である。
　決定部１０３は、解析部１０２から出力された解析結果に基づいて、撮像タイミングを決定する。決定部１０３は、撮像のフレームレートを決定することにより、複数のフレームの各々における撮像タイミングを決定する。決定部１０３は、ＣＰＵ等のプロセッサまたはＡＳＩＣ等を含むハードウェアである。
　例えば、第１のデータまたはその変化量が所定の閾値未満である場合、決定部１０３は、撮像間隔が所定時間以上となるように撮像タイミングを決定する。つまり、決定部１０３は、フレームレートを第１の値に決定する。第１のデータまたはその変化量が所定の閾値以上である場合、決定部１０３は、撮像間隔が所定時間未満となるように撮像タイミングを決定する。つまり、決定部１０３は、フレームレートの値を第２の値に決定する。第２の値は第１の値よりも大きい。
　撮像部１０４は、決定部１０３によって決定された撮像タイミングで撮像を行い、かつ画像（画像データ）を取得する。つまり、撮像部１０４は、決定部１０３によって決定されたフレームレートで撮像を行う。撮像部１０４は、撮像素子である。撮像部１０４によって撮像される被検体は、人体内の臓器である。撮像部１０４によって取得された画像は、無線送信部１０５と処理部１０６とに出力される。
　無線送信部１０５は、無線フレームを第２のレートで体外の受信装置に送信する。つまり、無線送信部１０５は、無線フレームを第２のレートに基づく第２の周期で受信装置に送信する。第２のレートは、第１のレート以下である。第２の周期は、第１の周期以上である。例えば、第２のレートは、撮像のフレームレートと同一である。無線送信部１０５は、無線通信回路である。
　処理部１０６は、データ保持部１０１に保持された第１のデータを処理する。第１のレートが第２のレートよりも高い場合、処理部１０６は、第１の処理と第２の処理との少なくとも一方を行う。処理部１０６は、第１の処理と第２の処理との一方のみを行うように構成されてもよい。
　処理部１０６は、第１の処理において、複数の第１のデータに基づく演算を行うことにより第２のデータを生成する。例えば、複数の第１のデータに基づく演算は、平均化と平滑化との一方である。平均化では、複数の第１のデータの平均値が算出される。平滑化では、複数の第１のデータのフィルタ処理が行われる。例えば、フィルタ処理は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｉｍｐｕｌｓｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタまたはＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ　Ｉｍｐｕｌｓｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを使用する処理である。処理部１０６は、平滑化により、カプセル内視鏡１０の移動量との相関がより高い第２のデータを取得することができる。処理部１０６は、第２のデータと１フレームの画像とを含む無線フレームを生成する。第１の処理により生成された第２のデータは、複数の第１のデータの傾向が反映されたデータである。処理部１０６は、生成された第２のデータを圧縮してもよい。処理部１０６は、第２の処理において、複数の第１のデータと１フレームの画像とを含む無線フレームを生成する。処理部１０６は、複数の第１のデータを圧縮してもよい。
　処理部１０６は、第１の処理と第２の処理とを行ってもよい。処理部１０６が第１の処理と第２の処理とを行う場合、処理部１０６は、第２のデータを生成し、かつ複数の第１のデータと第２のデータと１フレームの画像とを含む無線フレームを生成する。第１のレートと第２のレートとが同一である場合、処理部１０６は、１つの第１のデータと１フレームの画像とを含む無線フレームを生成する。処理部１０６は、ＣＰＵ等のプロセッサまたはＡＳＩＣ等を含むハードウェアである。解析部１０２と決定部１０３と処理部１０６との２つ以上を含む１つのハードウェアが構成されてもよい。
　例えば、解析部１０２と決定部１０３と処理部１０６との機能は、これらの動作を規定する命令を含むプログラムを、カプセル内視鏡１０のコンピュータが読み込んで実行することにより、ソフトウェアの機能として実現可能である。このプログラムは、例えばフラッシュメモリのような「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」により提供されてもよい。また、上述したプログラムは、このプログラムが保存された記憶装置等を有するコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波によりカプセル内視鏡１０に伝送されてもよい。プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように、情報を伝送する機能を有する媒体である。また、上述したプログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上述したプログラムは、前述した機能をコンピュータに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
　図２は、第１の処理により生成される無線フレームＦ１の構成を示している。図２に示すように、無線フレームＦ１は、ヘッダＦ１０と、画像情報Ｆ１１と、第２のデータＦ１２とを含む。
　ヘッダＦ１０は、第１の数情報とレート情報との少なくとも１つを含む。第１の数情報は、平均化と平滑化との一方が行われた第１のデータの数を示す。受信装置は、第１の数情報に基づいて、第２のデータの生成に使用された第１のデータの数を特定することができる。レート情報は、第２のレートを示す。例えば、レート情報は、撮像の同期信号に基づいて生成される。第１のレートが既知である場合、受信装置は、レート情報に基づいて、第２のデータの生成に使用された第１のデータの数を特定することができる。例えば、第１のレートが第２のレートのＮ倍である場合、Ｎ個の第１のデータから第２のデータが生成される。Ｎは、２以上の整数である。レート情報は、第１のレートと第２のレートとの比を示してもよい。
　画像情報Ｆ１１は、１フレームの画像の情報である。第２のデータＦ１２は、第１の処理により生成された第２のデータである。無線フレームＦ１は、画像情報Ｆ１１を含んでいなくてもよい。
　図３は、第２の処理により生成される無線フレームＦ２の構成を示している。図３に示すように、無線フレームＦ２は、ヘッダＦ２０と、画像情報Ｆ２１と、第１のデータＦ２２と、第１のデータＦ２３と、第１のデータＦ２４とを含む。
　ヘッダＦ２０は、第２の数情報を含む。第２の数情報は、無線フレームＦ２に含まれる第１のデータの数を示す。図３に示す例において、第２の数情報は、３である。第２のレートが可変である場合、無線フレームＦ２に含まれる第１のデータの数は可変である。このため、無線フレームＦ２のフレーム長は可変である。受信装置は、第２の数情報に基づいて、無線フレームＦ２に含まれる第１のデータの終端を特定することができる。ヘッダＦ２０は、レート情報を含んでもよい。上記のように、受信装置は、レート情報に基づいて、第２のデータの生成に使用された第１のデータの数を特定することができる。したがって、受信装置は、レート情報に基づいて、第１のデータの終端を特定することができる。
　画像情報Ｆ２１は、１フレームの画像の情報である。第１のデータＦ２２と第１のデータＦ２３と第１のデータＦ２４とは、センサ１００により生成された第１のデータである。２個以上の第１のデータが無線フレームＦ２に含まれればよい。無線フレームＦ２は、画像情報Ｆ２１を含んでいなくてもよい。
　図４は、処理部１０６が第１の処理を行う場合の処理手順を示している。第１の処理が開始された後、ステップＳ１００において、データ保持部１０１は、保持されている第１のデータをクリアする。
　ステップＳ１００の後、ステップＳ１１０において、処理部１０６は、第１の数情報をクリアする。
　ステップＳ１１０の後、ステップＳ１２０において、データ保持部１０１は、センサ１００から出力された第１のデータを保持する。
　ステップＳ１２０の後、ステップＳ１３０において、処理部１０６は、第１の数情報を更新する。つまり、処理部１０６は、第１の数情報が示す数を１増加する。
　ステップＳ１３０の後、第２のレートに基づく送信タイミングが経過していない場合（ステップＳ１４０）、ステップＳ１２０とステップＳ１３０とにおける処理が行われる。
　ステップＳ１３０の後、第２のレートに基づく送信タイミングが経過した場合（ステップＳ１４０）、ステップＳ１５０において、処理部１０６は、複数の第１のデータに対して平均化と平滑化との一方を行うことにより、第２のデータを生成する。ステップＳ１５０において、処理部１０６は、データ保持部１０１に保持されている第１のデータを処理する。つまり、処理部１０６は、連続する２つの送信タイミングの間にセンサ１００により生成された第１のデータを処理する。
　処理部１０６は、式（１）に示す平均化により第２のデータＤＲを生成する。式（１）において、Ｄｉは、前回の送信タイミング以降にセンサ１００から出力された第１のデータである。Ｎは、第１のデータの数である。第１のデータの数Ｎは、第１のレートＦＳと第２のレートＦＲとの比（ＦＲ／ＦＳ）として算出されてもよい。式（１）は、Ｎ個の第１のデータの総和に第１のデータの数Ｎの逆数を乗算することを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　処理部１０６は、式（２）に示す平滑化により第２のデータＤＲを生成する。式（２）において、ａｉは、第１のデータＤｉに乗算される係数である。式（２）は、係数ａｉと第１のデータＤｉとの乗算結果の総和を算出することを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　ステップＳ１５０の後、ステップＳ１６０において、処理部１０６は、ステップＳ１５０により生成された第２のデータを含む無線フレームＦ１を生成する。ステップＳ１６０の後、ステップＳ１００における処理が行われる。
　図５は、処理部１０６が第２の処理を行う場合の処理手順を示している。第２の処理が開始された後、ステップＳ２００において、データ保持部１０１は、保持されている第１のデータをクリアする。
　ステップＳ２００の後、ステップＳ２１０において、処理部１０６は、第２の数情報をクリアする。
　ステップＳ２１０の後、ステップＳ２２０において、データ保持部１０１は、センサ１００から出力された第１のデータを保持する。
　ステップＳ２２０の後、ステップＳ２３０において、処理部１０６は、第２の数情報を更新する。つまり、処理部１０６は、第２の数情報が示す数を１増加する。
　ステップＳ２３０の後、第２のレートに基づく送信タイミングが経過していない場合（ステップＳ２４０）、ステップＳ２２０とステップＳ２３０とにおける処理が行われる。
　ステップＳ２３０の後、第２のレートに基づく送信タイミングが経過した場合（ステップＳ２４０）、ステップＳ２５０において、処理部１０６は、複数の第１のデータを含む無線フレームＦ２を生成する。ステップＳ２５０において、処理部１０６は、データ保持部１０１に保持されている第１のデータを含む無線フレームＦ２を生成する。つまり、処理部１０６は、連続する２つの送信タイミングの間にセンサ１００により生成された第１のデータを含む無線フレームＦ２を生成する。ステップＳ２５０の後、ステップＳ２００における処理が行われる。
　受信装置は、無線フレームに含まれる第２のデータまたは複数の第１のデータを処理する。例えば、受信装置は、無線フレームに含まれる第２のデータを、センサ１００から出力された第１のデータとして使用する。第２のデータは、無線フレームに含まれる第１の数情報が示す数の第１のデータとして使用できる。受信装置は、無線フレームに含まれるレート情報に基づいて、第１のデータの数を特定してもよい。例えば、Ｎ個の第１のデータ（Ｄ１，Ｄ２，・・・，ＤＮ）を使用する演算において、受信装置はＮ個の同一の第２のデータを使用して演算を行うことができる。あるいは、受信装置は、無線フレームに含まれる複数の第１のデータを、センサ１００から出力された第１のデータとして使用する。これによって、受信装置は、カプセル内視鏡１０の動きを検出することができる。受信装置は、カプセル内視鏡１０の動きに基づいて、体内におけるカプセル内視鏡１０の位置を算出してもよい。カプセル内視鏡１０の位置は、画像に基づく診断における参考情報として使用できる。
　本発明の各態様のカプセル内視鏡は、データ保持部１０１に対応する構成を有していなくてもよい。
　上記のように、カプセル内視鏡１０は、センサ１００と、解析部１０２と、決定部１０３と、撮像部１０４と、無線送信部１０５と、処理部１０６とを有する。センサ１００は、物理量を第１のレートで検出し、かつ検出された物理量を示す第１のデータを生成する。解析部１０２は、第１のデータを解析し、かつ解析結果を生成する。決定部１０３は、解析結果に基づいて撮像タイミングを決定する。撮像部１０４は、決定部１０３によって決定された撮像タイミングで撮像を行い、かつ画像を取得する。無線送信部１０５は、無線フレームを第２のレートで送信する。処理部１０６は、第１のレートが第２のレートよりも高い場合、第１の処理と第２の処理との少なくとも一方を行う。処理部１０６は、第１の処理において、複数の第１のデータに基づく演算を行うことにより第２のデータを生成し、かつ第２のデータを含む無線フレームを生成する。処理部１０６は、第２の処理において、複数の第１のデータを含む無線フレームを生成する。
　センサ１００は、カプセル内視鏡１０の動きを第１のレートで検出し、かつ検出された動きを示す第１のデータを生成してもよい。
　処理部１０６は、第１の処理において、複数の第１のデータに対して平均化と平滑化との一方を行うことにより第２のデータを生成してもよい。
　処理部１０６は、第１の処理において、第１の数情報を生成してもよい。第１の数情報は、平均化と平滑化との一方が行われた第１のデータの数を示す。処理部１０６は、第２のデータと第１の数情報とを含む無線フレームを生成してもよい。
　処理部１０６は、第２の無線フレームが第１のタイミングで送信された後、第２のレートに基づく第２のタイミングにおいて、第１の処理により、第１のタイミングと第２のタイミングとの間にセンサ１００により生成された複数の第１のデータ対して平均化と平滑化との一方を行い、かつ第２のデータを生成してもよい。
　処理部１０６は、第２の無線フレームが第１のタイミングで送信された後、第２のレートに基づく第２のタイミングにおいて、第２の処理により、第１のタイミングと第２のタイミングとの間にセンサ１００により生成された複数の第１のデータを含む無線フレームを生成してもよい。
　処理部１０６は、第２の処理において、複数の第１のデータと第２の数情報とを含む無線フレームを生成してもよい。第２の数情報は、無線フレームに含まれる第１のデータの数を示す。
　処理部１０６は、第１の処理において、第２のデータを圧縮し、かつ圧縮された第２のデータを含む無線フレームを生成してもよい。処理部１０６は、第２の処理において、複数の第１のデータを圧縮し、かつ圧縮された複数の第１のデータを含む無線フレームを生成してもよい。
　処理部１０６は、第２のレートを示すレート情報をさらに含む無線フレームを生成してもよい。つまり、処理部１０６は、第１の処理において、第２のデータと第２のレート情報とを含む無線フレームを生成してもよい。処理部１０６は、第２の処理において、複数の第１のデータと第２のレート情報とを含む無線フレームを生成してもよい。
　第１の実施形態では、第１のレートが第２のレートよりも高い場合、処理部１０６は、第１の処理と第２の処理との少なくとも一方を行う。このため、カプセル内視鏡１０から送信されるデータの精度が向上する。
　（第２の実施形態）
　図６は、本発明の第２の実施形態のカプセル内視鏡システム１の構成を示している。図６に示すように、カプセル内視鏡システム１は、カプセル内視鏡１１と受信装置２０（無線通信装置）とを有する。カプセル内視鏡１１は、人体内に配置される。受信装置２０は、人体外に配置される。カプセル内視鏡１１と受信装置２０とは、無線通信を行う。
　図７は、カプセル内視鏡１１の構成を示している。図７に示すように、カプセル内視鏡１１は、センサ１００と、データ保持部１０１と、解析部１０２と、決定部１０３と、撮像部１０４と、無線送信部１０５と、処理部１０６と、無線受信部１０７とを有する。図７に示す構成について、図１に示す構成と異なる点を説明する。
　無線受信部１０７は、解析結果を受信装置２０から受信する。この解析結果は、受信装置２０におけるデータの解析結果である。無線受信部１０７は、解析結果を決定部１０３に出力する。無線受信部１０７は、無線通信回路である。無線送信部１０５と無線受信部１０７とを含む１つの無線通信部が構成されてもよい。
　決定部１０３は、解析部１０２から出力された解析結果すなわち第１の解析結果と、無線受信部１０７から出力された解析結果すなわち第２の解析結果とのいずれか１つに基づいて、撮像タイミングを決定する。例えば、決定部１０３は、第２の解析結果に基づいて、人体が動いているか否かを判定する。人体が静止している場合、決定部１０３は、第１の解析結果に基づいて撮像タイミングを決定する。無線通信における遅延により、決定部１０３は第２の解析結果からカプセル内視鏡１０の動きを高速に検出することが難しい。決定部１０３は、第１の解析結果を利用することにより、カプセル内視鏡１０の動きに高速に反応して撮像タイミングを決定することができる。
　人体が動いている場合、決定部１０３は、第２の解析結果に基づいて撮像タイミングを決定する。人体が動いている場合、第１の解析結果のみからカプセル内視鏡１１の動きを検出することが難しい。カプセル内視鏡１１が人体に対して動いていないにもかかわらずフレームレートが高くなる場合、消費電力が無駄である。このため、決定部１０３は、第２の解析結果を利用することにより、カプセル内視鏡１１の動きに正確に反応して撮像タイミングを決定することができる。
　上記以外の点については、図７に示す構成は、図１に示す構成と同様である。
　図８は、受信装置２０の構成を示している。図８に示すように、受信装置２０は、センサ２００と、解析部２０１と、無線送信部２０２と、無線受信部２０３とを有する。
　センサ２００は、第３のデータを生成する。第３のデータは、第１のデータとは種類が異なるデータである。あるいは、第３のデータは、第１のデータが検出される対象物と異なる対象物から検出されるデータである。センサ２００は、カプセル内視鏡１１が配置される人体の動きを検出し、かつ検出された人体の動きを示す第３のデータを生成する。例えば、センサ２００は、加速度センサ、速度センサ、磁気センサ、および角速度センサの少なくとも１つである。したがって、センサ２００は、加速度、速度、角速度、および磁気の少なくとも１つのデータを取得することが可能である。センサ２００は、第３のデータを解析部２０１に出力する。
　無線受信部２０３は、無線フレームをカプセル内視鏡１１から受信する。無線受信部２０３は、無線フレームを解析部２０１に出力する。無線受信部２０３は、無線通信回路である。
　解析部２０１は、無線フレームに含まれるデータと、センサ２００から出力された第３のデータとを解析し、かつ解析結果を生成する。例えば、解析部２０１は、解析部１０２による解析の演算方法とは異なる演算方法により解析を行う。解析部２０１は、ＣＰＵ等のプロセッサまたはＡＳＩＣ等を含むハードウェアである。解析部２０１は、解析結果を無線送信部２０２に出力する。
　例えば、解析部２０１は、無線フレームに含まれる第２のデータを、センサ１００から出力された第１のデータとして使用する。第２のデータは、無線フレームに含まれる第１の数情報が示す数の第１のデータとして使用できる。解析部２０１は、無線フレームに含まれるレート情報に基づいて、第１のデータの数を特定してもよい。例えば、Ｎ個の第１のデータ（Ｄ１，Ｄ２，・・・，ＤＮ）を使用する演算において、解析部２０１はＮ個の同一の第２のデータを使用して演算を行うことができる。あるいは、解析部２０１は、無線フレームに含まれる複数の第１のデータを、センサ１００から出力された第１のデータとして使用する。解析部２０１は、第１のデータと第３のデータとの差分を算出することにより、人体に対するカプセル内視鏡１１の相対的な動きを検出することができる。解析部２０１は、算出された差分と所定の閾値とを比較する。解析結果は、この比較の結果である。
　解析部２０１は、カプセル内視鏡１１の動きに基づいて、体内におけるカプセル内視鏡１１の位置を算出してもよい。カプセル内視鏡１１の位置は、画像に基づく診断における参考情報として使用できる。
　解析部２０１は、無線フレームに含まれる画像を解析し、かつ解析結果を生成してもよい。解析部２０１は、画像を解析することにより、人体に対するカプセル内視鏡１１の相対的な動きを検出することができる。例えば、解析部２０１は、連続する２つのフレームの画像の差分を算出する。人体に対するカプセル内視鏡１１の動きが大きい場合、画像の差分は所定の閾値以上である。人体に対するカプセル内視鏡１１の動きが小さい場合、画像の差分は所定の閾値未満である。解析部２０１は、算出された差分と所定の閾値とを比較する。解析結果は、この比較の結果である。
　無線送信部２０２は、解析結果をカプセル内視鏡１１に送信する。無線送信部２０２は、無線通信回路である。無線送信部２０２と無線受信部２０３とを含む１つの無線通信部が構成されてもよい。
　例えば、解析部２０１の機能は、解析部２０１の動作を規定する命令を含むプログラムを、受信装置２０のコンピュータが読み込んで実行することにより、ソフトウェアの機能として実現可能である。このプログラムの実現形態は、カプセル内視鏡１１の機能を実現するプログラムの実現形態と同様である。
　受信装置２０とセンサ２００とは、分離されてもよい。例えば、センサ２００により取得された第３のデータは、無線により受信装置２０に送信されてもよい。受信装置２０は、第３のデータを受信する無線受信部を有してもよい。
　第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、カプセル内視鏡１１から送信されるデータの精度が向上する。
　以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
　本発明の各実施形態によれば、カプセル内視鏡から送信されるデータの精度が向上する。
　１　カプセル内視鏡システム
　１０，１１　カプセル内視鏡
　２０　受信装置
　１００，２００　センサ
　１０１　データ保持部
　１０２，２０１　解析部
　１０３　決定部
　１０４　撮像部
　１０５，２０２　無線送信部
　１０６　処理部
　１０７，２０３　無線受信部

Claims (8)

  1. 　物理量を第１のレートで検出し、かつ検出された前記物理量を示す第１のデータを生成するセンサと、
    　前記第１のデータを解析し、かつ解析結果を生成する解析部と、
    　前記解析結果に基づいて撮像タイミングを決定する決定部と、
    　前記決定部によって決定された前記撮像タイミングで撮像を行い、かつ画像を取得する撮像部と、
    　無線フレームを第２のレートで送信する無線送信部と、
    　前記第１のレートが前記第２のレートよりも高い場合、第１の処理と第２の処理との少なくとも一方を行う処理部と、
    　を有し、
    　前記処理部は、前記第１の処理において、複数の前記第１のデータに基づく演算を行うことにより第２のデータを生成し、かつ前記第２のデータを含む前記無線フレームを生成し、
    　前記処理部は、前記第２の処理において、複数の前記第１のデータを含む前記無線フレームを生成する
    　カプセル内視鏡。
  2. 　前記処理部は、前記第１の処理において、複数の前記第１のデータに対して平均化と平滑化との一方を行うことにより前記第２のデータを生成する
    　請求項１に記載のカプセル内視鏡。
  3. 　前記処理部は、前記第１の処理において、第１の数情報を生成し、前記第１の数情報は、前記平均化と前記平滑化との一方が行われた前記第１のデータの数を示し、
    　前記処理部は、前記第２のデータと前記第１の数情報とを含む前記無線フレームを生成する
    　請求項２に記載のカプセル内視鏡。
  4. 　前記処理部は、前記無線フレームが第１のタイミングで送信された後、前記第２のレートに基づく第２のタイミングにおいて、前記第２の処理により、前記第１のタイミングと前記第２のタイミングとの間に前記センサにより生成された複数の前記第１のデータを含む前記無線フレームを生成する
    　請求項１に記載のカプセル内視鏡。
  5. 　前記処理部は、前記第２の処理において、複数の前記第１のデータと第２の数情報とを含む前記無線フレームを生成し、前記第２の数情報は、前記無線フレームに含まれる前記第１のデータの数を示す
    　請求項４に記載のカプセル内視鏡。
  6. 　前記処理部は、前記第１の処理において、前記第２のデータを圧縮し、かつ圧縮された前記第２のデータを含む前記無線フレームを生成し、
    　前記処理部は、前記第２の処理において、複数の前記第１のデータを圧縮し、かつ圧縮された複数の前記第１のデータを含む前記無線フレームを生成する
    　請求項１に記載のカプセル内視鏡。
  7. 　前記処理部は、前記第２のレートを示すレート情報をさらに含む前記無線フレームを生成する
    　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のカプセル内視鏡。
  8. 　前記センサは、前記カプセル内視鏡の動きを前記第１のレートで検出し、かつ検出された前記動きを示す前記第１のデータを生成する
    　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のカプセル内視鏡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009172287A (ja) * 2008-01-28 2009-08-06 Fujifilm Corp カプセル内視鏡、およびカプセル内視鏡の動作制御方法、並びに情報管理装置
JP2010524557A (ja) * 2007-09-06 2010-07-22 アイスリーシステム コーポレーション 画像のフレームレートを制御できるカプセル型内視鏡

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