WO2018168037A1 - 位置検出装置、位置検出システム及び位置検出方法 - Google Patents

位置検出装置、位置検出システム及び位置検出方法 Download PDF

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WO2018168037A1
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優輔 鈴木
千葉　淳
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    • G01S2201/01—Indexing scheme relating to beacons or beacon systems transmitting signals capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters adapted for specific applications or environments

Definitions

  • a capsule endoscope is an apparatus having an imaging function and a wireless communication function inside a capsule-type housing. After being swallowed from the mouth of the subject, the capsule endoscope moves inside the digestive tract by a peristaltic motion or the like. The inside of the organ is sequentially imaged to acquire image data, and wirelessly transmitted to a receiving device attached to the subject.
  • the receiving apparatus sequentially receives the image data transmitted from the capsule endoscope via a plurality of receiving antennas arranged in a distributed manner on the body surface of the subject, and receives the image data and the received intensity of the received radio wave. Data is sequentially recorded on a recording medium.
  • the image processing apparatus captures image data and reception intensity data recorded on a recording medium, and displays the image subjected to predetermined image processing and the position of the capsule endoscope detected based on the reception intensity data on the display apparatus. Display.
  • a user such as a doctor diagnoses the subject by observing the image displayed on the display device and the position with respect to the subject.
  • each receiving antenna is fixed in advance so that the receiving antennas are respectively located near the organ through which the capsule endoscope passes.
  • each receiving antenna is fixedly arranged on a jacket worn by the subject during examination.
  • the receiving antennas may not be arranged near a predetermined organ depending on the body shape. In order to arrange a receiving antenna near a predetermined organ regardless of the body shape, it is desirable to arrange each receiving antenna individually. However, when the receiving antennas are individually arranged, the relative positions of the receiving antennas may be different for each subject. On the other hand, since the position of the capsule endoscope is detected on the assumption that the relative position of the receiving antenna is determined, if the relative position of the receiving antenna changes, the capsule endoscope The position detection accuracy is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above, and performs position detection of a capsule endoscope with high accuracy even when the relative positions of a plurality of receiving antennas can be changed.
  • An object of the present invention is to provide a position detection device, a position detection system, and a position detection method capable of performing the above.
  • a position detection device receives a radio signal transmitted from a medical device introduced into a subject and attaches it to a predetermined position of the subject.
  • a first antenna that receives the radio signal changes a relative position with respect to the first antenna, a second antenna that is attached to the subject, and the first antenna that is received by the first antenna.
  • a second calculation unit that calculates a position where the second antenna is mounted, and the first and second reception strengths, the position of the first antenna, and the second calculation unit.
  • the medical A third calculation unit for calculating a position of the apparatus, characterized in that it comprises a.
  • the first calculation unit calculates the first and second received intensities for the radio signals sequentially received by the first and second antennas.
  • the second calculation unit selects at least one first and second reception strength, and the second antenna is mounted based on the selected first and second reception strengths. The position is calculated.
  • a storage unit that stores a plurality of reference arrangements that are different from each other, which are preset reference arrangements of the first and second antennas, A detection unit that detects the type of the first and second antennas, and the second calculation unit selects one of the plurality of reference arrangements based on a detection result by the detection unit. It is characterized by that.
  • the position detection system includes a medical device that is introduced into a subject and transmits a radio signal, a first antenna that receives the radio signal and is mounted at a predetermined position of the subject. , Receiving the radio signal, changing a relative position with respect to the first antenna, a second antenna mounted on the subject, and a first reception of the radio signal received by the first antenna A first calculation unit for calculating a strength and a second reception strength of the radio signal received by the second antenna; and, based on the first and second reception strengths, the second antenna A second calculation unit that calculates a position where the device is mounted; a third calculation unit that calculates a position of the medical device based on the position of the second antenna calculated by the second calculation unit; It is characterized by providing.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the capsule endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a case where a receiving antenna is attached to a subject having a different body shape from the subject shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining position correction of the antenna position calculation unit of the capsule endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a position detection process performed by the reception device of the capsule endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a position detection process performed by the reception device of the capsule endoscope system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart showing position detection processing performed by the reception device of the capsule endoscope system according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining position correction of the antenna position calculation unit of the capsule endoscope system according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart showing position detection processing performed by the reception device of the capsule endoscope system according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a position detection process performed by the reception device of the capsule endoscope system according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a capsule endoscope system 1 according to the first embodiment generates an image signal by imaging is introduced analyte H 1 to the subject H 1, the radio signal a plurality of receiving antennas and the capsule endoscope 2 which is an image acquisition apparatus for transmitting via radio waves by superimposing, the radio signal transmitted from the capsule endoscope 2, which is attached to the subject H 1 to (
  • the receiving device 4 that receives the receiving antenna 30 provided with the receiving antennas 30 and 31a to 31d) and the image signal captured by the capsule endoscope 2 are captured from the receiving device 4 via the cradle 5a.
  • a processing device 5 that processes the image signal to generate an image in the subject H 1 .
  • the image generated by the processing device 5 is output from the display device 6, for example.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the capsule endoscope system according to the first embodiment of the present invention.
  • the capsule endoscope 2 includes an imaging unit 21, an illumination unit 22, a control unit 23, a wireless communication unit 24, an antenna 25, a memory 26, and a power supply unit 27.
  • the capsule endoscope 2 is an apparatus with a built-in component parts of the subject H 1 is described above in the casing of the capsule shape of a swallowable size.
  • the imaging unit 21 generates an image signal obtained by imaging the subject H 1 from an optical image formed on the light receiving surface and outputs the image signal, and an objective disposed on the light receiving surface side of the image sensor.
  • An optical system such as a lens.
  • the imaging device is constituted by a CCD imaging device or a CMOS imaging device, and a plurality of pixels that receive light from the subject H 1 are arranged in a matrix, and photoelectric conversion is performed on the light received by the pixels.
  • An image signal is generated.
  • the imaging unit 21 reads pixel values for each horizontal line for a plurality of pixels arranged in a matrix, and generates an image signal including a plurality of line data to which a synchronization signal is assigned for each horizontal line To do.
  • the illumination unit 22 includes a white LED that generates white light as illumination light.
  • a white LED that generates white light as illumination light.
  • a configuration may be adopted in which white light is generated by combining light from a plurality of LEDs or laser light sources having different emission wavelength bands, or a xenon lamp, a halogen lamp, or the like is used. You may do it.
  • the control unit 23 controls the operation process of each component of the capsule endoscope 2. For example, when the imaging unit 21 performs an imaging process, the imaging unit 21 is controlled so as to perform exposure and readout processing for the imaging element, and illumination is performed on the illumination unit 22 according to the exposure timing of the imaging unit 21. Control to irradiate light.
  • the control unit 23 is configured using a general-purpose processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a dedicated processor such as various arithmetic circuits that execute specific functions such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • the wireless communication unit 24 processes the image signal output from the imaging unit 21.
  • the wireless communication unit 24 performs A / D conversion and predetermined signal processing on the image signal output from the imaging unit 21, acquires a digital image signal, superimposes the image signal together with related information on the wireless signal, and transmits the antenna signal. 25 to the outside.
  • the related information includes identification information (for example, serial number) assigned to identify the individual capsule endoscope 2.
  • the memory 26 stores an execution program and a control program for the control unit 23 to execute various operations.
  • the memory 26 may temporarily store an image signal or the like that has been subjected to signal processing in the wireless communication unit 24.
  • the memory 26 includes a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like.
  • the capsule endoscope 2 after being swallowed into the subject H 1, while moving the digestive tract of the subject H 1 due to the peristalsis or the like of the organs, body parts (esophagus, stomach, small intestine, and large intestine Etc.) are sequentially imaged at a predetermined cycle (for example, 0.5 second cycle). Then, the image signal and related information acquired by this imaging operation are sequentially wirelessly transmitted to the receiving device 4 via the receiving antenna unit 3.
  • a predetermined cycle for example, 0.5 second cycle
  • Receiving antenna 30,31a ⁇ 31d may be mounted independently of each other the subject H 1.
  • the receiving antenna 30 is an antenna that is mounted at a predetermined position on the subject H 1 and serves as a reference for arrangement of the receiving antennas 31a to 31d (hereinafter, the receiving antenna 30 is referred to as a reference antenna 30).
  • the reference antenna 30 and the reception antennas 31a to 31d are mounted around the reference antenna 30 with the reference antenna 30 at the center.
  • the receiving antennas 31 a to 31 d are arranged to be 180 ° rotationally symmetric with respect to the center of the reference antenna 30.
  • the reference antenna 30 is attached to a predetermined position on the body surface, for example, the umbilicus.
  • Receive antennas 31a ⁇ 31d is an antenna that can be mounted to the subject H 1 by changing the relative position with respect to the reference antenna 30.
  • the reference antenna 30 and the reception antennas 31a to 31d are realized using, for example, a loop antenna or a dipole antenna.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a case where a receiving antenna is attached to a subject having a different body shape from the subject shown in FIG.
  • the broken line indicates the position of the receiving antennas 31a ⁇ 31d attached to the subject H 1.
  • the reception device 4 includes a reception unit 401, a reception intensity calculation unit 402, an antenna position calculation unit 403, a capsule position calculation unit 404, an input unit 405, a data transmission / reception unit 406, a storage unit 407, a control unit 408, and each of these units.
  • a power supply unit 409 for supplying power is provided.
  • the receiving unit 401 receives the image signal and related information wirelessly transmitted from the capsule endoscope 2 via the reference antenna 30 and the receiving antennas 31a to 31d.
  • the reception unit 401 includes a reception intensity calculation unit 402 that calculates reception intensity (RSSI: Received Signal Strength Indicator) of image signals received by the reception antennas 31a to 31d. Based on the reception strength calculated by the reception strength calculation unit 402, the reception unit 401 selects an antenna having the highest reception strength among the reference antenna 30 and the reception antennas 31a to 31d, and receives a radio signal received by the selected antenna. Select for image generation.
  • the receiving unit 401 is configured by, for example, a CPU or ASIC, and performs predetermined signal processing such as A / D conversion on the received image signal.
  • the reception intensity calculation unit 402 calculates the reception intensity when the reception unit 401 receives an image signal for each of the reference antenna 30 and the reception antennas 31a to 31d. At this time, all the calculated reception strengths and the image signal received by the reception unit 401 may be associated with each other and stored in the storage unit 407.
  • the reception intensity calculation unit 402 is configured by a CPU, an ASIC, and the like.
  • the antenna position calculation unit 403 calculates the positions of the reception antennas 31a to 31d with reference to the reference antenna 30.
  • the antenna position calculation unit 403 calculates a change amount of the position from the reference arrangement using the reception intensity of the radio wave received from the capsule endoscope 2, and corrects the position of the reception antenna in the reference arrangement based on the change amount. By doing so, the position of the receiving antenna is calculated. Calculation of the positions of the reception antennas 31a to 31d by the antenna position calculation unit 403 will be described later.
  • the antenna position calculation unit 403 is configured by a CPU, an ASIC, and the like.
  • the capsule position calculation unit 404 (third calculation unit) receives the reception strengths of the reference antenna 30 and the reception antennas 31a to 31d input from the reception unit 401 and the reception antennas 31a to 31d calculated by the antenna position calculation unit 403. Using the position, a calculation for detecting the position of the capsule endoscope 2 is performed.
  • the capsule position calculation unit 404 outputs the detection result of the position of the capsule endoscope 2 to the control unit 408 as position information of the capsule endoscope 2, and stores the detection result in association with the corresponding image data in the storage unit 407. Let The capsule position calculation unit 404 can detect the position of the capsule endoscope 2 using a known method.
  • the capsule position calculation unit 404 may detect the position of the capsule endoscope 2 using, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-283001. Further, the processing device 5 may be provided with a calculation function for storing each reception intensity in the storage unit 407 as position information and detecting the position. The capsule position calculation unit 404 may detect the position of the capsule endoscope 2 using a phase, for example, a phase difference between different radio signals.
  • the capsule position calculation unit 404 is configured by a CPU, an ASIC, or the like.
  • the processing device 5 has a calculation function for detecting the position, that is, when the processing device 5 includes the capsule position calculation unit 404, the reception intensity calculation unit 402 stores the reception intensity in the storage unit 407, or Transmit to the processing device 5. Thereafter, in the processing device 5, the capsule position calculation unit 404 detects the position based on the reception intensity information acquired from the reception device 4.
  • the input unit 405 is an input device used when the user inputs various setting information and instruction information to the receiving device 4.
  • the input unit 405 is, for example, a switch or button provided on the operation panel of the receiving device 4.
  • the data transmission / reception unit 406 transmits the image signal and related information stored in the storage unit 407 to the processing device 5 when connected to the processing device 5 in a communicable state.
  • the data transmission / reception unit 406 includes a communication interface such as a LAN.
  • the storage unit 407 stores a program for operating the receiving device 4 to execute various functions, an image signal acquired by the capsule endoscope 2, a synchronization signal acquisition number, and the like.
  • the storage unit 407 includes a RAM, a ROM, and the like.
  • the storage unit 407 includes an antenna information storage unit 407a that stores information for the antenna position calculation unit 403 to calculate the antenna position.
  • the antenna information storage unit 407a stores a reference arrangement of the reference antenna 30 and the reception antennas 31a to 31d and a correction function for correcting the antenna position.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining position correction of the antenna position calculation unit of the capsule endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the antenna information storage unit 407a stores a correction function for correcting the positions of the receiving antennas 31a to 31d as shown in FIG. The correction function shown in FIG.
  • reception intensity ratio is a ratio of the reception intensity of the reception antenna (any one of the reception antennas 31a to 31d) to the reception intensity of the reference antenna 30, and the positional change amount of the reception antenna in the reference arrangement. It is a graph which shows the relationship. This graph is used when the antenna position calculation unit 403 calculates the positions of the receiving antennas 31a to 31d.
  • the position change amount of the reception antenna indicates a difference between a position that the reception antenna can take and the position of the target reception antenna in the reference arrangement.
  • the control unit 408 controls each component of the receiving device 4.
  • the control unit 408 is configured using a general-purpose processor such as a CPU or a dedicated processor such as various arithmetic circuits that execute specific functions such as an ASIC.
  • Such a receiving device 4 is discharged while passing through the digestive tract after the capsule endoscope 2 is swallowed by the subject H 1 , for example, while the capsule endoscope 2 is imaging. until that is portable is attached to the subject H 1. During this time, the reception device 4 stores the image signal received via the reception antenna unit 3 in the storage unit 407. In addition, the reception device 4 stores the reception intensity calculated by the reception intensity calculation unit 402 in the storage unit 407 in association with the corresponding image signal.
  • the receiving device 4 is removed from the subject H 1 and set in a cradle 5a (see FIG. 1) connected to the processing device 5. Accordingly, the receiving device 4 is connected to the processing device 5 in a communicable state, and transfers (downloads) the image signal and related information stored in the storage unit 407 to the processing device 5.
  • the processing device 5 is configured using a workstation including a display device 6 such as a liquid crystal display, for example.
  • the processing device 5 includes a data transmission / reception unit 51, an image processing unit 52, a control unit 53 that controls the respective units, a display control unit 54, an input unit 55, and a storage unit 56.
  • the data transmission / reception unit 51 is an interface that can be connected to a communication line such as USB or a wired LAN or wireless LAN, and includes a USB port and a LAN port.
  • the data transmission / reception unit 51 is connected to the reception device 4 via the cradle 5 a connected to the USB port, and transmits / receives data to / from the reception device 4.
  • the image processing unit 52 creates a in-vivo image corresponding to the image signal input from the data transmission / reception unit 51 or the image signal stored in the storage unit 56 by reading a predetermined program stored in the storage unit 56 described later. Predetermined image processing is performed.
  • the image processing unit 52 is configured by a CPU, an ASIC, or the like.
  • the control unit 53 reads the various programs stored in the storage unit 56, thereby configuring the processing device 5 based on the signal input via the input unit 55 and the image signal input from the data transmission / reception unit 51. Instructions to each unit and data transfer are performed, and the overall operation of the processing device 5 is comprehensively controlled.
  • the control unit 53 is realized by a CPU, an ASIC, or the like.
  • the display control unit 54 subjects the image generated by the image processing unit 52 to predetermined processing such as data thinning or gradation processing according to the display range of the image on the display device 6 and then to the display device 6. Display output.
  • the display control unit 54 is configured by a CPU, an ASIC, or the like.
  • the input unit 55 receives input of information and commands according to user operations.
  • the input unit 55 is realized by an input device such as a keyboard, a mouse, a touch panel, and various switches.
  • the storage unit 56 is a program for operating the processing device 5 to execute various functions, various types of information used during the execution of the program, and image signals and related information acquired via the receiving device 4,
  • the in-vivo image created by the image processing unit 52 is stored.
  • the storage unit 56 is realized by a semiconductor memory such as a flash memory, a RAM, or a ROM, a recording medium such as an HDD, MO, CD-R, or DVD-R, and a drive device that drives the recording medium.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a position detection process performed by the reception device of the capsule endoscope system according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, description will be made assuming that each unit operates under the control of the control unit 408.
  • step S101 the receiving unit 401 receives a radio signal from the capsule endoscope 2.
  • step S102 the reception unit 401 acquires image data and reception intensity from a wireless signal.
  • the reception strength calculation unit 402 calculates the reception strength when the reception unit 401 receives a radio signal.
  • the receiving unit 401 stores the acquired image data and the received intensity in association with each other in the storage unit 407.
  • step S103 the control unit 408 determines whether communication with the capsule endoscope 2 has ended.
  • the control unit 408, for example, receives data with a sign indicating the end of communication, or determines whether a new wireless signal has been received at a preset time since the previous wireless signal was received. Thus, it is determined whether or not the communication with the capsule endoscope 2 has ended. If the control unit 408 determines that communication with the capsule endoscope 2 has not ended (step S103: No), the control unit 408 returns to step S101 and receives a new radio signal. In contrast, when the control unit 408 determines that the communication with the capsule endoscope 2 has been completed (step S103: Yes), the control unit 408 proceeds to step S104.
  • the antenna position calculation unit 403 calculates the position of the reception antenna.
  • the antenna position calculation unit 403 selects a frame having reception strength used for correcting the position of the reception antenna.
  • antenna position calculation section 403 selects a frame having the highest reception intensity at reference antenna 30 among the reception intensity of each frame stored in storage section 407. The antenna position calculation unit 403 sets the selected frame as a frame used for correcting the positions of the receiving antennas 31a to 31d.
  • step S105 the antenna position calculation unit 403 calculates a reception intensity ratio in the selected frame. Specifically, the antenna position calculation unit 403 receives the reception intensity ratio of the reception antenna 31 a with respect to the reception intensity of the reference antenna 30, the reception intensity ratio of the reception antenna 31 b with respect to the reception intensity of the reference antenna 30, and the reference antenna 30. The reception intensity ratio of the reception antenna 31c with respect to the reception intensity and the reception intensity ratio of the reception antenna 31d with respect to the reception intensity of the reference antenna 30 are calculated.
  • the antenna position calculation unit 403 calculates a reception strength ratio in each frame for each reception antenna, and calculates an average value of the reception strength ratios.
  • the average value is defined as the reception intensity ratio of each reception antenna.
  • step S106 the antenna position calculation unit 403 uses the reception intensity ratio calculated in step S105 and the correction function (see FIG. 4) stored in the antenna information storage unit 407a to receive the reception antenna 31a.
  • the amount of change in position from the reference position of 31d is calculated.
  • the antenna position calculation unit 403 sets a change amount obtained by inputting the reception intensity ratio to the correction function shown in FIG. 4 as the position change amount of the reception antenna.
  • step S107 following step S106 the antenna position calculation unit 403 corrects the positions of the reception antennas 31a to 31d with respect to the reference arrangement based on the position change amount calculated in step S106.
  • the antenna position calculation unit 403 refers to the reference arrangement stored in the antenna information storage unit 407a, and moves the position of the reception antenna corresponding to this reference arrangement by the position change amount, thereby Determine the position.
  • the position of the reference arrangement of the receiving antenna 31a is moved according to the amount of change in position.
  • the moving direction at this time is set in advance, and is moved, for example, in a direction along the abdominal circumference. In this way, the antenna position calculation unit 403 determines the positions of the reception antennas 31a to 31d.
  • step S108 the capsule position calculation unit 404 determines the position of the capsule endoscope 2 in each frame based on the position of the reference antenna 30 and the positions of the reception antennas 31a to 31d corrected in step S107. Calculate the position.
  • the processing device 5 generates a position detection result indicating the locus of the capsule endoscope 2 using the position of the capsule endoscope 2 of each frame calculated in step S108, and detects the position. You may make it display a result on the display apparatus 6 with the image which the capsule endoscope 2 imaged.
  • the positional change amount of the receiving antenna in the reference arrangement is calculated from the reception intensity ratios of the reference antenna 30 and the receiving antennas 31a to 31d, and the positions of the receiving antennas 31a to 31d are corrected. I made it.
  • the relative positions of the plurality of receiving antennas can be changed by calculating the position of the capsule endoscope 2 based on the corrected positions of the receiving antennas 31a to 31d. Even if possible, the position of the capsule endoscope can be detected with high accuracy.
  • the antenna position calculation unit 403 has been described as selecting the antenna position correction frame by selecting the maximum reception intensity of the reference antenna 30. For example, a frame having a reception strength larger than a preset threshold value may be selected as a frame for antenna position correction, or a frame having a reception strength symmetric with respect to the reference antenna 30, that is, the reception antenna 31a. Frames having the same reception intensity of .about.31d may be selected as antenna position correction frames.
  • the antenna position calculation unit 403 includes, for example, the receiving antennas 31a and 31b and the receiving antennas 31c and 31d as a set, and the sets have reception strengths symmetric with respect to the reference antenna, that is, the receiving antennas 31a and 31b.
  • the symmetrically arranged set may be a part of the receiving antennas 31a to 31d.
  • the reception antenna 31a and the reception antenna 31c may be paired and a frame having the same reception intensity of the reception antenna 31a and the reception intensity of the reception antenna 31c may be selected.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the capsule endoscope system according to the second embodiment of the present invention.
  • the capsule endoscope system 1A uses a capsule endoscope 2 and a radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 to a subject H 1 (or subject H 2 ).
  • a receiving device 4A that receives the received antenna unit 3 having a plurality of mounted receiving antennas (reference antenna 30, receiving antennas 31a to 31d), and an image signal captured by the capsule endoscope 2 are converted into a cradle 5a.
  • the image generated by the processing device 5 is output from the display device 6, for example.
  • only the configuration of the receiving device 4A is different from the configuration of the capsule endoscope system 1 described above.
  • the theoretical value correcting unit 410 corrects the theoretical received intensity data of the reference arrangement stored in the antenna information storage unit 407a. Specifically, the theoretical reception intensity is corrected according to the positions (position change amounts) of the reception antennas 31a to 31d corrected by the antenna position calculation unit 403.
  • the theoretical value correction unit 410 is configured by a CPU, an ASIC, or the like.
  • the capsule position calculating unit 404, the reference antenna 30 in the reference configuration, and the theoretical reception intensity of the reception antennas 31a ⁇ 31d, obtained from the capsule endoscope 2 introduced into the subject H 1 The position of the capsule endoscope 2 is calculated using the received intensity.
  • the receiving device 4A calculates a residual sum of squares of the received intensity and the theoretical received intensity, and determines the position and orientation of the capsule endoscope 2 based on the calculated residual sum of squares.
  • the estimation processing of the position and orientation of the capsule endoscope 2 in the reception device 4A will be described.
  • a predetermined possible region T where the capsule endoscope 2 can exist is set according to the purpose of examination or diagnosis.
  • This possible region T is set according to the size of the subject's body that can exist, and is a region composed of a cube of 300 mm ⁇ 300 mm ⁇ 300 mm, for example, as shown in FIG. 7A.
  • the existence possible region T is set so that the surface of each reception antenna of the reception antenna unit 3 coincides with one boundary surface.
  • the receiving antenna unit 3 is provided on the XY plane, which is one boundary surface of the possible area T.
  • the positions of the reception antennas 31a to 31d vary depending on the calculation result by the antenna position calculation unit 403.
  • the possible region T of the capsule endoscope 2 is divided into a plurality of partial regions according to the desired accuracy.
  • the center of the boundary surface where the receiving antenna unit 3 is located is the origin, and there are three axes (X axis, Y axis, and Z axis) that are parallel to any side of the possible region T and orthogonal to each other.
  • a case where the orthogonal coordinate system XYZ is divided into four in each axial direction is shown.
  • Each partial region, P 111, P 112, P 113, P 114, P 121, P 122, ⁇ , P 144, P 211, P 212, ⁇ , are labeled with P 444.
  • the capsule endoscope 2 is present in the partial region P ijk is assumed in the center G xyz of the part region P ijk.
  • the center of gravity of the antenna 32 forming a circular loop disposed in the capsule endoscope 2 is the origin ( OL ), and the normal direction of the opening surface of the circular loop is Consider a Cartesian coordinate system X L Y L Z L with the Z L axis.
  • the polar coordinate component of the electromagnetic field formed by the current flowing through the antenna 32 at an arbitrary position P is expressed by the following expression (1).
  • H r and H ⁇ represent a magnetic field component
  • E ⁇ represents an electric field component
  • I and S are the current flowing through the antenna 32 and the area of the opening surface of the circular loop constituting the antenna 32.
  • Equation (1) the term r ⁇ 1 is a radiated electromagnetic field, the term r ⁇ 2 is an induction electromagnetic field, and the term r ⁇ 3 is a component of an electrostatic magnetic field.
  • the frequency of the electromagnetic field generated by the antenna 32 arranged in the capsule endoscope 2 is high, and each reception attached to the body surface of the capsule endoscope 2 and the subject H 1 as shown in FIG.
  • the electromagnetic field (electromagnetic wave) reaching each receiving antenna has the largest component of the radiated electromagnetic field. Therefore, the components of the electrostatic magnetic field and the induction electromagnetic field are smaller than the components of the radiated electromagnetic field, and these can be ignored. Therefore, Formula (1) becomes like the following Formula (2).
  • the energy of the electromagnetic wave is absorbed by the medium that propagates due to the characteristics (conductivity, etc.) of the medium.
  • the electromagnetic wave propagates in the x direction, it is attenuated exponentially by the attenuation factor ⁇ d and can be expressed by the following equation (6).
  • ⁇ ⁇ o ⁇ r ( ⁇ o : vacuum permittivity, ⁇ r : relative permittivity)
  • ⁇ ⁇ o ⁇ r ( ⁇ o : vacuum permeability, ⁇ r : relative permeability)
  • ⁇ Angular frequency
  • ⁇ conductivity.
  • E Lz 0 (7)
  • the equation for converting to the Cartesian coordinate system X W Y W Z W with the center of the unit 3 (O in FIG. 7A) as the origin is It becomes.
  • (x WP , y WP , z WP ) and (x WG , y WG , z WG ) represent the position P and the position of the antenna 32 in the coordinate system X W Y W Z W , respectively.
  • the right side R of the equation (8) represents a rotation matrix between the orthogonal coordinate system X W Y W Z W and the orthogonal coordinate system X L Y L Z L, and is obtained by the following equation.
  • ⁇ is a rotation angle around the Z axis
  • ⁇ is a rotation angle around the Y axis.
  • the orientation (g x , g y , g z ) of the antenna 32 is also set in advance together with the position of the capsule endoscope 2 so that the capsule endoscope 2 is positioned in a predetermined region.
  • the theoretical reception strength of each receiving antenna when taking a predetermined direction is calculated.
  • the direction of the antenna 32 may be set in increments of 1 ° from the horizontal axis and the vertical axis, for example, according to the desired accuracy.
  • the coordinate field E W antenna 32 occurs, the electromotive force V ta detected when received by the receiving antenna 31a constituting the receiving antenna unit 3, which the electric field E W, the subject H 1 as a reference
  • V ta k 2 (E Wx D xa + E Wy D ya + E Wz D za ) (12)
  • k 2 is a constant.
  • electromotive forces V tb ,..., V td when receiving by the receiving antenna 31b to the receiving antenna 31d are obtained for each receiving antenna of the receiving antenna unit 3 arranged in the body of the subject H 1. .
  • the theoretical reception strength V ti received by each reception antenna is calculated as described above, and stored as theoretical reception strength data in the antenna information storage unit 407a for each center position G xyz of the divided area.
  • the capsule position calculation unit 404 calculates the reception intensity received by each reception antenna and the reception intensity received by each reception antenna for each direction g of the antenna 32 for the center position G of each region where the capsule endoscope 2 can exist.
  • the residual sum of squares with the theoretical reception intensity stored in the antenna information storage unit 407a as the theoretical reception intensity data is calculated. If the received intensity received by the receiving antenna is V mi (i is the number of the receiving antenna), the residual square sum S can be calculated by the following equation.
  • the capsule position calculation unit 404 calculates the minimum center position G of the capsule endoscope 2 and the direction g of the antenna 32 from the residual sum of squares S calculated as described above, and the capsule endoscope 2. Is determined as the position and orientation.
  • the region where the capsule endoscope 2 can exist is divided into a plurality of small regions, and the theoretical reception intensity V ti corresponding to the direction of the capsule endoscope 2 is set in advance for each divided region. Since it is stored, the processing load for calculating the theoretical reception strength V ti can be reduced. Also, a capsule type in which image data is captured based on a numerical value obtained by a simple arithmetic process of residual square sum of the stored theoretical reception intensity V ti and the reception intensity V mi actually received by each reception antenna Since the position and orientation of the endoscope 2 are determined, the position estimation process can be speeded up.
  • the capsule position calculation unit 404 can determine the position and orientation of the capsule endoscope 2 in the subject H 1 as described above.
  • the position and orientation of the capsule endoscope 2 may be obtained by iterative improvement using the Gauss-Newton method.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a position detection process performed by the reception device of the capsule endoscope system according to the second embodiment of the present invention.
  • the receiving unit 401 receives a radio signal from the capsule endoscope 2.
  • the reception unit 401 acquires image data and reception intensity from the radio signal, associates the image data with the reception intensity, and stores them in the storage unit 407 (step S202).
  • step S203 the control unit 408 determines whether communication with the capsule endoscope 2 has ended. If the control unit 408 determines that the communication with the capsule endoscope 2 has not ended in the same manner as in the above-described first embodiment (step S203: No), the control unit 408 returns to step S201 to generate a new radio signal. Receive. In contrast, when the control unit 408 determines that the communication with the capsule endoscope 2 has been completed (step S203: Yes), the control unit 408 proceeds to step S204.
  • the capsule position calculation unit 404 receives the received intensity and theoretical intensity received by the reference antenna 30 and the receiving antennas 31a to 31d for the plurality of image data (frames) stored in the storage unit 407. The residual sum of squares is calculated. Each frame is assigned a frame number.
  • step S204 the capsule position calculation unit 404 sets the counter I for identifying the frame number (I is a natural number) as I 0 .
  • the initial value I 0 corresponds to, for example, the first (first in time series) frame of the image data stored in the storage unit 407.
  • step S205 the capsule position calculation unit 404 sets J 0 as a counter J (J is a natural number) for identifying a partial region (see FIG. 7B) for calculating the residual sum of squares for the frame number I.
  • the initial value J 0 corresponds to, for example, the first (first in time series) partial area among the set partial areas.
  • step S206 the capsule position calculation unit 404 calculates the reception strength, theoretical reception strength, and reception strength received by the reference antenna 30 and the reception antennas 31a to 31d for the Jth partial region of the frame corresponding to the counter I. Are respectively calculated.
  • the theoretical reception strength at this time is a strength (reference reception strength) calculated based on the reception strength in a preset reference arrangement.
  • the capsule position calculation unit 404 calculates the residual sum of squares for each reception antenna (the reference antenna 30 and the reception antennas 31a to 31d).
  • the capsule position calculation unit 404 calculates the residual sum of squares for the Jth partial area, and then increments the counter J by 1 (step S207). This means that the process of calculating the residual sum of squares is shifted to the adjacent partial area.
  • step S208 the capsule position calculation unit 404 determines whether or not the counter J has reached the maximum value Jmax.
  • the capsule position calculation unit 404 determines that the counter J does not reach Jmax, that is, is smaller than Jmax (step S208: No)
  • the capsule position calculation unit 404 returns to step S206 and calculates the residual sum of squares of the partial area corresponding to the counter J. Perform the calculation.
  • the capsule position calculation unit 404 determines that the counter J has reached Jmax (step S208: Yes)
  • the capsule position calculation unit 404 proceeds to step S209.
  • the capsule position calculation unit 404 determines, in the frame corresponding to the counter I, the partial area having the minimum residual square sum as the position of the capsule endoscope 2 of this frame.
  • the capsule position calculation unit 404 associates the determined partial area with the theoretical reception intensity of the partial area, and obtains the position detection result of the frame corresponding to the counter I.
  • step S209 the capsule position calculation unit 404 increments the counter I by one. This means that the processing for calculating the residual sum of squares is shifted to the next frame.
  • step S210 the capsule position calculation unit 404 determines whether or not the counter I has reached the maximum value Imax.
  • the capsule position calculation unit 404 determines that the counter I has not reached Imax, that is, is smaller than Imax (step S210: No)
  • the capsule position calculation unit 404 returns to step S205 and calculates the residual sum of squares of the frame corresponding to the counter I. I do.
  • the antenna position calculation unit 403 determines that the counter I is larger than Imax (step S210: Yes)
  • the antenna position calculation unit 403 proceeds to step S211.
  • step S210 a position detection result in which the minimum residual sum of squares is associated with each frame is output.
  • the antenna position calculation unit 403 selects a frame to be used for correcting the position of the receiving antenna.
  • antenna position calculation section 403 selects a frame having the minimum residual sum of squares from the residual sum of squares associated with each frame. In this way, the antenna position calculation unit 403 selects a frame to be used for correction based on the difference between the theoretical reception intensity and the reception intensity of each reception antenna.
  • the antenna position calculation unit 403 sets the selected frame as a frame used for correcting the positions of the receiving antennas 31a to 31d.
  • step S213 following step S212 the theoretical value correction unit 410 corrects the theoretical reception intensity based on the positions of the reception antennas 31a to 31d corrected in step S212.
  • the theoretical value correcting unit 410 corrects the theoretical reception intensity based on the corrected arrangement of the receiving antennas.
  • step S214 following step S213, the capsule position calculation unit 404 calculates the position of the capsule endoscope 2 in each frame using the reception intensity of each reception antenna and the theoretical reception intensity corrected in step S213. To do. At this time, the capsule position calculation unit 404 calculates a residual sum of squares in the same manner as in steps S204 to S210 described above, extracts a partial region having the minimum residual sum of squares in each frame, and extracts each frame. The position of the capsule endoscope 2 is determined.
  • the processing device 5 generates a position detection result indicating the locus of the capsule endoscope 2 using the position of the capsule endoscope 2 of each frame calculated in step S214, and detects the position. You may make it display a result on the display apparatus 6 with the image which the capsule endoscope 2 imaged.
  • a frame for correcting the positions of the receiving antennas 31a to 31d is selected based on the position detection result of the capsule endoscope 2, and the reference antenna 30 in the selected frame is selected. From the received intensity ratio of the receiving antennas 31a to 31d, the amount of change in the position of the receiving antenna in the reference arrangement is calculated to correct the position of the receiving antennas 31a to 31d.
  • the relative positions of the plurality of receiving antennas can be changed by calculating the position of the capsule endoscope 2 based on the corrected positions of the receiving antennas 31a to 31d. Even if possible, the position of the capsule endoscope can be detected with high accuracy.
  • FIG. 12 is a flowchart showing position detection processing performed by the reception device of the capsule endoscope system according to the third embodiment of the present invention.
  • the receiving unit 401 receives a radio signal from the capsule endoscope 2.
  • the reception unit 401 acquires image data and reception intensity from the radio signal, associates the image data with the reception intensity, and stores them in the storage unit 407 (step S302).
  • step S304 the antenna position calculation unit 403 selects a frame to be used for correcting the position of the receiving antenna.
  • antenna position calculation section 403 selects a frame having the highest reception intensity at reference antenna 30 among the reception intensity of each frame stored in storage section 407.
  • the antenna position calculation unit 403 sets the selected frame as a frame used for correcting the positions of the receiving antennas 31a to 31d.
  • step S305 following step S304 the antenna position calculation unit 403 corrects the positions of the reception antennas 31a to 31d using the reception intensity of the selected frame.
  • antenna position calculation section 403 calculates the reception intensity ratio of each reception antenna with respect to the reception intensity of reference antenna 30 in the selected frame, respectively, and the calculated reception intensity ratio and antenna information Using the correction function (see FIG. 4) stored in the storage unit 407a, the position change amounts from the reference positions of the receiving antennas 31a to 31d are respectively calculated. Thereafter, the antenna position calculation unit 403 corrects the positions of the reception antennas 31a to 31d with respect to the reference arrangement based on the calculated position change amount.
  • step S306 following step S305 the theoretical value correction unit 410 corrects the theoretical reception intensity based on the positions of the reception antennas 31a to 31d corrected in step S305.
  • the theoretical value correcting unit 410 corrects the theoretical reception intensity based on the corrected arrangement of the receiving antennas.
  • the capsule endoscope system according to the fourth embodiment of the present invention is the same as the capsule endoscope system 1 described above.
  • the antenna information storage unit 407a stores a plurality of reference arrangement patterns, and the reference arrangement to be used is based on the physique information of the input subject H 1 (or subject H 2 ). Select a pattern.
  • FIG. 13B shows a reference arrangement pattern P t 2 that is close to a subject having a thin physique.
  • step S ⁇ b> 404 the control unit 408 determines whether or not the physique information of the subject is input via the input unit 405. If the control unit 408 determines that there is no input of physique information (step S404: No), the normal reference arrangement pattern (for example, the normal type reference arrangement pattern Pt1 ) is selected as the selected reference arrangement pattern in step S406. Transition. In contrast, when the control unit 408 determines that there is an input of physique information (step S404: Yes), the control unit 408 proceeds to step S405 and selects a reference arrangement pattern based on the physique information. In step S ⁇ b> 405, the control unit 408 selects the slim type reference arrangement pattern P t2 if “skin type” is input as the physique information, for example.
  • the control unit 408 selects the slim type reference arrangement pattern P t2 if “skin type” is input as the physique information, for example.
  • step S407 the antenna position calculation unit 403 calculates a reception intensity ratio in the selected frame.
  • the antenna position calculation unit 403 calculates the reception intensity ratio of each reception antenna with respect to the reception intensity of the reference antenna 30 in the selected frame.
  • the control unit 408 selects the reference arrangement pattern P t 1 when the size of the reception antenna is medium, When the size of the receiving antenna is small, the reference arrangement pattern P t 2 is selected, and when the size of the receiving antenna is large, the reference arrangement pattern P t 3 is selected.
  • the capsule endoscope 2 and the radio signal transmitted from the capsule endoscope 2 are transmitted to the subject H 1 (or the subject H 2 ).
  • a receiving device 4B that receives a receiving antenna unit 3 having a plurality of mounted receiving antennas (reference antenna 30, receiving antennas 31a to 31d), and an image signal captured by the capsule endoscope 2 are converted into a cradle 5a.
  • the image generated by the processing device 5 is output from the display device 6, for example.
  • only the configuration of the receiving device 4B is different from the configuration of the capsule endoscope system 1 described above.
  • the reception device 4B further includes a detection unit 411 in addition to the configuration of the reception device 4 described above.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a position detection process performed by the reception device of the capsule endoscope system according to the sixth embodiment of the present invention.
  • step S501 the type of the receiving antenna unit 3 to which the detecting unit 411 is connected is detected.
  • the detection unit 411 generates detection information regarding the detected type.
  • the detection information includes, for example, the size of the reception antenna described above.
  • the reception unit 401 receives a radio signal from the capsule endoscope 2.
  • the reception unit 401 acquires image data and reception intensity from the radio signal, associates the image data with the reception intensity, and stores them in the storage unit 407 (step S503).
  • step S505 the control unit 408 selects a reference arrangement pattern based on the detection information generated by the detection unit 411. For example, the control unit 408 selects the reference pattern P t 1 when the size of the reception antenna is a medium size, and selects the reference pattern P t 2 when the size of the reception antenna is small. If the size is large, the reference pattern P t 3 is selected.
  • the antenna position calculation unit 403 calculates the position of the reception antenna using the reference arrangement pattern selected in step S505.
  • the antenna position calculation unit 403 selects a frame having reception strength used for correcting the position of the reception antenna. Similarly to the first embodiment, antenna position calculation section 403 selects a frame having the highest reception intensity at reference antenna 30 among the reception intensity of each frame stored in storage section 407. The antenna position calculation unit 403 sets the selected frame as a frame used for correcting the positions of the receiving antennas 31a to 31d.
  • step S509 the antenna position calculation unit 403 corrects the positions of the reception antennas 31a to 31d with respect to the reference arrangement based on the position change amount calculated in step S508.
  • step S510 the capsule position calculation unit 404 determines the position of the capsule endoscope 2 in each frame based on the position of the reference antenna 30 and the positions of the reception antennas 31a to 31d corrected in step S509. Calculate the position.
  • the processing device 5 generates a position detection result indicating the locus of the capsule endoscope 2 using the position of the capsule endoscope 2 of each frame calculated in step S510, and detects the position. You may make it display a result on the display apparatus 6 with the image which the capsule endoscope 2 imaged.
  • the same effect as in the first embodiment described above can be obtained, and the reference arrangement pattern is selected based on the information of the reception antenna unit 3 detected by the detection unit 411. Therefore, the correction can be made based on the antenna arrangement close to the arrangement of the receiving antenna that can be attached to the subject. As a result, the amount of change in position from the reference arrangement can be reduced, and the position of the receiving antenna can be corrected with higher accuracy.
  • Embodiments 1 to 6 described above have been described as having one reference antenna and a plurality of receiving antennas, and correcting the positions of the plurality of receiving antennas.
  • the present invention is not limited to this.
  • a single receiving antenna may be used. Even a configuration having one reference antenna and one receiving antenna is applicable.
  • an execution program for each process executed in each component of the capsule endoscope, the reception device, and the processing device of the capsule endoscope system according to the first to sixth embodiments is in an installable format or execution It may be configured to be recorded on a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, flexible disk (FD), CD-R, DVD, etc., and provided to a network such as the Internet.
  • the program may be provided by being stored on a computer and downloaded via a network. Further, it may be configured to be provided or distributed via a network such as the Internet.
  • the position detection device, the position detection system, and the position detection method according to the present invention can detect the position of the capsule endoscope even when the relative positions of the plurality of reception antennas can be changed. This is useful for detecting with high accuracy.

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Abstract

本発明に係る位置検出装置は、被検体内に導入される医療装置が送信する無線信号を受信し、被検体の所定の位置に装着される第１のアンテナと、無線信号を受信し、第１のアンテナに対する相対的な位置を変えて被検体に装着される第２のアンテナと、第１のアンテナが受信した無線信号の第１の受信強度と、第２のアンテナが受信した無線信号の第２の受信強度とを算出する第１の算出部と、第１および第２の受信強度に基づいて、第２のアンテナが装着されている位置を算出する第２の算出部と、第１および第２の受信強度、第１のアンテナの位置および第２の算出部が算出した第２のアンテナの位置をもとに、医療装置の位置を算出する第３の算出部と、を備える。

Description

位置検出装置、位置検出システム及び位置検出方法
　本発明は、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡の位置を検出する位置検出装置、位置検出システム及び位置検出方法に関するものである。
　従来、内視鏡の分野においては、患者等の被検体の消化管内に導入可能な大きさに形成された被検体内導入装置であるカプセル型内視鏡の開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。カプセル型内視鏡は、カプセル型筐体の内部に撮像機能及び無線通信機能を備えた装置であり、被検体の口から飲み込まれた後、蠕動運動等によって消化管内を移動しながら被検体の臓器内部を順次撮像して画像データを取得し、被検体に装着された受信装置に無線送信する。受信装置は、被検体の体表面に分散して配置される複数の受信アンテナを介してカプセル型内視鏡から送信された画像データを順次受信するとともに、この画像データや受信した電波の受信強度データを記録媒体に順次記録させる。画像処理装置は、記録媒体に記録された画像データや受信強度データを取り込み、所定の画像処理を施した画像や、受信強度データをもとに検出したカプセル型内視鏡の位置を表示装置に表示させる。そして、医師等のユーザは、表示装置に表示された画像や被検体に対する位置を観察することで、被検体に対する診断を行う。
　一般に、従来の複数の受信アンテナは、受信アンテナが、カプセル型内視鏡が通過する臓器の近くにそれぞれ位置するように、受信アンテナの配置が予め固定されている。例えば、被検体が検査時に羽織るジャケットに、各受信アンテナが固定配置されている。
特開２００３－１９１１１号公報
　複数の受信アンテナが固定して配置されていると、体型によっては所定の臓器の近くに受信アンテナが配置されない場合がある。体型によらず受信アンテナを所定の臓器の近くに配置するには、各受信アンテナを個別に配置することが望ましい。しかしながら、受信アンテナを個別に配置すると、受信アンテナの相対的な位置が被検体ごとに異なる場合がある。一方で、カプセル型内視鏡の位置の検出は、受信アンテナの相対的な位置が決まっていることを前提に行われるため、受信アンテナの相対的な位置が変わると、カプセル型内視鏡の位置検出精度が低下してしまう。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の受信アンテナの相対的な位置を変えることが可能な場合であっても、カプセル型内視鏡の位置検出を高精度に行うことができる位置検出装置、位置検出システム及び位置検出方法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、本発明に係る位置検出装置は、被検体内に導入される医療装置が送信する無線信号を受信し、前記被検体の所定の位置に装着される第１のアンテナと、前記無線信号を受信し、前記第１のアンテナに対する相対的な位置を変えて前記被検体に装着される第２のアンテナと、前記第１のアンテナが受信した前記無線信号の第１の受信強度と、前記第２のアンテナが受信した前記無線信号の第２の受信強度とを算出する第１の算出部と、前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出する第２の算出部と、前記第１および第２の受信強度、前記第１のアンテナの位置、および前記第２の算出部が算出した前記第２のアンテナの位置をもとに、前記医療装置の位置を算出する第３の算出部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る位置検出装置は、上記発明において、前記第１の算出部は、前記第１および第２のアンテナが順次受信した無線信号それぞれについて、前記第１および第２の受信強度を算出し、前記第２の算出部は、少なくとも一つの第１および第２の受信強度を選択し、該選択した前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出することを特徴とする。
　また、本発明に係る位置検出装置は、上記発明において、前記第２の算出部は、選択した前記第１および第２の受信強度の比率を算出し、該比率に基づいて、前記第２のアンテナが装着されうる位置と、予め設定されている前記第２のアンテナの基準配置との差分を算出することで前記第２のアンテナが装着されている位置を算出することを特徴とする。
　また、本発明に係る位置検出装置は、上記発明において、予め設定されている前記第１および第２のアンテナの基準配置における各アンテナの基準受信強度を記憶する記憶部をさらに備え、前記第２の算出部は、前記基準受信強度と、前記第１および第２の受信強度との差分をもとに前記第１および第２の受信強度を選択することを特徴とする。
　また、本発明に係る位置検出装置は、上記発明において、前記第２の算出部は、複数の前記無線信号のうち閾値以上の前記第１の受信強度を有する無線信号を選択し、該選択した無線信号の前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出することを特徴とする。
　また、本発明に係る位置検出装置は、上記発明において、複数の前記第２のアンテナを備え、複数の前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナに対して対称な位置に配置されるべき組を含み、前記第２の算出部は、複数の前記無線信号のうち前記組をなす前記第２のアンテナの第２の受信強度が同じとなる無線信号を選択し、該選択した無線信号の前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出することを特徴とする。
　また、本発明に係る位置検出装置は、上記発明において、予め設定されている前記第１および第２のアンテナの基準配置であって、互いに異なる複数の基準配置を記憶する記憶部と、前記被検体の体格情報、または前記第１および第２のアンテナの種別に関する情報のいずれかの入力を受け付ける入力部と、をさらに備え、前記第２の算出部は、前記入力部が受け付けた情報に基づいて、前記複数の基準配置のうちのいずれかを選択することを特徴とする。
　また、本発明に係る位置検出装置は、上記発明において、予め設定されている前記第１および第２のアンテナの基準配置であって、互いに異なる複数の基準配置を記憶する記憶部と、前記第１および第２のアンテナの種別を検出する検出部と、をさらに備え、前記第２の算出部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記複数の基準配置のうちのいずれかを選択することを特徴とする。
　また、本発明に係る位置検出システムは、被検体内に導入され、無線信号を送信する医療装置と、前記無線信号を受信し、前記被検体の所定の位置に装着される第１のアンテナと、前記無線信号を受信し、前記第１のアンテナに対する相対的な位置を変えて前記被検体に装着される第２のアンテナと、前記第１のアンテナが受信した前記無線信号の第１の受信強度と、前記第２のアンテナが受信した前記無線信号の第２の受信強度とを算出する第１の算出部と、前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出する第２の算出部と、前記第２の算出部が算出した前記第２のアンテナの位置をもとに、前記医療装置の位置を算出する第３の算出部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る位置検出方法は、第１の算出部が、被検体内に導入される医療装置が送信する無線信号のうち、前記被検体の所定の位置に装着される第１のアンテナが受信した前記無線信号の第１の受信強度と、前記第１のアンテナに対する相対的な位置を変えて前記被検体に装着される第２のアンテナが受信した前記無線信号の第２の受信強度とを算出する強度算出ステップと、第２の算出部が、前記強度算出ステップで算出された前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出するアンテナ位置算出ステップと、第３の算出部が、前記アンテナ位置算出ステップで算出された前記第２のアンテナの位置をもとに、前記医療装置の位置を算出する装置位置算出ステップと、を含むことを特徴とする。
　本発明によれば、複数の受信アンテナの相対的な位置を変えることが可能な場合であっても、カプセル型内視鏡の位置検出を高精度に行うことができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図３は、図１に示す被検体とは体型の異なる被検体に受信アンテナを取り付けた場合を説明する図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムのアンテナ位置算出部の位置補正を説明するための図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。 図６は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図７Ａは、カプセル型内視鏡の位置検出を説明するための模式図である。 図７Ｂは、図７Ａの領域をＸＹＺ方向に各４分割した模式図である。 図８は、カプセル型内視鏡のアンテナ（円形コイルを使用）を基準とした任意の位置における電磁界の成分を示す図である。 図９は、電磁界が媒質中を伝播する際に減衰する様子を示す図である。 図１０は、カプセル型内視鏡が発生する電界と受信アンテナユニットの１の受信アンテナの向きとの関係を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。 図１２は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。 図１３は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムのアンテナ位置算出部の位置補正を説明するための図である。 図１４は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。 図１５は、本発明の実施の形態６に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図１６は、本発明の実施の形態６に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。
　以下に、本発明に係る実施の形態として、医療装置であるカプセル型内視鏡を使用するカプセル型内視鏡システムについて説明する。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。また、図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率などは、現実と異なることに留意する必要がある。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。図１に示すように、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システム１は、被検体Ｈ1内に導入されて該被検体Ｈ1内を撮像することにより画像信号を生成し、無線信号に重畳して電波を介して送信する画像取得装置であるカプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号を、被検体Ｈ1に装着された複数の受信アンテナ（受信アンテナ３０、３１ａ～３１ｄ）を備えた受信アンテナユニット３を介して受信する受信装置４と、カプセル型内視鏡２が撮像した画像信号を、クレードル５ａを介して、受信装置４から取り込み、該画像信号を処理して、被検体Ｈ1内の画像を生成する処理装置５と、を備える。処理装置５によって生成された画像は、例えば、表示装置６から表示出力される。
　図２は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。カプセル型内視鏡２は、撮像部２１、照明部２２、制御部２３、無線通信部２４、アンテナ２５、メモリ２６、及び電源部２７を備える。カプセル型内視鏡２は、被検体Ｈ1が嚥下可能な大きさのカプセル形状の筐体に上述した各構成部品を内蔵した装置である。
　撮像部２１は、例えば、受光面に結像された光学像から被検体Ｈ1内を撮像した画像信号を生成して出力する撮像素子と、該撮像素子の受光面側に配設された対物レンズ等の光学系とを含む。撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子或いはＣＭＯＳ撮像素子によって構成され、被検体Ｈ1からの光を受光する複数の画素がマトリックス状に配列され、画素が受光した光に対して光電変換を行うことにより、画像信号を生成する。撮像部２１は、マトリックス状に配列されている複数の画素に対して、水平ラインごとに画素値を読み出して、該水平ラインごとに同期信号が付与された複数のラインデータを含む画像信号を生成する。
　照明部２２は、照明光である白色光を発生する白色ＬＥＤ等によって構成される。なお、白色ＬＥＤのほか、出射波長帯域の異なる複数のＬＥＤやレーザー光源等の光を合波することで白色光を生成する構成としてもよいし、キセノンランプや、ハロゲンランプ等を用いて構成するようにしてもよい。
　制御部２３は、カプセル型内視鏡２の各構成部品の動作処理の制御を行う。例えば、撮像部２１が撮像処理を行う場合には、撮像素子に対する露光及び読み出し処理を実行するように撮像部２１を制御するとともに、照明部２２に対し、撮像部２１の露光タイミングに応じて照明光を照射するように制御する。制御部２３は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
　無線通信部２４は、撮像部２１から出力された画像信号を処理する。無線通信部２４は、撮像部２１から出力された画像信号に対してＡ／Ｄ変換及び所定の信号処理を施し、デジタル形式の画像信号を取得し、関連情報とともに無線信号に重畳して、アンテナ２５から外部に送信する。関連情報には、カプセル型内視鏡２の個体を識別するために割り当てられた識別情報（例えばシリアル番号）等が含まれる。
　メモリ２６は、制御部２３が各種動作を実行するための実行プログラム及び制御プログラムを記憶する。また、メモリ２６は、無線通信部２４において信号処理が施された画像信号等を一時的に記憶してもよい。メモリ２６は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）等によって構成される。
　電源部２７は、ボタン電池等からなるバッテリと、該バッテリから電力を昇圧等する電源回路と、当該電源部２７のオンオフ状態を切り替える電源スイッチとを含み、電源スイッチがオンとなった後、カプセル型内視鏡２内の各部に電力を供給する。なお、電源スイッチは、例えば外部の磁力によってオンオフ状態が切り替えられるリードスイッチからなり、カプセル型内視鏡２の使用前（被検体Ｈ1が嚥下する前）に、該カプセル型内視鏡２に外部から磁力を印加することによりオン状態に切り替えられる。
　このようなカプセル型内視鏡２は、被検体Ｈ1に嚥下された後、臓器の蠕動運動等によって被検体Ｈ1の消化管内を移動しつつ、生体部位（食道、胃、小腸、及び大腸等）を所定の周期（例えば０．５秒周期）で順次撮像する。そして、この撮像動作により取得された画像信号及び関連情報を、受信アンテナユニット３を介して受信装置４に順次無線送信する。
　受信アンテナ３０、３１ａ～３１ｄは、互いに独立して被検体Ｈ1に装着することが可能である。受信アンテナ３０は、被検体Ｈ1の所定の位置に装着され、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの配置の基準とするアンテナである（以下、受信アンテナ３０を基準アンテナ３０という）。基準アンテナ３０および受信アンテナ３１ａ～３１ｄは、例えば、図１に示すように、基準アンテナ３０を中央として、受信アンテナ３１ａ～３１ｄがその周囲に装着される。この際、受信アンテナ３１ａ～３１ｄは、基準アンテナ３０の中心に対して１８０°回転対称に配置されている。基準アンテナ３０は、体表面上の所定の位置、例えば、臍部に装着される。受信アンテナ３１ａ～３１ｄは、基準アンテナ３０に対する相対的な位置を変えて被検体Ｈ1に装着可能なアンテナである。基準アンテナ３０および受信アンテナ３１ａ～３１ｄは、例えばループアンテナ又はダイポールアンテナを用いて実現される。
　基準アンテナ３０、および受信アンテナ３１ａ～３１ｄは、互いに独立して被検体に装着されるため、被検体の体格によって相対的な位置が異なる。図３は、図１に示す被検体とは体型の異なる被検体に受信アンテナを取り付けた場合を説明する図である。図３中、破線は被検体Ｈ1に装着した受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を示している。被検体Ｈ1（図１参照）と比して腹囲等の大きさが異なる被検体Ｈ2に、基準アンテナ３０、受信アンテナ３１ａ～３１ｄを装着する際、図３に示すように、基準アンテナ３０に対する受信アンテナ３１ａ～３１ｄの相対的な位置が、被検体Ｈ1に装着した場合とは異なる。
　受信装置４は、受信部４０１、受信強度算出部４０２、アンテナ位置算出部４０３、カプセル位置算出部４０４、入力部４０５、データ送受信部４０６、記憶部４０７、制御部４０８、及び、これらの各部に電力を供給する電源部４０９を備える。
　受信部４０１は、カプセル型内視鏡２から無線送信された画像信号及び関連情報を、基準アンテナ３０、受信アンテナ３１ａ～３１ｄを介して受信する。受信部４０１は、受信アンテナ３１ａ～３１ｄが受信した画像信号の受信強度（ＲＳＳＩ：Received　Signal　Strength　Indicator）を算出する受信強度算出部４０２を有する。受信部４０１は、受信強度算出部４０２が算出した受信強度に基づいて、基準アンテナ３０および受信アンテナ３１ａ～３１ｄのうち、最も受信強度の高いアンテナを選択し、選択したアンテナが受信した無線信号を画像生成用として選択する。また、受信部４０１は、例えば、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成され、受信した画像信号に対し、Ａ／Ｄ変換などの所定の信号処理を施す。
　受信強度算出部４０２（第１の算出部）は、受信部４０１が画像信号を受信した際の受信強度を基準アンテナ３０、受信アンテナ３１ａ～３１ｄのそれぞれについて算出する。このとき、算出したすべての受信強度と、受信部４０１が受信した画像信号とを関連付けて記憶部４０７に記憶させてもよい。受信強度算出部４０２は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
　アンテナ位置算出部４０３（第２の算出部）は、基準アンテナ３０を基準とする受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を算出する。アンテナ位置算出部４０３は、カプセル型内視鏡２から受信した電波の受信強度を用いて基準配置からの位置の変化量を算出し、この変化量に基づいて基準配置における受信アンテナの位置を補正することによって、受信アンテナの位置を算出する。アンテナ位置算出部４０３による受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置算出については後述する。アンテナ位置算出部４０３は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
　カプセル位置算出部４０４（第３の算出部）は、受信部４０１から入力された基準アンテナ３０および受信アンテナ３１ａ～３１ｄにおける各受信強度と、アンテナ位置算出部４０３が算出した受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置とを用いて、カプセル型内視鏡２の位置を検出する演算を行う。カプセル位置算出部４０４は、カプセル型内視鏡２の位置の検出結果を、カプセル型内視鏡２の位置情報として制御部４０８に出力するとともに、対応する画像データと関連付けて記憶部４０７に記憶させる。カプセル位置算出部４０４は、公知の方法を用いてカプセル型内視鏡２の位置検出を行うことができる。カプセル位置算出部４０４は、例えば、特開２００７－２８３００１号公報を用いてカプセル型内視鏡２の位置を検出してもよい。また、各受信強度を位置情報として記憶部４０７に記憶させ、位置を検出する演算機能を処理装置５に備えてもよい。また、カプセル位置算出部４０４は、位相、例えば異なる無線信号の位相差を用いてカプセル型内視鏡２の位置を検出するようにしてもよい。カプセル位置算出部４０４は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
　なお、位置を検出する演算機能を処理装置５が備えている場合、すなわち処理装置５がカプセル位置算出部４０４を有する場合、受信強度算出部４０２は、受信強度を記憶部４０７に記憶する、又は処理装置５に送信する。その後、処理装置５においてカプセル位置算出部４０４が、受信装置４から取得した受信強度情報に基づいて位置の検出を行う。
　入力部４０５は、ユーザが当該受信装置４に対して各種設定情報や指示情報を入力する際に用いられる入力デバイスである。入力部４０５は、例えば受信装置４の操作パネルに設けられたスイッチ、ボタン等である。
　データ送受信部４０６は、処理装置５と通信可能な状態で接続された際に、記憶部４０７に記憶された画像信号及び関連情報を処理装置５に送信する。データ送受信部４０６は、ＬＡＮ等の通信インタフェースで構成される。
　記憶部４０７は、受信装置４を動作させて種々の機能を実行させるためのプログラムや、カプセル型内視鏡２により取得された画像信号、同期信号取得数等を記憶する。記憶部４０７は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成される。
　記憶部４０７は、アンテナ位置算出部４０３がアンテナ位置を算出するための情報を記憶するアンテナ情報記憶部４０７ａを有する。アンテナ情報記憶部４０７ａは、基準アンテナ３０および受信アンテナ３１ａ～３１ｄの基準配置や、アンテナ位置を補正するための補正関数を記憶する。図４は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムのアンテナ位置算出部の位置補正を説明するための図である。アンテナ情報記憶部４０７ａは、図４に示すような、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正するための補正関数を記憶している。図４に示す補正関数は、基準アンテナ３０の受信強度に対する、受信アンテナ（受信アンテナ３１ａ～３１ｄのいずれか）の受信強度の比率である受信強度比と、基準配置における受信アンテナの位置変化量との関係を示すグラフである。このグラフは、アンテナ位置算出部４０３が受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を算出する際に用いられる。受信アンテナの位置変化量は、受信アンテナが取り得る位置と、基準配置における対象の受信アンテナの位置との差分を示している。
　制御部４０８は、受信装置４の各構成部を制御する。制御部４０８は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
　このような受信装置４は、カプセル型内視鏡２により撮像が行われている間、例えば、カプセル型内視鏡２が被検体Ｈ1に嚥下された後、消化管内を通過して排出されるまでの間、被検体Ｈ1に装着されて携帯される。受信装置４は、この間、受信アンテナユニット３を介して受信した画像信号を記憶部４０７に記憶させる。また、受信装置４は、受信強度算出部４０２が算出した受信強度を、対応する画像信号と関連付けて記憶部４０７に記憶させる。
　カプセル型内視鏡２による撮像の終了後、受信装置４は被検体Ｈ1から取り外され、処理装置５と接続されたクレードル５ａ（図１参照）にセットされる。これにより、受信装置４は、処理装置５と通信可能な状態で接続され、記憶部４０７に記憶された画像信号及び関連情報を処理装置５に転送（ダウンロード）する。
　処理装置５は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置６を備えたワークステーションを用いて構成される。処理装置５は、データ送受信部５１、画像処理部５２、各部を統括して制御する制御部５３、表示制御部５４、入力部５５及び記憶部５６を備える。
　データ送受信部５１は、ＵＳＢ、又は有線ＬＡＮや無線ＬＡＮ等の通信回線と接続可能なインタフェースであり、ＵＳＢポート及びＬＡＮポートを含んでいる。実施の形態において、データ送受信部５１は、ＵＳＢポートに接続されるクレードル５ａを介して受信装置４と接続され、受信装置４との間でデータの送受信を行う。
　画像処理部５２は、後述の記憶部５６に記憶された所定のプログラムを読み込むことにより、データ送受信部５１から入力された画像信号や記憶部５６に記憶された画像信号に対応する体内画像を作成するための所定の画像処理を施す。画像処理部５２は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
　制御部５３は、記憶部５６に記憶された各種プログラムを読み込むことにより、入力部５５を介して入力された信号や、データ送受信部５１から入力された画像信号に基づいて、処理装置５を構成する各部への指示やデータの転送等を行い、処理装置５全体の動作を統括的に制御する。制御部５３は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって実現される。
　表示制御部５４は、画像処理部５２において生成された画像を、表示装置６における画像の表示レンジに応じたデータの間引きや、階調処理などの所定の処理を施した後、表示装置６に表示出力させる。表示制御部５４は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
　入力部５５は、ユーザの操作に応じた情報や命令の入力を受け付ける。入力部５５は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力デバイスによって実現される。
　記憶部５６は、処理装置５を動作させて種々の機能を実行させるためのプログラム、該プログラムの実行中に使用される各種情報、並びに、受信装置４を介して取得した画像信号及び関連情報、画像処理部５２によって作成された体内画像等を記憶する。記憶部５６は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＨＤＤ、ＭＯ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－Ｒ等の記録媒体及び該記録媒体を駆動する駆動装置等によって実現される。
　続いて、受信装置４が実行するカプセル型内視鏡２の位置検出処理について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。以下、制御部４０８の制御のもと、各部が動作するものとして説明する。
　まず、ステップＳ１０１において、受信部４０１がカプセル型内視鏡２から無線信号を受信する。
　ステップＳ１０１に続くステップＳ１０２において、受信部４０１は、無線信号から画像データと、受信強度とを取得する。受信強度算出部４０２は、受信部４０１が無線信号を受信した際の受信強度を算出する。受信部４０１は、取得した画像データと、受信強度を対応付けて、記憶部４０７に記憶する。
　ステップＳ１０２に続くステップＳ１０３において、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したか否かを判断する。制御部４０８は、例えば、通信終了を示す符号が付されたデータを受信したり、前回無線信号を受信してから、予め設定された時間に新たな無線信号を受信したかを判別したりして、カプセル型内視鏡２との通信が終了したか否かを判断する。制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了していないと判断した場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻り、新たな無線信号を受信する。これに対し、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したと判断した場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移行する。
　ステップＳ１０３に続くステップＳ１０４～Ｓ１０７において、アンテナ位置算出部４０３は、受信アンテナの位置を算出する。まず、ステップＳ１０４において、アンテナ位置算出部４０３は、受信アンテナの位置の補正に用いる受信強度を有するフレームを選択する。本実施の形態１において、アンテナ位置算出部４０３は、記憶部４０７に記憶されている各フレームの受信強度のうち、基準アンテナ３０における受信強度が最も大きいフレームを選択する。アンテナ位置算出部４０３は、この選択したフレームを、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置の補正に用いるフレームとする。
　ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５において、アンテナ位置算出部４０３は、選択したフレームにおける受信強度比を算出する。具体的に、アンテナ位置算出部４０３は、選択したフレームにおける、基準アンテナ３０の受信強度に対する受信アンテナ３１ａの受信強度比、基準アンテナ３０の受信強度に対する受信アンテナ３１ｂの受信強度比、基準アンテナ３０の受信強度に対する受信アンテナ３１ｃの受信強度比、および基準アンテナ３０の受信強度に対する受信アンテナ３１ｄの受信強度比をそれぞれ算出する。
　なお、基準アンテナ３０の受信強度が最も大きいフレームが複数選択された場合、アンテナ位置算出部４０３は、各フレームにおける受信強度比を受信アンテナごとに算出し、受信強度比の平均値を算出して、この平均値を各受信アンテナの受信強度比とする。
　ステップＳ１０５に続くステップＳ１０６において、アンテナ位置算出部４０３は、ステップＳ１０５で算出した受信強度比と、アンテナ情報記憶部４０７ａに記憶されている補正関数（図４参照）とを用いて、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの基準位置からの位置変化量をそれぞれ算出する。アンテナ位置算出部４０３は、図４に示す補正関数に受信強度比を入力して得られる変化量を、その受信アンテナの位置変化量とする。
　ステップＳ１０６に続くステップＳ１０７において、アンテナ位置算出部４０３は、ステップＳ１０６で算出した位置変化量に基づいて、基準配置に対して受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正する。具体的に、アンテナ位置算出部４０３は、アンテナ情報記憶部４０７ａに記憶されている基準配置を参照し、この基準配置に対応する受信アンテナの位置を位置変化量だけ移動させることによって、受信アンテナの位置を決定する。例えば、受信アンテナ３１ａの基準配置の位置を、位置変化量に応じて移動させる。この際の移動方向は、予め設定されており、例えば腹囲に沿った方向に移動させる。このようにして、アンテナ位置算出部４０３は、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を決定する。
　ステップＳ１０７に続くステップＳ１０８では、カプセル位置算出部４０４が、基準アンテナ３０の位置と、ステップＳ１０７において補正された受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置とに基づいて、各フレームにおけるカプセル型内視鏡２の位置を算出する。
　その後は、例えば、処理装置５において、ステップＳ１０８において算出された各フレームのカプセル型内視鏡２の位置を用いてカプセル型内視鏡２の軌跡を示す位置検出結果を生成し、この位置検出結果を、カプセル型内視鏡２が撮像した画像とともに表示装置６に表示するようにしてもよい。
　上述した本実施の形態１では、基準アンテナ３０と受信アンテナ３１ａ～３１ｄの各受信強度比から、基準配置における受信アンテナの位置変化量を算出して、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正するようにした。本実施の形態１によれば、この補正された受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置に基づいてカプセル型内視鏡２の位置を算出することにより、複数の受信アンテナの相対的な位置を変えることが可能な場合であっても、カプセル型内視鏡の位置検出を高精度に行うことができる。
　なお、上述した本実施の形態１では、アンテナ位置算出部４０３が、基準アンテナ３０の受信強度のうち最大のものを選択することによって、アンテナ位置補正用のフレームを選択するものとして説明したが、例えば、予め設定した閾値より大きい受信強度を有するフレームを、アンテナ位置補正用のフレームとして選択するようにしてもよいし、基準アンテナ３０に対して対称な受信強度を有するフレーム、すなわち、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの受信強度が同じフレームを、アンテナ位置補正用のフレームとして選択するようにしてもよい。このほか、アンテナ位置算出部４０３は、例えば、受信アンテナ３１ａ、３１ｂと受信アンテナ３１ｃ、３１ｄとを組として、組同士が基準アンテナに対して対称な受信強度を有する、すなわち受信アンテナ３１ａ、３１ｂの受信強度と受信アンテナ３１ｃ、３１ｄの受信強度とが同じフレームを選択するようにしてもよい。この際、対称配置される組は、受信アンテナ３１ａ～３１ｄのうちの一部であってもよい。例えば、受信アンテナ３１ａと受信アンテナ３１ｃとを組として、受信アンテナ３１ａの受信強度と受信アンテナ３１ｃの受信強度とが同じフレームを選択するようにしてもよい。
（実施の形態２）
　続いて、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
　本実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システム１Ａは、カプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号を、被検体Ｈ1（または被検体Ｈ2）に装着された複数の受信アンテナ（基準アンテナ３０、受信アンテナ３１ａ～３１ｄ）を備えた受信アンテナユニット３を介して受信する受信装置４Ａと、カプセル型内視鏡２が撮像した画像信号を、クレードル５ａを介して、受信装置４Ａから取り込み、該画像信号を処理して、被検体Ｈ1（または被検体Ｈ2）内の画像を生成する処理装置５と、を備える。処理装置５によって生成された画像は、例えば、表示装置６から表示出力される。本実施の形態２では、上述したカプセル型内視鏡システム１の構成に対して、受信装置４Ａのみ構成が異なっている。
　受信装置４Ａは、上述した受信装置４の構成に対して、理論値補正部４１０をさらに備える。
　理論値補正部４１０は、アンテナ情報記憶部４０７ａに記憶されている基準配置の理論受信強度データを補正する。具体的には、アンテナ位置算出部４０３が補正した受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置（位置変化量）に応じて、理論受信強度を補正する。理論値補正部４１０は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
　本実施の形態２において、カプセル位置算出部４０４は、基準配置における基準アンテナ３０、および受信アンテナ３１ａ～３１ｄの理論受信強度と、被検体Ｈ1に導入されたカプセル型内視鏡２から得られた受信強度とを用いて、カプセル型内視鏡２の位置を算出する。
　図７Ａ、７Ｂ、図８～図１０を参照して、カプセル型内視鏡２の位置算出について説明する。本実施の形態２では、受信装置４Ａが、受信強度と理論受信強度との残差二乗和を算出し、算出した残差二乗和に基づきカプセル型内視鏡２の位置および向きを決定する。以下、受信装置４Ａにおけるカプセル型内視鏡２の位置および向きの推定処理について説明する。
　最初に、アンテナ情報記憶部４０７ａに予め記憶される理論受信強度データの算出方法について説明する。まず、カプセル型内視鏡２が導入される被検体Ｈ1内で、検査または診断等の目的に応じてカプセル型内視鏡２が存在しうる所定の存在可能領域Ｔを設定する。この存在可能領域Ｔは、存在し得る被検体の身体の大きさに応じて設定され、例えば図７Ａに示すように３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍの立方体からなる領域である。存在可能領域Ｔは、受信アンテナユニット３の各受信アンテナの表面が一つの境界面と一致するように設定される。図７Ａに示す場合、受信アンテナユニット３は、存在可能領域Ｔの一つの境界面であるＸＹ平面上に設けられる。各受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置は、アンテナ位置算出部４０３による算出結果によって変わる。
　カプセル型内視鏡２の存在可能領域Ｔは、所望する精度に応じて、複数の部分領域に分割される。図７Ｂにおいては、受信アンテナユニット３が位置する境界面の中心を原点とし、存在可能領域Ｔのいずれかの辺と平行で互いに直交する３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）を有する直交座標系ＸＹＺに対し、各軸方向に４分割した場合を示している。この場合、存在可能領域Ｔは、６４（＝４×４×４）個の部分領域に分割される。各部分領域は、Ｐ111、Ｐ112、Ｐ113、Ｐ114、Ｐ121、Ｐ122、・・・、Ｐ144、Ｐ211、Ｐ212、・・・、Ｐ444とラベル付けされる。なお、カプセル型内視鏡２が部分領域Ｐijkに存在する場合には、その部分領域Ｐijkの中心Ｇxyzに位置するものと仮定する。
　以下の説明では、図８に示すように、カプセル型内視鏡２内に配置された円形ループ状をなすアンテナ３２の重心を原点（ＯL）とし、円形ループの開口面の法線方向をＺL軸とする直交座標系ＸLＹLＺLを考える。この直交座標系ＸLＹLＺLにおいて、アンテナ３２を流れる電流が任意の位置Ｐに形成する電磁界の極座標成分は、下式（１）で表される。
　Ｈｒ＝（ＩＳ/２π）（ｊｋ/ｒ2＋１/ｒ3）exp（-ｊｋｒ）cosθ
　Ｈθ＝（ＩＳ/４π）（-ｋ2/ｒ＋ｊｋ/ｒ2＋１/ｒ3）exp（-ｊｋｒ）sinθ
　Ｅψ＝－（ｊωμＩＳ/４π）（ｊｋ/ｒ＋１/ｒ2）exp（-ｊｋｒ）sinθ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）
　ここで、ＨｒおよびＨθは磁界成分、Ｅψは電界成分を表し、またＩとＳはアンテナ３２に流れる電流とそのアンテナ３２を構成する円形ループの開口面の面積である。また、ｋ＝ω（εμ）1/2（εは誘電率、μは透磁率）は波数、ｊは虚数単位である。ここで、式（１）中、ｒ-1の項は放射電磁界、ｒ-2の項は誘導電磁界、ｒ-3の項は静電磁界の成分である。
　カプセル型内視鏡２内に配置されたアンテナ３２により発生する電磁界の周波数が高く、図１に示すようにカプセル型内視鏡２と、被検体Ｈ1の体表面に取り付けられた各受信アンテナ（基準アンテナ３０、受信アンテナ３１ａ～３１ｄ）との距離が十分離れている場合には、各受信アンテナに到達する電磁界（電磁波）は、放射電磁界の成分が最も大きくなる。従って、静電磁界および誘導電磁界の成分は、放射電磁界の成分より小さくなり、これらを無視することができる。よって、式（１）は、下式（２）のようになる。
　Ｈｒ＝０
　Ｈθ＝（ＩＳ/４π）（-ｋ2/ｒ）exp（-ｊｋｒ）sinθ　　
　Ｅψ＝－（ｊωμＩＳ/４π）（ｊｋ/ｒ）exp（-ｊｋｒ）sinθ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）
　被検体Ｈ1の体表面に取り付けられた各受信アンテナが電界を検出する電界検出用のアンテナであるとすると、式（２）でその検出に必要な式は電界Ｅψとなる。したがって、電界Ｅψの瞬時値は、交流理論を用いて、式（２）の電界Ｅψの両辺にexp（ｊωｔ）を掛けて実部を抽出することにより求められる。
　Ｅψexp（ｊωｔ）
　　　＝－（ｊωμＩＳ/４π）（ｊｋ/ｒ）exp（-ｊｋｒ）sinθexp（ｊωｔ）
　　　＝（ωμＩＳｋ/４πｒ）（cosＵ＋ｊsinＵ）sinθ　　・・・（３）
　但し、Ｕ＝ωｔ－ｋｒである。ここで、式（３）の実部を抽出すると、電界の瞬時値Ｅ′ψは次のようになる。
　Ｅ′ψ＝（ωμＩＳｋ/４πｒ）cosＵsinθ　　　　　・・・（４）
　また、式（４）を直交座標系ＸＬＹＬＺＬで表示すると、成分ＥＬｘ，ＥＬｙ，ＥＬｚは、下式（５）のようになる。
　ＥＬｘ＝Ｅψ′sinψ＝（ωμＩＳｋ/４πｒ2）cosＵ・（-ｙL）
　ＥＬｙ＝Ｅψ′cosψ＝（ωμＩＳｋ/４πｒ2）cosＵ・ｘL　
　ＥＬｚ＝０
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（５）
　電磁波が媒質中を伝搬する場合、図９に示すように、媒質の特性（導電率など）により電磁波のエネルギーが伝搬していく媒質により吸収される。電磁波が例えばｘ方向に伝搬していくに従って減衰因子αｄで指数関数的に減衰し、下式（６）で表すことができる。
　Ａｒ＝exp（-αｄｘ）　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（６）
　αｄ＝（ω2εμ／２）1／2［（１＋κ2／（ω2ε2））1／2－１］1／2
　但し、ε＝εｏεｒ（εｏ：真空の誘電率、εｒ：比誘電率）、μ＝μｏμｒ（μｏ：真空の透磁率、μｒ：比透磁率）、ωは角周波数、κは導電率である。
　従って、生体内の特性を考慮した場合の電界の瞬時値ＥＬの直交座標系ＸＬＹＬＺＬの各成分ＥＬｘ，ＥＬｙ，ＥＬｚは、次のようになる。
　ＥＬｘ＝ＡｒＥψ′sinψ＝exp（-αｄｒ）（ωμＩＳｋ/４πｒ2）cosＵ・（-ｙＬ）
　ＥＬｙ＝ＡｒＥψ′cosψ＝exp（-αｄｒ）（ωμＩＳｋ/４πｒ2）cosＵ・ｘＬ
　ＥＬｚ＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（７）
　また、カプセル型内視鏡２のアンテナ３２を基準とした直交座標系ＸＬＹＬＺＬにおいて、位置Ｐ（ＸＬ，ＹＬ，ＺＬ）を被検体Ｈ1に貼り付けられた受信アンテナユニット３の中心（図７ＡのＯ）を原点とする直交座標系ＸＷＹＷＺＷに変換する式は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 となる。ただし、（ｘＷＰ，ｙＷＰ，ｚＷＰ）と（ｘＷＧ，ｙＷＧ，ｚＷＧ）とは座標系ＸＷＹＷＺＷでの位置Ｐおよびアンテナ３２の位置をそれぞれ表す。また、式（８）の右辺Ｒは、直交座標系ＸＷＹＷＺＷと直交座標系ＸＬＹＬＺＬとの回転マトリクスを表し、次の式で求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ただし、αはＺ軸まわりの回転角、βはＹ軸まわりの回転角である。
　したがって、被検体Ｈ1に貼り付けられた受信アンテナユニット３の中心（図７ＡのＯ）を原点とした直交座標系ＸＷＹＷＺＷにおける任意の位置Ｐ（ｘＷＰ，ｙＷＰ，ｚＷＰ）の電界ＥＷは、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  となり、式（７）～（９）を式（１０）に代入することにより以下のような電界ＥＷの式（１１）が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　但し、ｋ1は定数、ベクトル（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）は、アンテナ３２の向きｇを表す。本実施の形態２では、アンテナ３２の向き（ｇｘ，ｇｙ，ｇｚ）もカプセル型内視鏡２の位置とともに事前に設定して、カプセル型内視鏡２が所定の領域に位置し、所定の向きをとる場合の各受信アンテナの理論受信強度を算出する。アンテナ３２の向きは、所望の精度に応じて、例えば、水平軸および鉛直軸から１°きざみで設定すればよい。
　また、アンテナ３２が発生した電界ＥＷを、受信アンテナユニット３を構成する受信アンテナ３１ａで受信したときに検出される起電力Ｖｔａは、電界ＥＷと、被検体Ｈ1を基準とした座標系での受信アンテナユニット３の受信アンテナ３１ａの向きを表すベクトルＤａ＝（Ｄｘａ，Ｄｙａ，Ｄｚａ）（図１０参照）との内積を用いて以下の式（１２）で算出できる。
　Ｖｔａ＝ｋ2（ＥＷｘＤｘａ＋ＥＷｙＤｙａ＋ＥＷｚＤｚａ）　　・・・（１２）
　ただし、ｋ2は定数である。同様に、被検体Ｈ1の体に複数配置された受信アンテナユニット３の各受信アンテナについて、受信アンテナ３１ｂ～受信アンテナ３１ｄで受信したときの起電力Ｖｔｂ、・・・、Ｖｔｄも求められる。
　以上のようにして各受信アンテナが受信する理論受信強度Ｖｔｉを算出し、分割領域の中心位置Ｇｘｙｚ毎に、アンテナ情報記憶部４０７ａに理論受信強度データとして記憶する。
　カプセル位置算出部４０４は、カプセル型内視鏡２が存在しうる各領域の中心位置Ｇについて、アンテナ３２の向きｇ毎に、各受信アンテナが受信した受信強度と、上記のようにして算出され理論受信強度データとしてアンテナ情報記憶部４０７ａに記憶された理論受信強度との残差二乗和を算出する。受信アンテナで受信した受信強度をＶｍｉ（ｉは受信アンテナの番号）とすると、残差二乗和Ｓは、以下の式で算出できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　カプセル位置算出部４０４は、上記のようにして算出した残差二乗和Ｓのうち、最小となるカプセル型内視鏡２の中心位置Ｇ、およびアンテナ３２の向きｇを、カプセル型内視鏡２の位置および向きとして決定する。
　本実施の形態２では、カプセル型内視鏡２の存在しうる領域を複数の小領域に分割し、分割した領域毎にカプセル型内視鏡２の向きに応じた理論受信強度Ｖｔｉを予め記憶しているため、理論受信強度Ｖｔｉ算出のための処理負荷を軽減することができる。また、記憶された理論受信強度Ｖｔｉと、実際に各受信アンテナが受信した受信強度Ｖｍｉとの残差二乗和という簡易な演算処理により得られる数値に基づき、画像データが撮像されたカプセル型内視鏡２の位置および向きを決定するため、位置推定処理を高速化することが可能となる。
　カプセル位置算出部４０４は、上記のようにしてカプセル型内視鏡２の被検体Ｈ1内での位置および向きを決定することができるが、ほかにも、例えば、特開２００７－２８３００１号公報に記載するように、ガウス－ニュートン法を用いてカプセル型内視鏡２の位置および向きを反復改良により求めてもよい。
　続いて、受信装置４Ａが実行するカプセル型内視鏡２の位置検出処理について説明する。図１１は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。
　まず、ステップＳ２０１において、受信部４０１がカプセル型内視鏡２から無線信号を受信する。受信部４０１は、無線信号から画像データと、受信強度とを取得し、画像データと受信強度とを対応付けて、記憶部４０７に記憶する（ステップＳ２０２）。
　ステップＳ２０２に続くステップＳ２０３において、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したか否かを判断する。制御部４０８は、上述した実施の形態１と同様にして、カプセル型内視鏡２との通信が終了していないと判断した場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ステップＳ２０１に戻り、新たな無線信号を受信する。これに対し、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したと判断した場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４に移行する。
　ステップＳ２０４～ステップＳ２１０において、カプセル位置算出部４０４は、記憶部４０７に記憶されている複数の画像データ（フレーム）について、基準アンテナ３０および受信アンテナ３１ａ～３１ｄが受信した各受信強度と、理論強度との残差二乗和を算出する。各フレームには、フレーム番号が付されている。
　ステップＳ２０４において、カプセル位置算出部４０４は、フレーム番号を識別するカウンタＩ（Ｉは自然数）をＩ0とする。この初期値Ｉ0は、例えば、記憶部４０７に記憶されている画像データのうち、１番目（時系列で最初）のフレームに対応する。
　ステップＳ２０４に続くステップＳ２０５において、カプセル位置算出部４０４は、フレーム番号Ｉについて、残差二乗和を算出する部分領域（図７Ｂ参照）を識別するカウンタＪ（Ｊは自然数）をＪ0とする。初期値Ｊ0は、例えば、設定されている複数の部分領域のうち、１番目（時系列で最初）の部分領域に対応する。
　ステップＳ２０５に続くステップＳ２０６において、カプセル位置算出部４０４は、カウンタＩに対応するフレームのＪ番目の部分領域について、基準アンテナ３０および受信アンテナ３１ａ～３１ｄが受信した各受信強度と、理論受信強度との残差二乗和をそれぞれ算出する。この際の理論受信強度は、予め設定されている基準配置における受信強度に基づいて算出された強度（基準受信強度）である。カプセル位置算出部４０４は、各受信アンテナ（基準アンテナ３０および受信アンテナ３１ａ～３１ｄ）について、残差二乗和を算出する。
　カプセル位置算出部４０４は、Ｊ番目の部分領域について残差二乗和を算出した後、カウンタＪを１増加させる（ステップＳ２０７）。これは、残差二乗和を算出する処理をとなりの部分領域に移すことを意味する。
　ステップＳ２０７に続くステップＳ２０８において、カプセル位置算出部４０４は、カウンタＪが最大値Ｊmaxに達しているか否かを判定する。カプセル位置算出部４０４は、カウンタＪがＪmaxに達していない、すなわちＪmaxよりも小さいと判定した場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、ステップＳ２０６に戻り、カウンタＪに対応する部分領域の残差二乗和の算出を行う。これに対し、カプセル位置算出部４０４は、カウンタＪがＪmaxに達していると判定した場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０９に移行する。
　この際、カプセル位置算出部４０４は、当該カウンタＩに対応するフレームにおいて、最小となる残差二乗和を有する部分領域を、このフレームのカプセル型内視鏡２の位置に決定する。カプセル位置算出部４０４は、決定した部分領域と、この部分領域の理論受信強度とを対応付けて、カウンタＩに対応するフレームの位置検出結果とする。
　ステップＳ２０９において、カプセル位置算出部４０４は、カウンタＩを１増加させる。これは、残差二乗和を算出する処理をとなりのフレームに移すことを意味する。
　ステップＳ２０９に続くステップＳ２１０において、カプセル位置算出部４０４は、カウンタＩが最大値Ｉmaxに達しているか否かを判定する。カプセル位置算出部４０４は、カウンタＩがＩmaxに達していない、すなわちＩmaxよりも小さいと判定した場合（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、ステップＳ２０５に戻り、カウンタＩに対応するフレームの残差二乗和の算出を行う。これに対し、アンテナ位置算出部４０３は、カウンタＩがＩmaxよりも大きいと判定した場合（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１１に移行する。
　以上説明したステップＳ２０４～ステップＳ２１０までの処理により、フレームごとに最小の残差二乗和が対応付けられた位置検出結果が出力される。
　ステップＳ２１１において、アンテナ位置算出部４０３は、受信アンテナの位置の補正に用いるフレームを選択する。本実施の形態２において、アンテナ位置算出部４０３は、各フレームに対応付けられている残差二乗和のうち、最小の残差二乗和を有するフレームを選択する。アンテナ位置算出部４０３は、このようにして、理論受信強度と、各受信アンテナの受信強度との差分をもとに、補正に用いるフレームを選択する。アンテナ位置算出部４０３は、この選択したフレームを、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置の補正に用いるフレームとする。
　ステップＳ２１１に続くステップＳ２１２において、アンテナ位置算出部４０３は、選択したフレームの受信強度を用いて、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正する。アンテナ位置算出部４０３は、上述した実施の形態１と同様に、選択したフレームにおける、基準アンテナ３０の受信強度に対する各受信アンテナの受信強度比をそれぞれ算出し、算出した受信強度比と、アンテナ情報記憶部４０７ａに記憶されている補正関数（図４参照）とを用いて、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの基準位置からの位置変化量をそれぞれ算出する。その後、アンテナ位置算出部４０３は、算出した位置変化量に基づいて、基準配置に対して受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正する。なお、補正関数に限らず、たとえば、ルックアップテーブルを用いて受信アンテナの位置変化量を算出するようにしてもよい。
　ステップＳ２１２に続くステップＳ２１３では、理論値補正部４１０が、ステップＳ２１２において補正された受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置に基づいて、理論受信強度を補正する。理論値補正部４１０は、補正後の受信アンテナの配置に基づいて、理論受信強度を補正する。
　ステップＳ２１３に続くステップＳ２１４では、カプセル位置算出部４０４が、各受信アンテナの受信強度と、ステップＳ２１３において補正された理論受信強度とを用いて、各フレームにおけるカプセル型内視鏡２の位置を算出する。この際、カプセル位置算出部４０４は、上述したステップＳ２０４～ステップＳ２１０と同様にして残差二乗和を算出し、各フレームにおいて最小の残差二乗和を有する部分領域を抽出して、各フレームのカプセル型内視鏡２の位置を決定する。
　その後は、例えば、処理装置５において、ステップＳ２１４において算出された各フレームのカプセル型内視鏡２の位置を用いてカプセル型内視鏡２の軌跡を示す位置検出結果を生成し、この位置検出結果を、カプセル型内視鏡２が撮像した画像とともに表示装置６に表示するようにしてもよい。
　上述した本実施の形態２では、カプセル型内視鏡２の位置検出結果をもとに、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正するためのフレームを選択し、この選択されたフレームにおける基準アンテナ３０と受信アンテナ３１ａ～３１ｄの各受信強度比から、基準配置における受信アンテナの位置変化量を算出して、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正するようにした。本実施の形態２によれば、この補正された受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置に基づいてカプセル型内視鏡２の位置を算出することにより、複数の受信アンテナの相対的な位置を変えることが可能な場合であっても、カプセル型内視鏡の位置検出を高精度に行うことができる。
　なお、上述した本実施の形態２では、残差二乗和を算出するものとして説明したが、この他、受信アンテナの受信強度と、理論受信強度とをもとに評価値、例えば、差の平均値や差の絶対値を用いる評価関数により、この残差二乗和に代わる評価値を算出するようにしてもよい。
（実施の形態３）
　続いて、本発明の実施の形態３について説明する。本発明の実施の形態３に係るカプセル型内視鏡システムは、上述したカプセル型内視鏡システム１Ａと同様である。実施の形態３では、受信装置４Ａが実行するカプセル型内視鏡２の位置検出処理について説明する。図１２は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。
　まず、ステップＳ３０１において、受信部４０１がカプセル型内視鏡２から無線信号を受信する。受信部４０１は、無線信号から画像データと、受信強度とを取得し、画像データと受信強度とを対応付けて、記憶部４０７に記憶する（ステップＳ３０２）。
　ステップＳ３０２に続くステップＳ３０３において、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したか否かを判断する。制御部４０８は、上述した実施の形態１と同様にして、カプセル型内視鏡２との通信が終了していないと判断した場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、ステップＳ３０１に戻り、新たな無線信号を受信する。これに対し、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したと判断した場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４に移行する。
　ステップＳ３０４において、アンテナ位置算出部４０３は、受信アンテナの位置の補正に用いるフレームを選択する。本実施の形態３において、アンテナ位置算出部４０３は、記憶部４０７に記憶されている各フレームの受信強度のうち、基準アンテナ３０における受信強度が最も大きいフレームを選択する。アンテナ位置算出部４０３は、この選択したフレームを、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置の補正に用いるフレームとする。
　ステップＳ３０４に続くステップＳ３０５において、アンテナ位置算出部４０３は、選択したフレームの受信強度を用いて、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正する。アンテナ位置算出部４０３は、上述した実施の形態１と同様に、選択したフレームにおける、基準アンテナ３０の受信強度に対する各受信アンテナの受信強度比をそれぞれ算出し、算出した受信強度比と、アンテナ情報記憶部４０７ａに記憶されている補正関数（図４参照）とを用いて、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの基準位置からの位置変化量をそれぞれ算出する。その後、アンテナ位置算出部４０３は、算出した位置変化量に基づいて、基準配置に対して受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正する。
　ステップＳ３０５に続くステップＳ３０６では、理論値補正部４１０が、ステップＳ３０５において補正された受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置に基づいて、理論受信強度を補正する。理論値補正部４１０は、補正後の受信アンテナの配置に基づいて、理論受信強度を補正する。
　ステップＳ３０６に続くステップＳ３０７では、カプセル位置算出部４０４が、各受信アンテナの受信強度と、ステップＳ３０６において補正された理論受信強度とを用いて、各フレームにおけるカプセル型内視鏡２の位置を算出する。この際、カプセル位置算出部４０４は、上述したステップＳ２０４～ステップＳ２１０と同様にして残差二乗和を算出し、各フレームにおいて最小の残差二乗和を有する部分領域を抽出して、各フレームのカプセル型内視鏡２の位置を決定する。
　その後は、例えば、処理装置５において、ステップＳ３０７において算出された各フレームのカプセル型内視鏡２の位置を用いてカプセル型内視鏡２の軌跡を示す位置検出結果を生成し、この位置検出結果を、カプセル型内視鏡２が撮像した画像とともに表示装置６に表示するようにしてもよい。
　以上説明したように、本実施の形態３では、上述した実施の形態１と同様にして受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置補正に用いるフレームを選択し、実施の形態２と同様にして補正された受信アンテナの位置をもとにカプセル型内視鏡２の位置を算出するようにした。本実施の形態３によれば、この補正された受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置に基づいてカプセル型内視鏡２の位置を算出することにより、複数の受信アンテナの相対的な位置を変えることが可能な場合であっても、カプセル型内視鏡の位置検出を高精度に行うことができる。
（実施の形態４）
　続いて、本発明の実施の形態４について説明する。本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムは、上述したカプセル型内視鏡システム１と同様である。実施の形態４では、アンテナ情報記憶部４０７ａが、基準配置を複数パターン記憶しており、入力された被検体Ｈ1（または被検体Ｈ2）の体格情報をもとに、使用する基準配置のパターンを選択する。
　図１３は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムのアンテナ位置算出部の位置補正を説明するための図であって、複数の基準配置パターンを説明するための図である。本実施の形態４では、図１３の（ａ）～（ｃ）に示すように、三つの基準配置パターンが予め設定されている。
　図１３の（ａ）は、普通型の体格を有する被検体に近い基準配置パターンＰt１を示している。基準配置パターンＰt１は、受信アンテナ３１ａ、３１ｂから基準アンテナ３０までの距離が、距離ｄ30に設定され、受信アンテナ３１ｃ、３１ｄから基準アンテナ３０までの距離が、距離ｄ31（＝ｄ30）に設定されている。
　図１３の（ｂ）は、やせ型の体格を有する被検体に近い基準配置パターンＰt２を示している。基準配置パターンＰt２は、受信アンテナ３１ａ、３１ｂから基準アンテナ３０までの距離が、距離ｄ32（＜ｄ30）に設定され、受信アンテナ３１ｃ、３１ｄから基準アンテナ３０までの距離が、距離ｄ33（＝ｄ32）に設定されている。
　図１３の（ｃ）は、肥満型の体格を有する被検体に近い基準配置パターンＰt３を示している。基準配置パターンＰt３は、受信アンテナ３１ａ、３１ｂから基準アンテナ３０までの距離が、距離ｄ34（＞ｄ30）に設定され、受信アンテナ３１ｃ、３１ｄから基準アンテナ３０までの距離が、距離ｄ35（＝ｄ34）に設定されている。
　続いて、受信装置４が実行するカプセル型内視鏡２の位置検出処理について説明する。図１４は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。
　まず、ステップＳ４０１において、受信部４０１がカプセル型内視鏡２から無線信号を受信する。受信部４０１は、無線信号から画像データと、受信強度とを取得し、画像データと受信強度とを対応付けて、記憶部４０７に記憶する（ステップＳ４０２）。
　ステップＳ４０２に続くステップＳ４０３において、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したか否かを判断する。制御部４０８は、上述した実施の形態１と同様にして、カプセル型内視鏡２との通信が終了していないと判断した場合（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、ステップＳ４０１に戻り、新たな無線信号を受信する。これに対し、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したと判断した場合（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０４に移行する。
　ステップＳ４０４において、制御部４０８は、入力部４０５を介して被検体の体格情報が入力されたか否かを判定する。制御部４０８は、体格情報の入力がないと判定すると（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、通常される基準配置パターン（例えば普通型の基準配置パターンＰt１）を、選択した基準配置パターンとしてステップＳ４０６に移行する。これに対し、制御部４０８は、体格情報の入力があると判定すると（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０５に移行して、体格情報に基づいて基準配置パターンを選択する。ステップＳ４０５において、制御部４０８は、例えば体格情報として「やせ型」が入力されていれば、やせ型の基準配置パターンＰt２を選択する。
　ステップＳ４０５に続くステップＳ４０６～Ｓ４０９において、アンテナ位置算出部４０３は、体格情報に基づいて選択された基準配置パターンを用いて、受信アンテナの位置を算出する。
　ステップＳ４０６において、アンテナ位置算出部４０３は、受信アンテナの位置の補正に用いる受信強度を有するフレームを選択する。アンテナ位置算出部４０３は、実施の形態１と同様にして、記憶部４０７に記憶されている各フレームの受信強度のうち、基準アンテナ３０における受信強度が最も大きいフレームを選択する。アンテナ位置算出部４０３は、この選択したフレームを、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置の補正に用いるフレームとする。
　ステップＳ４０６に続くステップＳ４０７において、アンテナ位置算出部４０３は、選択したフレームにおける受信強度比を算出する。アンテナ位置算出部４０３は、選択したフレームにおける、基準アンテナ３０の受信強度に対する各受信アンテナの受信強度比をそれぞれ算出する。
　ステップＳ４０７に続くステップＳ４０８において、アンテナ位置算出部４０３は、ステップＳ４０７で算出した受信強度比と、アンテナ情報記憶部４０７ａに記憶されている補正関数（図４参照）とを用いて、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの基準位置からの位置変化量をそれぞれ算出する。
　ステップＳ４０８に続くステップＳ４０９において、アンテナ位置算出部４０３は、ステップＳ４０８で算出した位置変化量に基づいて、基準配置に対して受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正する。具体的に、アンテナ位置算出部４０３は、選択された基準配置パターンに対し、この基準配置において対応する受信アンテナの位置を位置変化量だけ移動させることによって、受信アンテナの位置を決定する。
　ステップＳ４０９に続くステップＳ４１０では、カプセル位置算出部４０４が、基準アンテナ３０の位置と、ステップＳ４０９において補正された受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置とに基づいて、各フレームにおけるカプセル型内視鏡２の位置を算出する。
　その後は、例えば、処理装置５において、ステップＳ４１０において算出された各フレームのカプセル型内視鏡２の位置を用いてカプセル型内視鏡２の軌跡を示す位置検出結果を生成し、この位置検出結果を、カプセル型内視鏡２が撮像した画像とともに表示装置６に表示するようにしてもよい。
　上述した本実施の形態４では、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、入力された体格情報に基づいて基準配置パターンを選択するようにしたので、被検体に装着され得る受信アンテナの配置に近いアンテナ配置をベースとして補正することができる。この結果、基準配置からの位置変化量を小さくすることができ、一層精度の高い受信アンテナの位置補正を行うことが可能となる。
　なお、上述した本実施の形態４において、体格情報に応じて、補正関数のパラメータを変更するようにしてもよい。
（実施の形態５）
　続いて、本発明の実施の形態５について説明する。本発明の実施の形態５に係るカプセル型内視鏡システムは、上述したカプセル型内視鏡システム１と同様である。実施の形態５では、アンテナ情報記憶部４０７ａが、基準配置を複数パターン記憶しており、入力されたアンテナの種別に関する情報をもとに、使用する基準配置のパターンを選択する。
　本実施の形態５では、例えば、受信アンテナの大きさに関する情報（大型、中型、小型）が入力される。図１３に示すような基準配置パターンＰt１～Ｐt３が記憶されているとすると、制御部４０８は、受信アンテナの大きさが中型である場合、基準配置パターンＰt１を選択し、受信アンテナの大きさが小型である場合、基準配置パターンＰt２を選択し、受信アンテナの大きさが大型である場合、基準配置パターンＰt３を選択する。
　本実施の形態５に係る位置検出処理は、上述した実施の形態４（図１４）と同様の流れで行われる。具体的には、ステップＳ４０４において、制御部４０８は、入力部４０５を介して受信アンテナの種別に関する情報が入力されたか否かを判定する。その後のステップＳ４０５～Ｓ４０９では、アンテナ位置算出部４０３が、受信アンテナの種別に関する情報に基づいて選択された基準配置パターンを用いて、受信アンテナの位置を補正し、カプセル位置算出部４０４が、各フレームにおけるカプセル型内視鏡２の位置を算出する。
　上述した本実施の形態５では、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、入力された受信アンテナの種別に関する情報に基づいて基準配置パターンを選択するようにしたので、被検体に装着され得る受信アンテナの配置に近いアンテナ配置をベースとして補正することができる。この結果、基準配置からの位置変化量を小さくすることができ、一層精度の高い受信アンテナの位置補正を行うことが可能となる。
（実施の形態６）
　続いて、本発明の実施の形態６について説明する。図１５は、本発明の実施の形態６に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
　本実施の形態６に係るカプセル型内視鏡システム１Ｂは、カプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２から送信された無線信号を、被検体Ｈ1（または被検体Ｈ2）に装着された複数の受信アンテナ（基準アンテナ３０、受信アンテナ３１ａ～３１ｄ）を備えた受信アンテナユニット３を介して受信する受信装置４Ｂと、カプセル型内視鏡２が撮像した画像信号を、クレードル５ａを介して、受信装置４Ｂから取り込み、該画像信号を処理して、被検体Ｈ1（または被検体Ｈ2）内の画像を生成する処理装置５と、を備える。処理装置５によって生成された画像は、例えば、表示装置６から表示出力される。本実施の形態６では、上述したカプセル型内視鏡システム１の構成に対して、受信装置４Ｂのみ構成が異なっている。
　受信装置４Ｂは、上述した受信装置４の構成に対して、検出部４１１をさらに備える。
　検出部４１１は、受信装置４Ｂに接続される受信アンテナユニット３の種別を検出する。検出部４１１は、例えば、受信アンテナユニット３との接続部分に設けられる複数のピンのうち、電気的に接続されるピンのパターンにより受信アンテナユニット３の種別（例えば、上述した大きさ）を検出する。検出部４１１は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等によって構成される。
　続いて、受信装置４Ｂが実行するカプセル型内視鏡２の位置検出処理について説明する。図１６は、本発明の実施の形態６に係るカプセル型内視鏡システムの受信装置が行う位置検出処理を示すフローチャートである。
　まず、ステップＳ５０１において、検出部４１１が接続されている受信アンテナユニット３の種別を検出する。検出部４１１は、検出した種別に関する検出情報を生成する。検出情報には、例えば、上述した受信アンテナの大きさが含まれる。
　その後、ステップＳ５０２において、受信部４０１がカプセル型内視鏡２から無線信号を受信する。受信部４０１は、無線信号から画像データと、受信強度とを取得し、画像データと受信強度とを対応付けて、記憶部４０７に記憶する（ステップＳ５０３）。
　ステップＳ５０３に続くステップＳ５０４において、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したか否かを判断する。制御部４０８は、上述した実施の形態１と同様にして、カプセル型内視鏡２との通信が終了していないと判断した場合（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、ステップＳ５０２に戻り、新たな無線信号を受信する。これに対し、制御部４０８は、カプセル型内視鏡２との通信が終了したと判断した場合（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０５に移行する。
　ステップＳ５０５において、制御部４０８は、検出部４１１が生成した検出情報に基づいて、基準配置パターンを選択する。制御部４０８は、例えば、受信アンテナの大きさが中型である場合、基準パターンＰt１を選択し、受信アンテナの大きさが小型である場合、基準パターンＰt２を選択し、受信アンテナの大きさが大型である場合、基準パターンＰt３を選択する。
　ステップＳ５０５に続くステップＳ５０６～Ｓ５０９において、アンテナ位置算出部４０３は、ステップＳ５０５で選択された基準配置パターンを用いて、受信アンテナの位置を算出する。
　ステップＳ５０６において、アンテナ位置算出部４０３は、受信アンテナの位置の補正に用いる受信強度を有するフレームを選択する。アンテナ位置算出部４０３は、実施の形態１と同様にして、記憶部４０７に記憶されている各フレームの受信強度のうち、基準アンテナ３０における受信強度が最も大きいフレームを選択する。アンテナ位置算出部４０３は、この選択したフレームを、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置の補正に用いるフレームとする。
　ステップＳ５０６に続くステップＳ５０７において、アンテナ位置算出部４０３は、選択したフレームにおける受信強度比を算出する。アンテナ位置算出部４０３は、選択したフレームにおける、基準アンテナ３０の受信強度に対する各受信アンテナの受信強度比をそれぞれ算出する。
　ステップＳ５０７に続くステップＳ５０８において、アンテナ位置算出部４０３は、ステップＳ５０７で算出した受信強度比と、アンテナ情報記憶部４０７ａに記憶されている補正関数（図４参照）とを用いて、受信アンテナ３１ａ～３１ｄの基準位置からの位置変化量をそれぞれ算出する。
　ステップＳ５０８に続くステップＳ５０９において、アンテナ位置算出部４０３は、ステップＳ５０８で算出した位置変化量に基づいて、基準配置に対して受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置を補正する。
　ステップＳ５０９に続くステップＳ５１０では、カプセル位置算出部４０４が、基準アンテナ３０の位置と、ステップＳ５０９において補正された受信アンテナ３１ａ～３１ｄの位置とに基づいて、各フレームにおけるカプセル型内視鏡２の位置を算出する。
　その後は、例えば、処理装置５において、ステップＳ５１０において算出された各フレームのカプセル型内視鏡２の位置を用いてカプセル型内視鏡２の軌跡を示す位置検出結果を生成し、この位置検出結果を、カプセル型内視鏡２が撮像した画像とともに表示装置６に表示するようにしてもよい。
　上述した本実施の形態６では、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、検出部４１１が検出した受信アンテナユニット３の情報に基づいて基準配置パターンを選択するようにしたので、被検体に装着され得る受信アンテナの配置に近いアンテナ配置をベースとして補正することができる。この結果、基準配置からの位置変化量を小さくすることができ、一層精度の高い受信アンテナの位置補正を行うことが可能となる。
　ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態及び変形例によってのみ限定されるべきものではない。本発明は、以上説明した実施の形態及び変形例には限定されず、特許請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な実施の形態を含みうるものである。また、実施の形態及び変形例の構成を適宜組み合わせてもよい。
　上述した実施の形態１～６では、一つの基準アンテナと、複数の受信アンテナとを有し、複数の受信アンテナの位置を補正するものとして説明したが、これに限らず、複数の基準アンテナと、一つの受信アンテナとしてもよい。基準アンテナと受信アンテナとを一つずつ有する構成であっても適用可能である。
　また、本実施の形態１～６に係るカプセル型内視鏡システムのカプセル型内視鏡、受信装置、処理装置の各構成部で実行される各処理に対する実行プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよく、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。
　以上のように、本発明に係る位置検出装置、位置検出システム及び位置検出方法は、複数の受信アンテナの相対的な位置を変えることが可能な場合であっても、カプセル型内視鏡の位置検出を高精度に行うのに有用である。
　１，１Ａ，１Ｂ　カプセル型内視鏡システム
　２　カプセル型内視鏡
　３　受信アンテナユニット
　３０　基準アンテナ
　３１ａ～３１ｄ　受信アンテナ
　４，４Ａ，４Ｂ　受信装置
　５　処理装置
　５ａ　クレードル
　６　表示装置
　２１　撮像部
　２２　照明部
　２３，５３，４０８　制御部
　２４　無線通信部
　２５　アンテナ
　２６　メモリ
　２７，４０９　電源部
　５１，４０６　データ送受信部
　５２　画像処理部
　５４　表示制御部
　５５，４０５　入力部
　５６，４０７　記憶部
　４０１　受信部
　４０２　受信強度算出部
　４０３　アンテナ位置算出部
　４０４　カプセル位置算出部
　４０７ａ　アンテナ情報記憶部
　４１０　理論値補正部
　４１１　検出部

Claims (10)

  1. 　被検体内に導入される医療装置が送信する無線信号を受信し、前記被検体の所定の位置に装着される第１のアンテナと、
    　前記無線信号を受信し、前記第１のアンテナに対する相対的な位置を変えて前記被検体に装着される第２のアンテナと、
    　前記第１のアンテナが受信した前記無線信号の第１の受信強度と、前記第２のアンテナが受信した前記無線信号の第２の受信強度とを算出する第１の算出部と、
    　前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出する第２の算出部と、
    　前記第１および第２の受信強度、前記第１のアンテナの位置、および前記第２の算出部が算出した前記第２のアンテナの位置をもとに、前記医療装置の位置を算出する第３の算出部と、
    　を備えることを特徴とする位置検出装置。
  2. 　前記第１の算出部は、前記第１および第２のアンテナが順次受信した無線信号それぞれについて、前記第１および第２の受信強度を算出し、
    　前記第２の算出部は、少なくとも一つの第１および第２の受信強度を選択し、該選択した前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
  3. 　前記第２の算出部は、選択した前記第１および第２の受信強度の比率を算出し、該比率に基づいて、前記第２のアンテナが装着されうる位置と、予め設定されている前記第２のアンテナの基準配置との差分を算出することで前記第２のアンテナが装着されている位置を算出する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
  4. 　予め設定されている前記第１および第２のアンテナの基準配置における各アンテナの基準受信強度を記憶する記憶部をさらに備え、
    　前記第２の算出部は、前記基準受信強度と、前記第１および第２の受信強度との差分をもとに前記第１および第２の受信強度を選択する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
  5. 　前記第２の算出部は、複数の前記無線信号のうち閾値以上の前記第１の受信強度を有する無線信号を選択し、該選択した無線信号の前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
  6. 　複数の前記第２のアンテナを備え、
    　複数の前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナに対して対称な位置に配置されるべき組を含み、
    　前記第２の算出部は、複数の前記無線信号のうち前記組をなす前記第２のアンテナの第２の受信強度が同じとなる無線信号を選択し、該選択した無線信号の前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出する
    　ことを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
  7. 　予め設定されている前記第１および第２のアンテナの基準配置であって、互いに異なる複数の基準配置を記憶する記憶部と、
    　前記被検体の体格情報、または前記第１および第２のアンテナの種別に関する情報のいずれかの入力を受け付ける入力部と、
    　をさらに備え、
    　前記第２の算出部は、前記入力部が受け付けた情報に基づいて、前記複数の基準配置のうちのいずれかを選択する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
  8. 　予め設定されている前記第１および第２のアンテナの基準配置であって、互いに異なる複数の基準配置を記憶する記憶部と、
    　前記第１および第２のアンテナの種別を検出する検出部と、
    　をさらに備え、
    　前記第２の算出部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記複数の基準配置のうちのいずれかを選択する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
  9. 　被検体内に導入され、無線信号を送信する医療装置と、
    　前記無線信号を受信し、前記被検体の所定の位置に装着される第１のアンテナと、
    　前記無線信号を受信し、前記第１のアンテナに対する相対的な位置を変えて前記被検体に装着される第２のアンテナと、
    　前記第１のアンテナが受信した前記無線信号の第１の受信強度と、前記第２のアンテナが受信した前記無線信号の第２の受信強度とを算出する第１の算出部と、
    　前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出する第２の算出部と、
    　前記第２の算出部が算出した前記第２のアンテナの位置をもとに、前記医療装置の位置を算出する第３の算出部と、
    　を備えることを特徴とする位置検出システム。
  10. 　第１の算出部が、被検体内に導入される医療装置が送信する無線信号のうち、前記被検体の所定の位置に装着される第１のアンテナが受信した前記無線信号の第１の受信強度と、前記第１のアンテナに対する相対的な位置を変えて前記被検体に装着される第２のアンテナが受信した前記無線信号の第２の受信強度とを算出する強度算出ステップと、
    　第２の算出部が、前記強度算出ステップで算出された前記第１および第２の受信強度に基づいて、前記第２のアンテナが装着されている位置を算出するアンテナ位置算出ステップと、
    　第３の算出部が、前記アンテナ位置算出ステップで算出された前記第２のアンテナの位置をもとに、前記医療装置の位置を算出する装置位置算出ステップと、
    　を含むことを特徴とする位置検出方法。
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