(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の永久磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置が被検体内に導入された状態で、該カプセル型医療装置に対して磁界を印加することにより、前記被検体内において前記カプセル型医療装置を誘導する誘導装置において、
被検体外に設けられた直方体又は多角柱形状をなす第２の永久磁石であって、磁化方向及び該磁化方向と直交する第１の方向を含む第１の面を有し、該第１の面と対向する領域内に前記カプセル型医療装置を拘束する第２の永久磁石を備え、
前記第２の永久磁石の第１の方向の長さが、前記磁化方向の長さよりも長いことを特徴とする誘導装置。
【請求項２】
前記磁化方向の長さは、前記第１の方向の長さの２／３以下であることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項３】
前記第２の永久磁石において前記磁化方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向の長さは、前記第１の方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項４】
前記磁化方向の長さをＬx、前記第１の方向の長さをＬy、前記磁化方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向の長さをＬzとした場合に、
【数１】
0005458225.tif 000004
で与えられる値Ｋが１より大きく２２．６以下であることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項５】
前記磁化方向の長さは、前記第２の方向の長さ以上であることを特徴とする請求項４に記載の誘導装置。
【請求項６】
前記第１の面と平行な任意の基準面と直交する軸に対して前記第２の永久磁石を回転させる旋回角変更部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項７】
前記第２の永久磁石を、前記第１の面と平行な任意の基準面内において並進させる並進機構をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項８】
前記第１の方向と平行な軸を中心に前記第２の永久磁石を回転させることで、前記第１の面と平行な任意の基準面に対する前記磁化方向の仰角を変化させる仰角変更部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項９】
前記基準面は水平面と平行であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の誘導装置。
【請求項１０】
前記第２の永久磁石により前記カプセル型医療装置の誘導が可能な磁界が生成される領域である有効磁界領域に対し、前記第２の永久磁石が生成する磁界を遮蔽する遮蔽手段であって、前記有効磁界領域に対して前記磁界が遮蔽されていない第１の状態と、前記有効磁界領域に対して前記磁界が遮蔽されている第２の状態とを切替可能な遮蔽手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項１１】
前記遮蔽手段は、
磁性体と、
前記磁性体を前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間に挿抜する駆動手段と、
を有することを特徴とする請求項１０に記載の誘導装置。
【請求項１２】
前記被検体を載置する載置台であって、前記被検体の検査対象である部位が載置される第１の領域と、前記被検体の検査対象ではない部位が載置される第２の領域とを含む載置台をさらに備え、
前記磁性体は、前記載置台の前記第２の領域内に配置され、
前記駆動手段は、前記載置台を介して前記磁性体を駆動することを特徴とする請求項１１に記載の誘導装置。
【請求項１３】
前記遮蔽手段は、
磁性流体と、
前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間に設けられ、前記磁性流体を収容可能な磁性流体収容部と、
前記磁性流体収容部と連通する磁性流体貯蔵部と、
前記磁性流体収容部と前記磁性流体貯蔵部との間で前記磁性流体を移動させる磁性流体移動手段と、
を有することを特徴とする請求項１０に記載の誘導装置。
【請求項１４】
前記被検体を載置する載置台であって、前記被検体の検査対象である部位が載置される第１の領域と、前記被検体の検査対象ではない部位が載置される第２の領域とを含む載置台と、
前記載置台を駆動して、前記載置台の位置を、前記第１の領域が前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間に挿入された第１の位置と、前記第１の領域が前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間から抜去された第２の位置とで切り替える駆動手段と、
をさらに備え、
前記遮蔽手段は、
磁性流体と、
前記載置台が前記第２の位置にあるときに、前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間に挿入される領域に設けられ、前記磁性流体を収容可能な磁性流体収容部と、
前記磁性流体収容部と連通する磁性流体貯蔵部と、
前記駆動手段と連動して動作し、前記磁性流体収容部と前記磁性流体貯蔵部との間で前記磁性流体を移動させる磁性流体移動手段と、
を有し、
前記磁性流体移動手段は、前記載置台が前記第１の位置から前記第２の位置に遷移する際に、前記磁性流体を前記磁性流体収容部に移動させることを特徴とする請求項１０に記載の誘導装置。
【請求項１５】
前記磁性流体移動手段は、前記磁性流体貯蔵部に設けられ、前記磁性流体貯蔵部内の体積を変化させることにより、前記磁性流体を前記磁性流体貯蔵部から前記磁性流体収容部に注入する、又は、前記磁性流体を前記磁性流体収容部から前記磁性流体貯蔵部に吸引するピストンであることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の誘導装置。
【請求項１６】
前記遮蔽手段による前記磁界の遮蔽状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果と、前記カプセル型医療装置による検査のステータスとに応じて、前記第１の状態と前記第２の状態との切り替えを制御する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の誘導装置。
【請求項１７】
前記遮蔽手段による前記磁界の遮蔽状態を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果を報知する報知手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内に導入されたカプセル型医療装置を誘導する誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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カプセル型内視鏡の開発が進められている。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ものであり、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、被検体の臓器内部の画像（以下、体内画像ともいう）の画像データを順次取得し、被検体外部の受信装置に無線送信する。受信装置において受信された画像データは画像表示装置に取り込まれ、所定の画像処理が施される。それにより、体内画像がディスプレイに静止画表示又は動画表示される。医師又は看護師等のユーザは、このようにして画像表示装置に表示された体内画像を観察して、被検体の臓器の状態を診断する。【０００３】
近年では、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡を磁力によって誘導（以下、磁気誘導という）する誘導システムが提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。一般に、このような誘導システムにおいては、カプセル型内視鏡の内部に永久磁石が設けられると共に、被検体外に電磁石等の磁界発生部を備えた誘導装置が設けられる。そして、磁界発生部が発生した磁界をカプセル型内視鏡内の永久磁石に印加し、この磁界から生じる磁気引力によってカプセル型内視鏡を所望の位置に磁気誘導する。【０００４】
また、誘導装置には、カプセル型内視鏡が取得した画像データを受信して体内画像を表示する表示部や、カプセル型内視鏡の位置や姿勢を操作するための入力デバイス等を備えるものもある。このような誘導装置の場合、ユーザは、表示部に表示された体内画像を参照しつつ、入力デバイスを用いてカプセル型内視鏡の磁気誘導を操作することができる。【０００５】
また、被検体外からカプセル型内視鏡に磁界を印加することにより、カプセル型内視鏡のスイッチのオン／オフ等の信号制御を行うシステムも開発されている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６８５０１号公報
【特許文献２】特表２００８-５０３３１０号公報
【特許文献３】国際公開第２００７／０８３７０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、被検体外からカプセル型医療装置を誘導するための磁界を生成する磁界発生部として永久磁石を用いる場合、永久磁石は電磁石と異なり、発生する磁界の強度や分布を調節することができないため、カプセル型医療装置を効率良く誘導するためには、誘導に適した磁界を発生することができる永久磁石の形状等を最初から規定する必要がある。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カプセル型医療装置の誘導に適した磁界を発生することが可能な形状の永久磁石を備える誘導装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る誘導装置は、第１の永久磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置が被検体内に導入された状態で、該カプセル型医療装置に対して磁界を印加することにより、前記被検体内において前記カプセル型医療装置を誘導する誘導装置において、被検体外に設けられた第２の永久磁石であって、磁化方向及び該磁化方向と直交する第１の方向を含む第１の面を有し、該第１の面と対向する領域内に前記カプセル型医療装置を拘束する第２の永久磁石を備え、前記第２の永久磁石の第１の方向の長さが、前記磁化方向の長さよりも長いことを特徴とする。【００１０】
上記誘導装置において、前記磁化方向の長さは、前記第１の方向の長さの２／３以下であることを特徴とする。【００１１】
上記誘導装置において、前記第２の永久磁石において前記磁化方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向の長さは、前記第１の方向の長さよりも短いことを特徴とする。【００１２】
上記誘導装置において、前記磁化方向の長さをＬx、前記第１の方向の長さをＬy、前記磁化方向及び前記第１の方向と直交する第２の方向の長さをＬzとした場合に、
【数１】
0005458225.tif 000002
で与えられる値Ｋが１より大きく２２．６以下であることを特徴とする。【００１３】
上記誘導装置において、前記磁化方向の長さは、前記第２の方向の長さ以上であることを特徴とする。【００１４】
上記誘導装置は、前記第１の方向と平行な任意の基準面と直交する軸に対して前記第２の永久磁石を回転させる旋回角変更部をさらに備えることを特徴とする。【００１５】
上記誘導装置は、前記第２の永久磁石を、前記第１の方向と平行な任意の基準面内において並進させる並進機構をさらに備えることを特徴とする。【００１６】
上記誘導装置は、前記第１の方向と平行な軸を中心に前記第２の永久磁石を回転させることで、前記第１の方向と平行な任意の基準面に対する前記磁化方向の仰角を変化させる仰角変更部をさらに備えることを特徴とする。【００１７】
上記誘導装置において、前記基準面は水平面と平行であることを特徴とする。【００１８】
上記誘導装置は、前記第２の永久磁石により前記カプセル型医療装置の誘導が可能な磁界が生成される領域である有効磁界領域に対し、前記第２の永久磁石が生成する磁界を遮蔽する遮蔽手段であって、前記有効磁界領域に対して前記磁界が遮蔽されていない第１の状態と、前記有効磁界領域に対して前記磁界が遮蔽されている第２の状態とを切替可能な遮蔽手段をさらに備えることを特徴とする。【００１９】
上記誘導装置において、前記遮蔽手段は、磁性体と、前記磁性体を前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間に挿抜する駆動手段と、を有することを特徴とする。【００２０】
上記誘導装置は、前記被検体を載置する載置台であって、前記被検体の検査対象である部位が載置される第１の領域と、前記被検体の検査対象ではない部位が載置される第２の領域とを含む載置台をさらに備え、前記磁性体は、前記載置台の前記第２の領域内に配置され、前記駆動手段は、前記載置台を介して前記磁性体を駆動することを特徴とする。【００２１】
上記誘導装置において、前記遮蔽手段は、磁性流体と、前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間に設けられ、前記磁性流体を収容可能な磁性流体収容部と、前記磁性流体収容部と連通する磁性流体貯蔵部と、前記磁性流体収容部と前記磁性流体貯蔵部との間で前記磁性流体を移動させる磁性流体移動手段と、を有することを特徴とする。【００２２】
上記誘導装置は、前記被検体を載置する載置台であって、前記被検体の検査対象である部位が載置される第１の領域と、前記被検体の検査対象ではない部位が載置される第２の領域とを含む載置台と、前記載置台を駆動して、前記載置台の位置を、前記第１の領域が前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間に挿入された第１の位置と、前記第１の領域が前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間から抜去された第２の位置とで切り替える駆動手段と、をさらに備え、前記遮蔽手段は、磁性流体と、前記載置台が前記第２の位置にあるときに、前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間に挿入される領域に設けられ、前記磁性流体を収容可能な磁性流体収容部と、前記磁性流体収容部と連通する磁性流体貯蔵部と、前記駆動手段と連動して動作し、前記磁性流体収容部と前記磁性流体貯蔵部との間で前記磁性流体を移動させる磁性流体移動手段と、を有し、磁性流体移動手段は、前記載置台が前記第１の位置から前記第２の位置に遷移する際に、前記磁性流体を前記磁性流体収容部に移動させることを特徴とする。【００２３】
上記誘導装置において、前記磁性流体移動手段は、前記磁性流体貯蔵部に設けられ、前記磁性流体貯蔵部内の体積を変化させることにより、前記磁性流体を前記磁性流体貯蔵部から前記磁性流体収容部に注入し、又は、前記磁性流体を前記磁性流体収容部から前記磁性流体貯蔵部に吸引するピストンであることを特徴とする。【００２４】
上記誘導装置は、前記遮蔽手段による前記磁界の遮蔽状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果と、前記カプセル型医療装置による検査のステータスとに応じて、前記第１の状態と前記第２の状態との切り替えを制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。【００２５】
上記誘導装置は、前記遮蔽手段による前記磁界の遮蔽状態を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果を報知する報知手段と、をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、第２の永久磁石の上記第１の方向の長さを上記第２の永久磁石の磁化方向の長さよりも長くするので、第２の永久磁石によってカプセル型医療装置の誘導に適した磁界を発生することが可能となる。この結果、カプセル型医療装置を効率良く誘導することができる誘導装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す誘導装置が磁界生成状態にある場合の一構成例を模式的に示す一部断面側面図である。
【図３】図３は、図１に示す誘導装置が磁界遮蔽状態にある場合の一構成例を模式的に示す一部断面側面図である。
【図４】図４は、図２に示す体外永久磁石の設置状態を説明するための模式図である。
【図５】図５は、図１に示すカプセル型内視鏡の内部構造の一例を示す断面模式図である。
【図６】図６は、カプセル型内視鏡の内部における撮像素子と永久磁石との相対的な位置関係を説明するための模式図である。
【図７】図７は、被検体内に液体を導入した状態でのカプセル型内視鏡の様子（磁界を作用させていない状態）を説明するための概念図である。
【図８】図８は、被検体内に液体を導入した状態でのカプセル型内視鏡の様子（磁界を作用させている状態）を説明するための概念図である。
【図９】図９は、図１に示す表示部の表示画面に表示される画像の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、カプセル型内視鏡の水平方向における位置制御方法を説明する模式図である。
【図１１】図１１は、カプセル型内視鏡の鉛直方向における位置制御方法を説明する模式図である。
【図１２】図１２は、図１に示す操作入力部の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１に示す操作入力部によって操作可能なカプセル型内視鏡の磁気誘導を説明するための図である。
【図１４】図１４は、表示部に表示されるメニュー画面を例示する図である。
【図１５】図１５は、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムの動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、図１に示す誘導装置が弱磁界生成状態にある場合の一構成例を模式的に示す一部断面側面図である。
【図１７】図１７は、体外永久磁石の形状と発生磁界との関係を求めるシミュレーションにおける評価項目を説明するための模式図である。
【図１８】図１８は、シミュレーションに用いた永久磁石の各辺の長さの比を示す表である。
【図１９】図１９は、図１８に示す各永久磁石の磁界強度を示すグラフである。
【図２０】図２０は、図１８に示す各永久磁石により発生するｚ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。
【図２１】図２１は、図１８に示す各永久磁石により発生するｘ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。
【図２２】図２２は、図１８に示す各永久磁石により発生するｙ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。
【図２３】図２３は、別のシミュレーションに用いた永久磁石の各辺の長さの比を示す表である。
【図２４】図２４は、図２３に示す各永久磁石の磁界強度を示すグラフである。
【図２５】図２５は、図２３に示す各永久磁石により発生するｚ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。
【図２６】図２６は、図２３に示す各永久磁石により発生するｘ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。
【図２７】図２７は、図２３に示す各永久磁石により発生するｙ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。
【図２８】図２８は、ｚ軸方向の長さに対するｙ軸方向の長さとの比率と、タイプｙ−ｘ−ｚ（３３）の永久磁石の磁界強度に対する各寸法比を有する永久磁石の磁界強度の比率との関係を示すグラフである。
【図２９】図２９は、さらなるシミュレーションに用いた永久磁石の各辺の長さの比を示す表である。
【図３０】図３０は、図２９に示す各永久磁石のｚ軸方向の長さと磁界強度との関係を示すグラフである。
【図３１】図３１は、図２９に示す各永久磁石のｚ軸方向の長さとｚ軸方向における磁気勾配との関係を示すグラフである。
【図３２】図３２は、図２９に示す各永久磁石のｚ軸方向の長さとｘ軸方向における磁気勾配との関係を示すグラフである。
【図３３】図３３は、図２９に示す各永久磁石のｚ軸方向の長さとｙ軸方向における磁気勾配との関係を示すグラフである。
【図３４】図３４は、図３０〜図３３に示す結果の評価を表す表である。
【図３５】図３５は、変形例１−１に係る操作入力部の一例を示す図である。
【図３６】図３６は、図３５に示す操作入力部によって操作可能なカプセル型内視鏡の磁気誘導を説明するための図である。
【図３７】図３７は、図１に示す磁界生成部の変形例を示す模式図である。
【図３８】図３８は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例（磁界生成状態）を模式的に示す一部断面側面図である。
【図３９】図３９は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例（磁界遮蔽状態）を模式的に示す一部断面側面図である。
【図４０】図４０は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例（磁界生成状態）を模式的に示す一部断面側面図である。
【図４１】図４１は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例（磁界遮蔽状態）を模式的に示す一部断面側面図である。
【図４２】図４２は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例（磁界生成状態）を模式的に示す一部断面側面図である。
【図４３】図４３は、本発明の実施の形態４に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例（磁界遮蔽状態）を模式的に示す一部断面側面図である。
【図４４】図４４は、本発明の実施の形態５に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を模試的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明の実施の形態に係る誘導装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、カプセル型医療装置として、被検体内に経口にて導入され、被検体の胃に蓄えた液体中を漂うカプセル型内視鏡を用いるカプセル型内視鏡用誘導システムを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。即ち、本発明は、例えば被検体の食道から肛門にかけて管腔内を移動するカプセル型内視鏡や、肛門から等張液とともに導入されるカプセル型内視鏡など、種々のカプセル型医療装置を用いることが可能である。また、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。なお、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す模式図である。図１に示すように、実施の形態１に係るカプセル型医療装置誘導システム（以下、単に誘導システムともいう）１は、被検体の体腔内に導入されるカプセル型医療装置であって、内部に永久磁石が設けられたカプセル型内視鏡１０と、３次元的な磁界を発生して、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０を磁気誘導する誘導装置２０とを備える。
【００３０】
図２及び図３は、誘導装置２０の一構成例を模式的に示す一部断面側面図である。図２は、カプセル型内視鏡１０を誘導する磁界が遮蔽されていない状態（以下、磁界生成状態という）を示す。一方、図３は、カプセル型内視鏡１０を誘導する磁界が遮蔽されている状態（以下、磁界遮蔽状態という）を示す。
【００３１】
図２及び図３に示すように、誘導装置２０には、被検体１０１が載置される載置台として、脚部２０ｂに支持されたベッド２０ａが設けられている。以下において、カプセル型内視鏡１０の誘導可能な磁界が生成される領域を有効磁界領域１００という。実施の形態１において、有効磁界領域１００はベッド２０ａ上の一部の領域に設定されている。通常、被検体１０１は、この有効磁界領域１００に検査（診断）対象部位が重なるように、ベッド２０ａ上に載置される。
【００３２】
カプセル型内視鏡１０は、経口摂取等によって所定の液体とともに被検体１０１の臓器内部に導入された後、消化管内部を移動して、最終的に、被検体１０１の外部に排出される。カプセル型内視鏡１０は、その間、被検体１０１の臓器内部（例えば胃内部）に導入された液体中を漂い、誘導装置２０が生成した磁界によって磁気誘導されつつ被検体１０１内を順次撮像し、撮像によって取得した体内画像に対応する画像情報（画像データ）を順次無線送信する。なお、カプセル型内視鏡１０の詳細な構造については後述する。
【００３３】
誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０との間で無線通信を行いカプセル型内視鏡１０が取得した画像情報を含む無線信号を受信する受信部２１と、カプセル型内視鏡１０から受信した無線信号に基づいて、被検体１０１内におけるカプセル型内視鏡１０の位置を検出する位置検出部２２と、受信部２１が受信した無線信号から画像情報を取得し、該画像情報に所定の信号処理を施した体内画像や種々の情報を画面表示する表示部２３ａと、ユーザに対して視覚情報又は聴覚情報により報知を行う報知部２３ｂと、誘導システム１における各種操作を指示する情報等の入力を受け付ける操作入力部２４と、カプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界を生成する磁界生成部２５と、磁界生成部２５が生成する磁界を遮蔽する遮蔽部２６と、遮蔽部２６による磁界の遮蔽状態を検出する遮蔽状態検知部２７と、これらの各部を制御する制御部２８と、カプセル型内視鏡１０によって撮像された画像情報などを記憶する記憶部２９とを備える。
【００３４】
受信部２１は、複数のアンテナ２１ａを備え、これらの複数のアンテナ２１ａを介してカプセル型内視鏡１０からの無線信号を順次受信する。受信部２１は、複数のアンテナ２１ａの中から最も受信電界強度の高いアンテナを選択し、選択したアンテナを介して受信したカプセル型内視鏡１０からの無線信号に対して復調処理等を行う。これにより、受信部２１は、この無線信号から被検体１０１内に関する画像データを抽出する。受信部２１は、抽出した画像データを含む画像信号を表示部２３ａに出力する。
【００３５】
位置検出部２２は、受信部２１が受信した無線信号の信号強度に基づいて、被検体１０１内におけるカプセル型内視鏡１０の位置を推定する演算を行う。
【００３６】
表示部２３ａは、液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイを含み、受信部２１から入力された画像データに基づく体内画像や、その他各種情報を含む画面を生成してディスプレイに表示する。具体的には、表示部２３ａは、例えば、カプセル型内視鏡１０が撮像した被検体１０１の体内画像群を順次画面に表示すると共に、カプセル型内視鏡１０の位置や姿勢に関する情報や誘導操作に関する情報を表示する。この際、表示部２３ａは、誘導装置２０が発生する磁界から推定されるカプセル型内視鏡１０の位置や姿勢を表示しても良いし、位置検出部２２の位置検出結果に基づいて、表示中の体内画像に対応する被検体１０１内の位置を画面に表示しても良い。また、表示部２３ａは、例えば、制御部２８の制御に従って選択された体内画像の縮小画像、被検体１０１の患者情報及び検査情報等を表示する。さらに、表示部２３ａは、制御部２８の制御に従って、ユーザに対する警告や誘導装置２０の状態（例えば磁界生成状態や磁界遮蔽状態）といった情報を画面に表示する。
【００３７】
報知部２３ｂは、例えば、ＬＥＤ等の照明デバイスやブザー等の音声デバイスと、これらのデバイスを制御するための、制御部２８の制御の下で動作する駆動回路とを含む。報知部２３ｂは、照明の点滅やブザー音等によりユーザに対する警告を報知し、或いは、所定の色の照明の点灯により誘導装置２０の状態（例えば磁界生成状態や磁界遮蔽状態）をユーザに報知する。
【００３８】
操作入力部２４は、ジョイスティック、各種ボタン及び各種スイッチを備えた操作卓、キーボード等の入力デバイスによって実現され、カプセル型内視鏡１０を磁気で誘導するための誘導指示情報や誘導装置２０に対して所定のモードを設定するための設定情報といった各種情報の入力を受け付ける。誘導指示情報は、磁気誘導操作対象であるカプセル型内視鏡１０の位置や姿勢を制御するための情報であり、詳細には、カプセル型内視鏡１０の位置を変化させる動作や、カプセル型内視鏡１０の傾斜角（鉛直軸に対する角度）を変化させる動作に関する情報や、カプセル型内視鏡１０の視野（後述する撮像部１１Ａ、１１Ｂ）の方位角（鉛直軸周りの角度）を変化させる動作に関する情報等が含まれる。なお、以下において、視野の方位角のことを、単に方位角という。操作入力部２４は、受け付けたこれらの情報を制御部２８に入力する。
【００３９】
磁界生成部２５は、ベッド２０ａの下部（脚部２０ｂの内側）に設けられ、被検体１０１内に導入されたカプセル型内視鏡１０の位置や傾斜角や方位角を被検体１０１に対して相対的に変化させるための磁界を、有効磁界領域１００に生成する。なお、磁界生成部２５が生成する磁界の有効磁界領域１００以外（例えば、脚部２０ｂの側面方向）の空間への漏れを抑制するため、脚部２０ｂを鉄板等の強磁性体によって形成することが好ましい。
【００４０】
磁界生成部２５は、磁界を発生する体外永久磁石２５ａと、該体外永久磁石２５ａを並進及び回転させる機構として、平面位置変更部２５ｂと、鉛直位置変更部２５ｃと、仰角変更部２５ｄと、旋回角変更部２５ｅとを有する。
【００４１】
図４は、体外永久磁石２５ａの設置状態を説明するための模式図である。図４に示すように、体外永久磁石２５ａは、例えば直方体形状を有する棒磁石によって実現される。体外永久磁石２５ａは、磁化方向及び該磁化方向と直交する第１の方向を含む面と対向する領域内にカプセル型内視鏡１０を拘束する。以下、体外永久磁石２５ａのうち、カプセル型内視鏡１０と対向する面のことを、カプセル対向面ＰＬ１（第１の面）という。
【００４２】
体外永久磁石２５ａは、上記第１の方向（図４においてはＹ軸方向）と平行な任意の面を基準として配置される。本実施の形態１において、当該基準面は水平面と平行に設定され、カプセル型内視鏡１０の初期状態において、カプセル対向面ＰＬ１は基準面（水平面）と平行になるように配置される。以下、体外永久磁石２５ａがカプセル型内視鏡１０の初期状態にあるときの体外永久磁石２５ａの配置を初期位置とし、このときの磁化方向をＸ軸方向、磁化方向と直交する水平面内の方向をＹ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向とする。
【００４３】
体外永久磁石２５ａは、直方体形状の３方向の辺の長さの内、カプセル対向面ＰＬ１内で磁化方向と直交する方向（図４においては、Ｙ軸方向）の辺の長さが、磁化方向（図４においては、Ｘ軸方向）及びカプセル対向面ＰＬ１と直交する方向（図４においては、Ｚ軸方向）よりも長い形状を有している。好ましくは、体外永久磁石２５ａは、直方体形状の３方向の辺の長さの内、カプセル対向面ＰＬ１と直交する方向の長さが最も短い平板形状を有している。なお、体外永久磁石２５ａの形状については、後で詳述する。
【００４４】
平面位置変更部２５ｂは、体外永久磁石２５ａを、基準面として設定された水平面内において並進させる並進機構である。即ち、体外永久磁石２５ａにおいて磁化された２つの磁極の相対位置が確保された状態のままで水平面内に移動を行うものである。
【００４５】
鉛直位置変更部２５ｃは、体外永久磁石２５ａを、基準面として設定された水平面と直交する鉛直方向において並進させる並進機構である。
【００４６】
仰角変更部２５ｄは、カプセル対向面ＰＬ１と平行且つ磁化方向と直交し、体外永久磁石２５ａの中心を通る軸（以下、回転軸ＹCという）に対して体外永久磁石２５ａを回転させることにより、基準面として設定された水平面に対する磁化方向の角度を変化させる回転機構である。以下、体外永久磁石２５ａと水平面とのなす角度を仰角θとする。
【００４７】
旋回角変更部２５ｅは、基準面と直交する軸に対して体外永久磁石２５ａを回転させる。本実施の形態１においては、体外永久磁石２５ａの中心を通る鉛直方向の軸を、体外永久磁石２５ａの回転軸とする。以下、体外永久磁石２５ａの鉛直方向の軸に対する回転運動を旋回運動という。また、初期位置に対して体外永久磁石２５ａが旋回した角度を旋回角ψとする。
【００４８】
旋回角変更部２５ｅにより体外永久磁石２５ａを旋回角ψだけ旋回させ、初期位置に対する回転軸ＹCの角度を変化させた状態で、仰角変更部２５ｄにより体外永久磁石２５ａを回転軸ＹCに対して回転させることで、体外永久磁石２５ａが発生する磁界に拘束されたカプセル型内視鏡１０の方位角及び傾斜角を変化させることができる。
【００４９】
図２及び図３に示すように、遮蔽部２６は、ベッド２０ａの下面に設けられた板状の磁性体部材２６ａと、該磁性体部材２６ａをベッド２０ａの下面においてベッド２０ａの主面に対してスライド可能に支持する支持部２６ｂと、磁性体部材２６ａをベッド２０ａに沿って駆動する駆動部２６ｃと、固定部２６ｄとを有する。
【００５０】
ここで、体外永久磁石２５ａは、電磁石と異なり、磁界発生のオン／オフや磁界の強度調整等を行うことができない。即ち、永久磁石は常時、所定の強度を有する磁界を発生するため、カプセル型内視鏡１０の誘導操作を行っていないときや、誘導装置２０を使用していないときに、カプセル型内視鏡１０の意図しない移動や、被検体１０１への影響を抑制するために、磁界の強度を弱くするか、好ましくは遮蔽する必要がある。この点について、誘導装置２０の非使用時には、強磁性体で生成された覆い部を体外永久磁石２５ａに被せて遮蔽するといった構成も考えられるが、この場合、磁界を遮蔽するための操作が煩雑であり、例えば、緊急事態が発生した時に素早く対応することが困難である。
【００５１】
それに対して、本実施の形態１においては、誘導装置２０に遮蔽部２６を設けることにより、より簡単な操作で有効磁界領域１００における磁界を遮蔽することができる構成を提供するものである。
【００５２】
磁性体部材２６ａは、好ましくは強磁性体によって形成され、ベッド２０ａの下に挿入されることにより、磁界生成部２５が生成する磁界を有効磁界領域１００に対して遮蔽する。磁性体部材２６ａは、磁界生成部２５が生成する磁界を有効磁界領域１００に対して遮蔽できる素材及びサイズ（幅×長さ×厚さ）を有していれば良い。なお、本明細書において、幅とは、被検体１０１の横幅方向における寸法のことをいい、長さとは、被検体１０１の身長方向における寸法のことをいう。実施の形態１において、磁性体部材２６ａとして、例えばベッド２０ａの幅とほぼ等しい幅×ベッド２０ａの長さの半分程度の長さに形成した部材を用いている。
【００５３】
ベッド２０ａの下面には、磁性体部材２６ａが配置される凹部２０ｃが設けられている。この凹部２０ｃは、有効磁界領域１００、即ち、被検体１０１の検査対象部位（例えば、胃部）が乗せられる領域から、検査対象ではない部位（例えば、下肢）が乗せられる領域までに対応するようその位置が決定されている。磁性体部材２６ａは、この凹部２０ｃにおいて、ベッド２０ａの長さ方向にスライドして移動する。
【００５４】
支持部２６ｂは、凹部２０ｃに配置された磁性体部材２６ａを下側から支持する。好ましくは、磁性体部材２６ａをスライドさせ易くするため、支持部２６ｂの上面（磁性体部材２６ａとの接触面）に、レール及び滑車を設けても良い。
【００５５】
駆動部２６ｃは、凹部２０ｃ内で磁性体部材２６ａをベッド２０ａの長さ方向に移動させて、磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間に対して磁性体部材２６ａを挿抜する。磁性体部材２６ａが磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間に挿入されることにより、誘導装置２０は磁界遮蔽状態となる（図３参照）。一方、磁性体部材２６ａが磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間から抜去されることにより、誘導装置２０は磁界生成状態となる（図２参照）。
【００５６】
固定部２６ｄは、凹部２０ｃの中間付近に設けられており、磁界生成状態と磁界遮蔽状態との間で意図しない遷移が生じないように、磁性体部材２６ａの位置を固定している。特に、誘導装置２０が磁界生成状態にあるとき（図２参照）、磁性体部材２６ａには磁界生成部２５が生成する磁界から、磁界遮蔽状態における位置にスライドさせようとする磁気引力が働く。このため、固定部２６ｄにより、磁性体部材２６ａの移動を機械的に妨げている。なお、磁界生成状態から磁界遮蔽状態に遷移する際には、固定部２６ｄは、制御部２８の制御の下で動作する駆動部（図示せず）により、図の上方に移動させられる。それにより、磁性体部材２６ａの固定状態が解除される（図３参照）。なお、固定部２６ｄを手動で操作して、磁性体部材２６ａの固定状態を解除しても良い。
【００５７】
遮蔽状態検知部２７は、例えば、磁性体部材２６ａに印加される水平方向の圧力を検知する圧力センサによって実現される。ここで、上述したように、誘導装置２０が磁界生成状態にあるとき（図２参照）、体外永久磁石２５ａと磁性体部材２６ａとの間には磁気引力が働く。従って、このとき、磁性体部材２６ａには、水平方向においては図の左方向の圧力が印加されている。一方、誘導装置２０が磁界遮蔽状態にあるとき（図３参照）、体外永久磁石２５ａと磁性体部材２６ａとの間の磁気引力は主に上下方向に働くため、磁性体部材２６ａには水平方向の圧力はほとんどかからない。そこで、遮蔽状態検知部２７で磁性体部材２６ａに印加される水平方向における圧力を検出することにより、誘導装置２０の状態を判断することができる。即ち、遮蔽状態検知部２７の出力値が所定の閾値以上である場合には、誘導装置２０が磁界生成状態にあると判断することができる。反対に、この出力値が所定の閾値よりも小さい場合には、誘導装置２０が磁界遮蔽状態にあると判断することができる。なお、この判断は、遮蔽状態検知部２７の出力結果に基づいて制御部２８が行う。
【００５８】
また、遮蔽状態検知部２７としては、圧力センサの他にも、圧縮センサ、ひずみセンサ、加速度センサ（力センサ）のように、磁性体部材２６ａに印加される所定の方向における力の大きさを検出できるものであれば、どのようなセンサを用いても良い。或いは、磁性体部材２６ａの代わりに、体外永久磁石２５ａに印加される力を検知することにより、誘導装置２０の状態を判断するようにしても良い。
【００５９】
制御部２８は、位置検出部２２の検出結果、及び操作入力部２４から入力された誘導指示情報に基づいて磁界生成部２５の各部の動作を制御することにより、カプセル型内視鏡１０のユーザ所望の位置、傾斜角、及び方位角を実現する。また、制御部２８は、操作入力部２４から入力された操作信号に従って遮蔽部２６を制御し、誘導装置２０をカプセル型内視鏡検査のステータスに応じた状態（磁界生成状態又は磁界遮蔽状態）に遷移させる。
【００６０】
記憶部２９は、フラッシュメモリ又はハードディスク等の書き換え可能に情報を保存する記憶メディアを用いて実現される。記憶部２９は、カプセル型内視鏡１０によって撮像された被検体１０１の体内画像群の画像データの他、制御部２８が誘導装置２０の各部を制御するための各種プログラムや各種パラメータといった情報を記憶する。
【００６１】
次に、カプセル型内視鏡１０の詳細な構造について説明する。図５は、カプセル型内視鏡１０の内部構造の一例を示す断面模式図である。図５に示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体１０１の臓器内部に導入し易い大きさに形成された外装であるカプセル型筐体１２と、互いに異なる撮像方向の被写体を撮像して画像情報を生成する撮像部１１Ａ、１１Ｂとを備える。また、カプセル型内視鏡１０は、撮像部１１Ａ、１１Ｂによって取得された画像情報を外部に無線送信する無線通信部１６と、カプセル型内視鏡１０の各構成部を制御する制御部１７と、カプセル型内視鏡１０の各構成部に電力を供給する電源部１８とを備える。さらに、カプセル型内視鏡１０は、誘導装置２０による磁気誘導を可能にするための永久磁石１９を備える。
【００６２】
カプセル型筐体１２は、被検体１０１の臓器内部に導入可能な大きさに形成された外装ケースであり、筒状筐体１２ａの両側開口端をドーム形状筐体１２ｂ、１２ｃによって塞ぐことによって実現される。ドーム形状筐体１２ｂ、１２ｃは、可視光等の所定波長帯域の光に対して透明なドーム形状の光学部材である。また、筒状筐体１２ａは、可視光に対して略不透明な有色の筐体である。これらの筒状筐体１２ａ及びドーム形状筐体１２ｂ、１２ｃによって形成されるカプセル型筐体１２は、図５に示すように、撮像部１１Ａ、１１Ｂ、無線通信部１６、制御部１７、電源部１８及び永久磁石１９を液密に内包する。
【００６３】
撮像部１１Ａは、ＬＥＤ等の照明部１３Ａと、集光レンズ等の光学系１４Ａと、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤ等の撮像素子１５Ａとを有する。照明部１３Ａは、撮像素子１５Ａの撮像視野に白色光等の照明光を発光して、ドーム形状筐体１２ｂ越しに撮像視野内の被写体を照明する。光学系１４Ａは、この撮像視野からの反射光を撮像素子１５Ａの撮像面に集光し、撮像視野の被写体像を結像する。撮像素子１５Ａは、撮像面に集光された撮像視野からの反射光を受光し、受光した光信号を光電変換処理して、撮像視野の被写体像、即ち被検体１０１の体内画像を表す画像情報を生成する。
【００６４】
撮像部１１Ｂは、撮像部１１Ａと同様に、ＬＥＤ等の照明部１３Ｂと、集光レンズ等の光学系１４Ｂと、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤ等の撮像素子１５Ｂとを有する。
【００６５】
図５に示すように、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａ方向の前方及び後方を撮像する２眼タイプのカプセル型医療装置である場合、これらの撮像部１１Ａ、１１Ｂは、各光軸がカプセル型筐体１２の長手方向の中心軸である長軸Ｌａと略平行又は略一致し、且つ各撮像視野が互いに反対方向を向くように配置される。即ち、撮像素子１５Ａ、１５Ｂの撮像面が長軸Ｌａに対して直交するように、撮像部１１Ａ、１１Ｂが実装される。
【００６６】
無線通信部１６は、アンテナ１６ａを備え、上述した撮像部１１Ａ、１１Ｂによって取得された画像情報を、アンテナ１６ａを介して外部に順次無線送信する。具体的には、無線通信部１６は、撮像部１１Ａ又は撮像部１１Ｂが生成した画像情報に基づく画像信号を制御部１７から取得し、該画像信号に対して変調処理等を行って、この画像信号を変調した無線信号を生成する。無線通信部１６は、この無線信号を、アンテナ１６ａを介して外部の受信部２１に送信する。
【００６７】
制御部１７は、撮像部１１Ａ、１１Ｂ及び無線通信部１６の各動作を制御すると共に、これらの各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部１７は、照明部１３Ａが照明した撮像視野内の被写体を撮像素子１５Ａに撮像させ、照明部１３Ｂが照明した撮像視野内の被写体を撮像素子１５Ｂに撮像させる。また、制御部１７は、画像信号を生成する信号処理機能を有する。制御部１７は、撮像素子１５Ａ、１５Ｂから画像情報を取得し、その都度、この画像情報に対して所定の信号処理を施して、画像データを含む画像信号を生成する。さらに、制御部１７は、このような画像信号を時系列に沿って外部に順次無線送信するように無線通信部１６を制御する。
【００６８】
電源部１８は、ボタン型電池又はキャパシタ等の蓄電部であって、磁気スイッチや光スイッチ等のスイッチ部を有する。電源部１８は、外部から印加された磁界によって電源のオンオフ状態を切り替え、オン状態の場合に、蓄電部の電力をカプセル型内視鏡１０の各構成部（撮像部１１Ａ、１１Ｂ、無線通信部１６、及び制御部１７）に適宜供給する。また、電源部１８は、オフ状態の場合に、カプセル型内視鏡１０の各構成部への電力供給を停止する。
【００６９】
永久磁石１９は、磁界生成部２５が生成した磁界により、有効磁界領域１００におけるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を可能にするためのものであり、磁化方向が長軸Ｌａに対して傾きを持つように、カプセル型筐体１２の内部に固定配置される。具体的には、永久磁石１９は、磁化方向が長軸Ｌａに対して直交するように配置される。永久磁石１９は、外部から印加された磁界に追従して動作し、この結果、磁界生成部２５によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導が実現する。
【００７０】
ここで、図６を参照しながら、撮像素子１５Ａ、１５Ｂと永久磁石１９との相対的な位置関係について説明する。永久磁石１９は、上述した撮像部１１Ａ、１１Ｂに対して相対的に固定された状態でカプセル型筐体１２の内部に固定配置される。より詳細には、永久磁石１９は、その磁化方向が、撮像素子１５Ａ、１５Ｂの各撮像面の上下方向に対して相対的に固定されるように配置される。具体的には、図６に示すように、永久磁石１９は、その磁化方向Ｙｍが撮像素子１５Ａ、１５Ｂの各撮像面の上下方向Ｙｕに対して平行となるように配置される。
【００７１】
図７は、被検体１０１内に液体Ｗを導入した状態でのカプセル型内視鏡１０の様子を説明するための概念図である。なお、図７は、カプセル型内視鏡１０の位置、傾斜角、及び方位角を制御するための磁界が永久磁石１９に作用していない状態を示している。
【００７２】
実施の形態１において例示するカプセル型内視鏡１０は、液体Ｗに対する比重がほぼ１となるように設計されている。また、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇは、カプセル型内視鏡１０の幾何学的中心Ｃからカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａ（カプセル型内視鏡１０の長手方向の中心軸：図５参照）に沿ってずれた位置となるように設定されている。具体的には、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇは、電源部１８及び永久磁石１９等の各構成部の配置を調整することにより、長軸Ｌａ上の位置であってカプセル型筐体１２の幾何学的中心Ｃから撮像部１１Ｂ側に外れた位置に設定される。これにより、カプセル型内視鏡１０は、自身の長軸Ｌａが鉛直方向（即ち、重力方向）と略平行になった状態で、液体Ｗ中を漂う。言い換えると、カプセル型内視鏡１０は、幾何学的中心Ｃと重心Ｇとを結ぶ直線が直立した状態で液体Ｗ中を漂う。カプセル型内視鏡１０は、このような直立姿勢において、鉛直上方に撮像部１１Ａの撮像視野を向けるとともに鉛直下方に撮像部１１Ｂの撮像視野を向ける。なお、液体Ｗは、水又は生理食塩水等の人体に無害な液体である。
【００７３】
また、上述したように、永久磁石１９は、その磁化方向Ｙｍ（図６参照）が長軸Ｌａと直交するように配置される。即ち、永久磁石１９の磁化方向Ｙｍは、カプセル型内視鏡１０の径方向と一致する。従って、カプセル型内視鏡１０の位置、傾斜角、及び方位角を制御するための磁界が永久磁石１９に作用していない場合、カプセル型内視鏡１０は、磁化方向Ｙｍが水平方向と一致した状態で液体Ｗ中を漂う。また、このとき、磁化方向Ｙｍと、カプセル型筐体１２の幾何学的中心Ｃ及び重心Ｇを結ぶラインとを通る平面が、鉛直平面となる。
【００７４】
図８は、被検体１０１内に液体Ｗを導入した状態でのカプセル型内視鏡１０の様子を説明するための概念図であり、カプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角を制御するための磁界を永久磁石１９に作用させている状態を示している。
【００７５】
図８に示すように、重力方向Ｄｇに対するカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの傾きは、カプセル型内視鏡１０の永久磁石１９に外部から磁界を作用させることで制御することができる。例えば、磁力線の方向が水平面に対して角度を有する磁界を永久磁石１９に作用させることで、永久磁石１９の磁化方向Ｙｍがこの磁力線と略平行となるように、カプセル型内視鏡１０を重力方向Ｄｇに対して傾かせることができる。この場合、磁化方向Ｙｍは、鉛直平面内に含まれた状態を維持しつつ、カプセル型内視鏡１０の傾斜角が変化する。このような制御を行う磁界は、誘導装置２０の仰角変更部２５ｄにより体外永久磁石２５ａを回転させることにより実現される（図１及び図４参照）。
【００７６】
従って、カプセル型内視鏡１０を傾かせた状態で、重力方向Ｄｇを中心として旋回する磁界を印加してカプセル型内視鏡１０を重力方向Ｄｇ周りに矢印のように旋回させることにより、カプセル型内視鏡１０周囲の体内画像を容易に取得することが可能となる。このような制御を行う磁界は、誘導装置２０の旋回角変更部２５ｅにより体外永久磁石２５ａを旋回させることにより実現される（図１及び図４参照）。
【００７７】
このとき、誘導装置２０の表示部２３ａは、カプセル型内視鏡１０の磁気誘導に伴う体内画像内の被写体の上下方向と表示画面の上下方向とを一致させた表示態様でカプセル型内視鏡１０による被検体１０１の体内画像を表示する。この結果、図９に示すように、表示部２３ａの表示画面Ｍには、カプセル型内視鏡１０の撮像素子１５Ａの上部領域Ｐｕの素子が撮像した液面Ｗｓが、撮像部１１Ａに対応する画像の上部になるように表示される。そして、永久磁石１９の磁化方向Ｙｍが撮像素子１５Ａ、１５Ｂの各撮像面の上下方向Ｙｕに対して平行であるため、永久磁石１９の磁化方向Ｙｍと平行な方向が表示部２３ａの表示画面の上下方向と一致することとなる。
【００７８】
図１０に示すように、カプセル型内視鏡１０の水平方向における並進運動は、カプセル対向面ＰＬ１に対して鉛直な方向に磁界強度のピークを持つ磁界（図１０（ａ）参照）をカプセル型内視鏡１０の永久磁石１９に作用させ、この磁界のピーク位置に永久磁石１９を引きつけてカプセル型内視鏡１０を拘束することによって制御することができる（図１０（ｂ）参照）。このような磁界は、具体的には、誘導装置２０の平面位置変更部２５ｂにより体外永久磁石２５ａを水平面内で移動させることにより実現される。
【００７９】
図１１に示すように、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向における並進運動は、磁界強度の分布がカプセル対向面ＰＬ１と直交する方向における距離に応じて変化する磁界をカプセル型内視鏡１０の永久磁石１９に作用させることによって制御することができる。このような磁界は、具体的には、誘導装置２０の鉛直位置変更部２５ｃで体外永久磁石２５ａを鉛直方向に移動させることにより実現される。
【００８０】
例えば、図１１（ａ）に示すように、カプセル対向面ＰＬ１を水平にした場合に、鉛直位置が高くなるほど磁気強度が弱くなる磁界を永久磁石１９に作用させる。このとき、図１１（ｂ）に示すように、体外永久磁石２５ａを上方に移動させて永久磁石１９の鉛直位置を相対的に低くすると、永久磁石１９に印加される磁気引力が強くなり、カプセル型内視鏡１０が下方に付勢される。なお、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向における位置は、液体Ｗに対するカプセル型内視鏡１０の浮力と、カプセル型内視鏡１０にかかる重力と、体外永久磁石２５ａによって印加される磁気引力とのバランスが取れた位置にほぼ維持される。
【００８１】
次に、図１に示す操作入力部２４の具体的な構成及び動作について説明する。図１２（ａ）は、操作入力部２４の正面図であり、図１２（ｂ）は、操作入力部２４の右側面図である。図１３は、操作入力部２４の各構成部位の操作によって指示されるカプセル型内視鏡１０の動きを示す図である。
【００８２】
図１２（ａ）に示すように、操作入力部２４は、磁界生成部２５によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を３次元的に操作するための２つのジョイスティック６１、６２を備える。ジョイスティック６１、６２は、上下方向及び左右方向に傾動操作が可能である。
【００８３】
図１２（ｂ）に示すように、ジョイスティック６１の背面には、アップボタン６４Ｕ、ダウンボタン６４Ｂが設けられている。アップボタン６４Ｕは、押圧されることによってカプセル型内視鏡１０の上方誘導を指示する誘導指示情報を制御部２８に入力し、ダウンボタン６４Ｂは、押圧されることによってカプセル型内視鏡１０の下方誘導を指示する誘導指示情報を制御部２８に入力する。ジョイスティック６１の上部には、キャプチャボタン６５が設けられている。キャプチャボタン６５は、押圧されることによって、表示部２３ａに表示されている体内画像をキャプチャする。また、ジョイスティック６２の上部には、アプローチボタン６６が設けられている。アプローチボタン６６は、押圧されることによって、撮像部１１Ａの撮像対象に対してカプセル型内視鏡１０の撮像部１１Ａ側を近接させるようにカプセル型内視鏡１０を誘導させる誘導指示情報を制御部２８に入力する。
【００８４】
図１２（ａ）に示すように、ジョイスティック６１の矢印Ｙ１１ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１３の矢印Ｙ１１のようにカプセル型内視鏡１０の先端が鉛直軸Ａｚを通るように首を振るティルティング誘導方向に対応する。操作入力部２４から、ジョイスティック６１の矢印Ｙ１１ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２８に入力された場合、制御部２８は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック６１の傾動方向に応じてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算し、ジョイスティック６１の傾動操作に応じて誘導量を演算する。そして、磁界生成部２５は、例えば演算した誘導方向に、演算した誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを回転させるよう、仰角変更部２５ｄを制御する。
【００８５】
図１２（ａ）に示すように、ジョイスティック６１の矢印Ｙ１２ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１３の矢印Ｙ１２のようにカプセル型内視鏡１０が鉛直軸Ａｚを中心として回転するローテーション誘導方向に対応する。操作入力部２４から、ジョイスティック６１の矢印Ｙ１２ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２８に入力された場合、制御部２８は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック６１の傾動方向に応じてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向を演算すると共に、ジョイスティック６１の傾動操作に応じて誘導量を演算し、さらに、例えば演算した誘導方向に、演算した誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを旋回させるよう、旋回角変更部２５ｅを制御する。
【００８６】
図１２（ａ）に示すように、ジョイスティック６２の矢印Ｙ１３ｊに示す上下方向の傾動方向は、図１３の矢印Ｙ１３のようにカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａを水平面Ｈｐに投影した方向に進むホリゾンタルバックワード誘導方向又はホリゾンタルフォワード誘導方向に対応する。操作入力部２４から、ジョイスティック６２の矢印Ｙ１３ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２８に入力された場合、制御部２８は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック６２の傾動方向に応じてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、平面位置変更部２５ｂを制御する。
【００８７】
図１２（ａ）に示すように、ジョイスティック６２の矢印Ｙ１４ｊに示す左右方向の傾動方向は、図１３の矢印Ｙ１４のようにカプセル型内視鏡１０が水平面Ｈｐを、長軸Ｌａを水平面Ｈｐに投影した方向と垂直に進むホリゾンタルライト誘導方向又はホリゾンタルレフト誘導方向に対応する。操作入力部２４から、ジョイスティック６２の矢印Ｙ１４ｊの傾動操作に対応する誘導指示情報が制御部２８に入力された場合、制御部２８は、この誘導指示情報をもとに、ジョイスティック６２の傾動方向に応じてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、平面位置変更部２５ｂを制御する。
【００８８】
また、ジョイスティック６１の背面には、アップボタン６４Ｕ及びダウンボタン６４Ｂが設けられている。図１２（ｂ）の矢印Ｙ１５ｊに示すようにアップボタン６４Ｕが押圧された場合には、図１３に示す鉛直軸Ａｚに沿って矢印Ｙ１５のように上に進むアップ動作が指示される。また、図１２（ｂ）の矢印Ｙ１６ｊに示すように、ダウンボタン６４Ｂが押圧された場合には、図１３に示す鉛直軸Ａｚに沿って矢印Ｙ１６のように下に進むダウン動作が指示される。操作入力部２４から、アップボタン６４Ｕ又はダウンボタン６４Ｂの矢印Ｙ１５ｊ、Ｙ１６ｊの押圧操作に対応する誘導指示情報が制御部２８に入力された場合、制御部２８は、この誘導指示情報をもとに、押圧されたボタンに応じて、カプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを鉛直方向に並進させるよう、鉛直位置変更部２５ｃを制御する。例えば、アップボタン６４Ｕが押圧された場合、鉛直位置変更部２５ｃは、体外永久磁石２５ａを鉛直軸Ａｚの下方向（カプセル型内視鏡１０から離れる方向）に向かって並進させる。それにより、カプセル型内視鏡１０は矢印Ｙ１５のように上昇する。一方、ダウンボタン６４Ｂが押圧された場合、鉛直位置変更部２５ｃは、体外永久磁石２５ａを鉛直軸Ａｚの上方向（カプセル型内視鏡１０に近づく方向）に向かって並進させる。それにより、カプセル型内視鏡１０は、矢印Ｙ１６のように下降する。
【００８９】
なお、操作入力部２４は、このようなジョイスティック６１、６２と共に、各種操作ボタンやキーボード等からなる入力デバイスをさらに有しても良い。
【００９０】
図１４は、表示部２３ａに表示されるメニュー画面Ｓの表示例を示す模式図である。このメニュー画面Ｓには、左上方の領域Ｓ１に被検体１０１の患者名、患者ＩＤ、生年月日、性別、年齢等の各被検体情報が表示され、中央の領域Ｓ２には、撮像部１１Ａが撮像した生体画像Ｓｇ１が左側に表示され、撮像部１１Ｂが撮像した生体画像Ｓｇ２が右側に表示され、領域Ｓ２の下方の領域Ｓ３には、キャプチャボタン６５の押圧操作によってキャプチャされた各画像が、キャプチャ時間とともに縮小表示され、左側の領域Ｓ４にカプセル型内視鏡１０の姿勢図として鉛直面における姿勢図Ｓｇ３、水平面における姿勢図Ｓｇ４が表示される。各姿勢図Ｓｇ３、Ｓｇ４に表示されるカプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角は、操作入力部２４の誘導指示情報に対応する傾斜角及び方位角を表示している。実施の形態１においては、操作入力部２４からの入力量が誘導する力に反映されるため、表示されるカプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角は、実際のカプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角とほぼ同じものと考えることができ、操作者の誘導指示補助も向上する。なお、この姿勢図Ｓｇ３、Ｓｇ４には、カプセル型内視鏡１０を誘導可能な方向が矢印で示され、いずれかの誘導方向の操作入力があった場合には、入力された方向に対応する矢印の表示色を変えて、操作者の操作を補助している。
【００９１】
次に、図１に示す誘導システム１の動作について説明する。図１５は、誘導システム１の動作を示すフローチャートである。
【００９２】
カプセル型医療装置誘導システム１が起動すると、まず、ステップＳ１０１において、誘導装置２０の制御部２８は、遮蔽状態検知部２７の出力結果から、誘導装置２０が磁界遮蔽状態（図３参照）にあることを確認する。
【００９３】
続くステップＳ１０２において、制御部２８は、有効磁界領域１００における磁界強度が最小となる位置（初期位置）に体外永久磁石２５ａが配置されていることを確認する。なお、体外永久磁石２５ａが初期位置にないとき、制御部２８は、鉛直位置変更部２５ｃを制御して、体外永久磁石２５ａを初期位置に移動させる。
【００９４】
ステップＳ１０３において、被検体１０１がベッド２０ａに載置されたことを示す信号が操作入力部２４から入力されると、制御部２８は、被検体１０１がベッド２０ａに載置されたことを認識する。この信号は、所定のユーザ操作（例えば、ベッド載置確認ボタンの押下）により入力されるようにしても良い。或いは、ベッド２０ａが所定の状態になった際（例えば、ベッド２０ａの被検体載置面に圧力センサを設け、この圧力センサの出力値が所定の閾値を超えた際）に入力されるようにしても良い。
【００９５】
ステップＳ１０４において、カプセル型内視鏡１０の電源がオンされると、誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０から送信された無線信号を受信し、カプセル型内視鏡１０が撮像した画像を取得できることを確認する。ここで、カプセル型内視鏡１０のオンはカプセル型内視鏡１０内に配置された電源部１８の磁気スイッチや光スイッチがオンされることにより実現される。即ち、この磁気スイッチや光スイッチを起動するための外部からの磁気や光の印加がなされる。
【００９６】
ステップＳ１０５において、カプセル型内視鏡１０が被検体１０１に嚥下されたことを示す信号が操作入力部２４から入力されると、制御部２８は、カプセル型内視鏡１０が被検体１０１に嚥下されたことを認識する。この信号は、所定のユーザ操作（例えば、カプセル嚥下確認ボタンの押下）により入力されるようにしても良い。或いは、カプセル型内視鏡１０から送信された画像データが所定の状態になった際（例えば、画像の色特徴量が体内であることを示す所定の状態になった際）に、当該信号が入力されるようにしても良い。
【００９７】
ステップＳ１０６において、検査開始を示す信号が操作入力部２４から入力されると、制御部２８は、誘導装置２０を磁界生成状態に遷移させるよう、各部を制御する。この検査開始を示す信号は、例えば、操作入力部２４の所定のボタン（例えば検査開始ボタン）の押下といった１アクションや、ジョイスティック６１、６２等による操作によって入力されるようにしても良い。
【００９８】
これにより、磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間に配置されていた磁性体部材２６ａが抜去され、誘導装置２０は磁界生成状態となる。このとき、磁界生成部２５は初期位置にあるため（ステップＳ１０２参照）、有効磁界領域１００に生成される磁界の強度は最小となる。これによりカプセル型内視鏡１０に対して強度の大きな磁界が急激に印加されるのを避けることができる。以下、磁界生成部２５が初期位置にある磁界生成状態（図１６参照）を、弱磁界生成状態という。
【００９９】
ステップＳ１０７において、制御部２８は、操作入力部２４から入力された情報（例えば、左側臥位といった被検体１０１の体位情報）を受け付け、受け付けた情報を表示装置２３ａに表示させる。この際、制御部２８は、カプセル型内視鏡１０の絶対座標系（重力方向を基準とする座標系）と該情報とに基づいて被検体１０１内の相対座標系を取得し、この相対座標系に基づき、被検体１０１内における観察方向や観察部位を推定するといった演算処理を行っても良い。
【０１００】
ステップＳ１０８において、制御部２８は、カプセル型内視鏡１０の誘導を開始し、操作入力部２４から入力された誘導指示情報に従って体外永久磁石２５ａの位置、仰角θ、及び旋回角ψを制御する。なお、この際、体外永久磁石２５ａを初期位置よりも上方に移動させることにより、有効磁界領域１００に、より強度の大きな磁界が形成されるようになる。これにより、誘導装置２０は、弱磁界生成状態から通常の磁界生成状態に遷移する。
【０１０１】
ステップＳ１０９において、制御部２８は、カプセル型内視鏡１０から送信された無線信号を順次受信し、カプセル型内視鏡１０が撮像した画像を表示部２３ａに表示させる。ユーザは、この画像を参照しながら操作入力部２４を操作することにより、カプセル型内視鏡１０を所望の位置、傾斜角、及び方位角に誘導することができる。
【０１０２】
なお、ユーザは、必要に応じて被検体１０１の体位を変更しても良い。この場合、操作ボタンの押下や、キーボード等を用いた姿勢情報の入力といった操作入力部２４に対する所定の操作により、被検体１０１の体位を変更した旨の信号を誘導装置２０に入力することができる。制御部２８は、操作入力部２４から被検体１０１の体位を変更した旨の信号が入力されると、体外永久磁石２５ａを一旦初期位置に戻し、弱磁界生成状態とする。これにより、体位変更後のカプセル型内視鏡１０に強度の大きな磁界が急激に印加されるのを避けることができる。
【０１０３】
ステップＳ１１０において、制御部２８は、緊急停止トリガがオンにされたか否かを判断する。ここで、緊急停止トリガは、例えば所定のボタン（緊急停止ボタン）の押下に応じて操作入力部２４から入力される緊急停止信号であっても良いし、ステップＳ１０３において一旦認識された被検体１０１の載置が認識されなくなったことを示す信号（例えば、被検体載置面に設けられた圧力センサの出力値の低下）であっても良い。この他、地震等による振動の検出や、誘導装置２０における急激な電圧の降下を緊急停止トリガとしても良い。
【０１０４】
緊急停止トリガがオンにされた場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、制御部２８は、緊急停止トリガがオンにされた旨の報知を表示部２３ａや報知部２３ｂに実行させると共に、遮蔽部２６を制御して、誘導装置２０を磁界遮蔽状態（緊急遮蔽）に遷移させる（ステップＳ１１１）。具体的な報知方法としては、「緊急停止します」といった視覚情報による警告を表示部２３ａに表示させても良いし、照明の点滅といった別の視覚情報による警告や、音声又は警告音といった聴覚情報による警告を報知部２３ｂに実行させても良いし、或いは、これらの両方を実行させても良い。その後、誘導システム１の動作は、ステップＳ１１６に移行する。一方、緊急停止トリガがオンにされない場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、誘導システム１の動作はステップＳ１１２に移行する。
【０１０５】
ステップＳ１１２において、制御部２８は、全ての画像の取得が完了した旨を示す信号が操作入力部２４から入力されたか否かを判断する。この信号は、所定のユーザ操作（例えば、画像取得完了ボタンや誘導終了ボタンの押下）により入力されるようにしても良い。或いは、カプセル型内視鏡１０から受信した画像が所定の枚数に達した場合や、カプセル型内視鏡１０の電源がオンにされてから所定の時間が経過した場合に、当該信号が入力されるようにしても良い。
【０１０６】
全ての画像の取得が完了した場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、制御部２８は、磁界生成部２５の動作を停止させ、カプセル型内視鏡１０の誘導を停止すると共に、体外永久磁石２５ａを初期位置に戻して誘導装置２０を弱磁界生成状態に遷移させる（ステップＳ１１３）。
【０１０７】
一方、全ての画像が未だ取得されていない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、制御部２８は、操作入力部２４から体位情報が新たに入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１４）。体位情報が新たに入力された場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、制御部２８は、体外永久磁石２５ａを初期位置に戻して誘導装置２０を弱磁界生成状態に遷移させる（ステップＳ１１５）。その後、誘導システム１の動作は、ステップＳ１０９に移行する。一方、体位情報が新たに入力されない場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、誘導システム１の動作は、そのままステップＳ１０９に移行する。
【０１０８】
ステップＳ１１６において、制御部２８は、遮蔽部２６を制御して、誘導装置２０を磁界遮蔽状態に遷移させる。これにより、誘導システム１の動作が終了する。その後、ユーザは、被検体１０１をベッド２０ａから降ろす。
【０１０９】
なお、以上の説明において、磁界生成状態と磁界遮蔽状態との遷移は、制御部２８の制御の下で遮蔽部２６が行ったが、ユーザが手動で磁性体部材２６ａを移動させることによりこの遷移を行っても良い。
【０１１０】
次に、体外永久磁石２５ａの形状に関する条件について説明する。
本発明者らは、カプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界を体外永久磁石２５ａから効率的に発生させるため、永久磁石の形状（縦・横・高さの比）と発生磁界との関係をシミュレーションにより求めた。図１７は、このシミュレーションにおける評価項目を説明するための模式図である。図１７に示すように、本シミュレーションにおいては、永久磁石の磁化方向をｘ軸方向、シミュレーション位置と対向する面ＰＬ２の磁化方向と直交する方向をｙ軸方向、面ＰＬ２と直交する方向をｚ軸方向に設定し、シミュレーション位置における磁界強度と、同位置におけるｚ軸方向、ｘ軸方向、及びｙ軸方向における各磁気勾配とを評価した。なお、磁気強度は、カプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角を変更する際の誘導に関与する。ｚ軸方向の磁気勾配は、カプセル型内視鏡１０に対するｚ軸方向における誘導に関与する。ｘ軸方向の磁気勾配は、カプセル型内視鏡１０に対するｘ軸方向における誘導に関与する。ｙ軸方向の磁気勾配は、カプセル型内視鏡１０に対するｙ軸方向における誘導に関与する。
【０１１１】
また、本シミュレーションにおいては、直方体（立方体を含む）の永久磁石を用いた。図１８は、シミュレーションに用いた永久磁石の各辺の長さの比を示す表である。図１８に示す「ｘ軸方向の長さＬx」はｘ軸と平行な辺の長さＬxを示し、「ｙ軸方向の長さＬy」はｙ軸と平行な辺の長さＬyを示し、「ｚ軸方向の長さＬz」はｚ軸と平行な辺の長さＬzを示す（図１７参照）。また、図１８の「タイプ」の欄には、各永久磁石の辺の内、長いものが左から順に示されている。例えば、タイプ「ｘ−ｙ−ｚ」は、ｘ軸と平行な辺が最も長く、ｚ軸と平行な辺が最も短い直方体形状を示す（Ｌx＞Ｌy＞Ｌz）。なお、タイプ「ｘｙｚ」は、全ての辺の長さが等しい立方体を示す（Ｌx＝Ｌy＝Ｌz）。
【０１１２】
図１９は、図１８に示す各永久磁石の磁界強度を示すグラフである。図２０は、図１８に示す各永久磁石により発生するｚ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。図２１は、図１８に示す各永久磁石により発生するｘ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。図２２は、図１８に示す各永久磁石により発生するｙ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。なお、図１９において、磁界強度の値は正規化されている。また、図２０〜図２２を通して、磁気勾配の値は正規化されている。図２１及び図２２において、横軸は、永久磁石の中心を通るｚ軸方向の軸（中心軸）からの距離を正規化した値を示している。
【０１１３】
カプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角の制御を効率的に行うためには、永久磁石が発生する磁界強度が強いことが好ましい。この点において、図１９に示すように、比較的大きい磁界強度が得られた磁石は、タイプｙ−ｘ−ｚ及びタイプｘ−ｙ−ｚであった。従って、カプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角の制御に適した形状は、ｚ軸方向の長さＬzがｙ軸方向の長さＬyよりも短い形状であることがわかる。さらには、ｚ軸方向の長さＬzがｘ軸方向及びｙ軸方向の長さＬx、Ｌyよりも短い、平たい形状がより好ましいと言える。
【０１１４】
また、カプセル型内視鏡１０の傾斜角を変化させる（即ち、永久磁石をｙ軸と平行な軸で回転させる）場合には、ｙ軸と直交するｚｘ平面への投影面積が小さい方が、回転時の永久磁石の移動領域を小さくすることができて好ましい。従って、ｘ軸方向の長さＬxを短くする方が良い。この場合、永久磁石をより被検体１０１に近づけて設置することができるので、強度の高い磁界を被検体１０１内に効率良く生成することができ、磁界生成部２５を小型化することができる。
【０１１５】
カプセル型内視鏡１０の鉛直方向における位置制御を行うためには、鉛直方向における磁気勾配が大きい方が好ましい。この点において、図２０に示すように、ｚ軸方向において比較的大きな磁気勾配が得られた磁石は、タイプｙ−ｘ−ｚ及びタイプｘ−ｙ−ｚであった。従って、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向における位置制御に適した形状は、ｚ軸方向の長さＬzを短くした平たい形状であることがわかる。
【０１１６】
カプセル型内視鏡１０の水平方向における位置制御を行うためには、水平方向における磁気勾配が大きい方が好ましい。この点において、図２１に示すように、ｘ軸方向において比較的大きな磁気勾配が得られた磁石は、タイプｙ−ｘ−ｚ及びタイプｙ−ｚ−ｘであった。なお、タイプｘ−ｚ−ｙ及びタイプｘ−ｙ−ｚの場合、永久磁石から離れた位置に磁気勾配のピークが形成されることがわかった。また、図２２に示すように、ｙ軸方向において比較的大きな磁気勾配が得られた磁石は、タイプｙ−ｘ−ｚ及びタイプｘ−ｙ−ｚであった。これより、カプセル型内視鏡１０の水平方向における制御に適した形状は、ｘ軸方向及びｚ軸方向の長さＬx、Ｌzと比較して、ｙ軸方向の長さＬyが長い形状であることがわかる。また、ｘ軸方向の長さＬxは、ｙ軸方向及びｚ軸方向の長さＬy、Ｌzと比較して、あまり長くしない方が好ましいと言える。
【０１１７】
上記シミュレーションの結果から、カプセル型内視鏡１０の制御に適した体外永久磁石２５ａの形状は、ｙ軸方向の長さが最も長く、ｚ軸方向の長さが最も短い平板状であることがわかった。そこで、本発明者らは、続いて、体外永久磁石２５ａの各辺の長さの好適な比率を求めるための別のシミュレーションを行った。
【０１１８】
図２３は、別のシミュレーションに用いた永久磁石の各辺の長さの比を示す表である。図２３に示す「ｘ軸方向の長さＬx」はｘ軸（磁化方向）と平行な辺の長さＬxに対応し、「ｙ軸方向の長さＬy」はｙ軸と平行な辺の長さＬyに対応し、「ｚ軸方向の長さＬz」はｚ軸と平行な辺の長さＬzに対応する（図１７参照）。また、図２３の「タイプ」の欄には、各永久磁石の辺の内、長いものが左から順に示されており、括弧の中の数値は、ｘ軸方向の長さに対するｚ軸方向の長さの比率を示している。図２３に示すように、このシミュレーションにおいては、いずれも、ｙ軸方向と平行な辺が最も長く、ｚ軸方向と平行な辺が最も短い直方体の永久磁石を用いている。
【０１１９】
図２４は、図２３に示す各永久磁石の磁界強度を示すグラフである。図２５は、図２３に示す各永久磁石により発生するｚ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。図２６は、図２３に示す各永久磁石により発生するｘ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。図２７は、図２３に示す各永久磁石により発生するｙ軸方向における磁気勾配を示すグラフである。なお、図２４において、磁界強度の値は正規化されている。また、図２５〜図２７を通して、磁気勾配の値は正規化されている。図２６及び図２７において、横軸は、永久磁石の中心を通るｚ軸方向の軸（中心軸）からの距離を正規化した値を示している。
【０１２０】
図２４及び図２５に示すように、磁界強度及びｚ軸方向における磁気勾配については、いずれも良好な結果が得られており、永久磁石の各辺の長さの比率を変化させることによる効果は小さいことがわかる。
【０１２１】
一方、図２６に示すように、永久磁石のｚ軸方向の長さＬzに対し、ｙ軸方向の長さＬyを長くするほど（例えば、タイプｙ−ｘ−ｚ（３３）及びタイプｙ−ｘ−ｚ（５０））、ｘ軸方向における磁気勾配が著しく向上することがわかる。一方、この場合、この比率が極端になると（例えば、タイプｙ−ｘ−ｚ（３３））、図２７に示すように、ｙ軸方向における磁気勾配が悪化することがわかる。しかしながら、ｙ軸方向における磁気勾配に対してｘ軸方向における磁気勾配の値は小さいため、各軸方向における磁気勾配のバランスを考慮して、ｙ軸方向の長さＬyとｚ軸方向の長さＬzの比を決定すれば良い。
【０１２２】
図２８は、ｚ軸方向の長さＬzに対するｙ軸方向の長さＬyとの比率Ｌy／Ｌzと、タイプｙ−ｘ−ｚ（３３）の永久磁石の磁界強度に対する上記各比率を有する永久磁石の磁界強度の比率との関係を示すグラフである。図２８に示すように、ｚ軸方向の長さＬzに対するｙ軸方向の長さＬyが１．５倍になると、タイプｙ−ｘ−ｚ（３３）の永久磁石、即ち、長さＬzに対する長さＬyが十分に長い永久磁石が発生する磁界強度に対し、９０％程度の磁界強度を発生させることができる。さらに、ｚ軸方向の長さＬzに対するｙ軸方向の長さＬyが３倍以上になると、上記磁界強度の比率が９５％となる。従って、好ましい永久磁石の形状として、ｚ軸方向の長さＬzに対するｙ軸方向の長さＬyを１．５倍以上又は３倍以上とすると良い。
【０１２３】
上記シミュレーションの結果を基に、体外永久磁石２５ａの形状を、ｙ軸方向の長さＬyが最も長い形状（Ｌy＞Ｌx、Ｌy＞Ｌz）に絞り、さらに詳細なシミュレーションを行った。
【０１２４】
図２９は、本シミュレーションに用いた永久磁石の各辺の長さの比を示す表である。図２９に示す「ｘ軸方向の長さＬx」はｘ軸（磁化方向）と平行な辺の長さＬxに対応し、「ｙ軸方向の長さＬy」はｙ軸と平行な辺の長さＬyに対応し、「ｚ軸方向の長さＬz」はｚ軸と平行な辺の長さＬzに対応する（図１７参照）。また、図２９に示すタイプＡ１〜Ａ３は長さＬxを１００とした場合を示し、タイプＢ１〜Ｂ３は長さＬxを５０とした場合を示し、タイプＣ１〜Ｃ３は長さＬxを２５とした場合を示している。さらに、図２９の最下段に示す値Ｋは、永久磁石の形状の特徴を表す値であり、長さＬx、Ｌy、Ｌzを用いて以下のように定義される。
【数２】
0005458225.tif 000003
【０１２５】
図３０は、図２９に示す各永久磁石のｚ方向の長さＬzと磁界強度との関係を示すグラフである。図３１は、図２９に示す各永久磁石の長さＬzとｚ軸方向における磁気勾配との関係を示すグラフである。図３２は、図２９に示す各永久磁石の長さＬzとｘ軸方向における磁気勾配との関係を示すグラフである。図３３は、図２９に示す各永久磁石の長さＬzとｙ軸方向における磁気勾配との関係を示すグラフである。なお、図３０において、磁界強度の値は正規化されている。また、図３１〜図３３を通して、磁気勾配の値は正規化されている。
【０１２６】
図３４は、図３０〜図３３に示す結果の評価を表す表であり、磁気強度又はｘ軸、ｙ軸、ｚ軸における磁気勾配を、大きい、中程度、小さい、の３段階に分類して評価したものである。なお、図３４においては、各評価項目に対し、大きいと評価されたものを符号◎、中程度と評価されたものを符号○、小さいと評価されたものを符号△で示している。
【０１２７】
図３４より、タイプＡ３、Ｂ２、及びＣ１の永久磁石は、全ての項目の評価結果に「小さい（△）」を含まず、磁界強度並びにｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸における磁気勾配のバランスが良く、効率的に磁界を発生していると言える。反対に、タイプＣ３の永久磁石は、ｘ軸方向の磁気勾配のみが大きく（◎）、それ以外の項目では小さい（△）と評価されており、磁界の発生効率が著しく低いといえる。それ以外のタイプ（Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ３、Ｃ２）の永久磁石による磁界の効率は、タイプＡ３、Ｂ２、Ｃ１とタイプＣ３との間と言える。
【０１２８】
これらの結果から、効率的に磁界を発生することができる永久磁石の形状は、Ｋ値が１．０より大きく、２２．６以下であると言える（１＜Ｋ≦２２．６）。
【０１２９】
また、タイプＡ３、Ｂ２、及びＣ１の永久磁石の中で比較すると、ｚ軸方向の長さＬzに対してｘ軸方向の長さＬxが短くなると、磁界強度、ｚ軸方向の磁気勾配、及びｙ軸方向の磁気勾配が低下する。従って、ｘ軸方向の長さＬxは、ｚ軸方向の長さＬzに対してあまり短くしない方が好ましい。
【０１３０】
以上より、カプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界を体外永久磁石２５ａから効率的に発生させるためのアスペクト比に関する条件は、以下のとおりとなる。即ち、Ｋ値の範囲は、１＜Ｋ≦２２．６であり、好ましくはＫ値を８近傍にすると良い。また、ｘ軸方向の長さＬxは、ｚ軸方向の長さＬz以上にすると良い（Ｌx≧Ｌz）。
【０１３１】
以上説明したように、実施の形態１によれば、上述した条件を有する体外永久磁石２５ａを用いることにより、カプセル型内視鏡１０の誘導に適した磁界を生成する誘導装置２０を実現することができる。
【０１３２】
また、実施の形態１によれば、誘導装置２０に磁性体部材２６ａをスライドさせる遮蔽部２６を設けたので、ユーザは、操作入力部２４に対する簡単な入力操作や、手動により、誘導装置２０の磁界生成状態と磁界遮蔽状態とを容易に且つ素早く遷移させることが可能となる。
【０１３３】
また、実施の形態１によれば、カプセル型内視鏡検査のステータスに応じて、誘導装置２０の状態を簡便な操作により遷移させるため、安全に検査を行うことができる。例えば、検査を開始した後で誘導装置２０を磁界生成状態に遷移させるため、検査開始の前後に、磁界に意図しない金属部材が引き寄せられるといったリスクを抑制することができる。また、例えば、誘導装置２０を磁界生成状態に遷移させた直後は、磁界強度が最も小さい状態となっているため、強度の高い磁界が被検体１０１に突然印加されるといったリスクを避けることができる。
【０１３４】
また、実施の形態１によれば、検査の開始時や、検査開始後に被検体１０１の体位を変更した際に、体外永久磁石２５ａを初期位置に戻して、誘導装置２０を弱磁界生成状態に遷移させるので、カプセル型内視鏡１０に強度の大きな磁界が印加されて、ユーザの予期しない位置にカプセル型内視鏡１０が移動してしまうといった事態を避けることができる。
【０１３５】
また、実施の形態１によれば、被検体１０１内に液体を導入した液体にカプセル型内視鏡１０を浮かせた状態でカプセル型内視鏡１０を誘導するので、カプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界生成部２５を、被検体１０１が載置されるベッド２０ａの下部に配置することができ、カプセル型医療装置誘導システム全体を小型化することが可能となる。
【０１３６】
なお、以上説明した実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の両端に撮像部１１Ａ、１１Ｂが設けられた複眼カプセルを用いたが、カプセル型内視鏡のいずれか一端に撮像部が設けられた単眼カプセルを用いても良い。この場合、撮像部が設けられた側の端部にカプセル型内視鏡の重心Ｇの位置を近づけることにより、水面下（水中）のみを撮像するカプセル型内視鏡を実現することができる。一方、撮像部が設けられていない側の端部にカプセル型内視鏡の重心Ｇを近づけることにより、水面よりも上側の空間のみを撮像するカプセル型内視鏡を実現することができる。
【０１３７】
また、以上説明した実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａに対して磁化方向Ｙｍが直交するように永久磁石１９を配置したが（図６参照）、磁化方向Ｙｍが長軸Ｌａの方向と一致するように永久磁石１９を配置しても良い。このとき、重心Ｇをカプセル型内視鏡１０の幾何学的中心Ｃに対し径方向にずれた位置に設置しても良い。この場合、液体Ｗ中においてカプセル型内視鏡１０の姿勢を一意に制御することが可能となる。
【０１３８】
また、以上説明した実施の形態１においては、磁界を印加しない状態では、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａを鉛直方向に向けた状態で浮揚するように、重心Ｇを長軸Ｌａ上に設定した（図７参照）。しかしながら、磁界を印加しない状態で、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａを鉛直方向に対して傾けた状態で浮揚するように、重心Ｇの位置を長軸Ｌａからずらして設定しても良い。この場合、液体Ｗ中においてカプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角を一意に制御することが可能となる。
【０１３９】
或いは、カプセル型内視鏡１０の重心Ｇを幾何学的中心Ｃに対して永久磁石１９の磁化方向と異なる方向にずらして設定しても良い。この場合も、液体Ｗ中においてカプセル型内視鏡１０の方位角及び傾斜角を一意に制御することが可能となる。
【０１４０】
また、以上説明した実施の形態１においては、磁界生成部２５により、被検体１０１内に導入されたカプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界を生成したが、それ以外にも、カプセル型内視鏡１０に対して種々の作用を及ぼす磁界を生成しても良い。例えばカプセル型内視鏡１０に磁気スイッチを内蔵させ、磁界生成部２５により当該磁気スイッチのオン／オフを遠隔的に行うようにしても良い。
【０１４１】
また、以上説明した実施の形態１においては、誘導装置２０が備える体外永久磁石２５ａの形状を直方体形状としたが、磁化方向と直交する第１の方向の長さが磁化方向の長さより長い永久磁石を、第１の方向に平行な第１の面と対向する領域内にカプセル型内視鏡１０を拘束するように構成できれば、多角柱形状、円盤（又は楕円盤）形状、錐台形状、又はこれらの類似する形状といった直方体形状以外の様々な形状の永久磁石を適用しても良い。好ましくは、体外永久磁石の磁化方向と第１の方向とに直交する第２の方向の長さを、第１の方向の長さよりも短くすると良い。体外永久磁石の形状を直方体形状以外とする場合においても、磁化方向並びに第１及び第２の方向における長さに関する条件等の詳細については、実施の形態１において説明したものと同様である。なお、円盤形状や楕円盤形状の永久磁石を用いる場合、磁化方向並びに第１及び第２の方向の長さを、直径や長軸又は短軸の長さで規定しても良い。
【０１４２】
（変形例１−１）
次に、実施の形態１の変形例１−１について説明する。
図３５（ａ）は、変形例１−１に係る操作入力部２４の正面図であり、図３５（ｂ）は、操作入力部２４の右側面図であり、図３６は、操作入力部２４の各構成部位の操作によって指示されるカプセル型内視鏡１０の動作内容の他の例を示す図である。
【０１４３】
操作入力部２４の各操作とカプセル型内視鏡１０の誘導操作とは、以下に説明するように、水平面Ｈｐではなくカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａとの直交面に沿ってカプセル型内視鏡１０を誘導できるように対応付けられていてもよい。以下、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａとの直交面に沿ってカプセル型内視鏡１０を誘導した場合の誘導操作に対応するカプセル型内視鏡１０の動きについて説明する。
【０１４４】
図３５（ａ）に示すように、ジョイスティック６２の矢印Ｙ２３ｊに示す上下方向の傾動方向は、図３６に示すように、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａとの直交面を矢印Ｙ２３のように進むダウン誘導方向又はアップ誘導方向が指示される。操作入力部２４から、ジョイスティック６２の矢印Ｙ２３ｊの傾動操作に対応する操作情報が制御部２８に入力された場合、磁界生成部２５は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２の傾動方向に応じてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、平面位置変更部２５ｂ及び鉛直位置変更部２５ｃを制御する。
【０１４５】
図３５（ａ）に示すように、ジョイスティック６２の矢印Ｙ２４ｊに示す左右方向の傾動方向は、図３６に示すように、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａとの直交面を矢印Ｙ２４のように進むライト誘導方向又はレフト誘導方向が指示される。操作入力部２４から、ジョイスティック６２の矢印Ｙ２４ｊの傾動操作に対応する操作情報が制御部２８に入力された場合、制御部２８は、この操作情報をもとに、ジョイスティック６２の傾動方向に応じてカプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び誘導量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、平面位置変更部２５ｂを制御する。
【０１４６】
図３５（ｂ）に示すように、アップボタン６４Ｕ又はダウンボタン６４Ｂが矢印Ｙ２５ｊ、Ｙ２６ｊのように押圧されることにより、図３６に示すように、カプセル型内視鏡１０が長軸Ｌａに沿って矢印Ｙ２５、Ｙ２６のように撮像素子１５Ａ、１５Ｂに対して前後に進むフォワード誘導方向又はバックワード誘導方向が指示される。操作入力部２４から、アップボタン６４Ｕ又はダウンボタン６４Ｂの矢印Ｙ２５ｊ、Ｙ２６ｊの押圧操作に対応する操作情報が制御部２８に入力された場合、制御部２８は、この操作情報をもとに、押圧されたボタンに応じて、カプセル型内視鏡１０先端の絶対座標系上における誘導方向及び誘導量を演算し、演算した誘導方向及び演算量に応じて体外永久磁石２５ａを並進させるよう、平面位置変更部２５ｂ及び鉛直位置変更部２５ｃを制御する。
【０１４７】
なお、図３５（ａ）に示すように、ジョイスティック６１の矢印Ｙ２１ｊに示す上下方向の傾動方向は、図３６の矢印Ｙ２１のようにカプセル型内視鏡１０の先端が鉛直軸Ａｚを通るように首を振るティルティング誘導方向に対応し、ジョイスティック６１の矢印Ｙ２２ｊに示す左右方向の傾動方向は、図３６の矢印Ｙ２２のようにカプセル型内視鏡１０が鉛直軸Ａｚを中心として回転するローテーション誘導方向に対応する。
【０１４８】
（変形例１−２）
次に、実施の形態１の変形例１−２について説明する。
被検体１０１内におけるカプセル型内視鏡１０の位置検出は、実施の形態１において説明したカプセル型内視鏡１０から受信した無線信号の強度に基づく方法の他にも、様々な方法で行っても良い。
【０１４９】
例えば、カプセル型内視鏡１０に印加された加速度に基づいて、カプセル型内視鏡１０の位置を検出する方法を用いても良い。この場合、カプセル型内視鏡１０の内部に、カプセル型内視鏡１０に印加される加速度を３次元的に検出する加速度センサを設け、加速度センサの検出結果を無線信号に重畳して随時送信する。誘導装置２０は、受信した無線信号に重畳された加速度センサの検出結果に基づき、カプセル型内視鏡１０に印加された加速度を積算してカプセル型内視鏡１０の位置の相対的な変化量を求め、この変化量から、カプセル型内視鏡１０の現在の位置を算出する。
【０１５０】
（変形例１−３）
次に、実施の形態１の変形例１−３について説明する。
被検体１０１内におけるカプセル型内視鏡１０の位置検出方法として、交流磁界を検出する方法を用いても良い。この場合、カプセル型内視鏡１０の内部に、交流磁界を発生する交流磁界発生部を設ける。一方、誘導装置２０側には、交流磁界を検出する磁界センサを複数設けておく。
【０１５１】
誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０が発生する交流磁界を、複数箇所に設置された複数の磁界センサによりそれぞれ検出し、これらの検出結果をもとにカプセル型内視鏡１０の位置、方位角、及び傾斜角のうちの少なくとも１つを連続的に算出する。この場合、誘導装置２０は、算出したカプセル型内視鏡１０の位置、方位角、及び傾斜角のうちの少なくとも１つをもとに、自身が発生する磁界を制御してもよい。また、誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０の位置が被検体１０１内の測定領域（磁界生成部２５が生成する磁界の領域）内に位置しているか否かを確認し、この確認結果に基づいて遮蔽部２６の動作を制御しても良い。例えば、カプセル型内視鏡１０が被検体１０１内の測定領域内に位置している場合、制御部２８は遮蔽部２６を制御して、磁界生成状態となるように磁性体部材２６ａを有効磁界領域１００の下から抜去させる。一方、カプセル型内視鏡１０が被検体１０１内の測定領域外に位置している場合、制御部２８は遮蔽部２６を制御して、磁界遮蔽状態となるように磁性体部材２６ａを有向磁界領域１００の下に挿入させる。
【０１５２】
（変形例１−４）
次に、実施の形態１の変形例１−４について説明する。
被検体１０１内におけるカプセル型内視鏡１０の位置検出方法として交流磁界を検出する別の方法を説明する。この場合、カプセル型内視鏡１０の内部に、交流磁界によって共振するＬＣ回路を設け、誘導装置２０側には、交流磁界発生装置、及び交流磁界を検出する磁界センサを複数設けておく。
【０１５３】
誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０が被検体１０１内の測定領域（磁界生成部２５が生成する磁界の領域）内に位置していない状態で、交流磁界発生装置が発生する第１の交流磁界を予め検出しておく。そして、カプセル型内視鏡１０が被検体１０１内の測定領域内に位置しているときに、カプセル型内視鏡１０内のＬＣ回路が発生する共振磁界を含んだ第２の交流磁界を検出し、第１の交流磁界の検出値と第２の交流磁界の検出値との差分値から、カプセル型内視鏡１０内のＬＣ回路が発生する共振磁界を求める。誘導装置２０は、このようにして求めた共振磁界に基づいて、３次元空間におけるカプセル型内視鏡１０の位置座標を連続的に算出する。
【０１５４】
（変形例１−５）
次に、実施の形態１の変形例１−５について説明する。
図３７は、図１に示す磁界生成部２５の変形例を示す模式図である。磁界生成部２５において磁気を発生する磁気発生部としては、体外永久磁石２５ａのみを用いる構成に限定されない。
【０１５５】
例えば、図３７に示すように、体外永久磁石２５ａ−１及びコイル２５ａ−２を有する電磁石によって磁気発生部を実現しても良い。体外永久磁石２５ａ−１は、自身の磁化方向と平行な４つの面の内の１つの面（カプセル対向面ＰＬ３）が水平面と平行となるように配置される。
【０１５６】
一方、コイル２５ａ−２は、自身が生成する磁界の向きＺμが鉛直方向となるように、誘導装置２０に固定して配置される。コイル２５ａ−２は、カプセル型内視鏡１０の誘導領域内に、体外永久磁石２５ａ−１よりも均一性の高い鉛直方向の磁界を発生すると共に、その磁界強度が、制御部２８によって制御可能に構成される。
【０１５７】
この場合、体外永久磁石２５ａ−１が発生する水平方向の磁界と、コイル２５ａ−２が発生する鉛直方向の磁界との合成磁界によって、カプセル型内視鏡１０の傾斜角が制御される。また、カプセル型内視鏡１０の方位角は、旋回角変更部２５ｅによる体外永久磁石２５ａ−１の旋回角変更動作によって制御される。さらに、カプセル型内視鏡１０の位置は、平面位置変更部２５ｂ及び鉛直位置変更部２５ｃによる体外永久磁石２５ａ−１の並進動作によって制御される。
【０１５８】
変形例１−５によれば、電磁石は永久磁石と比較して均一性が高く強力な磁界を誘導領域に生成することができるので、カプセル型内視鏡１０の傾斜角及び方位角をより安定的に制御することが可能となる。また、この場合、体外永久磁石２５ａ−１は、主に、カプセル型内視鏡１０の位置及び方位角制御のためにのみ用いられるので、体外永久磁石２５ａ−１の形状に対する制約を緩和することが可能となる。
【０１５９】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図３８及び図３９は、実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を模式的に示す一部断面側面図である。図３８及び図３９に示すように、実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システム（以下、単に誘導システムという）２は、カプセル型内視鏡１０及び誘導装置２０Ａを備える。図３８は、誘導装置２０Ａが磁界生成状態にある場合を示し、図３９は、誘導装置２０Ａが磁界遮蔽状態にある場合を示している。
【０１６０】
誘導装置２０Ａは、図２に示す駆動部２６ｃの代わりに、磁性体部材２６ａを弾性力によってスライドさせる弾性部材２６ｅを有する。弾性部材２６ｅとしては、ネジ巻きバネ、皿バネ、板バネ等のバネ部材の他、ゴムなども用いることができる。なお、これ以外の誘導装置２０Ａの各部の構成については、実施の形態１と同様である。
【０１６１】
図３８に示すように、誘導装置２０Ａが磁界生成状態にあるとき、弾性部材２６ｅは収縮し、自身の弾性力により磁性体部材２６ａを押圧している。このとき、磁性体部材２６ａは、固定部２６ｄによって位置を固定されている。
【０１６２】
図３９に示すように、固定部２６ｄを上方に移動させ、磁性体部材２６ａの固定状態を解除すると、磁性体部材２６ａは、弾性部材２６ｅから受ける弾性力によりスライドし、有効磁界領域１００の下方（磁界生成部２５の上方）の凹部２０ｃに移動する。それにより、誘導装置２０Ａが磁界遮蔽状態に遷移する。なお、磁性体部材２６ａの固定状態を解除するための固定部２６ｄの操作は、ユーザが手動で行っても良いし、制御部２８の制御の下で動作する駆動部により固定部２６ｄを操作するようにしても良い。
【０１６３】
以上説明した実施の形態２によれば、弾性部材２６ｅの弾性力により磁性体部材２６ａを移動させるので、例えば、突然の電源の喪失といった事態が生じても、誘導装置２０Ａを磁界遮蔽状態に素早く遷移させることが可能となる。
【０１６４】
なお、誘導装置２０Ａを磁界遮蔽状態から磁界生成状態に遷移させる際には、ユーザが手動により磁性体部材２６ａ及び固定部２６ｄの位置を移動させても良いし、制御部２８の制御の下で動作する駆動装置を別途設けて、磁性体部材２６ａを水平方向（図の右方向）に移動させるようにしても良い。
【０１６５】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
図４０及び図４１は、実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を模式的に示す一部断面側面図である。図４０及び図４１に示すように、実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システム（以下、単に誘導システムという）３は、カプセル型内視鏡１０及び誘導装置３０を備える。図４０は、誘導装置３０が磁界生成状態にある場合を示し、図４１は、誘導装置３０が磁界遮蔽状態にある場合を示している。
【０１６６】
誘導システム３の構成は、全体として、図１に示す誘導システム１と同様であり、後述するベッド３０ａ及び遮蔽部３１の構成のみが誘導システム１とは異なっている。
【０１６７】
誘導装置３０には、被検体１０１が載置される載置台としてのベッド３０ａが、該ベッド３０ａを支持する脚部３０ｂに対してスライド可能に設けられている。ベッド３０ａの主面（被検体載置面）は、被検体１０１の検査対象部位（例えば胃部）が載置される領域ＲAと、検査対象ではない部位（例えば下肢）が載置される領域ＲBとを含んでいる。このベッド３０ａの脚部３０ｂに対する位置は、領域ＲAが磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間に挿入された状態（磁界生成状態）の位置と、領域ＲAが磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間から抜去された状態（磁界遮蔽状態）の位置とで、後述する駆動部３１ｂによって切り替えられる。
【０１６８】
脚部３０ｂの内部には、有効磁界領域１００に磁界を形成するための磁界生成部２５が収容されている。なお、磁界生成部２５が生成する磁界の有効磁界領域１００以外（例えば、脚部３０ｂの側面方向）の空間への漏れを抑制するため、脚部３０ｂを鉄板等の強磁性体によって形成すると好ましい。
【０１６９】
誘導装置３０は、磁界生成部２５が生成する磁界を有効磁界領域１００に対して遮蔽する遮蔽部３１を備える。遮蔽部３１は、ベッド３０ａの下面に取り付けられた磁性体部材３１ａと、制御部２８の制御の下で動作し、ベッド３０ａを磁性体部材３１ａと共に移動させる駆動部３１ｂとを有する。
【０１７０】
磁性体部材３１ａは、例えば鉄板等の強磁性体によって形成されている。磁性体部材３１ａの材料やサイズについては、実施の形態１において説明した磁性体部材２６ａと同様である。このような磁性体部材３１ａは、ベッド３０ａの下面に設けられた凹部内に接着や機械締結等により固定されている。磁性体部材３１ａのベッド３０ａに対する位置は、磁界遮蔽状態となったときに磁性体部材３１ａが少なくとも磁界生成部２５上の領域を覆うように決定される。実施の形態３においては、領域ＲBの一部に磁性体部材３１ａを配置している。
【０１７１】
駆動部３１ｂは、磁性体部材３１ａが取り付けられたベッド３０ａを、水平面内で１次元的（例えば、被検体１０１の身長方向）に移動させ、ベッド３０ａの位置を磁界生成状態における位置と磁界遮蔽状態における位置とで切り替える。
【０１７２】
誘導装置３０は、図４０に示すように、検査時には領域ＲAが磁界生成部２５の上方に位置するようにベッド３０ａを移動させる。これにより、磁性体部材３１ａが磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間から抜去され、磁界生成部２５が有効磁界領域１００に生成した磁界によってカプセル型内視鏡１０の磁気誘導が可能な状態（磁気生成状態）となる。一方、誘導装置３０は、図４１に示すように、検査の前後や緊急停止時には領域ＲAが磁界生成部２５の上方から外れるようにベッド３０ａを移動させる。これにより、磁性体部材３１ａが磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間に挿入された磁界遮蔽状態となる。
【０１７３】
このように、実施の形態３においては、磁性体部材３１ａによる磁界の遮蔽とベッド３０ａの移動とを連動して行うので、磁界遮蔽状態において、カプセル型内視鏡１０に対する磁界の作用をさらに低減することが可能となる。
【０１７４】
なお、実施の形態３においても、実施の形態２と同様に、駆動部３１ｂの代わりに、バネ等の弾性部材によってベッド３０ａを移動させるようにしても良い。
【０１７５】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
図４２及び図４３は、実施の形態４に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を模式的に示す一部断面側面図である。図４２及び図４３に示すように、実施の形態４に係るカプセル型医療装置誘導システム（以下、単に誘導システムという）４は、カプセル型内視鏡１０及び誘導装置４０を備える。図４２は、誘導装置４０が磁界生成状態にある場合を示し、図４３は、誘導装置４０が磁界遮蔽状態にある場合を示している。
【０１７６】
誘導システム４の構成は、全体として、図１に示す誘導システム１と同様であり、後述するベッド４０ａ及び遮蔽部４１の構成のみが誘導システム１とは異なっている。
【０１７７】
誘導装置４０には、被検体１０１が載置される載置台としてのベッド４０ａが、該ベッド４０ａを支持する脚部４０ｂに対してスライド可能に設けられている。ベッド４０ａの主面は、被検体１０１の検査対象部位が載置される領域ＲAと、検査対象ではない部位が載置される領域ＲBとを含んでいる。このベッド４０ａの脚部４０ｂに対する位置は、領域ＲAが磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間に挿入された状態（磁界生成状態）の位置と、領域ＲAが磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間から抜去された状態（磁界遮蔽状態）の位置とで、後述する駆動部４１ｅによって切り替えられる。
【０１７８】
脚部４０ｂの内部には、有効磁界領域１００に磁界を形成するための磁界生成部２５が収容されている。なお、磁界生成部２５が生成する磁界の有効磁界領域１００以外（例えば、脚部４０ｂの側面方向）の空間への漏れを抑制するため、脚部４０ｂを鉄板等の強磁性体によって形成しても良い。
【０１７９】
誘導装置４０は、磁界生成部２５が生成する磁界を有効磁界領域１００に対して遮蔽する遮蔽部４１を備える。遮蔽部４１は、磁性流体４１ａと、ベッド４０ａの内部に設けられた磁性流体収容部４１ｂと、ベッド４０ａの下部に設けられた磁性流体貯蔵部４１ｃと、磁性流体４１ａを磁性流体収容部４１ｂとの間で連結孔４１ｆを介して移動させるピストン４１ｄと、制御部２８の制御の下で動作し、ベッド４０ａを移動させる駆動部４１ｅとを有する。
【０１８０】
磁性流体４１ａは、磁性を有する流体であり、例えば、マグネタイト等の磁性体粒子を水や油などの液体に分散させたものが用いられる。このような磁性流体４１ａは、誘導装置４０が磁界生成状態にあるとき、磁性流体貯蔵部４１ｃに貯蔵され、誘導装置４０が磁界遮蔽状態にあるとき、磁性流体収容部４１ｂに収容される。
【０１８１】
磁性流体収容部４１ｂが設けられる領域は、磁界遮蔽状態となったときに磁性流体収容部４１ｂが少なくとも磁界生成部２５上の領域を覆うように決定される。実施の形態４においては、領域ＲB及び領域ＲAの一部に磁性流体収容部４１ｂを設けている。
【０１８２】
磁性流体貯蔵部４１ｃは、磁性流体収容部４１ｂと略等しい体積を有し、例えばベッド４０ａの端部領域に設けられる。
これらの磁性流体収容部４１ｂと磁性流体貯蔵部４１ｃとは、連結孔４１ｆによって連通している。
【０１８３】
ピストン４１ｄは、磁性流体貯蔵部４１ｃ内に設けられ、ベッド４０ａの移動と連動して動作する磁性流体移動手段である。ピストン４１ｄは、磁性流体貯蔵部４１ｃに対して図の右方向に移動することにより、磁性流体貯蔵部４１ｃ内の磁性流体４１ａを、連結孔４１ｆを介して磁性流体収容部４１ｂに押し出す。また、ピストン４１ｄは、磁性流体貯蔵部４１ｃに対して図の左方向に移動することにより、磁性流体収容部４１ｂ内の磁性流体４１ａを、連結孔４１ｆを介して磁性流体貯蔵部４１ｃ内に吸引する。
【０１８４】
駆動部４１ｅは、ベッド４０ａを水平面内で１次元的（例えば、被検体１０１の身長方向）に移動させ、ベッド４０ａの位置を磁界生成状態における位置と磁界遮蔽状態における位置とで切り替える。このベッド４０ａの位置の遷移と連動して、ピストン４１ｄの磁性流体貯蔵部４１ｃに対する相対的な位置が変化する。
【０１８５】
図４２に示すように、誘導装置４０は、検査時に領域ＲAが磁界生成部２５の上方に位置するようにベッド４０ａを移動させる。これにより、磁性流体４１ａが磁性流体貯蔵部４１ｃに吸引されて、磁性流体収容部４１ｂは空になり、磁界生成部２５が有効磁界領域１００に生成した磁界によってカプセル型内視鏡１０の磁気誘導が可能な状態（磁界生成状態）となる。一方、図４３に示すように、誘導装置４０は、検査の前後や緊急停止時に領域ＲAが磁界生成部２５の上方から外れるようにベッド４０ａを移動させる。これにより、磁性流体貯蔵部４１ｃ内の磁性流体４１ａが磁性流体収容部４１ｂに押し出され、磁性流体４１ａで満たされた磁性流体収容部４１ｂが磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間に挿入される。即ち、磁界遮蔽状態となる。
【０１８６】
このように、実施の形態４においては、被検体１０１の検査対象部位を有効磁界領域１００からずらすと共に、磁性流体４１ａを磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間に挿入することにより磁界遮蔽状態を実現する。従って、磁界遮蔽状態において、カプセル型内視鏡１０に対する磁界の作用をさらに低減することが可能となる。
【０１８７】
なお、実施の形態４においては、ベッド４０ａの移動と連動してピストン４１ｄを移動させたが、ベッド４０ａを脚部４０ｂに対して固定し、ピストン４１ｄのみを移動させることにより、磁性流体収容部４１ｂと磁性流体貯蔵部４１ｃとの間で磁性流体４１ａを流通させても良い。この場合、磁性流体収容部４１ｂは、ベッド４０ａの磁界生成部２５と有効磁界領域１００との間の領域（即ち、領域ＲAを含む領域）に設けると良い。
【０１８８】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。
図４４は、実施の形態５に係るカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を模式的に示す斜視図である。図４４に示すように、実施の形態５に係るカプセル型医療装置誘導システム（以下、単に誘導システムともいう）５は、永久磁石１９を内蔵し、被検体１０１内に導入されるカプセル型内視鏡１０と、被検体１０１の両側に対向して配置された永久磁石５１、５２と、永久磁石５１、５２をそれぞれ駆動する磁石駆動部５３、５４と、永久磁石５１、５２と被検体１０１との間に挿抜可能に配置された遮蔽板５５、５６と、遮蔽板５５、５６をそれぞれ駆動する遮蔽板駆動部５７、５８と、磁石駆動部５３、５４及び遮蔽板駆動部５７、５８の動作を制御する制御部５９とを備える。カプセル型内視鏡１０は、永久磁石５１、５２により被検体１０１内に生成される磁界に拘束され、磁石駆動部５３、５４により駆動される永久磁石５１、５２の位置、仰角θ、及び旋回角ψに応じて、その位置、傾斜角、及び方位角を変化させる。
【０１８９】
永久磁石５１、５２は、互いに同種且つ同じ直方体形状を有する永久磁石である。永久磁石５１、５２は、直方体の４つの面と平行な磁化方向を有し、この内の１つの面（以下、カプセル対向面ＰＬ４、ＰＬ５という）を被検体１０１に向け、且つ、磁化方向が互いに鏡面対称となるように平行に配置されている。なお、これらの永久磁石５１、５２は、カプセル型内視鏡１０の誘導を行っていないときには、磁化方向を鉛直方向（Ｚ軸方向）に向けて配置されている。以下、カプセル型内視鏡１０の誘導を行っていないときの鉛直方向と直交する方向の内、カプセル対向面ＰＬ４、ＰＬ５と直交する方向をＸ軸方向、カプセル対向面ＰＬ４、ＰＬ５と平行な方向をＹ軸方向とする。
【０１９０】
各永久磁石５１、５２は、直方体形状の３方向の辺の長さの内、カプセル対向面ＰＬ４、ＰＬ５に含まれる１方向（磁化方向又はこれと直交する方向。図４４においては、Ｚ軸方向またはＹ軸方向）の辺の長さよりも、カプセル対向面ＰＬ４、ＰＬ５と直交する方向（図４４においてはＸ軸方向）辺の長さが短い形状を有している。好ましくは、各永久磁石５１、５２は、直方体形状の３方向の辺の長さの内、カプセル対向面ＰＬ４、ＰＬ５と直交する方向の長さが最も短い平板形状を有している。
【０１９１】
永久磁石５１、５２は、水平方向及び鉛直方向に揃って並進可能に構成されており、これにより、被検体１０１内のカプセル型内視鏡１０の位置を制御することができる。例えば、永久磁石５１、５２を鉛直面内で並進させることにより、カプセル型内視鏡１０の鉛直面内における位置が変化する。また、永久磁石５１、５２を水平面内で並進させることにより、カプセル型内視鏡１０の水平面内における位置が変化する。
【０１９２】
永久磁石５１、５２は、カプセル対向面ＰＬ４、ＰＬ５と直交し、各々の中心を通る軸Ｒ0、及び、磁化方向と直交するカプセル対向面ＰＬ４、ＰＬ５内の軸Ｒ1、Ｒ2に対して回転可能に構成されており、これにより、被検体１０１内のカプセル型内視鏡１０の方位角及び傾斜角を制御することができる。例えば、永久磁石５１、５２を、互いの位置関係を維持したまま軸Ｒ0に対して回転（旋回）させると、カプセル型内視鏡１０が追従して方位角を変化させる。また、永久磁石５１、５２を互いの位置関係を維持したまま軸Ｒ1、Ｒ2に対してそれぞれ傾斜させると、カプセル型内視鏡１０も追従して傾斜する。
【０１９３】
さらに、永久磁石５１、５２は、互いの間の距離を変更可能に構成されており、永久磁石５１、５２の間の距離を変化させることにより、有効磁界領域１００における磁界強度を変化させることができる。誘導システム５においては、永久磁石５１、５２の間隔が設置可能な範囲で最も広いとき（即ち、有効磁界領域１００の磁界強度が最も小さいとき）の各永久磁石５１、５２の位置が、初期位置として設定されている。
【０１９４】
遮蔽板５５、５６は、鉄板等の強磁性体によって形成された部材である。各遮蔽板５５、５６は、永久磁石５１、５２が生成する磁界を有効磁界領域１００に対して遮蔽することができる素材及びサイズ（幅×長さ）を有していれば良い。本実施の形態５においては、各永久磁石５１、５２及び各遮蔽板５５、５６の主面の面積をほぼ等しくしている。
【０１９５】
遮蔽板駆動部５７、５８は、遮蔽板５５、５６を鉛直方向に駆動することにより、有効磁界領域１００と永久磁石５１、５２との間に対して遮蔽板５５、５６を挿抜する。遮蔽板５５、５６が有効磁界領域１００と永久磁石５１、５２との間に挿入されると、誘導システム５は磁界遮蔽状態となり、遮蔽板５５、５６が有効磁界領域１００と永久磁石５１、５２との間から抜去されると、誘導システム５は磁界生成状態となる。
【０１９６】
このような実施の形態５によれば、被検体１０１を立位のまま検査することができると共に、誘導システム５における磁界生成状態と磁界遮蔽状態とを切り替えることが可能となる。
【０１９７】
なお、実施の形態５のように、被検体１０１に対して側方に永久磁石を設ける場合には、被検体を座位にて検査を行うカプセル型内視鏡誘導システムを構成することも可能である。この場合には、被検体を座らせる椅子を載置台として用意し、この椅子の背もたれや肘掛部分に永久磁石や遮蔽板を設けても良い。
【０１９８】
以上説明した実施の形態は、本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、各実施の形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を生成できる。本発明は、仕様等に応じて種々変形することが可能であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは、上記記載から自明である。
【０１９９】
（付記１） 
第１の永久磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置が被検体内に導入された状態で、該カプセル型医療装置に対して磁界を印加することにより、前記被検体内において前記カプセル型医療装置を誘導する誘導装置において、
被検体外に設けられた第２の永久磁石であって、磁化方向及び該磁化方向と直交する第１の方向を含む第１の面を有し、該第１の面と対向する領域内に前記カプセル型医療装置を拘束する第２の永久磁石と、
前記第２の永久磁石により前記カプセル型医療装置の誘導が可能な磁界が生成される領域である有効磁界領域に対し、前記第２の永久磁石が生成する磁界を遮蔽する遮蔽手段であって、前記有効磁界領域に対して前記磁界が遮蔽されていない第１の状態と、前記有効磁界領域に対して前記磁界が遮蔽されている第２の状態とを切替可能な遮蔽手段と、
を備えることを特徴とする誘導装置。
【０２００】
（付記２） 
前記遮蔽手段は、
磁性体と、
前記磁性体を前記第２の永久磁石と前記有効磁界領域との間に挿抜する駆動手段と、
を有することを特徴とする付記１に記載の誘導装置。
【０２０１】
（付記３） 
前記磁性体は板状をなすことを特徴とする付記２に記載の誘導装置。
【０２０２】
（付記４） 
前記駆動手段は、弾性力により前記磁性体を押圧する弾性部材であることを特徴とする付記２に記載の誘導装置。
【０２０３】
（付記５） 
前記遮蔽手段による前記磁界の遮蔽状態を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果を報知する報知手段と、
をさらに備えることを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の誘導装置。
【０２０４】
（付記６） 
前記報知手段は、前記検出結果を視覚情報又は聴覚情報によって報知することを特徴とする付記５に記載の誘導装置。
【０２０５】
（付記７）
付記１〜６のいずれか１つに記載の誘導装置と、
前記第１の永久磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置と、
を備えることを特徴とするカプセル型医療装置誘導システム。
【０２０６】
（付記８） 
第１の永久磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置が被検体内に導入された状態で、該カプセル型医療装置に対して磁界を印加することにより、前記被検体内において前記カプセル型医療装置を誘導する誘導装置と、
前記第１の永久磁石が内部に配置されたカプセル型医療装置と、
を備え、
前記誘導装置は、
被検体外に設けられた第２の永久磁石であって、磁化方向及び該磁化方向と直交する第１の方向を含む第１の面を有し、該第１の面と対向する領域内に前記カプセル型医療装置を拘束する第２の永久磁石を有し、
前記第２の永久磁石の第１の方向の長さが、前記磁化方向の長さよりも長いことを特徴とするカプセル型医療装置誘導システム。
【０２０７】
（付記９）
前記カプセル型医療装置が、被検体内に導入される液体内において前記誘導装置によって誘導され、
前記カプセル型医療装置の重心は、前記カプセル型医療装置の幾何学的中心から、前記第１の永久磁石の磁化方向とは異なる方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする付記７又は８に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【符号の説明】
【０２０８】
１〜５  カプセル型医療装置誘導システム
１０  カプセル型内視鏡
１１Ａ、１１Ｂ  撮像部
１２  カプセル型筐体
１２ａ  筒状筐体
１２ｂ、１２ｃ  ドーム形状筐体
１３Ａ、１３Ｂ  照明部
１４Ａ、１４Ｂ  光学系
１５Ａ、１５Ｂ  撮像素子
１６  無線通信部
１６ａ  アンテナ
１７  制御部
１８  電源部
１９  永久磁石
２０、２０Ａ、３０、４０  誘導装置
２０ａ、３０ａ、４０ａ  ベッド
２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ  脚部
２０ｃ  凹部
２１  受信部
２１ａ  アンテナ
２２  位置検出部
２３ａ  表示部
２３ｂ  報知部
２４  操作入力部
２５  磁界生成部
２５ａ、２５ａ−１  体外永久磁石
２５ａ−２  コイル
２５ｂ  平面位置変更部
２５ｃ  鉛直位置変更部
２５ｄ  仰角変更部
２５ｅ  旋回角変更部
２６、３１、４１  遮蔽部
２６ａ、３１ａ  磁性体部材
２６ｂ  支持部
２６ｃ、３１ｂ、４１ｅ  駆動部
２６ｄ  固定部
２６ｅ  弾性部材
２７  遮蔽状態検知部
２８  制御部
２９  記憶部
４１ａ  磁性流体
４１ｂ  磁性流体収容部
４１ｃ  磁性流体貯蔵部
４１ｄ  ピストン
４１ｆ  連結孔
５１、５２  永久磁石
５３、５４  磁石駆動部
５５、５６  遮蔽板
５７、５８  遮蔽板駆動部
５９  制御部
６１、６２  ジョイスティック
６４Ｕ  アップボタン
６４Ｂ  ダウンボタン
６５  キャプチャボタン
６６  アプローチボタン
１００  有効磁界領域
１０１  被検体
【要約】
カプセル型医療装置の誘導に適した磁界を発生することが可能な形状を有する永久磁石を備える誘導装置を提供する。誘導装置は、第１の永久磁石が内部に配置されたカプセル型内視鏡１０が被検体内に導入された状態で、該カプセル型内視鏡１０に対して磁界を印加することにより、被検体内においてカプセル型内視鏡１０を誘導する誘導装置において、被検体外に設けられた体外永久磁石２５ａであって、磁化方向及び該磁化方向と直交する第１の方向を含む第１の面を有し、該第１の面と対向する領域内にカプセル型内視鏡１０を拘束する第２の永久磁石を備え、体外永久磁石２５ａの第１の方向の長さが、磁化方向の長さよりも長い。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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