(57)【要約】  誘導装置は、被検体内に導入され、内部に磁石を有するカプセル型医療装置を磁界によって誘導する誘導装置において、前記カプセル型医療装置を誘導するために、前記磁石に作用させる磁界を発生する磁界発生部と、前記磁界発生部が発生する前記磁界を遮蔽する磁界遮蔽部と、前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢を誘導するための目標位置又は目標姿勢の少なくとも一方の入力を受け付ける操作入力部と、前記カプセル型医療装置を前記目標位置又は前記目標姿勢の少なくとも一方に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部を制御する制御部と、を備える。これにより、磁界遮蔽部を備えるカプセル型医療装置の誘導装置において、カプセル型医療装置を目標とする位置及び姿勢に誘導することができる誘導装置を提供する。
2017149834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に導入され、内部に磁石を有するカプセル型医療装置を磁界によって誘導する誘導装置において、
前記カプセル型医療装置を誘導するために、前記磁石に作用させる磁界を発生する磁界発生部と、
前記磁界発生部が発生する前記磁界を遮蔽する磁界遮蔽部と、
前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢を誘導するための目標位置又は目標姿勢の少なくとも一方の入力を受け付ける操作入力部と、
前記カプセル型医療装置を前記目標位置又は前記目標姿勢の少なくとも一方に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする誘導装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記目標位置に対する前記磁界発生部の位置を変化させ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】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部に向かって移動させる移動量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の誘導装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、前記磁界発生部を重力方向と逆方向に向かって移動させる移動量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の誘導装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、
前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部に近づける場合には、前記磁界発生部を加速させるように移動させ、
前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部から遠ざける場合には、前記磁界発生部を減速させるように移動させることを特徴とする請求項３に記載の誘導装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を重力方向に移動させるに従って、前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部に向かって移動させる移動量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の誘導装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を重力方向に移動させるに従って、前記磁界発生部を重力方向に移動させる移動量を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の誘導装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記カプセル型医療装置に対する前記磁界発生部の角度を変化させ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】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の傾きを大きくすることを特徴とする請求項８に記載の誘導装置。 
【請求項１０】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を重力方向に移動させるに従って、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の傾きを大きくすることを特徴とする請求項８に記載の誘導装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、前記磁界発生部の磁極の方向を、重力方向に直交する面内における前記磁界発生部に最も近接した前記磁界遮蔽部に向けていくことを特徴とする請求項８に記載の誘導装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標姿勢に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記カプセル型医療装置に対する前記磁界発生部の角度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標姿勢に誘導する際に、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の傾きを大きくするに従って、前記磁界発生部の磁極の方向を、重力方向に直交する面内における前記磁界発生部に最も近接した前記磁界遮蔽部に向けていくことを特徴とする請求項１０に記載の誘導装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標姿勢に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記目標位置に対する前記磁界発生部の位置を変化させることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項１５】
前記制御部は、重力方向に直交する面内における前記カプセル型医療装置の長軸の方向を３６０度回転させるよう前記磁界発生部を制御する際に、重力方向に直交する面内において前記磁界発生部を所定の曲線状に２周移動させることを特徴とする請求項１４に記載の誘導装置。
【請求項１６】
前記制御部は、
前記カプセル型医療装置が前記目標姿勢になるように、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、重力方向に直交する面内における前記磁界発生部に最も近接した前記磁界遮蔽部に向かう方向に対する前記磁界発生部の磁極の方向の角度を算出し、
前記磁界発生部の磁極の方向が算出した前記角度と合致する場合に、前記カプセル型医療装置が前記目標位置に移動するように、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部の位置を算出し、
算出した前記角度及び前記位置に前記磁界発生部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項１７】
前記制御部は、
前記カプセル型医療装置が前記目標姿勢になるように、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の角度を算出し、
前記磁界発生部の磁極の方向が算出した前記角度と合致する場合に、前記カプセル型医療装置が前記目標位置に移動するように、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部の位置を算出し、
算出した前記角度及び前記位置に前記磁界発生部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項１８】
前記磁界遮蔽部が与える影響により、前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢がずれる量を記憶した記憶部を備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１つに記載の誘導装置。
【請求項１９】
被検体内における前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢を検出する位置及び姿勢検出部を備えることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１つに記載の誘導装置。
【請求項２０】
前記磁界発生部は、永久磁石であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の誘導装置。
【請求項２１】
前記磁界発生部は、電磁石であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の誘導装置。
【請求項２２】
前記磁界遮蔽部は、強磁性体からなり、平板状をなすことを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１つに記載の誘導装置。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１つに記載の誘導装置と、
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。
【請求項２４】
前記カプセル型医療装置は、
被検体内に導入可能なカプセル型筐体と、
前記カプセル型筐体に内包された永久磁石と、を備え、
前記永久磁石は、当該カプセル型医療装置の重心と前記カプセル型筐体の幾何学的中心とが異なるように配置され、
前記永久磁石の磁極の方向は、当該カプセル型医療装置の重心と前記カプセル型筐体の幾何学的中心とを結ぶ直線と異なる方向であることを特徴とする請求項２３に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体内に導入されて被検体内に関する種々の情報を取得する、或いは、被検体内に薬剤等を投与するといったカプセル型医療装置が開発されている。一例として、被検体の消化管内に導入可能な大きさに形成されたカプセル型内視鏡が知られている。【０００３】
カプセル型内視鏡は、カプセル形状をなす筐体の内部に撮像機能及び無線通信機能を備えたものであり、被検体に嚥下された後、蠕動運動等によって消化管内を移動しながら撮像を行い、被検体の臓器内部の画像（以下、体内画像ともいう）の画像データを順次、無線送信する。無線送信された画像データは、被検体外に設けられた受信装置によって受信され、さらに、ワークステーション等の画像表示装置に取り込まれて所定の画像処理が施される。それにより、画像表示装置の画面に、被検体の体内画像を静止画表示又は動画表示することができる。【０００４】
近年では、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡を磁界によって誘導する誘導装置を備えた誘導システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。一般に、このような誘導システムにおいては、カプセル型内視鏡の内部に永久磁石を設ける一方、誘導装置に電磁石や永久磁石等の磁界発生部を設け、被検体の胃等の消化管内に水等の液体を導入してカプセル型内視鏡をこの液体に浮遊させた状態で、磁界発生部が発生する磁界により、被検体内部のカプセル型内視鏡を誘導する。この誘導システムに、カプセル型内視鏡が取得した画像データを受信して体内画像を表示する表示部を設けることにより、ユーザは、表示部に表示された体内画像を参照しつつ、誘導装置に設けられた操作入力部を用いてカプセル型内視鏡の誘導を操作することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／１２２８６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、磁界発生部が発生する磁界が各種機器や医師等のユーザに与える影響を低減させるため、磁界発生部の周囲に強磁性体からなる磁界遮蔽部を配置する場合がある。このような誘導装置では、磁界発生部が磁界遮蔽部に近いほど、磁界発生部が発生する磁界に対して磁界遮蔽部が大きな影響を及ぼし、カプセル型内視鏡が目標とする位置及び姿勢からずれる場合があるという課題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、磁界遮蔽部を備えるカプセル型医療装置の誘導装置において、カプセル型医療装置を目標とする位置及び姿勢に誘導することができる誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る誘導装置は、被検体内に導入され、内部に磁石を有するカプセル型医療装置を磁界によって誘導する誘導装置において、前記カプセル型医療装置を誘導するために、前記磁石に作用させる磁界を発生する磁界発生部と、前記磁界発生部が発生する前記磁界を遮蔽する磁界遮蔽部と、前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢を誘導するための目標位置又は目標姿勢の少なくとも一方の入力を受け付ける操作入力部と、前記カプセル型医療装置を前記目標位置又は前記目標姿勢の少なくとも一方に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。【０００９】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記目標位置に対する前記磁界発生部の位置を変化させることを特徴とする。【００１０】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部に向かって移動させる移動量を大きくすることを特徴とする。【００１１】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、前記磁界発生部を重力方向と逆方向に向かって移動させる移動量を大きくすることを特徴とする。【００１２】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部に近づける場合には、前記磁界発生部を加速させるように移動させ、前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部から遠ざける場合には、前記磁界発生部を減速させるように移動させることを特徴とする。【００１３】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を重力方向に移動させるに従って、前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部に向かって移動させる移動量を大きくすることを特徴とする。【００１４】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を重力方向に移動させるに従って、前記磁界発生部を重力方向に移動させる移動量を小さくすることを特徴とする。【００１５】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記カプセル型医療装置に対する前記磁界発生部の角度を変化させることを特徴とする。【００１６】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の傾きを大きくすることを特徴とする。【００１７】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を重力方向に移動させるに従って、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の傾きを大きくすることを特徴とする。【００１８】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、前記磁界発生部の磁極の方向を、重力方向に直交する面内における前記磁界発生部に最も近接した前記磁界遮蔽部に向けていくことを特徴とする。【００１９】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標姿勢に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記カプセル型医療装置に対する前記磁界発生部の角度を変化させることを特徴とする。【００２０】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標姿勢に誘導する際に、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の傾きを大きくするに従って、前記磁界発生部の磁極の方向を、重力方向に直交する面内における前記磁界発生部に最も近接した前記磁界遮蔽部に向けていくことを特徴とする。【００２１】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標姿勢に誘導する際に、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記目標位置に対する前記磁界発生部の位置を変化させることを特徴とする。【００２２】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、重力方向に直交する面内における前記カプセル型医療装置の長軸の方向を３６０度回転させるよう前記磁界発生部を制御する際に、重力方向に直交する面内において前記磁界発生部を所定の曲線状に２周移動させることを特徴とする。【００２３】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置が前記目標姿勢になるように、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、重力方向に直交する面内における前記磁界発生部に最も近接した前記磁界遮蔽部に向かう方向に対する前記磁界発生部の磁極の方向の角度を算出し、前記磁界発生部の磁極の方向が算出した前記角度と合致する場合に、前記カプセル型医療装置が前記目標位置に移動するように、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部の位置を算出し、算出した前記角度及び前記位置に前記磁界発生部を移動させることを特徴とする。【００２４】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記制御部は、前記カプセル型医療装置が前記目標姿勢になるように、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の角度を算出し、前記磁界発生部の磁極の方向が算出した前記角度と合致する場合に、前記カプセル型医療装置が前記目標位置に移動するように、前記磁界遮蔽部が前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部の位置を算出し、算出した前記角度及び前記位置に前記磁界発生部を移動させることを特徴とする。【００２５】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記磁界遮蔽部が与える影響により、前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢がずれる量を記憶した記憶部を備えることを特徴とする。【００２６】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、被検体内における前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢を検出する位置及び姿勢検出部を備えることを特徴とする。【００２７】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記磁界発生部は、永久磁石であることを特徴とする。【００２８】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記磁界発生部は、電磁石であることを特徴とする。【００２９】
また、本発明の一態様に係る誘導装置は、前記磁界遮蔽部は、強磁性体からなり、平板状をなすことを特徴とする。【００３０】
また、本発明の一態様に係るカプセル型医療装置誘導システムは、上記の誘導装置と、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。【００３１】
また、本発明の一態様に係るカプセル型医療装置誘導システムは、前記カプセル型医療装置は、被検体内に導入可能なカプセル型筐体と、前記カプセル型筐体に内包された永久磁石と、を備え、前記永久磁石は、当該カプセル型医療装置の重心と前記カプセル型筐体の幾何学的中心とが異なるように配置され、前記永久磁石の磁極の方向は、当該カプセル型医療装置の重心と前記カプセル型筐体の幾何学的中心とを結ぶ直線と異なる方向であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、磁界遮蔽部を備えるカプセル型医療装置の誘導装置において、カプセル型医療装置を目標とする位置及び姿勢に誘導することができる誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示すカプセル型内視鏡の内部構造の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、図１に示す誘導装置の外観の一構成例を示す模式図である。
【図４】図４は、図１に示す体外永久磁石の設置状態を説明するための模式図である。
【図５】図５は、記憶部のデータベースを利用して、強磁性体の位置及び姿勢を補正する方法の一例を示す図である。
【図６】図６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７】図７は、実施例１に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図８】図８は、実施例２に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図９】図９は、実施例２における目標位置及び姿勢入力部への入力と体外永久磁石の速度とカプセル型内視鏡の速度との関係を表す図である。
【図１０】図１０は、実施例２における目標位置及び姿勢入力部への入力と体外永久磁石の速度とカプセル型内視鏡の速度との関係を表す図である。
【図１１】図１１は、実施例３に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図１２】図１２は、実施例４に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、実施例５に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図１４】図１４は、実施例６に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図１５】図１５は、実施例７に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図１６】図１６は、実施例８に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図１７】図１７は、実施例９に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図１８】図１８は、実施例９に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図１９】図１９は、実施例１０に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図２０】図２０は、実施例１１に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【図２１】図２１は、実施例１２に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明の実施の形態に係る誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、本実施の形態に係るカプセル型医療装置誘導システムが誘導対象とするカプセル型医療装置の一形態として、被検体内に経口にて導入されて被検体の消化管内を撮像するカプセル型内視鏡を例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。即ち、本発明は、例えば被検体の食道から肛門にかけて管腔内を移動するカプセル型内視鏡や、被検体内に薬剤等を配送するカプセル型医療装置や、被検体内のｐＨを測定するｐＨセンサを備えるカプセル型医療装置など、カプセル型をなす種々の医療装置の誘導に適用することが可能である。
【００３５】
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。
【００３６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システムの一構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態におけるカプセル型医療装置誘導システム１は、被検体の体腔内に導入されるカプセル型医療装置であって、内部に永久磁石が設けられたカプセル型内視鏡１０と、磁界を発生して、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０を誘導する誘導装置２０と、を備える。
【００３７】
カプセル型内視鏡１０は、経口摂取等によって所定の液体とともに被検体の臓器内部に導入された後、消化管内部を移動して、最終的に、被検体の外部に排出される。カプセル型内視鏡１０は、その間、被検体の胃等の臓器内部に導入された液体中を漂い、磁界によって誘導されつつ体内画像を順次撮像し、撮像によって取得した体内画像に対応する画像データを順次無線送信する。
【００３８】
図２は、図１に示すカプセル型内視鏡の内部構造の一例を示す模式図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成された外装であるカプセル型筐体１００と、被検体内を撮像した画像信号を出力する撮像部１１と、撮像部１１が出力した画像信号を処理するとともに、カプセル型内視鏡１０の各構成部を制御する制御部１５と、制御部１５によって処理された画像信号をカプセル型内視鏡１０の外部に無線送信する無線通信部１６と、カプセル型内視鏡１０の各構成部に電力を供給する電源部１７と、誘導装置２０による誘導を可能にするための永久磁石１８と、当該カプセル型内視鏡１０の位置検出に用いられる磁界である位置検出用磁界を発生する位置検出用磁界発生部１９と、を備える。
【００３９】
カプセル型筐体１００は、被検体の臓器内部に導入可能な大きさに形成された外装ケースであり、筒状筐体１０１とドーム状筐体１０２、１０３とを有し、筒状筐体１０１の両側開口端をドーム状筐体１０２、１０３によって塞ぐことによって構成される。筒状筐体１０１及びドーム状筐体１０３は、可視光に対して略不透明な有色の筐体である。また、ドーム状筐体１０２は、可視光等の所定波長帯域の光に対して透明なドーム形状の光学部材である。このようなカプセル型筐体１００は、図２に示すように、撮像部１１と、制御部１５と、無線通信部１６と、電源部１７と、永久磁石１８と、位置検出用磁界発生部１９と、を液密に内包する。
【００４０】
撮像部１１は、ＬＥＤ等の照明部１２と、集光レンズ等の光学系１３と、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤ等の撮像素子１４と、を有する。照明部１２は、撮像素子１４の撮像視野に白色光等の照明光を発光して、ドーム状筐体１０２越しに撮像視野内の被検体を照明する。光学系１３は、この撮像視野からの反射光を撮像素子１４の撮像面に集光して結像させる。撮像素子１４は、撮像面において受光した撮像視野からの反射光を電気信号に変換し、画像信号として出力する。
【００４１】
制御部１５は、撮像部１１及び無線通信部１６の各動作を制御するとともに、これらの各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部１５は、照明部１２が照明した撮像視野内の被検体を撮像素子１４に撮像させ、撮像素子１４から出力された画像信号に所定の信号処理を施す。さらに、制御部１５は無線通信部１６に、信号処理を施した上記画像信号を時系列に沿って順次無線送信させる。
【００４２】
無線通信部１６は、撮像部１１が出力した体内画像の画像信号を制御部１５から取得し、該画像信号に対して変調処理等を施して無線信号を生成する。無線通信部１６は、無線信号を送信するためのアンテナ１６ａを備え、このアンテナ１６ａを介して、生成した無線信号を無線送信する。
【００４３】
電源部１７は、ボタン型電池やキャパシタ等の蓄電部であって、磁気スイッチや光スイッチ等のスイッチ部を有する。電源部１７は、磁気スイッチを有する構成とした場合には、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る。電源部１７は、オン状態の場合には蓄電部の電力をカプセル型内視鏡１０の各構成部、即ち、撮像部１１、制御部１５、及び無線通信部１６の各々に適宜供給する。また、電源部１７は、オフ状態の場合にはカプセル型内視鏡１０の各構成部への電力供給を停止する。
【００４４】
永久磁石１８は、後述する磁界発生部２５が発生した磁界によるカプセル型内視鏡１０の誘導を可能にするためのものである。永久磁石１８は、カプセル型内視鏡１０の重心とカプセル型筐体１００の幾何学的中心とが異なるように配置される。また、永久磁石１８は、磁極の方向Ｙｍが長軸Ｌａに対して傾きを持つように、カプセル型筐体１００の内部に固定配置される。すなわち、永久磁石１８の磁極の方向は、カプセル型内視鏡１０の重心とカプセル型筐体１００の幾何学的中心とを結ぶ直線と異なる方向である。本実施の形態においては、永久磁石１８を、磁極の方向Ｙｍが長軸Ｌａに対して直交するように配置している。永久磁石１８は、外部から印加された磁界に追従して動作し、この結果、磁界発生部２５によるカプセル型内視鏡１０の誘導が実現する。
【００４５】
位置検出用磁界発生部１９は、共振回路の一部をなし、電流が流れることにより磁界を発生するマーカコイル１９ａと、該マーカコイル１９ａとともに共振回路を形成するコンデンサ１９ｂとを含み、電源部１７からの電力供給を受けて所定の周波数の位置検出用磁界を発生する。
【００４６】
再び図１を参照すると、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から送信された画像信号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の位置検出用磁界発生部１９が発生した位置検出用磁界に基づいて、被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出する位置及び姿勢検出部２２と、受信部２１が受信した無線信号から画像信号を取得し、該画像信号に所定の信号処理を施して体内画像を表示するとともに、被検体内におけるカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢等の情報を表示する表示部２３と、カプセル型医療装置誘導システム１における各種操作を指示する情報等の入力を受け付ける操作入力部２４と、カプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界を発生する磁界発生部２５と、これらの各部を制御する制御部２６と、体内画像の画像データ等を記憶する記憶部２７と、を備える。
【００４７】
図３は、図１に示す誘導装置の外観の一構成例を示す模式図である。図３に示すように、誘導装置２０には、被検体２が載置される載置台として、ベッド２０ａが設けられている。このベッド２０ａの下部に、少なくとも、磁界を発生する磁界発生部２５と、位置検出用磁界発生部１９が発生した位置検出用磁界を検出する複数のセンスコイル２２ａとが配置される。なお、検出対象空間Ｒとして、被検体２内でカプセル型内視鏡１０が移動可能な範囲（即ち、観察対象の臓器の範囲）を含む３次元的な閉じた領域が予め設定されている。
【００４８】
受信部２１は、複数の受信アンテナ２１ａを備え、これらの受信アンテナ２１ａを介してカプセル型内視鏡１０からの無線信号を順次受信する。受信部２１は、これらの受信アンテナ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とにより、無線信号から画像信号を抽出し、表示部２３に出力する。
【００４９】
複数のセンスコイル２２ａは、ベッド２０ａの上面と平行に配置された平面状のパネル上に配置されている。各センスコイル２２ａは、例えばコイルバネ状の筒型コイルであり、カプセル型内視鏡１０の位置検出用磁界発生部１９が発生した磁界を受信して検出信号を出力する。
【００５０】
位置及び姿勢検出部２２は、複数のセンスコイル２２ａからそれぞれ出力された複数の検出信号を取得し、これらの検出信号に対し、波形の整形、増幅、Ａ／Ｄ変換、ＦＦＴ等の信号処理を施すことにより、位置検出用磁界の振幅及び位相等の磁界情報を抽出する。さらに、位置及び姿勢検出部２２は、この磁界情報に基づいてカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を算出し、位置情報として出力する。
【００５１】
なお、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の検出方法は、上述した位置検出用磁界を用いる方法に限定されない。例えば、受信部２１が受信した無線信号の強度分布に基づいて、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出しても良い。一例として、特開２００７−２８３００１号公報に開示されているように、カプセル型内視鏡１０の位置の初期値を適宜設定し、ガウス−ニュートン法により位置の推定値を算出する処理を、算出した推定値と前回の推定値とのずれ量が所定値以下となるまで反復することにより、カプセル型内視鏡１０の位置を求めることができる。
【００５２】
表示部２３は、液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイからなる画面を有し、受信部２１から入力された画像信号に基づく体内画像や、カプセル型内視鏡１０の位置情報や、その他各種情報を画面に表示する。
【００５３】
操作入力部２４は、ユーザにより外部からなされる操作に応じて、操作入力情報を制御部２６に入力する。操作入力部２４は、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を制御するための指示情報である目標位置及び目標姿勢の入力を受け付ける目標位置及び姿勢入力部２４ａを有する。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等によって構成される。
【００５４】
磁界発生部２５は、カプセル型内視鏡１０に設けられた永久磁石１８に作用させることによりカプセル型医療装置を誘導する磁界を発生する。具体的には、磁界発生部２５は、被検体２内に導入されたカプセル型内視鏡１０の位置、傾斜角、及び方位角を、被検体２に対して相対的に変化させるための磁界を発生する。磁界発生部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の位置及び姿勢を変化させる平面位置変更部２５ｂ、鉛直位置変更部２５ｃ、仰角変更部２５ｄ、及び旋回角変更部２５ｅと、を有する。
【００５５】
図４は、図１に示す体外永久磁石の設置状態を説明するための模式図である。図４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構成される。体外永久磁石２５ａは、初期状態において、自身の磁極の方向と平行な４つの面の内の１つの面が、重力方向と直交する面である水平面（ＸＹ面）と平行になるように配置される。以下、体外永久磁石２５ａが初期状態にあるときの体外永久磁石２５ａの配置を基準配置という。また、自身の磁極の方向と平行な４つの面の内の１つであって、カプセル型内視鏡１０と対向する面を、カプセル対向面ＰＬともいう。以下本明細書において、重力方向と直交する面内の方向を水平方向、重力方向を鉛直方向、重力方向に直交する面に対する角度を仰角、重力方向に直交する面内における角度を旋回角という。
【００５６】
平面位置変更部２５ｂは、体外永久磁石２５ａを水平面内において並進させる。即ち、体外永久磁石２５ａにおいて磁化された２つの磁極の相対位置が確保された状態のままで水平面内に移動を行う。
【００５７】
鉛直位置変更部２５ｃは、体外永久磁石２５ａを鉛直方向（Ｚ方向）に沿って並進させる並進機構である。即ち、体外永久磁石２５ａにおいて磁化された２つの磁極の相対位置が確保された状態のままで鉛直方向に沿って移動を行う。
【００５８】
仰角変更部２５ｄは、体外永久磁石２５ａの磁極の方向を含む鉛直面内において、体外永久磁石２５ａを回転させることにより、水平面に対する磁極の方向の角度を変化させる回転機構である。言い換えると、仰角変更部２５ｄは、カプセル対向面ＰＬと平行且つ磁極の方向と直交し、体外永久磁石２５ａの中心を通るＹ方向の軸ＹＣに対して体外永久磁石２５ａを回転させる。以下、体外永久磁石２５ａと水平面とのなす角度を仰角とする。
【００５９】
旋回角変更部２５ｅは、体外永久磁石２５ａの中心を通る鉛直軸Ｚｍに対して体外永久磁石２５ａを旋回させる。以下、鉛直軸Ｚｍに対する体外永久磁石２５ａの回転運動を旋回運動という。また、基準配置に対して体外永久磁石２５ａが旋回した角度を旋回角とする。
【００６０】
また、体外永久磁石２５ａの周囲には、体外永久磁石２５ａが発生する磁界を遮蔽して弱める磁界遮蔽部としての強磁性体２５ｆが配置されている。強磁性体２５ｆは、体外永久磁石２５ａと被検体２とが対向する方向を除き、底面を含む各方向に配置されており、体外永久磁石２５ａが発生する磁界が各種機器や医師等のユーザ等に与える影響を低減する。各面の強磁性体２５ｆは、平板状、もしくは平板に持ち手部分の穴があってもよい。また、強磁性体２５ｆには、補強及び磁界の遮蔽性を高めるため、くぼみや凹凸が形成されていてもよい。なお、強磁性体２５ｆは、少なくとも１方向に配置されていればよく、例えばベッド２０ａの長辺方向に沿って体外永久磁石２５ａを挟んで対向するように２面だけ配置されていてもよい。
【００６１】
制御部２６は、位置及び姿勢検出部２２から入力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報や、操作入力部２４から入力された操作入力情報に基づいて磁界発生部２５の各部の動作を制御することにより、体外永久磁石２５ａと被検体２との相対的な位置や、体外永久磁石２５ａとカプセル型内視鏡１０との間の距離や、体外永久磁石２５ａの基準配置からの回転角度、即ち仰角及び旋回角を変化させることにより、カプセル型内視鏡１０を誘導する。このとき、体外永久磁石２５ａが発生した磁界は、強磁性体２５ｆによって歪み、カプセル型内視鏡１０を目標位置及び目標姿勢に誘導することができない場合がある。そこで、制御部２６は、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の目標位置及び目標姿勢からのずれを相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、体外永久磁石２５ａを制御する。より具体的には、目標位置は目標水平位置と目標鉛直位置とからなり、平面位置変更部２５ｂがカプセル型内視鏡１０を目標水平位置に移動させるよう体外永久磁石２５ａを制御し、鉛直位置変更部２５ｃがカプセル型内視鏡１０を目標鉛直位置に移動させるよう体外永久磁石２５ａを制御する。目標姿勢は目標仰角と目標旋回角とからなり、仰角変更部２５ｄがカプセル型内視鏡１０を目標仰角になるように体外永久磁石２５ａを制御し、旋回角変更部２５ｅがカプセル型内視鏡１０を目標旋回角になるように体外永久磁石２５ａを制御する。なお、これらの制御は、制御部２６がカプセル型内視鏡１０の目標位置及び目標姿勢に応じて記憶部２７のデータベースから制御に用いる情報を読み出すことにより実行される。
【００６２】
一例として、目標位置は目標水平位置と目標鉛直位置とからなり、平面位置変更部２５ｂは、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の目標水平位置からのずれを相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａを補正制御し、カプセル型内視鏡１０を目標水平位置に移動させる。また、他の一例として、鉛直位置変更部２５ｃは、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０に作用する磁力の低下を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａを補正制御し、カプセル型内視鏡１０を目標鉛直位置に移動させる。また、他の一例として、目標姿勢は目標仰角と目標旋回角とからなり、仰角変更部２５ｄは、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の目標仰角からのずれを相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａを補正制御し、カプセル型内視鏡１０を目標仰角に移動させる。また、他の一例として、旋回角変更部２５ｅは、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の目標旋回角からのずれを相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａを補正制御し、カプセル型内視鏡１０を目標旋回角に移動させる。
【００６３】
また、さらなる変形例として、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の目標水平位置からのずれを相殺又は低減するように、平面位置変更部２５ｂ、鉛直位置変更部２５ｃ、仰角変更部２５ｄ又は旋回角変更部２５ｅのいずれか１つ、又は複数を組み合わせて、カプセル型内視鏡１０を目標水平位置に移動させてもよい。すなわち、例えば、制御部２６は、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の目標水平位置からのずれを相殺又は低減するように、平面位置変更部２５ｂ、鉛直位置変更部２５ｃ、仰角変更部２５ｄ、及び旋回角変更部２５ｅを補正制御し、カプセル型内視鏡１０を目標水平位置に移動させるように体外永久磁石２５ａの水平位置、鉛直位置、仰角、及び旋回角を制御する。
【００６４】
同様に、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の目標鉛直位置、目標仰角、又は目標旋回角からのずれを相殺又は低減するように、平面位置変更部２５ｂ、鉛直位置変更部２５ｃ、仰角変更部２５ｄ又は旋回角変更部２５ｅのいずれか１つ、又は複数を組み合わせて、カプセル型内視鏡１０を目標水平位置、目標仰角、又は目標旋回角に移動させてもよい。すなわち、例えば、制御部２６は、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の目標仰角からのずれを相殺又は低減するように、仰角変更部２５ｄ、及び旋回角変更部２５ｅを補正制御し、カプセル型内視鏡１０を目標仰角に移動させるように体外永久磁石２５ａの仰角、及び旋回角を制御する。なお、制御部２６における制御の具体例は、後述する各実施例で詳細に説明する。
【００６５】
記憶部２７は、フラッシュメモリ又はハードディスク等の書き換え可能に情報を保存する記憶メディア及び該記憶メディアに対して情報の書き込み及び読み取りを行う書込読取装置を用いて構成される。記憶部２７は、カプセル型内視鏡１０によって撮像された被検体２の体内画像群の画像データの他、制御部２６が誘導装置２０の各部を制御するための各種プログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する。
【００６６】
さらに、記憶部２７は、強磁性体２５ｆが与える影響により、カプセル型内視鏡１０の水平方向の位置、鉛直方向の位置、仰角、旋回角がどの程度ずれるかをデータベースとして保持している。図５は、記憶部のデータベースを利用して、強磁性体２５ｆの位置及び姿勢を補正する方法の一例を示す図である。図５に示すように、記憶部２７は、例えばデータベースＤＢ１〜ＤＢ４を有する。データベースＤＢ１〜ＤＢ４は、強磁性体２５ｆを実際の構成と同様に配置したと仮定して、磁界歪み量を考慮した磁界シミュレーションを行った結果に基づいて予め構築したデータベースである。制御部２６は、入力情報に応じて、記憶部２７のデータベースＤＢ１〜ＤＢ４から適宜制御に用いる情報を読み出す。
【００６７】
データベースＤＢ１は、カプセル型内視鏡１０が目標水平位置、目標鉛直位置、目標仰角、目標旋回角にある場合における、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の旋回角の目標旋回角からのずれを相殺又は低減する体外永久磁石２５ａの旋回角である補正旋回角を記憶している。
【００６８】
データベースＤＢ２は、カプセル型内視鏡１０が目標水平位置、目標鉛直位置、目標仰角にあり、かつ体外永久磁石２５ａが補正旋回角にある場合（すなわち、体外永久磁石２５ａの旋回角が補正旋回角に合致する場合）における、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の仰角の目標仰角からのずれを相殺又は低減する体外永久磁石２５ａの仰角である補正仰角を記憶している。
【００６９】
データベースＤＢ３は、カプセル型内視鏡１０が目標水平位置、目標鉛直位置にあり、かつ体外永久磁石２５ａが補正仰角、補正旋回角にある場合における、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の鉛直位置の目標鉛直位置からのずれを相殺又は低減する体外永久磁石２５ａの鉛直位置である補正鉛直位置を記憶している。
【００７０】
データベースＤＢ４は、カプセル型内視鏡１０が目標水平位置にあり、かつ体外永久磁石２５ａが補正鉛直位置、補正仰角、補正旋回角にある場合における、強磁性体２５ｆによるカプセル型内視鏡１０の水平位置の目標水平位置からのずれを相殺又は低減する体外永久磁石２５ａの水平位置である補正水平位置を記憶している。なお、これらのデータベースは、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の位置又は姿勢に与える影響を実測することにより予め構築されていてもよい。
【００７１】
以上説明したように、本実施の形態に係る誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０を目標位置及び目標姿勢に誘導する際に、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の位置又は姿勢に与える影響を相殺又は低減するように補正した磁界を体外永久磁石２５ａに発生させる。その結果、誘導装置２０は、強磁性体２５ｆを備え、かつカプセル型医療装置を目標とする位置及び姿勢に誘導することができる誘導装置である。
【００７２】
次に、カプセル型医療装置誘導システム１の動作について説明する。図６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。
【００７３】
カプセル型医療装置誘導システム１がカプセル型内視鏡１０の誘導を開始すると、まず、ユーザが操作入力部２４の目標位置及び姿勢入力部２４ａから目標位置及び目標姿勢の入力を行う（ステップＳ１０１）。目標位置（目標水平位置及び目標鉛直位置）及び目標姿勢（目標仰角及び目標旋回角）の入力を受け付けた目標位置及び姿勢入力部２４ａは、制御部２６に所定の制御信号を出力する。
【００７４】
まず、制御部２６は、体外永久磁石２５ａの旋回角を補正するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。制御部２６により旋回角を補正すると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部２６は、図５に示すように、データベースＤＢ１から補正旋回角を読み出す（ステップＳ１０３）。一方、制御部２６により旋回角を補正しないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、補正旋回角の読み出しは行わず次のステップに進む。
【００７５】
続いて、制御部２６は、体外永久磁石２５ａの仰角を補正するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。制御部２６により仰角を補正すると判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制御部２６は、図５に示すように、データベースＤＢ２から補正仰角を読み出す（ステップＳ１０５）。一方、制御部２６により仰角を補正しないと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、補正仰角の読み出しは行わず次のステップに進む。
【００７６】
さらに、制御部２６は、体外永久磁石２５ａの鉛直位置を補正するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。制御部２６により鉛直位置を補正すると判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、制御部２６は、図５に示すように、データベースＤＢ３から補正鉛直位置を読み出す（ステップＳ１０７）。一方、制御部２６により鉛直位置を補正しないと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、補正鉛直位置の読み出しは行わず次のステップに進む。
【００７７】
そして、制御部２６は、体外永久磁石２５ａの水平位置を補正するか否かを判定する（ステップＳ１０８）。制御部２６により水平位置を補正すると判定された場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、制御部２６は、図５に示すように、データベースＤＢ４から補正水平位置を読み出す（ステップＳ１０９）。一方、制御部２６により水平位置を補正しないと判定された場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、補正水平位置の読み出しは行わず次のステップに進む。
【００７８】
その後、制御部２６は、平面位置変更部２５ｂ、鉛直位置変更部２５ｃ、仰角変更部２５ｄ、及び旋回角変更部２５ｅを、体外永久磁石２５ａが補正水平位置、補正鉛直位置、補正仰角、補正旋回角に配置されるように制御する（ステップＳ１１０）。そして、カプセル型医療装置誘導システム１がカプセル型内視鏡１０の誘導を終了する所定の入力が行われている場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、カプセル型医療装置誘導システム１の動作は終了する。一方、カプセル型医療装置誘導システム１がカプセル型内視鏡１０の誘導を終了する所定の入力が行われていない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻り動作が継続される。
【００７９】
なお、上述した制御フローにおいて、操作入力部２４の目標位置及び姿勢入力部２４ａへの目標位置及び目標姿勢の入力は、例えば、ジョイスティックから入力される。ジョイスティックが所定の方向に傾けられた状態が続いていることは、その時点のカプセル型内視鏡１０の位置から所定の距離だけ離れた目標位置、もしくは所定の角度を変化させた目標姿勢の入力が繰り返し行われていることに相当する。そして、この間、カプセル型内視鏡１０は、ジョイスティックが傾けられた方向に等速で移動する。また、上述した制御フローにおいて、操作入力部２４の目標位置及び姿勢入力部２４ａへの目標位置及び目標姿勢の入力は、例えば、表示部２３上の位置をマウスでクリックすることによって入力されてもよい。この場合、目標位置の入力が一回だけ行われたことになり、上述した制御フローが一回だけ実行される。
【００８０】
また、上述した制御フローでは、補正旋回角、補正仰角、補正鉛直位置、補正水平位置の順に算出したが、算出する順番は特に限定されない。例えば、補正仰角を算出し、その後補正旋回角を算出する構成であってよい。また、例えば、補正水平位置を算出し、その後補正鉛直位置を算出する構成であってよい。
【００８１】
また、上述した制御フローでは、体外永久磁石２５ａの水平方向の位置、鉛直方向の位置、仰角、旋回角の全て値を補正するよう制御したが、これに限られない。体外永久磁石２５ａの水平方向の位置、鉛直方向の位置、仰角、旋回角のうちのいずれか１つ又はいくつかの組み合わせを補正し、それ以外の値は補正しない構成であってもよい。
【００８２】
また、上述した制御フローでは、カプセル型内視鏡１０の目標旋回角からのずれを体外永久磁石２５ａの旋回角で補正し、カプセル型内視鏡１０の目標仰角からのずれを体外永久磁石２５ａの仰角で補正し、カプセル型内視鏡１０の目標鉛直位置からのずれを体外永久磁石２５ａの鉛直位置で補正し、カプセル型内視鏡１０の目標水平位置からのずれを体外永久磁石２５ａの水平位置で補正する構成を説明したがこれに限られない。例えば、カプセル型内視鏡１０の目標水平位置のみが入力され、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる場合に、カプセル型内視鏡１０の目標水平位置からのずれを体外永久磁石２５ａの旋回角、仰角、水平位置により適宜補正する構成であってよい。同様に、例えば、カプセル型内視鏡１０の目標仰角のみが入力され、カプセル型内視鏡１０の仰角のみを変更する場合に、カプセル型内視鏡１０の目標仰角からのずれを体外永久磁石２５ａの旋回角、仰角により適宜補正する構成であってよい。さらに、例えば、カプセル型内視鏡１０の目標水平位置及び目標仰角のずれを体外永久磁石２５ａの仰角のみにより補正する構成であってよい。
【００８３】
また、上述した制御フローでは、制御部２６が記憶部２７から補正水平位置、補正鉛直位置、補正仰角、補正旋回角を読み出す構成を説明したがこれに限られない。例えば、制御部２６は、記憶部２７から強磁性体２５ｆが与える影響によるカプセル型内視鏡１０の目標位置及び目標姿勢からのずれ量を読み出し、制御部２６が補正水平位置、補正鉛直位置、補正仰角、補正旋回角を算出する構成であってもよい。
【００８４】
（実施例１）
次に、実施例１に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図７は、実施例１に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。以下本明細書において、図７のようにカプセル型内視鏡１０の位置をカプセル位置Ａ１１１等と表記し、体外永久磁石２５ａの位置を磁石位置Ｂ１１１等と表記する。その際、カプセル型内視鏡１０及び体外永久磁石２５ａの符号は適宜表記を省略する。
【００８５】
図７に示すように、実施例１に係る誘導装置２０では、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の水平位置に与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの水平方向の位置を補正している。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１１１から目標位置であるカプセル位置Ａ１１２に移動させる（水平方向に移動）場合に、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１１１から強磁性体２５ｆが与える影響（水平方向の位置ずれ）を相殺又は低減するように補正した磁石位置Ｂ１１２に移動させる。
【００８６】
すなわち誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０の水平方向の目標位置を強磁性体２５ｆに近づける際に、体外永久磁石２５ａと強磁性体２５ｆとが近づいて強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなると、カプセル型内視鏡１０よりも体外永久磁石２５ａを強磁性体２５ｆに水平方向に近づける。
【００８７】
次に、実施例１に係る誘導装置２０の動作を説明する。まず、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１１１から目標水平位置であるカプセル位置Ａ１１２に移動させるとする。このとき、強磁性体２５ｆが与える影響を考慮しないと、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１１１から磁石位置Ｂ１１３に移動させることになる。しかしながら、この場合、強磁性体２５ｆが与える影響により、実際のカプセル型内視鏡１０の位置は水平方向にずれ、カプセル位置Ａ１１３になる。この水平方向の位置のずれ量を補正する体外永久磁石２５ａの補正水平位置（磁石位置Ｂ１１２）は、記憶部２７のデータベースに予め記録されている。そのため、制御部２６は、記憶部２７から補正水平位置を読み出し、平面位置変更部２５ｂを制御して、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１１１から磁石位置Ｂ１１２に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ１１１からカプセル位置Ａ１１２に移動する。
【００８８】
実施例１のように、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させるに従って、強磁性体２５ｆによって磁界が歪むことにより、カプセル型内視鏡１０の水平方向の位置がずれる場合がある。この場合、体外永久磁石２５ａの水平方向の位置を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標位置に誘導することができる。
【００８９】
このように、強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなるに従って、体外永久磁石２５ａが強磁性体２５ｆに向かう移動量を大きくすることにより水平方向の位置ずれを補正することができる。
【００９０】
（実施例２）
実施例２に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図８は、実施例２に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図８に示すように、実施例２に係る誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１２１とカプセル位置Ａ１２２との間で移動させるため、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１２１と磁石位置Ｂ１２２との間で移動させる。図９、図１０は、実施例２における目標位置及び姿勢入力部への入力と体外永久磁石の速度とカプセル型内視鏡の速度との関係を表す図である。図９は、カプセル位置Ａ１２１からカプセル位置Ａ１２２への移動Ｍ１に対応し、図１０は、カプセル位置Ａ１２２からカプセル位置Ａ１２１への移動Ｍ２に対応する。
【００９１】
まず、図９では、目標位置及び姿勢入力部２４ａにカプセル型内視鏡１０を強磁性体２５ｆに近づける（図８の紙面左方向に移動させる）方向に一定の入力が行われる。これは、カプセル型内視鏡１０から所定の距離だけ強磁性体２５ｆに近い目標水平位置の入力が繰り返し行われていることに相当する。このとき、誘導装置２０は、実施例１の場合と同様に、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の水平位置に与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの水平方向の位置を補正している。すなわち、誘導装置２０は、強磁性体２５ｆが与える影響を相殺する分だけ、体外永久磁石２５ａをより強磁性体２５ｆに近づける側（図８のより左側）に移動させる。また、カプセル型内視鏡１０を強磁性体２５ｆに近づける際の体外永久磁石２５aの補正量は、体外永久磁石２５ａが強磁性体２５ｆに近いほど大きくなる。従って、カプセル型内視鏡１０を一定速度で強磁性体２５ｆに接近させる場合、強磁性体２５ｆに近くなるほど体外永久磁石２５ａの速度を速くする。これは、体外永久磁石２５ａが強磁性体２５ｆに近いほど、強磁性体２５ｆが与える影響が大きいためである。
【００９２】
ここで、目標水平位置の入力が１回行われてカプセル型内視鏡１０を目標水平位置に移動させるまでの速度は一定とされているから、図９に示すように、カプセル型内視鏡１０を強磁性体２５ｆに近づけるほど、体外永久磁石２５ａの速度を速くする。
【００９３】
次に、図１０では、目標位置及び姿勢入力部２４ａにカプセル型内視鏡１０を強磁性体２５ｆから遠ざける（図８の紙面右方向に移動させる）方向に一定の入力が行われる。このとき、図９の場合と逆の制御が行われるから、図１０に示すように、カプセル型内視鏡１０を一定速度で強磁性体２５ｆに遠ざける場合、強磁性体２５ｆから遠くなるほど体外永久磁石２５ａの速度を遅くする。
【００９４】
以上説明したように、実施例２に係る誘導装置２０は、体外永久磁石２５ａを強磁性体２５ｆに近づける場合には、体外永久磁石２５ａを加速させるように移動させ、体外永久磁石２５ａを強磁性体２５ｆから遠ざける場合には、体外永久磁石２５ａを減速させるように移動させる。その結果、ユーザは、体外永久磁石２５ａと強磁性体２５ｆとの相対的な位置にかかわらず、カプセル型内視鏡１０を一定の速度で操作することができ、操作性がよい。
【００９５】
（実施例３）
実施例３に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図１１は、実施例３に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図１１に示すように、実施例３に係る誘導装置２０では、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の鉛直位置に与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの鉛直方向の位置を補正している。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１３１から目標位置であるカプセル位置Ａ１３２に移動させる（水平方向に移動）場合に、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１３１から強磁性体２５ｆが与える影響（磁力の変化）を相殺又は低減するように補正した磁石位置Ｂ１３２に移動させる。
【００９６】
すなわち誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０を水平方向に強磁性体２５ｆに近づける際に、体外永久磁石２５ａと強磁性体２５ｆとが近づいて強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなると、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの距離を近づける。
【００９７】
次に、実施例３に係る誘導装置２０の動作を説明する。まず、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１３１から目標位置であるカプセル位置Ａ１３２に移動させるとする。このとき、強磁性体２５ｆが与える影響を考慮しないと、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１３１から磁石位置Ｂ１３３に移動させることになる。しかしながら、この場合、強磁性体２５ｆが与える影響により、カプセル型内視鏡１０の作用する磁力が低下し、実際のカプセル型内視鏡１０の位置は鉛直方向（図１１の例では重力方向と逆方向）に浮き上がり、カプセル位置Ａ１３３になる。この鉛直方向の磁力の変化量を補正する体外永久磁石２５ａの補正鉛直位置（磁石位置Ｂ１３２）は、記憶部２７のデータベースに予め記録されている。そのため、制御部２６は、記憶部２７から補正鉛直位置を読み出し、平面位置変更部２５ｂ及び鉛直位置変更部２５ｃを制御して、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１３１から磁石位置Ｂ１３２に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ１３１からカプセル位置Ａ１３２に移動する。
【００９８】
実施例３のように、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させるに従って、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の鉛直位置に与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０が鉛直方向にずれる場合がある。この場合、体外永久磁石２５ａの鉛直方向の位置を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標位置に誘導することができる。
【００９９】
（実施例４）
実施例４に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図１２は、実施例４に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図１２に示すように、実施例４に係る誘導装置２０では、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の仰角に与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの仰角を補正している。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１４１から目標位置及び目標姿勢であるカプセル位置Ａ１４２に移動させる（水平方向に移動）場合に、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１４１から強磁性体２５ｆが与える影響（仰角のずれ）を相殺又は低減するように補正した磁石位置Ｂ１４２に移動させる。
【０１００】
すなわち、誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０を目標位置及び目標姿勢に誘導する際に、体外永久磁石２５ａと強磁性体２５ｆとが近づいて強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなると、水平面に対する体外永久磁石２５ａの磁極の方向の傾きを大きくする。具体的には、体外永久磁石２５ａを磁極の方向を方向Ｃ１４３から方向Ｃ１４２に回転させる。
【０１０１】
次に、実施例４に係る誘導装置２０の動作を説明する。まず、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１４１から目標位置及び目標姿勢であるカプセル位置Ａ１４２に移動させるとする。このとき、強磁性体２５ｆが与える影響を考慮しないと、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１４１から磁石位置Ｂ１４３に移動させることになる。しかしながら、この場合、強磁性体２５ｆが与える影響により、実際のカプセル型内視鏡１０の姿勢は仰角がずれ、カプセル位置Ａ１４３になる。この仰角のずれ量を補正する体外永久磁石２５ａの補正仰角（方向Ｃ１４２）は、記憶部２７のデータベースに予め記録されている。そのため、制御部２６は、記憶部２７から補正仰角を読み出し、平面位置変更部２５ｂ及び仰角変更部２５ｄを制御して、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１４１から磁石位置Ｂ１４２に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ１４１からカプセル位置Ａ１４２に移動する。
【０１０２】
実施例４のように、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させるに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の仰角がずれる場合がある。この場合、体外永久磁石２５ａの仰角を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標姿勢に誘導することができる。
【０１０３】
（実施例５）
実施例５に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図１３は、実施例５に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図１３は、カプセル型内視鏡１０及び体外永久磁石２５ａを上方から見た図である。図１３に示すように、実施例５に係る誘導装置２０では、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の旋回角に与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの旋回角を補正している。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１５１から目標位置及び目標姿勢であるカプセル位置Ａ１５２に移動させる（水平方向に移動）場合に、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１５１から強磁性体２５ｆが与える影響（旋回角のずれ）を相殺又は低減するように補正した磁石位置Ｂ１５２に移動させる。
【０１０４】
すなわち、誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０を目標位置及び目標姿勢に誘導する際に、体外永久磁石２５ａと強磁性体２５ｆとが近づいて強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなると、体外永久磁石２５ａの磁極の方向を強磁性体２５ｆの方に向ける（図１３の紙面左方向に向ける）。具体的には、体外永久磁石２５ａの磁極の方向を方向Ｃ１５３から方向Ｃ１５２に回転させる。
【０１０５】
次に、実施例５に係る誘導装置２０の動作を説明する。まず、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１５１から目標位置及び目標姿勢であるカプセル位置Ａ１５２に移動させるとする。このとき、強磁性体２５ｆが与える影響を考慮しないと、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１５１から磁石位置Ｂ１５３に移動させることになる。しかしながら、この場合、強磁性体２５ｆが与える影響により、実際のカプセル型内視鏡１０の姿勢は旋回角がずれ、カプセル位置Ａ１５３になる。この旋回角のずれ量を補正する体外永久磁石２５ａの補正旋回角（方向Ｃ１５２）は、記憶部２７のデータベースに予め記録されている。そのため、制御部２６は、記憶部２７から補正旋回角を読み出し、平面位置変更部２５ｂ及び旋回角変更部２５ｅを制御して、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１５１から磁石位置Ｂ１５２に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ１５１からカプセル位置Ａ１５２に移動する。
【０１０６】
実施例５のように、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させるに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の旋回角がずれる場合がある。この場合、体外永久磁石２５ａの旋回角を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標姿勢に誘導することができる。
【０１０７】
（実施例６）
実施例６に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図１４は、実施例６に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図１４に示すように、実施例６に係る誘導装置２０では、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の水平位置に与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの水平方向の位置を補正している。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１６１から目標位置であるカプセル位置Ａ１６２に移動させる（鉛直方向に移動）場合に、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１６１から強磁性体２５ｆが与える影響（水平方向の位置ずれ）を相殺又は低減するように補正した磁石位置Ｂ１６２に移動させる。
【０１０８】
すなわち誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に移動させる際に、強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなると、体外永久磁石２５ａを強磁性体２５ｆに近づける。
【０１０９】
次に、実施例６に係る誘導装置２０の動作を説明する。まず、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１６１から目標位置であるカプセル位置Ａ１６２に移動させるとする。このとき、強磁性体２５ｆが与える影響を考慮しないと、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１６１から磁石位置Ｂ１６３に移動させることになる。しかしながら、この場合、強磁性体２５ｆが与える影響により、実際のカプセル型内視鏡１０の位置は水平方向にずれ、カプセル位置Ａ１６３になる。この水平方向の位置のずれ量を補正する体外永久磁石２５ａの補正水平位置（磁石位置Ｂ１６２）は、記憶部２７のデータベースに予め記録されている。そのため、制御部２６は、記憶部２７から補正水平位置を読み出し、平面位置変更部２５ｂ及び鉛直位置変更部２５ｃを制御して、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１６１から磁石位置Ｂ１６２に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ１６１からカプセル位置Ａ１６２に移動する。
【０１１０】
実施例６のように、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に移動させるに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の水平方向の位置がずれる場合がある。この場合、カプセル型内視鏡１０を鉛直下方に移動させるにつれて、体外永久磁石２５ａを強磁性体２５ｆに近づけることにより、カプセル型内視鏡１０を目標位置に誘導することができる。
【０１１１】
（実施例７）
実施例７に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図１５は、実施例７に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図１５に示すように、実施例７に係る誘導装置２０では、強磁性体２５ｆによってカプセル型内視鏡１０へ作用する磁力の変化を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの鉛直方向の位置を補正している。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１７１から目標位置であるカプセル位置Ａ１７２に移動させる（鉛直方向に移動）場合に、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１７１から強磁性体２５ｆによってカプセル型内視鏡１０へ作用する磁力の変化を相殺又は低減するように補正した磁石位置Ｂ１７２に移動させる。
【０１１２】
すなわち誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に沿って下方に移動させる際に、強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなると、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａの距離を近づける。
【０１１３】
次に、実施例７に係る誘導装置２０の動作を説明する。まず、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１７１から目標位置であるカプセル位置Ａ１７２に移動させるとする。このとき、強磁性体２５ｆが与える磁力の変化を考慮しないと、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１７１から磁石位置Ｂ１７３に移動させることになる。しかしながら、この場合、強磁性体２５ｆが与える磁力の変化により、実際のカプセル型内視鏡１０は鉛直方向に沈み、カプセル位置Ａ１７３になる。この鉛直方向の磁力の変化を補正する体外永久磁石２５ａの補正鉛直位置（磁石位置Ｂ１７２）量は、記憶部２７のデータベースに予め記録されている。そのため、制御部２６は、記憶部２７から補正鉛直位置を読み出し、鉛直位置変更部２５ｃを制御して、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１７１から磁石位置Ｂ１７２に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ１７１からカプセル位置Ａ１７２に移動する。
【０１１４】
実施例７のように、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に移動させるに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向の位置がずれる場合がある。この場合、カプセル型内視鏡１０を鉛直下方に移動させるにつれて、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石２５ａとの距離を短くすることにより、カプセル型内視鏡１０を目標位置に誘導することができる。
【０１１５】
（実施例８）
実施例８に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図１６は、実施例８に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図１６に示すように、実施例８に係る誘導装置２０では、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の仰角に与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの仰角を補正している。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１８１から目標位置及び目標姿勢であるカプセル位置Ａ１８２に移動させる（鉛直方向に移動）場合に、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１８１から強磁性体２５ｆが与える影響（仰角のずれ）を相殺又は低減するように補正した磁石位置Ｂ１８２に移動させる。
【０１１６】
すなわち、誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０を目標位置及び目標姿勢に誘導する際に、体外永久磁石２５ａが鉛直下方に移動して強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなると、水平面に対する体外永久磁石２５ａの磁極の方向の傾きを大きくする。具体的には、体外永久磁石２５ａの磁極の方向を方向Ｃ１８３から方向Ｃ１８２に回転させる。
【０１１７】
次に、実施例８に係る誘導装置２０の動作を説明する。まず、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１８１から目標位置及び目標姿勢であるカプセル位置Ａ１８２に移動させるとする。このとき、強磁性体２５ｆが与える影響を考慮しないと、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１８１から磁石位置Ｂ１８３に移動させることになる。しかしながら、この場合、強磁性体２５ｆが与える影響により、実際のカプセル型内視鏡１０の姿勢は仰角がずれ、カプセル位置Ａ１８３になる。この仰角のずれ量を補正する体外永久磁石２５ａの補正仰角（方向Ｃ１８２）は、記憶部２７のデータベースに予め記録されている。そのため、制御部２６は、記憶部２７から補正仰角を読み出し、鉛直位置変更部２５ｃ及び仰角変更部２５ｄを制御して、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１８１から磁石位置Ｂ１８２に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ１８１からカプセル位置Ａ１８２に移動する。
【０１１８】
実施例８のように、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に移動させるに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の仰角がずれる場合がある。この場合、体外永久磁石２５ａの仰角を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標姿勢に誘導することができる。
【０１１９】
また、実施例８と同様に、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に移動させるに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の旋回角がずれる場合がある。この場合、体外永久磁石２５ａの旋回角を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標姿勢に誘導することができる。
【０１２０】
（実施例９）
実施例９に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図１７、図１８は、実施例９に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。カプセル型内視鏡１０及び体外永久磁石２５ａを側方から見た図が図１７、上方から見た図が図１８である。図１７、図１８に示すように、実施例９に係る誘導装置２０では、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の旋回角に与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの旋回角を補正している。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１９１から目標姿勢であるカプセル位置Ａ１９２に移動させる（仰角を変更）場合に、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１９１から強磁性体２５ｆが与える影響（旋回角のずれ）を相殺又は低減するように補正した磁石位置Ｂ１９２に移動させる。
【０１２１】
すなわち、誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０を目標姿勢に誘導する際に、水平面に対する体外永久磁石２５ａの磁極の方向の傾きが大きくなり、強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなると、体外永久磁石２５ａの磁極の方向を強磁性体２５ｆの方に向ける（図１８の紙面左方向に向ける）。具体的には、体外永久磁石２５ａの磁極の方向を方向Ｃ１９３から方向Ｃ１９２に回転させる。
【０１２２】
次に、実施例９に係る誘導装置２０の動作を説明する。まず、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ１９１から目標姿勢であるカプセル位置Ａ１９２に移動させるとする。このとき、強磁性体２５ｆが与える影響を考慮しないと、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１９１から磁石位置Ｂ１９３に移動させることになる。しかしながら、この場合、強磁性体２５ｆが与える影響により、実際のカプセル型内視鏡１０の姿勢は旋回角がずれ、カプセル位置Ａ１９３になる。この旋回角のずれ量を補正する体外永久磁石２５ａの補正旋回角（方向Ｃ１９２）は、記憶部２７のデータベースに予め記録されている。そのため、制御部２６は、記憶部２７から補正旋回角を読み出し、仰角変更部２５ｄ及び旋回角変更部２５ｅを制御して、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ１９１から磁石位置Ｂ１９２に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ１９１からカプセル位置Ａ１９２に移動する。
【０１２３】
実施例９のように、カプセル型内視鏡１０の仰角を変更するに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の旋回角がずれる場合がある。この場合、体外永久磁石２５ａの旋回角を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標姿勢に誘導することができる。
【０１２４】
また、実施例９と同様に、カプセル型内視鏡１０の仰角を変更するに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の仰角がずれる場合がある。この場合、体外永久磁石２５ａの仰角を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標姿勢に誘導することができる。
【０１２５】
さらに、実施例９と同様に、カプセル型内視鏡１０の仰角を変更するに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の水平方向や鉛直方向の位置がずれる場合がある。この場合、体外永久磁石２５ａの水平方向や鉛直方向の位置を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標位置に誘導することができる。
【０１２６】
また、カプセル型内視鏡１０の旋回角を変更するに従って、強磁性体２５ｆが与える影響が変化することにより、カプセル型内視鏡１０の水平方向の位置、鉛直方向の位置、仰角、旋回角がずれる場合がある。この場合、実施例９と同様に、体外永久磁石２５ａの水平方向の位置、鉛直方向の位置、仰角、旋回角を補正することにより、カプセル型内視鏡１０を目標位置及び目標姿勢に誘導することができる。
【０１２７】
（実施例１０）
実施例１０に係る誘導装置２０及びの制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図１９は、実施例１０に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図１９に示すように、実施例１０に係る誘導装置２０では、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の水平位置及び仰角に与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの仰角を補正している。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ２０１から目標位置であるカプセル位置Ａ２０２に移動させる（水平方向に移動）場合に、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ２０１か強磁性体２５ｆが与える影響（水平方向の位置及び仰角のずれ）を相殺又は低減するように補正した磁石位置Ｂ２０２に移動させる。
【０１２８】
すなわち、誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０を目標位置及び目標姿勢に誘導する際に、体外永久磁石２５ａと強磁性体２５ｆとが近づいて強磁性体２５ｆが与える影響が大きくなると、水平面に対する体外永久磁石２５ａの磁極の方向の傾きを大きくする。具体的には、体外永久磁石２５ａの磁極の方向を方向Ｃ２０３から方向Ｃ２０２に回転させる。
【０１２９】
次に、実施例１０に係る誘導装置２０の動作を説明する。まず、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ２０１から目標位置であるカプセル位置Ａ２０２に移動させるとする。このとき、強磁性体２５ｆが与える影響を考慮しないと、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ２０１から磁石位置Ｂ２０３に移動させることになる。しかしながら、この場合、強磁性体２５ｆが与える影響により、実際のカプセル型内視鏡１０の水平方向の位置及び仰角がずれ、カプセル位置Ａ２０３になる。この水平方向の位置及び仰角のずれ量を補正する体外永久磁石２５ａの補正仰角（方向Ｃ２０２）は、記憶部２７のデータベースに予め記録されている。そのため、制御部２６は、記憶部２７から補正仰角を読み出し、平面位置変更部２５ｂ及び仰角変更部２５ｄを制御して、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ２０１から磁石位置Ｂ２０２に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ２０１からカプセル位置Ａ２０２に移動する。
【０１３０】
実施例１０のように、強磁性体２５ｆが与える影響により、水平方向の位置及び仰角がずれる場合がある。このような場合に、体外永久磁石２５ａの仰角のみを補正してカプセル型内視鏡１０を目標位置及び目標姿勢に誘導することができる。同様に強磁性体２５ｆの水平方向の位置、鉛直方向の位置、仰角、旋回角のいずれか１つを補正することにより、２以上の複数の位置又は姿勢を補正する構成としてもよい。
【０１３１】
（実施例１１）
実施例１１に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図２０は、実施例１１に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図２０は、カプセル型内視鏡１０及び体外永久磁石２５ａを上方から見た図である。図２０に示すように、実施例１１に係る誘導装置２０では、カプセル型内視鏡１０の旋回角を一回転させる。具体的には、カプセル型内視鏡１０をカプセル位置Ａ２１１、Ａ２１２、Ａ２１３、Ａ２１４、Ａ２１５、Ａ２１６、Ａ２１１の順に回転させて一回転させる。このとき、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の水平位置に与える影響を考慮しない場合には、体外永久磁石２５ａを軌跡Ｄ１に沿って円形に移動させる。しかしながら、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の水平位置に与える影響により、カプセル型内視鏡１０の水平方向の位置ずれが生じる。そのため、誘導装置２０では、強磁性体２５ｆが与える影響を相殺又は低減するように体外永久磁石２５ａの水平方向の位置を補正して軌跡Ｄ２に沿って移動させる。具体的には、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ２１１、Ｂ２１２、Ｂ２１３、Ｂ２１４、Ｂ２１５、Ｂ２１６、Ｂ２１１の順に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０の旋回角が３６０度回転する。
【０１３２】
（実施例１２）
実施例１２に係る誘導装置２０の制御部２６による体外永久磁石２５ａの制御方法を説明する。図２１は、実施例１２に係る誘導装置の体外永久磁石の制御方法を説明するための図である。図２１は、カプセル型内視鏡１０及び体外永久磁石２５ａを上方から見た図である。図２１に示すように、実施例１２に係る誘導装置２０では、実施例１１と同様にカプセル型内視鏡１０の旋回角を一回転させる。しかしながら、カプセル型内視鏡１０及び体外永久磁石２５ａが強磁性体２５ｆに近く、強磁性体２５ｆがカプセル型内視鏡１０の水平位置に与える影響が大きい場合には、軌跡Ｄ３のように体外永久磁石２５ａを図２１に描いたような所定の曲線状に２周移動させる必要がある。具体的には、体外永久磁石２５ａを磁石位置Ｂ２２１、Ｂ２２２、Ｂ２２３、Ｂ２２４、Ｂ２２５、Ｂ２２６、Ｂ２２１の順に移動させる。その結果、カプセル型内視鏡１０は、カプセル位置Ａ２２１、Ａ２２２、Ａ２２３、Ａ２２４、Ａ２２５、Ａ２２６、Ａ２１１の順に回転し、旋回角が３６０度回転する。
【０１３３】
なお、磁界発生部２５は、体外永久磁石２５ａの代わりに、複数の電磁石と、各電磁石に電力を供給する電源部と、制御部２６の制御の下で各電磁石に流す電流を制御する電流制御部と、を備える構成であってもよい。この場合、磁界発生部２５は、磁界遮蔽部が与える影響を相殺又は低減するように電磁石の位置を補正してもよいし、各電磁石に流す電流を補正してもよい。
【０１３４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３５】
１  カプセル型医療装置誘導システム
２  被検体
１０  カプセル型内視鏡
１１  撮像部
１２  照明部
１３  光学系
１４  撮像素子
１５  制御部
１６  無線通信部
１６ａ  アンテナ
１７  電源部
１８  永久磁石
１９  位置検出用磁界発生部
１９ａ  マーカコイル
１９ｂ  コンデンサ
２０  誘導装置
２０ａ  ベッド
２１  受信部
２１ａ  受信アンテナ
２２  位置及び姿勢検出部
２２ａ  センスコイル
２３  表示部
２４  操作入力部
２４ａ  目標位置及び姿勢入力部
２５  磁界発生部
２５ａ  体外永久磁石
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
２５ｆ  強磁性体
２６  制御部
２７  記憶部
１００  カプセル型筐体
１０１  筒状筐体
１０２、１０３  ドーム状筐体
Ａ１１１、Ａ１１２、Ａ１１３、Ａ１２１、Ａ１２２、Ａ１３１、Ａ１３２、Ａ１３３、Ａ１４１、Ａ１４２、Ａ１４３、Ａ１５１、Ａ１５２、Ａ１５３、Ａ１６１、Ａ１６２、Ａ１６３、Ａ１７１、Ａ１７２、Ａ１７３、Ａ１８１、Ａ１８２、Ａ１８３、Ａ１９１、Ａ１９２、Ａ１９３、Ａ２０１、Ａ２０２、Ａ２０３、Ａ２１１、Ａ２１２、Ａ２１３、Ａ２１４、Ａ２１５、Ａ２１６、Ａ２２１、Ａ２２２、Ａ２２３、Ａ２２４、Ａ２２５、Ａ２２６  カプセル位置
Ｂ１１１、Ｂ１１２、Ｂ１１３、Ｂ１２１、Ｂ１２２、Ｂ１３１、Ｂ１３２、Ｂ１３３、Ｂ１４１、Ｂ１４２、Ｂ１４３、Ｂ１５１、Ｂ１５２、Ｂ１５３、Ｂ１６１、Ｂ１６２、Ｂ１６３、Ｂ１７１、Ｂ１７２、Ｂ１７３、Ｂ１８１、Ｂ１８２、Ｂ１８３、Ｂ１９１、Ｂ１９２、Ｂ１９３、Ｂ２０１、Ｂ２０２、Ｂ２０３、Ｂ２１１、Ｂ２１２、Ｂ２１３、Ｂ２１４、Ｂ２１５、Ｂ２１６、Ｂ２２１、Ｂ２２２、Ｂ２２３、Ｂ２２４、Ｂ２２５、Ｂ２２６  磁石位置
Ｃ１４２、Ｃ１４３、Ｃ１５２、Ｃ１５３、Ｃ１８２、Ｃ１８３、Ｃ１９２、Ｃ１９３、Ｃ２０２、Ｃ２０３  方向
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３  軌跡
Ｍ１、Ｍ２  移動
Ｒ  検出対象空間
【図１】
2017149834.tif 000003
【図２】
2017149834.tif 000004
【図３】
2017149834.tif 000005
【図４】
2017149834.tif 000006
【図５】
2017149834.tif 000007
【図６】
2017149834.tif 000008
【図７】
2017149834.tif 000009
【図８】
2017149834.tif 000010
【図９】
2017149834.tif 000011
【図１０】
2017149834.tif 000012
【図１１】
2017149834.tif 000013
【図１２】
2017149834.tif 000014
【図１３】
2017149834.tif 000015
【図１４】
2017149834.tif 000016
【図１５】
2017149834.tif 000017
【図１６】
2017149834.tif 000018
【図１７】
2017149834.tif 000019
【図１８】
2017149834.tif 000020
【図１９】
2017149834.tif 000021
【図２０】
2017149834.tif 000022
【図２１】
2017149834.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月9日(2017.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に導入され、内部に磁石を有するカプセル型医療装置を磁界によって誘導する誘導装置において、
前記カプセル型医療装置を誘導するために、前記磁石に作用させる磁界を発生する磁界発生部と、
前記磁界発生部が発生する磁界を遮蔽する磁界遮蔽部と、
前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢を誘導するための目標位置又は目標姿勢の少なくとも一方の入力を受け付ける操作入力部と、
前記カプセル型医療装置を前記目標位置又は前記目標姿勢の少なくとも一方に誘導するための磁界を前記磁界遮蔽部が歪めることによる前記目標位置又は前記目標姿勢に対する前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢のずれ量を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする誘導装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ずれ量を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記目標位置に対する前記磁界発生部の位置を変化させ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】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部に向かって移動させる移動量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の誘導装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、前記磁界発生部を重力方向と逆方向に向かって移動させる移動量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の誘導装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部に近づける場合には、前記磁界発生部を加速させるように移動させ、
前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部から遠ざける場合には、前記磁界発生部を減速させるように移動させることを特徴とする請求項３に記載の誘導装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を重力方向に移動させるに従って、前記磁界発生部を前記磁界遮蔽部に向かって移動させる移動量を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の誘導装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を重力方向に移動させるに従って、前記磁界発生部を重力方向に移動させる移動量を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の誘導装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記ずれ量を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記カプセル型医療装置に対する前記磁界発生部の角度を変化させ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】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の傾きを大きくすることを特徴とする請求項８に記載の誘導装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を重力方向に移動させるに従って、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の傾きを大きくすることを特徴とする請求項８に記載の誘導装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標位置に誘導する際に、前記目標位置を前記磁界遮蔽部に近づけるに従って、前記磁界発生部の磁極の方向を、重力方向に直交する面内における前記磁界発生部に最も近接した前記磁界遮蔽部に向けていくことを特徴とする請求項８に記載の誘導装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記ずれ量を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記カプセル型医療装置に対する前記磁界発生部の角度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記カプセル型医療装置を前記目標姿勢に誘導する際に、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の傾きを大きくするに従って、前記磁界発生部の磁極の方向を、重力方向に直交する面内における前記磁界発生部に最も近接した前記磁界遮蔽部に向けていくことを特徴とする請求項８に記載の誘導装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記ずれ量を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記目標位置に対する前記磁界発生部の位置を変化させることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項１５】
前記制御部は、重力方向に直交する面内における前記カプセル型医療装置の長軸の方向を３６０度回転させるよう前記磁界発生部を制御する際に、重力方向に直交する面内において前記磁界発生部を所定の曲線状に２周移動させることを特徴とする請求項１４に記載の誘導装置。
【請求項１６】
前記制御部は、
前記カプセル型医療装置が前記目標姿勢になるように、前記ずれ量を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、重力方向に直交する面内における前記磁界発生部に最も近接した前記磁界遮蔽部に向かう方向に対する前記磁界発生部の磁極の方向の角度を算出し、
前記磁界発生部の磁極の方向が算出した前記角度と合致する場合に、前記カプセル型医療装置が前記目標位置に移動するように、前記ずれ量を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部の位置を算出し、
算出した前記角度及び前記位置に前記磁界発生部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項１７】
前記制御部は、
前記カプセル型医療装置が前記目標姿勢になるように、前記ずれ量を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、重力方向に直交する面に対する前記磁界発生部の磁極の方向の角度を算出し、
前記磁界発生部の磁極の方向が算出した前記角度と合致する場合に、前記カプセル型医療装置が前記目標位置に移動するように、前記ずれ量を相殺又は低減するように補正した磁界を発生させるよう、前記磁界発生部の位置を算出し、
算出した前記角度及び前記位置に前記磁界発生部を移動させることを特徴とする請求項１に記載の誘導装置。
【請求項１８】
被検体内における前記カプセル型医療装置の位置及び姿勢を検出する位置及び姿勢検出部を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１９】
請求項１に記載の誘導装置と、
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。
【請求項２０】
前記カプセル型医療装置は、
被検体内に導入可能なカプセル型筐体と、
前記カプセル型筐体に内包された永久磁石と、を備え、
前記永久磁石は、当該カプセル型医療装置の重心と前記カプセル型筐体の幾何学的中心とが異なるように配置され、
前記永久磁石の磁極の方向は、当該カプセル型医療装置の重心と前記カプセル型筐体の幾何学的中心とを結ぶ直線と異なる方向であることを特徴とする請求項１９に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【国際調査報告】
2017149834.tif 000024
2017149834.tif 000025
2017149834.tif 000026
2017149834.tif 000027