(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を発生する磁界発生部が内部に設けられたカプセル型医療装置と、
前記磁界発生部が発生した磁界を検出して検出信号を出力する複数の磁界検出部と、
前記複数の磁界検出部がそれぞれ出力した複数の検出信号の少なくともいずれか１つを用いて前記カプセル型医療装置の位置を算出する位置検出演算部と、
前記位置が予め設定された前記カプセル型医療装置の検出対象領域内であるか否かを判定する位置判定部と、
前記複数の検出信号に基づく前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が可能か否かを判定する判定部と、
前記位置が予め設定された前記カプセル型医療装置の検出対象領域内であると前記位置判定部が判定した場合に、前記位置に基づいて、前記判定部における判定に用いられる閾値を設定する閾値設定部と、
を備えることを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
前記閾値設定部は、前記カプセル型医療装置の位置が前記検出対象領域外であると前記位置判定部が判定した場合に、予め定められた閾値を設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項３】
前記閾値設定部は、前記位置検出演算部が算出した前記カプセル型医療装置の位置と前記複数の磁界検出部との位置関係に基づいて前記閾値を設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項４】
前記閾値設定部は、前記複数の磁界検出部のうち、前記カプセル型医療装置の位置との距離が最も小さい磁界検出部の出力値に基づいて前記閾値を設定する、ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出システム。
【請求項５】
前記閾値設定部は、前記カプセル型医療装置の位置と前記複数の磁界検出部のうちの特定の磁界検出部との距離に基づいて前記閾値を設定する、ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出システム。
【請求項６】
前記複数の磁界検出部は同一平面上に配置され、
前記閾値設定部は、前記カプセル型医療装置の位置と前記複数の磁界検出部が配置された平面との距離に基づいて前記閾値を設定する、ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出システム。
【請求項７】
前記判定部は、前記複数の検出信号の出力値の最大値を判定値とし、該判定値を前記閾値と比較することにより判定を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項８】
前記判定部は、前記複数の検出信号の出力値のうち、値が大きい方から所定数の出力値を用いて判定値を決定し、該判定値を前記閾値と比較することにより判定を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項９】
前記判定部は、検出信号の出力値が最大の磁界検出部及び該磁界検出部と隣接する所定数の磁界検出部からそれぞれ出力された複数の検出信号の出力値を用いて判定値を決定し、該判定値を前記閾値と比較することにより判定を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項１０】
前記判定部は、前記判定値が前記閾値未満である場合に、前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が不可能と判定する、ことを特徴とする請求項７に記載の位置検出システム。
【請求項１１】
前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が不可能と判定した場合、前記位置検出演算部は、前記カプセル型医療装置の位置の算出を実行しない、ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項１２】
前記位置検出演算部が算出した前記カプセル型医療装置の位置を表示する表示部をさらに備え、
前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出は不可能と判定した場合、前記表示部は、前記位置検出演算部が算出した前記カプセル型医療装置の位置の表示を停止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項１３】
前記カプセル型医療装置は、永久磁石をさらに有し、
請求項１に記載の位置検出システムと、
前記永久磁石に作用させる磁界を発生する誘導用磁界発生部と、
前記誘導用磁界発生部を制御することにより前記カプセル型医療装置の位置と姿勢とのうちの少なくとも一方を変化させる誘導制御を行う誘導用磁界制御部と、
を備えることを特徴とする誘導システム。
【請求項１４】
前記誘導用磁界発生部が発生する磁界を遮蔽可能な遮蔽手段をさらに備え、
前記誘導用磁界制御部は、前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が不可能と判定した場合、前記遮蔽手段によって前記誘導用磁界発生部が発生する磁界を遮蔽する制御を行う、
ことを特徴とする請求項１３に記載の誘導システム。
【請求項１５】
前記誘導用磁界制御部は、前記判定部による前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が可能か否かの判定に応じて、前記誘導制御が可能な状態と不可能な状態とを切り替える、ことを特徴とする請求項１３に記載の誘導システム。
【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の位置を検出する位置検出システム、及び該カプセル型医療装置を誘導する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（管腔内）に導入可能な大きさに形成されたカプセル型内視鏡が知られている。カプセル型内視鏡は、カプセル形状をなす筐体の内部に撮像機能及び無線通信機能を備えたものであり、被検体に嚥下された後、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。【０００３】
このようなカプセル型医療装置の被検体内における位置を検出するシステムが開発されている。例えば特許文献１には、磁界を発生する磁界発生コイルをカプセル型医療装置内に設け、磁界発生コイルから発生した磁界を被検体外に設けられた検出コイルで検出し、検出した磁界の強度に基づいてカプセル型医療装置の位置検出演算を行う位置検出システムが開示されている。【０００４】
被検体内に導入されたカプセル型医療装置の検出精度は、検出コイルが検出した磁界のＳＮ比と、検出コイルの配置条件に依存する。このため、ＳＮ比が低い場合であっても、カプセル型医療装置の位置検出誤差をできるだけ小さくすることができる検出コイルの配置を実現することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３２０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＳＮ比が低い場合、位置検出演算に対するノイズの影響が懸念される。例えば、カプセル型医療装置が位置検出対象の空間に存在しない場合、本来であればカプセル型医療装置の位置を検出できないため、検出エラーを出力することが適正な処理となる。しかし、ノイズレベルがあるレベルよりも大きい場合、従来の位置検出システムにおいては、ノイズをカプセル型医療装置からの出力信号とみなして位置検出演算を行ってしまう場合がある。この場合、カプセル型医療装置が位置検出対象の空間に存在しないにもかかわらず、カプセル型医療装置が当該空間に存在するものとして認識され、カプセル型医療装置の不適正な位置検出結果（所謂ゴースト）が出力されてしまう。【０００７】
特に、位置検出システムを他の機器と組み合わせて使用する場合、他の機器がノイズ発生源となることがある。例えば、被検体をベッドに寝かせ、被検体内に導入したカプセル型医療装置を磁界により誘導する場合、ベッドの金属枠や磁界発生装置がノイズ発生源となる可能性がある。このような場合、ノイズレベルが当初想定したレベルよりも高くなるなど変動してしまうことがあり、不適正な位置検出結果が出力されてしまう。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ノイズレベルが変動する場合であっても、カプセル型医療装置が位置検出対象の空間に存在しないときに、カプセル型医療装置の位置検出結果の不適正な出力を防ぐことができる位置検出システム及び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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る位置検出システムは、磁界を発生する磁界発生部が内部に設けられたカプセル型医療装置と、前記磁界発生部が発生した磁界を検出して検出信号を出力する複数の磁界検出部と、前記複数の磁界検出部がそれぞれ出力した複数の検出信号の少なくともいずれか１つを用いて前記カプセル型医療装置の位置を算出する位置検出演算部と、前記複数の検出信号に基づく前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が可能か否かを判定する判定部と、前記位置検出演算部が算出した前記カプセル型医療装置の位置に基づいて、前記判定部における判定に用いられる閾値を設定する閾値設定部と、を備えることを特徴とする。【００１０】
上記位置検出システムは、前記位置検出演算部が算出した前記カプセル型医療装置の位置が、予め設定された当該カプセル型医療装置の検出対象領域内であるか否かを判定する位置判定部をさらに備え、前記閾値設定部は、前記位置が予め設定された当該カプセル型医療装置の検出対象領域内であると前記位置判定部が判定した場合に、該位置に基づいて前記閾値の設定を行う、ことを特徴とする。【００１１】
上記位置検出システムにおいて、前記閾値設定部は、前記カプセル型医療装置の位置が前記検出対象領域外であると前記位置判定部が判定した場合に、予め定められた閾値を設定する、ことを特徴とする。【００１２】
上記位置検出システムにおいて、前記閾値設定部は、前記位置検出演算部が算出した前記カプセル型医療装置の位置と前記複数の磁界検出部との位置関係に基づいて前記閾値を設定する、ことを特徴とする。【００１３】
上記位置検出システムにおいて、前記閾値設定部は、前記複数の磁界検出部のうち、前記カプセル型医療装置の位置との距離が最も小さい磁界検出部の出力値に基づいて前記閾値を設定する、ことを特徴とする。【００１４】
上記位置検出システムにおいて、前記閾値設定部は、前記カプセル型医療装置の位置と前記複数の磁界検出部のうちの特定の磁界検出部との距離に基づいて前記閾値を設定する、ことを特徴とする。【００１５】
上記位置検出システムにおいて、前記複数の磁界検出部は同一平面上に配置され、前記閾値設定部は、前記カプセル型医療装置の位置と前記複数の磁界検出部が配置された平面との距離に基づいて前記閾値を設定する、ことを特徴とする。【００１６】
上記位置検出システムにおいて、前記判定部は、前記複数の検出信号の出力値の最大値を判定値とし、該判定値を前記閾値と比較することにより判定を行う、ことを特徴とする。【００１７】
上記位置検出システムにおいて、前記判定部は、前記複数の検出信号の出力値のうち、値が大きい方から所定数の出力値を用いて判定値を決定し、該判定値を前記閾値と比較することにより判定を行う、ことを特徴とする。【００１８】
上記位置検出システムにおいて、前記判定部は、検出信号の出力値が最大の磁界検出部及び該磁界検出部と隣接する所定数の磁界検出部からそれぞれ出力された複数の検出信号の出力値を用いて判定値を決定し、該判定値を前記閾値と比較することにより判定を行う、ことを特徴とする。【００１９】
上記位置検出システムにおいて、前記判定部は、前記判定値が前記閾値未満である場合に、前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が不可能と判定する、ことを特徴とする。【００２０】
上記位置検出システムにおいて、前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が不可能と判定した場合、前記位置検出演算部は、前記カプセル型医療装置の位置の算出を実行しない、ことを特徴とする。【００２１】
上記位置検出システムは、前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が不可能と判定した場合に、前記位置検出演算部が算出した前記カプセル型医療装置の位置がエラーである旨の情報を出力する表示部をさらに備える、ことを特徴とする。【００２２】
上記位置検出システムは、前記位置検出演算部が算出した前記カプセル型医療装置の位置を表示する表示部をさらに備え、前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出は不可能と判定した場合、前記表示部は、前記位置検出演算部が算出した前記カプセル型医療装置の位置の表示を停止する、ことを特徴とする。【００２３】
本発明に係る誘導システムは、前記カプセル型医療装置が永久磁石をさらに有し、前記位置検出システムと、前記永久磁石に作用させる磁界を発生する誘導用磁界発生部と、前記誘導用磁界発生部を制御することにより前記カプセル型医療装置の位置と姿勢とのうちの少なくとも一方を変化させる誘導制御を行う誘導用磁界制御部と、を備えることを特徴とする。【００２４】
上記誘導システムは、前記誘導用磁界発生部が発生する磁界を遮蔽可能な遮蔽手段をさらに備え、前記誘導用磁界制御部は、前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が不可能と判定した場合、前記遮蔽手段によって前記誘導用磁界発生部が発生する磁界を遮蔽する制御を行う、ことを特徴とする。【００２５】
上記誘導システムにおいて、前記誘導用磁界制御部は、前記判定部による前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が可能か否かの判定に応じて、前記誘導制御が可能な状態と不可能な状態とを切り替える、ことを特徴とする。【００２６】
上記誘導システムにおいて、前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が不可能と判定した場合、前記誘導用磁界制御部は前記誘導制御を停止する、ことを特徴とする。【００２７】
上記誘導システムにおいて、前記誘導制御の停止中に前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が可能と判定した場合、前記誘導用磁界制御部は前記誘導制御を開始可能とする制御を行う、ことを特徴とする。【００２８】
上記誘導システムにおいて、前記誘導制御の停止中に前記判定部が前記カプセル型医療装置の適正な位置検出が不可能と判定した場合、前記誘導用磁界制御部は前記誘導制御を開始不可能とする制御を行う、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、カプセル型医療装置の適正な位置検出が可能か否かの判定を、位置検出演算部が算出したカプセル型医療装置の位置に基づいて設定された閾値を基準として行うので、ノイズレベルが変動する場合であっても上記判定を精度良く行うことができ、カプセル型医療装置が位置検出対象の空間に存在しない場合に、カプセル型医療装置の位置検出結果の不適正な出力を防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る誘導システムの一構成例を示す模式図である。
【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に示す誘導用磁界発生装置の構成例を示す模式図である。
【図４】図４は、図１に示す誘導システムの動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、位置検出結果に基づく閾値の設定方法を説明するための模式図である。
【図６】図６は、閾値の初期値（理論値）の算出方法を説明するための模式図である。
【図７】図７は、ノイズ判定部による判定方法を説明するための模式図である。
【図８】図８は、ノイズ判定部による判定方法を説明するための模式図である。
【図９】図９は、判定値の決定方法（４）を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２における判定値の決定方法を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２における判定値の決定方法を説明するための模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２における判定値の決定方法を説明するための模式図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態３における閾値の設定方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明の実施の形態に係る位置検出システム及び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、以下に説明する実施の形態においては、位置検出システムが検出対象とするカプセル型医療装置の一形態として、被検体内に経口にて導入されて被検体内（管腔内）を撮像するカプセル型内視鏡を例示するが、これら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位置検出に適用することが可能である。
【００３２】
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。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る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に係る誘導システム１は、被検体２の管腔内に導入されるカプセル型医療装置の一例として、被検体２内を撮像することにより取得した画像データを無線信号に重畳して送信するカプセル型内視鏡１０と、被検体２が載置されるベッド２ａの下方に設けられ、カプセル型内視鏡１０が発生する交番磁界を検出する磁界検出装置３０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誘導用磁界発生装置４０と、磁界検出装置３０により検出された交番磁界に基づいてカプセル型内視鏡１０の位置を検出すると共に、被検体２内においてカプセル型内視鏡１０を誘導する制御装置５０とを備える。
【００３４】
以下においては、ベッド２ａの上面、即ち、被検体２の載置面をＸＹ平面（水平面）とし、該ＸＹ平面と直交する方向をＺ方向（鉛直方向即ち重力方向）とする。
【００３５】
図２は、図１に示すカプセル型内視鏡１０の内部構造の一例を示す模式図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体２の管腔内に導入し易い大きさに形成されたカプセル型をなす筐体１００と、該筐体１００内に収納され、被検体２内を撮像して撮像信号を取得する撮像部１１と、撮像部１１を含むカプセル型内視鏡１０の各部の動作を制御すると共に、撮像部１１により取得された撮像信号に対して所定の信号処理を施す制御部１２と、信号処理が施された撮像信号を無線送信する送信部１３と、当該カプセル型内視鏡１０の位置検出用の交番磁界を発生する磁界発生部１４と、カプセル型内視鏡１０の各部に電力を供給する電源部１５と、永久磁石１６とを備える。
【００３６】
筐体１００は、被検体２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る。筐体１００は、円筒形状をなす筒状筐体１０１と、ドーム形状をなすドーム状筐体１０２、１０３とを有し、筒状筐体１０１の両側開口端を、ドーム形状をなすドーム状筐体１０２、１０３によって塞ぐことによって実現される。筒状筐体１０１は、可視光に対して略不透明な有色の部材によって形成されている。また、ドーム状筐体１０２、１０３の少なくとも一方（図２においては撮像部１１側であるドーム状筐体１０２）は、可視光等の所定波長帯域の光に対して透明な光学部材によって形成されている。なお、図２においては、一方のドーム状筐体１０２側にのみ撮像部１１を１つ設けているが、撮像部１１を２つ設けても良く、この場合、ドーム状筐体１０３も透明な光学部材によって形成される。このような筐体１００は、撮像部１１と、制御部１２と、送信部１３と、磁界発生部１４と、電源部１５と、永久磁石１６とを液密に内包する。
【００３７】
撮像部１１は、ＬＥＤ等の照明部１１１と、集光レンズ等の光学系１１２と、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤ等の撮像素子１１３とを有する。照明部１１１は、撮像素子１１３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２を照明する。光学系１１２は、この撮像視野からの反射光を撮像素子１１３の撮像面に集光して結像させる。撮像素子１１３は、撮像面において受光した撮像視野からの反射光（光信号）を電気信号に変換し、画像信号として出力する。
【００３８】
制御部１２は、所定の撮像フレームレートで撮像部１１を動作させると共に、撮像フレームレートと同期して、照明部１１１を発光させる。また、制御部１２は、撮像部１１が生成した撮像信号に対し、Ａ／Ｄ変換や、その他所定の信号処理を施して画像データを生成する。さらに、制御部１２は、電源部１５から磁界発生部１４に電力を供給させることにより、磁界発生部１４から交番磁界を発生させる。
【００３９】
送信部１３は、送信アンテナを備え、制御部１２によって信号処理が施された画像データ及び関連情報を取得して変調処理を施し、送信アンテナを介して外部に順次無線送信する。
【００４０】
磁界発生部１４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磁界発生コイル１４１と、該磁界発生コイル１４１と共に共振回路を形成するコンデンサ１４２とを含み、電源部１５からの電力供給を受けて所定の周波数の交番磁界を発生する。
【００４１】
電源部１５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１５は、磁気スイッチを有する構成とした場合、外部から印加された磁界によって電源のオンオフ状態を切り替え、オン状態の場合に蓄電部の電力をカプセル型内視鏡１０の各構成部（撮像部１１、制御部１２、及び送信部１３）に適宜供給する。また、電源部１５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。
【００４２】
永久磁石１６は、誘導用磁界発生装置４０が発生した磁界によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を可能にするためのものであり、磁化方向が筐体１００の長軸Ｌａに対して傾きを持つように、カプセル形状をなす筐体１００の内部に固定配置される。なお、図２においては、永久磁石１６の磁化方向を矢印で示している。実施の形態１においては、永久磁石１６を、磁化方向が長軸Ｌａに対して直交するように配置している。永久磁石１６は、外部から印加された磁界に追従して動作し、この結果、誘導用磁界発生装置４０によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導が実現する。
【００４３】
再び図１を参照すると、磁界検出装置３０は、平面状のパネル３１と、該パネル３１の主面上に配設され、各々がカプセル型内視鏡１０から発生した交番磁界を受信して検出信号を出力する複数の検出コイルＣｎ（ｎ＝１、２、…）とを有する。各検出コイルＣｎは、コイル線材をコイルバネ状に巻回した筒型コイルからなる磁界検出部であり、例えば、開口径が３０〜４０ｍｍ程度、高さが５ｍｍ程度のサイズを有する。
【００４４】
このような磁界検出装置３０は、検査中の被検体２の近傍に配設される。実施の形態１においては、磁界検出装置３０をベッド２ａの下方に、パネル３１の主面が水平になるように配設される。
【００４５】
この磁界検出装置３０によりカプセル型内視鏡１０の位置を検出可能な領域が、検出対象領域Ｒである。この検出対象領域Ｒは、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であり、磁界検出装置３０における複数の検出コイルＣｎの配置や、カプセル型内視鏡１０内の磁界発生部１４が発生可能な磁界の強度等に応じて予め設定されている。
【００４６】
図３は、誘導用磁界発生装置４０の構成例を示す模式図である。図３に示すように、誘導用磁界発生装置４０は、被検体２内に導入されたカプセル型内視鏡１０の位置、鉛直方向に対する長軸Ｌａの傾斜角、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。より詳細には、誘導用磁界発生装置４０は、磁界を発生する誘導用磁界発生部（第２の磁界発生部）としての体外永久磁石４１と、該体外永久磁石４１の位置及び姿勢を変化させる磁石駆動部４２と、体外永久磁石４１が発生する磁界を遮蔽可能な遮蔽手段としての磁気シールド４３及び磁気シールド駆動部４４とを備える。このうち、磁石駆動部４２は、平面位置変更部４２１、鉛直位置変更部４２２、仰角変更部４２３、及び旋回角変更部４２４を有する。
【００４７】
体外永久磁石４１は、好ましくは、直方体形状を有する棒磁石によって実現され、自身の磁化方向と平行な４つの面の内の１つの面を水平面に投影した領域内にカプセル型内視鏡１０を拘束する。なお、体外永久磁石４１の代わりに、電流が流れることにより磁界を発生する電磁石を設けても良い。
【００４８】
磁石駆動部４２は、後述する誘導用磁界制御部５７から出力される制御信号に従って動作する。具体的には、平面位置変更部４２１は、体外永久磁石４１をＸＹ面内において並進させる。即ち、体外永久磁石４１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。
【００４９】
鉛直位置変更部４２２は、体外永久磁石４１をＺ方向に沿って並進させる。即ち、体外永久磁石４１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。
【００５０】
仰角変更部４２３は、体外永久磁石４１の磁化方向を含む鉛直面内において、体外永久磁石４１を回転させることにより、水平面に対する磁化方向の角度を変化させる。
【００５１】
旋回角変更部４２４は、体外永久磁石４１の中心を通る鉛直方向の軸に対して体外永久磁石４１を旋回させる。
【００５２】
磁気シールド４３は、鉄やニッケル等の強磁性体からなる板状の部材であり、少なくとも体外永久磁石４１の上方に挿抜可能に設けられている。磁気シールド駆動部４４は、後述する誘導用磁界制御部５７から出力される制御信号に従って、磁気シールド４３の挿脱を行う。磁気シールド４３が体外永久磁石４１の上方から抜去されている間、体外永久磁石４１により検出対象領域Ｒを含む空間に磁界が生成される。この間、誘導用磁界発生装置４０によるカプセル型内視鏡１０の誘導が可能となる。一方、磁気シールド４３が体外永久磁石４１の上方に挿入されている間、体外永久磁石４１が発生する磁界は、誘導用磁界発生装置４０内に遮蔽される。即ち、この間、カプセル型内視鏡１０の誘導は行われない。
【００５３】
なお、体外永久磁石４１の代わりに電磁石を設ける場合には、磁気シールド４３及び磁気シールド駆動部４４を設ける必要はない。この場合、電磁石への電力供給を停止することにより、誘導用磁界発生装置４０からの磁界発生が停止するので、電磁石への電力供給を制御する電力制御部が、磁界の遮蔽手段として機能する。
【００５４】
再び図１を参照すると、制御装置５０は、カプセル型内視鏡１０から送信された無線信号を、受信アンテナ５１ａを介して受信する受信部５１と、当該制御装置５０によって処理された種々の情報等を表示装置等に出力して表示させる表示部５２と、記憶部５３と、当該制御装置５０に対する種々の情報や命令の入力に用いられる操作入力部５４と、各検出コイルＣｎから出力された検出信号に対して種々の信号処理を施して磁界情報を生成する信号処理部５５と、受信部５１によって受信された画像データに基づく画像生成や、信号処理部５５によって生成された磁界情報に基づくカプセル型内視鏡１０の位置検出等の各種演算処理を行う演算部５６と、カプセル型内視鏡１０を誘導するための制御を行う誘導用磁界制御部５７とを備える。
【００５５】
カプセル型内視鏡１０による検査を行う際、被検体２の体表には、カプセル型内視鏡１０から送信された無線信号を受信する複数の受信アンテナ５１ａが貼り付けられる。受信部５１は、これらの受信アンテナ５１ａのうち、無線信号に対して最も受信強度の高い受信アンテナ５１ａを選択し、選択した受信アンテナ５１ａを介して受信した無線信号に対して復調処理等を施すことにより、体内画像の画像データ及び関連情報を取得する。
【００５６】
表示部５２は、液晶や有機ＥＬ等の各種ディスプレイを含み、操作入力部５４から入力された各種情報や、被検体２の体内画像や、体内画像の撮像時におけるカプセル型内視鏡１０の位置情報等を画面表示する。
【００５７】
記憶部５３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媒体及び書込読取装置を用いて実現される。記憶部５３は、演算部５６が制御装置５０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や、カプセル型内視鏡１０によって撮像された体内画像の画像データや、被検体２内におけるカプセル型内視鏡１０の位置情報等を記憶する。
【００５８】
操作入力部５４は、各種ボタン、スイッチ、キーボード等の入力デバイスや、マウス、タッチパネル等のポインティングデバイスや、ジョイスティック等によって実現され、ユーザによる入力操作に応じて、各種情報を演算部５６に入力する。操作入力部５４により入力される情報として、例えば、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置及び姿勢に誘導するための情報（以下、誘導操作情報という）が挙げられる。
【００５９】
信号処理部５５は、磁界検出装置３０から出力された検出信号の波形を整形するフィルタ部５５１と、増幅器５５２と、検出信号にＡ／Ｄ変換処理を施すＡ／Ｄ変換部５５３とを有する。なお、磁界検出装置３０が磁界を検出可能な空間には、カプセル型内視鏡１０内の磁界発生部１４が発生する交番磁界と、誘導用磁界発生装置４０が形成する誘導用磁界とが存在するが、両磁界は周波数が全く異なるため、磁界同士の干渉が問題になることはない。
【００６０】
演算部５６は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等を用いて構成され、記憶部５３からプログラムを読み出し、制御装置５０を構成する各部に対する指示やデータの転送等を行って制御装置５０の動作を統括的に制御する。また、演算部５６は、画像処理部５６１と、位置判定部５６２と、閾値設定部５６３と、ノイズ判定部５６４と、位置検出演算部５６５とを備える。
【００６１】
画像処理部５６１は、受信部５１から入力された画像データに対してホワイトバランス処理、デモザイキング、ガンマ変換、平滑化（ノイズ除去等）等の所定の画像処理を施すことにより、表示用の画像データを生成する。
【００６２】
位置判定部５６２は、位置検出演算部５６５が算出したカプセル型内視鏡１０の位置が、カプセル型内視鏡１０の検出対象領域Ｒ内であるか否かを判定する。
【００６３】
閾値設定部５６３は、ノイズ判定部５６４における判定に用いられる閾値を、カプセル型内視鏡１０に対する直前の位置検出結果に基づいて設定する。
【００６４】
ノイズ判定部５６４は、信号処理部５５から出力された検出信号の出力値と、閾値設定部５６３が設定した閾値とに基づいて、位置検出演算部５６５にカプセル型内視鏡１０の位置検出演算を実行させるか否かの判定を行う。
【００６５】
位置検出演算部５６５は、ノイズ判定部５６４が位置検出演算を実行させると判定した場合に、信号処理部５５から出力された検出信号に基づいて、カプセル型内視鏡１０の位置を表す情報（位置情報）を取得する。より詳細には、位置検出演算部５６５は、信号処理部５５から出力された検出データに高速フーリエ変換処理（以下、ＦＦＴ処理という）を施すことにより、交番磁界の振幅及び位相等の磁界情報を抽出するＦＦＴ処理部５６５ａと、ＦＦＴ処理部５６５ａによって抽出された磁界情報に基づいてカプセル型内視鏡１０の位置を算出する位置算出部５６５ｂとを有する。
【００６６】
図１に示す誘導システム１のうち、カプセル型内視鏡１０、磁界検出装置３０、信号処理部５５、閾値設定部５６３、ノイズ判定部５６４、及び位置検出演算部５６５が位置検出システムを構成する。
【００６７】
誘導用磁界制御部５７は、位置検出演算部５６５により算出されたカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢と、操作入力部５４から入力された誘導操作情報とに基づいて、カプセル型内視鏡１０がユーザ所望の位置においてユーザ所望の姿勢をなすように、磁石駆動部４２の各部の動作を制御する。即ち、体外永久磁石４１の位置、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の位置を含む空間における磁気勾配を変化させてカプセル型内視鏡１０を誘導する。
【００６８】
次に、誘導システム１の動作について説明する。図４は、誘導システム１の動作を示すフローチャートである。
【００６９】
まず、ステップＳ１０において、カプセル型内視鏡１０の電源がオンにされる。これにより、電源部１５（図２参照）からカプセル型内視鏡１０の各部への電力供給が開始され、撮像部１１が撮像を開始すると共に、磁界発生部１４が磁界の発生を開始する。
【００７０】
ステップＳ１１において、磁界検出装置３０は磁界の検出を行う。即ち、磁界検出装置３０の各検出コイルＣｎが、自身の位置に分布する磁界に応じた電流を発生し、この電流を磁界の検出信号として信号処理部５５に出力する。
【００７１】
ステップＳ１２において、信号処理部５５は、磁界検出装置３０から出力された複数の検出信号（複数の検出コイルＣｎがそれぞれ発生した電流）を取り込み、これらの検出信号に対して波形の整形、増幅、Ａ／Ｄ変換等の信号処理を施して出力する。
【００７２】
ステップＳ１３において、位置検出演算部５６５は、信号処理部５５から出力された複数の検出信号に基づいて、カプセル型内視鏡１０の位置検出演算を行う。詳細には、ＦＦＴ処理部５６５ａが、各検出信号に高速フーリエ変換処理を施すことにより、検出信号の振幅及び位相を算出する。この振幅及び位相は、各検出コイルＣｎの位置における磁界の強度及び位相に対応する。位置算出部５６５ｂは、検出信号の振幅及び位相に基づいて、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を算出する。
【００７３】
続くステップＳ１４において、位置判定部５６２は、ステップＳ１３において算出されたカプセル型内視鏡１０の位置が、カプセル型内視鏡１０の検出対象領域Ｒ内であるか否かを判定する。
【００７４】
カプセル型内視鏡１０の位置が検出対象領域Ｒ内である場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、閾値設定部５６３は、直前に実行されたカプセル型内視鏡１０の位置検出結果に基づき、ノイズ判定部５６４において用いられる閾値を設定する（ステップＳ１５）。
【００７５】
図５は、カプセル型内視鏡１０の位置検出結果に基づく閾値の設定方法を説明するための模式図であり、磁界検出装置３０のパネル３１に配設された複数の検出コイルＣｎ（一例として、ｎ＝１〜１６）と、カプセル型内視鏡１０の検出対象領域Ｒとを示している。
【００７６】
閾値設定部５６３は、直前に実行されたカプセル型内視鏡１０の位置検出演算（ステップＳ１３、又は後述するステップＳ１９）の結果を取得し、この結果（即ち、カプセル型内視鏡１０のｘ、ｙ、ｚの各座標値）と複数の検出コイルＣｎとの位置関係に基づいて、出力値が最大になることが予測される検出コイルＣｎを選択する。言い換えると、カプセル型内視鏡１０に最も近い検出コイルＣｎを選択する。例えば図５に示す位置にカプセル型内視鏡１０が存在する場合、検出コイルＣ１０がカプセル型内視鏡１０に最も近く、出力値が最大になることが予測される。この場合、閾値設定部５６３は、信号処理部５５から出力された検出信号のうち、検出コイルＣ１０の出力値を閾値として設定する。
【００７７】
一方、カプセル型内視鏡１０の位置が検出対象領域Ｒ内でない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、閾値設定部５６３は、予め保持している閾値の初期値（理論値）を、ノイズ判定部５６４において用いられる閾値として設定する（ステップＳ１６）。
【００７８】
閾値の初期値は、カプセル型内視鏡１０が発生する磁界に対する各検出コイルＣｎの検出レベルが最低となる条件の下での各検出コイルＣｎの出力値（理論値）に基づき、事前に算出されている。図６は、閾値の初期値の算出方法を説明するための模式図であり、磁界検出装置３０のパネル３１に配設された複数の検出コイルＣｎと、カプセル型内視鏡１０の検出対象領域Ｒとを示している。
【００７９】
検出対象領域Ｒのうち、カプセル型内視鏡１０が発生する磁界に対して各検出コイルＣｎの検出レベルが最低となる位置に、カプセル型内視鏡１０が配置されている場合を考える。具体的には、カプセル型内視鏡１０が検出対象領域Ｒの上面、好ましくは上面のうちでも最端部に位置するとき、各検出コイルＣｎの検出レベルが最低となる。図６においては、カプセル型内視鏡１０が検出対象領域Ｒの上面の４隅の１つに位置する場合を示している。
【００８０】
この場合に、出力値が理論的に最大となる検出コイルＣｎからの出力値が閾値として設定される。図６の場合には、カプセル型内視鏡１０に最も近い検出コイルＣ４の出力値が理論的に最大となる。従って、カプセル型内視鏡１０の磁界発生部１４が発生する磁界の強度（理論値）、及び、このときのカプセル型内視鏡１０と検出コイルＣ４との距離に基づいて算出される検出コイルＣ４の出力値が閾値の初期値となる。
【００８１】
ステップＳ１７において、ノイズ判定部５６４は、ステップＳ１５又はＳ１６において閾値設定部５６３により設定された閾値と、信号処理部５５から出力された複数の検出信号の出力値（振幅）をもとに決定される判定値とを比較する。判定値の決定方法については後述する。図７及び図８は、検出コイルの出力値の判定方法を説明するための模式図である。ここでは、一例として、図７及び図８に示すように、複数の検出コイルＣｎの出力値のうちの最大値Ｄｍａｘを判定値とし、この判定値Ｄｍａｘが閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定する。
【００８２】
図７に示すように、判定値（最大値Ｄｍａｘ）が閾値Ｔｈ以上である場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、ノイズ判定部５６４は、カプセル型内視鏡１０は検出対象領域Ｒ内に実在しており、適正な位置検出が可能と判定する（ステップＳ１８）。ここで、適正な位置検出が可能とは、検出コイルＣｎが検出した信号にはカプセル型内視鏡１０が発生した磁界成分が含まれており、この磁界成分に基づく位置検出演算が可能という意味である。反対に、適正な位置検出が不可能とは、検出コイルＣｎが検出した信号にはカプセル型内視鏡１０が発生した磁界成分があまり含まれておらず、ノイズ成分に基づく位置検出演算が実行されてしまうという意味である。
【００８３】
この場合、位置検出演算部５６５は、信号処理部５５から出力された複数の検出信号に基づいて、カプセル型内視鏡１０の位置検出演算を行う（ステップＳ１９）。位置検出演算の詳細は、ステップＳ１３と同様である。
【００８４】
続くステップＳ２０において、誘導用磁界制御部５７は、操作入力部５４から誘導操作情報が入力されたか否かを判定する。誘導操作情報が入力された場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部５７は、この誘導操作情報と、ステップＳ１９において算出されたカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢とに基づき、誘導用磁界発生装置４０の動作を制御することにより、カプセル型内視鏡１０の誘導を実行する（ステップＳ２１）。
【００８５】
一方、操作入力部５４から誘導操作情報が入力されない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、誘導システム１の動作はそのままステップＳ２２に移行する。
【００８６】
ステップＳ２２において、制御装置５０は、カプセル型内視鏡１０による検査を終了するか否かを判断する。具体的には、操作入力部５４を介して検査を終了する指示信号が入力された、カプセル型内視鏡１０の電源がオンにされてから所定時間以上経過した、といった場合に、制御装置５０は検査を終了すると判断する。
【００８７】
検査を終了する場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、誘導システム１の動作は終了する。一方、検査を終了しない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、磁界検出装置３０はカプセル型内視鏡１０が発生した磁界の検出を行い、各検出コイルＣｎが発生した電流を、磁界の検出信号として信号処理部５５に出力する（ステップＳ２３）。
【００８８】
続くステップＳ２４において、信号処理部５５は、磁界検出装置３０から出力された複数の検出信号を取り込み、これらの検出信号に対して波形の整形、増幅、Ａ／Ｄ変換等の信号処理を施して出力する。その後、誘導システム１の動作はステップＳ１４に移行する。
【００８９】
一方、ステップＳ１７において、図８に示すように、判定値Ｄｍａｘが閾値Ｔｈ未満である場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、ノイズ判定部５６４は、カプセル型内視鏡１０は検出対象領域Ｒ内に実在しておらず、適正な位置検出は不可能と判定する（ステップＳ２５）。この場合、位置検出演算部５６５は、カプセル型内視鏡１０の位置検出演算を行うことなく、動作は続くステップＳ２６に移行する。
【００９０】
ステップＳ２６において、誘導用磁界制御部５７は、カプセル型内視鏡１０に対する誘導制御をオフにする。具体的には、誘導用磁界発生装置４０の磁気シールド駆動部４４に対し、磁気シールド４３を体外永久磁石４１の上方に挿入して、体外永久磁石４１が発生する磁界を当該誘導用磁界発生装置４０内に遮蔽する制御を行う。これにより、操作入力部５４から誘導操作情報が入力されたとしても、カプセル型内視鏡１０に対して誘導用磁界は印加されない。
【００９１】
続くステップＳ２７において、制御装置５０は、カプセル型内視鏡１０による検査を終了するか否かを判断する。この判断方法は、ステップＳ２２と同様である。
【００９２】
検査を終了する場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、誘導システム１の動作は終了する。一方、検査を終了しない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、磁界検出装置３０は磁界の検出を行い、各検出コイルＣｎが発生した電流を磁界の検出信号として信号処理部５５に出力する（ステップＳ２８）。
【００９３】
続くステップＳ２９において、信号処理部５５は、磁界検出装置３０から出力された複数の検出信号を取り込み、これらの検出信号に対して波形の整形、増幅、Ａ／Ｄ変換等の信号処理を施して出力する。その後、誘導システム１の動作はステップＳ１６に移行する。つまり、適正な位置検出が不可能と判定された場合（ステップＳ２５）、位置検出演算は行われないので、ステップＳ１６においては予め算出されている閾値の初期値（理論値）が設定される。
【００９４】
次に、ステップＳ１７において閾値と比較される判定値の決定方法について説明する。判定値の決定方法としては、以下の決定方法（１）〜（４）が挙げられる。上述したステップＳ１７においては、判定値の決定方法（１）〜（４）のいずれの方法により決定された判定値を用いても良い。
【００９５】
（判定値の決定方法（１））
上記ステップＳ１７において説明したように、複数の検出コイルＣｎの出力値のうちの最大値を判定値とする。例えば図７の場合、検出コイルＣ１０の出力値が最大であるから、この最大値Ｄｍａｘが判定値として決定され、閾値Ｔｈと比較される。
【００９６】
（判定値の決定方法（２））
複数の検出コイルＣｎの出力値のうち、値が大きい方から所定数（２つ以上）の出力値の平均値を判定値とする。例えば値が大きい方から４つの出力値の平均値を判定値とする場合、図７に示す出力値が得られているときには、検出コイルＣ１、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１の出力値の平均値が判定値として決定される。
【００９７】
ここで、従来の位置検出システムにおいて検出され得るカプセル型内視鏡１０の不適正な位置（ゴースト）はノイズ分布に依存するので、検出されたゴーストの位置や信号レベルはほぼ一定となる。そこで、出力値が大きくなり易い複数の検出コイルＣｎの出力値を判定対象とすることで、今回の各検出コイルＣｎからの出力値がカプセル型内視鏡１０が発生した磁界の検出結果であるのか、或いはレベルの高いノイズの検出結果であるのかを精度良く判定することが可能となる。
【００９８】
（判定値の決定方法（３））
複数の検出コイルＣｎのうち、出力値が最大の検出コイルＣｎ及びこの検出コイルＣｎの近傍に位置する少なくとも１つの検出コイルＣｎの出力値をそれぞれ判定値とする。例えば図７の場合、検出コイルＣ１０の出力値が最大であるから、検出コイルＣ１０の出力値と、これに隣接する検出コイルＣ６、Ｃ９、Ｃ１１、Ｃ１４（図５参照）のいずれかの出力値とがそれぞれ判定値となる。この場合、検出コイルＣ１０の出力値及び隣接する検出コイルＣｎの出力値が共に閾値Ｔｈ以上であるとき、適正な位置検出が可能と判定される。隣接する検出コイルＣ６、Ｃ９、Ｃ１１、Ｃ１４のうち、判定値を取得する検出コイルＣｎは予め決定しておいても良いし、カプセル型内視鏡１０の移動方向に位置する検出コイルＣｎの出力値を判定値として用いても良い。
【００９９】
（判定値の決定方法（４））
図９は、判定値の決定方法（４）を説明するための模式図であり、パネル３１に配設された複数の検出コイルＣｎを示す上面図である。判定値の決定方法（４）においては、複数の検出コイルＣｎのうち、出力値が最大の検出コイルＣｎ及びこの検出コイルＣｎの近傍に位置する検出コイルＣｎの出力値の平均値を判定値とする。例えば図７の場合、検出コイルＣ１０の出力値が最大であるから、図９に示すように、検出コイルＣ１０及びその近傍に位置する検出コイルＣ６、Ｃ９、Ｃ１１、Ｃ１４の出力値の平均値が判定値として決定され、閾値Ｔｈと比較される。近傍に位置する検出コイルＣｎとしては、図９の領域Ａ１に示すように、出力値が最大の検出コイルＣｎに対して縦方向及び横方向で隣接する検出コイル群を選択しても良いし、領域Ａ２に示すように、縦方向、横方向、及び斜め方向で隣接する検出コイル群を選択しても良い。或いは、出力値が最大の検出コイルＣｎがパネル３１の端部に位置する場合（例えば検出コイルＣ４）、領域Ａ３に示すように、当該検出コイルＣ４を囲む検出コイル群を選択すれば良い。
【０１００】
ここで、カプセル型内視鏡１０が実際に検出対象領域Ｒ内に存在する場合、出力値の大きい検出コイルＣｎがあれば、その周囲の検出コイルＣｎの出力値も大きくなる傾向がある。反対に、カプセル型内視鏡１０が検出対象領域Ｒ内に存在しない場合、出力値の大きい検出コイルＣｎがあったとしても、その近傍に位置する検出コイルＣｎの出力値も大きくなるとは限らない。そこで、出力値が最大の検出コイルＣｎ及びその近傍の検出コイルＣｎの出力値の平均値を閾値Ｔｈと比較することにより、カプセル型内視鏡１０が検出対象領域Ｒ内に存在するか否かを精度良く判定することが可能となる。
【０１０１】
以上説明したように、本発明の実施の形態１においては、検出コイルＣｎの出力値に基づいて決定された判定値を閾値と比較し、この比較の結果に基づいて、カプセル型内視鏡１０の適正な位置検出が可能か否かを判定する。そして、適正な位置検出が不可能であると判定した場合には位置検出演算部５６５に位置検出演算を実行させないので、カプセル型内視鏡１０の位置検出結果の不適正な出力を防ぐことが可能となる。
【０１０２】
また、本発明の実施の形態１によれば、判定値と比較する閾値を、カプセル型内視鏡１０の位置が検出されるごとに更新するので、当初想定したレベルよりもノイズレベルが高くなったり、ノイズレベルが変動したりする場合であっても、適正な位置検出が可能であるか否かを精度良く判定することができる。従って、誘導システム１を構成する機器やその周辺の機器にノイズ発生源となり得る部材が使用されていたとしても、位置検出結果に対する影響を低減することが可能となる。
【０１０３】
さらに、本発明の実施の形態１によれば、カプセル型内視鏡１０の適正な位置検出ができない場合、カプセル型内視鏡１０に対する誘導制御をオフにするので、誤検出されたカプセル型内視鏡１０の位置に基づく不適切な誘導を防ぐことができる。
【０１０４】
（変形例１−１）
次に、本発明の実施の形態１の変形例１−１について説明する。
上述した判定値の決定方法（２）、（４）においては、複数の検出コイルＣｎの出力値の平均値を判定値として決定したが、これらの出力値の和を判定値としても良い。この場合、判定値の決定に用いた出力値の数に応じて、ステップＳ１７において用いる閾値を調整すると良い。例えば、５つの検出コイルＣｎからの出力値の和を判定値として決定した場合、閾値の方も、出力値が最大になることが予測される検出コイルＣｎの出力値又は初期値の５倍の値を閾値として設定する。
【０１０５】
（変形例１−２）
次に、本発明の実施の形態１の変形例１−２について説明する。
上記実施の形態１においては、出力値が最大になることが予測される検出コイルＣｎの出力値をそのまま閾値として設定したが（ステップＳ１５参照）、この出力値の時間平均値を閾値として設定しても良い。例えば、出力値が最大になることが予測される検出コイルＣｎが検出コイルＣ１０である場合、閾値設定部５６３は、この検出コイルＣ１０の所定期間内の出力値を取り込み、これらの出力値の時間平均値を算出して閾値として設定する。これにより、位置検出結果に基づく閾値を緩和して、カプセル型内視鏡１０が発生した磁界の信号レベルが高いにもかかわらず、適正な位置検出が不可能と判定されるリスクを低減することが可能となる。
【０１０６】
或いは、出力値が最大になることが予測される検出コイルＣｎの出力値に所定の係数（例えば０．８以上１未満）を掛けた値を閾値として設定しても良い。この場合も、位置検出結果に基づく閾値を緩和することが可能となる。
【０１０７】
（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。実施の形態２に係る誘導システムの構成及び動作は、全体として実施の形態１と同様であり（図１及び図４参照）、ステップＳ１７において閾値と比較する判定値の決定方法が実施の形態１と異なる。
【０１０８】
上記実施の形態１においては、全ての検出コイルＣｎから出力値を取得し、これらの出力値に基づいて判定値を決定した。しかしながら、判定値の決定に際して出力値を取得する検出コイルＣｎを、カプセル型内視鏡１０による検査の開始前に行われるキャリブレーション時に予め選出しておいても良い。即ち、カプセル型内視鏡１０が磁界を発生しておらず、検出対象領域Ｒに磁界発生部１４が発生する磁界の影響がない状態で、各検出コイルＣｎからの検出信号を取得し、ノイズレベルが低かった検出コイルＣｎを判定値の取得対象の検出コイルＣｎとして予め選出する。検出コイルＣｎの選出方法としては、ノイズレベルが低い方から所定数（１つ以上）までの検出コイルＣｎを選出しても良いし、ノイズレベルが所定値以下である全ての検出コイルＣｎを選出しても良い。従って、パネル３１に配設された検出コイルＣｎが全て選出されることもあり得るし、検出コイルＣｎが１つしか選出されないこともあり得る。なお、後者の場合には、選出された検出コイルＣｎの出力値がそのまま判定値として用いられる。
【０１０９】
図１０〜図１２は、実施の形態２における判定値の決定方法を説明するための模式図である。例えば、検査の開始前のキャリブレーション時に、図１０に示すような検出コイルＣｎの出力値（ノイズレベル）が得られ、ノイズレベルの低い検出コイルＣ３、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２が判定値の取得対象として選出されたとする（図１１参照）。ステップＳ１７においては、これらの選出された検出コイルＣ３、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２の出力値をもとに判定値が決定される。なお、図１０及び図１２に示す丸数字は、選出された検出コイルＣｎのコイル番号である。
【０１１０】
判定値の決定方法の一例として、予め選出された検出コイルＣ３、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２の出力値のうちの最大値を判定値とする。例えば、カプセル型内視鏡１０による検査の開始後、図１２に示す各検出コイルＣｎの出力値が得られている場合、検出コイルＣ３、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２の出力値のうちでは、検出コイルＣ６の出力値ＤＳ１が最大である。従って、この出力値ＤＳ１が判定値として決定され、閾値と比較される。
【０１１１】
なお、キャリブレーションにより予め検出コイルＣｎを選出した場合には、閾値についても、選出された検出コイルＣｎの出力値に基づいて設定しても良い。即ち、図４のステップＳ１５において、キャリブレーションにより選出された検出コイルＣｎのうち、直前に実行されたカプセル型内視鏡１０の位置に対して最も近い検出コイルＣｎの出力値を閾値として設定する。
【０１１２】
（変形例２−１）
次に、本発明の実施の形態２の変形例２−１について説明する。
判定値の決定方法の別の例として、予め選出された検出コイルＣ３、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２の出力値のうち、値が大きい方から所定数（２つ以上）の出力値を判定値としても良い。例えば値が大きい方から２つの出力値を判定値とする場合、図１２においては、検出コイルＣ６の出力値ＤＳ１及び検出コイルＣ７の出力値ＤＳ２が判定値として決定される。この場合、出力値ＤＳ１及び出力値ＤＳ２をそれぞれ閾値と比較し、共に閾値以上である場合に、カプセル型内視鏡１０の適正な位置検出が可能と判定される。
【０１１３】
（変形例２−２）
次に、本発明の実施の形態２の変形例２−２について説明する。
判定値の決定方法のさらに別の例として、予め選出された検出コイルＣ３、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２の出力値のうち、値が大きい方から所定数（２つ以上）の出力値の平均値を判定値としても良い。例えば値が大きい方から４つの出力値の平均値を判定値とする場合、図１２においては、検出コイルＣ６の出力値ＤＳ１、検出コイルＣ７の出力値ＤＳ２、検出コイルＣ１１の出力値ＤＳ３、及び検出コイルＣ８の出力値ＤＳ４の平均値が判定値として決定される。或いは、これらの出力値ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３、ＤＳ４の和を判定値として決定しても良い。
【０１１４】
（変形例２−３）
次に、本発明の実施の形態２の変形例２−３について説明する。
判定値の決定方法のさらに別の例として、予め選出された検出コイルＣ３、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２のうち、出力値が最大の検出コイルＣｎ及びこの検出コイルＣｎの近傍に位置する検出コイルＣｎの出力値の平均値を判定値としても良い。例えば、図１２においては、検出コイルＣ３、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２のうち、検出コイルＣ６の出力値が最大であるから、検出コイルＣ６及びその近傍に位置する検出コイルＣ３、Ｃ７、Ｃ１０（図１１参照）の出力値の平均値が判定値として決定される。或いは、これらの出力値の和を判定値として決定しても良い。
【０１１５】
（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。実施の形態３に係る誘導システムの構成及び動作は、全体として実施の形態１と同様であり（図１及び図４参照）、適正な位置検出演算が可能か否かの判定（ステップＳ１７参照）において用いられる位置検出結果に基づく閾値の設定方法（ステップＳ１５参照）が実施の形態１と異なる。
【０１１６】
図１３は、実施の形態３における位置検出結果に基づく閾値の設定方法を説明するための模式図である。直前に実行された位置検出演算（ステップＳ１３又はＳ１９）の結果、カプセル型内視鏡１０が検出対象領域Ｒ内に位置すると判定された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、閾値設定部５６３は、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢に基づいて閾値を設定する（ステップＳ１５）。
【０１１７】
具体的には、閾値設定部５６３は、カプセル型内視鏡１０と予め設定された特定の検出コイルＣｎとの距離ｄを算出する。例えば、カプセル型内視鏡１０の位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）が取得され、特定の検出コイルＣｎとして座標（ｘ０，ｙ０，０）に位置する検出コイルＣ７が設定されている場合、カプセル型内視鏡１０と検出コイルＣ７との距離ｄは次式（１）によって与えられる。
ｄ＝√｛（ｘ１−ｘ０）２＋（ｙ１−ｙ０）２＋ｚ１２｝  …（１）
なお、図１３においては、パネル３１の上面を基準面としているため、検出コイルＣｎのｚ座標は全てゼロである。
【０１１８】
閾値設定部５６３は、この距離ｄと、カプセル型内視鏡１０の磁界発生部１４が発生する磁界の強度とに基づいて、特定の検出コイルＣ７の位置における磁界の強度を算出する。或いは、この際に、カプセル型内視鏡１０の姿勢を考慮して磁界の強度を算出しても良い。閾値設定部５６３は、この特定の検出コイルＣ７の位置における磁界の強度の算出値を閾値として設定する。
【０１１９】
なお、続くステップＳ１７においては、実施の形態１と同様に、検出コイルＣｎの出力値の最大値や、出力値が最大の検出コイルＣｎ及びその近傍の検出コイルＣｎの出力値の平均値等が判定値として閾値と比較される（判定値の決定方法（１）〜（４）参照）。或いは、閾値を設定する際に使用した特定の検出コイルＣｎの出力値を判定値としても良い。または、特定の検出コイルＣｎ及びその隣接する検出コイルＣｎの出力値をそれぞれ判定値としても良いし、特定の検出コイルＣｎ及びその近傍に位置する検出コイルＣｎの出力値の平均値を判定値としても良い。
【０１２０】
本発明の実施の形態３によれば、直前に検出されたカプセル型内視鏡１０の位置に基づいて算出される特定の検出コイルＣｎの位置における磁界強度（理論値）を閾値として設定するので、ノイズレベルの変動の影響を受けることなく、ゴーストが発生し得るレベルの検出信号（ノイズ）を確実に排除することができる。従って、ゴーストの検出を防止することが可能となる。
【０１２１】
（変形例３）
次に、実施の形態３の変形例３について説明する。
位置検出演算によって検出され得るゴーストは、ｚ座標の比較的小さい領域、即ち、検出コイルＣｎに比較的近い領域に発生する傾向がある。そこで、本変形例３においては、適正な位置検出が可能か否かの判定に用いられる閾値（ステップＳ１５）を、直前に実行された位置検出演算により得られたカプセル型内視鏡１０のｚ座標、即ち、検出コイルＣｎが配設されたパネル３１とカプセル型内視鏡１０との距離をもとに設定する。
【０１２２】
詳細には、カプセル型内視鏡１０の位置座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）のうちのｚ座標（ｚ＝ｚ１）を取得する。そして、カプセル型内視鏡１０の磁界発生部１４が発生する磁界の強度に基づいて、カプセル型内視鏡１０のｚ座標がｚ１である場合における各検出コイルＣｎの磁界の強度を算出する。閾値設定部５６３は、この強度の算出値を閾値として設定する。
【０１２３】
なお、続くステップＳ１７においては、実施の形態１と同様に、検出コイルＣｎの出力値の最大値や、出力値が最大の検出コイルＣｎ及びその近傍の検出コイルＣｎの出力値の平均値等が判定値として閾値と比較される（判定値の決定方法（１）〜（４）参照）。
【０１２４】
（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。
上記実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の適正な位置検出が不可能と判定された場合、位置検出演算部５６５に位置検出演算を実行させないこととしたが、位置検出演算を実行させても良い。この場合、演算部５６は、カプセル型内視鏡１０の位置がエラーである旨の情報を出力し、表示部５２に表示させることとしても良い。それにより、ユーザは、表示部５２に表示されたカプセル型内視鏡１０の位置がエラーであることを認識した上で、カプセル型内視鏡１０に対する誘導操作を行うことが可能となる。
【０１２５】
或いは、カプセル型内視鏡１０の適正な位置検出が不可能と判定された場合、演算部５６は、表示部５２におけるカプセル型内視鏡１０の位置表示を停止させることとしても良い。それにより、ユーザは、表示部５２にカプセル型内視鏡１０の位置が表示されなくなったことをもって、カプセル型内視鏡１０の適正な位置検出ができない状態になったことを認識することができる。
【０１２６】
（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。
上記実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の適正な位置検出が不可能と判定された場合、カプセル型内視鏡１０に対する誘導制御をオフにすることとしたが、反対に、カプセル型内視鏡１０の適正な位置検出が可能になったことをトリガーとして、誘導制御を開始させることとしても良い。
【０１２７】
詳細には、誘導システム１において、誘導用磁界発生装置４０の磁気シールド４３を閉じた状態、即ち、カプセル型内視鏡１０に対する誘導制御を行っていない状態で、カプセル型内視鏡１０による検査を開始する。そして、ノイズ判定部５６４がカプセル型内視鏡１０の適正な位置検出が可能と判定した際に（図４のステップＳ１８参照）、誘導用磁界制御部５７が磁気シールド４３を開かせる制御を行う。それにより、検出対象領域Ｒを含む空間に誘導用磁界が発生し、カプセル型内視鏡１０に対する誘導制御の開始が可能な状態となる。
【０１２８】
反対に、誘導システム１において、誘導用磁界発生装置４０の磁気シールド４３を開いた状態で、カプセル型内視鏡１０による検査を開始しても良い。この場合、閾値設定部５６３がカプセル型内視鏡１０の適正な位置検出が不可能と判定した際に（図４のステップＳ２５参照）、誘導用磁界制御部５７が磁気シールド４３を閉じさせる制御を行う。それにより、検出対象領域Ｒを含む空間に対して誘導用磁界が遮蔽され、カプセル型内視鏡１０に対する誘導制御の開始が不可能な状態となる。
【０１２９】
以上説明した本発明の実施の形態１〜５及びこれらの変形例は、本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、上記実施の形態１、２及び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、種々の発明を生成することができる。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、さら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。
【符号の説明】
【０１３０】
１  誘導システム
２  被検体
１０  カプセル型内視鏡
１１  撮像部
１２  制御部
１３  送信部
１４  磁界発生部
１５  電源部
１６  永久磁石
３０  磁界検出装置
３１  パネル
４０  誘導用磁界発生装置
４１  体外永久磁石
４２  磁石駆動部
４３  磁気シールド
４４  磁気シールド駆動部
５０  制御装置
５１  受信部
５２  表示部
５３  記憶部
５４  操作入力部
５５  信号処理部
５６  演算部
５７  誘導用磁界制御部
１００  筐体
１０１  筒状筐体
１０２、１０３  ドーム状筐体
１１１  照明部
１１２  光学系
１１３  撮像素子
１４１  磁界発生コイル
１４２  コンデンサ
４２１  平面位置変更部
４２２  鉛直位置変更部
４２３  仰角変更部
４２４  旋回角変更部
５５１  フィルタ部
５５２  増幅器
５５３  Ａ／Ｄ変換部
５６１  画像処理部
５６２  位置判定部
５６３  閾値設定部
５６４  ノイズ判定部
５６５  位置検出演算部
５６５ａ  ＦＦＴ処理部
５６５ｂ  位置算出部
【要約】
位置検出システムは、磁界を発生する磁界発生部が内部に設けられたカプセル型医療装置と、上記磁界の検出信号を出力する複数の検出コイルＣｎと、検出コイルＣｎが出力した検出信号を用いてカプセル型医療装置の位置を算出する位置検出演算部５６５と、上記検出コイルＣｎが出力した検出信号に基づくカプセル型医療装置の適正な位置検出が可能か否かを判定するノイズ判定部５６４と、位置検出演算部５６５が算出したカプセル型医療装置の位置に基づいて、ノイズ判定部５６４における判定に用いられる閾値を設定する閾値設定部５６３とを備える。これにより、ノイズレベルが変動する場合であっても、カプセル型医療装置が位置検出対象の空間に存在しない場合に、カプセル型医療装置の位置検出結果の不適正な出力を防ぐことができる位置検出システムを提供する。【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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