(57)【要約】  内部に永久磁石が設けられ、被検体内に導入されるカプセル型内視鏡（１０）と、被検体外に設けられた誘導用磁界発生装置（３０）と、カプセル型内視鏡（１０）の位置又は姿勢を変更させる操作信号を入力する操作入力部（４３）と、操作入力部（４３）から入力される操作信号に基づいて誘導用磁界発生装置（３０）を制御することにより、磁界を変化させてカプセル型内視鏡（１０）の位置又は姿勢を変化させると共に、操作入力部（４３）に対して行われた操作の開始前又は開始時における誘導用磁界発生装置（３０）に対する制御状態を表す制御情報を取得し、上記操作の終了後に、該制御情報を用いて誘導用磁界発生装置（３０）を制御する誘導用磁界制御部（４７１）とを備える。これにより、操作入力に対するカプセル型医療装置の応答性を向上させることができるカプセル型医療装置誘導システムを提供する。
2016167042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に永久磁石が設けられ、被検体内に導入されるカプセル型医療装置と、  前記被検体の外部に設けられた磁界発生部と、  前記カプセル型医療装置の位置と姿勢との少なくとも一方を変更させる操作信号を入力する操作入力部と、  前記操作入力部から入力される操作信号に基づいて前記磁界発生部を制御することにより、前記磁界発生部が発生する磁界を変化させて前記カプセル型医療装置の位置と姿勢との少なくとも一方を変化させると共に、前記操作入力部に対して行われた操作の開始前又は開始時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を取得し、前記操作の終了後、前記制御情報を用いて前記磁界発生部を制御する誘導用磁界制御部と、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２】
前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記カプセル型医療装置の状態を基準として、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報によって表される制御状態を再現する制御を行う、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項３】
前記制御情報は、前記磁界発生部が発生する磁界により前記永久磁石に作用する磁気引力の強さを含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項４】
前記カプセル型医療装置の位置を検出する検出部をさらに備え、  前記制御情報は、前記磁界発生部と前記カプセル型医療装置との間の距離を含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項５】
前記カプセル型医療装置の位置を検出する検出部をさらに備え、  前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の位置と前記カプセル型医療装置の位置との間の相対的な関係を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項６】
前記カプセル型医療装置の姿勢を検出する検出部をさらに備え、  前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の向きと前記カプセル型医療装置の姿勢との間の相対的な関係を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項７】
前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を取得し、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報と前記操作の終了時における前記制御情報との差が閾値を超える場合にのみ、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報を用いて、前記操作の終了後における前記磁界発生部を制御する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項８】
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検出する検出部をさらに備え、  前記誘導用磁界制御部は、前記位置と姿勢とのうちの少なくとも一方の単位時間当たりの変動が閾値以下である場合に、前記制御情報を取得する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項９】
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検出する検出部をさらに備え、  前記誘導用磁界制御部は、  前記操作の終了時に、前記検出部による検出結果に基づき、前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされたか否かを判定し、  前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされた場合、前記制御情報を、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報に更新する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１０】
前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、  前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石に供給する電力を調節することにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１１】
前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、  前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石の位置と姿勢との少なくとも一方を変化させることにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１２】
前記磁界発生部は、各々が電力供給を受けて磁界を発生する複数の電磁石によって形成され、  前記誘導用磁界制御部は、前記複数の電磁石の各々に供給する電力を調節することにより、前記複数の電磁石がそれぞれ発生する磁界を変化させる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１３】
前記誘導用磁界制御部は、前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報として取得する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１４】
前記誘導用磁界制御部は、  前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する制御状態を表す第２の制御情報を取得し、  前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報のうち、前記第２の制御情報に対する差分が所定の範囲内であるときの制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における制御情報として取得する、ことを特徴とする請求項３又は４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、被検体内に導入されたカプセル型医療装置を誘導する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、被検体に関する種々の情報を取得する、或いは、被検体に薬剤を投与するといった機能を有するカプセル型医療装置が開発されている。一例として、内視鏡の分野においては、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医療装置を磁界によって誘導するシステムが提案されている。例えば特許文献１には、永久磁石を内蔵したカプセル型医療装置を被検体内に導入すると共に、被検体の外部に磁界発生部を設け、磁界発生部を移動させてカプセル型医療装置内の永久磁石に作用する磁界を変化させることによりカプセル型医療装置を誘導する磁気誘導医療システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６８５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  磁界により誘導を行うカプセル型医療装置誘導システムにおいては、カプセル型医療装置が消化管の壁等に接触して移動できなくなる場合がある。それにもかかわらず、ユーザがカプセル型医療装置を移動させる操作を入力し続けた場合、当該操作によるカプセル型医療装置の目標位置とカプセル型医療装置が停止している実際の位置との間に乖離が生じてしまう。その結果、別の操作が新たに入力された際に、新たな操作によって意図される動きをカプセル型医療装置が開始するまでに時間がかかってしまう。【０００７】  また、カプセル型医療装置は、磁界発生部が発生する磁界の変化に対して若干遅れて移動する。そのため、カプセル型医療装置がユーザ所望の位置に到達した際に、カプセル型医療装置を移動させる操作の入力を停止しても、磁界発生部が発生する磁界におけるカプセル型医療装置の拘束位置はその時のカプセル型医療装置の位置に対して先行している。その結果、カプセル型医療装置が停止するまでに時間を要すると共に、カプセル型医療装置の停止位置がユーザ所望の位置からずれてしまう。【０００８】  このように、カプセル型医療装置を磁界により誘導する従来のシステムにおいては、操作入力に対するカプセル型医療装置の応答性が低いという問題がある。【０００９】  本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操作入力に対するカプセル型医療装置の応答性を向上させることができる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】
【００１０】  上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るカプセル型医療装置誘導システムは、内部に永久磁石が設けられ、被検体内に導入されるカプセル型医療装置と、前記被検体の外部に設けられた磁界発生部と、前記カプセル型医療装置の位置と姿勢との少なくとも一方を変更させる操作信号を入力する操作入力部と、前記操作入力部から入力される操作信号に基づいて前記磁界発生部を制御することにより、前記磁界発生部が発生する磁界を変化させて前記カプセル型医療装置の位置と姿勢との少なくとも一方を変化させると共に、前記操作入力部に対して行われた操作の開始前又は開始時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を取得し、前記操作の終了後、前記制御情報を用いて前記磁界発生部を制御する誘導用磁界制御部と、を備えることを特徴とする。【００１１】  上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記カプセル型医療装置の状態を基準として、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報によって表される制御状態を再現する制御を行う、ことを特徴とする。【００１２】  上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記制御情報は、前記磁界発生部が発生する磁界により前記永久磁石に作用する磁気引力の強さを含む、ことを特徴とする。【００１３】  上記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の位置を検出する検出部をさらに備え、前記制御情報は、前記磁界発生部と前記カプセル型医療装置との間の距離を含む、ことを特徴とする。【００１４】  上記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の位置を検出する検出部をさらに備え、前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の位置と前記カプセル型医療装置の位置との間の相対的な関係を含むことを特徴とする。【００１５】  上記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の姿勢を検出する検出部をさらに備え、前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の向きと前記カプセル型医療装置の姿勢との間の相対的な関係を含むことを特徴とする。【００１６】  上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を取得し、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報と前記操作の終了時における前記制御情報との差が閾値を超える場合にのみ、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報を用いて、前記操作の終了後における前記磁界発生部を制御する、ことを特徴とする。【００１７】  上記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の位置と姿勢とのうちの少なくとも一方を検出する検出部をさらに備え、前記誘導用磁界制御部は、前記位置と姿勢とのうちの少なくとも一方の単位時間当たりの変動が閾値以下である場合に、前記制御情報を取得する、ことを特徴とする。【００１８】  上記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の位置と姿勢とのうちの少なくとも一方を検出する検出部をさらに備え、前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時に、前記検出部による検出結果に基づき、前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされたか否かを判定し、前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされた場合、前記制御情報を、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報に更新する、ことを特徴とする。【００１９】  上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石に供給する電力を調節することにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、ことを特徴とする。【００２０】  上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石の位置と姿勢との少なくとも一方を変化させることにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、ことを特徴とする。【００２１】  上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記磁界発生部は、各々が電力供給を受けて磁界を発生する複数の電磁石によって形成され、前記誘導用磁界制御部は、前記複数の電磁石の各々に供給する電力を調節することにより、前記複数の電磁石がそれぞれ発生する磁界を変化させる、ことを特徴とする。【００２２】  上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記誘導用磁界制御部は、前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報として取得する、ことを特徴とする。【００２３】  上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記誘導用磁界制御部は、前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する制御状態を表す第２の制御情報を取得し、前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報のうち、前記第２の制御情報に対する差分が所定の範囲内であるときの制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における制御情報として取得する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】  本発明によれば、操作入力部への操作の開始前又は開始時における磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を用いて、当該操作の終了後に磁界発生部を制御するので、操作の開始前又は開始時におけるカプセル型医療装置と磁界発生部との相対的な関係を再現することができる。従って、操作入力の最中に、カプセル型医療装置に対する制御状態と実際のカプセル型医療装置の状態との間で乖離が生じたとしても、操作の終了後にこの乖離を素早く解消することができ、操作入力に対するカプセル型医療装置の応答性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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、カプセル型内視鏡の水平面内において並進させる場合の誘導方法を説明するための模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、カプセル型内視鏡を鉛直方向において並進させる場合の誘導方法を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、カプセル型内視鏡を鉛直方向において並進させる場合の誘導方法を説明するための図である。
【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７Ａ】図７Ａは、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図８】図８は、カプセル型内視鏡を鉛直方向に移動させる操作入力の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１の変形例１−３における制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１の変形例１−５における制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】図１１Ａ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におけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂ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におけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃ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におけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｄ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におけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図１２】図１２は、カプセル型内視鏡を水平方向に移動させる操作入力の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本発明の実施の形態２の変形例２−２における制御方法を説明するための模式図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、本発明の実施の形態２の変形例２−２における制御方法を説明するための模式図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、本発明の実施の形態２の変形例２−２における制御方法を説明するための模式図である。
【図１４Ａ】図１４Ａ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におけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂ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におけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃ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におけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。
【図１５】図１５は、カプセル型内視鏡を水平方向に移動させる操作入力の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】  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内（管腔内）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。
【００２７】  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。
【００２８】（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概要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１は、カプセル型医療装置の一例としてのカプセル型内視鏡１０と、被検体が載置されるベッド２１の近傍に設けられ、カプセル型内視鏡１０の位置検出用の磁界を検出する磁界検出装置２０と、ベッド２１の近傍に設けられ、カプセル型内視鏡１０の誘導用の磁界を発生する磁界発生部としての誘導用磁界発生装置３０と、磁界検出装置２０が検出した位置検出用磁界に基づいてカプセル型内視鏡１０の位置又は姿勢を検出すると共に、該位置又は姿勢の検出結果に基づいてカプセル型内視鏡１０の誘導用磁界を制御する制御装置４０とを備える。
【００２９】  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内に収納された機能部１１と、永久磁石１２と、カプセル型内視鏡１０の位置検出用磁界を発生する磁界発生部１３と、カプセル型内視鏡１０の各部に電力を供給する電源部１４とを備える。
【００３０】  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。本実施の形態１において、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においては後述する撮像部１１１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。このような筐体１００は、機能部１１と、永久磁石１２と、磁界発生部１３と、電源部１４とを液密に内包する。
【００３１】  機能部１１は、カプセル型医療装置の用途に応じて適宜構成される。カプセル型医療装置が被検体内を撮像するカプセル型内視鏡１０である場合、機能部１１は、被検体内を撮像して撮像信号を取得する撮像部１１１と、撮像部１１１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１１１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１１２と、信号処理が施された撮像信号を無線送信する無線通信部１１３とを備える。
【００３２】  撮像部１１１は、ＬＥＤ等の照明部１１４と、集光レンズ等の光学系１１５と、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子１１６とを有する。照明部１１４は、撮像素子１１６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１１５は、この撮像視野からの反射光を撮像素子１１６の撮像面に集光して結像させる。撮像素子１１６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。
【００３３】  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１１１を１つ設けているが、撮像部１１１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。
【００３４】  制御部１１２は、所定の撮像フレームレートで撮像部１１１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１１４を発光させる。また、制御部１１２は、撮像部１１１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１１２は、電源部１４から磁界発生部１３に電力を供給させることにより、磁界発生部１３から位置検出用磁界を発生させる。
【００３５】  無線通信部１１３は、送信アンテナを備え、制御部１１２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。
【００３６】  なお、カプセル型医療装置が、被検体内への薬剤配送用カプセルである場合、機能部１１として、例えば、薬剤を収納する収納部及び薬剤の放出タイミングを検知する検知部等が設けられる。或いは、カプセル型医療装置が、被検体内のｐＨを測定する測定用カプセルである場合、機能部１１として、例えば、ｐＨセンサ及びｐＨセンサから出力された検出信号を無線送信する無線通信部等が設けられる。
【００３７】  永久磁石１２は、誘導用磁界発生装置３０が発生した誘導用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１２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１２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１２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３０によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導が実現する。
【００３８】  磁界発生部１３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１３１と、該磁界発生コイル１３１と共に共振回路を形成するコンデンサ１３２とを含み、電源部１４からの電力供給を受けて所定の周波数の交番磁界を位置検出用磁界として発生する。
【００３９】  電源部１４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１４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機能部１１及び磁界発生部１３に適宜供給する。また、電源部１４は、オフ状態の場合に、カプセル型内視鏡１０の機能部１１及び磁界発生部１３への電力供給を停止する。
【００４０】  再び図１を参照すると、磁界検出装置２０は、ベッド２１の下方に設置されている。磁界検出装置２０は、カプセル型内視鏡１０の磁界発生部１３が発生した位置検出用磁界を検出する。磁界検出装置２０は、ベッド２１の上面（被検体の載置面）と平行に設置されたパネル２２と、該パネル２２上に配列された複数の検出コイル２３とを備える。
【００４１】  各検出コイル２３は、コイル線材をコイルバネ状に巻回した筒型コイルであり、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出力する。
【００４２】  誘導用磁界発生装置３０は、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の少なくとも一方を変化させるための誘導用磁界を発生する。ここで、カプセル型内視鏡１０の姿勢は、重力方向の軸（Ｚ軸）に対するカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの傾き（傾斜角）及び、該Ｚ軸回りの長軸Ｌａの回転角（方位角）によって表される。
【００４３】  図３は、誘導用磁界発生装置３０の構成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３０は、磁界を発生する永久磁石（以下、体外永久磁石という）３１と、該体外永久磁石３１の位置及び姿勢を変化させる磁石駆動部３２とを備える。このうち、磁石駆動部３２は、平面位置変更部３２１、鉛直位置変更部３２２、仰角変更部３２３、及び旋回角変更部３２４を有する。
【００４４】  体外永久磁石３１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３１は、初期状態において、自身の磁化方向と平行な４つの面の内の１つの面（以下、カプセル対向面ＰＬともいう）が水平面（重力方向と直交する面）と平行になるように配置される。以下、体外永久磁石３１が初期状態にあるときの体外永久磁石３１の配置を基準配置という。
【００４５】  平面位置変更部３２１は、体外永久磁石３１を水平面（ＸＹ面）内において並進させる。即ち、体外永久磁石３１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。
【００４６】  鉛直位置変更部３２２は、体外永久磁石３１を重力方向（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３１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。
【００４７】  仰角変更部３２３は、体外永久磁石３１の磁化方向を含む鉛直面内において、体外永久磁石３１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。即ち、仰角変更部３２３は、カプセル対向面ＰＬと平行且つ磁化方向と直交し、体外永久磁石３１の中心を通るＹ方向の軸ＹC回りに体外永久磁石３１を回転させる。
【００４８】  旋回角変更部３２４は、体外永久磁石３１の中心を通るＺ方向の軸Ｚｍに対して体外永久磁石３１を回転させる。
【００４９】  図４、図５Ａ及びＢは、カプセル型内視鏡１０の誘導方法を説明するための模式図である。図４に示すように、カプセル型内視鏡１０を水平方向に並進させる場合、カプセル型内視鏡１０内の永久磁石１２を水平面内の特定の位置に拘束する方向に磁気引力を生じさせる磁界を生成し、永久磁石１２に作用させる。この特定の位置に永久磁石１２を引きつけることによりカプセル型内視鏡１０を拘束し、この状態で平面位置変更部３２１によって体外永久磁石３１を水平面内で移動させることにより、カプセル型内視鏡１０を水平方向に並進させることができる。
【００５０】  図４に示すような直方体状の体外永久磁石３１を用いる場合、カプセル型内視鏡１０は、カプセル対向面ＰＬと直交し、体外永久磁石３１の中心を通る軸ＰC上に拘束される。また、永久磁石１２の磁化方向がカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａと直交する場合（図２参照）、カプセル型内視鏡１０は、長軸Ｌａが軸ＰCと平行になる向きに拘束される。以下、カプセル型内視鏡１０が拘束される軸ＰCを拘束軸ＰCという。
【００５１】  図５Ｂに示すように、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に並進させる場合、図５Ａに示すように、磁気勾配の分布がカプセル対向面ＰＬと直交する方向における距離に応じて変化する磁界を生成し、カプセル型内視鏡１０の永久磁石１２に作用させる。具体的には、鉛直位置変更部３２２によって体外永久磁石３１を鉛直方向に移動させ、体外永久磁石３１と永久磁石１２との距離を変化させることにより、体外永久磁石３１から永久磁石１２に作用する磁界強度が変化して、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に並進させることができる。
【００５２】  カプセル型内視鏡１０の傾斜角を変化させる場合、カプセル型内視鏡１０を拘束軸ＰCに拘束した状態で、仰角変更部３２３によって体外永久磁石３１を軸ＹC回りに回転させる（図３参照）。それにより、拘束軸ＰCが鉛直軸Ｚｍに対して傾斜し、この拘束軸ＰCと共にカプセル型内視鏡１０を傾斜させることができる。
【００５３】  また、カプセル型内視鏡１０を旋回させる場合、カプセル型内視鏡１０を拘束軸ＰCに拘束した状態で、旋回角変更部３２４によって体外永久磁石３１を鉛直軸Ｚｍ回りに回転させる（図３参照）。それにより、拘束軸ＰCが鉛直軸Ｚｍ回りに旋回し、この拘束軸ＰCと共にカプセル型内視鏡１０を旋回させることができる。
【００５４】  再び図１を参照すると、制御装置４０は、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用コンピュータによって構成され、磁界検出装置２０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の位置や姿勢を検出すると共に、この位置や姿勢の検出結果をもとに、ユーザによってなされる操作入力に従って誘導用磁界発生装置３０を制御することにより、カプセル型内視鏡１０を誘導する。
【００５５】  詳細には、制御装置４０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４１と、該受信部４１が受信した無線信号に含まれる画像信号に所定の信号処理を施して、被検体内の画像信号を表示する表示部４２と、当該制御装置４０に対する操作の入力を受け付ける操作入力部４３と、磁界検出装置２０から出力された検出信号に対して信号処理を施す信号処理部４４と、信号処理部４４により信号処理が施された検出信号に基づいて演算処理を行う演算部４５と、記憶部４６と、当該制御装置４０及びカプセル型医療装置誘導システム１の各部の動作を制御する制御部４７とを備える。
【００５６】  受信部４１は、複数の受信アンテナ４１ａを備え、これらの受信アンテナ４１ａ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４１は、これらの受信アンテナ４１ａ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４２に出力する。
【００５７】  表示部４２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４１から入力された画像信号に基づく画像や、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。
【００５８】  操作入力部４３は、ジョイスティック、各種ボタンや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構成され、外部からなされる操作に応じた信号を制御部４７に入力する。具体的には、操作入力部４３は、ユーザによりなされる操作に従って、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０の位置と姿勢との少なくともいずれかを変化させる操作信号を制御部４７に入力する。
【００５９】  信号処理部４４は、複数の検出コイル２３からそれぞれ出力された検出信号を処理する複数のチャネルを有する。各チャネルは、対応する検出コイル２３から出力された検出信号を増幅する増幅部４４１と、増幅された検出信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことにより、デジタルの検出信号を生成するＡ／Ｄ変換部４４２と、Ａ／Ｄ変換部４４２によりデジタル変換された検出信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を施すＦＦＴ処理部４４３とを備える。
【００６０】  演算部４５は、信号処理部４４から出力された複数の検出信号に基づき、複数の検出コイル２３の位置とこれらの検出コイル２３によりそれぞれ検出された磁界の強度及び位相とから、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出する演算を行う位置及び姿勢検出部４５１を備える。位置及び姿勢検出部４５１は、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の検出結果を、カプセル型内視鏡１０の位置情報として制御部４７に出力すると共に、記憶部４６に記憶させる。
【００６１】  なお、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の検出方法は、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４１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、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（例えば特開２００７−２８３００１号公報参照）。
【００６２】  記憶部４６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等によって構成される。記憶部４６は、制御装置４０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、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出するための演算プログラム等を記憶する。また、記憶部４６は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報を記憶する。さらに、表示部４２に表示される画像の画像データを記憶部４６に記憶させることとしても良い。
【００６３】  制御部４７は、誘導用磁界発生装置３０の動作を制御する誘導用磁界制御部４７１を備える。誘導用磁界制御部４７１は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報に基づき、操作入力部４３から入力される操作信号に応じた制御信号を誘導用磁界発生装置３０に出力する。
【００６４】  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、制御装置４０の動作を示すフローチャートである。また、図７Ａ〜Ｄは、カプセル型内視鏡１０の誘導方法を説明するための模式図である。図８は、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に移動させる操作入力の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。このうち、図８の（ａ）は、操作入力部４３に対する操作の有無（ＯＮ又はＯＦＦ）を示す。また、図８の（ｂ）は、カプセル型内視鏡１０内の永久磁石１２に作用する磁気引力Ｆｍを示す。図８の（ｃ）は、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向（Ｚ方向）における位置を示す。
【００６５】  カプセル型内視鏡１０の電源をオンにすると、カプセル型内視鏡１０は、撮像動作を開始すると共に、位置検出用磁界の発生を開始する。これに応じて、ステップＳ１０において、制御装置４０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、該無線信号に含まれる画像信号に基づいて、画像の表示を開始する。また、制御装置４０は、カプセル型内視鏡１０から送信された位置検出用磁界を検出し、この検出信号に基づいて、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の検出を開始する。この状態で、ユーザは、カプセル型内視鏡１０を被検体内に導入し、表示部４２に表示された画像を観察しながら、操作入力部４３を用いてカプセル型内視鏡１０を誘導する操作を行う。
【００６６】  図７Ａ〜Ｄに示すように、カプセル型内視鏡１０は、経口摂取等により液体Ｗと共に被検体内に導入され、被検体の臓器（胃等）内において、液体Ｗ中に浮遊した状態で撮像等の所定の動作を実行する。液体Ｗは、例えば水や生理食塩水のように、人体に無害な液体である。
【００６７】  実施の形態１において、カプセル型内視鏡１０は、液体Ｗの比重よりも小さい比重を有し、誘導用磁界発生装置３０が発生する磁界が作用していない状態では液体Ｗに浮くように設計されているものとする。液体Ｗ内においては、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力Ｆｂと、重力Ｆｇと、誘導用磁界により永久磁石１２に作用する磁気引力Ｆｍとのバランスにより、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置に停止させ、或いは移動させて臓器内を観察することができる。
【００６８】  ステップＳ１１において、制御部４７は、操作入力部４３から操作信号が入力されているか否か、つまり、カプセル型内視鏡１０を誘導する操作入力が行われているか否かを判定する。
【００６９】  操作信号が入力されていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部４７は、誘導用磁界発生装置３０に対する現在の制御状態を表す制御情報を取得する（ステップＳ１２）。具体的には、カプセル型内視鏡１０が被検体内に導入された後、操作入力部４３に対して最初の操作が行われるまでの間（ｔ＝０〜ｔ11）や、操作入力部４３に対する操作が停止した後（ｔ＝ｔ13〜）のタイミングが、この場合に相当する。
【００７０】  本実施の形態１においては、演算部４５から出力された位置情報からカプセル型内視鏡１０の位置Ｚ＝Ｚ1を取得すると共に、誘導用磁界発生装置３０が備える体外永久磁石３１の位置を取得し、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離によって決まる磁気引力Ｆｍ＝Ｆｍ1を制御情報として取得する。或いは、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離を制御情報として取得しても良い。
【００７１】  続くステップＳ１３において、誘導用磁界制御部４７１は、誘導用磁界発生装置３０に対し、カプセル型内視鏡１０を静止させる制御を行う。
【００７２】  図７Ａに示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体内に導入された液体Ｗ中において、浮力Ｆｂと重力Ｆｇと誘導用磁界による磁気引力Ｆｍとを受ける。これらの３つの力が釣り合うとき、カプセル型内視鏡１０は液体Ｗ中において安定的に静止する状態となる。誘導用磁界制御部４７１は、演算部４５から出力される位置情報に基づいて誘導用磁界発生装置３０を制御し、カプセル型内視鏡１０の位置や姿勢の単位時間あたりの変化が小さくなるように、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを調節させることにより、カプセル型内視鏡１０を静止させる。その後、制御装置４０の動作は、後述するステップＳ１７に移行する。
【００７３】  これらのステップＳ１２、Ｓ１３を、カプセル型内視鏡１０を誘導する操作が行われていない間繰り返すことにより制御情報が更新され、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力Ｆｂと重力Ｆｇと磁気引力Ｆｍとが釣り合った安定的な静止状態における制御情報が取得される。このような制御情報の取得は、操作入力部４３に対する操作が開始される時まで実行される。
【００７４】  一方、ステップＳ１１において、操作入力部４３から制御部４７に操作信号が入力されている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３から入力された操作信号に従って、カプセル型内視鏡１０を誘導する制御を行う（ステップＳ１４）。具体的には、操作入力部４３に対する操作に応じた方向に、該操作に応じた量だけカプセル型内視鏡１０が移動するように、誘導用磁界発生装置３０を制御してカプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを変化させる。
【００７５】  例えば、臓器の底に向けてカプセル型内視鏡１０を誘導する操作が入力された際（ｔ＝ｔ11）、誘導用磁界制御部４７１は、図７Ｂに示すように、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍが強くなるように（Ｆｍ＝Ｆｍ1→Ｆｍ2）、誘導用磁界発生装置３０を制御する。即ち、体外永久磁石３１を被検体に近づける。
【００７６】  続くステップＳ１５において、制御部４７は、操作入力部４３からの操作信号の入力が停止したか否かを判定する。操作信号の入力が継続している場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、制御部４７の動作はステップＳ１４に戻る。
【００７７】  一方、操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、ステップＳ１２において取得した制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ１６）。
【００７８】  ここで、図７Ｃに示すように、カプセル型内視鏡１０が液体Ｗの底の内壁ＳＴに接触した場合を考える。この場合、図８の（ｃ）のｔ＝ｔ12以降に示すように、カプセル型内視鏡１０の位置はＺ＝Ｚ2のまま変化しない。一方、ユーザは、被検体内のカプセル型内視鏡１０の位置や状態を、表示部４２に表示される位置情報や被検体内の画像を介して、間接的にしか認識することができない。そのため、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴに接触したことを認識するまで、ユーザは操作入力部４３に対する操作を続けてしまう。その結果、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍが大きくなってしまう。
【００７９】  このとき、カプセル型内視鏡１０は、浮力Ｆｂと、重力Ｆｇと、磁気引力Ｆｍ3と、内壁ＳＴから受ける垂直抗力Ｆｒとの釣り合いにより静止している。言い換えると、浮力Ｆｂと重力Ｆｇと磁気引力Ｆｍ1とが釣り合い、カプセル型内視鏡１０が液体Ｗ中に安定的に静止している状態に対して、磁気引力ΔＦｍ及び垂直抗力Ｆｒが過分にかかっている状態になっている。つまり、誘導用磁界発生装置３０に対する制御により意図されるカプセル型内視鏡１０の状態（内壁ＳＴがなければ磁気引力ΔＦｍの分だけ移動する状態）と、実際のカプセル型内視鏡１０の状態（内壁ＳＴにより移動が妨げられている状態）との間で乖離が生じてしまう。
【００８０】  その後、ユーザが操作入力部４３に対する操作を停止した際（ｔ＝ｔ13）に、誘導用磁界発生装置３０に対する制御状態を変化させずにおくと、誘導用磁界発生装置３０に対する制御により意図される状態と実際の状態との乖離がそのまま維持される。この場合、次にカプセル型内視鏡１０を浮上させる操作が行われた際に、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを減少させ、カプセル型内視鏡１０を安定的な静止状態（ΔＦｍ＝Ｆｒ＝０）にした上で、操作入力部４３に対する操作に応じた誘導用磁界の制御を開始しなければならない。そのため、操作入力部４３への操作に対するカプセル型内視鏡１０の応答性が低下してしまう。
【００８１】  そこで、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３に対する操作が停止した際（ｔ＝ｔ13）に、ステップＳ１２において取得した制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する。より詳細には、操作入力部４３に対する操作が停止した際におけるカプセル型内視鏡１０の状態を基準として、制御情報によって表される制御状態を再現する制御を行う。具体的には、図７Ｄに示すように、カプセル型内視鏡１０の位置をそのまま維持しつつ、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力がＦｍ＝Ｆｍ1となるように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１の位置を調節させる。それにより、カプセル型内視鏡１０を安定的な静止状態にした上で、次の操作の入力を待機する。
【００８２】  続くステップＳ１７において、制御部４７は、カプセル型内視鏡１０による観察を終了するか否かを判定する。例えば、カプセル型内視鏡１０による観察を終了する旨の指示信号が操作入力部４３から入力された、カプセル型内視鏡１０からの無線信号の送信が停止した、或いは、カプセル型内視鏡１０からの位置検出用磁界の検出が停止したといった場合に、制御部４７はカプセル型内視鏡１０による観察を終了すると判定する（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）。この場合、制御装置４０の動作は終了する。一方、カプセル型内視鏡１０による観察を終了しない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、制御装置４０の動作はステップＳ１１に戻る。
【００８３】  以上説明したように、本発明の実施の形態１においては、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時における制御状態を表す制御情報を取得し、操作入力部４３に対する操作が停止した際に、この制御情報をもとに誘導用磁界発生装置３０を制御する。それにより、操作中に生じた制御の乖離を解消し、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力Ｆｂと重力Ｆｇと磁気引力Ｆｍ1とが釣り合ってカプセル型内視鏡１０が液体Ｗ中に安定的に静止する状態を制限することができる。従って、操作入力部４３に対する操作が次に行われた際には、この静止状態から制御を開始すれば良いので、操作に対するカプセル型内視鏡１０の応答性を向上させることが可能となる。
【００８４】（変形例１−１）  本発明の実施の形態１の変形例１−１について説明する。上記実施の形態１においては、操作入力部４３への操作が終了した際に（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、そのときの制御状態と、操作の開始前又は開始時における制御状態との乖離が大きい場合にのみ、操作の開始前又は開始時における制御状態に基づく制御を行うこととしても良い。
【００８５】  具体的には、制御部４７は、ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した際に（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、そのときのカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との位置関係から、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍ3を、操作の終了時における制御情報として算出する。そして、この磁気引力Ｆｍ3と、ステップＳ１２において制御情報として取得した磁気引力Ｆｍ1との差ΔＦｍを算出し、この差ΔＦｍが予め設定された閾値を超える場合にのみ、ステップＳ１２において取得した制御情報に基づく制御を行う。
【００８６】  或いは、ステップＳ１２において制御情報としてカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離を取得した場合には、この距離と、操作の終了時におけるカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離との差を算出し、この差が閾値を超える場合にのみ、ステップＳ１２において取得した制御情報に基づく制御を行う。
【００８７】（変形例１−２）  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、ステップＳ１１において操作信号の入力がない場合に（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部４７は、誘導用磁界発生装置３０に対する現在の制御状態を表す制御情報を取得することとしたが（ステップＳ１２）、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあることを確認した上で制御情報を取得することとしても良い。詳細には、制御部４７は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報に基づき、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の単位時間あたりの変化が閾値以下であるか否かを判定し、この変化が閾値以下である場合にカプセル型内視鏡１０は安定的な静止状態であると判定し、制御情報の取得を行う。
【００８８】（変形例１−３）  本発明の実施の形態１の変形例１−３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が安定的な静止状態にあるときの制御情報として、操作信号の入力がないときの制御情報（ステップＳ１２）の代わりに、キャリブレーションにより予め取得した情報を用いても良い。
【００８９】  図９は、本変形例１−３における制御装置４０の動作を示すフローチャートである。なお、図９に示すステップＳ１０は、実施の形態１と同様である（図６参照）。
【００９０】  ステップＳ１０に続くステップＳ２１において、制御部４７は、操作入力部４３からキャリブレーションモードに切り替える旨の指示信号が入力されたか否かを判定する。キャリブレーションモードに切り替える指示信号が入力された場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は誘導用磁界発生装置３０に対し、カプセル型内視鏡１０を液体Ｗの底に誘導させる制御を行う（ステップＳ２２）。このときのカプセル型内視鏡１０は、図７Ｃに示すように、内壁ＳＴに押し付けられている状態（垂直抗力Ｆｒが発生している状態）であっても良い。
【００９１】  続くステップＳ２３において、誘導用磁界制御部４７１は誘導用磁界発生装置３０に対し、体外永久磁石３１を下方に移動させる制御を行う（ステップＳ２３）。それにより、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを小さくする。このキャリブレーションモードにおいては、カプセル型内視鏡１０を水中に静止させる必要がないため、このときの体外永久磁石３１の移動速度はある程度早くても良い。
【００９２】  続くステップＳ２４において、制御部４７は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴから離れて浮上開始したか否かを判定する。この判定は、カプセル型内視鏡１０のＺ座標の変化に基づいて行うことができる。或いは、表示部４２に表示される被検体内の画像に対してパターンマッチング等の画像処理を行い、画像の変化を検出することにより判定を行っても良い。
【００９３】  カプセル型内視鏡１０が未だ浮上開始していない場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、誘導用磁界制御部４７１は、引き続き体外永久磁石３１を下方に移動させる制御を行う（ステップＳ２３）。
【００９４】  一方、カプセル型内視鏡１０が浮上開始した場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、カプセル型内視鏡１０が浮上開始した際の体外永久磁石３１の位置を取得し、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離をキャリブレーション条件として記憶部４６に記憶させる（ステップＳ２５）。その後、制御装置４０の動作はステップＳ１１に移行する。なお、キャリブレーションモードに切り替える指示信号が入力されていない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）も、同様に制御装置４０の動作はステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１の動作は、実施の形態１と同様である。
【００９５】  ステップＳ１１において操作信号の入力がない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御装置４０の動作はそのままステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３の動作は実施の形態１と同様である。
【００９６】  一方、ステップＳ１１において操作信号の入力があった場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、制御装置４０の動作はステップＳ１４、Ｓ１５に移行する。ステップＳ１４、Ｓ１５の動作は実施の形態１と同様である。
【００９７】  ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、記憶部４６からキャリブレーション条件を取得し、このキャリブレーション条件をもとに誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ２６）。即ち、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離が、キャリブレーション条件であるカプセル型内視鏡１０が液体Ｗの底から浮上開始した際の両者間の距離となるように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１の位置を調節させる。その後のステップＳ１７は実施の形態１と同様である。
【００９８】  本変形例１−３によれば、キャリブレーション条件を用いて誘導用磁界発生装置３０に対する制御を行うので、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴから受ける垂直抗力Ｆｒがちょうどゼロになったときの制御状態、即ち、カプセル型内視鏡１０に対する磁気引力Ｆｍと浮力Ｆｂと重力Ｆｇとが釣り合ったときの制御状態を正確に再現することができる。
【００９９】（変形例１−４）  本発明の実施の形態１の変形例１−４について説明する。上記変形例１−２のステップＳ１２においては、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあることを確認した上で制御情報を取得することとしたが、安定的な静止状態にあるか否かの判定を、上記変形例１−３において取得したキャリブレーション条件に基づいて行っても良い。詳細には、キャリブレーション条件として取得したカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離に対し、実際のカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離が所定の範囲内（例えば±数％の誤差の範囲内）である場合に、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあると判定する。
【０１００】  本変形例１−４によれば、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴに押し付けられているときの制御状態が、ステップＳ１２において制御情報として取得されるのを防ぐことができる。
【０１０１】（変形例１−５）  本発明の実施の形態１の変形例１−５について説明する。図１０は、本変形例における制御装置４０の動作を示すフローチャートである。このうち、ステップＳ１０〜Ｓ１５は、実施の形態１と同様である。
【０１０２】  ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、制御部４７は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０が操作信号に応じた動きをしたか否かを判定する（ステップＳ３１）。即ち、ステップＳ１１において操作信号が入力された際のカプセル型内視鏡１０の位置と、ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した際のカプセル型内視鏡１０の位置とから、カプセル型内視鏡１０の変位を取得し、この変位と、操作信号に対応するカプセル型内視鏡１０の移動量とを比較する。或いは、カプセル型内視鏡１０の変位及び経過時間から実際のカプセル型内視鏡１０の移動速度を算出し、この移動速度と、操作信号に対応するカプセル型内視鏡１０の移動速度とを比較しても良い。
【０１０３】  制御部４７は、操作信号に対応するカプセル型内視鏡１０の移動量又は移動速度に対し、カプセル型内視鏡１０の実際の変位又は移動速度の誤差が閾値以下である場合、カプセル型内視鏡１０が操作信号に応じた動きをしたと判定する。
【０１０４】  カプセル型内視鏡１０が操作信号に応じた動きをした場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、制御部４７は、制御情報を、誘導用磁界発生装置３０に対する現在の制御状態を表す制御情報に更新する（ステップＳ３２）。その後のステップＳ１７は実施の形態１と同様である。
【０１０５】  一方、カプセル型内視鏡１０が操作信号に応じた動きをしなかった場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、制御部４７は、既に取得してある制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ１６）。その後のステップＳ１７は実施の形態１と同様である。
【０１０６】  本変形例１−５によれば、操作入力部４３に対する操作に従ってカプセル型内視鏡１０が動いた場合に、操作信号の入力停止後に誘導用磁界発生装置３０を制御する際に用いる制御情報を更新するので、カプセル型内視鏡１０の位置や環境（臓器の形状等）に応じて設定された最新の制御情報に基づいて誘導用磁界発生装置３０を制御することができる。
【０１０７】（変形例１−６）  上記実施の形態１においては、制御情報として、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあるときにカプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力、または、この磁気引力を生じさせるカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離を取得したが、制御情報の種類はこれに限定されない。
【０１０８】  例えば、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離と共に、体外永久磁石３１の姿勢（仰角及び旋回角）を制御情報としても良い。この場合、操作入力部４３に対する操作が停止した際に、カプセル型内視鏡１０の安定的な静止状態をより精度良く再現することができる。
【０１０９】（変形例１−７）  上記誘導用磁界発生装置３０においては、体外永久磁石３１の代わりに電磁石を用いても良い。この場合、電磁石に供給する電流又は電圧を制御することにより誘導用磁界の強さを調節して、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを変化させることができる。また、図６のステップＳ１２においては、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時に電磁石に供給していた電流又は電圧の大きさを制御情報として取得すれば良い。
【０１１０】  或いは、電流又は電圧の大きさに加えて、カプセル型内視鏡１０の位置情報を制御情報として取得しても良い。この場合、電流又は電圧の大きさと共に、カプセル型内視鏡１０と電磁石との距離を調節することにより、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍをより精度良く制御することができる。
【０１１１】（変形例１−８）  上記実施の形態１及び変形例１−１〜１−７においては、カプセル型内視鏡１０の比重を液体Ｗの比重よりも小さくし、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力と重力と鉛直下向きの磁気引力とのバランスによってカプセル型内視鏡１０を誘導する場合の制御を説明した。しかしながら、カプセル型内視鏡１０の比重を液体Ｗの比重よりも大きくする場合にも、同様の制御を行うことができる。この場合、体外永久磁石３１（図３参照）を被検体が載置されるベッド２１の上方に設置し、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力と重力と鉛直上向きの磁気引力とによってカプセル型内視鏡１０を誘導する。また、この場合には、カプセル型内視鏡１０を鉛直上向きに移動させる操作が入力され、カプセル型内視鏡１０が被検体内の上側の内壁に接触した際に、当該操作の開始前又は開始時における制御情報に基づいて、当該操作の終了後における誘導用磁界発生装置３０に対する制御を行う。
【０１１２】（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。  本実施の形態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、図６参照）、本実施の形態２においては、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる場合における制御方法を説明する。なお、以下においては、カプセル型内視鏡１０をＸ方向に移動させる場合を説明するが、Ｙ方向についても同様の制御が行われる。
【０１１３】  図１１Ａ〜Ｄ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におけるカプセル型内視鏡１０の誘導方法を説明するための模式図である。また、図１２は、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる操作の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。このうち、図１２の（ａ）は、操作入力部４３に対する操作の有無（ＯＮ又はＯＦＦ）を示す。また、図１２の（ｂ）は、カプセル型内視鏡１０及び拘束軸ＰCの水平方向（Ｘ方向）における位置を示す。
【０１１４】  図６を参照しながら、本実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムの動作を説明する。なお、ステップＳ１０、Ｓ１１は実施の形態１と同様である。
【０１１５】  ステップＳ１１において操作入力部４３から制御部４７に操作信号が入力されていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ、ｔ＝０〜ｔ21）、制御部４７は、誘導用磁界発生装置３０に対する現在の制御状態を表す制御情報を取得する（ステップＳ１２）。本実施の形態２においては、図１１Ａに示すように、カプセル型内視鏡１０（例えば長軸Ｌａ）の位置ＸCと、体外永久磁石３１（図３参照）の位置によって決まるカプセル型内視鏡１０の拘束軸ＰCの位置ＸPとを取得し、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCと拘束軸ＰCの位置ＸPとの相対的な関係である誤差Δｘを制御情報として取得する。
【０１１６】  続くステップＳ１３において、誘導用磁界制御部４７１は、誘導用磁界発生装置３０に対して、カプセル型内視鏡１０を静止させる制御を行う。具体的には、体外永久磁石３１を静止させ、拘束軸ＰCが移動しないようにすれば良い。
【０１１７】  このステップＳ１２、Ｓ１３を繰り返すことにより、カプセル型内視鏡１０の水平位置が安定している状態における制御情報（誤差Δｘ）が取得される。
【０１１８】  一方、ステップＳ１１において操作信号が入力されている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ、ｔ＝ｔ21〜ｔ23）、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３から入力された操作信号に従って、カプセル型内視鏡１０を誘導する制御を行う（ステップＳ１４）。
【０１１９】  例えば、カプセル型内視鏡１０を水平方向（Ｘ方向）に誘導する操作入力が行われた場合、誘導用磁界制御部４７１は、図１１Ｂに示すように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１をＸ方向に並進させることにより、拘束軸ＰCをＸ方向に移動させる。これにより、拘束軸ＰCの方向への磁気引力Ｆｍにより、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCに追随して移動する。続くステップＳ１５は、実施の形態１と同様である。
【０１２０】  ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ、ｔ＝ｔ23）、誘導用磁界制御部４７１は、ステップＳ１２において取得した制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ１６）。
【０１２１】  ここで、図１１Ｃに示すように、カプセル型内視鏡１０が臓器の側面の内壁ＳＴに接触した場合を考える。この場合、図１２のｔ＝ｔ22〜ｔ23に示すように、カプセル型内視鏡１０の位置はＸC＝ＸC1のまま変化しない。しかし、ユーザは、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴに接触したことを、例えば表示部４２に表示される位置情報や被検体内の画像から認識するまで、操作入力部４３に対する操作を続けてしまう。その結果、拘束軸ＰCが内壁ＳＴを超えて移動し続けてしまう。
【０１２２】  このとき、カプセル型内視鏡１０は、拘束軸ＰCの方向への磁気引力Ｆｍと内壁ＳＴから受ける垂直抗力Ｆｒとの釣り合いにより静止している状態となる。つまり、誘導用磁界発生装置３０に対する制御により意図されるカプセル型内視鏡１０の状態（内壁ＳＴがなければ拘束軸ＰCの位置に静止する状態）と、実際のカプセル型内視鏡１０の状態（内壁ＳＴの位置に静止している状態）とに乖離が生じてしまう。
【０１２３】  その後、ユーザが操作入力部４３に対する操作を停止した際（ｔ＝ｔ23）に、誘導用磁界発生装置３０に対する制御状態を変えずにおくと、拘束軸ＰCの位置ＸP＝ＸP1とカプセル型内視鏡１０の位置ＸC＝ＸC1との乖離がそのまま維持される。この場合、操作入力部４３に対してカプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる操作が次に行われた際に、拘束軸ＰCを実際のカプセル型内視鏡１０まで戻した上で、操作入力部４３に対する操作に応じた誘導用磁界の制御を開始しなければならない。そのため、操作入力部４３への操作に対するカプセル型内視鏡１０の応答性が低下してしまう。
【０１２４】  そこで、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３に対する操作が停止した際（ｔ＝ｔ23）に、演算部４５から出力された位置情報をもとにカプセル型内視鏡１０の位置ＸCを取得し、ステップＳ１２において制御情報として取得した誤差Δｘをもとに誘導用磁界発生装置３０を制御する。具体的には、図１１Ｄに示すように、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCに対する拘束軸ＰCの位置ＸPの誤差がΔｘとなるように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１を移動させる。それにより、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCに拘束されている状態を再現した上で、次の操作の入力を待機する。続くステップＳ１７は、実施の形態１と同様である。
【０１２５】  以上説明したように、本発明の実施の形態２においては、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時における制御情報として、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCと拘束軸ＰCの位置ＸPとの間の誤差Δｘを取得し、操作入力部４３に対する操作が停止した際に、この誤差Δｘが再現されるように誘導用磁界発生装置３０を制御する。それにより、操作中に生じた制御の乖離を解消することができる。従って、操作入力部４３に対する操作が次に行われた際には、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCの位置で拘束された状態から制御を開始すれば良いので、操作に対するカプセル型内視鏡１０の応答性を向上させることができる。
【０１２６】（変形例２−１）  上記実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１−１と同様に、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時における制御状態と、操作の終了時における制御状態との乖離が大きい場合にのみ、操作の開始前又は開始時における制御状態を表す制御情報に基づく制御を実行することとしても良い。
【０１２７】  具体的には、制御部４７は、ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した際に、そのときの拘束軸ＰCの位置ＸPとカプセル型内視鏡１０の位置ＸCとを取得し、両者間の距離を、操作の終了時における制御情報として算出する。そして、算出した距離と、ステップＳ１２において制御情報として取得した誤差Δｘとの差が予め設定された閾値を超える場合に、拘束軸ＰCとカプセル型内視鏡１０との間の距離が誤差Δｘとなるように、拘束軸ＰCを移動させる制御を行う。
【０１２８】（変形例２−２）  図１３Ａ〜Ｃは、本発明の実施の形態２の変形例２−２における制御方法を説明するための模式図である。上記実施の形態２においては、カプセル型内視鏡１０をＸ方向に移動させる場合の制御について説明したが、カプセル型内視鏡１０の姿勢を変化させる場合、即ち、カプセル型内視鏡１０を傾斜させたり旋回させたりする場合にも同様の制御を行うことができる。
【０１２９】  例えば、図１３Ａに示すように、カプセル型内視鏡１０を直立した状態から傾斜した状態に変化させる場合を考える。この場合、図３に示す体外永久磁石３１を軸ＹC回りに回転させることにより、拘束軸ＰCを傾斜させる。それにより、図１３Ｂに示すように、拘束軸ＰCと共にカプセル型内視鏡１０が傾斜する。
【０１３０】  ここで、カプセル型内視鏡１０の一端が臓器の内壁ＳＴに接触したにもかかわらず、操作入力部４３に対する操作が続いた場合、カプセル型内視鏡１０（長軸Ｌａ）の傾斜角はそのままで、拘束軸ＰCのみがさらに傾斜してしまう。つまり、誘導用磁界発生装置３０に対する制御により意図されるカプセル型内視鏡１０の状態と、実際のカプセル型内視鏡１０の状態とが乖離してしまう。
【０１３１】  そこで、制御部４７は、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時に、演算部４５から出力される位置情報に基づくカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの傾斜角と、体外永久磁石３１の軸ＹC回りの角度に基づく拘束軸ＰCの傾斜角とを取得し、これらの傾斜角同士の誤差を制御情報として取得する（図６のステップＳ１２参照）。そして、操作入力部４３に対する操作が開始され（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、その後操作が停止した際に（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、図１３Ｃに示すように、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａに対して拘束軸ＰCが、制御情報として取得した誤差をなすように、誘導用磁界発生装置３０を制御する。それにより、次に操作入力部４３に対して操作が行われた際のカプセル型内視鏡１０の応答性を向上させることができる。
【０１３２】  また、カプセル型内視鏡１０を旋回させる場合には、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａ及び拘束軸ＰCをＸＹ平面に投影した場合の両者のなす角度に基づき、同様の制御を行えば良い。
【０１３３】（変形例２−３）  上記実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１−２と同様に、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあることを確認した上で制御情報を取得することとしても良い。また、上記実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１−５と同様に、操作入力部４３に対する操作に従ってカプセル型内視鏡１０が動いた場合にのみ、制御情報を更新することとしても良い。
【０１３４】（変形例２−４）  上記実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１−７と同様に、体外永久磁石３１の代わりに電磁石を用いても良い。この場合、１つの電磁石を並行移動、傾斜、又は回転させることにより、拘束軸ＰCを並行移動、傾斜、又は旋回させることができる。
【０１３５】  或いは、体外永久磁石３１の代わりに複数の電磁石を設け、これらの電磁石が発生する磁界の合成磁界にカプセル型内視鏡１０を拘束しても良い。この場合、複数の電磁石がそれぞれ発生する磁界を制御して合成磁界を変化させることにより、拘束軸ＰCを並行移動、傾斜、又は旋回させることができる。
【０１３６】（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。  本実施の形態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、図６参照）、本実施の形態３においては、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる場合における制御方法を説明する。なお、以下においては、カプセル型内視鏡１０をＸ方向に移動させる場合を説明するが、Ｙ方向についても同様の制御が行われる。
【０１３７】  図１４Ａ〜Ｃ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におけるカプセル型内視鏡１０の誘導方法を説明するための模式図である。また、図１５は、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる操作の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。このうち、図１５の（ａ）は、操作入力部４３に対する操作の有無（ＯＮ又はＯＦＦ）を示す。また、図１５の（ｂ）は、カプセル型内視鏡１０及び拘束軸Ｐcの水平方向（Ｘ方向）における位置を示す。
【０１３８】  図６を参照しながら、本実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムの動作を説明する。なお、ステップＳ１０、Ｓ１１は実施の形態１と同様である。
【０１３９】  ステップＳ１１において操作入力部４３から制御部４７に操作信号が入力されていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ、ｔ＝０〜ｔ31）、制御部４７は、実施の形態２と同様に、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCと拘束軸ＰCの位置ＸPとの誤差Δｘを制御情報として取得する（ステップＳ１２）。その後のステップＳ１３は実施の形態２と同様である。
【０１４０】  一方、ステップＳ１１において操作信号が入力されている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ、ｔ＝ｔ31〜ｔ32）、誘導用磁界制御部４７１は、実施の形態２と同様に、操作信号に従って体外永久磁石３１をＸ方向に並進させ、拘束軸ＰCを移動させる制御を行う（ステップＳ１４）。それにより、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCに追随して移動する。
【０１４１】  この際、図１４Ａに示すように、カプセル型内視鏡１０は拘束軸ＰCの方向への磁気引力Ｆｍを受けて移動するため、拘束軸ＰCに対して若干遅れて動く。このため、拘束軸ＰCの位置ＸPに対してカプセル型内視鏡１０の位置ＸCに乖離が生じる。
【０１４２】  ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、ステップＳ１２において取得した制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ１６）。
【０１４３】  ここで、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置ＸC2に停止させる場合を考える。この場合、ユーザは、表示部４２に表示される位置情報等に基づき、カプセル型内視鏡１０が位置ＸC2に到達したと認識した時点（ｔ＝ｔ32）で操作入力部４３に対する操作を停止させる。このとき、拘束軸ＰCはカプセル型内視鏡１０よりも先行しているため、この先行する位置ＸP2に拘束軸ＰCが留まっていると、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCに引き付けられてさらに移動してしまう（図１５の細い一点鎖線参照）。その結果、ユーザが意図した位置ＸC2にカプセル型内視鏡１０を停止させることができなくなってしまう。
【０１４４】  そこで、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３に対する操作が停止した際（ｔ＝ｔ32）に、演算部４５から出力された位置情報をもとにカプセル型内視鏡１０の位置ＸCを取得し、ステップＳ１２において制御情報として取得した誤差Δｘをもとに誘導用磁界発生装置３０を制御する。具体的には、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCに対する拘束軸ＰCの位置ＸPの誤差がΔｘとなるように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１を移動させる。この際、図１４Ｂ及びＣに示すように、拘束軸ＰCを一旦カプセル型内視鏡１０を通り越す位置ＸP3（ｔ＝ｔ33）まで振った上で、誤差Δｘとなる位置ＸP4に拘束軸ＰCを戻す。つまり、カプセル型内視鏡１０に対して拘束軸ＰCを往復させる。それにより、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置ＸC2に素早く停止させることができる。
【０１４５】  操作入力部４３に対する操作が停止した時点での拘束軸ＰCの位置ＸP2から最終的な停止位置ＸP4までの変位ΔＸ1は、拘束軸ＰCの位置ＸP2とカプセル型内視鏡１０の位置ＸC2との差ΔＸ2よりも概ね誤差Δｘの分だけ小さくなる。また、拘束軸ＰCの振り幅ΔＸ3＝ＸP2−ＸP3は、拘束軸ＰCの最終的な停止位置ＸP4への変位ΔＸ1が概ね半分程度となるように決定すると良い。続くステップＳ１７は、実施の形態１と同様である。
【０１４６】  以上説明したように、本発明の実施の形態３においては、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時における制御情報として、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCと拘束軸ＰCの位置ＸPとの誤差Δｘを取得し、操作入力部４３に対する操作が停止した際に、この誤差Δｘが再現されるように誘導用磁界発生装置３０を制御するので、カプセル型内視鏡１０をユーザが意図した位置ＸC2に停止させることが可能となる。この際、拘束軸ＰCを、カプセル型内視鏡１０の位置ＸC2を通り越す位置ＸP3まで一旦振った上で、最終的な位置ＸP4に戻すので、カプセル型内視鏡１０を位置ＸC2に素早く停止させることが可能となる。
【０１４７】（変形例３−１）  上記実施の形態３においても、実施の形態１の変形例１−２と同様に、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあることを確認した上で制御情報を取得することとしても良い。また、上記実施の形態３においても、実施の形態１の変形例１−５と同様に、操作入力部４３に対する操作に従ってカプセル型内視鏡１０が動いた場合にのみ、制御情報を更新することとしても良い。
【０１４８】（変形例３−２）  上記実施の形態３においても、実施の形態１の変形例１−７と同様に、体外永久磁石３１の代わりに電磁石を用いても良い。拘束軸ＰCを並行移動、傾斜、又は旋回させる際には、１つの電磁石を並行移動、傾斜、又は回転させても良いし、複数の電磁石が発生する磁界を制御することにより合成磁界を変化させても良い。
【０１４９】  以上説明した実施の形態１〜３及びこれらの変形例においては、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向と水平方向とのいずれかに移動させる場合を説明したが、鉛直方向と水平方向との両方において同時に移動させても良い。この場合、操作入力部４３に対する鉛直方向成分の操作に対して、実施の形態１又は変形例１−１〜１−７と同様の制御を行い、操作入力部４３に対する水平方向成分の操作に対して、実施の形態２、変形例２−１〜２−４又は実施の形態３と同様の制御を行えば良い。
【０１５０】  以上説明した実施の形態１〜３及び変形例は、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、実施の形態１〜３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、種々の発明を形成できる。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。
【符号の説明】
【０１５１】  １  カプセル型医療装置誘導システム  １０  カプセル型内視鏡  １１  機能部  １２  永久磁石  １３  磁界発生部  １４  電源部  ２０  磁界検出装置  ２１  ベッド  ２２  パネル  ２３  検出コイル  ３０  誘導用磁界発生装置  ３１  体外永久磁石  ３２  磁石駆動部  ４０  制御装置  ４１  受信部  ４２  表示部  ４３  操作入力部  ４４  信号処理部  ４５  演算部  ４６  記憶部  ４７  制御部  １００  筐体  １０１  筒状筐体  １０２、１０３  ドーム状筐体  １１１  撮像部  １１２  制御部  １１３  無線通信部  １１４  照明部  １１５  光学系  １１６  撮像素子  １３１  磁界発生コイル  １３２  コンデンサ  ３２１  平面位置変更部  ３２２  鉛直位置変更部  ３２３  仰角変更部  ３２４  旋回角変更部  ４４１  増幅部  ４４２  Ａ／Ｄ変換部  ４４３  ＦＦＴ処理部  ４５１  位置及び姿勢検出部  ４７１  誘導用磁界制御部
【図１】
2016167042.tif 000003
【図２】
2016167042.tif 000004
【図３】
2016167042.tif 000005
【図４】
2016167042.tif 000006
【図５Ａ】
2016167042.tif 000007
【図５Ｂ】
2016167042.tif 000008
【図６】
2016167042.tif 000009
【図７Ａ】
2016167042.tif 000010
【図７Ｂ】
2016167042.tif 000011
【図７Ｃ】
2016167042.tif 000012
【図７Ｄ】
2016167042.tif 000013
【図８】
2016167042.tif 000014
【図９】
2016167042.tif 000015
【図１０】
2016167042.tif 000016
【図１１Ａ】
2016167042.tif 000017
【図１１Ｂ】
2016167042.tif 000018
【図１１Ｃ】
2016167042.tif 000019
【図１１Ｄ】
2016167042.tif 000020
【図１２】
2016167042.tif 000021
【図１３Ａ】
2016167042.tif 000022
【図１３Ｂ】
2016167042.tif 000023
【図１３Ｃ】
2016167042.tif 000024
【図１４Ａ】
2016167042.tif 000025
【図１４Ｂ】
2016167042.tif 000026
【図１４Ｃ】
2016167042.tif 000027
【図１５】
2016167042.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月20日(2016.9.20)
【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】
内部に永久磁石が設けられ、被検体内に導入されるカプセル型医療装置と、
前記被検体の外部に設けられており、前記カプセル型医療装置に印加する磁界を発生する磁界発生部と、
前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢の少なくとも一方を変更させる操作情報を入力する操作入力部と、
前記操作情報に基づいて前記磁界発生部を制御することにより、前記磁界を変化させて前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢の少なくとも一方を変化させると共に、前記操作入力部に対して行われた操作の開始前又は開始時に前記カプセル型医療装置に作用する力が釣り合った状態における前記磁界発生部に対する制御情報を取得し、前記操作の終了後、前記制御情報を用いて前記磁界発生部を制御する誘導用磁界制御部と、
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２】
前記カプセル型医療装置の位置を検出する検出部をさらに備え、
前記誘導用磁界制御部は、前記カプセル型医療装置の位置に基づいて、前記カプセル型医療装置に作用する力が釣り合うように前記磁界発生部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項３】
前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記カプセル型医療装置の状態を基準として、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報によって表される制御状態を再現する制御を行う、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項４】
前記制御情報は、前記磁界発生部が発生する磁界により前記永久磁石に作用する磁気引力の強さを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項５】
前記カプセル型医療装置の位置を検出する検出部をさらに備え、
前記制御情報は、前記カプセル型医療装置の位置に基づいて算出される前記磁界発生部と前記カプセル型医療装置との間の距離を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項６】
前記カプセル型医療装置の位置を検出する検出部をさらに備え、
前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の位置と前記カプセル型医療装置の位置との間の相対的な関係を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項７】
前記カプセル型医療装置の姿勢を検出する検出部をさらに備え、
前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の向きと前記カプセル型医療装置の姿勢との間の相対的な関係を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項８】
前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御情報を取得し、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報と前記操作の終了時における前記制御情報との差が閾値を超える場合にのみ、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報を用いて、前記操作の終了後における前記磁界発生部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項９】
前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢のうちの少なくとも一方を検出する検出部をさらに備え、
前記誘導用磁界制御部は、前記位置又は姿勢のうちの少なくとも一方の単位時間当たりの変動が閾値以下である場合に、前記制御情報を取得する、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１０】
前記カプセル型医療装置の位置又は姿勢のうちの少なくとも一方を検出する検出部をさらに備え、
前記誘導用磁界制御部は、
前記操作の終了時に、前記検出部による検出結果に基づき、前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされたか否かを判定し、
前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされた場合、前記制御情報を、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御情報に更新する、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１１】
前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、
前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石に供給する電力を調節することにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１２】
前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、
前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石の位置又は姿勢の少なくとも一方を変化させることにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１３】
前記磁界発生部は、各々が電力供給を受けて磁界を発生する複数の電磁石によって形成され、
前記誘導用磁界制御部は、前記複数の電磁石の各々に供給する電力を調節することにより、前記複数の電磁石がそれぞれ発生する磁界を変化させる、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１４】
前記誘導用磁界制御部は、前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報として取得する、ことを特徴とする請求項４に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
【請求項１５】
前記誘導用磁界制御部は、
前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する第２の制御情報を取得し、
前記磁界発生部に対する制御情報のうち、前記第２の制御情報に対する差分が所定の範囲内であるときの制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における制御情報として取得する、ことを特徴とする請求項４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】
2016167042.tif 000029
2016167042.tif 000030
2016167042.tif 000031
2016167042.tif 000032