(57)【要約】  カプセル型内視鏡誘導システム１は、カプセル型内視鏡１０及びカプセル型内視鏡１０を誘導する誘導装置２０を備え、誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０を誘導する磁界ＭＧを生成する磁界生成部２５と、無線送信された画像信号を受信する受信部２１と、画像信号に基づいて体内画像を生成し、体内画像から幽門領域を抽出する画像処理部２３と、幽門領域に対応する被検体内の位置を目標位置として設定する目標位置設定部２６１と、カプセル型内視鏡１０の視野の中心部が目標位置に合うようにカプセル型内視鏡１０の位置又は姿勢を変化させる第１の誘導制御と、視野の中心部を目標位置に合わせた状態のままカプセル型内視鏡１０を目標位置に向け、少なくとも目標位置に接触するまで前進させる第２の誘導制御とを実行する誘導制御部２６２とを有することにより、位置や形状が変動する幽門に対し、カプセル型内視鏡１０を容易に接近させて通過させることができる。
2016072156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に導入されて撮像を行うことにより画像信号を生成し、該画像信号を順次無線送信するカプセル型内視鏡と、
前記カプセル型内視鏡を前記被検体内において誘導する誘導装置と、
を備え、
前記誘導装置は、
前記カプセル型内視鏡の位置及び姿勢を変化させる誘導手段と、
前記画像信号を順次受信する受信部と、
前記画像信号に基づいて体内画像を順次生成すると共に、前記被検体内の幽門が写った領域である幽門領域を前記体内画像から抽出する画像処理部と、
前記幽門領域に対応する前記被検体内の位置を目標位置として設定する目標位置設定部と、
前記カプセル型内視鏡の視野の中心部が前記目標位置に合うように前記カプセル型内視鏡の位置又は姿勢を変化させる第１の誘導制御と、前記カプセル型内視鏡の視野の中心部を前記目標位置に合わせた状態のまま、前記カプセル型内視鏡を前記目標位置に向け、少なくとも前記目標位置に接触するまで前進させる第２の誘導制御とを前記誘導手段に対して実行する誘導制御部と、
を有する、
ことを特徴とするカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項２】
前記画像処理部は、幽門が写った画像の特徴量を予め保持し、該特徴量と前記体内画像の特徴量とに基づいて前記幽門領域を抽出する、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項３】
前記誘導装置は、
前記体内画像を表示する表示部と、
外部からなされる操作に応じて、前記体内画像内の領域を指定する操作入力部と、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記操作入力部によって指定された前記領域の特徴量を算出し、該特徴量と前記体内画像の特徴量とに基づいて前記幽門領域を抽出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項４】
前記誘導装置は、外部からなされる操作に応じた指示信号を入力する操作入力部をさらに有し、
前記誘導制御部は、前記第１の誘導制御を実行した後、前記操作入力部から前記指示信号が入力された場合に、前記第２の誘導制御を実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項５】
前記誘導制御部は、前記操作入力部から前記指示信号が入力された後、前記体内画像から前記幽門領域が抽出されなくなった場合に、前記第２の誘導制御を終了する、ことを特徴とする請求項４に記載のカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項６】
前記誘導制御部は、前記操作入力部から前記指示信号が入力された後、所定時間が経過した場合に、前記第２の誘導制御を終了する、ことを特徴とする請求項４に記載のカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項７】
前記誘導制御部は、前記目標位置が設定された際、前記第１及び第２の誘導制御を同時に実行開始する、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項８】
前記誘導制御部は、前記第２の誘導制御の実行中、前記カプセル型内視鏡が前記目標位置に接触した後、前記カプセル型内視鏡をさらに前進させて前記目標位置を押圧させる誘導制御を行う、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項９】
前記カプセル型内視鏡は、内部に永久磁石を有し、
前記誘導手段は、前記永久磁石に印加する磁界を生成することにより、前記カプセル型内視鏡の位置及び姿勢を変化させる、
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項１０】
被検体内に導入されて撮像を行うカプセル型内視鏡と、前記カプセル型内視鏡を誘導する誘導装置とを備えるカプセル型内視鏡誘導システムの作動方法であって、
前記カプセル型内視鏡が、前記被検体内を撮像することにより画像信号を生成し、該画像信号を順次無線送信する送信ステップと、
前記誘導装置が、前記カプセル型内視鏡から無線送信された前記画像信号を順次受信する受信ステップと、
前記誘導装置が、前記画像信号に基づいて体内画像を順次生成すると共に、前記被検体内の幽門が写った領域である幽門領域を前記体内画像から抽出する画像処理ステップと、
前記誘導装置が、前記幽門領域に対応する前記被検体内の位置を目標位置として設定する目標位置設定ステップと、
前記誘導装置が、前記カプセル型内視鏡の視野の中心部が前記目標位置に合うように前記カプセル型内視鏡の位置又は姿勢を変化させる第１の誘導制御と、前記カプセル型内視鏡の視野の中心部を前記目標位置に合わせた状態のまま、前記カプセル型内視鏡を前記目標位置に向け、少なくとも前記目標位置に接触するまで前進させる第２の誘導制御とを実行する誘導制御ステップと、
を含むことを特徴とするカプセル型内視鏡誘導システムの作動方法。
【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内視鏡を誘導するカプセル型内視鏡誘導システム及びカプセル型内視鏡誘導システムの作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡分野においては、被検体内に導入されて撮像を行うカプセル型内視鏡が開発されている。カプセル型内視鏡は、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生成して無線送信する。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、被検体の体内画像を静止画又は動画として表示することができる。【０００３】
近年では、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡を、被検体外から操作することによって誘導する誘導システムが提案されている。例えば特許文献１には、内部に永久磁石が設けられたカプセル型内視鏡を被検体の消化管（例えば胃）内に水等の液体と共に導入して浮遊させ、被検体外に設置された別の永久磁石が発生した磁界を内部の永久磁石に作用させることにより、カプセル型内視鏡の位置又は姿勢を制御するシステムが開示されている。【０００４】
このように、ユーザの操作によりカプセル型内視鏡を誘導可能な構成とすることで、一般的な有索内視鏡を用いた検査と同様の検査を、カプセル型内視鏡によって実施できるようになることが期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７／０７７９２２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カプセル型内視鏡の場合、ユーザにとっては有索内視鏡のような挿入の感覚がないことや操作系の機構の違いから、所望の目標物にカプセル型内視鏡を近づけることが困難であり、操作に慣れが必要となる。特に、目標物が動いている場合には、カプセル型内視鏡を十分に接近させることが難しい。具体的には、十二指腸を観察するためには、カプセル型内視鏡を胃に導入した後、幽門を通過させる必要がある。ところが、幽門は収縮運動を繰り返しており、比較的カプセル型内視鏡が通過し易い中心部の位置や形状は常に変化しているため、カプセル型内視鏡を接近させることは非常に困難である。また、幽門が閉じている場合には、幽門の中心部にカプセル型内視鏡を押し当て、力を加えて前進させる必要があるため、操作はさらに困難になる。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、位置や形状が変動する幽門に対してカプセル型内視鏡を容易に接近させることができ、さらに、この幽門に向けてカプセル型内視鏡を前進させて通過させることができるカプセル型内視鏡誘導システム及びその作動方法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、本発明に係るカプセル型内視鏡誘導システムは、被検体内に導入されて撮像を行うことにより画像信号を生成し、該画像信号を順次無線送信するカプセル型内視鏡と、前記カプセル型内視鏡を前記被検体内において誘導する誘導装置と、を備え、前記誘導装置は、前記カプセル型内視鏡の位置及び姿勢を変化させる誘導手段と、前記画像信号を順次受信する受信部と、前記画像信号に基づいて体内画像を順次生成すると共に、前記被検体内の幽門が写った領域である幽門領域を前記体内画像から抽出する画像処理部と、前記幽門領域に対応する前記被検体内の位置を目標位置として設定する目標位置設定部と、前記カプセル型内視鏡の視野の中心部が前記目標位置に合うように前記カプセル型内視鏡の位置又は姿勢を変化させる第１の誘導制御と、前記カプセル型内視鏡の視野の中心部を前記目標位置に合わせた状態のまま、前記カプセル型内視鏡を前記目標位置に向け、少なくとも前記目標位置に接触するまで前進させる第２の誘導制御とを前記誘導手段に対して実行する誘導制御部と、を有する、ことを特徴とする。【０００９】
上記カプセル型内視鏡誘導システムにおいて、前記画像処理部は、幽門が写った画像の特徴量を予め保持し、該特徴量と前記体内画像の特徴量とに基づいて前記幽門領域を抽出する、ことを特徴とする。【００１０】
上記カプセル型内視鏡誘導システムにおいて、前記誘導装置は、前記体内画像を表示する表示部と、外部からなされる操作に応じて、前記体内画像内の領域を指定する操作入力部と、をさらに備え、前記画像処理部は、前記操作入力部によって指定された前記領域の特徴量を算出し、該特徴量と前記体内画像の特徴量とに基づいて前記幽門領域を抽出する、ことを特徴とする。【００１１】
上記カプセル型内視鏡誘導システムにおいて、前記誘導装置は、外部からなされる操作に応じた指示信号を入力する操作入力部をさらに有し、前記誘導制御部は、前記第１の誘導制御を実行した後、前記操作入力部から前記指示信号が入力された場合に、前記第２の誘導制御を実行する、ことを特徴とする。【００１２】
上記カプセル型内視鏡誘導システムにおいて、前記誘導制御部は、前記操作入力部から前記指示信号が入力された後、前記体内画像から前記幽門領域が抽出されなくなった場合に、前記第２の誘導制御を終了する、ことを特徴とする。【００１３】
上記カプセル型内視鏡誘導システムにおいて、前記誘導制御部は、前記操作入力部から前記指示信号が入力された後、所定時間が経過した場合に、前記第２の誘導制御を終了する、ことを特徴とする。【００１４】
上記カプセル型内視鏡誘導システムにおいて、前記誘導制御部は、前記目標位置が設定された際、前記第１及び第２の誘導制御を同時に実行開始する、ことを特徴とする。【００１５】
上記カプセル型内視鏡誘導システムにおいて、前記誘導制御部は、前記第２の誘導制御の実行中、前記カプセル型内視鏡が前記目標位置に接触した後、前記カプセル型内視鏡をさらに前進させて前記目標位置を押圧させる誘導制御を行う、ことを特徴とする。【００１６】
上記カプセル型内視鏡誘導システムにおいて、前記カプセル型内視鏡は、内部に永久磁石を有し、前記誘導手段は、前記永久磁石に印加する磁界を生成することにより、前記カプセル型内視鏡の位置及び姿勢を変化させる、ことを特徴とする。【００１７】
本発明に係るカプセル型内視鏡誘導システムの作動方法は、被検体内に導入されて撮像を行うカプセル型内視鏡と、前記カプセル型内視鏡を誘導する誘導装置とを備えるカプセル型内視鏡誘導システムの作動方法であって、前記カプセル型内視鏡が、前記被検体内を撮像することにより画像信号を生成し、該画像信号を順次無線送信する送信ステップと、前記誘導装置が、前記カプセル型内視鏡から無線送信された前記画像信号を順次受信する受信ステップと、前記誘導装置が、前記画像信号に基づいて体内画像を順次生成すると共に、前記被検体内の幽門が写った領域である幽門領域を前記体内画像から抽出する画像処理ステップと、前記誘導装置が、前記幽門領域に対応する前記被検体内の位置を目標位置として設定する目標位置設定ステップと、前記誘導装置が、前記カプセル型内視鏡の視野の中心部が前記目標位置に合うように前記カプセル型内視鏡の位置又は姿勢を変化させる第１の誘導制御と、前記カプセル型内視鏡の視野の中心部を前記目標位置に合わせた状態のまま、前記カプセル型内視鏡を前記目標位置に向け、少なくとも前記目標位置に接触するまで前進させる第２の誘導制御とを実行する誘導制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、体内画像から抽出した幽門領域に対応する被検体内の位置を目標位置として設定し、カプセル型内視鏡の視野の中心部が目標位置に合うようにカプセル型内視鏡を誘導し、さらに、この状態のまま、カプセル型内視鏡を目標位置に向け、少なくとも目標位置に接触するまでカプセル型内視鏡を前進させるので、位置や形状が変動する幽門に対してカプセル型内視鏡を容易に接近させて通過させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡誘導システムの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に示す磁界生成部の構成例を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡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、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡誘導システムを用いた検査におけるユーザの動作を示すフローチャートである。
【図６】図６は、被検体内の消化管を示す模式図である。
【図７】図７は、図１に示す表示部に表示される体内画像の表示画面を示す模式図である。
【図８】図８は、視野の中心部が目標位置に合った旨の通知画面の表示例を示す模式図である。
【図９】図９は、カプセル型内視鏡が目標位置に到達した旨の通知画面の表示例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡誘導システムの動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡システムを用いた検査におけるユーザの動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡誘導システムにおいて表示部に表示される幽門確認画面の表示例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態に係るカプセル型内視鏡誘導システム及びカプセル型内視鏡誘導システムの作動方法について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、カプセル型内視鏡の一形態として、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、被検体の食道から肛門にかけて管腔内を移動しつつ撮像を行うカプセル型内視鏡など、カプセル型をなし、被検体内に導入されて撮像を行う種々の内視鏡に適用することが可能である。
【００２１】
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。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡誘導システムの構成例を示す模式図である。図１に示すように、実施の形態１に係るカプセル型内視鏡誘導システム１は、被検体内に導入されるカプセル型内視鏡１０と、カプセル型内視鏡１０を誘導する誘導装置２０とを備える。実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の誘導方式として、カプセル型内視鏡１０の内部に永久磁石を設け、この永久磁石に誘導装置２０が発生した磁界ＭＧを印加することによりカプセル型内視鏡１０を誘導する方式を用いる。
【００２３】
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共に被検体内に導入された後、消化管内部を移動し、最終的に被検体の外部に排出される。その間、カプセル型内視鏡１０は、臓器（例えば胃）内部において液体中を漂い、磁界ＭＧによって誘導されつつ被検体内を撮像し、体内画像の画像データを順次生成して無線送信する。
【００２４】
図２は、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、被検体の臓器内部に導入し易い大きさに形成された外装ケースであるカプセル型筐体１００と、互いに異なる方向の被写体を撮像する撮像部１１Ａ、１１Ｂと、撮像部１１Ａ、１１Ｂから入力された信号を処理すると共に、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とを備える。
【００２５】
カプセル型筐体１００は、筒状筐体１０１とドーム状筐体１０２、１０３とから成り、この筒状筐体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筐体である。一方、ドーム状筐体１０２、１０３は、可視光等の所定波長帯域の光に対して透明な、ドーム形状をなす光学部材である。このようなカプセル型筐体１００は、撮像部１１Ａ、１１Ｂと、制御部１５と、無線通信部１６と、電源部１７と、永久磁石１８とを液密に内包する。
【００２６】
撮像部１１Ａは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）又はＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）等からなり、白色光等の照明光を発光する照明部１２Ａと、集光レンズ等の光学系１３Ａと、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤ等からなる撮像素子１４Ａとを有する。照明部１２Ａは、撮像素子１４Ａの撮像視野内の被検体に、ドーム状筐体１０２越しに照明光を照射する。光学系１３Ａは、この撮像視野からの反射光を集光し、撮像素子１４Ａの撮像面に結像させる。撮像素子１４Ａ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。
【００２７】
撮像部１１Ｂは、撮像部１１Ａと同様に、ＬＥＤ又はＬＤ等の照明部１２Ｂと、集光レンズ等の光学系１３Ｂと、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤ等の撮像素子１４Ｂとを有し、ドーム状筐体１０３越しに撮像視野内の被検体を撮像する。
【００２８】
制御部１５は、撮像部１１Ａ、１１Ｂ及び無線通信部１６の各動作を制御すると共に、これらの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、撮像部１１Ａ、１１Ｂにおける撮像フレームレートを設定し、この設定した撮像フレームレートで、照明部１２Ａによって照明された撮像視野内の被検体を撮像素子１４Ａに撮像させると共に、照明部１２Ｂによって照明された撮像視野内の被検体を撮像素子１４Ｂに撮像させる。そして、制御部１５は、撮像素子１４Ａ、１４Ｂ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、上記画像信号を順次、無線通信部１６に無線送信させる。
【００２９】
無線通信部１６は、無線信号を送信するためのアンテナ１６ａを備える。無線通信部１６は、撮像部１１Ａ、１１Ｂが被検体を撮像して生成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し、アンテナ１６ａを介して誘導装置２０に送信する。
【００３０】
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、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、オン状態のときに、蓄電部の電力をカプセル型内視鏡１０の各構成部（撮像部１１Ａ、１１Ｂ、制御部１５、及び無線通信部１６）に供給し、オフ状態のときに、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。
【００３１】
永久磁石１８は、誘導装置２０が生成した磁界ＭＧ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り、カプセル型筐体１００の内部に所定の向きに固定して配置される。実施の形態１においては、永久磁石１８を、矢印で示す磁化方向がカプセル型内視鏡１０の長軸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ＭＧに追従して動作し、この結果、誘導装置２０によるカプセル型内視鏡１０の誘導が実現する。
【００３２】
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から送信された無線信号を受信する受信部２１と、受信部２１が受信した無線信号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に基づいて体内画像を生成すると共に、生成した体内画像に対して所定の画像処理を施す画像処理部２３と、画像処理部２３が生成した体内画像を画面に表示する表示部２４と、カプセル型内視鏡１０を誘導する誘導手段としての磁界生成部２５と、これらの各部を制御する制御部２６と、カプセル型内視鏡誘導システム１に対する指示や情報等の入力を受け付ける操作入力部２７とカプセル型内視鏡１０により取得された体内画像の画像データや各種情報を記憶する記憶部２８とを備える。
【００３３】
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から送信された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無線信号に対して復調処理等を行うことにより画像信号を抽出する。
【００３４】
位置及び姿勢検出部２２は、受信部２１が受信した無線信号の強度に基づいて、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し、カプセル型内視鏡１０の位置に関する情報（以下、位置情報という）を生成して出力する。詳細には、位置及び姿勢検出部２２は、カプセル型内視鏡１０の位置の初期値を適宜設定し、各受信アンテナ２１ａが受信した無線信号の強度分布に基づき、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に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（例えば、特開２００７−２８３００１号公報参照）。
【００３５】
なお、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の検出方法は、上述した方法に限定されない。例えば、カプセル型内視鏡１０内に磁界を発生するコイルを設けると共に、このコイルが発生する磁界を検出する複数のセンスコイルを誘導装置２０側に設け、各センスコイルが検出した磁界の振幅及び位相に基づいて、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出しても良い（例えば、国際公開第２００９／０３１４５６号参照）。
【００３６】
画像処理部２３は、受信部２１から画像信号を取り込み、ホワイトバランス処理、デモザイキング、色変換、濃度変換（ガンマ変換等）、平滑化（ノイズ除去等）、鮮鋭化（エッジ強調等）等の画像処理を施すことにより体内画像を生成すると共に、生成した体内画像に対して所定の画像処理を施す。詳細には、画像処理部２３は、体内画像の特徴量の算出処理や画像認識処理等を行うことにより、被検体内の幽門が写った領域である幽門領域を体内画像から抽出する幽門抽出部２３１を備える。
【００３７】
表示部２４は、液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイからなり、画像処理部２３が生成した画像や、位置及び姿勢検出部２２が検出したカプセル型内視鏡１０の位置や、その他各種情報を表示する。
【００３８】
磁界生成部２５は、カプセル型内視鏡１０が内蔵する永久磁石１８に作用する磁界ＭＧを生成することにより、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を変化させる。図３は、磁界生成部２５の構成例を示す模式図である。実施の形態１において、磁界生成部２５は、磁界を発生する体外永久磁石２５ａと、体外永久磁石２５ａを並進及び回転させる駆動手段として、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。このような磁界生成部２５は、例えば被検体が載置されるベッド等の下に設置され、後述する誘導制御部２６２の制御の下で動作する。
【００３９】
体外永久磁石２５ａ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ＰＬを水平面（ｘｙ面）に投影した領域内にカプセル型内視鏡１０を拘束する。
【００４０】
平面位置変更部２５ｂは、体外永久磁石２５ａを水平面内（ｘ方向及びｙ方向）において並進させる。それにより、磁界ＭＧに拘束されたカプセル型内視鏡１０が水平面内で移動する。
【００４１】
鉛直位置変更部２５ｃは、体外永久磁石２５ａを鉛直方向（ｚ方向）に並進させる。それにより、磁界ＭＧに拘束されたカプセル型内視鏡１０が鉛直方向に移動する。
【００４２】
仰角変更部２５ｄは、体外永久磁石２５ａの磁化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、水平面に対する磁化方向の角度を変化させる。即ち、面ＰＬと平行且つ磁化方向と直交し、体外永久磁石２５ａの中心を通る軸に対して体外永久磁石２５ａを回転させる。それにより、磁界ＭＧに拘束されたカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの水平面に対する角度（仰角）が変化する。
【００４３】
旋回角変更部２５ｅは、体外永久磁石２５ａの中心を通る鉛直軸に対して体外永久磁石２５ａを回転させる。それにより、磁界ＭＧに拘束されたカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの鉛直軸回りの角度（旋回角）が変化する。
【００４４】
なお、磁界生成部２５の構成は、図３に示す構成に限定されない。例えば、体外永久磁石２５ａの代わりに電磁石を設け、この電磁石を並進及び回転させることにより、カプセル型内視鏡１０に作用する磁界を変化させても良い。或いは、磁界生成部２５として複数の電磁石を設け、各電磁石に供給する電力を調整することにより、カプセル型内視鏡１０に作用するこれらの電磁石による合成磁界を変化させても良い。
【００４５】
制御部２６は、誘導装置２０の各部の動作を統括的に制御すると共に、位置及び姿勢検出部２２から取り込んだカプセル型内視鏡１０の位置情報と、操作入力部２７から入力された信号とに基づき、被検体内においてカプセル型内視鏡１０を誘導するための制御を行う。具体的には、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０を接近させる被検体内の目標位置を設定する目標位置設定部２６１と、カプセル型内視鏡１０を誘導するための磁界ＭＧを生成する磁界生成部２５の動作を制御する誘導制御部２６２とを備える。
【００４６】
目標位置設定部２６１は、操作入力部２７から入力された信号に従い、表示部２４に表示された体内画像に対してユーザが選択した領域に対応する被検体内の領域（例えば幽門）を目標位置として設定する。詳細には、目標位置設定部２６１は、カプセル型内視鏡１０の位置情報（即ち、カプセル型内視鏡１０の現在の位置及び姿勢）をもとに、体内画像において選択された領域の位置を算出し、この位置をカプセル型内視鏡１０の目標位置とする。
【００４７】
誘導制御部２６２は、カプセル型内視鏡１０の位置情報と、操作入力部２７から入力された誘導指示情報とに基づいて磁界生成部２５に制御信号を出力することにより、ユーザ所望の位置及び姿勢にカプセル型内視鏡１０を誘導するための制御を行う。また、誘導制御部２６２は、カプセル型内視鏡１０の視野の中心部（即ち、体内画像の中心部）が目標位置に合うようにカプセル型内視鏡１０の位置又は姿勢を変化させる磁界ＭＧを磁界生成部２５に生成させる第１の誘導制御と、カプセル型内視鏡１０の視野の中心部に目標位置を合わせた状態のまま、カプセル型内視鏡１０を目標位置に向け、少なくとも目標位置に接触するまで前進させる磁界ＭＧを磁界生成部２５に生成させる第２の誘導制御とを実行する。
【００４８】
操作入力部２７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、タッチパネル、マウス等からなる入力デバイスであり、外部からなされる操作に応じて、カプセル型内視鏡１０を誘導するための誘導指示情報や、誘導装置２０に対する指示や情報を表す信号を制御部２６に入力する。誘導指示情報は、カプセル型内視鏡１０の位置や姿勢を変化させるための指示情報であり、具体的には、カプセル型内視鏡１０を水平方向又は鉛直方向に並進させる動作（並進動作）や、鉛直軸に対するカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの傾斜角を変化させる動作（傾斜角変更動作）や、鉛直軸回りにカプセル型内視鏡１０を回転させて方位角（鉛直軸回りの角度）を変更させる動作（方位角変更動作）に関する情報等が含まれる。
【００４９】
詳細には、操作入力部２７は、表示部２４に表示された体内画像に対して幽門領域を指定する幽門領域指定部２７１を有する。幽門領域指定部２７１は、表示部２４に対するマウス等を用いた所定のポインタ操作（例えば、ドラッグアンドドロップ操作）により領域の選択が行われると、選択された領域を幽門領域として指定する信号を制御部２６に入力する。
【００５０】
また、操作入力部２７は、目標位置設定部２６１により幽門が目標位置として設定された場合に、カプセル型内視鏡１０に幽門を通過させる指示を入力する通過指示入力部２７２を有する。通過指示入力部２７２は、表示部２４に表示されたアイコン（入力ボタン等）に対してマウス等を用いた所定のポインタ操作（例えば、クリック操作）がなされると、カプセル型内視鏡１０に幽門を通過させる指示信号を制御部２６に入力する。
【００５１】
記憶部２８は、フラッシュメモリ又はハードディスク等の書き換え可能に情報を保存する記憶メディアを用いて実現される。記憶部２８は、カプセル型内視鏡１０から送信された画像信号に基づく体内画像の画像データの他、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。
【００５２】
次に、カプセル型内視鏡誘導システム１を用いた検査方法を説明する。図４は、カプセル型内視鏡誘導システム１の動作を示すフローチャートである。また、図５は、カプセル型内視鏡誘導システム１を用いた検査におけるユーザ（検査担当の医療従事者）の動作を示すフローチャートである。
【００５３】
図５に示すように、ステップＳ２００において、ユーザは、カプセル型内視鏡１０の電源をオンにして、被検体内に導入する。具体的には、カプセル型内視鏡１０を水等の液体と共に、被検体に嚥下させる。
【００５４】
図４に示すように、ステップＳ１００においてカプセル型内視鏡１０の電源がオンにされると、続くステップＳ１０１において、カプセル型内視鏡１０は撮像を開始し、生成した画像信号を誘導装置２０に順次送信する。さらにステップＳ１０２において、誘導装置２０は、受信した画像信号をもとに体内画像を生成し、表示部２４に表示する。
【００５５】
ステップＳ２０１において、ユーザは、表示部２４に表示された体内画像を観察し、カプセル型内視鏡１０が被検体内の胃に到達したことを確認する。続くステップＳ２０２において、ユーザは、操作入力部２７を用いて液体に浮遊するカプセル型内視鏡１０を誘導しながら、表示部２４に写った体内画像により胃内を観察する。なお、観察領域の重複を避けるため、好ましくは幽門部の観察順序を最後にすると良い。
【００５６】
ステップＳ１０３において、制御部２６は、操作入力部２７から誘導指示情報が入力されたか否かを判定する。誘導指示情報が入力されない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、誘導装置２０の動作は後述するステップＳ１０５に移行する。一方、誘導指示情報が入力された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、誘導制御部２６２は、入力された誘導指示情報に従って磁界生成部２５を制御することにより、カプセル型内視鏡１０の位置又は姿勢を変化させる（ステップＳ１０４）。
【００５７】
幽門部以外の胃内の観察を終えた後、ステップＳ２０３において、ユーザは、カプセル型内視鏡１０を幽門部に誘導する操作を行う。
【００５８】
ここで、図６は、被検体内の消化管を示す模式図である。図６に示すように、胃と十二指腸との境界には、幽門輪と呼ばれるリング状の筋肉組織が存在する。幽門輪は胃の働きに応じて開閉し、胃の内容物を十二指腸に送り出す組織であり、色や形状等により、胃内の他の領域から区別することができる。また、図７は、表示部２４に表示される体内画像の表示画面を示す模式図である。図７に示す画面Ｍ１は、体内画像が表示される体内画像表示領域ｍ１０と、ＯＫボタンｍ１１とを含んでいる。
【００５９】
ステップＳ２０４において、ユーザは、表示部２４に表示された体内画像を観察し、幽門輪が写っているか否かを判断する。体内画像に幽門輪が写っていないと判断した場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ユーザは引き続き、カプセル型内視鏡１０を幽門輪に誘導する操作を行う（ステップＳ２０３）。
【００６０】
一方、ユーザは、体内画像に幽門輪が写っていると判断した場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、操作入力部２７を用い、表示部２４に表示された体内画像上において幽門輪を選択する操作を行う（ステップＳ２０５）。具体的には、体内画像表示領域ｍ１０に表示された体内画像上においてカーソルをドラッグアンドドロップすることにより、幽門輪ｍ１２を含む領域を矩形の枠ｍ１３によって囲み、さらに、ＯＫボタンｍ１１をクリック操作する。これに応じて、幽門領域指定部２７１（図１参照）から制御部２６に、選択された領域を幽門領域として指定する信号が入力される。
【００６１】
ステップＳ１０５において、制御部２６は、幽門領域を指定する信号が幽門領域指定部２７１から入力されたか否かを判定する。幽門領域を指定する信号の入力がない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、誘導装置２０の動作はステップＳ１０３に戻る。
【００６２】
一方、幽門領域を指定する信号が入力された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、目標位置設定部２６１は、体内画像における幽門領域に対応する被検体内の領域を目標位置として設定する（ステップＳ１０６）。
【００６３】
ステップＳ１０７において、画像処理部２３は、幽門領域として指定された領域の特徴量を算出する。特徴量としては、画像の拡大、縮小、回転に対して不変のパラメータを用いることが好ましい。それにより、体内画像において幽門領域の形状や位置が変動したとしても、目標位置を確実に補足し続けることができるからである。具体的には、幽門領域の平均色等の色特徴量を特徴量として用いると良い。
【００６４】
ステップＳ１０８において、誘導制御部２６２は、視野（例えば撮像部１１Ａの視野）の中心部（即ち、体内画像表示領域ｍ１０に表示される体内画像の中心部）が目標位置に合うようにカプセル型内視鏡１０の誘導制御を行う。詳細には、画像処理部２３が生成した体内画像と該体内画像上の幽門領域の位置及びサイズをもとに、カプセル型内視鏡１０と目標位置との距離や角度を算出し、視野の中心部が目標位置に合うようにカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を変化させるべく、磁界生成部２５に対してフィードバック制御を行う。
【００６５】
ステップＳ１０９において、制御部２６は、画像処理部２３に画像認識処理を実行させ、その結果に基づいて、カプセル型内視鏡１０の視野の中心部が目標位置に合ったか否かを判定する。詳細には、画像処理部２３が、体内画像の中心部の特徴量を算出すると共に、この特徴量を、ステップＳ１０７において算出した幽門領域の特徴量と比較する。そして、両特徴量の差異が所定の範囲内である場合、視野の中心部が目標位置に合ったと判定する。なお、この画像認識処理は、順次生成される全フレームの体内画像に対して行っても良いし、所定の間隔で間引かれた体内画像に対して行っても良い。
【００６６】
未だ視野の中心部が目標位置に合わない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、誘導装置２０の動作は、ステップＳ１０８に戻る。これらのステップＳ１０８〜Ｓ１０９を繰り返すことにより、表示部２４に表示される体内画像において幽門領域が中心部に近づいてくる。
【００６７】
視野の中心部が目標位置に合った場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、制御部２６は、視野の中心部が目標位置に合った旨の通知画面を表示部２４に表示させる（ステップＳ１１０）。
【００６８】
図８は、視野の中心部が目標位置に合った旨の通知画面の表示例を示す模式図である。図８に示す画面Ｍ２は、体内画像表示領域ｍ１０に加え、カプセル型内視鏡１０を目標位置まで接近させる指示を入力するための接近指示入力ボタンｍ１４を含んでいる。また、体内画像表示領域ｍ１０には、中心部に幽門輪ｍ１２が位置した状態の体内画像が表示されている。ユーザは、画面Ｍ２に接近指示入力ボタンｍ１４が表示されているのを確認することにより、カプセル型内視鏡１０の視野の中心部が目標位置に合ったと認識することができる。
【００６９】
ステップＳ２０６において、ユーザは、幽門部を観察する。幽門部の観察が終了すると、続くステップＳ２０７において、ユーザは、カプセル型内視鏡１０を幽門部に接近させる指示の入力操作を行う。具体的には、操作入力部２７を用いて、画面Ｍ２内の接近指示入力ボタンｍ１４をクリック操作等により選択操作する。これに応じて、操作入力部２７は、制御部２６に接近指示信号を入力する。
【００７０】
ステップＳ１１１において、制御部２６は、操作入力部２７から接近指示信号が入力されたか否かを判定する。接近指示信号が入力されない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、制御部２６はそのまま待機する。
【００７１】
一方、接近指示信号が入力された場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、誘導制御部２６２は、カプセル型内視鏡１０を目標位置まで前進させる誘導制御を行う（ステップＳ１１２）。このとき、目標位置は既にカプセル型内視鏡１０の視野の中心に位置しているので、目標位置が存在する面（幽門輪）に対してカプセル型内視鏡１０を垂直に移動させれば良い。即ち、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａ方向にカプセル型内視鏡１０を移動させれば良いことになる。
【００７２】
ステップＳ１１３において、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０が目標位置である幽門に到着したか否かを判定する。ここで、カプセル型内視鏡１０が幽門に到着し、カプセル型内視鏡１０の先端が幽門に接触すると、カプセル型内視鏡１０を前進させる誘導制御を行っているにもかかわらず、カプセル型内視鏡１０の位置が変化しなくなる。そのため、カプセル型内視鏡１０の位置が変化しなくなった場合に、カプセル型内視鏡１０が幽門に到着したと判定することができる。
【００７３】
カプセル型内視鏡１０が未だ目標位置である幽門に到着しない場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、制御部２６はカプセル型内視鏡１０を目標位置まで前進させる誘導制御を引き続き行う（ステップＳ１１２）。
【００７４】
一方、カプセル型内視鏡１０が目標位置である幽門に到着した場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０が目標位置に到達した旨の通知画面を表示部２４に表示させる（ステップＳ１１４）。
【００７５】
図９は、カプセル型内視鏡１０が目標位置に到達した旨の通知画面の表示例を示す模式図である。図９に示す画面Ｍ３は、体内画像表示領域ｍ１０に加えて、カプセル型内視鏡１０に幽門輪ｍ１２を通過させる指示を入力するための幽門通過指示入力ボタンｍ１５を含んでいる。また、体内画像表示領域ｍ１０においては、中心部の幽門輪ｍ１２がカプセル型内視鏡１０の幽門への接近に伴い、接近前に比して大きくなった状態で表示されている。ユーザは、画面Ｍ３に幽門通過指示入力ボタンｍ１５が表示されているのを確認することにより、カプセル型内視鏡１０が目標位置に到達したと認識することができる。
【００７６】
ステップＳ２０８において、ユーザは、カプセル型内視鏡１０に幽門輪を通過させる指示の入力操作を行う。具体的には、操作入力部２７を用いて、画面Ｍ３内の幽門通過指示入力ボタンｍ１５をクリック操作等により選択操作する。これに応じて、操作入力部２７は、制御部２６に幽門通過指示信号を入力する。
【００７７】
ステップＳ１１５において、制御部２６は、操作入力部２７から幽門通過指示信号が入力されたか否かを判定する。幽門通過指示信号が入力されない場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、制御部２６はそのまま待機する。
【００７８】
一方、操作入力部２７から幽門通過指示信号が入力された場合（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、誘導制御部２６２は、カプセル型内視鏡１０をさらに前進させる誘導制御を行う（ステップＳ１１６）。この際、誘導制御部２６２は、カプセル型内視鏡１０が幽門輪に接触した場合であっても幽門輪を押圧して前進し続けるように、磁界生成部２５に強い磁界を発生させる。それにより幽門輪を開口させ、カプセル型内視鏡１０を通過させる。
【００７９】
ステップＳ１１７において、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０が幽門輪を通過したか否かを判定する。詳細には、画像処理部２３に画像認識処理を実行させることにより、体内画像から幽門領域が消滅したか否かを判定し、体内画像から幽門領域が消滅した場合に、カプセル型内視鏡１０が幽門輪を通過して十二指腸に移動したと判定する。なお、この画像認識処理は、ステップＳ１０９と同様に、体内画像の特徴量とステップＳ１０７において算出した幽門領域の特徴量とを比較することにより行われる。或いは、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０が幽門輪に向けて前進を開始してから所定時間が経過したときに、幽門輪を通過したと判定しても良い。
【００８０】
未だカプセル型内視鏡１０が幽門輪を通過しない場合（ステップＳ１１７：Ｎｏ）、誘導制御部２６２は、カプセル型内視鏡１０を前進させる誘導制御を継続する（ステップＳ１１６）。一方、カプセル型内視鏡１０が幽門輪を通過した場合（ステップＳ１１７：Ｙｅｓ）、誘導制御部２６２は、カプセル型内視鏡１０を前進させる誘導制御を解除する（ステップＳ１１８）。
【００８１】
この後、ユーザは、必要に応じて十二指腸や小腸の観察を行う。そして、ステップＳ２０９において、検査終了の操作を行う。具体的には、表示部２４の画面に対する所定のポインタ操作（例えば終了ボタンに対するクリック操作）や、専用に設けられた入力ボタンに対する押圧操作等を行う。これに応じて、操作入力部２７は、検査終了を指示する信号を制御部２６に入力する。
【００８２】
ステップＳ１１９において、制御部２６は、操作入力部２７から検査終了を指示する信号が入力されたか否かを判定する。検査終了を指示する信号が入力されない場合（ステップＳ１１９：Ｎｏ）、誘導装置２０は、カプセル型内視鏡１０から受信した画像信号に基づく体内画像の表示を継続する。なお、その間に操作入力部２７から誘導指示情報が入力された場合には、この誘導指示情報に従ってカプセル型内視鏡１０の誘導制御を行う。
【００８３】
一方、検査終了を指示する信号が入力された場合（ステップＳ１１９：Ｙｅｓ）、制御部２６は、体内画像の表示を終了させ（ステップＳ１２０）、その後、誘導装置２０の動作を終了させる。
【００８４】
以上説明したように、実施の形態１によれば、ユーザが体内画像上で選択した幽門輪に対応する被検体内の領域を目標位置として設定し、カプセル型内視鏡１０の視野の中心部がこの目標位置に合うように誘導制御を行うと共に、目標位置に向けてカプセル型内視鏡１０を前進させる誘導制御を行うので、被検体内において幽門輪が変動していても、カプセル型内視鏡１０を幽門輪に確実に近づけ、通過させることが可能となる。
【００８５】
なお、上記実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０の視野の中心部を目標位置に合わせた後、操作入力部２７から接近指示信号が入力された場合に、カプセル型内視鏡１０を目標位置に接近させる誘導制御を行うこととしたが、目標位置設定部２６１が目標位置を設定した際に、カプセル型内視鏡１０の視野の中心部を目標位置に合わせる誘導制御とカプセル型内視鏡１０を目標位置に接近させる誘導制御とを同時に開始することとしても良い。
【００８６】
（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に係るカプセル型内視鏡誘導システムの構成は図１に示すものと同様であり、幽門を目標位置として設定する動作が実施の形態１と異なる。
【００８７】
実施の形態２においては、過去の検査等により収集された代表的な幽門輪の画像の特徴量が記憶部２８に予め記憶されている。幽門抽出部２３１はこの特徴量を用いて、体内画像から幽門領域を自動抽出する。目標位置設定部２６１は、幽門抽出部２３１が自動抽出した幽門領域に対応する被検体内の領域を目標位置として設定する。
【００８８】
図１０は、実施の形態２に係るカプセル型内視鏡誘導システムの動作を示すフローチャートである。このうち、ステップＳ１００〜Ｓ１０４は実施の形態１と同様である。また、図１１は、実施の形態２に係るカプセル型内視鏡誘導システムを用いた検査におけるユーザの動作を示すフローチャートである。このうち、ステップＳ２００〜Ｓ２０２は実施の形態１と同様である。なお、実施の形態２において、ユーザは、胃内を観察する際、幽門部の観察順序を最後にする必要はなく、所望の部位から観察を進めれば良い。
【００８９】
ステップＳ１０４に続くステップＳ１３０において、幽門抽出部２３１は、順次生成される体内画像の特徴量を算出し、算出した特徴量を記憶部２８に記憶された幽門輪の画像の特徴量と比較することにより、体内画像から幽門領域の候補領域を検出する処理を行う。
【００９０】
ステップＳ１３１において、体内画像から候補領域が検出されない場合（ステップＳ１３１：Ｎｏ）、誘導装置２０の動作は後述するステップＳ１３５に移行する。一方、体内画像から候補領域が検出された場合（ステップＳ１３１：Ｙｅｓ）、制御部２６は、検出された候補領域が幽門領域であるか否かをユーザに確認させるための画面（幽門確認画面）を作成し、表示部２４に表示させる（ステップＳ１３２）。
【００９１】
図１２は、幽門確認画面の表示例を示す模式図である。図１２に示す幽門確認画面Ｍ４は、体内画像表示領域ｍ１０に加え、ユーザが判断結果を入力するための幽門確認ボタンｍ１７及び未確認ボタンｍ１８を含んでいる。また、体内画像表示領域ｍ１０には、体内画像に加えて、体内画像から検出された候補領域を囲む枠ｍ１６が重畳表示されている。
【００９２】
ステップＳ２２０において、ユーザは、枠ｍ１６で囲まれた候補領域を目視し、この候補領域が幽門領域であるか否かの判断結果を、操作入力部２７を用いて入力する。具体的には、候補領域が幽門領域であると判断した場合、操作入力部２７を用いて、幽門確認画面Ｍ４内の幽門確認ボタンｍ１７をクリック操作等により選択操作する。これに応じて、操作入力部２７から制御部２６に、候補領域が幽門領域である旨を示す幽門確認信号が入力される。一方、ユーザは、候補領域が幽門領域でないと判断した場合、操作入力部２７を用いて、幽門確認画面Ｍ４内の未確認ボタンｍ１８をクリック操作等により選択操作する。これに応じて、操作入力部２７から制御部２６に、候補領域が幽門領域でない旨を示す信号が入力される。
【００９３】
ユーザは、胃の観察を継続する場合（ステップＳ２２１：Ｎｏ）、ステップＳ２０２に戻る。そして、表示部２４に幽門確認画面が表示された際に、候補領域の判断を随時行えば良い。一方、ユーザは、胃の観察を終了する場合（ステップＳ２２１：Ｙｅｓ）、胃の観察終了の操作を行う（ステップＳ２２２）。具体的には、表示部２４の画面に対する所定のポインタ操作（例えば胃観察終了ボタンに対するクリック操作）や、専用に設けられた入力ボタンに対する押圧操作等を行う。これに応じて、操作入力部２７は、胃の観察終了を指示する信号を制御部２６に入力する。
【００９４】
ステップＳ１３３において、操作入力部２７から幽門確認信号が入力されない場合（ステップＳ１３３：Ｎｏ）、誘導装置２０の動作はそのままステップＳ１３５に移行する。一方、操作入力部２７から幽門確認信号が入力された場合（ステップＳ１３３：Ｙｅｓ）、制御部２６は、カプセル型内視鏡１０の位置情報（即ち、カプセル型内視鏡１０の現在の位置及び姿勢）をもとに、幽門領域として確認された候補領域の位置を算出し、この位置を表す位置情報を記憶する（ステップＳ１３４）。
【００９５】
続くステップＳ１３５において、制御部２６は、操作入力部２７から胃の観察終了を指示する信号が入力されたか否かを判定する。胃の観察終了を指示する信号が入力されない場合（ステップＳ１３５：Ｎｏ）、誘導装置２０の動作はステップＳ１０３に戻る。
【００９６】
一方、胃の観察終了を指示する信号が入力された場合（ステップＳ１３５：Ｙｅｓ）、目標位置設定部２６１は、ステップＳ１３４において記憶部２８に記憶された位置情報を読み出し、幽門領域として確認された候補領域に対応する被検体内の位置を目標位置として設定する（ステップＳ１３６）。続くステップＳ１０８以降の動作は、実施の形態１と同様である。また、ステップＳ２０６以降のユーザの動作も、実施の形態１と同様である。
【００９７】
以上説明したように、本発明の実施の形態２によれば、ユーザが胃内の観察を行っている過程で、幽門抽出部２３１が幽門領域の候補領域を自動的に検出し、候補領域のうち、ユーザが幽門領域と判断した候補領域及びその位置情報を記憶部２８に記憶させておくので、ユーザは、所望の順序で胃内を観察することができる。
【００９８】
（変形例）
次に、本発明の実施の形態２の変形例について説明する。
上記実施の形態２においては、幽門抽出部２３１が検出した候補領域が幽門領域であるか否かをユーザに判断させることとしたが、候補領域に対する判断を制御部２６が実行することとしても良い。この場合、幽門抽出部２３１は、幽門領域の候補領域を検出すると、抽出した候補領域の特徴量と、このときのカプセル型内視鏡１０の位置情報とを関連付けて記憶部２８に記憶させる。そして、胃の観察終了を指示する信号が入力された後で（ステップＳ１３５参照）、制御部２６は、記憶部２８に蓄積された候補領域の特徴量を読み出し、記憶部２８に予め記憶されている幽門輪画像の特徴量と最もよく一致する候補領域を幽門領域として決定し、この候補領域と関連付けられた位置情報に基づいて目標位置を設定する。
【００９９】
或いは、胃の観察終了を指示する信号が入力された後（ステップＳ１３５参照）、制御部２６は、記憶部２８に蓄積された候補領域を含む体内画像を一覧表示し、一覧表示された体内画像の中から、幽門領域を含む体内画像をユーザに選択させても良い。この場合、制御部２６は、ユーザが選択した体内画像内の候補領域を幽門領域として決定し、この候補領域と関連付けられた位置情報に基づいて目標位置を設定する。
【０１００】
以上説明した実施の形態１、２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、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】
【０１０１】
１  カプセル型内視鏡誘導システム
１０  カプセル型内視鏡
１１Ａ、１１Ｂ  撮像部
１２Ａ、１２Ｂ  照明部
１３Ａ、１３Ｂ  光学系
１４Ａ、１４Ｂ  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
２０  誘導装置
２１  受信部
２１ａ  受信アンテナ
２２  位置及び姿勢検出部
２３  画像処理部
２３１  幽門抽出部
２４  表示部
２５  磁界生成部
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
２６  制御部
２６１  目標位置設定部
２６２  誘導制御部
２７  操作入力部
２７１  幽門領域指定部
２７２  通過指示入力部
２８  記憶部
１００  カプセル型筐体
１０１  筒状筐体
１０２、１０３  ドーム状筐体
【図１】
2016072156.tif 000003
【図２】
2016072156.tif 000004
【図３】
2016072156.tif 000005
【図４】
2016072156.tif 000006
【図５】
2016072156.tif 000007
【図６】
2016072156.tif 000008
【図７】
2016072156.tif 000009
【図８】
2016072156.tif 000010
【図９】
2016072156.tif 000011
【図１０】
2016072156.tif 000012
【図１１】
2016072156.tif 000013
【図１２】
2016072156.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月8日(2016.4.8)
【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】
被検体内を撮像して画像を取得するカプセル型内視鏡を誘導する誘導部と、
前記被検体内の幽門が写った領域である幽門領域を前記画像から抽出する画像処理部と、
前記幽門領域に対応する前記被検体内の位置を目標位置として設定する目標位置設定部と、
前記カプセル型内視鏡を前記目標位置に向け、少なくとも前記目標位置に接触するまで移動させる第１の誘導制御を前記誘導部に対して実行する誘導制御部と、
を備える、
ことを特徴とするカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、幽門が写った画像の特徴量を予め保持し、該特徴量と前記画像の特徴量とに基づいて前記幽門領域を抽出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項３】
前記画像を表示する表示部と、
外部から前記画像内の領域を指定する操作入力部と、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記操作入力部によって指定された前記領域の特徴量を算出し、該特徴量と前記画像の特徴量とに基づいて前記幽門領域を抽出する、
ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項４】
前記誘導制御部は、前記カプセル型内視鏡の撮像視野の中心部が前記目標位置に合うように前記カプセル型内視鏡の位置又は姿勢の少なくともいずれか一方を変化させる第２の誘導制御と、前記撮像視野の中心部を前記目標位置に合わせた状態のまま前記第１の誘導制御とを前記誘導部に対して実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項５】
外部から指示を入力する操作入力部をさらに備え、
前記誘導制御部は、前記第２の誘導制御を実行した後、前記操作入力部から前記指示が入力された場合に、前記第１の誘導制御を実行する、
ことを特徴とする請求項４に記載のカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項６】
前記誘導制御部は、前記操作入力部から前記指示が入力された後、前記画像から前記幽門領域が抽出されなくなった場合に、前記第１の誘導制御を終了する、
ことを特徴とする請求項５に記載のカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項７】
前記誘導制御部は、前記操作入力部から前記指示が入力された後、所定時間が経過した場合に、前記第１の誘導制御を終了する、
ことを特徴とする請求項５に記載のカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項８】
前記誘導制御部は、前記目標位置が設定された際、前記第１及び第２の誘導制御を同時に実行開始する、
ことを特徴とする請求項４に記載のカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項９】
前記誘導制御部は、前記第１の誘導制御の実行中、前記カプセル型内視鏡が前記目標位置に接触した後、前記カプセル型内視鏡をさらに前進させて前記目標位置を押圧させるよう前記誘導部を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項１０】
前記カプセル型内視鏡は、内部に永久磁石を有し、
前記誘導部は、前記永久磁石に印加する磁界を生成することにより、前記カプセル型内視鏡の位置又は姿勢の少なくともいずれか一方を変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のカプセル型内視鏡誘導装置と、
前記被検体内に導入されて前記カプセル型内視鏡誘導装置が生成する磁界により誘導されるカプセル型内視鏡と、
を備える、
ことを特徴とするカプセル型内視鏡誘導システム。
【請求項１２】
誘導装置が、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡が撮像した画像から、前記被検体内の幽門が写った領域である幽門領域を抽出する画像処理ステップと、
前記誘導装置が、前記幽門領域に対応する前記被検体内の位置を目標位置として設定する目標位置設定ステップと、
前記誘導装置が、前記カプセル型内視鏡を前記目標位置に向け、少なくとも前記目標位置に接触するまで移動させるよう制御する誘導制御ステップと、
を含むことを特徴とするカプセル型内視鏡誘導装置の作動方法。 
【国際調査報告】
2016072156.tif 000015
2016072156.tif 000016
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