(57)【要約】      （修正有）【課題】変動する送信用電極の出力インピーダンスに対し、電力損失量を低減して安定的に通信可能な被検体内導入装置、体外受信装置、及び被検体内情報収集システムを提供すること。【解決手段】被検体の内部に導入され、被検体の内部を移動自在なカプセル型内視鏡において、被検体内情報を取得する情報取得部８と、情報取得部８により取得した被検体内情報を有する送信信号を被検体の外部に設けられる体外受信装置に送信する無線送信部９と、無線送信部９と被検体の内部との間で生じる反射信号を導出する反射信号導出部１０と、反射信号導出部１０により導出した反射信号をもとに、無線送信手段を制御する送信信号制御部１１とを備える。【選択図】図２
2008035968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の内部に導入され、前記被検体の内部を移動自在な被検体内導入装置において、
被検体内情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得した被検体内情報を有する送信信号を前記被検体の外部に設けられる体外受信装置に送信する無線送信手段と、
前記無線送信手段と被検体の内部との間で生じる反射信号を導出する反射信号導出手段と、
前記反射信号導出手段により導出した反射信号をもとに、前記無線送信手段を制御する送信信号制御手段と、
を具備することを特徴とする被検体内導入装置。
【請求項２】
前記無線送信手段は、
前記被検体内情報から所定周波数の前記送信信号を生成する信号生成手段と、
前記被検体内導入装置の外表面に配置され、前記送信信号を、前記被検体を介して体外受信装置に送信する１つ以上の送信用電極と、
前記信号生成手段で生成される送信信号の特性を変更する送信信号整合手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の被検体内導入装置。
【請求項３】
前記反射信号導出手段は、
前記送信信号と前記反射信号を分配する信号分配手段と、
前記信号分配手段により分配された反射信号を検出する反射信号検出手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の被検体導入装置。
【請求項４】
前記送信信号制御手段は、前記反射信号導出手段により導出された反射信号をもとに、前記無線送信手段の回路インピーダンス、前記送信信号の周波数、前記送信信号の電力、前記送信信号の位相の何れかを前記送信信号整合手段によって変更することを特徴とする請求項２に記載の被検体内導入装置。
【請求項５】
被検体の外部に配置される体外受信装置において、
被検体の内部に導入され、前記被検体の内部を移動自在な被検体内導入装置からの被検体内情報を含む送信信号を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段と前記被検体との間の整合信号を生成する整合信号生成手段と、
前記無線受信手段と前記被検体との間にて生じる整合信号の反射信号を導出する反射信号導出手段と、
前記反射信号導出手段により導出した反射信号をもとに、前記無線受信手段を制御する受信信号制御手段と、
を具備することを特徴とする体外受信装置。
【請求項６】
前記無線受信手段は、
前記被検体の外表面に配置され、前記送信信号を、前記被検体を介して前記被検体内導入装置から受信する１つ以上の受信用電極と、
前記受信用電極から受信した送信信号の特性を変更する受信信号整合手段と、
を有することを特徴とする請求項５に記載の体外受信装置。
【請求項７】
前記反射信号導出手段は、
前記整合信号と前記反射信号を分配する信号分配手段と、
前記信号分配手段により分配された反射信号を検出する反射信号検出手段と、
を有することを特徴とする請求項５に記載の体外受信装置。
【請求項８】
前記受信信号制御手段は、前記反射信号導出手段により導出された反射信号をもとに、前記無線受信手段の回路インピーダンス、前記受信用電極から受信した送信信号の周波数、前記送信信号の電力、前記送信信号の位相の何れかを前記受信信号整合手段によって変更することを特徴とする請求項６に記載の体外受信装置。
【請求項９】
被検体の内部に導入され、前記被検体の内部を移動自在な被検体内導入装置と、前記被検体の外部に配置される体外受信装置とを有する被検体内情報システムにおいて、
前記被検体内導入装置は、
被検体内情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得した被検体内情報を有する送信信号を前記体外受信装置に送信する無線送信手段と、
前記無線送信手段と被検体の内部との間で生じる反射信号を導出する送信側反射信号導出手段と、
前記送信側反射信号導出手段により導出した反射信号をもとに、前記無線送信手段を制御する送信信号制御手段と、
を具備し、
前記体外受信装置は、
前記被検体内導入装置からの前記送信信号を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段と前記被検体との間の整合信号を生成する整合信号生成手段と、
前記無線受信手段と前記被検体との間にて生じる整合信号の反射信号を導出する受信側反射信号導出手段と、
前記受信側反射信号導出手段により導出した反射信号をもとに、前記無線受信手段を制御する受信信号制御手段と、
を具備することを特徴とする被検体内情報収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の内部に導入され該被検体内を移動して被検体内情報を取得する被検体内導入装置、被検体の外部に配置され被検体内導入装置で取得された被検体内情報を取得する体外受信装置、及びこれらを有する被検体内情報収集システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、内視鏡の分野において飲み込み型の内視鏡、所謂カプセル型内視鏡（被検体内導入装置）が実用化されている。このようなカプセル型内視鏡は、撮像機能と無線通信機能とを備えている。そして、カプセル型内視鏡は、観察（検査）のために被検体の口から飲み込まれた後、体外から自然排出されるまでの間、体腔内、例えば胃や小腸などの臓器の内部を蠕動運動に従って移動して撮像を行う。
【０００３】
体腔内を移動する間に、カプセル型内視鏡によって体内で撮像されて得られた画像データは、順次無線通信により被検体の外部に設けられた体外受信装置に送信され、体外受信装置を介して外部に設けられたメモリに蓄積される。このような無線通信機能とメモリ機能とを備えた体外受信装置を携帯することにより、被検体は、カプセル型内視鏡を飲み込んでから排出されるまでの間に渡って自由に行動できる。
【０００４】
ここで、カプセル型内視鏡における無線通信方式の１つとして、被検体を信号伝達媒体として利用し、画像データを外部に送信する人体通信方式が提案されている。例えば、特許文献１において提案されている人体通信方式は、カプセル型内視鏡の外表面に２つの信号送信用の電極を設けておき、画像データに応じた電位差をこれら送信用電極間に発生させて被検体の内部から被検体の外部に向けて電流を流す。そして、この電流を被検体の外部に配置された体外受信装置の受信電極において検出するようにしている。これにより、人体を信号伝達媒体として利用して画像データを伝送することが可能となる。
【特許文献１】国際公開ＷＯ  ２００４/０６８７４８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、従来の人体通信方式を利用した被検体内情報収集システムにおいては、通信の安定性を欠くという課題を有している。つまり、従来の人体通信方式を利用した被検体内情報収集システムは、送信用電極がカプセル型内視鏡の外表面に配置される構成となっている。このような構成でカプセル型内視鏡は被検体の内部を移動するので、送信用電極と被検体の内部との接触状態が変化してしまう可能性がある。カプセル型内視鏡の送信用電極と被検体の内部との接触状態が変化すると、送信用電極から見た出力インピーダンスが変動してしまう。そのため、インピーダンス変動量に対して送信用電極と被検体との間には不整合が生じ、カプセル型内視鏡の送信信号電力の損失を発生させる現象を引き起こすおそれがある。
【０００６】
従来のカプセル型内視鏡は、送信電極の接触状態による出力インピーダンス変化量に対する制御方法については考慮されていないため、送信信号電力の損失が受信信号レベルの低下を招いてノイズの影響を受け易くなり、被検体内情報収集システムとして通信の安定性を保つことに対応できないことが考えられる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、変動する送信用電極の出力インピーダンスに対して、電力損失量を低減して安定的に通信可能な被検体内導入装置、体外受信装置、及び被検体内情報収集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】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の被検体内導入装置は、被検体の内部に導入され、前記被検体の内部を移動自在な被検体内導入装置において、被検体内情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により取得した被検体内情報を有する送信信号を前記被検体の外部に設けられる体外受信装置に送信する無線送信手段と、前記無線送信手段と被検体の内部との間で生じる反射信号を導出する反射信号導出手段と、前記反射信号導出手段により導出した反射信号をもとに、前記無線送信手段を制御する送信信号制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
この第１の態様によれば、反射信号導出手段によって無線送信手段と被検体の内部との間のインピーダンス不整合によって生じる反射信号を導出し、該導出した反射信号に基づいて無線送信手段を制御することにより、被検体内導入装置と被検体との間で安定的な送信を行うことができる。
【００１０】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の体外受信装置は、被検体の外部に配置される体外受信装置において、被検体の内部に導入され、前記被検体の内部を移動自在な被検体内導入装置からの被検体内情報を含む送信信号を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段と前記被検体との間の整合信号を生成する整合信号生成手段と、前記無線受信手段と前記被検体との間にて生じる整合信号の反射信号を導出する反射信号導出手段と、前記反射信号導出手段により導出した反射信号をもとに、前記無線受信手段を制御する受信信号制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
この第２の態様によれば、反射信号導出手段によって無線受信手段と被検体との間のインピーダンス不整合によって生じる反射信号を導出し、該導出した反射信号に基づいて無線受信手段を制御することにより、被検体と体外受信装置との間で安定的な受信を行うことができる。
【００１２】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第３の態様の被検体内情報収集システムは、被検体の内部に導入され、前記被検体の内部を移動自在な被検体内導入装置と、前記被検体の外部に配置される体外受信装置とを有する被検体内情報システムにおいて、前記被検体内導入装置は、被検体内情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により取得した被検体内情報を有する送信信号を前記体外受信装置に送信する無線送信手段と、前記無線送信手段と被検体の内部との間で生じる反射信号を導出する送信側反射信号導出手段と、前記送信側反射信号導出手段により導出した反射信号をもとに、前記無線送信手段を制御する送信信号制御手段とを具備し、前記体外受信装置は、前記被検体内導入装置からの前記送信信号を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段と前記被検体との間の整合信号を生成する整合信号生成手段と、前記無線受信手段と前記被検体との間にて生じる整合信号の反射信号を導出する受信側反射信号導出手段と、前記受信側反射信号導出手段により導出した反射信号をもとに、前記無線受信手段を制御する受信信号制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
この第３の態様によれば、被検体内導入装置で無線送信手段と被検体の内部との間で発生する反射信号に基づいて無線送信手段を制御し、体外受信装置で無線受信手段と被検体との間で発生する反射信号に基づいて無線受信手段を制御することにより、第１の態様及び第２の態様に比べて、より安定した被検体内情報の通信を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、変動する送信用電極の出力インピーダンスに対し、電力損失量を低減して安定的に通信可能な被検体内導入装置、体外受信装置、及び被検体内情報収集システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る被検体内情報収集システムの全体構成図である。図１に示すように、本被検体内情報収集システムは、カプセル型内視鏡２と、体外受信装置３と、表示装置４と、携帯型記録媒体５とを備えている。
【００１６】
被検体内導入装置の一例として機能するカプセル型内視鏡２は、被検体１の内部に導入され、被検体１の内部を移動しながら繰り返し撮像を行って被検体内情報（例えば、被検体１の内部の画像）を取得し、この取得した被検体内情報を含む所定周波数の送信信号を体外受信装置３に送信する。
【００１７】
体外受信装置３は、カプセル型内視鏡２からの送信信号を受信し、該受信信号から画像を導出する。図１に示すように体外受信装置３は、受信用電極６ａ〜６ｎと、処理装置７とから構成されている。受信用電極６ａ〜６ｎは被検体１の外表面に配置され、カプセル型内視鏡２からの送信信号を受信するための電極である。処理装置７は、受信用電極６ａ〜６ｎにおける受信信号から被検体１の内部の画像を導出する。
【００１８】
表示装置４は、カプセル型内視鏡２によって得られた被検体１の内部の画像等を表示する。この表示装置４は、携帯型記録媒体５によって得られるデータに基づいて画像表示を行うワークステーション等として構成される。より具体的には、表示装置４は、携帯型記録媒体５に記録されたデータから映像信号を再生してＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等に表示する機能を有する。また、表示装置４の代わりにプリンタ等を設けておき、該プリンタを介して紙面等の他の媒体に画像を出力する構成としても良い。
【００１９】
携帯型記録媒体５は、体外受信装置３の処理装置７と表示装置４との間の情報の受け渡しを行うための携帯型の記録媒体であり、例えばコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ等から構成される。つまり、携帯型記録媒体５は、処理装置７と表示装置４とに対して着脱自在に構成され、両者に対する装着時に情報の出力および記録が可能な構造を有する。より具体的には、携帯型記録媒体５は、カプセル型内視鏡２が被検体１の体腔内を移動している間は処理装置７に装着され、カプセル型内視鏡２からの被検体１の内部の画像に関する情報が記録される。また、カプセル型内視鏡２が被検体１から排出された後は、処理装置７から取り出されて表示装置４に装着され、表示装置４によって読み出された情報に基づき画像表示が行われる。携帯型記録媒体５によって処理装置７と表示装置４との間でのデータの受け渡しを行うことで、処理装置７と表示装置４との間が有線接続された場合とは異なり、カプセル型内視鏡２が被検体１の内部を移動中であっても、被検体１が自由に行動することが可能となる。
【００２０】
図２は、カプセル型内視鏡２の詳細な構成を示すブロック図である。即ち、カプセル型内視鏡２は、バッテリー１８と、電源回路１９と、情報取得部８と、無線送信部９と、反射信号導出部１０と、送信信号制御部１１と、システムコントロール回路１２とから構成されている。
【００２１】
バッテリー１８は、カプセル型内視鏡２の内部で電力を使用するための電源である。電源回路１９は、バッテリー１８からカプセル型内視鏡２の内部の各構成要素に供給するための電力を生成し、この電力をカプセル型内視鏡２の各構成要素に供給する。カプセル型内視鏡２の各構成要素は電源回路１９から供給される電力を駆動エネルギーとして動作する。
【００２２】
情報取得手段としての情報取得部８は、ＬＥＤ１３と、ＬＥＤ駆動回路１４と、撮像素子（ＣＣＤ）１５と、撮像素子（ＣＣＤ）駆動回路１６とを備えている。ＬＥＤ１３は、被検体１の内部の撮像を行う際に被検体１の内部の撮像領域を照明するための光源である。ＬＥＤ駆動回路１４は、ＬＥＤ１３を駆動するための駆動回路である。ＣＣＤ１５は、ＬＥＤ１３によって照明された撮像領域からの反射光像を撮像して被検体内情報（画像信号）を取得するＣＣＤ方式の撮像素子である。ＣＣＤ駆動回路１６は、ＣＣＤ１５を駆動する駆動回路である。
【００２３】
ここで、情報取得部８の光源及び撮像素子として、ＬＥＤ及びＣＣＤ方式の撮像素子を用いることは必須ではない。例えば撮像素子としてＣＭＯＳ方式の撮像素子を用いるようにしても良い。
【００２４】
無線送信手段としての無線送信部９は、情報取得部８において得られ、システムコントロール回路１２を介して入力された被検体内情報から所定周波数の送信信号を生成し、該生成した送信信号を体外受信装置３に向けて送信する。
【００２５】
反射信号導出手段（送信側反射信号導出手段）としての反射信号導出部１０は、無線送信部９から送信された送信信号の、無線送信部９と被検体１との間のインピーダンス不整合により生じる反射信号を導出する。
【００２６】
送信信号制御手段としての送信信号制御部１１は、反射信号導出部１０で導出された反射信号の強度をもとに、無線送信部９から送信される送信信号を制御する。
【００２７】
システムコントロール回路１２は、情報取得部８、無線送信部９、反射信号導出部１０、送信信号制御部１１、及び電源回路１９の動作を統括的に制御する。
【００２８】
図３は、カプセル型内視鏡２の送信信号を安定的に送信するためのフィードバック制御に関するブロック図である。具体的には、このフィードバック制御は、システムコントロール回路１２、無線送信部９、反射信号導出部１０、送信信号制御部１１によって行う。
【００２９】
無線送信部９は、送信信号生成回路２０と、送信信号整合回路２１と、送信用電極２２とから構成されている。送信信号生成回路２０は、システムコントロール回路１２から入力された被検体１の画像データに対して変調等の処理を施すことにより、体外受信装置３へ送信するための送信信号を生成する。送信信号整合回路２１は、送信用電極２２と被検体１との間での出力インピーダンスを整合させるために、送信信号生成回路２０により生成された送信信号の特性を変更する。即ち、送信信号整合回路２１は、その回路内部において送信信号の特性インピーダンスを可変する機能を備えている。より具体的には、送信信号整合回路２１は、送信信号制御部１１からの電圧制御信号を受けて、キャパシタ成分、インダクタ成分、抵抗成分のインピーダンスを可変する構成を備える。このためには、例えば、送信信号整合回路２１として、送信用電極２２との間に直列または並列にインピーダンス可変素子を挿入する構成を採用すれば良い。このような送信信号整合回路２１により、送信信号の特性インピーダンス、送信信号の電力、送信信号の位相、送信信号の周波数などの特性を変更することができる。
【００３０】
なお、送信信号生成回路２０として帰還型発振回路を用いた場合には、送信信号周波数を送信信号生成回路２０において変更することもできる。この場合もシステムコントロール回路１２からの電圧制御信号を送信信号生成回路２０が受けた場合に送信信号周波数の変更を行う。
【００３１】
送信用電極２２は、送信信号を被検体１の内部を介して体外受信装置３に送信するための電極である。ここで、送信用電極２２は、導電性を有する部材で構成され、カプセル型内視鏡２の外周面に少なくとも１つ以上配置されている。
【００３２】
反射信号導出部１０は、信号分配回路２３と、反射信号検出回路２４とから構成されている。信号分配回路２３は、送信信号生成回路２０から入力される送信信号と、送信信号整合回路２１から入力される送信用電極２２と被検体１の内部との間のインピーダンス不整合により発生する送信信号の反射信号とを分配し、送信信号を送信信号整合回路２１に、反射信号を反射信号検出回路２４に導出する。具体的には、信号分配回路２３は、集中定数素子を用いた方向性結合回路として機能するが、それに限らず分配回路の構成要素として、サーキュレータ回路、３ｄＢハイブリッド分配回路等を用いても良く、マイクロストリップラインなどの分布定数素子により分配回路を構成しても良い。反射信号検出回路２４は、信号分配回路２３から導出された反射信号の強度を検出し、システムコントロール回路１２に反射信号強度データを送信する。具体的には、反射信号検出回路２４は、整流回路と検波回路を用いて、送信信号と同様の周波数である反射信号を検出し、該検出した反射信号をＡ／Ｄ変換回路によってデジタル信号である反射信号強度データに変換するように構成される。
【００３３】
送信信号制御部１１は送信信号制御回路２５から構成されている。送信信号制御回路２５は、システムコントロール回路１２に入力される反射信号の強度データがインピーダンス整合条件を満たさない場合に送信信号整合回路２１の構成要素を制御する。また、送信信号制御回路２５は、送信信号整合回路２１の構成要素の初期値を設定する機能も有している。
【００３４】
システムコントロール回路１２は、反射信号検出回路２４からの反射信号の強度がインピーダンス整合条件を満たす所定の閾値を越えているか否かを判定し、該判定結果をもとに送信信号制御部１１の動作を制御する。
【００３５】
図４は、図３の構成によるフィードバック制御に関するフローチャートである。まず、システムコントロール回路１２は、ＬＥＤ駆動回路１４を介してＬＥＤ１３を駆動し、ＣＣＤ駆動回路１６を介してＣＣＤ１５を駆動する。これにより被検体１の内部の撮像が行われて画像信号が取得される。この画像信号はＣＣＤ１５を構成する図示しないＡ／Ｄ変換回路によってデジタルの画像データに変換された後、システムコントロール回路１２に取り込まれる。システムコントロール回路１２は取り込んだ画像データを無線送信部９の送信信号生成回路２０に出力する。これを受けて、送信信号生成回路２０は、画像データを所定周波数の送信信号に変換して信号分配回路２３に出力する（ステップＳ１０１）。
【００３６】
次に、システムコントロール回路１２は、送信信号制御回路２５を介して送信信号整合回路２１の構成要素のインピーダンスを所定のインピーダンスに設定する（ステップＳ１０２）。
【００３７】
以上の動作の後、送信信号生成回路２０は、生成した送信信号を信号分配回路２３に出力する。この送信信号は信号分配回路２３と送信信号整合回路２１とを通過した後、送信用電極２２から被検体１を介して体外受信装置３に向けて送信される（ステップＳ１０３）。ここで、送信用電極２２から被検体１を介して体外受信装置３へ向けて送信信号が送信されると、送信用電極２２と被検体１の内部との接触状態の変化による送信用電極２２と被検体１とのインピーダンス不整合により反射信号電力が発生する。このインピーダンス不整合により生じる反射信号電力ＰＲは、送信信号電力ＰＴと電圧反射係数Γとにより求まる。即ち、送信信号の出力部における特性インピーダンスをＺ０、被検体の負荷インピーダンスをＺＬとすると、反射係数Γは、Γ＝（ＺＬ−Ｚ０）／（ＺＬ＋Ｚ０）となり、ＰＲ＝|Γ|２×ＰＴの反射信号電力が発生する。信号分配回路２３は、この反射信号を反射信号検出回路２４に導出するように分配する（ステップＳ１０４）。
【００３８】
これを受けて、反射信号検出回路２４は、信号分配回路２３から導出された反射信号の強度を検出する（ステップＳ１０５）。この検出された反射信号の強度データは、システムコントロール回路１２によるインピーダンス整合条件の判定に利用される。システムコントロール回路１２は、反射信号検出回路２４において検出された反射信号の強度とインピーダンス整合条件に関する閾値ａとの比較を行う（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の判定において、閾値ａよりも反射信号の強度が大きければ、ステップＳ１０２に戻り、システムコントロール回路１２は、送信信号制御回路２５を介して送信信号整合回路２１の構成要素のインピーダンスを再設定する。一方、閾値ａよりも反射信号の強度が小さければ、システムコントロール回路１２はフィードバック制御を終了する。
【００３９】
以上説明したようなフィードバック制御を行うことにより、カプセル型内視鏡２が被検体１の体内を移動することによるインピーダンス不整合の影響をカプセル型内視鏡２側で補正して安定した被検体内情報の送信を行うことが可能である。
【００４０】
図５は、体外受信装置３の詳細な構成を示すブロック図である。上述したように、体外受信装置３は、受信用電極６ａ〜６ｎと、処理装置７とから構成されている。ここで、本実施形態においては、体外受信装置３においても上述したフィードバック制御を行うことが可能である。
【００４１】
受信用電極６ａ〜６ｎは、導電性を有する材料によって形成され、カプセル型内視鏡２から被検体１の内部を介して送信された送信信号を受信するための電極である。なお、ｎは任意の自然数であり電極の個数に対応している。
【００４２】
処理装置７は、バッテリー３９と、電源回路４０と、無線受信部２６と、整合信号生成部２７と、反射信号導出部２８と、受信信号制御部２９と、信号処理回路３３と、記憶部３８とから構成されている。
【００４３】
バッテリー３９は、処理装置７の内部で電力を使用するための電源である。電源回路４０は、バッテリー３９から処理装置７の内部の各構成要素に供給するための電力を生成し、この電力を処理装置７の各構成要素に供給する。処理装置７の各構成要素は電源回路４０から供給される電力を駆動エネルギーとして動作する。
【００４４】
無線受信手段としての無線受信部２６は、受信信号整合回路３０と、受信用電極選択回路３１と、受信回路３２とから構成されている。受信信号整合回路３０は、受信用電極６ａ〜６ｎと被検体１と間のインピーダンス整合を行う。受信用電極選択回路３１は、受信用電極６ａ〜６ｎを介して受信信号整合回路３０において受信された受信信号の強度を検出し、検出強度に応じて最適な、即ち最も強度の強い受信信号を選択して受信回路３２に出力する。受信回路３２は復調等の所定の処理を行い、受信信号の中からカプセル型内視鏡２によって取得された被検体内情報（画像データ）を導出する。
【００４５】
整合信号生成部２７は、カプセル型内視鏡２からの送信信号を安定的に受信するための整合信号を生成する。この整合信号生成部２７は、整合信号を生成するための整合信号生成回路３４を備えている。
【００４６】
反射信号導出手段（受信側反射信号導出手段）としての反射信号導出部２８は、信号分配回路３５と、反射信号検出回路３６とから構成されている。信号分配回路３５は、整合信号生成部２７により生成された整合信号と、受信用電極６ａ〜６ｎからの整合信号の反射信号とを分配し、整合信号を受信信号整合回路３０に、反射信号を反射信号検出回路３６に導出する。反射信号検出回路３６は、信号分配回路３５により分配された整合信号の反射信号の強度を検出し、信号処理回路３３に出力する。なお、反射信号検出回路３６の構成は、反射信号検出回路２４と同様のものを用いれば良い。
【００４７】
受信信号制御手段としての受信信号制御部２９は、信号処理回路３３に入力される反射信号の強度がインピーダンス整合条件を満たさない場合に、受信信号整合回路３０の構成要素を制御する。また、受信信号制御部２９は、受信信号整合回路３０の構成要素の初期値を設定する機能も有している。
【００４８】
信号処理回路３３は、処理装置７の各部の制御を統括的に行うと共に、受信回路３２を介して受信された画像データを記録するために必要な画像処理を行う。更に、信号処理回路３３は、反射信号検出回路２４により検出された反射信号の強度がインピーダンス整合条件を満たす所定の閾値を越えているか否かを判定し、該判定結果をもとに受信信号制御部２９の動作を制御する。記憶部３８は、画像処理が施された画像データを記憶する。なお、信号処理回路３３で画像処理された画像データは上述したように携帯型記録媒体５に記録することもできる。
【００４９】
図６は、図５の構成によるフィードバック制御に関するフローチャートである。まず、信号処理回路３３は整合信号生成部２７の整合信号生成回路３４を制御して整合信号を生成する（ステップＳ２０１）。ここで、整合信号生成回路３４の動作期間としては、カプセル型内視鏡２からの送信信号を受信する期間以外が望ましい。また、整合信号は、カプセル型内視鏡２の送信信号の周波数成分と同等のものを利用することが効果的であるが、これに限らず、送信信号の周波数成分を含む単一周波数の連続波（Continuous Wave）信号を用いるようにしても良い。
【００５０】
次に、整合信号生成回路３４は、生成した整合信号を受信用電極６ａ〜６ｎに出力する（ステップＳ２０２）。ここで、受信用電極６ａ〜６ｎへの整合信号の送信時には、受信用電極６ａ〜６ｎと被検体１とのインピーダンス不整合に応じた大きさの反射信号が発生する。信号分配回路３５は、受信用電極６ａ〜６ｎから受信回路３２へ向かう反射信号を反射信号検出回路３６に導出するように分配する（ステップＳ２０３）。
【００５１】
これを受けて、反射信号検出回路３６は反射信号の強度を検出する（ステップＳ２０４）。この検出された反射信号の強度データは、信号処理回路３３におけるインピーダンス整合条件の判定に利用される。信号処理回路３３は、反射信号検出回路３６において検出された反射信号の強度とインピーダンス不整合に関する閾値ｂとの比較を行う（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５の判定において、閾値ｂよりも反射信号の強度が大きければ、信号処理回路３３は、受信信号制御回路３７を介して受信信号整合回路３０の構成要素のインピーダンスを設定する（ステップＳ２０６）。一方、閾値ｂよりも反射信号の強度が小さければ、信号処理回路３３は、フィードバック制御を終了する。
【００５２】
以上説明したようなフィードバック制御を行うことにより、被検体１と受信用電極６ａ〜６ｎとの間のインピーダンス不整合の影響を体外受信装置３側で補正して被検体内情報の安定した受信を行うことが可能である。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、被検体１の内部に導入され移動するカプセル型内視鏡２と被検体１との間で変化する出力インピーダンスに対して、出力インピーダンス変化量と関連性がある反射信号の強度を利用してフィードバック制御を行うことにより、被検体１に対して安定的な送信信号電力の供給が可能となる。即ち、カプセル型内視鏡２により取得された画像データを含む所定周波数の送信信号は、送信用電極２２を介して被検体１に送信されるが、送信用電極２２と被検体１との接触状況が変化し、出力インピーダンスが変化した場合に発生するインピーダンス不整合に対し、信号分配回路２３、反射信号検出回路２４、システムコントロール回路１２、送信信号制御回路２５、送信信号整合回路２１を用いて、反射信号の強度を低減させるようにフィードバック制御することで、送信電力損失が少ない状態を維持することが可能である。したがって、カプセル型内視鏡２は、被検体１に対して継続的に安定的な送信電力の供給が可能となる。
【００５４】
また、体外受信装置３においても同様に、被検体１と受信用電極６ａ〜６ｎとの間に発生するインピーダンス不整合に対し、処理装置７の内部における整合信号生成回路３４にて生成する整合信号の反射信号強度を用いたフィードバック制御を行うことにより、安定的にカプセル型内視鏡２の送信信号を受信可能である。
【００５５】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、本実施形態においては、被検体内情報システムを構成するカプセル型内視鏡２と体外受信装置３の何れにおいてもフィードバック制御を行っているが、何れか一方のみで行うようにしても良い。
【００５６】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係る被検体内情報収集システムの全体構成図である。
【図２】カプセル型内視鏡の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】カプセル型内視鏡において送信信号を安定的に送信するためのフィードバック制御に関するブロック図である。
【図４】図３の構成によるフィードバック制御に関するフローチャートである。
【図５】体外受信装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】図５の構成によるフィードバック制御に関するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
２…カプセル型内視鏡、３…体外受信装置、４…表示装置、５…携帯型記録媒体、６ａ〜６ｎ…受信用電極、７…処理装置、８…情報取得部、９…無線送信部、１０…反射信号導出部、１１…送信信号制御部、１２…システムコントロール回路、１３…ＬＥＤ、１４…ＬＥＤ駆動回路、１５…撮像素子（ＣＣＤ）、１６…撮像素子（ＣＣＤ）駆動回路、１８…バッテリー、１９…電源回路、２０…送信信号生成回路、２１…送信信号整合回路、２２…送信用電極、２３…信号分配回路、２４…反射信号検出回路、２５…送信信号制御回路、２６…無線受信部、２７…整合信号生成部、２８…反射信号導出部、２９…受信信号制御部、３０…受信信号整合回路、３１…受信用電極選択回路、３２…受信回路、３３…信号処理回路、３４…整合信号生成回路、３５…信号分配回路、３６…反射信号検出回路、３７…受信信号制御回路、３８…記憶部、３９…バッテリー、４０…電源回路
【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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