(57)【要約】【課題】従来の測定装置等においては、生体内の圧力の情報を容易にかつ正確に測定することができないという課題があった。【解決手段】生体内に配置される測定装置１０であって、測定の対象となる圧力を受け付ける受付手段１０１１と、受付手段１０１１が受け付けた物理量に対応した信号である検知信号を取得する信号取得手段１０１２とを有するセンサー部１０１と、検知信号を出力する信号出力部１０２と、センサー部１０１の受付手段１０１１を外部に露出させた状態で、センサー部１０１の信号取得手段１０１２と、信号出力部１０２とを内部に保持する容器１０６と、容器１０６に取り付けられた部材であり、容器１０６の内部と連通する管状の部材である管状部材５００とを具備し、容器１０６は、管状部材５００が取り付けられている部分以外の部分が、密封されているようにした。【選択図】図３
2008206591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内に配置される測定装置であって、
測定の対象となる圧力を受け付ける受付手段と、当該受付手段が受け付けた圧力に対応した信号である検知信号を取得する信号取得手段とを有するセンサー部と、
前記検知信号を出力する信号出力部と、
前記センサー部の受付手段を外部に露出させた状態で、前記センサー部の信号取得手段と、前記信号出力部とを内部に保持する容器と、
前記容器に取り付けられた部材であり、前記容器の内部と連通する管状の部材である管状部材とを具備し、
前記容器は、前記管状部材が取り付けられている部分以外の部分が、密封されている測定装置。
【請求項２】
前記管状部材の長さは、前記測定装置が生体内に配置された状態で、容器に取り付けられていない端部が、生体外に露出する長さである請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記信号出力部と接続され、前記管状部材内に配設された、前記容器の外部に伸びる線状のアンテナを更に具備する請求項１または請求項２記載の測定装置。
【請求項４】
生体内に配置される測定装置であって、
測定の対象となる物理量を受け付ける受付手段と、当該受付手段が受け付けた物理量に対応した信号である検知信号を取得する信号取得手段とを有するセンサー部と、
前記検知信号を、無線により外部に出力する信号出力部と、
少なくとも、前記センサー部の信号取得手段と、前記信号出力部とを密封する容器と、
前記信号出力部と接続され、前記容器の外部に伸びる線状のアンテナを具備する測定装置。
【請求項５】
前記アンテナは、前記測定装置が生体内に配置された状態で、前記信号出力部に取り付けられていない端部が、生体外に露出する長さを有している請求項４記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内に配置される測定装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の測定装置として、膀胱内に配置されて、尿に関連した物理量にかかる状態パラメータを検知し、検知した信号を外部に送信する排尿検出送信装置があった（例えば、特許文献１参照）。この従来の排尿検出送信装置においては、密封された外殻、すなわち容器内に、膀胱内における尿の圧力を検出するための静電容量式の圧力センサが配置されており、この圧力センサを用いて容器外の圧力の測定が行われていた。このため、従来の排尿検出送信装置では、圧力センサで実質的に測定される容器の外部の圧力、すなわち膀胱内の尿の圧力は、容器の内圧を基準とした圧力となっていた。
【特許文献１】特開２００２−３６９８１０号公報（第１頁、第１図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の排尿検出装置等の測定装置においては、製造時に、微細な容器内に尿状態検出手段等を封入する際に、測定装置毎に容器内の圧力を常に一定に保つことは困難であった。例えば、容器等が封入時の加熱等により変形することにより、容器内の圧力が変動してしまう。このように、測定装置の容器内の圧力が変動してばらつくと、使用する測定装置によって測定される圧力の値が異なるものとなってしまい、正確な測定結果を得ることができなくなってしまう。
【０００４】
この結果、従来の測定装置においては、正確な測定結果を得ることが困難であるという課題があった。
【０００５】
このような課題を解決するためには、容器内の圧力で、測定結果を補正することも考えられるが、この場合、使用する測定装置毎に、容器内の圧力を測定する必要があるため、処理に手間がかかってしまう、という課題があった。
【０００６】
また、容器内の圧力を精度良くコントロールするためには、高精度な製造装置や複雑な製造工程が必要となるが、このような製造装置は高価であり、また製造工程が複雑化すると、製造コストが高くなるため、製品のコストが高くなってしまうという課題があった。
【０００７】
一方、従来の測定装置においては、圧力や温度等の検知信号を、送信部から送信するようにしているが、微小な外殻すなわち容器内の、限られたスペースに送受信アンテナを配置するため、十分に感度の良いアンテナを設けることができず、生体内に配置した状態で、安定した信号の送受信を行うことができないという課題があった。特に、測定装置と、当該測定装置が送信する信号を受信する受信装置との距離が離れている場合、安定した信号の送受信が困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる測定装置は、生体内に配置される測定装置であって、測定の対象となる圧力を受け付ける受付手段と、当該受付手段が受け付けた圧力に対応した信号である検知信号を取得する信号取得手段とを有するセンサー部と、前記検知信号を出力する信号出力部と、前記センサー部の受付手段を外部に露出させた状態で、前記センサー部の信号取得手段と、前記信号出力部とを内部に保持する容器と、前記容器に取り付けられた部材であり、前記容器の内部と連通する管状の部材である管状部材とを具備し、前記容器は、前記管状部材が取り付けられている部分以外の部分が、密封されている測定装置である。
【０００９】
かかる構成により、測定装置の容器内の内圧を生体の外部環境の圧力と同じ圧力に保つことができ、測定装置間の容器内の内圧に起因する測定結果のばらつきを抑えたり、測定装置の校正等を容易に行うことができ、生体内の圧力の情報を容易にかつ正確に測定することが可能となる。
【００１０】
本発明にかかる測定装置の長さは、上記測定装置において、前記管状部材は、前記測定装置が生体内に配置された状態で、容器に取り付けられていない端部が、生体外に露出する長さである測定装置である。
【００１１】
かかる構成により、生体内の圧力の情報を容易にかつ正確に測定することが可能となる。
【００１２】
本発明にかかる測定装置は、上記測定装置において、前記信号出力部と接続され、前記管状部材内に配設された、前記容器の外部に伸びる線状のアンテナを更に具備する測定装置である。
【００１３】
かかる構成により、生体外との無線通信を高感度に安定して行うことができるとともに、アンテナが生体に直接触れないようにして、違和感を与えたり、生体を傷つけたりしないようにすることができる。
【００１４】
本発明にかかる測定装置は、生体内に配置される測定装置であって、測定の対象となる物理量を受け付ける受付手段と、当該受付手段が受け付けた物理量に対応した信号である検知信号を取得する信号取得手段とを有するセンサー部と、前記検知信号を、無線により外部に出力する信号出力部と、少なくとも、前記センサー部の信号取得手段と、前記信号出力部とを密封する容器と、前記信号出力部と接続され、前記容器の外部に伸びる線状のアンテナを具備する測定装置である。
【００１５】
かかる構成により、生体外との無線通信を高感度に安定して行うことができる。
【００１６】
本発明にかかる測定装置は、前記アンテナは、前記測定装置が生体内に配置された状態で、前記信号出力部に取り付けられていない端部が、生体外に露出する長さを有している測定装置である。
【００１７】
かかる構成により、生体外との無線通信を高感度に安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明による測定装置によれば、生体内の圧力の情報を容易にかつ正確に測定することが可能となる。
【００１９】
また、本発明による測定装置によれば、生体内の情報を安定して送信することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、測定装置等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態における測定システムのブロック図である。この測定システムは、測定装置１０と、情報処理装置２０とを備えている。各装置は、無線による情報の送受信が可能である。各装置は、例えば、ブルートゥース（登録商標）等の無線通信や、無線ＬＡＮ等で相互に接続されている。ただし、情報の送受信の手段は、通信手段でも、放送手段等でも良い。
【００２２】
測定装置１０は、センサー部１０１、信号出力部１０２、電源供給部１０３、受信部１０４、および制御部１０５を具備する。センサー部１０１は、受付手段１０１１および信号取得手段１０１２を具備する。
【００２３】
情報処理装置２０は、信号受信部２０１、蓄積部２０２、制御指示受付部２０３、送信部２０４、処理部２０５、および出力部２０６を具備する。
【００２４】
測定装置１０は、生体内に配置される。「生体」とは、生物の生きているからだのことである。「生物」とは、人間を含む動物や、植物等のことである。
【００２５】
センサー部１０１は、生体内の、測定の対象となる物理量を受け付け、受け付けた物理量に対応した信号である検知信号を取得する。本実施の形態における「測定の対象となる物理量」とは、圧力である。「物理量」とは、物理的な性質や状態を表現する量であり、ここでは、圧力を表現する量である。センサー部１０１は、具体的には、受け付けた圧力を、電気信号に変換する。圧力を検知信号に変換するセンサーは、それぞれ、圧力センサーとして、通常、知られており、これらの基本的な構造は公知であるので、詳細な説明は省略する。圧力センサーとしては、例えば、静電容量型の圧力センサーが知られている。
【００２６】
なお、ここでは、特に、センサー部１０１が受付手段１０１１および信号取得手段１０１２を具備する場合について、例に挙げて説明する。
【００２７】
受付手段１０１１は、生体内の、測定の対象となる圧力を受け付ける。受付手段１０１１は、例えば、測定対象の圧力に応じて、形状や性質等が変化するものである。受付手段１０１１は、測定の際に必要であれば、生体や生体内に存在する物質等に、接する部分となる。受付手段１０１１は、例えば、圧力センサーにおいては、ピエゾ抵抗を有する感圧ダイアフラムや、シリコン振動子等に相当する。
【００２８】
信号取得手段１０１２は、受付手段１０１１が受け付けた圧力に対応した信号である検知信号を取得する。具体的には、信号取得手段１０１２は、受付手段１０１１が受け付けた圧力を、電気信号に変換する。例えば、信号取得手段１０１２は、受付手段１０１１の形状や性質の変化に対応した電気信号を取得する。例えば、受付手段１０１１がピエゾ抵抗を有する感圧ダイアフラムである場合、ダイアフラムへの圧力によってピエゾ抵抗に応力が働くことにより変化するピエゾ抵抗の抵抗値変化を、信号取得手段１０１２は、電気信号として取り出す。また、信号取得手段１０１２は、検知信号を増幅するアンプ等の増幅手段等を有していても良い。
【００２９】
信号出力部１０２は、センサー部１０１が取得した検知信号を出力する。ここで述べる出力とは、具体例としては、無線による送信である。ここで述べる「外部」とは、容器１０６の外部のことであり、好ましくは、生体の外部のことである。なお、信号出力部１０２は、生体内に配置された容器１０６の外部の情報処理装置等に、検知信号を出力するようにしてもよい。信号出力部１０２は、検知信号をどのように外部に出力してもよい。例えば、信号取得手段１０１２が取得した検知信号をアナログ信号で送信しても良いし、検知信号をデジタル信号に変換して送信しても良い。また、検知信号を、パルス音等の音の信号等に変換して出力しても良い。なお、信号出力部１０２は、検知信号をデジタル信号として送信するために、センサー部１０１が取得したアナログの検知信号を、デジタル信号に変換するＡＤ変換手段（図示せず）を備えていても良い。なお、ＡＤ変換手段は、上述したセンサー部１０１が有していても良い。信号出力部１０２は、検知信号を、例えば、所定の間隔、具体的には、一定の間隔あるいは不定期の間隔等で出力する。出力間隔等は、物理量の受け付けの精度や、物理量の受け付けに要する全時間、バッテリーの持続時間等から適宜決定し、設定しておく。信号出力部１０２は、例えば、出力デバイスのドライバーソフトと出力デバイス等で実現され得る。例えば、信号出力部１０２は、無線の通信手段、具体的には、無線ＬＡＮ等の通信手段、ブルートゥース等の近距離無線通信手段、或いは音の出力手段等により実現される。また、信号出力部１０２は、無線の放送手段により実現されてもよい。なお、ここでは、出力が無線による送信である場合について説明したが、信号出力部１０２は、検知信号を、測定装置１０内に設けられた不揮発性のメモリ等の記憶媒体（図示せず）に対して出力して、検知信号を記憶媒体に蓄積するようにしても良い。すなわち、ここでの出力とは、音出力、外部の装置への送信、記憶媒体等への蓄積等を含む概念である。また、信号出力部１０２は、検知信号を送信する際に利用するアンテナ等（図示せず）を有していても良い。信号出力部１０２は、例えばＬＳＩ（ｌａｒｇｅ  ｓｃａｌｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現可能である。
【００３０】
電源供給部１０３は、センサー部１０１内の信号取得手段１０１２と信号出力部１０２とに電源を供給する。さらに、他の測定装置１０内の処理部等に電源を供給しても良い。電源供給部１０３は、例えば電池や、電池及びスイッチング素子等により実現可能である。また、この電池は充電可能なものであっても充電できないものであってもよい。電池は、リチウム電池等、種類は問わない。ただし、電池は小型で、かつ電源を供給する持続時間の長いものが好ましい。なお、測定装置１０内の回路等の消費電力が十分に少ない場合、いわゆるパッシブ型のＲＦＩＤタグにおける電源供給を行なう構成を電源供給部１０３の構成として、外部から送信される電波から電源を取り出して、測定装置１０内の回路へ供給するようにしてもよい。なお、電波から電源を取り出すパッシブ型ＲＦＩＤタグの構成については、公知技術であるのでここでは説明を省略する。
【００３１】
受信部１０４は、外部から無線で送信される測定装置１０を制御する信号である制御信号を受信する。ここでは特に、情報処理装置２０から送信される制御信号を受信する。制御信号については後述する。受信部１０４は、無線の通信手段が好適であるが、放送を受信する手段でも実現可能である。受信部１０４は、例えば、無線ＬＡＮ等の通信手段、ブルートゥース（登録商標）等の近距離無線通信手段等により実現される。また、受信部１０４は、制御信号を受信する際に利用するアンテナ等を有していても良い。受信部１０４は、例えば、ＬＳＩ等の集積回路として実現可能である。また、受信部１０４と信号出力部１０２とを一つの集積回路等に集積してもよい。また、この場合、アンテナ等を共用してもよい。
【００３２】
制御部１０５は、受信部１０４が受信した制御信号に基づいて、測定装置１０の制御を行なう。具体的には、制御部１０５は、測定装置１０内のセンサー部１０１や、信号出力部１０２や、電源供給部１０３や、受信部１０４を制御するための指示を、制御信号に基づいて出力する。例えば、受信部１０４が測定装置１０を起動するための制御信号を受信した場合、制御部１０５は、電源供給部１０３に対して、センサー部１０１や、信号出力部１０２に電源を供給する指示を出力する。制御部１０５は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。制御部１０５の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００３３】
なお、測定装置１０内に、検知信号を一時的に蓄積して、蓄積された検知信号を、制御部１０５の指示により、検知信号出力部１０２より出力する蓄積部（図示せず）等を設けるようにしても良い。これにより検知信号が、所定のタイミング等で出力されるよりも、省電力化が可能となり、測定装置１０に組み込まれている電源供給部１０３の保持電力を小さくすることができ、電源供給部１０３の小型化を図ることができ、この結果、測定装置１０の小型化を図ることができる。このような蓄積部は、検知信号等を記憶するためのメモリやハードディスク等の記憶媒体等を、蓄積部自身が有していてもいなくてもよい。また、記憶媒体は、不揮発性の記憶媒体であっても良いし、揮発性の記憶媒体であっても良い。また、記憶媒体は、着脱可能なフラッシュメモリ等の記憶媒体であってもよい。
【００３４】
情報処理装置２０は、通常、生体外に配置される。ただし、必要に応じて、一部あるいは全体が生体内に埋め込まれていても良い。
【００３５】
信号受信部２０１は検知信号を受信する。信号受信部２０１は、具体的には、測定装置１０から無線により送信される検知信号を受信する。信号受信部２０１は、無線の通信手段が好適であるが、放送を受信する手段でも実現可能である。信号受信部２０１は、例えば、無線ＬＡＮ等の通信手段、ブルートゥース等の近距離無線通信手段等により実現される。また、信号受信部２０１は、検知信号を受信する際に利用するアンテナ等を有していても良い。
【００３６】
蓄積部２０２は、信号受信部２０１が受信した検知信号を蓄積する。蓄積部２０２は、受信した検知信号を、図示しないメモリやハードディスク等の、記憶媒体等に記憶する。蓄積部２０２は、これらの記憶媒体を有していてもいなくてもよい。記憶媒体は、不揮発性の記憶媒体であっても良いし、揮発性の記憶媒体であっても良い。ただし、ここで述べる「蓄積」とは、信号の送信や受信等を行なう際の、メモリ等の記憶媒体に対する、データの一時的な記憶も含む概念である。
【００３７】
制御指示受付部２０３は、測定装置１０を制御する指示である制御指示を受け付ける。測定装置１０を制御する指示は、例えば、測定装置１０の電源をオン、オフする指示や、リセットを行なう指示、キャリブレーションを行なう指示、電池残量を表示させる指示等である。制御指示の入力手段は、テンキーやキーボードやマウスやメニュー画面によるもの等、何でも良い。制御指示受付部２０３は、テンキーやキーボード等の入力手段のデバイスドライバーや、メニュー画面の制御ソフトウェア等で実現され得る。
【００３８】
送信部２０４は、制御指示に基づいて測定装置１０を制御する信号である制御信号を送信する。送信部２０４は、例えば、制御指示に対応した制御信号をメモリ等に予め格納しており、制御指示受付部２０３が受け付けた制御指示に対応した制御信号をこのメモリ等から取得し、測定装置１０に送信する。制御信号は、例えば、測定装置１０に対するコマンドである。送信部２０４は、無線の通信手段が好適であるが、放送を受信する手段でも実現可能である。送信部２０４は、例えば、無線ＬＡＮ等の通信手段、ブルートゥース等の近距離無線通信手段等により実現される。また、送信部２０４は、制御信号を送信する際に利用するアンテナ等を有していても良い。
【００３９】
処理部２０５は、蓄積部２０２が蓄積した検知信号に対して、所定の処理を行なう。所定の処理は、どのような処理であっても良い。例えば、検知信号に対して、予め設定されている分析用のプログラムを実行させる処理でもよいし、検知信号に基づいて、生体が異常であるか否かを判定する処理でも良いし、検知信号に対して、補正やキャリブレーションを行なう処理でも良い。処理部２０５は、具体的には、蓄積部２０２が蓄積した検知信号をグラフとして出力してもよい。あるいは、例えば、蓄積部２０２が蓄積した検知信号が所定の区間において、所定の閾値以上の値のパルスが出力されたか否かを判定し、出力された場合に、生体に異常があることを示す分析結果を出力するようにしても良い。処理部２０５、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。処理部２０５の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００４０】
出力部２０６は、蓄積部２０２が蓄積した検知信号、または処理部２０５が処理した検知信号を出力する。出力部２０６は、ディスプレイやプリンタ等の出力デバイスを含むと考えても含まないと考えても良い。出力部２０６は、出力デバイスのドライバーソフトまたは、出力デバイスのドライバーソフトと出力デバイス等で実現され得る。出力とは、ディスプレイへの表示、プリンタへの出力、外部の装置への送信等を含む概念である。
【００４１】
図２は、本実施の形態にかかる測定装置１０のハードウェアの構造を説明するための斜視図である。
【００４２】
また、図３は、図２に示した測定装置１０のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。図において、図１と同一符号は同一または相当する部分を示している。
【００４３】
容器１０６は、センサー部１０１の受付手段１０１１を外部に露出させた状態で、センサー部１０１の信号取得手段１０１２と、信号出力部１０２とを内部に保持している。ここでは、例として、容器１０６は、センサー部１０１の信号取得手段１０１２と、信号出力部１０２と、電源供給部１０３と、受信部１０４と、制御部１０５とを内部に有しており、センサー部１０１の受付手段１０１１だけが、容器１０６の外部に露出している。また、容器１０６には、容器１０６の内部と連通する管状、言い換えればチューブ状の部材である管状部材５００の第一の端部５０１が、ここでは例として容器１０６の下部に、取り付けられている。容器１０６の管状部材５００が取り付けられている部分だけが開口しており、容器１０６の、それ以外の部分は、密封されている。すなわち、管状部材５００の管内部を通じてのみ、容器１０６の内部と外部とが連通している。これにより、容器１０６が、生体内に配置された際に、体液等が容器１０６内に侵入することを防いでいる。センサー部１０１の受付手段１０１１は、通常、生体内の測定のために、生体内の環境等と接する必要があるため、容器１０６の外部に露出して設置される。例えば、受付手段１０１１が容器１０６の表面に沿って露出していても良いし、受付手段１０１１が容器１０６の外部に突出していてもよい。本実施の形態においては、例として、容器１０６の下部、ここでは特に底面、において、容器１０６の外部に露出している。受付手段１０１１の周囲は容器１０６と密封されている。この密封の手段は問わない。容器１０６の材質は、密封を保つことができれば、どのような材料であっても良いが、生体内に配置するものであるため、耐蝕性に優れた材質であることが好ましい。また、容器１０６の材質は、信号の送受信を妨げない材料であることが好ましい。容器１０６は、１つの材質により構成される単層または複数層により構成される構造であってもよいし、異なる材質の複数層により構成される構造であってもよい。また、容器１０６の材質は、生体内において、衝撃等で、破損しない材質であることが好ましい。また、容器１０６の少なくとも外装は、生体内に配置することから、なんらかの滅菌、例えば、低温滅菌に耐えることができる材質であることが好ましい。また、生体内に配置されるため、生体適合性のある材質が好ましい。例えば、容器１０６の外装の材質としては、医療用の器具等として実績のあるポリマー、例えばポリウレタンやポリスチレンや、セラミック等が好適である。容器１０６の形状は、ここでは、図に示すように、医薬品等を封入するカプセル等と同様の円筒形状としているが、どのような形状であっても良い。容器１０６は、用途に応じた形状であることが好ましい。例えば、測定機器１０を尿道等に挿入する場合、容器１０６は、管などに挿入しやすい形状、例えば楕円形の回転体等の、長細い形であることが好ましい。容器１０６の大きさは問わないが、生体内に挿入した状態で、生体に対して負担等をかけないよう、小型、できれば微少なサイズであることが好ましい。
【００４４】
管状部材５００は、容器１０６の内部と連通する管状、言い換えればチューブ状の部材である。管状部材５００の長さは、測定装置１０が生体内に配置された状態で、容器１０６に取り付けられていない第二の端部５０２が、生体外に露出する長さであることが好ましい。例えば、測定装置１０が膀胱等に配置される場合、尿道の長さよりも長い長さであることが好ましい。例えば、管状部材５００の長さは、男性用であれば１６〜３０ｃｍ程度、女性用であれば、４〜１５ｃｍ程度であることが好ましい。測定装置１０が生体内に配置された状態で、測定装置１０の第二の端部５０２が、生体外に露出することで、管状部材５００を介して、測定装置１０の容器１０６内と、生体の外部環境との間で、空気が自由に移動するため、測定装置１０の容器１０６内部の圧力は、生体の外部環境の圧力、通常は、大気圧、と同じ圧力となる。従って、管状部材５００を設けることにより、容器１０６内の内圧を、大気圧と同じに保つことができる。また、この管状部材５００を引っ張ることで、生体内に配置された測定装置１０を生体外に引き出すことができる。管状部材５００の材質は、柔軟性に優れているとともに、耐蝕性に優れ、生体適合性のある材質であることが好ましい。また、管状部材５００の材質は、細く、強度が高く、軽量、かつ表面がなめらかなものが好ましい。例えば、医療用の器具等として実績のあるポリマー、例えばポリウレタンやポリスチレン等のチューブや、シリコンのチューブ等が好ましい。また、管状部材５００の外径は、管状部材５００が生体内や、生体外に配置された場合に、違和感等を与えないような太さであることが好ましく、例えば０．５ｍｍ以下であることが好適である。また、管状部材５００の内径は、外形よりも、０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度小さい径であればよい。なお、管状部材５００の断面形状は、通常、円形であるが、形状は問わない。また、管状部材５００の容器１０６に対する取り付け方は、接着等、問わない。管状部材５００と容器１０６とが一体成型されていても良い。管状部材５００は、受付手段１０１１による圧力の受け付けの邪魔にならない箇所に取り付けることが好ましい。
【００４５】
なお、測定装置１０が生体内の液体中、例えば体液中や尿中等、に配置される場合、測定装置１０は、この液体内において浮く構造、すなわち、浮くための形状や、大きさ、重さ、を有していることが好ましい。ここで述べる「浮く」とは、液体中に沈まずに浮遊している状態も含む意味である。例えば、測定装置１０は、比重が、生体内の液体の比重以下となるような構造を有していることが好ましく、生体内の液体の比重未満となるような構造を有していることがより好ましい。例えば、容器１０６が中空であって、容器内の空間が十分に広ければ、比重が軽くなるため、測定装置１０を液体に浮かせることが可能となる。なお、ここで述べる空間とは、気体以外の、処理部等の物体が配置されていない領域のことである。また、容器１０６の材質や、センサー部１０１や信号出力部１０２や電源供給部１０３の重量が十分に軽ければ、容器１０６は中空でなくてもよく、具体的には、容器１０６とセンサー部１０１や信号出力部１０２等との隙間等があいていなくても良い。測定装置１０を生体内の液体中に浮かせるためには、測定装置１０の比重は０．９以下であることが好ましい。また、重量も、測定装置１０がぶつかった場合に、生体に衝撃や、違和感等を与えたりすることのないように、軽量であることが好ましく、例えば０．６ｇ以下であることが好ましい。
【００４６】
容器１０６内における受付手段１０１１、信号取得手段１０１２、信号出力部１０２、電源供給部１０３、受信部１０４、制御部１０５の配置は、問わない。ただし、受付手段１０１１を、容器１０６の外部に露出させる場合等には、受付手段１０１１の配置は、容器１０６上の、露出させたい位置により決定される。なお、受付手段１０１１と信号取得手段１０１２とは、例えば、ＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏ  ｅｌｅｃｔｒｏ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ）を製造する技術等を用いることで、同一の基板に集積してもよい。例えば、一方を基板の表面に、他方を基板の裏面に作製してもよい。また、制御部１０５や、信号出力部１０２のＡＤ変換を行なう回路や、電源供給部１０３のスイッチングを行なう回路等の回路についても、センサー部１０１と同一の基板上に集積しても良い。また、信号出力部１０２と受信部１０４とを通信モジュールとして、一つの集積回路に集積してもよい。なお、各処理部をどのように集積化するかということ等については、設計に応じて適宜変更可能である。
【００４７】
なお、測定装置１０が特に生体内の液体内に配置される場合、上述したように、測定装置１０がこの液体内において浮く構造とした上で、受付手段１０１１が測定装置１０の中心からずれた位置に配置されるとともに、測定装置１０の重心が測定装置１０の中心よりも、受付手段１０１１が配置されている側に位置するようにすることが好ましい。このような構造とすることで、液体中においては、測定装置１０の受付手段１０１１が配置されていない側が液体上面側に向く、あるいは液体表面から浮き上がり、受付手段１０１１は、常時、液体中に配置されることとなる。これにより、受付手段１０１１は、常に液体を介して、生体内の圧力を受け付けることが可能となる。なお、このような構成を得るためには、例えば、図３に示すように、容器１０６の下部に、センサー部１０１、信号出力部１０２、電源供給部１０３、受信部１０４、制御部１０５を配置するとともに、容器１０６の上部に空気やヘリウムガス等の気体を密封した容器である浮き袋３０を設けたり、気体以外にはなにも配置されていない空間３０を設けるようにすればよい。この場合、図３に示すように、受付手段１０１１を容器１０６の最下部に設け、最下部において容器１０６の外部に露出させることが好ましい。
【００４８】
次に、測定装置１０の動作について説明する。
測定装置１０の受信部１０４が、情報処理装置２０からの電源をオンする制御信号を受信すると、この制御信号に基づいて制御部１０５が、測定装置１０の電源をオンとする制御を行なう。これにより、電源供給部１０３から、センサー部１０１や信号出力部１０２に電源が供給される。センサー部１０１に電源が供給されると、受付手段１０１１が受け付けた生体内の圧力を、信号取得手段１０１２が、電気信号に変換して検知信号を取得する。信号出力部１０２は、信号取得手段１０１２が取得した検知信号を情報処理装置２０に対して送信する。信号出力部１０２は、検知信号を、変調して情報処理装置２０に対して送信してもよいし、検知信号をデジタル信号に変換して情報処理装置２０に対して送信してもよい。なお、これらの検知信号を取得し、送信する処理は、電源オフや処理終了の割り込みが行なわれるまで、繰り返し行なわれる。
次に情報処理装置２０の動作について説明する。
【００４９】
信号受信部２０１が検知信号を受信したか否かを判定し、受信した場合には、蓄積部２０２が、信号受信部２０１が受信した検知信号を、メモリ等の記憶媒体に蓄積する。処理部２０５は、蓄積部２０２が蓄積した検知信号に対して所定の処理を行ない、処理結果を出力部２０６が出力する。所定の処理は、例えば、現在の大気圧で、検知信号を補正したり、校正したりする処理を含んでいても良い。そして、再度検知信号を受信したか否かの判定処理を行なう。一方、信号受信部２０１が検知信号を受信していない場合、制御指示受付部２０３が、制御指示を受け付けたか否かを判定し、受け付けていない場合、上述した検知信号を受信したか否かの判定を再度行なう。制御指示を受け付けた場合、送信部２０４は、制御指示に対応した制御信号を測定装置１０に送信し、その後、上述した検知信号を受信したか否かの判定を再度行なう。なお、これらの処理は、電源オフや処理終了の割り込みが行なわれるまで、繰り返し行なわれる。
【００５０】
以下、本実施の形態における測定システムの具体例について説明する。測定システムの概念図は図４である。ここでは、例として、測定装置１０が人間の膀胱内の膀胱内圧を測定する装置である場合について説明する。
【００５１】
測定装置１０は、ここでは、例として、図２および図３に示すような、薬剤カプセルと同様の、角の丸い円筒形の形状の外観を有している。このような筒状の形状としたのは、尿道を介して膀胱内に測定装置１０を配置することから、尿道等に負担をかけないように、測定装置１０の径をできる限り小さくすることが要求されることと、円筒形とすることで、高さをある程度自由に設定できることで、容器内に、センサー部１０１や信号出力部１０２や電源供給部１０３等を、十分に配置可能な広さを確保する上で好ましいからである。なお、容器１０６の大きさとしては、具体的には、直径が４〜８ｍｍで、高さが８〜１７ｍｍであることが好ましい。容器１０６の上部には、空間３０が設けられており、センサー部１０１、信号出力部１０２、電源供給部１０３、受信部１０４、および制御部１０５は、容器１０６の下部側に配置されている。このため、測定装置１０の重心は、センサー部１０１が配置されている測定装置１０の下部に位置している。測定装置１０は、尿に沈まないような重力および比重を有する。ここでは、一例として、測定装置１０の重量は、約０．５グラムで、比重は約０．８となるように容器の形状や重量、センサー部１０１、信号出力部１０２、電源供給部１０３、受信部１０４、および制御部１０５の形状や重量等が調整されている。
【００５２】
センサー部１０１は、膀胱内圧を測定するための、圧力センサーである。受付手段１０１１が、圧力を測定するために、測定装置１０の表面に露出している。
【００５３】
まず、膀胱内圧を測定するために、カテーテル等を利用して、尿道内に、予め滅菌された測定装置１０を挿入していき、膀胱内に測定装置１０を配置する。このとき、管状部材５００の容器１０６と接続されていない側の端部である第二の端部５０２は、尿道から外部に出ているようにする。
【００５４】
図５は、膀胱内に配置された測定装置１０を説明するための図である。図５は、人体５０の膀胱５１近傍の断面を示している。図に示すように、測定装置１０は、膀胱５１内に配置されている。測定装置１０は比重が尿よりも軽いため、膀胱５１の尿５２内に浮遊し、膀胱５１の頂部に留まる。このため、排尿時に、測定装置１０が尿とともに尿道５３から排出されることを防ぐことができる。さらに、測定装置１０は、容器１０６内の上部に空間３０を有しており、重心が、センサー部１０１の設けられた下部に位置しているため、測定装置１０は、膀胱５１内においては、常に、センサー部１０１を下にした状態で、尿５２内に浮遊する。このため、測定装置１０の下部において露出したセンサー部１０１の受付手段１０１１は、常に尿５１と接することとなり、尿５１を介して伝達される圧力を受け付け可能となる。なお、図においては、説明の便宜上、測定装置１０および人体等の、縮尺や、縦横比等は、実際とは異なる場合がある。かかることは、他の図においても同様である。
【００５５】
次に、ユーザが、情報処理装置２０の、メニュー等を操作して、測定装置１０の電源をオンさせるための制御指示を与える。情報処理装置２０の送信部２０４はこの制御指示に基づいて、測定装置１０に、電源のオンを指示する制御信号を出力する。
【００５６】
測定装置１０の受信部１０４と制御部１０５は、通常は、信号の受信処理等が可能な程度の微弱な待機電源で動作しており、情報処理装置２０の送信部２０４から送信される電源オンの制御信号を受信すると、制御部１０５は、電源供給部１０３から、センサー部１０１および信号出力部１０２に主となる電源が供給されるように、電源供給部１０３を制御する。
【００５７】
センサー部１０１の信号取得手段１０１２は、電源が供給されると、受付手段１０１１の受け付けた物理量を、電気信号に変換した信号である検知信号を取得する。受付手段１０１１は、尿と接しているため、膀胱内圧が高くなると、尿を介して圧力が受付手段１０１１に伝わり、受付手段１０１１が、圧力が高くなったことを受け付ける。また、同様に、膀胱内圧が低くなると、受付手段１０１１が、圧力が低くなったことを受け付ける。ここで、本実施の形態の測定装置１０においては、圧力測定時において、管状部材５００により、容器１０６の内部と、人体５０の外部環境とが連通しているため、容器１０６の内圧が大気圧と同じ圧力に保たれる。このため、測定装置１０毎の容器１０６内の圧力を測定することなく、容器１０６の内部の圧力に起因する測定装置１０毎の測定値のばらつきを抑えて、正確な測定を容易に行うことができる。信号取得手段１０１２は、この受付手段１０１１が受け付けた圧力に対応した検知信号を取得する。なお、検知信号を信号取得手段１０１２内に設けられたアンプ回路によって増幅するようにしても良い。なお、測定の開始時等に、信号取得手段１０１２が取得する検知信号を、予め、現在の大気圧の値に応じて校正しておくようにしてもよい。
【００５８】
信号出力部１０２は、信号取得手段１０１２が取得した検知信号を、所定のタイミングでサンプリングして、信号出力部１０２内のＡＤ変換回路（図示せず）によりデジタル信号に変換して、変換した検知信号を情報処理装置２０に無線により送信する。信号出力部１０２は、検知信号をデジタル信号に変換するごとに、情報処理装置２０へ検知信号を送信してもよいし、複数個のデジタル化した検知信号をパケット化して送信しても良い。信号出力部１０２のサンプリングの回数は、測定結果の正確さや、電源供給部１０３が供給可能な電源を考慮すると、毎秒１０回前後であることが好ましい。膀胱内圧の測定においては、排尿障害等を診断するためには、７２時間程度の膀胱内圧の測定データが通常要求される。測定装置１０が毎秒１０回の検知信号を７２時間出力する場合、電源供給部１０３は、例えば、直径が約２ｍｍで、高さが約５ｍｍである円筒形のリチウム電池を利用すれば、実現可能である。
【００５９】
情報処理装置２０の信号受信部２０１が、測定装置１０からの検知信号を受信すると、蓄積部２０２は、受信した検知信号を、メモリ等に蓄積する。そして、処理部２０５は、この蓄積部２０２が蓄積した検知信号を読み出し、所定の処理、ここでは、例として検知信号からグラフを表示するためのデータを構成する処理を行なう。また、必要に応じて、測定値を測定時の大気圧に応じて補正してもよい。そして、出力部２０６はこの検知信号に基づいたグラフをディスプレイ等に表示する。表示例は、例えば、図６に示すようになる。図において、１ｃｍＨ２Ｏ＝９８．０６６５Ｐａである。また、横軸において、点線で示す位置より左側の単位は分であり、右側の単位は秒である。なお、ここでは、受信した検知信号の数を順次カウントし、そのカウント数と、予め設定されている測定装置１０が検知信号を送信する送信間隔の情報とに基づいて、各検知信号を受信した受信時間を算出する。ただし、情報処理装置２０に時計等（図示せず）を設けるようにし、各検知信号を受信した際の受信時間の情報を、蓄積部２０２が当該時計から順次取得して、メモリ等に蓄積するようにしても良い。また、測定装置１０内に時計等（図示せず）を設けるようにし、測定装置１０が、検出信号とともに、当該時計等から取得した検出信号を取得した時間である検出時間の情報を送信するようにし、情報処理装置２０において、蓄積部２０２が、検出信号とともに、この検出時間の情報を、蓄積するようにしてもよい。なお、処理部２０５による処理や、出力部２０６により出力する処理は、検知信号の受信に応じて、一定または不定期の所定のタイミングで繰り返し実行してもよいし、信号受信部２０１が信号の受信を終了した場合や、ユーザからの指示があった場合に実行してもよい。
【００６０】
測定装置１０による測定が終了した場合、管状部材５００の尿道外にでている端部５０２を引くと、この管状部材５００に引っ張られて、測定装置１０が、膀胱から尿道を経て外部に排出される。なお、この管状部材５００としては、ポリマー等が利用されるため、測定装置１０を体内にいれている人間が、この管状部材５００に対して、違和感をほとんど持つことがなく、また、日常生活を送る上でも、何らの支障にもならない。
【００６１】
なお、ここでは測定装置１０の検出信号を、無線で情報処理装置２０に送信する場合について説明したが、測定装置１０の内部に設けられたフラッシュメモリ等に検出信号を蓄積するようにし、測定終了後に、測定装置１０内のフラッシュメモリ等の情報を読み出すことで、検出信号を取得するようにしても良い。
【００６２】
以上、本実施の形態によれば、生体内に配置された測定装置１０において、生体内の、圧力を検知し、その検知した結果に対応した検知信号を出力するようにしたから、生体内の圧力の検知のために、有線のセンサー等を生体内に挿入しておく必要がなくなる。このため、生体の動作を拘束することがなく、日常と同様の動作を行なっている状態での物理量の検知が可能となる。
【００６３】
また、管状部材５００を設けることにより、測定装置１０の容器１０６内と、生体の外部環境とを連通させることで、測定時の容器１０６内の圧力を生体の外部環境の圧力、通常は大気圧、とを同じに保つことができ、測定装置毎の容器内の内圧のばらつきの測定結果に与える影響をなくして、生体内の圧力の情報を正確に測定することが可能となる。
【００６４】
また、測定装置１０を製造する際に、容器１０６内の内圧を精度良くコントロールする必要がないため、製造が容易となり、製造コストを下げることができる。
【００６５】
また、測定装置の容器内の内圧が大気圧と同じとなるため、測定装置の検出信号の補正や、測定開始時の測定装置の校正を、大気圧の測定値等に基づいて容易に行うことが可能となり、正確な測定結果を容易に得ることができる。
【００６６】
また、容器１０６に管状部材５００を取り付けておくようにしたことにより、この管状部材５００の一部を生体外に取り出しておくことで、測定の終了した測定装置１０を、管状部材５００を引っ張ることで、容易に生体外に排出することができる。
【００６７】
なお、上記具体例においては、膀胱内圧の測定に測定システムを利用した場合について説明したが、本実施の形態に係る測定システムを、上述した膀胱以外の、液体が溜まる臓器等、例えば、胃や、羊水を保持している子宮等の物理量の検知に利用しても良く、このような場合においても、上記実施の形態と同様の効果を奏する。具体的には、これらの臓器内に測定装置１０を配置すればよい。
【００６８】
例えば、上述した測定装置１０を子宮内に配置するようにしてもよい。このようにすることで、子宮内圧を測定することが可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態においては、測定装置１０が制御信号を受信するための構成として受信部１０４や制御部１０５等を備えた場合について説明したが、測定装置１０の電源のオンを、外部から制御する必要がなければ、これらの構成を省略してもよい。また、これらの構成を省略するとともに、測定装置１０に、容器１０６による密封状態を保ったまま、電源をオンするためのスイッチを設けるようにしても良い。例えば、容器１０６が柔軟性を有していれば、容器１０６の上から押すことのできるスイッチ等を設けるようにしても良い。
【００７０】
（実施の形態２）
本実施の形態にかかる測定装置は、上記実施の形態１において説明した測定装置において、信号出力部１０２が、無線によって検出信号を送信するものとし、容器１０６の外部に伸びるアンテナ６００を設け、このアンテナ６００を信号出力部１０２に接続するようにしたものである。
【００７１】
図７は、本実施の形態にかかる測定装置のハードウェア構成を説明するための断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する断面図である。図において、図１〜図３と同一符号は同一または相当する部分を示している。
【００７２】
アンテナ６００は、容器１０６の内部から、容器１０６の外部に伸びる線状の形状を有しており、アンテナ６００の第一の端部６０１が信号出力部１０２に接続されている。ここでは特に、アンテナ６００は、管状部材５００内部に沿って配設され、管状部材５００の内部を通じて、容器１０６の外部に伸びている。アンテナ６００の長さは、容器１０６を生体内に配置した場合に、アンテナ６００の信号出力部１０２に接続されていない端部である第二の端部６０２が生体外に露出する程度の長さであることが好ましく、例えば、２０〜４０ｃｍ程度であることが好ましい。また、アンテナ６００の径は、０．５ｍｍ以下であることが好ましい。特に、管状部材５００内に配置された際に、管状部材の内部を塞がない程度の太さである必要がある。アンテナ６００は、無線用のアンテナとして利用可能なものであれば、金属等の導電体等、材質は問わない。アンテナ６００としては、例えば導線等が利用可能である。ただし、耐蝕性に優れた材質であることが好ましい。また、体内に挿入した状態でユーザに違和感等を与えないように、柔らかい材質であることが好ましい。
【００７３】
なお、ここでは、信号出力部１０２は、無線によって検出信号を送信するものであるとする。
【００７４】
このような本実施の形態によれば、容器１０６の外部に伸びる線状のアンテナ６００を設けたことにより、限られた容器１０６内にアンテナを設ける場合に比べて、電波の送受信の感度を向上させることができ、センサー部１０１が取得した検出信号の送信や、外部からの信号の受信等を安定して行うことができる。
【００７５】
また、線状のアンテナ６００を、管状部材５００の内部に沿って配置するようにしたので、アンテナ６００が生体に直接触れて、違和感等を与えたり、生体を傷付けたりしないようにすることができる。
【００７６】
なお、上記実施の形態２において、センサー部１０１としては、測定の対象となる物理量を受け付け、受け付けた物理量に対応した信号である検知信号を取得するものであれば、圧力センサー以外の他のセンサーを用いるようにしても良い。ここで述べる「測定の対象となる物理量」とは、圧力、加速度、音、光、温度、ｐＨ、物質の濃度、流量、電流、電圧等であり、ここでは、特に生体内におけるこれらの物理量を指す。「物理量」とは、物理的な性質や状態を表現する量である。ここでは、「物理量」は、例えば、圧力、加速度、音、光、温度、ｐＨ、物質の濃度、流量、電流、電圧等を表現する量である。具体例としては、センサー部１０１は、温度センサー、圧力センサー、加速度センサー、流量センサー等とであってもよい。
【００７７】
なお、このような場合において、受付手段１０１１が、測定の対象となる物理量を受け付けるようにすればよい。具体的には、受付手段１０１１は、例えば、測定対象の物理量に応じて、形状や性質等が変化するものであればよい。受付手段１０１１は、測定の際に必要であれば、生体や生体内に存在する物質等に、接する部分となる。ただし、測定の際に、生体や生体内に存在する物質等に接する必要がない場合、センサー部１０１の受付手段１０１１を、容器１０６の外部に露出させる必要はない。受付手段１０１１は、例えば、加速度センサーにおいては、シリコン振動子等に相当する。
【００７８】
また、信号取得手段１０１２は、受付手段１１が受け付けた物理量に対応した信号である検知信号を取得すればよい。
【００７９】
また、上記実施の形態においては、線状のアンテナ６００を管状部材５００内に配置するようにしたが、図８に示すように、管状部材５００を省略して、線状のアンテナ６００を直接、容器１０６の外部に配置するようにしてもよい。この場合、容器１０６は、アンテナ６００が容器１０６の外部に伸びた状態で、アンテナ６００が貫通している部分を含めて密封しておくようにすればよい。また、この場合、アンテナ６００の容器１０６の外部に伸びる部分については、生体に直接触れて、違和感等を与えたり、生体を傷付けたりしないようにするために、管状部材５００に利用可能な材質等で被覆することが好ましい。
【００８０】
なお、上記各実施の形態において、一の装置に存在する２以上の通信手段（信号出力部、受信部など）は、物理的に一の媒体で実現されても良いことは言うまでもない。かかることは、他の実施の形態においても同様である。
【００８１】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明にかかる測定装置等は、生体内の物理量を測定する装置等として適しており、特に、生体内の液体中に配置される測定装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施の形態１における測定システムのブロック図
【図２】同測定装置の斜視図
【図３】同測定装置の断面図
【図４】同概念図
【図５】同測定装置の生体内における配置例を示す図
【図６】同表示例を示す図
【図７】実施の形態２における測定装置の断面図
【図８】実施の形態２における測定装置の変形例を示す断面図
【符号の説明】
【００８４】
１０  測定装置
２０  情報処理装置
３０  浮き袋
１０１  センサー部
１０２  信号出力部
１０３  電源供給部
１０４  受信部
１０５  制御部
２０１  信号受信部
２０２  蓄積部
２０３  制御指示受付部
２０４  送信部
２０５  処理部
２０６  出力部
５００  管状部材
６００  アンテナ
１０１１  受付手段
１０１２  信号取得手段
【図１】
2008206591.tif 000003
【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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