(57)【要約】【課題】被検体外部における駆動を防止する被検体内導入装置を実現すること。【解決手段】被検体内導入装置の一例たるカプセル型内視鏡３内に電池１００と、電池１００から駆動電力を供給されるコントロール情報検出回路３１、システムコントロール回路３２を備え、電池１００とコントロール情報検出回路３１、システムコントロール回路３２との間に配置された駆動制御部３４とを備える。駆動制御部３４は、温度センサ部３３で検出された温度に基づいてコントロール情報検出回路３１、システムコントロール回路３２等の駆動を制御する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内部に導入された状態で使用され、前記被検体内部において所定の機能を実行する被検体内導入装置であって、
前記所定の機能を実行する機能実行手段と、
当該被検体内導入装置の周辺環境の温度変化に応じて変動する温度を検出する温度センサ手段と、
前記温度センサ手段で得られる温度に基づいて、前記機能実行手段の駆動状態を制御する駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする被検体内導入装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段は、前記温度センサ手段で得られる温度が所定の閾値温度以上の値まで上昇した際に前記機能実行手段が駆動するよう制御を行う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】
前記駆動制御手段は、前記温度センサ手段で得られた温度が所定の閾値温度未満の値まで下降した際に、前記機能実行手段の駆動を停止させることを特徴とする請求項１または２に記載の被検体内導入装置。
【請求項４】
前記閾値温度は、前記被検体外部の温度よりも高い温度であって、前記被検体の体温以下の温度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
【請求項５】
前記機能実行手段は、供給される駆動電力に基づき前記所定の機能を実行し、
前記駆動制御手段は、前記機能実行手段に対する駆動電力の供給を制御することによって前記機能実行手段の駆動状態を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
【請求項６】
前記温度センサ手段と前記駆動制御手段とは一体的に形成され、該一体的に形成された前記温度センサ手段および前記駆動制御手段は、
電力供給源に電気的に接続された第１接点と、
前記機能実行手段に電気的に接続された第２接点と、
前記第１接点および前記第２接点近傍に配置され、閾値温度と等しい臨界温度を有し、該臨界温度以上の温度で前記第１接点および前記第２接点と接触する形状に変化する形状記憶部材と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の被検体内導入装置。
【請求項７】
前記温度センサ手段と前記駆動制御手段とは一体的に形成され、該一体的に形成された前記温度センサ手段および前記駆動制御手段は、
電力供給源に電気的に接続された第１接点と、
前記機能実行手段に電気的に接続された第２接点と、
前記第１接点および前記第２接点近傍に配置され、閾値温度と等しい温度条件下で前記第１接点および前記第２接点と接触するよう形成されたバイメタル部材と、
を備えることを特徴とする請求項５に記載の被検体内導入装置。
【請求項８】
少なくとも前記温度センサ手段を覆うよう配置された熱伝導阻害手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
【請求項９】
前記機能実行手段は、
被検体内部の画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像手段によって取得された画像データを外部に無線送信する無線手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の被検体内導入装置。
【請求項１０】
被検体内部に導入される被検体内導入装置と、被検体外部に配置され、前記被検体内導入装置によって得られた情報を無線通信を介して取得する受信装置とを備えた無線型被検体内情報取得システムであって、
前記被検体内導入装置は、
供給される駆動電力に基づいて所定の機能を実行する機能実行手段と、
駆動電力前記機能実行手段によって得られた情報を無線送信する無線送信手段と、
当該被検体内導入装置の周辺環境の温度変化に応じて変動する温度を検出する温度センサ手段と、
前記温度センサ手段で得られる温度に基づいて、前記機能実行手段の駆動状態を制御する駆動制御手段とを備え、
前記受信装置は、
前記無線手段から送信された情報を受信する無線受信手段と、
受信した情報を解析する処理手段と、
を備えたことを特徴とする無線型被検体内情報取得システム。
【請求項１１】
前記機能実行手段は、
被検体内部の画像データを取得する撮像手段と、
前記撮像手段によって取得された画像データを外部に無線送信する無線手段とを備え、
前記駆動制御手段は、前記被検体外部の温度よりも高く、前記被検体の温度以下の温度を閾値温度とし、該閾値温度以上で前記撮像手段および前記無線手段が駆動するよう制御することを特徴とする請求項１０に記載の無線型被検体内情報取得システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内部に導入された状態で使用され、前記被検体内部において所定の機能を実行する被検体内導入装置と、かかる被検体内導入装置を用いた無線型被検体内情報取得システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡の分野においては、飲込み型のカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡には、撮像機能と無線通信機能とが設けられている。カプセル型内視鏡は、観察（検査）のために患者の口から飲込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、体腔内、例えば胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有する。
【０００３】
体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像データは、順次無線通信により外部に送信され、外部の受信機内に備えられたメモリに蓄積される。患者がこの無線通信機能とメモリ機能とを備えた受信機を携帯することにより、患者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの期間であっても、自由に行動できる。この後、医者もしくは看護士においては、メモリに蓄積された画像データに基づいて臓器の画像をディスプレイに表示させて診断を行うことができる。
【０００４】
かかるカプセル型内視鏡の駆動を制御するため、カプセル型内視鏡内部に外部磁場によってオン・オフするリードスイッチを備えると共に、カプセル型内視鏡を収容するパッケージに磁場供給用の永久磁石を備えた構成が提案されている。すなわち、カプセル型内視鏡内に備わるリードスイッチは、一定強度以上の外部磁場が与えられた環境下ではオフ状態を維持し、外部磁場の強度が低下することによってオンする構造を有する。このため、パッケージ内に収容されている状態ではカプセル型内視鏡は駆動しない一方、カプセル型内視鏡は、パッケージから取り出されることによって永久磁石の影響下から離れ、駆動を開始する。かかる構成を備えることで、カプセル型内視鏡がパッケージ内に収容されている間に駆動を開始することを防止することが可能である（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０１／３５８１３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようにカプセル型内視鏡の駆動状態を制御する機構を設けた場合であっても、被検体外部におけるカプセル型内視鏡の駆動を必ずしも防止できないという課題が存在する。すなわち、カプセル型内視鏡をパッケージから取り出して被検体内に導入するまでにはある程度の時間を要することから、被検体内に導入されるまでにカプセル型内視鏡が駆動を開始してしまうという課題が存在する。以下、被検体内に導入される前にカプセル型内視鏡が駆動を開始した場合に生じる問題について説明する。
【０００７】
まず、被検体内に導入される前にカプセル型内視鏡が駆動を開始することで、診断等に用いることのない無駄な画像データが取得されるという問題を有する。カプセル型内視鏡は、駆動を開始すると共に撮像動作を開始し、得られた画像データの無線送信を開始するよう構成されており、被検体内に導入される前に駆動した場合には、被検体外部で撮像動作等を行うこととなる。
【０００８】
この結果、カプセルを開封してから被検体内に導入されるまでの間に多数の画像データが取得されることとなり、医者等はかかる無駄な画像データを削除した上で診断等を行う必要性が生じる。カプセル型内視鏡の撮像レートは、例えば１秒あたり２枚程度撮像するよう構成されていることから、仮に数十秒程度の短時間であっても、カプセル型内視鏡が被検体外で駆動することで不要な画像データを大量に取得することとなる。従って、かかる無駄な画像データの取得を回避するために、被検体に導入される前にカプセル型内視鏡が駆動を開始することを防止する必要がある。
【０００９】
さらに、かかる不要な画像データの取得を行うには一定量の駆動電力を必要とすることから、被検体外部でカプセル型内視鏡が駆動することで、カプセル型内視鏡内部に蓄積された電力が浪費されることとなる。従って、電力消費の観点からも被検体に導入される前にカプセル型内視鏡の駆動が開始することを防止する必要がある。
【００１０】
なお、以上の問題は、被検体内で電力が消尽されずにカプセル型内視鏡が再び体外に排出された後にも生じ得るものである。従って、上記の問題を回避するためには、被検体に導入される前や被検体から排出された後に駆動することのないカプセル型内視鏡およびカプセル型内視鏡を用いたシステムの実用化が強く要請される。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被検体の外部において不用意に駆動することを防止したカプセル型内視鏡等の被検体内導入装置および被検体内導入装置を用いた無線型被検体内情報取得システムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる被検体内導入装置は、被検体内部に導入された状態で使用され、前記被検体内部において所定の機能を実行する被検体内導入装置であって、前記所定の機能を実行する機能実行手段と、当該被検体内導入装置の周辺環境の温度変化に応じて変動する温度を検出する温度センサ手段と、前記温度センサ手段で得られる温度に基づいて、前記機能実行手段の駆動状態を制御する駆動制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この請求項１の発明によれば、温度センサ手段で検出された温度に基づいて機能実行手段の駆動状態を制御することとしたため、例えば、被検体外部から被検体内部に導入された際の温度変化に基づいて駆動を開始させることができる。
【００１４】
また、請求項２にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記駆動制御手段は、前記温度センサ手段で得られる温度が所定の閾値温度以上の値まで上昇した際に前記機能実行手段が駆動するよう制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記駆動制御手段は、前記温度センサ手段で得られた温度が所定の閾値温度未満の値まで下降した際に、前記機能実行手段の駆動を停止させることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記閾値温度は、前記被検体外部の温度よりも高い温度であって、前記被検体の体温以下の温度であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記機能実行手段は、供給される駆動電力に基づき前記所定の機能を実行し、前記駆動制御手段は、前記機能実行手段に対する駆動電力の供給を制御することによって前記機能実行手段の駆動状態を制御することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記温度センサ手段と前記駆動制御手段とは一体的に形成され、該一体的に形成された前記温度センサ手段および前記駆動制御手段は、電力供給源に電気的に接続された第１接点と、前記機能実行手段に電気的に接続された第２接点と、前記第１接点および前記第２接点近傍に配置され、閾値温度と等しい臨界温度を有し、該臨界温度以上の温度で前記第１接点および前記第２接点と接触する形状に変化する形状記憶部材とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記温度センサ手段と前記駆動制御手段とは一体的に形成され、該一体的に形成された前記温度センサ手段および前記駆動制御手段は、電力供給源に電気的に接続された第１接点と、前記機能実行手段に電気的に接続された第２接点と、前記第１接点および前記第２接点近傍に配置され、閾値温度と等しい温度条件下で前記第１接点および前記第２接点と接触するよう形成されたバイメタル部材とを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、少なくとも前記温度センサ手段を覆うよう配置された熱伝導阻害手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９にかかる被検体内導入装置は、上記の発明において、前記機能実行手段は、被検体内部の画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段によって取得された画像データを外部に無線送信する無線手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１０にかかる無線型被検体内情報取得システムは、被検体内部に導入される被検体内導入装置と、被検体外部に配置され、前記被検体内導入装置によって得られた情報を無線通信を介して取得する受信装置とを備えた無線型被検体内情報取得システムであって、前記被検体内導入装置は、供給される駆動電力に基づいて所定の機能を実行する機能実行手段と、供給される駆動電力前記機能実行手段によって得られた情報を無線送信する無線送信手段と、当該被検体内導入装置の周辺環境の温度変化に応じて変動する温度を検出する温度センサ手段と、前記温度センサ手段で得られる温度に基づいて、前記機能実行手段の駆動状態を制御する駆動制御手段とを備え、前記受信装置は、前記無線手段から送信された情報を受信する無線受信手段と、受信した情報を解析する処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１１にかかる無線型被検体内情報取得システムは、上記の発明において、前記機能実行手段は、被検体内部の画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段によって取得された画像データを外部に無線送信する無線手段とを備え、前記駆動制御手段は、前記被検体外部の温度よりも高く、前記被検体の温度以下の温度を閾値温度とし、該閾値温度以上で前記撮像手段および前記無線手段が駆動するよう制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかる被検体内導入装置および無線型被検体内情報取得システムは、温度センサ手段で検出された温度に基づいて機能実行手段の駆動状態を制御する構成としたため、例えば、被検体外部から被検体内部に導入された際の温度変化に基づいて駆動を開始させることができ、被検体内導入装置が被検体外で駆動を開始することを防止できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明を実施するための最良の形態である無線型被検体内情報取得システムについて説明する。なお、図面は模式的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。また、以下の実施の形態１では、体腔内画像を撮像するカプセル型内視鏡システムを例としたものについて説明を行うが、被検体内情報は被検体内画像に限定されず、無線型被検体内情報取得システムがカプセル型内視鏡システムに限定されることはないのはもちろんである。
【００２６】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１にかかる無線型被検体内情報取得システムについて説明する。本実施の形態１にかかる無線型被検体内情報取得システムは、被検体内導入装置の一例たるカプセル型内視鏡が被検体外部で動作することを防止するため、被検体外部と被検体内部との温度差を利用してカプセル型内視鏡内の各構成要素の駆動状態を制御する駆動状態制御部を備えることとしている。より具体的には、駆動状態制御部は、例えば被検体１の体温に基づいて定まる閾値温度以上の温度条件下で、各構成要素を駆動させる構成を有する。
【００２７】
図１は、本実施の形態１にかかる無線型被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、無線型被検体内情報取得システムは、無線受信機能を有する受信装置２と、被検体１の体内に導入され、体腔内画像を撮像して受信装置２に対してデータ送信を行うカプセル型内視鏡３とを備える。また、無線型被検体内情報取得システムは、受信装置２が受信したデータに基づいて体腔内画像を表示する表示装置４と、受信装置２と表示装置４との間のデータ受け渡しを行うための携帯型記録媒体５とを備える。受信装置２は、被検体１によって着用される受信ジャケット２ａと、受信ジャケット２ａを介して受信される無線信号の処理等を行う外部装置２ｂとを備える。
【００２８】
表示装置４は、カプセル型内視鏡３によって撮像された体腔内画像を表示するためのものであり、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のような構成を有する。具体的には、表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタ等のように、他の媒体に画像を出力する構成としても良い。
【００２９】
携帯型記録媒体５は、外部装置２ｂおよび表示装置４に対して着脱可能であって、両者に対する挿着時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。具体的には、携帯型記録媒体５は、カプセル型内視鏡３が被検体１の体腔内を移動している間は外部装置２ｂに挿着されてカプセル型内視鏡３から送信されるデータを記録する。そして、カプセル型内視鏡３が被検体１から排出された後、つまり、被検体１の内部の撮像が終わった後には、外部装置２ｂから取り出されて表示装置４に挿着され、表示装置４によって記録したデータを読み出される構成を有する。外部装置２ｂと表示装置４との間のデータの受け渡しをコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ等の携帯型記録媒体５によって行うことで、外部装置２ｂと表示装置４との間が有線接続された場合と異なり、被検体１が体腔内の撮影中に自由に動作することが可能となる。
【００３０】
受信装置２は、カプセル型内視鏡３から無線送信された体腔内画像データを受信する機能を有する。図２は、受信装置２の構成を模式的に示すブロック図である。図２に示すように、受信装置２は、被検体１によって着用可能な形状を有し、受信用アンテナＡ１〜Ａｎを備えた受信ジャケット２ａと、受信された無線信号の処理等を行う外部装置２ｂとを備える。
【００３１】
外部装置２ｂは、カプセル型内視鏡３から送信された無線信号の処理を行う機能を有する。具体的には、外部装置２ｂは、図２に示すように、受信用アンテナＡ１〜Ａｎによって受信された無線信号を復調する無線受信手段としてのＲＦ受信ユニット１１と、復調された画像データに必要な処理を行う処理手段としての画像処理ユニット１２と、画像処理が施された画像データを記録するための記憶手段としての記憶ユニット１３とを備える。なお、記憶ユニット１３を介して携帯型記録媒体５に画像データが記録される。
【００３２】
次に、カプセル型内視鏡３について説明する。図３は、カプセル型内視鏡３の構成を模式的に示すブロック図である。図３に示すように、カプセル型内視鏡３は、被検体１の内部を撮影する際に撮像領域を照射するための照明手段としてのＬＥＤ１９と、ＬＥＤ１９の駆動状態を制御するＬＥＤ駆動回路２０と、ＬＥＤ１９によって照射された領域からの反射光像の撮像を行って画像データを生成する光電変換手段または撮像手段としてのＣＣＤ２１とを備える。また、カプセル型内視鏡３は、ＣＣＤ２１の駆動状態を制御するＣＣＤ駆動回路２２と、ＣＣＤ２１によって撮像された画像データを変調してＲＦ信号を生成するＲＦ送信ユニット２３と、ＲＦ送信ユニット２３から出力されたＲＦ信号を無線送信する無線手段としての送信アンテナ部２４と、ＬＥＤ駆動回路２０、ＣＣＤ駆動回路２２およびＲＦ送信ユニット２３の動作を制御する動作制御手段としてのシステムコントロール回路３２とを備える。
【００３３】
これらの機構を備えることにより、カプセル型内視鏡３は、被検体１内に導入されている間、ＬＥＤ１９によって照明された被検部位の画像情報をＣＣＤ２１によって取得する。そして、取得された画像情報は、ＲＦ送信ユニット２３においてＲＦ信号に変換された後、送信アンテナ部２４を介して外部に送信される。
【００３４】
また、カプセル型内視鏡３は、各々所定の機能を実行する機能実行手段としてのＬＥＤ駆動回路２０、ＣＣＤ駆動回路２２、ＲＦ送信ユニット２３等のカプセル型内視鏡３の内部の構成要素を駆動するための電源手段としての電池１００とを備える。ここで、システムコントロール回路３２は、ＬＥＤ駆動回路２０、ＣＣＤ駆動回路２２、ＲＦ送信ユニット当の動作状態、つまりＬＥＤ１９の発光期間や、ＣＣＤ２１のフレームレート、ＲＦ信号送出のタイミング等、機能実行手段の動作をあらかじめ定められた内容に基づいて制御するものである。さらに、カプセル型内視鏡３は、温度センサ部３３と、温度センサ部３３で検出された温度に基づいてＬＥＤ駆動回路２０、ＣＣＤ駆動回路２２、システムコントロール回路３２等の駆動状態を制御する駆動制御手段としての駆動制御部３４とを備える。なお、駆動制御部３４は、電池１００から供給される駆動電力を機能実行手段としてのＬＥＤ駆動回路２０、ＣＣＤ駆動回路２２、システムコントロール回路３２等の各構成要素に対して分配する機能も有する。
【００３５】
次に、カプセル型内視鏡３内に備わる温度センサ部３３および駆動制御部３４について説明する。図３にも示すように、本実施の形態１においてカプセル型内視鏡３は、システムコントロール回路３２と、電池１００との間に駆動制御部３４が配置された構成を有し、駆動制御部３４は、温度センサ部３３からの出力信号に基づいてカプセル型内視鏡３内の構成要素の駆動状態を制御する構成を有する。
【００３６】
温度センサ部３３は、カプセル型内視鏡３の周囲環境の温度によって変動するカプセル型内視鏡３内部の温度を検出するためのものである。温度センサ部３３は、例えば、所定時間間隔で温度検出を繰り返して温度データを駆動制御部３４に出力する機能を有する。閾値温度は、カプセル型内視鏡３が被検体１内に導入された際に温度センサ部３３にて検出される温度以下の値であって、かつかかる温度近傍の値とすることが好ましく、さらには、被検体１外部の環境の温度、例えば室温程度の温度よりも高い温度とすることが好ましい。具体的には、例えば被検体１が人体の場合、閾値温度を体温よりも若干低い３４．５℃程度に設定することが好ましい。
【００３７】
駆動制御部３４は、温度センサ部３３から出力される信号に基づいてカプセル型内視鏡３の構成要素の駆動状態を制御する。具体的には、例えば温度センサ部３３で検出された温度が閾値以上の場合にカプセル型内視鏡３内の構成要素がオン状態となるよう制御を行うと共に、温度が閾値未満となった場合に構成要素がオフ状態となるよう制御する機能を有する。なお、図３に示す構成では、温度センサ部３３と駆動制御部３４とを別個独立のものとして表示しているが、後述するように一体的に形成することとしても良い。
【００３８】
次に、本実施の形態１におけるカプセル型内視鏡３の動作について説明する。図４は、本実施の形態１におけるカプセル型内視鏡３の動作を説明するためのフローチャートであり、以下、図４を適宜参照しつつ説明を行う。なお、図４のフローチャートにおけるスタートの時点では、カプセル型内視鏡３内部の構成要素はオフ状態に維持されているものとする。
【００３９】
まず、温度センサ部３３による温度計測が行われ、温度センサ部３３は、計測によって得られた温度情報を駆動制御部３４に出力する（ステップＳ１０１）。そして、駆動制御部３４は、温度計測の結果得られた温度が閾値温度以上の値であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。計測の結果得られた温度が閾値未満であると判定された場合には再びステップＳ１０１に戻って上記の動作を繰り返す。
【００４０】
温度計測の結果得られた温度が閾値以上であると判定された場合には、駆動制御部３４は、電池１００に蓄積された電力をシステムコントロール回路３２等のカプセル型内視鏡３内部の構成要素に供給し、各構成要素の駆動が開始される（ステップＳ１０３）。すなわち、駆動制御部３４は、温度が閾値以上であることによってカプセル型内視鏡３が被検体１内に導入されたと判断し、かかる判断に基づいて各構成要素に対して電池１００に蓄積された電力を供給する。
【００４１】
その後、ＬＥＤ１９によって被検体１内を照明する照射光が出力され、かかる照射光の戻り光に基づいてＣＣＤ２１による撮像動作が行われる（ステップＳ１０４）。そして、ＣＣＤによって得られた画像データはＲＦ送信ユニット２３に送られ、所定の変調動作等が行われた後に送信アンテナ部２４を介して画像データは外部に送信される（ステップＳ１０５）。送信された画像データは、受信ジャケット２ａに備わる受信機構によって受信され、後に携帯型記録媒体５を介して表示装置４に供給され、表示装置４の画面上に被検体内画像として表示される。
【００４２】
その後、再び温度センサ部３３によって温度計測が行われ、温度データが駆動制御部３４に出力される（ステップＳ１０６）。そして、駆動制御部３４は、温度計測によって得られた温度が閾値未満であるか否かの判定を行う（ステップＳ１０７）。温度が閾値未満ではないと判定された場合には、カプセル型内視鏡３が被検体１内に依然として留まっていると考えられることから再びステップＳ１０４に戻ってステップＳ１０４〜Ｓ１０６の動作を繰り返す。
【００４３】
温度が閾値未満であると判定された場合には、駆動制御部３４は、カプセル型内視鏡３内の構成要素に対する電力供給を停止し、構成要素の駆動を停止させる（ステップＳ１０８）。閾値温度は被検体１の体温よりも低い温度に設定されていることから、計測の結果得られた温度が閾値温度を下回った場合には、カプセル型内視鏡３が被検体１の外部に排出されたものと判断されるためである。以上で、本実施の形態１におけるカプセル型内視鏡３の動作は終了する。
【００４４】
以上のように、本実施の形態１では、カプセル型内視鏡３内に備わる温度センサによって計測される温度に基づいてカプセル型内視鏡３の駆動開始および駆動停止を制御する構成を有する。かかる構成としたことによる利点について以下で説明する。
【００４５】
まず、計測される温度に基づいて駆動状態を制御することで、被検体１の外部でカプセル型内視鏡３が動作を開始することを防止することが可能である。温度センサ部３３によって計測される温度が閾値温度を上回るのは、カプセル型内視鏡３が被検体１内部に導入されている間のみである。このため、温度センサ部３３によって温度を計測することでカプセル型内視鏡３が被検体１内部に導入されたか否かを直接検出することが可能となり、温度に基づいて駆動状態を制御することで、被検体１内に導入されている間のみカプセル型内視鏡３を駆動させることが可能である。そして、被検体１外部での駆動を防止することで、診断等に用いることのできない、被検体１外部を撮像した画像データが取得されることを防ぐと共に、無駄に電力を消費することを回避することが可能である。
【００４６】
また、本実施の形態１にかかる無線型被検体内情報取得システムは、簡易な構成で被検体１内のみで動作する機構を形成することが可能という利点を有する。すなわち、温度変化に対して物理的に形状が変化する形状記憶合金部材、バイメタル部材等を用いることで、簡易かつ温度変化に即応可能な構造を実現することができる。また、かかる部材をスイッチング機構内に備えることで、温度センサ部３３と駆動制御部３４とを一体化した構成を実現することができると共に、電力を供給することなく温度センサ部３３、駆動制御部３４を駆動させることが可能である。
【００４７】
（実施例１）
次に、本実施の形態１の実施例１について説明する。本実施例１では、カプセル型内視鏡３内に温度センサ部３３と駆動制御部３４とを一体的に形成した温度センサ・駆動制御部３５を備えた構成を有することを特徴とする。図５は、本実施例１における温度センサ・駆動制御部３５の構造を示す模式図である。なお、温度センサ・駆動制御部３５以外の構成要素については、実施の形態１におけるカプセル型内視鏡３と同様である。
【００４８】
本実施例１における温度センサ・駆動制御部３５は、図５に示すように、台座３６上に配置された固定部材３７に固着した状態で配置された温度変形部材３８と、電池１００と電気的に接続された第１接点３９と、システムコントロール回路３２等の構成要素と電気的に接続された第２接点４０とを備える。また、台座３６と温度変形部材３８との間には、温度変形部材３８に対して引っ張り応力を印加する引っ張り応力供給部材４１、４２が配置されている。
【００４９】
温度変形部材３８は、上記した閾値温度を臨界点温度とし、かかる臨界温度以上で、記憶した形状を回復する形状記憶合金または形状記憶樹脂を備える。また、形状記憶樹脂を備えた構成の場合には、温度変形部材３８は、少なくとも第１接点３９、第２接点４０と対向する面上に導電層を備え、かかる導電層によって、形状回復時に第１接点３９と第２接点４０との間を電気的に接続する構成を有する。また、引っ張り応力供給部材４１、４２は、弾性バネ等の弾性部材によって形成され、温度変形部材３８に対して台座３６側に向けた引っ張り応力を印加するためのものである。
【００５０】
図６−１は、閾値温度以上の温度における温度センサ・駆動制御部３５の状態を示す模式図である。温度変形部材３８は、あらかじめ臨界点温度以上の温度において第１接点３９および第２接点４０に接触するＵ字形状に加工されたのち、温度を臨界点以下まで下げて、図５で示したような棒状の形状に整形されている。このため、再び閾値温度（＝臨界点温度）以上の温度条件下にさらされることによって元来の形状に戻り、温度変形部材３８は、図６−１に示すように第１接点３９と第２接点４０とに接触した形状となる。かかる構造を採用することによって、カプセル型内視鏡が被検体１内に導入されて温度センサ・駆動制御部３５の温度が閾値温度以上となった際に第１接点３９と第２接点４０とが電気的に接続される。そして、第１接点３９は電池１００に、第２接点４０はカプセル型内視鏡内の各構成要素にそれぞれ電気的に接続されていることから、閾値温度以上の温度となることで、カプセル型内視鏡内の各構成要素に対して電池１００から駆動電力が供給され、駆動が開始されることとなる。
【００５１】
また、引っ張り応力供給部材４１、４２を備えることで、一度閾値温度以上の温度に到達して駆動電力の供給が開始された後、再び温度が閾値温度を下回った際に電力供給を停止することが可能である。すなわち、温度変形部材３８の温度が閾値以下となることで、温度変形部材３８を構成する形状記憶合金（形状記憶樹脂）内部で軟らかいマルテンサイト相が発生することから、図６−２に示すように、引っ張り応力供給部材４１、４２から供給される応力が優勢となる。この結果、温度変形部材３８は図５で示した棒状の形状に再び戻り、第１接点３９と第２接点４０との間の電気的接続は解除されることとなり、電池１００からの電力供給が停止して各構成要素の駆動が停止する。
【００５２】
以上説明したように、実施例１では、閾値温度と等しい臨界温度を有する形状記憶合金または形状記憶樹脂を含む温度変形部材３８を備えることで、温度に応じた駆動状態の制御を可能としている。なお、本実施例１において、温度変形部材３８の形状を工夫することによって、引っ張り応力供給部材４１、４２を省いた構造とすることも可能である。すなわち、他の領域と比較して温度変形部材３８の両端部の重さを増した構成とすることで、閾値温度以下の温度では、両端部の重みにより温度変形部材３８が第１接点３９および第２接点４０から離れるよう構成することが可能である。
【００５３】
（実施例２）
次に、本実施の形態１の実施例２について説明する。実施例２では、実施例１と同様に温度センサ部３３と駆動制御部３４とを一体的に形成した温度センサ・駆動制御部を備える。また、実施例１の場合と同様に、温度センサ部３３、駆動制御部３４以外の構成については、実施の形態１にかかる無線型被検体内情報取得システムと同様のものとする。
【００５４】
図７は、実施例２における温度センサ・駆動制御部４３の構成を示す模式図である。なお、図７において、実施例１と共通する部分については、共通の名称・符号を付すこととし、具体的構成、作用等についても実施例１と同様のものとする。
【００５５】
温度センサ・駆動制御部４３は、図７に示すように、台座３６と、台座３６上に固定された固定部材３７と、固定部材３７上に形成されたバイメタル部材４４とを備える。また、温度センサ・駆動制御部４３は、電池１００に対して電気的に接続された第１接点３９と、カプセル型内視鏡内の各構成要素に対して電気的に接続された第２接点４０とを備える。
【００５６】
バイメタル部材４４は、高い熱膨張率を有する第１金属部材４５と、第１金属部材４５よりも低い熱膨張率を有する第２金属部材４６とを貼り合わせて形成される。本実施例２では、閾値温度以上でバイメタル部材４４の両端部が第１接点３９、第２接点４０に近接するよう湾曲する機能を持たせる必要があるため、バイメタル部材４４は、第１接点３９、第２接点４０が位置する側に低熱膨張率の第２金属部材４６を備えた構成を有する。
【００５７】
次に、本実施例２における温度センサ・駆動制御部４３の動作について説明する。図８−１は、バイメタル部材４４が閾値温度以上の温度にまで昇温された際の温度センサ・駆動制御部４３の状態を示す模式図である。バイメタル部材４４は、第１金属部材４５が高い熱膨張率を有する一方、第２金属部材４６は第１金属部材４５よりも低い熱膨張率を有する。従って、バイメタル部材４４が昇温された場合には、第１金属部材４５の体積は著しく膨張するのに対し、第２金属部材４６の体積はそれほど膨張しない。従って、図８−１の矢印で示すように、バイメタル部材４４は、第１金属部材４５には横方向に大きな広がり応力が生じる一方、第２金属部材４６には横方向に小さな応力が生じる。
【００５８】
この結果、バイメタル部材４４は、図７で示すように低温時に棒状形状だったものが、下向きに凸形状を有するよう湾曲した形状に変化する。そして、湾曲することによってバイメタル部材４４の両端部は第１接点３９および第２接点４０に接近し、閾値温度に達した時点で第１接点３９および第２接点４０に接触し、第１接点３９と第２接点４０とが電気的に接続され、各構成要素に対して駆動電力の供給が行われる。温度センサ・駆動制御部４３がかかる動作を行うことで、低温状態から閾値温度以上にバイメタル部材４４の温度が上昇した場合に、駆動電力の供給を開始することが可能となる。
【００５９】
一方、一度昇温されたバイメタル部材４４が再び閾値温度以下の温度まで冷却された場合について、図８−２を参照して説明する。かかる場合には、バイメタル部材４４を構成する第１金属部材４５、第２金属部材４６のそれぞれが収縮するよう、圧縮方向に応力が生じる。そして、この場合も熱膨張率の違いにより、第１金属部材４５に生じる圧縮応力は、図８−２に示すように第２金属部材４６に生じる圧縮応力よりも小さなものとなる。
【００６０】
従って、バイメタル部材４４の形状は、昇温時の湾曲した状態から、曲率半径が大きくなるよう、すなわちなだらかな湾曲形状に移行し、最終的には昇温前の棒状の形状に戻る。この結果、バイメタル部材４４の両端部は第１接点３９および第２接点４０の双方から離れ、第１接点３９と第２接点４０との間の電気的接続が失われ、各構成要素に対する電力供給が絶たれることとなる。温度センサ・駆動制御部４３がかかる動作を行うことで、高温状態から閾値温度以下にバイメタル部材４４の温度が低下した場合に、電力供給を停止することが可能となる。
【００６１】
以上、実施例１、実施例２について説明したが、いずれの実施例でも、簡易な構成で温度センサ部３３および駆動制御部３４の機能を果たす機構を実現することが可能である。すなわち、実施例１、２は、それぞれ温度変化に対して物理的形状が変化する部材を用いてスイッチング機構を実現していることから、複雑な電子回路等を必要とせずに温度センサ部３３および駆動制御部３４を構成することが可能である。また、温度変化に対して物理的に形状が変化する部材を採用したことから、温度センサ部３３および駆動制御部３４の動作に電力を必要としない構成とすることが可能であり、カプセル型内視鏡３内の消費電力の低減に資することとなる。
【００６２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる無線型被検体内情報取得システムについて説明する。本実施の形態２にかかる無線型被検体内情報取得システムは、被検体内導入装置たるカプセル型内視鏡内に温度センサ部および駆動制御部を備えると共に、少なくとも温度センサ部を覆う低熱伝導部材を備えた構成を有する。
【００６３】
図９は、実施の形態２にかかる無線型被検体内情報取得システムを構成するカプセル型内視鏡４７の構成を模式的に示すブロック図である。なお、本実施の形態２において、無線型被検体内情報取得システムの他の構成要素たる受信装置、表示装置および携帯型記録媒体は、以下で特に言及しない限り実施の形態１のものと同様の構成を有し、同様の機能を果たすものとする。
【００６４】
実施の形態２におけるカプセル型内視鏡４７は、図９に示すように、被検体内を照明するためのＬＥＤ１９と、ＬＥＤ１９の駆動を制御するＬＥＤ駆動回路２０と、撮像動作を行うＣＣＤ２１と、ＣＣＤ２１の駆動を制御するＣＣＤ駆動回路２２と、ＣＣＤで撮像した画像データの変調等を行うＲＦ送信ユニット２３と、送信動作を行う送信アンテナ部２４と、電池１００とを備える。
【００６５】
また、カプセル型内視鏡４７は、ＬＥＤ駆動回路２０、ＣＣＤ駆動回路２２、ＲＦ送信ユニット２３に対してこれらの動作状態に関する制御を及ぼすシステムコントロール回路３２とを備える。さらに、熱伝導阻害部材４８に覆われた温度センサ部３３と、温度センサ部から出力される温度データに基づき電池１００からの電力供給を制御する駆動制御部３４とを備える。
【００６６】
熱伝導阻害部材４８は、周囲環境に存在する熱が温度センサ部３３に伝わるのを阻害するためのものである。具体的には、熱伝導阻害部材４８は、周囲環境の熱の伝達を防止するものではなく、ある程度の速度で熱を伝達する部材によって構成される。かかる熱伝導阻害部材４８を配置することで、温度センサ部３３で検出される温度は、周囲環境の温度変化、例えばカプセル型内視鏡が被検体１内に導入されたことによる温度変化の影響を、所定時間経過後に検出することとなる。すなわち、熱伝導阻害部材４８に覆われることによって、カプセル型内視鏡４７が被検体１内に導入された直後には温度センサ部３３で検出される温度は閾値温度未満の値を維持する。そして、時間の経過に伴い熱伝導阻害部材４８を経由して温度センサ部３３に対して徐々に熱が伝えられることで、ある程度時間が経過して初めて閾値温度以上の値に変化することとなる。
【００６７】
熱伝導阻害部材４８によって温度センサ部３３を覆う構成としたことによる利点について説明する。通常のカプセル型内視鏡は、小型形状を有すると共に構成部材についても熱伝導性が良好なものを用いているため、例えば被検体１内に導入されると、カプセル型内視鏡内の温度は、被検体１内に導入した直後に被検体１の体温とほぼ同等の温度となる。従って、カプセル型内視鏡内に温度センサ部を設け、体温と同じ温度もしくは体温よりも若干低い温度を閾値温度として駆動状態を制御することとした場合には、被検体１内にカプセル型内視鏡を導入した直後に駆動が開始され、迅速な撮像等を行うことが可能である。
【００６８】
しかしながら、例えば小腸等のように、カプセル型内視鏡が被検体１内に導入されてから到達するまで一定の時間を必要とするような場所に位置する臓器について画像データを取得する場合には、撮像部位よりも手前に位置する部位の画像データは不要である。このように、ある特定の部位の画像データを必要とする場合には、かかる特定部位に到達するまではカプセル型内視鏡内の各構成要素に駆動電力が供給されるのを防止することが要請される。
【００６９】
かかる要請に基づいて、本実施の形態２では、温度センサ部３３を熱伝導阻害部材４８で覆うことによって温度センサ部３３で検出する温度が閾値温度以上に到達するまでに一定時間を必要とする構成とし、被検体１内に導入直後にカプセル型内視鏡４７内に備わる各構成要素が駆動を開始することを防止している。そして、熱伝導阻害部材４８の構造を工夫して閾値温度に到達するまでに要する時間を調整することで、画像データが必要な所定の被検部位に到達した時点で初めて駆動を開始させることができる。
【００７０】
かかる構成を採用することで、カプセル型内視鏡４７は、被検体１の外部のみならず、被検体１内部においても不要な画像データの取得を防止することが可能となる。従って、さらに効果的に不要な画像データの取得を防止し、駆動電力を浪費することを抑制することが可能である。
【００７１】
なお、図９に示す構成では、熱伝導阻害部材４８は、温度センサ部３３のみを覆う構造としているが、かかる形態に限定する必要はなく、例えば、カプセル型内視鏡４７の各構成要素を内部に収容するカプセル筐体を、熱伝導阻害機能を有する部材によって構成することとしてもよい。また、カプセル筐体を通常の材料で形成し、カプセル筐体外部を熱伝導阻害機能を有する部材によって覆うこととしてもよい。
【００７２】
また、熱伝導阻害部材４８が覆う部分を、温度センサ部３３の一部のみとしてもよい。すなわち、実際に温度を検出する部分において、周囲環境からの熱伝導が阻害されていれば良く、例えば、図５の構成における温度変形部材３８のみを熱伝導阻害部材４８によって覆う構成としても良い。
【００７３】
また、熱伝導阻害部材４８を構成する部材は、大きく分けて２種類のものを用いることが可能である。まず、熱伝導係数の小さい部材、例えば発泡スチロール等の部材を用いて熱伝導阻害部材４８を形成することが可能である。かかる部材を用いることで、温度センサ部３３に対する単位時間あたりの熱伝導量を低減し、温度センサ部３３が周囲環境温度を検出するまで一定の時間を要するよう構成することができる。
【００７４】
他の例としては、周囲環境の温度に対して低い温度に保持された部材を熱伝導阻害部材４８として用いることが可能である。すなわち、周囲の温度よりも低い温度に保持された部材を熱伝導阻害部材４８として用いた場合には、周囲から温度センサ部３３に対して熱が伝達される際に、伝達される熱が熱伝導阻害部材４８自身の温度上昇に使用され、熱伝導阻害部材４８の温度が所定の温度に達した後に温度センサ部３３の温度が上昇することとなる。従って、周囲環境の温度が閾値温度以上の温度に変化した場合であっても、かかる変化から一定時間が経過してから温度センサ部３３で閾値温度以上の温度が検出されることとなり、周囲の温度よりも低い温度に保持された部材は熱伝導阻害部材４８として機能することが可能である。
【００７５】
低い温度に保持された部材を熱伝導阻害部材４８として用いた具体例としては、カプセル型内視鏡を被検体１内に導入する際に、例えば２０℃程度の水道水と一緒に導入する構成が挙げられる。この場合、一緒に導入される水道水は少なくとも被検体１内部におけるカプセル型内視鏡の周囲環境の温度よりも低い温度であり、かかる水道水がカプセル型内視鏡の周囲に存在することで、周囲環境からカプセル型内視鏡に対する熱伝導が阻害され、被検体１内にカプセル型内視鏡が導入されてから一定時間が経過するまで、カプセル型内視鏡による画像データの取得および取得した画像データの無線送信が開始されることを防ぐことが可能である。
【００７６】
以上、実施の形態１、２および実施例１、２を用いて本発明を説明してきたが、本発明は上記のものに限定されず、当業者であれば様々な実施例、変形例および応用例に想到することが可能である。例えば、実施の形態１および実施の形態２では、カプセル型内視鏡がＬＥＤ、ＣＣＤ等を備えることによって被検体１内部の画像を撮像する構成としている。しかしながら、被検体内に導入される被検体内導入装置は、かかる構成に限定されるものではなく、たとえば温度情報やｐＨ情報などの他の被検体内情報を取得するものとしても良い。また、被検体内導入装置が振動子を備える構成として、被検体１内の超音波画像を取得する構成としても良い。さらに、これらの被検体内情報の中から複数の情報を取得する構成としても良い。
【００７７】
受信装置２は、カプセル型内視鏡から出力される無線信号の受信のみを行う構成に加え、カプセル型内視鏡へ電力を供給する給電用信号を送出するような構成として、カプセル型内視鏡内に受信した給電用信号から駆動用電力を再生する構成としても良い。さらに、カプセル型内視鏡内部に記憶部を設け、被検体１外部に排出された後に記憶部から情報を取り出す構成としても良い。
【００７８】
また、閾値温度は、必ずしも被検体１の体温よりも低い温度に設定する必要はない。例えば、被検体１内に存在する特定の疾患部を撮像する目的でシステムが構成されている場合、かかる特定の疾患部が被検体１内の他の領域よりも高い温度を有するのであれば、かかる温度に対応した温度を閾値温度とすることも有効である。
【００７９】
さらに、実施の形態１、２および実施例１、２では、駆動制御部３４を介してＬＥＤ１９等の各構成要素に対して駆動電力が供給される構成としている。しかしながら、各構成要素に対して直接電力が供給される構成としても良い。また、駆動制御部によって駆動を制御されるのは、ＲＦ送信ユニット２３のみ等、カプセル型内視鏡内の構成要素の一部のみとしても良い。また、実施の形態１、２および実施例１、２では、駆動制御部はカプセル型内視鏡が被検体内に導入される前および被検体から排出された後のいずれについても各構成要素の駆動を停止する構成としたが、いずれか一方の場合のみ停止制御を行うこととしても良い。いずれか一方のみ停止制御する場合であっても、従来と比較して無駄な画像データの取得を回避し、消費電力を低減することが可能なためである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施の形態１にかかる無線型被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】無線型被検体内情報取得システムを構成する受信装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図３】無線型被検体内情報取得システムを構成するカプセル型内視鏡の構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】カプセル型内視鏡の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施の形態１の実施例１におけるカプセル型内視鏡内に備わる温度センサ・駆動制御部の構成を示す模式図である。
【図６−１】閾値温度以上の温度における温度センサ・駆動制御部の状態を示す模式図である。
【図６−２】閾値温度未満の温度における温度センサ・駆動制御部の状態を示す模式図である。
【図７】実施の形態１の実施例２におけるカプセル型内視鏡内に備わる温度センサ・駆動制御部の構成を示す模式図である。
【図８−１】閾値温度以上の温度における温度センサ・駆動制御部の状態を示す模式図である。
【図８−２】閾値温度未満の温度における温度センサ・駆動制御部の状態を示す模式図である。
【図９】実施の形態２にかかる無線型被検体内情報取得システムを構成するカプセル型内視鏡の構成を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８１】
１    被検体
２    受信装置
２ａ  受信ジャケット
２ｂ  外部装置
３    カプセル型内視鏡
４    表示装置
５    携帯型記録媒体
１１  ＲＦ受信ユニット
１２  画像処理ユニット
１３  記憶ユニット
１８  電力供給ユニット
１９  ＬＥＤ
２０  ＬＥＤ駆動回路
２１  ＣＣＤ
２２  ＣＣＤ駆動回路
２３  ＲＦ送信ユニット
２４  送信アンテナ部
３１  コントロール情報検出回路
３２  システムコントロール回路
３３  温度センサ部
３４  駆動制御部
３５  温度センサ・駆動制御部
３６  台座
３７  固定部材
３８  温度変形部材
３９  第１接点
４０  第２接点
４１、４２  応力供給部材
４３  温度センサ・駆動制御部
４４  バイメタル部材
４５  第１金属部材
４６  第２金属部材
４７  カプセル型内視鏡
４８  熱伝導阻害部材
１００  電池
Ａ１〜Ａｎ  受信用アンテナ
【図１】
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【図２】
2005073888.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
2005073888.tif 000008
【図６−２】
2005073888.tif 000009
【図７】
2005073888.tif 000010
【図８−１】
2005073888.tif 000011
【図８−２】
2005073888.tif 000012
【図９】
2005073888.tif 000013