(57)【要約】【課題】  良好な撮像画像を得ること。【解決手段】  カプセル状の筐体２と、生体内を撮像する撮像手段３と、筐体２の外表面に設けられて生体組織に電気刺激を与える電極４を有する電気刺激手段５と、撮像手段３と電気刺激手段５とをそれぞれ別々のタイミングで作動させる制御部６とを備えているカプセル型医療装置１を提供する。【選択図】  図１
2005143560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル状の筐体と、生体内を撮像する撮像手段と、前記筐体の外表面に設けられて生体組織に電気刺激を与える電極を有する電気刺激手段と、前記撮像手段と前記電気刺激手段とをそれぞれ別々のタイミングで作動させる制御部とを備えていることを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項２】
カプセル状の筐体と、生体内を撮像する撮像手段と、前記筐体の軸方向に対して一端側及び他端側の外表面にそれぞれ配されて生体組織に電気刺激を与える電極を有する電気刺激手段と、前記撮像手段と前記電気刺激手段とを同時に作動させる制御部とを備えていることを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項３】
請求項２に記載のカプセル型医療装置において、
前記一端側及び他端側の電極が、それぞれ前記筐体の軸線を挟んで対向する位置に対をなして配されると共に、一端側の電極が他端側の電極に対して軸線を中心として略９０度回転した位置に配されていることを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項４】
カプセル状の筐体と、生体内を撮像する撮像手段と、前記筐体の外表面に設けられて生体組織に電気刺激を与える電極を有する電気刺激手段と、該電気刺激手段を作動させた後、所定時間経過後に前記撮像手段を作動させる制御部とを備えていることを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のカプセル型医療装置において、
前記電極が、光学的に透明な透明電極であることを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のカプセル型医療装置において、
生体外に配された体外装置との間で制御信号を無線通信する無線通信手段を備え、
前記制御部が、前記制御信号に基づいて作動することを特徴とするカプセル型医療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内の観察を行うもので、特に、生体組織に電気刺激を与えて体内を移動
し、所望する部位を観察することができるカプセル型医療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被検者が自己の健康状態を確認する方法として、例えば、人間ドックや内視鏡検査等による各種検査による方法が一般的に知られている。また、カプセル状に形成された検査体を飲み込んで体内に投入することにより、容易に健康状態の検査を行えるカプセル型医療装置による検査方法が知られている。この種のカプセル型医療装置は、各種提供されているが、その１つとして例えば、電極を介して生体組織に局所的な電気刺激を与え、電気刺激された生体組織の収縮作用を利用して生体内を移動する電気推進型のカプセル型医療装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
通常、カプセル型医療装置は、体内に投入されると、例えば、小腸の蠕動運動により消化管内を自然に移動するが、この電気推進型のカプセル型医療装置は、生体組織に局所的な電気刺激を与えて生体組織に蠕動運動とは別の収縮動作を行わせることによって、進行方向への移動を促したり、進行方向とは逆方向への移動が行える。これにより、生体組織の撮像を希望する部位に早く到達させたり、同一位置に留まらせて詳細な撮像等の観察が行えるので、効率の良い観察が行える。
【特許文献１】国際公開第  ０１／０８５４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１記載のカプセル型医療装置は、生体組織に電気刺激を与えて体内を移動する際、蠕動運動による移動速度よりも速い速度で移動することがある。従って、電気刺激を与えながら撮像を行う場合には、撮像画像のブレ等の障害が発生し、良好な撮像画像を得ることが難しかった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してさなれたもので、その目的は、良好な撮像画像を得ることができるカプセル型医療装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項１に係る発明は、カプセル状の筐体と、生体内を撮像する撮像手段と、前記筐体の外表面に設けられて生体組織に電気刺激を与える電極を有する電気刺激手段と、前記撮像手段と前記電気刺激手段とをそれぞれ別々のタイミングで作動させる制御部とを備えているカプセル型医療装置を提供する。
【０００７】
この発明に係るカプセル型医療装置においては、生体内に投入された後、撮像手段が生体内の各部を撮像して生体情報である撮像画像を取得する。また、電気刺激手段により電極から生体組織に電流を流して電気刺激を与えることで、小腸における蠕動運動とは別に生体組織に収縮動作を行わせ、進行方向へより早く移動させたり、進行方向とは逆方向に移動させてより詳細な観察を行うことができる。
ここで、電気刺激及び撮像画像の取得の際に、制御部が、撮像手段と電気刺激手段とをそれぞれ別々のタイミングで作動させるので、電気刺激と撮像画像の取得とが同時に行われることはない。即ち、生体組織に電気刺激を与えて移動している最中に、撮像画像を取得することはない。つまり、蠕動運動のような遅い速度で生体内を移動しているときにのみ撮像を行うので、ブレ等がない良好な撮像画像を取得することができる。その後の検査信頼性の向上を図ることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、カプセル状の筐体と、生体内を撮像する撮像手段と、前記筐体の軸方向に対して一端側及び他端側の外表面にそれぞれ配されて生体組織に電気刺激を与える電極を有する電気刺激手段と、前記撮像手段と前記電気刺激手段とを同時に作動させる制御部とを備えているカプセル型医療装置を提供する。
【０００９】
この発明に係るカプセル型医療装置においては、生体組織に電気刺激を与える際に、電極が筐体の一端側及び他端側に配されている、即ち、進行方向に対して前方側及び後方側に配されているので、生体組織は筐体の前後方向を塞ぐように収縮する。これにより、カプセル型医療装置は前後方向のどちらにも動かずに、同一位置に留まった状態になる。また、この際、生体組織は、筐体の前後位置にて管腔を閉じるように動作し、筐体の外表面に密着するように接近する。
ここで、制御部は、電気刺激手段による電気刺激を与える際に、同時に撮像手段を作動させるので、該撮像手段は、密着するように接近移動した生体組織の撮像を行える。つまり、撮像手段は、撮像したい場所に留まった状態で、生体組織を近い距離で撮像できるので、ブレ等がない良好な撮像画像を得ることができる。特に、撮像手段と生体組織との距離を一定に保った状態で撮像が行えるので、例えば、黒つぶれや白飛び等の影響が軽減できる。また、小腸等においては、ヒダ状の生体組織を伸ばした状態で撮像するので、病変部を見つけ易い。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のカプセル型医療装置において、前記一端側及び他端側の電極が、それぞれ前記筐体の軸線を挟んで対向する位置に対をなして配されると共に、一端側の電極が他端側の電極に対して軸線を中心として略９０度回転した位置に配されているカプセル型医療装置を提供する。
【００１１】
この発明に係るカプセル型医療装置においては、筐体の一端側及び他端側に軸線を挟んでそれぞれ配されている一対の電極が、軸線を中心として略９０度回転してオフセットされているので、生体組織に電気刺激を与える際に、互いの影響を軽減して生体組織に対して効率良く電気刺激を与えることができる。従って、より確実に生体組織に収縮動作を行わせることができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、カプセル状の筐体と、生体内を撮像する撮像手段と、前記筐体の外表面に設けられて生体組織に電気刺激を与える電極を有する電気刺激手段と、該電気刺激手段を作動させた後、所定時間経過後に前記撮像手段を作動させる制御部とを備えているカプセル型医療装置を提供する。
【００１３】
この発明に係るカプセル型医療装置においては、制御部が、電気刺激手段により生体組織に電気刺激を与えた後、所定時間経過後に、撮像手段を作動させる。つまり、生体組織の収縮動作により進行方向側又は進行方向後方に向けて移動が終了した後、撮像を行うことができるのでブレ等がない良好な撮像画像を得ることができる。特に、収縮した生体組織が元に戻る状態、即ち、塞がった管腔が再び開くまでの状態を撮像することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載のカプセル型医療装置において、前記電極が、光学的に透明な透明電極であるカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、電極の位置に係わらず、撮像手段により常に良好な撮像画像を得ることができる。即ち、電極を撮像手段の位置を考慮せずに筐体の外表面に配することができるので、設計の自由度を向上させることができる。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のカプセル型医療装置において、生体外に配された体外装置との間で制御信号を無線通信する無線通信手段を備え、前記制御部が、前記制御信号に基づいて作動するカプセル型医療装置を提供する。
この発明に係るカプセル型医療装置においては、制御部が、無線通信手段を介して受信した制御信号に基づいて電気刺激手段及び接像手段の制御を行う。このように、制御信号により制御部を生体外で容易にコントロールできるので、制御部の回路等を複雑にすることはない。従って、部品コストの低減化及び小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るカプセル型医療装置によれば、制御部が、撮像手段と電気刺激手段とをそれぞれ別々のタイミングで作動させるので、電気刺激と撮像画像の取得とが同時、即ち、生体組織に電気刺激を与えて移動している最中に、撮像画像を取得することはない。従って、確実に停止した状態、或いは蠕動運動のような遅い速度で生体内を移動しているときにのみ撮像を行え、ブレ等がない良好な撮像画像を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るカプセル型医療装置の第１実施形態を、図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態のカプセル型医療装置１は、図１に示すように、カプセル状の筐体２と、生体内を撮像する撮像手段３と、筐体２の外表面に設けられて生体組織に電気刺激を与える電極４を有する電気刺激手段５と、撮像手段３と電気刺激手段５とをそれぞれ別々のタイミングで作動させるタイミングコントローラ（制御部）６とを備えている。
【００１８】
上記筐体２は、プラスチック等で内部を密閉するように形成され、一端側に図示しない透明カバーが設けられている。この透明カバーの内側には、体内の各部を撮像することにより撮像画像を得る図示しない撮像素子及び照明光を照射して撮像素子の視野範囲を照明するＬＥＤ等の光学系が配されている。また、撮像素子は、撮像回路１０からの信号を受けて作動するようになっている。即ち、撮像素子及び撮像回路１０は、上記撮像手段３を構成している。  
【００１９】
上記電極４は、筐体２の一端側に該筐体２の軸線を挟むように対をなして配されており、電気刺激回路１１からの信号を受けて、生体組織に電流を流して電気刺激を与えることが可能とされている。これら電極４及び電気刺激回路１１は、上記電気刺激手段５を構成している。
また、電極４は、光学的に透明な透明電極とされている。即ち、電極４は、高い透明性と導電性を合わせ持つ透明導電性膜により形成されている。この透明導電性膜は、例えば、ガラス基板上に、酸化スズにフッ素を僅かに加えた薄膜や、酸化インジウムにアンモニアを僅かに加えた薄膜を形成して作製されている。
【００２０】
また、筐体２内には、上記撮像手段３により撮像された生体内の撮像画像を記録するメモリ１２及び各構成品に電力を供給する電池１３が設けられている。
上記タイミングコントローラ６は、図２に示すように、上記撮像手段３と上記電気刺激手段５がそれぞれ別々に作動するように作動時間を予め設定されている。これにより作動タイミングをずらしている。つまり、タイミングコントローラ６は、撮像回路１０を最初にＯＮにして撮像画像を取得し、その後、撮像回路１０をＯＦＦにすると共に電気刺激回路
１１をＯＮにして電気刺激を与え、その後、電気刺激回路１１をＯＦＦにすると共に撮像回路１０をＯＮにするということを繰り返すようになっている。
【００２１】
このように構成されたカプセル型医療装置１により、被検者の体内を撮像する場合について以下に説明する。
被検者によって体内に投入される際、カプセル型医療装置１は、図示しないスイッチが入るようになっており、電池１３から各構成品に電力が供給される。これにより、タイミングコントローラ６は、図２に示すように、撮像手段３及び電気刺激手段５をそれぞれ別のタイミングで作動させる。
つまり、タイミングコントローラ６は、まず撮像回路１０を作動させて撮像素子により体内の撮像を行う。撮像された撮像画像は、メモリ１２に記録される。次いで、タイミングコントローラ６は、撮像回路１０をＯＦＦにすると同時に、電気刺激回路１１を作動させて電極４から生体組織に対して電流を流して電気刺激を与える。これにより、例えば、小腸等の生体組織（腸壁）は収縮動作を行う。この生体組織の収縮により、カプセル型医療装置１は、筐体２の一端側が生体組織により押し出され、消化管内を移動する。
そして、移動後、タイミングコントローラ６は、電気刺激回路１１をＯＦＦにすると同時に、撮像回路１０を作動させて再度生体内の撮像を行う。
【００２２】
このように、本実施形態のカプセル型医療装置１によれば、タイミングコントローラ６が、撮像手段３と電気刺激手段５とをそれぞれ別々のタイミングで作動させるので、死体組織に電気刺激を与えている最中に、撮像画像を取得することはない。つまり、確実に停止した状態、若しくは、小腸等の蠕動運動のような遅い速度で移動しているときにのみ撮像を行うので、ブレ等がない良好な撮像画像を得ることができる。従って、その後、メモリ１２に記録されている撮像画像に基づいて被検者の健康状態を検査する際に、その信頼性を向上することができる。
また、電極４は透明電極であるので、撮像手段３は、電極４の設置位置に係わらず、確実に良好な撮像画像を得ることができる。そのため、電極４の設置位置の制限がなくなるので、設計の自由度が向上する。
【００２３】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置の第２実施形態について、図３を参照して説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、筐体２内のタイミングコントローラ６自らが撮像手段３及び電気刺激手段５を制御していたのに対し、第２実施形態のカプセル型医療装置では、タイミングコントローラ６が体外からの制御信号に基づいて作動する点である。
【００２４】
即ち、本実施形態のカプセル型医療装置２０は、図３に示すように、筐体２内に、生体外に配された図示しない体外装置との間で上記制御信号を電波により無線通信する無線通信手段２１を備えており、タイミングコントローラ６が、制御信号に基づいて作動するようになっている。
上記無線通信手段２１は、無線通信回路２２と図示しない送受信アンテナとから構成され、受信した制御信号をタイミングコントローラ６に送るようになっている。
【００２５】
このように構成されたカプセル型医療装置２０によれば、体外装置から制御信号を送る
ことで、容易且つ確実に撮像手段３及び電気刺激手段５の作動をコントロールすることができる。この際、制御信号を送る時間は、撮像回路１０或いは電気刺激回路１１のＯＮ時間と同時でも良いし、別にしても構わない。特に、タイミングコントローラ６の回路等を複雑にすることはないので、部品コストの低減化が図れ、カプセル型医療装置１の小型化を図ることができる。
なお、本実施形態のカプセル型医療装置２０においては、撮像手段３により撮像された撮像画像をメモリ１２に記録するのではなく、無線通信手段２１を介して体外装置に送信するように設定しても構わない。こうすることで、速やかに被検者の健康状態を体外装置にて検査することができる。また、電波だけに限られず、磁界等による制御信号の種別によってタイミングコントローラ６を制御しても構わない。
【００２６】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置の第３実施形態について、図４及び図５を参照して説明する。なお、第３実施形態において第２実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、体外装置からの制御信号を受けて筐体２内のタイミングコントローラ６が、撮像手段３及び電気刺激手段５を別々の作動タイミングで作動させていたのに対し、第３実施形態のカプセル型医療装置では、撮像手段３及び電気刺激手段５を同時に作動させ、撮像場所に留まらせた状態で生体組織を撮像する点である。
【００２７】
本実施形態のカプセル型医療装置３０は、図４に示すように、一端側に配された電極４に加え、更に、筐体２の他端側に該筐体２軸線を挟むように対をなして配された電極３１を有している。また、一端側の一対の電極４は、図５に示すように、他端側の一対の電極３１に対して軸線を中心として略９０度回転した位置に配されている。なお、他端側の電極３１は、一端側の電極４と同様に、透明電極である。また、タイミングコントローラ６は、上述したように、撮像手段３及び電気刺激手段５を同時に作動させるようになっている。
【００２８】
このように構成されたカプセル型医療装置３０によれば、一端側の電極４又は他端側の電極３１が、進行方向の前方側又は後方側に位置しているので、生体組織に電気刺激を与えると、生体組織は筐体２の前後方向を塞ぐように収縮する。これにより、カプセル型医療装置１は、前後方向のどちらにも動かずに、同一位置に留まった状態となる。つまり、生体組織は、筐体２の前後位置にて管腔を閉じるように動作し、筐体２の外表面に密着するように接近した状態となる。
【００２９】
ここで、タイミングコントローラ６は、同時に撮像手段３を作動させて、筐体２の外表面に密着するように接近移動した生体組織の撮像を行う。従って、撮像手段３は、撮像したい場所に留まった状態で、生体組織に近い状態で撮像でき、ブレ等がない良好な撮像画像を得ることができる。特に、撮像手段３と生体組織との距離を一定に保った状態で撮像が行えるので、例えば、黒つぶれや白飛び等の影響をなくして撮像が行える。
更に、小腸等においては、ヒダ状の生体組織を伸ばした状態で撮像するので、病変部を見つけ易い。
また、一端側の電極４と他端側の電極３１とは、軸線を中心として略９０度回転してオフセットしているので、生体組織に電気刺激を与える際に、互いの影響を軽減して生体組織に対して効率良く電気刺激を与えることができる。従って、より確実に生体組織に収縮動作を行わせることができる。
なお、本実施形態においては、撮像手段３の撮像素子は、一端側の電極４と他端側の電極３１との間に位置するように筐体２の側面に設けると良い。こうすることで、生体組織をより良好に撮像することができる。
【００３０】
次に、本発明に係るカプセル型医療装置の第４実施形態について、図６を参照して説明する。なお、第４実施形態において第２実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第４実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、体外装置からの制御信号を受けて筐体２内のタイミングコントローラ６が、撮像手段３及び電気刺激手段５を別々の作動タイミングで作動させていたのに対し、第４実施形態のカプセル型医療装置では、タイミングコントローラ６が、電気刺激手段５を作動させた後、所定時間経過後に撮像手段３を作動させよう設定されている点である。
【００３１】
本実施形態のカプセル型医療装置によれば、タイミングコントローラ６が、図６に示すように、電気刺激手段３により生体組織に電気刺激を与えた後、所定時間経過後、即ち、進行方向側又は進行方向後方に向けて移動した後、撮像手段５を作動させる。従って、生体組織の収縮動作による移動を行った後に撮像を行うので、ブレ等がない良好な撮像画像を得ることができる。特に、所定時間を調整することで、収縮した生体組織が元に戻る状態、即ち、塞がった管腔が再び開くまでの状態を撮像することができる。
なお、本実施形態においては、上記第３実施形態と同様に筐体２の両側に電極を有した構成でも適用可能である。
【００３２】
なお、本発明の技術分野は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記第３実施形態及び第４実施形態においては、第１実施形態と同様に、無線通信手段を有しない構成、即ち、体外装置との無線通信を行わない構成でも構わない。また、第１実施形態において、第３実施形態と同用に筐体の両側に電極を有した構成でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るカプセル型医療装置の第１実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示すカプセル型医療装置のタイミングコントローラの作動タイミングを示す図である。
【図３】本発明に係るカプセル型医療装置の第２実施形態を示す構成図である。
【図４】本発明に係るカプセル型医療装置の第３実施形態を示す構成図である。
【図５】図４に示すカプセル型医療装置の外観図であって、電極の位置関係を示す図である。
【図６】本発明に係るカプセル型医療装置の第４実施形態のタイミングコントローラの作動タイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１、２０、３０    カプセル型医療装置
２    筐体
３    撮像手段
４、３１    電極
５    電気刺激手段
６    タイミングコントローラ（制御部）
２１    無線通信手段
【図１】
2005143560.tif 000003
【図２】
2005143560.tif 000004
【図３】
2005143560.tif 000005
【図４】
2005143560.tif 000006
【図５】
2005143560.tif 000007
【図６】
2005143560.tif 000008