(57)【要約】  医療装置が、その誘導制御に適した範囲を外れた場合に、簡易に対応することができるようにする。磁石が備えられた医療装置と、医療装置を誘導制御する制御磁界を所定の制御領域内に形成する誘導部（５Ｘ−１，５Ｘ−２，５Ｙ−１，５Ｙ−２，５Ｚ−１，５Ｚ−２）と、医療装置の位置情報を検出する検出部（７Ｙ−１，７Ｙ−２）と、前記検出部（７Ｙ−１，７Ｙ−２）の出力に基づき、前記医療装置が前記制御領域から外れたことを判定し、前記医療装置を前記制御領域に戻す方向を演算する演算部（３５）と、を備え、信号波形算出部（２１）は、医療装置が制御領域から外れたら、制御磁界の形成を停止することを特徴とする。
2008004497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石が備えられた医療装置と、
前記医療装置を誘導制御する制御磁界を所定の制御領域内に形成する誘導部と、
前記医療装置の位置情報を検出する検出部と、
前記検出部の出力に基づき、前記医療装置が前記制御領域から外れたことを判定し、前記医療装置を前記制御領域に戻す方向を演算する演算部と、
該演算部の出力に基づいて前記誘導部を制御する制御部と、
が設けられ、
前記制御部は、前記医療装置が前記制御領域から外れたら、前記制御磁界の形成を停止する医療装置誘導システム。
【請求項２】
前記医療装置は被検体の体腔内に導入され、
前記制御部の出力に基づき、前記被検体を移動させる駆動部が設けられた請求項１記載の医療装置誘導システム。
【請求項３】
前記演算部の出力に基づき、前記制御部は、前記医療装置を前記制御領域に戻す方向に所定量だけ移動させる前記制御磁界を形成し、その後、前記制御磁界の形成を停止する請求項１記載の医療装置誘導システム。
【請求項４】
前記医療装置には、前記検出部に検出される被検出部が設けられ、
前記検出部が、前記制御領域の境界領域近傍に配置されている請求項１から３のいずれかに記載の医療装置誘導システム。
【請求項５】
前記医療装置には、磁気誘導コイルが設けられ、
前記検出部には、前記磁気誘導コイルに誘導磁界を誘起させる位置検出用磁界を形成する位置検出用磁界形成部と、
前記磁気誘導コイルから発生した誘導磁界を検出する磁界検出部と、
該磁界検出部の出力に基づいて、前記医療装置の位置情報を算出する位置算出部と、
が設けられている請求項１から４のいずれかに記載の医療装置誘導システム。
【請求項６】
前記医療装置には、磁界を発生する磁界発生部が設けられ、
前記検出部には、
前記磁界発生部から発生した磁界を検出する磁界検出部と、
該磁界検出部の出力に基づいて、前記医療装置の位置情報を算出する位置算出部と、
が設けられている請求項１から４のいずれかに記載の医療装置誘導システム。
【請求項７】
前記医療装置には電波を送信する無線送信部が設けられ、
前記検出部には、
前記電波を受信する複数の無線受信部と、
該複数の無線受信部の出力信号に基づいて、前記医療装置の位置情報を算出する位置算出部と、
が設けられている請求項１から４のいずれかに記載の医療装置誘導システム。
【請求項８】
前記医療装置には、金属部が設けられ、
前記検出部には前記金属部に反応する金属検出部と、前記金属検出部の出力に基づいて、前記医療装置の位置情報を算出する位置算出部と、
が設けられている請求項１から４のいずれかに記載の医療装置誘導システム。
【請求項９】
前記医療装置には、超音波反射部が設けられ、
前記検出部には、前記超音波反射部に反射された超音波を検出する超音波検出部と、前記超音波検出部の出力に基づいて、前記医療装置の位置情報を算出する位置算出部と、
が設けられている請求項１から４のいずれかに記載の医療装置誘導システム。
【請求項１０】
制御領域内に形成した制御磁界により、前記制御領域内に配置された磁気誘導可能な医療装置を誘導制御する医療装置誘導システムの制御方法であって、
前記医療装置の位置情報を検出する検出ステップと、
前記医療装置が、前記制御領域から外れたことを判定し、前記制御領域に戻す方向を算出する算出ステップと、
前記医療装置を前記制御領域に戻す方向へ移動させる指示を出力する指示ステップと、
前記制御磁界の形成を停止する停止ステップと、
を具備する医療装置誘導システムの制御方法。
【請求項１１】
前記指示ステップと前記停止ステップとの間に、
前記医療装置と前記制御領域とを、前記医療装置を前記制御領域に戻す方向に所定量だけ相対移動させる移動ステップ、
を具備する請求項１０記載の医療装置誘導システムの制御方法。
【請求項１２】
磁石が備えられた医療装置と、
前記医療装置を誘導制御する制御磁界を所定の制御領域内に形成する誘導部と、
前記制御領域内における前記医療装置の位置情報および／または方向情報を検出する検出部と、
前記制御領域内および前記制御領域外における前記医療装置の位置情報を検出する第２検出部と、
前記第２検出部の出力に基づいて、前記医療装置が前記制御領域から外れたことを判定する演算部と、
該演算部の出力に基づいて前記誘導部を制御する制御部と、
が設けられ、
前記制御部は、前記医療装置が前記制御領域から外れたら、前記制御磁界の形成を停止する医療装置誘導システム。
【請求項１３】
前記演算部が、さらに前記医療装置を前記制御領域に戻す方向を演算することを特徴とする請求項１２記載の医療装置誘導システム。
【請求項１４】
前記制御部が、前記検出部の検出した前記位置情報および／または前記方向情報に基づいて前記誘導部から発生させる前記制御磁界を決定することを特徴とする請求項１２または１３に記載の医療装置誘導システム。
【請求項１５】
前記検出部による前記位置惰報の検出の精度が、前記第２検出部による前記位置情報の検出の精度よりもよいことを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載の医療装置誘導システム。
【請求項１６】
前記検出部が磁気センサで構成されており、前記第２検出部が金属センサで構成されていることを特徴とする請求項１５記載の医療装置誘導システム。
【請求項１７】
前記磁気センサと前記金属センサが異なる周波数の磁界に基づいて前記位置情報を検出することを特徴とする請求項１６記載の医療装置誘導システム。
【請求項１８】
前記第２検出部の出力に基づいて、前記検出部の動作状態を制御することを特徴とする請求項１３から１７のいずれかに記載の医療装置誘導システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療装置誘導システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被検者等の被検体に飲み込ませて体腔管路内を通過させ、目的位置の体腔管路内における画像の取得が可能な飲み込み型のカプセル型内視鏡等に代表される医療装置が実用化に向けて研究開発されている。
このような医療装置を体腔管路内の所定位置に誘導するためには、現在、医療装置が体腔管路内のどの位置にいるかを検出するとともに、医療装置を誘導制御する手段が必要であった。医療装置を誘導制御する手段としては、内視鏡内に磁石を搭載し、外部から磁界を作用させることにより、内視鏡の位置等を制御する手段が知られている（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
一方、医療装置の位置等を検出する方法としては、磁気式の位置検出方法が知られている。磁気式の位置検出方法としては、医療装置に磁界を発生するソースコイルを設けて、ソースコイルから発せられる磁界を磁界検出部等により検出することで医療装置の位置等を特定する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２９８５６０号公報
【特許文献２】特開２００２−３２５７２１号公報
【発明の開示】
【０００４】
一般に、磁界により医療装置を誘導制御する誘導装置を備えた医療装置誘導システムでは、コイルの配置をヘルムホルツ様配置等にして発生磁界を均一化することで、医療装置の誘導制御に適した領域（以下、制御範囲と表記する。）を広くすることができる。しかしながら、制御範囲の周囲には医療装置の誘導制御性能が低下したり、医療装置の操作性が低下したりする領域が存在し、制御範囲は有限となる。
例えば、コイルがヘルムホルツ様配置された場合であっても、各コイルの大きさは有限であるため、制御範囲は有限となる。制御範囲が外れた領域、例えば、コイルに近い領域では磁界の均一性が低下したり、磁界方向が意図した方向からずれたりするため、医療装置の誘導操作性が低下する恐れがあるという問題がある。
【０００５】
上述の問題を解決する方法として、磁気誘導装置に可動部を設けて、誘導装置を医療装置の動きに合わせて追従動作させる方法も知られている。
しかしながら、誘導装置の制御範囲が、医療装置による検査が行われる検査領域をある程度カバーしている場合において、上述の追従動作を行うと、誘導装置の可動部が常に動作して安全機構が必要となる。その結果、誘導装置の複雑化を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、医療装置が、その誘導制御に適した範囲から大幅に逸脱することを防止できる医療装置誘導システムを提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様は、磁石が備えられた医療装置と、前記医療装置を誘導制御する制御磁界を所定の制御領域内に形成する誘導部と、前記医療装置の位置情報を検出する検出部と、前記検出部の出力に基づき、前記医療装置が前記制御領域から外れたことを判定し、前記医療装置を前記制御領域に戻す方向を演算する演算部と、該演算部の出力に基づいて前記誘導部を制御する制御部と、が設けられ、前記制御部は、前記医療装置が前記制御領域から外れたら、前記制御磁界の形成を停止する医療装置誘導システムを提供する。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、誘導部と、検出部と、演算部と、制御部とが設けられているため、医療装置が、医療装置を誘導制御するのに適した制御領域から大幅に逸脱することを防止することができる。
誘導部は、制御領域内に医療装置を誘導制御する制御磁界を形成するため、制御領域内に位置する医療装置を所定の方向に誘導することができる。検出部は、医療装置の位置情報を検出できる。演算部は、検出部の信号を受け、医療装置がどの方向に制御範囲を越えようとしているかを判定する。同時に演算部は、医療装置が制御領域から外れたことを意味する信号を出力することができる。制御部は、演算部の信号に基づき、誘導部を制御することができる。誘導部は、制御部の出力に基づき制御磁界の形成を停止することができるため、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。つまり、制御磁界の形成が停止されているため、制御磁界により医療装置に働く力が無くなり、医療装置と制御領域とを相対移動させ、医療装置を容易に制御領域内に移動させることができる。さらに、制御磁界による医療装置の誘導制御も停止されているため、誤った操作により、医療装置が制御領域からさらに離れることを防止できる。
【０００９】
上記発明においては、前記医療装置は被検体の体腔内に導入され、前記制御部の出力に基づき、前記被検体を移動させる駆動部が設けられたことが望ましい。
【００１０】
このようにすることにより、駆動部が設けられているため、医療装置が、医療装置を誘導制御するのに適した制御領域から大幅に逸脱することを防止することができる。
駆動部により医療装置が導入された被検体を移動させることにより、医療装置を制御領域内に戻すことができる。駆動部は、制御部の出力に基づいて、自動的に被検体を移動させるため、操作者が医療装置を移動させて医療装置を制御領域内に戻す方法と比較して、制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
【００１１】
上記発明においては、前記演算部の出力に基づき、前記制御部は、前記医療装置を前記制御領域に戻す方向に所定量だけ移動させる前記制御磁界を形成し、その後、前記制御磁界の形成を停止することが望ましい。
【００１２】
このようにすることにより、制御部は、制御磁界を制御することにより、医療装置を制御領域に戻す方向に所定量だけ移動させることができる。医療装置は所定量だけ制御領域に近づくため、その後の対応において医療装置を誘導制御しやすくなり、制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。同時に、移動距離が所定量に制限されるため、医療装置は制御領域から外れた位置から離れた位置に移動することがない。そのため、医療装置の操作者は医療装置の位置を把握しやすく、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
制御部は、演算部の出力に基づいて制御磁界を形成するため、医療装置を自動的に制御領域内に戻すことができる。
制御部は、医療装置を制御領域に戻す方向に移動させた後に、制御磁界の形成を停止するため、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
【００１３】
上記発明においては、前記医療装置には、前記検出部に検出される被検出部が設けられ、前記検出部が、前記制御領域の境界領域近傍に配置されていることが望ましい。
【００１４】
このようにすることにより、被検出部と、検出部とが配置されているため、医療装置の位置情報を算出することができる。
被検出部は医療装置に設けられているため、被検出部の位置を検出することができる。検出部は、制御領域の境界領域近傍に配置されているため、被検出部、つまり、医療装置が制御領域から外れたことを容易に検出することができる。
ここで、検出部としては、金属センサや超音波センサなどを例示することができる。検出部として金属センサを用いた場合には、被検出部として金属部材を挙げることができる。検出部として超音波センサを用いた場合には、被検出部としては超音波を反射する反射部材を挙げることができる。
【００１５】
上記発明においては、前記医療装置には、磁気誘導コイルが設けられ、前記検出部には、前記磁気誘導コイルに誘導磁界を誘起させる位置検出用磁界を形成する位置検出用磁界形成部と、前記磁気誘導コイルから発生した誘導磁界を検出する磁界検出部と、該磁界検出部の出力に基づいて、前記医療装置の位置情報を算出する位置算出部と、が設けられていることが望ましい。
【００１６】
このようにすることにより、医療装置に磁気誘導コイルが設けられ、検出部に位置検出用磁界形成部と、磁界検出部と、位置算出部とが設けられているため、検出部は、医療装置の位置情報を算出することができる。
医療装置には磁気誘導コイルが設けられているため、位置検出用磁界が印加されることにより、医療装置（磁気誘導コイル）から誘導磁界を発生させることができる。検出部には、位置検出用磁界形成部が設けられているため、制御領域に位置検出用磁界を形成して、制御領域内に位置する医療装置から誘導磁界を発生させることができる。検出部には、医療装置から発生された誘導磁界を検出する磁界検出部が設けられているため、検出部は、磁界検出部から受信した誘導磁界の強度に応じた出力信号を得ることができる。位置算出部は、磁界検出部の出力信号に基づいて、磁界検出部に対して医療装置がどの位置にいるか算出することができる。位置算出部は、上記算出結果を演算部に出力することができる。
【００１７】
上記発明においては、前記医療装置には、磁界を発生する磁界発生部が設けられ、前記検出部には、前記磁界発生部から発生した磁界を検出する磁界検出部と、該磁界検出部の出力に基づいて、前記医療装置の位置情報を算出する位置算出部と、が設けられていることが望ましい。
【００１８】
このようにすることにより、医療装置に磁界発生部が設けられ、検出部に磁界検出部と、位置算出部とが設けられているため、検出部は医療装置が制御領域から外れたことを検出することができる。
医療装置に設けられ、磁界発生部から外部に向かって自ら磁界を発生している。検出部には、磁界発生部から発生された磁界を検出する磁界検出部が設けられているため、検出部は、磁界検出部から受信した磁界の強度に応じた出力信号を得ることができる。位置算出部は、磁界検出部の出力信号に基づいて、磁界検出部に対して医療装置がどの位置にいるか算出することができる。位置算出部は、上記算出結果を演算部に出力することができる。
【００１９】
上記発明においては、前記医療装置には電波を送信する無線送信部が設けられ、前記検出部には、前記電波を受信する複数の無線受信部と、該複数の無線受信部の出力信号に基づいて、前記医療装置の位置情報を算出する位置算出部と、が設けられていることが望ましい。
【００２０】
このようにすることにより、医療装置に無線送信部が設けられ、検出部に無線受信部と、位置算出部とが設けられているため、検出部は医療装置が制御領域から外れたことを検出することができる。
医療装置には無線送信部が設けられ、無線送信部から外部に向かって電波が送信されている。検出部には、無線送信部から送信された電波を受信する複数の無線受信部が設けられているため、検出部は、複数の無線受信部から受信した電波の強度に応じた複数の出力信号を得ることができる。位置算出部は、無線受信部の出力信号に基づいて、複数の無線受信部に対して医療装置がどの位置にいるか算出することができる。位置算出部は、上記算出結果を演算部に出力することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様は、制御領域内に形成した制御磁界により、前記制御領域内に配置された磁気誘導可能な医療装置を誘導制御する医療装置誘導システムの制御方法であって、前記医療装置の位置情報を検出する検出ステップと、前記医療装置が、前記制御領域から外れたことを判定し、前記制御領域に戻す方向を算出する算出ステップと、前記医療装置を前記制御領域に戻す方向へ移動させる指示を出力する指示ステップと、前記制御磁界の形成を停止する停止ステップと、を具備する医療装置誘導システムの制御方法を提供する。
【００２２】
本発明の第２の態様によれば、検出ステップと、算出ステップと、指示ステップと、停止ステップとを具備するため、医療装置が、医療装置を誘導制御するのに適した制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
検出ステップを具備することにより、医療装置の位置情報を検出することができる。算出ステップを具備することにより、医療装置が誘導制御に適した制御領域から外れたことを判定することができ、医療装置の誘導制御が不可能になることを防止できる。算出ステップを具備することにより、医療装置を制御領域に戻す方向を算出することができ、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。指示ステップを具備することにより、例えば、医療装置誘導システムの操作者は、医療装置を制御領域に戻す方向を容易に知ることができ、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。停止ステップを具備することにより、制御磁界の形成が停止されて、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。つまり、制御磁界により医療装置に働く力が無くなり、医療装置と制御領域とを相対移動させ、医療装置を容易に制御領域内に移動させることができる。さらに、制御磁界による医療装置の誘導制御も停止されているため、誤った操作により、医療装置が制御領域から更に離れることを防止できる。
【００２３】
上記発明においては、前記指示ステップと前記停止ステップとの間に、前記医療装置と前記制御領域とを、前記医療装置を前記制御領域に戻す方向に所定量だけ相対移動させる移動ステップ、を具備することが望ましい。
【００２４】
このようにすることにより、移動ステップを具備するため、医療装置が、医療装置を誘導制御するのに適した制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
移動ステップを具備するため、医療装置は制御領域に戻る方向へ所定量だけ近づく。そのため、その後の対応において医療装置を誘導制御しやすくなり、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。同時に、移動距離が所定量に制限されるため、医療装置は制御領域から外れた位置から離れた位置に移動することがない。そのため、医療装置の操作者は医療装置の位置を把握しやすく、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
【００２５】
本発明の医療装置誘導システムによれば、制御領域内に医療装置を誘導制御する制御磁界を形成する誘導部と、医療装置の位置情報を検出する検出部と、検出部の出力に基づき、医療装置が制御領域から外れたことを判定し、医療装置を制御領域に戻す方向を演算する演算部と、制御磁界の形成を停止する制御部と、が設けられているため、医療装置が、医療装置を誘導制御するのに適した制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態のカプセル型医療装置誘導システムの外観構成を説明する模式図である。
【図２】図１のカプセル型医療装置誘導システムにおける制御領域の説明に用いる面の位置を説明する図である。
【図３】図２で説明した面における制御領域を示す模式図である。
【図４】図３における制御領域およびその近傍領域における磁界強度の分布を説明する図である。
【図５】図１のカプセル型医療装置誘導システムと、被検者との相対位置関係を示す概略図である。
【図６】図１のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
【図７】図１のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明する別のブロック図である。
【図８】図６の誘導用磁界発生コイルと誘導用磁界発生コイル駆動部との関係を示す回路図である。
【図９】図７の誘導用磁界発生コイルと誘導用磁界発生コイル駆動部との関係を示す別の回路図である。
【図１０】図６のカプセル型医療装置システムにおける制御を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態におけるカプセル型医療装置誘導システムの外観構成を説明する図である。
【図１２】図１１のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における第１変形例におけるカプセル型医療装置誘導システムの外観構成を説明する図である。
【図１４】図１３のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態における第２変形例におけるカプセル型医療装置誘導システムの外観構成を説明する図である。
【図１６】図１５のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態におけるカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
【図１８】図１１のカプセル型医療装置誘導システムの他の実施形態を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，１０１，２０１，３０１，４０１  カプセル型医療装置誘導システム（医療装置誘導システム）
３，１０３，２０３，３０３  カプセル型医療装置（医療装置）
５  コイルユニット（誘導部）
５Ｘ−１，５Ｘ−２，５Ｙ−１，５Ｙ−２，５Ｚ−１，５Ｚ−２  誘導用磁界発生コイル（誘導部）
７Ｙ−１，７Ｙ−２  金属センサ（検出部）
９  被検体
１１  永久磁石（磁石）
１５，１１５  金属部（被検出部）
１７  制御領域
２１，１２１，４２１  制御部
２５  表示部
２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚ  信号発生器（誘導部）
２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚ  誘導用磁界発生コイル駆動部（誘導部）
３１  駆動部
１３３,２３３，３３３  位置算出部（検出部）
３５  演算部（演算部）
１０５  位置検出用磁界発生コイル（位置検出用磁界形成部）
１０７  磁界検出部（検出部）
３０７  無線受信部（検出部）
３１５  無線送信部
３０８  アンテナ（無線受信部、検出部）
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係るカプセル型医療装置誘導システムについて図１から図１０を参照して説明する。
図１は、本実施形態のカプセル型医療装置誘導システムの外観構成を説明する模式図である。
カプセル型医療装置誘導システム（医療装置誘導システム）１は、図１に示すように、被検者などに投入されるカプセル型医療装置（医療装置）３と、誘導用磁界（制御磁界）を形成するコイルユニット（誘導部）５と、金属センサ（検出部）７Ｙ−１，７Ｙ−２とを備えている。【００２９】
カプセル型医療装置３は被検体９の体腔管路内に誘導され、体腔管路の内面の観察、診断、治療などの医療行為を行うものである。カプセル型医療装置３には、図１に示すように、永久磁石（磁石）１１と、螺旋部１３と、金属部（被検出部）が設けられている。永久磁石１１は、カプセル型医療装置３の内部に設けられ、永久磁石１１の動きがカプセル型医療装置３に伝達されるようにカプセル型医療装置３に固定されている。螺旋部１３は、カプセル型医療装置３の回転運動を推進力に変換するものである。螺旋部１３は、カプセル型医療装置３の外面に設けられたらせん状の突起部である。螺旋部１３は、中心軸線が、カプセル型医療装置３の回転軸と同一または略平行となるように設けられている。金属部は、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２に検出されるものである。
なお、上述のように、カプセル型医療装置３に金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２に検出される金属部を独立して設けてもよいし、カプセル型医療装置３に搭載されている他の機器、例えば、上述の医療行為を行う機器が金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２に検出される場合には、金属部を独立して設けなくてもよく、特に限定するものではない。【００３０】
コイルユニット５は、制御領域内に誘導用磁界を形成してカプセル型医療装置３を誘導制御するものである。コイルユニット５は、図１に示すように、Ｘ軸に対して略垂直に配置された一対の誘導用磁界発生コイル（誘導部）５Ｘ−１，５Ｘ−２と、Ｙ軸に対して略垂直に配置された一対の誘導用磁界発生コイル（誘導部）５Ｙ−１，５Ｙ−２と、Ｚ軸に対して略垂直に配置された一対の誘導用磁界発生コイル（誘導部）５Ｚ−１，５Ｚ−２と、を備えている。誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２対とは、各コイル対がヘルムホルツ様に対向配置されている。誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２，５Ｙ−１，５Ｙ−２，５Ｚ−１，５Ｚ−２は、内部に制御領域１７を形成するように、立方体または直方体状に配置されている。
なお、上述のように、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２対とが、各コイル対における法線が３軸直交となるように配置されていてもよいし、３軸直交でなくてもよく、特に限定するものではない。
上述のように、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２対とは、各コイル対がヘルムホルツ様に対向配置されていてもよいし、ヘルムホルツ様に対向配置されていなくてもよく、特に限定するものではない。【００３１】
図２は、図１のカプセル型医療装置誘導システムにおける制御領域の説明に用いる面の位置を説明する図である。図３は、図２で説明した面における制御領域を示す模式図である。図４は、図３における制御領域およびその近傍領域における磁界強度の分布を説明する図である。
ここで、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２，５Ｙ−１，５Ｙ−２，５Ｚ−１，５Ｚ−２により囲まれた領域内に設定される制御領域、および、隣接領域について説明する。
図２に示すように、コイルユニット５をＸ−Ｙ平面に沿ってカットした面をＺ軸の正方向側から見た場合に適用して説明する。この場合、図３に示すように、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２，５Ｙ−１，５Ｙ−２に囲まれた領域の中心側に制御領域１７が設定され、制御領域１７と誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２，５Ｙ−１，５Ｙ−２との間に制御性が低下する隣接領域１９が設定される。
誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２，５Ｙ−１，５Ｙ−２，５Ｚ−１，５Ｚ−２により囲まれた領域内には、図４に示すような磁界強度分布を有する誘導用磁界が形成されている。誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２対とは、各コイル対がヘルムホルツ様に対向配置されているため、磁界強度が略一様な領域（磁界強度の勾配が平坦な領域）が上記領域内に形成されている。この図４における磁界強度が略一様な領域が、図３における制御領域１７として設定され、図４における磁界強度の磁界勾配がきつい領域（楕円で囲われた領域）が、図３における隣接領域１９として設定される。隣接領域１９は、磁界強度の磁界勾配がきついため、制御領域１７と比較して、カプセル型医療装置３の操作性が若干低下する。【００３２】
図５は、図１のカプセル型医療装置誘導システムと、被検者との相対位置関係を示す概略図である。
金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２は、カプセル型医療装置３の位置情報を検出するものである。金属センサ７Ｙ−１は、図１に示すように、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１の近傍領域に配置され、金属センサ７Ｙ−２は、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−２の近傍領域に配置されている。金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２は、Ｘ軸に沿って延びるように配置されているとともに、隣接領域１９内に配置されている（図３参照）。
なお、本実施形態においては、図５に示すように、被検体９がＹ軸の軸線方向に沿って移動する場合に適用して説明しているため、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２は、それぞれ誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２の近傍領域であって、Ｘ軸に沿って延びるように配置されている。カプセル型医療装置３は、被検体９の移動に伴って移動するため、カプセル型医療装置３は、Ｙ軸に沿う方向において、制御領域１７から外れる可能性が高いからである。Ｘ軸に沿う方向、および、Ｚ軸に沿う方向において、制御領域１７から外れる可能性は低いため、Ｙ軸、および、Ｚ軸に沿って延びる金属センサは配置されていない。そのため、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２の配置位置、および、配置個数は、被検体９の移動方向などにより適宜変更されるものであって、特に限定するものではない。【００３３】
図６は、図１のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
カプセル型医療装置誘導システム１は、更に、図６に示すように、制御部２１と、操作部２３と、表示部２５と、信号発生器（誘導部）２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚと、誘導用磁界発生コイル駆動部（誘導部）２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚと、駆動部３１と、演算部３５と、を備えている。【００３４】
演算部３５は、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２から入力された検出信号に基づいて、カプセル型医療装置３が制御領域１７から外れたことを判定するものである。演算部３５は、金属センサ７Ｙ−１および金属センサ７Ｙ−２のどちらから検出信号が出力されたかを判定することで、カプセル型医療装置３が、制御領域１７から外れた方向が、Ｙ軸における正方向および負方向のいずれかの方向かを判定することができる。さらに、演算部３５は、カプセル型医療装置３を制御領域１７に戻す方向を算出するものである。【００３５】
操作部２３は、操作者がカプセル型医療装置誘導システム１に対して、カプセル型医療装置３の誘導方向などの指示を入力するものである。操作部２３に入力された操作者の指示は制御部２１に入力される。
表示部２５は、演算部３５が算出した、カプセル型医療装置３を制御領域１７に戻す方向を操作者に対して表示するものである。
制御部２１は、操作部２３からの入力に基づいて、誘導磁界を発生させるための制御信号を算出する。そして、算出した波形を発生させるための指示を信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚに出力する。制御部２１は、演算部３５の算出結果に基づいて、誘導磁界停止のための制御を行う。さらに、制御部２１は、表示部２５に対して、操作者に必要な情報を表示させるための指示を入力する。【００３６】
信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚは、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚから誘導用磁界を発生させる交流信号を生成するものである。信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚには、図６に示すように、制御部２１から制御信号が入力され、信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚにおいて生成された交流信号は、それぞれ誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚに入力される。【００３７】
図７は、図１のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明する別のブロック図である。図７のブロック図の基本構成は、図６のブロック図と同様であるが、カプセル型医療装置誘導システム１は、更に、切り替え部Ｘ，Ｙ，Ｚを備えている点が異なる。
切り替え部Ｘ，Ｙ，Ｚは、後述するように、制御部２１から入力される制御信号に基づいて、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２や、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２や、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２に流れる電流を制御するものである。
切り替え部Ｘ，Ｙ，Ｚには、制御部２１から制御信号が入力されている。切り替え部Ｘは、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘおよび誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２とともに電流回路を構成し、切り替え部Ｙは、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｙおよび誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２とともに電流回路を構成し、切り替え部Ｚは、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｚおよび誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２とともに電流回路を構成している。【００３８】
図８は、図６の誘導用磁界発生コイルと誘導用磁界発生コイル駆動部との関係を示す回路図である。
誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚは、それぞれ信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚから入力された交流信号を増幅して、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２と、に出力するものである。誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚには、図６に示すように、それぞれ信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚにおいて生成された交流信号が入力される。誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚにおいて増幅された交流信号は、それぞれ誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２と、に出力される。
誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘと、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２とは、図８に示すように、一つの閉回路を形成し、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２は直列に接続されている。誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｙおよび誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２と、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｚおよび誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２とについても同様に接続されている。【００３９】
図９は、図７の誘導用磁界発生コイルと誘導用磁界発生コイル駆動部との関係を示す別の回路図である。図９の回路図の基本構成は、図８の回路図と同様であるが、更に、切り替え部Ｘ，Ｙ，Ｚを備えている点が異なる。
切り替え部Ｘ，Ｙ，Ｚには、図９に示すように、制御部２１から制御信号が入力されている。切り替え部Ｘは、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘおよび誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２とともに電流回路を構成し、切り替え部Ｙは、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｙおよび誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２とともに電流回路を構成し、切り替え部Ｚは、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｚおよび誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２とともに電流回路を構成している。【００４０】
駆動部３１は、被検体９が横臥するベッド（図示せず）を移動させるものである。駆動部３１は、図６に示すように、制御部２１の出力に基づいて、ベッドを移動させることにより、カプセル型医療装置３を被検体９ごと移動させるものである。【００４１】
次に、上記の構成からなるカプセル型医療装置誘導システム１における作用について説明する。
まず、本実施形態におけるカプセル型医療装置３の誘導方法の概略について説明する。
制御部２１は、図６に示すように、操作部２３から出力された信号に基づいて、カプセル型医療装置３の誘導に必要な誘導用磁界を形成させる制御信号を算出する。算出された制御信号は、それぞれ信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚへ出力され、信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚは、制御信号に基づいて、それぞれ所定の波形を有する交流信号を生成する。生成された交流信号は、それぞれ誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚへ出力され、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚは、それぞれ交流信号を電流増幅する。増幅された交流信号は、それぞれ誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２と、に出力され誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２とは、それぞれ誘導用磁界におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に係る磁界成分を形成する。
制御部２１は、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２とにより形成される誘導用磁界のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に係る磁界成分の磁界強度を制御することにより、所定の回転磁界（誘導用磁界）を制御領域１７に形成させることができる（図３参照）。つまり、制御部２１は、上記回転磁界の回転中心軸線の位置および向き並びに上記回転磁界の回転方向および回転速度などを制御することができる。【００４２】
制御領域１７内に配置されたカプセル型医療装置３は、図１に示すように、内部に搭載された永久磁石１１と上記回転磁界とにより回転トルクが与えられ回転駆動される。カプセル型医療装置３の位置および回転軸線方向並びに回転方向および回転速度は、上記回転磁界により制御される。
カプセル型医療装置３の螺旋部１３は、上記回転磁界により与えられた回転トルクを、外部との摩擦を利用して推進力に変換する。カプセル型医療装置１は、螺旋部１３により変換された推進力により駆動される。上記推進力は、カプセル型医療装置３の回転軸線方向に沿う方向に働き、推進力が働く向きは上記回転磁界の回転方向により制御される。なお、上述の回転磁界によるカプセル型医療装置３の推進誘導方法は、特開２００４−２５５１７４号公報において開示されている方法と略同様の方法である。【００４３】
次に、本実施形態の被検体９の観察時におけるカプセル型医療装置３の位置検出方法の概略について説明する。
まず、図５に示すように、被検体９にカプセル型医療装置３が投入される。このとき、カプセル型医療装置３は、まだ制御領域１７内に入っていない状態である。金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２は、図１に示すように、この状態からカプセル型医療装置３（金属部）が制御領域１７内に入ったことを検出できる。具体的には、金属センサ７Ｙ−１は、カプセル型医療装置３がＹ軸の正方向から制御領域１７内に入ったことを検出することができる。金属センサ７Ｙ−２は、カプセル型医療装置３がＹ軸の負方向から制御領域１７内に入ったことを検出することができる。カプセル型医療装置３が、制御領域１７内に入るまでは誘導用磁界によるカプセル型医療装置３の誘導はできない。そのため、カプセル型医療装置３が制御領域１７内に入るまでは、被検体９の移動、または、コイルユニット５の移動などにより、カプセル型医療装置３を制御領域１７内に移動させる。
上述のように、カプセル型医療装置３が制御領域１７内に入ったら、誘導用磁界によるカプセル型医療装置３の誘導が開始され、カプセル型医療装置３による観察、治療などが行われる。【００４４】
次に、本実施形態の特徴であるカプセル型医療装置３が制御領域１７から外れた、または、外れそうになっている場合の制御方法について説明する。
図１０は、図６のカプセル型医療装置システムにおける制御を説明するフローチャートである。
カプセル型医療装置３の移動距離が長くなると、カプセル型医療装置３が制御領域１７内から外側へ移動してしまう場合がある。ここでは、カプセル型医療装置３が、被検体９の肛門側（図１におけるＹ軸の負方向側）に移動した場合に適用して説明する。カプセル型医療装置３が制御領域１７の端部にまで移動、または、制御領域１７から外れると、金属センサ７Ｙ−２がカプセル型医療装置３の位置情報を検出する（検出ステップ）（ステップＳ１）。【００４５】
金属センサ７Ｙ−２の検出信号は、図６に示すように、演算部３５に入力される。演算部３５は、カプセル型医療装置３が制御領域１７内からＹ軸の負方向側へ外れそうになっていると判定する。演算部３５は、判定結果に基づいて、カプセル型医療装置３を制御領域１７内に戻す方向を算出する。本実施形態においては、カプセル型医療装置３を移動させて、カプセル型医療装置３を制御領域１７内に移動させるため、カプセル型医療装置３を制御領域１７内に戻す方向はＹ軸の正方向となる（算出ステップ）（ステップＳ２）。
なお、制御領域１７を移動させて、カプセル型医療装置３を制御領域１７内に移動させる場合には、カプセル型医療装置３を制御領域１７内に戻す方向はＹ軸の負方向となる。【００４６】
制御部２１は、演算部３５の算出結果に基づいて、被検体９を移動させる指示を表示部２５に表示させる（指示ステップ）（ステップＳ３）とともに、駆動部３１を制御することで被検体９を移動させる（移動ステップ）（ステップＳ４）。表示部２５には、エラー状態でカプセル型医療装置誘導システム１を停止したことも併せて表示される。その後、制御部２１は、誘導用磁界の発生を停止させる信号を出力する（停止ステップ）（ステップＳ５）。
具体的には、表示部２５に「被検体９をＹ軸の正方向へ移動させて下さい。」という内容の指示が表示される。なお、上述のように表示部２５に被検体９の移動方向のみを表示してもよいし、移動方向の他に、移動距離を表示しても良く、特に限定するものではない。
なお、本実施形態においては、表示部２５に指示が表示されるとともに、制御部２１が自動的に駆動部３１を制御して被検体９を移動させているが、操作者が表示部２５に表示された指示内容に基づいて、駆動部３１を制御してもよく、特に限定するものではない。
上述のように、駆動部３１により被検体９を移動させてもよいし、被検体９自身が移動しても良く、特に限定するものではない。【００４７】
誘導用磁界の発生を停止させる具体的な方法としては、以下の２つの方法を例示することができる。
１つ目の方法は、図６に示すように、制御部２１の制御により、信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚから出力される交流信号の出力を０Ｖとする方法である。例えば、カプセル型医療装置３が制御領域１７から外れたときは、制御部２１は、演算部３５の出力に基づいて、信号発生器２７Ｘから出力される交流信号の出力電圧を０Ｖに制御する。この場合、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘにおいて電流増幅されても交流信号の出力電圧は０Ｖのままである。そのため、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘから誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２へ電流の流れは止まり、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２からの誘導用磁界の発生は停止される。
２つ目の方法は、図７に示すように、制御部２１の制御により、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚの出力をＯＦＦとする（止める）方法である。例えば、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘの出力部に設けた切り替え部Ｘ，Ｙ，Ｚのスイッチを切ることにより、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘと誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２とから構成される電流経路を遮断する方法である。カプセル型医療装置３が、制御領域１７内にあるときは、スイッチの出力をＯＮとする。つまり、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘの出力は、そのまま誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２に入力される。カプセル型医療装置３が、制御領域１７から外れたときは、スイッチの出力をＯＦＦとする。つまり、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘの出力は、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２に入力されない。
具体的には、演算部３５は、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２から入力された検出信号に基づいて、カプセル型医療装置３が制御領域１７から外れたことを判定する。すると、制御部２１は演算部３５からの出力に基づいて、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘの出力をＯＦＦとする。つまり、電流経路を遮断して、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘから誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２へ流れる電流の流れを止めることにより、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２からの誘導用磁界の発生は停止される。この場合、信号発生器２７Ｘから交流信号が出力されていても、誘導用磁界の発生を停止することができる。このため、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘからの誘導用磁界の発生を、容易に停止することができる。
なお、誘導用磁界の発生を停止させる方法は、上記の２つの方法に限定されない。上記の２つの方法を組み合わせることによって誘導用磁界の発生を停止することができる。【００４８】
被検体９がＹ軸の正方向へ移動することにより、カプセル型医療装置３は制御領域１７の中心側へ移動する。カプセル型医療装置３が制御領域１７内に入ると、金属センサ７Ｙ−２とカプセル型医療装置３との距離が離れ、金属センサ７Ｙ−２は反応しなくなる（出力がなくなる）。
演算部３５は、金属センサ７Ｙ−２の出力がなくなったことに基づいて、カプセル型医療装置３が制御領域１７内に入ったと判断する。制御部２１は、演算部３５の判断に基づいて、表示部２５に表示されていた指示内容を消すとともに、誘導用磁界の発生を再開する。具体的には、上記の誘導用磁界の発生を停止させる１つ目の方法に対しては、強制的に０Ｖとされていた信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚから出力される交流信号の電圧を、再び、誘導用磁界の発生に必要な所定波形の電圧とする。上記の誘導用磁界の発生を停止させる２つ目の方法に対しては、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘの出力部等に設けられたスイッチを入れて、出力をＯＮとする。つまり、遮断された誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘと誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２とから構成される電流経路等を繋ぐ。
以上により、カプセル型医療装置３は制御領域１７に戻り、誘導用磁界によるカプセル型医療装置３の誘導が継続される。【００４９】
なお、上述のように、カプセル型医療装置３の位置検出に金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２を用いてもよいし、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２の代わりに超音波センサ（検出部）を用いてもよく、特に限定するものではない。この構成の場合、超音波センサの検出対象として、金属部の代わりに超音波を反射させる部材（被検出部）をカプセル型医療装置３に搭載させることが望ましい。
この構成の場合、超音波センサを被検体９の体表面に配置して、被検体９の体腔内におけるカプセル型医療装置３の位置を検出してもよい。超音波センサの配置位置は、誘導用磁界発生コイル５からの距離などに基づいて決めることができる。超音波センサの配置位置の指示は、被検体９に対して照射されるレーザポインタの照射点を目安にすることができる。【００５０】
上記の構成によれば、コイルユニット５と、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２と、制御部２１とが設けられているため、カプセル型医療装置３が、制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
コイルユニット５は、制御領域１７内にカプセル型医療装置３を誘導制御する誘導用磁界を形成するため、制御領域１７内に位置するカプセル型医療装置３を所定の方向に誘導することができる。金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２は、カプセル型医療装置３が制御領域１７から外れたこと、つまり、制御領域１７内のカプセル型医療装置３が制御領域１７を越えて外側へ移動したことを検出でき、カプセル型医療装置３の誘導制御が不可能になることを防止できる。同時に金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２は、カプセル型医療装置３が制御領域１７から外れたことを意味する信号を出力することができる。制御部２１は、コイルユニット５を制御して誘導用磁界の形成を停止することができるため、カプセル型医療装置３が制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。つまり、誘導用磁界の形成が停止されているため、誘導用磁界によりカプセル型医療装置３に働く力が無くなり、カプセル型医療装置３と制御領域１７とを相対移動させ、カプセル型医療装置３を容易に制御領域１７内に移動させることができる。さらに、誘導用磁界によるカプセル型医療装置３の誘導制御も停止されているため、誤った操作により、カプセル型医療装置３が制御領域１７からさらに離れることを防止できる。【００５１】
演算部３５と表示部２５とが設けられているため、カプセル型医療装置３が、制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
演算部３５が設けられているため、カプセル型医療装置３を制御領域１７に戻す方向を演算により求めることができ、カプセル型医療装置３が制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。表示部２５が設けられているため、上記操作者は、カプセル型医療装置３を制御領域１７に戻す方向を容易に知ることができ、カプセル型医療装置３が制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。【００５２】
駆動部３１が設けられているため、カプセル型医療装置３が、カプセル型医療装置３を誘導制御するのに適した制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
駆動部３１は、カプセル型医療装置３が導入された被検体９を移動させる。この結果カプセル型医療装置３を制御領域１７内に戻すことができる。駆動部３１は、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２の出力に基づいて、自動的に被検体９を移動させるため、操作者がカプセル型医療装置３を移動させてカプセル型医療装置３を制御領域１７内に戻す方法と比較して、カプセル型医療装置３が制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。【００５３】
金属部と、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２とが配置されているため、カプセル型医療装置３が制御領域１７から外れたことを検出することができる。
金属部はカプセル型医療装置３に設けられているため、金属部の位置を検出することによりカプセル型医療装置３の位置を検出することができる。金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２は、制御領域１７の境界領域近傍に配置されているため、金属部、つまり、カプセル型医療装置３が制御領域１７から外れたことを容易に検出することができる。【００５４】
本実施形態のカプセル型医療装置３の制御方法は、ステップＳ１と、ステップＳ２と、ステップＳ３と、ステップＳ５とを具備するため、カプセル型医療装置３が、制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
ステップＳ１を具備することにより、カプセル型医療装置３が制御領域１７から外れたことを検出することができ、カプセル型医療装置３の誘導制御が不可能になることを防止できる。ステップＳ２を具備することにより、カプセル型医療装置３を制御領域１７に戻す方向を算出することができ、カプセル型医療装置３が制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。ステップＳ３を具備することにより、例えば、カプセル型医療装置誘導システム１の操作者は、カプセル型医療装置３を制御領域１７に戻す方向を容易に知ることができ、カプセル型医療装置３が制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。ステップＳ５を具備することにより、誘導用磁界の形成が停止されて、カプセル型医療装置３が制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。つまり、誘導用磁界によりカプセル型医療装置３に働く力が無くなり、カプセル型医療装置３と制御領域１７とを相対移動させ、カプセル型医療装置３を容易に制御領域１７内に移動させることができる。さらに、誘導用磁界によるカプセル型医療装置３の誘導制御も停止されているため、誤った操作により、カプセル型医療装置３が制御領域１７から更に離れることを防止できる。【００５５】
ステップＳ４を具備するため、カプセル型医療装置３が、制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
ステップＳ４を具備するため、カプセル型医療装置３は制御領域１７に戻る方向へ所定量だけ近づく。そのため、その後の対応においてカプセル型医療装置３を誘導制御しやすくなり、カプセル型医療装置３が制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。同時に、移動距離が所定量に制限されるため、カプセル型医療装置３は制御領域１７から外れた位置から離れた位置に移動することがない。そのため、カプセル型医療装置３の操作者はカプセル型医療装置３の位置を把握しやすく、カプセル型医療装置３が制御領域１７から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。【００５６】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図１１および図１２を参照して説明する。
本実施形態のカプセル型医療装置誘導システムの基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、カプセル型医療装置の位置を検出する構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１１および図１２を用いてカプセル型医療装置の位置を検出する構成の周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
図１１は、本実施形態におけるカプセル型医療装置誘導システムの外観構成を説明する図である。
なお、第１の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て、その説明を省略する。
カプセル型医療装置誘導システム（医療装置誘導システム）１０１は、図１１に示すように、被検者などに投入されるカプセル型医療装置（医療装置）１０３と、誘導用磁界を形成するコイルユニット５と、カプセル型医療装置１０３の位置検出に用いられる位置検出用磁界発生コイル（位置検出用磁界形成部、検出部）１０５と、磁界検出部（検出部）１０７と、位置算出部１３３（検出部）と、メモリ１３５と、を備えている（図１２参照）。【００５７】
カプセル型医療装置１０３は被検体９の体腔管路内に誘導され、体腔管路の内面の観察、診断、治療などの医療行為を行うものである。カプセル型医療装置１０３には、図１１に示すように、永久磁石１１と、螺旋部１３と、磁気誘導コイル１１５が設けられている。磁気誘導コイル１１５は、外部から印加された位置検出用磁界により磁気誘導を起こすものである。磁気誘導コイル１１５には、キャパシタ（コンデンサ）が付加されていて、所定の周波数において共振を起こす共振回路が構成されている。なお、上述のように、磁気誘導コイル１１５にキャパシタを付加して共振回路を構成してもよいし、磁気誘導コイル１１５自身の寄生容量により共振回路を構成してもよく、特に限定するものではない。【００５８】
位置検出用磁界発生コイル１０５は、制御領域１７内に位置検出用磁界を形成するものである。位置検出用磁界発生コイル１０５は、図１１に示すように、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−２よりもＸ軸の負方向側に配置されている。位置検出用磁界発生コイル１０５は、位置算出部１３３から供給される交流信号に基づいて、位置検出用磁界を形成する（図１２参照）。【００５９】
磁界検出部１０７は、磁気誘導コイル１１５により形成された誘導磁界および位置検出用磁界発生コイル１０５により形成された位置検出用磁界を検出するものである。磁界検出部１０７は、図１１に示すように、誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１よりもＸ軸の正方向側に配置されている。磁界検出部１０７には、複数の（本実施形態のおいては９個の）センスコイル１０８が設けられ、センスコイル１０８により誘導磁界および位置検出用磁界が検出される。【００６０】
図１２は、図１１のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
カプセル型医療装置誘導システム１０１は、更に、図１２に示すように、制御部１２１と、操作部２３と、表示部２５と、信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚと、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚと、駆動部３１と、演算部３５と、を備えている。【００６１】
制御部１２１は、演算部３５の出力に基づいて、誘導用磁界の形成を制御するものである。演算部３５は、位置算出部１３３の出力に基づいて、カプセル型医療装置１０３が制御領域１７から外れたことを判定するものである。演算部３５にはメモリが備えられている。メモリは磁界検出部１０７に位置検出用磁界のみが印加されたときの磁界検出部１０７の出力を記憶するものである。【００６２】
位置算出部１３３は、位置検出用磁界発生コイル１０５を制御して位置検出用磁界を形成させるものである。位置算出部１３３は、位置検出用磁界発生コイル１０５に対して交流信号を出力するとともに、磁界検出部１０７から磁界の検出信号が入力される。さらに、位置算出部１３３は、入力された磁界の検出信号を演算部３５に出力する。【００６３】
まず、上記の構成からなるカプセル型医療装置誘導システム１０１における作用について説明する。
本実施形態におけるカプセル型医療装置１０３の誘導方法の概略については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【００６４】
次に、本実施形態におけるカプセル型医療装置１０３の位置検出方法の概略について説明する。
カプセル型医療装置１０３の位置を検出する場合には、図１２に示すように、位置算出部１３３から位置検出用磁界発生コイル１０５に交流電流が出力される。交流電流の周波数は、磁気誘導コイル１１５を含む共振回路の共振周波数と略等しい周波数である。位置検出用磁界発生コイル１０５は、図１１に示すように、位置検出用磁界を発生する。カプセル型医療装置１０３が制御領域１７内に位置する場合には、磁気誘導コイル１１５に位置検出用磁界が印加される。位置検出用磁界により磁気誘導コイル１１５は誘導磁界を形成する。磁界検出部１０７のセンスコイル１０８には、上記位置検出用磁界および上記誘導磁界が印加され、センスコイル１０８から、上記位置検出用磁界および上記誘導磁界に係る電圧成分を含む電圧信号である位置検出信号が出力される。
位置検出信号は、位置算出部１３３を介して演算部３５に入力される。位置算出部１３３は、予め演算部３５のメモリに記憶された位置検出用磁界のみに係る電圧信号に基づいて、位置検出信号から誘導磁界のみに係る電圧信号を抽出する。位置算出部１３３は、さらに、抽出した電圧信号に基づいて、磁気誘導コイル１１５の位置、つまり、カプセル型医療装置１０３の位置を算出する。なお、上述の誘導磁界によるカプセル型医療装置１０３の位置検出方法は、「ＬＣ共振型磁気マーカを用いた高精度位置検出システム」、日本応用磁気学会誌、２９，１５３−１５６（２００５）において開示されている方法と略同様の方法である。【００６５】
演算部３５は、位置算出部１３３により算出されたカプセル型医療装置１０３の位置に基づいて、以下の２つの方法のいずれかを用いてカプセル型医療装置１０３が制御領域１７の内側に位置するか、外側に位置するかを判断する。
１つ目の方法が、制御領域１７と、磁界検出部１０７との相対位置関係が明らかな場合であって、演算部３５のメモリに磁界検出部１０７に対する制御領域１７の相対位置が記憶されている場合の方法である。具体的には、コイルユニット５と磁界検出部１０７との相対位置関係が明らかな場合の方法である。
例えば、制御領域１７の範囲が、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向における上限値および下限値で規定される直方体で表される場合、演算部３５のメモリにこれらの上限値および下限値が記憶されている。演算部３５は、算出されたカプセル型医療装置１０３の位置を表す座標と、上記上限値および下限値とを比較する。カプセル型医療装置１０３の座標値が、上記上限値および下限値のいずれかを超えていれば、カプセル型医療装置１０３は、制御領域１７から外れたと判定される。さらに、カプセル型医療装置１０３のＸ座標値、Ｙ座標値、Ｚ座標値のどの座標値が、上記上限値および下限値のどちら側に超えたかにより、カプセル型医療装置１０３が制御領域１７のどの方向へ外れたかを判定することができる。【００６６】
２つ目の方法が、制御領域１７と磁界検出部１０７との相対位置関係が不明な場合の方法である。具体的には、コイルユニット５と磁界検出部１０７との相対位置関係が不明な場合の方法である。かかる場合には、制御部１２１は、予め、制御領域１７と磁界検出部１０７との共通な基準点の位置を取得することにより、制御領域１７と磁界検出部１０７との相対位置関係を明らかとする。
例えば、カプセル型医療装置１０３またはそのカプセル型医療装置１０３と同等の磁界を発生するものを制御領域１７の中央に配置し、磁界検出部１０７により誘導磁界等を検出することにより、制御領域１７と磁界検出部１０７との共通な基準点の位置を取得する。これにより、位置算出部１３３は、磁界検出部１０７に対する制御領域１７の中央の相対位置を求めることができ、同時に、磁界検出部１０７に対する制御領域１７のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向における上限値および下限値を求めることができる。さらに、本実施形態では、演算部３５はカプセル型医療装置１０３の向きも検出できるため、制御領域１７（コイルユニット５）と磁界検出部１０７との間で座標変換を行うこともできる。
制御領域１７と磁界検出部１０７との相対位置関係を明らかとした後は、上述の１つ目の方法と同様にして、カプセル型医療装置１０３が、制御領域１７から外れたか否かを判定することができる。【００６７】
カプセル型医療装置１０３が、制御領域１７から外れた、または、外れそうになった場合以後（図６におけるステップＳ３から）の制御方法は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【００６８】
上記の構成によれば、カプセル型医療装置１０３に磁気誘導コイル１１５が設けられ、位置検出用磁界発生コイル１０５と磁界検出部１０７と演算部３５とが設けられているため、演算部３５は、カプセル型医療装置１０３が制御領域１７から外れたことを判定することができる。
カプセル型医療装置１０３には磁気誘導コイル１１５が設けられているため、位置検出用磁界が印加されることにより、カプセル型医療装置１０３（磁気誘導コイル１１５）から誘導磁界を発生させることができる。カプセル型医療装置誘導システム１０１には、位置検出用磁界発生コイル１０５が設けられているため、制御領域１７に位置検出用磁界を形成して、制御領域１７内に位置するカプセル型医療装置１０３から誘導磁界を発生させることができる。磁界検出部１０７は、磁界検出部１０７から受信した誘導磁界の強度に応じた出力信号を得ることができる。位置算出部１３３は、磁界検出部１０７の出力信号に基づいて、磁界検出部１０７に対してカプセル型医療装置１０３がどの位置にいるかを算出することができる。演算部３５は、上記算出結果に基づいてカプセル型医療装置１０３が制御領域１７から外れたか否かを判定することができる。【００６９】
〔第２の実施形態の第１変形例〕
次に、本発明の第２の実施形態における第１変形例について図１３および図１４を参照して説明する。
本変形例のカプセル型医療装置誘導システムの基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、カプセル型医療装置の位置検出に係る構成が異なっている。よって、本変形例においては、図１３および図１４を用いてカプセル型医療装置の位置検出に係る構成周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
図１３は、本変形例におけるカプセル型医療装置誘導システムの外観構成を説明する図である。
なお、第２の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て、その説明を省略する。
カプセル型医療装置誘導システム（医療装置誘導システム）２０１は、図１３に示すように、被検者などに投入されるカプセル型医療装置（医療装置）２０３と、誘導用磁界を形成するコイルユニット５と、カプセル型医療装置２０３の位置検出に用いられる磁界検出部１０７と、位置算出部２３３（検出部）と、を備えている（図１４参照）。【００７０】
カプセル型医療装置２０３は被検体９の体腔管路内に誘導され、体腔管路の内面の観察、診断、治療などの医療行為を行うものである。カプセル型医療装置２０３には、図１３に示すように、永久磁石１１と、螺旋部１３と、磁界発生部２１５が設けられている。磁界発生部２１５は、外部に向かって自ら磁界を発生するものである。磁界発生部２１５は、コイルと発振回路とを備え、発振回路から出力された交流信号がコイルに供給され、コイルにより磁界が形成される。【００７１】
図１４は、図１３のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
カプセル型医療装置誘導システム２０１は、更に、図１４に示すように、制御部１２１と、操作部２３と、表示部２５と、信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚと、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚと、駆動部３１と、を備えている。
位置算出部２３３には、磁界検出部１０７から磁界の検出信号が入力されるとともに、入力された磁界の検出信号を演算部３５に出力する。【００７２】
まず、上記の構成からなるカプセル型医療装置誘導システム２０１における作用について説明する。
本実施形態におけるカプセル型医療装置２０３の誘導方法の概略については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【００７３】
次に、本実施形態におけるカプセル型医療装置２０３の位置検出方法の概略について説明する。
カプセル型医療装置２０３の磁界発生部２１５により磁界が形成される。磁界検出部１０７のセンスコイル１０８には、上記磁界が印加され、センスコイル１０８から、上記磁界に係る電圧信号である位置検出信号が出力される。
位置検出信号は、位置算出部２３３を介して演算部３５に入力される。位置算出部２３３は、位置検出信号に基づいて、磁界発生部２１５の位置、つまり、カプセル型医療装置２０３の位置を算出する。
以降、カプセル型医療装置２０３が制御領域１７から外れたか否かの判定等は、第２の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【００７４】
上記の構成によれば、カプセル型医療装置２０３に磁界発生部２１５が設けられているため、位置検出用磁界発生コイルなどを用いる必要がない。
磁界発生部２１５は、自ら磁界を形成することができる。そのため、磁界検出部１０７は、磁界発生部２１５が形成した磁界のみを検出することができる。例えば、カプセル型医療装置に磁気誘導コイルを設けて、誘導磁界を用いてカプセル型医療装置の位置等を検出する方法と比較して、位置検出信号に含まれる位置検出用磁界に係る電圧成分と誘導磁界に係る電圧成分とを分離する必要がない。【００７５】
〔第２の実施形態の第２変形例〕
次に、本発明の第２の実施形態における第２変形例について図１５および図１６を参照して説明する。
本変形例のカプセル型医療装置誘導システムの基本構成は、第２の実施形態の第１変形例と同様であるが、第１変形例とは、カプセル型医療装置の位置検出に係る構成が異なっている。よって、本変形例においては、図１５および図１６を用いてカプセル型医療装置の位置検出に係る構成周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
図１５は、本変形例におけるカプセル型医療装置誘導システムの外観構成を説明する図である。
なお、第２の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て、その説明を省略する。
カプセル型医療装置誘導システム（医療装置誘導システム）３０１は、図１５に示すように、被検者などに投入されるカプセル型医療装置（医療装置）３０３と、誘導用磁界を形成するコイルユニット５と、カプセル型医療装置３０３の位置検出に用いられる無線受信部（検出部）３０７と、位置算出部３３３（検出部）と、を備えている（図１６参照）。【００７６】
カプセル型医療装置３０３は被検体９の体腔管路内に誘導され、体腔管路の内面の観察、診断、治療などの医療行為を行うものである。カプセル型医療装置３０３には、図１５に示すように、永久磁石１１と、螺旋部１３と、無線送信部３１５が設けられている。無線送信部３１５は、外部に向かって電波を送信するものである。電波はカプセル型医療装置３０３と外部との通信に用いられるものである。例えば、カプセル型医療装置３０３に画像取得部が設けられている場合、取得した画像を外部に送信する時に上記電波を用いることができる。【００７７】
無線受信部３０７は、無線送信部３１５から送信された電波を受信するものである。無線受信部３０７には、複数の（本実施形態のおいては９個の）アンテナ（無線受信部）３０８が設けられ、アンテナ３０８により電波が受信される。【００７８】
図１６は、図１５のカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
カプセル型医療装置誘導システム３０１は、更に、図１６に示すように、制御部１２１と、操作部２３と、表示部２５と、信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚと、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚと、駆動部３１と、を備えている。
位置算出部３３３は、複数のアンテナ３０８から最も強い電波を受信している（通信品質が最も良い）アンテナ３０８を選択し、選択したアンテナ３０８を用いてカプセル型医療装置３０３との通信を継続するものである。位置算出部３３３は、さらに、複数のアンテナ３０８におけるそれぞれの電波の受信強度を演算部３５に出力する。【００７９】
次に、上記の構成からなるカプセル型医療装置誘導システム３０１における作用について説明する。
まず、本実施形態におけるカプセル型医療装置３０３の誘導方法の概略については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【００８０】
次に、本実施形態におけるカプセル型医療装置３０３の位置検出方法の概略について説明する。
カプセル型医療装置３０３の無線送信部３１５により電波が送信される。無線受信部３０７の複数のアンテナ３０８は、上記電波を受信して、受信した電波強度に応じて受信信号を出力する。位置算出部３３３は、それぞれのアンテナ３０８における電波の受信強度を位置算出部３３３に出力する。位置算出部３３３は、それぞれのアンテナ３０８における電波の受信強度に基づいて、無線送信部３１５の位置、つまり、カプセル型医療装置３０３の位置を算出する。
以降、カプセル型医療装置３０３が制御領域１７から外れたか否かの判定等は、第２の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【００８１】
上記の構成によれば、カプセル型医療装置３０３に無線送信部３１５が設けられ、無線受信部３０７と、位置算出部３３３とが設けられているため、演算部３５は医療装置が制御領域から外れたことを判定することができる。
カプセル型医療装置３０３には無線送信部３１５が設けられ、無線送信部３１５から外部に向かって電波が送信されている。無線受信部３０７には、無線送信部３１５から送信された電波を受信する複数のアンテナ３０８が設けられている。このため、無線受信部３０７は、受信した電波の強度に応じた複数の出力信号を出力することができる。位置算出部３３３は、無線受信部３０７の出力信号に基づいて、複数のアンテナ３０８に対してカプセル型医療装置３０３がどの位置にいるか算出することができる。演算部３５は、上記算出結果に基づいてカプセル型医療装置３０３が制御領域１７から外れたか否かを判定することができる。【００８２】
無線送信部３１５と無線受信部３０７とが設けられているため、位置検出用磁界発生コイルなどを用いることなく、カプセル型医療装置３０３の位置測定を行うことができる。例えば、カプセル型医療装置３０３を用いて被検体９の体腔内の撮像を行う場合には、撮像データを送信する電波を用いてカプセル型医療装置３０３の位置等の測定を行うことができる。すると、位置測定にのみ用いられる位置検出用磁界発生コイルなどが必要なくなり、カプセル型医療装置誘導装置３０１の構成を簡略化することができる。【００８３】
〔第２の実施形態の第３変形例〕
次に、本発明の第２の実施形態における第３変形例について説明する。
本変形例の力プセル型医療装置誘導システムの基本構成は、第２の実施形態や第１の実施形態と同様であるが、第２の実施形態や第１の実施形態とは、カプセル型医療装置の位置検出に係る構成が異なっており、第２の実施形態にある磁気式の位置算出部１３３および第１の実施形態にある金属センサ（検出部）７Ｙ−１，７Ｙ−２の両方を有している。金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２による位置検出では、金属部、すなわちカプセル型医療装置３が金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２が作る領域内にあるかどうかだけを検出できる一方、検出の範囲は広い。一方で位置算出部１３３による位置検出では、検出の範囲は狭いものの、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２に比べて精度よく位置や方向を検出することができる。演算部３５は、金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２から入力された検出信号に基づいて、力プセル型医療装置３が制御領域１７から外れたことを判定するとともに、カプセル型医療装置３を制御領域１７に戻す方向を算出する。制御部２１は、演算部３５の算出結果に基づいて、誘導磁界停止のための制御を行う。【００８４】
上記の構成によれば、カプセル型医療装置３が制御領域１７から外れることにより誘導磁界の形成を停止するかどうかの判定を位置算出精度の粗い金属センサ７Ｙ−１，７Ｙ−２を用いて行える一方で、力プセル型医療装置３が制御領域内にある場合に位置算出部１３３を用いて力プセル型医療装置３の詳細な位置を算出することができるという効果を有する。さらに、位置算出部１３３の算出結果を用いて、力プセル型医療装置３を制御領域１７に戻す等の動作制御を行ってもよい。【００８５】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図１７を参照して説明する。
本実施形態のカプセル型医療装置誘導システムの基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、カプセル型医療装置を制御領域に戻す方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図１７を用いてカプセル型医療装置を制御領域に戻す方法に係る構成周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
図１７は、本実施形態におけるカプセル型医療装置誘導システムにおける回路構成を説明するブロック図である。
なお、第２の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て、その説明を省略する。【００８６】
カプセル型医療装置誘導システム（医療装置誘導システム）４０１は、図１７に示すように、制御部４２１と、操作部２３と、表示部２５と、信号発生器２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚと、誘導用磁界発生コイル駆動部２９Ｘ，２９Ｙ，２９Ｚと、駆動部３１と、演算部３５と、位置算出部１３３とを備えている。【００８７】
制御部４２１は、位置算出部１３３の出力に基づいて、誘導用磁界の形成を制御するものである。演算部３５は、位置算出部１３３の出力に基づいて、カプセル型医療装置１０３が制御領域１７から外れたことを判定するものである。演算部３５にはメモリが備えられ、メモリは磁界検出部１０７に位置検出用磁界のみが印加されたときの磁界検出部１０７の出力を記憶するものである。【００８８】
次に、上記の構成からなるカプセル型医療装置誘導システム４０１における作用について説明する。
本実施形態におけるカプセル型医療装置１０３の誘導方法の概略については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
本実施形態におけるカプセル型医療装置１０３の位置検出方法の概略についても、第２の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【００８９】
次に、本実施形態の特徴であるカプセル型医療装置１０３を制御領域１７に戻す方法について説明する。
カプセル型医療装置１０３が、制御領域１７から外れた、または、外れそうになったと演算部３５により判定されると、制御部４２１は、演算部３５の算出結果に基づいて、被検体９を移動させる指示を表示部２５に表示させるとともに、カプセル型医療装置１０３を制御領域１７に戻す指示を出力する。その後、制御部４２１は、誘導用磁界の発生を停止させる信号を出力する。【００９０】
カプセル型医療装置１０３を制御領域１７に戻す指示は、具体的には、カプセル型医療装置１０３をそれまでの進行方向とは逆方向に誘導する指示である。例えば、カプセル型医療装置１０３がＹ軸の負方向に進み、制御領域１７から外れた場合に適用して説明する。
カプセル型医療装置１０３が、制御領域１７から外れたと演算部３５に判定されると、制御部４２１は、カプセル型医療装置１０３をＹ軸の正方向に移動させる制御を行う。つまり、制御部４２１は、信号発生器２７Ｚに対して、それまで発生していた交流信号の位相を反転させる（πずらす）制御信号を出力するとともに、信号発生器２７Ｘに対して、それまでと同様の交流信号を発生させる制御信号を出力する。このように制御することで、それまで、カプセル型医療装置１０３をＹ軸の負方向に誘導していた回転磁界（誘導磁界）の回転方向が逆になる。回転磁界の回転方向が逆になると、カプセル型医療装置１０３はＹ軸の正方向に誘導される。制御部４２１は、カプセル型医療装置１０３を所定量だけＹ軸の正方向に誘導し、上述のように誘導用磁界の発生を停止させる。所定量の制御方法としては、カプセル型医療装置１０３の誘導時間や、カプセル型医療装置１０３（回転磁界）の回転数などを制御する方法を挙げることができる。【００９１】
表示部２５には、第１の実施形態と同様に、「被検体９をＹ軸の正方向へ移動させて下さい。」という内容の指示が表示されるとともに、「カプセル型医療装置１０３を逆方向へ戻す操作を行ってください。」という内容の指示が表示される。操作者は、上述の２つの指示のいずれかを選ぶことができる。
「被検体９をＹ軸の正方向へ移動」させる場合には、第１の実施形態と同様に、制御部４２１が自動的にベッドを移動させて、被検体９を移動させてもよいし、操作者がベッドを操作して、被検体９を移動させてもよい。
一方、「カプセル型医療装置１０３を逆方向に移動」させる場合には、操作者は操作部２３にカプセル型医療装置１０３をＹ軸の正方向に移動させる指示を入力し、その後、通常のカプセル型医療装置１０３の誘導操作が行われる。このときはすでに、カプセル型医療装置１０３は制御部４２１により、所定量だけＹ軸の正方向に移動されている。かかる場合、制御部４２１によるベッドの移動制御は行われない。【００９２】
上記の構成によれば、制御部４２１は、制御磁界を制御することにより、カプセル型医療装置１０３を制御領域に戻す方向に所定量だけ移動させることができる。カプセル型医療装置１０３は所定量だけ制御領域１７に近づくため、その後の対応においてカプセル型医療装置１０３を誘導制御しやすくなり、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。同時に、移動距離が所定量に制限されるため、カプセル型医療装置１０３は制御領域から外れた位置から離れた位置に移動することがない。そのため、カプセル型医療装置１０３の操作者はカプセル型医療装置１０３の位置を把握しやすく、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
制御部４２１は、演算部３５の出力に基づいて制御磁界を形成するため、カプセル型医療装置１０３を自動的に制御領域１７内に戻すことができる。
制御部４２１は、カプセル型医療装置１０３を制御領域１７に戻す方向に移動させた後に、制御磁界の形成を停止するため、医療装置が制御領域から大幅に逸脱することを容易に防止することができる。
なお、上記のカプセル型医療装置１０３を制御領域１７に戻す方法は、他の実施例または変形例においても適応可能であり、上記と同様の効果を奏する。【００９３】
図１８は、図１１のカプセル型医療装置誘導システムの他の実施形態を説明する模式図である。
なお、上述の第１の実施形態から第３の実施形態において、コイルユニット５が、ヘルムホルツ様に配置された誘導用磁界発生コイル５Ｘ−１，５Ｘ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｙ−１，５Ｙ−２対と、誘導用磁界発生コイル５Ｚ−１，５Ｚ−２対と、から構成されていてもよいし、図１１に示すように、平面状に配置された誘導用磁界発生コイル６０５Ｘ−１，６０５Ｘ−２と、誘導用磁界発生コイル６０５Ｙ−１，６０５Ｙ−２と、誘導用磁界発生コイル６０５Ｚと、から構成されていてもよく、磁界強度の分布が均一な領域が形成されれば、特に限定するものではない。
図１１に示すコイル配置においては、誘導用磁界発生コイル６０５Ｚの上方の所定領域に磁界強度の分布が均一な領域が形成されるが、その均一な領域は、第１から第３の実施形態で用いられているコイル配置よりも狭くなる。【００９４】
なお、本発明の技術範囲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。【００９５】
例えば、制御領域は、磁界強度が略一様な領域としたが、本発明の技術範囲はこれに限定されるものではなく、磁界強度の勾配がきつい領域（図４において楕円で囲われた領域）の一部も制御領域に含めて、制御領域を広げても構わないし、磁界強度が略一様な領域の一部分だけを制御領域としても構わない。制御領域の広さを変えることにより、カプセル型医療装置が制御領域外に移動した場合に制御領域に戻す際の制御性と引き換えにカプセル型医療装置を自由に制御できる領域を広げることができたり、あるいは、カプセル型医療装置を自由に制御できる範囲と引き換えにカプセル型医療装置が制御領域外に移動した場合に制御領域に戻す際の制御性を向上したりすることができる。【００９６】
また、略一様な回転磁界によりカプセル型医療装置に加えられた回転運動を推進力に変換することにより推進するとしたが、本発明の技術範囲はこれに限定されるものではなく、勾配を有した磁界をカプセル型医療装置に印加して、磁気の引力によりカプセル型医療装置が推進するようにしても構わない。この場合の制御領域は、略一様な領域に限定されるものではなく、カプセル型医療装置が制御領域外に移動した場合に制御領域に戻す際の制御性に応じて任意に設定することが可能である。【００９７】
なお、上記の実施の形態においては、この発明をカプセル型医療装置に適用して説明したが、この発明はカプセル型医療装置に限られることなく、カテーテル等その他各種の機器に適用できるものである。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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