(57)【要約】【課題】  生体内の状態に応答して生体内装置を選択的に作動し、又はその操作モードを変更するための装置、システム、及び方法を提供する。【解決手段】  自律式生体内装置の操作モードを生体内状態に応じて選択的に作動又は変更するための装置、システム、及び方法。システムは、状態試験器を備えた生体内感知装置及びコントローラを含む。生体内感知装置は、外部受信機と通信することができる。
2006509574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
状態試験器を含む生体内感知装置と、
前記生体内感知装置の操作モードを制御するコントローラと、
を含み、
前記状態試験器は、作動的に前記コントローラと接続されている、
ことを特徴とする、生体内感知のためのシステム。
【請求項２】
イメージセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記イメージセンサは、ＣＣＤ及びＣＭＯＳから成るグループから選択されることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記イメージセンサは、第１の色範囲に感受性を有するピクセルの１つのサブグループと、第２の色範囲に感受性を有するピクセルの別のサブグループとを含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
スペクトル解析装置を含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記状態試験器は、ｐＨ試験器、血液検出器、温度計、圧力センサ、バイオセンサ、スペクトル解析イメージセンサ、イメージセンサ、及び計数器から成るグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記状態試験器は、生体内状態を試験するためのものであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記コントローラは、前記生体内感知装置に組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記コントローラは、外部コントローラであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記コントローラは、計数器を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記コントローラは、機械式スイッチ、ソフトウエア、及び回路から成るグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コントローラは、増幅器及び比較器を含む回路であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記状態試験器は、サーミスタであることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
生体内送信機を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
生体内光源を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記生体内感知装置は、自律型装置であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記生体内感知装置は、カプセルであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記生体内感知装置は、該生体内感知装置の構成要素と作動的に接続したＡＳＩＣを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２０】
前記構成要素は、生体内送信機、生体内光源、生体内電源、コントローラ、生体内イメージセンサ、状態試験器、生体内受信機、及び該生体内受信機に作動的に接続したＡＳＩＣから成るグループから選択されることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記コントローラは、前記ＡＳＩＣの一体部分であることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
生体内受信機を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２３】
外部受信機を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記外部受信機は、処理ユニット及び記憶ユニットを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２５】
モニタ及びデータプロセッサを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記データプロセッサは、記憶ユニット及びプロセッサを含むことを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記状態試験器は、色が変化する物質を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項２８】
前記色変化物質は、温度感受性物質、ｐＨ感受性物質、及び血液感受性物質を含むグループから選択されることを特徴とする請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記状態試験器は、ｐＨ感受性及び／又は時間感受性の可溶性物質の層を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３０】
前記生体内感知装置は、ｐＨ感受性及び／又は時間感受性の可溶性物質で被覆した区画を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３１】
前記生体内感知装置は、ｐＨ感受性及び／又は時間感受性の可溶性物質で被覆したサンプリング入口を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３２】
前記生体内感知装置は、ｐＨ感受性及び／又は時間感受性の可溶性物質で被覆したスイッチを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３３】
生体内撮像装置を制御する方法であって、
生体内の状態を感知する段階と、
前記感知する段階に基づいて生体内撮像装置のイベントをトリガする段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３４】
生体内の状態を感知する段階は、時間を感知する段階、ｐＨを感知する段階、温度を感知する段階、圧力を感知する段階、血液を感知する段階、及びバイオセンシングから成るグループから選択されることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記トリガする段階は、コントローラによるものであることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記トリガする段階は、外部受信機によるものであることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記イベントは、前記生体内撮像装置の操作モードの変更を含むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記操作モードの変更は、センサの作動、センサの作動停止、データ取得速度の変更、送信の信号形式及び周波数範囲の変更、感覚データの処理の変更、生体内イメージセンサのフレーム取得速度の変更、照度の変更、生体内イメージセンサの画像平面の変更、生体内サンプル収集の作動、薬剤の放出、電力消費モードの変更、及び浮遊モードの変更から成るグループから選択されることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
イベントのトリガを遅延する段階を含むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
ある一定の量の冷水又は温水を摂取する段階を含むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４１】
前記トリガする段階は、ｐＨ感受性及び／又は時間感受性の可溶性物質によるものであることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内装置の分野に関するものである。より詳細には、本発明は、例えば生体内の状態に応答して生体内装置を選択的に作動し、又はその操作モードを変更するための装置、システム、及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの生体内装置は、その感知、診断、又は他の機能を実行することができる部位から離れた位置で体内に導入することができる。例えば、小腸の部位を撮像するための生体内装置は、口を通って体内に導入することができ、小腸に達するまでの蠕動運動によって胃及び消化（ＧＩ）管の他の部分を通過する。同様に、生体内装置は、関連する部位又は疑わしい病変の位置が知られていないか又は不確かな場合に体内に導入することもでき、それにより、生体内装置が導入点を通過し、病変を診断するか又は他の機能を実行するためにその感知機能又は他の機能が要求されるであろう病変部位を探し出すことを必要とすることになる。
【０００３】
センサのような生体内装置は、一般的に、生体内センサを体内に導入することができる前に、生体内センサの中に設定又はプログラムすることができる固定したスケジュールで感覚データを捕らえるように構成されている。例えば、生体内イメージセンサは、それを体内に導入した時間に開始される、固定の間隔で画像を捕らえるように構成することができる。一般的に、生体内センサは、そのようなセンサを体内に導入するのを手助けする医者又は医療従事者によって作動されるであろう。他の生体内センサは、摂取する前に、例えば、それらの元の包装からそれを取り外すと自動的に作動される場合がある。その結果、体内の関連部位又は病変が疑われる部位から離れていることがある体内の位置に導入された生体内センサは、例えば、病変又は疑われる病変が存在しない関連部位以外の位置でその感知機能又は他の機能を実行する場合がある。そのような余分な感知を実施することは、電源、データ収集、データ転送（バンド幅）、データ記憶容量、及び／又は場合によっては制限される生体内センサのリソースの他のものの利用が非効率になるであろう。過剰なデータが内科医による検査のために要求される場合があり、全体の検査時間を増加させる。
【０００４】
固定のスケジュールに基づく生体内センサによるデータの取得は、一方では、病気の兆候又は他の関連がほとんどない部位において収集される余分なデータをもたらし、他方では、特定の兆候又は他の関連がある生体内部位に関して得られる不十分な感覚データをもたらす場合がある。例えば、生体内画像取得システムは、例えば、毎秒２フレームの速度で生体内画像を取るようにプログラムすることができる。そのようなフレーム取得速度は、例えば、殆どの小腸の妥当な画像を全体的に取るのには十分であろうが、そのようなフレーム取得速度は、食道又は他の部位のような部位に要求されるであろう細部を撮像するレベルを達成するには遅すぎる場合がある。
従って、生体内装置の効率的及び効果的な作動を可能にするためのシステム及び方法の必要性が存在する。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，６０４，５３１号
【特許文献２】公開番号ＷＯ０１／６５９９５
【特許文献３】ＰＣＴ公告ＷＯ０２／０７３５０７
【特許文献４】公告番号ＷＯ０２／０９５３５１
【非特許文献１】Ｒ．Ｓｔｅｗａｒｔ  ＭｃＫａｙ著「生物医学的遠隔測定法」、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ出版、２４４−２４５頁、１９７０年
【非特許文献２】Ｗａｎｇ、Ｌ．著「胃腸管の動的モニタリングのための集積マイクロ計装」、「ＩＥＥＥ計装及び測定技術会議」、２００２年５月
【発明の開示】
【０００６】
従って、本発明の一実施形態により、例えば状態試験器を備えた生体内感知装置とコントローラとを含む生体内感知のためのシステムが提供される。状態センサは、例えば生体内感知装置の操作モードを制御するために、例えばコントローラと作動的に接続することができる。
また、本発明の実施形態により、例えば生体内の状態を感知し、その感知に基づいて生体内撮像装置のイベントをトリガすることにより、例えば生体内撮像装置を制御する方法が提供される。
本発明は、添付図面と共に以下の詳細説明から更に十分に理解されて評価されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下の説明において本発明の様々な態様を説明する。説明の目的で、本発明の完全な理解のために特定の構成及び詳細を示すものである。しかし、本発明はまた、ここに示す特定の詳細なしに実施することができることを当業者は認めるであろう。更に、本発明を不明瞭にしないために、公知の特徴は省略されるか又は単純化される。
本発明のいくつかの実施形態によれば、生体内状態試験器によって検出される時の生体内状態に応答して、例えば、生体内装置及び／又は一般的に患者の体外に置かれる受信（及び／又は処理、及び／又は検査）ユニットの操作モードを作動又は変更するなどのイベントをトリガするためのシステム、方法、及び装置が提供される。そのような作動、作動停止、又は変更の操作モードは、例えば、生体内装置及び／又は受信ユニットの１つ又はそれ以上の構成要素の作動又は作動停止、電力消費を増大又は低減、照明のレベルの増大又は低減、例えば毎秒２画像から例えば毎秒１４画像への例えばデータ取得速度の増大のような感知速度の増大又は低減、又は、例えば生体内イメージセンサの場合の光源の照度の増大又は低減又はイメージセンサの画像平面の変更のような感知パラメータの変更を含むことができる。他の操作モードを変更することもでき、他のデータ取得速度を用いることもできる。いくつかの実施形態では、１つの装置に１つよりも多い生体内センサを含むことができる。装置の操作モードの変更は、そのような実施形態では、そのようなセンサの一方又は両方の作動又は作動停止、又はそのような１つよりも多いセンサの交替作動を含むことができる。例えば、生体内イメージセンサは、２つのイメージセンサを含むことができる。操作モードの変更は、そのような例においては、そのようなイメージセンサの一方又は両方の作動又は作動停止、又はそのようなイメージセンサの交替作動を意味する場合がある。他の実施形態では、１つの生体内装置は、第２の生体内装置の１つ又はそれ以上の構成要素を作動又は作動停止することができる。２つ又はそれ以上の生体内装置間の通信は、例えば、１つ又はそれ以上の外部受信機によるか、又は例えば１つ又はそれ以上の生体内装置間の直接通信によって行うことができる。
【０００８】
いくつかの実施形態では、操作モードの変更は、例えば、生体内装置から得られ、任意的に送信された感覚データを処理する方法又は手順の変更を含むことができる。例えば、絨毛を有する内腔内の部位からの画像又は超音波読取値のような感覚データは、絨毛の不規則な表面の結果として歪んだ画像を戻す場合がある。いくつかの場合には、そのような歪みは、データプロセッサによる感覚データの処理の方法の変更によって補正することができる。例えば、特定の画像処理アルゴリズムを作動させることができる。一実施形態によれば、感覚データの処理方法は、例えば、外部受信ユニットにおいて実行することができる。別の実施形態では、この変更は、例えば、単一画像モードに対して二重画像モードでの画像の表示のようなデータ表示のモード（検査モード）の変更とすることができる。
【０００９】
いくつかの実施形態によれば、本発明は、例えば生体内画像取得システムのような生体内装置と、例えば、生体内ｐＨ試験器、血液検出器、温度計、圧力試験器、スペクトル解析イメージセンサ、バイオセンシング用のバイオセンサ、加速度計、又は運動検出器のいずれかのような生体内状態試験器と、生体内装置に状態試験器を接続して生体内装置の操作モードに為される変更を信号で送信するためのコントローラとを含むものである。他の状態試験器を用いることもでき、並びに、状態センサの２つ又はそれ以上の組合せを用いることもできる。１つの例示的な実施形態では、バイオセンサは、例えば、結腸内の結腸特定のフローラを感知するために用いることができる。別の例示的実施形態では、圧力試験器は、例えば、圧力パターンの変化のような圧力の変化を感知するのに用いることができる。例えば、圧力低下は、例えば装置が小腸から盲腸（結腸の始まりにおける）に移動する時に圧力試験器によって感知することができる。機械的、電気的、電磁気的、化学的、又は光学的信号のような状態試験器によって発せられる様々な信号を用いることもできる。
【００１０】
本発明の実施形態は、本出願と共通の出願人に譲渡され、本明細書において引用により組み込まれている米国特許第５，６０４，５３１号、及び／又は同じく本出願と共通の出願人に譲渡され、本明細書において引用により組み込まれている公開番号ＷＯ０１／６５９９５に説明された様々な実施形態のような生体内装置及び記録／受信及び表示システムと共に用いることができる。他の構成を有する他の生体内システムを用いることもできる。
【００１１】
装置の実施形態は、一般的に自律的であり、一般的に内蔵型とすることができる。例えば、装置は、全ての構成要素が実質的に容器又はシェルに収容されており、例えば電力を受け取るか又は情報を送信するためのワイヤ又はケーブルのいずれも必要としないカプセル又は他のユニットとすることができる。装置は、データの表示、制御、又は他の機能を与える外部の受信及び表示システムと通信することができる。例えば、電力は、内部バッテリ又は無線受信システムによって与えることができる。他の実施形態は、他の構成と機能を有する場合がある。例えば、構成要素は、複数の部位又はユニットに亘って分散することができる。制御情報は、外部ソースから受信することもできる。
【００１２】
例えば、カプセルのような摂取可能な装置に含むことができる生体内撮像システムは、カプセルがＧＩ器管を通過する間にＧＩ器管の画像を撮って送信することができる。撮像システムに加えて、カプセルのような装置は、例えば、撮像システム上に関連の部位を撮像する光学システムと、イメージセンサの画像出力を送信するための送信機とを含むことができる。カプセルは、消化器管を通過することができ、自律型ビデオ内視鏡として作動することができる。小腸のようなＧＩ器管の到達困難な部位を撮像することができる。他の装置を含むこともでき、イメージセンサ以外のセンサを含む装置を用いることもできる。カプセル以外の構成を用いることもできる。
【００１３】
ここで図１を参照すると、図には、本発明の実施形態に従って用いることができる例えば飲込み可能なカプセル型生体内装置が図式的に示されている。装置４０は、イメージセンサ４６、生体内部位（図示しない）から反射された光をイメージセンサ４６の上に集束させるための生体内光学システム４１、１つ又はそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）又は他の適切な光源のような光源４２、とりわけ体液から光学システムを防御するのに有用なドーム４４、例えば装置４０の設定のような操作モードを制御するための回路又はコントローラ４８、例えばｐＨ試験器又は温度計のような状態試験器４９、生体内メモリユニット３９、一組のバッテリのような生体内電源４５、装置４０へ送信された信号を集めるための生体内受信機４３、及び受信機へ信号及び／又は画像データを送信するための生体内送信機４７を含むことができる。生体内イメージセンサ４６、生体内光源４２、コントローラ４８、生体内メモリユニット３９、生体内送信機４７、生体内受信機４３、及び状態試験器４９の１つ又はそれ以上は、本発明のいくつかの実施形態では、例えば、ＰＣＢ３８に又はそれを通して作動的に接続することができ、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）５０に含まれるか又は内蔵することができる。他の実施形態では、イメージセンサ４６、コントローラ４８、及び状態試験器４９は、ＡＳＩＣ５０又はＰＣＢ３８又は他の接続手段なしに相互に作動的に接続することができる。例えば、マイクロ波接続又は他の適切な接続のような有線又は無線接続をカプセル内の要素間に用いることができる。そのようなＡＳＩＣ５０は、カプセルに対する制御をもたらすことができる。代替的に、送信機４７のような別の構成要素が、そのような制御をもたらす場合がある。
【００１４】
いくつかの実施形態では、イメージセンサ４６は、様々な典型的なカラーピクセルのアレイを有するＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサとすることができる。他の適切なイメージセンサを用いることができ、又はイメージセンサを用いないこともできる。本発明の一実施形態では、イメージセンサ４６はまた、状態試験器として機能することができる。例えば、イメージセンサは、例えば典型的に結腸で見られる血管構造、又は典型的に小腸に見られる絨毛構造を検査するのに用いることができる。そのような構造の検出、そのような構造の欠如の検出、又は例えば腸の内容物に特異的な色のような他の構造又は色の検出を使用して、生体内装置のイベントをトリガすることができる。検出される他の適切な構造又は色もトリガとして利用することができる。本発明の実施形態によれば、検出は、適切な画像処理アルゴリズム及び／又は適切なソフトウエアによって補助することができると考えられる。
装置４０の他の構成においては、カプセル受信機４３、電源４５、生体内メモリユニット３９、又は他のユニットのような構成要素を除外することができる。
一般的に、装置４０は、患者によって飲み込まれ、患者のＧＩ器管を通過するものである。他の適切な身体内腔又は空洞を撮像又は検査することもできる。
【００１５】
ここで図１Ｂを参照すると、図には、本発明の実施形態による外部受信機１２が図式的に示されている。外部受信機１２は、一般的に患者の体外に置くことができ、装置４０から送信されるデータを受信及び／又は記録及び／又は処理することができる。外部受信機１２は、一般的に、装置４０からの画像及び他のデータ、及び例えば記憶ユニット１６に記憶された画像及び他のデータを受信するための受信アンテナ（又は、アンテナアレイ）１５を含むことができる。一般的に、外部受信機１２は携帯することができ、画像の記録の間は患者の身体上に着用することができる。
【００１６】
外部受信機１２はまた、例えば、制御し、判断し、装置４０によって送信された信号に応答することができる機能性をエミュレートする、信号処理ユニット及び／又は制御ソフトウエア又は例えば制御機構又は回路のような処理ユニット１１を装備することができる。外部受信機１２はまた、送信機及び装置４０への信号を制御するような信号を外部受信機１２に送信することができる送受信機１７を含むことができる。外部受信機１２はまた、装置の操作モードの変更に関して特に利用者又は患者へ指示を与えることができるユーザインタフェース（図示しない）を含むことができる。例えば、カプセルの胃の通過は、例えばイメージセンサのようなセンサの操作モードの変更をトリガすることができるｐＨレベルの変化によって識別することができる。患者にそのようなモード変更が為されたことをユーザインタフェースを通じて信号で知らせることができる。また、患者に対して、例えば位置の変更（例えば、着座位置から傾斜位置への変更など）や下剤又はある一定の液体の摂取などのようなある一定の行動を取ることを促すことができる。
【００１７】
ここで図１Ｃを参照すると、図には、本発明の実施形態によるデータプロセッサが図式的に示されている。好ましくは、データプロセッサ１４、データプロセッサ記憶ユニット１９、及びモニタ１８は、プロセッサ１３、メモリ（記憶ユニット１９など又は他のメモリ）、ディスクドライブ、及び入力装置のような標準構成要素を含むことができるパーソナルコンピュータ又はワークステーションの一部である。代替的な構成も可能である。代替的実施形態では、データ受信及び記憶構成要素は、別の構成とすることができる。更に、画像及び他のデータは、別の組の構成要素によって別の方法で受信することができる。一般的に、作動中は、画像データは、外部受信機１２からデータプロセッサ１４に転送され、それは、プロセッサ１３、ストレージ１９、及びソフトウエアと共に、画像データを記憶し、恐らく処理し、モニタ１８上に表示する。集めた画像データを記憶及び／又は表示する他のシステム及び方法を用いることもできる。他の実施形態では、データ処理は、外部受信機１２の中の構成要素によって実行される。
【００１８】
一般的に、装置４０は、画像を撮り、次に、例えばラジオ周波数を用いて画像を受信機アンテナ１５に送信する。代替的実施形態では、外部受信機１２は、データプロセッサ１４の構成要素の一部である。一般的に、記録して送信される画像データは、デジタルのカラー画像データである。代替的実施形態では、他の適切な画像形式（例えば、白黒画像データ、赤外線画像データなど）を用いることもできる。一実施形態では、各フレームの画像データは、公知の方法により、それぞれ２５６ピクセルの２５６列を含むことができ、各ピクセルは、色及び輝度に関するデータを含む。例えば、色は、４つのサブピクセルのモザイクによって各ピクセルにおいて表すことができ、各サブピクセルは、赤、緑、又は青のような原色に対応する（１つの原色は２回出てくる）。各サブピクセルの輝度は、例えば、１バイト（すなわち、０−２５５）の輝度値によって記録することができる。適切な形式の他のデータを用いることもできる。一実施形態では、例えば、それぞれ１６ピクセルの１６列を撮るか又は送信する希薄モードにより、イメージセンサ４６は、画像及び他のデータを撮ることができ、送信機４７はそれを送信することができる。
【００１９】
一実施形態では、生体内送信機４７は、少なくとも、イメージセンサ４６からの画像信号を変調するための変調器（図示しない）、ラジオ周波数（ＲＦ）増幅器（図示しない）、及びインピーダンス整合器（図示しない）を含むことができる。変調器は、例えば、５ＭＨｚよりも低い遮断周波数ｆcを有する入力画像信号を一般的に１ＧＨｚの範囲にある搬送周波数ｆrを有するＲＦ信号に変換することができる。搬送周波数は、他のバンド、例えば４００ＭＨｚとすることができる。変調されたＲＦ信号は、一般的に適切なバンド幅のｆtを有することができる。インピーダンス整合器は、回路のインピーダンスをアンテナのインピーダンスに合わせることができる。異なる信号形式及び周波数範囲を利用して、他の適切な送信機又は送信機構成要素の構成を用いることができる。装置４０の一実施形態では、送信は、例えば「位相偏移キーイング（ＰＳＫ）」又はＭＳＫ（最小偏位変調）を用いて、例えば４３４ＭＨｚの周波数で起こることになる。代替的実施形態では、例えばＡＭ又はＦＭのような他の適切な送信周波数及び方法を用いることができる。
【００２０】
外部受信機１２は、上述のような搬送周波数ｆr及びバンド幅ｆcを有する信号を検出することができる。外部受信機１２は、テレビジョンで見られるものに類似しているか、又は、それは、Ｒ．Ｓｔｅｗａｒｔ  ＭｃＫａｙ著「生物医学的遠隔測定法」、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ａｎｄ  Ｓｏｎｓ出版、２４４−２４５頁、１９７０年に説明されているものに類似したものである。受信機は、デジタル又はアナログである。代替的実施形態では、他の種類の信号に応答する他の受信機を用いることができる。
【００２１】
いくつかの実施形態では、状態検出器４９は、例えば公知のｐＨ測定カプセルで用いられている技術を用いたｐＨ試験器のような当業者に公知の生体内ｐＨ試験器である。そのようなｐＨ試験器は、試験器に電力を供給するバッテリのアンチモン及び亜鉛−銀塩化物電極から成る外部の環状電極を電極として用いることができる。例えば、０．９％生理食塩液のような食塩液が、測定の直前に電極チャンバに導入される。２つの電極間に発生してｐＨに依存する電位差は、周波数を決める測定電圧としてトランジスタに印加することができる。
【００２２】
また、イオン感応電界効果トランジスタ（ＩＳＦＥＴ）のような他のｐＨ試験器も装置４０に隣接した部位のｐＨを測定するための状態試験器４９として用いることができる。生体内のｐＨ測定のために用いることができるＩＳＦＥＴセンサチップは、「ＩＥＥＥ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ」、２００２年５月で発表され、２００２年１０月１５日にインターネット：＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｅｅ．ａｃ．ｕｋ／ｎａａ．ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ｈｔｍｌ＞から検索された、例えば、Ｗａｎｇ、Ｌ．著「胃腸管の動的モニタリングのための集積マイクロ器具使用法」に説明されているように当業技術で公知である。また、他の適切なｐＨ試験器も使用することができる。状態試験器４９として役に立つＩＳＦＥＴセンサは、ＡＳＩＣ５０に作動的に接続することができ、又はそうでなければ、イメージセンサ４６と直接接続することができる。典型的な実施形態では、状態試験器４９として役に立つＩＳＦＥＴセンサは、装置４０の外壁に隣接して置き、従って、装置４０のそのような壁の外側の生体内状態へのそのような状態試験器４９の露出を最大にすることができる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、コントローラ４８は、体外に置かれた外部コントローラによって置換されるか又は補足される場合がある。例えば、外部コントローラは、プロセッサ１１の一体部分とすることができる。状態試験器４９は、そのような信号を受信アンテナ１５に送信する生体内送信機４７へ信号を送信することができる。外部受信機１２は、そのような信号を処理し、受送信機１７を通じて命令のようなトリガする信号を生体内受信機４３へ送り戻すことができる。次に、生体内受信機４３は、装置４０の操作モードの変更を命令することができる。いくつかの実施形態では、外部受信機１２は、医療従事者によって受信機に入力された信号に応答して装置４０の操作モードの変更を廃棄し、又は開始することができる。
【００２４】
例えば圧力センサのような状態試験器は、状態試験器として、例えば、一般的に半導体又は圧電物質である薄膜のような歪みゲージを用いることができる。そのような歪みゲージは、ワイヤを通して電力を受け取り、そのようなワイヤ上に可変歪み信号を与えることができる。
他の実施形態では、状態試験器４９は、状態感受性で色の変化する物質の形態を取ることができる。ここで図２を参照すると、図には、本発明の実施形態による状態感受性色変化物質２０２を備えた生体内センサが図式的に示されている。物質２０２は、温度感受性とすることができる。本発明の内容に関する限り「温度感受性」という用語は、温度変化に反応することと定義することができる。この温度変化は、ある一定の温度範囲又は基準温度から別の温度への変化を含むことができる。他の実施形態では、物質２０２は、圧力感受性、ｐＨ感受性、又は例えば血液のようなある一定の物質の存在に感受性とすることができ、そのような状態の変化に伴って変色特性が変化することになる。従って、身体内腔の環境内の異なる性質は、以下の温度に対して説明するものと類似の方法で測定することができる。例えば、ｐＨ状態試験器は、色変化物質２０２としてリトマス紙を用いることができ、血液検出器は、当業技術で公知のように色変化物質２０２として高分子電解液を用いることができる。
【００２５】
一実施形態では、温度感受性の色変化物質２０２は、米国イリノイ州グレンビュー所在の「Ｈａｌｌｃｒｅｓｔ、Ｉｎｃ．」が提供するようなサーモトロピック液晶（ＴＬＣ）塗料又はコーティングとすることができる。例えば、コレステリック（ステロール誘導化学物質を含む）、又はキラルネマチック（非ステロールベース化学物質を含む）液晶、又はこの２つの組合せとすることができるＴＬＣは、温度変化に応じて色変化を与えるものである。これらの色変化は、可逆性又は履歴性とすることができる。可逆的色変化が可能な物質２０２を含むいくつかの実施形態では、コントローラ４８は、状態試験器が物質２０２の色変化を検出しなくなった場合に、イメージセンサ４６の操作モード変更を逆にするか又は更に変更するようにプログラムすることができる。
【００２６】
いくつかの実施形態によれば、ＴＬＣは、以下に限定されるものではないが、塗料、マイクロ封入されたコーティング及びスラリー、ＴＬＣ被覆ポリエステルシート、及び非密封フィルムを含むいくつかの形態で用いることができる。
図２に示すように、温度感受性の色変化物質２０２は、色変化部分が内側に向いた状態でカプセル２００の内側に配置することができる。カプセルの内側に物質２０２を配置することにより、体液及びｐＨ変化の観点から物質２０２の生体適合性及び弾力性に付随する潜在的問題を回避することができる。しかし、色変化物質をそれが体液と接触することができるカプセル２００の外側に配置することもできることは明らかであるべきである。物質２０２と体液のそのような接触は、物質２０２との反応に関するそのような体液の検査を容易にすることができる。いくつかの実施形態では、物質２０２と体液の間の接触を達成することが必要である場合がある。物質２０２の取付け又は配置は、いくつかの方法で達成することができる。例えば、物質２０２は、塗料の形を取ることができ、カプセル上に塗布することができる。別の実施形態では、物質２０２は、カプセル上に接着剤で取付けることができる。更に別の実施形態では、物質２０２は、コーティングとしてドーム４４上に噴霧することができる。更に別の実施形態では、物質２０２は、体液と接触した半透膜に包むことができる。
【００２７】
カプセル２００の機能に沿って、光源２０４からの光を物質２０２に向けることができる。光源２０４は、１つ又はいくつかの構成要素、好ましくは、カプセル２００内の様々な位置に配置することができる発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。光源２０４はまた、撮像される環境（カプセルの外側）を照明するために図１に示す光源４２として用いられるか、又はそれによって提供される場合があり、又は、別の光源２０４をその目的で含めることができる。
【００２８】
例えば、温度、ｐＨ、圧力、及び血液の存在など（物質２０２の性質に依存する）の変化のような生体内状態における変化は、いくつかの実施形態では、色変化物質２０２として用いることのできる様々な物質に色変化を引き起こすことができる。イメージセンサ４６は、光源２０４からの光が物質２０２からイメージセンサ４６上へ反射される時に新しい色の出現を検出することができる。図２を参照すると、色の変化のそのような検出は、いくつかの実施形態では、イメージセンサ４６のピクセルアレイに含まれているピクセルのサブグループ２０６によって実行することができる。本発明の一実施形態では、イメージセンサのピクセルアレイは、第１の範囲波長、例えば色に感受性があるピクセルの１つのサブグループ、及び第２の範囲波長、例えば色に感受性があるピクセルの別のサブグループを有することができる。いくつかの実施形態では、そのようなピクセルの１つのサブグループ又は特定のピクセルは、物質２０２から反射された光に露出させるために、物質２０２に向けられた光及び反射された光の入射角２０８及び反射角２０８を考慮してイメージセンサ４６のピクセルアレイ上に置くことができる。同様に、いくつかの実施形態では、そのようなピクセルのサブグループは、指定した生体内環境が検出された状態で、物質２０２上に現れる指定された範囲の色に感受性を示すことができる。代替的実施形態では、色変化を検出するために、特定の光ダイオードをピクセルのサブグループ２０６に加えて又はそれに代えて用いることができる。
【００２９】
物質２０２の指定された色変化がピクセルのサブグループ２０６によって検出された時、信号が、そのようなピクセルのサブグループ２０６又はピクセルのサブグループ２０６と作動的に接続した別の構成要素によってコントローラ４８に送られる。いくつかの実施形態では、ピクセルのサブグループ２０６は、物質２０２の色変化を検出することができるスペクトル解析装置によって置換することができるか又は補足することができる。他の色に感受性のある検出器もまた使用することができる。そのような検出又は処理はまた、ＡＳＩＣ５０、外部受信機１２、又はデータプロセッサ１４内のプロセッサ又は回路によって支援又は実行することができる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ある範囲の色に感受性のあるピクセルで物質２０２上に現れる様々な色に感受性のあるそのピクセルのいくつかは、イメージセンサ４６のピクセルアレイ２１０上に置くことができる。そのような特定のピクセル２０６の各々によって発せられる信号は、物質２０２上に出現する色に依存して変化することができる。コントローラ４８は、例えば、適切な画像処理アルゴリズムにより、そのような様々な信号を検出して区別することができ、また、各々に応答してセンサへ指示を出すことができる。一実施形態によれば、色の変化は、撮像されている生体内環境において検出することができる。例えば、出血斑は、ある一定の画像に出現する場合がある。例えば、ＧＩ器管における病状を示すことができる色の変化は、公知の方法によって認識することができる。例えば、コントローラ４８又はデータプロセッサ１４は、例えば、２００２年９月１９日公告の本出願と共通の出願人に譲渡されたＰＣＴ公告ＷＯ０２／０７３５０７に説明されているように、画像の色含有量と少なくとも１つの基準値を比較して色度異常の存在の確率表示を生成することができる。いくつかの実施形態によれば、色変化が検出された状態で、コントローラ４８又はデータプロセッサ１４は、装置４０、外部受信機１２、装置と外部受信機の両方、又はシステムの任意の他の構成要素又は構成要素の組合せの操作モードの変更を開始することができる。他の実施形態では、光ダイオードを物質２０２の変化を検出するのに用いることができる。そのような光ダイオードは、いくつかの実施形態では、増幅器に接続することができ、更に、増幅器は、比較器に接続することができる。それによってモード変更は、デジタル電子機器ではなくアナログ電子機器によってトリガすることができる。
【００３１】
本発明の一実施形態では、１つ又はそれ以上の光ダイオードは、例えば外部から皮膚を通して関連の生体内の部位に照射した、例えば可視光線、赤外線、又は他の範囲の光のような光を検出するために用いることができる。例えば、生体内装置に取り入れられている光ダイオード又は他の光検出ユニットは、例えば、そのような関連の部位に向けて近づく時に照明を感知することができる。そのような検出は、操作モードの変更をトリガすることになる。光以外の他の適切な信号も皮膚又は他の組織を貫通するのに用いることができ、他の適切な検出ユニットも貫通した生体内の信号を拾い上げるために用いることができる。例えば、音波信号を用いることができる。
【００３２】
一実施形態では、カプセル２００は、物質２０２の色変化を検出することができるまで低電力消費モードで作動することができる。例えば、光源２０４は、そのような色変化を検出することができるまで毎秒１回照明するように設定することができ、それにより、いくつかの実施形態では、毎秒数回又はそれ以上照明するであろう完全作動中にカプセル２００全体によって使用されるよりも少ない電力消費となる。特定のピクセル２０６から検出される信号に応答して、コントローラ４８（又は、カプセル２００、外部受信機１２、又はデータプロセッサ１４内に置かれた別の構成要素）は、カプセル２００又はシステムの他のどのような構成要素の操作モードも変えることができる。例えば、いくつかの実施形態では、光源２０４及びイメージセンサ４６のいずれか又はその両方は、特定の状態が検出される内腔内の近辺をより十分に撮像するために画像の撮影速度を上げるように指示することができる。コントローラ４８は、カプセル２００のモード又は操作の他の作動又は変更を指示することができる。他の実施形態では、特定のピクセル２０６からの信号に対するコントローラ４８の応答は、例えば、非作動であったであろうイメージセンサ４６をオンにし、イメージセンサ又は送信機のモードを変更し、生体内液体又は他の物質のサンプルを集め、カプセル２００内に保持された封入薬剤を放出し、又は他の機能を実行することのいずれかであろう。
【００３３】
いくつかの実施形態では、カラー指示を受けるピクセルは、例えばイメージセンサ４６の通常のピクセルとすることができる。カプセル２００、外部受信機１２、又はデータプロセッサ１４内に置かれた後処理回路又はソフトウエアは、ピクセルセット（セットは、１単位を含むと理解されている）からの信号を分析し、そこからモード変更の判断をする。
色変化以外の他の実施形態は、例えば、サーミスタのような装置（例えば、個別の構成要素又はＡＳＩＣの一部としてカプセル内に置かれている）を用いる温度測定、又はｐＨ電極の使用、及び他の実施形態を含むことができる。
【００３４】
ここで図３を参照すると、図には、本発明の実施形態による２つのイメージセンサを備えたカプセル３００が図式的に示されている。カプセル３００は、カプセル３００の一端に１つのイメージセンサ３０２、及びカプセル３００の別の端部に第２のイメージセンサ３０４を有する。本発明の実施形態では、図２に説明されている色変化物質２０２のような状態試験器は、イメージセンサ３０２のすぐ近くに取り付けることができる。そのようなイメージセンサ３０２は、そのような実施形態では、物質２０２の色変化を検出するために上述のものと類似の特定のピクセル２０６を有することができる。物質２０２の色変化がイメージセンサ３０２で検出される時に、そのような変化の信号は、カプセル３００のコントローラ４８へ送信される。コントローラ４８は、そのような実施形態では、例えば、構成要素、例えばカプセル３００のイメージセンサ３０４を作動するなどにより操作モードの変更を行うことができる。例えば、イメージセンサ３０２及びイメージセンサ３０４の両方又はいずれかの操作モードを変更することができる。そのようなモード変更は、例えば、そのような部位を撮るための画像の数を増大し、又は撮る画像の向きを変更する場合があり、又は、イメージセンサのいずれか１つ又は両方の差別的作動は、信号又はここに説明した他のモード変更に応じて影響される場合がある。
【００３５】
いくつかの実施形態では、コントローラ４８は、状態試験器４９からの１つよりも多い信号を受信することができるまで、操作モードの変更の発令を遅らせるように配置される。本発明の実施形態では、コントローラ４８は、例えば、計数器５１の形態の遅延機構を用いて構成することができ、この計数器により、コントローラ４８は、状態試験器２０２からのいくつかの信号を受信したか、又はある一定の状態が存在することを示す信号をある一定の期間に亘って受信することができるまで、イメージセンサ３０４の操作モードの作動又は変更を遅延することになる。例えば、そのような作動は、読み誤り又は一時の状態がイメージセンサ３０４を作動する可能性を低減することができ、又は、状態が１つの比較的定常な状態と別の状態の間で様々な方法で変化することができる場合に、「デバウンス」をもたらすことができる。例えば、一実施形態では、カプセル３００は、ｐＨが一般的に約７〜８である口や食道では、第１のモード（例えば、低電力消費又は第１のフレーム取得速度）で作動することができる。カプセル３００がｐＨが典型的に約２である胃に到達した時に、カプセル３００上又はその内部のｐＨ試験器はｐＨ変化を検出することができ、操作モードは、例えば異なる電力消費又は異なるフレーム取得速度に変わることができる。その後、カプセル３００が小腸に到達した時に、カプセル３００は、例えば７〜８までのｐＨの変化を検出することができ、操作モードは再び変わることができる。ｐＨ変化は、例えば１分間（他の適切な期間を用いることもできる）受信された場合のみ操作モードの変更を引き起こすであろう。一時の状態に対してデバウンス又は保護する他の方法を用いることもできる。
【００３６】
コントローラ４８は、いくつかの実施形態では、ＡＳＩＣ５０に内蔵されたソフトウエアコントローラである。他の実施形態では、コントローラ４８は、例えば、サーミスタ８００のような状態検出器に接続した簡単なスイッチ又は回路である。コントローラは、例えば図８に上述したように、例えば、増幅器８０２及び測定信号と何らかの所定の閾値８０６とを比較する比較器８０４を含むことができる。そのようなスイッチ又は回路は、いくつかの実施形態では、適正な状態が検出される時にＡＳＩＣ５０の作動の電源をオンにし、又は作動をトリガすることができる。他の実施形態では、そのようなスイッチ又は回路は、例えば、センサの作動を開始し、又は操作モードを変更する信号をＡＳＩＣ５０に送ることができる。
【００３７】
更に別の実施形態では、１つの状態から別の状態に戻るスイッチは、モード変更のためのトリガとすることができる。例えば、ある一定の期間に高いｐＨ、次に低いｐＨ、次に再び高いｐＨが検出された場合、モード変更は、第３の状態変化に対してのみ起こるであろう。他の適切な信号又は一連の信号は、他の適切な機能のトリガとして用いることができる。更に、状態変化の検出に基づくモード変更は、例えば遅延と組み合わせることができる。例えば、カプセル３００は、例えばモード変更を実行するために状態変化を検出した後に１時間待つことができる。図４は、本発明の実施形態によるコーティングの形態の状態検出器を図式的に示している。そのような実施形態では、カプセル４００の一部分は、可溶性物質４０２で１つ又はそれ以上の層にコーティングされる。可溶性物質４０２の各層は、様々な速度で又は特定の物質又は環境に露出された時に溶解する様々な物質から成ることができる。例えば、可溶性物質の第１の外側層４０４は、ｐＨ感受性であり、胃の酸性環境に露出された時に溶解し、カプセル４００が例えば胃のような指定された部位にある間は、例えば、スイッチ４１２、センサ４０８、又は開口部を有する薬剤区画４１０のようないくつかの構成要素を露出することができる。第２の内側層４０６は、例えば、より塩基性の小腸環境で溶解することができ、他のセンサを作動し、又は他の封入された薬剤を放出することができる。経過時間に敏感であり、ＧＩ器管に導入後の特定の期間に従って溶解することができる他の物質もまた、カプセル４００のいくつかの機能の作動を遅延する手段として可能である。そのようなコーティングとして用いることができる可溶性物質の例は、ゲル状物質のようなデンプン、ワックス、生物分解性プラスチック、及び他の公知の生物分解性物質を含むことができる。他の特性を有する他の適切な可溶性物質を用いることもできる。
【００３８】
可溶性物質４０２は、例えばｐＨセンサのようなセンサ４０８、例えばイメージセンサをオンにするスイッチのようなスイッチ４１２、内容物を放出する封入された薬剤区画４１０、又は、そのような液体を採取し、捕獲し、又はセンサによって評価することができる区画に周囲流体を入れるサンプリング入口４１４のいずれか又は全てを覆うことができる。可溶性物質４０２が溶解すると、センサ４０８は露出され、スイッチ４１２は作動され、サンプリング入口は開かれ、又は、封入された薬剤区画４１０は、その内容物を周囲の部位に放出する。他の実施形態では、可溶性物質４０２を溶解することは、それまで分離されていた電気リード間の接触を容易にし、そのような接触は、操作モードの変更の信号を出すことができる。別の実施形態によれば、磁石は、それがカプセル４００のオン／オフ状態に影響するようにカプセル４００の近辺に保持することができる。いくつかの実施形態では、磁石は、コーティングが損なわれていない間はカプセルがオフであるように、可溶性物質４０２のような可溶性コーティングに埋め込むことができる。例えば、環境のｐＨに応答してコーティングが溶解すると、磁石は解放され、カプセルから離れてカプセルをオンにすることができる。他の実施形態では、他の適切な環境トリガが、コーティングの溶解を引き起こすであろう。
【００３９】
別の実施形態が、図５Ａ及び５Ｂに図式的に示されている。この実施形態では、画像カプセル５００は、浮遊可能なカプセルであり、例えば、カプセルは１よりも小さい比重を有する。浮遊可能なカプセルは、例えば、本出願と共通の出願人に譲渡され、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている２００２年１１月２８日公告の公告番号ＷＯ０２／０９５３５１に説明されている。そのようなカプセルは、胃及び／又は大腸のような容積の大きい空洞の各部分を通過するのに有利である。容積の大きい空洞の他の部分（例えば、大腸の下降部分）においては、浮遊可能なカプセルは、進むよりもむしろ遅延する場合がある。従って、浮遊可能なカプセルは、ＧＩ器管を通過中、例えば大腸にある間は、所定の点でその浮遊特性を喪失する任意選択性を有することで利益を得る場合がある。
【００４０】
一実施形態によれば、カプセルは、例えば、流体、気体、又は内腔内流体、例えば空気よりも軽い他の適切な物質で満たすことができる浮遊区画５０２のような流体チャンバを有することができる。いくつかの実施形態では、浮遊区画は、カプセル５００の容積の５％程度まで小さくすることができる。他の適切な容積を用いることもできる。浮遊区画５０２は、区画５０２を閉じてカプセル５００を浮遊状態にするバルブ５０４を有する場合がある。トリガすると、バルブ５０４を開くことができる（図５Ｂ参照）。次に、浮遊区画５０２は、内腔内の液体で満たされ、カプセル５００の比重を上げ、カプセル５００を浮遊しない状態にする。従って、カプセルの浮遊モードを変更することができる。
電子的、機械的、又は化学的ベースの機構のようなバルブ５０４を開くためのいくつかの機構を実施することができる。例えば、瞬時の加熱（バッテリのエネルギの僅かに少量を要する）を加えてバルブ５０４の物質を溶融することができる。変更を実行するための信号は、上述の通りとすることができる。
【００４１】
図６は、本発明の実施形態によるコントローラ４８の操作の流れ図を示すものである。そのようなコントローラは、一実施形態では、例えば、ＡＳＩＣ５０、コントローラ４８、外部受信機１２、又は他の適切な構成要素内にプログラムされた論理回路の形態のソフトウエアコントローラである。そのようなソフトウエアコントローラは、センサに設定されている操作モードを示すフラッグを有することができる。そのようなフラッグの設定は、オン／オフに対して０又は１であり、又は、センサが作動している他の設定を示す他の適切な設定とすることができる。ソフトウエアコントローラはまた、いくつかの実施形態において状態試験器４９によって試験される状態の検出を示す状態試験器４９から受信した信号を計数することができる計数器を含むことができる。ソフトウエアコントローラはまた、そのようなセンサの操作を制御するイメージセンサ４６のような生体内構成要素の操作作動装置と作動的に接続することができる。例えば、操作作動装置は、イメージセンサ４６の画像取得速度又は光源２０４の操作のタイミングを制御する内部時計とすることができる。
【００４２】
ソフトウエアコントローラのフラッグは、その初期状態６０２において０に設定され、計数器も０に設定され、作動装置も０に設定することができる。そのような設定においては、イメージセンサ４６は、画像を撮っていないか又は何らかの他の操作の低減モードであろう。段階６０４において、状態試験器４９は、カプセル４０周辺の生体内部位の状態変化を検出することができ、そのような状態変化に関してソフトウエアコントローラ４８に信号を送ることができる。そのような信号は、計数器を１に増分し、段階６０４は、状態試験器４９のサンプリング速度に合った周期的な間隔で状態試験器４９によって繰り返すことができる。状態試験器４９によって伝えられた状態変化を示す各信号は、計数器を１だけ増分することができる（６０５）。計数器が段階６０６において指定の閾値に達した状態で、フラッグは、段階６０８において１へ切り替わる。フラッグによるそのような１への切換は、段階６１０におけるようにセンサ作動装置を１に切り換えるものである。次に、作動装置は、イメージセンサ４６の操作モードを変更することができる。そのような変更は、例えば、イメージセンサ４６のフレーム取得速度の増大又はセンサの操作モードの他の任意の適切な変更とすることができる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、上昇した状態の欠如を示し、それによって恐らくは状態が所定の正常レベルへ戻ったことを示す信号を状態試験器４９がコントローラ４８に送る度に、計数器を減分することができる。計数器が所定の閾値レベルよりも低く減分された状態で、そのようなセンサが上述の変更以前に有効であった操作モード又は何らかの他の適切な操作モードを再び取ることができるように、フラッグは、０に逆戻りして作動装置をその初期設定にリセットすることができる。
【００４４】
他の実施形態では、状態試験器４９は、例えば、ＡＳＩＣ５０に内蔵されるか又はそうでなければイメージセンサ４６と作動的に接続した内部時計のような、例えば時計とすることができる。そのような場合、コントローラ４８は、例えば、指定された期間が経過した状態でオンにすることができる内蔵型時計に作動的に取り付けられたスイッチのような構成要素とすることができる。そのような経過期間は、カプセル３００が胃を通過し、必要な画像撮影を行うことができる小腸の中に入るまでに要する推定時間とすることができる。また、ＧＩ器管において必要な画像取得の開始を指定することができる部位に応じて、他の期間を指定することもできる。
【００４５】
更に別の実施形態では、大腸のようなＧＩ器管の遠位部分を撮像するか又はそうでなければ感知するための摂取可能なカプセルを考えることができる。撮像（又は他の感知）カプセルを経済的に用いる方法は、本発明の実施形態に従って提供される。図７は、本発明の実施形態に従ってＧＩ器管の遠位部を撮像するか又はそうでなければ感知する方法を説明している。例えばカプセルのような不活性な装置（例えば、画像又は他のデータのサンプリング又は送信を行わない）が患者によって飲み込まれる（７１０）。一実施形態によれば、カプセルは、温度感知機能を含むことができる。当業者に公知の任意の生体内温度感知機構を用いることもできる。カプセルが飲み込まれた後に、患者は、規則的な間隔である一定の量の冷水又は温水を摂取させられる（７２０）。一実施形態によれば、患者は、数時間（例えば、３〜５時間）の期間、例えば、カプセルが胃に残っている可能性が最も高い期間に亘って冷水又は温水を摂取することができる。別の実施形態によれば、患者は、カプセルが胃を去ったという警報が出されるまで（以下に更に詳述）、ある一定の量の冷水又は温水を摂取させられる場合がある。カプセルが胃にある間は、摂取された量の冷水又は温水は、胃環境の温度の変化を引き起こすと考えられる。小腸に入った状態では、冷たい又は暖かい飲み物の効果はもはや感じられないであろう。一実施形態によれば、カプセルは、例えば所定の間隔である一定の閾値を超えるか又は下回る温度を感知するために、周期的な温度変化を感知するようにプログラムすることができる（７００）。温度変化を所定の間隔で感知することができる間は、カプセルを不活性に保つことができる（７０１）。温度変化が１つの所定の時間に感知されない場合、カプセルをトリガして（例えば、上記で詳述したように）イメージセンサ又は他の構成要素を作動することができる（７０２）。すなわち、カプセルは、例えば、それが大腸により近く、それによってエネルギを節約し、大腸内でのカプセルの有効で完全な作用を可能にするように、胃を去った後だけにデータ収集を始めることができる。
【００４６】
いくつかの実施形態によれば、カプセルの作動は、例えば、患者に冷たい又は暖かい飲み物を飲むことを止める行動（７４０）を開始又は中止するように警告することができる警報７３０を作動するように（例えば、ビープ音又は光の点滅）外部受信ユニットへ信号を送信させる（７０３）ことができる。また、患者は、次に、予定の大腸の撮像又はそうでなければ感知を行うように準備することができ、例えば、患者は、従って下剤を摂り始めるように警告される場合がある。
【００４７】
ここで図９を参照すると、図には、本発明の実施形態によるｐＨトリガに基づくモード変更を説明する図表が示されている。図９に説明されているように、装置は、例えばそれがオンにされた時間で始まった時から、例えば低いｐＨの胃の中のある間は第１の操作モードにある。装置が胃を去ると、ｐＨは上昇するであろう。そのような上昇は、装置の操作モードを変更することができるｐＨトリガを開始することができる。他の適切なトリガも同様に用いることができる。例えば、そのような変化は、例えば、２つのイメージセンサ３０２及び３０４で撮像する装置（例えば、図３に説明されているように）を第１のイメージセンサ３０２のみで撮像するように切り換えるような成分とすることができる。そのような実施形態では、ＧＩ器管の上部領域の実質的な視野は、２つのイメージセンサを用いることによって可能にされるが、一方、有効な視野を与えるのに１つのイメージセンサで十分である小腸内では、次に電力節約モードに切り換えることができる。
【００４８】
本発明の実施形態によりｐＨトリガによって開始され、時限式遅延と組み合わされたモード変更を説明する図表である図１０を参照されたい。図１０に説明されているように、装置は、体内に導入されるとすぐに第１の操作モードになると考えられる。操作モードは変更することができ、例えば、ｐＨ変化のようなトリガが発生するまで、例えばオフになるか又は何らかの他の不活性状態にすることができる。他の適切なトリガも同様に用いることができる。トリガは、例えば、時間遅延を開始することができ、これは、操作モードが最初は不変のままである間であり、かつ、遅延が終わり、それによってモード変更を実行することができるまで装置が秒読みする間である。時間遅延と組み合わされたトリガは、例えば、大腸が撮像される部位である場合に有用であろう。そのような実施形態では、トリガは、装置が胃を去る時に生じるｐＨ変化とすることができる。時間遅延は、装置が小腸を通過するのに必要な大体の時間とすることができる（例えば、３〜６時間）。装置が大腸に近づいた状態で、それは、必要な部位を撮像するために操作モードを変更することができる。このようにして、装置は、体内に導入された後の多くの時間まで及び目標の撮像部位に到達するまでその電力供給を維持することができる。時間遅延とトリガの他の適切な組合せも可能である。
当業者は、本発明が本明細書において以上のように特定的に示されて説明されたものに制限されないことを認めるであろう。そうではなく本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１Ａ】本発明の実施形態に従って用いることができる生体内装置を図式的に示す図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態による受信機を図式的に示す図である。
【図１Ｃ】本発明の実施形態によるデータプロセッサを図式的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態に従って状態感受性で色が変化する物質を備えた生体内装置を図式的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態に従って２つのイメージセンサを備えた装置を図式的に示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるコーティングの形態の状態試験器を図式的に示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態による浮遊可能な装置を図式的に示す図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態による浮遊可能な装置を図式的に示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるコントローラの操作の流れ図を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による装置の操作の流れ図を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による温度トリガ式回路の回路図である。
【図９】本発明の実施形態によるｐＨトリガに基づくモード変更を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態によりｐＨトリガで開始されて時間遅延と組み合わされたモード変更を説明する図である。
【符号の説明】
【００５０】
４０  カプセル型生体内装置
４１  生体内光学システム
４２  光源
４６  イメージセンサ
４８  コントローラ
４９  状態試験器
2006509574.tif 000003
2006509574.tif 000004
【図２】
2006509574.tif 000005
【図３】
2006509574.tif 000006
【図４】
2006509574.tif 000007
2006509574.tif 000008
【図６】
2006509574.tif 000009
【図７】
2006509574.tif 000010
【図８】
2006509574.tif 000011
【図９】
2006509574.tif 000012
【図１０】
2006509574.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月23日(2005.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
状態試験器を含む生体内感知装置と、
前記生体内感知装置の操作モードを制御するコントローラと、
を含み、
前記状態試験器は、作動的に前記コントローラと接続されている、
ことを特徴とする、生体内感知のためのシステム。
【請求項２】
イメージセンサを含み、
前記イメージセンサは、第１の色範囲に感受性を有するピクセルの第１のサブグループと、第２の色範囲に感受性を有するピクセルの第２のサブグループとを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
スペクトル解析装置を含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記状態試験器は、ｐＨ試験器、血液検出器、温度計、圧力センサ、バイオセンサ、スペクトル解析イメージセンサ、イメージセンサ、及び計数器から成るグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記生体内感知装置に組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記コントローラは、計数器を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、増幅器及び比較器を含む回路であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記状態試験器は、サーミスタであることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記生体内感知装置は、自律型装置であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記生体内感知装置は、カプセルであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記状態試験器は、色が変化する物質を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記色変化物質は、温度感受性物質、ｐＨ感受性物質、及び血液感受性物質を含むグループから選択されることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記状態試験器は、ｐＨ感受性及び／又は時間感受性の可溶性物質の層を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記生体内感知装置は、ｐＨ感受性及び／又は時間感受性の可溶性物質で被覆した区画を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記生体内感知装置は、ｐＨ感受性及び／又は時間感受性の可溶性物質で被覆したスイッチを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
生体内撮像装置を制御する方法であって、
生体内の状態を感知する段階と、
前記感知する段階に基づいて生体内撮像装置のイベントをトリガする段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
生体内の状態を感知する段階は、時間を感知する段階、ｐＨを感知する段階，温度を感知する段階、圧力を感知する段階、血液を感知する段階、及びバイオセンシングから成るグループから選択されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記トリガする段階は、外部受信機によるものであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記イベントは、前記生体内撮像装置の操作モードの変更を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記操作モードの変更は、センサの作動、センサの作動停止、データ取得速度の変更、送信の信号形式及び周波数範囲の変更、感覚データの処理の変更、生体内イメージセンサのフレーム取得速度の変更、照度の変更、生体内イメージセンサの画像平面の変更、電力消費モードの変更、及び浮遊モードの変更から成るグループから選択されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
イベントのトリガを遅延する段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記トリガする段階は、ｐＨ感受性及び／又は時間感受性の可溶性物質によるものであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【国際調査報告】
2006509574.tif 000014
2006509574.tif 000015