(57)【要約】【課題】強固部位と可撓部位とを有する回路基板を含む生体内画像化装置に利用可能な生体内画像化装置、システムおよび方法を提供する。【解決手段】生体内画像化装置は、少なくとも１つの強固部分１３２，１３４と少なくとも１つの可撓部分１３１，１３５とを有する回路基板１３０を含み、少なくとも１つの強固部分には一つまたは複数の光源１４２が一体形成されている。また、生体内画像化装置は、ハイブリッド照明装置を含み得る。ハイブリッド照明装置は、複数の光源、抵抗器、光学樹脂材を含む。【選択図】図１
2007136197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内画像化装置であって、
撮像器と、
少なくとも１つの強固部分と少なくとも１つの可撓部分とを有する回路基板と
を備え、
前記強固部分には、光源が埋設されている、生体内画像化装置。
【請求項２】
請求項１記載の生体内画像化装置において、
前記強固部分には、照明回路が埋設されている、生体内画像化装置。
【請求項３】
請求項２記載の生体内画像化装置において、
前記照明回路は、複数の分岐部で構成されている、生体内画像化装置。
【請求項４】
請求項３記載の生体内画像化装置において、
前記複数の分岐部は、制御器に並列に接続されている、生体内画像化装置。
【請求項５】
請求項１記載の生体内画像化装置はさらに、
前記光源に直列に接続されている抵抗器を備える、生体内画像化装置。
【請求項６】
請求項１記載の生体内画像化装置はさらに、
複数の光源を支持する接続部材を備える、生体内画像化装置。
【請求項７】
請求項６記載の生体内画像化装置において、
前記接続部材はリング形状である、生体内画像化装置。
【請求項８】
請求項７記載の生体内画像化装置において、
前記接続部材は照明機能を有する、生体内画像化装置。
【請求項９】
請求項２記載の生体内画像化装置はさらに、
前記光源に供給される電力を調整するための電力ブースタを備える、生体内画像化装置。
【請求項１０】
請求項２記載の生体内画像化装置はさらに、
照明制御を行うスイッチを備える、生体内画像化装置。
【請求項１１】
請求項１記載の生体内画像化装置はさらに、
送信器を備える、生体内画像化装置。
【請求項１２】
請求項１記載の生体内画像化装置は、嚥下可能なカプセルである、生体内画像化装置。
【請求項１３】
請求項１記載の生体内画像化装置において、
前記光源は、ＬＥＤ、単色ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、白熱灯、フラッシュランプからなるグループから選択される、生体内画像化装置。
【請求項１４】
生体内検知装置の製造方法であって、
ハイブリッド照明装置を支持体上に配置すること、
前記支持体を装置ハウジング内に組み込むこと
を備える、製造方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の生体内検知装置の製造方法はさらに、
前記支持体上に撮像器を配備することを備える、製造方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の生体内検知装置の製造方法はさらに、
前記支持体上に送信器を配備することを備える、製造方法。
【請求項１７】
請求項１４記載の生体内検知装置の製造方法はさらに、
前記生体内検知装置に電力ユニットを配備することを備える、製造方法。
【請求項１８】
請求項１４記載の生体内検知装置の製造方法はさらに、
照明制御を行う制御ユニットを配備することを備える、製造方法。
【請求項１９】
請求項１４記載の生体内検知装置の製造方法はさらに、
基板上に電気配線を印刷形成すること、
前記電気配線上に光源を載置すること、
前記光源の上方にレンズを設置すること
を備える、製造方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の生体内検知装置の製造方法はさらに、
前記光源の上方に光学樹脂材を設置することを備える、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内画像化（ｉｎ−ｖｉｖｏ  ｉｍａｇｉｎｇ）に用いる装置、特には、生体内照明を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内画像化のための装置として、複数の装置が周知である。例えば、嚥下可能なカプセルや摂取可能なカプセルなどの自律式生体内画像化装置（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  ｉｎ−ｖｉｖｏ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）や、体内管腔内を移動しつつ撮像するその他の装置がある。生体内画像化においては、例えば、生体内画像化装置の中に配備された、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）、その他の適切なソースまたはユニットなどの一つまたは複数の光源や照明ユニットを使った生体内照明が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような、摂取可能な画像化カプセルなどの生体内装置において、照明源などのカプセル内電子機器が、プリント回路基板（ＰＣＢ）などの一つまたは複数の基板上に配置されている。しかし、そのような光源などの機器を適切に配置し位置決めすることは、困難な作業である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、ハイブリッド光源などのサブ照明システムを備える画像化装置等の生体内検知装置を提供する。
一実施例では、ハイブリッド光源は、例えば、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、その他の適切な光源などの一つまたは複数の光源を保持するための、ＰＣＢなどの基板や支持体を備える。
【０００５】
例えば、ハイブリッド光源などの光源の必要性は、生体内装置における特定の用途に従った強力で正確な照明を可能にする、高精度の仕上がりをもつ生体内装置の高まる需要によるものである。また、生体内装置においては、その必要な光源を、生体内装置に挿入する前に、校正を行い設定することも必須である。そのため、本発明の実施例では、事前に校正及び設定されたハイブリッド光源は、高価で時間のかかる追加の製造工程を必要とすることなく、嚥下可能なカプセルなどの生体内装置に適用できる。
【０００６】
また、本発明の別の実施例では、ハイブリッド光源は、複数の異なる照明レベルを設定できるよう、少なくとも一つの抵抗器を備える。
本発明のさらに別の実施例では、生体内装置に必要な直接的な集光照明を行えるよう、またはその操作を行えるよう、ハイブリッド光源に複数の光源を取り付ける。
【０００７】
本発明のさらに別の実施例では、ハイブリッド光源は、生体内装置内に組み込み可能、及び挿入可能な、可撓性のＰＣＢなどの回路基板上に取り付けられる。
本発明のさらに別の実施例では、ハイブリッド光源は、異なる形状の生体内装置への適用を支援できるよう、複数の設計に従って作成される。
【０００８】
本発明のさらに別の実施例では、生体内検知装置は、一つまたは複数の堅固な部位または部分、および、一つまたは複数の可撓部位または部分を有する回路基板から構成される。
【０００９】
本発明のさらに別の実施例では、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＬＥＤリング、照明リング、照明アッセンブリ、その他の適切な照明システムなどの一つまたは複数の光源は、例えば、回路基板の強固部分内などに、一体に設けられるか、または埋設される。
【００１０】
本発明のさらに別の実施例では、回路基板は、一つまたは複数の一体ＬＥＤか、一体ＯＬＥＤか、又は、一つまたは複数の一体ＬＥＤリングや照明アッセンブリや照明リングなどの、一つまたは複数の一体光源を備えるよう、作成または予め配備される。
【００１１】
本発明のさらに別の実施例は、少なくとも１つの強固部分と少なくとも１つの可撓部分をもつ回路基板を備える生体内撮像素子からなる生体内画像化システムを含み、前記少なくとも１つの強固部分は、少なくとも一つの埋設光源を含む。
【００１２】
本発明のさらに別の実施例では、第１の強固部分は、埋設光源を含み、第２の強固部分は、データ送信できるよう構成された送信器に接続される。
本発明のさらに別の実施例では、前記少なくとも１つの埋設光源は、電流電源モードの電源から電力を受け取るよう構成されている。
【００１３】
本発明のさらに別の実施例では、少なくとも１つの埋設光源は、電圧電源モードの電源から電力を受け取るよう構成されている。
本発明のさらに別の実施例では、生体内画像化システムは、少なくとも１つの埋設光源へ供給する電力を増加させるよう構成されている電力ブースタを含む。
【００１４】
本発明のさらに別の実施例では、生体内画像化システムは、少なくとも１つの埋設光源へ電力を自動的かつ周期的に転送できるよう構成されているスイッチを備える。
本発明による前記のシステム、装置、方法の主旨および操作は、以下の説明から理解し得る。また、図面は説明の目的のために使用するものであって、限定を意図するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための実施例について説明する。なお、実施例は種々に変更することが可能であることは当業者には自明であり、ここで説明する原理は、その他の実施例にも適用可能である。本発明は以下の特定の実施例に限定されるものではなく、本発明の原理に含まれる広い範囲によって規定される。下記の詳細な説明において、種々の特定の事例は本発明の理解を容易にするために記載されている。しかしながら、詳細な事例を使用することなく本発明の実施が可能であることは当業者であれば理解し得る。さらに、本発明が不明瞭になるのを避けるため、周知の方法、手順、部品については説明を簡略している。
【００１６】
図１は、本発明の実施例による生体内画像化システムの概略図である。本発明の実施例のシステムは、撮像素子１４６、照明ユニットつまり光源１４２、電源１４５、送信器１４１を備えた装置４０からなる。別の実施例として、前記の装置４０を、嚥下可能カプセル（ｓｗａｌｌｏｗａｂｌｅ  ｃａｐｓｕｌｅ）として実用化することも可能であり、その他の装置や同様の適切な適用例にも利用可能である。患者の人体外部には、例えば、画像受信器１１２（アンテナやアンテナアレーを備える）、記憶装置１１９、データ処理器１１４、モニター１１８などが備わる。
【００１７】
本発明の実施例による装置は、本発明の実施形態で使用するに適した撮像部、受信部、処理部、記憶部、および／または、表示部を備えており、本発明の共通譲渡者に譲渡された、アイダン（Ｉｄｄａｎ）らの米国特許第５６０４５３１号明細書の「生体内ビデオカメラシステム」、および／または、米国特許出願第０９／８００４７０号明細書の「生体内撮像の装置とシステム」に記載されている実施形態の装置と同様の装置であり、本説明の説明に組み込まれる。勿論、説明する装置やシステムの構造の変更や別の部品の組み合わせも可能である。
【００１８】
装置４０は、一般的には自立性をもつ嚥下可能なカプセルであるが、別の形状でもよく、嚥下可能性や自律性を必ずしも必要としない。実施例の装置４０は、一般的には自律性をもち、内蔵型である。例えば、装置４０を、容器つまり本体内に全部品が実質上収容されたカプセル形状やその他の形状のユニットで構成することができ、この場合、電力の受け取りや情報の伝達をするための配線やケーブルは不要となる。
【００１９】
別の実地例では、装置４０を、データ表示、制御、その他の機能を備えるよう、外部の受信表示装置に通信接続させることも可能である（例えば受信器１１２を介して）。例えば、装置４０への電力供給を、内部バッテリ、内部電源、あるいは、電力供給用無線装置を使って行う。他の実地例では、他の構造や機能を有することも可能である。その他の例として、複数のサイトやユニットを通じて構成要素を割り当てたり、制御情報を外部のソースから受け取ったりしても構わない。
【００２０】
一実施形態では、装置４０は、該装置４０がＧＩ管腔内を移動する間に、例えばＧＩ管の画像を撮像して送信する生体内ビデオカメラとしての撮像素子１４６を備える。装置４０を使って、その他の管腔および／または体腔を撮像する、および／または、検知することも可能である。他の実施形態では、撮像素子１４６が、電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラや撮像器、相補型ＭＯＳ（ＣＭＯＳ）カメラや撮像器、デジタルカメラ、写真カメラ、ビデオカメラ、その他の適切なカメラや撮像器、画像取得装置などを備えても構わない。
【００２１】
送信器１４１は、無線を使って動作し得る。しかしながら他の実施形態では、装置４０を内視鏡で構成するか、または、装置４０を内視鏡の内部に取り付けて、送信器１４１からのデータを、ワイヤー、光ファイバー、および／または、他の適切な方法で伝送することも可能である。また、有線伝送や無線伝送のその他の適切な方法や装置を利用しても構わない。
【００２２】
一実施形態では、装置４０の撮像器１４６は、送信器１４１に動作可能に接続される。送信器１４１は、データ処理器１１４および／または記憶装置１１９にデータを転送する画像受信器１１２へ画像を送信する。送信器１４１は、制御機能を備えるが、該制御機能を別途の部品に備えることも可能である。さらに送信器１４１は、画像データ、その他の検知データ、および／または、その他のデータ（制御データなど）を受信器へ送信可能な適切な送信器で構成される。例えば、送信器１４１は、チップスケールパッケージ（ＣＳＰ）構造をもつ、超低電力式無線周波数（ＲＦ）の高域送信器で構成される。送信器１４１は、例えば、アンテナ１４８経由で信号を送信する。別の実施形態では、装置４０内の送信器１４１および／または別の装置（制御器やプロセッサー１４７など）が制御機能、例えば、装置４０の動作モードや設定を制御するための一つまたは複数の制御モジュールや、処理モジュールや、装置４０を制御するための回路および／または機能や、および／または装置４０内の制御操作や処理操作を実行するための制御機能を含んでいてもよい。別の実施形態では、送信機１４１は、例えば、アンテナ１４８や、または異なるアンテナや受信素子を介して（例えば、患者人体外部からの）信号を受信する受信器を含み得る。
【００２３】
電源１４５は、一つまたは複数のバッテリーを備える。例えば、電源１４５は、酸化銀バッテリー、リチウムバッテリー、エネルギー密度が高いその他の適切な電気化学セルなどで構成することが可能である。なお、その他の適切な電源を利用することもできる。例えば、電源１４５は、外部電源（電磁界発生器など）からの電力またはエネルギーを受け取り、装置４０へ電力またはエネルギーを送信するものであってもよい。
【００２４】
さらに一実施形態では、送信器１４１は、例えば、撮像器１４６が作成した信号および／またはデータを処理できるよう、処理装置、プロセッサー、又は制御器を備える。他の実施形態では、処理装置を、例えばコントローラまたはプロセッサー１４７などの、装置４０内の別途の部品で構成することも可能であり、あるいは、必要に応じて、撮像器１４６、送信器１４１、その他の部品などの一体装置として構成することもできる。処理装置として、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）、マイクロプロセッサー、コントローラ、チップ、マイクロチップ、コントローラ、回路、集積回路（ＩＣ）、専用ＩＣ（ＡＳＩＣ）、その他の適切な多目的または特定用途向けのプロセッサーやコントローラや回路などが挙げられる。一実施形態では、処理装置、即ち制御器は、送信器１４１に内蔵あるいは集積され、例えば、ＡＳＩＣを使って実施される。
【００２５】
別の実施形態では、装置４０は、例えば、ＬＥＤ、白色ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、その他の適切な光源などの、一つまたは複数の照明ユニットつまり光源１４２を備える。光源１４２により、撮像および／または検知すべき人体の管腔や体腔が照射される。また、装置４０は、例えば、一つまたは複数のレンズ、複合レンズ集合体、一つまたは複数の適切な光ファイバー、その他の適切な光学部品などの、一つまたは複数の光学素子を含む光学系１５０を備える。光学系１５０は、撮像器１４６に反射光を集光するおよび／または他の光処理操作を行うのに利用される。
【００２６】
データ処理器１１４は、装置４０から受信器１１２を経由して入力されたデータを分析するものであって、例えば、フレームデータを記憶装置１１９に書き込みしたり、該記憶装置からフレームデータを読み出しするために、記憶装置１１９に接続されている。また、データ処理器１１４は、ユーザ（医師など）が分析データを可視できる、または、利用できるよう、モニター１１８へ分析データを供給する。一実施形態では、データ処理器１１４は、リアルタイム処理、および／または、後で処理したりおよび／または見ることができるようなポスト処理を行えるように構成されている。装置４０の外部に、（例えば、遅延や同調を行う）制御機能が場合には、適切な外部装置（例えば、データ処理器１１４や画像受信器１１２など）が装置４０に対して、一つまたは複数の制御信号を送信する。
【００２７】
モニター１１８は、例えば、一つまたは複数の画面、モニター、またはその他の適切な表示装置を備える。モニター１１８は、例えば、ＧＩ管腔の画像や、その他の撮像された管腔や体腔の画像である、装置４０により撮影および／または送信された一つまたは複数の画像や画像列を表示する。追加的または別途に、モニター１１８は、例えば、制御データ、（装置４０の現在位置や相対位置を説明または表示する）位置データ、操作データ、及びその他の適切なデータを表示しても構わない。一実施形態では、画像とその（撮像する人体管腔に対する）位置の両方が、モニター１１８に表示され、および／または、記憶装置１１９に記録される。さらには、その他のシステムや方法を使って、収集された画像データおよび／またはその他のデータを記録、および／または、表示することも可能である。
【００２８】
さらにまた、装置４０は、撮像器１４６などのセンサーの代わりに、あるいは、それに追加して一つまたは複数のセンサー１４３を備える。センサー１４３は、装置４０の環境特性や特徴に関する一つまたは複数の数値を、感知、検知、判断、および／または、測定する。例えば、センサー１４３として、ｐＨセンサー、温度センサー、導電センサー、圧力センサー、またはその他の適切な生体内センサーなどが挙げられる。
【００２９】
本発明の一実施形態では、装置４０の種々の部品は、例えば、フレキシブル回路基板、即ち、強固部位と可撓部位とを有する回路基板などの回路基板１３０上に載置される。そのような回路基板は、本明細書で引用して組み込まれる、米国特許出願第１０／８７９０５４号明細書の「フレキシブル回路基板を備えた生体内装置およびその組立方法」、および、米国特許出願第６０／２９８３８７号明細書の「強固部位と可撓部位とからなる回路基板を備えた生体内検知装置」に記載の基板例と同様である。
【００３０】
例えば、回路基板１３０は、可撓部分１３２、１３４に相互に接続された強固部分１３１、１３３、１３５を備える。そのような強固部分および／または可撓部分の数、順序、組み合わせを変更しての利用も可能である。
【００３１】
前記回路基板１３０の一つまたは複数の可撓部分は、その回路基板１３０を曲げ、折り畳み、ひねり、または、位置決めすることにより所望の形状にすることができる。例えば回路基板１３０の形状は、「２」の形状、「５」の形状、「６」の形状、「Ｃ」の形状、その他の適切な形状に形成しても構わない。
【００３２】
他の実施形態では、光源１４２は、回路基板の強固部分１３５に取り付けたり、強固部分１３５に一体化または組み込むことも可能である。例えば、強固部分１３５つまり、回路基板１３０は、光源１４２が強固部分１３５の一部となるよう一体化形成される。別の実施形態では、光源１４２が、強固部分１３５つまり回路基板１３０から簡単に離脱または分離しないように、あるいは、光源１４２が、強固部分１３５つまり回路基板１３０に固定または実質上非分離とされるように、光源１４２と、強固部分１３５つまり回路基板１３０とを一体構造とすることも可能である。別の実施形態では、例えば、複数の光源１４２間に所定の隙間をもたせたり、複数の光源１４２間を同等または異なる間隔としたり、複数の光源１４２を同様の、または異なるサイズや形状にするなどのように、予め決められたパターンや配向に従って、光源１４２を強固部分１３５に取り付け、または、配置しても構わない。
【００３３】
別の実施形態では、複数光源１４２（例えば、複数ＬＥＤグループ）は、リング１９９などの接続部材を使って、相互接続、保持、制御、固定、および／または、支持することが可能である。さらに別の実施形態では、リング１９９自体が照明機能を有していてもよい。リング１９９は、一つまたは複数の光源１４２を接続、設置、配置、支持、および／または、保持する。一実施形態では、例えば、リング１９９は、一つまたは複数の光源１４２を所定の位置または角度に保持するとともに、一つまたは複数の光源１４２への電力供給や制御を仲介または支援する。一実施形態では、リング１９９は、回路基板の強固部分１３５と一体に形成される。
【００３４】
別の実施形態では、光源１４２および／またはリング１９９は、強固部分１３５の一体部分として作成または製造することが可能である。例えば強固部分１３５を製造する処理工程は、光源１４２および／またはリング１９９を、強固部分１３５の一体部分として、接合、貼付、溶接、連結、固定することを含み得る。そのような工程の結果、予め形成された強固部分１３５に光源１４２および／またはリング１９９を一体構成することができ、強固部分１３５の作成工程の完了後に、別途に、光源１４２および／またはリング１９９を強固部分１３５に組み付けるまたは接合する必要がなくなる。
【００３５】
別の実施形態では、装置４０は、一つまたは複数のレンズ、プリズム、レンズ集合体、開口、シャッター、またはその他の光学部品を有する光学系１５０を備えることも可能である。また、光学系１５０を、例えば、レンズホルダーやレンズ集合体ホルダーなどの保持部材１５１を使って、支持、保持、取り付け、位置決め、配置しても構わない。さらに撮像器１４６は、例えば、リング１９９の中央部や、基板の強固部分４３５と光学系１５０および／またはレンズホルダー１５１の間など、光源に近接した位置に設置することができる。
【００３６】
別の実施形態では、リング１９９は、例えば、リング１９９がレンズホルダー１５１を取り囲むよう、レンズホルダー１５１のまわりに配置することが可能である。また別の実施形態では、リング１９９の内側にレンズホルダー１５１の少なくとも一部が配置できるよう、リング１９９を位置決めしても構わない。また、リング１９９、レンズホルダー４５１、光学系４５０、撮像器１４６、および／または、光源１４２を、別の適切な位置に配置することもできる。
【００３７】
別の実施形態では、回路基板１３０は、一体形成の光源１４２をもつ、および、選択的に一体形成のリング１９９をもつ強固部分１３５を備えるよう作成される。その結果、例えば、光源４４２および／またはリング１９９を回路基板１３０および／または別の装置４０の部品に取り付けまたは手動で取り付けする必要性がなくなるため、装置４０の作成、組立、製造がより簡単、迅速、および／または、効率的に行える。
【００３８】
別の実施形態では、回路基板１３０は、初期平坦形状、非ネジリ形状、非折り畳み形状となるよう作成して、その後に、折り畳み、曲げ、ねじり、位置決めして所定の形状にすることも可能である。例えば、回路基板４３０は、装置４０に挿入すると同時に、あるいは、装置４０内に回路基板１３０を封止する前に、折り畳み、または、再形成しても構わない。
【００３９】
図２Ａは、本発明の実施例による照明回路２０１を概略図示する。
照明回路２０１は、強固部分１３５に取り付け、あるいは、強固部分１４５の表面に一体形成または埋設することが可能である。例えば、強固部分１３５つまり回路基板１３０を、照明回路２０１が強固部分１３５の一体部分となるよう形成することができる。また別の実施例として、照明回路２０１が強固部分１３５つまり回路基板１３０から簡単に離脱または分離しないように、あるいは、強固部分１３５つまり回路基板１３０に固定または実質上非分離させるよう、照明回路２０１と強固部分１３５つまり回路基板１３０とを一体構造にしても構わない。
【００４０】
本発明の実施例における照明回路２０１は、例えばＡＳＩＣ２３０であるコントローラに並列接続された一つまたは複数の光源分岐部としての分岐部２４１、２４２、２４３、２４４を備える。図には４つの分岐部２４１、２４２、２４３、２４４が示されているが、異なる数の分岐部の利用も可能である。
【００４１】
分岐部２４１には、例えば、一つまたは複数の抵抗器２２１に直列接続されたＬＥＤやＯＬＥＤなどの一つまたは複数の光源２１１が接続される。分岐部２４２には、例えば、一つまたは複数の抵抗器２２２に直列接続された一つまたは複数の光源２１２が接続される。さらに分岐部２４３には、例えば、一つまたは複数の抵抗器２２３に直列接続された一つまたは複数の光源２１３が接続される。さらに分岐部２４４には、例えば、一つまたは複数の抵抗器２２４に直列接続された一つまたは複数の光源２１４が接続される。抵抗器２２１〜２２４は、例えば、それぞれ対応する光源２１１〜２１４へ供給する電流を調整、安定化、制御することができる。
【００４２】
ＡＳＩＣ２３０は、例えば、電圧源モードまたは電流源モードにて分岐部２４１〜２４４へ電力を供給する。
電圧源モードの場合、分岐部２４１〜２４４の第１端側は分岐部２４１〜２４４に供給される電圧を調整、昇電、増加させるための電力ブースタ２３３に接続されている。分岐部２４１〜２４４の第２端側は、例えば、撮像器が画像を撮影している期間における電流パルスに応じて光源２１１〜２１４からの照明ができるよう、パルス電流を選択的に通過させるスイッチ２３１に接続されている。一実施形態では、スイッチ２３１は、例えば、同期手順、照明手順、撮像手順、時間間隔、照明間隔、パルス照明手順などの予め決められた規則に従って、光源２１１〜２１４を自動的または周期的にトグル操作、点灯、切断することができる。パルス照明に代わりまたは追加して、他の照明方法を利用することができる。
【００４３】
電流源モードの場合、分岐部２４１〜２４２へ供給する電力を制限、制御、調整するため、電流リミッタ２３２を備えることも可能である。
図２Ｂは、本発明の別の実施例による照明回路２５１を概略図示する。
【００４４】
照明回路２５１は、強固部分１３５に取り付け、あるいは、強固部分１４２の表面に一体形成または埋設することが可能である。例えば、強固部分１３５つまり回路基板１３０を、照明回路２５１が強固部分１３５の一体部分となるよう形成することができる。また別の実施例として、照明回路２０１が強固部分１３５つまり回路基板１３０から簡単に離脱または分離しないように、あるいは、強固部分１３５つまり回路基板１３０に固定または実質上非分離させるよう、照明回路２５１と強固部分１３５つまり回路基板１３０とを一体構造にしても構わない。
【００４５】
本発明の実施例における照明回路２５１は、例えば、図２Ｂに図示のように、コントローラであるＡＳＩＣ２８０に接続された分岐部２９１、２９２、２９３、２９４などの一つまたは複数の光源分岐部を備える。図には４本の分岐部２９１〜２９４を示すが、異なる数の分岐部の利用も可能である。
【００４６】
分岐部２９１には、例えば、一つまたは複数の抵抗器２７１に直列接続されたＬＥＤやＯＬＥＤなどの一つまたは複数の光源２６１が接続される。また分岐部２９２には、例えば、一つまたは複数の抵抗器２７２に直列接続された一つまたは複数の光源２６２が接続される。さらに分岐部２９３には、例えば、一つまたは複数の抵抗器２７３に直列接続された一つまたは複数の光源２６３が接続される。さらに分岐部２９４には、例えば、一つまたは複数の抵抗器２７４に直列接続された一つまたは複数の光源２６４が接続される。抵抗器２７１〜２７４は、例えば、それぞれ対応する光源２６１〜２６４へ供給する電流を調整、安定化、制御する。
【００４７】
ＡＳＩＣ２８０は、例えば、電圧源モードまたは電流源モードにて、ブースタ２８３などを使って支線２４１〜２４４へ電力を供給する。
図２Ｂに示す分岐部２９１〜２９４の接続により、例えば、ＡＳＩＣ２８０による分岐部２９１〜２９４つまり光源２６１〜２６４の個別の制御が可能となる。
【００４８】
図３には、本発明の別の実施例による撮像装置３４０などの生体内検知装置の構成が図示されている。装置３４０は、一般的には自律式の嚥下可能カプセルからなる、あるいはそれを備えるが、その形状はカプセルに限定されないし、自律式や嚥下式である必要はない。
【００４９】
一実施形態では、例えば、撮像器３０８、ハイブリッド照明装置３２０、電源ユニット３０２、光学系３２２、送信器３１２、制御器３１４などの前記装置の構成部品は、装置本体内に密閉されていてもよいし（本体つまり外枠部（ｓｈｅｌｌ）は複数の部分よりなる）、装置全部が密閉されても構わない。
【００５０】
本発明の一実施形態による、例えば、ハイブリッド照明装置３２０、電源ユニット３０２、送信器３１２、アンテナ３１３、制御器３１４などの装置３４０の部品は、ＰＣＢ、フレキシブル回路基板、剛軟回路基板などの回路基板の支持体上に配置することが可能である。
【００５１】
図４Ａは、本発明の一実施例によるハイブリッド照明装置４２０の上方からみた概略図である。
ハイブリッド照明装置４２０は、一つまたは複数の光源４１０Ａ、４１０Ｂ．．．４１０Ｌを備える、あるいは、１つの光源のみを備える。本例でのハイブリッド照明装置４２０の光源４１０Ａ、４１０Ｂ．．．４１０Ｌは、例えば、グルコフスキー（Ｇｌｕｋｈｏｖｓｋｙ）らの同時継続出願の米国特許出願第０９／８００４７０号明細書に開示の白色発光ダイオードである。しかしながら、ハイブリッド照明装置４２０の光源４１０Ａ、４１０Ｂ．．．４１０Ｌとして、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ、白熱灯、フラッシュランプに制限されず、その他の周知の適切な光源を利用することも可能である。
【００５２】
別の実施形態では、ハイブリッド照明装置４２０は、例えばシリコンやプラスチックなどのプリント回路基板（ＰＣＢ）を備える。基板の素材は別のものでも構わない。一実施形態では、ハイブリッド照明装置４２０は例えば環状に形成され、その中心には丸い開口４５７が設けられる。一般的にハイブリッド照明装置４２０のサイズは、生体内画像化装置などの生体内装置３４０に収容できる妥当な寸法からなる。ハイブリッド照明装置４２０の形状は、環状に限らず、例えば、長方形や正方形、あるいは、生体内装置の形状に整合した形状であっても構わない。
【００５３】
本発明の一実施形態では、ハイブリッド照明装置４２０上に、２つのプリント配線４２４と４３４が設けられる。プリント配線４２４と４３４の各々が、印刷配線４５３（図４Ｂを参照）によりバッテリー３０２の正極端子、または、バッテリー３０２の負極端子に接続されている。本発明の別の実施形態では、別のプリント配線４２６が、例えば、前記のプリント配線４２４と４３４との間に配置され、複数の抵抗器４３２へのワイヤー接続のための複数のパッド４５２を備える。
【００５４】
本発明の一実施形態では、チップ接合のための金属パッドなどの導電パッド４４２が、プリント配線４３４上に配備またはモールド成形されており、例えば、複数のＬＥＤチップなどへ光源４１０Ａ〜４１０Ｌの接続を行う。光源４１０Ａ〜４１０Ｌの各々が、プリント配線４２６に接続された一つまたは複数の抵抗器４３２などの一つまたは複数の追加部品を併設している。抵抗器４３２は、光源４１０Ａ〜４１０Ｌからの照明量を制御することができる。例えば、装置３４０に接続されたプロセッサにより、小腸では２００ルクス、結腸では３００ルクスのＧＩ管腔の異なる部位での照明強度を変えるため、抵抗器４３２を制御することが可能となる。また、選択的照明機能を持たせるため、照明を制御したりカスタム化しても構わない。さらに抵抗器４３２は、複数の光源から正規値の光を出力させるよう、可変式でもよいし、永久抵抗器などの固定式でもよい。
【００５５】
本発明の一実施形態では、ＬＥＤチップなどの複数の光源１０Ａ〜１０Ｌの各々に光学樹脂材４３０を配置して、照明スペクトルを変更することも可能である（例えば、赤、緑、青の色スペクトル、赤外線スペクトル、紫外線スペクトルなど）。さらに別の実施例として、光源１０Ａ〜１０Ｌに、（赤、緑、青の色スペクトル、赤外線スペクトル、紫外線スペクトルなどの）異なるスペクトルの光を照射させても構わない。その場合、照明方向が、異なるスペクトルの光路別に異なるよう構成する。
【００５６】
別の実施形態では、生体内装置内にハイブリッド照明装置４２０を取り付ける工程中に、方向マーカとして作用する凹部４５８を、光源の内側円端に設けることも可能である。さらにまた、凹部４５８を、別の形状に形成しても構わない。
【００５７】
図４Ｂは、本発明の一実施例によるハイブリッド照明装置４２０内に配置されたＬＥＤなどの光源４１０の概略近似側面図である。
光源４１０は、例えば、チップ接合パッドなどの導電パッド４４２上に配置したり、ワイヤー接合用などのパッド４５２にワイヤー線４２５で接続することも可能である。また別の例として、例えば、光源４１０の照明強度、または、振幅などの別のパラメータを制御するため、パッド４５２の上面に抵抗器４３２を設けても構わない。
【００５８】
一実施形態では、ハイブリッド照明装置４２０の光源４１０Ａ、４１０Ｂ．．．４１０Ｌにそれぞれ接続された複数の局部制御ユニットを設けて、ハイブリッド照明装置４２０の光源４１０Ａ、４１０Ｂ．．．４１０Ｌの各々への入電を制御したり、および／または、例えば、光源４１０Ａと４１０Ｂなどの所定のグループの光源への入電を制御したりすることも可能である。あるいは、別の局部制御ユニットを使って、光源４１０Ａ、４１０Ｂ．．．４１０Ｌの１つまたは複数をスイッチオンまたはスイッチオフする、または、光源４１０Ａ、４１０Ｂ．．．４１０Ｌのそれぞれから出力する光強度を個別に制御しても構わない。
【００５９】
本発明の一実施形態では、ハイブリッド光源４２０上に導電パッドおよび／またはワイヤー電線４５３が配備またはモールド形成されることにより、バッテリー４０２などへの接続が行われる。本発明の一実施形態では、（例えば、図４Ａを参照して説明したように）異なるスペクトルの照明を行う光学樹脂材４３０は、光源４１０上に直接に配備される。図４Ｃは、本発明の一実施形態によるハイブリッド照明装置４２０を示しており、モールド形成の光学レンズなどのレンズ４６０が備わっている。本発明の一実施形態では、各光源４１０上にレンズが直接に取り付けられて、各光源に対して異なる照明方向を付与する。レンズ４６０は、例えば、適切なシリコン材や、ＡＢＳやポリカーボネートなどの適切な透明プラスチック材などから作成できる。また、レンズ４６０は、射出成形などの方法で製造することが可能である。ハイブリッド照明装置４２０上に配備するレンズの形式、形状、位置などにより、所望の異なる人体部位を照明できるよう照明方向を決定することができる。それゆえ、生体内装置の対象区域に応じて、レンズの選定が可能であって、例えば、胃の管腔を撮像する目的の生体内装置においては、食道を撮像する生体内装置とは異なるレンズが必要となる。
【００６０】
本発明の別の実施形態では、ハイブリッド照明装置２０は、その装置の体内移動に連れて、遠隔手動操作または自動操作にて、入力される電流に応じて形状や焦点を変化させることができるアモルファスレンズを備えても構わない。
【００６１】
図５Ａは、本発明の実施例による、一体のシート状のフレキシブル回路基板やリジッド・フレックス（ｒｉｇｉｄ−ｆｌｅｘ）回路基板などの基板回路基板５００の実施例を示すもので、ハイブリッド照明装置４２０を回路基板５００上に載置した後の、折り曲げる前や、カプセルなどの生体内装置へ挿入する前の、展開状態となっている。
【００６２】
一実施形態では、回路基板５００の一部分または区域上に、１群の部品が取り付けまたは搭載される。例えば、回路基板５００の部位５７０に、ハイブリッド照明装置４２０が載置され、回路基板５００の別の部位５７５に、撮像器３０８が載置される。また別の例として、その他の部品を異なる形状の回路基板上に取り付けてもよいし、その他の生体内装置部品の上に取り付けてもよいし、および／または、それらを生体内装置の別の分割空間内に取り付けても構わない。
【００６３】
図５Ｂは、本発明の一実施形態による、前記の装置３４０などの生体内装置に挿入する前の展開状態にある回路基板５００の側面図である。この実施例においては、ハイブリッド照明装置４２０は、回路基板５００の下面に取り付けてあるが、回路基板５００の別の区域に載置することも可能である。
【００６４】
図６に示すのは、本発明のさらにまた別の実施例による、ハイブリッド照明装置を備えた生体内画像化装置を作成する方法である。本発明の実施例として、最初の工程６１０では、ＰＣＢなどの基板上に電気配線を印刷形成する。例えば、光源４１０が接続された第１回路をパッドにワイヤー接続し、複数の抵抗器がＰＣＢ上に配備された第２回路をパッドにワイヤー接続する。次の工程６２０では、照明強度を変えられるよう、光源を抵抗器に接続する。工程６３０では、人体内で広域スペクトル照明を行えるよう、光源上に光学樹脂材を被膜する。前記のハイブリッド照明装置４２０の組立工程、および／または、ハイブリッド照明装置４２０に回路基板５００を接続する工程で、別の接合方法を利用しても構わない。例えば、その方法として、レーザ溶接、スピン溶接、ハーマン溶接、振動溶接などの溶接方法、および／または、溶融法、および／または、超音波接合法、および／または、部分接合などが挙げられる。そして工程６４０では、照明の方向を決め焦点させるため、光学レンズをハイブリッド光源上に搭載する。
【００６５】
図７に示すのは、本発明の別の実施例による、生体内照明を行う方法である。実施例として、本方法は、ハイブリッド光源を配備する工程と（７１０）、ハイブリッド照明装置をフレキシブルＰＣＢなどの支持体上に配置する工程と（７２０）、支持体を生体内装置のハウジング内に挿入する工程（７３０）とからなる。また、その他の工程や工程の組み合わせを利用しても構わない。
【００６６】
図８に示すのは、本発明のまた別の実施例による、生体内照明の方法である。
生体内照明方法は、ハイブリッド照明装置４２０などを使って生体内目標位置を照明する工程と（８１０）、撮像器３０８上に反射光を集光させて、アナログ信号を作成する工程と（８２０）、アナログ信号をデジタル信号に変換する工程と（８３０）、デジタル信号をランダム処理する工程と（８４０）、デジタル信号を受信装置へ送信する工程と（８５０）、送信された信号を処理して生体内目標位置の画像を作成する工程（８６０）とからなる。また、その他の工程や工程の組み合わせの利用も可能である。
【００６７】
図９は、本発明の実施例による、生体内画像化装置を作成する方法を示す概略フローチャート図である
図中の９１０で示す工程は、一つまたは複数の強固部分と一つまたは複数の可撓部分をもつ回路基板を作成または配備する工程であって、その強固部分の少なくとも１つに、一つまたは複数の光源を埋設または一体化形成する。
【００６８】
図中の９２０で示す工程は、前記の回路基板の１つの強固部分に、一つまたは複数の部品を取り付けまたは接合する工程である。例えば、レンズホルダー、ＬＥＤリング、撮像器、バッテリー、電源、センサー、送信器、アンテナ、その他の部品を取り付けることができる。
【００６９】
図中の９３０で示す工程は、前記の回路基板の本体または可撓部分を、折り畳み、曲げ、ねじり、および／または、所望の形状などに形成する工程である。
図中の９４０で示す工程は、前記の折り畳まれた回路基板を、嚥下可能カプセルのハウジングなどの、生体内撮像に適用または形成された適切なハウジング内に挿入する工程である。
【００７０】
上記の本発明の種々の実施例の説明は、実施例の内容に制限されるものではない。上記の記載内容から、種々の修正、変更、変形、置換、類似の例が可能であることは、当業者に自明である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施例による生体内画像化システムの概略図である。
【図２Ａ】本発明の実施例による照明回路の概略図である。
【図２Ｂ】本発明の実施例による別の照明回路の概略図である。
【図３】本発明の実施例による生体内画像化装置の概略図である。
【図４Ａ】本発明の実施例によるハイブリッド光源の概略図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例によるハイブリッド光源の概略図である。
【図４Ｃ】本発明の実施例によるハイブリッド光源の概略図である。
【図５Ａ】本発明の実施例による回路基板の概略図である。
【図５Ｂ】本発明の実施例による回路基板の概略図である。
【図６】本発明の実施例による、ハイブリッド光源を作成する方法を示すフローチャート図である。
【図７】本発明の実施例による、ハイブリッド光源を備えた生体内装置を作成する方法を示すフローチャート図である。
【図８】本発明の実施例による、生体内画像化の方法を示すフローチャート図である。
【図９】本発明の実施例による、生体内画像化装置を作成する方法を示すフローチャート図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【外国語明細書】
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