(57)【要約】      （修正有）【課題】小腸等の狭い屈曲部を通過するときに引っ掛かる危険性を少なくしたカプセル型医療装置。【解決手段】体内の臓器内を撮像する撮像光学系を有するカプセル型医療装置において、長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に形成した。蛇腹部は収縮した状態で臓器内で溶解する部材に被覆されている。また、蛇腹部を駆動するために高分子アクチュエータや形状記憶合金等を用いる。さらに、レンズ間距離も可変でき、合焦点する被写体距離を変化されることができる。【選択図】図５
2007190361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内の臓器内を撮像する撮像光学系を有するカプセル型医療装置において、
長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に形成したことを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項２】
前記蛇腹部は伸張した状態で形成されていて、収縮した状態で臓器内で溶解する部材にて被覆されていることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置。
【請求項３】
長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に有し少なくとも撮像レンズを被覆する第１の蛇腹部材と、長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に有し少なくとも前記撮像レンズにて撮像した像を画像処理する画像処理部を被覆する第２の蛇腹部材と、を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカプセル型医療装置。
【請求項４】
少なくとも前記撮像レンズを保持する部材と、少なくとも前記画像処理部を保持する部材とが、万能継手により接続されていることを特徴とする請求項３に記載のカプセル型医療装置。
【請求項５】
体内を撮像する撮像光学系を有するカプセル型医療装置において、
第１レンズと第２レンズとにより構成された撮像光学系と、
先端部に前記第１レンズを形成すると共に、前記第２レンズを被覆し、且つ、外周面に長手方向に伸縮する蛇腹部を設けた被覆部材と、
前記蛇腹部を伸縮させる駆動部材と、を備え、
前記駆動部材を駆動して前記蛇腹部を伸縮させ、前記第１レンズを光軸方向に移動させることにより、前記第１レンズと前記第２レンズとのレンズ間距離を変化させることを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項６】
前記第１レンズと前記第２レンズとのレンズ間距離を変化させることにより、合焦する被写体距離を変化させることを特徴とする請求項５に記載のカプセル型医療装置。
【請求項７】
前記第１レンズと前記第２レンズとのレンズ間距離を変化させることにより、前記撮像光学系の焦点距離を変化させることを特徴とする請求項５に記載のカプセル型医療装置。
【請求項８】
体内を撮像する撮像光学系を有するカプセル型医療装置において、
撮像光学系及び撮像素子を内蔵する前部と、
撮像した画像を処理する画像処理部を内蔵する後部と、
前記前部と前記後部とを回転自在に接続する継手と、
少なくとも前記継手を被覆して、前記前部と前記後部とに接続され、長手方向に伸縮する蛇腹部と、
前記蛇腹部を伸縮させる駆動部材と、を備え、
前記駆動部材を駆動して、前記蛇腹部の周方向における所定の部分を収縮させると共に、該所定の部分に対する他の部分を伸張させることにより、前記後部の長手方向の軸芯に対して前記前部の軸芯を前記所定の方向に傾かせることを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項９】
前記継手は万能継手であることを特徴とする請求項８に記載のカプセル型医療装置。
【請求項１０】
前記駆動部材を駆動する超小型モータを備えたことを特徴とする請求項５〜９の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
【請求項１１】
長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に有し、該蛇腹部が複数の蛇腹群から成り、所定の該蛇腹群が個々に伸縮することにより自走することを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項１２】
全ての蛇腹群が収縮した状態から進行方向の最先端に位置する第１の蛇腹群のみが伸張して先端部が前方に移動し、次に前記第１の蛇腹群が縮小すると共に第１の蛇腹群の後方に位置する第２の蛇腹群が伸張し、続いて前記第２の蛇腹群が縮小すると共に第２の蛇腹群の後方に位置する第３の蛇腹群が伸張する動作を順次繰り返し、進行方向の最後端に位置する第ｎの蛇腹が伸張した後に収縮することにより後端部が前方に移動することを特徴とする請求項１１に記載のカプセル型医療装置。
【請求項１３】
静止時に収縮した状態の蛇腹群の合計長さより伸張した状態の蛇腹群の合計長さの方が短いことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のカプセル型医療装置。
【請求項１４】
前記蛇腹部が内包する部材は少なくとも二つのユニットに分離され、各々前記ユニットは万能継手によって接続されており、該万能継手を中心に屈曲することを特徴とする請求項１１〜１４の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
【請求項１５】
前記蛇腹部を伸縮させる駆動部材を有し、前記駆動部材を駆動して、前記蛇腹部の周方向における所定の部分を収縮させると共に、該所定の部分に対する他の部分を伸張させることにより、前記万能継手を中心に一方の前記ユニットの長手方向の軸芯に対して他方の前記ユニットの軸芯を屈曲させることを特徴とする請求項１４に記載のカプセル型医療装置。
【請求項１６】
少なくとも、撮像レンズ、被写体を照明する照明部、撮像した画像を光電変換する撮像素子、光電変換された画像を画像処理する画像処理部、及び画像処理された画像を外部機器に送信する送信部を備えたことを特徴とする請求項１１〜１５の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
【請求項１７】
前記蛇腹群を駆動する導電性高分子アクチュエータを備えたことを特徴とする請求項１１〜１６の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
【請求項１８】
前記蛇腹群を駆動する形状記憶合金を備えたことを特徴とする請求項１１〜１６の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
【請求項１９】
外周面に設けられ長手方向に伸縮する蛇腹部と、
前記蛇腹部を駆動する駆動部と、
前記蛇腹部と接続され、内部に薬剤を収納すると共に、外部と連通する連通孔を有する収納部と、を備え、
体内で前記駆動部を駆動して伸長した状態の前記蛇腹部を収縮させることにより、前記収納部に収納した薬剤を前記連通孔より射出することを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項２０】
外周面に設けられ長手方向に伸縮する蛇腹部と、
前記蛇腹部を駆動する駆動部と、
前記蛇腹部と接続され、内部に採取した体液を収納すると共に、外部と連通する連通孔を有する収納部と、を備え、
体内で前記駆動部を駆動して収縮した状態の前記蛇腹部を伸張させることにより、体液を前記連通孔より前記収納部に採取することを特徴とするカプセル型医療装置。
【請求項２１】
少なくとも、撮像レンズ、被写体を照明する照明部、撮像した画像を光電変換する撮像素子、光電変換された画像を画像処理する画像処理部、及び画像処理された画像を外部機器に送信する送信部を備えたことを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載のカプセル型医療装置。
【請求項２２】
前記駆動部が超小型モータを有することを特徴とする請求項１９〜２１の何れか１項に記載の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、主として人が飲み込み、所望の臓器内に移動したときに、該臓器内で撮像を行うカプセル型医療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、体内の臓器の検査等を行うために、先端に撮像レンズと撮像素子とを有し、被験者の口腔や肛門より挿入する管状の内視鏡装置が知られている。この内視鏡装置は、臓器の検査等を行っている間、外部より該臓器まで管状の部材が挿入され続けているので、被験者の不快感や苦痛が大きかった。
【０００３】
このような被験者の負担を軽くするために、近年は被験者が単品で飲み込めるカプセル型医療装置が開発されている。カプセル型医療装置は超小型の撮像装置を内蔵し、撮像した画像を無線によって外部機器に送信する構成になっていて、所定の臓器を撮像した後は自然に肛門より排出される。
【０００４】
このカプセル型医療装置に関し、多数の特許公報が開示されている。
【０００５】
例えば、外形の小さい第１のカプセルと外形の大きい第２のカプセルをチューブで接続し、小さい方の第１のカプセルから飲み込むことにより、苦痛なく飲み込めるカプセル型医療装置がある（特許文献１参照）。
【０００６】
また、カメラ部等を内蔵したカプセルユニット、照明用のＬＥＤ等を内蔵したカプセルユニット、及び通信部等を内蔵したカプセルユニットよりカプセル型医療装置を構成し、被験者が３種のカプセルユニットを１個ずつ飲み込んだ後、胃の内部で自動的に連結して一体化するように構成することにより、被験者が容易に飲み込めるようにした小型撮影装置がある（特許文献２参照）。
【０００７】
また、両端にそれぞれ例えば望遠レンズと広角レンズを備えたカメラを独立して設け、体内で回転させて撮影方向を変えるカプセル型医療装置がある（特許文献３参照）。
【０００８】
また、外周面に螺旋状突起を設け、回転磁場で回転させることにより、推進速度を大きくしたり、管路に沿って円滑に推進させ易くしたカプセル型医療装置がある（特許文献４参照）。
【０００９】
更に、外周面に螺旋状突起を設け、回転磁場で回転させることにより目的部位に誘導可能なカプセル型医療装置がある（特許文献５参照）。
【００１０】
その他に、内部に収納した薬剤を検査や治療のために体内で射出可能なカプセル型医療装置がある（特許文献６参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３５３８７号公報
【特許文献２】特開２００４−３２９２９２号公報
【特許文献３】特開２００４−３４４６５５号公報
【特許文献４】特開２００５−５２５０２号公報
【特許文献５】特開２００３−２７５１７０号公報
【特許文献６】特開２００５−１８５５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１，２に記載のカプセル型医療装置は、臓器を撮像する撮像レンズ、撮像した画像を結像して光電変換する撮像素子、撮像時に撮像する臓器を照明するＬＥＤ、光電変換した画像に所定の画像処理を施す画像処理部、該画像処理部の画像を外部に送信する送信部、外部からの撮像開始等の信号を受信する受信部を少なくとも備え、体内での位置や姿勢に関して送受信する。
【００１２】
また、メーカーによって発表されたカプセル型医療装置は、例えば直径１０ｍｍ前後、長さ２５ｍｍ前後の大きさに形成されている。
【００１３】
カプセル型医療装置は図１に示す人体の臓器内で蠕動によって自然に搬送されるが、小腸等は細くて多数の屈曲部があり、この大きさで小腸等の屈曲部を確実に通過できるという保証はない。例えば、小腸のＡ部の如くヘアピンカーブのような部所では、カプセル型医療装置の太さや長さによっては図２のＡ部拡大図に示す如くカプセル型医療装置の通過が困難になる。
【００１４】
仮にカプセル型医療装置が途中の屈曲部で引っ掛かると、従来の内視鏡の様な管状のものを臓器に挿入して、カプセル型医療装置の引っ掛かりを直したり、抜き取ったりしなければならず、被験者に新たな不快感や苦痛が加わることになる。
【００１５】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、長手方向に屈曲自在に構成し、小腸等の狭い屈曲部を通過するときに引っ掛かる危険性を少なくしたカプセル型医療装置を提案することを第１の目的とする。
【００１６】
また、カプセル型医療装置が小腸の如き内径の小さい臓器で撮像を行う場合には、カプセル型医療装置と臓器の内壁との距離、即ち被写体距離はあまり変化しない。しかし、カプセル型医療装置が胃や大腸の如き内径の大きい臓器で撮像を行う場合には、カプセル型医療装置の位置によって被写体距離が変化する。従って、被写体距離に応じてピント位置を調整することができることが望ましい。
【００１７】
更に、撮像の対象によって部分的に拡大して撮像したり、広い範囲を撮像したりすることがあるので、撮像する画角を変化させることができることが望ましい。この点に関し、特許文献３に記載のカプセル型医療装置においては、両端にそれぞれ設けたカメラで例えば望遠の撮像と広角の撮像を行うことができる。しかし、二つのカメラを設けると大きなカプセル型医療装置となって、被験者が飲み難くなると共に、小腸の如く細くて多数の屈曲部がある臓器を通過するのが困難になる。また、原価高にもなる。
【００１８】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で撮像レンズの一部を光軸方向に移動させてレンズ間距離を変化させ、合焦する被写体距離や焦点距離を変化させることができるカプセル型医療装置を提案することを第２の目的とする。
【００１９】
また、カプセル型医療装置により撮像した被験者の臓器の画像を検査医が外部機器によって観察しているときに、撮像した画像の周辺に気になる疾患を発見することがある。この場合に、前述の如く広角レンズに切り換えて、より広い範囲が写るように撮像してもよいが、画像が小さくなって見難くなるという問題がある。
【００２０】
また、特許文献４に記載のカプセル型医療装置においては、外部操作によって臓器内を移動させることができるが、撮像方向を簡単に変化させることは困難である。
【００２１】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、撮像レンズの光軸を容易に傾かせることができ、斜め方向に位置する部分も撮像することができるカプセル型医療装置を提案することを第３の目的とする。
【００２２】
更に、特許文献５に記載のカプセル型医療装置は、回転して移動するので、内径の小さい小腸等の内部では内壁面に沿って移動することが可能であるが、内径の大きい胃等では内壁面に沿って回転することによって予期せぬ方向に移動する可能性があって、目的部位に誘導させることが困難である。
【００２３】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、直進移動可能に構成することによって、内径の大きい臓器内でも確実に目的部位に自走可能なカプセル型医療装置を提案することを第４の目的とする。
【００２４】
その他に、特許文献６とは異なる簡単な構成で、治療のために内部に収納した薬剤を体内で射出したり、検査のために体液を採取したりすることができるカプセル型医療装置を提案することを第５の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記第１の目的は下記に記載した発明により達成される。
１．体内の臓器内を撮像する撮像光学系を有するカプセル型医療装置において、
長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に形成したことを特徴とするカプセル型医療装置。
２．前記蛇腹部は伸張した状態で形成されていて、収縮した状態で臓器内で溶解する部材にて被覆されていることを特徴とする１に記載のカプセル型医療装置。
３．長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に有し少なくとも撮像レンズを被覆する第１の蛇腹部材と、長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に有し少なくとも前記撮像レンズにて撮像した像を画像処理する画像処理部を被覆する第２の蛇腹部材と、を備えたことを特徴とする１又は２に記載のカプセル型医療装置。
４．少なくとも前記撮像レンズを保持する部材と、少なくとも前記画像処理部を保持する部材とが、万能継手により接続されていることを特徴とする３に記載のカプセル型医療装置。
５．体内を撮像する撮像光学系を有するカプセル型医療装置において、
第１レンズと第２レンズとにより構成された撮像光学系と、
先端部に前記第１レンズを形成すると共に、前記第２レンズを被覆し、且つ、外周面に長手方向に伸縮する蛇腹部を設けた被覆部材と、
前記蛇腹部を伸縮させる駆動部材と、を備え、
前記駆動部材を駆動して前記蛇腹部を伸縮させ、前記第１レンズを光軸方向に移動させることにより、前記第１レンズと前記第２レンズとのレンズ間距離を変化させることを特徴とするカプセル型医療装置。
６．前記第１レンズと前記第２レンズとのレンズ間距離を変化させることにより、合焦する被写体距離を変化させることを特徴とする５に記載のカプセル型医療装置。
７．前記第１レンズと前記第２レンズとのレンズ間距離を変化させることにより、前記撮像光学系の焦点距離を変化させることを特徴とする５に記載のカプセル型医療装置。
８．体内を撮像する撮像光学系を有するカプセル型医療装置において、
撮像光学系及び撮像素子を内蔵する前部と、
撮像した画像を処理する画像処理部を内蔵する後部と、
前記前部と前記後部とを回転自在に接続する継手と、
少なくとも前記継手を被覆して、前記前部と前記後部とに接続され、長手方向に伸縮する蛇腹部と、
前記蛇腹部を伸縮させる駆動部材と、を備え、
前記駆動部材を駆動して、前記蛇腹部の周方向における所定の部分を収縮させると共に、該所定の部分に対する他の部分を伸張させることにより、前記後部の長手方向の軸芯に対して前記前部の軸芯を前記所定の方向に傾かせることを特徴とするカプセル型医療装置。
９．前記継手は万能継手であることを特徴とする８に記載のカプセル型医療装置。
１０．前記駆動部材を駆動する超小型モータを備えたことを特徴とする５〜９の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
１１．長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に有し、該蛇腹部が複数の蛇腹群から成り、所定の該蛇腹群が個々に伸縮することにより自走することを特徴とするカプセル型医療装置。
１２．全ての蛇腹群が収縮した状態から進行方向の最先端に位置する第１の蛇腹群のみが伸張して先端部が前方に移動し、次に前記第１の蛇腹群が縮小すると共に第１の蛇腹群の後方に位置する第２の蛇腹群が伸張し、続いて前記第２の蛇腹群が縮小すると共に第２の蛇腹群の後方に位置する第３の蛇腹群が伸張する動作を順次繰り返し、進行方向の最後端に位置する第ｎの蛇腹が伸張した後に収縮することにより後端部が前方に移動することを特徴とする１１に記載のカプセル型医療装置。
１３．静止時に収縮した状態の蛇腹群の合計長さより伸張した状態の蛇腹群の合計長さの方が短いことを特徴とする１１又は１２に記載のカプセル型医療装置。
１４．前記蛇腹部が内包する部材は少なくとも二つのユニットに分離され、各々前記ユニットは万能継手によって接続されており、該万能継手を中心に屈曲することを特徴とする１１〜１４の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
１５．前記蛇腹部を伸縮させる駆動部材を有し、前記駆動部材を駆動して、前記蛇腹部の周方向における所定の部分を収縮させると共に、該所定の部分に対する他の部分を伸張させることにより、前記万能継手を中心に一方の前記ユニットの長手方向の軸芯に対して他方の前記ユニットの軸芯を屈曲させることを特徴とする１４に記載のカプセル型医療装置。
１６．少なくとも、撮像レンズ、被写体を照明する照明部、撮像した画像を光電変換する撮像素子、光電変換された画像を画像処理する画像処理部、及び画像処理された画像を外部機器に送信する送信部を備えたことを特徴とする１１〜１５の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
１７．前記蛇腹群を駆動する導電性高分子アクチュエータを備えたことを特徴とする１１〜１６の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
１８．前記蛇腹群を駆動する形状記憶合金を備えたことを特徴とする１１〜１６の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
１９．外周面に設けられ長手方向に伸縮する蛇腹部と、
前記蛇腹部を駆動する駆動部と、
前記蛇腹部と接続され、内部に薬剤を収納すると共に、外部と連通する連通孔を有する収納部と、を備え、
体内で前記駆動部を駆動して伸長した状態の前記蛇腹部を収縮させることにより、前記収納部に収納した薬剤を前記連通孔より射出することを特徴とするカプセル型医療装置。
２０．外周面に設けられ長手方向に伸縮する蛇腹部と、
前記蛇腹部を駆動する駆動部と、
前記蛇腹部と接続され、内部に採取した体液を収納すると共に、外部と連通する連通孔を有する収納部と、を備え、
体内で前記駆動部を駆動して収縮した状態の前記蛇腹部を伸張させることにより、体液を前記連通孔より前記収納部に採取することを特徴とするカプセル型医療装置。
２１．少なくとも、撮像レンズ、被写体を照明する照明部、撮像した画像を光電変換する撮像素子、光電変換された画像を画像処理する画像処理部、及び画像処理された画像を外部機器に送信する送信部を備えたことを特徴とする１９又は２０に記載のカプセル型医療装置。
２２．前記駆動部が超小型モータを有することを特徴とする１９〜２１の何れか１項に記載のカプセル型医療装置。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載のカプセル型医療装置によれば、長手方向に伸縮する蛇腹部を外周面に形成したので長手方向に屈曲自在であり、カプセル型医療装置が体内を蠕動により移動して小腸の様に細くて何度も屈曲している所を通過しても、従来のカプセル型医療装置と異なって、引っ掛かる危険性が少ない。
【００２７】
請求項５に記載のカプセル型医療装置によれば、体外からの操作によって第１レンズと第２レンズとのレンズ間距離を変化させることができるので、合焦する被写体距離を近距離や遠距離に変化させたり、第１レンズと第２レンズとの合成焦点距離を短焦点距離や長焦点距離に変化させたりすることができる。
【００２８】
請求項８に記載のカプセル型医療装置によれば、体外からの操作によってカプセル型医療装置を固定したまま撮像光学系の光軸を所望の方向に傾かせることができる。
【００２９】
請求項１１に記載のカプセル型医療装置によれば、簡単な構成で自走でき、従来技術の如く回転移動でなく直進移動であるので、容積の広い部所でも確実に目的部位に自走して接近することができる。
【００３０】
請求項１９に記載のカプセル型医療装置によれば、内部に収納した薬剤を患部に直接射出して治療することができる。
【００３１】
請求項２０に記載のカプセル型医療装置によれば、所定の臓器内の体液を採取して検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
［第１の実施の形態］
本発明のカプセル型医療装置に係わる第１の実施の形態を図を参照して説明する。
【００３３】
先ず、図３に基づいてカプセル型医療装置の構成について説明するが、図３は使用前のカプセル型医療装置の断面図である。
【００３４】
本カプセル型医療装置１０１は前部１０２、後部１０３、及び前部１０２と後部１０３とを接続する接続部１０４から構成されている。
【００３５】
前部１０２には、広角に構成されて人等の臓器内を撮像する撮像レンズ１２１、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなり、撮像レンズ１２１によって撮像した像を結像して光電変換する撮像素子１２２、及びＬＥＤ等からなり、撮像時に撮像する臓器を照明する複数の照明部材１２３が内蔵されており、これらは接続部材１４１に保持されている。
【００３６】
そして、伸縮自在な蛇腹部１２５ａを外周面に有する蛇腹部材１２５（第１の蛇腹部材）の後端部１２５ｃが接続部１０４の接続部材１４１に固着され、蛇腹部材１２５は内部の撮像素子１２２等を水密状態に被覆している。なお、蛇腹部材１２５の先端部１２５ｂは臓器内を通過し易い様に球面状に形成されていて、少なくとも先端部１２５ｂは透明且つ等厚に形成されていて、撮像の障害にならないように構成されている。
【００３７】
なお、先端部１２５ｂを中央部から周辺部にかけて肉厚が変化するように形成して、凸レンズ若しくは凹レンズとし、撮像レンズ１２１と共に撮像光学系を構成するようにしてもよい。
【００３８】
後部１０３には、撮像素子１２２にて光電変換された画像を処理する画像処理部１３１、アンテナを有して画像処理部１３１で処理された画像を体外に無線で送信したり、体外からの無線信号を受信したりする送受信部１３２、及び各回路部に電源を供給する電池１３３が内蔵されており、これらは後部保持部材１４２に保持されている。
【００３９】
そして、伸縮自在な蛇腹部１３５ａを外周面に有する蛇腹部材１３５（第２の蛇腹部材）の先端部１３５ｃが接続部１０４の接続部材１４１に固着され、蛇腹部材１３５は内部の画像処理部１３１等を水密状態に被覆している。なお、蛇腹部材１３５の後端部１３５ｂも臓器内を通過し易い様に球面状に形成されている。
【００４０】
接続部１０４においては、球状に形成された球状部１４３ａを有する球状部材１４３が接続部材１４１に一体的に接続され、球状部１４３ａが後部保持部材１４２に設けた球状の孔１４２ａに挿入され、且つ、球状部１４３ａの頂部を後部保持部材１４２に固定した保持板１４４により保持している。
【００４１】
以上により、球状部１４３ａは球状の孔１４２ａに対して回転自在であるので、万能継手が構成され、接続部材１４１は後部保持部材１４２に対して全方向に自在に回動する。
【００４２】
なお、万能継手としてはこのような構成に限定されるものではなく、例えば、コの字形の第１の部材に第１の軸を回転自在に通すと共に、他のコの字形の第２の部材に第２の軸を回転自在に通し、第１の軸の周壁中央に設けた孔に第２の軸を回転自在に等して第１の軸と第２の軸を直交させ、第１の部材に対して第２の部材が３次元的に回転する万能継手であってもよい。
【００４３】
カプセル型医療装置１０１は以上の如く構成され、更に使用前にはカプセル型医療装置１０１を飲み易いように、蛇腹部材１２５の蛇腹部１２５ａ及び蛇腹部材１３５の蛇腹部１３５ａが収縮した状態で被覆部材１５１にて被覆されている。なお、被覆部材１５１は臓器内の体液で溶解する材料から形成されていて、例えば牛の骨と豚の皮から形成されたゼラチンや、寒天と澱粉から形成されたオブラートからなる。また、蛇腹部材１２５，１３５は蛇腹部１２５ａ，１３５ａが伸張した状態で成型されているので、被覆している被覆部材１５１が溶解すれば蛇腹部１２５ａ，１３５ａは収縮状態から開放されて自動的に伸張する。
【００４４】
次に、カプセル型医療装置１０１の作用を説明する。
【００４５】
先ず、被験者がカプセル型医療装置１０１を前部１０２の方向から飲み込む。この際に、カプセル型医療装置１０１は蛇腹部材１２５，１３５の蛇腹部１２５ａ，１３５ａが収縮した状態で全長が短く、且つ凹凸のある蛇腹部１２５ａ，１３５ａが被覆部材１５１にて被覆されているので、飲み込むための抵抗が少ない。
【００４６】
飲み込まれたカプセル型医療装置１０１は食道を通過し、胃に達すると、胃液によって被覆部材１５１は溶解する。これにより、収縮していた蛇腹部材１２５，１３５の蛇腹部１２５ａ，１３５ａは図４に示す如く収縮状態から開放されて自動的に伸張し、成型時の状態になる。従って、カプセル型医療装置１０１は細長くなって臓器内で進行方向に向き易くなって、蠕動により移動し易くなる。カプセル型医療装置１０１は蠕動によって胃、小腸、大腸に移動する。そして、カプセル型医療装置１０１の送受信部１３２からは画像信号以外の信号を体外に連続的に送信している。従って、受信部、データ処理部、表示部及び入力部等からなる不図示の外部機器により、検査医はカプセル型医療装置１０１の体内位置を把握することができる。
【００４７】
カプセル型医療装置１０１が所定の臓器に達したときに、検査医がこの臓器を撮像するために外部機器を操作して撮像信号を送信すると、カプセル型医療装置１０１の送受信部１３２はこの信号を受信する。すると、送受信部１３２が受信した信号は画像処理部１３１に送信され、画像処理部１３１に設けた制御部の制御によって臓器の撮像が行われる。なお、撮像の際には照明部材１２３が点灯してその臓器を照明する。
【００４８】
被写体となる臓器の像は撮像レンズ１２１によって撮像素子１２２に結像し、光電変換される。そして、光電変換された信号は画像処理部１３１にてＡ／Ｄ変換処理されて画像信号となり、圧縮処理等がされてメモリに一時的に格納される。メモリの画像信号は送受信部１３２で変調され、アンテナを介して電波となって体外の外部機器に送信される。
【００４９】
従って、検査医は外部機器により被験者の臓器の画像を観察したり、所定の記憶手段に記憶したりすることができる。
【００５０】
なお、以上の構成において、カプセル型医療装置１０１を作動させないときに電池１３３が無駄に消耗しないように、蛇腹部材１３５の蛇腹部１３５ａの伸縮と連動する電源スイッチを設け、体内で被覆部材１５１が溶解して蛇腹部１３５ａが伸張したときのみ該電源スイッチがオンになるようにしてもよい。
【００５１】
また、体外に配置したコイルから電磁誘導によってカプセル型医療装置１０１に設けた受電コイルに電力を供給するようにすれば、電池１３３は不要である。
【００５２】
また、後部１０３に姿勢センサを内蔵し、カプセル型医療装置１０１の姿勢を送受信部１３２より外部機器に送信するようにしてもよい。
【００５３】
このようにして、カプセル型医療装置１０１は体内を蠕動により移動するが、小腸の様に細くて何度も屈曲している所を通過する際に、従来のカプセル型医療装置では引っ掛かる虞がある。
【００５４】
しかし、本カプセル型医療装置１０１は、前部１０２及び後部１０３の内部部材を被覆するカバーが蛇腹部１２５ａを有する蛇腹部材１２５と蛇腹部１３５ａを有する蛇腹部材１３５とにより構成されていて、且つ、内部の部材が前部１０２側と後部１０３側とに分かれて収納され、これらが接続部１０４の万能継手によって接続されているので、図５に示す如く前部１０２は後部１０３に対して全方向に自在に回動可能である。従って、図１に示すＡ部の如き臓器の屈曲部に搬送されると、図６の拡大図に示す如く、屈曲部の曲がりに対応してカプセル型医療装置１０１自体が曲がるので、引っ掛かることなく円滑に通過することができる。なお、カプセル型医療装置１０１の蛇腹部は図４に示す状態が正常な状態であるが、屈曲部を通過するときには例えば図５，６に示す如く一方の蛇腹部が引き伸ばされ、他方の蛇腹部が圧縮されるので、カプセル型医療装置１０１が屈曲部を通過して直線の部分に達すると、自然に図４の状態に復元する。
【００５５】
また、蛇腹部１２５ａは臓器内で全長を長くする作用には寄与するが、屈曲部の通過には寄与しないので、省略することもできる。
【００５６】
また、万能継手を２個以上設けてもよく、この場合は蛇腹部を３組以上設けることになる。
【００５７】
更に、内部部材を被覆する蛇腹部材１２５，１３５と内部部材との間隙が充分にあるならば、必ずしも接続部１０４が万能継手を有していなくても蛇腹部１２５ａ，１３５ａによって全方向に屈曲する。また、この場合は蛇腹部は１組であっても３組以上であってもよく、更に外周壁の全てに蛇腹部を形成してもよい。
【００５８】
［第２の実施の形態］
本発明のカプセル型医療装置に係わる第２の実施の形態を図を参照して説明する。
【００５９】
先ず、図７に基づいてカプセル型医療装置の構成について説明するが、図７は近距離の被写体を正面で撮像するときのカプセル型医療装置の断面図である。
【００６０】
本カプセル型医療装置２０１は前部２０２、後部２０３、及び前部２０２と後部２０３とを接続する接続部２０４から構成されている。
【００６１】
前部２０２には、第２レンズ２２１、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなり、後述する撮像光学系によって撮像した像を結像して光電変換する撮像素子２２２、及びＬＥＤ等からなり、撮像時に撮像する臓器を照明する複数の照明部材２２３が内蔵されており、これらは接続部２０４の接続部材２４１に保持されている。
【００６２】
そして、伸縮自在な蛇腹部２２５ａを外周面に有する被覆部材２２５の後端部２２５ｃが接続部材２４１に固着され、被覆部材２２５は内蔵した第２レンズ２２１等を水密状態に被覆している。また、被覆部材２２５の先端部には被覆部材２２５と一体成型された第１レンズ２２５ｂが形成されていて、第１レンズ２２５ｂと第２レンズ２２１とにより撮像光学系が構成されている。
【００６３】
また、被覆部材２２５の先端部２２５ｄは臓器内を通過し易い様に球面状に形成されていて、少なくとも第１レンズ２２５ｂが形成されている部分は透明に形成されている。
【００６４】
なお、第１レンズ２２５ｂは必ずしも被覆部材２２５と一体成型されていなくてもよく、独立して形成され被覆部材２２５に固定されていもよい。この場合は、第２レンズ２２１との相対的な間隔を変えられる様な位置に取り付けることがより望ましい。
【００６５】
更に前部２０２には、内部から被覆部材２２５の蛇腹部２２５ａを伸縮させる複数の駆動部材２２６が周上に複数個設けられ、駆動部材２２６が光軸Ｏの方向に進退することにより蛇腹部２２５ａを光軸Ｏの方向に伸縮させる。この場合、複数の駆動部材２２６は同時に一体的に進退する。また、駆動部材２２６を移動させるアクチュエータとしては超小型モータを用いるのが望ましい。
【００６６】
そして、駆動部材２２６を撮像素子２２２の方向に移動させると、蛇腹２２５ａは圧縮して図８の状態になる。この場合、蛇腹部２２５ａは図７の状態より若干伸張する状態で成型されていて、駆動部材２２６が押圧することにより蛇腹部２２５ａは縮小する。
【００６７】
なお、蛇腹部２２５ａが縮小する状態で成型し、図７，２とは逆に駆動部材２２６が撮像素子２２２の側から押圧して蛇腹部２２５ａを伸張させるように構成してもよい。
【００６８】
後部２０３には、撮像素子２２２にて光電変換された画像を処理する画像処理部２３１、アンテナを有して画像処理部２３１で処理された画像を体外に無線で送信したり、体外からの無線信号を受信したりする送受信部２３２、及び各回路部に電源を供給する電池２３２が内蔵されており、これらは後部保持部材２４２に保持されている。
【００６９】
そして、伸縮自在な蛇腹部２３５ａを外周面に有する被覆部材２３５の先端部２３５ｃが接続部２０４の接続部材２４１に固着され、被覆部材２３５の中間部２３５ｄが後部保持部材２４２の後端部２４２ｂに固着されていて、被覆部材２３５は内部の画像処理部２３１等を水密状態に被覆している。なお、被覆部材２３５の後端部２３５ｂも臓器内を通過し易い様に球面状に形成されている。
【００７０】
更に後部２０３には、内部から被覆部材２３５の蛇腹部２３５ａを移動させる駆動部材２３６が周上の複数箇所に設けられ、画像処理部２３１に設けた制御部の制御により各駆動部材２３６は独立して進退する。これにより、所望の駆動部材２３６を後方に移動させ、蛇腹部２３５ａを押圧して縮小させる。一方、他の駆動部材２３６は前方に移動し、蛇腹部２３５ａから退避するので、蛇腹部２３５ａは伸張する。なお、通常の状態においては、各駆動部材２３６は蛇腹部２３５ａより前方に退避していて、蛇腹部２３５ａは成型時の状態になっている。また、各々の駆動部材２３６を移動させるアクチュエータとしては超小型モータを用いるのが望ましい。
【００７１】
接続部２０４においては、球状に形成された球状部２４３ａを有する球状部材２４３が接続部材２４１に一体的に接続され、球状部２４３ａが後部保持部材２４２に設けた球状の孔２４２ａに挿入され、且つ、球状部２４３ａの頂部を後部保持部材２４２に固定した保持板２４４により保持している。
【００７２】
以上により、球状部２４３ａは球状の孔２４２ａに対して回転自在であるので、万能継手が構成され、接続部材２４１は後部保持部材２４２に対して全方向に自在に回動する。
【００７３】
なお、万能継手としてはこのような構成に限定されるものではなく、例えば、コの字形の第１の部材に第１の軸を回転自在に通すと共に、他のコの字形の第２の部材に第２の軸を回転自在に通し、第１の軸の周壁中央に設けた孔に第２の軸を回転自在に等して第１の軸と第２の軸を直交させ、第１の部材に対して第２の部材が３次元的に回転する万能継手であってもよい。
【００７４】
その他に、電池２３２に関しては、体外に配置したコイルから電磁誘導によってカプセル型医療装置２０１に設けた受電コイルに電力を供給するようにすれば不要である。
【００７５】
また、後部２０３に姿勢センサを内蔵し、カプセル型医療装置２０１の姿勢を送受信部２３２より外部機器に送信するようにしてもよい。
【００７６】
次に、カプセル型医療装置２０１の作用を説明する。
【００７７】
先ず、被験者が図７の状態のカプセル型医療装置２０１を前部２０２の方向から飲み込む。すると、カプセル型医療装置２０１は蠕動によって胃、小腸、大腸等に移動する。カプセル型医療装置２０１の送受信部２３２からは画像信号以外の信号を体外に連続的に送信している。従って、受信部、データ処理部、表示部及び入力部等からなる不図示の外部機器により、検査医はカプセル型医療装置２０１の体内位置を把握することができる。
【００７８】
なお、場合によってはカプセル型医療装置２０１を肛門から挿入することもある。
【００７９】
カプセル型医療装置２０１が所定の臓器に達したときに、検査医がこの臓器を撮像するために外部機器を操作して撮像信号を送信すると、カプセル型医療装置２０１の送受信部２３２はこの信号を受信する。すると、送受信部２３２が受信した信号は画像処理部２３１に送信され、画像処理部２３１に設けた制御部の制御によって臓器の撮像が行われる。なお、撮像の際には照明部材２２３が点灯してその臓器を照明する。
【００８０】
撮像した臓器の像は撮像レンズ２２１によって撮像素子２２２に結像し、光電変換される。そして、光電変換された信号は画像処理部２３１にてＡ／Ｄ変換処理されて画像信号となり、圧縮処理等がされてメモリに一時的に格納される。メモリの画像信号は送受信部２３２で変調され、アンテナを介して電波となって体外の外部機器に送信される。
【００８１】
従って、検査医は外部機器により被験者の臓器の画像を観察したり、所定の記憶手段に記憶したりすることができる。
【００８２】
また、図７の状態のカプセル型医療装置２０１にて臓器の撮像を行った際に、画像のピントが近距離の部分に合って遠距離の部分が鮮明でないときには、検査医は外部機器を操作して距離信号をカプセル型医療装置２０１に送信することにより、送受信部２３２を介して画像処理部２３１内の制御部が超小型モータを制御して、駆動部材２２６を移動させる。そして、複数の駆動部材２２６が被覆部材２２５の蛇腹部２２５ａを同時に押圧して縮小させ、図７の状態から図８の状態に変化させて、第１レンズ２２５ｂを撮像素子２２２の側に後退させる。これにより、撮像光学系における第１レンズ２２５ｂと第２レンズ２２１とのレンズ間距離が縮小し、撮像素子２２２に遠距離の部分が合焦するようになり、画像のピントが鮮明になる。
【００８３】
このように体外からの操作により、合焦する被写体距離を変化させることができる。
【００８４】
また、第１レンズ２２５ｂと第２レンズ２２１とのレンズ構成によってはレンズ間距離を変化させることにより、焦点距離を変化させるようにすることもできる。従って、例えば図７の状態が長焦点距離、図８の状態が短焦点距離となって、同じ位置から異なる画角で撮像することが可能になる。
【００８５】
なお、超小型モータにより駆動部材２２６を移動させることにより、撮影距離を変化させる場合でも焦点距離を変化させる場合でも無段階若しくは設定した所定のステップ数で変化させることができる。
【００８６】
［第３の実施の形態］
本発明のカプセル型医療装置に係わる第３の実施の形態を図を参照して説明する。
【００８７】
検査医が外部機器により被験者の臓器の画像を観察した際に、撮像した画像の周辺に気になる疾患を発見することがある。この場合に、前述の如く広角レンズに切り換えて、より広い範囲が写るように撮像してもよいが、画像が小さくなって見難くなるという問題がある。
【００８８】
このような場合には、検査医は外部機器を操作して傾斜信号をカプセル型医療装置２０１に送信することにより、送受信部２３２を介して画像処理部２３１内の制御部が超小型モータを制御して、各駆動部材２３６を移動させる。そして、撮像光学系等を傾かせたい方向に位置する駆動部材２３６を後方に移動させ、蛇腹部２３５ａを押圧して縮小させる。これによって、図９に示す如く、前部２０２は球状部２４３ａを中心に、後方に移動させた駆動部材２３６の方向に回動する。このとき、縮小した蛇腹部２３５ａに対して少なくとも略１８０°の位置にある他の被覆部２３５ａは伸張するので、伸張する蛇腹部２３５ａ近傍の駆動部材２３６を前方に移動させて、蛇腹部２３５ａより退避させる。従って、カプセル型医療装置２０１を固定したまま後部２０３の軸心Ｃに対して前部２０２の軸心、即ち撮像光学系等の光軸Ｏを傾かせて所望の方向の臓器を撮像することができる。
【００８９】
なお、以上の構成と逆にして、撮像光学系等を傾かせたい方向と逆の位置にある駆動部材２３６を前方に移動させ、蛇腹部２３５ａを押圧して伸張させるようにしてもよい。これにより、撮像光学系等を傾かせたい方向に位置する蛇腹部２３５ａは縮小し、前述と同様の状態になる。
【００９０】
また、超小型モータにより駆動部材２３６を移動させることにより、撮像光学系等を任意の方向に任意の角度で傾かせることができる。
【００９１】
このようにして、カプセル型医療装置２０１を移動させずに撮像光学系のみを所望の方向に傾かせ、その状態で更に合焦する被写体距離や焦点距離を変化させることができる。
【００９２】
また、以上の如くカプセル型医療装置２０１の前部２０２を後部２０３に対して傾かせることは、撮影方向を変えることのみに有効なだけでなく、カプセル型医療装置２０１が小腸の如き細くて屈曲部の多い臓器を通過する際にも有効である。
【００９３】
なお、以上の説明では蛇腹部２３５ａを被覆部材２３５に形成したが、蛇腹部２３５ａを被覆部材２３５とは別部材にして、前部２０２と後部２０３とに接続するようにしてもよい。
【００９４】
更に、以上の如く説明したカプセル型医療装置２０１は、蛇腹部２２５ａと蛇腹部２３５ａを有して、撮影方向を変化させた後、合焦する被写体距離や焦点距離を変化させることができるが、蛇腹部２２５ａのみを設けて合焦する被写体距離や焦点距離を変化させることだけにしてもよいし、蛇腹部２３５ａのみを設けて撮影方向を変化させるだけにしてもよい。
【００９５】
また、駆動部材２２６，２３６を駆動するアクチュエータとしては必ずしも超小型モータに限定されるものではなく、導電性高分子アクチュエータ、形状記憶合金、ピエゾ素子等を用いてもよい。
【００９６】
その他に、以上の説明においては、被験者の体内に位置するカプセル型医療装置２０１の駆動部材２２６，２３６を体外からの通信により操作したが、駆動部材２２６，２３６が自動的に駆動されるようにしてもよい。即ち、駆動部材２２６，３６を駆動するプログラムを有するＣＰＵをカプセル型医療装置２０１に内蔵し、所定の条件になったときに、自動的に駆動部材２２６，２３６を駆動して、被写体距離や焦点距離を変化させるようにしてもよい。
【００９７】
［第４の実施の形態］
本発明のカプセル型医療装置の第４の実施の形態を、図を参照して説明する。
【００９８】
先ず、図１０に基づいてカプセル型医療装置の構成について説明するが、図１０は静止状態のカプセル型医療装置の断面図である。
【００９９】
本カプセル型医療装置３０１は前部３０２、後部３０３、及び前部３０２と後部３０３とを接続する蛇腹部３０４から構成されている。
【０１００】
前部３０２には、人等の臓器内を撮像する撮像レンズ３１１、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなり、撮像レンズ３１１によって撮像した像を結像して光電変換する撮像素子３１２、及びＬＥＤ等からなり、撮像時に撮像する臓器を照明する複数の照明部３１３が内蔵されており、これらは前部基体３１５の前方に保持されている。また、前部基体３１５の後方には撮像素子３１２にて光電変換された画像を処理する画像処理部３１６が配置され、前部基体３１５により保持されている。
【０１０１】
そして、前部基体３１５に保持されている撮像レンズ３１１等は前部被覆部材３１８により水密状態に被覆されている。なお、前部被覆部材３１８の少なくとも先端部３１８ａは透明且つ等厚に形成されていて、撮像の障害にならないように構成されている。
【０１０２】
後部３０３には、アンテナを有して画像処理部３１６で処理された画像を体外に無線で送信したり、体外からの無線信号を受信したりする送受信部３２１、及び各回路部に電源を供給する電池３２２が内蔵されており、これらは後部基体３２５に保持されている。また、後部基体３２５の逆の側である前部側には、撮像のタイミングを制御したり、後述する如くカプセル型医療装置を自走させるための制御を行う制御部３２６が配置され、後部基体３２５により保持されている。
【０１０３】
そして、後部基体３２５に保持されている送受信部３２１等は後部被覆部材３２８により水密状態に被覆されている。
【０１０４】
また、前部３０２の画像処理部３１６と、後部３０３の制御部３２６、電池３２２及び送受信部３２１は、フレキシブルプリント基板や複数のリード線からなる接続部材３４１によって伸縮自在に電気的に接続されている。
【０１０５】
ここで、図１０の如く蛇腹部３０４が収縮しているときは、蛇腹部３０４の最大外径は前部被覆部材３１８及び後部被覆部材２８の外径より大に形成されている。
【０１０６】
また、図１０には図示していないが、後述する如く蛇腹部３０４は複数の蛇腹群から成り、所定の蛇腹群を個々に伸縮させるアクチュエータが蛇腹部３０４の内部に設けられている。
【０１０７】
次に、カプセル型医療装置の自走作用を説明する。
【０１０８】
先ず、被験者がカプセル型医療装置を前部３０２の方向から飲み込むと、カプセル型医療装置は食道を通過して胃に達し、蠕動によって小腸、大腸に移動する。そして、カプセル型医療装置の送受信部３２１からは画像信号以外の信号を体外に連続的に送信する。従って、受信部、データ処理部、表示部及び入力部等からなる不図示の外部機器により、検査医はカプセル型医療装置の体内位置を把握することができる。
【０１０９】
カプセル型医療装置が所定の臓器に達したときに、検査医がこの臓器を撮像するために外部機器を操作して撮像信号を送信すると、カプセル型医療装置の送受信部３２１はこの信号を受信する。すると、送受信部３２１が受信した信号により制御部３２６が制御して臓器の撮像が行われる。なお、撮像の際には照明部３２３が点灯してその臓器を照明する。
【０１１０】
被写体となる臓器の像は撮像レンズ３１１によって撮像素子３１２に結像し、光電変換される。そして、光電変換された信号は画像処理部３１６にてＡ／Ｄ変換処理されて画像信号となり、圧縮処理等がされてメモリに一時的に格納される。メモリの画像信号は送受信部３２１で変調され、アンテナを介して電波となって体外の外部機器に送信される。
【０１１１】
従って、検査医は外部機器により被験者の臓器の画像を観察したり、ハードディスクやＣＤ等の記憶手段に記憶したりすることができる。
【０１１２】
ここで、臓器内のカプセル型医療装置を任意の位置に自走させて撮像したい場合には、検査医は外部機器により移動信号を送信すると、カプセル型医療装置の送受信部３２１はこの信号を受信し、該信号に基づいて制御部３２６が不図示のアクチュエータを制御して蛇腹部３０４の蛇腹群を伸縮させて、カプセル型医療装置を自走させる。
【０１１３】
この蛇腹群の伸縮によりカプセル型医療装置が自走する手順を図１１に基づいて説明する。
【０１１４】
図１１はカプセル型医療装置が（Ａ）〜（Ｆ）の手順で図の右方に自走する状態を示す。
【０１１５】
図１１に示すカプセル型医療装置３０１の蛇腹部３０４は各々３山の４個の蛇腹群Ｊ１〜Ｊ４から成り、各蛇腹群は独立して伸縮する。
【０１１６】
先ず、図１１（Ａ）においては、カプセル型医療装置３０１は自走前の状態であって、蛇腹群Ｊ１〜Ｊ４は全て収縮していて、接地している。
【０１１７】
次に、図１１（Ｂ）において、先端の蛇腹群Ｊ１（第１の蛇腹群）のみを伸張させることにより、前部３０２（先端部）は前方に移動する。このとき、蛇腹群Ｊ２〜Ｊ４が接地していているので、蛇腹群Ｊ１及び前部３０２が浮いてもこれらを保持して、カプセル型医療装置３０１が前方に倒れることがない。
【０１１８】
続いて、図１１（Ｃ）において、伸張していた蛇腹群Ｊ１を収縮し、２番目の蛇腹群Ｊ２（第２の蛇腹群）を伸張させる。このとき、蛇腹群Ｊ２が浮いても蛇腹群Ｊ１と蛇腹群Ｊ３，Ｊ４が接地しているので、カプセル型医療装置３０１が前後に倒れることがない。
【０１１９】
続いて、図１１（Ｄ）において、伸張していた蛇腹群Ｊ２を収縮し、３番目の蛇腹群Ｊ３（第３の蛇腹群）を伸張させる。このとき、蛇腹群Ｊ３が浮いても蛇腹群Ｊ１，Ｊ２と蛇腹群Ｊ４が接地しているので、カプセル型医療装置３０１が前後に倒れることがない。
【０１２０】
続いて、図１１（Ｅ）において、伸張していた蛇腹群Ｊ３を収縮し、後端の蛇腹群Ｊ４を伸張させる。このとき、蛇腹群Ｊ４が浮いても蛇腹群Ｊ１〜Ｊ３が接地しているので、カプセル型医療装置３０１が後方に倒れることがない。
【０１２１】
最後に、図１１（Ｆ）において、伸張していた蛇腹群Ｊ４を収縮させる。これにより、後部３０３（後端部）が前方に移動し、カプセル型医療装置３０１の全体が図１１（Ａ）の状態より前方に移動する。
【０１２２】
このような移動動作を繰り返すことによって、カプセル型医療装置３０１は少しずつ確実に前進する。
【０１２３】
また、前述のと逆の動作を行えば、カプセル型医療装置３０１は後退する。
【０１２４】
このようにして、外部操作によってカプセル型医療装置３０１を臓器内で所望の位置に自走させ、適切な位置で撮像することができる。
【０１２５】
なお、蛇腹群の数は限定されるものではなく、最先端に位置する蛇腹群を第１の蛇腹群とすると、最後端に位置するｎ番目の蛇腹群は第ｎの蛇腹群となる。
【０１２６】
また、蛇腹群の山数も限定されない。
【０１２７】
更に、静止時に収縮した状態の蛇腹群の合計長さより伸張した状態の蛇腹群の合計長さの方が短くなるようにすることにより、安定して且つ確実に自走することができる。
【０１２８】
次に、蛇腹群を移動させるアクチュエータについて説明する。
【０１２９】
図１２はアクチュエータとして導電性高分子アクチュエータを用いた場合の拡大図であり、図１２（Ａ）は蛇腹部が収縮した状態の図、図１２（Ｂ）は蛇腹部が伸張した状態の図である。
【０１３０】
図１２において、蛇腹部３０４の屈曲している各々の内部には導電性高分子アクチュエータ３５１が貼着されている。この導電性高分子アクチュエータ３５１に電圧をかけなければ、図１２（Ａ）に示す如く蛇腹部３０４は収縮しているが、導電性高分子アクチュエータ３５１に電圧をかけると、導電性高分子アクチュエータ３５１は湾曲するので、図１２（Ｂ）に示す如く蛇腹部３０４は伸張する。
【０１３１】
ここで、導電性高分子アクチュエータ３５１の動作原理の一例を図１３に示す。
【０１３２】
導電性高分子アクチュエータ３５１は陽イオンや水分子からなるイオン導電性高分子ゲル３５１ａの両面に金等を鍍金して金属膜３５１ｂ，３５１ｃを形成し、金属膜３５１ｂ，３５１ｃに不図示のスイッチを介して例えば２Ｖ位の電圧を掛ける。すると、導電性高分子アクチュエータ３５１は図１３（Ａ）の状態から図１３（Ｂ）の状態に正極側と接続した金属膜３５１ｂの側に湾曲する。
【０１３３】
また、蛇腹群を移動させるアクチュエータとして、形状記憶合金を用いてもよく、この一例を図１４の拡大図に示す。
【０１３４】
図１４（Ａ）は蛇腹部が収縮した状態の図、図１４（Ｂ）は蛇腹部が伸張した状態の図であり、３６１は形状記憶合金である。形状記憶合金３６１に電圧を掛けないときは、図１４（Ａ）の如く収縮していて、蛇腹部３０４も収縮している。しかし、形状記憶合金３６１に電圧を掛けると加熱され、図１４（Ｂ）の如く伸張し、蛇腹部３０４も伸張する。
【０１３５】
その他に、蛇腹群を移動させるアクチュエータとして、ピエゾ素子や超小型モータを用いてもよい。
【０１３６】
また、図１１に示したカプセル型医療装置３０１は直進的に自走する形態であったが、カプセル型医療装置３０１に図３〜５に示した万能継手を内蔵し、長手方向に屈曲自在に構成して、体内を蠕動により移動して小腸の様に細くて何度も屈曲している所を通過できるカプセル型医療装置にしてもよい。更に、カプセル型医療装置に図９に示した駆動部材を内蔵し、外部からの送信によって所望の方向に屈曲させて自走させるようにしてもよい。
【０１３７】
図１５は万能継手を１個内蔵したカプセル型医療装置３０１の図であり、図１５（Ａ）はその側面図であり、図１５（Ｂ）はその上面図である。前部３０２の底部に案内部３０２ａを設けると共に、後部３０３の底部に案内部３０３ａを設け、図１５（Ｂ）の如く屈曲させて自走させてもよい。
【０１３８】
なお、案内部３０２ａ，３０３ａを回転する車輪の様に形成してもよい。
【０１３９】
図１６は万能継手を２個内蔵したカプセル型医療装置３０１の上面図である。図１５（Ａ）と同様に案内部３０２ａ，３０３ａを有する。前進するときには、図１６（Ａ）に示す如く前方に位置する万能継手を屈曲させ、後進するときには、図１６（Ｂ）に示す如く後方に位置する万能継手を屈曲させればよい。また、図１６（Ｃ）に示す如く前方に位置する万能継手と後方に位置する万能継手の双方を屈曲させて、前進・後進させてもよい。
【０１４０】
無論、万能継手の数は１個や２個に限定されるものではなく、必要に応じて３個以上設けてもよい。
【０１４１】
［第５の実施の形態］
本発明のカプセル型医療装置の第５の実施の形態を、図を参照して説明する。
【０１４２】
最初に、治療のために臓器内で薬剤を射出するカプセル型医療装置について図１７を参照して説明する。
【０１４３】
図１７（Ａ）は非作動時のカプセル型医療装置の断面図であり、先ず本図に基づいて説明する。
【０１４４】
本カプセル型医療装置４０１は前部４０２、後部４０３、及び前部４０２と後部４０３とを接続する蛇腹部４０４から構成されている。
【０１４５】
前部４０２には、前部被覆部材４１１と、前部被覆部材４１１を保持する前部基体４１２が設けられ、前部被覆部材４１１と前部基体４１２とにより水密状態に形成された略半球状の収納部４１３に薬剤が収納される。
【０１４６】
後部４０３には、後部被覆部材４２１と、後部被覆部材４２１を保持する後部基体４２２が設けられ、後部被覆部材４２１と後部基体４２２とにより水密状態に形成された略半球状の収納部４２３に、超小型モータ４２４（駆動部）、送受信部４２５、制御部４２６、及び電池４２７が内臓されている。
【０１４７】
なお、超小型モータ４２４より雄ネジを有するスクリューシャフト４２４ａが前部側に突出し、スクリューシャフト４２４ａの雄ネジが前部基体４１２の後部側に設けられた雌ネジ部４１２ａの雌ネジに螺合している。
【０１４８】
送受信部４２５は、アンテナを有して無線信号を送信して体外にてカプセル型医療装置の位置が分かるようにしたり、後述する如く薬剤を射出させるべく体外から無線信号を受信したりする。
【０１４９】
制御部は４２６は、超小型モータ４２４や送受信部４２５を制御するＣＰＵである。
【０１５０】
電池４２７は、超小型モータ４２４、送受信部４２５及び制御部４２６の電源である。
【０１５１】
また、後部基体４２２よりガイド軸４２２ａが前部側に突出し、前部基体４１２より後部側に突出した深穴部４１２ｂの深穴とガイド軸４２２ａが嵌合する。そして、このようなガイド軸４２２ａと深穴部４１２ｂはカプセル型医療装置の円周方向に略１８０度の位相を有して２組設けられている。
【０１５２】
更に、前部基体４１２に複数の小孔４１２ｃが設けられていて、粉末は通過させないが空気は通過させることができる粗さのフィルタ４１４によって小孔４１２ｃが被覆されている。
【０１５３】
次に、カプセル型医療装置４０１による薬剤の射出作用を説明する。
【０１５４】
先ず、被験者が図１７（Ａ）の状態のカプセル型医療装置を前部４０２の方向から飲み込むと、カプセル型医療装置は食道を通過して胃に達し、蠕動によって小腸、大腸に移動する。そして、カプセル型医療装置の送受信部４２５からは無線信号を体外に連続的に送信する。従って、受信部、データ処理部、表示部及び入力部等からなる不図示の外部機器により、検査医はカプセル型医療装置の体内位置を把握することができる。
【０１５５】
カプセル型医療装置が所定の臓器に達したときに、医師が治療のためにこの臓器内に薬剤を射出すべく外部機器を操作して射出信号を送信すると、カプセル型医療装置の送受信部４２５はこの信号を受信する。すると、送受信部４２５が受信した信号により制御部４２６が制御して超小型モータ４２４を回転させる。
【０１５６】
超小型モータ４２４が回転すると、雌ネジ部４１２ａの雌ネジに対してスクリューシャフト４２４ａの雄ネジが回転するので、前部基体４１２と後部基体４２２との距離が接近する。なお、この際に、後部基体４２２のガイド軸１２２ａが前部基体４１２の深穴部４１２ｂと嵌合しているので、前部基体４１２に対して後部基体４２２が回転して捻れることは生じない。
【０１５７】
これによって、図１７（Ｂ）に示す如く、蛇腹部４０４は収縮され、前部基体４１２、後部基体４２２及び蛇腹部４０４にて囲まれた内部空間４３１が小さくなり、内部空間４３１内の空気が圧縮される。従って、内部空間４３１の内力が高まり、前部基体４１２に設けたフィルタ４１４及び複数の小孔４１２ｃを介して収納部４１３の内圧も高まる。そして、所定の内圧以上になると、収納部４１３に収納した薬剤が前部被覆部材４１１に設けた連通孔４１１ａより射出される。
【０１５８】
従って、内部に収納した薬剤を患部に直接射出して治療することが可能になる。
【０１５９】
また、前述とは逆に構成して、検査のために臓器内の体液を採取することもできる。これを図１８に基づいて説明する。但し、基本的な構成は図１７に示した薬剤を射出する構成と同様であるので、同様な構成についての説明は省略する。
【０１６０】
図１８が図１７に対して最も異なる点は、被験者がカプセル型医療装置４０１を飲み込むときに、図１８（Ａ）の如く蛇腹部４０４が収縮している点である。そして、所定の臓器内で図１８（Ｂ）の如く蛇腹部４０４を伸張させる。これによって、内部空間４３１が大きくなり、内部空間４３１内の空気が膨張する。従って、内部空間４３１の内圧が低くなり、前部基体４１２に設けた複数の小孔４１２ｃ及びフィルタ４１４を介して収納部４１３の内圧も低くなる。そして、所定の内圧以下になると、臓器内の体液が連通孔４１１ａから収納部４１３に入り込む。
【０１６１】
従って、任意の臓器内の体液を採取して検査することが可能になる。
【０１６２】
なお、蛇腹部４０４を伸縮させる駆動部として、超小型モータ以外に導電性高分子アクチュエータ、形状記憶合金、ピエゾ素子等を用いてもよい。
【０１６３】
また、カプセル型医療装置が薬剤を射出する構成若しくは体液を採取する構成の場合に、臓器内を撮像する撮像装置を設けてもよい。
【０１６４】
更に、カプセル型医療装置が前述の如き移動する構成、薬剤を射出する構成、体液を採取する構成の一つだけを有するのではなく、これらの二つ若しくは三つの構成を同時に有していてもよい。
【０１６５】
その他に、以上の各カプセル型医療装置３０１，４０１において、図示していないが、カプセル型医療装置を飲み込むときの障害にならないように、蛇腹部３０４，４０４を臓器内の体液で溶解する材料から形成された被覆部材で被覆することが望ましい。その材料としては、例えば牛の骨と豚の皮から形成されたゼラチンや、寒天と澱粉から形成されたオブラートを用いる。
【０１６６】
また、体外に配置したコイルから電磁誘導によってカプセル型医療装置に設けた受電コイルに電力を供給するようにすれば、電池３２２，４２７は不要である。
【０１６７】
また、後部３０３，４０３に姿勢センサを内蔵し、カプセル型医療装置の姿勢を送受信部３２１，４２５より外部機器に送信するようにしてもよい。
【０１６８】
更に、カプセル型医療装置に蛇腹３０４，４０４の伸縮動作をプログラムとして書き込んだＣＰＵを内蔵し、体内で自動的に移動したり、薬剤を射出したり、体液を採取したりするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
【図１】人体の臓器内の図である。
【図２】図１のＡ部でカプセル型医療装置が引っ掛かる拡大図である。
【図３】使用前のカプセル型医療装置の断面図である。
【図４】飲み込んだ後のカプセル型医療装置の断面図である。
【図５】屈曲したカプセル型医療装置の断面図である。
【図６】図１のＡ部をカプセル型医療装置が通過する拡大図である。
【図７】近距離の被写体を正面から撮像するときのカプセル型医療装置の断面図である。
【図８】遠距離の被写体を正面から撮像するときのカプセル型医療装置の断面図である。
【図９】撮像光学系を傾けて撮像するときのカプセル型医療装置の断面図である。
【図１０】静止状態のカプセル型医療装置の断面図である。
【図１１】カプセル型医療装置が自走する手順を示す図である。
【図１２】アクチュエータとして導電性高分子アクチュエータを用いた場合の拡大図である。
【図１３】導電性高分子アクチュエータの動作原理図である。
【図１４】アクチュエータとして形状記憶合金を用いた場合の拡大図である。
【図１５】１個の万能継手を内蔵して自走するカプセル型医療装置の側面図と上面図である。
【図１６】２個の万能継手を内蔵して自走するカプセル型医療装置の上面図である。
【図１７】薬剤を射出するカプセル型医療装置の断面図である。
【図１８】体液を採取するカプセル型医療装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１７０】
１０１，２０１，３０１，４０１  カプセル型医療装置
１０２，２０２，３０２，４０２  前部
１０３，２０３，３０３，４０３  後部
１０４，２０４  接続部
１２１，２２１，３１１  撮像レンズ
１２２，２２２，３１２  撮像素子
１２３，２２３，３１３  照明部材
１２５，１３５，２２５，２３５  蛇腹部材
１２３ａ，１３５ａ，２２３ａ，２３５ａ  蛇腹部
１３１，２３１，３１６  画像処理部
１３２，２３２，３２１，４２５  送受信部
１３３，２３３，３２２，４２７  電池
１４１，２４１，３４１  接続部材
１４２，２４２  後部保持部材
１４３，２４３  球状部材
１５１，２５１  被覆部材
２２６，２３６  駆動部材
３０４，Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４  蛇腹部
３１５，４１２  前部基体
３１８，４１１  前部被覆部材
３２５，４２２  後部基体
３２６，４２６  制御部
３２８  後部被覆部材
３２５  導電性高分子アクチュエータ
３６１  形状記憶合金
４１３，４２３  収納部
４１４  フィルタ
４２４  超小型モータ
【図１】
2007190361.tif 000003
【図２】
2007190361.tif 000004
【図３】
2007190361.tif 000005
【図４】
2007190361.tif 000006
【図５】
2007190361.tif 000007
【図６】
2007190361.tif 000008
【図７】
2007190361.tif 000009
【図８】
2007190361.tif 000010
【図９】
2007190361.tif 000011
【図１０】
2007190361.tif 000012
【図１１】
2007190361.tif 000013
【図１２】
2007190361.tif 000014
【図１３】
2007190361.tif 000015
【図１４】
2007190361.tif 000016
【図１５】
2007190361.tif 000017
【図１６】
2007190361.tif 000018
【図１７】
2007190361.tif 000019
【図１８】
2007190361.tif 000020