(57)【要約】【課題】小型化および軽量化をはかることができるカプセル型内視鏡を提供すること。【解決手段】本発明にかかるカプセル型内視鏡は、還元性および生体親和性を有する物質を含む液体が収容された被検体内に導入され、該被検体内において液体に浮遊する状態で用いられるカプセル型内視鏡であって、機能部材を内部で保持するカプセル型筐体と、カプセル型筐体に設けられ、電源供給対象の機能部材に電力を供給する電源部と、を備え、電源部は、一部の表面がカプセル型筐体の外表面の一部をなすアノードと、カプセル型筐体の内部側に設けられるカソードと、アノードおよびカソードの間に設けられるイオン交換膜と、を有する。【選択図】図２
2016140561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
還元性および生体親和性を有する物質を含む液体が収容された被検体内に導入され、該被検体内において前記液体に浮遊する状態で用いられるカプセル型内視鏡であって、
機能部材を内部で保持するカプセル型筐体と、
前記カプセル型筐体に設けられ、電源供給対象の前記機能部材に電力を供給する電源部と、
を備え、
前記電源部は、
一部の表面が前記カプセル型筐体の外表面の一部をなすアノードと、
前記カプセル型筐体の内部側に設けられるカソードと、
前記アノードおよび前記カソードの間に設けられるイオン交換膜と、
を有することを特徴とするカプセル型内視鏡。
【請求項２】
前記還元性および生体親和性を有する物質は、前記還元性を有する糖類またはビタミンであることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項３】
二つの前記電源部を有し、
二つの前記電源部は、前記カプセル型筐体の長軸を介して対向する位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のカプセル型内視鏡。
【請求項４】
前記電源部は、前記カプセル型筐体の外表面に形成された保持部に保持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のカプセル型内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に導入され、被検体内を移動して被検体の情報を取得するカプセル型内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者等の被検体の臓器内部に導入可能なカプセル型筐体の内部に撮像機能および無線通信機能を備えたカプセル型内視鏡が知られている。カプセル型内視鏡は、経口摂取等によって被検体の臓器内部に導入され、その後、蠕動運動等によって消化管内部を移動する。かかる被検体内部のカプセル型内視鏡は、被検体の臓器内部に導入されてから被検体の外部に排出されるまでの期間、この被検体の臓器内部の画像（以下、体内画像という場合がある）を順次撮像し、得られた体内画像を被検体外部の受信装置に順次無線送信する。
【０００３】
かかるカプセル型内視鏡によって撮像された各体内画像は、受信装置を介して画像表示装置に取り込まれる。画像表示装置は、取り込んだ各体内画像をディスプレイに静止画表示または動画表示する。医師または看護師等のユーザは、画像表示装置に表示された被検体の各体内画像を観察し、かかる各体内画像の観察を通して被検体の臓器内部を診断する。
【０００４】
近年では、被検体内部のカプセル型内視鏡を磁力によって誘導（以下、磁気誘導という）するカプセル型内視鏡誘導システムが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１が開示するカプセル型内視鏡誘導システムにおいて、カプセル型内視鏡は、カプセル型筐体の内部に撮像手段や、ボタン電池などの電力源、無線通信手段、磁気誘導のための永久磁石などの構成要素を備える。カプセル型内視鏡誘導システムは、かかる被検体内部のカプセル型内視鏡に磁界を印加し、この印加した磁界の磁力によって被検体内部のカプセル型内視鏡を所望の位置に磁気誘導する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２８３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１が開示するカプセル型内視鏡は、電力源として電池を内蔵している。例えば、ボタン電池は、その他の構成要素と比して占有容積が大きい。このため、ボタン電池などの電力源を用いる構成では、カプセル型内視鏡の小型化をはかることが困難であった。
【０００７】
また、磁気誘導するカプセル型内視鏡誘導システムにおいては、カプセル型内視鏡を浮遊させ磁気力によって誘導させるため、その質量が大きいと誘導性能が低下してしまう。このときボタン電池はステンレス製の外装に加え、活物質として金属を充填しているため、カプセル型内視鏡に占める質量が大きく、誘導する上で大きな問題であった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化および軽量化をはかることができるカプセル型内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、還元性および生体親和性を有する物質を含む液体が収容された被検体内に導入され、該被検体内において前記液体に浮遊する状態で用いられるカプセル型内視鏡であって、機能部材を内部で保持するカプセル型筐体と、前記カプセル型筐体に設けられ、電源供給対象の前記機能部材に電力を供給する電源部と、を備え、前記電源部は、一部の表面が前記カプセル型筐体の外表面の一部をなすアノードと、前記カプセル型筐体の内部側に設けられるカソードと、前記アノードおよび前記カソードの間に設けられるイオン交換膜と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記発明において、前記還元性および生体親和性を有する物質は、前記還元性を有する糖類またはビタミンであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記発明において、二つの前記電源部を有し、二つの前記電源部は、前記カプセル型筐体の長軸を介して対向する位置に配置されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、上記発明において、前記電源部は、前記カプセル型筐体の外表面に形成された保持部に保持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、カプセル型内視鏡の小型化および軽量化をはかることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの磁気誘導対象であるカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの磁気誘導対象であるカプセル型内視鏡の一構成例を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態にかかるカプセル型内視鏡の筐体の断面図であって、図２に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態にかかるカプセル型内視鏡の筐体の断面図であって、カプセル型内視鏡の長手方向と平行な平面を切断面とする断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態にかかるカプセル型内視鏡が被検体内部の液体中に浮揚した状態の一例を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態の変形例１にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの磁気誘導対象であるカプセル型内視鏡の構成例を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態の変形例２にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの磁気誘導対象であるカプセル型内視鏡の構成例を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態の変形例２にかかるカプセル型内視鏡が被検体内部の液体中に浮揚した状態の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態であるカプセル型内視鏡誘導システムについて説明する。なお、以下では、本発明にかかるカプセル型内視鏡誘導システムによって磁気誘導されるカプセル型内視鏡の一例として、体内画像の撮像機能および無線通信機能を内蔵するカプセル型内視鏡を例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態にかかるカプセル型内視鏡誘導システムについて説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの一構成例を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、カプセル型内視鏡誘導システム１は、患者等の被検体１００の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡２と、被検体１００内部のカプセル型内視鏡２を磁気誘導する磁気誘導装置３と、被検体１００内部のカプセル型内視鏡２によって撮像された画像信号をもとに体内画像を生成するとともに、カプセル型内視鏡誘導システム１全体を制御する制御装置４と、を備える。また、カプセル型内視鏡誘導システム１は、被検体１００内部のカプセル型内視鏡２から画像信号を受信する受信装置５を備える。本実施の形態にかかるカプセル型内視鏡２は、被検体１００の臓器内部（例えば胃内部）に導入された液体１０１に浮揚した状態で、該臓器内部の体内画像を撮像するものとして説明する。
【００１７】
カプセル型内視鏡２は、被検体１００の体内画像を取得するカプセル型の医療装置であり、撮像機能および無線通信機能を内蔵する。カプセル型内視鏡２は、液体１０１とともに経口摂取等によって被検体１００の臓器内部に導入される。その後、被検体１００内部のカプセル型内視鏡２は、消化管内部を移動して、最終的に、被検体１００の外部に排出される。かかるカプセル型内視鏡２は、被検体１００の内部に導入されてから外部に排出されるまでの期間、被検体１００の体内画像を順次撮像し、得られた体内画像を外部の受信装置５に順次無線送信する。また、カプセル型内視鏡２は、永久磁石等の磁性体を内蔵する。かかるカプセル型内視鏡２は、被検体１００の臓器内部（例えば胃内部）に導入された液体１０１に浮揚し、外部の磁気誘導装置３によって磁気誘導される。
【００１８】
磁気誘導装置３は、被検体１００内部のカプセル型内視鏡２を磁気誘導するためのものであり、被検体１００を支持するベッド３ａと、被検体１００内部のカプセル型内視鏡２を磁気誘導するための誘導用磁界を発生する磁界発生部３ｂとを備える。ベッド３ａは、被検体１００を支持するテーブル部分が移動可能な可動式のベッドである。磁気誘導装置３は、テーブル部分の可動を実現するためのアクチュエータおよびレール等を用いて実現される駆動部を有する。ベッド３ａは、かかる駆動部の作用によって被検体１００の相対位置を変更する。
【００１９】
受信装置５は、複数のアンテナ５ａを備え、これら複数のアンテナ５ａを介してカプセル型内視鏡２から被検体１００の体内画像を受信する。具体的には、複数のアンテナ５ａは、被検体１００の体表上に分散配置され、この被検体１００内部のカプセル型内視鏡２が送信した無線信号を捕捉する。受信装置５は、これら複数のアンテナ５ａを介してカプセル型内視鏡２からの無線信号を順次受信する。受信装置５は、これら複数のアンテナ５ａの中から最も受信電界強度の高いアンテナを選択し、この選択したアンテナを介して受信したカプセル型内視鏡２からの無線信号に対して復調処理等を行う。これによって、受信装置５は、この無線信号からカプセル型内視鏡２による画像データ、すなわち被検体１００の体内画像データを抽出する。受信装置５は、この抽出した体内画像データを含む画像信号を制御装置４に送信する。
【００２０】
制御装置４は、カプセル型内視鏡誘導システム１全体の動作を統括的に制御する。制御装置４は、図１に示すように入力部４１と、表示部４２と、記憶部４３と、制御部４４とを備える。
【００２１】
入力部４１は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力デバイスによって実現される。入力部４１は、ユーザの操作に応じた情報や命令の入力を受け付ける。ユーザは、入力デバイスを操作しつつ、制御装置４が順次表示する被検体１００内の画像を見ながら、被検体１００内部の生体部位、例えば胃等を観察し、被検体１００を診断する。
【００２２】
表示部４２は、液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイを用いて実現され、制御部４４によって表示指示された各種情報を表示する。具体的には、表示部４２は、制御部４４の制御に基づいて、例えば、カプセル型内視鏡２が撮像した被検体１００の体内画像群を表示する。また、表示部４２は、かかる体内画像群の中から入力部４１の入力操作によって選択またはマーキングされた体内画像の縮小画像、被検体１００の患者情報および検査情報等を表示する。
【００２３】
記憶部４３は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＨＤＤ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ等の記録媒体および該記録媒体を駆動する駆動装置等によって実現される。記憶部４３は、制御部４４が記憶指示した各種情報を記憶し、記憶した各種情報の中から制御部４４が読み出し指示した情報を制御部４４に送出する。なお、かかる記憶部４３が記憶する各種情報として、例えば、カプセル型内視鏡２によって撮像された被検体１００の体内画像群の各画像データ、表示部４２に表示された各体内画像の中から入力部４１の入力操作によって選択またはマーキングされた体内画像のデータ、被検体１００の患者情報等の入力部４１による入力情報等が挙げられる。
【００２４】
制御部４４は、制御装置４の構成部である入力部４１、表示部４２および記憶部４３の各動作を制御し、かつ、これら各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部４４は、カプセル型内視鏡２によって撮像された被検体１００の体内画像を受信装置５から順次取得し、得られた被検体１００の各体内画像をリアルタイムに表示するように表示部４２を制御する。次いで、制御部４４は、かかる受信装置５から取得した被検体１００の体内画像群を記憶するように記憶部４３を制御する。また、制御部４４は、体内画像の選択的な保存を指示する指示情報を入力部４１によって入力された場合、この指示情報によって保存指示された体内画像（すなわちユーザによる選択画像）を被検体１００の体内画像群の中から抽出する。制御部４４は、この体内画像の縮小画像（サムネイル画像等）を追加表示するように表示部４２を制御する。一方、制御部４４は、体内画像の表示モードの切り替えを指示する指示情報を入力部４１によって入力された場合、この指示情報に基づいて、被検体１００の各体内画像の表示形式を動画表示から静止画表示に切り替えるように表示部４２を制御し、あるいは静止画表示から動画表示に切り替えるように表示部４２を制御する。
【００２５】
また、制御部４４は、入力部４１によって入力された操作情報に基づいて磁気誘導装置３の駆動部を制御することにより、カプセル型内視鏡２の磁気誘導を制御する。
【００２６】
また、制御部４４は、画像処理部４４ａを有する。画像処理部４４ａは、表示部４２に表示させる各種画像情報を生成する。具体的には、画像処理部４４ａは、受信装置５から画像信号を取得し、この取得した画像信号に対して所定の画像処理を行って、被検体１００の体内画像、すなわちカプセル型内視鏡２が撮像した体内画像を生成する。画像処理部４４ａは、受信装置５から画像信号を取得する都度、取得した画像信号に基づく被検体１００の体内画像を順次生成する。
【００２７】
つぎに、本発明の実施の形態にかかるカプセル型内視鏡誘導システム１の磁気誘導対象であるカプセル型内視鏡２について説明する。図２は、本実施の形態にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの磁気誘導対象であるカプセル型内視鏡の一構成例を示す断面模式図である。図３は、本実施の形態にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの磁気誘導対象であるカプセル型内視鏡の一構成例を示す斜視図である。図４は、本実施の形態にかかるカプセル型内視鏡の筐体の断面図であって、図２に示すＡ−Ａ線断面図である。
【００２８】
図２に示すように、カプセル型内視鏡２は、被検体１００の臓器内部に導入し易い大きさに形成された外装であるカプセル型筐体２０と、互いに異なる撮像方向の被写体の画像を撮像する撮像部２１，２２とを備える。また、カプセル型内視鏡２は、撮像部２１，２２によって撮像された各画像を外部に無線送信する無線通信部２３と、カプセル型内視鏡２の各構成部を制御する制御部２４と、カプセル型内視鏡２の各構成部に電力を供給する第１電源部２５Ａおよび第２電源部２５Ｂとを備える。さらに、カプセル型内視鏡２は、上述した磁気誘導装置３による磁気誘導を可能にするための永久磁石２６を備える。本実施の形態では、撮像部２１，２２や無線通信部２３、制御部２４、永久磁石２６が機能部材に相当する。
【００２９】
カプセル型筐体２０は、被検体１００の臓器内部に導入可能な大きさに形成された外装ケースであり、筒状筐体２０ａの両側開口端をドーム形状筐体２０ｂ，２０ｃによって塞いで実現される。ドーム形状筐体２０ｂ，２０ｃは、可視光等の所定波長帯域の光に対して透明なドーム形状の光学部材である。筒状筐体２０ａは、可視光に対して略不透明な有色の筐体である。かかる筒状筐体２０ａおよびドーム形状筐体２０ｂ，２０ｃによって形成されるカプセル型筐体２０は、図２に示すように、撮像部２１，２２、無線通信部２３、制御部２４および永久磁石２６を液密に内包する。
【００３０】
撮像部２１，２２は、互いに異なる撮像方向の画像を撮像する。具体的には、撮像部２１は、ＬＥＤ等の照明部２１ａと、集光レンズ等の光学系２１ｂと、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の固体撮像素子２１ｃとを有する。照明部２１ａは、固体撮像素子２１ｃの撮像視野Ａ１に白色光等の照明光を発光して、ドーム形状筐体２０ｂ越しに撮像視野Ａ１内の被写体（例えば被検体１００内部における撮像視野Ａ１側の臓器内壁）を照明する。光学系２１ｂは、この撮像視野Ａ１からの反射光を固体撮像素子２１ｃの撮像面に集光して、固体撮像素子２１ｃの撮像面に撮像視野Ａ１の被写体画像を結像させる。固体撮像素子２１ｃは、この撮像視野Ａ１からの反射光を、撮像面を介して受光し、この受光した光を光電変換処理して、この撮像視野Ａ１の被写体画像、すなわち被検体１００の体内画像を撮像する。
【００３１】
撮像部２２は、ＬＥＤ等の照明部２２ａと、集光レンズ等の光学系２２ｂと、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の固体撮像素子２２ｃとを有する。照明部２２ａは、固体撮像素子２２ｃの撮像視野Ａ２に白色光等の照明光を発光して、ドーム形状筐体２０ｃ越しに撮像視野Ａ２内の被写体（例えば被検体１００内部における撮像視野Ａ２側の臓器内壁）を照明する。光学系２２ｂは、この撮像視野Ａ２からの反射光を固体撮像素子２２ｃの撮像面に集光して、固体撮像素子２２ｃの撮像面に撮像視野Ａ２の被写体画像を結像させる。固体撮像素子２２ｃは、この撮像視野Ａ２からの反射光を、撮像面を介して受光し、この受光した光を光電変換処理して、この撮像視野Ａ２の被写体画像、すなわち被検体１００の体内画像を撮像する。
【００３２】
なお、カプセル型内視鏡２が図２に示すように長軸方向の前方および後方を撮像する２眼タイプのカプセル型内視鏡である場合、かかる撮像部２１，２２の各光軸は、カプセル型筐体２０の長手方向の中心軸である長軸２７と略平行あるいは略一致する。また、かかる撮像部２１，２２の撮像視野Ａ１，Ａ２の各方向、すなわち撮像部２１，２２の各撮像方向は、互いに反対方向である。
【００３３】
無線通信部２３は、アンテナ２３ａを備え、上述した撮像部２１，２２によって撮像された各画像を、アンテナ２３ａを介して外部に順次無線送信する。具体的には、無線通信部２３は、撮像部２１または撮像部２２が撮像した被検体１００の体内画像の画像信号を制御部２４から取得し、この取得した画像信号に対して変調処理等を行って、この画像信号を変調した無線信号を生成する。無線通信部２３は、かかる無線信号を、アンテナ２３ａを介して外部の受信装置５（図１参照）に送信する。
【００３４】
制御部２４は、カプセル型内視鏡２の構成部である撮像部２１，２２および無線通信部２３の各動作を制御し、且つ、かかる各構成部間における信号の入出力を制御する。具体的には、制御部２４は、照明部２１ａが照明した撮像視野Ａ１内の被写体の画像を固体撮像素子２１ｃに撮像させ、照明部２２ａが照明した撮像視野Ａ２内の被写体の画像を固体撮像素子２２ｃに撮像させる。
【００３５】
また、制御部２４は、画像信号を生成する信号処理機能を有する。制御部２４は、固体撮像素子２１ｃから撮像視野Ａ１の体内画像データを取得し、その都度、この体内画像データに対して所定の信号処理を行って、撮像視野Ａ１の体内画像データを含む画像信号を生成する。これと同様に、制御部２４は、固体撮像素子２２ｃから撮像視野Ａ２の体内画像データを取得し、その都度、この体内画像データに対して所定の信号処理を行って、撮像視野Ａ２の体内画像データを含む画像信号を生成する。制御部２４は、かかる各画像信号を時系列に沿って外部に順次無線送信するように無線通信部２３を制御する。
【００３６】
電源部２５Ａ，２５Ｂは、カプセル型内視鏡２の各構成部（撮像部２１，２２、無線通信部２３および制御部２４）に電力を適宜供給する。電源部２５Ａ，２５Ｂは、アノード２５１、カソード２５２およびイオン交換膜２５３を有する。
【００３７】
図５は、本実施の形態にかかるカプセル型内視鏡の筐体の断面図であって、カプセル型内視鏡の長手方向と平行な平面を切断面とする断面図である。以下、図５を用いて電源部２５Ａの構成を説明するが、電源部２５Ｂについても同様の構成を有する。筒状筐体２０ａの外表面には、電源部２５Ａを保持する保持部２０１が形成されている。保持部２０１は、筒状筐体２０ａの外表面上に開口を有する第１保持部２０２と、第１保持部２０２に連なり、開口面積が該第１保持部２０２より小さい第２保持部２０３と、第２保持部２０３に連なるとともに、保持部２０１の底部をなし、開口面積が第２保持部２０３より小さい第３保持部２０４と、を有する。すなわち、第１保持部２０２と第２保持部２０３との間には段部が形成され、かつ、第２保持部２０３と第３保持部２０４との間にも段部が形成され、さらに、第３保持部２０４は有底である。
【００３８】
電源部２５Ａは、筒状筐体２０ａの外表面側に設けられ、一方の表面が外部に露出する略板状のアノード２５１と、筒状筐体２０ａの内部側に設けられる略板状のカソード２５２と、アノード２５１およびカソード２５２の間に設けられるイオン交換膜２５３と、を有する。アノード２５１は、第１保持部２０２に保持され、一方の表面（外部に露出する表面）が筒状筐体２０ａの外表面の一部をなしている。カソード２５２は、保持部２０１の内部側に位置する第３保持部２０４に保持されている。イオン交換膜２５３は、第２保持部２０３に保持されている。換言すれば、アノード２５１、カソード２５２およびイオン交換膜２５３は、イオン交換膜２５３を間に挟んで積層された状態で保持部２０１に保持されている。アノード２５１は、第１保持部２０２に液密に保持されている。このため、アノード２５１と第１保持部２０２との間の隙間などから第２保持部２０３や第３保持部２０４に外部の液体が入り込むことはない。アノード２５１およびカソード２５２は、カプセル型内視鏡２の各構成部（撮像部２１，２２、無線通信部２３および制御部２４）と図示しない配線等により電気的に接続されている。
【００３９】
アノード２５１は、電源部２５Ａにおいて負極として機能し、例えば、糖分解酵素を担持したフィルム状の基材を用いて構成される。糖分解酵素としては、グルコースオキシターゼやラクターゼなどが挙げられる。基材としては、フィルム状のカーボンや、分極性が高く、導電性および保液性を有する多孔質カーボンや多孔質チタンが挙げられる。また、糖分解酵素に代えて貴金属ナノ粒子としてもよい。貴金属ナノ粒子としては、粒子径が数ｎｍ〜数百ｎｍであって、金、白金、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウムのうちのいずれかが挙げられる。また、これらの金属の合金を用いるものであってもよいし、糖分解酵素と貴金属（または合金）との組み合わせであってもよい。
【００４０】
カソード２５２は、電源部２５Ａにおいて正極として機能し、例えば、既存のボタン電池と同様に電解質としてアルカリ性物質を含む酸化銀を用いて構成され、該酸化銀を固めてなる。アルカリ性物質としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムが挙げられる。
【００４１】
ここで、被検体１００の臓器内部（例えば胃内部）に導入される液体１０１は、還元性および生体親和性を有する糖類（還元糖）やビタミン類を含む水または生理食塩水等の人体に無害な液体である。液体１０１の比重は、カプセル型内視鏡２の比重に比して大きい。すなわち、カプセル型内視鏡２は、液体１０１中において浮揚可能である。かかる液体１０１は、被検体１００の臓器内部に適量導入され、被検体１００の臓器内部においてカプセル型内視鏡２を浮揚させる。
【００４２】
ここでいう還元糖とは、塩基性溶液中でアルデヒド基やケトン基を形成する糖のことである。還元糖としては、単糖類や、還元性を有する二糖類および多糖類が挙げられる。具体的には、単糖類はトリオース、テトロース、ペントース、ヘキソースおよびヘプトースに分類され、トリオースとしてはグリセルアルデヒド、ジヒドロキシアセトンが挙げられ、テトロースとしてはエリトロース、トレオース、エリトルロースが挙げられ、ペントースとしてはリボース、リキソース、キシロース、アラビノース、アピオースが挙げられ、ヘキソースとしてはアロース、タロース、グロース、グルコース（ブドウ糖）、アルトロース、マンノース、ガラクトース、イドース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトースが挙げられ、ヘプトースとしてはセドヘプツロース、コリオースが挙げられる。また、二糖類としては、マルトース、ラクトース、セロビオースが挙げられる。多糖類としては、デンプン、グリコーゲン、セルロースが挙げられる。また、多糖類より分子量の小さいオリゴ糖でもよい。スクロース（ショ糖）は、単糖類のグルコースおよびフルクトースが結合した糖であり、胃液中の酸により加水分解されるため適用することができる。ビタミン類としては、還元性を有するものであればよく、例えばビタミンＣ（アスコルビン酸）が挙げられる。
【００４３】
アノード２５１およびカソード２５２では、例えば、アノード２５１がグルコースオキシターゼ、カソード２５２が酸化銀であり、液体１０１にグルコースが含まれている場合、以下の反応式のようなアノード反応（酸化反応）およびカソード反応（還元反応）が生じる。
アノード反応：  Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋２ＯＨ−  →  Ｃ６Ｈ１０Ｏ６＋Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
カソード反応：  Ａｇ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ＋２ｅ−  →  ２Ａｇ＋２ＯＨ−
この場合、イオン交換膜２５３を介してＯＨ−がカソードからアノードへ移動し、水（Ｈ２Ｏ）がアノードからカソードへ移動する。
ここで、アノード反応では、グルコース（ブドウ糖）がグルコノラクトン（水中で直ちにグルコン酸となる）と水とを生成するのみであり、人体には無害である。
また、カソード反応についても酸化銀が銀に還元されるのみであり、人体には無害である。
【００４４】
上述したアノード反応およびカソード反応により、電源部２５Ａ，２５Ｂにおいて起電力が生じると、該電源部２５Ａ，２５Ｂからカプセル型内視鏡２の各構成部（撮像部２１，２２、無線通信部２３および制御部２４）に電力が供給される。ここで供給される電力とは、上記反応式で示すｅ−であり、これは臓器内部（例えば胃内部）に導入される液体１０１中に有する糖類（還元糖）やビタミン類が酸化されることで発生する。すなわち、アノード２５１が臓器内部に導入される液体１０１に触れることで電力を発生するため、カプセル型内視鏡の内部にボタン電池のような発電物質を有する必要がなくなる。さらに臓器内部に導入される液体１０１がある限り電力を得ることができるため、限られたカプセル型内視鏡の内部に留まることなく電力を獲得することができる。
【００４５】
また、電源部２５Ａ，２５Ｂは、カプセル型内視鏡２の長軸２７に対して対向して配置される。ここで、電源部２５Ａ，２５Ｂの各重心を通過する直線は、長軸２７と交差する。該直線が重心２９を通過していれば、撮像部２１，２２、無線通信部２３、制御部２４および永久磁石２６で決まる重心が変位しない点で好ましい。電源部２５Ａ，２５Ｂを長軸２７に対して対向させた状態で移動させることで重心２９を長軸２７に沿って調整させることもできる。
【００４６】
永久磁石２６は、上述した磁気誘導装置３によるカプセル型内視鏡２の磁気誘導を可能にするためのものである。永久磁石２６は、上述した撮像部２１，２２に対して相対的に固定された状態でカプセル型筐体２０の内部に配置される。この場合、永久磁石２６は、固体撮像素子２１ｃ，２２ｃの各撮像面の上下方向に対して相対的に固定された既知の方向に磁化方向を有するよう配置される。かかる永久磁石２６の磁化方向は、カプセル型筐体２０の長軸２７に垂直な方向（すなわちカプセル型筐体２０の径方向）に対して平行である。また、永久磁石２６の中心軸２６ａは、カプセル型筐体２０の長軸２７に対して平行であってカプセル型内視鏡２の重心２９から外れている。すなわち、永久磁石２６の中心軸２６ａ上には、カプセル型内視鏡２の重心２９は位置しない。かかる永久磁石２６の中心軸２６ａは、上述した誘導用磁界に追従して永久磁石２６が回転する際の回転軸の一つである。なお、永久磁石２６の中心軸２６ａは、カプセル型筐体２０の長軸２７と一致していてもよい。
【００４７】
このように配置された永久磁石２６には、図１に示した磁界発生部３ｂによってカプセル型内視鏡２の外部から誘導用磁界が印加される。永久磁石２６は、かかる誘導用磁界に追従して動作し、この結果、磁気誘導装置３によるカプセル型内視鏡２の磁気誘導を実現する。この場合、カプセル型内視鏡２は、かかる永久磁石２６の作用によって、被検体１００内部における位置、姿勢および方向の少なくとも一つを変更する動作を行う。あるいは、カプセル型内視鏡２は、かかる永久磁石２６の作用によって、被検体１００内部における所望の位置に停止した状態を維持する。
【００４８】
つぎに、上述した構成を有するカプセル型内視鏡２が被検体内部の液体１０１中に浮揚した状態について説明する。図６は、本実施の形態にかかるカプセル型内視鏡が被検体内部の液体中に浮揚した状態の一例を示す模式図である。カプセル型内視鏡２は、上述した図２に示したように、カプセル型筐体２０の幾何学的中心２８から外れた位置に重心２９を有する。具体的には、カプセル型内視鏡２の重心２９は、電源部２５Ａ，２５Ｂおよび永久磁石２６等のカプセル型内視鏡２の各構成部の配置を調整することによって、長軸２７上の位置であってカプセル型筐体２０の幾何学的中心２８から撮像部２２側に外れた位置に設定される。
【００４９】
このように重心２９が設定されたカプセル型内視鏡２は、上述した誘導用磁界が印加されていない場合、図６に示すように液体１０１中において直立姿勢を維持する。なお、ここでいう直立姿勢は、カプセル型筐体２０の長軸２７（幾何学的中心２８と重心２９とを結ぶ直線）と鉛直方向とが略平行な状態となる姿勢である。カプセル型内視鏡２は、かかる直立姿勢において、鉛直上方に撮像部２１の撮像視野Ａ１を向けるとともに鉛直下方に撮像部２２の撮像視野Ａ２を向ける。
【００５０】
図６に示すように液体１０１中において直立姿勢を維持している場合、電源部２５Ａ，２５Ｂは、液体１０１中に存在し、電源部２５Ａ，２５Ｂの各アノード２５１が液体１０１に浸漬された状態となる。このため、上述したアノード反応およびカソード反応が起こり、カプセル型内視鏡２の各構成部（撮像部２１，２２、無線通信部２３および制御部２４）に電力が供給される。
【００５１】
上述した本実施の形態によれば、カプセル型筐体２０の外表面側に電源部２５Ａ，２５Ｂを設け、糖分解酵素を担持したアノード２５１が、還元性を有する糖類（還元糖）やビタミン類を含み、被検体１００の臓器内部（例えば胃内部）に導入される液体１０１に接触するようにしたので、従来電源部として用いられていたようなボタン電池を配置する必要がなく、小型化および軽量化をはかることができる。
【００５２】
上述した本実施の形態によれば、カプセル型内視鏡２の長軸２７に対して対向するように電源部２５Ａ，２５Ｂを配置したので、長軸２７上における重心２９の位置調整を容易に行うことができる。
【００５３】
（実施の形態の変形例１）
続いて、本発明の実施の形態の変形例１について説明する。図７は、本実施の形態の変形例１にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの磁気誘導対象であるカプセル型内視鏡の構成例を示す斜視図である。上述した構成と同様の構成には同一の符号が付してある。上述した実施の形態では、電源部を二つ設けるものとして説明したが、本変形例１では、電源部を一つ有する。
【００５４】
本変形例１にかかるカプセル型内視鏡２ａは、上述したカプセル型内視鏡２の電源部２５Ａ，２５Ｂに代えて、電源部２５Ｃを備える。電源部２５Ｃは、図７に示すように、カプセル型内視鏡２ａの長軸２７方向の中央部に設けられる。
【００５５】
（実施の形態の変形例２）
続いて、本発明の実施の形態の変形例２について説明する。図８は、本実施の形態の変形例２にかかるカプセル型内視鏡誘導システムの磁気誘導対象であるカプセル型内視鏡の構成例を示す斜視図である。図９は、本実施の形態の変形例２にかかるカプセル型内視鏡が被検体内部の液体中に浮揚した状態の一例を示す模式図である。上述した構成と同様の構成には同一の符号が付してある。上述した実施の形態では、電源部を二つ設けるものとして説明したが、本変形例１では、電源部を一つ有する。
【００５６】
本変形例２にかかるカプセル型内視鏡２ｂは、上述したカプセル型内視鏡２の電源部２５Ａ，２５Ｂに代えて、電源部２５Ｄを備える。電源部２５Ｄは、図８に示すように、筒状筐体２０ａの長軸２７方向の一端側（例えば撮像部２２側）に設けられる。
【００５７】
電源部２５Ｄが筒状筐体２０ａの長軸２７方向の一端側に設けられると、上述した重心２９が、電源部２５Ｄ側に移動する。この配置により、図９に示すように、電源部２５Ｄ側の端部が液体１０１の深部側となるため、電源部２５Ｄを一層確実に液体１０１に浸漬することができる。
【００５８】
なお、上述した実施の形態では、電源部が一つまたは二つ設けられるものとして説明したが、三つ以上設けてもよい。電源部の数は、カプセル型内視鏡２に必要な電力に応じて設計することができる。なお、電力は、電極材料と液体１０１に含まれる糖やビタミンとによって決まる電圧（起電力）と、電極となるアノード、カソードの面積や、糖やビタミンの液体１０１中の濃度によって制御可能な電流（例えばアノードやカソードの面積に比例する）と、によって算出される。このため、理論的に求められる電圧や電流に基づいて電源部の構成や数を設計することができる。また、アノードの基材を多孔質とすれば、液体１０１と接触する表面積を、多孔質を設けない基材の表面積と比して大きくすることができ、また孔により液体１０１を保持することができるため、一層効率的な電力供給を行うことが可能となる。
【００５９】
また、三つ以上の電源部が設けられる場合であって、例えば、電源部を偶数設けた場合、該複数の電源部のうち対をなす二つの電源部が、カプセル型筐体の長軸を介して対向する位置に配置されると、上述した重心調整の点で好ましい。また、電源部を奇数設けた場合、複数の電源部の各重心が、カプセル型筐体の長軸と直交する平面上に等間隔に配置されると、上述した重心調整の点で好ましい。なお、電源部の配置は、上述した配置のほか、アノード２５１がカプセル型筐体２０の外表面の一部をなす（外部に露出する）ものであって、液体１０１と接触可能な配置であればよい。
【００６０】
また、上述した実施の形態において、電源部を複数設ける場合、電源部同士を直列に接続してもよいし、並列に接続してもよい。また、上述した電源部２５Ａ〜２５Ｄは、外縁形状が矩形をなすものとして説明したが、円や楕円、多角形をなすものであってもよい。
【００６１】
また、上述した実施の形態では、電源部がカプセル型筐体２０の外表面側に設けられるものとして説明したが、少なくともアノード２５１が外表面で露出していればよく、例えばカソード２５２をカプセル型筐体２０の内部に配置するようにしてもよい。また、上述した実施の形態では、電源部２５Ａ，２５Ｂが、筒状筐体２０ａに設けられるものとして説明したが、ドーム形状筐体２０ｂ，２０ｃに設けられるものであってもよい。
【００６２】
また、上述した実施の形態では、カプセル型内視鏡２，２ａ，２ｂが、被検体１００の胃内部に導入されるものとして説明したが、胃内部のほか、液体１０１を収容可能な臓器内部であれば使用することができる。また、上述した本実施の形態では、二つの撮像部（撮像部２１，２２）を備えるものとして説明したが、撮像部を一つ備えたものであってもよい。撮像部の数は、観察対象の臓器等により任意に設計可能である。
【００６３】
以上のように、本発明にかかるカプセル型内視鏡は、小型化および軽量化をはかるのに有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１    カプセル型医療装置誘導システム
２，２ａ，２ｂ    カプセル型内視鏡
２０  カプセル型筐体
２１，２２    撮像部
２３  無線通信部
２４，４４  制御部
２５Ａ〜２５Ｄ  電源部
２６  永久磁石
３    磁気誘導装置
８    制御装置
５    受信装置
４１    入力部
４２    表示部
４３    記憶部
１００    被検体
１０１  液体
２０１  保持部
２５１  アノード
２５２  カソード
２５３  イオン交換膜
【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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