(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的組織の電気的特性を計測するための装置であって、
開口を有する外面を持つカプセルを備えており、
該カプセルがさらに、
前記開口内に配置された複数の電極と、
前記複数の電極から対の電極を選択するマルチプレクサと、
選択された各対の電極を介して既知の電流を送り、その結果として各対の電極を横切る電圧が得られる、電流源と、
前記結果として得られた電圧の各々について、対応するインピーダンス値を計算するマイクロプロセッサと、
前記インピーダンス値を送信する送信機とを備えている、前記装置。
【請求項２】
前記マイクロプロセッサが、可能性のある各対の電極間におけるインピーダンスを記録するように構成されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記送信されるインピーダンス値が、計算されたインピーダンス値のうちの最大値である請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記インピーダンスの計算が、周期的な間隔で繰り返される請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記生物学的組織内の関心のあるエリアをイメージングするためのイメージャをさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記カプセルは、自律的である請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記カプセルは、飲み込むように、あるいは消化管に配置されるように、構成されたものである請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記電極が金属のリングであり、前記開口がスリットであるか、前記電極が金属の球であり、前記開口が円形であるか、あるいは、前記電極がカップ状であり、前記開口が円形である請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記電極は、前記カプセルの外面と同一平面をなしているか、あるいは、該外面から突出している請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概して生体内計測システムに、そして特に生物学的な内腔の電気的特性の内部計測のための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生理学上の組織は、特定の電気的インピーダンス特性により特徴付けられる。例えば、上皮組織のタイプにおける多様性は、電気的特性における相違によって認識されるであろう（Ｇｏｎｚａｌｅｓ−Ｃｏｒｒｅａ  ＣＡら、「インピーダンスプローブを用いるバレットの食道におけるバーチャルバイオプシ（仮想的生体組織検査）（Ｖｉｒｔｕａｌ  ｂｉｏｐｓｉｅｓ  ｉｎ  Ｂａｒｒｅｔｔ’ｓｅｓｏｐｈａｇｕｓ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｐｒｏｂｅ）」、Ａｎｎａｌｓ  ｏｆ  ＮＹ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｖｏｌ．８７３、１９９９年４月、３１３〜３２１ページ）。
【０００３】
この特性インピーダンスの変化は、組織、およびその生体全体についての本質的な情報を提供することができる。このコンセプトは、病理学的状態、特に癌を予知することの多くの研究に対するスプリングボード（きっかけ）となっている（Ｂｌａｄ  ＢおよびＢａｌｄｅｔｏｒｐ  Ｂ、「正常組織と比較した腫瘍組織のインピーダンススペクトル：電気的インピーダンストモグラフィー（断層撮影）についての可能な臨床アプリケーション（Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｓｐｅｃｔｒａ  ｏｆ  ｔｕｍｏｒ  ｔｉｓｓｕｅ  ｉｎ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｗｉｔｈｎｏｒｍａｌ  ｔｉｓｓｕｅ：  ａ  ｐｏｓｓｉｂｌｅ  ｃｌｉｎｉｃａｌ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）」、Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ、Ｖｏｌ．１７  Ｓｕｐｐｌ４Ａ、１９９６年１１月、１０５〜１１５ページ）。例えば、結腸ガンの早期検知は、結腸上皮表面の電気的特性における相違を検査することによって可能となるであろう（Ｄａｖｉｅｓ  ＲＪら、「大腸ガンのネズミモデルにおける結腸上皮インピーダンス解析（Ｃｏｌｏｎｉｃ  ｅｐｉｔｈｅｌｉａｌ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｉｎ  ａ  ｍｕｒｉｎｅ  ｍｏｄｅｌ  ｏｆ  ｌａｒｇｅ−ｂｏｗｅｌ  ｃａｎｃｅｒ）」、Ａｒｃｈｉｖｅｓ  ｏｆ  Ｓｕｒｇｅｒｙ、Ｖｏｌ．１２４（４）、１９８９年４月、４８０〜４８４ページ）。これらの計測は、概して、端部に電極を備える内視鏡またはプローブを使用してなされる。
【０００４】
同様に、乳ガンは、正常組織と異常組織とにおけるインピーダンスの相違に基づいて予知されるであろう（Ｃｈａｕｖｅａｕ  Ｎら、「バイオインピーダンススペクトロスコピー（生体インピーダンス分光学）を用いる人胸部の外科バイオプシにおける正常組織と異常組織との間の生体外での弁別（Ｅｘ  ｖｉｖｏ  ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｎｏｒｍａｌ  ａｎｄ  ｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌ  ｔｉｓｓｕｅｓ  ｉｎ  ｈｕｍａｎ  ｂｒｅａｓｔ  ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｂｉｏｐｓｉｅｓ  ｕｓｉｎｇ  ｂｉｏｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」、Ａｎｎａｌｓ  ｏｆ  ＮＹ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｖｏｌ．８７３、１９９９年４月、４２〜５０ページ、およびＪｏｓｓｉｎｅｔ  Ｊ、「正常および異常な胸部組織におけるインピーディビティの変異性（Ａ  Ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ｉｍｐｅｄｉｖｉｔｙｉｎ  ｎｏｒｍａｌ  ａｎｄ  ｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌ  ｂｒｅａｓｔ  ｔｉｓｓｕｅ）」、Ｍｅｄｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  、Ｖｏｌ．３４（５）、１９９６年９月、３４６〜３５０ページ）。
【０００５】
多くの他の状態が、電気的インピーダンス変化に基づいて予知され得るであろう。例えば、食道のインピーダンスは、バレットの食道（Ｂａｒｒｅｔｔ’ｓ  ｅｓｏｐｈａｇｕｓ）、食道の正常なうろこ状の粘膜が円柱上皮により置換される障害に関連があるであろう（Ｇｏｎｚａｌｅｓ−Ｃｏｒｒｅａ  ＣＡら、「インピーダンスプローブを用いるバレットの食道におけるバーチャルバイオプシ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ｂｉｏｐｓｉｅｓ  ｉｎ  Ｂａｒｒｅｔｔ’ｓ  ｅｓｏｐｈａｇｕｓ  ｕｓｉｎｇ  ａｎ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｐｒｏｂｅ）」、Ａｎｎａｌｓ  ｏｆ  ＮＹ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｖｏｌ．８７３、１９９９年４月、３１３〜３２１ページ）。口腔インピーダンスにおける変化は、口腔粘膜における変化に関連しているであろう（Ｎｉｃａｎｄｅｒ  ＢＬら、「電気的インピーダンス、人口腔粘膜の微妙な変化を評価する方法（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ、Ａ  ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  ｅｖａｌｕａｔｅｓｕｂｔｌｅ  ｃｈａｎｇｅｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｈｕｍａｎ  ｏｒａｌ  ｍｕｃｏｓａ）」、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｒａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ｖｏｌ．１０５（６）、１９９７年１２月、５７６〜５８２ページ）。この原理を用いる他の診断法は、組織損傷（Ｐａｕｌｓｅｎ  ＫＤら、「放射され誘起された組織損傷の進行の生体内電気的インピーダンススペクトロスコピックモニタリング（Ｉｎ  ｖｉｖｏ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｉｍｅｄａｎｃｅ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ｒａｄｉａｔｅｄ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｔｉｓｓｕｅ  ｉｎｊｕｒｙ）」、Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｖｏｌ．１５２（１）、１９９９年７月、４１〜５０ページ）、肺換気（Ｆｒｅｒｉｃｈｓ  Ｉら、「補助換気の間の機能的電気的インピーダンストモグラフィによる局所的肺換気のモニタリング（Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｒｅｇｉｏｎａｌ  ｌｕｎｇ  ｖｅｎｔｉｌｌａｔｉｏｎ  ｂｙ  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  ｄｕｒｉｎｇ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｖｅｎｔｉｌｌａｔｉｏｎ）」、Ａｎｎａｌｓ  ｏｆ  ＮＹ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｖｏｌ．８７３、１９９９年４月、４９３〜５０５ページ）、および虚血組織（Ｃａｓａ  Ｏら、「生体内および原位置での、電気的インピーダンススペクトロスコピーを用いる虚血組織の特徴付け（Ｉｎ  ｖｉｖｏ  ａｎｄ  ｉｎ  ｓｉｔｕ  ｉｓｃｈｅｍｉｃ  ｔｉｓｓｕｅ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」、Ａｎｎａｌｓ  ｏｆ  ＮＹ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｖｏｌ．８７３、１９９９年４月、５１〜５８ページ）を含んでいる。
【０００６】
組織のインピーダンス特性の計測は、典型的には、電極を備えるプローブの使用を通して、あるいは電極を埋め込むことによって、達成される（ＬｅｈｒｅｒＡＲら、「雌牛における生殖イベントの間の生殖器組織の電気的抵抗、およびその可能なオンファームアプリケーション：レビュー（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  ｇｅｎｉｔａｌ  ｔｉｓｓｕｅｓ  ｄｕｒｉｎｇｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅ  ｅｖｅｎｔｓ  ｉｎ  ｃｏｗｓ、ａｎｄ  ｉｔｓｐｏｓｓｉｂｌｅ  ｏｎ−ｆａｒｍ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ：  Ａ  ｒｅｖｉｅｗ）」、Ｗｉｅｎｅｒ  Ｔｉｅｒａｒｚｔｌｉｃｈｅ  Ｍｏｎａｔｓｓｃｈｒｉｆｔ、Ｖｏｌ．７８、１９９１年、３１７〜３２２ページ）。前記電極は、腸の計測のための腸鏡（ｅｎｔｅｒｏｓｃｏｐｅ）の端部に取り付けられていてもよい。その上、付加的な技術も開発されている。これらの技術の１つは、「電気的インピーダンストモグラフィ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）」、またはＥＩＴと称されている（Ｂｒｏｗｎ  ＢＨ  ら、「適用される電位トモグラフィ：可能な臨床アプリケーション（Ａｐｐｌｉｅｄ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：  ｐｏｓｓｉｂｌｅ  ｃｌｉｎｉｃａｌ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」、Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ、Ｖｏｌ．６（２）、１９８５年５月、１０９〜１２１ページ）。この方法は、抵抗率分布変化、それに引き続く導電または絶縁流体の収集を含んでいる。加えて、身体の組成が、身体全体の導電率によって解析される（ＧａｌｖａｒｄＨら、「老婦人の臀部骨折患者間の身体組成における相違および健康管理：体脂肪は、体重および脂肪のない身体質量よりも重要な、骨折について説明的ファクタである（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ  ｉｎ  ｂｏｄｙ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｆｅｍａｌｅ  ｇｅｒｉａｔｒｉｃ  ｈｉｐ  ｆｒａｃｔｕｒｅ  ｐａｔｉｅｎｔｓ  ａｎｄ  ｈｅａｌｔｈｙ  ｃｏｎｔｒｏｌｓ：  ｂｏｄｙ  ｆａｔ  ｉｓ  ａ  ｍｏｒｅ  ｉｍｐｏｒｔａｎｔ  ｅｘｐｌａｎａｔｏｒｙ  ｆａｃｔｏｒ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｆｒａｃｔｕｒｅ  ｔｈａｎ  ｂｏｄｙ  ｗｅｉｇｈｔ  ａｎｄ  ｌｅａｎ  ｂｏｄｙ  ｍａｓｓ）」、Ａｇｉｎｇ  （Ｍｉｌａｎｏ）、Ｖｏｌ．８（２４）、１９９６年８月、２８２〜２８６ページ、およびＹａｓｉｕ  Ｔら、「全身体電気伝導度による悪液質のラビットの身体構成解析（Ｂｏｄｙ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｃａｃｈｅｔｉｃ  ｒａｂｂｉｔｓ  ｂｙ  ｔｏｔａｌ  ｂｏｄｙ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）」、Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃａｎｃｅｒ、Ｖｏｌ．３２（３）、１９９８年、１９０〜１９３ページ）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、生物学的な内腔の電気的特性を計測するための装置および方法を記載する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明の好ましい実施の形態によって、生物学的組織の電気的特性を計測するための装置であって、開口を有する外面を備えるカプセル、開口内に配置された複数の電極、および電気的特性を発生させるために複数の電極と通信するプロセッサを含む装置が提供される。
【０００９】
装置は、生物学的組織内の関心のあるエリアをイメージングするためのイメージャをさらに含んでいてもよい。
【００１０】
カプセルは自律的（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ）であってもよく、そしてカプセルは飲み込むことにより、または身体内の所望の位置にカプセルを配置することにより導入されてもよい。
【００１１】
電気的特性は、インピーダンスまたは導電率の値、あるいはユーザによって決定される通りのいかなる他の関連する電気的特性を含んでいてもよい。生物学的組織は、小腸、または消化管のいずれかの部分の内部であってもよい。
【００１２】
複数の電極は、少なくとも２つの電極を含んでいる。電極は、開口がスリットである場合に、金属のリングであってもよく、あるいは電極は、開口が円形である場合に、金属の球またはカップ状であってもよい。電極は、開口を通って突出していてもよく、あるいはカプセルの外面と同一平面をなしていてもよい。
【００１３】
本発明は、さらに、身体内の消化管の電気的特性を計測するための方法であって、次の各ステップを含む方法を記載する。消化管内に自律的な電極構成を導入し、計測のための電極のセットを選択し、選択された電極に電流を導入し、選択された電極から電気的データを収集し、そして収集された電気的データから電気的特性を計算する。自律的な電極構成は、カプセルの外面に配置されていてもよく、そして飲み込むことによって、消化管内に導入されてもよい。
【００１４】
本発明のさらなる実施の形態は、電気的特性を身体の外部のワイヤレス受信機に送信するステップを含む。
【００１５】
本発明の１つの実施の形態においては、収集するステップは、２つの選択された電極の間の電圧を得ることを含む。電気的特性は、インピーダンスまたは導電率の値であってもよい。
【００１６】
さらにまた、本発明の１つの実施の形態は、時間パラメータを計測するステップを含む。その他の実施の形態は、消化管内の距離を判定するステップをさらに含む。
【００１７】
本発明は、添付された図面に関連を持たせた以下の詳細な説明から、一層完全に理解され且つ評価されるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は、外部電極を有するカプセルである。外部制御なしに消化系を通って移動するという点で、自律的であってもよく、そして飲み込むことによって、あるいは身体内の所望の位置にカプセルを配置することによって、身体内に導入されてもよい。
【００１９】
当該技術において知られている生体内計測システムは、典型的には、データを収集し且つ該データを受信機システムに送信する、飲み込むことができる電極カプセルを含んでいる。これらの、蠕動の動作を介し消化系を通って移動する腸のカプセルは、しばしば「ハイデルベルク（Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ）」カプセルと呼ばれ、ｐＨ、温度（「コア温度（Ｃｏｒｅｔｅｍｐ）」）、および腸全体にわたる圧力を計測するのに利用される。それらは、食物が胃および腸を通過するのに要する所要時間である、胃滞留時間（ｇａｓｔｒｉｃ  ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ  ｔｉｍｅ）を計測するのにも利用される。
【００２０】
前記腸カプセルは、典型的には、計測システムおよび送信システムを含んでおり、前記送信システムは、計測されたデータを無線周波数にて受信機システムに送信する。受信機システムは、通常、身体の外部に配置される。代りのシステムは、カプセル内の記憶デバイスに全てのデータを格納するようにすることもできる。その場合、データは、カプセルが胃腸（ＧＩ）管を出た後に読み取られ得る。
【００２１】
本明細書に引用により組み込まれている、米国特許第５、６０４、５３１号においては、本出願と共通の譲受人が、小腸を含む消化管全体を通過し、自律的なビデオ内視鏡として動作できる、飲み込むことができるカプセルを記述している。米国特許第５、６０４、５３１号のシステムのブロック図が図１に示されている。
【００２２】
生体内ビデオカメラシステムは、典型的には、消化系の内部を観察し且つ少なくともビデオデータを送信するための飲み込むことができるカプセル１０、典型的には、患者の外部に配置される受信システム１２、およびビデオデータを処理するためのデータプロセッサ１４を備えている。データプロセッサ１４は、典型的には、２つのモニタ、すなわち消化系内のカプセル１０の現在位置が表示される位置モニタ１６、およびカプセル１０により現在見られるイメージが表示されるイメージモニタ１８を操作する。
【００２３】
受信システム１２は、ポータブルであって、その場合、データプロセッサ１４における処理に先立って、データプロセッサ１４が受信するデータが記憶ユニット１９に一時的に格納されるようにすることもでき、あるいは、固定され且つデータプロセッサ１４に近くに位置していることもできる。カプセルは、典型的には、照明源４２、イメージャ４６、および送信機４１を備えている。
【００２４】
さて、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃを参照し、これらの図は、電極２０を持つ本発明のカプセル１０’のいくつかの実施の形態を説明している。電極２０とともに説明されるカプセル１０’は、上述された生体内カメラシステムを付加的に備えていてもよく、あるいは備えていなくてもよいことに留意されたい。
【００２５】
カプセル１０’は、典型的には、プラスティック材料から作られ、そして電極２０のための小さな開口２１が製作されている。電極２０は、各電極２０の一部がカプセル１０’の内側部分内にあり、各電極２０の一部が開口２１の反対側から突出するように、開口２１を通して配置されている。代りに、電極２０は、カプセル１０’の表面と同一平面をなしていてもよい。電極２０は、形状が球であってもよく、あるいは、図２Ｂにおけるようなカップ状に形成された電極２０’のように、他の形状および形態に製作されていてもよい。
【００２６】
図２Ｃに図示された構成においては、開口２１’は、カプセル１０’のまわりに配置されたスリットであり、その内部には、金属リングの形態をなす電極２０’’が配置されている。いずれの実施の形態においても、カプセル１０’は、最低で２つの電極を含んでいなければならないが、２つのセットにおいて、さらに多くを含んでいてもよい。他の実施の形態も同様に可能である。
【００２７】
さて、図３および図４を参照する。図３は、腸２２内部における球電極２０を有するカプセル１０’の断面図であり、そして図４は、電極の出力の処理のブロック図である。
【００２８】
図３に示されるように、いかなる与えられた時点においても、いくつかの電極は、消化管の内側部分に接触し、一方他の電極は接触しないであろう。消化管に接触している一対の電極の間で計測されるインピーダンス値は、接触していないものよりもはるかに高くなるであろう。それゆえ、図４に示されるように、マルチプレクサ２６は、電位の計測、およびインピーダンスまたは逆に導電率の値の計算のために、一対の電極（例えば、２０Ａまたは２０Ｂ（図３））を選択するために用いられる。
【００２９】
図４の回路は、電流源２４、マルチプレクサ２６、アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ３４、マイクロプロセッサ３６、および送信機４１を備えている。最初のペアの電極２０Ａを選択しているマルチプレクサ２６を通して、電流源２４は、知られている一定の電流ｉｉｎｐｕｔを送る。結果として得られる電圧Ｖｏｕｔｐｕｔは、Ａ／Ｄコンバータ３４により変換され、そしてそれからインピーダンス値を計算するマイクロプロセッサ３６に供給される。インピーダンスＺ（オーム（Ω）で表される）は、次の式に従って電圧対電流の正規化された比として計算される。
【００３０】
Ｚ＝Ｌ・Ｖｏｕｔｐｕｔ／ｉｉｎｐｕｔ
ここで、Ｌは選択された電極の間の距離である。
【００３１】
マイクロプロセッサ３６と直接通信するマルチプレクサ２６は、それからインピーダンス計算のための他のペアの電極２０Ｂを選択する。電極ペアの全ての可能性のある組合わせが選択される。それから、マイクロプロセッサ３６は、前記電極ペアのうちから最大のインピーダンス値を選択し、そしてこの値が、送信機４１を通して、身体の外部に配置された受信機に送信される。送信される値は、計測される領域の特性インピーダンス値に比例しており、そして消化管内の他の領域から得られた値と比較するために用いられる。他の電極構成についても、同様の方法が採用される。
【００３２】
より小さな直径の部分は、電極に対してより多く接触するであろうが、計測は、消化管に沿ういかなる点においても行なわれてよい。計測は、周期的な間隔で、例えば０．１秒毎に、行なわれる。計測時における消化管内のカプセルの位置は、米国特許第５、６０４、５３１号に記述されたように、遠隔測定システム（ｔｅｌｅｍｅｔｒｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ）によって決定される。インピーダンスにおける変化も、幽門または種々の器官のような、消化管の異なる部分を通るカプセルの通過を信号で伝える。例えば、胃に対する腸のような、管に沿うｐＨ値における相違は、結果としてインピーダンス計測における変化を生じるであろう。これらの値は、米国特許第５、６０４、５３１号の遠隔測定システムの、前記消化管の通路に沿うカプセル１０’の位置を確認する助けとなるであろう。
【００３３】
さて、図２Ａに戻って参照すれば、図２Ａは、カプセル１０’を囲み、列１７Ａ、１７Ｂおよび１７Ｃをなす電極２０を示している。列１７Ａ、１７Ｂおよび１７Ｃは、互いに知られている距離だけ離されており、電極２０に任意の数の列があってもよい。
【００３４】
そして、図５Ａおよび図５Ｂを参照する。図５Ａは、時間に対する２組の電極のインピーダンス値を示しており、一方図５Ｂは、２組の電極の出力の相互相関を示している。カプセルの通路に沿う組織の空間的な不均一性に起因して、計測された、時間に対するインピーダンスは、いくらかの変動を示すであろう。グラフにおいては、実線は、第１の列１７Ａ（図２Ａ）に沿って配置される電極２０の最初のペアから得た信号を示している。点線は、第２の列１７Ｂ（図２Ａ）に沿って配置される電極２０のその他のペアから得た信号を示している。同様の計測が、他の電極構成からもなされるであろう。２つの結果としてのトレースは同様であるけれども、それらの間にはタイムラグがある。
【００３５】
図５Ｂは、カプセルのまわりに配置された電極の２つのペアの間の相互相関を示している。図から分かるように、グラフにはピーク３２が存在する。このピークは、時間Ｔにおいて発生し、電極の２つのペアの間の距離をカプセルが進むのに要する時間を示している。最小でも４つの電極が、この計算に必要であることに留意すべきである。
【００３６】
これらの値は、例えば、引用により本明細書に組み込まれた、米国特許第５、１１６、１１９号に説明されたものと同様の方法を用いて、カプセルの速度を計算するのに用いることができる。「液体流を計測するための方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｆｌｏｗ）」と題された米国特許第５、１１６、１１９号は、知られている寸法を有するチャンバ内における電磁放射により、液体流を計測する方法を説明している。液体による電磁放射の瞬時的な減衰が、液体の瞬時的な量および速度を判定するために計測される。同様に、本発明は、速度を判定するために電気的特性を利用している。
【００３７】
他の情報も、相互相関から取得されるであろう。例えば、幽門部のような、いくつかの知られている基準点からのある部分の長さを、計算することができる。
【００３８】
上述において詳細に示され且つ記述されたことに本発明が限定されないことは、当業者によって理解されるであろう。それどころか、発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来のビデオイメージングのための飲み込むことができるカプセルのブロック説明図である。
【図２Ａ】図２Ａは、電極を有する本発明のカプセルの実施形態の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、電極を有する本発明のカプセルの実施形態の概略図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、電極を有する本発明のカプセルの実施形態の概略図である。
【図３】図３は、小腸内における図２Ａのカプセルの断面図である。
【図４】図４は、インピーダンス計測および送信のブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４において説明される計測および処理の理解に有用な、２つの電極についてのインピーダンスのグラフである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの２つのトレースの相関のグラフである。
【符号の説明】
１０、１０’  飲み込むことができるカプセル
１２  受信システム
１４  データプロセッサ
１６  位置モニタ
１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ  電極列
１８  イメージモニタ
１９  記憶ユニット
２０、２０’、２０’’  電極
２０Ａ、２０Ｂ  電極ペア
２１  開口
２２  腸
２４  電流源
２６  マルチプレクサ
３４  アナログ−ディジタルコンバータ
３６  マイクロプロセッサ
４１  送信機
４２  照明源
４６  イメージャ
【図１】
0004074070.tif 000002
【図２Ａ】
0004074070.tif 000003
【図２Ｂ】
0004074070.tif 000004
【図２Ｃ】
0004074070.tif 000005
【図３】
0004074070.tif 000006
【図４】
0004074070.tif 000007
【図５Ａ】
0004074070.tif 000008
【図５Ｂ】
0004074070.tif 000009