(57)【要約】  本発明は医療器具の分野に適用され、ラックと、前記ラックに設けられた回転装置と、前記回転装置に固定され、末端に永久磁石が設けられている運動アームと、前記回転装置と運動アームとに電気的に接続され外部からの運動制御命令を受信して、前記回転装置、運動アーム及び永久磁石を運動させるように駆動し、前記永久磁石の磁力によりカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を制御する駆動装置とを備えるカプセル内視鏡制御設備及びシステムを提供する。本発明は電気制御の方式を採用し、駆動装置で回転装置と運動アームを運動させるように制御し、運動アームに設けられる永久磁石によりカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を制御するようにして、カプセル内視鏡が胃部を漏れなく撮影可能になり、医学診断の正確度と精度を向上させる。  【選択図】図３
2016527068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックと、
前記ラックに設けられた回転装置と、
前記回転装置に固定され、末端に永久磁石が設けられている運動アームと、
前記回転装置と運動アームとに電気的に接続され外部からの運動制御命令を受信して、前記回転装置、運動アーム及び永久磁石を運動させるように駆動し、前記永久磁石の磁力によりカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を制御する駆動装置とを備えるカプセル内視鏡制御設備。
【請求項２】
前記ラックは、地面に支持されている台座と、縦方向に前記台座に垂直に固定されている背板とを含み、
前記回転装置は前記背板に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のカプセル内視鏡制御設備。
【請求項３】
前記回転装置は、
前記背板の一側に固設されている主動輪と、
前記背板の他側に固設され、前記主動輪に電気的に接続されている主動輪モータと、
前記背板に固定されている軸受と、
前記主動輪と相互に噛み合って接続され、前記軸受のアウターリングに回転可能に接続されている従動輪とを含むことを特徴とする、請求項２に記載のカプセル内視鏡制御設備。
【請求項４】
前記背板に貫通孔が開口されており、
前記軸受は中空の環状を呈し、
前記貫通孔は前記軸受の中空位置と連通して、受診者を収容する収容キャビティを形成し、
前記運動アームは前記収容キャビティの外側に位置していることを特徴とする、請求項２に記載のカプセル内視鏡制御設備。
【請求項５】
前記背板の一側にガイドプレートが積層され固定されており、
前記ガイドプレートは前記従動輪の底側のアウターリングに位置し、
前記ガイドプレートの外縁は前記運動アーム側へ延伸して円形のバッフル板を形成し、そのインナーリングの前記従動輪に近い箇所に凸起部が上に向かって形成され、
前記バッフル板、ガイドプレート及び凸起部の間に環状のガイド溝が形成され、
前記ガイド溝内には前記運動アームと接続する接続線が設けられていることを特徴とする、請求項３に記載のカプセル内視鏡制御設備。
【請求項６】
前記従動輪の頂面に取付板が固定され、前記運動アームの一端は前記取付板に固定されていることを特徴とする、請求項３に記載のカプセル内視鏡制御設備。
【請求項７】
前記運動アームは、
一端が前記回転装置に固定されている第一アームロッドと、
一端が前記第一アームロッドの他端に接続され、他端が前記永久磁石に接続されている第二アームロッドとを含み、
前記第一アームロッドと回転装置との間、第一アームロッドと第二アームロッドとの間、及び第二アームロッドと永久磁石との間にモータが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のカプセル内視鏡制御設備。
【請求項８】
前記運動アームは、
一端が前記回転装置に固定されている第一アームロッドと、
一端が前記第一アームロッドの他端に接続されている第二アームロッドと、
一端が前記第二アームロッドの他端に接続され、他端が前記永久磁石に接続されている第三アームロッドとを含み、
前記第一アームロッドと回転装置との間、第一アームロッドと第二アームロッドとの間、及び第二アームロッドと第三アームロッドとの間にモータが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のカプセル内視鏡制御設備。
【請求項９】
前記駆動装置は電気的に接続されている入力インタフェース、ＰＬＣモジュール、電源モジュール及び出力インタフェースを含み、
前記入力インタフェースは外部から入力される運動制御命令を受信するものであり、
前記ＰＬＣモジュールは前記運動制御命令を演算して、運動制御信号を出力するものであり、
前記出力インタフェースは運動制御信号を前記回転装置又は運動アームに出力するものであり、
前記電源モジュールは前記ＰＬＣモジュールに対して電源を提供するものであることを特徴とする、請求項１に記載のカプセル内視鏡制御設備。
【請求項１０】
前記駆動装置は、
前記回転装置を駆動する回転装置駆動モジュールと、
前記運動アームを駆動する運動アーム駆動モジュールとを含むことを特徴とする、請求項１に記載のカプセル内視鏡制御設備。
【請求項１１】
ラックと、
前記ラックに設けられた回転装置と、
前記回転装置に固定され、末端に永久磁石が設けられている運動アームと、
前記回転装置と運動アームとに電気的に接続され外部からの運動制御命令を受信して、前記回転装置、運動アーム及び永久磁石を運動させるように駆動し、前記永久磁石の磁力によりカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を制御する駆動装置と、
前記駆動装置と通信して、ユーザへ操作インタフェースを提供し、ユーザからの運動制御命令を前記駆動装置に出力し、カプセル内視鏡が体内から収集した画像データを記憶し処理する制御装置とを備えることを特徴とするカプセル内視鏡制御システム。
【請求項１２】
前記ラックは、地面に支持されている台座と、縦方向に前記台座に垂直に固定されている背板とを含み、
前記回転装置は前記背板に固定されていることを特徴とする、請求項１１に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【請求項１３】
前記回転装置は、
前記背板の一側に固設されている主動輪と、
前記背板の他側に固設され、前記主動輪に電気的に接続されている主動輪モータと、
前記背板に固定されている軸受と、
前記主動輪と相互に噛み合って接続され、前記軸受のアウターリングに回転可能に接続されている従動輪とを含むことを特徴とする、請求項１２に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【請求項１４】
前記背板に貫通孔が開口されており、
前記軸受は中空の環状を呈し、
前記貫通孔は前記軸受の中空位置と連通して、受診者を収容する収容キャビティを形成し、
前記運動アームは前記収容キャビティの外側に位置していることを特徴とする、請求項１２に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【請求項１５】
前記背板の一側にガイドプレートが積層され固定されており、
前記ガイドプレートは前記従動輪の底側のアウターリングに位置し、
前記ガイドプレートの外縁は前記運動アーム側へ延伸して円形のバッフル板を形成し、そのインナーリングの前記従動輪に近い箇所に凸起部が上に向かって形成され、
前記バッフル板、ガイドプレート及び凸起部の間に環状のガイド溝が形成され、
前記ガイド溝内には前記運動アームと接続する接続線が設けられていることを特徴とする、請求項１３に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【請求項１６】
前記従動輪の頂面に取付板が固定され、前記運動アームの一端は前記取付板に固定されていることを特徴とする、請求項１３に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【請求項１７】
前記運動アームは、
一端が前記回転装置に固定されている第一アームロッドと、
一端が前記第一アームロッドの他端に接続され、他端が前記永久磁石に接続されている第二アームロッドとを含み、
前記第一アームロッドと回転装置との間、第一アームロッドと第二アームロッドとの間、及び第二アームロッドと永久磁石との間にモータが設けられていることを特徴とする、請求項１１に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【請求項１８】
前記運動アームは、
一端が前記回転装置に固定されている第一アームロッドと、
一端が前記第一アームロッドの他端に接続されている第二アームロッドと、
一端が前記第二アームロッドの他端に接続され、他端が前記永久磁石に接続されている第三アームロッドとを含み、
前記第一アームロッドと回転装置との間、第一アームロッドと第二アームロッドとの間、及び第二アームロッドと第三アームロッドとの間にモータが設けられていることを特徴とする、請求項１１に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【請求項１９】
前記駆動装置は電気的に接続されている入力インタフェース、ＰＬＣモジュール、電源モジュール及び出力インタフェースを含み、
前記入力インタフェースは外部から入力される運動制御命令を受信するものであり、
前記ＰＬＣモジュールは前記運動制御命令を演算して、運動制御信号を出力するものであり、
前記出力インタフェースは運動制御信号を前記回転装置又は運動アームに出力するものであり、
前記電源モジュールは前記ＰＬＣモジュールに対して電源を提供するものであることを特徴とする、請求項１１に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【請求項２０】
前記駆動装置は、
前記回転装置を駆動する回転装置駆動モジュールと、
前記運動アームを駆動する運動アーム駆動モジュールとを含むことを特徴とする、請求項１１に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【請求項２１】
前記制御装置は、
ユーザが入力した制御命令を前記駆動装置に伝送するための命令受信ユニットと、
カプセル内視鏡が体内から収集し出力した画像データを受信するためのデータ受信ユニットと、
前記データ受信ユニットが受信した画像データを記憶するためのデータ記憶ユニットと、
ユーザの操作に応じて、前記データ記憶ユニットに記憶されている画像データを処理するためのデータ処理ユニットとを含むことを特徴とする、請求項１１に記載のカプセル内視鏡制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は医療器具の分野に属し、特にカプセル内視鏡制御設備及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
カプセル内視鏡は無痛で非侵襲的に監視し診断できるという優位性を有し、次第に様々な病症の臨床診断に応用されて来ている。カプセル内視鏡は経口で受診者に投与された後、人体の胃に入り、そのレンズコンポーネント又は他のセンサによりデータを収集して臨床診断を行い、受診者の臨床的痛みを軽減する。
【０００３】
カプセル内視鏡は胃に入ると、自由に進行する可能性があり、その位置に不確定性があり、収集されるデータもランダム性を有する。このような場合には、カプセル内視鏡が胃部の目標領域にかかるすべてのデータを収集したか否かを確定できず、胃部の検査領域の状況を正確に判断できなくなる。このため、どのようにカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を効果的に制御して、胃部を漏れなく撮影するのは非常に重要なこととなった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施例は、カプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を効果的に制御でき、胃部を漏れなく撮影することができるカプセル内視鏡制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例は、ラックと、前記ラックに設けられた回転装置と、前記回転装置に固定され、末端に永久磁石が設けられている運動アームと、前記回転装置と運動アームとに電気的に接続され外部からの運動制御命令を受信して、前記回転装置、運動アーム及び永久磁石を運動させるように駆動し、前記永久磁石の磁力によりカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を制御する駆動装置とを備えるカプセル内視鏡制御設備により実現される。
【０００６】
本発明の実施例は、ラックと、前記ラックに設けられた回転装置と、前記回転装置に固定され、末端に永久磁石が設けられている運動アームと、前記回転装置と運動アームとに電気的に接続され外部からの運動制御命令を受信して、前記回転装置、運動アーム及び永久磁石を運動させるように駆動し、前記永久磁石の磁力によりカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を制御する駆動装置と、前記駆動装置と通信して、ユーザへ操作インタフェースを提供し、ユーザからの運動制御命令を前記駆動装置に出力し、カプセル内視鏡が体内から収集した画像データを記憶し処理する制御装置とを備えるカプセル内視鏡制御システムをさらに提供する。
【０００７】
本発明の実施例は電気制御の方式を採用し、駆動装置で回転装置と運動アームを運動させるように制御し、運動アームに設けられる永久磁石によりカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を制御するようにして、カプセル内視鏡が胃部を漏れなく撮影可能になり、医学診断の正確度と精度を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例によるカプセル内視鏡制御システムの構造模式図である。
【図２】本発明の実施例によるカプセル内視鏡制御設備の構造模式図である。
【図３】本発明の実施例によるカプセル内視鏡制御設備の構造模式図である。
【図４】本発明の実施例によるカプセル内視鏡制御設備を後面から見た構造模式図である。
【図５】図４のＳ−Ｓ方向に沿う断面模式図である。
【図６】本発明の実施例によるカプセル内視鏡制御設備が円筒に覆われている場合の構造模式図である。
【図７】本発明の実施例によるカプセル内視鏡制御システムにおける制御装置の構造図である。
【図８】本発明の実施例によるカプセル内視鏡制御設備における駆動装置の構造模式図である。
【図９】本発明の実施例によるカプセル内視鏡の内部構造模式図である。
【図１０】本発明の実施例によるカプセル内視鏡のレンズを備える側が人体内壁に近づく場合の模式図である。
【図１１】本発明の実施例によるカプセル内視鏡のレンズを備えない側が人体内壁に近づく場合の模式図である。
【図１２】本発明の実施例によるカプセル内視鏡が永久磁石による異なる姿勢で人体内壁の画像を撮影する場合の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の目的、技術的解決手段及び利点をより明瞭かつ明らかにするために、以下、図面及び実施例に合わせて、本発明をより詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施例は本発明を解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するためのものではないことは理解されるべきである。
【００１０】
図１は本発明の実施例によるカプセル内視鏡制御システムの構造を示し、説明の便宜上、本発明の実施例に関する部分のみを示している。
【００１１】
本発明の実施例では、カプセル内視鏡制御システムは、端末機器１にて動作する制御装置１１と、制御装置１１に制御されるカプセル内視鏡制御設備とを備える。
【００１２】
カプセル内視鏡制御設備は、ラック３０と、回転装置３と、運動アーム４と、永久磁石５と、駆動装置２とを備える。
【００１３】
回転装置３はラック３０に設けられている。
【００１４】
運動アーム４は回転装置３に固定され、末端に永久磁石５が設けられている。
【００１５】
駆動装置２は回転装置３と運動アーム４とに電気的に接続され外部からの運動制御命令を受信して、回転装置３、運動アーム４及び永久磁石５を運動させるように制御し、永久磁石５の磁力によりカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を制御する。
【００１６】
制御装置１１は端末機器１にて動作し、駆動装置２と通信して、ユーザへ操作インタフェースを提供し、ユーザからの運動制御命令を駆動装置２に出力し、カプセル内視鏡が体内から収集した画像データを記憶し処理する。
【００１７】
制御装置１１は無線方式でカプセル内視鏡と通信するが、有線又は無線方式で駆動装置２と通信してもよい。
【００１８】
本発明の実施例では、カプセル内視鏡制御設備は電気制御の方式を採用し、駆動装置２で回転装置３と運動アーム４を運動させるように制御する。運動アーム４が回転装置３に固定されているため、回転装置３が回転する時、運動アーム４を動かして一緒に回転させるとともに、運動アーム４の姿勢を調節することにより、永久磁石５の位置と姿勢を変え、永久磁石５が検査領域のすべての位置を走査できるのを保証する。
【００１９】
図１乃至図３を参照して、ラック３０は、地面に支持されている台座３０１と、縦方向に台座３０１に垂直に固定されている背板３０２とを有し、回転装置３は背板３０２に積層され固定されており、背板３０２に貫通孔が開口されている。
【００２０】
運動アーム４の一端は回転装置３の側面に固定され、他端は伸縮回転可能に横方向に延伸している。
【００２１】
永久磁石５は運動アーム４の末端に設けられ、カプセル内視鏡は経口で受診者に投与されたと、永久磁石５に制御されるようになる。
【００２２】
駆動装置２は回転装置３と運動アーム４とに電気的に接続され、回転装置３、運動アーム４及び永久磁石５に対する電気制御を実現するために用いられる。
【００２３】
モータ３２は複数あり、それぞれ回転装置３と運動アーム４に設けられ、駆動装置２は、端末機器１から送信された制御命令に基づいて、回転装置３及び運動アーム４の位置を調節し、永久磁石５を動かして所定の検査領域に到達させる。
【００２４】
回転装置３は中空の円盤状を呈し、背板３０２に開口された貫通孔とともに収容キャビティ３０３を形成している。
【００２５】
収容キャビティ３０３は受診者を収容するために用いられ、柱状の円筒を呈し、回転装置３及び背板３０２と連通して運動アーム４の伸び方向へ延伸している。
【００２６】
運動アーム４の一端は回転装置３に垂直に固定され、他端は可動に収容キャビティ３０３の外側に位置し、複数の順に接続されたアームロッド４１を有する。
【００２７】
図２乃至図５をともに参照して、円盤状の回転装置３は主動輪３１１と、従動輪３１２と、軸受３１３とを含む。
【００２８】
主動輪３１１は背板３０２の底部の側に固設され、背板３０２の他側には主動輪３１１と接続されている、主動輪３１１を駆動するためのモータ３２が設けられている。
【００２９】
従動輪３１２は主動輪３１１と相互に噛み合って接続され、回転可能に軸受３１３のアウターリングに接続されている。
【００３０】
軸受３１３は中空の環状を呈し、背板３０２に固定され、上記収容キャビティ３０３は軸受３１３及び背板３０２と連通している。
【００３１】
背板３０２の一側にはさらにガイドプレート３１４が積層され固定されている。ガイドプレート３１４は従動輪３１２の底側のアウターリングに位置している。
【００３２】
ガイドプレート３１４の外縁は運動アーム４の側へ延伸して円形のバッフル板３１５を形成し、そのインナーリングの従動輪３１２に近い箇所に凸起部３１６が上に向かって形成され、バッフル板３１５、ガイドプレート３１４及び凸起部３１６の間には環状のガイド溝３１７が形成されている。
【００３３】
回転装置３は運動アーム４を動かして回転する時、運動アーム４接続線４０１の活動スペースを提供する。当該接続線４０１は運動アーム４の信号線及び電源線等であってもよい。接続線４０１をより整然としたかつ美観なものとするために、接続線４０１には、自由に曲がることができ、可動にガイド溝３１７内に位置している引き綱４０２が嵌設されている。
【００３４】
従動輪３１２の頂面に取付板３１８が固定され、運動アーム４の一端は取付板３１８に固定され、従動輪３１２が回転していると、取付板３１８はそれに伴って回転し、且つ運動アーム４を動かして一緒に回転させる。
【００３５】
取付板３１８は板状としてガイド溝３１７上に跨設され、一端が従動輪３１２に固定され、他端がバッフル板３１５の外側へ延伸することにより、回転する過程においてガイド溝３１７内の引き綱４０２に干渉することがない。
【００３６】
再度図２と図３を参照して、運動アーム４は相互に接続されている少なくとも二つのアームロッド４１を有し、アームロッド４１同士の間及びアームロッド４１と回転装置３との間にいずれもモータ３２が設けられている。
【００３７】
アームロッド４１をモータ３２に接続した後、運動アーム４は伸びて回転することが可能になり、その伸び方向が収容キャビティ３０３の延伸方向と一致している。受診者を収容キャビティ３０３内に位置させたと、回転装置３は３６０度回転し、運動アーム４を動かして収容キャビティ３０３のまわりに回転させることができ、受診者に対する全方位の検査を実現できる。ある検査領域が選定されると、回転装置３が回転を停止し、アームロッド４１の位置が調節されて、永久磁石５は当該検査領域におけるすべての位置を走査するようになる。
【００３８】
本発明の好ましい実施例としては、運動アーム４に、相互に接続されている第一アームロッド４１１、第二アームロッド４１２及び第三アームロッド４１３の三つのアームロッドを有するものを採用することができる。
【００３９】
第一アームロッド４１１の一端は回転装置３に固定され、第二アームロッド４１２の一端は第一アームロッド４１１の他端に接続され、第三アームロッド４１３の一端は第二アームロッド４１２の他端に接続され、第三アームロッド４１３の他端は永久磁石５に接続され、第一アームロッド４１１と回転装置３との間、第一アームロッド４１１と第二アームロッド４１２との間、及び第二アームロッド４１２と第三アームロッド４１３との間にモータ３２が設けられている。
【００４０】
具体的には、第一アームロッド４１１は取付板３１８を介して従動輪３１２の側面に固定され、第一アームロッド４１１と従動輪３１２との間にモータ３２が設けられ、第一アームロッド４１１と第二アームロッド４１２との間、及び第二アームロッド４１２と第三アームロッド４１３との間にモータ３２が設けられ、永久磁石５は第三アームロッド４１３に設けられている。二つのアームロッド４１を採用する場合に比べて、三つのアームロッド４１を採用した運動アーム４は、単一のアームロッド４１の長さを小さくすることができ、且つ末端に設けられる永久磁石５をより柔軟に制御することができる。
【００４１】
本発明の他の実施例としては、運動アーム４は第一アームロッド４１１及び第二アームロッド４１２の二つのアームロッドを有している。
【００４２】
そのうち、第一アームロッド４１１の一端は回転装置３に固定され、第二アームロッド４１２の一端は第一アームロッド４１２の他端に接続され、第二アームロッド４１２の他端は永久磁石５に接続され、第一アームロッド４１１と回転装置３との間、第一アームロッド４１１と第二アームロッド４１２との間、及び第二アームロッド４１２と永久磁石５との間にモータ３２が設けられている。このように、モータ３２装置自体の長さで前の実施例における第三アームロッド４１３に取って代わり、永久磁石５はモータ３２の出力端に置かれ、モータ３２装置自体の長さによれば、第三アームロッド４１３と同様の効果を達成でき、スペースを節約することができる。
【００４３】
図６に示されるように、カプセル内視鏡制御システムをより美観なものとし、且つ受診者の安全を保証するために、回転装置３と運動アーム４は覆われるように円筒３０４内に設けられてもよい。円筒３０４は運動アーム４の伸び方向に延伸し、収容キャビティ３０３は軸方向に貫通するように円筒３０４内に設けられている。上記の三つのアームロッドを採用した運動アーム４は、単一のアームロッド４１の長さを小さくしたと、円筒３０４の直径をより小さいものとすることができ、円筒３０４のスペースにおけるあらゆる位置を走査できる場合、より小さい寸法の円筒３０４によれば、カプセル内視鏡制御システム全体の体積が小さくなり、占用スペースを低減し製造コストを節約した。
【００４４】
具体的には、上記モータ３２にモータを採用し、本発明の実施例ではサーボモータを採用している。
【００４５】
第一アームロッド４１１と従動輪３１２との間に設けられるモータは第一モータ３２１と第二モータ３２２とを含む。
【００４６】
第一モータ３２１は横方向に従動輪３１２に固定され、第一モータ３２１の出力端は第二モータ３２２に接続され、第二モータ３２２は縦方向に設けられ、その出力端は第一アームロッド４１１に接続されている。このように、第一アームロッド４１１と従動輪３１２との間の第一アームロッドでは、第一モータ３２１は横方向軸Ａのまわりに３６０度回転することを実現し、第二モータ３２２の出力端は第一モータ３２１の垂直平面において縦方向軸Ｂのまわりに３６０度回転することを実現した。
【００４７】
第一アームロッド４１１と第二アームロッド４１２との間のモータは第三モータ３２３である。第三モータ３２３は縦方向に設けられ、その出力端は第二アームロッド４１２に接続されている。このように、第三モータ３２３の出力端は第一アームロッド４１１の垂直平面において縦方向軸Ｃのまわりに３６０度回転する。
【００４８】
第二アームロッド４１２と第三アームロッド４１３との間に設けられるモータは順に接続される第四モータ３２４、第五モータ３２５及び第六モータ３２６である。
【００４９】
第四モータ３２４は縦方向に設けられ、第五モータ３２５は横方向に設けられ第四モータ３２４の出力端に接続され、第六モータ３２６は縦方向に設けられ第五モータ３２５の出力端に接続され、永久磁石５は第六モータ３２６の出力端に設けられている。このように、第四モータ３２４は第二アームロッド４１２の垂直平面において縦方向軸Ｄのまわりに３６０度回転でき、第五モータ３２５は第四モータ３２４の垂直平面において横方向軸Ｅのまわりに３６０度回転でき、第六モータ３２６は第五モータ３２５に垂直な垂直平面において永久磁石５を動かして縦方向軸Ｆのまわりに３６０度回転させる。
【００５０】
このため、各モータの角度を調節し、各アームロッド４１及び永久磁石５の位置を柔軟に制御することにより、永久磁石５は円筒３０４領域におけるすべての位置に到達することが可能になる。
【００５１】
制御装置１１は端末機器１にて動作し、カプセル内視鏡制御システム全体の動作状態を制御するために用いられ、駆動装置２と通信する。
【００５２】
制御装置１１の操作インタフェースには様々な機能的オプションが含まれており、ユーザは操作インタフェースにおいて直接操作し、例えば動作モードを選択し、又は関連する他の情報を入力して、例えば検査用寝台８の位置を制御することができる。
【００５３】
また、制御装置１１には操作インタフェースにおける様々な機能に対応する命令プログラムが含まれており、ユーザが対応する機能的オプションを選択したと、制御装置１１はそれに応じた命令を駆動装置２に送信する。このように、ユーザは制御装置１１によりカプセル内視鏡制御システムの動作を制御することができる。
【００５４】
図７に示されるように、命令受信ユニット１１１はユーザが入力した制御命令を駆動装置２に伝送する。
【００５５】
データ受信ユニット１１２はカプセル内視鏡７が体内から収集し出力した画像データを受信する。
【００５６】
データ記憶ユニット１１３はデータ受信ユニット１１２が受信した画像データを記憶する。
【００５７】
データ処理ユニット１１４はユーザの操作に応じて、データ記憶ユニット１１３に記憶されている画像データに対して処理、例えばブラウズ、編集、タグ付け等を行う。
【００５８】
本発明の実施例では、端末機器１はコンピュータであるが、その他の同様の機能を実現できる上位コンピュータであってもよいことはもちろんである。
【００５９】
駆動装置２は電気的に接続されている入力インタフェース、ＰＬＣモジュール、電源モジュール及び出力インタフェースを含み、入力インタフェースはユーザが端末機器１を介して入力した運動制御命令を受信するものであり、ＰＬＣモジュールは当該運動制御命令を演算して、運動制御信号を出力するものであり、出力インタフェースは運動制御信号を回転装置３又は運動アーム４に出力するものであり、電源モジュールはＰＬＣモジュールに対して電源を提供するものである。
【００６０】
図８を参照して、駆動装置２は回転装置駆動モジュール２１と運動アーム駆動モジュール２２に分けられている。そのうち、上記主動輪３１１を駆動するモータは回転装置モータであり、運動アーム４における各アームロッドに設けられるモータは運動アームモータである。
【００６１】
具体的には、回転装置駆動モジュール２１の内部には、入力インタフェース２１１と、ＰＬＣモジュール２１２と、電源モジュール２１３と、電源保護回路２１４と、出力インタフェース２１５とが含まれている。
【００６２】
入力インタフェース２１１は端末機器１から伝送された命令情報を受信し、ＰＬＣ２１２に送信するために用いられる。ＰＬＣ２１２に論理演算プログラムが記憶されており、ＰＬＣ２１２は入力信号を受信したと、入力信号に応じて対応するプログラムを実行して出力信号を生成し、最終的に出力信号を出力インタフェース２１５に送信し、さらに出力インタフェース２１５により回転装置３に送信して、回転装置３におけるモータを回転させるように制御する。
【００６３】
電源モジュール２１３はＰＬＣ２１２に対して電源を提供するものである。
【００６４】
電源保護回路２１４は、電源モジュール２１３を保護して、過電圧、過熱、過電流等の異常の発生を防止するために用いられる。
【００６５】
運動アーム駆動モジュール２２の内部には、入力インタフェース２２１と、ＰＬＣ２２２と、電源モジュール２２３と、電源保護回路２２４と、出力インタフェース２２５とが含まれている。
【００６６】
入力インタフェース２２１は、端末機器１から伝送された命令情報を受信し、ＰＬＣ２２２に送信するために用いられる。
【００６７】
ＰＬＣ２２２に論理演算プログラムが記憶されており、ＰＬＣ２２２は入力信号を受信したと、入力信号に応じて対応するプログラムを実行し、最終的に出力信号を出力インタフェース２２５に送信し、さらに出力インタフェース２２５により運動アーム４に送信して、運動アーム４を制御して対応する運動をさせる。
【００６８】
電源モジュール２２３はＰＬＣ２２２に対して電源を提供するものである。
【００６９】
電源保護回路２２４は、電源モジュール２２３を保護して、過電圧、過熱、過電流等の異常の発生を防止するために用いられる。
【００７０】
回転装置駆動モジュール２１が回転装置３へ送信する出力信号は回転装置モータが回転する角速度及び回転角度の情報を含み、例えば、出力信号としてパルス信号を選択する場合、パルス信号のパルス周波数と数を、一定のプロトコルに従ってそれぞれ角速度と回転角度に対応させることができる。回転装置モータは信号を受信したと、対応する角速度で対応する角度を回転する。回転装置３は３６０°回転することが可能になる。
【００７１】
運動アーム駆動モジュール２２は運動アーム４におけるいずれかのモータに信号を送信することができる。各アームロッドはモータにより駆動されて、いずれも上昇、降下、左シフト、右シフト等の運動をすることができ、運動アーム４は各アームロッドの協力で、一定の範囲において所定の的位置に移動することが可能になる。
【００７２】
運動アーム駆動モジュール２２が送信する出力信号はアームロッドが運動する方向、距離等の情報を含み、例えば、出力信号としてパルス信号を選択する場合、パルス信号のパルス周波数と数を、一定のプロトコルに従ってそれぞれアームロッドが運動する方向と距離の情報に対応させることができる。運動アーム４における各アームロッドの協力で、運動アーム４は収縮、移動等の一連の操作により永久磁石５の位置を変えることができ、回転操作により永久磁石５を、周囲のある点を円心として３６０度回転させ、又は永久磁石５の中心を軸として３６０度自転させるように制御することもできる。上記操作により、運動アーム４は永久磁石５の位置及び姿勢を変えてしまう。
【００７３】
図１を参照して、本発明の好ましい実施例としては、受診者に対する検査を容易にするために、回転装置３及び運動アーム４の下方には、受診者を載置するための移動可能に押され得る検査用寝台８が設けられている。
【００７４】
検査用寝台８は水平のものであり、回転装置３を通るように置かれており、体内に制御可能なカプセル内視鏡が含まれている受診者を載置するために用いられる。受診者はカプセル内視鏡が投入されたと、検査用寝台８に横たわる。カプセル内視鏡制御システムによる制御で、永久磁石５は、異なる姿勢で受診者の周囲の一連の異なる位置に到達することができる。カプセル内視鏡中の磁性物質は磁力に作用されるため、永久磁石５の位置が変化すると、カプセル内視鏡は磁力に引っ張られて進行方向が対応して変化し、最終的に永久磁石５に対応する位置に移動してしまい、永久磁石５の姿勢が変化すると、カプセル内視鏡の姿勢も対応して変化する。
【００７５】
以下、カプセル内視鏡制御システムを利用して永久磁石５により体内のカプセル内視鏡を制御する方法を具体的に紹介する。
【００７６】
図９に示されるように、本発明の実施例にかかるカプセル内視鏡７は、カプセルシェル７１と、レンズカバー７２及びそれに内蔵されたレンズ７３と、ＬＥＤ光源コンポーネント７４と、磁石７５と、回路板７６と、電池７７と、アンテナ７８とを含む。
【００７７】
本発明の実施例では一組のレンズ７３のみを使用し、レンズカバー７２はレンズ７３の周りに設けられ、電池７７は回路板７６に接続され、アンテナ７８は回路板７６に接続されている。磁性物質として、本発明の実施例では磁石７５を選択して電池７７の外周に置き、磁石７５は磁界において磁力に作用されるため、カプセル内視鏡７は運動状態が変えられる。
【００７８】
図１０に示されるように、胃壁のある位置の画像をはっきりと撮影しようと、カプセル内視鏡７のレンズを備える側を胃壁に近づかせるべきである。
【００７９】
具体的な実現方法としては、カプセル内視鏡制御システムにより永久磁石５を人体の胃部付近のある位置に位置させるように制御して、そのＳ極を人体に向かわせ、Ｎ極を逆の方向に向かわせる。カプセル内視鏡７は磁力に引っ張られて、永久磁石５のＳ極方向に進行する。カプセル内視鏡７は永久磁石のＳ極に近い胃壁に進行すると、運動を停止する。磁石の磁極は「同極吸引・異極反発」という特性を有するため、磁石７５のＮ極が胃壁に向かい、Ｓ極が逆の方向に向かうようになる。それに対応して、カプセル内視鏡７のレンズを備える側が胃壁に近づき、レンズを備えない側が逆に胃壁から離れるようになり、このとき、胃壁の対応する位置の画像を近距離で撮影することが可能になる。同様にして、カプセル内視鏡制御システムにより永久磁石５を人体の胃部付近の異なる位置に位置させるように制御すれば、胃壁の一連の対応する位置の画像を精確に撮影できる。
【００８０】
図１１に示されるように、大きな範囲の画像を撮影しようと、カプセル内視鏡７のレンズを備えない側を胃壁に近づかせるべきである。
【００８１】
具体的な実現方法としては、カプセル内視鏡制御システムにより永久磁石５を人体の胃部付近のある位置に位置させるように制御して、そのＮ極を人体に向かわせ、Ｓ極を逆の方向に向かわせる。カプセル内視鏡７は磁力に引っ張られて、永久磁石のＮ極の方向に進行する。カプセル内視鏡７は永久磁石のＮ極に近い胃壁に進行すると、進行を停止し、この時、磁石７５のＳ極が胃壁に向かい、Ｎ極が逆の方向に向かうようになる。それに対応して、カプセル内視鏡７のレンズを備えない側が胃壁に近づき、レンズを備える側が逆に胃壁から離れるようになり、このとき、人体の胃壁の大きな範囲の画像を遠距離で撮影することが可能になる。同様にして、カプセル内視鏡制御システムにより永久磁石５を人体の胃部付近の異なる位置に位置させるように制御すれば、胃壁の一連の対応する位置の画像を撮影することが可能になる。
【００８２】
図１２は、永久磁石５の姿勢を変えることによりカプセル内視鏡７の姿勢を変える方式を示している。
【００８３】
カプセル内視鏡制御システムにより永久磁石５を制御してある位置で人体と角度θ（０＜θ＜１８０）をなさせるように置き、そのＮ極を角度θで人体に向かわせ、Ｓ極を逆の方向に向かわせる。カプセル内視鏡７は磁力に引っ張られて、最終的に図示される位置に進行してしまい、そのレンズを備えない側が角度θで胃壁に向かい、レンズを備える側が逆の方向に向かうようになる。このように、角度θの大きさを変え、即ち永久磁石５を異なる姿勢にさせるように制御することによれば、カプセル内視鏡７を異なる姿勢にさせることができ、原位置で任意角度の撮影を行うことが可能になる。
【００８４】
本発明の実施例は電気制御の方式を採用し、駆動装置で回転装置と運動アームを運動させるように制御し、運動アームに設けられる永久磁石によりカプセル内視鏡の人体内での位置と姿勢を制御するようにして、カプセル内視鏡が胃部を漏れなく撮影可能になり、医学診断の正確度と精度を向上させる。
【００８５】
上記は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するためのものではなく、本発明の精神及び原則においてなされたあらゆる変更、等価取替及び改良等は、本発明の保護範囲に含まれているはずである。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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