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技術 受信ユニット、およびアンテナユニット

出願人 オリンパス株式会社
発明者 小出直人
出願日 2014年10月23日 (6年2ヶ月経過) 出願番号 2014-216473
公開日 2016年5月19日 (4年7ヶ月経過) 公開番号 2016-083035
状態 特許登録済
技術分野 内視鏡
主要キーワード 休止タイミング 動作モード設定情報 外部電子装置 コイルバネ状 受信強度分布 照明タイミング 受信信号強度情報 誘導操作
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月19日)のものです。
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図面 (11)

課題

異なるカプセル型内視鏡装置から送信される画像信号を、1種の受信装置で処理、蓄積可能とする受信ユニット、およびアンテナユニットを提供する。

解決手段

本発明の受信ユニットは、被検体に導入されたカプセル型内視鏡が取得した被検体内の情報を受信するアンテナユニット4と、受信した前記被検体内の情報を蓄積する受信装置5とを備えるとともに、カプセル型内視鏡の用途に対応する動作モード設定情報を記憶する記憶部63と、前記動作モードで撮像された画像信号の受信を可能とする電力を供給する電力供給部64とを有する外部電子機器6を備え、受信装置5は、アンテナユニット4を介して外部電子機器6から前記動作モード設定情報を取得して、前記動作モードに応じた受信処理を制御する制御部53と、外部電子機器6の電力供給部から伝送される電力をアンテナユニット4を介して受電する受電部57とを有する。

概要

背景

従来、患者等の被検者体内に導入されて体腔内を観察する医用観察装置として、内視鏡が広く普及している。また、近年では、カプセル型筐体内部に撮像装置やこの撮像装置によって撮像された画像信号を体外に無線送信する通信装置等を備えた飲み込み型の内視鏡(カプセル型内視鏡)が開発されている。カプセル型内視鏡は、体腔内の観察のために患者の口から飲み込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、たとえば食道小腸などの臓器の内部をその蠕動運動にしたがって移動し、順次撮像する機能を有する。

体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体腔内で撮像された画像信号は、順次無線通信により体外に送信され、体外の受信装置の内部もしくは外部に設けられたメモリ蓄積されるか、または受信装置に設けられたディスプレイ画像表示される。医師もしくは看護師においては、メモリに蓄積された画像信号を、受信装置を差し込んだクレードルを介して情報処理装置に取り込んで、この情報処理装置のディスプレイに表示させた画像、あるいは受信装置に設けられたディスプレイに受信とともに表示させた画像に基づいて診断を行うことができる。

ところで、カプセル型内視鏡は、小腸用、大腸用、胃用、全消化器官用等の観察部位に応じて開発されている(例えば、特許文献1または2参照)。カプセル内視鏡は、観察部位に応じたフレームレートで撮像を行い、また検査時間が異なるため画像信号を受信する受信ユニットは、カプセル型内視鏡の用途に応じた種類が用意されている。

概要

異なるカプセル型内視鏡装置から送信される画像信号を、1種の受信装置で処理、蓄積可能とする受信ユニット、およびアンテナユニットを提供する。本発明の受信ユニットは、被検体に導入されたカプセル型内視鏡が取得した被検体内の情報を受信するアンテナユニット4と、受信した前記被検体内の情報を蓄積する受信装置5とを備えるとともに、カプセル型内視鏡の用途に対応する動作モード設定情報を記憶する記憶部63と、前記動作モードで撮像された画像信号の受信を可能とする電力を供給する電力供給部64とを有する外部電子機器6を備え、受信装置5は、アンテナユニット4を介して外部電子機器6から前記動作モード設定情報を取得して、前記動作モードに応じた受信処理を制御する制御部53と、外部電子機器6の電力供給部から伝送される電力をアンテナユニット4を介して受電する受電部57とを有する。

目的

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、観察部位が異なるカプセル型内視鏡装置から送信される画像信号を、1種類の受信装置及び受信ユニットで処理、蓄積可能とするために拡張性を持たせたアンテナユニットを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

検体に導入されたカプセル型内視鏡が取得した被検体内の情報を受信するアンテナユニットと、前記アンテナユニットに接続され、受信した前記被検体内の情報を蓄積する受信装置とを備えた受信ユニットにおいて、前記カプセル型内視鏡の用途に対応する動作モード設定情報を記憶する記憶部と、前記動作モードでの動作を可能とする電力を供給する電力供給部とを有する外部電子機器を備え、前記受信装置は、前記アンテナユニットを介して、前記外部電子機器から前記動作モード設定情報を取得して、前記動作モードに応じた受信処理送信処理を制御する制御部と、前記外部電子機器の電力供給部から伝送される電力を、前記アンテナユニットを介して受電する受電部とを有することを特徴とする受信ユニット。

請求項2

前記動作モード設定情報は、前記カプセル型内視鏡の撮像フレームレートに関する情報、撮像停止撮像再開に関する情報、前記受信装置による制御有無に関する情報、前記受信装置との通信速度に関する情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の受信ユニット。

請求項3

前記外部電子機器は、前記カプセル型内視鏡との間でデータを送受信する受信用アンテナ及び/又は送信用アンテナを有することを特徴とする請求項1または2に記載の受信ユニット。

請求項4

前記外部電子機器は、前記カプセル型内視鏡の観察部位に応じた必要な電力量を、前記アンテナユニットを介して前記受信装置に供給することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の受信ユニット。

請求項5

前記外部電子機器は、外部の制御装置画像信号を送信するデータ送信部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の受信ユニット。

請求項6

被検体に導入されたカプセル型内視鏡が取得した被検体内の情報を受信する1以上の受信アンテナと、前記受信アンテナが受信した前記被検体内の情報を蓄積する受信装置本体と着脱可能に接続されるコネクタ部と、前記カプセル型内視鏡の用途に対応する動作モード設定情報を記憶する記憶部と、前記動作モードでの動作を可能とする電力を供給する電力供給部とを有する外部電子機器と、を備えたことを特徴とするアンテナユニット。

技術分野

0001

本発明は、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡から送信される無線信号被検体外アンテナを用いて受信する受信ユニット、およびアンテナユニットに関するものである。

背景技術

0002

従来、患者等の被検者体内に導入されて体腔内を観察する医用観察装置として、内視鏡が広く普及している。また、近年では、カプセル型の筐体内部に撮像装置やこの撮像装置によって撮像された画像信号を体外に無線送信する通信装置等を備えた飲み込み型の内視鏡(カプセル型内視鏡)が開発されている。カプセル型内視鏡は、体腔内の観察のために患者の口から飲み込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、たとえば食道小腸などの臓器の内部をその蠕動運動にしたがって移動し、順次撮像する機能を有する。

0003

体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体腔内で撮像された画像信号は、順次無線通信により体外に送信され、体外の受信装置の内部もしくは外部に設けられたメモリ蓄積されるか、または受信装置に設けられたディスプレイ画像表示される。医師もしくは看護師においては、メモリに蓄積された画像信号を、受信装置を差し込んだクレードルを介して情報処理装置に取り込んで、この情報処理装置のディスプレイに表示させた画像、あるいは受信装置に設けられたディスプレイに受信とともに表示させた画像に基づいて診断を行うことができる。

0004

ところで、カプセル型内視鏡は、小腸用、大腸用、胃用、全消化器官用等の観察部位に応じて開発されている(例えば、特許文献1または2参照)。カプセル内視鏡は、観察部位に応じたフレームレートで撮像を行い、また検査時間が異なるため画像信号を受信する受信ユニットは、カプセル型内視鏡の用途に応じた種類が用意されている。

先行技術

0005

国際公開第2004/096024号
国際公開第2007/077922号

発明が解決しようとする課題

0006

観察部位に応じて開発されたカプセル型内視鏡は用途が特化されており、それに対応した受信装置を個々に作っており、用途に応じて使い分けたり、使用可能時間も異なるものとなっていた。例えば、小腸用の受信ユニットは、他の観察部位の受信ユニットとして使用することはできなかった。

0007

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、観察部位が異なるカプセル型内視鏡装置から送信される画像信号を、1種類の受信装置及び受信ユニットで処理、蓄積可能とするために拡張性を持たせたアンテナユニット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

0008

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信ユニットは、被検体に導入されたカプセル型内視鏡が取得した被検体内の情報を受信するアンテナユニットと、前記アンテナユニットに接続され、受信した前記被検体内の情報を蓄積する受信装置とを備えた受信ユニットにおいて、前記カプセル型内視鏡の用途に対応する動作モード設定情報を記憶する記憶部と、前記動作モードで撮像された画像信号の受信を可能とする電力を供給する電力供給部とを有する外部電子機器を備え、前記受信装置は、前記アンテナユニットを介して、前記外部電子機器から前記動作モード設定情報を取得して、前記動作モードに応じた受信処理を制御する制御部と、前記外部電子機器の電力供給部から伝送される電力を、前記アンテナユニットを介して受電する受電部とを有することを特徴とする。

0009

また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記動作モード設定情報は、前記カプセル型内視鏡の撮像フレームレートに関する情報、撮像停止/撮像再開に関する情報、前記受信装置による制御有無に関する情報、前記受信装置との通信速度に関する情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする。

0010

また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記外部電子機器は、前記カプセル型内視鏡との間でデータを送受信する受信用アンテナ及び/又は送信用アンテナを有することを特徴とする。

0011

また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記外部電子機器は、前記カプセル型内視鏡の観察部位に応じた必要な電力量を、前記アンテナユニットを介して前記受信装置に供給することを特徴とする。

0012

また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記外部電子機器は、外部の制御装置に画像信号を送信するデータ送信部を有することを特徴とする。

0013

また、本発明にかかるアンテナユニットは、被検体に導入されたカプセル型内視鏡が取得した被検体内の情報を受信する1以上の受信アンテナと、前記受信アンテナが受信した前記被検体内の情報を蓄積する受信装置本体と着脱可能に接続されるコネクタ部と、前記カプセル型内視鏡の用途に対応する動作モード設定情報を記憶する記憶部と、前記動作モードで撮像された画像信号の受信を可能とする電力を供給する電力供給部とを有する外部電子機器とを備えたことを特徴とする。

発明の効果

0014

本発明にかかる受信ユニット、およびアンテナユニットは、カプセル型内視鏡に対応した着脱可能な外部電子機器を接続することにより、観察部位が異なるカプセル型内視鏡装置から送信される画像信号を、処理、蓄積することが可能となる。

図面の簡単な説明

0015

図1は、本発明の実施の形態1にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。
図2は、本発明の実施の形態1にかかる受信ユニットの構成を示すブロック図である。
図3は、本発明の実施の形態1の変形例1にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。
図4は、本発明の実施の形態1の変形例2にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。
図5は、本発明の実施の形態2にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。
図6は、本発明の実施の形態2にかかる受信ユニットの構成を示すブロック図である。
図7は、本発明の実施の形態2の変形例にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。
図8は、本発明の実施の形態2の変形例にかかる受信ユニットの構成を示すブロック図である。
図9は、本発明の実施の形態3にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。
図10は、本発明の実施の形態3の変形例にかかる受信ユニットの構成を示すブロック図である。

実施例

0016

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

0017

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。図1に示すように、カプセル型内視鏡システム1は、被検体2内の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡3と、被検体2内に導入されたカプセル型内視鏡3から送信された無線信号を受信するアンテナユニット4と、アンテナユニット4から入力された無線信号に所定の処理を行って記憶する受信装置5と、カプセル型内視鏡3の観察部位に応じた画像信号の受信に要する電力を受信装置5に供給する外部電子機器6と、カプセル型内視鏡3によって撮像された被検体2内の画像信号に対応する画像を処理する情報処理装置7と、を備える。なお、本実施の形態1では、アンテナユニット4、受信装置5、および外部電子機器6によって受信ユニットを構成する。

0018

カプセル型内視鏡3は、被検体2内を撮像する撮像機能と、被検体2内を撮像して得られた画像信号を受信装置5に送信する無線通信機能とを有する。カプセル型内視鏡3は、被検体2に飲み込まれることによって被検体2内の食道を通過し、消化管腔の蠕動運動によって体腔内を移動する。カプセル型内視鏡3が、例えば小腸用である場合、1秒間にフレームレート2〜4(fps)で被検体2の体腔内を逐次撮像し、撮像した被検体2内の画像信号を生成して受信装置に順次送信する。この場合、カプセル型内視鏡3は、画像信号と、受信電界強度を検出し易くする位置情報ビーコン)等を含む受信電界強度検出データ位置検出データ)とを含む送信信号を生成し、この生成した送信信号を変調することによって得られる無線信号を受信装置5に無線送信する。

0019

アンテナユニット4は、複数のアンテナ41がプレート部40に固定して配置されている。8つのアンテナ41は、後述する開口部40aを中心として対称にプレート部40上に配置されている。プレート部40は、1枚のシート状をなすフレキシブル基板を用いて構成され、プレート部40の主面は、略八角形をなしている。プレート部40は、被検体2の腹部表面全体を覆う大きさで形成される。プレート部40は、開口部40aを有し、開口部40aは、中心がプレート部40の基準点と一致するように形成される。開口部40aは、被検体2に装着される際に被検体2に対して装着位置を決める位置決め部として機能する。これにより、アンテナユニット4は、プレート部40を被検体2へ装着する際に容易に位置決めを行うことができる。なお、プレート部40の主面は、略八角形の必要はなく、たとえば四角形等であってもよい。

0020

各アンテナ41は、コネクタ部42に接続され、アンテナケーブル43及び接続ユニット44を介してカプセル型内視鏡3から受信した無線信号を受信装置5に送信する。アンテナユニット4は、アンテナケーブル43を介して接続ユニット部44で受信装置5と接続される。また、アンテナユニット4は、接続ユニット44に接続する後述の外部電子機器6から動作モード設定情報および電力を受信し、アンテナユニット4が受信した動作モード設定情報および電力は、接続ユニット44を介して受信装置5に送信される。なお、アンテナユニット4は、検査を行う際に被検体2に対してベルト等で固定することによって装着される。

0021

受信装置5は、アンテナユニット4を介してカプセル型内視鏡3から無線送信された無線信号を取得し、無線信号をもとに被検体2内の画像信号を生成する。受信装置5は、カプセル型内視鏡3の位置情報および撮像時刻を示す時刻情報等を、受信した画像信号に対応付けて記憶する。受信装置5は、カプセル型内視鏡3により撮像が行われている間、たとえば被検体2の口から導入され、消化管内を通過して被検体2から排出されるまでの間、被検体2に携帯される。受信装置5は、カプセル型内視鏡3による検査の終了後、被検体2から取り外され、カプセル型内視鏡3から受信した画像信号等の情報の転送のため、情報処理装置7に接続される。

0022

情報処理装置7は、液晶ディスプレイ等の表示部を備えたワークステーションまたはパーソナルコンピュータを用いて構成される。情報処理装置7は、受信装置5を介して取得した被検体2内の画像信号に対応する画像を表示する。情報処理装置7には、受信装置5の記憶部54から画像信号を読み取るクレードル7aと、キーボードマウス等の操作入力デバイス7bとが接続される。

0023

クレードル7aは、受信装置5が装着された際に受信装置5から、画像信号と、この画像信号に関連付けされた受信信号強度情報、時刻情報およびカプセル型内視鏡3の識別情報等の関連データと、を取得し、取得した各種データを情報処理装置7に転送する。

0024

操作入力デバイス7bは、ユーザによる入力を受け付ける。これにより、ユーザは、操作入力デバイス7bを操作しつつ、情報処理装置7が順次表示する被検体2内の画像を見ながら、被検体2の生体部位、たとえば食道、胃、小腸および大腸等を観察し、被検体2を診断する。

0025

図2は、本発明の実施の形態1にかかる受信ユニットの構成を示すブロック図である。アンテナユニット4において、図1のアンテナ41で受信した無線信号は、図1のアンテナケーブル43を通り復調部45にて復調される。アンテナユニット4の復調部45で復調された信号は受信装置5の信号処理部52に送信される。受信装置5は、図2に示すように、アンテナユニット4を介して外部電子機器6から送信された動作モード設定情報を受信する受信部51と、アンテナユニット4の復調部45がカプセル型内視鏡から受信した無線信号を復調処理した後のデータ信号を画像信号に戻す処理を行う信号処理部52と、受信装置5の各部の制御を行う制御部53と、信号処理部52が処理した画像信号を記憶する記憶部54と、画像情報等を表示する表示部55と、外部電子機器6から供給される電力をアンテナユニット4を介し受電する受電部57と、受電部57が受電した電力をアンテナユニット4及び受信装置5に供給する電力供給部56とを備える。また、制御部53は、外部電子機器6からアンテナユニット4を介して受信装置5に対して送信される動作モード設定情報の内容を判定する判定部53aと、判定部53aが判定した動作モードに受信装置5を設定する動作モード設定部53bとを備える。受信装置5は、カプセル型内視鏡3から送信された無線信号の受信に要する電力または、受信装置5が有しているバッテリでは不足する分の電力を、アンテナユニット4を介して外部電子機器6から供給される。

0026

外部電子機器6は、図2に示すように、アンテナユニット4を介して動作モード設定情報を受信装置5に送信する送信部61と、外部電子機器6の各部を制御する制御部62と、動作モード設定情報を記憶する記憶部63と、各部に電力を供給する電力供給部64と、アンテナユニット4を介して受信装置5に電力を送電する送電部65と、を有する。動作モード設定情報は、カプセル型内視鏡装置3の動作モードに応じた情報であって、例えば、カプセル型内視鏡3の撮像フレームレートに関する情報、カプセル型内視鏡3の撮像停止/撮像再開に関する情報、受信装置5によるカプセル型内視鏡3の制御有無に関する情報、カプセル型内視鏡3と受信装置5との通信速度に関する情報の少なくとも1つである。なお、フレームレートに関する情報は、撮像のフレームレート、撮像した画像信号の送信タイミング、撮像部の休止タイミング照明部の照明タイミング等の少なくとも1つである。

0027

電力供給部64は充電可能な二次電池であって、カプセル型内視鏡3の動作モードに応じた電池容量を有する。電力供給部64の電池容量は、カプセル型内視鏡3の動作モードに応じた画像信号の受信を可能とする電池容量以上であればよいが、充電に要する時間等の低減の観点から、カプセル型内視鏡3の動作モードに応じた電池容量とすることが好ましい。また、電力供給部64は、外部電子機器6から取り外し可能なものであってもよく、カプセル型内視鏡3に応じた電池容量の電力供給部64に取り換えて使用してもよい。

0028

外部電子機器6がアンテナユニット4に接続されると、外部電子機器6の記憶部63に記憶された動作モード設定情報が送信部61からアンテナユニット4の受信部46に送信され、受信部46が受信した動作モード設定情報は送信部47を介して受信装置5に送信される。アンテナユニット4から送信された動作モード設定情報は、受信部51を介して制御部53に入力され、判定部53aにより受信装置の動作モードが判定される。そして、動作モード設定部53bは判定結果に基づいて受信装置の動作モードを設定する。例えば、受信装置5の動作モードが小腸用であると、判定部53aが判定した場合、動作モード設定部53bが受信装置5の動作モードを小腸用の動作モードに設定する。このように受信装置5は、使用するカプセル型内視鏡3の観察部位に対応した動作モード設定情報を、アンテナユニット4を介して外部電子機器6から取得し、カプセル型内視鏡3に対応した動作モードに設定可能であるため、動作モードが異なる、すなわち観察部位が異なるカプセル型内視鏡3に応じた動作が可能となる。

0029

また、受信装置5は、受電部57によりアンテナユニット4を介して外部電子機器6から送信された電力を受信し、電力供給部56により各部に電力を供給する。外部電子装置6がカプセル型内視鏡3の動作モードに応じた動作モードを記憶した記憶部63と電池容量を有する電力供給部64を備えることで、外部電子機器6の交換により、受信装置5は対象となる観察部位が異なるカプセル型内視鏡3に応じた動作が可能となる。

0030

なお、実施の形態1の変形例として、外部電子機器6は、コネクタ部42、アンテナケーブル43上や接続ユニット44上に有線または無線接続されるものであってもよい。

0031

図3は、本発明の実施の形態1の変形例1にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。実施の形態1の変形例1にかかるカプセル型内視鏡システム1Aは、コネクタ部42上に外部電子機器6が有線接続され、電力及び動作モード設定情報がアンテナケーブル43と接続ユニット44を介して受信装置5に送られることと外部電子機器6の接続位置が異なる以外は実施の形態1と同様である。実施の形態1の変形例1では、外部電子機器6はアンテナユニット4の構成要素である。

0032

実施の形態1の変形例2として、シート状のアンテナの代わりに複数のアンテナが個別に被検体2に装着されるタイプのアンテナユニットを使用してもよい。図4は、本発明の実施の形態1の変形例2にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。カプセル型内視鏡システム1Bにおいて、アンテナユニット4Bは、受信アンテナ4a〜4hを備える。アンテナユニット4Bは受信アンテナ4a〜4hでカプセル型内視鏡3から送信された無線信号を受信した後、接続ユニット44Bでデータ信号への復調処理を行い、データ信号を受信装置5へ送信する。受信アンテナ4a〜4hは、例えば変形ダイポールアンテナを用いて構成され、被検体2の体外表面上の所定位置、例えばカプセル型内視鏡3の通過径路である被検体3内の各臓器に対応した位置に配置される。外部電子機器6は接続ユニット44Bに接続される。実施の形態1の変形例2にかかるカプセル型内視鏡システム1Bは、複数のアンテナを備えるアンテナユニット4Bを使用する以外は、実施の形態1と同様である。

0033

(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。また、図6は、本発明の実施の形態2にかかる受信ユニットの構成を示すブロック図である。実施の形態2にかかるカプセル型内視鏡システム1Cは、外部電子機器6Cが着脱可能な受信アンテナ67a〜67dを有する受信部67を備える点で実施の形態1と異なる。

0034

図5および図6に示すように、外部電子機器6Cは、被検体2内に導入されたカプセル型内視鏡3から送信された無線信号を受信する受信アンテナ67a〜67dを有する受信部67を備える。受信アンテナ67a〜67dがカプセル型内視鏡3から受信した信号は、送信部61Cを介して、接続ユニット部44に送信される。受信アンテナ67a〜67dがカプセル型内視鏡3から受信した信号は、アンテナ41がカプセル型内視鏡3から受信した信号と同様に復調部45によりデータ信号に復調された後、受信装置5の信号処理部52に送信される。送信されたデータ信号は、信号処理部52により画像信号への変換処理が行われ、記憶部54に記憶される。シート状のアンテナユニット4は、特定の観察部位、例えば小腸等を撮像する動作モードに適したアンテナであり、このシート状のアンテナユニット4を使用して他の部位、例えば、食道や胃からの画像信号を受信する場合、カプセル型内視鏡3との距離が離れているため、所望する受信強度を有する画像信号を受信できないおそれがある。かかる場合に、受信アンテナ67a〜64dをアンテナユニット4で対応できない被検体2の観察部位周辺に貼り付けることで、ノイズが少ない画像信号を得ることができる。また、観察部位が小腸のみである場合であっても、体の大きな被検体2の観察を行う際、補助的に受信アンテナ67a〜67dを使用することもできる。

0035

実施の形態2において、受信装置5は、実施の形態1と同様に、アンテナユニット4を介して受電部57により外部電子機器6Cから送信された電力を受電し、電力供給部56により各部に電力が供給される。また、受信装置5は、使用するカプセル型内視鏡3の観察部位に対応した動作モード設定情報を、アンテナユニット4を介して外部電子機器6Cから取得し、動作モード設定部53bによりカプセル型内視鏡3に対応した受信モードに設定することができるため、動作モードが異なる、すなわち観察部位が異なるカプセル型内視鏡3に応じた動作が可能となる。

0036

本実施の形態2では、4つの受信アンテナ67a〜67dを備えるが、その個数は1つ以上であれば4つに限定されるものではない。また、実施の形態1の変形例1と同様に、外部電子機器6Cは、コネクタ部42や、アンテナケーブル43上に有線または無線接続されていてもよい。なお、カプセル型内視鏡3により、食道、胃、および小腸等の複数の観察部位の観察を行う場合、電力供給部64は、複数の観察部位の観察を行う動作モードに応じた電池容量を有するものとする。電力供給部64は、実施の形態1と同様に充電可能な二次電池である。

0037

実施の形態2の変形例として、外部電子機器が備えるアンテナは、送信アンテナであってもよい。図7は、本発明の実施の形態2の変形例にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。また、図8は、本発明の実施の形態2の変形例にかかる受信ユニットの構成を示すブロック図である。実施の形態2の変形例にかかるカプセル型内視鏡システム1Dは、外部電子機器6Dが、受信アンテナ67a〜67cを有する受信部67と、送信アンテナ61aを備える点で実施の形態1と異なる。

0038

図7および図8に示すように、外部電子機器6Dは、被検体2内に導入されたカプセル型内視鏡3から送信された無線信号を受信する着脱可能な受信アンテナ67a〜67cを有する受信部67と、カプセル型内視鏡3に動作モード設定情報を送信する着脱可能な送信アンテナ61aとを備える。なお、送信アンテナ61aは、被検体2の背部に装着されている。受信アンテナ67a〜67cがカプセル型内視鏡3から受信した信号は、送信部61Dを介してアンテナユニット4の復調部45に送信され、受信アンテナ41がカプセル型内視鏡3から受信した信号と同様に、復調部45でデータ信号に変換された後、信号処理部52に送られる。送信されたデータ信号は、信号処理部52により画像信号への変換処理が行われ、記憶部54に記憶される。カプセル型内視鏡3が、例えば、胃および小腸を観察する場合、フレームレートを観察部位に応じて変更する必要がある。本変形例では、受信装置5の制御部53において受信した画像信号を認識して部位の移動を判定し、制御部53からアンテナユニット4を介して外部電子機器6Dの送信部61Dにフレームレート変更情報を送信し、カプセル型内視鏡3の観察部位に応じたフレームレートに変更することができる。

0039

本変形例において、アンテナユニット4と外部電子機器6Dとが無線接続されると、外部電子機器6Dの記憶部63に記憶された、初期の動作モード設定情報が送信部61Dからアンテナユニット4を介して受信装置5に送信され、判定部53aにより動作モードが判別されて、判定された結果に基づき動作モード設定部53bにより受信装置5の初期の受信モードが設定される。

0040

外部接続機器6Dに動作モードの切り替えが入力されると、制御部62は、切り替え後の動作モード設定情報を送信部61Dおよびアンテナユニット4により受信装置5に送信するとともに、切り替え後の動作モード設定情報を送信アンテナ61aによりカプセル型内視鏡3に送信する。カプセル型内視鏡3は、受信アンテナにより動作モード設定情報を受信し、撮像部による撮像のフレームレート及びフレームレートに関わる情報(撮像した画像信号の送信タイミング、撮像部の休止タイミング、照明部の照明タイミング等)を受信した動作モードに切り替えられた後、撮像および画像信号の送信などが行われる。

0041

本変形例にかかるカプセル型内視鏡システム1Dは、外部電子機器6Dが、受信アンテナ67a〜67cおよび送信アンテナ61aを有するため、アンテナユニット4はアンテナ41が受信可能な観察部位以外の画像信号を受信可能となるとともに、カプセル型内視鏡3の動作モードの変更を観察部位の画像を識別することにより変更して、異なる動作モードでカプセル型内視鏡3が観察を行う際にもこれに応じた動作が可能となる。また、外部電子機器6Dは、受信装置5の動作モードの切り替えに対応した電池容量を有する電力供給部64を備えるため、受信装置5の動作モードの切り替えに対応した電力を、アンテナユニット4を介して受電部57に供給できる。

0042

(実施の形態3)
図9は、本発明の実施の形態3にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。また、図10は、本発明の実施の形態3にかかる受信ユニットの構成を示すブロック図である。実施の形態3にかかるカプセル型内視鏡システム1Eは、被検体2の消化管内に導入され、被検体2内を撮像することにより取得した画像信号を無線送信するカプセル型内視鏡3Eと、カプセル型内視鏡3Eから無線送信された画像信号等を受信する受信装置5Eと、カプセル型内視鏡3Eの用途に応じた電力を受信装置5Eに供給する外部電子機器6Eと、被検体2が載置されるベッド10の下方に設けられた位置検出装置11及び磁界発生装置12と、位置検出装置11から出力された信号を処理する信号処理装置13と、磁界発生装置12を動作させるための信号を発生する信号発生装置14と、カプセル型内視鏡3Eを誘導操作するための操作入力装置16と、受信装置5Eが受信した画像信号に基づき、被検体2内の画像(以下、体内画像という)を表示するための処理を行う制御装置17と、体内画像やその他の情報を表示する表示装置18とを備える。

0043

ベッド10は、上面(被検体2の載置面)が水平面(重力方向の直交面)と平行になるように配置されている。以下において、ベッド10の長手方向をX方向、ベッド10の短手方向をY方向、鉛直方向(重力方向)をZ方向とする。

0044

カプセル型内視鏡3Eは、2つの撮像部と照明部、無線通信部、制御部、電源部に加え、カプセル型内視鏡3Eの位置検出用交流磁界を発生する磁界発生部と、磁界発生装置12による磁気誘導を可能にするための永久磁石とを備える。カプセル型内視鏡3Eは、被検体2内に導入される液体内で浮くように設計されている。浮遊するカプセル型内視鏡3Eに対し、外部から永久磁石に磁界を作用させることにより、カプセル型内視鏡3Eの位置、長軸の鉛直方向に対する傾き、及び重心を通る鉛直軸に対する長軸の回転(旋回)を制御することができる。

0045

位置検出装置11は、平面状をなすパネル上に配置され、各々がカプセル型内視鏡3Eの磁界発生部から発生した交流磁界を受信して検出信号を出力する複数のセンスコイル11aを備える。各センスコイル11aは、例えば、コイルバネ状筒型コイルからなる。このような位置検出装置11は、検査中の被検体2の近傍に配置される。

0046

信号処理装置13は、位置検出装置11の各センスコイル11aから出力された検出信号を取り込み、フィルタ処理により該検出信号の波形を整えた上で、増幅及びA/D変換処理を施して、カプセル型内視鏡3Eの位置検出信号として制御装置17に出力する。

0047

なお、カプセル型内視鏡システム1Eの位置検出方法は、上述した交流磁界を検出する方法に限定されず、例えば、複数のアンテナ15aの各々が受信した画像信号の受信強度分布に基づいて、被検体2内におけるカプセル型内視鏡3Eの位置を推定しても良い。この場合、カプセル型内視鏡3Eに磁界発生部を設ける必要がなくなる。

0048

磁界発生装置12は、被検体2内に導入されたカプセル型内視鏡3Eの位置及び姿勢の少なくとも一方を制御するための磁界を発生する。具体的には、磁界発生装置12は、複数の電磁石を備え、信号発生装置14が発生する信号に従って各電磁石から発生させた磁界の合成磁界により、カプセル型内視鏡3Eの永久磁石をトラップする。このとき、各電磁石から発生させる磁界を調節し、合成磁界を変化させることにより、カプセル型内視鏡3Eをユーザ所望の位置及び姿勢に誘導することができる。

0049

信号発生装置14は、制御装置17の制御の下で、磁界発生装置12が備える各電磁石を駆動させる駆動信号を発生する。

0050

アンテナユニット4Eは、被検体2内に導入されたカプセル型内視鏡3Eから送信された無線信号を受信する複数のアンテナ15aを備える。これらのアンテナ15aは、パッドに収められ、被検体2の体表の所定位置に貼り付けられている。或いは、複数のアンテナ15aが取り付けられたジャケット(アンテナジャケット)を被検体2に装着させても良い。また、受信装置5Eは、アンテナユニット4Eで受信したカプセル型内視鏡3Eから送信される信号をアンテナユニット4Eを介して受信する受信部51Eと、受信部51Eにより受信され信号処理部52により復調処理された画像信号を、アンテナユニット4Eを介して外部電子機器6Eに送信する送信部58と、受信装置5の各部の制御を行う制御部53と、信号処理部52が処理した画像信号を記憶する記憶部54と、画像情報等を表示する表示部55と、アンテナユニット4Eを介して外部電子機器6Eから供給される電力を受電する受電部57と、受電部57が受電した電力を受信装置5およびアンテナユニット4Eに供給する電力供給部56とを備える。アンテナユニット4Eは、各アンテナ15aが受信したカプセル型内視鏡3Eからの無線信号を順次取り込み、最も受信電界強度が高いアンテナから取り込んだ信号に対して復調処理等の所定の信号処理を行うことにより、被検体2内に関するデジタルの画像信号を取得し、受信装置5Eに出力する。なお、画像信号は、受信装置5Eからアンテナユニット4Eを介して、外部電子機器6Eから制御装置17に送信されて記憶され、また表示装置18に表示されるため、記憶部54および表示部55を必ずしも備える必要はない。

0051

受信装置5Eと外部電子機器6Eとが接続されると、外部電子機器6Eの記憶部63に記憶された動作モード情報が送信部61Eによりアンテナユニット4Eを介して受信装置5Eに送信され、判定部53aにより動作モードが判別されて、判定された結果に基づき動作モード設定部53bにより受信装置5Eの受信モードが設定される。

0052

外部電子機器6Eは、送信部61Eと、受信部67Eとを備える。送信部61Eは、記憶部63に記憶された動作モード情報をアンテナユニット4Eを介して受信装置5Eに送信するとともに、受信部67Eが受信装置5Eから受信した画像信号を、無線LAN等のネットワークを介して制御装置17に送信する。また、外部電子機器6Eは、各部に電力を供給する電力供給部64と、アンテナユニット4Eを介して、受信装置5Eに電力を送電する送電部65とを備える。電力供給部64は充電可能な二次電池であって、カプセル型内視鏡3Eの観察部位に応じた電池容量を有する。

0053

操作入力装置16は、医師等のユーザが各種入力操作を行う際に用いられる入力デバイスであり、例えばキーボードやマウス、タッチパネルジョイスティック、各種ボタン及び各種スイッチを備えた操作卓等によって構成される。操作入力装置16は、ユーザによる入力操作等、外部からなされた操作に応じた信号を制御装置17に出力する。

0054

制御装置17は、外部電子機器6Eから送信された画像信号を受信して所定の画像処理を施すことにより体内画像を生成すると共に、信号処理装置13から出力された位置検出信号を取り込んで被検体2内におけるカプセル型内視鏡3Eの位置及び姿勢を検出し、体内画像及びカプセル型内視鏡3Eの位置及び姿勢を所定の形式で表示装置18に表示させる。また、制御装置17は、操作入力装置16から入力される信号に従って信号発生装置14に制御信号を出力することにより、カプセル型内視鏡3Eを誘導するための磁界を磁界発生装置12から発生させる。このような制御装置17は、ワークステーションやパーソナルコンピュータ等によって構成される。

0055

実施の形態3では、磁気誘導によりカプセル型内視鏡3Eの位置および姿勢を制御するが、外部電子機器6Eを使用することにより、このようなカプセル型内視鏡3Eから送信される画像信号も受信装置5Eにより受信可能となる。また、外部電子機器6Eは、無線LAN等のネットワークを介して画像信号を制御装置17に無線送信可能であるため、受信装置5E(外部電子機器6E)と制御装置17とを接続するケーブルの取り扱いの手間を省略することが可能となる。

0056

1、1A、1B、1C、1D、1Eカプセル型内視鏡システム
2 被検体
3、3E カプセル型内視鏡
4、4Eアンテナユニット
5、5E受信装置
6、6C、6D、6E外部電子機器
7情報処理装置
10ベッド
11位置検出装置
12磁界発生装置
13信号処理装置
14信号発生装置
16操作入力装置
17制御装置
18表示装置
40プレート部
40a 開口部
41アンテナ
42コネクタ部
43アンテナケーブル
44、44B接続ユニット
45復調部
46、51、51E、67、67E 受信部
47、58、61、61D、61E 送信部
48、65送電部
52信号処理部
53、62 制御部
53a 判定部
53b動作モード設定部
54、63 記憶部
55 表示部
56、64電力供給部
57受電部
65 送電部

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