专利名称：胶囊引导系统以及胶囊引导方法
技术领域：
本发明涉及 一种能够通过人体通信与胶嚢型内窥镜进行通信并且高精确度地检测该胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向来进行引导的胶嚢引导系统以及胶嚢引导方法。
背景技术：
近年来，在内窥镜的领域中出现了 一种吞服型的胶嚢型内窥镜。在该胶嚢型内窥镜中设置有摄像功能和无线功能。胶嚢
型内窥镜具有如下功能为了进行观察(检查)而从患者的口中吞服该胶嚢型内窥镜之后，直到从人体自然排出为止的期间，该胶嚢型内窥镜在体腔内例如胃、小肠等脏器的内部随着其蠕动运动而移动，并依)欠进4亍ii<象。
但是，由于该胶嚢型内窥镜通过无线功能与人体外进行通信，因此存在如下问题功耗变大而动作时间变短，并且一次电池所占的体积变大，从而阻碍胶嚢型内窥镜的小型化和高功能化。因此，近年来出现了一种使用人体通信与人体外进行通信的胶嚢型内窥镜。在该使用人体通信的胶嚢型内窥镜中，根据形成于胶嚢型内窥镜的表面的发送电极之间的电位差产生电流，当该电流通过人体流通时，在安装于人体表面上的两个接收电极之间感应出电压，根据该感应出的电压接收来自胶嚢型内窥镜侧的数据。在使用人体通信的该胶嚢型内窥镜中，不需要数百M H z的高频信号而以10 M H z左右的低频信号就能够发送数据，因此能够极大地降低功耗(参照专利文献l、 2)。
另一方面，存在一种如下系统在胶嚢型内窥镜中设置磁铁，对该胶嚢型内窺镜施加外部旋转磁场，由此使胶嚢型内窺镜旋转，通过该旋转将被检体内的胶嚢型内窥镜引导到所期望
位置来进行检查(参照专利文献3、 4)。
专利文献l:日本特表2006-513001号乂>才艮专利文献2:日本特表2006-513670号公报专利文献3:日本特开2004-255174号乂/^才艮专利文献4:曰本净争开2005—304638号7^净艮
发明内容
发明要解决的问题
然而，在想要将利用外部旋转磁场的胶嚢型内窥镜的引导系统应用于上述人体通信系统的情况下，存在如下问题由于人体的动作而导致胶嚢型内窺镜的发送电极与接收电极之间的位置关系容易发生变化，无法高精确度地检测被检体内的胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向，其结果，无法进行高精确度的引导。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够高精确度地检测使用人体通信的胶嚢型内窥镜在被检体内的位置以及/或者方向来高精确度地引导该胶嚢型内窥镜的胶嚢引导系统以及胶嚢引导方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题并达到目的，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，具备电极垫，其被配置在体外，用于与胶嚢型内窺镜进行人体通信并且检测该胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向；磁性引导装置，其用于使上述胶嚢型内窥镜移动；检测部，其检测上述电极垫与上述磁性引导装置之间的相对位置；算出部，其根据上述电极垫的检测值求出上述胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向，根据该胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向和由上述检测部检测出的相对位置，算出上述胶嚢型内
窥镜相对于上述磁性引导装置的绝对位置以及/或者绝对方向；以及控制部，其根据上述绝对位置以及/或者上述绝对方向来控制上述磁性引导装置。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，具备人体配置装置硬性部，其固定配置上述检测部；以及人体配置装置软性部，其被设置在上述人体配置装置硬性部与人体之间，其中，上述电极垫被配置在上述人体配置装置
软性部的人体侧，上述4企测部与上述电才及垫的位置相对应地 一皮配置在上述人体配置装置软性部的上述人体配置装置硬性部侧而检测电极垫相对于上述人体配置装置硬性部的相对位置，上
置以及/或者方向，将该胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向与由上述检测部^r测出的相对位置以及上述人体配置装置硬性部的位置相结合考虑，从而算出上述胶嚢型内窺镜相对于上述磁性引导装置的绝对位置以及/或者绝对方向。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，具备检测人体的动作的人体检测部，上述检测部根据
对位置。
另外，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，具备电极垫，其被配置在体外，用于与月交嚢型内窺镜进行人体通信并且检测该胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向；人体配置装置硬性部，其固定配置上述电极垫；磁性引导装置，其用于使上述胶嚢型内窥镜移动；算出部，其根据上述电极垫的检测值求出上述胶嚢型内窺镜的位置以及/或者方向，将该胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向与上述人体配置装置硬性部相对于上述
9磁性引导装置的位置以及/或者方向相结合考虑，从而算出上述胶嚢型内窥镜相对于上述磁性引导装置的绝对位置以及/或者
绝对方向；以及控制部，其根据上述绝对位置以及/或者上述绝对方向来控制上述磁性引导装置。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，在上述人体配置装置硬性部与人体之间设置有导电性人体配置装置软性部。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，上述人体配置装置硬性部是浴缸，人体被配置在充满流体的上述浴缸内。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，上述导电性人体配置装置软性部或者上述流体的阻抗与人体的阻抗大致相等。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，具备多个传感器，该多个传感器被设置在各电极垫附近，检测人体是否接触电极垫；以及选择部，其根据上述多个传感器的检测结果选择人体所接触的电极垫，其中，上述算出部根据人体接触上述电极垫的电极垫的检测值求出上述胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，具有薄板状部件，各电极垫被配置在该薄板状部件上，其中，上述薄板状部件将各电极垫配置在与各传感器对应的位置上，各电极垫分别能够相对于各传感器进行安装和拆卸。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特征在于，具备使上述人体相对于上述磁性引导装置相对移动的人体移动部，上述算出部结合考虑上述人体移动部的相对移动
的值来校正上述胶嚢型内窥镜的绝对位置以及/或者绝对方向。另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特 征在于，上述检测部是超声波传感器。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特 征在于，上述检测部是对能够立体观察被配置在上述电极垫上 的标记的图像进行摄像的多个摄像装置。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特 征在于，上述检测部是磁传感器。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特 征在于，上述检测部是对上述电极垫侧的人体表面进行三维扫 描的三维扫描器。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特 征在于，上述检测部是被推到上述电极垫上而将上述电极垫的 位移变换为机械位移来 一全测上述电才及垫的三维位置的机械位移 计。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特 征在于，上述人体检测部是压力传感器。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特 征在于，上述人体检测部是温度传感器。
另外，在上述发明中，本发明所涉及的胶嚢引导系统的特 征在于，上述人体检测部是检测人体的接触的机械开关。
另外，本发明所涉及的胶嚢引导方法的特征在于，包括以
下步骤胶嚢位置方向算出步骤，根据人体通信信号算出胶嚢 型内窺镜相对于电极垫的相对位置以及/或者相对方向，其中， 上述电极垫与人体内部的上述胶嚢型内窥镜进行人体通信来接 收上述人体通信信号；电极垫位置算出步骤，算出上述电极垫 相对于磁性引导装置的相对位置，其中，上述磁性引导装置对 上述胶嚢型内窥镜形成外部磁场来对上述胶嚢型内窥镜进行磁性引导；绝对位置方向算出步骤，根据通过上述胶嚢位置方向 算出步骤算出的上述胶嚢型内窥镜的相对位置以及/或者相对 方向和通过上述电极垫位置算出步骤算出的上述电极垫的相对 位置，算出上述胶嚢型内窥镜相对于上述磁性引导装置的绝对
位置以及/或者绝对方向；以及》兹场控制步骤，才艮据通过上述绝
对位置方向算出步骤算出的上述胶嚢型内窥镜的绝对位置以及 /或者绝对方向来控制上述磁性引导装置。
另外，本发明所涉及的胶嚢引导方法的特征在于，包括以
下步骤胶嚢位置方向算出步骤，根据由与人体内部的胶嚢型 内窺镜进行人体通信的电极垫接收到的人体通信信号，算出上 述胶嚢型内窺镜的位置以及/或者方向；以及磁场控制步骤，根 据通过上述胶嚢位置方向算出步骤算出的上述胶嚢型内窥镜的 位置以及/或者方向来控制上述胶嚢型内窥镜的引导磁场。 发明的效果
根据本发明所涉及的胶嚢引导系统，片全测部检测电极垫与 磁性引导装置之间的相对位置，算出部根据上述电极垫的检测 值求出胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向，并根据该胶嚢型内 窥镜的位置以及/或者方向和由上述检测部4企测出的相对位置 算出上述胶嚢型内窺镜相对于上述磁性引导装置的绝对位置以 及/或者绝对方向，因此在进行人体通信的情况下也能够高精确 度地检测胶嚢型内窥镜的绝对位置以及/或者绝对方向，其结 果，能够高精确度地引导胶嚢型内窥镜。
另外，本发明所涉及的胶嚢引导系统在人体配置装置硬性 部上固定配置电极垫，算出部根据上述电极垫的检测值求出上 述胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向，将该胶嚢型内窥镜的位 置以及/或者方向与上述人体配置装置硬性部相对于磁性引导 装置的位置以及/或者方向相结合考虑，算出上述胶嚢型内窥镜
12相对于上述磁性引导装置的绝对位置以及/或者绝对方向，因此 在进行人体通信的情况下也能够以简单的结构来高精确度地枱， 测胶嚢型内窥镜的绝对位置以及/或者绝对方向，其结果，能够 高精确度地引导胶嚢型内窺镜。
并且，本发明所涉及的胶嚢引导方法，根据人体通信信号 算出胶嚢型内窺镜相对于与人体内部的上述胶嚢型内窺镜进行 人体通信来接收上述人体通信信号的电才及垫的相对位置以及/ 或者相对方向，算出上述电极垫相对于对上述胶嚢型内窥镜形 成外部磁场来磁性引导上述胶嚢型内窥镜的磁性引导装置的相
对位置，根据上述胶嚢型内窥镜的相对位置以及/或者相对方向 和上述电极垫的相对位置算出上述胶嚢型内窥镜相对于上述磁 性引导装置的绝对位置以及/或者绝对方向，根据上述胶嚢型内 窺镜的绝对位置以及/或者绝对方向来控制上述磁性引导装置， 因此在进行人体通信的情况下也能够高精确度地检测胶嚢型内 窺镜的绝对位置以及/或者绝对方向，其结果，能够高精确度地 引导胶嚢型内窥镜。
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的胶嚢引导系统的概 要结构的示意图。
图2是表示图l所示的胶嚢引导系统的胶嚢型内窥镜的结构 的图。
图3是表示图1所示的胶嚢引导系统的磁场产生装置的结构 的图。
图4是表示本发明的实施方式l的变形例所涉及的胶嚢引导 系统的概要结构的示意图。
图5是表示本发明的实施方式2所涉及的胶嚢引导系统的概要结构的示意图。
图6是表示使用薄板状部件的变形例的截面图。
图7是表示本发明的实施方式3所涉及的胶嚢引导系统的概 要结构的示意图。
图8是表示本发明的实施方式4所涉及的胶嚢引导系统的概 要结构的示意图。
图9是表示图8所示的标记的具体例的图。
附图标记i兌明
1:磁场产生装置；2:基台；3:床；4:凝胶状导电性床； 5:人体；6:月交嚢型内窥镜；7、 67、 77:电才及垫；10、 50、 60、 70:胶嚢引导系统；11:接收部；12:位置/方向算出部；13: 控制部；15:显示部；16:输入部；17:存4渚部；18、 74:图 像处理部；19:引导磁场控制装置；20:筒状壳体；21:圓顶 形状壳体；22、 23:发送电极；24:螺旋突起；43:浴缸；44: 导电性流体；51:选择部；57:压力传感器；61:传感器；71: 标记；72、 73:摄像装置。
具体实施例方式
下面参照
作为用于实施本发明的较佳方式的胶嚢 引导系统以及胶嚢引导方法。此外，本发明不限定于该实施方 式。
(实施方式l)
图1是表示作为本发明的实施方式1的胶嚢引导系统的结构 的示意图。另外，图2是表示图l所示的胶嚢型内窥镜的结构的 图。并且，图3是表示图l所示的磁场产生装置的结构的示意图。 在图1 图3中，该胶嚢引导系统10具有磁场产生装置l，其产 生三维的旋转磁场；基台2，其至少一部分被设置在磁场产生装置l内；床3(人体配置装置硬性部)，其用于在基台2的上部通过 导轨8在Y轴方向上可移动地配置人体5;多个电极垫7，该多个 电极垫7以矩阵状固定配置在床3的上部；凝胶状导电性床4 (导 电性人体配置装置软性部)，其被配置在床3和电极垫7上，由具 有导电性的软性部件、例如凝胶状导电性部件形成。作为被检 体的人体5携带从口部吞服的可进行人体通信的胶嚢型内窥镜6 而躺在该凝胶状导电性床4上，由此成为在电气上与凝胶状导电 性部件导通的状态。在此，即使人体5进行动作，人体5也维持 至少一部分与凝胶状导电性床4导通的状态，另外，各电极垫7 的位置不动。在此，能够使用导电性橡胶等来代替凝胶状导电 性部件。另外，设为将电极垫固定配置成矩阵状，但是也可以 不是矩阵状，只要将电极垫固定在已知的位置即可。
各电极垫74皮连接在接收部ll上，接收部ll接收在各电才及垫 7之间感应出的电压，并将其作为从胶嚢型内窥镜6通过人体5 传输的接收信号而输出到位置/方向算出部12和图像处理部18。 位置/方向算出部12根据各电极垫7之间的电压值算出胶嚢型内 窥4竟6相对于床3的相对位置以及/或者相对方向。另一方面，图 像处理部18根据从接收部11输出的接收信号生成从胶嚢型内窥 镜6发送的图像信息，并输出到控制部13。
在控制部13上连4妄有显示部15、输入部16、存储部17，将 从图像处理部18输入的图像信息显示在显示部15上，并且依次 存储到存储部17中。输入部16将包含对磁场产生装置1的各种操 作的输入信息输出到控制部13,控制部13根据该输入信息进行 对引导磁场控制装置19的指示、床3相对于基台2的移动控制等。 床3的移动控制的信息也被输入到位置/方向算出部12 。位置/方 向算出部12结合考虑床3的基准位置p相对于磁场产生装置l的 基准位置P的相对位置，对根据床3的移动控制的信息而得到的床3的移动量进行校正，并且结合考虑上述的从床3的基准位置p 观察的胶嚢型内窥镜6的相对位置以及/或者相对方向的值，最 终算出从磁场产生装置1的基准位置P观察的胶嚢型内窥镜6的 绝对位置以及/或者绝对方向，将该算出的结果发送到控制部 13。控制部13将该胶嚢型内窺镜6的绝对位置以及/或者绝对方 向的值发送到引导磁场控制装置19,并且暂时存储在存储部17 中，从而在显示部15中显示月交嚢型内窺镜6的位置/方向时使用。 如图2所示，胶嚢型内窥镜6成为如下形状不透明的筒状 壳体20的一端为不透明的圆顶形状，另 一端^皮透明的圆顶形状 壳体21塞住。在该筒状壳体20和圓顶形状壳体21的内部，在圆 顶形状壳体21侧具备利用LED等来实现的照明部31 、聚光透镜 32、摄像元件33,对圆顶形状壳体21侧的周围的被摄体进行摄 像。由信号处理部34对从摄像元件33输出的摄像信号进行处理， 并作为图像信号而利用后述的发送电极22、23从发送部36输出， 通过人体发送到电极垫7。在此，在圆顶形状壳体21的表面和圆 顶形状壳体21的相反侧的圆顶表面上分别形成有人体通信用的 发送电极22、 23。形成于圆顶形状壳体21的表面上的发送电极 22是利用ITO等来实现的透明电极。另外，各发送电极22、 23 是耐腐蚀性优异且对人体无害的金属，例如发送电极2 3利用 SUS316L、金等来实现。并且，各发送电极22、 23通过体液等 与人体内部电连接。
胶嚢型内窥镜6的中央部配置有电池35和^兹4失30。将磁铁30 的磁极配置在与胶嚢型内窥镜6的长度方向、即轴方向垂直的方 向上，旋转磁场围绕轴发生作用从而牵引》兹4失30,》兹铁30如马 达的转子那样围绕轴进行旋转，由此胶嚢型内窥镜6进行旋转。 在此，胶嚢型内窥镜6的圓筒部周围形成有螺旋突起24,当胶嚢 型内窺镜6进行旋转时，螺旋突起24与体内的消化管壁螺紋结合，胶嚢型内窺镜6如螺丝那样在轴方向上进行移动。例如，在 图2中，当胶嚢型内窥镜6在围绕轴的A方向上进行旋转时，胶 嚢型内窥镜6向F方向前进，当胶嚢型内窥镜6在与围绕轴的A方 向相反的方向上进4亍旋转时，月交嚢型内窺镜6向B方向后退。由 此，在体内，胶嚢型内窥镜6能够利用磁场产生装置1的旋转引 导磁场来进行移动。
另外，如图3所示，磁场产生装置l是形成为在强磁性体等 介电常数较高的部件上缠绕线圈的状态的电磁铁，具有以在 XYZ三个方向上夹住人体5的方式分别组合一对电磁铁的结构， 能够通过控制在各方向产生的磁场的强弱来对胶嚢型内窥镜6 形成三维的外部旋转磁场。引导磁场控制装置19根据经由控制 部13的输入部16的操作指示来控制对各方向的电磁铁的通电 量，由此形成该外部;旋转/磁场。
接着，说明具有上述结构的胶嚢引导系统10通过旋转磁场 来引导人体5内部的胶嚢型内窥镜6的胶嚢引导方法。首先，位 置/方向算出部12从各电极垫7获取从人体5内部的胶嚢型内窥 镜6通过人体5而传输的接收信号、即人体通信信号，根据来自 上述各电极垫7的人体通信信号的电压值、即各电极垫7之间的 电压值算出胶嚢型内窥镜6相对于各电极垫7的相对位置以及/ 或者相对方向(胶嚢位置方向算出步骤)。在此，在对于床3固定 配置上述各电极垫7的情况下，在该胶嚢位置算出步骤中，位置 /方向算出部12如上述那样算出胶嚢型内窺镜6相对于床3的相 对位置以及/或者相对方向。
接着，位置/方向算出部12算出各电极垫7相对于磁场产生 装置l的相对位置(电极垫位置算出步骤)。在这种情况下，位置 /方向算出部12根据床3的基准位置p相对于磁场产生装置l的基 准位置P的相对位置和床3上的各电极垫7的固定位置，算出各电极垫7相对于磁场产生装置1的基准位置P的相对位置，并根 据上述的床3的移动量，对该算出的各电极垫7的相对位置进行 校正。此外，在上述各电极垫7与床3之间的相对位置关系始终 固定的情况下，也可以根据磁场产生装置1的基准位置P与床3 的基准位置p之间的相对位置关系预先设定上述各电极垫7相对 于磁场产生装置1的基准位置P的相对位置。
接着，位置/方向算出部12根据胶嚢型内窥镜6相对于上述 各电才及垫7的相对位置以及/或者相对方向和各电极垫7相对于 磁场产生装置1的基准位置P的相对位置，算出从磁场产生装置 1的基准位置P观察的胶嚢型内窺镜6的绝对位置以及/或者绝对 方向(绝对位置方向算出步骤)。位置/方向算出部12如上述那样 将上述胶嚢型内窥镜6的绝对位置以及/或者绝对方向的算出结 果发送到控制部13。
之后，控制部13根据从上述位置/方向算出部12获取到的胶 嚢型内窥镜6的绝对位置以及/或者绝对方向来控制磁场产生装 置l(磁场控制步骤)。在这种情况下，控制部13通过上述引导磁 场控制装置19的控制来控制磁场产生装置1。上述引导磁场控制 装置19使磁场产生装置1形成施加给胶嚢型内窥镜6的旋转引导 磁场，使得将胶嚢型内窥镜6引导到控制部13所指示的位置以及 /或者方向上。这样，胶嚢引导系统10能够将人体5内部的胶囊 型内窥镜6高精确度地引导到所期望位置以及/或者方向上。
在本实施方式l中，通过凝胶状导电性床4使电极垫7与人体 电接触，因此能够进行稳定的人体通信以及胶嚢型内窥镜6的位 置以及/或者方向的检测。另外，在本实施方式l中，电极垫7 兼有人体通信功能和胶嚢型内窥镜6的位置以及/或者方向的检 测功能，因此结构变得简单。并且，在本实施方式l中，由于电 极垫7被固定配置在床3上，因此已知磁场产生装置l与电极垫7
1之间的位置关系，仅根据基于电极垫7的胶嚢型内窥镜6的相对 位置以及/或者相对方向的检测精确度，就大致决定了胶嚢型内 窥镜6的绝对位置以及/或者绝对方向的精确度，由于如上述那 样基于电极垫7的相对位置以及/或者相对方向的检测精确度较 高，因此最终能够提高胶嚢型内窺镜6的绝对位置以及/或者绝 对方向的检测精确度。即，检测到的胶嚢型内窥镜6的位置/方 向与想要通过磁场产生装置l来控制的胶嚢型内窥镜6的位置/ 方向的坐标一致。其结果，能够进行用于高精确度地移动胶嚢 型内窥镜6的引导控制。
此外，在上述实施方式l中，在人体5与床3之间设置了凝胶 状导电性床4， ^旦是不限于此，例如也可以以水床来代替凝胶状 导电性床4。另外，如图4所示，也可以在基台2上设置浴缸43， 并且在该浴缸4 3的内部设置电极垫7 ，使该浴缸4 3内部充满导电 性流体44、例如水，来代替凝胶状导电性床4。已知人体的大部 分都是水分，由此可知水具有导电性，阻抗也取与人体的阻抗 相近的值。相反地，凝胶状导电性床4和导电性流体44的阻抗最 好取人体5的阻抗、即20Q左右的相近值。并且，为了使水的阻 抗与人体的阻抗一致，也可以使用生理盐水来代替水。
另外，关于床3的移动，除了可以设为能够对于Y轴方向移 动以外，也可以设为能够对X轴、Z轴方向移动。另外，作为配 置人体5的装置，以床为例进行了说明，但是除了床以外，也可 以是如椅子那样使人体坐着的形状的装置、以使人体5站立的状 态下倚靠导电性人体配置装置软性部的方式使用的柱状或壁状
的装置。
(实施方式2)
接着，说明本发明的实施方式2。在上述实施方式l中，通 过凝胶状导电性床4而所有的电极垫7都成为人体通信和位置/方向检测的对象，但是在本实施方式2中，不设置凝胶状导电性 床4，仅将人体5所接触的床3上的电极垫7作为检测对象来进行 人体通信和位置/方向检测。
图5是表示作为本发明的实施方式2的胶嚢引导系统的概要 结构的示意图。如图5所示，在该胶嚢引导系统50中，设为删除 了胶嚢引导系统10中所示的凝胶状导电性床4的结构，并且与各 电极垫7接触地、或者在电极垫7附近设置探测人体的接触的多 个压力传感器57。并且，将各压力传感器57的检测结果发送到 接收部11,设置在接收部11内的选择部5l仅将与片企测到规定值 以上的压力的压力传感器57成对的电极垫7的检测结果输出到 位置/方向算出部12和图像处理部18,其中，在检测到上述规定 值以上的压力的情况下可视为人体接触。其它的结构与实施方 式l相同。
在本实施方式2中，不需要设置凝胶状导电性床4，因此能 够实现胶嚢引导系统的小型化。
此外，在上述实施方式2中，使用压力传感器作为检测人体 的接触的传感器，但是不限于此，例如也可以使用温度传感器、 才几才成开关。
并且，如图6所示，也可以使用具有如下配置的薄板状部件 53:将电极垫7分离成中央形成有凸部的电极垫7b以及中央形成 有凹部的电极垫7a，使凹部与凸部如摁扣那样嵌合来分别结合， 电极垫7a与电才及垫7b相对应。由此，能够交换薄板状部件53, 从而能够容易地进行重复检查时的卫生管理以及维护。
C实施方式3)
4矣着，说明本发明的实施方式3。在上述实施方式l、 2中， 都将电极垫7固定配置在床3上，但是在本实施方式3中，配置成 电极垫根据人体的动作而进行移动。
20图7是表示作为本发明的实施方式3的胶嚢引导系统的概要 结构的示意图。图7所示的胶嚢引导系统60设置凝胶状床64(人 体配置装置软性部)来代替胶嚢引导系统10的凝胶状导电性床 4,在该凝胶状床64的人体5侧安装被配置成矩阵状的多个电极 垫67。因而，电极垫67的位置与人体5的动作相对应地发生变化。 为此，在凝胶状床64的床3侧或床3的上表面上与各个电极垫67 相对应地配置能够检测电极垫67的位置变化的传感器61。传感 器61例如利用超声波传感器来实现，根据超声波传感器所发出 的超声波的回波来检测电极垫6 7的距离或位置变化。将该枱r观'J 结果输出到位置/方向算出部12,位置/方向算出部12根据由传 感器61检测出的电极垫67的位置来对电极垫67的位置进行校 正。其它的结构与实施方式l相同。
根据本实施方式3也能够进行稳定的人体通信和高精确度 的胶嚢型内窥镜的位置/方向检测。
C实施方式4)
接着，说明本发明的实施方式4。在上述实施方式3中，从 床3侧4全测电极垫的位置，4旦是在本实施方式4中，/人床3的相反 侧、即外部4企测电纟及垫的位置变化。
图8是表示作为本发明的实施方式4的胶嚢引导系统70的概 要结构的图。在图8中，人体5在其表面配置多个电极垫77,在 该电极垫7 7之间所检测出的电压值被输出到接收部11 。各电极 垫77的外表面上粘贴有具有图9所示的图案的标记71。
另一方面，在人体5的外部，隔开规定距离而配置有对多个 标记71进行摄像的两个摄像装置72、 73，由图像处理部74对由 各摄像装置72、 73拍摄得到的图像实施图像处理，将其结果输 出到位置/方向算出部12,其中，上述图像处理用于算出从摄像 装置72、 73观察时的到各标记71的三维位置。由于摄像装置72、73相对于磁场产生装置1的基准位置P的位置为固定且已知，因 此位置/方向算出部12能够算出各电极垫77相对于磁场产生装 置1的基准位置P的位置，根据各电极垫77的三维位置和基于各 电极垫77的胶嚢型内窺镜6的相对位置以及/或者相对方向，能 够算出胶嚢型内窥镜6相对于磁场产生装置1的基准位置P的绝 对位置以及/或者绝对方向。
本实施方式4也能够高精确度地检测胶嚢型内窺镜6的绝对 位置以及/或者绝对方向。
此外，在上述实施方式4中，人体5躺在床3上，但是并不限 于此，例如在人体5凭借自身的力量站立的情况下也能够应用。 另夕卜，在设为人体5坐在如椅子那样的装置上的情况下也能够应 用。
另夕卜，在上述实施方式4中，i殳置标记71,通过该标记71 的立体观察得到电极垫77的三维位置，但是并不限于此，也可 以设置共振线圏、LC标记、MI(》兹阻抗)传感器、MR(磁阻)传感 器等磁传感器来代替标记71,通过由各磁传感器检测固定的引 导磁场来检测各电极垫的三维位置。
并且，也可以由超声波扫描器、利用光等的三维扫描器对 电极垫侧的人体表面进行扫描，根据扫描得到的图像来检测人 体的动作，根据该检测结果检测或估计各电极垫的三维位置。
另外，也可以在未图示的臂的前端设置多个机械位移计， 事先将该机械位移计推到电极垫上，将电极垫的位移变换为机 械位移来4全测各电极垫的三维位置。在此，也可以在机械位移 计的前端设置电极垫。由此人体与电极垫之间的接触稳定，并 且结构变得简单。
此外，在上述实施方式1 4中，胶嚢型内窺镜6的发送电极 利用摄 <象侧的透明的发送电极2 2和相反侧的圆顶形状部分的发送电极23来实现，但是不限于此， 一对发送电极的配置和式样 是任意的。例如，也可以在螺旋突起24上设置一对发送电极， 也可以设置双重的螺旋突起而在各螺旋突起上设置发送电极。 由此，能够使胶嚢型内窥镜6与人体5的接触状态稳定。
另外，也可以为了提高人体通信的通信特性而在检查时事 先喝下与人体5的阻抗相近的离子水，由此改善胶嚢型内窺镜6 与人体5的接触状态。并且，作为进行胶嚢型内窥镜6的引导的 方式，记述了使螺旋突起旋转的方式，但是不限于此，也能够 应用于利用磁梯度来通过磁引力对胶嚢型内窥镜6进行牵引引 导的方式。
产业上的可利用性
如上所述，本发明所涉及的胶嚢引导系统以及胶嚢引导方 法用于引导被导入到人体内部的胶嚢型内窥镜，特别适用于能 够高精确度地将进行人体通信的胶嚢型内窥镜引导到所期望位 置以及/或者方向的胶嚢引导系统以及胶嚢引导方法。
权利要求
1. 一种胶囊引导系统，其特征在于，具备电极垫，其被配置在体外，用于与胶囊型内窥镜进行人体通信并且检测该胶囊型内窥镜的位置以及/或者方向；磁性引导装置，其用于使上述胶囊型内窥镜移动；检测部，其检测上述电极垫与上述磁性引导装置之间的相对位置；算出部，其根据上述电极垫的检测值求出上述胶囊型内窥镜的位置以及/或者方向，根据该胶囊型内窥镜的位置以及/或者方向和由上述检测部检测出的相对位置，算出上述胶囊型内窥镜相对于上述磁性引导装置的绝对位置以及/或者绝对方向；以及控制部，其根据上述绝对位置以及/或者上述绝对方向来控制上述磁性引导装置。
2. 根据权利要求l所述的胶嚢引导系统，其特征在于，具备人体配置装置硬性部，其固定配置上述4企测部；以及 人体配置装置软性部，其被设置在上述人体配置装置硬性 部与人体之间，其中，上述电极垫被配置在上述人体配置装置软性部的人 体侧，上述4金测部与上述电极垫的位置相对应地被配置在上述 人体配置装置软性部的上述人体配置装置石更性部侧而检测电极 垫相对于上述人体配置装置硬性部的相对位置，上述算出部根 据上述电极垫的检测值求出上述胶嚢型内窺镜的位置以及/或 者方向，将该胶嚢型内窺镜的位置以及/或者方向与由上述检测 部检测出的相对位置以及上述人体配置装置硬性部的位置相结 合考虑，从而算出上述胶嚢型内窥镜相对于上述磁性引导装置 的绝对位置以及/或者绝对方向。
3.根据权利要求l所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 具备检测人体的动作的人体检测部，才交正上述电纟及垫的相对位置。
4. 一种胶嚢引导系统，其特征在于，具备电极垫，其被配置在体外，用于与胶嚢型内窥镜进行人体 通信并且检测该胶嚢型内窺镜的位置以及/或者方向； 人体配置装置硬性部，其固定配置上述电极垫； 磁性引导装置，其用于使上述胶嚢型内窥镜移动； 算出部，其根据上述电极垫的检测值求出上述胶嚢型内窥 镜的位置以及/或者方向，将该胶嚢型内窺镜的位置以及/或者 方向与上述人体配置装置硬性部相对于上述磁性引导装置的位 置以及/或者方向相结合考虑，从而算出上述胶嚢型内窥镜相对 于上述磁性引导装置的绝对位置以及/或者绝对方向；以及控制部，其根据上述绝对位置以及/或者上述绝对方向来控 制上述磁性引导装置。
5. 根据权利要求4所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 在上述人体配置装置硬性部与人体之间:没置有导电性人体配置装置软性部。
6. 根据权利要求4所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 上述人体配置装置硬性部是浴缸， 人体^L配置在充满流体的上述浴缸内。
7. 根据权利要求5或6所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 上述导电性人体配置装置软性部或者上述流体的阻抗与人体的阻抗大致相等。
8. 根据权利要求4所述的胶嚢引导系统，其特征在于，具备多个传感器，该多个传感器被设置在各电极垫附近，检测人体是否4妻触电极垫；以及选择部，其根据上述多个传感器的检测结果选择人体所接 触的电极垫，其中，上述算出部根据人体接触上述电极垫的电极垫的检 测值求出上述胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向。
9. 根据权利要求8所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 具有薄板状部件，各电极垫被配置在该薄板状部件上，其中，上述薄板状部件将各电极垫配置在与各传感器对应的位置 上，各电极垫分别能够相对于各传感器进行安装和拆卸。
10. 根据权利要求l所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 具备使上述人体相对于上述磁性引导装置相对移动的人体移动部，上述算出部结合考虑上述人体移动部的相对移动的值来校 正上述胶嚢型内窥镜的绝对位置以及/或者绝对方向。
11. 根据权利要求l所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 上述检测部是超声波传感器。
12. 根据权利要求l所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 上述检测部是对能够立体观察被配置在上述电极垫上的标记的图像进行摄像的多个摄像装置。
13. 根据权利要求l所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 上述检测部是磁传感器。
14. 根据权利要求l所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 三维扫描器。
15. 根据权利要求l所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 上述检测部是被推到上述电极垫上而将上述电极垫的位移变换为机械位移来检测上述电极垫的三维位置的^L械位移计。
16. 根据权利要求3所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 上述人体检测部是压力传感器。
17. 根据权利要求3所述的胶嚢引导系统，其特征在于， 上述人体检测部是温度传感器。
18. 根据权利要求3所述的胶嚢引导系统，其特征在于，
19. 一种胶嚢引导方法，其特征在于，包括以下步骤 胶嚢位置方向算出步骤，根据人体通信信号算出胶嚢型内窥镜相对于电极垫的相对位置以及/或者相对方向，其中，上述 电极垫与人体内部的上述胶嚢型内窥镜进行人体通信来接收上 述人体通信信号；电极垫位置算出步骤，算出上述电极垫相对于磁性引导装 置的相对位置，其中，上述磁性引导装置对上述胶嚢型内窥镜 形成外部磁场来对上述胶嚢型内窥镜进行磁性引导；绝对位置方向算出步骤，根据通过上述胶嚢位置方向算出 步骤算出的上述胶嚢型内窥镜的相对位置以及/或者相对方向 和通过上述电极垫位置算出步骤算出的上述电极垫的相对位 置，算出上述胶嚢型内窥镜相对于上述磁性引导装置的绝对位 置以及/或者绝对方向；以及磁场控制步骤，根据通过上述绝对位置方向算出步骤算出 的上述胶嚢型内窥镜的绝对位置以及/或者绝对方向来控制上 述磁性引导装置。
20. —种胶嚢引导方法，其特征在于，包括以下步骤 胶嚢位置方向算出步骤，根据由与人体内部的胶嚢型内窥镜进行人体通信的电极垫接收到的人体通信信号，算出上述胶 嚢型内窥镜的位置以及/或者方向；以及磁场控制步骤，根据通过上述胶嚢位置方向算出步骤算出 的上述胶嚢型内窥镜的位置以及/或者方向来控制上述胶嚢型 内窥镜的引导磁场。
全文摘要
本发明的目的在于高精确度地检测使用人体通信的胶囊型内窥镜在被检体内的位置以及/或者方向来高精确度地引导该胶囊型内窥镜。本发明所涉及的胶囊引导系统具备电极垫(7)、固定配置电极垫(7)的床(3)、用于使胶囊型内窥镜(6)移动的磁场产生装置(1)、位置/方向算出部(12)以及控制部(13)。位置/方向算出部(12)根据电极垫(7)的检测值求出胶囊型内窥镜(6)的位置以及/或者方向，将该胶囊型内窥镜(6)的位置以及/或者方向与床(3)相对于磁场产生装置(1)的位置以及/或者方向相结合考虑，算出胶囊型内窥镜(6)相对于磁场产生装置(1)的绝对位置以及/或者绝对方向。控制部(13)根据该胶囊型内窥镜(6)的绝对位置以及/或者绝对方向来控制磁场产生装置(1)。
文档编号A61B1/00GK101511255SQ200780032093
公开日2009年8月19日 申请日期2007年8月27日 优先权日2006年8月29日
发明者佐藤良次, 内山昭夫, 千叶淳, 木村敦志, 健 森, 泷泽宽伸, 药袋哲夫 申请人:奥林巴斯医疗株式会社;奥林巴斯株式会社