专利名称：医疗装置引导系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗装置引导系统。
背景技术：
近年来，面向实用化而研究开发了一种以吞服型的胶嚢型内窥镜等为代表的医疗装置，该吞服型的胶嚢型内窥镜由被检查者等被检体吞服而通过体腔管道内，能够获取目标位置的体腔管道内的图像。
为了将这种医疗装置引导到体腔管道内的规定位置，目前
需要如下的部件检测出医疗装置处于体腔管道内的哪个位置，并且对医疗装置进行引导控制。作为对医疗装置进行引导控制的部件，已知如下的部件在内窥镜内装载磁铁，从外部作用磁场来控制内窺镜的位置等(例如，参照专利文献l。)。
另一方面，作为检测医疗装置的位置等的方法，已知磁性的位置检测方法。作为磁性的位置检测方法，已知如下的技术在医疗装置中设置产生磁场的源线圏，由磁场检测部等检测从源线圈产生的磁场，由此确定医疗装置的位置等(例如，参照专利文献2。)。
专利文献l:曰本净争开2004—298560号7〉才良
专利文献2:日本特开2002—325721号7>才艮
发明内容
发明要解决的问题
一般，在具备利用磁场对医疗装置进行引导控制的引导装置的医疗装置引导系统中，将线圈的配置设为亥姆霍兹式配置
7等，使发生磁场均一化，由此能够扩大适于进行医疗装置的引导控制的区域(以下，记载为控制范围。)。然而，在控制范围的周围存在医疗装置的引导可控性能下降、或者医疗装置的操作性下降的区域，控制范围是有限的。
例如，即使在对线圈进行亥姆霍兹式的配置的情况下，也由于各个线圈的大小有限而控制范围有限。由于在脱离控制范围的区域、例如靠近线圏的区域中，磁场的均一性下降、或者磁场方向偏离预期的方向，因此存在医疗装置的引导操作性有可能下降的问题。
作为解决上述问题的方法，还已知如下方法在磁性引导装置中设置可动部，使引导装置根据医疗装置的运动而进行随动动作。
然而，在引导装置的控制范围某种程度地覆盖由医疗装置进行检查的检查区域的情况下，当进行上述追踪动作时，引导装置的可动部始终进行动作，从而需要安全机构。其结果，存在导致引导装置复杂化的问题。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够防止医疗装置大幅度地偏离适于进行其引导控制的范围的医疗装置引导系统的情形。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明提供以下方案。本发明的第一方式提供一种医疗装置引导系统，设置有医疗装置，其具备磁铁；引导部，其在规定的控制区域内形成对上述医疗装置进行引导控制的控制磁场；检测部，其检测上述医疗装置的位置信息；运算部，其根据上述检测部的输出，判断上述医疗装置是否脱离了上述控制区域，运算将上述医疗装置返回到上述控制区域的方向；以及控制部，其根据该运算部的输出，控制上述引导部，其中，如果上述医疗装置脱离了 上述控制区域，则上述控制部停止形成上述控制磁场。
根据本发明的第一方式，由于设置有引导部、检测部、运 算部以及控制部，因此能够防止医疗装置大幅度地偏离适于对 医疗装置进行引导控制的控制区域的情形。
引导部在控制区域内形成对医疗装置进行引导控制的控制 磁场，因此能够向规定的方向引导位于控制区域内的医疗装置。 检测部能够检测医疗装置的位置信息。运算部接收检测部的信 号，判断医疗装置即将向哪个方向超出控制范围。同时，运算 部能够输出表示医疗装置脱离了控制区域的意思的信号。控制 部能够根据运算部的信号控制引导部。引导部能够根据控制部 的输出来停止形成控制磁场，因此能够容易地防止医疗装置大 幅度地偏离控制区域的情形。也就是说，由于停止形成控制磁 场，因此通过控制磁场作用于医疗装置的力消失，能够使医疗 装置与控制区域进行相对移动而将医疗装置容易地移动到控制 区域内。并且，由于利用控制磁场进行的医疗装置的引导控制 也被停止，因此能够防止由于错误的操作而使医疗装置更加远 离控制区域的情形。
在上述发明中，上述医疗装置被导入到被检体的体腔内， 希望设置驱动部，该驱动部根据上述控制部的输出，来移动上 述被检体。
通过这样，由于设置有驱动部，因此能够防止医疗装置大 幅度地偏离适于对医疗装置进行引导控制的控制区域的情形。
由驱动部移动导入了医疗装置的被检体，由此能够将医疗 装置返回到控制区域内。驱动部根据控制部的输出而自动地移 动被检体，因此与操作者移动医疗装置而将医疗装置返回到控 制区域内的方法相比，能够容易地防止大幅度地偏离控制区域的情形。
在上述发明中，希望根据上述运算部的输出，上述控制部 形成将上述医疗装置向返回到上述控制区域的方向移动规定量 的上述控制磁场，之后，停止形成上述控制磁场。
通过这样，控制部通过对控制磁场进行控制，能够将医疗 装置向返回到控制区域的方向移动规定量。由于医疗装置向控 制区域靠近规定量，因此在之后的对应中容易地对医疗装置进 行引导控制，能够容易地防止大幅度地偏离控制区域的情形。 同时，由于移动距离被限制为规定量，因此医疗装置不会移动 到远离脱离了控制区域的位置的位置。因此，医疗装置的操作 者容易掌握医疗装置的位置，能够容易地防止医疗装置大幅度 地偏离控制区域的情形。
控制部根据运算部的输出来形成控制磁场，因此能够自动 地将医疗装置返回到控制区域内。
控制部向返回到控制区域的方向移动医疗装置之后，停止 形成控制磁场，因此能够容易地防止医疗装置大幅度地偏离控 制区域的情形。
在上述发明中，希望在上述医疗装置中设置由上述检测部 进行检测的被才全测部，上述检测部被配置在上述控制区域的边 界区域附近。
通过这样，由于配置有祐j全测部和;险测部，因此能够算出 医疗装置的位置信息。
由于在医疗装置中设置被检测部，因此能够检测被4企测部 的位置。在控制区域的边界区域附近配置检测部，因此能够容 易地检测到一皮4企测部、即医疗装置脱离了控制区域。
在此，作为检测部，能够例示金属传感器、超声波传感器 等。在使用金属传感器作为检测部的情况下，能够列举出金属部件作为被检测部。在使用超声波传感器作为检测部的情况下， 能够列举出反射超声波的反射部件作为被检测部。
在上述发明中，希望在上述医疗装置中设置磁感应线圏， 在上述检测部中设置有位置检测用磁场形成部，其形成使上
述磁感应线圏感应出感应磁场的位置4全测用磁场；磁场检测部， 其检测从上述》兹感应线圏产生的感应f兹场；以及位置算出部， 其根据该磁场检测部的输出，算出上述医疗装置的位置信息。
通过这样，在医疗装置中设置有磁感应线圏，在检测部中 设置有位置#r测用》兹场形成部、磁场抬，观'j部以及位置算出部， 因此检测部能够算出医疗装置的位置信息。
由于在医疗装置中设置有磁感应线圏，因此通过施加位置 检测用磁场，能够从医疗装置(磁感应线圏)产生感应磁场。由 于在检测部中设置有位置检观'J用磁场形成部，因此能够在控制 区域形成位置检测用磁场，从位于控制区域内的医疗装置产生 感应磁场。由于在4企测部中设置有检测从医疗装置产生的感应 磁场的磁场检测部，因此检测部能够得到与从磁场检测部接收 到的感应磁场的强度相应的输出信号。位置算出部能够根据磁 场检测部的输出信号，算出医疗装置相对于磁场检测部位于哪 个位置。位置算出部能够将上述算出结果输出到运算部。
在上述发明中，希望在上述医疗装置中设置产生磁场的磁 场发生部，在上述检测部中设置有万兹场才全测部，其检测从上 述磁场发生部产生的磁场；以及位置算出部，其根据该磁场检 测部的输出，算出上述医疗装置的位置信息。
通过这样，由于在医疗装置中设置有磁场发生部，在检测 部中设置有磁场才企测部和位置算出部，因此4企测部能够检测到 医疗装置脱离了控制区域。
设置在医疗装置中，从磁场发生部自身向外部产生磁场。由于在检测部中设置有检测从磁场发生部产生的磁场的磁场检 测部，因此检测部能够得到与从磁场检测部接收到的磁场的强 度相应的输出信号。位置算出部根据磁场检测部的输出信号， 能够算出医疗装置相对于磁场检测部位于哪个位置。位置算出 部能够将上述算出结果输出到运算部。
在上述发明中，希望在上述医疗装置中设置发送电波的无
线发送部，在上述检测部中设置有多个无线接收部，该多个 无线接收部接收上述电波；以及位置算出部，其根据该多个无 线接收部的输出信号，算出上述医疗装置的位置信息。
通过这样，在医疗装置中设置有无线发送部，在检测部中 设置有无线接收部和位置算出部，因此检测部能够检测到医疗 装置脱离了控制区域。
在医疗装置中设置有无线发送部，从无线发送部向外部发 送电波。在检测部中设置有接收从无线发送部发送的电波的多 个无线接收部，因此检测部能够得到与从多个无线接收部接收 到的电波的强度相应的多个输出信号。位置算出部能够根据无 线接收部的输出信号，算出医疗装置相对于多个无线接收部位 于哪个位置。位置算出部能够将上述算出结果输出到运算部。
本发明的第二方式提供一种医疗装置引导系统的控制方 法，利用在控制区域内形成的控制磁场，对配置在上述控制区 域内的可进行磁性引导的医疗装置进行引导控制，该医疗装置 引导系统的控制方法具备以下步骤检测步骤，检测上述医疗 装置的位置信息；算出步骤，判断上述医疗装置是否脱离了上 述控制区域，算出返回到上述控制区域的方向；指示步骤，输 出使上述医疗装置向返回到上述控制区域的方向移动的指示； 以及停止步骤，停止形成上述控制磁场。
根据本发明的第二方式，具备检测步骤、算出步骤、指示步骤以及停止步骤，因此能够容易地防止医疗装置大幅度地偏 离适于对医疗装置进行引导控制的控制区域的情形。
通过具备检测步骤，能够检测医疗装置的位置信息。通过 具备算出步骤，能够判断医疗装置是否脱离了适于进行引导控 制的控制区域，能够防止无法进行医疗装置的引导控制的情形。 通过具备算出步骤，能够算出将医疗装置返回到控制区域的方 向，能够容易地防止医疗装置大幅度地偏离控制区域的情形。 通过具备指示步骤，例如医疗装置引导系统的操作者能够容易 地获知将医疗装置返回到控制区域的方向，能够容易地防止医 疗装置大幅度地偏离控制区域的情形。通过具备停止步骤，停 止形成控制磁场，能够容易地防止医疗装置大幅度地偏离控制 区域的情形。也就是说，通过控制磁场作用于医疗装置的力消 失，能够使医疗装置与控制区域进行相对移动而将医疗装置容 易地移动到控制区域内。并且，由于利用控制磁场进行的医疗 装置的引导控制也被停止，因此能够防止由于错误的操作而使 医疗装置更加远离控制区域的情形。
在上述发明中，希望在上述指示步骤与上述停止步骤之间 具备移动步骤，在该移动步骤中，使上述医疗装置和上述控制 区域向将上述医疗装置返回到上述控制区域的方向相对移动规 定量。
通过这样，由于具备移动步骤，因此能够容易地防止医疗 装置大幅度地偏离适于对医疗装置进行引导控制的控制区域的 情形。
由于具备移动步骤，因此医疗装置向返回到控制区域的方 向靠近规定量。因此，在之后的对应中容易地对医疗装置进行 引导控制，能够容易地防止医疗装置大幅度地偏离控制区域的 情形。同时，由于移动距离被控制为规定量，因此医疗装置不
13会移动到远离脱离了控制区域的位置的位置。因此，医疗装置 的操作者容易掌握医疗装置的位置，能够容易地防止医疗装置 大幅度地偏离控制区域的情形。
根据本发明的医疗装置引导系统，由于设置有在控制区域 内形成对医疗装置进行引导控制的控制磁场的引导部、检测医 疗装置的位置信息的检测部、根据检测部的输出而判断医疗装 置是否脱离了控制区域并运算将医疗装置返回到控制区域的方 向的运算部、以及停止形成控制磁场的控制部，因此起到能够 容易地防止医疗装置大幅度地偏离适于对医疗装置进行引导控 制的控制区域的情形。
图l是说明本发明的第一实施方式的胶嚢型医疗装置引导 系统的外观结构的示意图。
图2是说明在图l的胶嚢型医疗装置引导系统中的控制区域
的说明中使用的面的位置的图。
图3是表示图2中说明的面中的控制区域的示意图。 图4是说明图3中的控制区域及其附近区域中的磁场强度的
分布的图。
图5是表示图l的胶嚢型医疗装置引导系统与被检查者之间 的相对位置关系的概要图。
图6是说明图l的胶囊型医疗装置引导系统中的电路结构的 框图。
图7是说明图1的胶嚢型医疗装置引导系统中的电路结构的 另一框图。
图8是表示图6的引导用磁场发生线圈与引导用磁场发生线 圈驱动部之间的关系的电路图。图9是表示图7的引导用磁场发生线圈与引导用磁场发生线
圈驱动部之间的关系的另 一 电路图。
图IO是说明图6的胶嚢型医疗装置系统中的控制的流程图。 图ll是说明本发明的第二实施方式中的胶嚢型医疗装置引
导系统的外观结构的图。
图12是说明图ll的胶嚢型医疗装置引导系统中的电路结构
的框图。
图13是说明本发明的第二实施方式中的第一变形例中的胶 嚢型医疗装置引导系统的外观结构的图。
图14是说明图13的胶嚢型医疗装置引导系统中的电路结构 的框图。
图15是说明本发明的第二实施方式中的第二变形例中的胶 嚢型医疗装置引导系统的外观结构的图。
图16是说明图15的胶嚢型医疗装置引导系统中的电路结构 的框图。
图17是说明本发明的第三实施方式中的胶嚢型医疗装置引 导系统中的电路结构的框图。
图18是说明图ll的胶嚢型医疗装置引导系统的其它实施方 式的示意图。
附图标记说明
1、 101、 201、 301、 401:胶嚢型医疗装置引导系统(医疗 装置引导系统)；3、 103、 203、 303:胶嚢型医疗装置(医疗装 置)；5:线圈单元(引导部)；5X-1、 5X-2、 5Y-1、 5Y_2、 5Z-1、 5Z-2:引导用磁场发生线圏(引导部)；7Y-1、 7Y-2:金属传感 器(检测部)；9:被检体；11:永久磁铁(磁铁)；15、 115:金属 部(被;险测部)；17:控制区域；21、 121、 421:控制部；25: 显示部；27X、 27Y、 27Z:信号发生器(引导部)；29X、 29Y、29Z:引导用磁场发生线圏驱动部(引导部)；31:驱动部；133、 233、 333:位置算出部(检测部)；35:运算部(运算部)；105: 位置检测用磁场发生线圏(位置检测用磁场形成部)；107:磁场 检测部G企测部)；307:无线接收部(;险测部)；315:无线发送部； 308:天线(无线4妻收部、；险测部)。
具体实施例方式
下面，参照图l至图IO说明本发明的第一实施方式所涉及的 胶嚢型医疗装置引导系统。
图l是说明本实施方式的胶嚢型医疗装置引导系统的外观 结构的示意图。
如图1所示，胶嚢型医疗装置引导系统(医疗装置引导系 统)l具备投入到被检查者等中的胶嚢型医疗装置(医疗装置)3、 形成引导用磁场(控制磁场)的线圏单元(引导部)5、以及金属传 感器G全测部)7Y-1、 7Y-2。
胶嚢型医疗装置3被引导到被检体9的体腔管道内，进行体 腔管道的内表面的观察、诊断、治疗等医疗行为。如图l所示， 在胶嚢型医疗装置3中设置有永久磁铁(磁铁)11、螺旋部13以及 金属部(被检测部)。永久磁铁ll被设置在胶嚢型医疗装置3的内 部并被固定在胶嚢型医疗装置3上使得永久》兹铁11的运动传递 到胶嚢型医疗装置3。螺旋部13将胶嚢型医疗装置3的旋转运动 变换为推进力。螺旋部13是被设置在胶嚢型医疗装置3的外面的 螺旋状的凸起部。螺旋部13被设置成中心轴线与胶嚢型医疗装 置3的旋转轴相同或者大致平行。金属部是由金属传感器7Y-1、 7Y-2进行检测的金属部。
此外，如上所述，可以在胶嚢型医疗装置3中独立地设置由金属传感器7Y-1、 7Y-2进行检测的金属部，在由金属传感器 7Y-1、 7Y-2检测出装载在胶嚢型医疗装置3中的其它设备、例 如进行上述医疗行为的设备的情况下，也可以不独立地设置金 属部，并没有特别地进行限定。
线圏单元5在控制区域内形成引导用磁场来对胶嚢型医疗 装置3进行引导控制。如图l所示，线圈单元5具备相对于X轴大 致垂直地配置的 一 对引导用磁场发生线圏(引导部)5X-1 、 5X-2、相对于Y轴大致垂直地配置的一对引导用磁场发生线圈 (引导部)5Y-1、 5Y-2、以及相对于Z轴大致垂直地配置的一对 引导用磁场发生线圏(引导部)5Z-1、 5Z-2。引导用磁场发生线 圏5X-1、 5X-2的一对、引导用磁场发生线圏5Y-1、 5Y-2的一 对、以及引导用磁场发生线圏5Z-1、 5Z-2的一对的各个线圈对 被相向地配置成亥姆霍兹式。将引导用磁场发生线圈5X-1、 5X-2、 5Y-1、 5Y-2、 5Z-1、 5Z-2配置成立方体或者长方体状 使得在内部形成控制区域17。
此外，如上所述，可以将引导用磁场发生线圈5X-1、 5X-2 的一对、引导用磁场发生线圈5Y-1、 5Y-2的一对、以及引导用 磁场发生线圏5Z-1、 5Z-2的一对配置成各个线圏对中的法线成 为三轴正交，也可以不是三轴正交，并没有特别地进行限定。
如上所述，可以将引导用》兹场发生线圏5X-1 、 5X-2的 一对、 引导用磁场发生线圏5Y-1、 5Y-2的一对、以及引导用磁场发生 线圏5Z-1 、 5Z-2的 一对的各个线圏对相向地配置成亥姆霍兹 式，也可以不是相向地配置成亥姆霍兹式，并没有特别地进4亍 限定。
图2是说明在图l的胶嚢型医疗装置引导系统中的控制区域 的说明中使用的面的位置的图。图3是表示图2中说明的面中的 控制区域的示意图。图4是说明图3中的控制区域及其附近区域中的磁场强度的分布的图。
在此，说明设定在由引导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2、 5Y-1、 5Y-2、 5Z-1、 5Z-2包围的区域内的控制区域、以及相
邻区域。
如图2所示，应用从Z轴的正方向侧观察将线圈单元5沿着 X-Y平面剪切得到的面的情况进行说明。在这种情况下，如图3 所示，在由引导用f兹场发生线圈5X-l、 5X-2、 5Y-1、 5Y-2包 围的区域的中心侧设定控制区域17,在控制区域17与引导用磁 场发生线圏5X-1、 5X-2、 5Y-1、 5Y-2之间设定可控性降低的 相邻区域19。
在由引导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2、 5Y-1、 5Y-2、 5Z-1、 5Z-2包围的区域内，形成具有如图4所示的磁场强度分布的引 导用磁场。引导用磁场发生线圈5X-1、 5X-2的一对、引导用磁 场发生线圈5Y-1 、 5Y-2的 一对、以及引导用》兹场发生线圏5Z-1 、 5Z-2的 一对的各个线圏对#:相向地配置成亥姆霍兹式，因此在 上述区域内形成磁场强度大致均匀的区域(磁场强度的梯度平 坦的区域)。将该图4中的磁场强度大致均匀的区域设定为图3 中的控制区域17,将图4中的磁场强度的磁场梯度急剧变化的区 域(由椭圆包围的区域)i殳定为图3中的相邻区域19。由于相邻区 域19的磁场强度的磁场梯度的变化急剧，因此与控制区域17相 比，胶嚢型医疗装置3的操作性稍有降低。
图5是表示图l的胶嚢型医疗装置引导系统与被检查者之间 的相对位置关系的概要图。
金属传感器7Y-1、 7Y-2检测胶嚢型医疗装置3的位置信息。 如图l所示，金属传感器7Y-1被配置在引导用磁场发生线圏 5Y-1的附近区域中，金属传感器7Y-2被配置在引导用磁场发生 线圏5Y-2的附近区域中。金属传感器7Y-1、 7Y-2被配置成沿
18着X轴延伸，并且被配置在相邻区域19内(参照图3)。
此外，在本实施方式中，如图5所示，应用被检体9沿着Y 轴的轴线方向移动的情况进行说明，因此金属传感器7Y-1 、 7Y-2分别处于引导用磁场发生线圈5X-1 、 5X-2的附近区域， 配置成沿着X轴延伸。这是因为胶嚢型医疗装置3随着被检体9 的移动而进行移动，因此胶嚢型医疗装置3在沿着Y轴的方向上 脱离控制区域17的可能性较高。由于在沿着X轴的方向、以及 沿着Z轴的方向脱离控制区域17的可能性较低，因此没有配置 沿着Y轴和Z轴延伸的金属传感器。因此，根据被检体9的移动 方向等适当变更金属传感器7Y-1、 7Y-2的配置位置以及配置个 数，并没有特别地进行限定。
图6是说明图l的胶嚢型医疗装置引导系统中的电路结构的 框图。
如图6所示，胶嚢型医疗装置引导系统1还具备控制部21、 操作部23、显示部25、信号发生器(引导部)27X、 27Y、 27Z、 引导用i兹场发生线圈驱动部(引导部)29X、 29Y、 29Z、驱动部 31、以及运算部35。
运算部35根据从金属传感器7Y-1 、 7Y-2输入的检测信号， 判断胶嚢型医疗装置3是否脱离了控制区域17。运算部35通过判 断从金属传感器7Y-1和金属传感器7Y-2中的哪一个金属传感 器输出了检测信号，能够判断胶嚢型医疗装置3脱离控制区域17 的方向是Y轴的正方向和负方向中的哪一个方向。并且，运算 部35算出将胶嚢型医疗装置3返回到控制区域17的方向。
操作部23是操作者将胶嚢型医疗装置3的引导方向等的指 示输入到胶嚢型医疗装置引导系统1的操作部。输入到操作部2 3 的操作者的指示被输入到控制部21 。
显示部25对操作者显示运算部35算出的、将胶嚢型医疗装置3返回到控制区域17的方向。
控制部21根据来自操作部23的输入，算出用于产生引导磁 场的控制信号。然后，将用于产生所算出的波形的指示输出到 信号发生器27X、 27Y、 27Z。控制部21根据运算部35的算出结 果进行用于停止引导磁场的控制。并且，控制部21将用于显示 操作者所需的信息的指示输入到显示部2 5 。
信号发生器27X、 27Y、 27Z生成使引导用磁场发生线圈驱 动部29X、 29Y、 29Z产生引导用》兹场的交流信号。如图6所示， 将控制信号从控制部21输入到信号发生器27X、 27Y、 27Z,在 信号发生器27X、 27Y、 27Z中生成的交流信号分别被输入到引 导用^兹场发生线圏驱动部29X、 29Y、 29Z。
图7是说明图l的胶嚢型医疗装置引导系统中的电路结构的 另一框图。图7的框图的基本结构与图6的框图相同，不同之处 在于胶嚢型医疗装置引导系统1还具备切换部X、 Y、 Z。
如后述的那样，切换部X、 Y、 Z根据从控制部21输入的控 制信号，控制流过引导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2、引导用磁 场发生线圏5Y-1、 5Y-2、引导用^兹场发生线圏5Z-1 、 5Z-2的 电流。
将控制信号从控制部21输入到切换部X、 Y、 Z。切换部X 与引导用磁场发生线圈驱动部29X以及引导用磁场发生线圏 5X-1、 5X-2 —起构成电流电路，切换部Y与引导用磁场发生线 圈驱动部29Y以及引导用磁场发生线圈5Y-1、 5Y-2 —起构成电 流电路，切换部Z与引导用磁场发生线圏驱动部29Z以及引导用 》兹场发生线圏5Z-1、 5Z-2 —起构成电流电^各。
图8是表示图6的引导用磁场发生线圈与引导用磁场发生线 圈驱动部之间的关系的电路图。
引导用磁场发生线圈驱动部29X、 29Y、 29Z分别将从信号发生器27X、 27Y、 27Z输入的交流信号进行放大，并输出到引 导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2、引导用》兹场发生线圏5Y-1、 5Y-2、引导用磁场发生线圏5Z-1、 5Z-2。如图6所示，将在信 号发生器27X、 27Y、 27Z中生成的交流信号分别输入到引导用 磁场发生线圏驱动部29X、 29Y、 29Z。在引导用磁场发生线圏 驱动部29X、 29Y、 29Z中ii大后的交流信号分别一皮输出到引导 用磁场发生线圈5X-1、 5X-2、引导用磁场发生线圈5Y-1、 5Y-2、 以及引导用磁场发生线圈5Z-1、 5Z-2。
如图8所示，引导用磁场发生线圏驱动部29X以及引导用磁 场发生线圈5X-1、 5X-2形成一个闭合电路，引导用磁场发生线 圏5X-1、 5X-2被串联连接。对于引导用磁场发生线圈驱动部 29Y和引导用磁场发生线圏5Y-1、 5Y-2、以及引导用磁场发生 线圈驱动部29Z和引导用》兹场发生线圈5Z-1、 5Z-2也同样地进 行连接。
图9是表示图7的引导用磁场发生线圏与引导用磁场发生线 圈驱动部之间的关系的另 一电路图。图9的电路图的基本结构与 图8的电路图相同，不同之处在于还具备切换部X、 Y、 Z。
如图9所示，从控制部21将控制信号输入到切换部X、 Y、 Z。 切换部X与引导用磁场发生线圈驱动部29X以及引导用磁场发 生线圏5X-1、 5X-2 —起构成电流电路，切换部Y与引导用磁场 发生线圈驱动部29Y以及引导用磁场发生线圏5Y-1 、 5Y-2 —起 构成电流电路，切换部Z与引导用磁场发生线圈驱动部2 9 Z以及 引导用磁场发生线圏5Z-1 、 5Z-2—起构成电流电路。
驱动部31使被检体9横卧的床(未图示)移动。如图6所示， 驱动部31根据控制部21的输出使床移动，由此使胶嚢型医疗装 置3连同被检体9一起移动。
接着，说明由上述结构构成的胶嚢型医疗装置引导系统l的作用。
首先，说明本实施方式中的胶嚢型医疗装置3的引导方法的 概要。
如图6所示，控制部21根据从操作部23输出的信号来算出形 成进行胶嚢型医疗装置3的引导所需的引导用磁场的控制信号。 所算出的控制信号分别被输出到信号发生器27X、 27Y、 27Z, 信号发生器27X、 27Y、 27Z根据控制信号分别生成具有规定的 波形的交流信号。所生成的交流信号分别被输出到引导用磁场 发生线圈驱动部29X、 29Y、 29Z,引导用》兹场发生线圏驱动部 29X、 29Y、 29Z分别将交流信号进行电流放大。放大后的交流 信号分别被输出到引导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2、引导用磁 场发生线圈5Y-1、 5Y-2、以及引导用》兹场发生线圈5Z-1、 5Z-2, 引导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2、引导用磁场发生线圈5Y-1、 5Y-2、以及引导用磁场发生线圈5Z-1、 5Z-2分别形成引导用磁 场中的X轴、Y轴、Z轴方向所相关的^兹场成分。
控制部21通过控制由引导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2、引 导用磁场发生线圏5Y-1、5Y-2、以及引导用磁场发生线圏5Z-1、 5Z-2形成的引导用磁场的X轴、Y轴、Z轴方向所相关的磁场成 分的磁场强度，能够在控制区域17形成规定的旋转磁场(引导用 磁场)(参照图3)。也就是说，控制部21能够控制上述旋转磁场 的旋转中心轴线的位置及方向以及上述旋转》兹场的旋转方向及 旋转速度等。
如图l所示，通过装载在内部的永久》兹4失11和上述旋转磁场 对配置在控制区域17内的胶嚢型医疗装置3提供旋转转矩，从而 进行旋转驱动。通过上述旋转磁场来控制胶嚢型医疗装置3的位 置及旋转轴线方向以及旋转方向及旋转速度。
胶嚢型医疗装置3的螺旋部13利用与外部之间的摩擦将由上述旋转磁场提供的旋转转矩变换为推进力。利用由螺旋部13变换得到的推进力来驱动胶嚢型医疗装置1。上述推进力作用于沿着胶嚢型医疗装置3的旋转轴线方向的方向，由上述旋转磁场的旋转方向控制推进力产生作用的方向。此外，利用上述旋转磁场来推进引导胶嚢型医疗装置3的方法是与日本特开
2004-255174号公报所公开的方法大致相同的方法。
接着，说明本实施方式的观察被检体9时的胶嚢型医疗装置3的位置检测方法的概要。
首先，如图5所示，将胶嚢型医疗装置3投入到被检体9中。此时，胶嚢型医疗装置3处于还没有进入控制区域17内的状态。如图l所示，金属传感器7Y-1、 7Y-2能够检测到胶嚢型医疗装置3(金属部)从该状态进入到控制区域17内。具体地说，金属传感器7Y-1能够检测到胶嚢型医疗装置3从Y轴的正方向进入到控制区域17内。金属传感器7Y-2能够检测到胶嚢型医疗装置3从Y轴的负方向进入到控制区域17内。直到胶嚢型医疗装置3进入控制区域17内为止，都无法利用引导用磁场引导胶嚢型医疗装置3。因此，直到胶嚢型医疗装置3进入控制区域17内为止，通过被检体9的移动、或者线圈单元5的移动等，将胶嚢型医疗装置3移动到控制区域17内。
如上所述，如果胶嚢型医疗装置3进入到控制区域17内，则开始利用引导用磁场引导胶嚢型医疗装置3，进行利用胶嚢型医疗装置3的观察、治疗等。
接着，说明作为本实施方式的特征的胶嚢型医疗装置3脱离了控制区域17、或者即将脱离的情况的控制方法。
图IO是说明图6的胶嚢型医疗装置系统中的控制的流程图。当胶嚢型医疗装置3的移动距离变长时，有时导致胶嚢型医疗装置3从控制区域17内向外侧移动。在此，应用胶嚢型医疗装置3移动到被检体9的肛门侧(图1中的Y轴的负方向侧)的情况进
行说明。当胶嚢型医疗装置3移动到控制区域17的端部、或者脱离控制区域17时，金属传感器7Y-2检测胶嚢型医疗装置3的位置信息(检测步骤)(步骤S1)。
如图6所示，金属传感器7 Y - 2的检测信号被输入到运算部35。运算部35判断为胶嚢型医疗装置3即将从控制区域17内向Y轴的负方向侧脱离。运算部35根据判断结果算出将胶嚢型医疗装置3返回到控制区域17内的方向。在本实施方式中，移动胶嚢型医疗装置3而将胶嚢型医疗装置3移动到控制区域17内，因此将胶嚢型医疗装置3返回到控制区域17内的方向为Y轴的正方向(算出步骤)(步骤S2)。
此外，在移动控制区域17而使胶嚢型医疗装置3移动到控制区域17内的情况下，将胶嚢型医疗装置3返回到控制区域17内的方向为Y轴的负方向。
控制部21根据运算部35的算出结果将移动被检体9的指示显示在显示部25上(指示步骤)(步骤S3)，并且通过控制驱动部31来移动被检体9(移动步骤)(步骤S4)。在错误状态下，在显示部25上还同时显示停止胶嚢型医疗装置引导系统1的情形。之后，控制部21输出停止产生引导用磁场的信号(停止步骤)(步骤S5)。
具体地说，在显示部25上显示内容为"请向Y轴的正方向移动被检体9。，，的指示。此外，可以如上所述那样在显示部25上仅显示被纟企体9的移动方向，也可以除了显示移动方向之外还显示移动距离，并没有特别地进行限定。
此外，在本实施方式中，在显示部25上显示指示，并且控制部21自动地控制驱动部31来移动被检体9,但是也可以是操作者根据显示在显示部25上的指示内容来控制驱动部31,并没有特别地进行限定。
24如上所述，可以通过驱动部31移动被j企体9，也可以;f皮;险体9自身进行移动，并没有特别地进行限定。
作为停止产生引导用磁场的具体方法，能够例示以下的两种方法。
如图6所示，第 一种方法是通过控制部21的控制将从信号发生器27X、 27Y、 27Z输出的交流信号的输出设为OV的方法。例如，在胶嚢型医疗装置3脱离了控制区域17时，控制部21根据运算部35的输出将从信号发生器27X输出的交流信号的输出电压控制为0V。在这种情况下，即使在引导用磁场发生线圈驱动部29X中进行电流放大，交流信号的输出电压也维持OV。因此，从引导用磁场发生线圏驱动部29X流向引导用磁场发生线圈5X-1、 5X-2的电流停止流动，停止从引导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2产生引导用磁场。
如图7所示，第二种方法是通过控制部21的控制将引导用磁场发生线圏驱动部29X、 29Y、 29Z的输出设为断开(OFF)(停止)的方法。例如，通过断开设置在引导用磁场发生线圈驱动部29X的输出部中的切换部X、 Y、 Z的开关来切断由引导用磁场发生线圈驱动部29X和引导用》兹场发生线圈5X-1 、 5X-2构成的电流路径的方法。当胶嚢型医疗装置3处于控制区域17内时，将开关的输出设为接通(ON)。也就是说，引导用》兹场发生线圏驱动部29X的输出按原样被输入到引导用磁场发生线圏5X-1 、 5X-2。当胶嚢型医疗装置3脱离了控制区域17时，将开关的输出设为断开。也就是说，引导用磁场发生线圏驱动部29X的输出不被输入到引导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2。
具体地说，运算部35根据从金属传感器7Y-1、 7Y-2输入的检测信号，判断胶嚢型医疗装置3是否脱离了控制区域17。于是，控制部21根据从运算部35的输出，将引导用磁场发生线圈驱动部29X的输出i殳为断开。也就是说，通过切断电流路径，使从
引导用磁场发生线圏驱动部29X流向引导用磁场发生线圈5X-1、 5X-2的电流的流动停止，来停止从引导用磁场发生线圏5X-1、 5X-2产生引导用磁场。在这种情况下，即使从信号发生器27X输出交流信号，也能够停止产生引导用磁场。因此，能够容易地停止从引导用磁场发生线圈驱动部2 9 X产生引导用磁场。
此外，停止产生引导用磁场的方法并不限定于上述两种方
通过被检体9向Y轴的正方向移动，胶嚢型医疗装置3向控制区域17的中心侧移动。当胶嚢型医疗装置3进入控制区域17内时，金属传感器7Y-2与胶嚢型医疗装置3之间的距离变大，从而金属传感器7Y-2不进行响应(不输出)。
运算部35根据金属传感器7Y-2的输出消失的情形，判断为胶嚢型医疗装置3进入控制区域17内。控制部21根据运算部35的判断，消除显示在显示部25上的指示内容，并且重新开始产生引导用磁场。具体地说，对于上述的停止产生引导用磁场的第一种方法，将强制性地设为0V的从信号发生器27X、 27Y、2 7 Z输出的交流信号的电压再次设为产生引导用磁场所需的规定波形的电压。对于上述的停止产生引导用磁场的第二种方法，接通设置在引导用磁场发生线圈驱动部2 9 X的输出部等中的开关，将输出设为接通(ON)。也就是说，将被切断的由引导用磁场发生线圈驱动部29X和引导用》兹场发生线圏5X-1 、 5X-2构成的电流路径等进行连接。
如上所述，胶嚢型医疗装置3返回到控制区域17,继续利用引导用磁场引导胶嚢型医疗装置3。
此外，如上所述，在胶嚢型医疗装置3的位置检测中可以使用金属传感器7Y-1、 7Y-2,也可以使用超声波传感器(检测部)来代替金属传感器7Y-1、 7Y-2,并没有特别地进行限定。在该结构的情况下，作为超声波传感器的检测对象，希望在胶嚢型医疗装置3中装载反射超声波的部件(被检测部)来代替金属部。
在该结构的情况下，也可以将超声波传感器配置在被检体9的身体表面，来检测胶嚢型医疗装置3在被检体9的体腔内的位置。能够根据离引导用磁场发生线圈5的距离等来决定超声波传感器的配置位置。超声波传感器的配置位置的指示能够以照射被检体9的激光指示器的照射点为目标。
根据上述结构，由于设置有线圈单元5、金属传感器7Y-1、7Y-2、以及控制部21,因此能够容易地防止胶嚢型医疗装置3大幅度地偏离控制区域17的情形。
线圏单元5在控制区域17内形成对胶嚢型医疗装置3进行引导控制的引导用磁场，因此能够向规定的方向引导位于控制区域17内的胶嚢型医疗装置3。金属传感器7Y-1、 7Y-2能够检测到胶嚢型医疗装置3脱离了控制区域17、即控制区域17内的胶嚢型医疗装置3超出控制区域17而向外侧移动，能够防止无法进行胶嚢型医疗装置3的引导控制的情形。同时，金属传感器7Y-1、7Y-2能够输出表示胶嚢型医疗装置3脱离了控制区域17的意思的信号。控制部21能够控制线圈单元5来停止形成引导用磁场，因此能够容易地防止胶嚢型医疗装置3大幅度地偏离控制区域17的情形。也就是说，由于停止形成引导用磁场，因此引导用磁场作用于胶嚢型医疗装置3的力消失，能够使胶嚢型医疗装置3与控制区域17进行相对移动，从而将胶嚢型医疗装置3容易地移动到控制区域17内。并且，利用引导用磁场进行的胶嚢型医疗装置3的引导控制也被停止，因此能够防止由于错误的操作而使胶嚢型医疗装置3更加远离控制区域17的情形。由于设置有运算部35和显示部25,因此能够容易地防止胶 嚢型医疗装置3大幅度地偏离控制区域17的情形。
由于设置有运算部35,因此能够通过运算求出将胶嚢型医 疗装置3返回到控制区域17的方向，能够容易地防止胶嚢型医疗 装置3大幅度地偏离控制区域17的情形。由于设置有显示部25, 因此上述操作者能够容易地获知将胶嚢型医疗装置3返回到控 制区域17的方向，能够容易地防止胶嚢型医疗装置3大幅度地偏 离控制区域17的情形。
由于设置有驱动部31，因此能够容易地防止胶嚢型医疗装 置3大幅度地偏离适于对胶嚢型医疗装置3进行引导控制的控制 区域17的情形。
驱动部31使导入了胶嚢型医疗装置3的被检体9移动。其结 果，能够将胶嚢型医疗装置3返回到控制区域17内。驱动部31 根据金属传感器7Y-1、 7Y-2的输出而自动地移动被检体9，因 此与操作者移动胶嚢型医疗装置3来将胶嚢型医疗装置3返回到 控制区域17内的方法相比，能够容易地防止胶嚢型医疗装置3 大幅度地偏离控制区域17的情形。
由于配置有金属部、以及金属传感器7Y-1、 7Y-2,因此能 够检测到胶嚢型医疗装置3脱离了控制区域17。
由于在胶嚢型医疗装置3中设置金属部，因此通过检测金属 部的位置能够检测出胶嚢型医疗装置3的位置。由于在控制区域 17的边界区域附近配置金属传感器7Y-1、 7Y-2，因此能够容易 地检测到金属部、即胶嚢型医疗装置3脱离了控制区域17。
本实施方式的胶嚢型医疗装置3的控制方法具备步骤S1、 步骤S2、步骤S3以及步骤S5，因此能够容易地防止胶嚢型医疗 装置3大幅度地偏离控制区域17的情形。
通过具备步骤S1，能够检测到胶嚢型医疗装置3脱离了控制区域17,能够防止无法进行胶嚢型医疗装置3的引导控制的情
形。通过具备步骤S2，能够算出将胶嚢型医疗装置3返回到控 制区域17的方向，能够容易地防止胶嚢型医疗装置3大幅度地偏 离控制区域17的情形。通过具备步骤S3，例如，胶嚢型医疗装 置引导系统1的操作者能够容易地获知将胶嚢型医疗装置3返回 到控制区域17的方向，能够容易地防止胶嚢型医疗装置3大幅度 地偏离控制区域17的情形。通过具备步骤S5，停止形成引导用 磁场，能够容易地防止胶嚢型医疗装置3大幅度地偏离控制区域 17的情形。也就是说，通过引导用磁场作用于胶嚢型医疗装置3 的力消失，能够使胶嚢型医疗装置3与控制区域17进行相对移 动，从而将胶嚢型医疗装置3容易地移动到控制区域17内。并且， 由于利用引导用磁场进行的胶嚢型医疗装置3的引导控制也被 停止，因此能够防止由于错误的操作而使胶嚢型医疗装置3更加 远离控制区域17的情形。
由于具备步骤S4，因此能够容易地防止胶嚢型医疗装置3 大幅度地偏离控制区域17的情形。
由于具备步骤S4，因此胶嚢型医疗装置3向返回到控制区 域17的方向靠近规定量。因此，在之后的对应中容易地对胶嚢 型医疗装置3进行引导控制，能够容易地防止胶嚢型医疗装置3 大幅度地偏离控制区域17的情形。同时，由于移动距离被限制 为规定量，因此胶嚢型医疗装置3不会移动到远离脱离了控制区 域17的位置的位置。因此，胶嚢型医疗装置3的操作者容易掌握 胶嚢型医疗装置3的位置，能够容易地防止胶嚢型医疗装置3大 幅度地偏离控制区域17的情形。
接着，参照图ll和图12说明本发明的第二实施方式。 本实施方式的胶嚢型医疗装置引导系统的基本结构与第一实施方式相同，与第一实施方式不同之处在于检测胶嚢型医疗 装置的位置的结构。因此，在本实施方式中，使用图11和图12 仅说明检测胶嚢型医疗装置的位置的结构的周围，省略其它结 构等的说明。
图1 l是说明本实施方式中的胶嚢型医疗装置引导系统的外 观结构的图。
此外，对与第 一 实施方式相同的结构要素附加相同的附图 标记，并省略其i兌明。
如图ll所示，胶嚢型医疗装置引导系统(医疗装置引导系
统)101具备投入到被检查者等中的胶嚢型医疗装置(医疗装 置)103、形成引导用磁场的线圈单元5、在胶嚢型医疗装置103 的位置检测中使用的位置检测用磁场发生线圏(位置检测用磁 场形成部、检测部)105、磁场检测部(检测部)107、位置算出部 133(检测部)、以及存储器135(参照图12)。
胶嚢型医疗装置103被引导到被检体9的体腔管道内，进行 体腔管道的内表面的观察、诊断、治疗等医疗行为。如图ll所 示，在胶嚢型医疗装置103中设置有永久磁铁11、螺旋部13、以 及磁感应线圈115。》兹感应线圈115通过乂人外部施加的位置^企测 用磁场而产生石兹感应。在石兹感应线圏115上附加电容器 (condenser)来构成以规定的频率产生谐振的谐振电路。此外， 如上所述，可以在磁感应线圈115上附加电容器来构成谐振电 路，也可以由》兹感应线圏115自身的寄生电容构成谐振电路，并 没有特别地进行限定。
位置4全测用》兹场发生线圈105在控制区域17内形成位置枱r 测用^f兹场。如图ll所示，将位置^r测用f兹场发生线圈105配置为 比引导用磁场发生线圈5X-2更靠近X轴的负方向侧。位置检测 用磁场发生线圈105根据从位置算出部133提供的交流信号，形成位置检测用》兹场(参照图12)。
磁场检测部10 7检测由磁感应线圈115形成的感应磁场以及 由位置片全测用》兹场发生线圈105形成的位置4全测用,兹场。如图11 所示，将磁场检测部107配置为比引导用磁场发生线圈5X-1更 靠近X轴的正方向侧。在磁场4企测部107中设置有多个(本实施 方式中9个)检测线圈108,由检测线圏108才企测感应磁场和位置 冲全测用；兹场。
图12是说明图11的胶嚢型医疗装置引导系统中的电路结构
的框图。
如图12所示，胶嚢型医疗装置引导系统101还具备控制部 121、操作部23、显示部25、信号发生器27X、 27Y、 27Z、引导 用磁场发生线圈驱动部29X、 29Y、 29Z、驱动部31、以及运算 部35。
控制部121根据运算部35的输出，控制引导用磁场的形成。 运算部35根据位置算出部133的输出，判断胶嚢型医疗装置103 是否脱离了控制区域17。在运算部35中具备存储器。存储器存 储对磁场检测部107仅施加位置检测用磁场时的磁场检测部107 的输出。
位置算出部133控制位置检测用磁场发生线圈105来形成位 置检测用磁场。位置算出部13 3对位置检测用万兹场发生线圏10 5 输出交流信号，并且乂人》兹场检测部107输入{兹场的4企测信号。并 且，位置算出部133将被输入的磁场的检测信号输出到运算部 35。
首先，说明由上述结构构成的胶嚢型医疗装置引导系统IOI 的作用。
本实施方式中的胶嚢型医疗装置103的引导方法的概要与 第一实施方式相同，因此省略其说明。
31接着，说明本实施方式中的胶嚢型医疗装置103的位置检测 方法的概要。
在检测胶嚢型医疗装置103的位置的情况下，如图12所示， 从位置算出部133对位置^r测用^f兹场发生线圈105输出交流电 流。交流电流的频率是与包括磁感应线圈115的谐振电路的谐振 电路的谐振频率大致相等的频率。如图ll所示，位置,检测用磁 场发生线圈105产生位置检测用磁场。在胶嚢型医疗装置103位 于控制区域17内的情况下，对》兹感应线圈115施加位置4企测用磁 场。》兹感应线圈115通过位置一全测用》兹场形成感应f兹场。对》兹场 检测部10 7的检测线圏10 8施加上述位置检测用磁场和上述感应 磁场，从检测线圈108输出作为包含上述位置检测用磁场和上述 感应磁场所相关的电压成分的电压信号的位置检测信号。
位置检测信号通过位置算出部13 3被输入到运算部3 5 。位置 算出部133根据预先存储在运算部35的存储器中的仅与位置检 测用磁场相关的电压信号，从位置检观'j信号中提取仅与感应磁 场相关的电压信号。位置算出部13 3还根据所提取的电压信号， 算出磁感应线圏115的位置、即胶嚢型医疗装置103的位置。此 外，利用上述感应磁场的胶嚢型医疗装置103的位置检测方法是 与"LC共振型磁気^一力^用V、t高精度位置検出〉7亍厶"、
日本应用磁性学会志、29， 153-156(2005)所公开的方法大致相 同的方法。
运算部35根据由位置算出部133算出的胶嚢型医疗装置103 的位置，使用以下两种方法中的任一种方法判断胶嚢型医疗装 置103位于控制区域17的内侧、还是位于外侧。
第 一 种方法是在控制区域17与磁场〗全测部10 7之间的相对 位置关系明确的情况下在运算部35的存储器中存储控制区域17 相对于磁场检测部107的相对位置的情况的方法。具体地说，是线圏单元5与》兹场;险测部1 0 7之间的相对位置关系明确的情况下 的方法。
例如，在用以X轴、Y轴以及Z轴方向上的上限值和下限值 规定的长方体表示控制区域17的范围的情况下，在运算部35的 存储器中存储这些上限值和下限值。运算部35将表示算出的胶 嚢型医疗装置103的位置的坐标与上述上限值及下限值进行比 较。如果胶嚢型医疗装置103的坐标值超出上述上限值和下限值 中的某一个，则判断为胶嚢型医疗装置103脱离了控制区域17。 并且，根据胶嚢型医疗装置103的X坐标值、Y坐标值、Z坐标值 的哪个坐标值在上述上限值和下限值的哪一侧超出，能够判断
出胶嚢型医疗装置103向控制区域17的哪个方向脱离。
第二种方法是控制区域17与》兹场4企测部107之间的相对位 置关系不明确的情况下的方法。具体地说，是线圈单元5与磁场 检测部10 7之间的相对位置关系不明确的情况下的方法。在这种 情况下，控制部121通过预先获:f又控制区域17与》兹场才企测部10 7 之间的共同的基准点的位置，使控制区域17与》兹场检测部107 之间的相对位置关系明确。
例如，将胶嚢型医疗装置103或者产生与该胶嚢型医疗装置 103相同的i兹场的装置配置在控制区域17的中央，由^f兹场;险测部 107检测感应磁场等，由此获取控制区域17与磁场检测部107之 间的共同的基准点的位置。由此，位置算出部133能够求出控制 区域17的中央相对于》兹场;险测部107的相对位置，同时，能够求 出控制区域17相对于磁场检测部107的X轴、Y轴以及Z轴方向上 的上限值和下限值。并且，在本实施方式中，运算部35还能够 检测出胶嚢型医疗装置103的方向，因此在控制区域17(线圈单 元5)与磁场才企测部10 7之间也能够进行坐标变换。
在明确了控制区域17与磁场检测部107之间的相对位置关系之后，与上述的第一种方法同样地，能够判断胶嚢型医疗装 置103是否脱离了控制区域17。
胶嚢型医疗装置103脱离了控制区域17、或者即将脱离的情 况以后(图6中的步骤S3起)的控制方法与第一实施方式相同，因 此省略其i兑明。
根据上述结构，在胶嚢型医疗装置103中设置有磁感应线圏 115，设置有位置片企测用磁场发生线圈105、磁场4企测部107以及 运算部35,因此运算部35能够判断胶嚢型医疗装置103是否脱离 了控制区域17。
由于在胶嚢型医疗装置103中设置有磁感应线圈115,因此 通过施加位置检测用磁场，能够从胶嚢型医疗装置103(磁感应 线圈115)产生感应磁场。由于在胶嚢型医疗装置引导系统IOI 中设置有位置检测用磁场发生线圏105,因此能够在控制区域17 中形成位置检测用磁场，并从位于控制区域17内的胶嚢型医疗 装置103产生感应磁场。磁场检测部107能够得到与从》兹场检测 部107接收到的感应磁场的强度相应的输出信号。位置算出部 133根据磁场检测部107的输出信号，能够算出胶嚢型医疗装置 103相对于》兹场纟企测部107位于哪个位置。运算部35能够根据上 述算出结果判断胶嚢型医疗装置103是否脱离了控制区域17。
接着，参照图13和图14说明本发明的第二实施方式的第一 变形例。
本变形例的胶嚢型医疗装置引导系统的基本结构与第二实 施方式相同，与第二实施方式不同之处在于与胶嚢型医疗装置 的位置检测相关的结构。因此，在本变形例中，使用图13和图 14仅说明与胶嚢型医疗装置的位置检测相关的结构周围，并省 略其它结构等的说明。图13是说明本变形例中的胶嚢型医疗装置引导系统的外观 结构的图。
此外，对与第二实施方式相同的结构要素附加相同的附图 标记，并省略其i兌明。
如图13所示，胶嚢型医疗装置引导系统(医疗装置引导系 统)201具备投入到被检查者等中的胶嚢型医疗装置(医疗装 置)203、形成引导用磁场的线圏单元5、在胶嚢型医疗装置203 的位置检测中使用的磁场;险测部10 7 、以及位置算出部2 3 3 (4企测 部)(参照图14)。
胶嚢型医疗装置203被引导到被检体9的体腔管道内，进行 体腔管道的内表面的观察、诊断、治疗等医疗行为。如图13所 示，在胶嚢型医疗装置203中设置有永久磁铁11、螺旋部13、以 及磁场发生部215。磁场发生部215自身向外部产生磁场。磁场 发生部215具备线圈和振荡电路，将从振荡电路输出的交流信号 提供给线圏，由线圏形成磁场。
图14是说明图13的胶嚢型医疗装置引导系统中的电路结构 的框图。
如图14所示，胶嚢型医疗装置引导系统201还具备控制部 121、操作部23、显示部25、信号发生器27X、 27Y、 27Z、引导 用磁场发生线圈驱动部29X、 29Y、 29Z、以及驱动部31。
从磁场检测部107将磁场的检测信号输入到位置算出部 233,并且将所输入的磁场的检测信号输出到运算部35。
首先，说明由上述结构构成的胶嚢型医疗装置引导系统201 的作用。
本实施方式中的胶嚢型医疗装置203的引导方法的概要与 第一实施方式相同，因此省略其说明。
接着，说明本实施方式中的胶嚢型医疗装置203的位置检测方法的概要。
由胶嚢型医疗装置203的磁场发生部215形成磁场。对磁场 检测部107的检测线圏108施加上述磁场，从检测线圏108输出作 为与上述磁场相关的电压信号的位置检测信号。
位置检测信号通过位置算出部233被输入到运算部35 。位置 算出部233根据位置检测信号算出磁场发生部215的位置、即胶 嚢型医疗装置203的位置。
之后的胶嚢型医疗装置203是否脱离了控制区域17的判断 等与第二实施方式相同，因此省略其说明。
根据上述结构，在胶嚢型医疗装置203中设置有磁场发生部 215，因此不需要使用位置检测用磁场发生线圈等。
磁场发生部215自身能够形成磁场。因此，磁场检测部107 能够仅检测出磁场发生部215所形成的磁场。例如，与在胶嚢型 医疗装置中设置磁感应线圈而使用感应》兹场来才企测胶嚢型医疗 装置的位置等的方法相比，不需要分离包含在位置检测信号中 的与位置一全测用^兹场相关的电压成分以及与感应》兹场相关的电 压成分。
接着，参照图15和图16说明本发明的第二实施方式的第二
变形例。
本变形例的胶嚢型医疗装置引导系统的基本结构与第二实 施方式的第一变形例相同，与第一变形例不同之处在于与胶嚢 型医疗装置的位置检测相关的结构。因此，在本变形例中，使 用图15和图16仅说明与胶嚢型医疗装置的位置检测相关的结构 周围，省略其它结构等的说明。
图15是说明本变形例中的胶嚢型医疗装置引导系统的外观 结构的图。
36此外，对与第二实施方式相同的结构要素附加相同的附图 标记，并省略其说明。
如图15所示，胶嚢型医疗装置引导系统(医疗装置引导系
统)301具备投入到被检查者等中的胶嚢型医疗装置(医疗装 置)303、形成引导用磁场的线圈单元5、在胶嚢型医疗装置303 的位置检测中使用的无线接收部(检测部)307、以及位置算出部 333(检测部)(参照图16)。
胶嚢型医疗装置303被引导到被检体9的体腔管道内，进行 体腔管道的内表面的观察、诊断、治疗等医疗行为。如图15所 示，在胶嚢型医疗装置303中设置有永久磁铁11、螺旋部13、以 及无线发送部315。无线发送部315向外部发送电波。在胶嚢型 医疗装置303与外部之间的通信中使用电波。例如，在胶嚢型医 疗装置303中设置有图像获取部的情况下，在将所获取的图像发 送到外部时，能够使用上述电波。
无线接收部307^妄收从无线发送部315发送的电波。在无线 接收部307中设置多个(本实施方式中9个)天线(无线接收 部)308,由天线3084妄收电波。
图16是说明图15的胶嚢型医疗装置引导系统中的电路结构 的框图。
如图16所示，胶嚢型医疗装置引导系统301还具备控制部 121、操作部23、显示部25、信号发生器27X、 27Y、 27Z、引导 用磁场发生线圏驱动部29X、 29Y、 29Z、以及驱动部31。
位置算出部333从多个天线308中选择接收最强电波的(通 信质量最好)天线308，使用所选择的天线308继续进行与胶嚢型 医疗装置303之间的通信。位置算出部333进一步将多个天线308 的各自的电波的接收强度输出到运算部3 5 。
接着，说明由上述结构构成的胶嚢型医疗装置引导系统301的作用。
首先，本实施方式中的胶嚢型医疗装置303的引导方法的概 要与第一实施方式相同，因此省略其说明。
接着，说明本实施方式中的胶嚢型医疗装置303的位置检测
方法的概要。
由胶嚢型医疗装置303的无线发送部315发送电波。无线接 收部307的多个天线308接收上述电波，根据接收到的电波强度 输出接收信号。位置算出部333将各个天线308的电波的接收强 度输出到位置算出部333。位置算出部333根据各个天线308的电 波的接收强度，算出无线发送部315的位置、即胶嚢型医疗装置 303的位置。
之后的胶嚢型医疗装置303是否脱离了控制区域17的判断 等与第二实施方式相同，因此省略其说明。
根据上述结构，在胶嚢型医疗装置303中设置有无线发送部 315,设置有无线接收部307、以及位置算出部333,因此运算部 35能够判断医疗装置是否脱离了控制区域。
在胶嚢型医疗装置303中设置有无线发送部315,从无线发 送部315向外部发送电波。在无线接收部307中设置有接收从无 线发送部315发送的电波的多个天线308。因此，无线接收部307 能够输出与接收到的电波的强度相应的多个输出信号。位置算 出部333根据无线接收部307的输出信号，能够算出胶嚢型医疗 装置303相对于多个天线308处于哪个位置。运算部35根据上述 算出结果，能够判断胶嚢型医疗装置303是否脱离了控制区域 17。
由于设置有无线发送部315和无线接收部307,因此不使用 位置检测用磁场发生线圏等也能够进行胶嚢型医疗装置303的 位置测量。例如，在使用胶嚢型医疗装置303进行被检体9的体腔内的摄像的情况下，能够使用发送摄像数据的电波进行胶嚢 型医疗装置303的位置等的测量。因此，不需要仅在位置测量中 使用的位置检测用磁场发生线圏等，能够使胶嚢型医疗装置引 导装置301的结构简单化。
接着，说明本发明的第二实施方式中的第三变形例。 本变形例的胶嚢型医疗装置引导系统的基本结构与第二实 施方式、第一实施方式相同，与第二实施方式、第一实施方式 不同之处在于与胶嚢型医疗装置的位置检测相关的结构，具有
第二实施方式中的磁性的位置算出部133以及第一实施方式中 的金属传感器(检测部)7Y-1、 7Y-2的两者。在利用金属传感器 7Y-1、 7Y-2的位置4企测中，仅能够4全测金属部、即胶嚢型医疗 装置3是否处于由金属传感器7Y-1、 7Y-2制作的区域内，但是 检测范围广。另一方面，在利用位置算出部133的位置检测中， 虽然检测范围窄，但是与金属传感器7Y-1、 7Y-2相比能够高精 确度地检测出位置、方向。运算部35根据从金属传感器7Y-1、 7Y-2输入的检测信号，判断胶嚢型医疗装置3是否脱离了控制 区域17,并且算出将胶嚢型医疗装置3返回到控制区域17的方 向。控制部21根据运算部35的算出结果进行用于停止引导磁场 的控制。
根据上述结构，具有如下效果能够使用位置算出精确度 较低的金属传感器7Y-1、 7Y-2进行根据胶嚢型医疗装置3脱离 控制区域17的情形而是否停止形成引导磁场的判断，另 一方面， 在胶嚢型医疗装置3处于控制区域内的情况下，能够使用位置算 出部133算出胶嚢型医疗装置3的详细的位置。并且，也可以使 用位置算出部133的算出结果进行将胶嚢型医疗装置3返回到控 制区域17等的动作控制。[第三实施方式]
接着，参照图17说明本发明的第三实施方式。
本实施方式的胶嚢型医疗装置引导系统的基本结构与第二 实施方式相同，与第二实施方式不同之处在于将胶嚢型医疗装 置返回到控制区域的方法。因此，在本实施方式中，使用图17 仅说明将胶嚢型医疗装置返回到控制区域的方法所相关的结构 周围，省略其它结构等的说明。
图17是说明本实施方式中的胶嚢型医疗装置引导系统中的 电路结构的框图。
此外，对与第二实施方式相同的结构要素附加相同的附图 标记，并省略其i兌明。
如图17所示，胶嚢型医疗装置引导系统(医疗装置引导系 统)401具备控制部421、操作部23、显示部25、信号发生器27X、 27Y、 27Z、引导用石兹场发生线圈驱动部29X、 29Y、 29Z、马区动 部31、运算部35以及位置算出部133。
控制部421根据位置算出部133的输出来控制引导用磁场的 形成。运算部35根据位置算出部133的输出，判断胶嚢型医疗装 置103是否脱离了控制区域17。在运算部35中具备存储器，存储 器存储对磁场检测部10 7仅施加位置检测用磁场时的磁场检观'J 部107的输出。
接着，说明由上述结构构成的胶嚢型医疗装置引导系统401 的作用。
本实施方式中的胶嚢型医疗装置103的引导方法的概要与 第一实施方式相同，因此省略其说明。
本实施方式中的胶嚢型医疗装置103的位置检测方法的概 要与第二实施方式相同，因此省略其说明。
接着，说明作为本实施方式的特征的将胶嚢型医疗装置103
40返回到控制区域17的方法。
当由运算部35判断为胶嚢型医疗装置103脱离了控制区域 17、或者即将脱离时，控制部421根据运算部35的算出结果，在 显示部25上显示移动被检体9的指示，并且输出将胶嚢型医疗装 置103返回到控制区域17的指示。之后，控制部421输出停止产 生引导用磁场的信号。
具体地说，将胶嚢型医疗装置103返回到控制区域17的指示 是向与目前为止的行进方向相反的方向引导胶嚢型医疗装置 103的指示。例如，应用胶嚢型医疗装置103在Y轴的负方向上 前进而脱离控制区域17的情况进行说明。
当由运算部35判断为胶嚢型医疗装置103脱离了控制区域 17时，控制部421进行向Y轴的正方向移动胶嚢型医疗装置103 的控制。也就是说，控制部421对信号发生器27Z输出将目前为 止产生的交流信号的相位翻转的(移动兀)控制信号，并且对信号 发生器27X输出产生与目前为止产生的交流信号相同的交流信 号的控制信号。通过这样进行控制，使目前为止向Y轴的负方 向引导胶嚢型医疗装置103的旋转磁场(引导磁场)的旋转方向 变得相反。当旋转磁场的旋转方向变得相反时，向Y轴的正方 向引导胶嚢型医疗装置103。控制部421将胶嚢型医疗装置103 向Y轴的正方向引导规定量，如上所述那样停止产生引导用磁 场。作为规定量的控制方法，能够列举出控制胶嚢型医疗装置 103的引导时间、胶嚢型医疗装置103(旋转磁场)的转速等的方 法。
与第一实施方式同样地，在显示部25上显示内容为"请将#皮 检体9向Y轴的正方向移动。"的指示，并且显示内容为"请进行 将胶嚢型医疗装置103向反方向返回的操作。"的指示。操作者 能够选择上述两个指示中的任一个指示。在"向Y轴的正方向移动被4企体9"的情况下，与第 一 实施方
式同样地，可以由控制部421自动地移动床来移动^皮4金体9，也 可以由操作者对床进行操作来移动被检体9。
另 一方面，在"将胶嚢型医疗装置103向反方向移动，，的情况 下，操作者对操作部23输入向Y轴的正方向移动胶嚢型医疗装 置103的指示，之后，进行普通的胶嚢型医疗装置103的引导操 作。此时，已经通过控制部421将胶嚢型医疗装置103向Y轴的 正方向移动了规定量。在这种情况下，不进行利用控制部421 的对床的移动控制。
根据上述结构，控制部421通过对控制磁场进行控制，能够 将胶嚢型医疗装置103向返回到控制区域的方向移动规定量。由 于胶嚢型医疗装置103靠近控制区域17规定量，因此在之后的对 应中，容易引导控制胶嚢型医疗装置103,能够容易地防止医疗 装置大幅度地偏离控制区域的情形。同时，由于移动距离被限 制为规定量，因此胶嚢型医疗装置103不会移动到远离脱离了控 制区域的位置的位置。因此，胶嚢型医疗装置103的操作者容易 掌握胶嚢型医疗装置103的位置，能够容易地防止医疗装置大幅 度地偏离控制区域的情形。
控制部421根据运算部35的输出形成控制磁场，因此能够自 动地将胶嚢型医疗装置103返回到控制区域17内。
控制部421在向返回到控制区域17的方向移动胶嚢型医疗 装置103之后，停止形成控制磁场，因此能够容易地防止医疗装 置大幅度地偏离控制区域的情形。
此外，在其它实施例或者变形例中也能够应用将上述胶嚢 型医疗装置103返回到控制区域17的方法，起到与上述相同的效 果。
图18是说明图ll的胶嚢型医疗装置引导系统的其它实施方式的示意图。
此外，在上述第一实施方式至第三实施方式中，线圈单元5
可以由配置成亥姆霍兹式的引导用磁场发生线圈5X-1 、 5X-2 的一对、引导用》兹场发生线圏5Y-1、 5Y-2的一对、以及引导用 磁场发生线圏5Z-1、 5Z-2的一对构成，也可以如图ll所示那样 由配置成平面状的引导用^f兹场发生线圏605X-l、 605X-2、引导 用磁场发生线圈605Y-1、 605Y-2、以及引导用f兹场发生线圏 605Z构成，只要形成磁场强度的分布均匀的区域即可，没有特 别地进行限定。
在图ll所示的线圏配置中，在引导用磁场发生线圈605Z的 上方的规定区域形成磁场强度分布均匀的区域，但是该均匀的 区域比在第一至第三实施方式中使用的线圈配置更窄。
此外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，在不 脱离本发明的要旨的范围内能够实施各种变更。
例如，将控制区域设为磁场强度大致均匀的区域，但是本 发明的技术范围并不限定于此，在控制区域中也可以包含磁场 强度的梯度变化急剧的区域(在图4中由椭圆包围的区域)的一 部分来扩大控制区域，也可以仅将磁场强度大致均匀的区域的 一部分设为控制区域。通过改变控制区域的大小，与胶嚢型医 疗装置移动到控制区域外的情况下返回到控制区域时的可控'性 互补地能够扩大可自由地控制胶嚢型医疗装置的区域，或者与 可自由地控制胶嚢型医疗装置的范围互补地能够提高在胶嚢型 医疗装置移动到控制区域外的情况下返回到控制区域时的可控 性。
另外，利用大致均匀的旋转磁场将施加到胶嚢型医疗装置 的旋转运动变换为推进力来进行推进，但是本发明的技术范围 并不限定于此，也可以对胶嚢型医疗装置施加具有梯度的磁场，利用磁性引力推进胶嚢型医疗装置。这种情况下的控制区域并 不限定于大致均匀的区域，能够根据在胶嚢型医疗装置移动到 控制区域外的情况下返回到控制区域时的可控性任意地进行设 定。
此外，在上述实施方式中，将本发明应用于胶嚢型医疗装 置来进行了说明，但是本发明并限于胶嚢型医疗装置，也能够 应用于导管等其它各种设备。
权利要求
1. 一种医疗装置引导系统，设置有医疗装置，其具备磁铁；引导部，其在规定的控制区域内形成对上述医疗装置进行引导控制的控制磁场；检测部，其检测上述医疗装置的位置信息；运算部，其根据上述检测部的输出，判断上述医疗装置是否脱离了上述控制区域，运算将上述医疗装置返回到上述控制区域的方向；以及控制部，其根据该运算部的输出，控制上述引导部，其中，如果上述医疗装置脱离了上述控制区域，则上述控制部停止形成上述控制磁场。
2. 根据权利要求l所述的医疗装置引导系统，其特征在于， 上述医疗装置被导入到被检体的体腔内， 设置驱动部，该驱动部根据上述控制部的输出，来移动上述被检体。
3. 根据权利要求l所述的医疗装置引导系统，其特征在于， 根据上述运算部的输出，上述控制部形成将上述医疗装置向返回到上述控制区域的方向移动规定量的上述控制磁场，之 后，停止形成上述控制磁场。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的医疗装置引导系 统，其特征在于，在上述医疗装置中设置由上述4全测部进行才企测的被检测部，上述检测部被配置在上述控制区域的边界区域附近。
5. 根据权利要求1至4中的任一项所述的医疗装置引导系 统，其特征在于，在上述医疗装置中设置磁感应线圈，在上述检测部中设置有位置4企测用》兹场形成部，其形成4吏上述》兹感应线圏感应出感应f兹场的位置4全测用》兹场；磁场检测部，其测从上述磁感应线圏产生的感应磁场；以及位置算出部，其根据该磁场检测部的输出，算出上述医疗 装置的位置信息。
6. 根据权利要求1至4中的任 一 项所述的医疗装置引导系 统，其特征在于，在上述医疗装置中设置产生磁场的磁场发生部， 在上述检测部中设置有磁场检测部，其检测从上述磁场发生部产生的磁场；以及 位置算出部，其根据该磁场检测部的输出，算出上述医疗 装置的位置信息。
7. 根据权利要求1至4中的任一项所述的医疗装置引导系 统，其特征在于，在上述医疗装置中设置发送电波的无线发送部， 在上述检测部中设置有多个无线接收部，该多个无线接收部接收上述电波；以及 位置算出部，其根据该多个无线接收部的输出信号，算出 上述医疗装置的位置信息。
8. 根据权利要求1至4中的任一项所述的医疗装置引导系 统，其特征在于，在上述医疗装置中设置金属部， 在上述检测部中设置有金属检测部，其与上述金属部相互作用；以及 位置算出部，其根据上述金属检测部的输出，算出上述医疗装置的位置信息。
9. 根据权利要求1至4中的任一项所述的医疗装置引导系 统，其特征在于，在上述医疗装置中设置超声波反射部，在上述检测部中设置有超声波检测部，其检测由上述超声波反射部反射的超声波；以及位置算出部，其根据上述超声波检测部的输出，算出上述 医疗装置的位置信息。
10. —种医疗装置引导系统的控制方法，利用在控制区域 内形成的控制^f兹场，对配置在上述控制区域内的可进行^f兹性引 导的医疗装置进行引导控制，该医疗装置引导系统的控制方法 具备以下步骤检测步骤，检测上述医疗装置的位置信息；算出步骤，判断上述医疗装置是否脱离了上述控制区域， 算出返回到上述控制区域的方向；指示步骤，输出使上述医疗装置向返回到上述控制区域的 方向移动的指示；以及停止步骤，停止形成上述控制磁场。
11. 根据权利要求10所述的医疗装置引导系统的控制方法， 其特征在于，在上述指示步骤与上述停止步骤之间具备移动步骤，在该 移动步骤中，使上述医疗装置和上述控制区域向将上述医疗装 置返回到上述控制区域的方向相对移动规定量。
12. —种医疗装置引导系统，设置 医疗装置，其具备磁铁；引导部，其在规定的控制区域内形成对上述医疗装置进行引导控制的控制磁场；检测部，其检测上述控制区域内的上述医疗装置的位置信息和/或方向信息；第二检测部，其检测上述医疗装置在上述控制区域内以及 上述控制区域外的位置信息；运算部，其根据上述第二检测部的输出，判断上述医疗装 置是否脱离了上述控制区域；以及控制部，其根据该运算部的输出，控制上述引导部，其中，如果上述医疗装置脱离了上述控制区域，则上述控 制部停止形成上述控制,兹场。
13. 根据权利要求12所述的医疗装置引导系统，其特征在于，上述运算部还运算将上述医疗装置返回到上述控制区域的 方向。
14. 根据权利要求12或13所述的医疗装置引导系统，其特 征在于，上述控制部根据上述检测部所检测出的上述位置信息和/ 或上述方向信息，决定从上述引导部产生的上述控制磁场。
15. 根据权利要求12至14中的任一项所述的医疗装置引导 系统，其特征在于，由上述检测部检测上述位置信息的精确度高于由上述第二 检测部检测上述位置信,l的精确度。
16. 根据权利要求15所述的医疗装置引导系统，其特征在于，上述#r测部由》兹传感器构成，上述第二 4全测部由金属传感 器构成。
17. 根据权利要求16所述的医疗装置引导系统，其特征在于，上述磁传感器与上述金属传感器根据不同频率的磁场检测 上述位置信息。
18.根据权利要求13至17中的任一项所述的医疗装置引导系统，其特征在于，根据上述第二检测部的输出来控制上述检测部的动作状木
全文摘要
在医疗装置脱离了适于进行其引导控制的范围的情况下，能够简单地进行对应。特征在于具备医疗装置，其具备磁铁；引导部(5X-1、5X-2、5Y-1、5Y-2、5Z-1、5Z-2)，其在规定的控制区域内形成对医疗装置进行引导控制的控制磁场；检测部(7Y-1、7Y-2)，其检测医疗装置的位置信息；以及运算部(35)，其根据上述检测部(7Y-1、7Y-2)的输出，判断上述医疗装置是否脱离了上述控制区域，运算将上述医疗装置返回到上述控制区域的方向，其中，如果医疗装置脱离了控制区域，则信号波形算出部(21)停止形成控制磁场。
文档编号A61B1/00GK101484063SQ20078002549
公开日2009年7月15日 申请日期2007年6月29日 优先权日2006年7月5日
发明者佐藤良次, 内山昭夫, 千叶淳, 木村敦志 申请人:奥林巴斯株式会社