JP2005052502A - カプセル型医療装置及びカプセル型医療装置誘導システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 体腔内の管腔臓器内に挿入されるカプセル3には円筒状の外周面に螺旋状突起43が設けると共に、その端部43aが半球面状に縮径される先端カバー39の先端寄りで視野角の境界付近にまで延出した螺旋構造にすることにより、このカプセル3を回転磁場等で回転させることによってより推進速度を大きくしたり、屈曲した管路に沿ってより円滑に推進させ易い構造にした。
【選択図】 図4
Description
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、回転させることにより管腔臓器内に沿って短時間に目的部位側に誘導可能とするカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置誘導システムを提供することを目的とする。
また、屈曲した管腔臓器の場合においても、円滑に推進させることができるカプセル型医療装置及びカプセル型医療装置誘導システムを提供することを目的とする。
本体が進行方向を対称軸に持つ回転対称体で構成され、本体の進行方向前部又は後部の少なくとも一方は、径が端部の方向に細くなる縮径部により構成され、本体内部に被検体外から印加される電磁場の回転に作用される電磁場応答部を備え、本体外表面に前記電磁場応答部による回転運動を推進力に変換するための螺旋状構造を備え、前記螺旋状構造の端部が本体端部近傍に達するように形成することにより、大きな推進速度が得られるようにするなどして、管腔臓器内に沿って短時間に目的部位側に誘導可能にしている。
この磁場発生装置5による回転磁場の方向は制御装置4に接続された操作入力装置9を操作することにより、制御できるようになっている。
そして、カプセル3は、後述のアンテナ27で電波を受信し、制御信号が復調され、各構成回路等へ出力するようになっている。
また、制御装置4は、カプセル3の無線アンテナ27から送信される映像信号等の情報(データ)信号を体外アンテナ14で受信して、モニタ13上に表示するようになっている。
これらの図4、図5に示すようにカプセル3は、例えば、半球形状の透明な先端カバー39と、この先端カバー39が気密に接続される円筒形状の本体外装部材40とにより気密に覆われ、内部が密閉された略円筒状のカプセル本体41が形成される。なお、この本体外装部材40の後端は略半球形状にされている。 このカプセル本体41は図5に示すように進行方向ともなる長手方向の中心軸Cの回りで回転させた回転対称な外形をしている。
具体的には、カプセル本体41内における先端カバー39内側の中央部には対物レンズ21が円筒状レンズ枠44に取り付けられた状態で配置され、この対物レンズ21の結像位置に撮像素子22を実装した撮像素子基板45が配置され、レンズ枠44の周囲には複数の照明素子23が配置されている。
また、このマグネット8に隣接して電池29が収納され、フレキシブル基板48とスイッチ回路49を介して接続されている。
ネオジウム磁石、サマリウムコバルト磁石などの希土類系磁石は、磁力が強く、カプセルに内蔵する磁石を小さくできるメリットがある。一方、フェライト磁石は、安価であるというメリットがある。更に、プラチナ磁石は、耐腐食性が優れている。
図6はこのようにカプセル本体41の端部付近にまで螺旋状突起部43を設けたものを用いて推進速度を測定するための水槽を示す。この水槽内には、(本実施例のカプセル3の外形構造を有する)サンプル(第1のサンプルとする)が管腔臓器を模擬するシリコンチューブ内に挿入した状態で挿入して、上から水を入れてチューブに水圧をかけた状態(例えば水位は20cm)にし、外部から回転磁場を印加して例えば2cm移動させてその推進速度を測定した。
図7は第1のサンプルの外形を示す。なお、第2のサンプルは図7に示す第1のサンプルにおいて、円筒部分のみに螺旋状突起を設けたものである。
また、推進速度が周波数に比例すると仮定し、最小2乗法にて直線近似した線を引いて示している。
図9(A)、図9(B)に示すように例えば屈曲する管腔臓器55内においてその屈曲した方向に推進させようとした場合、図9(B)に示すように円筒部分のみに螺旋状突起部が設けてあるカプセル3′の場合には、回転させても、螺旋状突起部が管腔臓器の内壁面の襞等の凹凸部と係合しにくく、円滑に推進させにくい。
このとき、カプセル3は、カプセル本体41が偏芯運動等の無駄な動きをすることなく、管腔管路内をスムーズに目的部位側に向けて推進させることができる。
そして、胃54内部を観察する必要がある場合には、操作者は、制御装置4の例えばキーボード12から観察開始のコマンドに対応するキー入力を行う。すると、このキー入力による制御信号は、制御装置4の体外アンテナ14を経て電波で放射されてカプセル3側に送信される。
また、本実施例のカプセル3は、無駄な動きがない分、磁場誘導効率が良くなり、カプセル本体41内のマグネット8及び体外の電磁石5a〜5cを小型化できるという効果もある。
本実施例の作用及び効果としては、後方側に移動させる場合にも、効率良く移動させることができると共に、屈曲した後方側に移動させる場合にも円滑に移動させることができる。
本カプセル3Cは、先端から後端までが滑らかに外径が変化しているので挿入性が良い作用及び効果を有する。
先端カバー側及び後端部側がテーパ状に縮径にされているので、挿入性が良い。また、カットしたような形状にしているので、小型化が可能となる。
本変形例は、先端カバー側及び後端部側がテーパ状に縮径にされているので、挿入性が良い。
また、ピッチが一定であるため、加工時に旋盤の回転に対して送り量を一定とすることにより簡単に加工ができ、低コストで製造ができる。
前述の各カプセル3B等は、後部に線やチューブの無い無索型であるが、このカプセル3B等の後端部(先端カバー39の逆側)に可撓性チューブを回転自在に取り付けた有索型のカプセル型医療装置にしても良い。
また、さらに体腔内の体液その他の体腔内物質の採取も行う機能を備えたカプセル3Gも実現できる。
なお、図15のカプセル3Gを薬剤63の放出にのみ利用したり、体内の物質の吸引採取にのみ利用しても良い。
つまり、本変形例では、2重に設けた螺旋状突起43の中空部62に、例えば異なる部位でそれぞれ体液等の体内物質、検査しようとする物質を吸引して採取することができる。本変形例は図15のカプセル3Hとほぼ同様の効果を有する。
なお、上述した各実施例等を部分的等で組み合わせて構成される実施例等も本発明に属する。
1.被検体の管腔臓器内で検査又は処置などの医療行為を行なうカプセル型医療装置において、
本体が進行方向を対称軸に持つ回転対称体で構成され、本体の進行方向前部又は後部の少なくとも一方は、径が端部の方向に細くなる縮径部により構成され、本体内部に被検体外から印加される電磁場の回転に作用される電磁場応答部を備え、本体外表面に前記電磁場応答部による回転運動を推進力に変換するための螺旋状構造を備え、前記螺旋状構造の端部が本体端部近傍に達するように設置されていることを特徴とするカプセル型医療装置。
本体が略円筒形状部分と本体両端における径が端部の方向に細くなる縮径部とで構成され、本体内部に被検体の外から印加される回転磁場に磁気的に作用される磁石を備え、本体外表面に前記磁石による回転運動を推進力に変換するための螺旋状構造を備え、前記螺旋状構造が前記本体略円筒形状部分と前記縮径部の両方に設置したことを特徴とするカプセル型医療装置。
(付記2の効果)管腔臓器内の狭窄部分において螺旋状構造を本体略円筒形状部分のみに設置した場合と比較して、推進しやすくなる。カプセル型医療装置内部に検査、処置に必要な部品の配置が可能。
(付記3の効果)回転によって得られる推進力がカプセル型医療装置の外表面において一定となるので、より滑らかかつ効果的な推進が実現できる。
6.前記電磁場応答部が、誘電体であることを特徴とする付記1に記載のカプセル型医療装置。
(付記8の効果)螺旋の数が多くなると推進力が増加する。
10.前記カプセル型医療装置において、前記縮径部が半球状であることを特徴とした付記1から8のいずれかに記載のカプセル型医療装置。
11.前記カプセル型医療装置において、前記縮径部の末端部が略球面であることを特徴とする付記1から8のいずれかに記載のカプセル型医療装置。
(付記11の効果)先端部形状が略球面であるため、管腔臓器を誘導するのに適している。
(付記12の効果)螺旋状構造内に薬剤又は体内物質の貯蔵手段が確保できるため、カプセル型医療装置の小型化が可能。
(付記13の効果)螺旋状構造が薬剤放出用管路と併用できるため、カプセル型医療装置の小型化が可能。
(付記15の効果)薬剤の放出又は体内物質の吸入を取得画像で確認できる。
前記電磁場発生手段が3軸方向に電磁場を発生させ、前記カプセル型医療装置を管腔臓器内で回転させることを特徴とするカプセル型医療装置誘導システム。
2…患者
3…カプセル型医療装置(カプセル)
4…カプセル制御装置(制御装置)
5…磁場発生装置
6…交流電源装置
8…マグネット
9…操作入力装置
11…パソコン本体
13…モニタ
14…体外アンテナ
15…CPU
16…ハードディスク
21…対物レンズ系
22…撮像素子
23…照明素子
39…先端カバー
40…本体外装部材
41…カプセル本体
43…螺旋状突起
43a、43b…端部
代理人 弁理士 伊藤 進
Claims (5)
- 被検体の管腔臓器内で検査又は処置などの医療行為を行なうカプセル型医療装置において、
本体が進行方向を対称軸に持つ回転対称体で構成され、本体の進行方向前部又は後部の少なくとも一方は、径が端部の方向に細くなる縮径部により構成され、本体内部に被検体外から印加される電磁場の回転に作用される電磁場応答部を備え、本体外表面に前記電磁場応答部による回転運動を推進力に変換するための螺旋状構造を備え、前記螺旋状構造の端部が本体端部近傍に達するように設置されていることを特徴とするカプセル型医療装置。 - 被検体の管腔臓器内で検査又は処置などの医療行為を行なうカプセル型医療装置において、
本体が略円筒形状部分と本体両端における径が端部の方向に細くなる縮径部とで構成され、本体内部に被検体の外から印加される回転磁場に磁気的に作用される磁石を備え、本体外表面に前記磁石による回転運動を推進力に変換するための螺旋状構造を備え、前記螺旋状構造が前記本体略円筒形状部分と前記縮径部の両方に設置したことを特徴とするカプセル型医療装置。 - 前記螺旋状構造のピッチが本体の形状に依らず等しいことを特徴とする請求項1又は2に記載のカプセル型医療装置。
- 前記カプセル型医療装置の内部に少なくとも一つの撮像素子と、前記撮像素子に外部から取り入れられた光を集光するためのレンズ系と、前記本体の少なくとも一端に前記縮径部として、前記レンズ系に光を取り入れるための光透過部材とを具備し、前記螺旋状構造が前記撮像素子に写らない様に、前記光透過部材上に設置されたことを特徴とする請求項1又は2、又は3のいずれかに記載のカプセル型医療装置。
- 請求項1から4のいずれかに記載のカプセル型医療装置と、前記カプセル型医療装置に設けられた電磁場応答部に作用する電磁場を発生させる電磁場発生手段と、前記電磁場発生手段による電磁場の向きを制御する電磁場制御手段とを備え、
前記電磁場発生手段が3軸方向に電磁場を発生させ、前記カプセル型医療装置を管腔臓器内で回転させることを特徴とするカプセル型医療装置誘導システム。
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