JP2012050784A - Living body information acquiring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体の内部に導入する体内情報取得装置に関し、特に内蔵電源の電力により駆動する体内情報取得装置に関する。 The present invention relates to an in-vivo information acquiring apparatus to be introduced into a subject, and more particularly to an in-vivo information acquiring apparatus that is driven by the power of a built-in power source.
近年、内視鏡の分野においては、飲み込み型のカプセル型内視鏡が登場している。カプセル型内視鏡は被検体の口から飲み込まれることで体内に導入され、自然排出されるまでの間、体腔内、例えば胃または小腸などの臓器の内部を蠕動運動に従って移動し、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内で撮像された画像データは、順次無線通信により外部に送信され、外部の受信機内に設けられたメモリに蓄積される。患者は、この無線通信機能とメモリ機能とを備えた受信機を携帯することにより、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの間、自由に行動できる。カプセル型内視鏡は、筐体に内蔵した電池等の電源から駆動電力を得るが、内部回路等が筐体内に密閉された構造のため使用者が筐体外面に配設したスイッチ等を操作して駆動をオン／オフ操作することができない。 In recent years, swallowable capsule endoscopes have appeared in the field of endoscopes. Capsule endoscopes are swallowed from the mouth of the subject, introduced into the body, and moved naturally within the body cavity, for example, the stomach or the small intestine, etc. It has a function. While moving inside the body cavity, image data imaged inside the body by the capsule endoscope is sequentially transmitted to the outside by wireless communication and stored in a memory provided in an external receiver. The patient can freely act after swallowing the capsule endoscope until it is discharged by carrying a receiver having the wireless communication function and the memory function. The capsule endoscope obtains driving power from a battery or other power source built in the housing, but the user operates the switches and the like provided on the outer surface of the housing because the internal circuit is sealed inside the housing. Thus, the drive cannot be turned on / off.
出願人は、特開２００９−８９９０７号公報において、外部からの交流磁界信号を用いて、カプセル型内視鏡の体内情報取得部への電力供給／停止の制御を行う生体観察システムを開示している。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-89907, the applicant discloses a living body observation system that controls the supply / stop of power to the in-vivo information acquisition unit of the capsule endoscope using an external AC magnetic field signal. Yes.
しかし、外部からの信号をもとに起動するカプセル型内視鏡は、意図しない信号、例えば、使用開始前の輸送時に偶発的に印加される雑音信号により誤起動し、電池の電力を消耗してしまうおそれがあった。 However, capsule endoscopes that are activated based on external signals are erroneously activated due to unintended signals, for example, noise signals that are accidentally applied during transportation before use, and consume battery power. There was a risk of it.
本発明は電源電力の消耗を防ぐことができる体内情報取得装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the in-vivo information acquisition apparatus which can prevent exhaustion of power supply electric power.
本発明の一態様の体内情報取得装置は、被検体の体内において体内情報を取得する体内情報取得部と、前記体内情報取得部に電力を供給する電源と、第１の制御信号を受信する第１の受信部と、第２の制御信号を受信する第２の受信部と、前記第１の受信部が前記第１の制御信号を受信すると、開放状態から導通状態に切り替わる第１のスイッチと、前記第２の受信部が前記第２の制御信号を受信すると、開放状態から導通状態に切り替わる第２のスイッチと、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチが接続され、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチが導通状態のときにのみ、前記電源から前記体内情報取得部に電力を供給する電力供給線と、を具備する。 An in-vivo information acquiring apparatus according to an aspect of the present invention includes an in-vivo information acquiring unit that acquires in-vivo information in a body of a subject, a power source that supplies electric power to the in-vivo information acquiring unit, and a first control signal that receives a first control signal. A first receiving unit, a second receiving unit that receives a second control signal, and a first switch that switches from an open state to a conductive state when the first receiving unit receives the first control signal; When the second receiving unit receives the second control signal, the second switch that switches from the open state to the conductive state is connected to the first switch and the second switch, and the first switch A power supply line that supplies power from the power source to the in-vivo information acquisition unit only when the switch and the second switch are in a conductive state.
電源電力の消耗を防ぐことができる体内情報取得装置を提供することができる。 It is possible to provide an in-vivo information acquisition device that can prevent power consumption.
＜第１の実施の形態＞
図１は、本実施形態の体内情報取得装置であるカプセル型内視鏡（以下「カプセル」ともいう）２０を有する内視鏡システム１の構成図である。内視鏡システム１は、被検体の体内に導入されたカプセル２０に対して、体外から制御信号を送信する磁界発生装置１０を有する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram of an
磁界発生装置１０は、電源１１と、交流磁界信号を発生する送信アンテナ１３と、送信アンテナ１３を駆動する駆動回路１２と、を有する。
The
送信アンテナ１３は第１の制御信号である第１の周波数ｆ１の交流磁界信号と、第２の制御信号である第２の周波数ｆ２の交流磁界信号と、を外部に放射する。すなわち第１の制御信号と第２の制御信号とは周波数が異なるため、エネルギー状態が異なる。
The
カプセル２０は、電源である電池２１と、第１の受信部２４と、第１のスイッチ２５と、第２の受信部２８と、第２のスイッチ２９と、体内情報取得部（以下「機能部」ともいう）３０と、電力供給線４０と、を有する。後述するようにカプセル２０は、磁界発生装置１０からの制御信号に応じて３種類の動作モード（ＯＦＦモード、スタンバイモード、起動モード）に切り替えられる。
The
第１の受信部２４は、第１の制御信号を受信する第１の受信センサ２２と、第１の受信センサ２２が受信した信号を処理し第１のスイッチ２５の開閉を制御する第１の受信回路２３と、を有する。第２の受信部２８は、第２の制御信号を受信する第２の受信センサ２６と、第２の受信センサ２６が受信した信号を処理し第２のスイッチ２９の開閉を制御する第２の受信回路２７と、を有する。
The
第１の受信部２４および第２の受信部２８は交流磁界信号を受電し、直流信号に変換する検波部２４ＤＥ、２８ＤＥを有する。検波部２４ＤＥ、２８ＤＥは、例えば、受信した交流信号を整流するダイオードと、これを平滑する平滑用コンデンサと、平滑用コンデンサに充電された電荷を放電する抵抗とを有する。すなわち、検波部２４ＤＥ、２８ＤＥは交流信号を整流／平滑処理し、交流磁界の印加に応じた直流電圧信号を出力する。
The
第１の受信部２４および第２の受信部２８は、交流磁界を電磁変換し直流電圧信号を得るために、電池２１の電力を消費しない。
The
第１のスイッチ２５および第２のスイッチ２９は、例えば、Ｐ−ＭＯＳトランジスタであり、ソース（Ｓ）は電力供給線４０を介して電池２１に、ドレイン（Ｄ）はカプセル２０の機能部３０に、ゲート（Ｇ）は第１の受信部２４、第２の受信部２８に接続されている。
The
第１の受信回路２３および第２の受信回路２７は、例えば、それぞれの入力端子（ｃｋ端子）に信号が入力される２つのＤ型フリップフロップ回路を有し、第１のフリップフロップ回路の出力（Ｑ端子）は、第１のスイッチ２５のゲートに入力されており、第２のフリップフロップ回路の出力（Ｑ端子）は、第２のスイッチ２９のゲートに入力されている。このため、第１の受信回路２３および第２の受信回路２７は、入力信号に応じて出力信号をトグル動作する。
The
機能部３０は、ＣＣＤ等の撮像部を有する撮像回路３１と、ＬＥＤ等を有する照明回路３２と、撮像した画像を無線送信するＲＦユニット３３と、を有する。カプセル２０の筐体は細長いカプセル形状であり、撮像回路３１および照明回路３２が配設された側の端部は透明材料によって構成されたドーム形状であり、中央の円筒部および反対側のドーム形状の端部は遮光性材料によって構成されている。
The
そして、第１の受信部２４の検知周波数と、第２の受信部２８の検知周波数とは異なる。すなわち、第１の受信センサ２２は共振周波数ｆ１の共振回路のコイルであり、第２の受信センサ２６は共振周波数ｆ２の共振回路のコイルである。
The detection frequency of the
第１のスイッチ２５は第１の受信部２４が第１の制御信号を受信すると、ソース（Ｓ）−ドレイン（Ｄ）間（以下、「ＳＤ間」ともいう）が開放状態から導通状態に切り替わる。第２のスイッチ２９は第２の受信部２８が第２の制御信号を受信すると、ＳＤ間が開放状態から導通状態に切り替わる。以下、スイッチの開閉状態とはＳＤ間の状態をいう。第１のスイッチ２５および第２のスイッチ２９の初期状態は開放状態である。
When the
第１の受信回路２３および第２の受信回路２７は、第１のスイッチ２５および第２のスイッチ２９を介した電力供給線４０により、電池２１と接続されている。言い換えれば、カプセル型内視鏡２０は、第１のスイッチ２５および第２のスイッチ２９が直列に接続された、電池２１から機能部３０に電力を供給する電力供給線４０を有する。
The
すなわち、カプセル型内視鏡２０は、第１の受信部２４が第１の制御信号を受信し、かつ、第２の受信部が第２の制御信号を受信した場合にのみ、機能部３０に電力を供給する電力供給線４０を具備する。
That is, the
本実施形態のカプセル型内視鏡２０の動作を、図２に示すタイムチャートを用いて説明する。
The operation of the
＜Ｔ０〜Ｔ１＞ＯＦＦモード
初期状態では、第１のスイッチ２５と第２のスイッチ２９とは非導通（開放）状態であり、第２の受信回路２７および機能部３０に、電力供給線４０を介して電力は供給されていない。この状態をＯＦＦモードという。
<T0 to T1> OFF Mode In the initial state, the
なお、第１の受信回路２３および第２の受信回路２７の消費電力は微小であり、ゼロみなすこともできる。すなわち第１の受信回路２３および第２の受信回路２７は、撮像、照明および画像送信を行う機能部３０の消費電力と比較して、非常に小さい。
Note that the power consumption of the
このため、ＯＦＦモードでは、消費電力が微小またはゼロである第１の受信回路２３にしか電池２１からの電力は供給されていないため、電池２１はほとんど電力を消耗しない、または全く消耗しない。
For this reason, in the OFF mode, since the power from the
＜Ｔ１〜Ｔ２＞
送信アンテナ１３が第１の制御信号を発生すると、カプセル２０に第１の周波数ｆ１の交流磁界が印加される。
<T1-T2>
When the transmitting
第１の周波数ｆ１は、第１の受信部２４では高感度に検知される第１の受信部２４の共振周波数であり、共振周波数がｆ２と異なる第２の受信部２８では検知感度が低い周波数である。
The first frequency f1 is a resonance frequency of the
なお第１の受信回路２３は第１の受信センサ２２の出力を処理し、出力（Ｎ１）を反転させる回路であり、出力（Ｎ１）の初期状態はＨレベルである。
The
＜Ｔ２〜Ｔ３＞スタンバイモード
第１の受信センサ２２が第１の周波数ｆ１の交流磁界を受信すると、第１の受信回路２３は、その受信結果を処理し、信号受信が終了したＴ２に出力（Ｎ１）をＨレベルからＬレベルへ反転させる。
<T2 to T3> Standby Mode When the
その結果、Ｐ−ＭＯＳトランジスタである第１のスイッチ２５のゲート（Ｇ）−ソース（Ｓ）間（以下「ＧＳ間」ともいう）に電圧が印加され、第１のスイッチ２５が導通状態となり、第２の受信回路２７に電力が供給される。この状態をスタンバイモードという。
As a result, a voltage is applied between the gate (G) and the source (S) of the
すなわち、スタンバイモードとは、第１の受信回路２３と、第２の受信回路２７と、に電力が供給されている状態で、体内情報取得部３０には電力が供給されていない状態をいう。
That is, the standby mode refers to a state in which power is supplied to the
第２の受信回路２７は電力が供給されていない状態では、出力（Ｎ３）はＬｏｗ（Ｌ）レベルであるが、電力を供給されると、初期状態はＨｉｇｈ（Ｈ）レベルとなる回路である。第２の受信回路２７は、体内情報取得部３０とは違って、撮像、照明および画像送信を行わない回路であるため、消費電力は非常に小さい。すなわち、スタンバイモードでは、電池２１はほとんど消耗しない。
The
また、第２の受信回路２７は、第２の受信センサ２６の出力を処理し、出力（Ｎ３）を反転させる回路である。
The
第１の周波数ｆ１の交流磁界を印加したことにより、第２の受信回路２７に電力が供給されたスタンバイモードになると、第２の受信回路２７の出力（Ｎ３）はＬレベルからＨレベルになる。
In the standby mode in which power is supplied to the
ここのとき、Ｐ−ＭＯＳトランジスタである第２のスイッチ２９のソース（Ｓ）電圧と第２の受信回路２７の出力電圧はＨレベルであるため、第２のスイッチ２９のＧＳ間は電位差がないために非導通状態が維持される。
At this time, since the source (S) voltage of the
＜Ｔ３〜Ｔ４＞起動モード
送信アンテナ１３より第２の周波数ｆ２の交流磁界がカプセル２０に印加される。
<T3 to T4> Startup Mode An alternating magnetic field having the second frequency f2 is applied to the
ここで、第２の周波数ｆ２の交流磁界は、第２の受信部２８の共振周波数の磁界であるため第２の受信部２８により高感度に検知される。しかし、第２の周波数ｆ２は第１の受信部２４の共振周波数ｆ１ではないため、第１の受信部２４は検知しない。このため、出力（Ｎ１）は、その状態を保持する。よって、第１のスイッチ２５は導通状態のままである。
Here, since the alternating magnetic field of the second frequency f2 is a magnetic field of the resonance frequency of the second receiver 28, it is detected by the second receiver 28 with high sensitivity. However, since the second frequency f2 is not the resonance frequency f1 of the
一方、第２の受信部２８は第２の周波数ｆ２の交流磁界を検知し、受信が終了したとき（Ｔ４）に出力（Ｎ３）をＨレベルからＬレベルへ反転させる。 On the other hand, the second receiver 28 detects the alternating magnetic field of the second frequency f2, and when the reception is completed (T4), the output (N3) is inverted from the H level to the L level.
すると、Ｐ−ＭＯＳトランジスタである第２のスイッチ２９のＧＳ間には電位差が発生し、第２のスイッチ２９は導通状態となる。
Then, a potential difference is generated between GS of the
以上の動作により、第１のスイッチ２５と第２のスイッチ２９がともに導通状態となるため、体内情報取得部３０は電力供給線４０を介して電力を供給され、起動モードとなる。ここで、起動モード（駆動モード）とは、体内情報取得部３０に電力を供給され、撮像回路３１、照明回路３２およびＲＦユニット３３が駆動している状態をいう。
As a result of the above operation, both the
＜Ｔ５〜Ｔ６＞スタンバイモード
起動モードにおいて、第２の周波数ｆ２の交流磁界がカプセル２０に印加されると、第２の受信回路２７の出力（Ｎ３）は、交流磁界の受信が終了したＴ６にＬレベルからＨレベルに反転するため、第２のスイッチ２９は非導通状態となり、スタンバイモードとなる。
<T5 to T6> Standby Mode In the start-up mode, when an alternating magnetic field having the second frequency f2 is applied to the
＜Ｔ７〜Ｔ８＞起動モード
スタンバイモードにおいて第２の周波数ｆ２の第２の制御信号がカプセル２０に印加されると、第２の受信回路２７の出力（Ｎ３）は、信号受信を終了したＴ８にＨレベルからＬレベルに反転するため、第２のスイッチ２９が導通状態となり、カプセル型内視鏡２０は、体内を観察する起動モード（駆動状態）となる。
<T7 to T8> Start-up Mode When the second control signal having the second frequency f2 is applied to the
すなわち、カプセル型内視鏡２０は、２種類の周波数ｆ１、ｆ２の制御信号が印加された場合にのみ、起動モードとなるために、輸送時の雑音（ノイズ）による誤起動を防止することができる。
That is, since the
言い換えれば直列接続された第１のスイッチ２５および第２のスイッチ２９が導通状態のときにのみ、電池２１から体内情報取得部３０に電力を供給する電力供給線４０を有するカプセル型内視鏡２０は、第１の周波数ｆ１の交流磁界および第２の周波数ｆ２の交流磁界の両方が印加されない限り、駆動状態（起動モード）となることはない。２つの異なる周波数の交流磁界が偶発的にカプセル２０に印加されることはない。このため、カプセル型内視鏡２０は、輸送時の雑音による誤起動を防止し、電池２１の電力の消耗を防ぐことができる。
In other words, the
なお、カプセル型内視鏡２０の使用時には、体外で第１の周波数ｆ１の交流磁界をカプセル２０に印加してＯＦＦモードからスタンバイモードに切り替えた後、カプセル型内視鏡２０を被検者が嚥下し、所定の時間経過後に、体内のカプセル２０に第２の周波数ｆ２の交流磁界を印加して起動モードに切り替え、観察を開始してもよい。そして体外に送信される観察画像をもとに所望の部位にカプセル型内視鏡２０が到達していた場合には、そのまま観察状態（起動モード）を続け、所望の部位に到達していない場合には、再度、第２の制御信号を体内のカプセル２０に印加してスタンバイモードに戻すこともできる。
Note that when the
なお、カプセル型内視鏡の第１の受信部２４と第２の受信部２８とは、検知する物理量が異なっていてもよい。例えば、第１の受信部は交流磁界を検知し、第２の受信部は音波、例えば超音波を検知してもよい。異なる物理量を検知する２つの受信部を有するカプセル型内視鏡は、さらに意図しない起動を防止する効果が高い。
The
また、第１の受信部２４と、第２の受信部２８とが、それぞれ異なるパターンの信号のみを検知するようにしてもよい。ここで、異なる信号パターンとしては、例えば、ＡＭ変調波とＦＭ変調波とがあげられる。
Alternatively, the
そして、第１の受信部は、第１の信号パターンのみを検知し、それ以外の信号パターンは検知せず、第２の受信部は、第２の信号パターンのみ検知し、それ以外の信号パターンは検知しないようにする。異なるパターンのみを検知する複数の受信部を有するカプセル型内視鏡は、さらに意図しない起動、すなわち起動モードになることを防止する効果が高い。 The first receiving unit detects only the first signal pattern, does not detect the other signal patterns, and the second receiving unit detects only the second signal pattern, and the other signal patterns. Is not detected. A capsule endoscope having a plurality of receiving units that detect only different patterns is highly effective in preventing unintended activation, that is, activation mode.
さらに、実施形態では、スイッチおよび受信部が、それぞれ２個の場合について説明したが、スイッチおよび受信部の数は、これに限定されず、複数であれば良い。すなわち、異なるエネルギー状態の制御信号を、それぞれが検知する３個以上の受信部および３個以上のスイッチを有しているカプセル型内視鏡は、意図しない起動を、より確実に防止できる。 Furthermore, in the embodiment, the case where there are two switches and two reception units has been described, but the number of switches and reception units is not limited to this, and may be plural. That is, the capsule endoscope having three or more receiving units and three or more switches that detect control signals in different energy states can more reliably prevent unintended activation.
＜第１実施形態の変形例１＞
次に第１実施形態の変形例のカプセル型内視鏡２０Ａについて説明する。本変形例のカプセル型内視鏡２０Ａは第１実施形態のカプセル型内視鏡２０と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<
Next, a
第１実施形態のカプセル型内視鏡２０では、第１のスイッチと２５、第２のスイッチ２９とは直列に接続されており、第１のスイッチ２５が導通状態となると、スタンバイモードになり、第１のスイッチ２５および第２のスイッチ２９が導通状態となると、起動モードとなった。
In the
これに対して、図３に示すように、内視鏡システム１Ａのカプセル型内視鏡２０Ａでは、第１のスイッチ２５Ａと、第２のスイッチ２９Ａとが、電力供給線４０Ａにおいて並列に接続されている。なお、第２の受信回路２７の出力（Ｎ３）の初期状態はＨになるように設定されている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, in the
カプセル型内視鏡２０Ａでは、第１の周波数ｆ１の交流磁界を第１の受信センサ２２が受信し、第１のスイッチ２５Ａが導通状態となると、第２の受信部２８に電力供給線４０を介して電力が供給され、スタンバイモードとなる。
In the
次に、第２の周波数ｆ２の交流磁界を第２の受信センサ２６が受信し、第２のスイッチ２９Ａが導通状態となると、機能部３０に電力供給線４０Ａを介して電力が供給され、起動モードとなる。
Next, when the
すなわち、本変形例のカプセル型内視鏡２０Ａは、並列接続された第１のスイッチ２５Ａおよび第２のスイッチ２９Ａが導通状態のときにのみ、電池２１から体内情報取得部３０に電力を供給する電力供給線４０Ａを有するが、第１実施形態のカプセル型内視鏡２０と同じ機能を有する。
That is, the
＜第１実施形態の変形例２＞
次に第１実施形態の変形例２のカプセル型内視鏡２０Ｂについて説明する。本実施形態のカプセル型内視鏡２０Ｂは第１実施形態のカプセル型内視鏡２０と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<
Next, a
図４に示すように、内視鏡システム１Ｂのカプセル型内視鏡２０Ｂは、第２の受信部２６Ｂの第２の受信センサ２６Ｂが、磁界検出方向が互いに垂直な３つの受信コイル２６Ｂ１、２６Ｂ２、２６Ｂ３で構成されている。受信コイル２６Ｂ１、２６Ｂ２、２６Ｂ３は、例えば、ソレノイド型の巻線コイルである。
As shown in FIG. 4, in the
受信センサがコイルの場合には、磁界検出方向であるコイルの磁路方向と印加される磁界方向とが直交すると磁界は検出されない。例えば、細長い筐体の長軸方向が受信センサの磁界検出方向のカプセル型内視鏡では、筐体の長軸方向と一致しない方向の磁界では印加された磁界のうち、長軸方向成分しか検出されない。すなわち、筐体単軸方向の磁界は検出できない。 When the reception sensor is a coil, the magnetic field is not detected if the magnetic path direction of the coil, which is the magnetic field detection direction, is orthogonal to the applied magnetic field direction. For example, in a capsule endoscope in which the long axis direction of the elongated casing is the direction in which the receiving sensor detects the magnetic field, only the major axis direction component of the applied magnetic field is detected when the magnetic field has a direction that does not coincide with the long axis direction of the casing. Not. That is, the magnetic field in the casing uniaxial direction cannot be detected.
しかし、カプセル型内視鏡２０Ｂでは、第２の受信センサ２６Ｂが互いに磁界検出方向が垂直な３つの受信コイル２６Ｂ１、２６Ｂ２、２６Ｂ３で構成されているため、どの方向から磁界が印加されても、少なくとも一の受信コイルが効率良く磁界を検知する。そして第２の受信回路２７Ｂは３つの受信コイルからの信号を処理する。
However, in the
したがって、体内でカプセル２０Ｂの姿勢がどのようであっても、言い換えればカプセル２０Ｂの長軸方向が、どの方向であっても、スタンバイモードから起動モードに確実に切り替えることができる。
Therefore, regardless of the posture of the
なお、上記説明は第２の受信センサ２６Ｂを磁界検出方向が互いに垂直な３つの受信コイル２６Ｂ１、２６Ｂ２、２６Ｂ３で構成する例であるが、第１の受信センサを３つの受信コイルで構成しても良いし、第１の受信センサおよび第２の受信センサの両方を３つの受信コイルで構成しても良い。また受信センサとしてＭＲセンサ、ＭＩセンサ、またはＦＧセンサ等を用いてもよい。
The above description is an example in which the
本変形例のカプセル型内視鏡２０Ｂは、カプセル型内視鏡２０等が有する効果を有し、さらに生体内でのカプセル２０Ｂの姿勢に関わらず、動作モードを確実に制御することができる。
The
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態のカプセル型内視鏡２０Ｃについて説明する。本実施形態のカプセル型内視鏡２０Ｃは第１実施形態のカプセル型内視鏡２０と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
Second Embodiment
Next, the capsule endoscope 20C according to the second embodiment will be described. Since the capsule endoscope 20C of the present embodiment is similar to the
第１実施形態のカプセル型内視鏡２０では、第１の受信部２４と、第２の受信部２８とが、それぞれ異なる周波数ｆ１、ｆ２の磁界信号を受信した。これに対して内視鏡システム１Ｃのカプセル型内視鏡２０Ｃでは、第１の受信部２４Ｃと、第２の受信部２８Ｃとは、検知周波数、すなわち共振周波数は同じであるが、検知感度が異なる。
In the
すなわち、カプセル型内視鏡２０Ｃでは、第２の受信部２８Ｃの検知感度を、第１の受信部２４Ｃの検知感度よりも高く設定することにより、第１の周波数と第２の周波数とが同じでも、カプセル型内視鏡２０と同様の効果を得ることができる。
That is, in the capsule endoscope 20C, by setting the detection sensitivity of the second reception unit 28C to be higher than the detection sensitivity of the first reception unit 24C, the first frequency and the second frequency are the same. However, the same effect as that of the
なお、第１の受信部２４Ｃと第２の受信部２８Ｃとは、それぞれが受信センサであるコイルを有していてもよいが、１つの巻回コイルを分割して用いることにより、巻回数の多い高感度の第２の受信センサ２６Ｃと、巻回数の少ない低感度の第１の受信センサ２２Ｃと、を構成してもよい。 The first receiving unit 24C and the second receiving unit 28C may each have a coil that is a receiving sensor, but by dividing and using one winding coil, the number of turns can be increased. A large number of high-sensitivity second reception sensors 26C and a low-sensitivity first reception sensor 22C with a small number of turns may be configured.
ここで、図５のフローチャートを用いてカプセル型内視鏡２０Ｃの動作について説明する。 Here, the operation of the capsule endoscope 20C will be described with reference to the flowchart of FIG.
＜Ｔ０〜Ｔ１２＞ＯＦＦモード
初期状態では、第１のスイッチ２５と第２のスイッチ２９とは非導通（開放）状態であり、第２の受信部２８Ｃおよび機能部３０に電力は供給されていないＯＦＦモードである。
<T0 to T12> OFF Mode In the initial state, the
＜Ｔ１２〜Ｔ１４＞スタンバイモード
磁界発生装置１０Ｃが送信アンテナ１３が第１の制御信号を発生すると、カプセル２０Ｃに第１の周波数の第１の強度（第１の振幅）の交流磁界が印加される。するとカプセル２０Ｃの第１の受信センサ２２Ｃが交流磁界を検知し、第１の受信回路部２４Ｃは出力（Ｎ１）をＨレベルからＬレベルへ反転させる。
<T12 to T14> Standby Mode When the
その結果、第１のスイッチ２５のＧＳ間に電圧が印加され、第１のスイッチ２５が導通状態となり、第２の受信回路２７に電力が供給されカプセル型内視鏡２０Ｃはスタンバイモードとなる。
As a result, a voltage is applied between the GS of the
＜Ｔ１４〜Ｔ１６＞起動モード
スタンバイモードにおいて、カプセル２０Ｃに第１の周波数の第２の強度（振幅）の交流磁界である第２の制御信号が磁界発生装置１０Ｃの送信アンテナ１３を介して印加される。ここで第２の制御信号は、第１の受信部２４Ｃは検知できないが、第２の受信部２８Ｃは検知できる強度に調整されている。
<T14 to T16> Startup Mode In the standby mode, a second control signal, which is an alternating magnetic field having a second intensity (amplitude) of the first frequency, is applied to the capsule 20C via the
すなわち、磁界発生装置１０Ｃは強度の異なる２種類の交流磁界を発生する。第１の制御信号と、第２の制御信号とは、強度（振幅）が異なるが同じ周波数の信号である。
That is, the
第１の受信部２４の第１の受信センサ２２Ｃは検知感度が低いため、小さい強度の第２の制御信号を検出できないため、出力（Ｎ１）は、その状態を保持する。よって、第１のスイッチ２５は導通状態のままである。
Since the first receiving sensor 22C of the
一方、第２の受信部２８Ｃの第２の受信センサ２６Ｃは検知感度が高いため、小さい強度の第２の制御信号であっても検出し、出力（Ｎ３）をＨレベルからＬレベルへと反転させる。すると、第２のスイッチ２９のＧＳ間には電圧が印加され、第２のスイッチ２９は導通状態となる。第１のスイッチ２５と第２のスイッチ２９とが導通状態となると、機能部３０には電力供給線４０を介して電力を供給され、カプセル型内視鏡２０Ｃは起動モードとなる。
On the other hand, since the second receiving sensor 26C of the second receiving unit 28C has high detection sensitivity, even the second control signal having a small intensity is detected and the output (N3) is inverted from the H level to the L level. Let Then, a voltage is applied between GS of the
＜Ｔ１６〜Ｔ１８＞スタンバイモード
起動モードにおいて、第１の制御信号よりも小さい強度（振幅）の第２の制御信号が印加されると、第２の受信回路２７Ｃの出力は、ＬレベルからＨレベルに反転し、第２のスイッチ２９は非導通状態となり、カプセル型内視鏡２０Ｃはスタンバイモードとなる。
<T16 to T18> Standby Mode In the start-up mode, when a second control signal having an intensity (amplitude) smaller than the first control signal is applied, the output of the second receiving circuit 27C changes from the L level to the H level. The
＜Ｔ１８〜＞起動モード
スタンバイモードにおいて、小さな強度の第２の制御信号がカプセル２０Ｃに印加されると、第２の受信回路２７Ｃの出力は、ＨレベルからＬレベルに反転し、第２のスイッチ２９は導通状態となり、カプセル型内視鏡２０Ｃは起動モードとなる。
<T18-> Startup Mode In the standby mode, when a second control signal having a small strength is applied to the capsule 20C, the output of the second receiving circuit 27C is inverted from the H level to the L level, and the
ここで、第１の受信部２４Ｃと第２の受信部２８Ｃの両方が検知できる強度の交流磁界（第１の制御信号）がカプセル２０Ｃに２回印加された場合を考えてみる。１回目の交流磁界（第１の制御信号）印加により、カプセル型内視鏡２０Ｃはスタンバイモードになるが、機能部３０には電力が供給されていないので、電池２１の電力の消耗は少ない。
Here, consider a case where an alternating magnetic field (first control signal) having an intensity that can be detected by both the first receiving unit 24C and the second receiving unit 28C is applied to the capsule 20C twice. The capsule endoscope 20C enters the standby mode by the first application of the alternating magnetic field (first control signal). However, since the power is not supplied to the
そして、スタンバイモード時に、２回目の交流磁界（第１の制御信号）がカプセル２０Ｃに印加されると、第１の受信部２４Ｃと第２の受信部２８Ｃの両方が検知をするが、第１のスイッチ２５が非導通状態となるため、カプセル型内視鏡２０ＣはＯＦＦモードとなる。すなわち、第１の受信部２４Ｃと第２の受信部２８Ｃの両方が検知できる強度（振幅）の交流磁界が複数回印加された場合には、ＯＦＦモードとスタンバイモードとの切り替えが行われるだけであるため、機能部３０には電力は供給されず、その間の電池電力の消耗は非常に少ない。
In the standby mode, when the second AC magnetic field (first control signal) is applied to the capsule 20C, both the first receiver 24C and the second receiver 28C detect the first Since the
なお、カプセル型内視鏡２０Ｃを用いた診断（観察）のときには、まず、体外において、強い交流磁界（第１の制御信号）がカプセル２０に印加されると、カプセル型内視鏡２０ＣはＯＦＦモードからスタンバイモードに切り替えられる。その後、被検者がスタンバイモードのカプセル型内視鏡２０Ｃを嚥下する。そして、所定の時間経過後に、体内のカプセル２０Ｃに交流磁界（第２の制御信号）が印加されると、カプセル型内視鏡２０Ｃをスタンバイモードから起動モードに切り替えられる。
In diagnosis (observation) using the capsule endoscope 20C, first, when a strong alternating magnetic field (first control signal) is applied to the
なお、第２の受信部２８Ｃは検知感度が高いので、送信アンテナ１３とカプセル型内視鏡２０Ｃとの間の距離が長い場合でも確実にカプセル型内視鏡２０Ｃを起動停止できる。
Note that since the second receiving unit 28C has high detection sensitivity, the capsule endoscope 20C can be reliably started and stopped even when the distance between the
異なる振幅の第１の交流磁界信号および第２の交流磁界信号により制御可能な、本実施の形態のカプセル型内視鏡２０Ｃは、第１の実施の形態のカプセル型内視鏡２０等が有する効果を有し、さらに異なる周波数の交流磁界使用する必要がないため構成が簡単である。
The capsule endoscope 20C according to the present embodiment, which can be controlled by the first alternating magnetic field signal and the second alternating magnetic field signal having different amplitudes, includes the
また、第１の制御信号と第２の制御信号が、周波数および強度（振幅）が異なっていてもよい。周波数および強度が異なる複数の制御信号を用いるカプセル型内視鏡は、より確実に動作モードを切替制御できる。 Further, the first control signal and the second control signal may be different in frequency and intensity (amplitude). The capsule endoscope using a plurality of control signals having different frequencies and intensities can switch the operation mode more reliably.
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態のカプセル型内視鏡２０Ｄについて説明する。本実施形態のカプセル型内視鏡２０Ｄは第１実施形態のカプセル型内視鏡２０等と類似しているため同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<Third Embodiment>
Next, a capsule endoscope 20D of the third embodiment will be described. Since the capsule endoscope 20D of the present embodiment is similar to the
図６に示すように、内視鏡システム１Ｄは、電圧発生装置５２と、電圧発生装置５２と接続された送信電極である外部電極５１と、筐体の外表面に露出した受信電極５３を有する電圧信号を検出する第２の受信部２８Ｄと、を有するカプセル型内視鏡２０Ｄと、を具備する。
As shown in FIG. 6, the
電圧発生装置５２は、第２の制御信号として交流電圧信号を発生する。交流電圧信号は、被検者５０に悪影響を及ぼさないように、例えば±１５Ｖ、周波数１ｋＨｚ〜１ＭＨｚである。外部電極５１は被検者５０の外表面である皮膚に貼り付けられ、導体である被検者５０の体内組織に交流電圧信号を印加する。そして、カプセル型内視鏡２０Ｄでは受信電極５３が、体内組織を介して伝送された第２の制御信号を受信する第１の受信センサ２６Ｄである。
The
すなわち、第２の受信部２８Ｄは受信電極５３と、受信電極５３が受信した交流電圧信号を処理し、第２のスイッチ２９の開閉を制御する第２の受信回路２７Ｄと、を有する。
That is, the second receiving unit 28 </ b> D includes a receiving
なお、第１の受信部２４は、第１実施形態のカプセル型内視鏡２０と同様に、磁界発生装置１０からの交流磁界を受信し、第１のスイッチ２５の開閉を制御する第１の受信回路２７を有する。
In addition, the
例えば、内視鏡システム１Ｄでは、カプセル２０Ｄは体外で、磁界発生装置１０から送信された第１の制御信号である交流磁界が印加される。第１の制御信号は、第１の受信センサ２２Ｄにより受信され、第１の受信回路１３により所定の処理がなされ、第１のスイッチ２５が導通状態となる。すると。第２の受信回路２７Ｄに電力が供給され、第２の受信回路２７Ｄの出力（Ｎ１）はＬレベルからＨレベルとなる。すなわち、カプセル型内視鏡２０Ｄはスタンバイモードとなる。
For example, in the
次に、被検者５０がスタンバイモードのカプセル２０Ｄを嚥下した後、カプセル２０Ｄが所定の体内の観察部位に到達したときに、電圧発生装置５２により、外部電極５１を介して交流電圧信号が体内に印加される。すると、被検者５０の体内組織を介して、受信電極５３に電圧信号が伝達される。
Next, after the subject 50 swallows the capsule 20D in the standby mode, when the capsule 20D arrives at a predetermined site in the body, the
受信電極５３に伝達された電圧信号は、第２の受信回路２７Ｄにより所定の処理がなされ、第２の受信回路２７Ｄの出力（Ｎ３）が反転される。このため、第２のスイッチ２９が導通状態となり、機能部３０に電力が供給され、カプセル型内視鏡２０Ｄは起動モードとなる。
The voltage signal transmitted to the
カプセル型内視鏡２０Ｄは第１の実施形態のカプセル型内視鏡２０が有する効果を有し、さらに第２の制御信号が生体内を介して伝送されるために、確実にスタンバイモードから起動モードとすることができる。
The capsule endoscope 20D has the effect of the
なお、上記説明では第２の制御信号が外部電極５１を介して生体内を伝送される交流電圧信号であり、第１の受信部が交流磁界信号である第１の制御信号を受信する例を示したが、第１の制御信号または第２の制御信号の少なくともいずれかが交流電圧信号であり、第１の受信部または第２の受信部の少なくともいずれかがが交流電圧信号を受信してもよい。
In the above description, the second control signal is an AC voltage signal transmitted through the living body via the
すなわち、第１の受信部または第２の受信部の少なくともいずれかが、体内情報取得部３０等を収納する筐体４５の表面に受信電極を有していていればよい。
That is, it is only necessary that at least one of the first receiving unit and the second receiving unit has the receiving electrode on the surface of the
なお、図７に示すように、筐体４５内に収納された第２の受信センサ２６Ｄは、受信電極５３と第２の受信回路２７Ｄとの間に、インダクタ５５とコンデンサ５４が並列に接続された共振回路を有していることが好ましい。第２の受信部２８Ｄの共振回路は、共振周波数以外の電圧信号では、インピーダンスが低いために、電圧信号を受信しない。そのため、共振周波数以外の雑音の電圧信号が被検者の体内に印加されても、誤動作しない。一方、共振周波数の電圧信号が入力された場合には、共振回路のインピーダンスが高くなるため、確実に第２の受信回路２７Ｄに効率的に電圧信号が入力される。
As shown in FIG. 7, in the second reception sensor 26D housed in the
また、図８に示すように、受信電極５３Ａはカプセル２０ＤＡの筐体４５Ａ側面の全周にわたって配設されていることが好ましい。受信電極５３が筐体側面の全周に配設されているカプセル型内視鏡２０Ｄは生体との接触面積が多い。したがって、電圧発生装置５２からの生体内を介して伝送される制御信号をより確実に第２の受信回路２７Ｄに伝達することができる。
Moreover, as shown in FIG. 8, it is preferable that the receiving
なお、上記説明では、制御信号とし交流磁界信号または交流電圧信号を用いた例を示したが、制御信号はこれに限るものではなく、複数の制御信号が、異なるエネルギー状態であれば、よい。すなわち制御信号は、光信号、超音波を含む音信号、または無線信号のいずれかひとつ、または２以上の組み合わせを用いてもよいし、直流信号であってもよい。 In the above description, an AC magnetic field signal or an AC voltage signal is used as a control signal. However, the control signal is not limited to this, and it is sufficient that a plurality of control signals have different energy states. That is, the control signal may be any one of an optical signal, a sound signal including an ultrasonic wave, a radio signal, or a combination of two or more, or may be a DC signal.
また上記説明は、カプセル型内視鏡を例に説明したが、本発明の体内観察システムは、消化器液採取用カプセル型医療装置または嚥下型のカプセル型ｐＨセンサのような各種カプセル型体内観察装置に適用できる。 In the above description, the capsule endoscope has been described as an example. However, the in-vivo observation system of the present invention has various capsule-type in-vivo observations such as a capsule medical device for collecting digestive fluid or a swallow-type capsule pH sensor. Applicable to equipment.
本発明は、上述した実施形態または変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、組み合わせ、および改変等ができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments or modifications, and various changes, combinations, modifications, and the like can be made without departing from the scope of the present invention.
１、１Ａ〜１Ｄ…内視鏡システム
１０…磁界発生装置
１１…電源
１２…駆動回路
１３…送信アンテナ
１３…受信回路
２０、２０Ａ〜２０Ｄ…カプセル型内視鏡
２１…電池
２２…第１の受信センサ
２３…第１の受信回路
２４…第１の受信部
２５…第１のスイッチ
２６…第２の受信センサ
２７…第２の受信回路
２８…第２の受信部
２９…第２のスイッチ
３０…体内情報取得部
３１…撮像回路
３２…照明回路
３３…ユニット
４０…電力供給線
５０…被検者
５１…外部電極
５２…電圧発生装置
５３…受信電極
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記体内情報取得部に電力を供給する電源と、
第１の制御信号を受信する第１の受信部と、
第２の制御信号を受信する第２の受信部と、
前記第１の受信部が前記第１の制御信号を受信すると、開放状態から導通状態に切り替わる第１のスイッチと、
前記第２の受信部が前記第２の制御信号を受信すると、開放状態から導通状態に切り替わる第２のスイッチと、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチが接続され、前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチが導通状態のときにのみ、前記電源から前記体内情報取得部に電力を供給する電力供給線と、を具備することを特徴とする体内情報取得装置。 An in-vivo information acquisition unit for acquiring in-vivo information in the body of the subject;
A power supply for supplying power to the in-vivo information acquisition unit;
A first receiver for receiving a first control signal;
A second receiver for receiving a second control signal;
A first switch that switches from an open state to a conductive state when the first receiver receives the first control signal;
A second switch that switches from an open state to a conductive state when the second receiver receives the second control signal;
A power supply line that supplies power from the power source to the in-vivo information acquisition unit only when the first switch and the second switch are connected and the first switch and the second switch are in a conductive state. And an in-vivo information acquiring device.
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