JP3150448B2 - 医療用カプセル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生体管腔臓器内に挿入
し、施薬、体液採取、計測、処置などを行なう医療用カ
プセル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、医療用カプセル装置は内視鏡等
と比較して使用時の患者の苦痛が小さいメリットがある
半面、カプセル本体が単体で使用される場合にはカプセ
ル本体の解剖学的な挿入位置が検出できない問題があ
る。そのため、カプセル本体の挿入位置を検出するため
に内視鏡による目視検査や、Ｘ線による透視が必要にな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成のように
カプセル本体の挿入位置を検出するために内視鏡による
目視検査を行なう場合には患者の苦痛が大きくなる問題
がある。さらに、Ｘ線による透視検査を行なう場合には
比較的大型のＸ線透視検査装置の設備が装着された専用
の検査室内でしか使用できない問題があるとともに、患
者のＸ線被爆の問題もある。

【０００４】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、体内のカプセル本体の挿入位置を容易
に、かつ患者の苦痛が少なく、Ｘ線被爆等の問題なく検
出することができる医療用カプセル装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
医療用カプセル装置は生体内に挿入されるカプセル本体
に、全長にわたって柔軟なケーブルを連結し、位置検出
用の複数の磁気コイルを前記ケーブルの長手方向に直列
に配設するとともに前記複数のコイルに通電する電源線
を前記ケーブル内に挿通して前記ケーブルに設けられた
コネクタに接続したものである。また、請求項２に係る
医療用カプセル装置は前記複数の磁気コイルに個別に電
源を通電して前記複数の磁気コイルの磁化を個別に制御
する制御手段を有するものである

【０００６】

【作用】カプセル本体に連結された全長にわたって柔軟
なケーブルの長手方向に直列に配設した位置検出用の複
数の磁気コイルによって生体内に挿入されたカプセル本
体の位置を検出するようにしたものである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１（Ａ）、
（Ｂ）を参照して説明する。図１（Ａ）は医療用カプセ
ル装置１全体の概略構成を示すものである。この医療用
カプセル装置１には生体内に挿入されるカプセル本体２
に柔軟なケーブル３の先端部が連結されている。

【０００８】ここで、カプセル本体２の内部には例えば
ｐＨセンサ、温度センサ、酵素センサ、等の診断装置
や、施薬装置等が内蔵されている。また、ケーブル３の
基端部には送信用のコネクタ部４が連結されている。こ
のコネクタ部４にはカプセル本体２からの出力信号の信
号線、或いは電源線、制御信号の信号線等が接続されて
いる。

【０００９】さらに、このケーブル３には位置検出用の
複数の位置検出素子（磁気手段）５…がこのケーブル３
の軸方向に沿って適宜間隔を存して並設されている。こ
れらの位置検出素子５…は例えばＳｍ−Ｃｏマグネッ
ト、フェライトマグネット等の強磁性体によって形成さ
れている。

【００１０】次に、上記構成の作用について説明する。
まず、カプセル本体２とともに柔軟なケーブル３を図１
（Ｂ）に示すように患者の体内に挿入する。このとき、
ケーブル３は体内の管腔および臓器の内部形状に沿って
挿入される。

【００１１】また、カプセル本体２の挿入作業中、患者
の体外から図示しない磁気センサを患者の体表面に当て
て使用する。そして、この磁気センサを走査することに
より、ケーブル３の位置検出素子５…の位置がそれぞれ
磁気的に検出される。さらに、この磁気センサからの検
出信号にもとづいてカプセル本体２の挿入位置、および
体内の管腔および臓器の内部形状が患者の体外から検出
される。

【００１２】そこで、上記構成のものにあってはカプセ
ル本体２に連結された柔軟なケーブル３の位置検出素子
５…によって生体内に挿入されたカプセル本体２の位置
を磁気的に検出することができるので、従来のようにカ
プセル本体２の挿入位置を検出するために内視鏡による
目視検査を行なう場合に比べて体内のカプセル本体２の
挿入位置を容易に検出することができる。

【００１３】さらに、患者の体内にカプセル位置検出用
の内視鏡を格別に挿入する必要がないので、患者の苦痛
を少なくすることができる。また、従来のようにカプセ
ル本体２の挿入位置を検出するためにＸ線による透視検
査を行なう必要もないので、Ｘ線被爆等の問題なくカプ
セル本体２の挿入位置を検出することができる。

【００１４】なお、上記実施例ではカプセル本体２内の
例えばｐＨセンサ、温度センサ、酵素センサ、等の診断
装置の出力信号や、施薬装置等の制御信号をケーブル３
内に配設された信号線を介して送信する構成のものを示
したが、カプセル本体２内の例えばｐＨセンサ、温度セ
ンサ、酵素センサ、等の診断装置の出力信号や、施薬装
置等の制御信号を電波信号によって送信する無線式のカ
プセル本体２を設け、ケーブル３の基端部のコネクタ部
４を省略する構成にしても良い。

【００１５】また、図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２
の実施例を示すものである。この実施例ではケーブル３
に位置検出用の磁気手段として複数の磁気コイル１１…
をこのケーブル３の軸方向に沿って適宜間隔を存して並
設したものである。これらの磁気コイル１１…は電源線
１２およびアース線を介してコネクタ部４に接続されて
いる。

【００１６】そして、カプセル本体２の使用時にはカプ
セル本体２の挿入作業中、磁気コイル１１…に通電する
とともに、患者の体外から図示しない磁気センサを患者
の体表面に当て、この磁気センサを走査することによ
り、ケーブル３の磁気コイル１１…の位置がそれぞれ磁
気的に検出される。さらに、この磁気センサからの検出
信号にもとづいて第１の実施例と同様にカプセル本体２
の挿入位置、および体内の管腔および臓器の内部形状が
患者の体外から検出される。

【００１７】そこで、上記構成のものにあってはカプセ
ル本体２に連結された柔軟なケーブル３の磁気コイル１
１…によって生体内に挿入されたカプセル本体２の位置
を磁気的に検出することができるので、第１の実施例と
同様に体内のカプセル本体２の挿入位置を容易に、かつ
患者の苦痛が少なく、Ｘ線被爆等の問題なく検出するこ
とができる。

【００１８】なお、図２（Ｃ）に示すように電源線２１
とアース線２４との間に介設された磁気コイル１１…の
制御用のフリップフロップ回路２５…およびトランジス
タ２６…を設け、ケーブル３の各磁気コイル１１を順次
１つづつ磁化する構成にしても良い。ここで、２２は信
号線、２３はクロック用の信号線である。

【００１９】さらに、図３は本発明の第３の実施例を示
すものである。この実施例では図１（Ａ）に示す第１の
実施例における医療用カプセル装置１のケーブル３に例
えばｐＨセンサ、温度センサ、圧力センサ等の複数のセ
ンサ（第１のセンサ３１および第２のセンサ３２）が設
けられている。なお、ケーブル３のセンサは１個でも、
３個以上の複数個であってもよい。

【００２０】そこで、上記構成のものにあっても第１の
実施例と同様の効果を得ることができるうえ、この実施
例では特に強磁性体による位置検出素子５…からの検出
データ以外にも、ケーブル３のセンサからの測定データ
に基いて体内の臓器を特定することができる。例えば、
ｐＨ値の測定データが中性の場合には食道、強酸性の場
合には胃、弱アルカリ性の場合には十二指腸である等の
情報が得られる。

【００２１】また、図４（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の第４
の実施例を示すものである。これは、図４（Ａ）に示す
ように柔軟なケーブル４１に着脱自在に装着される複数
のカプセル本体４２を設けたものである。

【００２２】この場合、ケーブル４１には図４（Ｂ）に
示すように受信アンテナ４３が内蔵されている。さら
に、カプセル本体４２には図４（Ｃ）に示すように軸心
部にケーブル４１との嵌合孔４４が形成されており、こ
のカプセル本体４２の外周面にはこの嵌合孔４４に連通
させた差し込み溝４５が形成されている。なお、差し込
み溝４５の溝幅は嵌合孔４４の直径よりも小さくなるよ
うに設定されている。そして、ケーブル４１はカプセル
本体４２の外周面の差し込み溝４５から嵌合孔４４内に
着脱自在に装着されるようになっている。

【００２３】また、カプセル本体４２の内部には図４
（Ｄ）に示すように例えば電池等の電源４６、例えば圧
力センサ、ｐＨセンサ、温度センサ、生体成分分析セン
サ等のセンサ４７およびこのセンサ４７による検出信号
を送信する送信回路４８がそれぞれ装着されている。

【００２４】そして、カプセル本体４２の使用時にはカ
プセル本体４２の挿入作業中、センサ４７による検出信
号をケーブル４１内の受信アンテナ４３に送信すること
ができる。

【００２５】なお、カプセル本体４２に第１の実施例の
位置検出用の位置検出素子５を装着することにより、患
者の体外から図示しない磁気センサを患者の体表面に当
て、この磁気センサを走査することにより、ケーブル４
３上のカプセル本体４２の装着位置をそれぞれ磁気的に
検出することができる。さらに、この磁気センサからの
検出信号にもとづいて第１の実施例と同様にカプセル本
体４２の挿入位置、および体内の管腔および臓器の内部
形状が患者の体外から検出される。

【００２６】そこで、上記構成のものにあっては患者の
体内の目的とする計測対象に応じてカプセル本体４２の
種類を適宜選択してケーブル４１に装着することができ
る。さらに、カプセル本体４２はケーブル４１上の任意
の位置に任意の個数装着することができる。そのため、
図４（Ｅ）に示すようにケーブル４１とともに複数のカ
プセル本体４２…を患者の体内に挿入することができる
ので、同時に多数の測定データを得ることができる。

【００２７】さらに、カプセル本体４２をケーブル４１
上の任意の位置に任意の個数装着することができるの
で、体内の管腔および臓器等の目的場所のデータを正確
に測定することができ、測定精度の向上を図ることがで
きる。

【００２８】なお、上記実施例ではセンサ４７による検
出信号をケーブル４１内の受信アンテナ４３に電波によ
って送信する無線式の送信手段を設けたものを示した
が、カプセル本体４２とケーブル４１との間の送受信を
電磁結合によって行なう構成にしてもよい。

【００２９】また、図５（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第５
の実施例の例えば逆流性食道炎治療用カプセルを示すも
のである。この実施例の医療用カプセル装置５１では柔
軟なケーブル５２の先端部に施薬カプセル５３が連結さ
れているとともに、このケーブル５２の中途部にはｐＨ
測定カプセル５４、圧力測定カプセル５５および制御カ
プセル５６がそれぞれ装着されている。

【００３０】ここで、施薬カプセル５３のカプセル本体
の内部には電池５７、薬剤室５８およびポンプ５９がそ
れぞれ配設されている。さらに、ｐＨ測定カプセル５４
のカプセル本体の内部にはｐＨセンサ６０、圧力測定カ
プセル５５のカプセル本体の内部には圧力センサ６１お
よび制御カプセル５６のカプセル本体の内部には制御回
路６２がそれぞれ配設されている。

【００３１】そして、施薬カプセル５３のポンプ５９、
ｐＨ測定カプセル５４のｐＨセンサ６０、圧力測定カプ
セル５５の圧力センサ６１はそれぞれ制御カプセル５６
の制御回路６２に信号線を介して接続されており、制御
回路６２はｐＨセンサ６０および圧力センサ６１からの
検出信号に応じてポンプ５９のオン、オフ制御が行なわ
れるようになっている。

【００３２】また、このカプセル装置５１の使用時には
図５（Ｂ）に示すように施薬カプセル５３が患者の胃Ｉ
内に挿入され、他のｐＨ測定カプセル５４、圧力測定カ
プセル５５および制御カプセル５６が食道Ｓ内に位置さ
れる。

【００３３】ここで、ｐＨ測定カプセル５４のｐＨセン
サ６０および圧力測定カプセル５５の圧力センサ６１に
よってｐＨの低下状態および圧力の上昇状態を検出する
と逆流性食道炎が発生したと判断される。そのため、こ
のように逆流性食道炎の発生状態が判断された時点で、
施薬カプセル５３のポンプ５９を動かすことにより、例
えば制酸剤、Ｈ₂ ブロッカー等の薬剤を薬剤室５８から
外部に放出して治療を行なうことができる。

【００３４】そこで、上記構成のものにあっては逆流性
食道炎の発生時に有効な質の高い治療を自動的に行なう
ことができるので、逆流性食道炎の治療効果を高めるこ
とができる。

【００３５】また、図６（Ａ）、（Ｂ）は医療用カプセ
ル装置の一種である拡張カプセル６１を示すものであ
る。この拡張カプセル６１は体内の管腔（食道、胆管、
尿管、気管、気管支、等）の狭窄部に留置してその狭窄
部を拡張するものである。

【００３６】さらに、拡張カプセル６１は図６（Ｂ）に
示すように略円筒状の超磁歪合金材料で形成されてい
る。この場合、拡張カプセル６１の円筒体の外周面は直
線状の切断部から分断されており、この拡張カプセル６
１は通常はこの分断部の近傍部分が重ね合わされた重合
部６４が形成される形状に縮小されている。

【００３７】また、図６（Ａ）は体腔内に留置した拡張
カプセル６１に患者の体外から磁場発生手段６２により
交番磁場を与える状態を示すものである。なお、６３は
磁場発生手段６２に接続された交流電源である。

【００３８】そして、拡張カプセル６１は磁場発生手段
６２から与えられる交番磁場により、内外径を変化させ
る状態に振動するようになっている。そのため、拡張カ
プセル６１の内部のつまりを防止することができるとと
もに、拡張カプセル６１の留置位置の位置ずれを防止し
て拡張カプセル６１の脱落を防止することができる。

【００３９】また、図７（Ａ）、（Ｂ）は拡張カプセル
７１の変形例を示すものである。この拡張カプセル７１
には図７（Ａ）に示すようにＳＭＡ（形状記憶合金）に
よって形成された略円筒状のカプセル本体７２と、この
カプセル本体７２の円筒体の内周面に接合されたヒータ
等の加熱手段７３とが設けられている。なお、加熱手段
７３にはリード線７４が接続されており、このリード線
７４を通して図示しない外部の通電制御装置側に接続さ
れている。

【００４０】さらに、拡張カプセル７１の円筒体の外周
面は直線状の切断部から分断されており、この拡張カプ
セル７１は通常はこの分断部の近傍部分が重ね合わされ
た重合部７６が形成される形状に縮小されている。

【００４１】また、この重合部７６には図７（Ｂ）に示
すように拡張カプセル７１の円筒体の収縮を防止する収
縮防止爪７５が突設されている。この場合、拡張カプセ
ル７１の製造時にはＳＭＡのカプセル本体７２は十分に
拡張した状態で、形状記憶されている。そして、体腔内
で加熱手段７３によりカプセル本体７２が加熱される
と、拡張カプセル７１の内外径は拡張される。

【００４２】ここで、加熱手段７３による加熱を止めて
も、重合部７６の収縮防止爪７５によってカプセル本体
７２の拡張状態が保持される。また、カプセル本体７２
の加熱と放冷とを短い周期で繰り返すことにより、拡張
カプセル７１の内外径を振動させることができる。その
ため、この場合も拡張カプセル７１の内部のつまりを防
止することができるとともに、拡張カプセル７１の留置
位置の位置ずれを防止して拡張カプセル７１の脱落を防
止することができる。

【００４３】なお、拡張カプセル７１の内外径の振動の
振幅が収縮防止爪７５の爪幅の範囲内であれば、拡張カ
プセル７１の内外径の変化状態を一定の内外径の範囲内
に保持した状態で振動を繰り返すことができる。

【００４４】また、図８（Ａ）〜（Ｃ）は拡張カプセル
８１の他の変形例を示すものである。この拡張カプセル
８１は図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように略円筒状のブル
ドン管のような中空形状をしており、図８（Ｃ）に示す
ように体外からチューブ８２を介して水又は空気等の流
体をこの拡張カプセル８１の内部に供給し、加圧するこ
とにより、拡張カプセル８１が拡張されるようになって
いる。

【００４５】また、体外に設けられた図示しない３方弁
を供給停止状態に切換え操作することにより拡張カプセ
ル８１の拡張状態が保持されるようになっている。そし
て、この拡張カプセル８１は３方弁の切換え操作にとも
ない加圧力を振動させることにより、拡張カプセル８１
の内外径を振動させることができる。

【００４６】そのため、この場合も拡張カプセル８１の
内部のつまりを防止することができるとともに、拡張カ
プセル８１の留置位置の位置ずれを防止して拡張カプセ
ル８１の脱落を防止することができる。

【００４７】また、図９（Ａ）、（Ｂ）は例えば図７
（Ａ）、（Ｂ）の拡張カプセル７１と略同様の構成の拡
張カプセル９１を患者の気管支Ｋに装着した状態を示す
ものである。なお、この拡張カプセル９１の一部にはケ
ーブル９２の一端部が接続されている。このケーブル９
２の内部には例えば図７（Ａ）、（Ｂ）の拡張カプセル
７１の加熱手段７３用のリード線７４が配設されてい
る。

【００４８】この場合、図９（Ａ）、（Ｂ）では拡張カ
プセル９１を気管支Ｋに装着し、狭搾部の内径に合わせ
て拡張カプセル９１の外径を適正な大きさに拡張してい
る。拡張カプセル９１の外径を適度に拡張することによ
り、狭搾部を拡張するとともに、管腔である気管支Ｋか
らの拡張カプセル９１の段落あるいはズレを防止するこ
とができる。

【００４９】また、拡張カプセル９１の拡張状態を適正
に調整することができるので、狭搾部が適正状態よりも
強く圧迫されることを防止することができ、強い圧迫に
よって狭搾部に肉芽組織が発生することを防止すること
ができる。

【００５０】さらに、拡張カプセル９１のケーブル９２
は拡張カプセル９１を気管支Ｋから抜去する作業時にも
使用することができるとともに、このケーブル９２によ
って拡張カプセル９１が気管支Ｋの末梢部分等に脱落す
ることを防止することができる。

【００５１】また、図９（Ｃ）では拡張カプセル９１を
総胆管Ｔに挿入し、狭搾部を拡張する。さらに、拡張カ
プセル９１の内外径を短時間内で変化させることによ
り、拡張カプセル９１を振動させ、拡張カプセル９１の
内部に詰まった胆泥を十二指腸Ｊへと排出させ、拡張カ
プセル９１の内部のつまりを防止することができる。

【００５２】さらに、図９（Ｄ）では拡張カプセル９１
を尿道Ｎの前立線Ｚに挿入し、狭搾部を拡張する。この
場合も同様に拡張カプセル９１の内外径を振動させるこ
とにより、前立線Ｚからの拡張カプセル９１の段落ある
いはズレを防止することができる。なお、ケーブル９２
から拡張カプセル９１に熱を供給させることにより、ハ
イパーサーミア（温熱治療）の役割を果たすこともでき
る。

【００５３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施できることは勿論である。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば生体内に挿入されるカプ
セル本体に、全長にわたって柔軟なケーブルを連結し、
位置検出用の複数の磁気コイルを直列にケーブルの長手
方向に配設したので、体内のカプセル本体の挿入位置を
容易に、かつ患者の苦痛が少なく、Ｘ線被爆等の問題な
く検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を示すもので、（Ａ）
は医療用カプセル装置全体の概略構成を示す側面図、
（Ｂ）はカプセル装置の使用状態を示す斜視図。

【図２】 本発明の第２の実施例を示すもので、（Ａ）
は医療用カプセル装置全体の概略構成を示す側面図、
（Ｂ）は磁気コイルの配設状態を示す要部の概略構成
図、（Ｃ）は磁気コイルの制御回路を示す概略構成図。

【図３】 本発明の第３の実施例の概略構成を示す側面
図。

【図４】 本発明の第４の実施例を示すもので、（Ａ）
はカプセル本体の取り付け状態を示す斜視図、（Ｂ）は
ケーブル内のアンテナの配設状態を示す概略構成図、
（Ｃ）はカプセル本体の側面図、（Ｄ）はカプセル本体
の内部の概略構成図、（Ｅ）はカプセル装置の使用状態
を示す概略構成図。

【図５】 本発明の第５の実施例を示すもので、（Ａ）
は医療用カプセル装置の概略構成図、（Ｂ）はカプセル
装置の使用状態を示す概略構成図。

【図６】 拡張カプセルを示すもので、（Ａ）は拡張カ
プセルの振動手段を示す概略構成図、（Ｂ）は拡張カプ
セルの正面図。

【図７】 拡張カプセルの変形例を示すもので、（Ａ）
は拡張カプセルの正面図、（Ｂ）は拡張カプセルの収縮
防止爪を示す正面図。

【図８】 拡張カプセルの他の変形例を示すもので、
（Ａ）は拡張カプセルの使用状態を示す概略構成図、
（Ｂ）は拡張カプセルの収縮状態を示す概略構成図、
（Ｃ）は拡張カプセルの拡張状態を示す概略構成図。

【図９】 拡張カプセルの使用例を示すもので、（Ａ）
は拡張カプセルの拡張状態を示す斜視図、（Ｂ）は拡張
カプセルを気管支に装着した状態を示す概略構成図、
（Ｃ）は拡張カプセルを総胆管に装着した状態を示す概
略構成図、（Ｄ）は拡張カプセルを尿道の前立線に装着
した状態を示す概略構成図。

【符号の説明】

２…カプセル本体、３…ケーブル、５…位置検出素子
（磁気手段）、１１…磁気コイル（磁気手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 巽 康一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 二木 泰行 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 吉野 謙二 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 石川 明文 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 山口 達也 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 植田 康弘 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 小坂 芳広 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 工藤 正宏 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 定政 明人 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−267038（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−8341（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−179419（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 10/00 103 A61B 5/07

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体内に挿入されるカプセル本体に、全
   長にわたって柔軟なケーブルを連結し、位置検出用の複
   数の磁気コイルを前記ケーブルの長手方向に直列に配設
   するとともに前記複数のコイルに通電する電源線を前記
   ケーブル内に挿通して前記ケーブル端部に設けられたコ
   ネクタに接続したことを特徴とする医療用カプセル装
   置。
2. 【請求項２】 前記複数の磁気コイルに個別に電源を通
   電して前記複数の磁気コイルの磁化を個別に制御可能な
   制御手段を有する請求項１に記載の医療用カプセル。