WO2016167042A1 - カプセル型医療装置誘導システム - Google Patents

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WO2016167042A1
WO2016167042A1 PCT/JP2016/056671 JP2016056671W WO2016167042A1 WO 2016167042 A1 WO2016167042 A1 WO 2016167042A1 JP 2016056671 W JP2016056671 W JP 2016056671W WO 2016167042 A1 WO2016167042 A1 WO 2016167042A1
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WO
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magnetic field
medical device
capsule medical
unit
capsule endoscope
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PCT/JP2016/056671
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河野　宏尚
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オリンパス株式会社
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    • A61B5/061—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
    • A61B5/062—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body using magnetic field

Definitions

  • the present invention relates to a capsule medical device guidance system for guiding a capsule medical device introduced into a subject.
  • capsule-type medical devices that have been introduced into a subject and have various functions for acquiring various information about the subject or administering a drug to the subject have been developed.
  • a capsule endoscope formed in a size that can be introduced into the digestive tract of a subject is known.
  • a capsule endoscope has an imaging function and a wireless communication function inside a capsule-shaped casing, and after swallowing by a subject, performs imaging while moving in the digestive tract by peristalsis or the like. Then, image data of an image inside the organ of the subject (hereinafter also referred to as an in-vivo image) is sequentially wirelessly transmitted.
  • the wirelessly transmitted image data is received by a receiving device provided outside the subject, and further taken into an image display device such as a workstation and subjected to predetermined image processing. Accordingly, the in-vivo image of the subject can be displayed as a still image or a moving image on the screen of the image display device.
  • Patent Document 1 a capsule medical device with a built-in permanent magnet is introduced into a subject, a magnetic field generating unit is provided outside the subject, and the magnetic field generating unit is moved to move the permanent medical device inside the capsule medical device.
  • a magnetic guidance medical system for guiding a capsule medical device by changing a magnetic field acting on a magnet is disclosed.
  • the capsule medical device may not move due to contact with the wall of the digestive tract. Nevertheless, if the user continues to input an operation to move the capsule medical device, there is a divergence between the target position of the capsule medical device by the operation and the actual position where the capsule medical device is stopped. Will occur. As a result, when another operation is newly input, it takes time until the capsule medical device starts a movement intended by the new operation.
  • the capsule medical device moves with a slight delay with respect to the change of the magnetic field generated by the magnetic field generator. Therefore, when the capsule medical device reaches the position desired by the user, even if the input of the operation for moving the capsule medical device is stopped, the restrained position of the capsule medical device in the magnetic field generated by the magnetic field generation unit is Preceding the position of the capsule medical device. As a result, it takes time until the capsule medical device stops, and the stop position of the capsule medical device deviates from the position desired by the user.
  • the conventional system for guiding the capsule medical device by the magnetic field has a problem that the response of the capsule medical device to the operation input is low.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a capsule medical device guidance system capable of improving the responsiveness of the capsule medical device to an operation input.
  • a capsule medical device guidance system includes a capsule medical device provided with a permanent magnet therein and introduced into the subject, and the subject.
  • an operation input unit for inputting an operation signal for changing at least one of the position and posture of the capsule medical device, and an operation signal input from the operation input unit
  • the magnetic field generated by the magnetic field generation unit is changed to change at least one of the position and posture of the capsule medical device, and the operation input unit is performed.
  • Control information indicating a control state for the magnetic field generation unit before or at the start of an operation is acquired, and the magnetic field generation unit is controlled using the control information after the operation is completed.
  • a guidance magnetic field control unit characterized in that it comprises a.
  • the guidance magnetic field control unit is represented by the control information before or at the start of the operation with reference to the state of the capsule medical device at the end of the operation. Control that reproduces the control state is performed.
  • control information includes a strength of a magnetic attractive force acting on the permanent magnet by a magnetic field generated by the magnetic field generation unit.
  • the capsule medical device guidance system further includes a detection unit that detects a position of the capsule medical device, and the control information includes a distance between the magnetic field generation unit and the capsule medical device.
  • the capsule medical device guidance system further includes a detection unit that detects a position of the capsule medical device, and the control information is a specific information in which the capsule medical device is restrained by a magnetic field formed by the magnetic field generation unit. It includes a relative relationship between the position of the shaft and the position of the capsule medical device.
  • the capsule medical device guidance system further includes a detection unit that detects an attitude of the capsule medical device, and the control information is a specific information that restricts the capsule medical device in a magnetic field formed by the magnetic field generation unit. It includes a relative relationship between the orientation of the shaft and the posture of the capsule medical device.
  • the guidance magnetic field control unit acquires control information representing a control state for the magnetic field generation unit at the end of the operation, and the control information before or at the start of the operation. Only when the difference between the control information at the end of the operation and the control information exceeds a threshold value, the magnetic field generation unit after the end of the operation is controlled using the control information before or at the start of the operation. It is characterized by that.
  • the capsule medical device guidance system further includes a detection unit that detects at least one of a position and a posture of the capsule medical device, and the guidance magnetic field control unit includes at least one of the position and the posture.
  • the control information is acquired when the fluctuation per unit time is equal to or less than a threshold value.
  • the capsule medical device guidance system further includes a detection unit that detects at least one of a position and a posture of the capsule medical device, and the guidance magnetic field control unit is configured to detect the detection unit at the end of the operation.
  • the control information is The information is updated to control information representing a control state of the magnetic field generation unit at the end of the operation.
  • the magnetic field generation unit is formed by an electromagnet that generates a magnetic field upon receiving power supply, and the guidance magnetic field control unit adjusts the power supplied to the electromagnet, thereby The magnetic field acting on the permanent magnet is changed.
  • the magnetic field generation unit is formed by an electromagnet that generates a magnetic field upon receiving power supply, and the guidance magnetic field control unit changes at least one of a position and a posture of the electromagnet. Thus, the magnetic field acting on the permanent magnet is changed.
  • the magnetic field generation unit is formed by a plurality of electromagnets that generate a magnetic field by receiving power supply, and the guidance magnetic field control unit supplies the plurality of electromagnets to each other.
  • the magnetic field generated by each of the plurality of electromagnets is changed by adjusting electric power.
  • the guidance magnetic field control unit is configured so that the capsule medical device is in a vertical direction from a state in which the capsule medical device is in contact with an inner wall on the upper side or the lower side of the subject in the vertical direction.
  • Control information representing a control state for the magnetic field generation unit when the capsule medical device shifts from a state in contact with the inner wall to a state in which the capsule medical device is not in contact with the inner wall. It is acquired as the control information before or at the start of the operation.
  • the guidance magnetic field control unit is configured so that the capsule medical device is in a vertical direction from a state in which the capsule medical device is in contact with an inner wall on the upper side or the lower side of the subject in the vertical direction.
  • Control information when the difference with respect to the second control information is within a predetermined range from among the control information representing the control state for the magnetic field generation unit is acquired, and control before the start of the operation or at the start of the operation It is obtained as information.
  • the control information indicating the control state for the magnetic field generation unit before or at the start of the operation to the operation input unit is used to control the magnetic field generation unit after the end of the operation.
  • the relative relationship between the capsule medical device and the magnetic field generator at the start can be reproduced. Therefore, even if a divergence occurs between the control state for the capsule medical device and the actual capsule medical device during the operation input, the divergence can be quickly resolved after the operation is completed. It becomes possible to improve the responsiveness of the capsule medical device to the operation input.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a capsule medical device guidance system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the internal structure of the capsule endoscope shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of the guidance magnetic field generator shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a guiding method in the case of translation in the horizontal plane of the capsule endoscope.
  • FIG. 5A is a diagram for explaining a guiding method when the capsule endoscope is translated in the vertical direction.
  • FIG. 5B is a diagram for explaining a guiding method when the capsule endoscope is translated in the vertical direction.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the capsule medical device guidance system shown in FIG. FIG.
  • FIG. 7A is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system shown in FIG. 1.
  • FIG. 7B is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guiding method in the capsule medical device guiding system shown in FIG. 1.
  • FIG. 7C is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system shown in FIG. 1.
  • FIG. 7D is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system shown in FIG. 1.
  • FIG. 8 is a graph for explaining a control method according to the presence or absence of an operation input for moving the capsule endoscope in the vertical direction.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the control device in Modification 1-3 of Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the control device according to Modification 1-5 of Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 11A is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 11C is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 11D is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance
  • FIG. 12 is a graph for explaining a control method according to the presence or absence of an operation input for moving the capsule endoscope in the horizontal direction.
  • FIG. 13A is a schematic diagram for illustrating a control method in Modification 2-2 of Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 13B is a schematic diagram for describing a control method in Modification 2-2 of Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 13C is a schematic diagram for describing a control method in Modification 2-2 of Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 14A is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14B is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 14C is a schematic diagram for explaining a capsule endoscope guidance method in the capsule medical device guidance system according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 15 is a graph for explaining a control method according to the presence or absence of an operation input for moving the capsule endoscope in the horizontal direction.
  • the capsule medical device is introduced orally into the subject and is placed in the subject (lumen)
  • a capsule endoscope that images the inside) is illustrated, but the present invention is not limited to this embodiment. That is, the present invention measures, for example, a capsule endoscope that moves in the lumen from the esophagus to the anus of the subject, a capsule medical device that delivers a drug or the like into the subject, and a pH in the subject.
  • the present invention can be applied to guidance of various medical devices having a capsule shape, such as a capsule medical device including a pH sensor.
  • each drawing merely schematically shows the shape, size, and positional relationship to the extent that the contents of the present invention can be understood. Therefore, the present invention is not limited only to the shape, size, and positional relationship illustrated in each drawing. In the description of the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a capsule medical device guidance system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a capsule medical device guidance system 1 according to Embodiment 1 is provided in the vicinity of a capsule endoscope 10 as an example of a capsule medical device and a bed 21 on which a subject is placed.
  • a magnetic field detection device 20 that detects a magnetic field for detecting the position of the capsule endoscope 10 and a magnetic field generator that is provided in the vicinity of the bed 21 and generates a magnetic field for guiding the capsule endoscope 10.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the internal structure of the capsule endoscope 10 shown in FIG.
  • the capsule endoscope 10 includes a capsule-shaped casing 100 formed in a size that can be easily introduced into a subject, and a functional unit 11 housed in the casing 100.
  • the permanent magnet 12 includes a magnetic field generator 13 that generates a magnetic field for detecting the position of the capsule endoscope 10, and a power supply unit 14 that supplies electric power to each part of the capsule endoscope 10.
  • the housing 100 is an outer case formed in a size that can be introduced into the organ of a subject.
  • the casing 100 includes a cylindrical casing 101 having a cylindrical shape, and dome-shaped casings 102 and 103 having a dome shape, and the opening ends on both sides of the cylindrical casing 101 are connected to a dome-shaped casing having a dome shape. This is realized by closing with the bodies 102 and 103.
  • the cylindrical casing 101 is formed of a colored member that is substantially opaque to visible light.
  • at least one of the dome-shaped casings 102 and 103 (the dome-shaped casing 102 on the imaging unit 111 side described later in FIG. 2) is made of an optical member that is transparent to light in a predetermined wavelength band such as visible light. Is formed.
  • Such a casing 100 encloses the functional unit 11, the permanent magnet 12, the magnetic field generation unit 13, and the power supply unit 14 in a liquid-tight manner.
  • the functional unit 11 is appropriately configured according to the use of the capsule medical device.
  • the capsule medical device is a capsule endoscope 10 that images the inside of the subject
  • the function unit 11 captures the inside of the subject and acquires an imaging signal
  • a capsule type including the imaging unit 111
  • a control unit 112 that controls the operation of each unit of the endoscope 10 and performs predetermined signal processing on the imaging signal acquired by the imaging unit 111, and wireless communication that wirelessly transmits the imaging signal subjected to the signal processing Unit 113.
  • the imaging unit 111 includes an illumination unit 114 such as an LED, an optical system 115 such as a condenser lens, and an imaging element 116 such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor.
  • the illuminating unit 114 emits illumination light such as white light to the imaging field of the imaging element 116 and illuminates the subject in the imaging field through the dome-shaped housing 102.
  • the optical system 115 focuses the reflected light from the imaging field of view on the imaging surface of the imaging element 116 to form an image.
  • the imaging element 116 converts reflected light (optical signal) from the imaging field received on the imaging surface into an electrical signal and outputs it as an image signal.
  • one imaging unit 111 is provided only on one dome-shaped casing 102 side, but two imaging units 111 may be provided.
  • the dome-shaped casing 103 is also transparent. It is formed by an optical member.
  • the control unit 112 operates the imaging unit 111 at a predetermined imaging frame rate and causes the illumination unit 114 to emit light in synchronization with the imaging frame rate.
  • the control unit 112 generates image data by performing A / D conversion and other predetermined signal processing on the image signal generated by the image capturing unit 111. Further, the control unit 112 generates a position detection magnetic field from the magnetic field generation unit 13 by supplying power from the power supply unit 14 to the magnetic field generation unit 13.
  • the wireless communication unit 113 includes a transmission antenna, acquires image data and related information subjected to signal processing by the control unit 112, performs modulation processing, and sequentially wirelessly transmits to the outside via the transmission antenna.
  • the capsule medical device is a capsule for drug delivery into a subject
  • a storage unit for storing the drug and a detection unit for detecting the discharge timing of the drug are provided as the function unit 11.
  • the function unit 11 includes, for example, a wireless communication unit that wirelessly transmits a detection signal output from the pH sensor and the pH sensor. Provided.
  • the permanent magnet 12 is for enabling the capsule endoscope 10 to be magnetically guided by the guidance magnetic field generated by the guidance magnetic field generator 30, and has a magnetization direction with respect to the long axis La of the casing 100. It is fixedly arranged inside the casing 100 having a capsule shape so as to have an inclination. In FIG. 2, the magnetization direction of the permanent magnet 12 is indicated by an arrow. In the first embodiment, the permanent magnet 12 is arranged so that the magnetization direction is orthogonal to the long axis La. The permanent magnet 12 operates following a magnetic field applied from the outside. As a result, the magnetic guidance of the capsule endoscope 10 by the guidance magnetic field generator 30 is realized.
  • the magnetic field generation unit 13 includes a magnetic field generation coil 131 that forms part of a resonance circuit and generates a magnetic field when a current flows, and a capacitor 132 that forms a resonance circuit together with the magnetic field generation coil 131. In response to this power supply, an alternating magnetic field having a predetermined frequency is generated as a position detection magnetic field.
  • the power supply unit 14 is a power storage unit such as a button-type battery or a capacitor, and has a switch unit such as a magnetic switch or an optical switch.
  • the power supply unit 14 switches the power supply on / off state by a magnetic field applied from the outside, and appropriately supplies the power of the power storage unit to the functional unit 11 and the magnetic field generation unit 13 in the on state.
  • the power supply part 14 stops the electric power supply to the function part 11 and the magnetic field generation part 13 of the capsule endoscope 10 in an OFF state.
  • the magnetic field detection device 20 is installed below the bed 21.
  • the magnetic field detection device 20 detects a position detection magnetic field generated by the magnetic field generation unit 13 of the capsule endoscope 10.
  • the magnetic field detection device 20 includes a panel 22 installed in parallel with the upper surface of the bed 21 (the surface on which the subject is placed), and a plurality of detection coils 23 arranged on the panel 22.
  • Each detection coil 23 is a cylindrical coil in which a coil wire is wound in a coil spring shape, generates a current corresponding to a magnetic field distributed in its own position, and outputs this current as a magnetic field detection signal.
  • the guiding magnetic field generator 30 generates a guiding magnetic field for changing at least one of the position and posture of the capsule endoscope 10 introduced into the subject.
  • the posture of the capsule endoscope 10 is determined by the inclination (inclination angle) of the long axis La of the capsule endoscope 10 with respect to the gravity direction axis (Z axis) and the rotation of the long axis La around the Z axis. It is represented by an angle (azimuth).
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the guidance magnetic field generator 30.
  • the guidance magnetic field generator 30 includes a permanent magnet (hereinafter referred to as an external permanent magnet) 31 that generates a magnetic field, and a magnet drive unit 32 that changes the position and posture of the external permanent magnet 31.
  • the magnet drive unit 32 includes a plane position changing unit 321, a vertical position changing unit 322, an elevation angle changing unit 323, and a turning angle changing unit 324.
  • the extracorporeal permanent magnet 31 is realized by a bar magnet having a rectangular parallelepiped shape, for example.
  • the extracorporeal permanent magnet 31 has one of four surfaces parallel to its magnetization direction (hereinafter also referred to as a capsule facing surface PL) parallel to a horizontal surface (a surface orthogonal to the gravity direction).
  • a capsule facing surface PL parallel to a horizontal surface
  • a reference arrangement the arrangement of the extracorporeal permanent magnet 31 when the extracorporeal permanent magnet 31 is in the initial state.
  • the plane position changing unit 321 translates the extracorporeal permanent magnet 31 in the horizontal plane (XY plane). That is, the movement is performed in the horizontal plane while the relative position of the two magnetic poles magnetized in the extracorporeal permanent magnet 31 is secured.
  • the vertical position changing unit 322 is a translation mechanism that translates the extracorporeal permanent magnet 31 along the direction of gravity (Z direction). That is, the movement is performed along the vertical direction while the relative positions of the two magnetic poles magnetized in the extracorporeal permanent magnet 31 are secured.
  • the elevation angle changing unit 323 changes the angle of the magnetization direction with respect to the horizontal plane by rotating the extracorporeal permanent magnet 31 in a vertical plane including the magnetization direction of the extracorporeal permanent magnet 31. That is, the elevation angle changing unit 323 rotates the extracorporeal permanent magnet 31 around an axis Y C in the Y direction that is parallel to the capsule facing surface PL and orthogonal to the magnetization direction and passes through the center of the extracorporeal permanent magnet 31.
  • the turning angle changing unit 324 rotates the extracorporeal permanent magnet 31 with respect to the Z axis Zm passing through the center of the extracorporeal permanent magnet 31.
  • A, and B are schematic diagrams for explaining a guide method of the capsule endoscope 10.
  • a magnetic field that generates a magnetic attractive force in a direction in which the permanent magnet 12 in the capsule endoscope 10 is constrained to a specific position in the horizontal plane. And acting on the permanent magnet 12.
  • the capsule endoscope 10 is restrained by attracting the permanent magnet 12 to this specific position, and the extracorporeal permanent magnet 31 is moved in the horizontal plane by the plane position changing unit 321 in this state, whereby the capsule endoscope 10 is moved.
  • the capsule endoscope 10 When using a rectangular parallelepiped of the extracorporeal permanent magnet 31 as shown in FIG. 4, the capsule endoscope 10, perpendicular to the capsule facing surface PL, it is constrained on the axis P C passing through the center of the extracorporeal permanent magnet 31. Further, (see FIG. 2) if the magnetization direction of the permanent magnet 12 is perpendicular to the long axis La of the capsule endoscope 10, the capsule endoscope 10, in a direction long axis La is in parallel with the axis P C Be bound. Hereinafter, the axis P C of restraining shaft P C of the capsule endoscope 10 is restrained.
  • the capsule endoscope 10 when the capsule endoscope 10 is translated in the vertical direction, as shown in FIG. 5A, a magnetic field whose magnetic gradient distribution changes according to the distance in the direction orthogonal to the capsule facing surface PL is generated. It is generated and applied to the permanent magnet 12 of the capsule endoscope 10. Specifically, the extracorporeal permanent magnet 31 is moved from the extracorporeal permanent magnet 31 to the permanent magnet 12 by moving the extracorporeal permanent magnet 31 in the vertical direction by the vertical position changing unit 322 and changing the distance between the extracorporeal permanent magnet 31 and the permanent magnet 12. The capsule endoscope 10 can be translated in the vertical direction by changing the magnetic field strength.
  • control device 40 is configured by a general-purpose computer such as a personal computer or a workstation, and determines the position and posture of the capsule endoscope 10 based on the detection signal output from the magnetic field detection device 20. At the same time, the capsule endoscope 10 is guided by controlling the guiding magnetic field generator 30 according to the operation input made by the user based on the detection result of the position and orientation.
  • control device 40 performs wireless communication with the capsule endoscope 10 and receives a wireless signal including an image signal transmitted from the capsule endoscope 10, and the reception unit 41
  • a display unit 42 that performs predetermined signal processing on the image signal included in the wireless signal received by the unit 41 and displays the image signal in the subject
  • an operation input unit 43 that receives an operation input to the control device 40.
  • a signal processing unit 44 that performs signal processing on the detection signal output from the magnetic field detection device 20, a calculation unit 45 that performs calculation processing based on the detection signal that has been subjected to signal processing by the signal processing unit 44, and storage
  • a control unit 47 that controls the operation of each unit of the control device 40 and the capsule medical device guidance system 1.
  • the receiving unit 41 includes a plurality of receiving antennas 41a, and sequentially receives wireless signals from the capsule endoscope 10 via these receiving antennas 41a.
  • the receiving unit 41 selects the antenna having the highest received electric field strength from these receiving antennas 41a, and performs a demodulation process or the like on the radio signal from the capsule endoscope 10 received through the selected antenna. As a result, the image signal is extracted from the wireless signal and output to the display unit 42.
  • the display unit 42 has a screen composed of various displays such as a liquid crystal display, and displays an image based on the image signal input from the reception unit 41, position information of the capsule endoscope 10, and various other information on the screen. To do.
  • the operation input unit 43 is configured by an input device such as a joystick, a console with various buttons and switches, and a keyboard, and inputs a signal corresponding to an operation performed from the outside to the control unit 47. Specifically, the operation input unit 43 sends an operation signal for changing at least one of the position and posture of the capsule endoscope 10 introduced into the subject to the control unit 47 in accordance with an operation performed by the user. input.
  • an input device such as a joystick, a console with various buttons and switches, and a keyboard
  • the signal processing unit 44 has a plurality of channels for processing the detection signals output from the plurality of detection coils 23, respectively.
  • Each channel has an amplification unit 441 that amplifies the detection signal output from the corresponding detection coil 23, and A / D conversion that generates a digital detection signal by performing A / D conversion processing on the amplified detection signal.
  • Unit 442 and an FFT processing unit 443 that performs fast Fourier transform (FFT) processing on the detection signal digitally converted by the A / D conversion unit 442.
  • FFT fast Fourier transform
  • the calculation unit 45 calculates the capsule-type endoscope from the positions of the plurality of detection coils 23 and the strengths and phases of the magnetic fields detected by the detection coils 23, respectively.
  • a position / orientation detection unit 451 that performs a calculation to detect the position and orientation of the mirror 10 is provided.
  • the position and orientation detection unit 451 outputs the detection result of the position and orientation of the capsule endoscope 10 to the control unit 47 as position information of the capsule endoscope 10 and stores the result in the storage unit 46.
  • the method for detecting the position and orientation of the capsule endoscope 10 is not limited to the method using the magnetic field for position detection.
  • the position and orientation of the capsule endoscope 10 may be detected based on the intensity distribution of the radio signal received by the receiving unit 41.
  • the initial value of the position of the capsule endoscope 10 is set as appropriate, and the process of calculating the estimated value of the position by the Gauss-Newton method is performed.
  • the amount of deviation between the calculated estimated value and the previous estimated value is a predetermined value. By repeating until it becomes the following, the position of the capsule endoscope 10 can be obtained (see, for example, JP-A-2007-283001).
  • the storage unit 46 includes a storage medium that stores information in a rewritable manner such as a flash memory or a hard disk, a writing / reading device, and the like.
  • the storage unit 46 stores various programs and various parameters for controlling each unit of the control device 40, an arithmetic program for detecting the position and posture of the capsule endoscope 10, and the like.
  • the storage unit 46 stores the position information of the capsule endoscope 10 output from the calculation unit 45.
  • the image data of the image displayed on the display unit 42 may be stored in the storage unit 46.
  • the control unit 47 includes a guidance magnetic field control unit 471 that controls the operation of the guidance magnetic field generator 30.
  • the guidance magnetic field control unit 471 sends a control signal corresponding to the operation signal input from the operation input unit 43 to the guidance magnetic field generator 30 based on the position information of the capsule endoscope 10 output from the calculation unit 45. Output.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the control device 40.
  • FIGS. 7A to 7D are schematic views for explaining a guide method of the capsule endoscope 10.
  • FIG. 8 is a graph for explaining a control method according to the presence or absence of an operation input for moving the capsule endoscope 10 in the vertical direction. Among these, (a) of FIG. 8 shows the presence or absence (ON or OFF) of operation with respect to the operation input part 43.
  • FIG. FIG. 8B shows the magnetic attractive force Fm acting on the permanent magnet 12 in the capsule endoscope 10.
  • FIG. 8C shows the position of the capsule endoscope 10 in the vertical direction (Z direction).
  • the capsule endoscope 10 When the power supply of the capsule endoscope 10 is turned on, the capsule endoscope 10 starts an imaging operation and starts generating a position detection magnetic field.
  • the control device 40 receives the radio signal transmitted from the capsule endoscope 10, and starts displaying an image based on the image signal included in the radio signal. Further, the control device 40 detects the position detection magnetic field transmitted from the capsule endoscope 10 and starts detecting the position and orientation of the capsule endoscope 10 based on the detection signal.
  • the user introduces the capsule endoscope 10 into the subject, and guides the capsule endoscope 10 using the operation input unit 43 while observing the image displayed on the display unit 42. Perform the operation.
  • the capsule endoscope 10 is introduced into the subject together with the liquid W by oral ingestion or the like, and floats in the liquid W in the organ (such as the stomach) of the subject.
  • a predetermined operation such as imaging is executed.
  • the liquid W is a liquid that is harmless to the human body, such as water or physiological saline.
  • the capsule endoscope 10 has a specific gravity smaller than the specific gravity of the liquid W, and is designed to float on the liquid W in a state where the magnetic field generated by the guidance magnetic field generation device 30 is not acting. It is assumed that In the liquid W, the capsule endoscope 10 is desired by the user by the balance between the buoyancy Fb acting on the capsule endoscope 10, the gravity Fg, and the magnetic attractive force Fm acting on the permanent magnet 12 by the guiding magnetic field. The inside of the organ can be observed by stopping or moving to the position.
  • step S11 the control unit 47 determines whether or not an operation signal is input from the operation input unit 43, that is, whether or not an operation input for guiding the capsule endoscope 10 is performed.
  • the distance between the capsule endoscope 10 and the extracorporeal permanent magnet 31 may be acquired as control information.
  • step S ⁇ b> 13 the guiding magnetic field control unit 471 controls the guiding magnetic field generator 30 to make the capsule endoscope 10 stationary.
  • the capsule endoscope 10 receives a buoyancy Fb, a gravity Fg, and a magnetic attractive force Fm due to a guiding magnetic field in the liquid W introduced into the subject.
  • the guidance magnetic field control unit 471 controls the guidance magnetic field generation device 30 based on the position information output from the calculation unit 45 so that changes per unit time of the position and orientation of the capsule endoscope 10 are reduced.
  • the capsule endoscope 10 is stopped by adjusting the magnetic attractive force Fm acting on the capsule endoscope 10. Thereafter, the operation of the control device 40 proceeds to step S17 described later.
  • the control information is updated by repeating these steps S12 and S13 while the operation for guiding the capsule endoscope 10 is not performed, and the buoyancy Fb, gravity Fg, and magnetic attractive force acting on the capsule endoscope 10 are updated.
  • Control information in a stable stationary state balanced with Fm is acquired. Such acquisition of control information is executed until an operation on the operation input unit 43 is started.
  • step S11 when an operation signal is input from the operation input unit 43 to the control unit 47 in step S11 (step S11: Yes), the guidance magnetic field control unit 471 follows the operation signal input from the operation input unit 43. Control for guiding the capsule endoscope 10 is performed (step S14). Specifically, the capsule-type endoscope 30 is controlled by controlling the guiding magnetic field generator 30 so that the capsule-type endoscope 10 moves in the direction according to the operation on the operation input unit 43 by an amount corresponding to the operation. The magnetic attractive force Fm acting on the mirror 10 is changed.
  • step S15 the control unit 47 determines whether or not the input of the operation signal from the operation input unit 43 is stopped.
  • step S15: No the operation of the control unit 47 returns to step S14.
  • step S15 when the input of the operation signal is stopped (step S15: Yes), the guidance magnetic field control unit 471 controls the guidance magnetic field generator 30 based on the control information acquired in step S12 (step S16). .
  • the capsule endoscope 10 is stationary due to a balance between the buoyancy Fb, the gravity Fg, the magnetic attractive force Fm 3, and the vertical drag Fr received from the inner wall ST.
  • buoyancy Fb, gravity Fg, and magnetic attractive force Fm 1 are balanced, and the magnetic attractive force ⁇ Fm and the normal drag Fr are excessive compared to the state in which the capsule endoscope 10 is stably stationary in the liquid W. It is in a suspended state. That is, the state of the capsule endoscope 10 (the state where the capsule endoscope 10 moves by the magnetic attractive force ⁇ Fm if there is no inner wall ST) and the actual state of the capsule endoscope 10 are controlled by the control of the guidance magnetic field generator 30. There will be a divergence from the state where the movement is prevented by the inner wall ST.
  • the generator 30 adjusts the position of the extracorporeal permanent magnet 31. Thereby, after the capsule endoscope 10 is brought into a stable stationary state, the input of the next operation is waited.
  • step S ⁇ b> 17 the control unit 47 determines whether or not to end the observation with the capsule endoscope 10. For example, an instruction signal for ending observation by the capsule endoscope 10 is input from the operation input unit 43, transmission of a wireless signal from the capsule endoscope 10 is stopped, or the capsule endoscope When the detection of the position detection magnetic field from 10 stops, the control unit 47 determines that the observation with the capsule endoscope 10 is ended (step S17: Yes). In this case, the operation of the control device 40 ends. On the other hand, when the observation with the capsule endoscope 10 is not finished (step S17: No), the operation of the control device 40 returns to step S11.
  • the control information representing the control state before or at the start of the operation on the operation input unit 43 is acquired and the operation on the operation input unit 43 is stopped. Based on this control information, the guidance magnetic field generator 30 is controlled. Thereby, the control divergence that occurs during the operation is eliminated, and the buoyancy Fb, gravity Fg, and magnetic attraction Fm 1 acting on the capsule endoscope 10 are balanced, and the capsule endoscope 10 is stabilized in the liquid W. Can be limited. Therefore, when the operation on the operation input unit 43 is performed next, the control should be started from this stationary state, so that the responsiveness of the capsule endoscope 10 to the operation can be improved.
  • Modification 1-1 A modification 1-1 of the first embodiment of the present invention will be described.
  • the difference between the control state at that time and the control state before or at the start of the operation is large. It is also possible to perform control based on the control state before or at the start of the operation.
  • step S15 when the input of the operation signal is stopped in step S15 (step S15: Yes), the control unit 47 determines the capsule from the positional relationship between the capsule endoscope 10 and the extracorporeal permanent magnet 31 at that time.
  • the magnetic attractive force Fm 3 acting on the mold endoscope 10 is calculated as control information at the end of the operation.
  • a difference ⁇ Fm between the magnetic attractive force Fm 3 and the magnetic attractive force Fm 1 acquired as control information in step S12 is calculated, and the control acquired in step S12 is only when the difference ⁇ Fm exceeds a preset threshold value. Control based on information.
  • step S12 when the distance between the capsule endoscope 10 and the extracorporeal permanent magnet 31 is acquired as control information in step S12, this distance and the capsule endoscope 10 and the extracorporeal permanent magnet at the end of the operation are obtained. Only when this difference exceeds a threshold value, the control based on the control information acquired in step S12 is performed.
  • step S11 when no operation signal is input in step S11 (step S11: No), the control unit 47 acquires control information representing the current control state for the guidance magnetic field generator 30. However, the control information may be acquired after confirming that the capsule endoscope 10 is in a stable stationary state (step S12). Specifically, based on the position information of the capsule endoscope 10 output from the calculation unit 45, the control unit 47 determines whether the change per unit time of the position and posture of the capsule endoscope 10 is equal to or less than a threshold value. If the change is equal to or less than the threshold value, it is determined that the capsule endoscope 10 is in a stable stationary state, and control information is acquired.
  • Modification 1-3 of Embodiment 1 of the present invention will be described.
  • control information when the capsule endoscope 10 is in a stable stationary state, instead of control information (step S12) when no operation signal is input, calibration is performed in advance. The acquired information may be used.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the control device 40 in Modification 1-3. Note that step S10 shown in FIG. 9 is the same as that in the first embodiment (see FIG. 6).
  • step S21 the control unit 47 determines whether or not an instruction signal for switching to the calibration mode is input from the operation input unit 43.
  • the guiding magnetic field control unit 471 controls the guiding magnetic field generator 30 to guide the capsule endoscope 10 to the bottom of the liquid W. Is performed (step S22).
  • the capsule endoscope 10 at this time may be in a state of being pressed against the inner wall ST (a state in which the vertical drag Fr is generated) as shown in FIG. 7C.
  • step S23 the guiding magnetic field control unit 471 controls the guiding magnetic field generator 30 to move the extracorporeal permanent magnet 31 downward (step S23). Thereby, the magnetic attractive force Fm acting on the capsule endoscope 10 is reduced.
  • the moving speed of the extracorporeal permanent magnet 31 at this time may be high to some extent.
  • the control unit 47 determines whether or not the capsule endoscope 10 starts to float away from the inner wall ST based on the position information of the capsule endoscope 10 output from the calculation unit 45. To do. This determination can be made based on a change in the Z coordinate of the capsule endoscope 10. Alternatively, the determination may be made by performing image processing such as pattern matching on the image in the subject displayed on the display unit 42 and detecting a change in the image.
  • step S24 No
  • the guidance magnetic field control unit 471 continues to control the extracorporeal permanent magnet 31 to move downward (step S23).
  • step S24: Yes the guidance magnetic field control unit 471 acquires the position of the extracorporeal permanent magnet 31 when the capsule endoscope 10 starts to float, The distance between the capsule endoscope 10 and the extracorporeal permanent magnet 31 is stored in the storage unit 46 as a calibration condition (step S25). Thereafter, the operation of the control device 40 proceeds to step S11.
  • step S21: No operation
  • step S11 is the same as that in the first embodiment.
  • step S11 If no operation signal is input in step S11 (step S11: No), the operation of the control device 40 proceeds to step S13 as it is.
  • the operation in step S13 is the same as that in the first embodiment.
  • step S11 when an operation signal is input in step S11 (step S11: Yes), the operation of the control device 40 proceeds to steps S14 and S15.
  • steps S14 and S15 are the same as in the first embodiment.
  • step S15 When the input of the operation signal is stopped in step S15 (step S15: Yes), the guidance magnetic field control unit 471 acquires the calibration condition from the storage unit 46, and based on this calibration condition, the guidance magnetic field generator 30 is controlled (step S26). That is, the distance between the capsule endoscope 10 and the extracorporeal permanent magnet 31 is the distance between the capsule endoscope 10 and the calibration condition when the capsule endoscope 10 starts to float from the bottom of the liquid W. The position of the extracorporeal permanent magnet 31 is adjusted by the guiding magnetic field generator 30.
  • the subsequent step S17 is the same as that in the first embodiment.
  • the control state that is, the control state when the magnetic attractive force Fm, the buoyancy Fb, and the gravity Fg with respect to the capsule endoscope 10 are balanced can be accurately reproduced.
  • step S12 of the modified example 1-2 control information is acquired after confirming that the capsule endoscope 10 is in a stable stationary state. Is it in a stable stationary state? The determination as to whether or not may be performed based on the calibration conditions acquired in Modification 1-3. Specifically, with respect to the distance between the capsule endoscope 10 and the extracorporeal permanent magnet 31 acquired as the calibration condition, the actual distance between the capsule endoscope 10 and the extracorporeal permanent magnet 31 is predetermined. When it is within the range (for example, within an error range of ⁇ several%), it is determined that the capsule endoscope 10 is in a stable stationary state.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the control device 40 in the present modification. Among these, steps S10 to S15 are the same as those in the first embodiment.
  • step S15 determines that the capsule endoscope 10 is based on the position information of the capsule endoscope 10 output from the calculation unit 45. It is determined whether or not the movement according to the operation signal has been made (step S31). That is, from the position of the capsule endoscope 10 when the operation signal is input in step S11 and the position of the capsule endoscope 10 when the input of the operation signal is stopped in step S15, the capsule endoscope The displacement of the mirror 10 is acquired, and this displacement is compared with the amount of movement of the capsule endoscope 10 corresponding to the operation signal. Alternatively, the actual moving speed of the capsule endoscope 10 is calculated from the displacement and elapsed time of the capsule endoscope 10, and the moving speed and the moving speed of the capsule endoscope 10 corresponding to the operation signal are calculated. You may compare.
  • the control unit 47 It is determined that the endoscope 10 has moved according to the operation signal.
  • step S31: Yes the control unit 47 updates the control information to the control information indicating the current control state for the guidance magnetic field generator 30.
  • Step S32 The subsequent step S17 is the same as that in the first embodiment.
  • the control unit 47 uses the guidance magnetic field generator 30 based on the already acquired control information. Is controlled (step S16).
  • the subsequent step S17 is the same as that in the first embodiment.
  • control information the magnetic attraction acting on the capsule endoscope 10 when the capsule endoscope 10 is in a stable stationary state, or the capsule type that generates the magnetic attraction force.
  • the type of control information is not limited to this.
  • the posture (elevation angle and turning angle) of the extracorporeal permanent magnet 31 may be used as control information.
  • the operation on the operation input unit 43 is stopped, the stable stationary state of the capsule endoscope 10 can be reproduced with higher accuracy.
  • Modification 1--7 In the induction magnetic field generator 30, an electromagnet may be used instead of the extracorporeal permanent magnet 31.
  • the magnetic attractive force Fm acting on the capsule endoscope 10 can be changed by adjusting the strength of the guiding magnetic field by controlling the current or voltage supplied to the electromagnet.
  • step S12 in FIG. 6 the magnitude of the current or voltage supplied to the electromagnet before or at the start of the operation on the operation input unit 43 may be acquired as control information.
  • the position information of the capsule endoscope 10 may be acquired as control information.
  • the magnetic attractive force Fm acting on the capsule endoscope 10 can be controlled with higher accuracy by adjusting the distance between the capsule endoscope 10 and the electromagnet together with the magnitude of the current or voltage.
  • the specific gravity of the capsule endoscope 10 is made smaller than the specific gravity of the liquid W, and the buoyancy, gravity and vertical force acting on the capsule endoscope 10 are reduced.
  • the control when the capsule endoscope 10 is guided by the balance with the downward magnetic attraction has been described. However, the same control can be performed when the specific gravity of the capsule endoscope 10 is larger than the specific gravity of the liquid W.
  • the extracorporeal permanent magnet 31 (see FIG. 3) is installed above the bed 21 on which the subject is placed, and is encapsulated by buoyancy, gravity and vertical upward magnetic attraction acting on the capsule endoscope 10. The endoscope 10 is guided.
  • the guidance magnetic field generator 30 is controlled after the operation is completed.
  • FIGS. 11A to 11D are schematic diagrams for explaining a method of guiding the capsule endoscope 10 in the capsule medical device guidance system according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph for explaining a control method according to the presence / absence of an operation of moving the capsule endoscope 10 in the horizontal direction. Among these, (a) of FIG. 12 shows the presence or absence (ON or OFF) of operation with respect to the operation input part 43. FIG. Further, (b) of FIG. 12 shows the position in the horizontal direction (X direction) of the capsule endoscope 10 and the restraining shaft P C.
  • Steps S10 and S11 are the same as those in the first embodiment.
  • step S ⁇ b> 13 the guiding magnetic field control unit 471 controls the guiding magnetic field generator 30 to make the capsule endoscope 10 stationary.
  • the extracorporeal permanent magnet 31 is stationary, constraining axis P C may be so as not to move.
  • control information (error ⁇ x) in a state where the horizontal position of the capsule endoscope 10 is stable is acquired.
  • the guiding magnetic field control unit 471 causes the guiding magnetic field generating device 30 to be permanently in vitro as shown in FIG. 11B.
  • the constraint axis P C is moved in the X direction.
  • the magnetic attraction Fm in the direction of the restraining shaft P C the capsule endoscope 10 is moved to follow the constraining axis P C.
  • the subsequent step S15 is the same as in the first embodiment.
  • the capsule endoscope 10 is in a state which is stationary by the balance between the normal force Fr applied from magnetic attraction Fm and the inner wall ST in the direction of the restraining shaft P C. That is, the capsule endoscope 10 which is intended by the control on the induction magnetic field generating device 30 state (state to rest in the position of the restraining shaft P C Without inner wall ST), in view of the mirror 10 the actual capsule There is a divergence between the state (the state of being stationary at the position of the inner wall ST).
  • the subsequent step S17 is the same as in the first embodiment.
  • the position X C of the capsule endoscope 10 and the position of the constraint axis P C are used as control information before or at the start of the operation on the operation input unit 43.
  • Gets the error ⁇ x between X P when the operation of the operation input unit 43 is stopped, controls the guidance magnetic field generator 30 as the error ⁇ x is reproduced.
  • the capsule endoscope 10 may be started to control the state of being restrained at the position of the restraining shaft P C, the capsule for the operation The responsiveness of the endoscope 10 can be improved.
  • Modification 2-1 Also in the second embodiment, as in the modification 1-1 of the first embodiment, there is a difference between the control state before or at the start of the operation on the operation input unit 43 and the control state at the end of the operation. Only when the value is larger, the control based on the control information indicating the control state before or at the start of the operation may be executed.
  • control unit 47 when the input of the operation signal is stopped in step S15, obtains the position X C position X P and the capsule endoscope 10 of the constraining axis P C at that time, The distance between the two is calculated as control information at the end of the operation.
  • the difference between the calculated distance and the error ⁇ x acquired as control information in step S12 exceeds a preset threshold, the distance between the constraint axis P C and the capsule endoscope 10 becomes the error ⁇ x. as a performs control of moving the restraining shaft P C.
  • FIGS. 13A to 13C are schematic diagrams for explaining the control method in the modified example 2-2 of the second embodiment of the present invention.
  • the control when the capsule endoscope 10 is moved in the X direction has been described.
  • the posture of the capsule endoscope 10 is changed, that is, the capsule endoscope 10 is moved. Similar control can be performed when tilting or turning.
  • FIG. 13A consider a case where the capsule endoscope 10 is changed from an upright state to an inclined state.
  • the restraint axis P C is inclined by rotating the extracorporeal permanent magnet 31 shown in FIG. 3 about the axis Y C.
  • FIG. 13B the capsule endoscope 10 is tilted together with the constraint axis P C.
  • the inclination angle of the capsule endoscope 10 (long axis La) is intact, only constrained axis P C resulting in further inclined. That is, the state of the capsule endoscope 10 intended by the control with respect to the guidance magnetic field generator 30 and the actual state of the capsule endoscope 10 are deviated.
  • control unit 47 determines the inclination angle of the long axis La of the capsule endoscope 10 based on the position information output from the calculation unit 45 and the extracorporeal permanent magnet 31 before or at the start of the operation on the operation input unit 43. And the inclination angle of the constraint axis P C based on the angle around the axis Y C is obtained, and an error between these inclination angles is obtained as control information (see step S12 in FIG. 6). And when operation with respect to the operation input part 43 is started (step S11: Yes) and operation stops after that (step S15: Yes), the magnetic field control part 471 for guidance is shown in FIG.
  • Modification 2-3 Also in the second embodiment, as in the modification 1-2 of the first embodiment, it is also possible to acquire control information after confirming that the capsule endoscope 10 is in a stable stationary state. good. Also in the second embodiment, the control information is updated only when the capsule endoscope 10 moves according to the operation on the operation input unit 43, as in the first to fifth modifications of the first embodiment. It is also good.
  • an electromagnet may be used instead of the extracorporeal permanent magnet 31 as in the modification 1-7 of the first embodiment.
  • a plurality of electromagnets may be provided in place of the extracorporeal permanent magnet 31, and the capsule endoscope 10 may be constrained to a combined magnetic field generated by these electromagnets.
  • the constraint axis P C can be translated, tilted, or turned by controlling the magnetic fields generated by the plurality of electromagnets to change the combined magnetic field.
  • FIGS. 14A to 14C are schematic diagrams for explaining a method of guiding the capsule endoscope 10 in the capsule medical device guidance system according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a graph for explaining a control method according to the presence / absence of an operation for moving the capsule endoscope 10 in the horizontal direction. Among these, (a) of FIG. 15 shows the presence or absence (ON or OFF) of operation with respect to the operation input part 43.
  • FIG. FIG. 15B shows the positions of the capsule endoscope 10 and the restraint axis Pc in the horizontal direction (X direction).
  • Steps S10 and S11 are the same as those in the first embodiment.
  • step S15 When the input of the operation signal is stopped in step S15 (step S15: Yes), the guidance magnetic field control unit 471 controls the guidance magnetic field generator 30 based on the control information acquired in step S12 (step S16). ).
  • the capsule endoscope 10 is stopped at a user desired position X C2 .
  • the restraint axis P C precedes the capsule endoscope 10
  • the capsule endoscope 10 moves to the restraint axis P C. (See the thin dashed line in FIG. 15).
  • the capsule endoscope 10 cannot be stopped at the position X C2 intended by the user.
  • the subsequent step S17 is the same as in the first embodiment.
  • the position X C of the capsule endoscope 10 and the position of the constraint axis P C are used as control information before or at the start of the operation on the operation input unit 43.
  • Gets the error ⁇ x between X P when the operation of the operation input unit 43 is stopped, and controls the guidance magnetic field generator 30 as the error ⁇ x is reproduced, the user of the capsule endoscope 10 Can be stopped at the intended position X C2 .
  • the constraint axis P C is once shaken to the position X P3 that passes the position X C2 of the capsule endoscope 10 and then returned to the final position X P4 , so that the capsule endoscope 10 is moved to the position X P3.
  • C2 can be quickly stopped.
  • Modification 3-1 Also in the third embodiment, as in the modification 1-2 of the first embodiment, it is also possible to acquire control information after confirming that the capsule endoscope 10 is in a stable stationary state. good. Also in the third embodiment, as in the modification 1-5 of the first embodiment, the control information is updated only when the capsule endoscope 10 moves according to the operation on the operation input unit 43. It is also good.
  • an electromagnet may be used in place of the extracorporeal permanent magnet 31 as in Modification 1-7 of the first embodiment.
  • one electromagnet may be translated, tilted, or rotated, or the combined magnetic field can be changed by controlling the magnetic field generated by a plurality of electromagnets. You may let them.
  • the case where the capsule endoscope 10 is moved in either the vertical direction or the horizontal direction has been described, but both the vertical direction and the horizontal direction are described. May be moved at the same time.
  • the same control as in the first embodiment or the modified examples 1-1 to 1-7 is performed, and the operation of the horizontal component on the operation input unit 43 is performed.
  • the same control as in the second embodiment, the modified examples 2-1 to 2-4, or the third embodiment may be performed.
  • first to third embodiments and the modifications described above are merely examples for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to these.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the first to third embodiments and modified examples. It is obvious from the above description that the present invention can be variously modified according to specifications and the like, and that various other embodiments are possible within the scope of the present invention.

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Abstract

内部に永久磁石が設けられ、被検体内に導入されるカプセル型内視鏡（１０）と、被検体外に設けられた誘導用磁界発生装置（３０）と、カプセル型内視鏡（１０）の位置又は姿勢を変更させる操作信号を入力する操作入力部（４３）と、操作入力部（４３）から入力される操作信号に基づいて誘導用磁界発生装置（３０）を制御することにより、磁界を変化させてカプセル型内視鏡（１０）の位置又は姿勢を変化させると共に、操作入力部（４３）に対して行われた操作の開始前又は開始時における誘導用磁界発生装置（３０）に対する制御状態を表す制御情報を取得し、上記操作の終了後に、該制御情報を用いて誘導用磁界発生装置（３０）を制御する誘導用磁界制御部（４７１）とを備える。これにより、操作入力に対するカプセル型医療装置の応答性を向上させることができるカプセル型医療装置誘導システムを提供する。

Description

カプセル型医療装置誘導システム
　本発明は、被検体内に導入されたカプセル型医療装置を誘導するカプセル型医療装置誘導システムに関する。
　従来、被検体内に導入され、被検体に関する種々の情報を取得する、或いは、被検体に薬剤を投与するといった機能を有するカプセル型医療装置が開発されている。一例として、内視鏡の分野においては、被検体の消化管内に導入可能な大きさに形成されたカプセル型内視鏡が知られている。
　カプセル型内視鏡は、カプセル形状をなす筐体の内部に撮像機能及び無線通信機能を備えたものであり、被検体に嚥下された後、蠕動運動等によって消化管内を移動しながら撮像を行い、被検体の臓器内部の画像（以下、体内画像ともいう）の画像データを順次、無線送信する。無線送信された画像データは、被検体外に設けられた受信装置によって受信され、さらに、ワークステーション等の画像表示装置に取り込まれて所定の画像処理が施される。それにより、画像表示装置の画面に、被検体の体内画像を静止画表示又は動画表示することができる。
　近年では、被検体内に導入されたカプセル型医療装置を磁界によって誘導するシステムが提案されている。例えば特許文献１には、永久磁石を内蔵したカプセル型医療装置を被検体内に導入すると共に、被検体の外部に磁界発生部を設け、磁界発生部を移動させてカプセル型医療装置内の永久磁石に作用する磁界を変化させることによりカプセル型医療装置を誘導する磁気誘導医療システムが開示されている。
特開２００６－６８５０１号公報
　磁界により誘導を行うカプセル型医療装置誘導システムにおいては、カプセル型医療装置が消化管の壁等に接触して移動できなくなる場合がある。それにもかかわらず、ユーザがカプセル型医療装置を移動させる操作を入力し続けた場合、当該操作によるカプセル型医療装置の目標位置とカプセル型医療装置が停止している実際の位置との間に乖離が生じてしまう。その結果、別の操作が新たに入力された際に、新たな操作によって意図される動きをカプセル型医療装置が開始するまでに時間がかかってしまう。
　また、カプセル型医療装置は、磁界発生部が発生する磁界の変化に対して若干遅れて移動する。そのため、カプセル型医療装置がユーザ所望の位置に到達した際に、カプセル型医療装置を移動させる操作の入力を停止しても、磁界発生部が発生する磁界におけるカプセル型医療装置の拘束位置はその時のカプセル型医療装置の位置に対して先行している。その結果、カプセル型医療装置が停止するまでに時間を要すると共に、カプセル型医療装置の停止位置がユーザ所望の位置からずれてしまう。
　このように、カプセル型医療装置を磁界により誘導する従来のシステムにおいては、操作入力に対するカプセル型医療装置の応答性が低いという問題がある。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操作入力に対するカプセル型医療装置の応答性を向上させることができる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。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るカプセル型医療装置誘導システムは、内部に永久磁石が設けられ、被検体内に導入されるカプセル型医療装置と、前記被検体の外部に設けられた磁界発生部と、前記カプセル型医療装置の位置と姿勢との少なくとも一方を変更させる操作信号を入力する操作入力部と、前記操作入力部から入力される操作信号に基づいて前記磁界発生部を制御することにより、前記磁界発生部が発生する磁界を変化させて前記カプセル型医療装置の位置と姿勢との少なくとも一方を変化させると共に、前記操作入力部に対して行われた操作の開始前又は開始時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を取得し、前記操作の終了後、前記制御情報を用いて前記磁界発生部を制御する誘導用磁界制御部と、を備えることを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記カプセル型医療装置の状態を基準として、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報によって表される制御状態を再現する制御を行う、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記制御情報は、前記磁界発生部が発生する磁界により前記永久磁石に作用する磁気引力の強さを含む、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムは、前記カプセル型医療装置の位置を検出する検出部をさらに備え、前記制御情報は、前記磁界発生部と前記カプセル型医療装置との間の距離を含む、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムは、前記カプセル型医療装置の位置を検出する検出部をさらに備え、前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の位置と前記カプセル型医療装置の位置との間の相対的な関係を含むことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムは、前記カプセル型医療装置の姿勢を検出する検出部をさらに備え、前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の向きと前記カプセル型医療装置の姿勢との間の相対的な関係を含むことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を取得し、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報と前記操作の終了時における前記制御情報との差が閾値を超える場合にのみ、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報を用いて、前記操作の終了後における前記磁界発生部を制御する、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムは、前記カプセル型医療装置の位置と姿勢とのうちの少なくとも一方を検出する検出部をさらに備え、前記誘導用磁界制御部は、前記位置と姿勢とのうちの少なくとも一方の単位時間当たりの変動が閾値以下である場合に、前記制御情報を取得する、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムは、前記カプセル型医療装置の位置と姿勢とのうちの少なくとも一方を検出する検出部をさらに備え、前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時に、前記検出部による検出結果に基づき、前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされたか否かを判定し、前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされた場合、前記制御情報を、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報に更新する、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石に供給する電力を調節することにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石の位置と姿勢との少なくとも一方を変化させることにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記磁界発生部は、各々が電力供給を受けて磁界を発生する複数の電磁石によって形成され、前記誘導用磁界制御部は、前記複数の電磁石の各々に供給する電力を調節することにより、前記複数の電磁石がそれぞれ発生する磁界を変化させる、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記誘導用磁界制御部は、前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報として取得する、ことを特徴とする。
　上記カプセル型医療装置誘導システムにおいて、前記誘導用磁界制御部は、前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する制御状態を表す第２の制御情報を取得し、前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報のうち、前記第２の制御情報に対する差分が所定の範囲内であるときの制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における制御情報として取得する、ことを特徴とする。
　本発明によれば、操作入力部への操作の開始前又は開始時における磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を用いて、当該操作の終了後に磁界発生部を制御するので、操作の開始前又は開始時におけるカプセル型医療装置と磁界発生部との相対的な関係を再現することができる。従って、操作入力の最中に、カプセル型医療装置に対する制御状態と実際のカプセル型医療装置の状態との間で乖離が生じたとしても、操作の終了後にこの乖離を素早く解消することができ、操作入力に対するカプセル型医療装置の応答性を向上させることが可能となる。
図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型医療装置誘導システムの構成例を示す図である。 図２は、図１に示すカプセル型内視鏡の内部構造の一例を示す模式図である。 図３は、図１に示す誘導用磁界発生装置の構成例を示す模式図である。 図４は、カプセル型内視鏡の水平面内において並進させる場合の誘導方法を説明するための模式図である。 図５Ａは、カプセル型内視鏡を鉛直方向において並進させる場合の誘導方法を説明するための図である。 図５Ｂは、カプセル型内視鏡を鉛直方向において並進させる場合の誘導方法を説明するための図である。 図６は、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムの動作を示すフローチャートである。 図７Ａは、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図７Ｂは、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図７Ｃは、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図７Ｄは、図１に示すカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図８は、カプセル型内視鏡を鉛直方向に移動させる操作入力の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。 図９は、本発明の実施の形態１の変形例１－３における制御装置の動作を示すフローチャートである。 図１０は、本発明の実施の形態１の変形例１－５における制御装置の動作を示すフローチャートである。 図１１Ａは、本発明の実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図１１Ｂは、本発明の実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図１１Ｃは、本発明の実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図１１Ｄは、本発明の実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図１２は、カプセル型内視鏡を水平方向に移動させる操作入力の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。 図１３Ａは、本発明の実施の形態２の変形例２－２における制御方法を説明するための模式図である。 図１３Ｂは、本発明の実施の形態２の変形例２－２における制御方法を説明するための模式図である。 図１３Ｃは、本発明の実施の形態２の変形例２－２における制御方法を説明するための模式図である。 図１４Ａは、本発明の実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図１４Ｂは、本発明の実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図１４Ｃは、本発明の実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡の誘導方法を説明するための模式図である。 図１５は、カプセル型内視鏡を水平方向に移動させる操作入力の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。
　以下に、本発明の実施の形態に係る誘導装置及びカプセル型医療装置誘導システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、本実施の形態に係るカプセル型医療装置誘導システムが誘導対象とするカプセル型医療装置の一形態として、被検体内に経口にて導入されて被検体内（管腔内）を撮像するカプセル型内視鏡を例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。即ち、本発明は、例えば被検体の食道から肛門にかけて管腔内を移動するカプセル型内視鏡や、被検体内に薬剤等を配送するカプセル型医療装置や、被検体内のｐＨを測定するｐＨセンサを備えるカプセル型医療装置など、カプセル型をなす種々の医療装置の誘導に適用することが可能である。
　また、以下の説明において、各図は本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものではない。なお、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。
（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型医療装置誘導システムの概要を示す模式図である。図１に示すように、実施の形態１に係るカプセル型医療装置誘導システム１は、カプセル型医療装置の一例としてのカプセル型内視鏡１０と、被検体が載置されるベッド２１の近傍に設けられ、カプセル型内視鏡１０の位置検出用の磁界を検出する磁界検出装置２０と、ベッド２１の近傍に設けられ、カプセル型内視鏡１０の誘導用の磁界を発生する磁界発生部としての誘導用磁界発生装置３０と、磁界検出装置２０が検出した位置検出用磁界に基づいてカプセル型内視鏡１０の位置又は姿勢を検出すると共に、該位置又は姿勢の検出結果に基づいてカプセル型内視鏡１０の誘導用磁界を制御する制御装置４０とを備える。
　図２は、図１に示すカプセル型内視鏡１０の内部構造の一例を示す模式図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体内に導入し易い大きさに形成されたカプセル型をなす筐体１００と、該筐体１００内に収納された機能部１１と、永久磁石１２と、カプセル型内視鏡１０の位置検出用磁界を発生する磁界発生部１３と、カプセル型内視鏡１０の各部に電力を供給する電源部１４とを備える。
　筐体１００は、被検体の臓器内部に導入可能な大きさに形成された外装ケースである。筐体１００は、円筒形状をなす筒状筐体１０１と、ドーム形状をなすドーム状筐体１０２、１０３とを有し、筒状筐体１０１の両側開口端を、ドーム形状をなすドーム状筐体１０２、１０３によって塞ぐことによって実現される。本実施の形態１において、筒状筐体１０１は、可視光に対して略不透明な有色の部材によって形成されている。また、ドーム状筐体１０２、１０３の少なくとも一方（図２においては後述する撮像部１１１側であるドーム状筐体１０２）は、可視光等の所定波長帯域の光に対して透明な光学部材によって形成されている。このような筐体１００は、機能部１１と、永久磁石１２と、磁界発生部１３と、電源部１４とを液密に内包する。
　機能部１１は、カプセル型医療装置の用途に応じて適宜構成される。カプセル型医療装置が被検体内を撮像するカプセル型内視鏡１０である場合、機能部１１は、被検体内を撮像して撮像信号を取得する撮像部１１１と、撮像部１１１を含むカプセル型内視鏡１０の各部の動作を制御すると共に、撮像部１１１により取得された撮像信号に対して所定の信号処理を施す制御部１１２と、信号処理が施された撮像信号を無線送信する無線通信部１１３とを備える。
　撮像部１１１は、ＬＥＤ等の照明部１１４と、集光レンズ等の光学系１１５と、ＣＭＯＳイメージセンサ又はＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子１１６とを有する。照明部１１４は、撮像素子１１６の撮像視野に白色光等の照明光を発光して、ドーム状筐体１０２越しに撮像視野内の被検体を照明する。光学系１１５は、この撮像視野からの反射光を撮像素子１１６の撮像面に集光して結像させる。撮像素子１１６は、撮像面において受光した撮像視野からの反射光（光信号）を電気信号に変換し、画像信号として出力する。
　なお、図２においては、一方のドーム状筐体１０２側にのみ撮像部１１１を１つ設けているが、撮像部１１１を２つ設けても良く、この場合、ドーム状筐体１０３も透明な光学部材によって形成される。
　制御部１１２は、所定の撮像フレームレートで撮像部１１１を動作させると共に、撮像フレームレートと同期して、照明部１１４を発光させる。また、制御部１１２は、撮像部１１１が生成した撮像信号に対し、Ａ／Ｄ変換や、その他所定の信号処理を施して画像データを生成する。さらに、制御部１１２は、電源部１４から磁界発生部１３に電力を供給させることにより、磁界発生部１３から位置検出用磁界を発生させる。
　無線通信部１１３は、送信アンテナを備え、制御部１１２によって信号処理が施された画像データ及び関連情報を取得して変調処理を施し、送信アンテナを介して外部に順次無線送信する。
　なお、カプセル型医療装置が、被検体内への薬剤配送用カプセルである場合、機能部１１として、例えば、薬剤を収納する収納部及び薬剤の放出タイミングを検知する検知部等が設けられる。或いは、カプセル型医療装置が、被検体内のｐＨを測定する測定用カプセルである場合、機能部１１として、例えば、ｐＨセンサ及びｐＨセンサから出力された検出信号を無線送信する無線通信部等が設けられる。
　永久磁石１２は、誘導用磁界発生装置３０が発生した誘導用磁界によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導を可能にするためのものであり、磁化方向が筐体１００の長軸Ｌａに対して傾きを持つように、カプセル形状をなす筐体１００の内部に固定配置される。なお、図２においては、永久磁石１２の磁化方向を矢印で示している。実施の形態１においては、永久磁石１２を、磁化方向が長軸Ｌａに対して直交するように配置している。永久磁石１２は、外部から印加された磁界に追従して動作し、この結果、誘導用磁界発生装置３０によるカプセル型内視鏡１０の磁気誘導が実現する。
　磁界発生部１３は、共振回路の一部をなし、電流が流れることにより磁界を発生する磁界発生コイル１３１と、該磁界発生コイル１３１と共に共振回路を形成するコンデンサ１３２とを含み、電源部１４からの電力供給を受けて所定の周波数の交番磁界を位置検出用磁界として発生する。
　電源部１４は、ボタン型電池やキャパシタ等の蓄電部であって、磁気スイッチや光スイッチ等のスイッチ部を有する。電源部１４は、磁気スイッチを有する構成とした場合、外部から印加された磁界によって電源のオンオフ状態を切り替え、オン状態の場合に蓄電部の電力を機能部１１及び磁界発生部１３に適宜供給する。また、電源部１４は、オフ状態の場合に、カプセル型内視鏡１０の機能部１１及び磁界発生部１３への電力供給を停止する。
　再び図１を参照すると、磁界検出装置２０は、ベッド２１の下方に設置されている。磁界検出装置２０は、カプセル型内視鏡１０の磁界発生部１３が発生した位置検出用磁界を検出する。磁界検出装置２０は、ベッド２１の上面（被検体の載置面）と平行に設置されたパネル２２と、該パネル２２上に配列された複数の検出コイル２３とを備える。
　各検出コイル２３は、コイル線材をコイルバネ状に巻回した筒型コイルであり、自身の位置に分布する磁界に応じた電流を発生し、この電流を磁界の検出信号として出力する。
　誘導用磁界発生装置３０は、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の少なくとも一方を変化させるための誘導用磁界を発生する。ここで、カプセル型内視鏡１０の姿勢は、重力方向の軸（Ｚ軸）に対するカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの傾き（傾斜角）及び、該Ｚ軸回りの長軸Ｌａの回転角（方位角）によって表される。
　図３は、誘導用磁界発生装置３０の構成を示す模式図である。図３に示すように、誘導用磁界発生装置３０は、磁界を発生する永久磁石（以下、体外永久磁石という）３１と、該体外永久磁石３１の位置及び姿勢を変化させる磁石駆動部３２とを備える。このうち、磁石駆動部３２は、平面位置変更部３２１、鉛直位置変更部３２２、仰角変更部３２３、及び旋回角変更部３２４を有する。
　体外永久磁石３１は、例えば直方体形状を有する棒磁石によって実現される。体外永久磁石３１は、初期状態において、自身の磁化方向と平行な４つの面の内の１つの面（以下、カプセル対向面ＰＬともいう）が水平面（重力方向と直交する面）と平行になるように配置される。以下、体外永久磁石３１が初期状態にあるときの体外永久磁石３１の配置を基準配置という。
　平面位置変更部３２１は、体外永久磁石３１を水平面（ＸＹ面）内において並進させる。即ち、体外永久磁石３１において磁化された２つの磁極の相対位置が確保された状態のままで水平面内に移動を行う。
　鉛直位置変更部３２２は、体外永久磁石３１を重力方向（Ｚ方向）に沿って並進させる並進機構である。即ち、体外永久磁石３１において磁化された２つの磁極の相対位置が確保された状態のままで鉛直方向に沿って移動を行う。
　仰角変更部３２３は、体外永久磁石３１の磁化方向を含む鉛直面内において、体外永久磁石３１を回転させることにより、水平面に対する磁化方向の角度を変化させる。即ち、仰角変更部３２３は、カプセル対向面ＰＬと平行且つ磁化方向と直交し、体外永久磁石３１の中心を通るＹ方向の軸ＹC回りに体外永久磁石３１を回転させる。
　旋回角変更部３２４は、体外永久磁石３１の中心を通るＺ方向の軸Ｚｍに対して体外永久磁石３１を回転させる。
　図４、図５Ａ及びＢは、カプセル型内視鏡１０の誘導方法を説明するための模式図である。図４に示すように、カプセル型内視鏡１０を水平方向に並進させる場合、カプセル型内視鏡１０内の永久磁石１２を水平面内の特定の位置に拘束する方向に磁気引力を生じさせる磁界を生成し、永久磁石１２に作用させる。この特定の位置に永久磁石１２を引きつけることによりカプセル型内視鏡１０を拘束し、この状態で平面位置変更部３２１によって体外永久磁石３１を水平面内で移動させることにより、カプセル型内視鏡１０を水平方向に並進させることができる。
　図４に示すような直方体状の体外永久磁石３１を用いる場合、カプセル型内視鏡１０は、カプセル対向面ＰＬと直交し、体外永久磁石３１の中心を通る軸ＰC上に拘束される。また、永久磁石１２の磁化方向がカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａと直交する場合（図２参照）、カプセル型内視鏡１０は、長軸Ｌａが軸ＰCと平行になる向きに拘束される。以下、カプセル型内視鏡１０が拘束される軸ＰCを拘束軸ＰCという。
　図５Ｂに示すように、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に並進させる場合、図５Ａに示すように、磁気勾配の分布がカプセル対向面ＰＬと直交する方向における距離に応じて変化する磁界を生成し、カプセル型内視鏡１０の永久磁石１２に作用させる。具体的には、鉛直位置変更部３２２によって体外永久磁石３１を鉛直方向に移動させ、体外永久磁石３１と永久磁石１２との距離を変化させることにより、体外永久磁石３１から永久磁石１２に作用する磁界強度が変化して、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に並進させることができる。
　カプセル型内視鏡１０の傾斜角を変化させる場合、カプセル型内視鏡１０を拘束軸ＰCに拘束した状態で、仰角変更部３２３によって体外永久磁石３１を軸ＹC回りに回転させる（図３参照）。それにより、拘束軸ＰCが鉛直軸Ｚｍに対して傾斜し、この拘束軸ＰCと共にカプセル型内視鏡１０を傾斜させることができる。
　また、カプセル型内視鏡１０を旋回させる場合、カプセル型内視鏡１０を拘束軸ＰCに拘束した状態で、旋回角変更部３２４によって体外永久磁石３１を鉛直軸Ｚｍ回りに回転させる（図３参照）。それにより、拘束軸ＰCが鉛直軸Ｚｍ回りに旋回し、この拘束軸ＰCと共にカプセル型内視鏡１０を旋回させることができる。
　再び図１を参照すると、制御装置４０は、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用コンピュータによって構成され、磁界検出装置２０から出力された検出信号に基づいてカプセル型内視鏡１０の位置や姿勢を検出すると共に、この位置や姿勢の検出結果をもとに、ユーザによってなされる操作入力に従って誘導用磁界発生装置３０を制御することにより、カプセル型内視鏡１０を誘導する。
　詳細には、制御装置４０は、カプセル型内視鏡１０との間で無線通信を行い、カプセル型内視鏡１０から送信された画像信号を含む無線信号を受信する受信部４１と、該受信部４１が受信した無線信号に含まれる画像信号に所定の信号処理を施して、被検体内の画像信号を表示する表示部４２と、当該制御装置４０に対する操作の入力を受け付ける操作入力部４３と、磁界検出装置２０から出力された検出信号に対して信号処理を施す信号処理部４４と、信号処理部４４により信号処理が施された検出信号に基づいて演算処理を行う演算部４５と、記憶部４６と、当該制御装置４０及びカプセル型医療装置誘導システム１の各部の動作を制御する制御部４７とを備える。
　受信部４１は、複数の受信アンテナ４１ａを備え、これらの受信アンテナ４１ａを介してカプセル型内視鏡１０からの無線信号を順次受信する。受信部４１は、これらの受信アンテナ４１ａの中から最も受信電界強度の高いアンテナを選択し、選択したアンテナを介して受信したカプセル型内視鏡１０からの無線信号に対して復調処理等を行うことにより、無線信号から画像信号を抽出し、表示部４２に出力する。
　表示部４２は、液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイからなる画面を有し、受信部４１から入力された画像信号に基づく画像や、カプセル型内視鏡１０の位置情報や、その他各種情報を画面に表示する。
　操作入力部４３は、ジョイスティック、各種ボタンやスイッチを備えた操作卓、キーボード等の入力デバイスによって構成され、外部からなされる操作に応じた信号を制御部４７に入力する。具体的には、操作入力部４３は、ユーザによりなされる操作に従って、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡１０の位置と姿勢との少なくともいずれかを変化させる操作信号を制御部４７に入力する。
　信号処理部４４は、複数の検出コイル２３からそれぞれ出力された検出信号を処理する複数のチャネルを有する。各チャネルは、対応する検出コイル２３から出力された検出信号を増幅する増幅部４４１と、増幅された検出信号にＡ／Ｄ変換処理を施すことにより、デジタルの検出信号を生成するＡ／Ｄ変換部４４２と、Ａ／Ｄ変換部４４２によりデジタル変換された検出信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を施すＦＦＴ処理部４４３とを備える。
　演算部４５は、信号処理部４４から出力された複数の検出信号に基づき、複数の検出コイル２３の位置とこれらの検出コイル２３によりそれぞれ検出された磁界の強度及び位相とから、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出する演算を行う位置及び姿勢検出部４５１を備える。位置及び姿勢検出部４５１は、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の検出結果を、カプセル型内視鏡１０の位置情報として制御部４７に出力すると共に、記憶部４６に記憶させる。
　なお、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の検出方法は、位置検出用磁界を用いる方法に限定されない。例えば、受信部４１が受信した無線信号の強度分布に基づいてカプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出しても良い。一例として、カプセル型内視鏡１０の位置の初期値を適宜設定し、ガウス－ニュートン法により位置の推定値を算出する処理を、算出した推定値と前回の推定値とのずれ量が所定値以下となるまで反復することにより、カプセル型内視鏡１０の位置を求めることができる（例えば特開２００７－２８３００１号公報参照）。
　記憶部４６は、フラッシュメモリ、又はハードディスク等の書き換え可能に情報を保存する記憶媒体及び書込読取装置等によって構成される。記憶部４６は、制御装置４０の各部を制御するための各種プログラムや各種パラメータ、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢を検出するための演算プログラム等を記憶する。また、記憶部４６は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報を記憶する。さらに、表示部４２に表示される画像の画像データを記憶部４６に記憶させることとしても良い。
　制御部４７は、誘導用磁界発生装置３０の動作を制御する誘導用磁界制御部４７１を備える。誘導用磁界制御部４７１は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報に基づき、操作入力部４３から入力される操作信号に応じた制御信号を誘導用磁界発生装置３０に出力する。
　次に、カプセル型医療装置誘導システム１の動作について説明する。図６は、制御装置４０の動作を示すフローチャートである。また、図７Ａ～Ｄは、カプセル型内視鏡１０の誘導方法を説明するための模式図である。図８は、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向に移動させる操作入力の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。このうち、図８の（ａ）は、操作入力部４３に対する操作の有無（ＯＮ又はＯＦＦ）を示す。また、図８の（ｂ）は、カプセル型内視鏡１０内の永久磁石１２に作用する磁気引力Ｆｍを示す。図８の（ｃ）は、カプセル型内視鏡１０の鉛直方向（Ｚ方向）における位置を示す。
　カプセル型内視鏡１０の電源をオンにすると、カプセル型内視鏡１０は、撮像動作を開始すると共に、位置検出用磁界の発生を開始する。これに応じて、ステップＳ１０において、制御装置４０は、カプセル型内視鏡１０から送信された無線信号を受信し、該無線信号に含まれる画像信号に基づいて、画像の表示を開始する。また、制御装置４０は、カプセル型内視鏡１０から送信された位置検出用磁界を検出し、この検出信号に基づいて、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の検出を開始する。この状態で、ユーザは、カプセル型内視鏡１０を被検体内に導入し、表示部４２に表示された画像を観察しながら、操作入力部４３を用いてカプセル型内視鏡１０を誘導する操作を行う。
　図７Ａ～Ｄに示すように、カプセル型内視鏡１０は、経口摂取等により液体Ｗと共に被検体内に導入され、被検体の臓器（胃等）内において、液体Ｗ中に浮遊した状態で撮像等の所定の動作を実行する。液体Ｗは、例えば水や生理食塩水のように、人体に無害な液体である。
　実施の形態１において、カプセル型内視鏡１０は、液体Ｗの比重よりも小さい比重を有し、誘導用磁界発生装置３０が発生する磁界が作用していない状態では液体Ｗに浮くように設計されているものとする。液体Ｗ内においては、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力Ｆｂと、重力Ｆｇと、誘導用磁界により永久磁石１２に作用する磁気引力Ｆｍとのバランスにより、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置に停止させ、或いは移動させて臓器内を観察することができる。
　ステップＳ１１において、制御部４７は、操作入力部４３から操作信号が入力されているか否か、つまり、カプセル型内視鏡１０を誘導する操作入力が行われているか否かを判定する。
　操作信号が入力されていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部４７は、誘導用磁界発生装置３０に対する現在の制御状態を表す制御情報を取得する（ステップＳ１２）。具体的には、カプセル型内視鏡１０が被検体内に導入された後、操作入力部４３に対して最初の操作が行われるまでの間（ｔ＝０～ｔ11）や、操作入力部４３に対する操作が停止した後（ｔ＝ｔ13～）のタイミングが、この場合に相当する。
　本実施の形態１においては、演算部４５から出力された位置情報からカプセル型内視鏡１０の位置Ｚ＝Ｚ1を取得すると共に、誘導用磁界発生装置３０が備える体外永久磁石３１の位置を取得し、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離によって決まる磁気引力Ｆｍ＝Ｆｍ1を制御情報として取得する。或いは、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離を制御情報として取得しても良い。
　続くステップＳ１３において、誘導用磁界制御部４７１は、誘導用磁界発生装置３０に対し、カプセル型内視鏡１０を静止させる制御を行う。
　図７Ａに示すように、カプセル型内視鏡１０は、被検体内に導入された液体Ｗ中において、浮力Ｆｂと重力Ｆｇと誘導用磁界による磁気引力Ｆｍとを受ける。これらの３つの力が釣り合うとき、カプセル型内視鏡１０は液体Ｗ中において安定的に静止する状態となる。誘導用磁界制御部４７１は、演算部４５から出力される位置情報に基づいて誘導用磁界発生装置３０を制御し、カプセル型内視鏡１０の位置や姿勢の単位時間あたりの変化が小さくなるように、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを調節させることにより、カプセル型内視鏡１０を静止させる。その後、制御装置４０の動作は、後述するステップＳ１７に移行する。
　これらのステップＳ１２、Ｓ１３を、カプセル型内視鏡１０を誘導する操作が行われていない間繰り返すことにより制御情報が更新され、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力Ｆｂと重力Ｆｇと磁気引力Ｆｍとが釣り合った安定的な静止状態における制御情報が取得される。このような制御情報の取得は、操作入力部４３に対する操作が開始される時まで実行される。
　一方、ステップＳ１１において、操作入力部４３から制御部４７に操作信号が入力されている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３から入力された操作信号に従って、カプセル型内視鏡１０を誘導する制御を行う（ステップＳ１４）。具体的には、操作入力部４３に対する操作に応じた方向に、該操作に応じた量だけカプセル型内視鏡１０が移動するように、誘導用磁界発生装置３０を制御してカプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを変化させる。
　例えば、臓器の底に向けてカプセル型内視鏡１０を誘導する操作が入力された際（ｔ＝ｔ11）、誘導用磁界制御部４７１は、図７Ｂに示すように、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍが強くなるように（Ｆｍ＝Ｆｍ1→Ｆｍ2）、誘導用磁界発生装置３０を制御する。即ち、体外永久磁石３１を被検体に近づける。
　続くステップＳ１５において、制御部４７は、操作入力部４３からの操作信号の入力が停止したか否かを判定する。操作信号の入力が継続している場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、制御部４７の動作はステップＳ１４に戻る。
　一方、操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、ステップＳ１２において取得した制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ１６）。
　ここで、図７Ｃに示すように、カプセル型内視鏡１０が液体Ｗの底の内壁ＳＴに接触した場合を考える。この場合、図８の（ｃ）のｔ＝ｔ12以降に示すように、カプセル型内視鏡１０の位置はＺ＝Ｚ2のまま変化しない。一方、ユーザは、被検体内のカプセル型内視鏡１０の位置や状態を、表示部４２に表示される位置情報や被検体内の画像を介して、間接的にしか認識することができない。そのため、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴに接触したことを認識するまで、ユーザは操作入力部４３に対する操作を続けてしまう。その結果、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍが大きくなってしまう。
　このとき、カプセル型内視鏡１０は、浮力Ｆｂと、重力Ｆｇと、磁気引力Ｆｍ3と、内壁ＳＴから受ける垂直抗力Ｆｒとの釣り合いにより静止している。言い換えると、浮力Ｆｂと重力Ｆｇと磁気引力Ｆｍ1とが釣り合い、カプセル型内視鏡１０が液体Ｗ中に安定的に静止している状態に対して、磁気引力ΔＦｍ及び垂直抗力Ｆｒが過分にかかっている状態になっている。つまり、誘導用磁界発生装置３０に対する制御により意図されるカプセル型内視鏡１０の状態（内壁ＳＴがなければ磁気引力ΔＦｍの分だけ移動する状態）と、実際のカプセル型内視鏡１０の状態（内壁ＳＴにより移動が妨げられている状態）との間で乖離が生じてしまう。
　その後、ユーザが操作入力部４３に対する操作を停止した際（ｔ＝ｔ13）に、誘導用磁界発生装置３０に対する制御状態を変化させずにおくと、誘導用磁界発生装置３０に対する制御により意図される状態と実際の状態との乖離がそのまま維持される。この場合、次にカプセル型内視鏡１０を浮上させる操作が行われた際に、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを減少させ、カプセル型内視鏡１０を安定的な静止状態（ΔＦｍ＝Ｆｒ＝０）にした上で、操作入力部４３に対する操作に応じた誘導用磁界の制御を開始しなければならない。そのため、操作入力部４３への操作に対するカプセル型内視鏡１０の応答性が低下してしまう。
　そこで、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３に対する操作が停止した際（ｔ＝ｔ13）に、ステップＳ１２において取得した制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する。より詳細には、操作入力部４３に対する操作が停止した際におけるカプセル型内視鏡１０の状態を基準として、制御情報によって表される制御状態を再現する制御を行う。具体的には、図７Ｄに示すように、カプセル型内視鏡１０の位置をそのまま維持しつつ、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力がＦｍ＝Ｆｍ1となるように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１の位置を調節させる。それにより、カプセル型内視鏡１０を安定的な静止状態にした上で、次の操作の入力を待機する。
　続くステップＳ１７において、制御部４７は、カプセル型内視鏡１０による観察を終了するか否かを判定する。例えば、カプセル型内視鏡１０による観察を終了する旨の指示信号が操作入力部４３から入力された、カプセル型内視鏡１０からの無線信号の送信が停止した、或いは、カプセル型内視鏡１０からの位置検出用磁界の検出が停止したといった場合に、制御部４７はカプセル型内視鏡１０による観察を終了すると判定する（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）。この場合、制御装置４０の動作は終了する。一方、カプセル型内視鏡１０による観察を終了しない場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、制御装置４０の動作はステップＳ１１に戻る。
　以上説明したように、本発明の実施の形態１においては、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時における制御状態を表す制御情報を取得し、操作入力部４３に対する操作が停止した際に、この制御情報をもとに誘導用磁界発生装置３０を制御する。それにより、操作中に生じた制御の乖離を解消し、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力Ｆｂと重力Ｆｇと磁気引力Ｆｍ1とが釣り合ってカプセル型内視鏡１０が液体Ｗ中に安定的に静止する状態を制限することができる。従って、操作入力部４３に対する操作が次に行われた際には、この静止状態から制御を開始すれば良いので、操作に対するカプセル型内視鏡１０の応答性を向上させることが可能となる。
（変形例１－１）
　本発明の実施の形態１の変形例１－１について説明する。上記実施の形態１においては、操作入力部４３への操作が終了した際に（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、そのときの制御状態と、操作の開始前又は開始時における制御状態との乖離が大きい場合にのみ、操作の開始前又は開始時における制御状態に基づく制御を行うこととしても良い。
　具体的には、制御部４７は、ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した際に（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、そのときのカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との位置関係から、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍ3を、操作の終了時における制御情報として算出する。そして、この磁気引力Ｆｍ3と、ステップＳ１２において制御情報として取得した磁気引力Ｆｍ1との差ΔＦｍを算出し、この差ΔＦｍが予め設定された閾値を超える場合にのみ、ステップＳ１２において取得した制御情報に基づく制御を行う。
　或いは、ステップＳ１２において制御情報としてカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離を取得した場合には、この距離と、操作の終了時におけるカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離との差を算出し、この差が閾値を超える場合にのみ、ステップＳ１２において取得した制御情報に基づく制御を行う。
（変形例１－２）
　本発明の実施の形態１の変形例１－２について説明する。上記実施の形態１においては、ステップＳ１１において操作信号の入力がない場合に（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部４７は、誘導用磁界発生装置３０に対する現在の制御状態を表す制御情報を取得することとしたが（ステップＳ１２）、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあることを確認した上で制御情報を取得することとしても良い。詳細には、制御部４７は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報に基づき、カプセル型内視鏡１０の位置及び姿勢の単位時間あたりの変化が閾値以下であるか否かを判定し、この変化が閾値以下である場合にカプセル型内視鏡１０は安定的な静止状態であると判定し、制御情報の取得を行う。
（変形例１－３）
　本発明の実施の形態１の変形例１－３について説明する。上記実施の形態１においては、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあるときの制御情報として、操作信号の入力がないときの制御情報（ステップＳ１２）の代わりに、キャリブレーションにより予め取得した情報を用いても良い。
　図９は、本変形例１－３における制御装置４０の動作を示すフローチャートである。なお、図９に示すステップＳ１０は、実施の形態１と同様である（図６参照）。
　ステップＳ１０に続くステップＳ２１において、制御部４７は、操作入力部４３からキャリブレーションモードに切り替える旨の指示信号が入力されたか否かを判定する。キャリブレーションモードに切り替える指示信号が入力された場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は誘導用磁界発生装置３０に対し、カプセル型内視鏡１０を液体Ｗの底に誘導させる制御を行う（ステップＳ２２）。このときのカプセル型内視鏡１０は、図７Ｃに示すように、内壁ＳＴに押し付けられている状態（垂直抗力Ｆｒが発生している状態）であっても良い。
　続くステップＳ２３において、誘導用磁界制御部４７１は誘導用磁界発生装置３０に対し、体外永久磁石３１を下方に移動させる制御を行う（ステップＳ２３）。それにより、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを小さくする。このキャリブレーションモードにおいては、カプセル型内視鏡１０を水中に静止させる必要がないため、このときの体外永久磁石３１の移動速度はある程度早くても良い。
　続くステップＳ２４において、制御部４７は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴから離れて浮上開始したか否かを判定する。この判定は、カプセル型内視鏡１０のＺ座標の変化に基づいて行うことができる。或いは、表示部４２に表示される被検体内の画像に対してパターンマッチング等の画像処理を行い、画像の変化を検出することにより判定を行っても良い。
　カプセル型内視鏡１０が未だ浮上開始していない場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、誘導用磁界制御部４７１は、引き続き体外永久磁石３１を下方に移動させる制御を行う（ステップＳ２３）。
　一方、カプセル型内視鏡１０が浮上開始した場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、カプセル型内視鏡１０が浮上開始した際の体外永久磁石３１の位置を取得し、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離をキャリブレーション条件として記憶部４６に記憶させる（ステップＳ２５）。その後、制御装置４０の動作はステップＳ１１に移行する。なお、キャリブレーションモードに切り替える指示信号が入力されていない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）も、同様に制御装置４０の動作はステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１の動作は、実施の形態１と同様である。
　ステップＳ１１において操作信号の入力がない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御装置４０の動作はそのままステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３の動作は実施の形態１と同様である。
　一方、ステップＳ１１において操作信号の入力があった場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、制御装置４０の動作はステップＳ１４、Ｓ１５に移行する。ステップＳ１４、Ｓ１５の動作は実施の形態１と同様である。
　ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、記憶部４６からキャリブレーション条件を取得し、このキャリブレーション条件をもとに誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ２６）。即ち、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離が、キャリブレーション条件であるカプセル型内視鏡１０が液体Ｗの底から浮上開始した際の両者間の距離となるように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１の位置を調節させる。その後のステップＳ１７は実施の形態１と同様である。
　本変形例１－３によれば、キャリブレーション条件を用いて誘導用磁界発生装置３０に対する制御を行うので、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴから受ける垂直抗力Ｆｒがちょうどゼロになったときの制御状態、即ち、カプセル型内視鏡１０に対する磁気引力Ｆｍと浮力Ｆｂと重力Ｆｇとが釣り合ったときの制御状態を正確に再現することができる。
（変形例１－４）
　本発明の実施の形態１の変形例１－４について説明する。上記変形例１－２のステップＳ１２においては、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあることを確認した上で制御情報を取得することとしたが、安定的な静止状態にあるか否かの判定を、上記変形例１－３において取得したキャリブレーション条件に基づいて行っても良い。詳細には、キャリブレーション条件として取得したカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離に対し、実際のカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離が所定の範囲内（例えば±数％の誤差の範囲内）である場合に、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあると判定する。
　本変形例１－４によれば、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴに押し付けられているときの制御状態が、ステップＳ１２において制御情報として取得されるのを防ぐことができる。
（変形例１－５）
　本発明の実施の形態１の変形例１－５について説明する。図１０は、本変形例における制御装置４０の動作を示すフローチャートである。このうち、ステップＳ１０～Ｓ１５は、実施の形態１と同様である。
　ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、制御部４７は、演算部４５から出力されたカプセル型内視鏡１０の位置情報に基づいて、カプセル型内視鏡１０が操作信号に応じた動きをしたか否かを判定する（ステップＳ３１）。即ち、ステップＳ１１において操作信号が入力された際のカプセル型内視鏡１０の位置と、ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した際のカプセル型内視鏡１０の位置とから、カプセル型内視鏡１０の変位を取得し、この変位と、操作信号に対応するカプセル型内視鏡１０の移動量とを比較する。或いは、カプセル型内視鏡１０の変位及び経過時間から実際のカプセル型内視鏡１０の移動速度を算出し、この移動速度と、操作信号に対応するカプセル型内視鏡１０の移動速度とを比較しても良い。
　制御部４７は、操作信号に対応するカプセル型内視鏡１０の移動量又は移動速度に対し、カプセル型内視鏡１０の実際の変位又は移動速度の誤差が閾値以下である場合、カプセル型内視鏡１０が操作信号に応じた動きをしたと判定する。
　カプセル型内視鏡１０が操作信号に応じた動きをした場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、制御部４７は、制御情報を、誘導用磁界発生装置３０に対する現在の制御状態を表す制御情報に更新する（ステップＳ３２）。その後のステップＳ１７は実施の形態１と同様である。
　一方、カプセル型内視鏡１０が操作信号に応じた動きをしなかった場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、制御部４７は、既に取得してある制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ１６）。その後のステップＳ１７は実施の形態１と同様である。
　本変形例１－５によれば、操作入力部４３に対する操作に従ってカプセル型内視鏡１０が動いた場合に、操作信号の入力停止後に誘導用磁界発生装置３０を制御する際に用いる制御情報を更新するので、カプセル型内視鏡１０の位置や環境（臓器の形状等）に応じて設定された最新の制御情報に基づいて誘導用磁界発生装置３０を制御することができる。
（変形例１－６）
　上記実施の形態１においては、制御情報として、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあるときにカプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力、または、この磁気引力を生じさせるカプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離を取得したが、制御情報の種類はこれに限定されない。
　例えば、カプセル型内視鏡１０と体外永久磁石３１との間の距離と共に、体外永久磁石３１の姿勢（仰角及び旋回角）を制御情報としても良い。この場合、操作入力部４３に対する操作が停止した際に、カプセル型内視鏡１０の安定的な静止状態をより精度良く再現することができる。
（変形例１－７）
　上記誘導用磁界発生装置３０においては、体外永久磁石３１の代わりに電磁石を用いても良い。この場合、電磁石に供給する電流又は電圧を制御することにより誘導用磁界の強さを調節して、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍを変化させることができる。また、図６のステップＳ１２においては、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時に電磁石に供給していた電流又は電圧の大きさを制御情報として取得すれば良い。
　或いは、電流又は電圧の大きさに加えて、カプセル型内視鏡１０の位置情報を制御情報として取得しても良い。この場合、電流又は電圧の大きさと共に、カプセル型内視鏡１０と電磁石との距離を調節することにより、カプセル型内視鏡１０に作用する磁気引力Ｆｍをより精度良く制御することができる。
（変形例１－８）
　上記実施の形態１及び変形例１－１～１－７においては、カプセル型内視鏡１０の比重を液体Ｗの比重よりも小さくし、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力と重力と鉛直下向きの磁気引力とのバランスによってカプセル型内視鏡１０を誘導する場合の制御を説明した。しかしながら、カプセル型内視鏡１０の比重を液体Ｗの比重よりも大きくする場合にも、同様の制御を行うことができる。この場合、体外永久磁石３１（図３参照）を被検体が載置されるベッド２１の上方に設置し、カプセル型内視鏡１０に作用する浮力と重力と鉛直上向きの磁気引力とによってカプセル型内視鏡１０を誘導する。また、この場合には、カプセル型内視鏡１０を鉛直上向きに移動させる操作が入力され、カプセル型内視鏡１０が被検体内の上側の内壁に接触した際に、当該操作の開始前又は開始時における制御情報に基づいて、当該操作の終了後における誘導用磁界発生装置３０に対する制御を行う。
（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。
　本実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムの構成及び動作は、全体として実施の形態１と同様であり（図１、図６参照）、本実施の形態２においては、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる場合における制御方法を説明する。なお、以下においては、カプセル型内視鏡１０をＸ方向に移動させる場合を説明するが、Ｙ方向についても同様の制御が行われる。
　図１１Ａ～Ｄは、本発明の実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡１０の誘導方法を説明するための模式図である。また、図１２は、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる操作の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。このうち、図１２の（ａ）は、操作入力部４３に対する操作の有無（ＯＮ又はＯＦＦ）を示す。また、図１２の（ｂ）は、カプセル型内視鏡１０及び拘束軸ＰCの水平方向（Ｘ方向）における位置を示す。
　図６を参照しながら、本実施の形態２に係るカプセル型医療装置誘導システムの動作を説明する。なお、ステップＳ１０、Ｓ１１は実施の形態１と同様である。
　ステップＳ１１において操作入力部４３から制御部４７に操作信号が入力されていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ、ｔ＝０～ｔ21）、制御部４７は、誘導用磁界発生装置３０に対する現在の制御状態を表す制御情報を取得する（ステップＳ１２）。本実施の形態２においては、図１１Ａに示すように、カプセル型内視鏡１０（例えば長軸Ｌａ）の位置ＸCと、体外永久磁石３１（図３参照）の位置によって決まるカプセル型内視鏡１０の拘束軸ＰCの位置ＸPとを取得し、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCと拘束軸ＰCの位置ＸPとの相対的な関係である誤差Δｘを制御情報として取得する。
　続くステップＳ１３において、誘導用磁界制御部４７１は、誘導用磁界発生装置３０に対して、カプセル型内視鏡１０を静止させる制御を行う。具体的には、体外永久磁石３１を静止させ、拘束軸ＰCが移動しないようにすれば良い。
　このステップＳ１２、Ｓ１３を繰り返すことにより、カプセル型内視鏡１０の水平位置が安定している状態における制御情報（誤差Δｘ）が取得される。
　一方、ステップＳ１１において操作信号が入力されている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ、ｔ＝ｔ21～ｔ23）、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３から入力された操作信号に従って、カプセル型内視鏡１０を誘導する制御を行う（ステップＳ１４）。
　例えば、カプセル型内視鏡１０を水平方向（Ｘ方向）に誘導する操作入力が行われた場合、誘導用磁界制御部４７１は、図１１Ｂに示すように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１をＸ方向に並進させることにより、拘束軸ＰCをＸ方向に移動させる。これにより、拘束軸ＰCの方向への磁気引力Ｆｍにより、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCに追随して移動する。続くステップＳ１５は、実施の形態１と同様である。
　ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ、ｔ＝ｔ23）、誘導用磁界制御部４７１は、ステップＳ１２において取得した制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ１６）。
　ここで、図１１Ｃに示すように、カプセル型内視鏡１０が臓器の側面の内壁ＳＴに接触した場合を考える。この場合、図１２のｔ＝ｔ22～ｔ23に示すように、カプセル型内視鏡１０の位置はＸC＝ＸC1のまま変化しない。しかし、ユーザは、カプセル型内視鏡１０が内壁ＳＴに接触したことを、例えば表示部４２に表示される位置情報や被検体内の画像から認識するまで、操作入力部４３に対する操作を続けてしまう。その結果、拘束軸ＰCが内壁ＳＴを超えて移動し続けてしまう。
　このとき、カプセル型内視鏡１０は、拘束軸ＰCの方向への磁気引力Ｆｍと内壁ＳＴから受ける垂直抗力Ｆｒとの釣り合いにより静止している状態となる。つまり、誘導用磁界発生装置３０に対する制御により意図されるカプセル型内視鏡１０の状態（内壁ＳＴがなければ拘束軸ＰCの位置に静止する状態）と、実際のカプセル型内視鏡１０の状態（内壁ＳＴの位置に静止している状態）とに乖離が生じてしまう。
　その後、ユーザが操作入力部４３に対する操作を停止した際（ｔ＝ｔ23）に、誘導用磁界発生装置３０に対する制御状態を変えずにおくと、拘束軸ＰCの位置ＸP＝ＸP1とカプセル型内視鏡１０の位置ＸC＝ＸC1との乖離がそのまま維持される。この場合、操作入力部４３に対してカプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる操作が次に行われた際に、拘束軸ＰCを実際のカプセル型内視鏡１０まで戻した上で、操作入力部４３に対する操作に応じた誘導用磁界の制御を開始しなければならない。そのため、操作入力部４３への操作に対するカプセル型内視鏡１０の応答性が低下してしまう。
　そこで、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３に対する操作が停止した際（ｔ＝ｔ23）に、演算部４５から出力された位置情報をもとにカプセル型内視鏡１０の位置ＸCを取得し、ステップＳ１２において制御情報として取得した誤差Δｘをもとに誘導用磁界発生装置３０を制御する。具体的には、図１１Ｄに示すように、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCに対する拘束軸ＰCの位置ＸPの誤差がΔｘとなるように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１を移動させる。それにより、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCに拘束されている状態を再現した上で、次の操作の入力を待機する。続くステップＳ１７は、実施の形態１と同様である。
　以上説明したように、本発明の実施の形態２においては、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時における制御情報として、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCと拘束軸ＰCの位置ＸPとの間の誤差Δｘを取得し、操作入力部４３に対する操作が停止した際に、この誤差Δｘが再現されるように誘導用磁界発生装置３０を制御する。それにより、操作中に生じた制御の乖離を解消することができる。従って、操作入力部４３に対する操作が次に行われた際には、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCの位置で拘束された状態から制御を開始すれば良いので、操作に対するカプセル型内視鏡１０の応答性を向上させることができる。
（変形例２－１）
　上記実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１－１と同様に、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時における制御状態と、操作の終了時における制御状態との乖離が大きい場合にのみ、操作の開始前又は開始時における制御状態を表す制御情報に基づく制御を実行することとしても良い。
　具体的には、制御部４７は、ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した際に、そのときの拘束軸ＰCの位置ＸPとカプセル型内視鏡１０の位置ＸCとを取得し、両者間の距離を、操作の終了時における制御情報として算出する。そして、算出した距離と、ステップＳ１２において制御情報として取得した誤差Δｘとの差が予め設定された閾値を超える場合に、拘束軸ＰCとカプセル型内視鏡１０との間の距離が誤差Δｘとなるように、拘束軸ＰCを移動させる制御を行う。
（変形例２－２）
　図１３Ａ～Ｃは、本発明の実施の形態２の変形例２－２における制御方法を説明するための模式図である。上記実施の形態２においては、カプセル型内視鏡１０をＸ方向に移動させる場合の制御について説明したが、カプセル型内視鏡１０の姿勢を変化させる場合、即ち、カプセル型内視鏡１０を傾斜させたり旋回させたりする場合にも同様の制御を行うことができる。
　例えば、図１３Ａに示すように、カプセル型内視鏡１０を直立した状態から傾斜した状態に変化させる場合を考える。この場合、図３に示す体外永久磁石３１を軸ＹC回りに回転させることにより、拘束軸ＰCを傾斜させる。それにより、図１３Ｂに示すように、拘束軸ＰCと共にカプセル型内視鏡１０が傾斜する。
　ここで、カプセル型内視鏡１０の一端が臓器の内壁ＳＴに接触したにもかかわらず、操作入力部４３に対する操作が続いた場合、カプセル型内視鏡１０（長軸Ｌａ）の傾斜角はそのままで、拘束軸ＰCのみがさらに傾斜してしまう。つまり、誘導用磁界発生装置３０に対する制御により意図されるカプセル型内視鏡１０の状態と、実際のカプセル型内視鏡１０の状態とが乖離してしまう。
　そこで、制御部４７は、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時に、演算部４５から出力される位置情報に基づくカプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａの傾斜角と、体外永久磁石３１の軸ＹC回りの角度に基づく拘束軸ＰCの傾斜角とを取得し、これらの傾斜角同士の誤差を制御情報として取得する（図６のステップＳ１２参照）。そして、操作入力部４３に対する操作が開始され（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、その後操作が停止した際に（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、図１３Ｃに示すように、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａに対して拘束軸ＰCが、制御情報として取得した誤差をなすように、誘導用磁界発生装置３０を制御する。それにより、次に操作入力部４３に対して操作が行われた際のカプセル型内視鏡１０の応答性を向上させることができる。
　また、カプセル型内視鏡１０を旋回させる場合には、カプセル型内視鏡１０の長軸Ｌａ及び拘束軸ＰCをＸＹ平面に投影した場合の両者のなす角度に基づき、同様の制御を行えば良い。
（変形例２－３）
　上記実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１－２と同様に、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあることを確認した上で制御情報を取得することとしても良い。また、上記実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１－５と同様に、操作入力部４３に対する操作に従ってカプセル型内視鏡１０が動いた場合にのみ、制御情報を更新することとしても良い。
（変形例２－４）
　上記実施の形態２においても、実施の形態１の変形例１－７と同様に、体外永久磁石３１の代わりに電磁石を用いても良い。この場合、１つの電磁石を並行移動、傾斜、又は回転させることにより、拘束軸ＰCを並行移動、傾斜、又は旋回させることができる。
　或いは、体外永久磁石３１の代わりに複数の電磁石を設け、これらの電磁石が発生する磁界の合成磁界にカプセル型内視鏡１０を拘束しても良い。この場合、複数の電磁石がそれぞれ発生する磁界を制御して合成磁界を変化させることにより、拘束軸ＰCを並行移動、傾斜、又は旋回させることができる。
（実施の形態３）
　次に、本発明の実施の形態３について説明する。
　本実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムの構成及び動作は、全体として実施の形態１と同様であり（図１、図６参照）、本実施の形態３においては、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる場合における制御方法を説明する。なお、以下においては、カプセル型内視鏡１０をＸ方向に移動させる場合を説明するが、Ｙ方向についても同様の制御が行われる。
　図１４Ａ～Ｃは、本発明の実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムにおけるカプセル型内視鏡１０の誘導方法を説明するための模式図である。また、図１５は、カプセル型内視鏡１０を水平方向に移動させる操作の有無に応じた制御方法を説明するためのグラフである。このうち、図１５の（ａ）は、操作入力部４３に対する操作の有無（ＯＮ又はＯＦＦ）を示す。また、図１５の（ｂ）は、カプセル型内視鏡１０及び拘束軸Ｐcの水平方向（Ｘ方向）における位置を示す。
　図６を参照しながら、本実施の形態３に係るカプセル型医療装置誘導システムの動作を説明する。なお、ステップＳ１０、Ｓ１１は実施の形態１と同様である。
　ステップＳ１１において操作入力部４３から制御部４７に操作信号が入力されていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ、ｔ＝０～ｔ31）、制御部４７は、実施の形態２と同様に、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCと拘束軸ＰCの位置ＸPとの誤差Δｘを制御情報として取得する（ステップＳ１２）。その後のステップＳ１３は実施の形態２と同様である。
　一方、ステップＳ１１において操作信号が入力されている場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ、ｔ＝ｔ31～ｔ32）、誘導用磁界制御部４７１は、実施の形態２と同様に、操作信号に従って体外永久磁石３１をＸ方向に並進させ、拘束軸ＰCを移動させる制御を行う（ステップＳ１４）。それにより、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCに追随して移動する。
　この際、図１４Ａに示すように、カプセル型内視鏡１０は拘束軸ＰCの方向への磁気引力Ｆｍを受けて移動するため、拘束軸ＰCに対して若干遅れて動く。このため、拘束軸ＰCの位置ＸPに対してカプセル型内視鏡１０の位置ＸCに乖離が生じる。
　ステップＳ１５において操作信号の入力が停止した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、誘導用磁界制御部４７１は、ステップＳ１２において取得した制御情報をもとに、誘導用磁界発生装置３０を制御する（ステップＳ１６）。
　ここで、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置ＸC2に停止させる場合を考える。この場合、ユーザは、表示部４２に表示される位置情報等に基づき、カプセル型内視鏡１０が位置ＸC2に到達したと認識した時点（ｔ＝ｔ32）で操作入力部４３に対する操作を停止させる。このとき、拘束軸ＰCはカプセル型内視鏡１０よりも先行しているため、この先行する位置ＸP2に拘束軸ＰCが留まっていると、カプセル型内視鏡１０が拘束軸ＰCに引き付けられてさらに移動してしまう（図１５の細い一点鎖線参照）。その結果、ユーザが意図した位置ＸC2にカプセル型内視鏡１０を停止させることができなくなってしまう。
　そこで、誘導用磁界制御部４７１は、操作入力部４３に対する操作が停止した際（ｔ＝ｔ32）に、演算部４５から出力された位置情報をもとにカプセル型内視鏡１０の位置ＸCを取得し、ステップＳ１２において制御情報として取得した誤差Δｘをもとに誘導用磁界発生装置３０を制御する。具体的には、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCに対する拘束軸ＰCの位置ＸPの誤差がΔｘとなるように、誘導用磁界発生装置３０に体外永久磁石３１を移動させる。この際、図１４Ｂ及びＣに示すように、拘束軸ＰCを一旦カプセル型内視鏡１０を通り越す位置ＸP3（ｔ＝ｔ33）まで振った上で、誤差Δｘとなる位置ＸP4に拘束軸ＰCを戻す。つまり、カプセル型内視鏡１０に対して拘束軸ＰCを往復させる。それにより、カプセル型内視鏡１０をユーザ所望の位置ＸC2に素早く停止させることができる。
　操作入力部４３に対する操作が停止した時点での拘束軸ＰCの位置ＸP2から最終的な停止位置ＸP4までの変位ΔＸ1は、拘束軸ＰCの位置ＸP2とカプセル型内視鏡１０の位置ＸC2との差ΔＸ2よりも概ね誤差Δｘの分だけ小さくなる。また、拘束軸ＰCの振り幅ΔＸ3＝ＸP2－ＸP3は、拘束軸ＰCの最終的な停止位置ＸP4への変位ΔＸ1が概ね半分程度となるように決定すると良い。続くステップＳ１７は、実施の形態１と同様である。
　以上説明したように、本発明の実施の形態３においては、操作入力部４３に対する操作の開始前又は開始時における制御情報として、カプセル型内視鏡１０の位置ＸCと拘束軸ＰCの位置ＸPとの誤差Δｘを取得し、操作入力部４３に対する操作が停止した際に、この誤差Δｘが再現されるように誘導用磁界発生装置３０を制御するので、カプセル型内視鏡１０をユーザが意図した位置ＸC2に停止させることが可能となる。この際、拘束軸ＰCを、カプセル型内視鏡１０の位置ＸC2を通り越す位置ＸP3まで一旦振った上で、最終的な位置ＸP4に戻すので、カプセル型内視鏡１０を位置ＸC2に素早く停止させることが可能となる。
（変形例３－１）
　上記実施の形態３においても、実施の形態１の変形例１－２と同様に、カプセル型内視鏡１０が安定的な静止状態にあることを確認した上で制御情報を取得することとしても良い。また、上記実施の形態３においても、実施の形態１の変形例１－５と同様に、操作入力部４３に対する操作に従ってカプセル型内視鏡１０が動いた場合にのみ、制御情報を更新することとしても良い。
（変形例３－２）
　上記実施の形態３においても、実施の形態１の変形例１－７と同様に、体外永久磁石３１の代わりに電磁石を用いても良い。拘束軸ＰCを並行移動、傾斜、又は旋回させる際には、１つの電磁石を並行移動、傾斜、又は回転させても良いし、複数の電磁石が発生する磁界を制御することにより合成磁界を変化させても良い。
　以上説明した実施の形態１～３及びこれらの変形例においては、カプセル型内視鏡１０を鉛直方向と水平方向とのいずれかに移動させる場合を説明したが、鉛直方向と水平方向との両方において同時に移動させても良い。この場合、操作入力部４３に対する鉛直方向成分の操作に対して、実施の形態１又は変形例１－１～１－７と同様の制御を行い、操作入力部４３に対する水平方向成分の操作に対して、実施の形態２、変形例２－１～２－４又は実施の形態３と同様の制御を行えば良い。
　以上説明した実施の形態１～３及び変形例は、本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、実施の形態１～３や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成できる。本発明は、仕様等に応じて種々変形することが可能であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは、上記記載から自明である。
　１　カプセル型医療装置誘導システム
　１０　カプセル型内視鏡
　１１　機能部
　１２　永久磁石
　１３　磁界発生部
　１４　電源部
　２０　磁界検出装置
　２１　ベッド
　２２　パネル
　２３　検出コイル
　３０　誘導用磁界発生装置
　３１　体外永久磁石
　３２　磁石駆動部
　４０　制御装置
　４１　受信部
　４２　表示部
　４３　操作入力部
　４４　信号処理部
　４５　演算部
　４６　記憶部
　４７　制御部
　１００　筐体
　１０１　筒状筐体
　１０２、１０３　ドーム状筐体
　１１１　撮像部
　１１２　制御部
　１１３　無線通信部
　１１４　照明部
　１１５　光学系
　１１６　撮像素子
　１３１　磁界発生コイル
　１３２　コンデンサ
　３２１　平面位置変更部
　３２２　鉛直位置変更部
　３２３　仰角変更部
　３２４　旋回角変更部
　４４１　増幅部
　４４２　Ａ／Ｄ変換部
　４４３　ＦＦＴ処理部
　４５１　位置及び姿勢検出部
　４７１　誘導用磁界制御部

Claims (14)

  1. 　内部に永久磁石が設けられ、被検体内に導入されるカプセル型医療装置と、
    　前記被検体の外部に設けられた磁界発生部と、
    　前記カプセル型医療装置の位置と姿勢との少なくとも一方を変更させる操作信号を入力する操作入力部と、
    　前記操作入力部から入力される操作信号に基づいて前記磁界発生部を制御することにより、前記磁界発生部が発生する磁界を変化させて前記カプセル型医療装置の位置と姿勢との少なくとも一方を変化させると共に、前記操作入力部に対して行われた操作の開始前又は開始時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を取得し、前記操作の終了後、前記制御情報を用いて前記磁界発生部を制御する誘導用磁界制御部と、
    を備え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. 　前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記カプセル型医療装置の状態を基準として、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報によって表される制御状態を再現する制御を行う、ことを特徴とする請求項１に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
  3. 　前記制御情報は、前記磁界発生部が発生する磁界により前記永久磁石に作用する磁気引力の強さを含む、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誘導システム。
  4. 　前記カプセル型医療装置の位置を検出する検出部をさらに備え、
    　前記制御情報は、前記磁界発生部と前記カプセル型医療装置との間の距離を含む、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誘導システム。
  5. 　前記カプセル型医療装置の位置を検出する検出部をさらに備え、
    　前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の位置と前記カプセル型医療装置の位置との間の相対的な関係を含む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誘導システム。
  6. 　前記カプセル型医療装置の姿勢を検出する検出部をさらに備え、
    　前記制御情報は、前記磁界発生部が形成する磁界において前記カプセル型医療装置が拘束される特定の軸の向きと前記カプセル型医療装置の姿勢との間の相対的な関係を含む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誘導システム。
  7. 　前記誘導用磁界制御部は、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を取得し、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報と前記操作の終了時における前記制御情報との差が閾値を超える場合にのみ、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報を用いて、前記操作の終了後における前記磁界発生部を制御する、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誘導システム。
  8. 　前記カプセル型医療装置の位置と姿勢とのうちの少なくとも一方を検出する検出部をさらに備え、
    　前記誘導用磁界制御部は、前記位置と姿勢とのうちの少なくとも一方の単位時間当たりの変動が閾値以下である場合に、前記制御情報を取得する、
    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誘導システム。
  9. 　前記カプセル型医療装置の位置と姿勢とのうちの少なくとも一方を検出する検出部をさらに備え、
    　前記誘導用磁界制御部は、
    　前記操作の終了時に、前記検出部による検出結果に基づき、前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされたか否かを判定し、
    　前記操作に応じた前記カプセル型医療装置の誘導がなされた場合、前記制御情報を、前記操作の終了時における前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報に更新する、
    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誘導システム。
  10. 　前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、
    　前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石に供給する電力を調節することにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、
    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誘導システム。
  11. 　前記磁界発生部は、電力供給を受けて磁界を発生する電磁石によって形成され、
    　前記誘導用磁界制御部は、前記電磁石の位置と姿勢との少なくとも一方を変化させることにより、前記永久磁石に作用する磁界を変化させる、
    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誘導システム。
  12. 　前記磁界発生部は、各々が電力供給を受けて磁界を発生する複数の電磁石によって形成され、
    　前記誘導用磁界制御部は、前記複数の電磁石の各々に供給する電力を調節することにより、前記複数の電磁石がそれぞれ発生する磁界を変化させる、
    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誘導システム。
  13. 　前記誘導用磁界制御部は、前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における前記制御情報として取得する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
  14. 　前記誘導用磁界制御部は、
    　前記カプセル型医療装置を前記被検体の鉛直方向の上側又は下側の内壁に接触させた状態から鉛直方向に沿って、前記カプセル型医療装置が前記内壁から離れるように誘導する制御を行い、前記カプセル型医療装置が前記内壁に接触した状態から接触しない状態に移行した際の前記磁界発生部に対する制御状態を表す第２の制御情報を取得し、
    　前記磁界発生部に対する制御状態を表す制御情報のうち、前記第２の制御情報に対する差分が所定の範囲内であるときの制御情報を、前記操作の開始前又は開始時における制御情報として取得する、
    ことを特徴とする請求項３又は４に記載のカプセル型医療装置誘導システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111432773A (zh) * 2017-12-18 2020-07-17 卡普索影像公司 利用胶囊相机进行胃部检查的方法及装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113397459A (zh) * 2021-05-18 2021-09-17 浙江师范大学 一种基于机电一体化胶囊型医疗装置控制***及方法
CN116803330A (zh) * 2022-03-18 2023-09-26 安翰科技(武汉)股份有限公司 磁控胶囊***及其定量闭环控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004255174A (ja) * 2003-02-04 2004-09-16 Olympus Corp 医療装置誘導システム
JP2010017555A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Olympus Medical Systems Corp カプセル型医療装置誘導システム
WO2011055579A1 (ja) * 2009-11-09 2011-05-12 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 カプセル型医療装置用誘導システムおよびカプセル型医療装置の誘導方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1747679B (zh) * 2003-02-04 2012-10-03 奥林巴斯株式会社 医疗装置引导***及其控制方法
DE10343494B4 (de) * 2003-09-19 2006-06-14 Siemens Ag Magnetisch navigierbare Einrichtung für den Einsatz auf dem Gebiet der medizinischen Endoskopie
JP4709594B2 (ja) 2004-08-03 2011-06-22 オリンパス株式会社 磁気誘導医療システム
JP5118775B2 (ja) * 2009-11-19 2013-01-16 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 カプセル型医療装置用誘導システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004255174A (ja) * 2003-02-04 2004-09-16 Olympus Corp 医療装置誘導システム
JP2010017555A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Olympus Medical Systems Corp カプセル型医療装置誘導システム
WO2011055579A1 (ja) * 2009-11-09 2011-05-12 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 カプセル型医療装置用誘導システムおよびカプセル型医療装置の誘導方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111432773A (zh) * 2017-12-18 2020-07-17 卡普索影像公司 利用胶囊相机进行胃部检查的方法及装置

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