專利名稱：膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測插入體腔內(nèi)的膠囊醫(yī)療裝置主體的方向和位置的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為借助于旋轉(zhuǎn)磁場在被檢體內(nèi)行進的現(xiàn)有示例，例如有日本特開2001-179700號公報。在上述日本特開2001-179700號公報中公開了一種可以移動的微型設(shè)備的移動控制系統(tǒng)，其具有產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的磁場產(chǎn)生部；接受該旋轉(zhuǎn)磁場并旋轉(zhuǎn)以獲得推力的機器人主體；檢測機器人主體的位置的位置檢測部；和磁場變更單元，其根據(jù)該位置檢測部檢測出的機器人主體的位置，變更通過磁場產(chǎn)生部形成的旋轉(zhuǎn)磁場的方向，以使機器人主體朝向到達目的地的方向。
在上述微型設(shè)備的移動控制系統(tǒng)中使用的位置檢測部，利用磁傳感器檢測由內(nèi)置于微型設(shè)備的磁鐵形成的磁場，推斷上述微型設(shè)備的位置。
另外，上述日本特開2001-179700號公報所記載的微型設(shè)備的移動控制系統(tǒng)，當(dāng)在凝膠狀物質(zhì)即液體中的內(nèi)部移動時，如果能夠以位置信息為基礎(chǔ)表示下一個移動方向，則微型設(shè)備可以在液體內(nèi)比較自由地改變方向。因此，上述日本特開2001-179700號公報所記載的微型設(shè)備的移動控制系統(tǒng)沒有靈活地應(yīng)用于控制朝向(方向)信息的情況。
但是，在上述日本特開2001-179700號公報所記載的微型設(shè)備的移動控制系統(tǒng)中使用的位置檢測部中，向上述微型設(shè)備提供旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)磁場和基于上述磁鐵的磁場產(chǎn)生干擾(相互影響)，很難正確檢測上述微型設(shè)備的朝向和位置。
并且，上述日本特開2001-179700號公報所記載的微型設(shè)備的移動控制系統(tǒng)，在像體腔內(nèi)管路那樣管腔的寬度或直徑變小、變狹窄、或管腔為波浪形時，有時產(chǎn)生不能順暢引導(dǎo)微型設(shè)備等的現(xiàn)象。
因此，上述日本特開2001-179700號公報所記載的微型設(shè)備的移動控制系統(tǒng)，在適用于引導(dǎo)控制在體腔內(nèi)移動的膠囊醫(yī)療裝置的情況時，膠囊醫(yī)療裝置的方向變更被管腔所抑制，不能總在指定的方向上行進、轉(zhuǎn)換方向。因此，不考慮上述情況就產(chǎn)生目標(biāo)方向的磁場時，膠囊醫(yī)療裝置有可能產(chǎn)生由于管腔的抑制而不能動作的狀態(tài)。為了解決上述問題，需要進行考慮到膠囊醫(yī)療裝置的朝向的控制。
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其不影響磁引導(dǎo)膠囊醫(yī)療裝置主體的旋轉(zhuǎn)磁場，即可正確檢測膠囊醫(yī)療裝置主體的朝向和位置。

發(fā)明內(nèi)容
膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)具有插入活體內(nèi)的膠囊醫(yī)療裝置主體；設(shè)在所述膠囊醫(yī)療裝置主體上，構(gòu)成諧振電路的膠囊內(nèi)線圈；磁場產(chǎn)生單元，其配置在所述活體周圍，產(chǎn)生用于使所述膠囊內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場的交流磁場；以及多個磁場檢測單元，其根據(jù)所述磁場產(chǎn)生單元產(chǎn)生的磁場，檢測所述膠囊內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的磁場強度。


圖1是第1實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的電路框圖。
圖3是膠囊主體的側(cè)面說明圖。
圖4是表示所施加的旋轉(zhuǎn)磁場和由該旋轉(zhuǎn)磁場實現(xiàn)的膠囊主體的動作的概念圖。
圖5是表示對圖4的旋轉(zhuǎn)磁場施加的振動磁場(力偶產(chǎn)生用磁場)、和由該振動磁場(力偶產(chǎn)生用磁場)實現(xiàn)的膠囊主體的動作的概念圖。
圖6是通過位置/姿勢檢測裝置對膠囊主體進行位置/姿勢檢測的說明圖。
圖7是表示旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的說明圖。
圖8是圖7的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的放大立體圖。
圖9是圖8的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置剖斷圖。
圖10是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的變形例的立體圖。
圖11是圖10的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置剖斷圖。
圖12是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第2變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的立體圖。
圖13是表示構(gòu)成為可以分割成兩個的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要圖。
圖14是表示構(gòu)成為可以開閉的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要圖。
圖15A和圖15B是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的配置模式例的說明圖，圖15A是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的配置模式例的位置/姿勢檢測基板的立體圖。
圖15B是圖15A的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的俯視圖。
圖16A～圖16C是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的其他配置模式例的說明圖，圖16A是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的其他的第1配置模式例的位置/姿勢檢測基板的立體圖。
圖16B是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的其他的第2配置模式例的位置/姿勢檢測基板的立體圖。
圖16C是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的其他的第3配置模式例的位置/姿勢檢測基板的立體圖。
圖17A和圖17B是圖10的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要說明圖，圖17A是表示圖10的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的外觀的概要立體圖。
圖17B是表示圖17A的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要剖面圖。
圖18是表示圖12的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的外觀的概要立體圖。
圖19A和圖19B是表示圖18的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要剖面圖，圖19A是表示圖18的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的A向視的概要剖面圖。
圖19B是表示圖18的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的B向視的概要剖面圖。
圖20是表示根據(jù)利用方向/位置檢測裝置檢測的膠囊主體的朝向(方向)和位置信息，控制旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作的流程圖。
圖21是表示圖2所示的方向/位置檢測裝置的變形例的電路框圖。
圖22是表示根據(jù)利用圖21的方向/位置檢測裝置檢測的膠囊主體的朝向(方向)和位置信息，控制旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作的流程圖。
圖23是表示對圖20或圖22的流程圖再追加的控制的流程圖。
圖24A～圖24C是表示構(gòu)成諧振電路的線圈的變形例的膠囊主體的說明圖，圖24A是在覆蓋內(nèi)置物的覆蓋部件上卷繞了線圈的膠囊主體的側(cè)面說明圖。
圖24B是表示圖24A的覆蓋部件的斷面形狀的說明圖。
圖24C是在棒狀部件上卷繞了線圈的膠囊主體的側(cè)面說明圖。
圖25A～圖25C是表示使用利用圖24A～圖24C的線圈構(gòu)成的諧振電路構(gòu)成的電源供給電路的電路框圖，圖25A是表示第1電源供給電路的電路框圖。
圖25B是表示第2電源供給電路的電路框圖。
圖25C是表示第3電源供給電路的電路框圖。
圖26A和圖26B是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第3變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要說明圖，圖26A是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第3變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要立體圖。
圖26B是表示圖26A的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的A向視的概要剖面圖。
圖27是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第4變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要立體圖。
圖28A和圖28B是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第5變形例的概要說明圖，圖28A是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第5變形例的概要立體圖。
圖28B是表示圖28A的位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要剖面圖。
圖29A和圖29B是表示構(gòu)成第2實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的說明圖，圖29A是表示構(gòu)成第2實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要立體圖。
圖29B是表示圖29A的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要剖面圖。
圖30是表示圖29A和圖29B的位置/姿勢檢測裝置的變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要立體圖。
圖31是表示圖30的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的A向視的概要剖面圖。
圖32是表示構(gòu)成第3實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的說明圖。
圖33是圖32的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的主要部分放大圖。
圖34是表示第3實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖35是表示第3實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的控制動作的流程圖。
圖36是表示圖32的位置/姿勢檢測裝置的變形例的概要立體圖。
圖37是圖36的位置/姿勢檢測裝置的概要說明圖。
圖38表示圖37的變形例，是通過將位置/姿勢檢測基板構(gòu)成為平板狀的位置/姿勢檢測裝置對膠囊主體進行位置/姿勢檢測的說明圖。
圖39是通過位置/姿勢檢測裝置對設(shè)置振蕩器來取代電容器而構(gòu)成了諧振電路的膠囊主體進行位置/姿勢檢測的說明圖。
圖40A～圖40C是表示勵磁用線圈和檢測用線圈及膠囊內(nèi)線圈的位置關(guān)系的概要說明圖，圖40A是表示連接勵磁用線圈和檢測用線圈的軸與膠囊內(nèi)線圈處于同軸時的位置關(guān)系的概要說明圖。
圖40B是表示連接勵磁用線圈和檢測用線圈的軸與膠囊內(nèi)線圈的長度中心軸正交時的位置關(guān)系的概要說明圖。
圖40C是表示膠囊內(nèi)線圈處于脫離了連接勵磁用線圈和檢測用線圈的軸的位置時的位置關(guān)系的概要說明圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。
(第1實施方式)圖1～圖28B涉及本發(fā)明的第1實施方式，圖1是第1實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，圖2是圖1的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的電路框圖，圖3是膠囊主體的側(cè)面說明圖，圖4是表示所施加的旋轉(zhuǎn)磁場和由該旋轉(zhuǎn)磁場實現(xiàn)的膠囊主體的動作的概念圖，圖5是表示對圖4的旋轉(zhuǎn)磁場施加的振動磁場(力偶產(chǎn)生用磁場)、和由該振動磁場(力偶產(chǎn)生用磁場)實現(xiàn)的膠囊主體的動作的概念圖，圖6是通過位置/姿勢檢測裝置對膠囊主體進行位置/姿勢檢測的說明圖，圖7是表示旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的說明圖，圖8是圖7的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的放大立體圖，圖9是圖8的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的剖斷圖，圖10是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第1變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的立體圖，圖11是圖10的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的剖斷圖，圖12是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第2變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的立體圖，圖13是表示構(gòu)成為可以分割成兩個的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要圖，圖14是表示構(gòu)成為可以開閉的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要圖，圖15A和圖15B是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的配置模式例的說明圖，圖15A是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的配置模式例的位置/姿勢檢測基板的立體圖，圖15B是圖15A的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的俯視圖，圖16A～圖16C是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的其他配置模式例的說明圖，圖16A是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的其他的第1配置模式例的位置/姿勢檢測基板的立體圖，圖16B是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的其他的第2配置模式例的位置/姿勢檢測基板的立體圖，圖16C是表示配置在位置/姿勢檢測基板上的檢測用線圈和勵磁用線圈的其他的第3配置模式例的位置/姿勢檢測基板的立體圖，圖17A和圖17B是圖10的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要說明圖，圖17A是表示圖10的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的外觀的概要立體圖，圖17B是表示圖17A的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要剖面圖，圖18是圖12的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要說明圖，圖19A和圖19B是表示圖18的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要剖面圖，圖19A是表示圖18的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的A向視的概要剖面圖，圖19B是表示圖18的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的B向視的概要剖面圖，圖20是表示根據(jù)利用方向/位置檢測裝置檢測的膠囊主體的朝向(方向)和位置信息，控制旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作的流程圖，圖21是表示圖2的方向/位置檢測裝置的變形例的電路框圖，圖22是表示根據(jù)利用圖21的方向/位置檢測裝置檢測的膠囊主體的朝向(方向)和位置信息，控制旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作的流程圖，圖23是表示對圖20或圖22的流程圖再追加的控制的流程圖，圖24A～圖24C是表示構(gòu)成諧振電路的線圈的變形例的膠囊主體的說明圖，圖24A是在覆蓋內(nèi)置物的覆蓋部件上卷繞了線圈的膠囊主體的側(cè)面說明圖，圖24B是表示圖24A的覆蓋部件的斷面形狀的說明圖，圖24C是在棒狀部件上卷繞了線圈的膠囊主體的側(cè)面說明圖，圖25A～圖25C是表示使用利用圖24A～圖24C的線圈構(gòu)成的諧振電路構(gòu)成的電源供給電路的電路框圖，圖25A是表示第1電源供給電路的電路框圖，圖25B是表示第2電源供給電路的電路框圖，圖25C是表示第3電源供給電路的電路框圖，圖26A和圖26B是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第3變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要說明圖，圖26A是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第3變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要立體圖，圖26B是表示圖26A的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的A向視的概要剖面圖，圖27是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第4變形例的概要立體圖，圖28A和圖28B是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第5變形例的概要說明圖，圖28A是表示圖8的位置/姿勢檢測裝置的第5變形例的概要立體圖，圖28B是表示圖28A的位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要剖面圖。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的第1實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)1具有膠囊醫(yī)療裝置主體3(以下，簡稱為膠囊主體)，其被插入未圖示的患者的體腔內(nèi)，作為拍攝體腔內(nèi)的膠囊內(nèi)窺鏡發(fā)揮作用；作為引導(dǎo)裝置的第1磁場產(chǎn)生裝置即旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4，其配置在患者周圍即體外，對膠囊主體3施加旋轉(zhuǎn)磁場，從體外引導(dǎo)該膠囊主體3的朝向和位置；磁場控制裝置(或電源控制裝置)5，其進行使該旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的驅(qū)動電流的供給控制；處理裝置6，其配置在患者的體外，進行與膠囊主體3進行無線通信的處理，并且控制磁場控制裝置5，進行控制施加給膠囊主體3的旋轉(zhuǎn)磁場的方向和大小等處理；顯示裝置7，其與該處理裝置6連接，顯示通過膠囊主體3拍攝到的圖像等；以及操作輸入裝置8，其與處理裝置6連接，通過手術(shù)醫(yī)生等操作者的操作，指示輸入對應(yīng)于操作的指示信號。操作輸入裝置8例如包括產(chǎn)生磁場方向的指示信號的方向輸入裝置8a；產(chǎn)生對應(yīng)于操作的旋轉(zhuǎn)頻率的旋轉(zhuǎn)磁場的指示信號的速度輸入裝置8b；以及功能按鈕8c，其產(chǎn)生對應(yīng)于操作而偏心的旋轉(zhuǎn)磁場等、產(chǎn)生對應(yīng)于所設(shè)定的功能的指示信號。
另外，膠囊醫(yī)療裝置的位置/姿勢檢測系統(tǒng)1設(shè)置磁傳感器等作為磁場檢測部的位置/姿勢檢測裝置9，其產(chǎn)生用于使內(nèi)置于膠囊主體3內(nèi)的后述諧振電路40產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的交流磁場，并且根據(jù)該交流磁場檢測由產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢的諧振電路40產(chǎn)生的磁場，檢測膠囊主體3的長度方向的朝向(方向)，同時也檢測位置。該位置/姿勢檢測裝置9的具體結(jié)構(gòu)將在后面敘述。
首先，說明膠囊主體3。
如圖3所示，膠囊主體3在膠囊形狀的外裝容器11的外周面設(shè)有成為推力產(chǎn)生結(jié)構(gòu)部的螺旋狀突起(或螺紋部)12，其借助于旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推力。并且，在被該外裝容器11密閉的內(nèi)部，除物鏡光學(xué)系統(tǒng)13及配置在其成像位置的攝像元件14、為進行拍攝而進行照明的照明元件15等之外，還收納有磁鐵16。
所述物鏡光學(xué)系統(tǒng)13的光軸與圓筒狀的膠囊主體3的中心軸C一致，例如配置在外裝容器11的形成為透明半球狀的前端罩11a的內(nèi)側(cè)，前端罩11a的中央部分成為觀察窗17。另外，在圖3中沒有示出，但照明元件15配置在物鏡光學(xué)系統(tǒng)13的周圍。
因此，在該情況下，物鏡光學(xué)系統(tǒng)13的視場方向成為物鏡光學(xué)系統(tǒng)13的光軸方向，即沿著膠囊主體3的圓筒狀中心軸C的方向。
并且，膠囊主體3例如以下述狀態(tài)在外裝容器11的后端附近內(nèi)部收納構(gòu)成諧振電路40的膠囊內(nèi)線圈42，即，以規(guī)定的方向，具體講膠囊內(nèi)線圈42被卷繞成螺線管狀，其朝向被設(shè)定為膠囊主體3的長度方向的朝向。
另外，配置在膠囊主體3內(nèi)的長度方向的中央附近的磁鐵16在與中心軸C正交的方向配置有N極和S極。該情況時，磁鐵16的中心被配置成與該膠囊主體3的重心位置一致，在從外部施加了磁場的情況下，作用于磁鐵16的磁力的中心成為膠囊主體3的重心位置，形成為能夠順暢地以磁方式推進膠囊主體3的結(jié)構(gòu)。并且，磁鐵16被配置成與攝像元件14的特定配置方向一致。即，顯示由攝像元件14拍攝到的圖像時的上方向被設(shè)定為從磁鐵16的S極至N極的方向。
利用旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4對膠囊主體3施加旋轉(zhuǎn)磁場，由此使磁鐵16磁旋轉(zhuǎn)，使內(nèi)部固定有該磁鐵16的膠囊主體3與磁鐵16一起旋轉(zhuǎn)，此時，設(shè)于膠囊主體13的外周面的螺旋狀突起12接觸體腔內(nèi)壁并旋轉(zhuǎn)，從而可以推進膠囊主體3。
并且，這樣利用外部磁場控制內(nèi)置了磁鐵16的膠囊主體3時，可以根據(jù)外部磁場的方向知道利用膠囊主體3拍攝到的圖像的上方向為哪個方向。
在膠囊主體3內(nèi)除上述的物鏡光學(xué)系統(tǒng)13、攝像元件14和磁鐵16外，如圖2所示，還收納有對由攝像元件14拍攝到的信號進行信號處理的信號處理電路20；臨時存儲由該信號處理電路20生成的數(shù)字視頻信號的存儲器21；無線電路22，其利用高頻信號調(diào)制從該存儲器21讀出的視頻信號，并轉(zhuǎn)換為無線發(fā)送的信號，解調(diào)從處理裝置6發(fā)送的控制信號等；控制膠囊主體3內(nèi)的信號處理電路20等的膠囊控制電路23；向膠囊主體3內(nèi)部的信號處理電路20等電氣系統(tǒng)提供動作用電源的電池24。
另外，在膠囊主體3內(nèi)設(shè)有與所述膠囊內(nèi)線圈42電連接的電容器41，并與所述膠囊內(nèi)線圈42一起構(gòu)成諧振電路40。在該諧振電路40中構(gòu)成為，在通過所述位置/姿勢檢測裝置9產(chǎn)生了交流磁場時，借助該交流磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，流過電流。
另外，線圈42具有固有的自諧振頻率，在由所述位置/姿勢檢測裝置9產(chǎn)生了接近該自諧振頻率的交流磁場時，即使沒有電容器41也能夠產(chǎn)生有效的感應(yīng)電動勢，不需要電容器41。這樣，可以省略電容器41，可以實現(xiàn)小型化，并且可使結(jié)構(gòu)變簡單。
并且，與該膠囊主體3進行無線通信的處理裝置6具有與所述無線電路22進行無線通信的無線電路25；數(shù)據(jù)處理電路26，其與無線電路25連接，對從膠囊主體3發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)進行圖像顯示等的數(shù)據(jù)處理等；控制數(shù)據(jù)處理電路26和電源控制裝置5等的控制電路27；存儲電路28，其存儲通過所述電源控制裝置5由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的狀態(tài)信息、和利用方向輸入裝置8a等設(shè)定的信息。
在數(shù)據(jù)處理電路26上連接著顯示裝置7，顯示由攝像元件14拍攝、經(jīng)過無線電路22、25由數(shù)據(jù)處理電路26處理后的圖像等。并且，該數(shù)據(jù)處理電路26進行如下處理由于膠囊主體3旋轉(zhuǎn)的同時拍攝圖像，所以進行把顯示于顯示裝置7時的圖像朝向校正為固定方向的處理，并進行圖像處理以能夠顯示手術(shù)醫(yī)生容易看清的圖像(例如，參照日本特開2003-299612號所記載的技術(shù))。
對于控制電路27，從構(gòu)成操作輸入裝置8的方向輸入裝置8a、速度輸入裝置8b等輸入對應(yīng)于操作的指示信號，控制電路27進行對應(yīng)于指示信號的控制動作。
并且，控制電路27連接在存儲電路28上，總把通過磁場控制裝置5由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的方向(旋轉(zhuǎn)磁場的磁場旋轉(zhuǎn)平面的法線方向)和磁場的方向信息存儲在存儲電路28中。然后，即使在進行了改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向和磁場的方向的操作時，仍可以使旋轉(zhuǎn)磁場的方向和磁場的方向連續(xù)變化，并且順暢地變化。另外，也可以把存儲電路28設(shè)在控制電路27內(nèi)部。
并且，與控制電路27連接的磁場控制裝置5具有由3個交流電流產(chǎn)生及控制電路構(gòu)成的交流電流產(chǎn)生及控制部31，其產(chǎn)生交流電流，并且控制其頻率和相位；以及由3個驅(qū)動器構(gòu)成的驅(qū)動部32，其分別將各個交流電流放大，3個驅(qū)動器的輸出電流分別提供給構(gòu)成旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4的3個電磁鐵33a、33b、33c。
該情況時，電磁鐵33a、33b、33c是為了產(chǎn)生正交的3軸方向的磁場而配置的。例如，電磁鐵33a、33b、33c分別是具有兩個線圈的1組對峙線圈，可以考慮各自的磁場產(chǎn)生方向正交的3軸對峙線圈等。作為對峙線圈的示例，可以考慮將患者夾在中間配置的兩個亥姆霍茲線圈(Helmholtz Coil)等。
另外，在本實施方式中，如后面所述，旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4具有旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用亥姆霍茲線圈4A，作為產(chǎn)生用于引導(dǎo)膠囊主體3的旋轉(zhuǎn)磁場的線圈(參照圖7)。
膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)1通過操作構(gòu)成操作輸入裝置8的方向輸入裝置8a，產(chǎn)生磁場方向的指示信號，或通過操作速度輸入裝置8b，產(chǎn)生對應(yīng)于操作的旋轉(zhuǎn)頻率的旋轉(zhuǎn)磁場的指示信號，或通過操作功能按鈕8c產(chǎn)生所設(shè)定的(交流的或周期性的)振動磁場，從而可以對膠囊主體3的磁鐵16產(chǎn)生力偶，以使膠囊主體3的中心軸C自身繞其長度方向的中心軸C的中心點旋轉(zhuǎn)。該情況時，在使中心軸C自身完全旋轉(zhuǎn)之前，交流或周期性地施加，以將振動磁場(作用為力偶)的方向變更為反方向，所以可使膠囊主體3傾斜或振動。另外，通過方向輸入裝置8a，將未圖示的操縱桿向想要行進的方向傾斜，由此產(chǎn)生了使膠囊主體3在該方向上移動的旋轉(zhuǎn)磁場。
圖4表示例如施加旋轉(zhuǎn)磁場時的狀態(tài)，通過對膠囊主體3施加旋轉(zhuǎn)磁場，可以使內(nèi)置于膠囊主體3的磁鐵16旋轉(zhuǎn)，可以借助于該旋轉(zhuǎn)使膠囊主體3前進或后退。
如圖4所示，施加在與膠囊主體3的長度方向的中心軸C的方向(在圖4中為y’)垂直的旋轉(zhuǎn)磁場平面內(nèi)、該旋轉(zhuǎn)磁場的極的方向變化的旋轉(zhuǎn)磁場，使膠囊主體3與在膠囊主體3內(nèi)被固定在與其長度方向垂直的方向的磁鐵16一起繞其長度方向旋轉(zhuǎn)，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)方向，通過圖3所示的螺旋狀突起12與體腔內(nèi)壁卡合，從而可以前進或后退。
并且，圖5表示例如向旋轉(zhuǎn)磁場施加振動磁場(力偶產(chǎn)生用磁場)時的狀態(tài)，對膠囊主體3施加使磁鐵16繞長度方向的中心軸C的方向(在圖5中為yz)搖動(振動)的振動磁場(力偶產(chǎn)生用磁場)。
由此，膠囊主體3繞其長度方向的中心軸C旋轉(zhuǎn)，并且偏心為使該旋轉(zhuǎn)的中心軸C的方向傾斜。即，所旋轉(zhuǎn)的陀螺的旋轉(zhuǎn)力矩變小，可以形成借助于重力作用進行心軸搖擺的動作(以下，把該動作稱為軸環(huán)動作)的狀態(tài)。
這樣，在與膠囊主體3的直徑大致相同程度的管腔內(nèi)使該膠囊主體3沿該管腔的長度方向行進或后退時，通過對膠囊主體3施加使其繞其長度方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場，可以使其順暢地移動。
相對于此，在管腔的彎曲的部分中，膠囊主體3接觸彎曲部分，或只是繞長度方向旋轉(zhuǎn)時，有時難以在彎曲的方向上順暢地移動。
在這種情況下，如上所述那樣施加振動磁場，以便沿著膠囊主體3的長度方向的中心軸C作用力，由此使中心軸C繞其中心旋轉(zhuǎn)，從而使膠囊主體3進行軸環(huán)動作，在軸環(huán)動作時的長度方向處于管腔的彎曲方向的狀態(tài)下，可以使膠囊主體3在該方向上順暢地移動。
另外，通過傾斜操縱桿，始終掌握膠囊主體3的狀態(tài)或旋轉(zhuǎn)磁場的狀態(tài)，以便可把旋轉(zhuǎn)磁場的方向從當(dāng)前行進方向控制為所期望的任意方向。在本實施方式中，始終把旋轉(zhuǎn)磁場的狀態(tài)(具體講是旋轉(zhuǎn)磁場的方向和磁場的方向)存儲在存儲電路28中。
具體講，圖2中的操作輸入裝置8的操作指示信號被輸入給控制電路27，控制電路27向磁場控制裝置5輸出產(chǎn)生對應(yīng)于指示信號的旋轉(zhuǎn)磁場的控制信號，并且把該旋轉(zhuǎn)磁場的方向和磁場的方向的信息存儲在存儲電路28中。
因此，在存儲電路28中始終存儲有通過旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場、和形成該旋轉(zhuǎn)磁場的周期性變化的磁場的方向的信息。
另外，存儲電路28不限于存儲與來自控制電路27的旋轉(zhuǎn)磁場的方向和磁場的方向的控制信號對應(yīng)的信息的情況，也可以利用從控制電路27輸出給磁場控制裝置5的控制信號，把確定經(jīng)過磁場控制裝置5的交流電流產(chǎn)生及控制部31和驅(qū)動部32實際輸出給旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4的旋轉(zhuǎn)磁場的方向和磁場的方向的信息從磁場控制裝置5側(cè)發(fā)送給控制電路27，并存儲在存儲電路28中。
并且，在本實施方式中，在變更旋轉(zhuǎn)磁場的施加開始時間和施加停止時間及旋轉(zhuǎn)磁場的方向(換言之，膠囊的行進方向的朝向)等時，進行控制使旋轉(zhuǎn)磁場連續(xù)變化，使得對膠囊主體3不會作用急劇的力而是順暢地作用。
并且，在本實施方式中，通過膠囊主體3的旋轉(zhuǎn)，由攝像元件14拍攝到的圖像也旋轉(zhuǎn)，所以如果將其直接顯示于顯示裝置7上，則所顯示的圖像也成為旋轉(zhuǎn)后的圖像，由方向輸入裝置8b實現(xiàn)的向所期望方向的指示操作的操作性降低，所以優(yōu)選使顯示圖像的旋轉(zhuǎn)靜止。
因此，在本實施方式中，如日本特開2003-299612號說明書所公開的那樣，通過數(shù)據(jù)處理電路26和控制電路27進行把旋轉(zhuǎn)圖像校正為旋轉(zhuǎn)靜止的圖像的處理。
另外，也可以以磁場的方向信息為基礎(chǔ)，使圖像旋轉(zhuǎn)，取消膠囊主體3的旋轉(zhuǎn)并顯示(并且，也可以進行圖像的相關(guān)處理等，顯示規(guī)定方向的靜止圖像)。
并且，如圖6所示，所述位置/姿勢檢測裝置9具有作為第2磁場產(chǎn)生單元的勵磁用線圈陣列51，其產(chǎn)生用于使所述膠囊主體3的諧振電路40產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的交流磁場；作為磁場檢測單元的檢測用線圈陣列52，其檢測由膠囊主體3的諧振電路40產(chǎn)生的磁場，檢測膠囊主體3的長度方向的朝向(方向)，并且也檢測膠囊主體3的位置。
所述勵磁用線圈陣列51和所述檢測用線圈陣列52構(gòu)成為1組，在本實施方式中配置有3組，以產(chǎn)生正交的3軸方向的磁場。即，所述勵磁用線圈陣列51和所述檢測用線圈陣列52構(gòu)成為1組，3組分別具有彼此大致正交的產(chǎn)生方向和檢測方向。
并且，所述位置/姿勢檢測裝置9具有測定由所述檢測用線圈陣列52檢測的信號的信號測定器53；計算處理部54，其根據(jù)由該信號測定器53測定的數(shù)據(jù)，計算膠囊主體3的長度方向的朝向(方向)，并且也計算位置；振蕩器55，其通過該計算處理部54的控制，使所述勵磁用線圈陣列51以規(guī)定的振蕩頻率、例如1kHz～1MHz振蕩，以產(chǎn)生使所述諧振電路40相互感應(yīng)所需要的交流磁場。
此處，把由勵磁用線圈陣列51產(chǎn)生的施加磁場設(shè)為Bext(向量)，把由諧振電路40產(chǎn)生的磁場設(shè)為Breso(向量)時，由所述檢測用線圈陣列52檢測的測定磁場Btotal(向量)表示如下。
B→total=B→ext+B→reso...]]>(式1)另外，由諧振電路40產(chǎn)生的磁場Breso(向量)作為諧振電路40的位置、方向的函數(shù)，可以在三維坐標(biāo)上(未圖示)表示如下。
B→reso(x0,y0,z0,θ,φ,M)=14πμ(-M→r3+3(M→·r→)·r→r5)···]]>(式2)其中，x0膠囊主體3的x坐標(biāo)y0膠囊主體3的y坐標(biāo)z0膠囊主體3的z坐標(biāo)θ膠囊主體3的繞z軸旋轉(zhuǎn)的角度φ膠囊主體3的繞y軸旋轉(zhuǎn)的角度r從諧振電路40到檢測用線圈陣列52的距離M諧振電路40生成的等效的磁力矩的強度即，計算處理部54從由檢測用線圈陣列52檢測的測定磁場Btotal減去由勵磁用線圈陣列51產(chǎn)生的施加磁場Bext，求出由諧振電路40產(chǎn)生的磁場Breso，根據(jù)該值計算膠囊主體3的位置(x、y、z)、膠囊主體3的方向(θ、φ)、和等效的磁力矩M。
另外，基于旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用亥姆霍茲線圈4A生成的旋轉(zhuǎn)磁場的磁引導(dǎo)的頻率使膠囊主體3以物理方式移動，所以約為10Hz。另一方面，基于諧振電路40的諧振的相互感應(yīng)的頻率，考慮到活體的吸收等，如上所述例如約為1kHz～1MHz。因此，這些基于旋轉(zhuǎn)磁場的磁引導(dǎo)和基于諧振電路40的諧振的相互感應(yīng)不會彼此影響。
并且，所述勵磁用線圈陣列51和所述檢測用線圈陣列52構(gòu)成為例如圖7～圖9所示，被組裝在所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4內(nèi)。
如圖7～圖9所示，所述勵磁用線圈陣列51和所述檢測用線圈陣列52構(gòu)成為，例如對于將以患者身體能夠進入的方式與頭部和腳部的部分對應(yīng)的開口部除外的4面，相同地配置勵磁用線圈62和多個檢測用線圈61而使其對峙。具體講，大致立方體形狀的框架的成為開口部的面的法線方向與多個檢測用線圈61的一部分的檢測方向為大致同一方向，在成為開口部的面和所述開口部的相反面以外的面上配置多個檢測用線圈61。
所述勵磁用線圈陣列51和所述檢測用線圈陣列52例如可以兼用成，把跟前側(cè)的面作為勵磁側(cè)時，對峙的相反側(cè)的面為檢測側(cè)，如上所述構(gòu)成為1組，配置3組以產(chǎn)生正交的3軸方向的磁場。另外，作為對于頭部和腳部部分的1組，無法配置勵磁用線圈陣列51和檢測用線圈陣列52，所以將方向(朝向)相差90度的勵磁用線圈62和檢測用線圈61分?jǐn)偟匦纬捎谄渌?面上。
并且，作為勵磁用線圈，設(shè)置有3組勵磁用線圈62(優(yōu)選亥姆霍茲結(jié)構(gòu))，其構(gòu)成為與所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4相同的立方體形狀，各自的磁場產(chǎn)生方向正交并均勻地形成交流磁場。
由此，位置/姿勢檢測裝置9可以均勻地形成交流磁場，所以能夠使諧振電路40極其細密地產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，可以利用所述檢測用線圈陣列52更加高精度地檢測諧振電路40的磁場。
另外，所述檢測用線圈61和所述勵磁用線圈62配置在位置/姿勢檢測基板上(參照圖15A、圖15B、圖16A、圖16B和圖16C)，但為了容易看清楚，省略了位置/姿勢檢測基板。
另外，所述勵磁用線圈陣列51和所述檢測用線圈陣列52也可以如圖10和圖11所示，以規(guī)定的角度將兩組配置成山型形狀而形成，以產(chǎn)生正交的3軸方向的磁場。另外，在圖10或圖11中，所述檢測用線圈61和所述勵磁用線圈62也配置在位置/姿勢檢測基板上(參照圖15A、圖15B、圖16A、圖16B和圖16C)，但為了容易看清楚，省略了位置/姿勢檢測基板。配置了這些檢測用線圈61和勵磁用線圈62的位置/姿勢檢測基板60例如圖17A、圖17B所示，被安裝在具有活體可以插通的開口部的框體即作為框架的所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4上。該框體大致為多面體狀，此處為大致立方體狀的部件。
并且，勵磁用線圈62如圖12所示，可以設(shè)在除了患者的頭部和腳部部分以外的4面上。在圖12中，多個勵磁用線圈63中至少一個勵磁用線圈63的磁場的方向與其他勵磁用線圈63的磁場的方向不同。同樣，多個檢測用線圈61中至少一個檢測用線圈61的檢測方向與其他檢測用線圈61的檢測方向不同。該勵磁用線圈62優(yōu)選采用亥姆霍茲結(jié)構(gòu)。另外，在圖12中，所述檢測用線圈61和所述勵磁用線圈63也配置在位置/姿勢檢測基板上(參照圖15A、圖15B、圖16A、圖16B和圖16C)，但為了容易看清楚，省略了位置/姿勢檢測基板。
另外，圖12所示的位置/姿勢檢測裝置與其他示例在包括患者的頭部和腳部部分的3軸上設(shè)置位置/姿勢檢測基板的情況相比，在除了患者的頭部和腳部部分的兩軸上設(shè)置位置/姿勢檢測基板而構(gòu)成，所以雖然檢測靈敏度有所下降，但相應(yīng)地結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)。
配置了這些勵磁用線圈62、檢測用線圈61和勵磁用線圈63的位置/姿勢檢測基板60例如圖18和圖19A、圖19B所示，被安裝在作為框架的所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4上。
這樣構(gòu)成的位置/姿勢檢測裝置9可將通過所述計算處理部54計算的膠囊主體3的朝向(方向)和位置信息輸入給所述處理裝置6的控制電路27。
控制電路27在操作輸入裝置8進行了操作時，根據(jù)存儲在存儲電路28中的信息和由位置/姿勢檢測裝置9檢測的信息，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，進行控制所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作。
另外，所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4和被組裝在該旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4上的位置/姿勢檢測裝置9如圖13所示可以構(gòu)成為可分割成兩部分，以便患者容易插入身體，或者如圖14所示可以構(gòu)成為能夠開閉。并且，也可以在所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4和位置/姿勢檢測裝置9中個別地構(gòu)成上述結(jié)構(gòu)。
并且，所述位置/姿勢檢測裝置9構(gòu)成為如圖15A、圖15B、圖16A、圖16B和圖16C所示，所述勵磁用線圈62、所述檢測用線圈61配置在位置/姿勢檢測基板60的同一平面內(nèi)。如圖15A、圖15B所示，位置/姿勢檢測基板60通過下述方式形成了單元化結(jié)構(gòu)在由非磁性體構(gòu)成的板狀基座上的同一平面內(nèi)，所述檢測用線圈61相對于所述勵磁用線圈62以相等間隔相同地水平配置，并且，對于頭部和腳部部分的檢測用線圈61以相等間隔相同地垂直配置。多個所述檢測用線圈61的一部分分別具有大致同一方向的檢測方向，但其他一部分具有不同方向的檢測方向。具體講，至少3個檢測用線圈61具有相互正交的檢測方向。并且，在圖15A的情況下，勵磁用線圈62和至少一個檢測用線圈61配置在大致同一平面上，勵磁用線圈62的磁場的方向和至少一個檢測用線圈61的檢測方向大致相同。
另一方面，如圖16A所示，位置/姿勢檢測基板60構(gòu)成為在同一平面內(nèi)并列配置所述勵磁用線圈62和所述檢測用線圈61。并且，如圖16B所示，位置/姿勢檢測基板60構(gòu)成為在同一平面內(nèi)，在所述勵磁用線圈62中配置所述檢測用線圈61。在圖16B中，配置在基座即位置/姿勢檢測基板60上的具有對稱性形狀的勵磁用線圈62的對稱中心軸與具有對稱性形狀的檢測用線圈61的對稱中心軸呈同軸配置。此處，位置/姿勢檢測基板60具有一個檢測用線圈61。如圖16C所示，位置/姿勢檢測基板60構(gòu)成為在圖16B所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進一步在所述勵磁用線圈62的周圍相同地配置所述檢測用線圈61。多個所述檢測用線圈61分別具有大致同一方向的檢測方向。
如利用上述15A、圖15B、圖16A、圖16B和圖16C中說明的那樣，所述位置/姿勢檢測基板60在同一平面內(nèi)具有各種變化。由此，所述位置/姿勢檢測裝置9可以有效產(chǎn)生用于使所述膠囊主體3的諧振電路40產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的交流磁場，而且可以有效檢測由膠囊主體3的諧振電路40產(chǎn)生的磁場。
另外，所述位置/姿勢檢測裝置9在使兩個所述位置/姿勢檢測基板60對峙時，優(yōu)選勵磁用線圈62采用亥姆霍茲結(jié)構(gòu)。
說明基于這樣的結(jié)構(gòu)的本實施方式的作用。
在利用膠囊主體3檢查體腔內(nèi)時，患者吞入該膠囊主體3。被插入體腔內(nèi)的膠囊主體3在通過食道等時，利用照明元件15進行照明，把由攝像元件14拍攝到的圖像經(jīng)過無線電路22以無線方式發(fā)送給體外的處理裝置6。
處理裝置6把通過無線電路25接收并解調(diào)的圖像數(shù)據(jù)存儲在設(shè)于數(shù)據(jù)處理電路26內(nèi)部等的(硬盤等的)圖像存儲裝置中，并且進行顯示用處理，并輸出給顯示裝置7顯示通過膠囊主體3依次拍攝到的圖像。
此處，處理裝置6的控制電路27根據(jù)由位置/姿勢檢測裝置9檢測的膠囊主體3的朝向(方向)和位置信息，進行產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場、控制所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作。圖20是表示根據(jù)由方向/位置檢測裝置檢測的膠囊主體的朝向(方向)和位置信息，控制旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作的流程圖。使用圖20說明其動作。
首先，控制電路27控制驅(qū)動位置/姿勢檢測裝置9，測定膠囊主體3的朝向(方向)和位置(步驟S1和S2)。另外，在本實施方式中，作為勵磁用線圈陣列51使用勵磁用線圈62，作為檢測用線圈陣列52使用檢測用線圈61。
位置/姿勢檢測裝置9通過振蕩器55使勵磁用線圈陣列51(勵磁用線圈62)以規(guī)定的振蕩頻率、例如1kHz～1MHz振蕩，產(chǎn)生交流磁場。
膠囊主體3的諧振電路40借助于交流磁場相互感應(yīng)并產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使電流流過膠囊內(nèi)線圈42并產(chǎn)生磁場。通過該諧振電路40形成的磁場被檢測用線圈陣列52(檢測用線圈61)所檢測。由該檢測用線圈陣列52(檢測用線圈61)檢測的測定值通過信號測定器53被取入，并輸入給計算處理部54。
計算處理部54根據(jù)所輸入的測定值，由上述式1和式2計算諧振電路40的朝向(方向)和位置，把所計算的結(jié)果作為膠囊主體3的朝向(方向)和位置數(shù)據(jù)輸出給控制電路27。
控制電路27根據(jù)從位置/姿勢檢測裝置9輸入的膠囊主體3的朝向(方向)和位置數(shù)據(jù)，設(shè)定旋轉(zhuǎn)磁場的方向，控制驅(qū)動旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4并使其向該朝向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。
控制電路27按照由手術(shù)醫(yī)生操作進行的操作輸入裝置8、例如方向輸入裝置8a的操縱桿的輸入，控制驅(qū)動旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4，以便把膠囊主體3控制到所期望的朝向(方向)和位置。
即，控制電路27檢測操作輸入裝置8(操縱桿)的輸入(步驟S3)，在判斷為有輸入時(步驟S4為“是”時)，按照該操作輸入裝置8的操作，計算由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4生成的下一個旋轉(zhuǎn)磁場的生成條件，以便把膠囊主體3控制在所期望的朝向(方向)和位置(步驟S5)，并生成(附加)旋轉(zhuǎn)磁場(步驟S6)。另外，控制電路27在沒有操作輸入裝置8(操縱桿)的輸入時，維持所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)磁場的狀態(tài)直到有該輸入為止。
膠囊主體3按照所生成的旋轉(zhuǎn)磁場，改變朝向(方向)和位置。此處，膠囊主體3根據(jù)管腔的狀態(tài)、例如體液或腔衣的存在或臟器內(nèi)的空間等狀態(tài)，相對于操作輸入裝置8的操作，移動過度或不易移動，從而朝向變化的難易程度發(fā)生變化，產(chǎn)生達不到所計算的膠囊主體3的朝向的誤差。
此處，膠囊主體3的諧振電路40的相互感應(yīng)，以設(shè)置了勵磁用線圈陣列51(勵磁用線圈62)的位置/姿勢檢測基板60的中心軸、及設(shè)置了檢測用線圈陣列52(檢測用線圈61)的位置/姿勢檢測基板60的中心軸與膠囊內(nèi)線圈42的軸一致時為最大，伴隨位置的變化量、角度的變化量增大，通過膠囊內(nèi)線圈42產(chǎn)生的磁場變小，難以進行正確的位置檢測。
而且，通過膠囊內(nèi)線圈42產(chǎn)生的磁場的強度與距離的三次方成正比地變小，所以為了提高檢測精度，需要將空間抑制為最小必要限度，在人體中進行檢測時，不得不配置成只包圍對象部位。
如果是立方體，6面中至少兩面的勵磁用線圈陣列51(勵磁用線圈62)、檢測用線圈陣列52(檢測用線圈61)與人體干擾，所以需要研究線圈的配置，以維持3軸配置，而且立方體的尺寸不會變大。
在本實施方式中，如上所述，勵磁用線圈陣列51(勵磁用線圈62)和檢測用線圈陣列52(檢測用線圈61)構(gòu)成為，例如對于旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4(旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用亥姆霍茲線圈4A)，將多個勵磁用線圈62和檢測用線圈61相同地配置在為了患者身體能夠進入而將頭部和腳部部分除外的4面上，使其對峙。
另外，在本實施方式中，由勵磁用線圈62或勵磁用線圈62、63產(chǎn)生的交流磁場的諧振頻率，例如以1kHz～1MHz振蕩，所以與由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4(旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用亥姆霍茲線圈4A)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的驅(qū)動頻率不同，不會干擾(相互影響)。
因此，在本實施方式中，可以正確檢測膠囊主體3的朝向和位置，而不會影響磁引導(dǎo)膠囊主體3的旋轉(zhuǎn)磁場。
因此，控制電路27再次測定膠囊主體3的朝向(方向)和位置，進行以下控制，以校正上述誤差。
即，控制電路27再次控制驅(qū)動位置/姿勢檢測裝置9，測定膠囊主體3的朝向(方向)和位置數(shù)據(jù)(步驟S7)。
控制電路27比較從位置/姿勢檢測裝置9獲得的膠囊主體3的朝向(方向)數(shù)據(jù)、和由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4生成的旋轉(zhuǎn)磁場的方向(旋轉(zhuǎn)磁場的磁場旋轉(zhuǎn)平面的法線方向)數(shù)據(jù)(步驟S8)，判斷該比較的結(jié)果是否大于預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值α(步驟S9)。
控制電路27比較從位置/姿勢檢測裝置9獲得的膠囊主體3的朝向(方向)數(shù)據(jù)、和由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4生成的旋轉(zhuǎn)磁場的方向數(shù)據(jù)的結(jié)果為大于設(shè)定值α?xí)r，把旋轉(zhuǎn)磁場的方向設(shè)定為所測定的膠囊主體3的朝向數(shù)據(jù)(步驟S10)，以后檢測操作輸入裝置8(操縱桿)的輸入，重復(fù)上述動作。
其結(jié)果，膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)1可以正確檢測膠囊主體3的朝向和位置，而不會影響磁引導(dǎo)膠囊主體3的旋轉(zhuǎn)磁場。
即，膠囊醫(yī)療裝置磁引導(dǎo)系統(tǒng)1在每當(dāng)操作了操作輸入裝置8時，更新膠囊主體3的朝向數(shù)據(jù)，所以不會產(chǎn)生對于操作輸入裝置8的操作的、因管腔的狀態(tài)造成的誤差。因此，本實施方式的膠囊醫(yī)療裝置磁引導(dǎo)系統(tǒng)1可以順暢地磁引導(dǎo)膠囊主體3并使其動作。
另外，膠囊醫(yī)療裝置磁引導(dǎo)系統(tǒng)1也可以按圖21和圖22所示那樣構(gòu)成。圖21是表示圖2的位置/姿勢檢測裝置的變形例的電路框圖，圖22是表示根據(jù)利用圖21的位置/姿勢檢測裝置檢測的膠囊主體的朝向(方向)和位置信息，控制旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作的流程圖。
如圖21所示，磁場控制裝置5B構(gòu)成為設(shè)有朝向計算部71，其根據(jù)由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4生成的旋轉(zhuǎn)磁場的方向數(shù)據(jù)，計算膠囊主體3的朝向；反饋率調(diào)整部72，其用于根據(jù)通過控制電路27計算的反饋率，調(diào)整交流電流產(chǎn)生及控制部31生成的交流電流。
并且，控制電路27按照圖22所示的流程圖，根據(jù)通過方向/位置檢測裝置9檢測的膠囊主體3的朝向(方向)和位置信息，進行產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場、控制所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作。另外，圖22所示的流程圖中截止到判斷為檢測到了操作輸入裝置8的輸入的S14，與上述第1實施方式的流程圖的S1到S4的動作大致相同，所以省略說明。
并且，在本變形例中，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的是旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4的3組對峙線圈(亥姆霍茲線圈)33a～33c，施加用于使膠囊內(nèi)線圈42產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的交流磁場的是勵磁用對峙線圈(亥姆霍茲線圈)62a～62c，檢測產(chǎn)生借助于膠囊內(nèi)線圈42的感應(yīng)電動勢而流過的電流的磁場的是檢測線圈陣列52a～52c。
在判斷為有操作輸入裝置8(操縱桿)的輸入(步驟S14)時，控制電路27根據(jù)操作輸入裝置8的操作，計算由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4生成的下一個旋轉(zhuǎn)磁場的生成條件，以便把膠囊主體3控制在所期望的朝向(方向)和位置(步驟S15)，并生成(附加)旋轉(zhuǎn)磁場(步驟S16)。
并且，膠囊主體3按照所生成的旋轉(zhuǎn)磁場改變朝向(方向)和位置。此處，膠囊主體3如上面所述那樣根據(jù)管腔的狀態(tài)、例如體液和腔衣的存在和臟器內(nèi)的空間等狀態(tài)，對于操作輸入裝置8的操作，移動過度或不易移動，朝向的改變難易程度發(fā)生變化，產(chǎn)生達不到所計算的膠囊主體3的朝向的誤差。
因此，控制電路27再次測定膠囊主體3的朝向(方向)和位置，進行以下控制，以校正上述誤差。
首先，控制電路27再次控制驅(qū)動方向/位置檢測裝置9，測定膠囊主體3的朝向(方向)和位置數(shù)據(jù)，檢測膠囊主體3的朝向(方向)(步驟S17)。
然后，控制電路27控制朝向計算部71，比較由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4生成的旋轉(zhuǎn)磁場的方向數(shù)據(jù)和膠囊主體3的朝向(方向)及位置數(shù)據(jù)。并且，控制電路27計算從朝向計算部71得到的旋轉(zhuǎn)磁場的方向數(shù)據(jù)、和從方向/位置檢測裝置9得到的膠囊主體3的朝向(方向)數(shù)據(jù)的差分(Δθ，Δφ)(步驟S18)。
然后，控制電路27檢測操作輸入裝置8(操縱桿)的輸入(步驟S19)，計算對應(yīng)于該操作輸入裝置8的操作的膠囊主體3的方向變化成分(θ’，φ’)(步驟S20)。
并且，控制電路27從所計算的膠囊主體3的方向變化成分(θ’，φ’)減去乘上了反饋率A的差分(Δθ，Δφ)，計算對應(yīng)于操作輸入裝置8的操作的膠囊主體3的朝向(方向)的變化量(變化指示量)(步驟S21)。
此處，所計算的對應(yīng)于操作輸入裝置8的操作的膠囊主體3的朝向變化指示量(θ，φ)表示如下(θ，φ)＝(θ’-AΔθ，φ’-AΔφ)其中，A反饋率。
然后，控制電路27根據(jù)所計算的膠囊主體3的朝向變化指示量(θ，φ)，計算由旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4生成的下一個旋轉(zhuǎn)磁場的生成條件，以使成為對應(yīng)于操作輸入裝置8的操作的朝向(方向)(步驟S22)。
并且，控制電路27根據(jù)所計算的旋轉(zhuǎn)磁場的生成條件，生成(附加)旋轉(zhuǎn)磁場(步驟S16)，以后進行重復(fù)。
結(jié)果，變形例的膠囊醫(yī)療裝置磁引導(dǎo)系統(tǒng)1比上述第1實施方式，可以更穩(wěn)定地控制膠囊主體3的動作。
另外，圖22所示的流程圖預(yù)先把反饋率A設(shè)定為規(guī)定的設(shè)定值，但也可以構(gòu)成為進行使反饋率A可變的控制。
另外，在上述圖20或圖22的流程圖中說明的控制中，在膠囊主體3的膠囊內(nèi)線圈42的朝向、方向/位置檢測裝置9的勵磁用對峙線圈(亥姆霍茲線圈)62a～62c及檢測用線圈陣列52a～52c的朝向三者一致時，可以進行高精度的方向/位置檢測，但在膠囊主體3具有角度時，上述方向/位置檢測的精度下降。
因此，為了確保上述方向/位置檢測的精度為高精度，構(gòu)成為在上述圖22的流程圖中說明的控制的基礎(chǔ)上，還進行圖23所示的流程圖的控制。圖23是表示對圖20或圖22的流程圖再追加的控制的流程圖。即，如圖23所示，控制電路27首先作為初始值，輸入預(yù)先判定的膠囊主體3的朝向(方向)，并設(shè)定方向/位置檢測裝置9的勵磁用對峙線圈(亥姆霍茲線圈)62a～62c生成的交流磁場的方向，(步驟S31、S32)，控制驅(qū)動方向/位置檢測裝置9，實施位置/方向的檢測(步驟S33)。
然后，控制電路27計算由勵磁用對峙線圈(亥姆霍茲線圈)62a～62c生成的交流磁場的方向、與所計算的膠囊主體3的朝向形成的角度β(步驟S34)。
并且，控制電路27將所計算的β與閾值β0(例如30°或45°)進行比較(步驟S35)，在超過該閾值β0時，根據(jù)所計算的β，設(shè)定由勵磁用對峙線圈(亥姆霍茲線圈)62a～62c生成的交流磁場的方向，作為膠囊主體3的朝向(步驟S36)。以后，重復(fù)S33～S36。
其結(jié)果，通過追加上述控制，膠囊醫(yī)療裝置磁引導(dǎo)系統(tǒng)1使膠囊主體3的膠囊內(nèi)線圈42的方向、與通過方向/位置檢測裝置9的勵磁用對峙線圈(亥姆霍茲線圈)62a～62c生成的交流磁場的方向大致一致，其結(jié)果，膠囊主體3的膠囊內(nèi)線圈42的方向、方向/位置檢測裝置9的勵磁用對峙線圈(亥姆霍茲線圈)62a～62c及檢測用線圈陣列52a～52c的朝向三者大致一致，因此可以進行更高精度的控制。
并且，亥姆霍茲線圈62利用3組亥姆霍茲線圈62a、62b、62c構(gòu)成，以產(chǎn)生3軸方向的磁場，所以能夠任意設(shè)定交流磁場的方向。
另外，膠囊主體3的構(gòu)成諧振電路40的膠囊內(nèi)線圈42例如可以按照圖24A～圖24C所示那樣構(gòu)成。圖24A～圖24C是表示構(gòu)成諧振電路的線圈的變形例的膠囊主體的說明圖，圖24A是在覆蓋內(nèi)置物的覆蓋部件上卷繞了線圈的膠囊主體的側(cè)面說明圖，圖24B是表示圖24A所示覆蓋部件的斷面形狀的說明圖，圖24C是在棒狀部件上卷繞了線圈的膠囊主體的側(cè)面說明圖。
如圖24A和圖24B所示，膠囊內(nèi)線圈42纏繞在覆蓋膠囊主體3的內(nèi)置物的覆蓋部件81上，并利用樹脂材料涂敷其外周。所述覆蓋部件81利用坡莫合金、鎳、鐵等高導(dǎo)磁部件即高導(dǎo)磁箔形成，并且形成為圓弧狀，以防止渦電流。
并且，如圖24C所示，膠囊內(nèi)線圈42也可以構(gòu)成為纏繞在利用坡莫合金、鎳、鐵等高導(dǎo)磁部件形成的棒狀部件82上。另外，在圖24A～圖24C中，省略了螺旋狀突起(或螺紋部)12。
由此，膠囊主體3可以進一步增強利用上述膠囊內(nèi)線圈42構(gòu)成的諧振電路40產(chǎn)生的磁場，可以提高方向/位置檢測裝置9的方向/位置精度。
另外，也可以使用利用上述膠囊內(nèi)線圈42構(gòu)成的諧振電路40，構(gòu)成圖25A～圖25C所示的電源供給電路，進行供電。圖25A～圖25C是表示使用利用圖24A～圖24C的線圈構(gòu)成的諧振電路構(gòu)成的電源供給電路的電路框圖，圖25A是表示第1電源供給電路的電路框圖，圖25B是表示第2電源供給電路的電路框圖，圖25C是表示第3電源供給電路的電路框圖。
圖25A所示的電源供給電路90A構(gòu)成為在膠囊內(nèi)線圈42的兩端設(shè)置兩個切換開關(guān)91，在端子a側(cè)連接電容器41，在端子b側(cè)連接電源電路92。電源電路92的輸出側(cè)，一端連接在膠囊內(nèi)部的各個電路上，另一端連接在充電電池或超級電容上。
所述切換開關(guān)由控制電路27控制切換，在通過所述方向/位置檢測裝置9進行方向/位置檢測時，切換到端子a側(cè)，形成諧振電路40，在供給電源時，切換到端子b側(cè)，連接到電源電路92上。
并且，圖25B所示的電源供給電路90B利用變壓器93將諧振電路40和電源電路92連接到所述電源供給電路90A而構(gòu)成。由此，電源供給電路90B與上述電源供給電路90A相比，可以減少電源供給對所述方向/位置檢測裝置9的方向/位置檢測的影響。
并且，圖25C所示的電源供給電路90C通過兩個切換開關(guān)94將諧振電路40和電源電路92連接到所述電源供給電路90B而構(gòu)成。通過構(gòu)成上述電源供給電路，可以進行膠囊主體3的供電。
另外，所述位置/姿勢檢測裝置也可以按照圖26A和圖26B所示那樣構(gòu)成。
如圖26A和圖26B所示，位置/姿勢檢測裝置9B構(gòu)成為，將對于腳部部分的位置/姿勢檢測基板60設(shè)置成以自由開閉為傾斜形狀的方式可自由移動，且使對于頭部部分的位置/姿勢檢測基板60形成頭部可以插通的孔部。另外，位置/姿勢檢測基板60也可以與框架進行裝卸。
由此，位置/姿勢檢測裝置9B在頭部和腳部附近為止，可以有效地檢測膠囊主體3的朝向(方向)和位置。
并且，所述位置/姿勢檢測裝置也可以按照圖27所示那樣構(gòu)成為正8面體形狀。如圖27所示，位置/姿勢檢測裝置9C將位置/姿勢檢測基板60安裝在框體即框架上，該框體形成為正8面體形狀，具有活體可以插通的開口部。由此，位置/姿勢檢測裝置9C在頭部和腳部附近為止，可以有效地檢測膠囊主體3的朝向(方向)和位置。
并且，所述位置/姿勢檢測裝置也可以按照圖28A和圖28B所示那樣構(gòu)成為球面形狀。
如圖28A和圖28B所示，位置/姿勢檢測裝置9D將位置/姿勢檢測基板60安裝在框體即框架上，該框體形成為球面形狀，具有活體可以插通的開口部。由此，位置/姿勢檢測裝置9D通過將位置/姿勢檢測基板60配置成球面狀，可以具有與膠囊主體3的朝向(方向)和位置無關(guān)地、與膠囊內(nèi)線圈42的軸大致一致的軸，可以進一步提高檢測精度。
另外，位置/姿勢檢測裝置9C、9D在與用于磁引導(dǎo)膠囊主體3的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4相組合時，以把該旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4配置在外側(cè)的方式進行組合。該情況時，組合的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4將未圖示的立方體形狀的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生用亥姆霍茲線圈4A配置在外側(cè)。
并且，位置/姿勢檢測裝置9C、9D構(gòu)成為可以開閉，以便患者容易插入身體，并設(shè)有把手71。并且，位置/姿勢檢測裝置9C與形成為球面狀的位置/姿勢檢測裝置9D相比，沒有將位置/姿勢檢測基板60配置成球面狀，所以制作性提高。
(第2實施方式)圖29A～圖31涉及本發(fā)明的第2實施方式，圖29A和圖29B是表示構(gòu)成第2實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的說明圖，圖29A是表示構(gòu)成第2實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要立體圖，圖29B是表示圖29A的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要剖面圖，圖30是表示圖29A和圖29B的位置/姿勢檢測裝置的變形例的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的概要立體圖，圖31是表示圖30的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的A向視的概要剖面圖。
上述第1實施方式構(gòu)成為系統(tǒng)在患者躺下的狀態(tài)下工作，但第2實施方式構(gòu)成為系統(tǒng)在患者坐著的狀態(tài)下工作。除此以外的結(jié)構(gòu)與上述第1實施方式的結(jié)構(gòu)相同，所以省略說明，對相同結(jié)構(gòu)賦予相同標(biāo)號進行說明。
即，如圖29A和圖29B所示，第2實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)將位置/姿勢檢測裝置9E構(gòu)成為患者可以落座的椅子型。
如果更加具體地說明，位置/姿勢檢測裝置9E將位置/姿勢檢測基板60以患者可落座的方式安裝在作為框體即框架的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4上，該框體形成為立方體形狀，具有活體可以插通的開口部。所述位置/姿勢檢測基板60配置在患者的臀部和靠背部，并且配置在與這些臀部和靠背部相對的患者的前面部。另外，位置/姿勢檢測基板60被配置成與患者的兩腋相對。
由此，在不需要患者躺下時，位置/姿勢檢測裝置9E可以在患者坐著的狀態(tài)下使系統(tǒng)動作。
另外，如圖30和圖31所示，也可以構(gòu)成為將位置/姿勢檢測裝置9F設(shè)在椅子72上。更加具體地說明為，位置/姿勢檢測裝置9F將作為框體即框架的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4安裝在椅子72上，該框體形成為立方體形狀，具有活體可以插通的開口部，所述位置/姿勢檢測基板60配置在患者的臀部和靠背部，并且配置在與這些臀部和靠背部相對的患者的前面部。
由此，位置/姿勢檢測裝置9F與上述第2實施方式相比，可以在患者更舒適地坐著的狀態(tài)下使系統(tǒng)動作。
除此以外的結(jié)構(gòu)與作用，和上述第1實施方式相同，所以省略說明。
(第3實施方式)圖32～圖40C涉及本發(fā)明的第3實施方式，圖32是表示構(gòu)成第3實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的說明圖，圖33是圖32的旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置和位置/姿勢檢測裝置的主要部分放大圖，圖34是表示構(gòu)成第3實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，圖35是表示第3實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)的控制動作的流程圖，圖36是表示圖32的位置/姿勢檢測裝置的變形例的概要立體圖，圖37是圖36的位置/姿勢檢測裝置的概要說明圖，圖38表示圖37的變形例，是將位置/姿勢檢測基板構(gòu)成為平板狀的位置/姿勢檢測裝置對于膠囊主體進行位置/姿勢檢測的說明圖，圖39是通過位置/姿勢檢測裝置對設(shè)置振蕩器來取代電容器而構(gòu)成了諧振電路的膠囊主體進行位置/姿勢檢測的說明圖，圖40A～圖40C是表示勵磁用線圈和檢測用線圈及膠囊內(nèi)線圈的位置關(guān)系的概要說明圖，圖40A是表示連接勵磁用線圈和檢測用線圈的軸與膠囊內(nèi)線圈處于同軸時的位置關(guān)系的概要說明圖，圖40B是表示連接勵磁用線圈和檢測用線圈的軸與膠囊內(nèi)線圈的長度中心軸正交時的位置關(guān)系的概要說明圖，圖40C是表示膠囊內(nèi)線圈處于脫離了連接勵磁用線圈和檢測用線圈的軸的位置時的位置關(guān)系的概要說明圖。
上述第1、第2實施方式構(gòu)成為將所述位置/姿勢檢測基板60固定配置，但第3實施方式構(gòu)成為所述位置/姿勢檢測基板60可以在檢查中移動到最佳位置。除此以外的結(jié)構(gòu)與上述第1實施方式相同，所以省略說明，對相同結(jié)構(gòu)賦予相同標(biāo)號進行說明。
即，如圖32～圖34所示，第3實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)1G將位置/姿勢檢測裝置9G構(gòu)成為，在作為框體的框架即旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4G內(nèi)部，內(nèi)置了所述位置/姿勢檢測基板60的兩個可動單元180a、180b可以移動到規(guī)定的位置，該框體形成為球面形狀、并具有活體可以插通的開口部。另外，在位置/姿勢檢測基板60配置有前述的多個檢測用線圈61和勵磁用線圈62。
所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4G可以分離為大致球體狀部件的半球。
所述可動單元180a、180b在所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4G的半球部分各配置有一個。所述可動單元180a、180b中一方產(chǎn)生用于使膠囊主體3的諧振電路40相互感應(yīng)的交流磁場時，另一方檢測膠囊主體3的諧振電路40產(chǎn)生的磁場。
另外，在圖32中，把配置在所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4G的上側(cè)半球部分的一方設(shè)為勵磁用可動單元180a，把配置在所述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4G的下側(cè)半球部分的一方設(shè)為檢測用可動單元180b。
這些可動單元180a、180b構(gòu)成為可以轉(zhuǎn)換180度方向的驅(qū)動輪181連接電機182，可以移動到規(guī)定的位置。具體講，兩個位置/姿勢檢測基板60隔著所述膠囊醫(yī)療裝置所在的空間相對配置，而且配置成在維持相對狀態(tài)的狀態(tài)下自由移動。另外，在面對著配置的所述可動單元180a、180b，例如可以轉(zhuǎn)動地設(shè)有4個根據(jù)所述驅(qū)動輪181的旋轉(zhuǎn)而從動的從動輪183。
所述電機182通過電機驅(qū)動電路184來進行控制驅(qū)動，所述電機驅(qū)動電路184通過撓性基板185連接在驅(qū)動控制裝置86和在上述第1實施方式中說明的信號測定器53上。所述驅(qū)動控制裝置86控制所述電機驅(qū)動電路184，使所述可動單元180a、180b移動到規(guī)定的位置。
所述驅(qū)動控制裝置86連接在所述處理裝置6的控制電路27G上。該控制電路27G除了在上述第1實施方式中說明的控制外，還控制所述驅(qū)動控制裝置86，使所述可動單元180a、180b移動到規(guī)定的位置。
更加具體地說明為，例如所檢測的磁場在膠囊內(nèi)線圈42與勵磁用線圈62、檢測用線圈61為等距離時，有以下所示的三種模式。
如圖40A所示，所檢測的磁場在連接勵磁用線圈62和檢測用線圈61的軸與膠囊內(nèi)線圈42處于同軸時達到最大。
并且，如圖40B所示，所檢測的磁場在連接勵磁用線圈62和檢測用線圈61的軸與膠囊內(nèi)線圈42的長度中心軸正交時，來自勵磁用線圈62的磁通不進入膠囊內(nèi)線圈42。因此，不在膠囊內(nèi)線圈42(諧振電路40)產(chǎn)生感應(yīng)磁場，很難利用檢測用線圈61檢測膠囊內(nèi)線圈42的磁場。
并且，如圖40C所示，所檢測的磁場在膠囊內(nèi)線圈42位于脫離了連接磁用線圈62和檢測用線圈61的軸的位置時，來自勵磁用線圈62的磁通進入膠囊內(nèi)線圈42，如果在使膠囊內(nèi)線圈42產(chǎn)生感應(yīng)磁場的位置，則可以利用檢測用線圈61檢測磁場。但是，該情況時，檢測用線圈61檢測的磁場的強度，根據(jù)此時產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向和檢測用線圈61的朝向的關(guān)系、以及膠囊內(nèi)線圈42和檢測用線圈61的距離而變化。
因此，控制電路27G根據(jù)由所述計算處理部54利用來自所述信號測定器53的測定數(shù)據(jù)計算的過去的膠囊主體3的朝向(方向)和位置信息，將所述驅(qū)動控制裝置86控制到所述位置/姿勢檢測基板60檢測的所述膠囊主體3的所述諧振電路40生成的磁場不會變小的合適位置。
說明這樣的結(jié)構(gòu)所實現(xiàn)的第3實施方式的作用。
在利用膠囊主體3檢查體腔內(nèi)時，患者吞入該膠囊主體3。被插入體腔內(nèi)的膠囊主體3在通過食道等時，利用照明元件15進行照明，把由攝像元件14拍攝到的圖像經(jīng)過無線電路22無線發(fā)送給體外的處理裝置6。
處理裝置6把通過無線電路25接收并解調(diào)的圖像數(shù)據(jù)存儲在設(shè)于數(shù)據(jù)處理電路26內(nèi)部等的(硬盤等的)圖像存儲裝置中，并且進行顯示用處理，并輸出給顯示裝置7顯示通過膠囊主體3依次拍攝到的圖像。
此處，在本實施方式中，按照圖35所示的流程圖，控制電路27G根據(jù)由位置/姿勢檢測裝置9G檢測的膠囊主體3的朝向(方向)和位置信息，進行產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場、控制所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的方向等的動作，并且進行控制動作，使所述可動單元180a、180b移動到合適位置。
首先，控制電路27G進行膠囊主體3的位置檢測。
控制電路27G控制驅(qū)動位置/姿勢檢測裝置9G，測定膠囊主體3的位置和朝向(方向)(步驟S41)。
位置/姿勢檢測裝置9G通過振蕩器55，使內(nèi)置于勵磁用可動單元180a的所述位置/姿勢檢測基板60(的勵磁用線圈陣列51)以規(guī)定的振蕩頻率、例如1kHz～1MHz振蕩，產(chǎn)生交流磁場。
膠囊主體3的諧振電路40借助于交流磁場相互感應(yīng)并產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并產(chǎn)生磁場。通過該諧振電路40形成的磁場被內(nèi)置于檢測用可動單元180b的所述位置/姿勢檢測基板60(的檢測用線圈陣列52)所檢測。由該檢測用可動單元180b檢測的測定值通過所述信號測定器53取入，并輸入給計算處理部54。
計算處理部54根據(jù)所輸入的測定值，根據(jù)上述式1和式2計算諧振電路40的朝向(方向)和位置，把測定值和所計算的結(jié)果作為膠囊主體3的朝向(方向)和位置數(shù)據(jù)及磁場強度，輸出給控制電路27G。
控制電路27G根據(jù)從位置/姿勢檢測裝置9G輸入的膠囊主體3的朝向(方向)和位置數(shù)據(jù)及磁場強度，使可動單元180a、180b向諧振電路40生成的磁場不變小的合適位置移動，進行再測定，所述諧振電路40生成的磁場是根據(jù)可動單元180a、180b的位置數(shù)據(jù)、所求出的膠囊主體3的朝向(方向)和位置數(shù)據(jù)及磁場強度生成的(步驟S42)。
控制電路27G比較前一個測定值和再測定值(步驟S43)，在前一個測定值較大時，重復(fù)S41～S43直到再測定值大。
可動單元180a、180b通過電機驅(qū)動電路184根據(jù)來自所述驅(qū)動控制裝置86的驅(qū)動信號驅(qū)動電機182，使驅(qū)動輪181和從動輪183轉(zhuǎn)動，移動到規(guī)定的位置。
另一方面，在再測定值大于前一個測定值時，控制電路27G結(jié)束位置檢測(步驟S44)，進行下一個旋轉(zhuǎn)磁場所實現(xiàn)的磁引導(dǎo)的控制。
此處，膠囊主體3根據(jù)管腔的狀態(tài)、例如體液和腔衣的存在和臟器內(nèi)的空間等狀態(tài)，對于操作輸入裝置8的操作，移動過度或不易移動，朝向的改變難易程度發(fā)生變化，產(chǎn)生達不到所計算的膠囊主體3的朝向的誤差。
因此，控制電路27G進行控制，使得以一定(時間)間隔進行再測定，重復(fù)膠囊主體3的位置檢測(S41～S44)。
然后，控制電路27G進行基于旋轉(zhuǎn)磁場的膠囊主體3的磁引導(dǎo)。
控制電路27G從位置/姿勢檢測裝置9G輸出膠囊主體3的朝向(方向)和位置數(shù)據(jù)(步驟S45)，設(shè)定根據(jù)由計算處理部54求出的膠囊主體3的朝向(方向)和位置數(shù)據(jù)附加的旋轉(zhuǎn)磁場(用于磁引導(dǎo)膠囊主體3的)方向(步驟S46)。
控制電路27G按照通過手術(shù)醫(yī)生的操作進行的操作輸入裝置8、例如方向輸入裝置8a的操縱桿的輸入，控制驅(qū)動旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4，以使膠囊主體3控制到所期望的朝向(方向)和位置。即，控制電路27G檢測操作輸入裝置8(操縱桿)的輸入(步驟S47)，判斷是否有輸入(步驟S48)，在有操作輸入裝置8的輸入時，計算該操作輸入裝置8的輸入量，附加上述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生裝置4生成的旋轉(zhuǎn)磁場直到達到設(shè)定值(步驟S49)。另外，控制電路27G在沒有操作輸入裝置8的輸入時，維持所設(shè)定的旋轉(zhuǎn)磁場的狀態(tài)直到有該輸入。
控制電路27G判斷所附加的旋轉(zhuǎn)磁場是否已達到設(shè)定值(步驟S50)，持續(xù)附加旋轉(zhuǎn)磁場直到旋轉(zhuǎn)磁場達到設(shè)定值，在旋轉(zhuǎn)磁場已達到設(shè)定值時，結(jié)束引導(dǎo)(步驟S51)，重復(fù)基于旋轉(zhuǎn)磁場的磁引導(dǎo)的控制(S46～S51)。
其結(jié)果，膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)1G除可以獲得與上述第1實施方式相同的效果外，可以使位置/姿勢檢測基板60的位置移動到最佳位置，可以始終正確測定膠囊主體3的朝向(方向)和位置。
另外，圖35的流程圖說明了構(gòu)成可以移動的位置/姿勢檢測基板60的情況，但若除去移動可動單元的部分，還可應(yīng)用于固定配置了位置/姿勢檢測基板60的情況。
如上所述，說明了第3實施方式，但在本實施方式中可以考慮如下的變形示例。
膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)也可以如圖36和圖37所示，使用多自由度可動式臂190代替可動單元180a、180b，構(gòu)成位置/姿勢檢測裝置。
如圖36和圖37所示，位置/姿勢檢測裝置9H構(gòu)成為設(shè)置多自由度可動式臂190?？刂蒲b置控制多自由度可動式裝置的動作，使位置/姿勢檢基板60中的特定的一個檢測的磁場為最大。
作為可動裝置的所述多自由度可動式臂190使前端側(cè)分支成兩股，在它們的前端部分別設(shè)置所述位置/姿勢檢基板60。這些位置/姿勢檢基板60中，如果某一方為勵磁側(cè)，則另一方就為檢測側(cè)?；蛘?，位置/姿勢檢基板60也可以周期切換，或者還可以把同一基板上的一部分線圈作為勵磁用、把另一部分作為檢測用而同時使用。
所述多自由度可動式臂190在關(guān)節(jié)部內(nèi)置未圖示的電機。這些電機與在上述第3實施方式中說明的可動單元180a、180b相同，通過控制電路27G由驅(qū)動控制裝置86控制驅(qū)動。
除此以外的結(jié)構(gòu)和作用相同，所以省略說明。
由此，本變形例的位置/姿勢檢測裝置9H不需要患者潛入，非常舒適輕松，并且可以使裝置小型化。
另外，安裝在多自由度可動式臂190上的位置/姿勢檢基板60如圖38所示，也可以構(gòu)成為一個。該情況時，所述位置/姿勢檢基板60在基板中心配置所述勵磁用線圈62，在該勵磁用線圈62的周圍配置所述檢測用線圈61。另外，圖38中的磁力線從基板中心的勵磁用線圈62輸出，并返回周圍的檢測用線圈61。
所述位置/姿勢檢測基板60構(gòu)成為，所述勵磁用線圈62產(chǎn)生用于使所述膠囊內(nèi)線圈42產(chǎn)生感應(yīng)磁場的交流磁場，所述檢測用線圈61檢測借助于該交流磁場產(chǎn)生的所述膠囊內(nèi)線圈42的感應(yīng)磁場。此處，多個檢測用線圈61被配置成具有大致同一方向的檢測方向，還被配置在所述位置/姿勢檢測基板60上的大致同一平面上。
因此，所述多自由度可動式臂190可以只用一個所述位置/姿勢檢測基板60構(gòu)成下述兩個單元的作用產(chǎn)生用于使所述膠囊內(nèi)線圈42產(chǎn)生感應(yīng)磁場的交流磁場的磁場產(chǎn)生單元、和檢測所述膠囊內(nèi)線圈42產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的磁場強度的磁場檢測單元，所以與設(shè)置兩個構(gòu)成時相比，控制變簡單，且可以進一步小型化。
另外，膠囊主體3也可以構(gòu)成為如圖39所示，除了利用所述勵磁用線圈陣列51的交流磁場產(chǎn)生感應(yīng)磁場外，自發(fā)地產(chǎn)生感應(yīng)磁場。
該情況時，膠囊主體3具有代替電容器41而將振蕩器55B連接到膠囊內(nèi)線圈42上構(gòu)成的諧振電路40B。另外，所述振蕩器55B例如以1kHz～1MHz的振蕩頻率振蕩，以產(chǎn)生使所述諧振電路40B相互感應(yīng)所需要的交流磁場。
另一方面，位置/姿勢檢測裝置9B構(gòu)成為，所述檢測用線圈陣列52(檢測用線圈61)檢測由膠囊主體3B的諧振電路40B自發(fā)產(chǎn)生的磁場，具有測定利用該檢測用線圈陣列52(檢測用線圈61)檢測的信號的信號測定器53；計算處理部54，其根據(jù)利用該信號測定器53測定的數(shù)據(jù)，計算膠囊主體3B的長度方向的朝向(方向)，同時還計算位置。
此處，把諧振電路40B產(chǎn)生的磁場設(shè)為B’reso(向量)時，通過所述檢測用線圈陣列52(檢測用線圈61)檢測的測定磁場B’total(向量)為B′→total=B′→reso···]]>(式3)。
另外，由諧振電路40B產(chǎn)生的磁場B’reso(向量)與在上述第1實施方式中說明的式2大致相同，所以省略。
由此，計算處理部54把由檢測用線圈陣列52(檢測用線圈61)檢測的測定磁場B’total作為由諧振電路40B產(chǎn)生的磁場B’reso，可以計算膠囊主體3B的位置(x、y、z)、膠囊主體3B的朝向(θ、φ)、和等效的磁力矩M。
因此，位置/姿勢檢測裝置9B由于膠囊主體3B可以通過諧振電路40B自發(fā)地產(chǎn)生磁場，所以不需要產(chǎn)生用于使該諧振電路40B產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的交流磁場的勵磁單元，可以進一步小型化。
另外，把上述的各個實施方式等進行部分組合等構(gòu)成的實施方式等也屬于本發(fā)明。
上述的本發(fā)明的實施方式的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，具有可以正確檢測膠囊醫(yī)療裝置主體的朝向和位置而不會影響磁引導(dǎo)膠囊醫(yī)療裝置主體的旋轉(zhuǎn)磁場的效果。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)55.一種膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其具有插入活體內(nèi)的膠囊醫(yī)療裝置主體；設(shè)在所述膠囊醫(yī)療裝置主體上，構(gòu)成諧振電路的膠囊內(nèi)線圈；設(shè)在所述膠囊醫(yī)療裝置主體上，用于使所述諧振電路振蕩的振蕩器；以及配置在所述活體周圍，檢測所述膠囊內(nèi)線圈產(chǎn)生的磁場的強度的磁場檢測單元。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，該膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)具有安裝所述磁場檢測單元的框架，所述框架是從體外借助于旋轉(zhuǎn)磁場引導(dǎo)所述膠囊醫(yī)療裝置主體的朝向和/或位置的引導(dǎo)裝置。
57.根據(jù)權(quán)利要求55或56所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，通過所述引導(dǎo)裝置產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的頻率與所述諧振電路的諧振頻率是分別不同的頻率。
權(quán)利要求
1.一種膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其具有插入活體內(nèi)的膠囊醫(yī)療裝置主體；設(shè)在所述膠囊醫(yī)療裝置主體上，構(gòu)成諧振電路的膠囊內(nèi)線圈；磁場產(chǎn)生單元，其配置在所述活體周圍，產(chǎn)生用于使所述膠囊內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場的交流磁場；以及多個磁場檢測單元，其根據(jù)所述磁場產(chǎn)生單元產(chǎn)生的磁場，檢測所述膠囊內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的磁場強度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述磁場產(chǎn)生單元是線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述磁場檢測單元是線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述磁場檢測單元是磁傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任一項所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述諧振電路利用所述膠囊內(nèi)線圈構(gòu)成，所述諧振電路的諧振頻率是所述膠囊內(nèi)線圈的自諧振頻率，所述磁場產(chǎn)生單元產(chǎn)生的磁場的頻率在所述諧振電路的諧振頻率附近。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任一項所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述諧振電路利用所述膠囊內(nèi)線圈和電容器構(gòu)成，所述磁場產(chǎn)生單元產(chǎn)生的磁場的頻率在所述諧振電路的諧振頻率附近。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中的任一項所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，在具有所述活體可以插通的開口部的框體上配置有所述磁場檢測單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述框體大致為球體狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述框體大致為多面體狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述框體大致為立方體狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述多個磁場檢測單元被配置成具有大致同一方向的檢測方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述多個磁場檢測單元被配置在大致同一平面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述多個磁場檢測單元被配置成使所述多個磁場檢測單元中至少一個磁場檢測單元的檢測方向具有與其他磁場檢測單元不同的檢測方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述磁場檢測單元至少配置有三個，至少三個所述磁場檢測單元具有相互大致正交的檢測方向。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，至少具有兩個所述磁場產(chǎn)生單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，在配置了所述至少兩個磁場產(chǎn)生單元的位置，所述至少兩個磁場產(chǎn)生單元被配置成分別產(chǎn)生大致同一方向的磁場。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述至少兩個磁場產(chǎn)生單元被配置在大致同一平面上。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述至少兩個磁場產(chǎn)生單元被配置成，使配置了所述至少兩個磁場產(chǎn)生單元中的、第一磁場產(chǎn)生單元的位置處的所述第一磁場產(chǎn)生單元的磁場的方向、與配置了第二所述磁場產(chǎn)生單元的位置處的所述第二所述磁場產(chǎn)生單元的磁場的方向不同。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述磁場產(chǎn)生單元至少配置有三個，配置了所述至少三個磁場產(chǎn)生單元的位置處的各個磁場具有相互大致正交的方向。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述多個磁場檢測單元中至少一個配置在由非磁性體構(gòu)成的板狀基座上，進行了單元化。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，在所述基座上配置了至少兩個所述磁場檢測單元，所述至少兩個磁場檢測單元具有大致同一方向的檢測方向。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述至少兩個磁場檢測單元被配置在大致同一平面上。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，至少兩個所述磁場檢測單元被配置在所述基座上，所述至少兩個磁場檢測單元具有相互不同的檢測方向。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，至少三個所述磁場檢測單元被配置在所述基座上，所述至少三個磁場檢測單元具有相互大致正交的檢測方向。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述多個磁場檢測單元中至少一個和所述磁場產(chǎn)生單元配置在所述基座上，進行了單元化。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，配置了被配置于所述基座上的所述磁場產(chǎn)生單元的位置處的磁場的方向、與所述至少一個磁場檢測單元的檢測方向大致為同一方向。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，配置在所述基座上的所述磁場產(chǎn)生單元和所述至少一個磁場檢測單元被配置在大致同一平面上。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，配置在所述基座上的具有對稱性形狀的所述磁場產(chǎn)生單元的對稱中心軸、與具有對稱性形狀的所述磁場檢測單元的對稱中心軸，呈同軸配置。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，在所述基座上配置了至少兩個所述磁場檢測單元，所述至少兩個磁場檢測單元具有相互不同的檢測方向。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，在所述基座上配置了至少三個所述磁場檢測單元，所述至少三個磁場檢測單元具有相互大致正交的檢測方向。
31.根據(jù)權(quán)利要求20所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，該膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)具有安裝所述基座的框架，所述框架是從體外借助于旋轉(zhuǎn)磁場引導(dǎo)所述膠囊醫(yī)療裝置主體的朝向和/或位置的引導(dǎo)裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述磁場產(chǎn)生單元配置在配置了所述多個磁場檢測單元并單元化的基座上。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，通過所述引導(dǎo)裝置產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的頻率與所述諧振電路的諧振頻率是分別不同的頻率。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，設(shè)有多個所述基座。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述框架具有所述活體可以插通的開口部，在所述框架上將所述設(shè)有多個的基座中的至少三個基座配置成分別處于不同的朝向。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述框架具有所述活體可以落座的椅子。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述基座中的至少一個構(gòu)成為可以對于所述框架自由移動或自由裝卸。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述框架大致為立方體形狀，在所述框架的除去成為所述開口部的面中至少一面后剩余的面上，將所述基座配置成分別不同的朝向。
39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述基座被配置成與所述大致立方體的框架的任意的面均不平行。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述大致立方體形狀的框架的成為所述開口部的面的法線方向、與所述磁場檢測單元的檢測方向為大致同一方向，在成為所述開口部的面和與所述開口部相反的面以外的面上配置所述磁場檢測單元。
41.根據(jù)權(quán)利要求20所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述基座和所述磁場產(chǎn)生單元隔著所述膠囊醫(yī)療裝置所在的空間相對配置，而且構(gòu)成為在維持所述相對的狀態(tài)的狀態(tài)下自由移動。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述基座和所述磁場產(chǎn)生單元被安裝在自由移動和旋轉(zhuǎn)的多自由度可動式裝置上，所述膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)具有控制裝置，其控制所述多自由度可動式裝置的動作，使配置在所述基座上的所述磁場檢測單元中的特定一個檢測的磁場為最大。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，具有安裝了所述基座和所述磁場產(chǎn)生單元的至少兩個可動裝置；具有所述活體可以插通的開口部、所述可動裝置可以移動的所述框體；以及控制裝置，其控制所述可動裝置的動作，使配置在所述基座上的所述磁場檢測單元中的特定一個檢測的磁場為最大。
44.根據(jù)權(quán)利要求20所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，配置所述磁場產(chǎn)生單元并單元化的所述基座構(gòu)成為，面對著所述膠囊醫(yī)療裝置所在的空間配置，并且自由移動。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述基座安裝在自由移動和旋轉(zhuǎn)的多自由度可動式裝置上，所述膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)具有控制裝置，其控制所述多自由度可動式裝置的動作，使配置在所述基座上的所述磁場檢測單元中的特定一個檢測的磁場為最大。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，具有安裝了所述基座的可動裝置；具有所述活體可以插通的開口部、所述可動裝置可以移動的所述框體；以及控制裝置，其控制所述可動裝置的動作，使配置在所述基座上的所述磁場檢測單元中的特定一個檢測的磁場為最大。
47.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，該膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)具有安裝所述磁場檢測單元的框架，所述框架是從體外借助于旋轉(zhuǎn)磁場引導(dǎo)所述膠囊醫(yī)療裝置主體的朝向和/或位置的引導(dǎo)裝置。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，通過所述引導(dǎo)裝置產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的頻率與所述諧振電路的諧振頻率是分別不同的頻率。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述框架具有所述活體可以插通的開口部，在所述框架上將至少三個磁場檢測單元配置成分別處于不同的檢測方向。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述框架具有所述活體可以落座的椅子。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述磁場檢測單元中的至少一個構(gòu)成為可以對于所述框架自由移動或自由裝卸。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述框架大致為立方體形狀，在所述框架的除去成為所述開口部的面中至少一面后剩余的面上，將所述至少三個磁場檢測單元配置成具有分別不同的檢測方向。
53.根據(jù)權(quán)利要求49所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，所述框架大致為立方體形狀，所述磁場檢測單元具有與所述大致立方體形狀的框架的任意的面的法線均不平行的檢測方向。
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，在所述大致立方體的框架的成為所述開口部的面和與所述開口部相反的面以外，將所述磁場檢測單元配置成成為所述開口部的面的法線方向與所述磁場檢測單元的檢測方向為大致同一方向。
55.一種膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其具有插入活體內(nèi)的膠囊醫(yī)療裝置主體；設(shè)在所述膠囊醫(yī)療裝置主體上，構(gòu)成所述諧振電路的膠囊內(nèi)線圈；設(shè)在所述膠囊醫(yī)療裝置主體上，用于使所述諧振電路振蕩的振蕩器；以及配置在所述活體周圍，檢測所述膠囊內(nèi)線圈產(chǎn)生的磁場的強度的磁場檢測單元。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，該膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)具有安裝所述磁場檢測單元的框架，所述框架是從體外借助于旋轉(zhuǎn)磁場引導(dǎo)所述膠囊醫(yī)療裝置主體的朝向和/或位置的引導(dǎo)裝置。
57.根據(jù)權(quán)利要求55或56所述的膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，其中，通過所述引導(dǎo)裝置產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的頻率與所述諧振電路的諧振頻率是分別不同的頻率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種膠囊醫(yī)療裝置位置/姿勢檢測系統(tǒng)，具有插入活體內(nèi)的膠囊醫(yī)療裝置主體；設(shè)在所述膠囊醫(yī)療裝置主體上，構(gòu)成諧振電路的膠囊內(nèi)線圈；磁場產(chǎn)生裝置，其配置在所述活體周圍，產(chǎn)生用于使所述膠囊內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)磁場的交流磁場；以及多個磁場檢測裝置，其根據(jù)所述磁場產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的磁場，檢測所述膠囊內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的磁場強度。
文檔編號A61B5/07GK1929773SQ20058000714
公開日2007年3月14日 申請日期2005年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月8日
發(fā)明者青木勳, 內(nèi)山昭夫, 荒井賢一, 石山和志, 藪上信 申請人:奧林巴斯株式會社