WO2007072849A1 - 体内画像撮影装置 - Google Patents

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WO2007072849A1
WO2007072849A1 PCT/JP2006/325350 JP2006325350W WO2007072849A1 WO 2007072849 A1 WO2007072849 A1 WO 2007072849A1 JP 2006325350 W JP2006325350 W JP 2006325350W WO 2007072849 A1 WO2007072849 A1 WO 2007072849A1
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WO
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capsule
imaging
subject
image capturing
capturing device
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PCT/JP2006/325350
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English (en)
French (fr)
Inventor
Seiichiro Kimoto
Toshimasa Akagi
Original Assignee
Olympus Medical Systems Corp.
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Publication date
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    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches

Definitions

  • the present invention relates to an in-vivo image photographing apparatus such as a capsule endoscope that is introduced into a subject and photographs an in-subject image.
  • swallowable capsule endoscopes have been developed in the field of endoscopes!
  • This capsule endoscope has an imaging function and a wireless function. After being swallowed from the patient's mouth for observation inside the body cavity, until it is naturally discharged from the human body, for example, the esophagus, stomach, small intestine, etc. It has a function of moving inside the organ of the human body according to its peristaltic movement and sequentially imaging (see, for example, Patent Document 1).
  • image data captured inside the body by the capsule endoscope is sequentially transmitted outside the body by wireless communication, and stored in a memory provided in a receiving apparatus outside the body.
  • a doctor or nurse can make a diagnosis based on the image displayed on the display based on the image data stored in the memory.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-19111
  • Patent Document 2 US Patent Application Publication No. 2004Z199061
  • a monocular capsule endoscope in which an image sensor such as a CCD is mounted on only one side is generally used, and is only in one direction (one end side direction). Shooting is possible.
  • the shooting direction of the capsule endoscope is either forward or backward.
  • it is difficult to know if it is going forward For example, if you want to take a picture of the cardia immediately before reaching the stomach from the esophagus after the capsule endoscope has been seen, you can take a picture of the capsule in a downward direction.
  • the endoscope is in the reverse direction (upward or backward) If you proceed, there is an inconvenience that you cannot meet these observation requirements.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an in-vivo image capturing apparatus capable of ensuring imaging in only a desired direction within a subject. Means for solving the problem
  • an in-vivo image capturing apparatus can be introduced into a subject and can be imaged in both directions.
  • a photographing direction of the imaging optical system based on a detection result of the gravity direction by the gravity sensor, and a gravitational sensor for detecting the gravitational direction of the capsule casing in the subject.
  • an imaging selection unit that selects one of the two end directions.
  • the imaging optical system includes two imaging optical systems each having an imaging element and having different imaging directions, and the imaging The selection unit selects one of the two imaging optical systems.
  • the imaging optical system is provided separately with one image sensor shared for photographing in both end directions and in both end directions. Two image-forming optical systems for forming a photographed image on the image sensor, and a switching mirror for selectively enabling a photographed image of only one of the two image-forming optical systems to the image sensor, The imaging selection unit switches the switching mirror and selects one of the two imaging optical systems.
  • the in-vivo image capturing device is characterized in that, in the above invention, the switching mirror is a MEMS (micro 'elect mouth' mechanical 'system) mirror.
  • MEMS micro 'elect mouth' mechanical 'system
  • the gravity sensor is an acceleration sensor.
  • the in-vivo image capturing device is based on the above invention !, and the imaging selection unit is configured so that the direction of gravity detected by the gravity sensor is the imaging direction. One of the directions is selected.
  • the switching of the switching mirror is performed in a period other than the imaging period of the image sensor.
  • the in-vivo image capturing device can be introduced into a subject and has a capsule-type housing incorporating an imaging optical system capable of photographing only in one end side direction, and the capsule-type housing. And an orientation guide member that is provided on the other end side of the body and guides the capsule-type casing so that the one end side of the capsule-type casing moves forward in the subject.
  • the directing guide member comprises a tail fin-like member.
  • the directing guide member comprises a plurality of thread-like members.
  • the orientation guide member is also a plurality of blade-like members.
  • the in-vivo image capturing device is the above-described orientation guide.
  • the id member also has a material force that melts into the subject.
  • the orientation guide member is a separate member that is retrofitted to the capsule-type housing before introduction into the subject.
  • the in-vivo image capturing device can be introduced into a subject and has a capsule-type housing incorporating an imaging optical system capable of photographing only in one end side direction, and the capsule-type housing. And a pair of convex members provided on both sides of the end portion side position from the center of gravity position of the body.
  • the end portion side position is an end portion side position on the other end side with respect to the gravity center position.
  • the in-vivo image capturing device can be introduced into a subject, and has a capsule-type housing incorporating an imaging optical system capable of photographing only in one end side direction, and the capsule-type housing. And a pair of wheel-shaped members that are formed larger than the diameter of the body and are rotatably provided on both sides closer to the end side than the center of gravity of the capsule housing.
  • the end portion side position is an end portion side position on the other end side with respect to the gravity center position.
  • the in-vivo image capturing device is characterized in that, in the above invention, the center of gravity of the capsule-type casing is a center position of the capsule-type casing. .
  • the position of the center of gravity of the capsule-type casing is decentered to one side from the center of the capsule-type casing. It is characterized by being.
  • the in-vivo image capturing device is characterized in that, in the above invention, the position of the center of gravity of the capsule-type casing is a center position of the capsule-type casing. .
  • the position of the center of gravity of the capsule-type casing is decentered to one side from the center of the capsule-type casing. It is characterized by being.
  • a compound eye type capable of photographing in both directions. Since the gravity direction in the subject of the capsule casing is detected and one of the two end directions is selected as the imaging direction based on the detection result, the gravity direction side is selected as the imaging direction of the imaging optical system.
  • the gravity direction side is selected as the imaging direction of the imaging optical system.
  • the one end side of the capsule-type casing is forward and the other end side of the monocular capsule-type casing capable of capturing only one end-side direction is the forward direction. Since the orientation guide member is provided to guide the subject so as to advance in the subject, the orientation guide member is provided so that one end side capable of imaging the capsule-type housing in the subject always advances in the forward direction. Therefore, it is possible to secure imaging with the front direction side being a desired imaging direction in the monocular type.
  • a pair of convex members on both sides of the end portion side position rather than the gravity center position of the monocular capsule-type housing capable of capturing only in the one end side direction For example, when the capsule casing descends in the esophagus, the convex member is positioned at a desired end side position on the other end side or one end side from the center of gravity position.
  • the center of gravity of the capsule-type housing is higher than the convex member, which can contact the inner wall of the lumen and become the rotation axis even if the imaging direction is not the desired direction.
  • the capsule housing rotates around the convex member so as to be on the lower side, and there is an effect that imaging in only a desired direction can be secured in the monocular type.
  • the capsule-type housing is provided on both sides of the end portion side position rather than the center of gravity of the monocular capsule-type housing capable of photographing only in the one end side direction. Since a pair of wheel-shaped members larger than the diameter are provided, the wheel-shaped member is positioned at a desired end side position on the other end side or one end side with respect to the center of gravity position.
  • the center of gravity of the capsule-type housing is above the wheel-shaped member that can contact the inner wall of the lumen and become the rotation axis even if the imaging direction is not the desired direction. Therefore, the capsule-type housing rotates around the wheel-shaped member so that the center of gravity position is lower than the wheel-shaped member. There is an effect that it can be secured.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a wireless in-vivo information acquiring system which is a preferred embodiment of an in-vivo imaging device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of the capsule endoscope shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic block diagram showing an internal circuit configuration of the capsule endoscope.
  • FIG. 41 is a longitudinal side view showing an example of progress of a capsule endoscope in a body cavity.
  • FIG. 42 is a longitudinal sectional side view showing another example of the progress of the capsule endoscope in the body cavity.
  • FIG. 5 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of a capsule endoscope according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram showing an internal circuit configuration of the capsule endoscope.
  • FIG. 7-1 is a longitudinal side view showing an example of the progress of the capsule endoscope in the body cavity.
  • FIG. 7-2 is a longitudinal side view showing another example of the progress of the capsule endoscope in the body cavity.
  • FIG. 8-1 is a side view showing a schematic configuration by cutting out a part of the capsule endoscope according to the third embodiment of the present invention.
  • Fig. 8-2 is a plan view of Fig. 8-1.
  • FIG. 9 is a side view showing a schematic configuration with a part of the capsule endoscope of the first modification cut away.
  • FIG. 10 is a side view showing a schematic configuration with a part of the capsule endoscope of the second modification cut away.
  • FIG. 11-1 is a side view showing a schematic configuration by cutting away a part of the capsule endoscope of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 2 is a plan view of FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory view schematically showing the progress of the capsule endoscope in the esophagus.
  • FIG. 13-1 is a side view showing a schematic configuration with a part of the capsule endoscope of the third modification cut away.
  • FIG. 13-2 is a plan view of FIG. 13-1.
  • FIG. 14 is an explanatory view schematically showing the progress of the capsule endoscope in the esophagus.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an overall configuration of a wireless in-vivo information acquiring system which is a preferred embodiment of the in-vivo imaging system according to the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic block diagram showing a pure internal circuit configuration.
  • FIG. 17 is a front view showing a state of observing a captured image of a capsule endoscope before the capsule is swallowed.
  • FIG. 18 is a front view showing a state of direction detection when a capsule endoscope is present at an intraoral position.
  • FIG. 19 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of a capsule endoscope used in the in-vivo imaging system of Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 20 is a schematic block diagram showing an internal circuit configuration of a capsule endoscope. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a wireless in-vivo information acquiring system which is a preferred embodiment of an in-vivo image capturing device according to the present invention.
  • This intra-subject information acquisition system uses a capsule endoscope as an example of an in-vivo image capturing device.
  • an in-subject information acquisition system is introduced into a subject 1, and a capsule endoscope 2 that takes an image of a body cavity and transmits data such as a video signal, and a subject 1
  • a receiving device 3 used for receiving a radio signal transmitted from the introduced capsule endoscope 2 is provided.
  • the receiving device 3 is used while being carried by the subject 1 and is used for receiving a radio signal received from the capsule endoscope 2.
  • the in-vivo information acquiring system includes a display device 4 that displays an image in the body cavity based on a video signal received by the receiving device 3, and the receiving device 3 and the display device 4. And a portable recording medium 5 for exchanging data with each other.
  • the receiving antennas Al to An are provided in a receiving jacket that can be worn by the subject 1, for example, and the subject 1 wears this receiving jacket so that the receiving antennas Al to An are attached. Also good. In this case, the receiving antennas Al to An may be detachable from the jacket! /.
  • the display device 4 is for displaying an in-vivo image captured by the capsule endoscope 2, and displays a workstation based on data obtained by the portable recording medium 5 or the like. And so on. Specifically, the display device 4 may be configured to directly display an image using a CRT display, a liquid crystal display, or the like, or may be configured to output an image to another medium such as a printer. .
  • the portable recording medium 5 uses a Compact Flash (registered trademark) memory or the like, is detachable from the receiving device 3 and the display device 7, and outputs information when it is attached to both. Or it has a structure which can be recorded.
  • the portable recording medium 5 is attached to the display device 4 of the workstation and stored with identification information such as an inspection ID before the inspection, for example, and received immediately before the inspection.
  • the identification information is read out by the receiving device 3 and registered in the receiving device 3. While the capsule endoscope 2 is moving in the body cavity of the subject 1, the portable recording medium 5 is inserted into the receiving device 3 attached to the subject 1 to be inserted into the capsule endoscope. Record the data sent from 2.
  • the apparatus 4 has a configuration in which data recorded on the portable recording medium 5 is read. For example, by passing data between the receiving device 3 and the display device 4 using the portable recording medium 5, the subject 1 can freely operate during imaging in the body cavity, and the display device This also contributes to shortening the data transfer period between the four. Note that data is transferred between the receiving device 3 and the display device 4 using another recording device built in the receiving device 3, such as a node disk. For data exchange between the two, both may be configured to be wired or wirelessly connected.
  • FIG. 2 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of the capsule endoscope 2 shown in FIG.
  • a capsule-type endoscope 2 according to the first embodiment includes a capsule-type casing 11 that can be introduced into the body cavity of the subject 1, and a capsule-type casing 11 that is incorporated in the capsule-type casing 11. It is configured as a compound eye type equipped with two imaging optical systems 12a and 12b capable of photographing in the front and rear direction.
  • the capsule endoscope 2 includes not only a battery, circuit components, an antenna, etc., but also an acceleration sensor 13 as a gravity sensor.
  • the capsule housing 11 is of a size that can be swallowed into the oral force body of the subject 1, and is a substantially hemispherical, transparent or translucent tip cover 11a, l ib and visible light.
  • An outer case that seals the inside liquid-tightly is formed by elastically fitting a cylindrical body cover 11c having a colored material force that is opaque.
  • the imaging optical system 12a is in a capsule-type housing 11, and includes, for example, a plurality of light emitting elements such as LEDs that emit illumination light for illuminating a subject site in a body cavity through the tip cover 11a portion.
  • 14a hereinafter referred to as “LED14a”
  • an image sensor 15a hereinafter referred to as “CCD15a”
  • CCD15a image sensor
  • an imaging lens 16a for forming an image of the subject, and photographing in the end direction on the tip cover 11a side is possible.
  • the imaging optical system 12b is in the capsule casing 11, and for example, emits a plurality of light sources such as LEDs that emit illumination light for illuminating a subject site in the body cavity via the tip cover rib part.
  • An element 14b (hereinafter referred to as “LED14b”), an image sensor 15b such as a CCD or CMOS (hereinafter referred to as “CCD15b”) that receives the reflected light from the illumination light and images the region to be inspected, and this
  • an imaging lens 16b that forms an image of the subject on the CCD 15b, and is capable of photographing in the end direction on the tip cover ib side.
  • the acceleration sensor 13 is for detecting the gravitational direction of the capsule casing 11 introduced into the body cavity of the subject 1 using the gravitational acceleration.
  • the capsule sensor 11 1 It is arrange
  • FIG. 3 is a schematic block diagram showing the internal circuit configuration of the capsule endoscope 2.
  • the signal processing / control unit 21a is for controlling the LED 14a and the CCD 15a that make a pair, and has an LED drive circuit 22a and a CCD drive circuit 23a corresponding to the LED 14a and the CCD 15a, respectively.
  • the signal processing control unit 21a includes an image processing unit 24a that performs predetermined image processing such as correlated double sampling processing, amplification processing, AZD conversion processing, and multiplexing processing on the output signal output from the CCD 15a. .
  • the signal processing control unit 21a includes a control unit 26a having a timing generator (TG) and a sync generator (SG) 25a for generating various timing signals and synchronization signals, and is generated by the timing generator and the sync generator 25a. Based on the timing signal and the synchronization signal, the operation of the drive circuits 22a, 23a and the image processing unit 24a, the operation timing thereof, and the like are controlled.
  • TG timing generator
  • SG sync generator
  • the signal processing control unit 21b controls the LED 14b and the CCD 15b that make a pair, and includes an LED driving circuit 22b and a CCD driving circuit 23b corresponding to the LED 14b and the CCD 15b, respectively.
  • the signal processing control unit 21b includes an image processing unit 24b that performs predetermined image processing such as correlated double sampling processing, amplification processing, AZD conversion processing, and multiplexing processing on the output signal output from the CCD 15b.
  • the signal processing control unit 21b includes a control unit 26b having a timing generator (TG) and a sync generator (SG) 25b for generating various timing signals and synchronization signals, and is generated by the timing generator and the sync generator 25b. Based on the timing signal and the synchronization signal, the operation of the drive circuits 22b and 23b and the image processing unit 25b, the operation timing thereof, and the like are controlled.
  • TG timing generator
  • SG sync generator
  • control units 26a and 26b have a master-slave relationship in which the control unit 26a side is a master and the control unit 26b side is a slave, and the control unit 26b follows the enable signal EB according to the enable signal EB on the control unit 26a side. Executes the control operation by following the control unit 26a so that it operates only during H level.
  • the control unit 26a also selects one of the imaging optical system 12a and the imaging optical system 12b according to the detection result of the capsule casing 11 detected by the acceleration sensor 13 in the gravitational direction.
  • An imaging selection unit 27 that selects only one of them to operate.
  • the forward direction (gravity direction side) of the force pusher endoscope 2 is set as a desired imaging direction
  • the imaging selection unit 27 indicates that the gravity direction detected by the acceleration sensor 13 is the tip cover 11a side. If the gravity direction detected by the acceleration sensor 13 is on the tip cover ib side, control is performed so that the LED 14a and the CCD 15a are operated, and the enable signal is detected.
  • EB is set to the H level, and the LED 14b and the CCD 15b are controlled to operate, and the image is taken by the imaging optical system 12b.
  • the capsule endoscope 2 includes a transmission module 28 and a transmission antenna 29 that are provided on an output path of imaging data that has passed through the image processing units 24a and 24b and that output an RF modulation signal.
  • the distal end cover 11a side or the distal end cover rib side is the front side in the advancing direction, and the inside of the body cavity.
  • the acceleration sensor 13 detects that the gravitational direction of the capsule-type casing 11 is closer to the tip cover 1 la, as indicated by an arrow in FIG. 4-1.
  • the imaging selection unit 27 selects only the imaging optical system 12a side, and drives the drive circuits 22a and 23a under the control of the control unit 26a. Turn on the light to execute the imaging operation by CCD15a.
  • the capsule endoscope 2 captures only the image inside the body cavity on the distal end cover 11a side facing downward, and after processing the image data with the image processing unit 24a, it receives the reception device 3 through the transmission module 28 and the transmission antenna 29. To the side.
  • the acceleration sensor 13 when the distal end cover ib side is directed downward and forwards in the body cavity of the subject 1, the acceleration sensor 13 is indicated by an arrow in Fig. 4-2. As shown, it detects that the gravitational direction of the capsule casing 11 is closer to the tip cover l ib.
  • the imaging selection unit 27 sets the enable signal EN from the control unit 26a to the control unit 26b to the H level in order to select only the imaging optical system 12b side. Under the control of the control unit 26b, the drive circuits 22b and 23b are driven to turn on the LED 14b and execute the imaging operation by the CCD 15b.
  • the capsule endoscope 2 captures only the image inside the body cavity on the front end cover ib side, which faces downward, and processes the image data with the image processing unit 24b. Then, the capsule endoscope 2 receives the image through the transmission module 28 and the transmission antenna 29. Send to 3 side.
  • the acceleration sensor 1 determines the gravity direction in the subject 1 of the capsule casing 11. Since the imaging optical system 12a or 12b is selected so that the desired direction of gravity always becomes the shooting direction based on the detection result, the imaging optical system 12a or 12b is selected for imaging. Even if the cover 1 la, 1 lb moves forward with the front facing downward, or even if the front-rear direction is reversed halfway, it will always face downward in the subject 1. Imaging in only the direction can be ensured. In addition, since upward rearward imaging is not performed, the image data to be captured and the observation time can be suppressed to the same level as in the case of a monocular type even with a compound eye type.
  • FIG. 5 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of the capsule endoscope 30 according to the second embodiment of the present invention.
  • a capsule endoscope 30 according to the second embodiment is a compound-eye capsule provided with one CCD 15 that is shared for imaging in both directions, instead of the CCD 15a and 15b of the capsule endoscope 2 shown in FIG. It is a type endoscope.
  • the LED 14a and the imaging lens 16a constitute an imaging optical system 31a for forming an image on the tip cover 11a side with respect to the CCD 15 and the LED 14b and the imaging lens 16b are provided with respect to the CCD 15.
  • the tip cover l ib side image forming optical system 3 lb is formed to form an image.
  • these imaging optical systems 3 la and 31b are MEMS (micro-electric apertures) as switching mirrors that are selectively switched and displaced so that only one of the optical systems is effective on the common optical path with respect to the CCD 15. 'Mechanical system' with mirror 32.
  • the MEMS mirror 32 is driven to be displaced so as to switch the optical path by an actuator 33 such as a piezoelectric element. That is, the imaging optical system 12 of the second embodiment is powered by one CCD 15, two imaging optical systems 31a and 31b, and a MEMS mirror 32.
  • Other configurations are the same as those of the capsule endoscope 2, and the acceleration sensor 13 is also incorporated.
  • the acceleration sensor 13 can also be configured as a MEMS acceleration sensor in the same manner as the MEMS mirror 32.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram showing an internal circuit configuration of the capsule endoscope 30.
  • the signal processing / control unit 21 is for controlling the LEDs 14a and 14b in the respective imaging optical systems 31a and 31b, the common CCD 15 and the actuator 33 for the MEMS mirror 32, and the LED 14a and 14b and the CCD 15, respectively.
  • LED driving circuits 22a and 22b, CCD driving circuit 23, and actuator driving circuit 34 corresponding to the actuator 33 are provided.
  • the signal processing / control unit 21 has an image processing unit 24 that performs predetermined image processing such as correlated double sampling processing, amplification processing, AZD conversion processing, and multiplexing processing on the output signal output from the CCD 15. . Further, the signal processing / control unit 21 includes a control unit 26 having a timing generator (TG) and a sync generator (SG) 25 for generating various timing signals and synchronization signals, and the timing generated by the timing generator and the sync generator 25. Based on the signal and the synchronization signal, the operation of the drive circuits 22a, 22b, 23, 34 and the image processing unit 24, the operation timing thereof, and the like are controlled.
  • TG timing generator
  • SG sync generator
  • the control unit 26 only one of the imaging optical system 31a and the imaging optical system 31b operates in accordance with the detection result in the gravitational direction of the capsule casing 11 detected by the acceleration sensor 13.
  • An image pick-up selection unit 35 is selected.
  • the forward direction (gravity direction side) of the capsule endoscope 30 is set as a desired imaging direction, and the imaging selection unit 35 determines that the gravity direction detected by the calo speed sensor 13 is the tip cover 11a side.
  • the actuator 33 is driven to switch and displace the MEMS mirror 32 to enable the imaging optical system 31a side, and the LED 14a is controlled to operate to control the imaging optical system 31a and Capture with CC D15.
  • the imaging optical system 31b side is enabled by driving the actuator 33 and switching the MEMS mirror 32, and The LED 14b is controlled to operate and imaged by the imaging optical system 3 lb and CCD 15. It should be noted that the timing of switching displacement of the MEMS mirror 32 is preferably performed at a timing when the CCD 15 does not capture an image.
  • the distal end cover 11a side or the distal end cover rib side becomes the front side in the advancing direction and the body cavity Inside
  • the acceleration sensor 13 detects that the gravitational direction of the capsule casing 11 is close to the tip cover 1 la, as indicated by an arrow in FIG.
  • the imaging selection unit 35 drives the actuator 33 to switch and displace the MEMS mirror 32 as shown in Fig. 7-1.
  • the capsule endoscope 2 captures only the in-front image of the body cavity facing downward on the distal end cover 11a side, processes the image data with the image processing unit 24, and then receives the reception device 3 through the transmission module 28 and the transmission antenna 29. To the side.
  • the acceleration sensor 13 when the distal end cover ib side is a downward front side and advances in the body cavity of the subject 1, the acceleration sensor 13 is indicated by an arrow in FIG. As shown, it detects that the gravitational direction of the capsule casing 11 is closer to the tip cover l ib. In response to this gravity direction detection result by the velocity sensor 13, the imaging selection unit 35 drives the actuator 33 to switch and displace the MEMS mirror 32 as shown in FIG. Only the 31b side is enabled, and under the control of the control unit 26, the drive circuits 22b and 23 are driven to turn on the LED 14b and execute the imaging operation by the CCD 15.
  • the capsule endoscope 2 captures only the image in the body cavity on the front end side facing the tip cover ib, and the image processing unit 24 processes the captured image data. Then, the capsule endoscope 2 receives the image through the transmission module 28 and the transmission antenna 29. Send to 3 side.
  • the acceleration sensor 1 determines the gravity direction in the subject 1 of the capsule casing 11.
  • the imaging optical system 3 la or 3 lb is made effective by switching the displacement of the MEMS mirror 32 so that the gravitational direction side, which is the desired direction, is always in the shooting direction based on the detection result. Therefore, even if either the front end cover 11a or l ib of the capsule-type casing 11 moves forward and downward, or even if the front-rear direction is reversed halfway, the subject It is always possible to secure images only in the downward and forward direction within 1.
  • the CCD15 is shared and can be used at low cost. Since the rear side is not imaged, the image data and observation time for the compound eye type can be reduced to the same level as for the monocular type.
  • the forward direction (gravity direction side) of the capsule endoscope 2 or 30 is set as a desired imaging direction, and the acceleration sensor 13 detects the gravity direction.
  • the result is controlled so that the gravitational direction side is the shooting direction, but if the capsule endoscope 2 or 30 rearward direction (antigravity direction side) is the desired shooting direction, the acceleration sensor Control may be made so that the anti-gravity direction side becomes the shooting direction based on the result of detecting the gravity direction by 13.
  • FIG. 8-1 is a side view showing a schematic configuration by cutting out a part of the capsule endoscope according to the third embodiment, and FIG. 8-1 is a plan view thereof.
  • the capsule endoscope 40 includes a capsule-type casing 41 that can be introduced into the body cavity of the subject 1, and a capsule-type casing 41 that is built in the capsule-type casing 41 and is only in one end side direction. It is configured as a monocular type equipped with an image pickup optical system 42 capable of taking images.
  • the capsule endoscope 40 includes a battery, circuit components, an antenna, and the like (not shown), and a tail fin-like member 43 as an orientation guide member provided on the other end side of the capsule housing 41. .
  • the capsule-type casing 41 is of a size that can be swallowed into the oral force of the subject 1, and is a substantially hemispherical tip cover 41a that is transparent or translucent, and is opaque to visible light.
  • An outer case that seals the inside in a liquid-tight manner is formed by elastically fitting a bottomed cylindrical body cover 41b that also has excessive colored material strength.
  • the imaging optical system 42 is in a capsule-type housing 41, and, for example, a plurality of light emitting elements such as LEDs that emit illumination light for illuminating a subject site in a body cavity via the tip cover 41a portion 44 (hereinafter referred to as “LED44”), an image sensor 45 such as a CCD or CMOS that receives the reflected light from the illumination light and images the region of the subject (hereinafter “CCD45” t, as a representative)
  • An image forming lens 46 for forming an image of a subject on the CCD 45 is provided, and photographing only in one end side direction on the tip cover 4 la side is possible.
  • the tail fin-like member 43 is formed into a flat shape like a fish tail fin, and is a capsule-type casing 4 1 is provided on the rear end side (the other end opposite to the front end cover 41a), and the front end cover 41a side of the capsule-type casing 41 introduced into the body cavity of the subject 1 is always forward. It is for the guide to be directed to advance in the body cavity.
  • one end of the capsule casing 41 is arranged on the other end side of the monocular capsule casing 41 capable of photographing only in one end side direction. Since it has a tail fin-shaped member 43 that guides the side so that it always moves forward and moves inside the subject 1, no matter which direction the subject 1 swallows the oral force capsule endoscope 40, The tail fin-shaped member 43 moves while contacting the throat, and the tip cover 41a side is oriented in the forward direction. Therefore, in the monocular type, it is possible to ensure imaging with the front side as the desired photographing direction. .
  • the tail fin-shaped member 43 may be integrated with the capsule-type casing 41, but may be formed by a separate member and attached to the rear end side of the capsule-type casing 41. .
  • the tail fin-like member 43 can be made of a material that melts in the body cavity of the subject 1 such as a gelatin material or an oblate paper material.
  • FIG. 9 is a side view showing a schematic configuration with a part of the capsule endoscope of the first modification cut away.
  • this modification 1 instead of the tail-shaped member 43 of the capsule endoscope 40 shown in FIGS. 8A and 8B, a plurality of thread-like members 47 are provided as directing guide members. It is. Since the thread-like member 47 easily sticks to the oral cavity, it can be easily swallowed with the tip cover 41a side facing the throat, and the tip cover 41a side is always oriented in the forward direction. Therefore, it is possible to secure imaging with the desired shooting direction.
  • FIG. 10 is a side view showing a schematic configuration with a part of the capsule endoscope of the second modification cut away.
  • a plurality of blade-like members 48 are provided as directing guide members in place of the tail-like member 43 of the capsule endoscope 40 shown in FIGS. 8-1 and 8-1. It is a thing.
  • the wing-like member 48 is difficult to advance in the direction in which the wings spread, and further, the tip cover 41a side always advances in the forward direction in order to suppress the rotation of the capsule housing 41 in the luminal organ of the subject 1. Therefore, in the monocular type, it is possible to ensure imaging in which the front direction side is the desired imaging direction.
  • thread-like member 47 and the blade-like member 48 of the first and second modifications may be integrated with the capsule-type casing 41, they are formed by separate members and are provided on the rear end side of the capsule-type casing 41. It may be added later.
  • FIG. 11-1 is a side view showing a schematic configuration by cutting out a part of the capsule endoscope of the fourth embodiment
  • FIG. 112 is a plan view thereof.
  • the capsule endoscope 50 includes a capsule-type casing 51 that can be introduced into the body cavity of the subject 1, and a capsule-type casing 51 that is built in the capsule-type casing 51 and only in one end side direction. It is configured as a monocular type equipped with an image pickup optical system 52 capable of taking pictures.
  • the capsule endoscope 50 includes a battery, circuit components, an antenna, and the like (not shown), and a pair of convex members 53 provided on both sides of the capsule housing 51 at the other end side position.
  • the capsule-type casing 51 is sized so that the oral force of the subject 1 can be swallowed into the body, and is a substantially hemispherical tip cover 51a that is transparent or translucent, and is opaque to visible light.
  • An outer case that seals the inside liquid-tightly is formed by elastically fitting a bottomed cylindrical body cover 51b that also has excessive colored material strength.
  • the imaging optical system 52 is in a capsule-type casing 51, and, for example, a plurality of light emitting elements such as LEDs that emit illumination light for illuminating a subject site in a body cavity via the tip cover 51a portion 54 (hereinafter referred to as “LED54”), an image sensor 55 (hereinafter referred to as “CCD55”) such as a CCD or CMOS that receives reflected light from the illumination light and images the region of the subject, And an imaging lens 56 that forms an image of the subject, and photography is possible only in one end side direction on the front end cover 5 la side.
  • a plurality of light emitting elements such as LEDs that emit illumination light for illuminating a subject site in a body cavity via the tip cover 51a portion 54 (hereinafter referred to as “LED54”)
  • an image sensor 55 (hereinafter referred to as “CCD55”) such as a CCD or CMOS that receives reflected light from the illumination light and images the region of the subject
  • the pair of convex members 53 contact the inner wall of the esophageal lumen when the capsule casing 51 advances in the body cavity of the subject 1, particularly in the esophagus.
  • the capsule-shaped casing 51 is projected in a hemispherical shape so as to form a rotation axis.
  • the pair of convex members 53 are located at the center of gravity set at the center position of the capsule casing 51. It is provided at a position on the other end side from the position G (the other end side position opposite to the tip cover 41a).
  • the center-of-gravity position G is not limited to the center position of the capsule-type casing 51, and may be a position eccentric in the front-rear direction.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram schematically showing the progress of the capsule endoscope 50 in the esophagus 57. In this case, as shown in FIG.
  • the casing 51 rotates so as to be turned upside down with the convex member 53 as a rotation axis.
  • the front end cover 51a side is directed downward, and imaging with the forward direction (downward side) of the capsule endoscope 50 in the traveling direction can be performed.
  • FIG. 13-1 is a side view showing a schematic configuration by cutting out a part of the capsule endoscope of the third modification
  • FIG. 13-2 is a plan view thereof.
  • a capsule endoscope 50 according to the third modification includes a pair of wheel-like members 58 instead of the pair of convex members 53 shown in FIGS. 11-1 and 11-2.
  • the pair of wheel-shaped members 58 is formed to have a diameter larger than the diameter of the capsule-shaped casing 51, and is located at the other end side of the center of gravity G of the capsule-shaped casing 51 (opposite to the tip cover 41a).
  • the other end side position) is rotatable with respect to the rotary shaft 59 provided on both sides.
  • the center-of-gravity position G is not limited to the center position of the capsule casing 51, but may be a position eccentric in the front-rear direction.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram schematically showing a progress state in the esophagus 57 of the capsule endoscope 50 of the third modification.
  • the capsule endoscope 50 is swallowed so that the imaging direction is opposite (upward)
  • the patient is lowered in the esophagus 57 of the subject 1.
  • the capsule-type casing 51 can rotate around the rotation axis 59.
  • the center-of-gravity position G of the capsule-type casing 51 is in an upward orientation relative to the pair of wheel-shaped members 58 (rotating shaft 59). For this reason, the capsule endoscope 50 is in an unstable state, and as shown in FIGS. 14 (b) and 14 (c), the center of gravity position G is lower than the wheel-shaped member 58 (rotating shaft 59).
  • the capsule-type casing 51 rotates so as to be turned upside down around the rotation axis 59. As a result, the distal end cover 51a side is directed downward, and imaging with the forward direction (downward side) of the capsule endoscope 50 in the traveling direction can be performed.
  • the forward direction (downward side) of the capsule endoscope 50 in the traveling direction is set as a desired imaging direction, and the pair of convex members 53 and wheel-shaped members are used.
  • 58 is the end position on the rear end side of the center of gravity position G.
  • a pair of convex 53 and wheels may be provided at the end side position on the front end side (tip cover 51a side) from the gravity center position G.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing the overall configuration of a wireless in-vivo information acquiring system which is a preferred embodiment of the in-vivo imaging system according to the present invention.
  • This intra-subject information acquisition system uses a monocular capsule endoscope that can capture images in only one end direction as an example of an in-vivo image capturing device.
  • the forward direction of the capsule endoscope is set as a desired imaging direction.
  • the in-subject information acquisition system is introduced into the subject 61, captures an in-vivo image and transmits data such as a video signal, and is carried by the subject 1.
  • the receiving device 63 that receives radio signals transmitted from the capsule endoscope 62 introduced into the subject 61 and the receiving device 63 is detachable with a pure cable 64. And a pure 65 as a simple image observation device that simply displays an image captured by the capsule endoscope 62 based on an electrical signal output from the receiving device 63.
  • the in-vivo information acquiring system includes a display device 66 that displays an in-vivo image based on an image signal received by the receiving device 63, the receiving device 63, and the display device.
  • a portable recording medium 67 for exchanging data with 6 is provided.
  • the receiving device 63 has an antenna unit 63a having a plurality of receiving antennas A1 to An attached to the external surface of the subject 61, and a radio signal received through the antenna unit 63a.
  • a main unit 63b, and these units 63a and 63b are detachably connected via connectors.
  • the receiving antennas Al to An are provided in a receiving jacket that can be worn by the subject 61, for example, and the subject 61 wears the receiving antennas Al to An by wearing this receiving jacket. May be.
  • the receiving antennas Al to An may be detachable from the jacket.
  • the display device 66 is for displaying an in-vivo image taken by the capsule endoscope 62, and is based on data obtained by the portable recording medium 67 or the like. It has a configuration such as a workstation that performs image display. Specifically, the display device 4 may be configured to directly display an image using a CRT display, a liquid crystal display, or the like, or may be configured to output an image to another medium such as a printer.
  • the portable recording medium 67 uses a Compact Flash (registered trademark) memory or the like, and is detachable from the receiving device 63 and the display device 66, and when the portable recording medium 67 is inserted into the both, information is stored. It has a structure that can be output or recorded.
  • the portable recording medium 67 is inserted into the display device 66 of the workstation before the inspection, and identification information such as the inspection ID is stored. Further, the reception information is received immediately before the inspection. The identification information is read by the receiving device 63 and registered in the receiving device 63.
  • the portable recording medium 67 is inserted into the receiving device 63 attached to the subject 61 to be inserted into the capsule endoscope. Record the data sent from mirror 62. Then, after the capsule endoscope 62 is ejected from the subject 61, that is, after imaging of the inside of the subject 61 is completed, the capsule endoscope 62 is taken out from the receiving device 63 and inserted into the display device 66.
  • the display device 66 has a configuration in which data recorded on the portable recording medium 67 is read out.
  • the subject 61 can freely operate during imaging in the body cavity, and the display device 66 This also contributes to shortening the data transfer period between the two.
  • the data transfer between the receiving device 63 and the display device 66 is performed by using another recording device built in the receiving device 63, such as a node disk, for transferring data between the receiving device 63 and the display device 66. Also, you can configure both to be wired or wirelessly connected.
  • the pure 65 is a portable type that is formed in a size that can be grasped by the operator's hand.
  • the pure 65 is an intra-body-cavity image based on an electrical signal (in-vivo image data) output from the receiving device 63. It has a function to display.
  • the pure 65 includes a display unit 68 using a small LCD for image display. 69 is a power switch.
  • the pure 65 is a rod-shaped antenna for realizing a reception function for directly receiving a radio signal (in-vivo image data) transmitted from the capsule endoscope 62 without passing through the receiving device 63. It has 70 integrally.
  • Pure 65 and Capsule endoscope 62 are used to capture in-vivo images.
  • the receiving device 63 and the pure 65 are connected by the pure cap 64, but they are not always used in a connected state. In this state, the pure capsule 64 is removed, and the subject 61 carries only the receiving device 63.
  • FIG. 16 is a schematic block diagram showing the internal circuit configuration of the pure 65.
  • the pure 65 includes a demodulator 72 that performs demodulation processing on a radio signal received via the antenna 70, and a signal processing circuit 73 that performs predetermined signal processing on the demodulated electric signal. Prepare.
  • a power switch 69, a display unit 68, and the like are connected to a control unit 74 having a microcomputer configuration including a CPU and the like that controls the pure 65 as a whole.
  • a switching switch 76 for selectively switching the output side of the demodulator 72 and the cable connector 75 side to which the pure cable 64 is connected is provided for the signal processing circuit 73, and the switching control of the switching switch 76 is provided.
  • a receiver connection detector 77 is provided.
  • a battery for driving each part is built in.
  • the control unit 74 includes an analysis unit 78 and a warning unit 79.
  • the analysis unit 78 is introduced into the oral cavity of the subject 61 and analyzes the image components captured by the imaging optical system (not shown) of the capsule endoscope 62 located in the oral cavity, thereby enabling the capsule endoscope It is for judging whether the shooting direction of 62 is facing the throat side or the tooth side. More specifically, a whitish image component is obtained when the imaging direction of the capsule endoscope 62 located in the oral cavity faces the tooth side, whereas the imaging direction faces the throat side. In some cases, the image components are generally reddish or deeply reddish, and there is a difference between the two image components. Therefore, the image components captured by the imaging optical system contain more than a predetermined amount of white image components. If a positive analysis result is obtained, it is determined that the capsule endoscope 62 is facing the tooth side.
  • the warning unit 79 is for issuing a warning regarding the orientation of the capsule endoscope 62 to the user based on the analysis result of the analysis unit 78. Specifically, when a positive analysis result is obtained by the analysis unit 78, that is, a determination result that the capsule endoscope 62 faces the tooth side instead of the throat side is obtained. If the shooting direction is Since it is not the desired shooting direction (forward direction), for example, the display unit 68 functions to display a warning message such as “the direction of the force pusher is reversed. Please reverse the swallowing direction”.
  • the nurse After swallowing the capsule endoscope 62 into the oral cavity, as shown in FIG. 18, the nurse holds the pure 65 in a single state and holds the capsule in the oral cavity of the subject 61.
  • the intraoral image data is directly acquired.
  • the analysis unit 78 By analyzing the image component of the intraoral image data by the analysis unit 78, the direction of the capsule endoscope 62 in the oral cavity is determined.
  • the capsule endoscope 62 faces the tooth side.
  • the shooting direction is facing backwards and not the desired shooting direction (forward direction).
  • the warning unit 79 displays on the display unit 68 “The capsule direction is reversed. Please reverse the swallowing direction. By displaying a warning message such as ⁇ ! /, '', The doctor or nurse instructs the subject 61 to reorient the capsule endoscope 62 in the oral cavity and then swallow it. Instruct. As a result, imaging in a desired direction in which the shooting direction is the forward direction is possible. On the other hand, if a negative analysis result is obtained in which the white image component included in the image component captured by the imaging optical system is less than a predetermined amount, the capsule endoscope 62 is placed on the throat side. No warning is given.
  • the mirror 62 (force-pouch type housing) analyzes the image components captured at the intraoral position, and based on the analysis results. Since the user is warned about the orientation of the capsule endoscope 62 (capsule housing), if the swallowing direction in the oral cavity is not the desired shooting direction, a warning is issued. By having the user correct the swallowing direction of the capsule endoscope 62, imaging in a desired direction can be ensured in the monocular type.
  • the analysis unit 78 of the fifth embodiment is directed to the tooth side depending on whether the white image component in the image component captured by the capsule endoscope 62 at the intraoral position is a predetermined amount or more. However, when the tooth side is photographed, the image is bright and reflected by the tooth force, and the brightness is high and image data is obtained. Therefore, the brightness of the image component exceeds a predetermined value. In some cases, it may be determined that the tooth side is facing. Furthermore, in order to improve the accuracy of analysis / judgment, both the conditions of the white image component and the luminance may be considered.
  • an analysis unit 78 is provided on the pure 65 side to analyze the image components. The analysis is performed by internal processing in the capsule endoscope 62, and the analysis result is pure. You may make it transmit to the side.
  • the forward direction of the capsule endoscope 62 is set as a desired photographing direction, and a warning is given when the capsule endoscope 62 faces the tooth side in the oral cavity.
  • the back direction of the capsule endoscope 62 is the desired imaging direction, it was determined that the capsule endoscope 62 was facing the throat in the oral cavity. A warning may be issued occasionally.
  • FIG. 19 is a longitudinal sectional side view showing a schematic configuration of a capsule endoscope used in the in-vivo image capturing system of Embodiment 6 of the present invention.
  • the capsule endoscope 80 according to the sixth embodiment is used in place of the capsule endoscope 62 in the in-vivo information acquiring system including the pure 65 as shown in FIG. 15, for example.
  • a capsule endoscope 80 includes a capsule-type casing 81 that can be introduced into the body cavity of a subject 61, and a capsule-type casing 81 that is built in the capsule-type casing 81 and only in one end side direction. It is configured as a monocular type equipped with an image pickup optical system 82 capable of taking images.
  • the capsule endoscope 80 includes a battery, circuit components, an antenna, etc. (not shown), and an ultrasonic transmission / reception device 83 provided on the rear end side (the other end side) of the capsule casing 81. .
  • the capsule-type casing 81 is of a size that allows the oral cavity of the subject 61 to be swallowed into the body, and is a substantially hemispherical tip cover 81a that is transparent or translucent, and does not transmit visible light.
  • An outer case that seals the inside in a liquid-tight manner is formed by elastically fitting a cylindrical cover 81b having a bottomed cylindrical shape that also has a strong colored material strength.
  • the imaging optical system 82 is in a capsule-type housing 41, and, for example, a plurality of light-emitting elements such as LEDs that emit illumination light for illuminating a subject site in a body cavity via the tip cover 81a portion 84 (hereinafter referred to as “LED84”), an image sensor 85 such as a CCD or CMOS (hereinafter referred to as “CCD85”) that receives the reflected light from the illumination light and images the region of the subject, An imaging lens 86 that forms an image of the subject is provided, and photography is possible only in one direction on the tip cover 8 la side.
  • the ultrasonic transmission / reception device 83 is for emitting ultrasonic waves toward the rear at the rear end side of the force-pessel type casing 81 and receiving ultrasonic waves reflected and returned.
  • FIG. 20 is a schematic block diagram showing the internal circuit configuration of the capsule endoscope 80.
  • the signal processing control unit 91 is for controlling the LED 84 and the CCD 85, and has an LED driving circuit 92 and a CCD driving circuit 93 corresponding to the LED 84 and the CCD 85, respectively.
  • the signal processing / control unit 91 performs an image processing unit 94 that performs predetermined image processing such as correlated double sampling processing, amplification processing, AZD conversion processing, and multiplexing processing on the output signal output from the CCD 85.
  • the signal processing / control unit 91 includes a control unit 96 having a timing generator (TG) and a sync generator (SG) 95 for generating various timing signals and synchronization signals, and is generated by the timing generator and the sync generator 95.
  • the operation of the drive circuits 92 and 93 and the image processing unit 94 and the operation timing thereof are controlled based on the timing signal and the synchronization signal.
  • the capsule endoscope 80 includes a transmission module 97 and a transmission antenna 98 that are provided on the output path of the imaging data that has passed through the image processing unit 94 and that output an RF modulation signal. Furthermore, the control unit 96 is connected to an ultrasonic transmission / reception device 83 having a transmission unit 99 for emitting ultrasonic waves and a reception unit 100 for receiving ultrasonic waves, and controls the operation timing of emitting ultrasonic waves. Control. In addition, the control unit 96 includes an intensity determination unit 101 and a warning unit 102. Prepare.
  • the intensity determination unit 101 is used to determine whether the reception intensity of the ultrasonic wave that is transmitted from the transmission unit 99 and received by the reception unit 100 when the capsule endoscope 80 is located in the oral cavity is equal to or higher than a predetermined value. is there. More specifically, when an ultrasonic wave is emitted in the oral cavity, the tooth side and the throat side are stiffer on the tooth side and the intensity of ultrasonic reflection is higher, so the ultrasonic wave received by the receiving unit 100 is stronger. If the reception intensity is greater than or equal to a predetermined value, it can be determined that the ultrasonic transmission / reception device 83 is facing the tooth side. In this case, the shooting direction (tip cover 81 side) is facing the throat side.
  • the warning unit 102 is for issuing a warning regarding the orientation of the capsule endoscope 80 to the user based on the determination result of the determination unit 101. Specifically, when a negative analysis result is obtained by the determination unit 101, that is, a determination result that the capsule endoscope 80 faces the tooth side instead of the throat side is obtained. In this case, the shooting direction is the backward direction and not the desired shooting direction (forward direction). Therefore, by outputting a warning signal to the transmission module 97, the pure 65 (see Fig. 15) side is output. For example, a warning signal is transmitted, and for example, a warning message such as “the capsule is in the opposite direction. Please reverse the swallowing direction” is displayed.
  • the control unit 96 transmits and outputs ultrasonic waves to the transmission unit 99 of the ultrasonic transmission / reception device 83.
  • the capsule endoscope 80 emits ultrasonic waves toward the rear side in the mouth cavity.
  • the ultrasonic wave reflected in the oral cavity is received by the receiving unit 100, and the received signal is output to the intensity determining unit 101.
  • the intensity determination unit 101 determines the direction of the capsule endoscope 80 in the oral cavity by determining whether the reception intensity of the ultrasonic wave is equal to or higher than a predetermined value set in advance.
  • the capsule endoscope 80 faces the tooth side. It is determined that In this case, since the shooting direction is the backward side and not the desired shooting direction (forward direction), the warning unit 101 sends a warning signal to the pure 65 and outputs it to the display unit 68. If the warning message such as “Reverse swallowing direction! /,” Is displayed, the doctor or nurse The capsule endoscope 80 is instructed to correct the orientation, and then instructed to swallow. As a result, it is possible to perform imaging in a desired direction in which the shooting direction is the forward direction. On the other hand, when a positive determination result is obtained that the ultrasonic wave reception intensity is equal to or higher than the predetermined value, it is determined that the capsule endoscope 62 faces the throat side, and no warning is issued.
  • the imaging is performed only in one end side direction.
  • a single-lens capsule endoscope 80 (capsule-type casing 81) capable of imaging is used to determine the received intensity of the ultrasonic waves emitted and received toward the rear imaged at the intraoral position, and based on the determination result Since the warning about the orientation of the capsule endoscope 80 (capsule type casing 81) is issued to the user, if the swallowing direction in the oral cavity is not the desired shooting direction, a warning is issued. By having the user correct the swallowing direction of the capsule endoscope 80, it is possible to ensure imaging in a desired direction in the monocular type.
  • the capsule endoscope 80 includes the intensity determination unit 101 and the warning unit 102 on the side of the capsule endoscope 80 to perform the determination and the warning. Send it to the pure side, and let the pure side make judgments and warnings.
  • the forward direction of the capsule endoscope 80 is set as a desired photographing direction, and a warning is given when the capsule endoscope 80 faces the tooth side in the oral cavity.
  • a warning is given when the capsule endoscope 80 faces the tooth side in the oral cavity.
  • the back direction of the capsule endoscope 80 is the desired imaging direction, it is determined that the capsule endoscope 80 faces the throat in the oral cavity. A warning may be issued occasionally.
  • the in-vivo image capturing device useful for the present invention is useful when a compound-eye or monocular capsule endoscope is used, and in particular, images in only a desired direction within a subject. It is suitable for the case.

Abstract

　被検体内において所望方向のみの撮像を確保することが可能な体内画像撮影装置を提供する。両端方向の撮影が可能な撮像光学系１２ａ，１２ｂを内蔵した複眼型のカプセル型筐体１１の被検体内における重力方向を加速度センサ１３で検出し、その検出結果に基づいてカプセル型筐体１１の進行方向を認識し撮影方向として撮像光学系１２ａ，１２ｂのうちの一方のみを選択することで、被検体内において所望方向のみの撮像を確保することができるようにした。ここで、複眼型であっても一方のみの撮像であり、撮像する画像データや観察時間を単眼型の場合と同程度に抑えられる。

Description

明 細 書
体内画像撮影装置
技術分野
[0001] 本発明は、被検体内に導入されて被検体内画像を撮影するカプセル型内視鏡等 の体内画像撮影装置に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、内視鏡の分野にお!、て、飲み込み型のカプセル型内視鏡が開発されて!、る 。このカプセル型内視鏡は、撮像機能と無線機能とを備え、体腔内の観察のために 患者の口から飲み込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、たとえば食道、胃 、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有す る (たとえば、特許文献 1参照)。
[0003] 体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像データは 、順次無線通信により体外に送信され、体外の受信装置内に設けられたメモリに蓄 積される。医師もしくは看護師においては、メモリに蓄積された画像データをもとにデ イスプレイに表示させた画像に基づいて診断を行うことができる。
[0004] 特許文献 1 :特開 2003— 19111号公報
特許文献 2 :米国特許出願公開第 2004Z199061号明細書
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] ところで、この種のカプセル型内視鏡に関しては、片方のみに CCD等の撮像素子 を搭載した単眼型のカプセル型内視鏡が一般的であり、一方向（一端側方向）のみ の撮影が可能とされている。ところが、単眼型のカプセル型内視鏡の場合、カプセル 型内視鏡を飲み込む時、または飲み込んだ後で体内を移動する時に、カプセル型 内視鏡の撮影方向が前と後ろとのどっちを向 、て進むのかが判りにく 、と 、う欠点が ある。これにより、たとえば、カプセル型内視鏡^み込んだ後、食道から胃に至る直 前の噴門部の様子を上力 下方向を覼き込むように撮像して観察したいような場合、 カプセル型内視鏡の撮影方向が逆向き (上向き、または後ろ向き)の状態で体内を 進んでしまうと、このような観察要求に応えることができないというような不都合がある
[0006] これに対して、近年では、進行方向の前後両方向（両端方向）の画像を撮影可能と した複眼型 (または、両眼型)のカプセル型内視鏡も提案されている (たとえば、特許 文献 2参照)。複眼型のカプセル型内視鏡によれば、進行方向に対して前後両方向 の撮像画像が得られるので、カプセル型内視鏡がどっちを向 、て進んでも支障な ヽ ものとなる。
[0007] ところが、複眼型のカプセル型内視鏡の場合、撮像した画像を後でディスプレイ等 によって観察する際に、前後両方向の大量の撮像画像を観察しなければならな 、。 一般に、単眼型のカプセル型内視鏡の場合でも観察には長時間要するものであり、 複眼型の場合には観察に極めて多大な時間を要するものとなってしまう。また、複眼 型のカプセル型内視鏡の場合、撮像された画像データが単純計算で単眼型のカブ セル型内視鏡の場合の 2倍となってしま ヽ、カプセル型内視鏡から受信機に対して データ送信する上で、単眼型の場合よりも広い帯域で送る必要が生じてしまい、制約 が大きくなる。
[0008] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被検体内において所望方向のみ の撮像を確保することが可能な体内画像撮影装置を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0009] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にカゝかる体内画像撮影装 置は、被検体内に導入可能であって、両端方向の撮影が可能な撮像光学系を内蔵 したカプセル型筐体と、前記被検体内における該カプセル型筐体の重力方向を検 出する重力センサと、該重力センサによる重力方向の検出結果に基づいて前記撮像 光学系の撮影方向として両端方向のうちの一方の方向を選択する撮像選択部と、を 備えたことを特徴とする。
[0010] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記撮像光学系 は、それぞれ撮像素子を個別に有して撮影方向を異ならせた 2つの撮像光学系から なり、前記撮像選択部は、 2つの前記撮像光学系のうちの一方を選択することを特徴 とする。 [0011] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記撮像光学系 は、両端方向の撮影に共用される 1つの撮像素子と、両端方向で個別に設けられて 前記撮像素子に撮影画像を結像させる 2つの結像光学系と、該 2つの結像光学系の うちの一方のみの撮影画像を前記撮像素子に対して選択的に有効とさせる切換えミ ラーとを備え、前記撮像選択部は、前記切換えミラーを切換えて 2つの前記結像光 学系のうちの一方を選択することを特徴とする。
[0012] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記切換えミラ 一は、 MEMS (マイクロ 'エレクト口'メカ-カル 'システム）ミラーであることを特徴とす る。
[0013] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記重力センサ は、加速度センサであることを特徴とする。
[0014] また、本発明に力かる体内画像撮影装置は、上記発明にお!/、て、前記撮像選択部 は、前記重力センサにより検出された重力方向側が撮影方向となるように両端方向 のうちの一方の方向を選択することを特徴とする。
[0015] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記切換えミラ 一の切換えは、前記撮像素子の撮像期間以外の期間に行われることを特徴とする。
[0016] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、被検体内に導入可能であって、一端 側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、該カプセル 型筐体の他端側に設けられて、該カプセル型筐体の前記一端側が前方向となって 前記被検体内を進むようにガイドする方向付けガイド部材と、を備えたことを特徴とす る。
[0017] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガ イド部材は、尾びれ状部材からなることを特徴とする。
[0018] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガ イド部材は、複数の糸状部材からなることを特徴とする。
[0019] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガ イド部材は、複数の羽根状部材カもなることを特徴とする。
[0020] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガ イド部材は、前記被検体内にぉ 、て溶ける材料力もなることを特徴とする。
[0021] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガ イド部材は、前記被検体内導入前に前記カプセル型筐体に後付けされる別部材から なることを特徴とする。
[0022] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、被検体内に導入可能であって、一端 側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、該カプセル 型筐体の重心位置よりも端部側位置の両側に設けられた一対の凸状部材と、を備え たことを特徴とする。
[0023] また、本発明に力かる体内画像撮影装置は、上記発明にお 、て、前記端部側位置 は、重心位置よりも他端側の端部側位置であることを特徴とする。
[0024] また、本発明にかかる体内画像撮影装置は、被検体内に導入可能であって、一端 側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、該カプセル 型筐体の径よりも大きく形成されて、該カプセル型筐体の重心位置よりも端部側位置 の両側に回転自在に設けられた一対の車輪状部材と、を備えたことを特徴とする。
[0025] また、本発明に力かる体内画像撮影装置は、上記発明にお 、て、前記端部側位置 は、重心位置よりも他端側の端部側位置であることを特徴とする。
[0026] また、本発明に力かる体内画像撮影装置は、上記発明にお!/、て、前記カプセル型 筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心位置であることを特徴とする。
[0027] また、本発明に力かる体内画像撮影装置は、上記発明にお!/、て、前記カプセル型 筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心より片側に偏心させた位置であること を特徴とする。
[0028] また、本発明に力かる体内画像撮影装置は、上記発明にお!/、て、前記カプセル型 筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心位置であることを特徴とする。
[0029] また、本発明に力かる体内画像撮影装置は、上記発明にお!/、て、前記カプセル型 筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心より片側に偏心させた位置であること を特徴とする。
発明の効果
[0030] 本発明にかかる体内画像撮影装置によれば、両端方向の撮影が可能な複眼型の カプセル型筐体の被検体内における重力方向を検出し、その検出結果に基づいて 撮影方向として両端方向のうちの一方の方向を選択するようにしたので、撮像光学 系の撮影方向として重力方向側または反重力方向側のうちで所望の方向を選択して 撮像させることで、被検体内において所望方向のみの撮像を確保することができ、複 眼型であっても撮像する画像データや観察時間を単眼型の場合と同程度に抑えるこ とができると!、う効果を奏する。
[0031] また、本発明にかかる体内画像撮影装置によれば、一端側方向のみの撮影が可能 な単眼型のカプセル型筐体の他端側に、該カプセル型筐体の一端側が前方向とな つて被検体内を進むようにガイドする方向付けガイド部材を備えたので、被検体内に おいてカプセル型筐体を撮影可能な一端側が常に前方向となって進むように方向付 けガイド部材によってガイドすることができ、単眼型において前方向側を所望の撮影 方向とする撮像を確保することができるという効果を奏する。
[0032] また、本発明にかかる体内画像撮影装置によれば、一端側方向のみの撮影が可能 な単眼型のカプセル型筐体の重心位置よりも端部側位置の両側に一対の凸状部材 を備えるので、該凸状部材を重心位置よりも他端側または一端側のうちで所望の端 部側位置に位置させておくことで、たとえばカプセル型筐体が食道内を下降する場 合において撮影方向が所望の方向でなくても管腔内壁に接触して回転軸となる得る 凸状部材に対して、カプセル型筐体の重心位置が上方となるため、重心位置が凸状 部材よりも下側となるようにカプセル型筐体が凸状部材を中心に回転することとなり、 単眼型において所望方向のみの撮像を確保することができるという効果を奏する。
[0033] また、本発明にかかる体内画像撮影装置によれば、一端側方向のみの撮影が可能 な単眼型のカプセル型筐体の重心位置よりも端部側位置の両側にカプセル型筐体 の径よりも大きな一対の車輪状部材を備えるので、該車輪状部材を重心位置よりも他 端側または一端側のうちで所望の端部側位置に位置させておくことで、たとえばカブ セル型筐体が食道内を下降する場合において撮影方向が所望の方向でなくても管 腔内壁に接触して回転軸となる得る車輪状部材に対して、カプセル型筐体の重心位 置が上方となるため、重心位置が車輪状部材よりも下側となるようにカプセル型筐体 が車輪状部材を中心に回転することとなり、単眼型にお!、て所望方向のみの撮像を 確保することができるという効果を奏する。
図面の簡単な説明
[図 1]図 1は、本発明にかかる体内画像撮影装置の好適な実施の形態である無線型 の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。
[図 2]図 2は、図 1に示したカプセル型内視鏡の概略構成を示す縦断側面図である。
[図 3]図 3は、カプセル型内視鏡の内部回路構成を示す概略ブロック図である。
[図 4-1]図 4 1は、体腔内におけるカプセル型内視鏡の進行例の一例を示す縦断 側面図である。
[図 4-2]図 4 2は、体腔内におけるカプセル型内視鏡の進行例の他例を示す縦断 側面図である。
[図 5]図 5は、本発明の実施の形態 2のカプセル型内視鏡の概略構成を示す縦断側 面図である。
[図 6]図 6は、カプセル型内視鏡の内部回路構成を示す概略ブロック図である。
[図 7-1]図 7— 1は、体腔内におけるカプセル型内視鏡の進行例の一例を示す縦断 側面図である。
[図 7-2]図 7— 2は、体腔内におけるカプセル型内視鏡の進行例の他例を示す縦断 側面図である。
[図 8-1]図 8—1は、本発明の実施の形態 3のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて 概略構成を示す側面図である。
[図 8-2]図 8— 2は、図 8— 1の平面図である。
[図 9]図 9は、変形例 1のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面 図である。
[図 10]図 10は、変形例 2のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す 側面図である。
[図 11-1]図 11— 1は、本発明の実施の形態 4のカプセル型内視鏡の一部を切り欠い て概略構成を示す側面図である。
[図 11-2]図 11 2は、図 11 1の平面図である。
[図 12]図 12は、カプセル型内視鏡の食道内の進行状況を模式的に示す説明図であ る。
[図 13-1]図 13— 1は、変形例 3のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を 示す側面図である。
[図 13-2]図 13— 2は、図 13— 1の平面図である。
[図 14]図 14は、カプセル型内視鏡の食道内の進行状況を模式的に示す説明図であ る。
[図 15]図 15は、本発明にかかる体内画像撮影システムの好適な実施の形態である 無線型の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。
[図 16]図 16は、ピュアの内部回路構成を示す概略ブロック図である。
[図 17]図 17は、カプセル飲み込み前のカプセル型内視鏡の撮像画像観察の様子を 示す正面図である。
[図 18]図 18は、口腔内位置にカプセル型内視鏡が存在する場合の方向検出の様子 を示す正面図である。
[図 19]図 19は、本発明の実施の形態 6の体内画像撮影システムに用いられるカプセ ル型内視鏡の概略構成を示す縦断側面図である。
[図 20]図 20は、カプセル型内視鏡の内部回路構成を示す概略ブロック図である。 符号の説明
1 被検体
2 カプセル型内視鏡
11 カプセル型筐体
12, 12a, 12b 撮像光学系
13 加速度センサ
15, 15a, 15b CCD
27 撮像選択部
31a, 31b 結像光学系
32 MEMSミラー
35 撮像選択部
40 カプセル型内視鏡 41 カプセル型筐体
42 撮像光学系
43 尾びれ状部材
45 CCD
47 糸状部材
48 羽根状部材
50 カプセル型内視鏡
51 カプセル型筐体
53 凸状部材
55 CCD
58 車輪状部材
発明を実施するための最良の形態
[0036] 以下に、本発明にかかる体内画像撮影装置および体内画像撮影システムの実施 の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、実施の形態に限定され るものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能で ある。
[0037] (実施の形態 1)
図 1は、本発明にかかる体内画像撮影装置の好適な実施の形態である無線型の被 検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。この被検体内情報取得 システムは、体内画像撮影装置の一例としてカプセル型内視鏡を用いている。図 1に おいて、被検体内情報取得システムは、被検体 1内に導入され、体腔内画像を撮像 して映像信号などのデータ送信を行うカプセル型内視鏡 2と、被検体 1内に導入され たカプセル型内視鏡 2から送信される無線信号の受信処理に用いられる受信装置 3 を備える。この受信装置 3は、被検体 1に携帯された状態で使用され、カプセル型内 視鏡 2から受信した無線信号の受信処理を行うためのものである。
[0038] また、本実施の形態の被検体内情報取得システムは、受信装置 3が受信した映像 信号に基づ!ヽて体腔内画像を表示する表示装置 4と、受信装置 3と表示装置 4との 間でデータの受け渡しを行うための携帯型記録媒体 5とを備える。受信装置 3は、被 検体 1の体外表面に貼付される複数の受信用アンテナ Al〜Anを有するアンテナュ ニット 3aと、このアンテナユニット 3aを介して受信された無線信号の処理などを行う受 信本体ユニット 3bとを備え、これらのユニット 3a, 3bは、コネクタを介して着脱可能に 接続される。なお、受信用アンテナ Al〜Anは、たとえば被検体 1が着用可能な受信 ジャケットに備え付けられ、被検体 1は、この受信ジャケットを着用することによって、 受信用アンテナ Al〜Anを装着するようにしてもよい。また、この場合、受信用アンテ ナ Al〜Anは、ジャケットに対して着脱自在なものであってもよ！/、。
[0039] 表示装置 4は、カプセル型内視鏡 2によって撮像された体腔内画像などを表示する ためのものであり、携帯型記録媒体 5等によって得られるデータに基づいて画像表示 を行うワークステーションなどのような構成を有する。具体的には、表示装置 4は、 CR Tディスプレイ、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成としてもよ!/ヽ し、プリンタなどのように、他の媒体に画像を出力する構成としてもよい。
[0040] 携帯型記録媒体 5は、コンパクトフラッシュ (登録商標)メモリなどが用いられ、受信 装置 3および表示装置 7に対して着脱可能であって、両者に対して挿着された時に 情報の出力または記録が可能な構造を有する。本実施の形態 1では、携帯型記録媒 体 5は、たとえば検査前には、ワークステーションの表示装置 4に揷着されて検査 ID などの識別情報が記憶され、さらに検査の直前には、受信装置 3に挿着され、この受 信装置 3によって、この識別情報が読み出されて受信装置 3内に登録される。また、 カプセル型内視鏡 2が被検体 1の体腔内を移動している間は、携帯型記録媒体 5は 、被検体 1に取り付けられた受信装置 3に挿着されてカプセル型内視鏡 2から送信さ れるデータを記録する。そして、カプセル型内視鏡 2が被検体 1から排出された後、 つまり、被検体 1の内部の撮像が終了した後には、受信装置 3から取り出されて表示 装置 4に挿着され、この表示装置 4によって、携帯型記録媒体 5に記録されたデータ が読み出される構成を有する。たとえば、受信装置 3と表示装置 4とのデータの受け 渡しを、携帯型記録媒体 5によって行うことで、被検体 1が体腔内の撮影中に自由に 動作することが可能となり、また、表示装置 4との間のデータの受け渡し期間の短縮 にも寄与している。なお、受信装置 3と表示装置 4との間のデータの受け渡しは、受 信装置 3に内蔵型の他の記録装置、たとえばノヽードディスクを用い、表示装置 4との 間のデータの受け渡しのために、双方を有線または無線接続するように構成してもよ い。
[0041] ここで、図 2を参照して、カプセル型内視鏡 2について説明する。図 2は、図 1に示し たカプセル型内視鏡 2の概略構成を示す縦断側面図である。本実施の形態 1のカブ セル型内視鏡 2は、図 2に示すように、被検体 1の体腔内に導入可能なカプセル型筐 体 11と、このカプセル型筐体 11内に内蔵されて前後両端方向の撮影が可能な 2つ の撮像光学系 12a, 12bとを備える複眼型として構成されている。また、カプセル型 内視鏡 2は、図示しない電池、回路構成部品、アンテナ等を備える他、重力センサと しての加速度センサ 13を備える。
[0042] カプセル型筐体 11は、被検体 1の口腔力 体内に飲み込み可能な大きさのもので あり、略半球状で透明性あるいは透光性を有する先端カバー 11a, l ibと、可視光が 不透過な有色材質力 なる筒形状の胴部カバー 11cとを弾性的に嵌合させることで 、内部を液密に封止する外装ケースを形成している。
[0043] 撮像光学系 12aは、カプセル型筐体 11内にあって、たとえば体腔内の被検体部位 を先端カバー 11a部分を介して照明するための照明光を出射する LEDなどの複数 の発光素子 14a (以下、「LED14a」という）と、照明光による反射光を受光して被検 体部位を撮像する CCDや CMOSなどの撮像素子 15a (以下代表して、「CCD15a」 という）と、この CCD15aに被写体の像を結像させる結像レンズ 16aと、を備え、先端 カバー 11a側なる端部方向の撮影が可能とされている。
[0044] 撮像光学系 12bは、カプセル型筐体 11内にあって、たとえば体腔内の被検体部位 を先端カバー l ib部分を介して照明するための照明光を出射する LEDなどの複数 の発光素子 14b (以下、「LED14b」という）と、照明光による反射光を受光して被検 体部位を撮像する CCDや CMOSなどの撮像素子 15b (以下代表して、「CCD15b」 という）と、この CCD15bに被写体の像を結像させる結像レンズ 16bと、を備え、先端 カバー l ib側なる端部方向の撮影が可能とされている。
[0045] 加速度センサ 13は、被検体 1の体腔内に導入されたカプセル型筐体 11の重力方 向を重力加速度を利用して検出するためのものであって、たとえばカプセル型筐体 1 1の中央部付近に配設される。この加速度センサ 13と CCD15a, 15bとの位置関係 はあら力じめ設定記憶されており、加速度センサ 13が検出する重力方向に対してい ずれの CCD 15aまたは 15bが該重力方向側に位置して!/、るかの特定が可能とされ ている。
[0046] つぎに、図 3を参照して、カプセル型内視鏡 2の内部回路構成について説明する。
図 3は、カプセル型内視鏡 2の内部回路構成を示す概略ブロック図である。まず、信 号処理 ·制御部 21aは、対をなす LED14aと CCD15aとを制御するためのものであり 、それぞれ LED14aと CCD15aに対応する LED駆動回路 22a, CCD駆動回路 23a を有する。また、信号処理'制御部 21aは、 CCD15aから出力される出力信号に対し て相関二重サンプリング処理、増幅処理、 AZD変換処理、多重化処理等の所定の 画像処理を施す画像処理部 24aを有する。さらに、信号処理'制御部 21aは、各種タ イミング信号や同期信号を生成するタイミングジェネレータ (TG)及びシンクジエネレ ータ（SG) 25aを有する制御部 26aを備え、タイミングジェネレータ及びシンクジエネ レータ 25aにより生成されたタイミング信号や同期信号に基づいて、駆動回路 22a, 2 3aや画像処理部 24aの動作やその動作タイミングなどを制御する。
[0047] また、信号処理'制御部 21bは、対をなす LED14bと CCD15bとを制御するための ものであり、それぞれ LED14bと CCD15bに対応する LED駆動回路 22b, CCD駆 動回路 23bを有する。また、信号処理'制御部 21bは、 CCD15bから出力される出力 信号に対して相関二重サンプリング処理、増幅処理、 AZD変換処理、多重化処理 等の所定の画像処理を施す画像処理部 24bを有する。さらに、信号処理'制御部 21 bは、各種タイミング信号や同期信号を生成するタイミングジェネレータ (TG)及びシ ンクジェネレータ（SG) 25bを有する制御部 26bを備え、タイミングジェネレータ及び シンクジェネレータ 25bにより生成されたタイミング信号や同期信号に基づいて、駆 動回路 22b, 23bや画像処理部 25bの動作やその動作タイミングなどを制御する。
[0048] ここで、制御部 26a, 26bは、制御部 26a側がマスタで制御部 26b側がスレーブとな る主従関係にあり、制御部 26bは制御部 26a側力ものィネーブル信号 EBに従いこの ィネーブル信号 EBが Hレベルの間だけ動作するように制御部 26aに従動して制御 動作を実行する。また、制御部 26aは、加速度センサ 13が検出するカプセル型筐体 11の重力方向の検出結果に応じて撮像光学系 12aと撮像光学系 12bとのうちの一 方のみが動作するように選択する撮像選択部 27を備える。本実施の形態 1では、力 プセル型内視鏡 2の進行方向前側 (重力方向側)を所望の撮影方向としており、撮像 選択部 27は、加速度センサ 13が検出した重力方向が先端カバー 11a側である場合 には、 LED14aや CCD15aが動作するように制御して撮像光学系 12aにより撮像さ せ、加速度センサ 13が検出した重力方向が先端カバー l ib側である場合には、イネ 一ブル信号 EBを Hレベルとし、 LED14bや CCD15bが動作するように制御して撮 像光学系 12bにより撮像させる。
[0049] また、カプセル型内視鏡 2は、画像処理部 24a, 24bを経た撮像データの出力経路 上に設けられて RF変調信号を出力する送信モジュール 28と送信アンテナ 29とを備 える。
[0050] このようなカプセル型内視鏡 2 (カプセル型筐体 11)は、被検体 1の内部に導入され た後、先端カバー 11a側または先端カバー l ib側が進行方向前側となって体腔内を 進む。たとえば、図 4—1に示すように、先端カバー 11a側が下向き前側となって被検 体 1の体腔内を進行する場合を考える。この場合、加速度センサ 13は、図 4—1中に 矢印で示すように、カプセル型筐体 11の重力方向が先端カバー 1 la寄りにあること を検出する。加速度センサ 13によるこの重力方向の検出結果を受けて、撮像選択部 27は、撮像光学系 12a側のみを選択し、制御部 26aによる制御の下、駆動回路 22a , 23aを駆動させることで LED14aを点灯させて CCD15aによる撮像動作を実行さ せる。これにより、カプセル型内視鏡 2は、先端カバー 11a側なる下向き前側の体腔 内画像のみを撮像し、撮像データを画像処理部 24aで処理した後、送信モジュール 28、送信アンテナ 29を通じて受信装置 3側に送信する。
[0051] 一方、たとえば、図 4— 2に示すように、先端カバー l ib側が下向き前側となって被 検体 1の体腔内を進行する場合、加速度センサ 13は、図 4— 2中に矢印で示すよう に、カプセル型筐体 11の重力方向が先端カバー l ib寄りにあることを検出する。カロ 速度センサ 13によるこの重力方向の検出結果を受けて、撮像選択部 27は、撮像光 学系 12b側のみを選択するために、制御部 26aから制御部 26bに対するィネーブル 信号 ENを Hレベルとし、制御部 26bによる制御の下、駆動回路 22b, 23bを駆動さ せることで LED14bを点灯させて CCD15bによる撮像動作を実行させる。これにより 、カプセル型内視鏡 2は、先端カバー l ib側なる下向き前側の体腔内画像のみを撮 像し、撮像データを画像処理部 24bで処理した後、送信モジュール 28、送信アンテ ナ 29を通じて受信装置 3側に送信する。
[0052] このように、本実施の形態 1の両端方向の撮影が可能な複眼型のカプセル型内視 鏡 2によれば、カプセル型筐体 11の被検体 1内における重力方向を加速度センサ 1 3によって検出し、その検出結果に基づいて所望方向なる重力方向側が常に撮影方 向となるように撮像光学系 12aまたは 12bを選択して撮像させるようにしたので、カブ セル型筐体 11の先端カバー 1 la, 1 lbの 、ずれが下向き前側となって進む場合で あっても、さらには、途中で前後方向が反転したような場合であっても、被検体 1内に おいて常に下向き前側方向のみの撮像を確保することができる。また、上向き後ろ側 の撮像は行わな 、ため、複眼型であっても撮像する画像データや観察時間を単眼 型の場合と同程度に抑えることもできる。
[0053] (実施の形態 2)
図 5は、本発明の実施の形態 2のカプセル型内視鏡 30の概略構成を示す縦断側 面図である。本実施の形態 2のカプセル型内視鏡 30は、図 2に示したカプセル型内 視鏡 2の CCD15a, 15bに代えて、両端方向の撮影に共用される 1つの CCD15を 備える複眼型のカプセル型内視鏡である。また、 LED14aと結像レンズ 16aは、 CC D15に対して先端カバー 11 a側の撮影画像を結像させるための結像光学系 31 aを 構成し、 LED14bと結像レンズ 16bは、 CCD15に対して先端カバー l ib側の撮影 画像を結像させるための結像光学系 3 lbを構成する。ここで、これらの結像光学系 3 la, 31bは、 CCD15に対する共通光路上にいずれか一方の光学系のみを有効とす るように選択的に切換え変位する切換えミラーとして MEMS (マイクロ 'エレクト口'メ 力-カル.システム）ミラー 32を備える。この MEMSミラー 32は、たとえば圧電素子等 のァクチユエータ 33により光路を切換えるように変位駆動されるものである。すなわち 、本実施の形態 2の撮像光学系 12は、 1つの CCD15と、 2つの結像光学系 31a, 31 bと、 MEMSミラー 32と力らなる。この他の構成は、カプセル型内視鏡 2の場合と同 様であり、加速度センサ 13も内蔵している。なお、加速度センサ 13も MEMSミラー 3 2と同様に MEMS加速度センサとして構成することができる。 [0054] つぎに、図 6を参照して、カプセル型内視鏡 30の内部回路構成について説明する 。図 6は、カプセル型内視鏡 30の内部回路構成を示す概略ブロック図である。信号 処理 ·制御部 21は、それぞれの結像光学系 31a, 31b中の LED14a, 14bや共通な CCD15並びに MEMSミラー 32用のァクチユエータ 33を制御するためのものであり 、それぞれ LED14a, 14bと CCD15とァクチユエータ 33に対応する LED駆動回路 2 2a, 22b、 CCD駆動回路 23、ァクチユエータ駆動回路 34を有する。また、信号処理 •制御部 21は、 CCD15から出力される出力信号に対して相関二重サンプリング処理 、増幅処理、 AZD変換処理、多重化処理等の所定の画像処理を施す画像処理部 24を有する。さらに、信号処理 ·制御部 21は、各種タイミング信号や同期信号を生成 するタイミングジェネレータ (TG)及びシンクジェネレータ（SG) 25を有する制御部 26 を備え、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ 25により生成されたタイミング 信号や同期信号に基づいて、駆動回路 22a, 22b, 23, 34や画像処理部 24の動作 やその動作タイミングなどを制御する。
[0055] また、制御部 26は、加速度センサ 13が検出するカプセル型筐体 11の重力方向の 検出結果に応じて結像光学系 31aと結像光学系 31bとのうちの一方のみが動作する ように選択する撮像選択部 35を備える。本実施の形態 2では、カプセル型内視鏡 30 の進行方向前側（重力方向側）を所望の撮影方向としており、撮像選択部 35は、カロ 速度センサ 13が検出した重力方向が先端カバー 11a側である場合には、ァクチユエ ータ 33を駆動させて MEMSミラー 32を切換え変位させることで結像光学系 31a側を 有効にするとともに、 LED14aが動作するように制御して結像光学系 31aおよび CC D15により撮像させる。一方、加速度センサ 13が検出した重力方向が先端カバー 1 lb側である場合には、ァクチユエータ 33を駆動させて MEMSミラー 32を切換え変 位させることで結像光学系 31b側を有効にするとともに、 LED14bが動作するように 制御して結像光学系 3 lbおよび CCD15により撮像させる。なお、 MEMSミラー 32 の切換え変位のタイミングは、 CCD15により撮像していないタイミング時に行わせる ことが好ましい。
[0056] このようなカプセル型内視鏡 30 (カプセル型筐体 11)は、被検体 1の内部に導入さ れた後、先端カバー 11a側または先端カバー l ib側が進行方向前側となって体腔内 を進む。たとえば、図 7—1に示すように、先端カバー 11a側が下向き前側となって被 検体 1の体腔内を進行する場合を考える。この場合、加速度センサ 13は、図 7—1中 に矢印で示すように、カプセル型筐体 11の重力方向が先端カバー 1 la寄りにあるこ とを検出する。加速度センサ 13によるこの重力方向の検出結果を受けて、撮像選択 部 35は、ァクチユエータ 33を駆動して MEMSミラー 32を図 7—1中に示すように切 換え変位させることで結像光学系 3 la側のみを有効とさせ、制御部 26による制御の 下、駆動回路 22a, 23を駆動させることで LED 14aを点灯させて CCD 15による撮像 動作を実行させる。これにより、カプセル型内視鏡 2は、先端カバー 11a側なる下向き 前側の体腔内画像のみを撮像し、撮像データを画像処理部 24で処理した後、送信 モジュール 28、送信アンテナ 29を通じて受信装置 3側に送信する。
[0057] 一方、たとえば、図 7— 2に示すように、先端カバー l ib側が下向き前側となって被 検体 1の体腔内を進行する場合、加速度センサ 13は、図 7— 2中に矢印で示すよう に、カプセル型筐体 11の重力方向が先端カバー l ib寄りにあることを検出する。カロ 速度センサ 13によるこの重力方向の検出結果を受けて、撮像選択部 35は、ァクチュ エータ 33を駆動して MEMSミラー 32を図 7— 2中に示すように切換え変位させること で結像光学系 31b側のみを有効とさせ、制御部 26による制御の下、駆動回路 22b, 23を駆動させることで LED14bを点灯させて CCD15による撮像動作を実行させる。 これにより、カプセル型内視鏡 2は、先端カバー l ib側なる下向き前側の体腔内画像 のみを撮像し、撮像データを画像処理部 24で処理した後、送信モジュール 28、送信 アンテナ 29を通じて受信装置 3側に送信する。
[0058] このように、本実施の形態 2の両端方向の撮影が可能な複眼型のカプセル型内視 鏡 2によれば、カプセル型筐体 11の被検体 1内における重力方向を加速度センサ 1 3によって検出し、その検出結果に基づいて所望方向なる重力方向側が常に撮影方 向となるように MEMSミラー 32の変位切換えによって結像光学系 3 laまたは 3 lbを 有効とさせて撮像させるようにしたので、カプセル型筐体 11の先端カバー 11a, l ib のいずれが下向き前側となって進む場合であっても、さらには、途中で前後方向が 反転したような場合であっても、被検体 1内において常に下向き前側方向のみの撮 像を確保することができる。また、 CCD15は共用であり低コストで済む上に、上向き 後ろ側の撮像は行わないため、複眼型であっても撮像する画像データや観察時間を 単眼型の場合と同程度に抑えることもできる。
[0059] なお、これらの実施の形態 1, 2では、カプセル型内視鏡 2または 30の進行方向前 側（重力方向側）を所望の撮影方向としており、加速度センサ 13による重力方向の検 出結果により重力方向側が撮影方向となるように制御したが、カプセル型内視鏡 2ま たは 30の進行方向後ろ側 (反重力方向側）を所望の撮影方向とする場合であれば、 加速度センサ 13による重力方向の検出結果により反重力方向側が撮影方向となる ように制御すればよい。
[0060] (実施の形態 3)
次に、本発明の実施の形態 3について、図 8—1および図 8— 2を参照して説明する 。図 8— 1は、本実施の形態 3のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示 す側面図であり、図 8— 2は、その平面図である。
[0061] 本実施の形態 3のカプセル型内視鏡 40は、被検体 1の体腔内に導入可能なカブ セル型筐体 41と、このカプセル型筐体 41内に内蔵されて一端側方向のみの撮影が 可能な撮像光学系 42とを備える単眼型として構成されている。また、カプセル型内視 鏡 40は、図示しない電池、回路構成部品、アンテナ等を内蔵する他、カプセル型筐 体 41の他端側に設けられた方向付けガイド部材としての尾びれ状部材 43を備える。
[0062] カプセル型筐体 41は、被検体 1の口腔力 体内に飲み込み可能な大きさのもので あり、略半球状で透明性あるいは透光性を有する先端カバー 41aと、可視光が不透 過な有色材質力もなる有底筒形状の胴部カバー 41bとを弾性的に嵌合させることで 、内部を液密に封止する外装ケースを形成している。
[0063] 撮像光学系 42は、カプセル型筐体 41内にあって、たとえば体腔内の被検体部位 を先端カバー 41a部分を介して照明するための照明光を出射する LEDなどの複数 の発光素子 44 (以下、「LED44」という）と、照明光による反射光を受光して被検体 部位を撮像する CCDや CMOSなどの撮像素子 45 (以下代表して、「CCD45」 t 、う )と、この CCD45に被写体の像を結像させる結像レンズ 46と、を備え、先端カバー 4 la側なる一端側方向のみの撮影が可能とされている。
[0064] 尾びれ状部材 43は、魚の尾びれのような扁平形状に形成されてカプセル型筐体 4 1の後端側 (先端カバー 41aとは反対の他端側）に設けられたもので、被検体 1の体 腔内に導入されたカプセル型筐体 41の先端カバー 41a側が常に前方向となって体 腔内を進むように方向付けるガイドのためのものである。
[0065] 本実施の形態 3のカプセル型内視鏡 40によれば、一端側方向のみの撮影が可能 な単眼型のカプセル型筐体 41の他端側に、該カプセル型筐体 41の一端側が常に 前方向となって被検体 1内を進むようにガイドする尾びれ状部材 43を備えるので、被 検体 1が口腔力 カプセル型内視鏡 40を飲み込む時に、いずれの方向で飲み込ん だとしても、尾びれ状部材 43が喉に接触しながら進むこととなり、先端カバー 41a側 が前方向となるように方向付けられるので、単眼型において前方向側を所望の撮影 方向とする撮像を確保することができる。
[0066] なお、尾びれ状部材 43は、カプセル型筐体 41と一体であってもよ 、が、別部材に より形成し、カプセル型筐体 41の後端側に後付けするようにしてもよい。尾びれ状部 材 43は、別部材とする場合、ゼラチン材質あるいはオブラート紙材質のように被検体 1の体腔内で溶ける材質とすることも可能である。また、異種材質による後付けの場 合、出荷時には通常の単眼型のカプセル型筐体 41のみのカプセル形状のままとし、 被検体 1による飲み込み直前に後付けするようにすることが望ま 、。
[0067] (変形例 1)
図 9は、変形例 1のカプセル型内視鏡の一部を切り欠 ヽて概略構成を示す側面図 である。本変形例 1は、図 8—1および図 8— 2に示したカプセル型内視鏡 40の尾び れ状部材 43に代えて、複数本の糸状部材 47を方向付けガイド部材として設けたもの である。糸状部材 47は、口腔内にくっつきやすいため、先端カバー 41a側を喉側に 向けたまま飲み込みやすくなり、先端カバー 41a側が常に前方向となるように方向付 けられるので、単眼型において前方向側を所望の撮影方向とする撮像を確保するこ とがでさる。
[0068] (変形例 2)
図 10は、変形例 2のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面 図である。本変形例 2は、図 8— 1および図 8— 2に示したカプセル型内視鏡 40の尾 びれ状部材 43に代えて、複数枚の羽根状部材 48を方向付けガイド部材として設け たものである。羽根状部材 48は、羽根が広がる方向には進みにくい上に、被検体 1 の管腔臓器内でのカプセル型筐体 41の回転を抑止するため、先端カバー 41a側が 常に前方向となって進むように方向付けられるので、単眼型において前方向側を所 望の撮影方向とする撮像を確保することができる。
[0069] なお、変形例 1, 2の糸状部材 47や羽根状部材 48も、カプセル型筐体 41と一体で あってもよいが、別部材により形成し、カプセル型筐体 41の後端側に後付けするよう にしてもよい。
[0070] (実施の形態 4)
次に、本発明の実施の形態 4について、図 11—1および図 11— 2を参照して説明 する。図 11—1は、本実施の形態 4のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構 成を示す側面図であり、図 11 2は、その平面図である。
[0071] 本実施の形態 4のカプセル型内視鏡 50は、被検体 1の体腔内に導入可能なカブ セル型筐体 51と、このカプセル型筐体 51内に内蔵されて一端側方向のみの撮影が 可能な撮像光学系 52とを備える単眼型として構成されている。また、カプセル型内視 鏡 50は、図示しない電池、回路構成部品、アンテナ等を内蔵する他、カプセル型筐 体 51の他端側位置の両側に設けられた一対の凸状部材 53を備える。
[0072] カプセル型筐体 51は、被検体 1の口腔力も体内に飲み込み可能な大きさのもので あり、略半球状で透明性あるいは透光性を有する先端カバー 51aと、可視光が不透 過な有色材質力もなる有底筒形状の胴部カバー 51bとを弾性的に嵌合させることで 、内部を液密に封止する外装ケースを形成している。
[0073] 撮像光学系 52は、カプセル型筐体 51内にあって、たとえば体腔内の被検体部位 を先端カバー 51a部分を介して照明するための照明光を出射する LEDなどの複数 の発光素子 54 (以下、「LED54」という）と、照明光による反射光を受光して被検体 部位を撮像する CCDや CMOSなどの撮像素子 55 (以下代表して、「CCD55」という )と、この CCD55に被写体の像を結像させる結像レンズ 56と、を備え、先端カバー 5 la側なる一端側方向のみの撮影が可能とされている。
[0074] 一対の凸状部材 53は、被検体 1の体腔内、特に食道内をカプセル型筐体 51が進 行する際に食道管腔内の内壁に接触することでカプセル型筐体 51の反転のための 回転軸をなすようにカプセル型筐体 51の側面よりも半球状に突出させたものである。 ここで、本実施の形態 2では、カプセル型内視鏡 50の進行方向前側を所望の撮影 方向としているため、一対の凸状部材 53は、カプセル型筐体 51の中心位置に設定 された重心位置 Gよりも他端側位置 (先端カバー 41aとは反対の他端側位置）に設け られている。なお、重心位置 Gは、カプセル型筐体 51の中心位置に限らず、前後方 向に偏心させた位置であってもよ 、。
[0075] ここで、カプセル型内視鏡 50を飲み込んだ後、食道から胃に至る直前の噴門部を 上から下方向を覼き込むように撮像して観察する場合を考える。図 12は、カプセル 型内視鏡 50の食道 57内の進行状況を模式的に示す説明図である。この場合、図 1 2 (a)に示すように、カプセル型内視鏡 50を撮影方向が逆向き（上向き）となるように 飲み込んだとしても、被検体 1の食道 57内を下降する際に、カプセル型筐体 51の側 面力も突出した一対の凸状部材 53が食道 57の管腔内壁（図面表裏方向の内壁）に 接触して回転軸となる得る一方、カプセル型筐体 51の重心位置 Gがー対の凸状部 材 53よりも上方位置にある。このため、カプセル型内視鏡 50は、不安定状態にあり、 図 12 (b) (c)に示すように、重心位置 Gが凸状部材 53よりも下側位置となるように力 プセル型筐体 51が凸状部材 53を回転軸として上下反転するように回転する。これに より、先端カバー 51a側が下向きとなり、カプセル型内視鏡 50の進行方向前側（下向 き側)を所望の撮影方向とする撮像が可能となる。
[0076] また、たとえば図 12 (c)に示すように、カプセル型内視鏡 50が所望の撮影方向のま ま飲み込まれた場合には、重心位置 Gと一対の凸状部材 53との位置関係により、力 プセル型筐体 51が回転して反転するようなことはな 、。
[0077] また、カプセル型内視鏡 50の重心位置 Gを先端カバー 51a寄りに偏心させるだけ でも、食道 57内を下降する際に先端カバー 51a側が下向きとなるようにさせることは 可能であるが、凸状部材 53のような部分がない場合には回転軸を持たせに《回転 させにくいものとなってしまう。また、重心位置 Gを偏心させるための内部構造 '配置 の変更を必要とし、制約も多くなる。これに対して、本実施の形態 4の場合、重心位置 Gを標準的な中心位置に設定したままで、容易に実現することができる。
[0078] (変形例 3) 図 13— 1は、変形例 3のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側 面図であり、図 13— 2は、その平面図である。本変形例 3のカプセル型内視鏡 50は、 図 11— 1および図 11— 2に示した一対の凸状部材 53に代えて、一対の車輪状部材 58を備える。一対の車輪状部材 58は、カプセル状筐体 51の径よりも大きな径に形 成されたもので、カプセル状筐体 51の重心位置 Gよりも他端側位置 (先端カバー 41 aとは反対の他端側位置）の両側に設けられた回転軸 59に対して回転自在とされて いる。なお、重心位置 Gは、カプセル型筐体 51の中心位置に限らず、前後方向に偏 心させた位置であってもよ 、。
[0079] ここで、カプセル型内視鏡 50を飲み込んだ後、食道から胃に至る直前の噴門部を 上から下方向を覼き込むように撮像して観察する場合を考える。図 14は、変形例 3の カプセル型内視鏡 50の食道 57内の進行状況を模式的に示す説明図である。この場 合、図 14 (a)に示すように、カプセル型内視鏡 50を撮影方向が逆向き (上向き）とな るように飲み込んだとしても、被検体 1の食道 57内を下降する際に、カプセル型筐体 51の側面力も突出した一対の径大な車輪状部材 58が食道 57の管腔内壁に接触し て摩擦となるため、カプセル型筐体 51は回転軸 59回りに回転可能な状態となる一方 、カプセル型筐体 51の重心位置 Gがー対の車輪状部材 58 (回転軸 59)よりも上方位 置にある。このため、カプセル型内視鏡 50は、不安定状態にあり、図 14 (b) (c)に示 すように、重心位置 Gが車輪状部材 58 (回転軸 59)よりも下側位置となるようにカプセ ル型筐体 51が回転軸 59回りに上下反転するように回転する。これにより、先端カバ 一 51a側が下向きとなり、カプセル型内視鏡 50の進行方向前側（下向き側）を所望の 撮影方向とする撮像が可能となる。
[0080] また、たとえば図 14 (c)に示すように、カプセル型内視鏡 50が所望の撮影方向のま ま飲み込まれた場合には、重心位置 Gと一対の車輪状部材 58 (回転軸 59)との位置 関係により、カプセル型筐体 51が回転して反転するようなことはな 、。
[0081] なお、これらの実施の形態 4、変形例 3では、カプセル型内視鏡 50の進行方向前 側 (下向き側)を所望の撮影方向としており、一対の凸状部材 53や車輪状部材 58を 重心位置 Gよりも後端側の端部側位置としたが、カプセル型内視鏡 50の進行方向後 ろ側 (上向き側)を所望の撮影方向とする場合であれば、一対の凸状部材 53や車輪 状部材 58を重心位置 Gよりも前端側 (先端カバー 51a側）の端部側位置に設けるよう にすればよい。
[0082] (実施の形態 5)
図 15は、本発明にかかる体内画像撮影システムの好適な実施の形態である無線 型の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。この被検体内情 報取得システムは、体内画像撮影装置の一例として一端側方向のみの撮影が可能 な単眼型のカプセル型内視鏡を用いている。また、本実施の形態 5では、カプセル 型内視鏡の進行方向前側を所望の撮影方向とする。図 15において、被検体内情報 取得システムは、被検体 61内に導入され、体腔内画像を撮像して映像信号などのデ ータ送信を行うカプセル型内視鏡 62と、被検体 1に携帯された状態で使用され、被 検体 61内に導入されたカプセル型内視鏡 62から送信される無線信号の受信処理を 行う受信装置 63と、この受信装置 63に対してピュアケーブル 64によって着脱自在に 有線接続され、受信装置 63から出力される電気信号に基づきカプセル型内視鏡 62 で撮像された画像の表示を簡易的に行う簡易画像観察装置としてのピュア 65とを備 える。
[0083] また、本実施の形態 5の被検体内情報取得システムは、受信装置 63が受信した映 像信号に基づ ヽて体腔内画像を表示する表示装置 66と、受信装置 63と表示装置 6 6との間でデータの受け渡しを行うための携帯型記録媒体 67とを備える。受信装置 6 3は、被検体 61の体外表面に貼付される複数の受信用アンテナ A1〜 Anを有するァ ンテナユニット 63aと、このアンテナユニット 63aを介して受信された無線信号の処理 などを行う受信本体ユニット 63bとを備え、これらのユニット 63a, 63bは、コネクタを介 して着脱可能に接続される。なお、受信用アンテナ Al〜Anは、たとえば被検体 61 が着用可能な受信ジャケットに備え付けられ、被検体 61は、この受信ジャケットを着 用することによって、受信用アンテナ Al〜Anを装着するようにしてもよい。また、この 場合、受信用アンテナ Al〜Anは、ジャケットに対して着脱自在なものであってもよ い。
[0084] 表示装置 66は、カプセル型内視鏡 62によって撮像された体腔内画像などを表示 するためのものであり、携帯型記録媒体 67等によって得られるデータに基づいて画 像表示を行うワークステーションなどのような構成を有する。具体的には、表示装置 4 は、 CRTディスプレイ、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成として もよいし、プリンタなどのように、他の媒体に画像を出力する構成としてもよい。
[0085] 携帯型記録媒体 67は、コンパクトフラッシュ (登録商標)メモリなどが用いられ、受信 装置 63および表示装置 66に対して着脱可能であって、両者に対して挿着された時 に情報の出力または記録が可能な構造を有する。本実施の形態 5では、携帯型記録 媒体 67は、たとえば検査前には、ワークステーションの表示装置 66に挿着されて検 查 IDなどの識別情報が記憶され、さらに検査の直前には、受信装置 63に挿着され、 この受信装置 63によって、この識別情報が読み出されて受信装置 63内に登録され る。また、カプセル型内視鏡 62が被検体 61の体腔内を移動している間は、携帯型記 録媒体 67は、被検体 61に取り付けられた受信装置 63に挿着されてカプセル型内視 鏡 62から送信されるデータを記録する。そして、カプセル型内視鏡 62が被検体 61か ら排出された後、つまり、被検体 61の内部の撮像が終了した後には、受信装置 63か ら取り出されて表示装置 66に挿着され、この表示装置 66によって、携帯型記録媒体 67に記録されたデータが読み出される構成を有する。たとえば、受信装置 63と表示 装置 66とのデータの受け渡しを、携帯型記録媒体 67によって行うことで、被検体 61 が体腔内の撮影中に自由に動作することが可能となり、また、表示装置 66との間の データの受け渡し期間の短縮にも寄与している。なお、受信装置 63と表示装置 66と の間のデータの受け渡しは、受信装置 63に内蔵型の他の記録装置、たとえばノヽード ディスクを用い、表示装置 66との間のデータの受け渡しのために、双方を有線または 無線接続するように構成してもよ ヽ。
[0086] ピュア 65は、操作者が手で把持可能な程度の大きさに形成された可搬型のもので 、受信装置 63から出力される電気信号 (体腔内画像データ）に基づく体腔内画像を 表示する機能を有する。力かる機能を実現するために、ピュア 65は、画像表示用の 小型 LCDによる表示部 68を備える。 69は、電源スィッチである。また、ピュア 65は、 受信装置 63を経由することなくカプセル型内視鏡 62から送信される無線信号 (体腔 内画像データ）を直接受信するための受信機能を実現するためのロッド状のアンテ ナ 70を一体に有する。ここで、ピュア 65とカプセル型内視鏡 62とが、体内画像撮影 システム 71を構成する。なお、図 15では、受信装置 63とピュア 65とがピュアケープ ル 64によって接続されているが、両者は、常に接続状態で使用されるわけではなぐ 受信装置 63の受信画像によるリアルタイム観察を行わな 、状態では、ピュアケープ ル 64は外されており、被検体 61は受信装置 63のみを携帯することとなる。
[0087] 次に、ピュア 65の内部回路構成について説明する。図 16は、ピュア 65の内部回路 構成を示す概略ブロック図である。ピュア 65は、アンテナ 70を介して受信された無線 信号に対して復調処理を行う復調器 72と、復調処理が施された電気信号に対して所 定の信号処理を施す信号処理回路 73とを備える。ピュア 65全体の制御を受け持つ CPU等を備えるマイクロコンピュータ構成の制御部 74には、前述の信号処理回路 7 3の他に、電源スィッチ 69、表示部 68等が接続されている。さらに、信号処理回路 7 3に対して、復調器 72の出力側と、ピュアケーブル 64が接続されるケーブルコネクタ 75側とを選択切替えする切替スィッチ 76が設けられ、この切替スィッチ 76の切替制 御を行う受信機接続検出部 77を備える。なお、特に図示しないが、各部を駆動する ためのバッテリが内蔵されている。
[0088] 制御部 74は、分析部 78と警告部 79とを備える。分析部 78は、被検体 61の口腔内 に導入され、口腔内に位置するカプセル型内視鏡 62の撮像光学系（図示せず)が 撮像した画像成分を分析することでカプセル型内視鏡 62の撮影方向が喉側を向い ているか歯側を向いているかを判定するためのものである。より具体的には、口腔内 に位置するカプセル型内視鏡 62の撮影方向が歯側を向いている場合には白っぽい 画像成分が得られるのに対して、撮影方向が喉側を向いている場合には全体的に 赤っぽいまたは赤味の深い画像成分となり、両者の画像成分に違いがあることから、 撮像光学系が撮像した画像成分中に所定量以上の白画像成分が含まれて ヽると ヽ う肯定的な分析結果が得られた場合には、カプセル型内視鏡 62が歯側を向いてい ると判定する。
[0089] 警告部 79は、分析部 78の分析結果に基づいてカプセル型内視鏡 62の向きに関 する警告をユーザに対して発するためのものである。具体的には、分析部 78によつ て肯定的な分析結果か得られた場合、すなわち、カプセル型内視鏡 62が喉側では なく歯側を向いているとの判定結果が得られた場合には、撮影方向が後ろ向き側と なっており、所望の撮影方向（前向き方向）ではないので、たとえば表示部 68に「力 プセルの向きが逆です。飲み込み方向を反転させてください」等の警告メッセージを 表示させる機能を果たす。
[0090] 次に、検査開始時の処理について説明する。まず、カプセル型内視鏡 62を飲み込 む際には、図 17に示すように、医師や看護師が単体状態のピュア 65を把持して、電 源スィッチ投入後で飲み込み前のカプセル型内視鏡 62に近づけてアンテナ 70を通 じてカプセル型内視鏡 62からの無線信号を直接的に受信し、その撮像画像を表示 部 68に表示させることで、カプセル型内視鏡 62の撮影方向を確認し、被検体 61〖こ 対して該カプセル型内視鏡 62の飲み込み方向を指示することができる。
[0091] また、カプセル型内視鏡 62を口腔内に飲み込んだ後では、図 18に示すように、医 師ゃ看護師が単体状態のピュア 65を把持して被検体 61の口腔内のカプセル型内 視鏡 62に近づけてアンテナ 70を通じてカプセル型内視鏡 62からの無線信号を直接 的に受信することで、口腔内画像データを直接的に取得する。この口腔内画像デー タの画像成分を分析部 78で分析することにより、口腔内におけるカプセル型内視鏡 62の向きを判定する。ここで、撮像光学系が撮像した画像成分中に所定量以上の白 画像成分が含まれているという肯定的な分析結果が得られた場合には、カプセル型 内視鏡 62が歯側を向いていると判定する。この場合、撮影方向が後ろ向き側となつ ており、所望の撮影方向（前向き方向）ではないので、警告部 79は、たとえば表示部 68に「カプセルの向きが逆です。飲み込み方向を反転させてくださ!/、」等の警告メッ セージを表示させることで、医師や看護師は、被検体 61に対して口腔内のカプセル 型内視鏡 62の向きを直すように指示し、その後、飲み込むように指示する。これによ り、撮影方向が前向き方向となる所望方向の撮像が可能となる。一方、撮像光学系 が撮像した画像成分中に含まれる白画像成分が所定量よも少な ヽと ヽぅ否定的な分 析結果が得られた場合には、カプセル型内視鏡 62が喉側を向いていると判定し、警 告は発しない。
[0092] このように、本実施の形態 5によれば、口腔内における喉側と歯側との画像成分の 違いに着目し、一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型内視鏡 62 (力 プセル型筐体)が口腔内位置で撮像した画像成分を分析し、その分析結果に基づ いてカプセル型内視鏡 62 (カプセル型筐体)の向きに関する警告をユーザに対して 発するようにしたので、 口腔内における飲み込み方向が所望の撮影方向ではない場 合には警告を発することで、該ユーザにカプセル型内視鏡 62の飲み込み方向を直 してもらうことで、単眼型において所望方向の撮像を確保することができる。
[0093] なお、本実施の形態 5の分析部 78は、 口腔内位置でカプセル型内視鏡 62が撮像 した画像成分中の白画像成分が所定量以上であるかによって歯側を向いているかを 判定するようにしたが、歯側を撮影した場合には、歯力もの反射できらきら光るような 画像となり輝度の高 、画像データが得られることから、画像成分の輝度が所定値以 上である場合には歯側を向いていると判定するようにしてもよい。さらには、分析'判 定の精度を高めるため、白画像成分と輝度との両方の条件を考慮するようにしてもよ い。また、本実施の形態 5では、ピュア 65側に分析部 78を備えて画像成分を分析す るようにした力 カプセル型内視鏡 62内での内部処理で分析し、分析結果をピュア 6 5側に送信出力させるようにしてもよい。
[0094] また、本実施の形態 5では、カプセル型内視鏡 62の進行方向前側を所望の撮影方 向としており、口腔内でカプセル型内視鏡 62が歯側を向いている場合を警告の対象 としたが、カプセル型内視鏡 62の進行方向後ろ側を所望の撮影方向とする場合であ れば、口腔内でカプセル型内視鏡 62が喉側を向いていると判定されたときに警告を 発するようにすればよい。
[0095] (実施の形態 6)
図 19は、本発明の実施の形態 6の体内画像撮影システムに用いられるカプセル型 内視鏡の概略構成を示す縦断側面図である。本実施の形態 6のカプセル型内視鏡 8 0は、たとえば図 15に示したようなピュア 65を備える被検体内情報取得システム中で カプセル型内視鏡 62に代えて用いられるものである。
[0096] 本実施の形態 6のカプセル型内視鏡 80は、被検体 61の体腔内に導入可能なカブ セル型筐体 81と、このカプセル型筐体 81内に内蔵されて一端側方向のみの撮影が 可能な撮像光学系 82とを備える単眼型として構成されている。また、カプセル型内視 鏡 80は、図示しない電池、回路構成部品、アンテナ等を内蔵する他、カプセル型筐 体 81の後端側 (他端側）に設けられた超音波送受信装置 83を備える。 [0097] カプセル型筐体 81は、被検体 61の口腔力も体内に飲み込み可能な大きさのもの であり、略半球状で透明性あるいは透光性を有する先端カバー 81aと、可視光が不 透過な有色材質力もなる有底筒形状の胴部カバー 81bとを弾性的に嵌合させること で、内部を液密に封止する外装ケースを形成している。
[0098] 撮像光学系 82は、カプセル型筐体 41内にあって、たとえば体腔内の被検体部位 を先端カバー 81a部分を介して照明するための照明光を出射する LEDなどの複数 の発光素子 84 (以下、「LED84」という）と、照明光による反射光を受光して被検体 部位を撮像する CCDや CMOSなどの撮像素子 85 (以下代表して、「CCD85」という )と、この CCD85に被写体の像を結像させる結像レンズ 86と、を備え、先端カバー 8 la側なる一端側方向のみの撮影が可能とされている。超音波送受信装置 83は、力 プセル型筐体 81の後端側において後方に向けて超音波を発するとともに反射され て戻ってくる超音波を受信するためのものである。
[0099] つぎに、図 20を参照して、カプセル型内視鏡 80の内部回路構成について説明す る。図 20は、カプセル型内視鏡 80の内部回路構成を示す概略ブロック図である。信 号処理'制御部 91は、 LED84や CCD85を制御するためのものであり、それぞれ LE D84と CCD85とに対応する LED駆動回路 92、 CCD駆動回路 93を有する。また、 信号処理 ·制御部 91は、 CCD85から出力される出力信号に対して相関二重サンプ リング処理、増幅処理、 AZD変換処理、多重化処理等の所定の画像処理を施す画 像処理部 94を有する。さらに、信号処理 ·制御部 91は、各種タイミング信号や同期 信号を生成するタイミングジェネレータ (TG)及びシンクジェネレータ（SG) 95を有す る制御部 96を備え、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ 95により生成され たタイミング信号や同期信号に基づいて、駆動回路 92, 93や画像処理部 94の動作 やその動作タイミングなどを制御する。
[0100] また、カプセル型内視鏡 80は、画像処理部 94を経た撮像データの出力経路上に 設けられて RF変調信号を出力する送信モジュール 97と送信アンテナ 98とを備える 。さらに、制御部 96は、超音波を発するための送信部 99と超音波を受信するための 受信部 100とを有する超音波送受信装置 83に接続されており、超音波を発する動 作タイミングなどを制御する。また、制御部 96は、強度判定部 101と警告部 102とを 備える。強度判定部 101は、カプセル型内視鏡 80が口腔内に位置する時に送信部 99が発して受信部 100が受信した超音波の受信強度が所定値以上であるかを判定 するためのものである。より具体的には、口腔内において超音波を発した場合、歯側 と喉側とでは歯側の方が堅くて超音波の反射強度が強 、ので、受信部 100が受信し た超音波の受信強度が所定値以上であれば、超音波送受信装置 83が歯側を向 ヽ ていると判定することができる。この場合、撮影方向（先端カバー 81側）は、喉側を向 いていることになる。
[0101] 警告部 102は、判定部 101の判定結果に基づいてカプセル型内視鏡 80の向きに 関する警告をユーザに対して発するためのものである。具体的には、判定部 101によ つて否定的な分析結果か得られた場合、すなわち、カプセル型内視鏡 80が喉側で はなく歯側を向いているとの判定結果が得られた場合には、撮影方向が後ろ向き側 となっており、所望の撮影方向（前向き方向）ではないので、送信モジュール 97に対 して警告信号を出力することで、ピュア 65 (図 15参照)側に警告信号を送信し、たと えば表示部 68に「カプセルの向きが逆です。飲み込み方向を反転させてください」等 の警告メッセージを表示させる機能を果たす。
[0102] 次に、カプセル型内視鏡 80の飲み込み時の処理について説明する。カプセル型 内視鏡 80を口腔内に飲み込んだ状態で、制御部 96は、超音波送受信装置 83の送 信部 99に対して超音波を送信出力させる。これにより、カプセル型内視鏡 80は、口 腔内において後側に向けて超音波を発する。口腔内で反射された超音波は受信部 100で受信され、その受信信号が強度判定部 101に対して出力される。強度判定部 101は、この超音波の受信強度があらかじめ設定された所定値以上であるかを判定 することにより、口腔内におけるカプセル型内視鏡 80の向きを判定する。ここで、超 音波が喉側に向けて発せられ、超音波の受信強度が所定値よりも小さいという否定 的な判定結果が得られた場合には、カプセル型内視鏡 80が歯側を向 、て 、ると判 定する。この場合、撮影方向が後ろ向き側となっており、所望の撮影方向 (前向き方 向）ではないので、警告部 101は警告信号をピュア 65に向けて送信出力し、たとえ ば表示部 68に「カプセルの向きが逆です。飲み込み方向を反転させてくださ!/、」等 の警告メッセージを表示させることで、医師や看護師は、被検体 61に対して口腔内 のカプセル型内視鏡 80の向きを直すように指示し、その後、飲み込むように指示す る。これにより、撮影方向が前向き方向となる所望方向の撮像が可能となる。一方、 超音波の受信強度が所定値以上であるという肯定的な判定結果が得られた場合に は、カプセル型内視鏡 62が喉側を向いていると判定し、警告は発しない。
[0103] このように、本実施の形態 6によれば、口腔内における喉側と歯側とで堅さが異なり 、反射させる超音波の強度が異なる点に着目し、一端側方向のみの撮影が可能な単 眼型のカプセル型内視鏡 80 (カプセル型筐体 81)が口腔内位置で撮像した後方に 向けて発して受信した超音波の受信強度を判定し、その判定結果に基づいてカプセ ル型内視鏡 80 (カプセル型筐体 81)の向きに関する警告をユーザに対して発するよ うにしたので、 口腔内における飲み込み方向が所望の撮影方向ではない場合には 警告を発することで、該ユーザにカプセル型内視鏡 80の飲み込み方向を直してもら うことで、単眼型において所望方向の撮像を確保することができる。
[0104] なお、本実施の形態 6では、カプセル型内視鏡 80側に強度判定部 101や警告部 1 02を備えて判定や警告を行わせるようにしたが、超音波の受信強度信号をピュア側 に送信し、ピュア側で判定や警告を行わせるようにしてもょ 、。
[0105] また、本実施の形態 6では、カプセル型内視鏡 80の進行方向前側を所望の撮影方 向としており、口腔内でカプセル型内視鏡 80が歯側を向いている場合を警告の対象 としたが、カプセル型内視鏡 80の進行方向後ろ側を所望の撮影方向とする場合であ れば、口腔内でカプセル型内視鏡 80が喉側を向いていると判定されたときに警告を 発するようにすればよい。
産業上の利用可能性
[0106] 以上のように、本発明に力かる体内画像撮影装置は、複眼型や単眼型のカプセル 型内視鏡を用いる場合に有用であり、特に、被検体内において所望方向のみの撮 像を確保した 、場合に適して 、る。

Claims

請求の範囲
[1] 被検体内に導入可能であって、両端方向の撮影が可能な撮像光学系を内蔵した カプセル型筐体と、
前記被検体内における該カプセル型筐体の重力方向を検出する重力センサと、 該重力センサによる重力方向の検出結果に基づ 、て前記撮像光学系の撮影方向 として両端方向のうちの一方の方向を選択する撮像選択部と、
を備えたことを特徴とする体内画像撮影装置。
[2] 前記撮像光学系は、それぞれ撮像素子を個別に有して撮影方向を異ならせた 2つ の撮像光学系からなり、
前記撮像選択部は、 2つの前記撮像光学系のうちの一方を選択することを特徴とす る請求項 1に記載の体内画像撮影装置。
[3] 前記撮像光学系は、両端方向の撮影に共用される 1つの撮像素子と、両端方向で 個別に設けられて前記撮像素子に撮影画像を結像させる 2つの結像光学系と、該 2 つの結像光学系のうちの一方のみの撮影画像を前記撮像素子に対して選択的に有 効とさせる切換えミラーとを備え、
前記撮像選択部は、前記切換えミラーを切換えて 2つの前記結像光学系のうちの 一方を選択することを特徴とする請求項 1に記載の体内画像撮影装置。
[4] 前記切換えミラーは、 MEMS (マイクロ 'エレクト口'メカ-カル 'システム）ミラーであ ることを特徴とする請求項 3に記載の体内画像撮影装置。
[5] 前記重力センサは、加速度センサであることを特徴とする請求項 1に記載の体内画 像撮影装置。
[6] 前記撮像選択部は、前記重力センサにより検出された重力方向側が撮影方向とな るように両端方向のうちの一方の方向を選択することを特徴とする請求項 2に記載の 体内画像撮影装置。
[7] 前記切換えミラーの切換えは、前記撮像素子の撮像期間以外の期間に行われるこ とを特徴とする請求項 3に記載の体内画像撮影装置。
[8] 被検体内に導入可能であって、一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内 蔵したカプセル型筐体と、 該カプセル型筐体の他端側に設けられて、該カプセル型筐体の前記一端側が前 方向となって前記被検体内を進むようにガイドする方向付けガイド部材と、
を備えたことを特徴とする体内画像撮影装置。
[9] 前記方向付けガイド部材は、尾びれ状部材からなることを特徴とする請求項 8に記 載の体内画像撮影装置。
[10] 前記方向付けガイド部材は、複数の糸状部材力 なることを特徴とする請求項 8に 記載の体内画像撮影装置。
[11] 前記方向付けガイド部材は、複数の羽根状部材力 なることを特徴とする請求項 8 に記載の体内画像撮影装置。
[12] 前記方向付けガイド部材は、前記被検体内にぉ 、て溶ける材料力もなることを特徴 とする請求項 8に記載の体内画像撮影装置。
[13] 前記方向付けガイド部材は、前記被検体内導入前に前記カプセル型筐体に後付 けされる別部材からなることを特徴とする請求項 8に記載の体内画像撮影装置。
[14] 被検体内に導入可能であって、一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内 蔵したカプセル型筐体と、
該カプセル型筐体の重心位置よりも端部側位置の両側に設けられた一対の凸状部 材と、
を備えたことを特徴とする体内画像撮影装置。
[15] 前記端部側位置は、重心位置よりも他端側の端部側位置であることを特徴とする請 求項 14に記載の体内画像撮影装置。
[16] 被検体内に導入可能であって、一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内 蔵したカプセル型筐体と、
該カプセル型筐体の径よりも大きく形成されて、該カプセル型筐体の重心位置より も端部側位置の両側に回転自在に設けられた一対の車輪状部材と、
を備えたことを特徴とする体内画像撮影装置。
[17] 前記端部側位置は、重心位置よりも他端側の端部側位置であることを特徴とする請 求項 16に記載の体内画像撮影装置。
[18] 前記カプセル型筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心位置であることを特 徴とする請求項 14に記載の体内画像撮影装置。
[19] 前記カプセル型筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心より片側に偏心させ た位置であることを特徴とする請求項 14に記載の体内画像撮影装置。
[20] 前記カプセル型筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心位置であることを特 徴とする請求項 16に記載の体内画像撮影装置。
[21] 前記カプセル型筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心より片側に偏心させ た位置であることを特徴とする請求項 16に記載の体内画像撮影装置。
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