专利名称：医疗装置、医疗装置引导系统、胶囊型医疗装置及胶囊型医疗装置引导装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及插入体腔内的医疗装置、适合于使医疗装置在旋转的同时推进来进行引导的医疗装置引导系统、胶囊型医疗装置及胶囊型医疗装置引导装置。
背景技术：
作为利用旋转磁场在被检查体内推进的现有技术，有日本国专利公开2001-179700公报和专利公开2002-187100号公报。在这些现有技术中公开了一种可以移动的微型仪器的移动控制系统，具有产生旋转磁场的磁场产生部；接受该旋转磁场而旋转来获得推力的机器人主体；检测机器人主体的位置的位置检测部；和磁场变更单元，其根据该位置检测部检测到的机器人主体的位置，变更通过磁场产生部产生的旋转磁场的方向，以使机器人主体朝向到达目的地的方向。
在上述现有技术中，在微型仪器行进的管腔宽度或直径较小、比较狭窄、或者管腔曲折的情况下，有时产生不能顺畅地引导微型仪器等的现象。
并且，反之在管腔大于微型仪器的大小时，设在微型仪器外周的螺旋结构部和管腔之间的接触减少，有时不能进行预想的引导。
另外，上述现有技术是在通过钻孔器形成孔的同时行进的类型，不能适用于在体腔内的食道等管腔脏器内沿着该管腔行进的情况。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供在体腔内引导插入体腔内的医疗装置主体的情况下，能够提高医疗装置的通过功能的医疗装置，以及能够进行适合于使医疗装置顺畅通过的引导的医疗装置、医疗装置引导系统、胶囊型医疗装置和胶囊型医疗装置引导装置。
并且，本发明的目的在于，提供可以通过旋转而沿着管腔脏器内部在短时间内引导到目标部位侧的医疗装置、医疗装置引导系统、胶囊型医疗装置和胶囊型医疗装置引导系统。
另外，本发明的目的在于，提供即使是弯曲的管腔脏器也能够顺畅推进的医疗装置、医疗装置引导系统、胶囊型医疗装置和胶囊型医疗装置引导系统。
发明内容
本发明的医疗装置是具有被导入到体腔内的插入部的医疗装置，包括力偶产生单元，该力偶产生单元产生具有与插入轴平行的作用线的力偶。
并且，本发明的医疗装置包括医疗装置，其具有插入到体腔内的、并具有大致呈圆筒状的外形的插入部；设置在该医疗装置主体的侧面上的螺旋状结构部；推力产生机构，其具有使该螺旋状结构部绕所述医疗装置主体的圆筒轴旋转的旋转驱动单元，并在圆筒轴方向上产生推力；以及力偶产生单元，其产生具有与所述圆筒轴平行的作用线的力偶。
本发明的医疗装置引导系统包括旋转磁场；磁场产生装置，其产生与该旋转磁场的旋转平面垂直的方向的磁场；医疗装置主体，其具有插入到体腔内的插入部；设置在所述医疗装置主体上的推力产生结构部；以及磁铁，其设置在所述医疗装置主体中，并被配置成磁极方向朝向与所述推力产生结构部的推力产生方向大致垂直的方向。
本发明的医疗装置引导系统包括产生旋转磁场的磁场产生装置；具有插入到体腔内的插入部的医疗装置主体；设置在所述医疗装置主体上的推力产生结构部；重心位置变更机构，其使设置在所述医疗装置主体上的医疗装置的重心位置相对于医疗装置的插入轴移动；磁铁，其设置在所述医疗装置主体上，并被配置成磁极方向朝向与所述推力产生结构部的推力产生方向大致垂直的方向；以及传递单元，其把控制所述重心位置变更机构的控制信号传递给医疗装置主体。
本发明的胶囊型医疗装置包括具有插入到体腔内的插入部的胶囊型医疗装置主体；设置在所述医疗装置主体上的推力产生结构部；以及磁铁，其设置在所述医疗装置主体上，并被配置在所述胶囊型医疗装置主体的推力产生方向的中心附近，使磁极方向朝向与所述推力产生结构部的推力产生方向大致垂直的方向。
本发明的胶囊型医疗装置包括具有插入到体腔内的插入部的胶囊型医疗装置主体；设置在所述医疗装置主体上的推力产生结构部；以及磁铁，其设置在所述医疗装置主体上，并被配置在所述胶囊医疗装置主体的推力产生方向的端部附近，使磁极方向朝向与所述推力产生结构部的推力产生方向大致直形的方向。
另外，本发明的医疗装置用于在被检查体的管腔脏器内进行检查或处置等的医疗行为，主体由沿对称轴具有行进方向的旋转对称体构成，主体的行进方向前部或后部的至少一方由直径沿端部方向变细、并具有大致球面的端部形状的缩径部构成，在主体内部具有电磁场响应部，其受到从被检查体外施加的电磁场的旋转的作用，在主体外表面上具有用于把由所述电磁场响应部产生的旋转运动转换为推进力的螺旋状结构，设置成使所述螺旋状结构的端部到达主体端部附近。
本发明的医疗装置用于在被检查体的管腔脏器内进行检查或处置等的医疗行为，主体由大致圆筒形状部分、以及主体两端的直径沿端部方向变细并具有大致球面的端部形状的缩径部构成，在主体内部具有磁铁，其受到从被检查体外部施加的旋转磁场的磁作用，在主体外表面上具有用于把由所述磁铁产生的旋转运动转换为推进力的螺旋状结构，所述螺旋状结构设置在所述主体的大致圆筒形状部分和所述缩径部两者上。
本发明的医疗装置引导系统用于在被检查体的管腔脏器内进行检查或处置等的医疗行为，具有医疗装置，其主体由沿对称轴具有行进方向的旋转对称体构成，主体的行进方向的前部或后部的至少一方由直径沿端部方向变细并具有大致球面的端部形状的缩径部构成，在主体内部具有电磁场响应部，其受到从被检查体外部施加的电磁场的旋转的作用，在主体外表面上具有用于把所述电磁场响应部的旋转运动转换为推进力的螺旋状结构，设置成使所述螺旋状结构的端部到达主体端部附近；电磁场产生单元，其产生作用于设置在所述医疗装置中的电磁场响应部的电磁场；电磁场控制单元，其控制所述电磁场产生单元产生的电磁场的方向，所述电磁场产生单元在三轴方向上产生电磁场，使所述医疗装置在管腔脏器内旋转。
本发明的医疗装置引导系统用于在被检查体的管腔脏器内进行检查或处置等的医疗行为，包括医疗装置，其主体由大致圆筒形状部分、以及主体两端的直径沿端部方向变细并具有大致球面的端部形状的缩径部构成，在主体内部具有磁铁，其受到从被检查体外部施加的旋转磁场的磁作用，在主体外表面上具有用于把所述磁铁的旋转运动转换为推进力的螺旋状结构，所述螺旋状结构设置在所述主体的大致圆筒形状部分和所述缩径部两者上；电磁场产生单元，其产生作用于设置在所述医疗装置中的电磁场响应部的电磁场；电磁场控制单元，其控制所述电磁场产生单元产生的电磁场的方向，所述电磁场产生单元在三轴方向上产生电磁场，使所述医疗装置在管腔脏器内旋转。
图1是具有本发明的第1实施方式的胶囊型医疗装置引导系统的特别以旋转磁场产生装置为主体的概要结构图。
图2是表示具有本发明的第1实施方式的胶囊型医疗装置引导系统的各部分的内部结构的框图。
图3(A)是胶囊主体的侧视图。
图3(B)是胶囊主体的正视图。
图4(A)是表示操作输入装置的结构的说明图。
图4(B)是示出了显示与图4(A)所示的操作输入装置的操作对应的信息的图像显示画面的图。
图5是表示施加旋转磁场时的旋转磁场的变化状态等的说明图。
图6(A)和图6(B)是表示施加了振动磁场时的胶囊型医疗装置受到的力偶的状况的概要图。
图7(A)和图7(B)是表示改变旋转磁场和振动磁场的频率和强度时，胶囊型医疗装置的前端描画的轨迹的图。
图8(A)是表示使旋转磁场的频率和振动磁场的频率相等时的轨迹的图。
图8(B)是表示使振动磁场的频率为旋转磁场的频率的2倍时，胶囊型医疗装置的前端描画的轨迹的图。
图8(C)是表示使振动磁场为直流时，胶囊型医疗装置的前端描画的轨迹的图。
图9(A)、图9(B)和图9(C)是表示使用试样，施加旋转磁场和振动磁场时的推进速度的测量结果等的图。
图10(A)、图10(B)、图10(C)和图10(D)是在弯曲的管腔脏器和较宽的管腔脏器内推进时的动作说明图。
图11是在把胶囊型医疗装置的中心轴设定为x′方向的坐标系中施加旋转磁场等时的说明图。
图12是进行了变更胶囊型医疗装置的方向的方向输入指示时的胶囊的方向和旋转磁场的方向的计算的说明图。
图13是利用极坐标系表示胶囊型医疗装置的新方向的说明图。
图14是胶囊型医疗装置的内部结构的配置图。
图15是在图14中把磁体配置在后端侧的变形例的配置图。
图16是在图14中把磁体配置在观察窗侧的变形例的配置图。
图17是对图15所示的配置施加振动磁场时的动作说明图。
图18(A)和图18(B)是在分别把磁体配置在胶囊型医疗装置主体的中心附近和端部附近的情况下、进行引导时的运动的差异的说明图。
图19(A)和图19(B)是表示本发明的第2实施方式的胶囊型医疗装置和寻呼机电机部分的图。
图20是表示本发明的第3实施方式的胶囊型医疗装置的剖视图。
图21(A)是表示电磁螺线管装置部分的结构图。
图21(B)是表示在单侧端部设有挠性管的胶囊型内窥镜的图。
图22是表示具有本发明的第4实施方式的胶囊型医疗装置引导系统的概要结构图。
图23是更加详细地表示图22所示结构的框图。
图24是表示磁场产生装置的概要结构的概要结构图。
图25是表示胶囊型医疗装置的外观的侧视图。
图26是表示胶囊型医疗装置的内部结构的剖视图。
图27是表示水槽的侧视图，其中将试样的胶囊插入到硅管内，以施加旋转磁场来测量推进速度。
图28是表示在端部设有螺旋状突起的第1试样的图。
图29(A)和图29(B)是表示推进速度的测量结果的曲线图。
图30(A)和图30(B)是表示在弯曲的管路内推进时的作用的说明图。
图31是表示第5实施方式的胶囊型医疗装置的侧视图。
图32是表示第1变形例的胶囊型医疗装置的侧视图。
图33是表示第2变形例的胶囊型医疗装置的侧视图。
图34是表示第3变形例的胶囊型医疗装置的侧视图。
图35是表示第4变形例的胶囊型医疗装置的螺旋状突起的间距的概要侧视图。
图36(A)是表示本发明的第6实施方式的胶囊型医疗装置的说明图。
图36(B)是表示来自图36(A)所示胶囊型医疗装置的获取图像的图。
图37是将变形例的胶囊型医疗装置的结构部分切开来表示的侧视图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的实施方式。
(第1实施方式)图1～图18涉及本发明的第1实施方式，图1和图2表示第1实施方式的胶囊型医疗装置引导系统的整体结构，图3表示胶囊主体的侧视图和正视图，图4(A)和(B)表示操作输入装置的结构和显示与该操作对应的信息的图像显示画面，图5表示施加旋转磁场时的旋转磁场的变化状况等，图6表示施加了振动磁场时的胶囊型医疗装置受到的力偶的状况，图7表示改变旋转磁场和振动磁场的频率和强度时，胶囊型医疗装置的前端描画的轨迹，图8(A)表示使旋转磁场的频率和振动磁场的频率相等时的轨迹，图8(B)表示使振动磁场的频率为旋转磁场的频率的2倍时，胶囊型医疗装置的前端描画的轨迹，图8(C)表示使振动磁场为直流时，胶囊型医疗装置的前端描画的轨迹，图9表示使用试样，施加旋转磁场和振动磁场时的推进速度的测量结果等，图10表示在弯曲的管腔脏器和较宽的管腔脏器内推进时的动作说明图，图11表示在把胶囊型医疗装置的中心轴设定为x′方向的坐标系中施加旋转磁场等时的说明图，图12表示进行了变更胶囊型医疗装置的方向的方向输入指示时的胶囊方向和旋转磁场方向的计算的说明图，图13表示利用绝对坐标系表示胶囊型医疗装置的新方向的说明图，图14表示胶囊型医疗装置的内部结构的配置图，图15表示在图14中把磁体配置在后端侧的变形例的配置图，图16表示在图14中把磁体配置在观察窗侧的变形例的配置图，图17表示对图15所示的配置施加振动磁场时的动作的说明图，图18表示在分别把磁体配置在胶囊型医疗装置主体的中心附近和端部附近的情况下进行引导时的运动的差异。
如图1和图2所示，本发明的医疗装置引导系统的第1实施方式的胶囊型医疗装置引导系统1具有胶囊型医疗装置3(以下简称为胶囊)，其插入(导入)到未图示的患者的体腔内，发挥对体腔内部进行拍摄的胶囊型内窥镜的作用；磁场产生装置4，其配置在患者的周围即体外，对所述胶囊3施加旋转磁场和力偶产生用磁场(或振动磁场)；磁场控制装置(或电源控制装置)5，其进行使该磁场产生装置4产生旋转磁场和力偶产生用磁场(或振动磁场)的驱动电流的供给控制；处理装置6，其由个人计算机等构成，配置在患者的体外，与胶囊3进行无线通信，并进行图像处理，并且根据操作者的操作来控制磁场控制装置5，进行控制施加在胶囊3上的旋转磁场和力偶产生用磁场(或振动磁场)的方向和大小等的处理；显示装置7，其连接到该处理装置6上，显示通过胶囊3拍摄的图像等；操作输入部8，其连接到处理装置6上，通过手术医生等操作者的操作，指示输入与操作对应的指示信号。
如图4(A)所示，该操作输入部8具有方向输入装置8a，其进行使插入到体内的胶囊3推进的方向的输入指示；旋转频率输入装置8b，其产生与操作对应的旋转频率的旋转磁场的指示信号；旋转磁场的强度调节装置8c，其对旋转磁场的强度进行调节操作；振动(或力偶产生用)磁场的强度调节装置8d；振动(力偶产生用)磁场的频率调节装置8e；振动(或力偶产生用)开启/关闭开关(简称为振动开关)8f，其设置在构成方向输入装置8a的操纵杆9的例如顶部上，进行振动(或力偶产生用)磁场的施加的开启/关闭。另外，以下(几乎所有情况下)把振动(力偶产生用)磁场表述为振动磁场。
如图3所示，胶囊3形成为大致圆筒形状或胶囊形状，在也作为插入到体内的插入部的外装容器11的外周面上，螺旋状地设置了把旋转转换为推力(推进力)的、作为推力产生结构部的螺旋状突起(或螺旋部)12。
该螺旋状突起12形成为在外装容器11的外周面上设置圆弧部的大致半球状等的断面结构，平滑地接触体内的内壁面。
并且，在被该外装容器11密闭的内部，收纳着由物镜13和配置在其成像位置上的摄像元件14构成的摄像单元。并且，在该外装容器11内，除了收纳着进行摄像所需要的照明用的照明元件15(参照图2)等外，还收纳着用于使胶囊3更加平滑地推进的磁体(永久磁铁)16。
如图3(A)、图3(B)所示，物镜13被配置在例如外装容器11的半球状且透明的前端盖11a的内侧，使得其光轴与圆筒状胶囊3的可以称为插入轴的中心轴C一致，前端盖11a的中央部分如图3(B)所示成为观察窗17。另外，虽然在图3(A)、图3(B)中未示出，照明元件15配置在物镜13的周围。
因此，该情况下，物镜13的视野方向成为物镜13的光轴方向，即沿着胶囊3的圆筒状的中心轴C的方向。
并且，如图3(A)、图3(B)所示，配置在胶囊3内的长度方向的中央附近的磁体16被配置成在与中心轴C垂直的方向上形成N极和S极。该情况下，磁体16的中心被配置成与该胶囊3的重心位置一致，在从外部施加磁场的情况下，作用于磁体16的磁力的中心成为胶囊3的重心位置，形成容易顺畅地对胶囊3进行磁力推进的结构。
另外，如图3(B)所示，配置成使磁体16的磁化方向、即双极子的方向与摄像元件14的特定的配置方向一致。
即，显示通过摄像元件14拍摄到的图像时的上方向被设定为从磁体16的S极朝向N极的方向。
并且，通过利用磁场产生装置4对胶囊3施加旋转磁场，使磁体16磁力旋转，使在内部固定了该磁体16的胶囊3与磁体16一起旋转，此时设置在胶囊3的外周面上的螺旋状突起12接触体腔内壁而旋转，从而可以推进胶囊3。
并且，在本实施方式中，其特征在于，如图6(A)和图6(B)表示的其基本功能(作用)的概要那样(通过进行接通振动开关8f的操作)，可以利用磁场产生装置4对胶囊3施加磁场方向在胶囊3的中心轴C方向上变化的振动磁场(力偶产生用磁场)Hm，从而可以对内置于该胶囊3中的磁体16作用如图6(A)和图6(B)中的箭头所示那样平行于中心轴C、而且大小相等方向相反的力(即力偶)。
该情况下，力偶在连接磁体16的两个磁极的线上、在两个磁极的各个位置上，与中心轴C平行，力的大小相等，而且其方向彼此相反，并进行作用使得胶囊3旋转。
在本实施方式中，利用来自外部的磁场来对磁体16作用力偶，但也可以如在后面叙述的第2实施方式等中说明的那样，使胶囊3形成为使其长度方向的插入轴的方向摇摆振动或倾斜等的倾斜(摇动)机构，或改变重心位置的模拟的力偶产生单元的结构(也可以是产生或作用与形成力偶的一方相当的力)。
并且，在本实施方式中，在利用外部磁场控制内置有磁体16的胶囊3的情况下，可以根据外部磁场的方向而得知通过胶囊3拍摄的图像的上方向是哪个方向。
在胶囊3内除上述的物镜13、摄像元件14、照明元件15、磁体16外，如图2所示，还收纳有以下部件信号处理电路20，对由摄像元件14拍摄的信号进行信号处理；存储器21，临时存储由信号处理电路20生成的数字视频信号；无线电路22，利用高频信号对从存储器21读出的视频信号进行调制而转换为无线发送的信号，或者对从处理装置6发送的控制信号进行解调等；对胶囊3，如信号处理电路20等进行控制的胶囊控制电路23；向信号处理电路20等胶囊3内部的电气系统供给工作用电源的电池24。
并且，与该胶囊3进行无线通信的处理装置6具有与所述无线电路22进行无线通信的无线电路25；数据处理电路26，与无线电路25连接，对从胶囊3发送的图像数据进行图像显示等的数据处理等；控制数据处理电路26和电源控制装置5等的控制电路27；存储电路28，存储通过所述电源控制装置5由旋转磁场产生装置4产生的旋转磁场的状态信息、和方向输入装置8a等的设定信息。
数据处理电路26上连接着显示装置7，显示由摄像元件14拍摄、经过无线电路22、25、通过数据处理电路26处理的图像等。并且，由于在胶囊3旋转的同时拍摄图像，所以该数据处理电路26进行把显示在显示装置7上时的图像的方向修正为一定方向的处理，并进行图像处理，以便能够显示手术医生容易看清的图像(记载于日本专利申请2002-105493号)。
从构成操作输入装置8的方向输入装置8a、旋转频率输入装置8b等，向所述控制电路27输入与操作对应的指示信号，控制电路27进行与指示信号对应的控制动作。
并且，所述控制电路27与存储电路28连接，在存储电路28中一直存储着通过磁场控制装置5由磁场产生装置4产生的旋转磁场的方向和磁场的方向的信息。然后，在进行使旋转磁场的方向和磁场的方向改变的操作的情况下，也可以使旋转磁场的方向和磁场的方向连续变化，并且使它们平滑地变化。另外，也可以把存储电路28设置在控制电路27内部。
并且，与所述控制电路27连接的磁场控制装置5具有交流电流产生和控制部31，由产生交流电流、并且控制其频率和相位的3个交流电流产生和控制电路构成；驱动部32，由分别放大各个交流电流的3个驱动器构成，3个驱动器的输出电流分别被提供给构成磁场产生装置4的3个电磁铁33a、33b、33c。
该情况下，电磁铁33a、33b、33c被配置成产生正交的三轴方向的磁场。作为磁场产生装置4的示例，可以考虑33a、33b、33c分别是亥姆霍兹(helmholtz)线圈，是各自的磁场产生方向相互垂直的三轴亥姆霍兹线圈等。
并且，通过操作构成图4(A)所示的操作输入装置8的方向输入装置8a，产生磁场方向的指示信号，或者通过操作旋转频率输入装置8b，产生与操作对应的旋转频率的旋转磁场的指示信号，或者通过操作振动(接通/断开)开关8f，产生由振动磁场强度调节装置8d等设定的(交流或周期性的)振动磁场，从而可以针对胶囊3的磁体16，产生使胶囊3的中心轴C本身绕胶囊3的长度方向的中心轴C的中心点旋转的力偶。该情况下，在使中心轴C本身完全旋转之前，交流或周期性地施加振动磁场以使得振动磁场(作为力偶起作用)的方向变更为反方向，所以胶囊3进行倾斜运动或振动。
另外，在图4(A)中，通过在方向输入装置8a中使操纵杆9向想要行进的预期方向倾斜，可以产生使胶囊3向该方向移动的旋转磁场。
图5表示例如施加旋转磁场时的状态，通过对胶囊3施加旋转磁场，可以使内置于胶囊3内的磁体16旋转，借助该旋转可使胶囊3前进或后退。
并且，如图5所示，施加旋转磁场，该旋转磁场的极向在与胶囊3的长度方向的中心轴C的方向(在图5中为y′)垂直的旋转磁场平面上变化，使胶囊3与在胶囊3内被固定在和其长度方向垂直的方向上的磁体16一起绕其长度方向旋转，对应于其旋转方向，可以通过图3所示的螺旋状突起12与体腔内壁啮合而前进或后退。
并且，在本实施方式中，可以对胶囊3施加发挥以下作用的振动磁场(力偶产生用磁场)，即，使磁体16绕图5中的长度方向的中心轴C的方向y′摇动(振动)。并且，在施加振动磁场时，可以使长度方向从实线所示的状态变化(振动)为例如虚线所示的状态(由yz′表示其中心轴方向)。
由此，胶囊3绕其长度方向的中心轴C旋转，并且偏心使得该旋转中心轴C的方向倾斜。即，可成为旋转陀螺的转矩变小、心轴在重力作用下进行摇动的动作(以下把该动作称为Z字形(zigzag)动作)的状态。
这样，在使胶囊3在与该胶囊3的直径大致相同的管腔内沿着该管腔的长度方向行进或后退时，通过施加使胶囊3绕其长度方向旋转的旋转磁场，可以使其顺畅地移动。
与此相对，在管腔弯曲的部分(参照图10(A))，胶囊3接触弯曲部分，在单纯地绕长度方向旋转的情况下，有时难以在弯曲的方向上顺畅地移动。
在这种情况下，如上面所述，通过施加振动磁场，以作用如下的力该力沿着胶囊3的长度方向的中心轴C、在该中心轴C的中心的周围，使中心轴C旋转，从而使胶囊3进行Z字形动作，在进行Z字形动作时的长度方向成为管腔的弯曲方向的状态下，可以使胶囊3在该方向上顺畅地移动(参照图10(A)，将在后面叙述)。
另外，为了能够通过扳动操纵杆9而把旋转磁场的方向从当前行进方向控制成所期望的任意方向，要一直掌握胶囊3的状态或旋转磁场的状态。在本实施方式中，一直把旋转磁场的状态(具体讲指旋转磁场的方向和磁场的方向)存储在存储电路28中。
具体讲，图2中的操作输入部8中的操作的指示信号被输入给控制电路27，控制电路27向磁场控制装置5输出用于产生与指示信号对应的旋转磁场的控制信号，并且把该旋转磁场的方向和磁场的方向的信息存储在存储电路28中。
因此，在存储电路28中一直存储着由旋转磁场产生装置4产生的旋转磁场、和形成该旋转磁场的周期性变化的磁场的方向的信息。
另外，存储电路28不限于存储与来自控制电路27的旋转磁场的方向和磁场的方向的控制信号对应的信息，也可以把利用从控制电路27输出给磁场控制装置5的控制信号，经过磁场控制装置5的交流电流产生和控制部31及驱动部32而实际输出给旋转磁场产生装置4的、用于确定旋转磁场的方向和磁场的方向的信息，从磁场控制装置5侧发送给控制电路27，并存储在存储电路28中。
并且，在本实施方式中，在开始施加旋转磁场时和停止施加时及变更旋转磁场的方向(换言之，胶囊的行进方向的朝向)等时，控制成使旋转磁场连续变化，使得力平稳地作用在胶囊3上，而没有急剧的力作用在胶囊3上。
并且，在本实施方式中，由于胶囊3的旋转，而使由摄像元件14拍摄的图像也旋转，所以在把其直接显示在显示装置7上时，所显示的图像也成为旋转后的图像，方向输入装置8b的朝向预期方向的指示操作的操作性降低，所以优选使显示图像的旋转停止。
因此，在本实施方式中，如日本特愿2002-105493号说明的那样，利用数据处理电路26和控制电路27进行把旋转图像校正为旋转停止的图像的处理。
另外，也可以以磁场的方向信息为基础，使图像旋转，消除胶囊3的旋转来显示(并且，也可以进行图像的相关处理等，显示预定方向的静止图像)。
并且，如图4(B)所示，在显示装置7的显示画面7a中，例如在圆形显示区域7b中显示由摄像元件14拍摄的静止图像，并且利用箭头7c表示操纵杆9的操作方向，利用箭头7c的大小表示操作量。并且，利用箭头7c的显示颜色表示前进/后退。
并且，在显示画面7a的例如下方角部的旋转磁场频率显示区域7d中显示旋转磁场的频率。
首先，说明成为这种结构的本实施方式的特征的旋转磁场和振动磁场的代表性作用。
图6(A)和图6(B)表示施加了振动磁场Hm的状态。在图6(A)中，通过振动磁场Hm，力偶按照箭头表示的作用线那样起作用，该力偶使固定于胶囊3内部的磁体16在逆时针方向上旋转。该力偶作用于与胶囊3的中心轴C平行的方向。
这样，借助振动磁场Hm，胶囊3受到用于使该胶囊3从实线表示的状态向双点划线表示的方向旋转的力(力偶)。
并且，通过产生与图6(A)为反方向的振动磁场Hm，如图6(B)所示，作用使固定于胶囊3内部的磁体16在顺时针方向上旋转的力偶，胶囊3从实线表示的状态向双点划线表示的方向旋转。
并且，图7(A)表示把旋转磁场Hr的频率fr和振动磁场Hm的频率fm的关系设为fr＜fm，从施加了旋转磁场Hr和振动磁场Hm的状态下的胶囊3的前端面侧观察时的(胶囊前端中心位置的)轨迹Tr。
并且，图7(B)表示在图7(A)中使振动磁场Hm的强度为旋转磁场Hr的强度的1/2的状态下的胶囊3的轨迹Tr，相对于图7(A)的情况，从旋转中心摇摆的角度为图7(A)的1/2。
并且，图8(A)表示在图7(A)中使旋转磁场Hr的频率fr和振动磁场Hm的频率fm相等，即fr＝fm的状态下的胶囊3的轨迹Tr。
在该条件下，成为向一方(在图8(A)中为左侧)偏心摇摆的动作状态(轨迹Tr)。
因此，在想要向一侧推压扩大的情况下有效。
并且，图8(B)表示在图7(A)中使旋转磁场Hr的频率fr为振动产生用磁场Hm的频率fm的1/2，即使fr＝fm/2的状态下的胶囊3的轨迹Tr。
另外，以上叙述了使振动磁场Hm周期性变动的情况，但也可以把振动磁场Hm作为不发生变动的磁场(fm＝0、Hm≠0)来提供，该情况下，胶囊3的轨迹Tr如图8(C)所示，以与旋转磁场Hr的频率fr相同的终期旋转。
并且，在本实施方式中，如图9(A)所示，在容器31内充满水32，在其底部侧在硅管33内插入胶囊3，来设定对把胶囊3插入到体腔内的管路中的状态进行模拟的状态。
并且，把该容器31配置在图1所示的旋转磁场产生装置4内，利用该旋转磁场产生装置4施加使得向硅管33的长度方向(在图9(A)中为左右方向)的右侧行进(前进)和向左侧行进(后退)的旋转磁场，并且改变振动磁场的频率来施加振动磁场，测量胶囊3移动了2cm时花费的时间来计算其移动速度。
该情况下，旋转磁场的频率为1Hz，其磁场强度为100Oe，振动磁场的强度为50Oe，水位为20cm，胶囊3的螺旋状突起12的形成角度为45°并形成两条突起，采用以上条件进行模拟。并且，在本实施方式中，在使硅管43稍微右下倾斜(即左侧高)的状态下进行模拟。即，右侧为前进(下降)，左侧为后退(上升)。
其测量结果在后退的情况下如图9(B)所示，在前进的情况下如图9(C)所示。根据图9(B)和图9(C)的结果，在使振动磁场的频率大于旋转磁场的频率的情况下，特别是在后退上升的方向上移动的情况下非常有效。
并且，在本实施方式的条件下，作为振动磁场的频率，认为大约2～10Hz是对推进速度比较有效的数据。并且，认为相对于旋转磁场的频率为大约2～10倍的振动频率是对推进速度比较有效的数据。
下面，说明本实施方式的整体作用。
在利用胶囊3检查体腔内部时，患者吞入该胶囊3。插入到体腔内的胶囊3通过食道等时，利用照明元件15照明，把由摄像元件14拍摄的图像经过无线电路22无线发送给体外的处理装置6。
处理装置6利用无线电路25进行接收，把解调后的图像数据存储在设置于数据处理电路26内部等中的(硬盘等)图像存储设备中，并且进行显示用的处理，并输出给显示装置7，来显示通过胶囊3依次拍摄的图像。
手术医生根据显示在显示装置7上的图像，可以推测胶囊3当前位于体腔内的大概位置。例如，在判断为正处于拍摄食道的状态、并且作为检查对象的部位是例如小肠等更深侧的情况下，使胶囊3在中途部位更加快速地行进比较好，该情况下，进行初始设定以使由磁场产生装置4产生的旋转磁场的方向(法线方向的朝向)成为沿着患者身高的下侧。另外，假定该情况下的设于胶囊3上的螺旋状突起12以摄像元件14进行摄像的视野方向为前侧，形成为例如右螺纹状。
为了产生旋转磁场，例如在最初操作方向输入装置8a等的情况下，由于在存储电路28中没有存储与此前的旋转磁场的状态对应的信息，所以控制电路27起动设定电路29，在显示装置7等上显示初始设定的设定画面，使手术医生可以选择设定在初始设定下产生的旋转磁场的方向。并且，手术医生进行使最初产生旋转磁场的方向成为沿着患者身高的下侧的指示操作，从而把旋转磁场的初始产生信息存储在存储电路28中。
并且，也可以利用设定电路29预先设定旋转磁场的大小(振幅)，设定成不产生该值以上的旋转磁场。通过该设定电路29设定的设定信息被存储在存储电路28中。
并且，通过进行扳动图4(A)所示的操作输入装置8的操纵杆9和操作杆8b的操作，控制电路27读出存储在存储电路28中的信息并进行控制，以产生旋转磁场，使得沿着患者身高的下侧成为旋转磁场的方向。即，根据从存储电路28读出的信息，通过磁场控制装置5由旋转磁场产生装置4产生所述旋转磁场。
这样，通过从体外施加旋转磁场，在插入到体腔内的胶囊3中内置的磁体16上作用磁扭矩，使胶囊3旋转，此时，在使设置于胶囊3的外周面上的螺旋状突起12接触体腔内的内壁的状态下，使螺纹旋转，从而可以快速推进。
并且，在存储电路28中一直存储着旋转磁场的状态(旋转磁场的方向和磁场的方向)信息，也存储着在停止施加旋转磁场的状态下的旋转磁场的状态信息。
并且，在下一次再次进行施加旋转磁场的操作时，根据存储在存储电路28中的信息，产生与停止旋转磁场时相同的旋转磁场。
这样，可以使胶囊3沿着体腔内的管路推进，但例如如图10(A)所示，在比较狭小的管腔41内，在存在更加狭小而且弯曲的弯曲部42的情况下，单纯地依靠旋转磁场，有时不能沿着弯曲部42有效行进。
在这种情况下，如图7(A)等所示，与旋转磁场一起施加振动磁场，再在胶囊3上作用力偶，由此可以使胶囊3绕着其长度方向的轴进行摇摆性的Z字形动作。
借助该摇摆作用，如图10(A)中的虚线所示，可以推压扩大弯曲部42的管腔部分，并且在朝向弯曲部42的弯曲方向的状态时向该方向推进。
并且，图10(B)表示在比胶囊3的外径宽的管腔41内有效推进时的作用。
如图10(B)所示，在要在比胶囊3的外径宽的管腔41内推进胶囊3时，如果仅仅单纯向胶囊3施加旋转磁场，则如图10(C)或图10(D)所示，胶囊3的外周面(设于该外周面上的螺旋状突起12)与管腔41内面的啮合部分(咬合部分)较小，所以容易空转，行进速度容易变慢。
另外，图10(D)表示从图10(C)中的向视A观察时的状态，在单纯地旋转的情况下，其姿势变化小，由于空转使行进性能降低。
在这种情况下，如图7(A)等所示，通过与旋转磁场一起施加振动磁场，如图10(B)所示，使胶囊3进行摇摆运动，摇摆动作状态下的胶囊3的实效外径变大，并且使其行进方向也周期性地变化，即使在较宽的管腔41的情况下也能够扩大与其内壁的啮合部分，能够有效地推进。
并且，如图10(B)所示，通过进行摇摆动作(Z字形动作)，可以在内径比胶囊3的外径大的管腔41部分稳定地有效地推进胶囊3，并且借助Z字形动作，可以实质上扩大摄像范围，在更大范围内拍摄管腔41内壁。
另外，如上所述在本实施方式中，如图4(B)所示，利用箭头7c表示操纵杆9的操作方向等，能够在所拍摄的图像中进行使胶囊3在哪个方向上行进的指示。并且，对应于该指示方向，磁场产生装置4产生使胶囊3在该方向上行进的旋转磁场。
控制电路27进行计算此时的旋转磁场的产生方向的处理，通过磁场控制电路5，旋转磁场产生装置4产生对应于指示方向的旋转磁场。
以下，详细说明此时的旋转磁场的产生动作。
此处，利用Hr(t)、Hm(t)等表示以下所示取决于输入的时间t的旋转磁场强度、振动磁场强度等。
旋转磁场强度Hr(t)→利用8c来设定振动磁场强度Hm(t)→利用8d来设定旋转磁场的频率fr(t)→利用8b来设定振动磁场的频率fm(t)→利用8e来设定采样周期Ts→系统切换磁场强度、或读入操纵杆等的输入量的时间间隔当前的旋转相位β(t)当前的力偶相位α(t)用于确定方向的变化量的参数CVy′(t)时间t时的操纵杆8a的y′方向的输入量Vz′(t)时间t时的操纵杆8a的z′方向的输入量图11表示把胶囊3的中心轴方向设定为x′的坐标系(x′、y′、z′)。在该坐标系(x′、y′、z′)中，由于把胶囊3的中心轴方向设定为x′，所以使胶囊3沿该中心轴x′方向行进，并且在中心轴x′方向上施加振动磁场的状态下的磁场表述如下。
Hx′(t+Ts)＝Hm(t)cos(α(t)+2πTsfm(t))Hy′(t+Ts)＝Hr(t)cos(β(t)+2πTsfr(t))Hz′(t+Ts)＝Hr(t)sin(β(t)+2πTsfr(t))Hy′、Hz′是旋转磁场，Hx′相当于振动磁场。
此处，三角函数中的当前相位表示如下，并在下面采用。
α(t+Ts)＝α(t)+2πTsfm(t)β(t+Ts)＝β(t)+2πTsfr(t)图12是输入了胶囊3的方向指示时的胶囊3的新方向计算的说明图。
在图12所示状态下，假定如箭头所示，针对(中心轴方向为x′的)胶囊3指示了变更其行进方向的胶囊指示方向(与y′轴成角γ的角度方向)。
该情况下，使坐标系绕与胶囊指示方向垂直的旋转中心轴p旋转后的新的x′轴的方向成为旋转磁场的方向。
该旋转计算可以按以下所述来实现。
(1)以x′轴为中心的-γ的旋转(图12中的箭头(1))(2)以z′轴为中心的δ的旋转(图12中的箭头(2))(3)以x′轴为中心的γ的旋转(图12中的箭头(3))其中，δ表示操纵杆9的输入量Vy′(t)、Vz′(t)，V(t)＝((Vy′(t)2+(Vz′(t)2)1/2δ(t)＝C×V(t)γ＝sin-1(Vz′(t)/V(t))由此，绕旋转中心轴p进行δ(t)旋转的变换矩阵，使用与操作(1)、(2)、(3)对应的旋转矩阵Rγx′、Rδ(t)z′、R-γx′，成为Rδ(t)p＝Rγx′Rδ(t)z′R-γx′。
其中，利用式1表示绕各个轴旋转的旋转矩阵。
式1Rγ(t)x′=1000cosγ-sinγ0sinγcosγ]]>Rδ(t)z′=cosδ(t)-sinδ(t)0sinδ(t)cosδ(t)0001]]>R-γ(t)x′=1000cosγsinγ0-sinγcosγ]]>由此，通过使用这些旋转矩阵，新施加的磁场成为利用下述式2所表示的磁场。
式2
Hx′(t+Ts)Hy′(t+Ts)Hz′(t+Ts)=Rγ(t)x′Rδ(t)x′R-γ(t)x′Hx′(t+Ts)|v(t)=0Hy′(t+Ts)|v(t)=0Hz′(t+Ts)|v(t)=0]]>其中，Hx′(t+Ts)|v(t)＝0、Hy′(t+Ts)|v(t)＝0、Hz′(t+Ts)|v(t)＝0分别是V(t)＝0时的t+Ts处的x′、y′、z′方向的磁场。
另一方面，由三轴亥姆霍兹线圈产生的磁场在时刻t时成为(Hx(t)Hy(t)Hz(t))。
并且，当使用ψ(t)、θ(t)表示胶囊3的方向时成为如图13所示的那样。当磁场侧也从x′、y′、z′变换为该x、y、z坐标系时，在时刻t+Ts时变为式3。
式3Hx(t+Ts)Hy(t+Ts)Hz(t+Ts)=Rψ(t)zRδ(t)yHx′(t+Ts)Hy′(t+Ts)Hz′(t+Ts)]]>Hx(t+Ts)Hy(t+Ts)Hz(t+Ts)=Rψ(t)zRθ(t)yRγ(t)x′Rδ(t)z′Rγ(t)x′Hx′(t+Ts)Hy′(t+Ts)Hz′(t+Ts)]]>其中，式3中的R(t)z、R0(t)y表示与绕图13的z轴的角度ψ(t)、绕y轴的角度θ(t)的旋转操作对应的旋转矩阵。
通过重复这些计算，可以算出从外部产生的磁场。
一般，线圈产生的磁场可以表述为H＝I·NH磁场、N系数、I电流所以控制电流I，即I＝H/N即可。
当把三轴亥姆霍兹线圈的系数N分别设为Nx、Ny、Nz时，流过线圈的电流Ix(t)、Iy(t)、Iz(t)可利用式4表示。
式4
Ix(t)Iy(t)Iz(t)=Hx(t)/NxNy(t)/NyHz(t)/Nz]]>关于胶囊的方向信息，(1)在具有位置方向检测单元的情况下，根据位置检测单元的检测结果，使用θ(t)、ψ(t)。作为此时的位置方向单元(传感器)，可以使用NDI公司制的AURORA等。
(2)在没有位置检测时，输入θ(0)、ψ(0)(初始值)来进行。
在求此后的胶囊3的方向X(t)、Y(t)、Z(t)时，把式5规定为胶囊3的方向即可。
式5X(t+Ts)Y(t+Ts)Z(t+Ts)=Rψ(t)zRθ(t)yRγ(t)x′Rδ(t)z′R-γ(t)x′100]]>并且，图3所示的胶囊(医疗装置3)在成为该医疗装置主体的中心部配置有磁体16。图14表示胶囊3的内部配置图。
在观察窗端部配置着安装于(物镜框51上)的物镜13、照明元件15、摄像元件14。另外，配置有信号处理电路20(在此处内置有存储器21)、无线电路22，在其后面配置有磁体16。在隔着磁体16的观察窗侧的相反侧配置有电池24和开关电路71。利用作为布线单元的挠性基板56对各个单元进行布线，构成实现前面说明的动作的胶囊型医疗装置3。通过这样配置，可以把磁体16配置在胶囊型医疗装置3主体的中心部分上。并且，在该配置中，磁体16的位置接近胶囊型医疗装置3的重心位置。
由此，通过从外部施加磁场而产生的胶囊型医疗装置3主体的旋转驱动力等，在胶囊型医疗装置3主体的重心附近产生。
因此，可以对胶囊型医疗装置3进行稳定的控制。
但是，在以下情况下，有时，不在胶囊型医疗装置的中心附近配置磁体16更能提高控制性。
图15是相对于图14改变磁体16、电池24、开关电路71的配置，把磁体16配置在观察窗侧的相反侧的端部的变形例的胶囊3′。
在这种结构中，在大肠等较宽的管腔内部引导时比较有利。
在进行图18(B)所示的动作的情况下，当如图3或图14所示，把磁体16配置在胶囊3的中心附近时，在施加振动磁场时，胶囊3的主体按图6(A)、图6(B)所示振动。
与此相对，在按图15所示配置磁体16的情况下，在施加振动磁场时，按图17所示进行振动，使得胶囊主体的观察窗侧端部的振幅变大。由于可以这样来进行动作，所以即使在更大的管腔内也能够确保(增大)管腔内壁和胶囊3′的啮合部分。
因此，具有即使在更大的管腔内也能够引导胶囊3′的效果。
并且，在图16中，使磁体16形成为中空结构，并被插通固定在物镜框51上。通过形成这种结构，可以把磁体16配置在胶囊3″的观察窗侧的端部附近。
与图3、图14中的胶囊3进行比较来说明引导(改变方向的动作)图16的胶囊3″时的运动的差异。
如图18(A)所示，在图3或图14的胶囊3中，以该胶囊3的中心附近(磁体16的位置)为中心进行改变方向的动作。在管腔的路线急剧弯曲的情况下，存在难以沿着管腔确保旋转半径的情况，该情况下有时引导性降低。
与此相对，在图16的胶囊3″中进行以下动作。
即，如图18(B)所示，胶囊3″以胶囊3″的观察窗附近为中心来改变方向，所以容易确保旋转半径。
因此，具有能够提高胶囊3″的引导性的效果。
根据以上说明的本实施方式，即使在胶囊3等要通过的管腔大于胶囊3等的外径的情况下、或者在比较狭窄，或弯曲的情况下，都能够使胶囊3等顺畅通过，能够在短时间内把胶囊3等引导到目标部位侧。
并且，与以往例相比，能够使胶囊3等在管腔内快速移动，所以能够在短时间内把胶囊3等引导到目标部位侧。
(第2实施方式)下面，参照图19说明本发明的第2实施方式。图19表示本发明的第2实施方式的胶囊3B。图19(A)表示胶囊3B的内部结构，图19(B)表示从后端侧观察到的寻呼机电机(pager motor)57部分。
在第1实施方式中，在胶囊3中内置磁体16，通过与来自外部的旋转磁场一起施加与旋转磁场垂直的方向的振动磁场，作用力偶以使胶囊3被动地使胶囊3的中心轴C倾斜，但在本实施方式中，对胶囊3B作用倾斜力或振动力以使其主动地使胶囊3B的中心轴C倾斜。
图19所示的胶囊3B与图3(A)的胶囊3相同，在胶囊状外装容器11的外周面上设置螺旋状突起12。并且，外装容器11的前端侧设有由透明部件形成的观察窗17。
在与该观察窗17相对的内侧配置了安装有物镜13的圆筒状物镜框51，在物镜13的成像位置上配置有安装了摄像元件14的摄像元件基板52，在物镜框51的周围配置了照明元件15。
与摄像元件基板52相邻地配置进行信号处理和控制的控制基板53、以及具有无线电路22等的功能的通信基板54，在通信基板54上连接着天线55。并且，照明元件15、摄像元件基板52等通过挠性基板56而电连接。
并且，在该胶囊3B的长度方向的中心轴C上，在其中心位置上配置磁体16，使得与该中心轴C垂直的方向为其长度方向，并利用未图示的粘接剂等进行固定。
并且，与该磁体16相邻地收纳着电池24，并通过未图示的开关与挠性基板56连接。另外，在与该电池24相邻的胶囊3B的后端部附近的收纳部中，收纳着用于使该胶囊3B从中心轴C的方向偏心或摇摆振动的寻呼机电机57，并通过挠性基板56与控制基板53等连接。
该寻呼机电机57例如由超声波电机58和设置在该超声波电机58上的锤部59构成。
如图19(B)所示，在超声波电机58的旋转轴58a上安装着大致为圆锥或扇形状的锤部59，锤部59随着超声波电机58的转子侧的旋转而旋转，形成重心位置根据该锤部59的位置而变化的重心位置变更机构，由此胶囊3B随着锤部59的旋转而进行摇摆运动(振动)。
并且，胶囊3B与在第1实施方式中说明的相同，具有与体外的处理装置6进行通信的通信单元。
在第1实施方式中，在进行了接通操作输入装置8的振动开关8f的操作时，处理装置6内的控制电路27控制磁场产生装置4而产生振动磁场，但在本实施方式中，控制电路27通过无线电路25把其指示信号发送到胶囊3B侧。
并且，当胶囊3B接收了该指示信号并解读了该命令时，胶囊控制电路23(参照图2，在图19中为控制基板53)使寻呼机电机57动作。并且，在进行断开振动开关8f的操作时，胶囊3B使寻呼机电机57的动作停止。另外，关于旋转磁场，进行与第1实施方式相同的作用。
说明这样构成的本实施方式的动作。
在本实施方式中，使胶囊3B旋转时的操作与第1实施方式相同。并且，例如需要在弯曲的管腔脏器内更加顺畅地推进时，按下如图2所示设置在操作输入装置8上的振动开关8f。这样，振动开启的信息通过控制电路27传递给无线电路25。
振动开启的信息通过无线通信被传递给胶囊3B。胶囊3B的胶囊控制电路23接收该信号，启动寻呼机电机57的旋转。
由此，胶囊3B借助模拟的力偶(即，与形成力偶的一方的力相当的力)，主动地产生使胶囊3B的中心轴C倾斜或摇动的力(模拟力偶)，可以使胶囊3B进行振动或摇摆的动作。施加旋转磁场并获得推进力的方法与第1实施方式相同。
另外，如果通过无线通信来设定指示寻呼机电机57的转速的信号，则可以改变振动的频率。
根据本实施方式，即使不从外部施加振动磁场，也可以通过简单的操作使胶囊3B进行振动或摇摆的动作。
并且，即使在不对胶囊3B施加旋转磁场的状态下，也可以利用设置在胶囊3B上的螺旋状突起43B，借助体内的管腔脏器的蠕动运动而使胶囊3B旋转着推进，因此即使在不使用产生旋转磁场的磁场产生装置4的小规模系统结构的情况下，根据本实施方式也可以使胶囊3B振动，能够使胶囊3B顺畅地通过弯曲的部位等。
(第3实施方式)下面，参照图20～图21(B)说明本发明的第3实施方式。图20表示本发明的第3实施方式的胶囊3C，图21(A)表示电磁螺线管装置部分，图21(B)表示在单侧端部设置有挠性管的胶囊型内窥镜。
图20所示的胶囊3C内置有使锤部66电磁地移动的电磁螺线管装置64，以此代替图19(A)的胶囊3B中的寻呼机电机57。
如图20所示，在与电池24相邻的胶囊3C的后端部附近的收纳部中收纳有电磁螺线管装置64，其由磁屏蔽框体62和驱动电磁螺线管61的振荡器63构成，磁屏蔽框体62内置有可使该胶囊3C在与中心轴C的方向垂直的方向上磁化的电磁螺线管61等，并覆盖该电磁螺线管61使得不受来自外部的磁场的影响。
并且，与在图19中说明的相同，当通过外部的操作输入装置8的振动开关8f的操作而产生的振动开启/关闭信号被发送给胶囊3C时，控制基板53的胶囊控制电路23接收该信号，将开启/关闭信号解调后发送给振荡器63，使振荡器63振荡。该振荡器63产生从直流到约数十Hz的频率范围的用于驱动电磁螺线管61的电流。
另外，振荡器63的振荡频率的驱动条件可以预先设置，也可以构成为除了开启/关闭信号以外还可以输入频率信号，可以从外部进行控制。
当把上述振荡器63的输出信号作为驱动信号而向电磁螺线管61通电时，电磁螺线管61磁化(产生磁场)。
并且，根据电磁螺线管61的磁化方向，能够使被导向部件65可移动地保持的例如由磁体构成的锤部66，抵抗向导向部件65的一端(在图20和图21(A)中为上方)施加的弹簧67的弹力，在导向部件65的轴向上往复移动。伴随该锤部66的往复移动，胶囊3C在导向部件65的轴向上振动。
图21(A)放大表示出电磁螺线管装置64部分的更具体的结构。电磁螺线管61和与该电磁螺线管61平行配置的导向部件65分别通过压靠部件68a、68b被连接固定着。
在导向部件65上安装着锤部66，使其可以在该导向部件65的轴向上自由移动，该锤部66设有通过导向部件65的孔，并且利用配置在锤部66的下方侧的线圈状弹簧67向上方对锤部66施力。
另外，在压靠部件68b侧设有挡块69，利用该挡块69限制锤部66从规定位置再向下方移动。
并且，在本实施方式中，压靠部件68a由非磁性体形成，压靠部件68b由磁性体形成。另外，电磁螺线管61由胶囊3C内的胶囊控制电路控制。
并且，电磁螺线管61的动作控制可以通过体外的处理装置6的操作输入装置9来进行。
与图19的情况相同，来自操作输入装置8的基于操作输入的信号通过无线电路25传递给胶囊3C，并传递给胶囊控制电路23。根据该信号，胶囊控制电路23控制电磁螺线管61。
当利用交流驱动信号对电磁螺线管61通电时，其磁化方向变化，从而使由磁体形成的锤部66在上下方向上往复移动。
因此，胶囊3C的重心偏移，作用使胶囊3C绕长度方向的轴旋转(或倾斜运动)的力。
由此，在胶囊3C的推进困难等情况下，可以提高通过性。
另外，也可以代替利用振荡器63的输出来交流地驱动电磁螺线管61，而反复进行通电的接通/断开。该情况下，作为锤部66可以由磁体形成，也可以由磁性体形成。即，反复进行在接通时向下方移动、断开时借助弹簧67的弹力向上方移动(复位)的动作。
即，与利用振荡器63的输出进行驱动相同，可以产生使胶囊3周期性地摇摆的力。此时的效果与寻呼机电机57的情况大致相同。
并且，在本实施方式中形成为利用电磁螺线管61使锤部66移动的结构，例如，也可以形成把超声波直线电机配置成与胶囊型医疗装置的插入轴方向垂直，对超声波直线电机的驱动部施加附重的结构。
并且，在实施方式中叙述的全部是胶囊内窥镜，但在任一实施方式中都不限于胶囊内窥镜，例如如图21(B)所示，形成在胶囊内窥镜的单侧端部设置旋转滑动部，并设置导管状的导向器的结构，也可以获得相同效果。另外，也可以形成在内窥镜的内部设置上述所示的任一振动单元来使内窥镜前端振动的结构。
(第4实施方式)图22～图30涉及本发明的第4实施方式，图22是表示具有本发明的第4实施方式的胶囊医疗装置引导系统的概要结构的整体结构图，图23是更加详细地表示图22的结构的框图，图24是表示磁场产生装置的概要结构的概略结构图，图25是表示胶囊型医疗装置的外观的侧视图，图26是表示图25所示装置的内部结构的剖视图，图27是表示水槽的侧视图，其中将试样的胶囊插入到硅管内，以施加旋转磁场来测量推进速度，图28是表示端部设有螺旋状突起的测量用试样的图，图29是表示推进速度的测量结果的图，图30是表示在弯曲的管路内推进时的作用的说明图。
如图22、图23和图24所示，胶囊型医疗装置引导系统(以下略称为胶囊引导系统)101具有胶囊形状的胶囊型医疗装置(以下简称为胶囊)103，插入到(图1所示)患者102的体腔内，用于检查体腔内部；胶囊控制装置(以下简称为控制装置)104，由个人计算机等构成，配置在该患者102的外部，与胶囊103进行电波收发，控制该胶囊103的动作，或接收从胶囊103发送的信息；磁场产生装置(在图22中示意性地示出)105，控制施加给胶囊103的旋转磁场的方向等，在想要推进的方向上引导胶囊103；交流电源装置106，供给用于使该磁场产生装置5产生旋转的磁场(更广义地讲为电磁场)的交流电源。
如图23所示，磁场产生装置105例如由3个电磁铁105a、105b、105c形成，通过控制从交流电源装置106供给的交流电源，可以在三轴方向上产生旋转磁场。另外，在图24中，利用在三轴方向上形成的(中空立方体形状的)三轴亥姆霍兹线圈示意地示出磁场产生装置105。
如图23所示，在患者102的周围配置产生旋转磁场的磁场产生装置105，从控制装置104侧对交流电源装置106进行控制，对于配置在插入到患者102的体腔管路内的胶囊103内部、对磁场产生响应而作用力的(作为磁场响应部的)磁体108，在使胶囊3推进的方向上施加旋转磁场，由此可以顺畅地且有效地推进(引导)胶囊103。
通过操作连接到控制装置4上的操作输入装置9来控制该磁场产生装置105产生的旋转磁场的方向。
如图22所示，控制装置104具有个人计算机主体111，具有控制胶囊103和磁场产生装置105(的交流电源107)的功能；键盘112，连接到该个人计算机主体111上，进行命令、数据等的输入；监视器113，连接到个人计算机主体111上，作为显示图像等的显示单元；体外天线114，连接到个人计算机主体111上，发送用于控制胶囊103的控制信号和接收来自胶囊103的信号；操作输入装置109，连接到个人计算机主体111上，对旋转磁场的方向等进行输入操作。
所述控制装置104如图23所示，内置有CPU 115，CPU 115根据来自键盘112和操作输入装置109的输入或存储在个人计算机主体111内的硬盘116(参照图23)等中的控制程序，生成用于控制胶囊103和磁场产生装置105的控制信号。
用于控制磁场产生装置105的控制信号从个人计算机主体111通过连接电缆传递给交流电源装置106。然后，根据该控制信号产生旋转磁场。胶囊103构成为，借助该旋转磁场，通过由磁场产生装置105产生的旋转磁场对内部的磁体108进行磁作用，使胶囊103旋转，由此利用后述的推力产生结构部来获得用于推进的动力。
另一方面，控制胶囊103的控制信号经过个人计算机主体111内的振荡电路，利用预定频率的载波进行调制，作为电波从体外天线114发送。
并且，胶囊103利用后述的天线127接收电波，解调出控制信号并输出给各个构成电路等。
并且，控制装置104利用体外天线114接收从胶囊103的无线天线127发送的视频信号等的信息(数据)信号，并显示在监视器113上。
如图23所示，在胶囊103内，除形成光学像的物镜光学系统121、配置在其成像位置上的摄像元件122、配置在物镜光学系统121周围的照明元件123、磁体108外，还收纳着信号处理电路124，对由摄像元件122拍摄的信号进行信号处理；存储器125，临时存储由信号处理电路124生成的数字视频信号；无线电路126，利用高频信号来调制从存储器125读出的视频信号，从而转换为无线发送的信号，或者对从控制装置104发送的控制信号进行解调；天线127，与体外天线114进行电波的收发；胶囊控制电路128，控制胶囊103，如信号处理电路124等；电池129，向信号处理电路124等胶囊103内部的电气系统供给工作用的电源。
并且，构成与该胶囊103进行无线通信的控制装置104的个人计算机主体111具有无线电路131，连接到体外天线114上，与(胶囊103侧的)无线电路126进行无线通信；数据处理电路132，连接到无线电路131上，对从胶囊103发送的图像数据进行图像显示等的数据处理等；作为控制单元的CPU 115，控制数据处理电路132和交流电源装置106等；存储程序和数据等的硬盘116，在CPU 115上连接着进行设定旋转磁场的方向的操作的操作输入装置109、和进行命令及数据输入的键盘112。
在数据处理电路132上连接着监视器113，显示由摄像元件122拍摄、经过无线电路126、131、由数据处理电路132进行了处理的图像等。并且，由于在胶囊103旋转的同时拍摄图像，所以该数据处理电路132进行把在监视器113上显示时的图像的方向校正为一定的方向的处理，并进行图像处理，以便能够显示手术医生容易观察的图像。
图25表示胶囊103的外形，图26表示其内部结构。
如这些图25、图26所示，胶囊103例如被半球状透明前端盖139和气密性地与该前端盖139连接的圆筒形状的主体外装部件140气密地覆盖着，形成内部密闭的大致圆筒状的胶囊主体141。另外，该主体外装部件140的后端形成为大致半球状。如图26所示，该胶囊主体141形成为绕作为行进方向的长度方向的中心轴C回转的回转对称的外形。
并且，在该回转对称的胶囊主体141的外表面上，设置把旋转运动转换为推进力的推进产生用螺旋状结构体。该螺旋状结构体设置有螺旋状突起部143，其从胶囊主体141的圆筒状外周面(基面)141a螺旋状地突出，并接触体腔内壁，把旋转运动转换为推进力。并且，在相邻的螺旋状突起部143之间形成可以前后连通体腔内的气体和体液等流体的螺旋槽。
在该胶囊主体141内部收纳配置有上述的物镜121、照明元件123等内藏物。
具体讲，物镜121在被安装到圆筒状镜头框144上的状态下，被配置在胶囊主体141内的前端盖139内侧的中央部，在该物镜121的成像位置上配置有安装了摄像元件122的摄像元件基板145，在镜头框144的周围配置有多个照明元件123。
与摄像元件基板145相邻地层叠配置进行信号处理和控制的控制基板146、以及具有无线电路126等的功能的通信基板147，在通信基板147上连接着天线127。并且，照明元件123、摄像元件基板145等通过挠性基板148电连接。
并且，在该胶囊103的长度方向的中心轴C上，在其长度的大致中心位置上配置磁体108，使得其长度方向成为与该中心轴C垂直的方向，并利用未图示的粘接剂等进行固定。
并且，与该磁体108相邻地收纳着电池129，并通过开关电路149与挠性基板148连接。
所述磁体108被配置成在胶囊主体141的中心轴C上的中心位置上、在相对于中心轴C为直角的方向上具有磁化方向，从而对于该胶囊103，由磁场产生装置5产生的旋转磁场作用于磁体108，借助该磁体108受到的旋转力，使胶囊103旋转。
另外，此处使用的磁体(磁铁)108是钕磁铁、钐钴磁铁、铁氧体磁铁、铁铬钴磁铁、铂磁铁、铝镍钴(AlNiCo)磁铁等的永久磁铁。
钕磁铁、钐钴磁铁等稀土类磁铁磁力强，具有可以使内置于胶囊中的磁铁变小的优点。另一方面，铁氧体磁铁具有价格便宜的优点。另外，铂磁铁抗腐蚀性良好。
并且，在本实施方式中，如图25所示，形成于胶囊主体141的外表面上的螺旋状突起部143，其前端侧经过圆筒外周面延伸到缩径为半球形状的一侧，其端部143a形成在缩径为半球形状的中途部分上，具体讲形成于未进入物镜121的视野角内的位置上。并且，该螺旋状突起部143的后端143b延伸到缩径为半球状的边界附近。另外，在图25的示例中，螺旋状突起部143在一个螺旋状突起部143的中间位置上还设置有螺旋状突起部143，而形成双重(两条)突起部。
这样，在本实施方式中，在胶囊103的外表面上设置螺旋状突起部143，并且其一个端部143a形成至到达缩径部的端部附近的位置。即，特征在于在胶囊主体141的圆筒外周面部分上也形成该螺旋状突起部143，而且一个端部143a形成为延伸到相比圆筒的半径已缩径的例如球面状部分，到达未进入视野角内的边界位置。
这样，通过把螺旋状突起部143设置成到达胶囊主体141的端部附近，如以下说明的那样，可以提高推进功能。
图27表示采用这种把螺旋状突起部143设置成达到胶囊主体141的端部附近的结构来测量推进速度用的水槽。(具有本实施例的胶囊103的外形结构的)试样(设为第1试样)在插入到模拟管腔脏器的硅管内的状态下，插入到该水槽内，在从上方加入水对管施加水压的状态下(例如水位为20cm)，从外部施加旋转磁场，例如使试样移动2cm，测量其推进速度。
并且，对于使第1试样中的螺旋状突起只形成于圆筒面部分上的比较用试样(设为第2试样)，也以相同条件测量了推进速度。图28表示第1试样的外形。另外，第2试样是在图28所示的第1试样中，仅在圆筒部分上设置了螺旋状突起。
图29(A)、图29(B)表示使用这些试样得到的测量结果。图29(A)、图29(B)所示的测量结果是进行10次后标绘其平均值得到的。并且，在旋转磁场的频率为0.5Hz、1Hz、5Hz的条件下进行。
并且，假定推进速度与频率成比例，利用最小二乘法描绘出近似于直线的线。
图29(A)和图29(B)改变频率、速度的刻度来表示相同的实验结果。另外用圆圈表示的数据是利用前端没有设置螺旋状突起的试样(在图29中为了简化而简称为没有前端)得到的数据，用三角形表示的数据是利用前端也设有螺旋状突起的试样得到的数据。并且，在图29(A)中表示到5Hz为止的频率、速度的情况，图29(B)放大表示到1Hz为止的测量结果。
根据这些测量数据，可以说螺旋状突起一直设置到端部的情况与端部附近不设置螺旋状突起的情况相比，推进速度大，大约为后者的1.4倍。这可以说是端部的螺旋状突起有助于产生推进力。
另外，参照图30(A)、图30(B)说明本实施方式的胶囊103的其他特征性作用。
如图30(A)、图30(B)所示，例如假定在弯曲的管腔脏器155内，需要在其弯曲的方向上推进时，如图30(B)所示，如果是只在圆筒部分上设置螺旋状突起部的胶囊103′，则即使旋转，螺旋状突起部也不易与管腔脏器的内壁面的皱褶等的凹凸部啮合，很难顺畅地推进。
在这种状态下，在本实施方式中，如图30(A)所示，因为螺旋状突起部143一直形成到缩径后的端部附近，所以在旋转时，借助一直形成到其端部附近的螺旋状突起部143而与管腔脏器的内壁面的凹凸部啮合，能够更加顺畅地推进胶囊103。
这样，在本实施方式中，其特征在于，在缩径的端部附近也设置螺旋状结构体，具体讲设置螺旋状突起143，通过对该胶囊3进行旋转驱动，可以提高推进力，可以在短时间内到达目标部位侧，并且在弯曲的管路的情况下，也可以借助形成于端部附近的螺旋状突起43，沿着弯曲的管路更加顺畅地推进。
接着，在下面说明设有螺旋状突起部143的胶囊引导系统101的动作。
如图22所示，在需要观察患者102的例如十二指肠151侧或小肠侧等的体腔管路内部时，操作者让患者102从口腔152吞入胶囊103。
另外，此时，操作者在即将让患者102吞入之前，预先接通胶囊103的开关电路149，电池129的电力被传递给照明元件123等。与此同时，操作者起动(接通)磁场产生装置105，利用由该磁场产生装置105产生的旋转磁场，进行磁性控制使得胶囊103容易在体腔管路内到达目标部位侧。
如上所述，对于胶囊103，在磁体108对由磁场产生装置105产生的旋转磁场产生作用时，借助该磁体108受到的作用，胶囊主体141旋转。并且，在胶囊主体141接触体腔内壁时，该体腔内壁的粘膜与螺旋状突起部143之间的摩擦力被转换为大的推进力，从而胶囊103进退移动。并且，胶囊103随着旋转磁场的旋转，在胶囊主体141旋转的同时变更行进方向(朝向)，使得磁体108的旋转平面与旋转磁场的旋转平面一致。
此时，对于胶囊103，可以在管腔、管路内朝向目标部位侧顺畅地推进胶囊主体141。
胶囊103被患者102吞入，由此从口腔152通过食道153到达胃154内部。
并且，在需要观察胃154内部时，操作者从控制装置104的例如键盘112进行与观察开始命令对应的键输入。从而，通过该键输入形成的控制信号经过控制装置104的体外天线114、利用电波发射出去，发送到胶囊103侧。
胶囊103根据由天线127接收的信号，检测出工作开始信号，照明元件123、摄像元件122、信号处理电路124等成为驱动状态。
照明元件123向物镜121的视野方向射出照明光，被照明部分的视野范围的光学像成像于配置在物镜121的成像位置上的摄像元件122上，并进行光电转换，通过信号处理电路124进行A/D转换，进行数字信号处理后，进行压缩处理，存储在存储器125中，然后通过无线电路126进行调制，从天线127利用电波发射出去。
该电波由控制装置104的体外天线114接收，并在个人计算机主体111内的无线电路131中解调，再进行A/D转换，通过数据处理电路132转换为数字的视频信号，存储到数据处理电路132的存储器或硬盘116中，并且以预定的速度读出，在监视器113上对摄像元件122拍摄的光学图像进行彩色显示。
操作者通过观察该图像，可以观察患者102的胃154内部等。在观察该观察图像的同时使用操作输入装置109的操纵杆等操作单元，可以容易地控制外部磁力的施加方式，以便能够观察胃154内的全部区域。
另外，在胃154内部的观察结束后，可以控制由磁场产生装置105产生的旋转磁场的方向，由此对胶囊103进行磁性引导使其从胃154向十二指肠151侧移动。并且，在十二指肠151中也可以通过控制旋转磁场的方向使胶囊103沿着其管腔的方向行进，从而顺畅地推进胶囊103。
并且，在像小肠那样弯曲的管路内行进时，如在图30(A)中说明的那样，因为螺旋状突起143一直形成到胶囊主体141的球面状端部附近，所以能够使胶囊103在弯曲的管路内顺畅行进。
这样，根据本实施方式，可以顺畅地推进胶囊103，所以能够缩短检查所需的时间，而且可以减轻手术医生和患者的负担和疲劳等。
并且，本实施方式的胶囊103不进行无用的移动，磁场引导效率相应地变好，具有能够使胶囊主体141内的磁体108和体外的电磁铁105a～105c小型化的效果。
(第5实施方式)下面，参照图31说明本发明的第5实施方式。图31表示本发明的第5实施方式的胶囊103B。在第4实施方式中的胶囊103中，使螺旋状突起部143的后端143b处于到达胶囊主体103的后端的前方位置，但该胶囊103B则使螺旋状突起部143的后端143b向更后方侧延伸并形成于胶囊主体141的端部附近。
其他结构和第4实施方式中的胶囊103相同。
作为本实施方式的作用和效果，在向后方侧移动的情况下，也能够高效地移动，并且在向弯曲的后方侧移动的情况下，也能够顺畅地移动。
图32表示第1变形例的胶囊103C。相对于图31所示胶囊103B的外形大致为半球形状，该胶囊103C的外径从前端到后端平滑变化从而形成卷叶形状。
因为该胶囊103C的外径从前端到后端平滑变化，所以具有插入性良好的作用和效果。
图33表示第2变形例的胶囊103D。在图33所示的胶囊3D中，其胶囊主体141的外形为形成中央部的圆筒部的两端缩径为锥状(圆锥形状)的锥部161。并且，前端侧和后端侧形成为像切断般的平面状。
因为前端盖侧和后端部侧缩径为锥状，所以插入性良好。并且，由于形成为像切断般的形状，所以能够实现小型化。
图34表示第3变形例的胶囊103E。图34所示的胶囊103E是在图33中的胶囊103D中，不是使前端部和后端部形成为平面状，而是圆滑成大致球面状。
即，在该胶囊103E中，胶囊主体141的外形为形成中央部的圆筒部两端缩径为锥状(圆锥形状)的锥部161。并且，前端侧和后端侧的端部大致为球面状。
本变形例使前端盖侧和后端部侧缩径为锥状，所以插入性良好。
图35表示第4变形例的胶囊103F。在图35所示的胶囊103F中，对于形成于胶囊主体141的外表面上的螺旋状突起143，例如在中央部的外径最大的部分上的螺旋状地形成突起143的间距b、和形成于外径比其小的前端侧和后端侧部分上的突起143的间距a和c为相等间距，即设定成a＝b＝c。
这样，通过使形成于胶囊103F的外表面上的螺旋状突起143的间距固定，在胶囊103F旋转而与管腔脏器的内壁面的凹凸啮合、从而被推动的情况下，因为可以认为管腔脏器的内壁面的凹凸大致固定，所以能够有效地推进胶囊103。
并且，由于间距固定，所以在加工时使送进量相对于车床的旋转为固定，从而可使加工容易，而且能够以低成本制造。并且，直径较小的部分旋转一周的送进量和直径较大的部分旋转一周的送进量相同，所以胶囊103F整体可有效地产生推力。
另外，还可以形成以下所述的第5变形例。
前述的各个胶囊103B等是在后部没有线或管的无索型，但也可以形成为在该胶囊103B等的后端部(前端盖39的相反侧)安装可自由旋转的可挠性管的有索型胶囊型医疗装置。
该情况下，通过使螺旋状结构体的推进和管的推拉相结合，具有可以使胶囊型医疗装置更有效地推进或后退的效果。
(第6实施方式)下面，参照图36(A)、图36(B)说明本发明的第6实施方式。图36(A)表示本实施方式的胶囊103G，图36(B)表示通过该胶囊103G得到的获取图像示例。
图36(A)所示的胶囊103G形成为例如在图31的胶囊103B中，在螺旋状突起143内沿着其长度方向设有中空部162的中空结构，在其前端侧的端部143a形成开口的开口端162a，并且使该端部143a一直延伸到成为视野角内侧的位置，可以如图36(B)所示那样(根据获取图像)观察该端部143a。
并且，在该胶囊103G中，在胶囊主体141的内部设置中空部，并形成可以储藏药剂163的收纳部164，在连接该收纳部164和螺旋状突起143的中空部162的管165之间，设置进行送出驱动(放出驱动)或吸入驱动的微型泵166，把储藏在收纳部164中的药剂163经过螺旋状突起143的中空部162从前端的开口端162a放出，从而可以对患部等进行投放药剂的治疗处理。
并且，上述微型泵166可以逆向旋转，由此从开口端162a吸入体液等体内物质并收纳在收纳部164中。例如，首先从开口端162a向患部等放出储藏在收纳部164中的药剂163，然后使微型泵165逆向旋转，从而把体液等体内物质收纳在收纳部164中，把胶囊103G从体内排出后，可以从胶囊103G取出收纳部164的体内物质，进行详细检查。
根据本实施方式，可以把作为螺旋状结构体的螺旋状突起143用于放出药剂163，所以能够把螺旋状结构体用于推进和药剂163的放出，能够实现小型的、具有进行体腔内的摄像的功能和用于治疗的药剂放出功能的胶囊103G。
并且，也可以实现还具有收集体腔内的体液和其他体腔内物质的功能的胶囊103G。
并且，通过使螺旋状突起143的端部143a一直延伸到成为视野角内侧的位置，可以进一步提高推进力，并且在从设于端部143a的开口端162a放出药剂163，或者吸入体内物质的情况下，可以根据获取图像来确认该动作。
另外，也可以把图36的胶囊103G只用于药剂163的放出，或只用于体内物质的吸入收集。
也可以在所述螺旋状突起143的中空部开口端162a设置压力传感器、pH传感器、温度传感器、血液传感器等各种传感器，并沿着中空部162配置传感器的布线。关于传感器，可以对多个螺旋状突起143的每一个设置不同种类的传感器，也可以设置相同种类的传感器。该情况下，可以在放出药剂163或收集体液的同时，利用图像确认通过传感器测出的部位、位置，所以更加便利。
图37表示变形例的胶囊103H。该胶囊103H是在图36(A)的胶囊103G中不设置胶囊103内部的收纳部164，使设于胶囊103H内部的微型泵166通过管165连接到双重设置的两个螺旋状突起143的中空部162。
并且，当使微型泵166向例如顺时针方向旋转时，微型泵166进行在图37中从上侧向下侧吸入的动作，可以把体液等吸入图37中剖面所示的螺旋状突起143的中空部62中并储藏。
并且，通过使微型泵166逆向旋转，可以把体液等吸入另一个螺旋状突起143的中空部162中并储藏。
即，在本变形例中，可以在双重设置的螺旋状突起143的中空部162中，例如在不同部位分别吸入收集体液等的体内物质、需要检查的物质。本变形例具有和图36的胶囊103H大致相同的效果。
另外，取代内置于胶囊103等中的作为电磁场响应部的磁体108，也可以利用铁等强磁性体或磁性体形成。并且，也可以不施加磁场，而施加电场，在胶囊103等中内置带电体或电介质。
另外，对上述各个实施方式等进行部分组合而构成的实施方式等也属于本发明。
在本发明中，当然可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，根据本发明在宽范围内构成不同的实施方式。本发明除了受附带的权利要求的限定以外，不受其特定实施方式的制约。
产业上的可利用性如上所述，根据本发明的医疗装置、医疗装置引导系统、胶囊型医疗装置和胶囊型医疗装置引导装置，在体腔内引导插入到体腔内的医疗装置主体时，可以提高在体腔内的通过性能，并且通过使医疗装置旋转，可以在短时间内沿着管腔脏器内部引导到目标部位侧，在用于体腔内的观察和各种治疗处置等时非常有用。
关联申请的交叉引用本申请是以2003年8月11日在日本提交的专利申请2003-291771号、以及2003年8月6日在日本提交的专利申请2003-288273号为优先权主张的基础的申请。上述的内容在本申请的说明书、权利要求书、附图中被引用。
权利要求
1.一种具有插入到体腔内的插入部的医疗装置，其特征在于，包括力偶产生单元，该力偶产生单元产生具有与插入轴平行的作用线的力偶。
2.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，由所述力偶产生单元产生的力偶周期性变化。
3.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，具有力偶产生单元，该力偶产生单元的特征是所述作用线以所述插入轴为中心轴而旋转。
4.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，具有推力产生部，其在所述插入轴方向上产生推进力。
5.一种具有插入到体腔内的插入部的医疗装置，其特征在于，包括医疗装置，其具有插入到体腔内的、并具有大致圆筒状外形的插入部；设置在所述医疗装置主体的侧面上的螺旋状结构部；推力产生机构，其具有使所述螺旋状结构部绕医疗装置主体的圆筒轴旋转的旋转驱动单元，并在圆筒轴方向上产生推力；以及力偶产生单元，其产生具有与所述圆筒轴平行的作用线的力偶。
6.根据权利要求5所述的医疗装置，其特征在于，由所述力偶产生单元产生的力偶周期性变化。
7.根据权利要求5所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的内部配置有磁铁，该磁铁的磁极方向被配置成与所述推力产生机构的推力产生方向垂直。
8.一种在体腔内引导医疗装置的医疗装置引导系统，包括旋转磁场；磁场产生装置，其产生与旋转磁场的旋转平面垂直的方向的磁场；医疗装置主体，其具有插入到体腔内的插入部；设置在所述医疗装置主体上的推力产生结构部；以及磁铁，其设置在所述医疗装置主体中，并被配置成磁极方向朝向与所述推力产生结构部的推力产生方向大致垂直的方向。
9.根据权利要求8所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述推力产生结构部是设置在所述医疗装置主体的外周上的螺旋结构部。
10.根据权利要求8所述的医疗装置引导系统，其特征在于，与所述旋转磁场的旋转平面垂直的方向的磁场是交流磁场。
11.根据权利要求8所述的医疗装置引导系统，其特征在于，具有控制所述磁场产生装置的磁场控制单元。
12.根据权利要求11所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述磁场控制单元具有切换与所述旋转磁场的旋转平面垂直的方向的磁场的有无的功能。
13.根据权利要求11所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述磁场控制单元具有改变与所述旋转磁场的旋转平面垂直的方向的磁场的强度的功能。
14.根据权利要求11所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述磁场控制单元具有改变与所述旋转磁场的旋转平面垂直的方向的磁场的频率的功能。
15.根据权利要求10所述的医疗装置引导系统，其特征在于，与所述旋转磁场的旋转平面垂直的方向的磁场是交流磁场，所述交流磁场的频率大于等于2Hz小于等于10Hz。
16.根据权利要求10所述的医疗装置引导系统，其特征在于，相对于所述旋转磁场的旋转频率，与旋转磁场的旋转平面垂直的方向的交流磁场的频率高。
17.根据权利要求10所述的医疗装置引导系统，其特征在于，相对于所述旋转磁场的旋转频率，与旋转磁场的旋转平面垂直的方向的交流磁场的频率是其2倍～10倍的频率。
18.根据权利要求8所述的医疗装置引导系统，其特征在于，相对于所述旋转磁场的磁场强度，与旋转磁场的旋转平面垂直的方向的磁场的磁场强度小。
19.一种具有插入到体腔内的插入部的医疗装置，其特征在于，具有使插入轴的方向周期性地变化的振动产生单元。
20.根据权利要求19所述的医疗装置，其中，所述振动产生单元是重心位置变更机构。
21.根据权利要求1所述的医疗装置，其特征在于，产生力偶的单元是使医疗装置的重心位置相对于医疗装置的插入轴移动的重心位置变更机构。
22.根据权利要求20所述的医疗装置，其特征在于，所述重心位置变更机构是寻呼机电机。
23.根据权利要求20所述的医疗装置，其特征在于，所述重心位置变更机构由直线驱动机构和锤部构成。
24.一种在体腔内引导医疗装置的医疗装置引导系统，其特征在于，包括产生旋转磁场的磁场产生装置；具有插入到体腔内的插入部的医疗装置主体；设置在所述医疗装置主体上的推力产生结构部；重心位置变更机构，其使设置在所述医疗装置主体上的医疗装置的重心位置相对于医疗装置的插入轴移动；磁铁，其设置在所述医疗装置主体上，并被配置成磁极方向朝向与所述推力产生结构部的推力产生方向大致垂直的方向；以及传递单元，其把控制所述重心位置变更机构的控制信号传递给医疗装置主体。
25.根据权利要求24所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述重心位置变更机构是寻呼机电机。
26.根据权利要求24所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述重心位置变更机构由直线驱动机构和锤部构成。
27.根据权利要求24所述的医疗装置引导系统，其特征在于，控制所述旋转磁场产生装置、所述重心位置变更机构中的至少一方的控制单元与医疗装置分体地设置。
28.根据权利要求27所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述控制单元具有切换所述重心位置变更机构动作的有无的功能。
29.根据权利要求27所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述控制单元具有改变所述重心位置变更机构的动作频率的功能。
30.根据权利要求24所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述重心位置变更机构的动作频率大于等于2Hz小于等于10Hz。
31.根据权利要求24所述的医疗装置引导系统，其特征在于，所述重心位置变更机构的动作频率高于所述旋转磁场产生装置产生的旋转磁场的频率。
32.根据权利要求31所述的医疗装置引导系统，其特征在于，相对于所述旋转磁场产生装置产生的旋转磁场的频率，所述重心位置变更机构的动作频率是其2倍～10倍的频率。
33.一种插入到体腔内的胶囊型医疗装置，其特征在于，包括具有插入到体腔内的插入部的胶囊型医疗装置主体；设置在所述医疗装置主体上的推力产生结构部；以及磁铁，其设置在所述医疗装置主体上，并被配置在所述胶囊医疗装置主体的推力产生方向的中心附近，使磁极方向朝向与所述推力产生结构部的推力产生方向大致垂直的方向。
34.一种插入到体腔内的胶囊型医疗装置，其特征在于，包括具有插入到体腔内的插入部的胶囊型医疗装置主体；设置在所述医疗装置主体上的推力产生结构部；以及磁铁，其设置在所述医疗装置主体上，并被配置在所述胶囊医疗装置主体的推力产生方向的端部附近，使磁极方向朝向与所述推力产生结构部的推力产生方向大致垂直的方向。
35.根据权利要求34所述的胶囊型医疗装置，其特征在于，所述医疗装置主体具有获取体腔内的图像的摄像系统，所述摄像系统设置在所述胶囊型医疗装置主体的推力产生方向的一端的端部附近，所述磁铁配置在所述摄像系统附近。
36.根据权利要求34所述的胶囊型医疗装置，其特征在于，所述医疗装置主体具有获取体腔内的图像的摄像系统，所述摄像系统设置在所述胶囊型医疗装置主体的推力产生方向的一端的端部附近，所述磁铁配置在所述摄像系统的相反侧的端部附近。
37.一种胶囊型医疗装置引导系统，其特征在于，具有产生旋转磁场的磁场产生装置；磁场产生单元，其产生与旋转磁场的旋转平面垂直的方向的磁场，所述胶囊型医疗装置引导系统对权利要求33～权利要求36所述的胶囊型医疗装置进行引导。
38.一种在被检查体的管腔脏器内进行检查或处置等医疗行为的医疗装置，其特征在于，主体由沿对称轴具有行进方向的旋转对称体构成，主体的行进方向前部或后部的至少一方由直径沿端部方向变细、并具有大致球面的端部形状的缩径部构成，在主体内部具有电磁场响应部，其受到从被检查体外施加的电磁场的旋转的作用，在主体外表面上具有用于把由所述电磁场响应部产生的旋转运动转换为推进力的螺旋状结构，设置成使所述螺旋状结构的端部到达主体端部附近。
39.一种在被检查体的管腔脏器内进行检查或处置等医疗行为的医疗装置，其特征在于，主体由大致圆筒形状部分、以及主体两端的直径沿端部方向变细并具有大致球面的端部形状的缩径部构成，在主体内部具有磁铁，其受到从被检查体外部施加的旋转磁场的磁作用，在主体外表面上具有用于把由所述磁铁产生的旋转运动转换为推进力的螺旋状结构，所述螺旋状结构设置在所述主体的大致圆筒形状部分和所述缩径部的两者上。
40.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，所述螺旋状结构的间距相等，而与主体的形状无关。
41.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的内部具有至少一个摄像元件；用于把从外部取入的光会聚到所述摄像元件上的镜头系统；和光透射部件，其设置在所述主体的至少一端上作为所述缩径部，用于把光取入到所述镜头系统中，所述螺旋状结构设置在所述摄像元件的摄像范围外的所述光透射部件上。
42.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，所述电磁场响应部是磁性体或磁铁。
43.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，所述电磁场响应部是电介质。
44.根据权利要求39所述的医疗装置，其特征在于，所述螺旋状结构的间距相等，而与主体的形状无关。
45.根据权利要求39所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的内部具有至少一个摄像元件；用于把从外部取入的光会聚到所述摄像元件上的镜头系统；和光透射部件，其设置在所述主体的至少一端上作为所述缩径部，用于把光取入到所述镜头系统中，所述螺旋状结构设置在所述摄像元件的摄像范围外的所述光透射部件上。
46.根据权利要求39所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的所述大致圆筒形状部分和所述缩径部的连接部分，所述螺旋状结构平滑地连接。
47.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，所述医疗装置的所述螺旋状结构由多个螺旋构成。
48.根据权利要求39所述的医疗装置，其特征在于，所述医疗装置的所述螺旋状结构由多个螺旋构成。
49.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置中，所述缩径部是锥形状。
50.根据权利要求39所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置中，所述缩径部是锥形状。
51.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，所述螺旋状结构具有中空部分。
52.根据权利要求39所述的医疗装置，其特征在于，所述螺旋状结构具有中空部分。
53.根据权利要求51所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的内部具有至少储藏药剂的储藏单元；储藏在所述储藏单元中的药剂；放出所述药剂的放出单元，通过作为中空结构的所述螺旋状结构内部由所述放出单元放出的药剂从所述螺旋状结构端部放出。
54.根据权利要求52所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的内部具有至少储藏药剂的储藏单元；储藏在所述储藏单元中的药剂；放出所述药剂的放出单元，通过作为中空结构的所述螺旋状结构内部由所述放出单元放出的药剂从所述螺旋状结构端部放出。
55.根据权利要求51所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的内部具有至少吸入体内物质的吸入单元；和储藏吸入物质的储藏单元，把作为中空结构的所述螺旋状结构的端部作为体内物质的吸入口。
56.根据权利要求52所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的内部具有至少吸入体内物质的吸入单元；和储藏吸入物质的储藏单元，把作为中空结构的所述螺旋状结构的端部作为体内物质的吸入口。
57.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的内部具有至少一个摄像元件；用于把从外部取入的光会聚到所述摄像元件上的镜头系统；和光透射部件，其设置在所述主体的至少一端上作为所述缩径部，用于把光取入到所述镜头系统中，所述螺旋状结构还被设置在所述摄像元件的摄像范围内的所述光透射部件上。
58.根据权利要求39所述的医疗装置，其特征在于，在所述医疗装置的内部具有至少一个摄像元件；用于把从外部取入的光会聚到所述摄像元件上的镜头系统；和光透射部件，其设置在所述主体的至少一端上作为所述缩径部，用于把光取入到所述镜头系统中，所述螺旋状结构还被设置在所述摄像元件的摄像范围内的所述光透射部件上。
59.一种医疗装置引导系统，其特征在于，具有权利要求38所述的医疗装置；电磁场产生单元，其产生作用于设在所述医疗装置中的电磁场响应部的电磁场；电磁场控制单元，其控制所述电磁场产生单元产生的电磁场的方向，所述电磁场产生单元在三轴方向上产生电磁场，使所述医疗装置在管腔脏器内旋转。
60.一种医疗装置引导系统，其特征在于，具有权利要求39所述的医疗装置；电磁场产生单元，其产生作用于设置在所述医疗装置中的电磁场响应部的电磁场；电磁场控制单元，其控制所述电磁场产生单元产生的电磁场的方向，所述电磁场产生单元在三轴方向上产生电磁场，使所述医疗装置在管腔脏器内旋转。
61.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，所述医疗装置是吞入型的胶囊型医疗装置。
62.根据权利要求39所述的医疗装置，其特征在于，所述医疗装置是吞入型的胶囊型医疗装置。
63.根据权利要求38所述的医疗装置，其特征在于，所述医疗装置是在胶囊型医疗装置上安装了挠性管的医疗装置。
64.根据权利要求39所述的医疗装置，其特征在于，所述医疗装置是在胶囊型医疗装置上安装了挠性管的医疗装置。
全文摘要
把作为插入到体腔内的医疗装置的胶囊(3)的长度方向作为插入轴，在其中心位置上配置在垂直于插入轴的方向上磁化的磁体(8)，通过针对配置在体外的磁场产生装置(4)接通操作输入装置(8)的振动(开启/关闭)开关(8f)，磁场产生装置(4)产生与胶囊(3)的插入轴平行的方向的振动磁场，对胶囊(3)作用具有与其插入轴平行的作用线的力偶，使胶囊(3)绕插入轴进行摇摆，从而沿着管腔脏器顺畅行进。
文档编号A61B1/00GK1829466SQ200480021888
公开日2006年9月6日 申请日期2004年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者内山昭夫, 河野宏尚, 横井武司, 荒井贤一, 石山和志, 仙道雅彦 申请人:奥林巴斯株式会社