专利名称：胶囊型医疗装置系统、以及胶囊型医疗装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种胶囊型医疗装置系统，其用于对活体内进行观察，尤其是，能够对活体组织赋予电刺激、在体内移动，对期望部位进行观察。
本申请对2003年12月26日申请的特愿2003-432674号、2003年11月11日申请的特愿2003-381202号、以及2003年12月25日申请的特愿2003-431118号主张优先权，在此援用其内容。
背景技术：
作为被检查者确认自己的健康状态的方法，以往一般被众所周知的有例如通过人体检查和内窥镜检查等的各种检查方法。并且，已知有借助胶囊型医疗装置的检查方法，通过吞服形成为胶囊状的检查体而投入到体内，从而能够容易地进行健康状态的检查。虽然对于这种胶囊型医疗装置，提供了各种，作为其中一种，已知有例如如下的电推进型的胶囊型医疗装置(例如，参照下述专利文献1)，其通过电极对活体组织赋予局部的电刺激，利用被电刺激的活体组织的收缩作用，而在活体内移动。
通常，当胶囊型医疗装置被投入到体内时，通过例如小肠的蠕动运动，自然地在消化管内移动，而该电推进型的胶囊型医疗装置通过对活体组织赋予局部的电刺激，使活体组织进行有别于蠕动运动的收缩动作，从而能够促进向行进方向的移动、或进行向行进方向的反方向的移动。由此，能够较快到达希望观察的部位、或停留在同一位置进行详细观察，所以能够进行高效率的观察。
专利文献1国际公开第01/08548号说明书但是，记载于上述文献的胶囊型医疗装置，在对活体组织赋予电刺激、在体内移动时，与活体部位(例如，胃、小肠和大肠等)无关地赋予电刺激。对活体组织的电刺激在小肠等内部空间比较窄的部位特别有效，但是例如在胃那样的内部具有较大空间的部位内，即使进行电刺激，电刺激的有效性低。因此，有可能无谓地耗电等，效率差。
并且，由于电极与活体组织的接触状态始终变化，因此，即使希望对活体组织赋予电刺激，也会出现电极与活体组织不接触的情况。在这样的情况下，不能够对胶囊型医疗装置赋予推进力，因此，不能够对期望部位进行观察。
这种胶囊型医疗装置由于其大小受制约，因此，期望装配小的电池，以合适的电流赋予电刺激，能够以少的耗电高效地移动。
记载于上述文献的胶囊型医疗装置，在对活体组织赋予电刺激、在体内移动时，有时会以比蠕动运动的移动速度还快的速度移动。因此，在边赋予电刺激边进行摄像时，产生拍摄图像的模糊等问题，难以获得良好的拍摄图像。
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种能够对活体组织稳定且高效地赋予电刺激的胶囊型医疗装置系统。
本发明的目的在于，提供一种能够对活体组织稳定且高效地赋予电刺激的胶囊型医疗装置系统和胶囊型医疗装置。
本发明的目的在于，提供一种能够获得良好的拍摄图像的胶囊型医疗装置。
发明内容
为了达到上述目的，本发明提供以下的手段。
即，本发明提供一种胶囊型医疗装置系统，其具有可投入活体内的胶囊型医疗装置，该胶囊型医疗装置系统具备位置检测单元，其检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置；电极，其设置在所述胶囊型医疗装置的外表面附近，对活体组织赋予电刺激；以及控制单元，其控制流过所述电极的电流，所述控制单元根据由所述位置检测单元检测出的位置信息来控制流过所述电极的电流。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，位置检测单元检测投入到活体内的胶囊型医疗装置位于活体内的哪个部位，例如胃、小肠或大肠等。并且，控制单元根据由位置检测单元检测出的位置来控制流过电极的电流。例如，控制流过电极的电流，使得例如当胶囊型医疗装置位于胃时不赋予电刺激，而在位于小肠时赋予电刺激。由此，仅在胶囊型医疗装置到达了小肠时，对活体组织赋予电刺激，使活体组织进行收缩动作，可停留在同一位置进行详细的观察，或在观察结束后更快地向行进方向移动、从体内排出。
这样，能够根据活体内的部位对活体组织赋予电刺激，因此，能够进行高效的观察。并且，能够抑制电力等的无谓消耗、确保稳定的动作。尤其，能够消除在电刺激的有效性低的胃等部位中的无谓动作。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，所述胶囊型医疗装置具备获取活体信息的获取单元，优选所述位置检测单元使用由所述获取单元获取的活体信息，判断所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，胶囊型医疗装置在利用获取单元获取活体信息的同时在活体内移动。位置检测单元通过使用由该获取单元获取的活体信息，可进行胶囊型医疗装置的位置检测，而无需附加新的用于位置检测的传感器等。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统具备设置于活体外的体外装置，所述胶囊型医疗装置和所述体外装置中的至少任意一方具备发出物理量的发送部，另一方具备检测从所述发送部发出的物理量的检测部，所述位置检测单元使用由所述检测部检测出的物理量，检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，在投入于活体内的胶囊型医疗装置和体外装置之间，通过发送部和检测部进行物理量的收发。位置检测单元可利用该物理量的强度等更准确地检测胶囊型医疗装置的位置。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统具备设置于活体外的体外装置，所述胶囊型医疗装置具备体内加速度传感器，所述体外装置具备体外加速度传感器，所述位置检测单元根据所述体内加速度传感器的检测值与所述体外加速度传感器的检测值的差分，检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，由体内加速度传感器测定在活体内移动的加速度，体外加速度传感器进行体外的加速度测定。位置检测单元根据由两个加速度传感器测定的加速度的差分，能够进行胶囊型医疗装置的位置检测。这样，可利用加速度进行胶囊型医疗装置的位置检测。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统中，所述位置检测单元具备设定部，该设定部预先设定有在活体内所述胶囊型医疗装置到达目标部位为止必要的参数。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，位置检测单元通过利用设定于设定部中的参数，可检测出胶囊型医疗装置到达了活体内的目标部位。因此，可利用更加简单的算法，在活体内的期望位置赋予电刺激。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统中，所述胶囊型医疗装置具备充气囊，其可膨胀以便与活体组织紧密接触或收缩，所述电极设置于所述充气囊的外表面，所述控制单元根据所述位置信息使所述充气囊膨胀或收缩。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，控制单元可根据位置信息使充气囊膨胀、与活体组织紧密接触的同时，从电极对活体组织赋予电刺激，或者停止来自电极的电刺激的同时使充气囊收缩恢复为原来的状态。这样，通过利用充气囊，能够在使电极与活体组织紧密接触的状态下，更可靠地赋予电刺激。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统具备多个所述电极，所述控制单元根据所述位置信息，控制流过所述多个电极的电流。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，控制单元根据位置信息进行流过各电极的电流的控制，所以例如可使胶囊型医疗装置向与活体内的行进方向相反的方向移动、或向行进方向移动。因此，能够可靠地进行活体内的移动方向的控制。
本发明提供一种胶囊型医疗装置，具备胶囊状的壳体，其可投入活体内；电刺激单元，其具有多个用于对活体组织赋予电刺激的电极；电极选择单元，其从所述多个电极中选择赋予电刺激的电极；接触检测单元，其电检测出与所述活体组织接触的所述电极；以及控制部，其控制这些各单元。
本发明的胶囊型医疗装置中，接触检测单元电检测出电极与活体组织接触，控制部选择处于规定的接触状态的电极。并且，对于通过控制部所选择的电极，由电刺激单元供给电流，对活体组织施加电刺激。因此，仅对与活体组织接触的电极进行通电，能够可靠地对活体组织施加电刺激。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置具备获取单元，其获取活体信息；以及存储单元，其存储所述活体信息。
本发明的胶囊型医疗装置中，可利用获取单元获取活体信息，并且将活体信息存储于存储单元，所以可进行体腔内等的观察。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置中，所述电刺激单元具有波形产生器，其产生规定的电压波形；转换电路，其将所述电压波形转换为电流；限制电路，其用于调整流过所述电极的电流；以及电流传感器，其检测所述电流，所述控制部构成为根据所述电流传感器的输出来调整所述限制电路的增益。
本发明的胶囊型医疗装置中，生成规定的电压波形，产生基于该电压波形的电流。此时，根据实际流过的电流值在限制电路中进行增益调整，调整为合适的电流值。因此，可向活体组织流过合适的电流。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置中，所述接触检测单元是力感检测单元。
本发明的胶囊型医疗装置中，通过力感检测单元电检测电极与活体组织的接触压，选择施加电刺激的电极。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置中，所述接触检测单元是测定与高电位侧连接的所述电极和与低电位侧连接的所述电极之间的阻抗的单元。
本发明的胶囊型医疗装置中，通过测定电极间的阻抗，选择对活体组织具有规定的接触面积的电极，使用该电极对活体组织施加电刺激。能够可靠地选择可对活体组织施加电刺激的电极。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置具备传感器，其根据所述壳体移动时的加速度或速度检测出所述壳体的移动。
本发明的胶囊型医疗装置中，根据加速度或速度的变化来确认自身是前进还是后退，根据需要施加电刺激等，从而能够使胶囊型医疗装置向期望的位置高效地移动。
本发明提供一种胶囊型医疗装置系统，具备可投入活体内的胶囊型医疗装置和装配于活体外的体外装置，所述胶囊型医疗装置具备胶囊状的壳体；获取单元，其获取活体信息；存储单元，其存储所述活体信息；体内侧通信单元，其与所述体外装置之间收发信息；电刺激单元，其具有多个用于对活体组织赋予电刺激的电极；接触检测单元，其用于电检测出与所述活体组织接触的所述电极，从多个所述电极中选择赋予电刺激的电极；以及控制部，其控制这些各单元，所述体外装置具备体外侧通信单元，其与所述胶囊型医疗装置之间收发信息；记录单元，其存储所述活体信息；以及体外控制部，其控制这些各单元。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，接触检测单元电检测出电极与活体组织接触，控制部选择处于规定的接触状态的电极。并且，对通过控制部所选择的电极，由电刺激单元供给电流，对活体组织施加电刺激。因此，能够可靠地从电极对活体组织施加电刺激。并且，可在体外装置中存储利用胶囊型医疗装置获取的活体信息。
本发明提供一种胶囊型医疗装置，具备胶囊状的壳体；摄像单元，其对活体内进行拍摄；电刺激单元，其具有设置于所述壳体的外表面、对活体组织赋予电刺激的电极；以及控制部，其使所述摄像单元和所述电刺激单元分别按各自的定时动作。
本发明的胶囊型医疗装置，在投入到活体内后，摄像单元对活体内的各部分进行拍摄，获取活体信息即拍摄图像。并且，通过电刺激单元从电极向活体组织流过电流赋予电刺激，从而可使活体组织有别于小肠中的蠕动运动而进行收缩动作，更快地向行进方向移动、或向与行进方向相反的方向移动，能够进行更详细的观察。
此处，在进行电刺激和获取拍摄图像时，控制部使摄像单元和电刺激单元分别按各自的定时动作，所以不是同时进行电刺激和拍摄图像的获取。即，在正在对活体组织赋予电刺激进行移动时，不获取拍摄图像。换言之，仅在以如蠕动运动那样的慢速度在活体内移动时进行摄像，因此，能够获取没有模糊等的良好的拍摄图像。可实现之后的检测可靠性的提高。
本发明提供一种胶囊型医疗装置，具备胶囊状的壳体；摄像单元，其对活体内进行拍摄；电刺激单元，其具有电极，该电极分别配置在相对于所述壳体的轴方向的一端侧和另一端侧的外表面、对活体组织赋予电刺激；以及控制部，其使所述摄像单元和所述电刺激单元同时动作。
本发明的胶囊型医疗装置中，在对活体组织赋予电刺激时，由于电极配置于壳体的一端侧和另一端侧、即配置于相对于行进方向的前方侧和后方侧，因此，活体组织收缩以闭塞壳体的前后方向。由此，胶囊型医疗装置成为不向前后方向的任一方向移动，而停留在同一位置的状态。并且，此时，活体组织在壳体的前后位置动作以关闭管腔，进行接近移动以与壳体的外表面紧密接触。
此处，控制部在利用电刺激单元赋予电刺激时，同时使摄像单元动作，因此，该摄像单元对进行了接近移动从而紧密接触的活体组织进行拍摄。即，摄像单元能够在停留于想要摄像的场所的状态下，近距离对活体组织进行拍摄，因此，能够获得没有模糊等的良好的拍摄图像。尤其是，能够在把摄像单元和活体组织的距离保持恒定的状态下进行摄像，例如，能够减轻黑点或泛白等的影响。而且，在小肠等中，由于在使褶皱状的活体组织伸展的状态下进行摄像，因此，容易找到病变部。
本发明提供一种胶囊型医疗装置，具备胶囊状的壳体；摄像单元，其对活体内进行拍摄；电刺激单元，其具有电极，该电极设置于所述壳体的外表面、对活体组织赋予电刺激；以及控制部，其在使该电刺激单元动作之后，经过规定时间后，使所述摄像单元动作。
本发明的胶囊型医疗装置中，控制部在通过电刺激单元对活体组织赋予电刺激之后，经过规定时间后，使摄像单元动作。即，能够在通过活体组织的收缩动作朝向行进方向侧或行进方向后方的移动结束之后进行摄像，因此，能够获得没有模糊等的良好的拍摄图像。尤其是，能够拍摄收缩的活体组织恢复到原来的状态，即拍摄闭塞的管腔再次打开为止的状态。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统具备获取单元，其获取活体信息；以及存储单元，其存储所述活体信息。
本发明的胶囊型医疗装置中，可利用获取单元获取活体信息，并且将活体信息存储于存储单元，因此，能够进行体腔内等的观察。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统具备所述电刺激单元，其具有多个所述电极；电极选择单元，其从多个所述电极中选择赋予电刺激的电极；接触检测单元，其电检测出与所述活体组织接触的所述电极；以及控制部，其控制这些各单元。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，接触检测单元电检测出电极与活体组织接触，控制部选择处于规定的接触状态的电极。并且，对通过控制部所选择的电极，由电刺激单元供给电流，对活体组织施加电刺激。因此，可根据活体内的部位对活体组织赋予电刺激，所以能够进行高效的观察。并且，能够抑制电力等的无谓消耗，确保稳定的动作。尤其是，能够消除电刺激的有效性低的胃等部位中的无谓动作。与此同时，能够仅对与活体组织接触的电极进行通电，可靠地对活体组织施加电刺激。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统中，所述电刺激单元具有波形产生器，其产生规定的电压波形；转换电路，其将所述电压波形转换为电流；限制电路，其用于调整流过所述电极的电流；以及电流传感器，其检测所述电流，所述控制部根据所述电流传感器的输出来调整所述限制电路的增益。
本发明的胶囊型医疗装置系统，生成规定的电压波形，产生基于该电压波形的电流。此时，根据实际流过的电流值在限制电路中进行增益调整，调整为合适的电流值。因此，可根据活体内的部位对活体组织赋予电刺激，因此，能够进行高效的观察，并且，能够抑制电力等的无谓消耗，确保稳定的动作，尤其，可消除电刺激的有效性低的胃等部位中的无谓动作，并且，可向活体组织流过合适的电流。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统中，通过对利用所述位置检测单元所获取的所述胶囊型医疗装置的移动路径进行模式识别，检测出所述胶囊型医疗装置的位置。
本发明的胶囊型医疗装置系统，与根据拍摄图像来检测出胶囊型医疗装置的位置(存在部位)的情况相比，可实现算法的容易化。
优选的是本发明的胶囊型医疗装置系统中，所述胶囊型医疗装置系统具备设置于活体外的体外装置，所述胶囊型医疗装置具备体内速度传感器，所述体外装置具备体外速度传感器，所述位置检测单元根据所述体内速度传感器的检测值与所述体外速度传感器的检测值的差分，检测出所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
本发明的胶囊型医疗装置系统中，体内速度传感器测定在活体内移动的速度，体外速度传感器进行体外的速度测定。位置检测单元可根据由两个速度传感器测定的加速度的差分，进行胶囊型医疗装置的位置检测。这样，可利用速度进行胶囊型医疗装置的位置检测。
根据本发明的胶囊型医疗装置系统，可根据活体内的部位对活体组织赋予电刺激，所以能够进行高效的观察，并且，能够抑制电力等的无谓消耗，确保稳定的动作。
根据本发明的胶囊型医疗装置或胶囊型医疗装置系统，电测定对活体组织赋予电刺激的电极与活体组织的接触，因此，能够确定实际与活体组织接触的电极。因此，通过使用这种电极，能够稳定地对活体组织赋予电刺激。而且，通过稳定地对活体组织赋予电刺激，能够以少的耗电使胶囊型医疗装置可靠地移动。
根据本发明的胶囊型医疗装置，控制部使摄像单元和电刺激单元分别按各自的定时动作，因此，不会同时进行电刺激和拍摄图像的获取，即、在正在对活体组织赋予电刺激而移动时，不获取拍摄图像。因此，仅在确实已停止的状态、或在以如蠕动运动那样的缓慢速度在活体内移动时进行摄像，能够获得没有模糊等的良好的拍摄图像。
图1是表示本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式的结构图。
图2是表示使胶囊型医疗装置的充气囊膨胀的状态的剖面图。
图3是表示将胶囊型医疗装置投入体内，根据各部位赋予电刺激的状态的图。
图4是表示通过胶囊型医疗装置对胃、小肠、大肠、以及肛门进行拍摄得到的拍摄图像的位置例的图。
图5是表示在小肠内通过胶囊型医疗装置对活体组织赋予电刺激的状态的图。
图6是表示具备pH传感器的胶囊型医疗装置的剖面图。
图7是表示利用电波强度来检测胶囊型医疗装置的位置的位置检测单元的一例的图。
图8是表示利用磁场强度来检测胶囊型医疗装置的位置的位置检测单元的一例的图。
图9是表示利用加速度信息来检测胶囊型医疗装置的位置的位置检测单元的一例的图。
图10是表示利用磁力来检测胶囊型医疗装置的位置的位置检测单元的一例的图。
图11是表示利用胶囊型医疗装置的移动路径模式来检测胶囊型医疗装置的位置的位置检测单元的一例的图。
图12是表示为了检测胶囊型医疗装置的方向，暂时对活体组织赋予电刺激的状态的图。
图13是表示为了限制胶囊型医疗装置的方向，在体外和胶囊型医疗装置内配置了永磁的一例的图。
图14是表示为了限制胶囊型医疗装置的方向，在胶囊型医疗装置上安装了可装卸的绳的状态下，投入到体内的状态的图。
图15是表示本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式的第1变形例的概要结构图。
图16是表示正电极部和负电极部的结构的图。
图17是表示力感传感器的结构的图。
图18是胶囊型医疗装置的外观图。
图19是表示胶囊型医疗装置的后部的外观的图。
图20是胶囊型医疗装置的后部的剖面图。
图21是表示从增益调整电路输出的电压波形的时间变化的图。
图22是表示从增益调整电路输出的电压波形的时间变化的图。
图23是表示从增益调整电路输出的电压波形的时间变化的图。
图24是表示本发明的第一实施方式的胶囊型医疗装置的第二变形例的外观图。
图25是表示本发明的第一实施方式的胶囊型医疗装置的第三变形例的外观图。
图26是表示本发明的第一实施方式的胶囊型医疗装置的第四变形例的结构图。
图27是表示图26所示的胶囊型医疗装置的定时控制器的动作定时的图。
图28是表示本发明的第一实施方式的胶囊型医疗装置的第五变形例的结构图。
图29是表示本发明的第一实施方式的胶囊型医疗装置的第六变形例的结构图。
图30是图29所示的胶囊型医疗装置的外观图，是表示电极的位置关系的图。
图31是表示本发明的第一实施方式的胶囊型医疗装置的第七变形例的图，是表示定时控制器的动作定时的图。
图32是表示本发明的胶囊型医疗装置系统的第二实施方式的图，是表示对将胶囊型医疗装置经肛门投入大肠，到盲肠为止进行观察的状态的图。
图33是表示将胶囊型医疗装置经肛门投入到大肠，移动到盲肠之后，再次移动到肛门，同时对大肠内进行观察的状态的图。
图34是表示本发明的胶囊型医疗装置的一例的剖面图。
图35是表示本发明的胶囊型医疗装置的另一例的剖面图。
图36是表示本发明的胶囊型医疗装置的又一例的剖面图。
符号说明1胶囊型医疗装置系统；2胶囊型医疗装置；3体外装置；4位置检测电路(位置检测单元)；5电极；6控制部(控制单元)；10壳体；11获取单元(摄像单元)；12无线收发部(发送部、检测部)；13充气囊；20摄像元件；31无线收发部(发送部、检测部)；32记录单元；40pH传感器；45、50、55、60位置检测单元；46接收天线；51磁力产生单元；52外部线圈(磁力检测单元)；56体内加速度传感器；57体外加速度传感器；61磁铁；101胶囊型医疗装置系统；102体外装置；103胶囊型医疗装置；105无线收发部(体外侧通信单元)；108体外控制部；114存储器(存储单元)；121胶囊(壳体)；122无线收发部(体内侧通信单元)；123获取单元；124电流产生单元(电刺激单元)；125正电极部(电刺激单元)；126负电极部(电刺激单元)；127力感传感器(接触检测单元、力感检测单元)；129控制电路(控制部)；136振荡器(波形产生器)；137增益调整电路(限制电路)；138驱动器(转换电路)；139电阻器；140电流传感器；141切换元件(电极选择单元、第一切换单元)；142正电极(一方电极)；143切换元件(电极选择单元、第二切换单元)；144负电极(另一方电极)；145a～145f、146a～146f、147a～147f、148a～148f变形计(接触检测单元、力感检测单元)；201、220、230胶囊型医疗装置；202壳体；203摄像单元；204、231电极；205电刺激单元；206定时控制器(控制部)；221无线通信单元。
具体实施例方式
下面，参照图1至图5，说明本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式。
如图1所示，本实施方式的胶囊型医疗装置系统1具备胶囊型医疗装置2，其可投入体内(活体内)；体外装置3，其设置于体外；位置检测电路(位置检测单元)4，其检测胶囊型医疗装置2在体内的位置；电极5，其设置于胶囊型医疗装置2的外表面附近，对活体组织赋予电刺激；以及控制部(控制单元)6，其控制流过该电极5的电流。
胶囊型医疗装置2具备胶囊状的壳体10；获取单元(摄像单元)11，其通过对活体内进行拍摄，获取活体信息；无线收发部(发送部、检测部)12，其对体外装置3发送和接收电波(物理量)，来收发信息；充气囊13，其能够膨胀以与活体组织紧密接触，或收缩；以及电池14，其向这些各构成品供电。
壳体10形成为利用塑料等将内部密闭，在一端侧设置有未图示的透明盖。该透明盖的内侧，配置有摄像元件20和LED等光学系统21，该摄像元件20通过对体内的各部进行拍摄来获得拍摄图像，该光学系统21照射照明光，对摄像元件20的视场范围进行照明。即，这些摄像元件20和光学系统21构成获取单元11。
并且，在壳体10的周围以卷绕壳体10的方式安装有上述充气囊13。充气囊13由橡胶等可伸缩的弹性状的材质形成，通过设置于壳体10内部的膨胀收缩机构22，例如，如图2所示，可向充气囊13内供给空气等流体而使其膨胀，或从充气囊13内吸出流体而使充气囊13收缩。另外，膨胀收缩机构22由控制部6控制。并且，如图1所示，充气囊13在收缩时与壳体10的外表面紧密接触。
电极5设置于充气囊13的外表面。即，电极5在充气囊13收缩时，位于壳体10的外表面。并且，电极5以在相对于壳体10的轴方向的一端侧和另一端侧分别配置的方式，在充气囊13的外表面设置有多个。并且，本实施方式中，一端侧的电极5位于摄像元件20侧。并且，通过向活体组织流过由安装于控制部6内的电流产生电路23供给的电流(电信号)，电极5可赋予电刺激。此时，控制部6根据来自体外装置3的位置信息，控制从电流产生电路23流过各电极5的电流。对于此，在后面详细说明。
无线收发部12由未图示的收发部主体以及接收和发送电波的收发天线(发送天线、接收天线)构成，能够将上述的活体信息、即由摄像元件20拍摄的拍摄图像无线发送到体外装置3。并且，无线收发部12接收从体外装置3无线发送的后述的控制信号(信息)，传送给控制部6。
控制部6具有如下功能根据从无线收发部12发送来的控制信号，从电流产生电路23对电极5供给电流，或停止从电流产生电路23对电极5供给的电流。并且，控制部6具有根据控制信号来控制膨胀收缩机构22使充气囊13动作(膨胀或缩小)的功能。对于该控制部6的动作，在后面详细说明。另外，控制部6具有综合控制上述各构成品的功能。
如图1所示，体外装置3具备主体30；无线收发部(发送部、检测部)31，其与胶囊型医疗装置2之间收发信息；存储器等的记录单元32，其存储上述的活体信息、即拍摄图像；控制部33，其控制这些各构成品；以及电池34，其对各构成品供电。
主体30利用铝等金属或塑料等形成为箱状，可通过被检查者的腰带等佩带于身体上，由此，可始终设置于被检查者的体外。
无线收发部31与胶囊型医疗装置2的无线收发部12相同，由未图示的收发部主体以及接收和发送电波的收发天线(发送天线、接收天线)构成，具有接收由胶囊型医疗装置2无线发送来的活体信息、即拍摄图像、并且发送到控制部33的功能。
控制部33在对发送来的拍摄图像进行图像处理等规定处理后，随时记录于记录单元34中。而且，在控制部33中组装有位置检测电路4。位置检测电路4例如预先设定有设定图像(基准图像)，通过对该设定图像和发送来的拍摄图像进行比较，检测出胶囊型医疗装置2在体内的位置。并且，虽然位置检测电路4通过比较拍摄图像和设定图像，来检测胶囊型医疗装置2的位置，但不限于此，也可以根据拍摄图像内的规定颜色或形状等特征量，来检测胶囊型医疗装置2的位置。
而且，控制部33具有将基于通过位置检测电路4检测出的胶囊型医疗装置2所位于的活体部位(例如胃、小肠或大肠)的控制信号，通过无线收发部31发送给胶囊型医疗装置2的功能。
另外，本实施方式中，控制部33被设定为在胶囊型医疗装置2到达小肠时发送赋予电刺激的控制信号；在到达大肠时发送使充气囊13膨胀的控制信号；在到达肛门时，发送停止电刺激，并且使充气囊13缩小的控制信号。另外，该基于活体部位的控制信号不限于上述的设定，可自由地设定。
下面，说明通过这样构成的胶囊型医疗装置系统1对被检查者的体内进行观察的情况。
首先，如图3所示，通过腰带等佩带体外装置3之后，被检者经由口投入胶囊型医疗装置2。另外，此时，在胶囊型医疗装置2中，闭合未图示的开关，从电池14对各构成品供电。由此，控制部6使获取单元11即光学系统21和摄像元件20动作。
投入到体内的胶囊型医疗装置2，在消化管内移动的同时，通过摄像元件20对体内各部进行拍摄，并且，通过无线收发部12将拍摄图像无线发送给体外装置3。另一方面，体外装置3通过无线收发部31接收拍摄图像，并且通过控制部33进行拍摄图像的图像处理等，并随时记录到记录单元32。
此处，如图3所示，在胶囊型医疗装置2到达胃的情况下，摄像元件20向体外装置3发送如图4所示的胃的拍摄图像。体外装置3的位置检测电路4通过对发送来的拍摄图像和设定图像进行亮度、颜色、频率分布或粘膜的表面性状等的比较，检测出胶囊型医疗装置2位于胃。该情况下，控制部33不进行控制信号的发送。
接着，如图3所示，在胶囊型医疗装置2通过胃到达小肠的情况下，摄像元件20向体外装置3发送如图4所示的小肠的拍摄图像。体外装置3的位置检测电路4通过对发送来的拍摄图像和设定图像进行亮度、颜色、频率分布或粘膜的表面性状等的比较，检测出胶囊型医疗装置2位于小肠。将其接收，控制部33发送赋予电刺激的控制信号。此时，位置检测电路4根据拍摄图像检测出胶囊型医疗装置2的方向。即，根据拍摄图像的变化来检测出通过小肠的蠕动运动而移动的方向。例如，位置检测电路4检测摄像元件是向着相对于行进方向的前方或后方的哪一个方向。即，位置检测电路4可判断一端侧或另一端侧中的哪个电极5位于行进方向侧。接收该结果，控制部33发送控制信号，以从某一方的电极5赋予电刺激。
另外，本实施方式中，设为摄像元件20位于行进方向侧，即一端侧的电极5位于行进方向侧。
到达小肠的胶囊型医疗装置2，由无线收发部12接收从体外装置3发送的控制信号。接收该控制信号，控制部6通过电流产生电路23，如图5所示，对另一端侧的电极5供给电流。被供给电流的另一端侧的电极5对小肠的活体组织(肠壁)赋予电刺激，使其收缩。通过该活体组织的收缩，胶囊型医疗装置2推挤活体组织，向行进方向前进。因此，能够比借助于小肠的蠕动运动来移动的速度更快地在小肠内移动，能够缩短时间，进行高效的小肠内的观察。
并且，如图3所示，在通过小肠到达大肠的情况下，摄像元件20向体外装置3发送如图4所示的大肠的拍摄图像。并且，与上述相同，体外装置3的位置检测电路4根据拍摄图像检测出胶囊型医疗装置2已到达大肠，控制部33将与大肠相应的控制信号发送给胶囊型医疗装置2。即，控制部33无线发送使从另一端侧的电极5赋予电刺激，并且使充气囊13膨胀的控制信号。将其接收，胶囊型医疗装置2如图2和图3所示，控制部6使膨胀收缩机构22动作，使充气囊13膨胀。由此，针对与小肠相比空间较大的大肠的活体组织(肠壁)，可在使电极5可靠地紧密接触的状态下赋予电刺激，与小肠同样，能够缩短时间、以高效且稳定的驱动进行检查。
而且，如图3所示，在通过大肠到达了肛门时，摄像元件20向体外装置3发送如图4所示的肛门的拍摄图像。并且，与上述相同，体外装置3的位置检测电路4根据拍摄图像检测出胶囊型医疗装置2到达了肛门，控制部33将与肛门相应的控制信号发送给胶囊型医疗装置2。即，控制部33无线发送使充气囊13收缩、并且使来自另一端侧的电极5的电刺激停止的控制信号。将其接收，胶囊型医疗装置2如图3所示，通过控制部6使膨胀收缩机构22动作，使充气囊13收缩，从而还原为原来的状态。由此，提高检查结束后的胶囊型医疗装置2的排泄性能。
另一方面，医生等根据记录于体外装置3的记录单元32中的活体信息即拍摄图像，进行被检查者的健康状态的诊断。
根据上述的胶囊型医疗装置系统1，能够根据在体内的部位对活体组织赋予电刺激，所以能够进行高效率的观察。并且，能够抑制电池14的无谓的消耗，确保稳定的动作。例如，在电刺激的有效性低的胃等部位，不进行电刺激，所以能够消除无谓的动作。并且，由于在体外装置3中具备位置检测电路4等复杂结构，能够将胶囊型医疗装置2形成为必要最低限度的结构，能够实现紧凑化。
并且，不仅将拍摄图像作为活体信息来利用，还能够作为位置检测电路4的位置检测信息来利用，因此，不需要用于检测位置检测用的另外的信息所需的结构。因此，能够实现结构的容易化。
并且，因为具备充气囊13，所以即使是像大肠那样的具有较大的空间的部位，也能够使电极5确实地与活体组织紧密接触，赋予电刺激。并且，将电极5配置于一端侧和另一端侧，并且控制部6根据由位置检测电路4检测出的胶囊型医疗装置2的方向来进行电刺激单元14的控制，所以与胶囊内窥镜2在活体内的姿势无关，能够可靠地进行移动方向的控制。
另外，上述第一实施方式中，胶囊型医疗装置2具备充气囊13，但不限于此，也可以不具备充气囊13。该情况下，只要将电极5安装成位于壳体10的外表面即可。
并且，作为检测胶囊型医疗装置2在体内的位置的位置检测单元，将位置检测电路4组装到体外装置3的控制部33中，根据由摄像元件20获取的活体信息即拍摄图像，检测出胶囊型医疗装置2的位置，但不限于此。例如，如图6所示，也可以构成为，胶囊型医疗装置2的获取单元11具备测定活体内的pH值的pH传感器40，位置检测电路4根据由pH传感器40测定的pH值来检测出胶囊型医疗装置2的位置。该情况下，只要设定成可在胶囊型医疗装置2的无线收发部12和体外装置3的无线收发部31之间相互通信pH值(信息)即可。这样，位置检测电路4例如能够对所测定的pH值和预先设定的阈值等进行比较。并且，位置检测电路4根据所测定的pH值的变化(例如，在胃中为酸性，但在小肠中变化为中性)等，进行活体内的胶囊型医疗装置2的位置检测。尤其，与第一实施方式的基于拍摄图像的位置检测相比，能够实现算法的容易化。
并且，也可以将位置检测单元构成为根据由胶囊型医疗装置2发送的电波强度，检测出该胶囊型医疗装置2的位置。即，如图7所示，也可以构成为，胶囊型医疗装置2的无线收发部12可发送无线电波，位置检测电路45具备多个接收天线46，该接收天线46设置于体外装置3，测定无线电波的电波强度，根据由各接收天线46接收的电波强度的强弱，检测出胶囊型医疗装置2的位置。另外，该情况下，上述位置检测单元45由各接收天线46和位置检测电路4构成。并且，可以将各接收天线46配置成位于特定的部分，例如胃、小肠、或大肠的附近。这样，在配置于小肠附近的接收天线46接收的电波强度最高时，位置检测电路4能够检测出胶囊型医疗装置2已到达小肠。这样，能够利用电波强度，可靠地进行胶囊型医疗装置2的位置检测。
并且，也可以将位置检测单元构成为，利用磁力来检测出胶囊型医疗装置2的位置。即，如图8所示，位置检测单元50也可以构成为，具备设置于胶囊型医疗装置2中，产生磁力的未图示的磁铁或线圈等磁力产生单元51；以及设置于体外装置3中，测定磁力的多个磁传感器，例如外部线圈(磁力检测单元)52，根据由各外部线圈52测定的磁场强度的强弱，检测出胶囊型医疗装置2的位置。该情况下，可以将各外部线圈52配置成位于特定的部分，例如胃、小肠、或大肠的附近。这样，在配置于小肠附近的外部线圈52测定的磁场强度最高时，能够检测出胶囊型医疗装置2已到达小肠。并且，位置检测单元50中，磁力产生单元51也可以是产生交流磁场的线圈。该情况下，通过使用交流磁场，在由于从环境发送的物理量等引起干扰的环境少的状态下，可使用磁传感器实现位置检测。这样利用磁场强度，能够可靠地进行胶囊型医疗装置2的位置检测。另外，除了磁力以外，还可以使用电磁波、电波、光、声波等物理量进行同样的位置检测。
并且，也可以将位置检测单元构成为利用加速度信息来检测出胶囊型医疗装置2的位置。即，如图9所示，位置检测单元55也可以构成为，具备体内加速度传感器56，其设置于胶囊型医疗装置2中，测定体内的加速度的同时，通过无线收发部12发送体内加速度信息；以及体外加速度传感器57，其设置于体外装置3中，测定体外的加速度，根据经由体外装置3的无线收发部31接收的体内加速度信息和由体外加速度传感器57测定的体外加速度信息，检测出胶囊型医疗装置2的位置。
该情况下，体外加速度传感器57例如可以通过计算两个加速度信息的差分，并且根据加速度的差分计算距离，从而进行胶囊型医疗装置2的位置检测。这样，利用加速度信息，能够可靠地进行胶囊型医疗装置2的位置检测。另外，上述位置检测单元55也可以与上述位置检测单元50同样，使用电磁波、电波、光、音波等其它的物理量进行位置检测。
并且，虽构成为由体外装置3检测胶囊型医疗装置2的位置，但也可以将位置检测单元构成为由胶囊型医疗装置2自身检测自身位置。例如，如图10所示，位置检测单元60可以构成为，具备配置于活体外的特定部位附近的多个磁铁61；以及设置于胶囊型医疗装置2中，检测磁铁61的磁力的未图示的磁传感器，根据由磁传感器检测出的磁力，检测胶囊型医疗装置2的位置。并且，图10中，磁铁61配置于作为特定部位的胃的幽门部、盲肠以及肛门的附近。这样，在胶囊型医疗装置2到达了胃的幽门部、盲肠以及肛门的附近时，磁传感器检测出磁铁61的磁力，从而能够检测出自身位置。
而且，利用上述的各位置检测单元，如图11所示，可以将位置检测单元设定为对胶囊型医疗装置2的移动路径进行模式识别，并且，也可以设定为由体外装置3的控制部33确定各部位，例如胃、小肠、大肠或肛门。这样，可利用胶囊型医疗装置2的移动路径的模式，检测胶囊型医疗装置2的位置。尤其，与根据拍摄图像对胶囊型医疗装置2检测位置的情况相比，能够实现算法的容易化。
并且，上述第一实施方式中，位置检测单元构成为通过拍摄图像的变化来检测基于小肠的蠕动运动的移动方向，并且检测胶囊型医疗装置的方向，但不限于此，例如，如图12所示，也可以利用电刺激，来检测胶囊型医疗装置2的方向。例如，在到达小肠时，由一端侧或另一端侧的电极5对活体组织暂时地赋予电刺激，使胶囊型医疗装置2移动。通过检测此时的胶囊型医疗装置2的移动方向，能够以更短的时间进行胶囊型医疗装置2的方向的检测。其后，根据方向从一端侧或另一端侧的电极5对活体组织赋予电刺激即可。
并且，虽然通过上述的方法来检测体内的胶囊型医疗装置的方向，但也可以在通过特定的部位时，限制胶囊型医疗装置的方向。例如，如图13所示，在胶囊型医疗装置2的内部设置永磁65，并且在特定部位例如小肠附近配置永磁66。这样，在通过胃移动到小肠时，通过胶囊型医疗装置2的永磁65和配置于小肠附近的永磁66，在将胶囊型医疗装置2的方向限定为一定方向的状态下，移动到小肠。并且，也可以采用线圈来替代设置于胶囊型医疗装置2中的永磁65或设置于特定部位的永磁66。这样，能够在除了必要时以外，不产生磁力，例如，能够将利用所述磁力的位置检测单元的干扰和影响抑制为最小限。因此，能够可靠地朝向一定方向行进，容易进行电刺激单元的控制。
也可以始终并用上述的利用磁气的方向控制功能(磁引导单元)，用于观察时的方向控制。由此，提高观察性能。并且，不仅可以采用上述的利用磁铁的方法，例如，如图14所示，也可以在胶囊型医疗装置2中安装了可切离的绳67的状态下投入到体内，在确认已经到达小肠等特定部位之后，将绳67切离。这样，能够限定胶囊型医疗装置2的方向，使其可靠地朝向一定方向行进，所以容易进行电刺激单元的控制。
上述第一实施方式中，构成为通过设置于胶囊型医疗装置2中的无线收发部12和设置于体外装置3中的无线收发部31来收发活体信息，但也可以取代此方法，而构成为通过设置于胶囊型医疗装置2或体外装置3中的至少一方中的发送部来发送活体信息，通过设置于另一方中的检测部来检测活体信息。
上述第一实施方式中，也可以将设置于胶囊型医疗装置2中的电极5等赋予电刺激的装置按如下来构成。
参照附图，详细说明本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式的第一变形例。如图15所示，胶囊型医疗装置系统101具备配置于体外的体外装置102和可投入体内(活体内)的胶囊型医疗装置103。
体外装置102在主体外壳104内具备无线收发部(体外侧通信单元)105，其与胶囊型医疗装置103之间收发信息；输入装置106；显示装置107；体外控制部108，其控制这些各构成品(单元)；电池109，其对这些各构成品供电；以及其它的用于操作的开关110。
无线收发部105由无线电路111和天线112构成，该无线收发部105具有接收从胶囊型医疗装置103无线发送来的活体信息即拍摄图像，发送给体外控制部108的功能。输入装置106是接受数据输入和操作的键盘、鼠标、操纵杆、触摸板、开关等。显示装置107显示当前的胶囊型医疗装置103的信息，或显示从胶囊型医疗装置103接收到的活体信息。并且，还显示支援输入操作的GUI(图形用户界面graphical userinterface)。
体外控制部108构成为包括CPU(中央运算装置)113；存储器(存储单元)114，其存储活体信息和数据；程序存储用存储器115，其存储用于进行体外装置的控制的程序；以及通信接口(总线)。
被投入被检查者体内的胶囊型医疗装置103具有利用塑料等将内部密闭的壳体即胶囊121，其内部具备无线收发部(体内侧通信单元)122，其与体外装置102之间收发信息；获取单元123，其获取活体信息；电流产生单元124，其产生具有规定波形的电流；正电极部125和负电极部126，它们与活体组织接触；力感传感器(接触检测单元)127，其测定正电极部125和负电极部126的电极与活体组织接触的接触压；存储器(存储单元)128，其临时保存利用获取单元123获取的图像数据；控制电路(控制部)129，其控制这些各构成品(单元)；电池130，其对这些各构成品供电；以及开关131，其接通或断开电源。并且，电流产生单元124以及正电极部125和负电极部126构成对活体组织施加电刺激的电刺激单元。
无线收发部122由天线132和无线电路133构成，其向体外装置102发送活体信息，或接收体外装置102输出的信号。
获取单元123由设置于透明盖(未图示)内的CCD(电荷耦合器件Charge Coupled Device)134和LED(发光二极管Light Emitting Diode)135构成，其中该透明盖设置于胶囊121的一端侧。CCD 134用于对体内的各部进行摄影、获得拍摄图像。LED 135对CCD 134的视野范围进行照明。另外，也可以替代CCD 134，而使用pH传感器等对活体进行监视的传感器。并且，也可以替代获取单元123，而具备进行活体组织的采集的活体采集部，或进行活体组织的治疗的活体治疗部。而且，也可以同时装配获取单元123、活体采集部和活体治疗部中的至少2个。
电流产生单元124由振荡器(波形产生器)136、增益调整电路137、驱动器138、电阻器139以及电流传感器140构成。
振荡器136产生几Hz到几十Hz的频率的交流信号。并且，能够根据来自控制电路129的信息，产生DC输出、方形波、正弦波、锯齿波等任意的波形模式。而且，在方形波的情况下，能够变更振幅为高的状态和为低的状态的时间之比(duty ratio，负荷比)。在锯齿波中，能够调整电压上升的时间和减少的时间之比。并且，振荡器136的波形模式的选择以及输出的有无，通过控制电路129控制。
增益调整电路137将振荡器136的输出放大。放大率由控制电路129控制。并且，增益调整电路137还作为限制电路发挥作用，其监视电流传感器140的输出，在流过比设定值大的电流时，降低增益，限制电流值。
驱动器138与增益调整电路137的输出连接，是为了利用电流值来控制施加给活体组织的电刺激而进行电压-电流转换的电路。
电阻器139用于控制流过活体的电流，防止过电流，其一端与驱动器138的输出连接，另一端通过电流传感器140与正电极部125连接。
电流传感器140测定从电阻器139供给正电极部125的电流值、即施加给活体的电流值。该电流传感器140的输出与控制电路129和增益调整电路137连接。
如图16所示，正电极部125由与电流传感器140连接的切换元件(第一切换单元)141、和与切换元件141连接的正电极142构成。正电极142是与高电位侧连接的一方电极，在该第一变形例中，从正电极142a到正电极142f有6个。各正电极142a～142f如后面所述，各自的一部分都露出于胶囊121的外侧。切换元件141具有6个触点，它们分别与正电极142a～142f逐个连接。根据来自控制电路129的指令信号来切换这种切换元件141的触点。
负电极部126由被连接成与胶囊型医疗装置103内的其它电路的接地(基准电位)成为相同电位的切换元件(第二切换单元)143、和与切换元件143连接的负电极144构成。负电极144是与低电位侧连接的另一方电极，在该第一变形例中，根据正电极142的数量，从负电极144a到负电极144f有6个。各负电极144a～144f如后面所述，一部分露出于胶囊121的外侧。切换元件143具有6个触点，它们分别与负电极144a～144f逐个连接。根据来自控制电路129的指令信号来切换这种切换元件143的触点。
如图17所示，力感传感器127由如下部分构成变形计145a～145f，146a～146f，147a～147f，148a～148f，它们分别安装于正电极142a～142f(参照图16)和负电极144a～144f(参照图16)；变形计用放大器150，其检测由变形计145a～148f所形成的桥电路149a～149f的电压；以及变形计用切换电路151，其切换由变形计用放大器150检测电压的桥电路149a～149f。
变形计用放大器150用于监视电极142a～142f，144a～144f对活体组织的接触压，具有电压源152，其向桥电路149a～149f施加规定的电压；电压计153，其测定桥电路149a～149f的电压；以及电压-力量转换器154，其与电压计153连接。电压-力量转换器154将利用电压计153检测出的电压换算为力量(压力)。而且，电压-力量转换器154的输出与控制电路129连接。
变形计用切换电路151由如下部分构成切换电路151a，其与变形计用放大器150的电压源152的高电位侧连接；切换电路151b，其与电压源152的低电位侧连接；以及切换电路151c和切换电路151d，它们与电压计153的输入连接。各切换电路151a～151d，根据电极142a～142f，144a～144f的数量，分别具有6个触点。切换电路151a和切换电路151b的触点被连接成根据控制电路129，对一个桥电路149a～149f施加电压。而且，切换电路151c和切换电路151d的触点被连接成能够通过控制电路129测定在被施加了电压的桥电路149a～149f中产生的电压。
桥电路149a～149f由4个变形计构成。例如，桥电路149a由4个变形计145a、146a、147a、148a构成。变形计145a的一端和变形计147a的一端与切换电路151a的相同触点连接，变形计146a的一端和变形计148a的一端与切换电路151b的相同触点连接。并且，变形计147a的另一端和变形计148a的另一端与切换电路151c的相同触点连接，变形计145a的另一端和变形计146a的另一端与切换电路151d的相同触点连接。另外，如后面所述，变形计145a和变形计146a安装于正电极142a。变形计147a和变形计148a安装于负电极144a，该负电极144a与正电极142a相邻配置。下面，各桥电路149b～149f也具有与桥电路149a相同的结构。
使用图18、图19和图20，说明胶囊型医疗装置103的胶囊121的形状、以及正电极142和负电极144的配置的一例。另外，图18是胶囊型医疗装置的外观图。图19是表示后部的外观的图，图20是后部附近的剖面图。
如图18所示，胶囊121在位于图中左侧的一端即前端部155具有圆筒形状，该圆筒形状具有接近半球的曲面。该前端部155具有透明部分，其内部配置有所述获取单元123等。并且，位于图中右侧的另一端即后部156，其相比于前端部155外径直线地减小，其最后端带有圆形。另外，下面，对前端部155作为胶囊型医疗装置103的行进方向前侧进行说明，但有时在体腔内胶囊型医疗装置103的前后反转。
如图19所示，在后部156，等间隔地放射状地形成有6个开口157。开口157从中心朝向胶囊121的侧面(图19中的周源)具有细长形状，在各个开口157中，正电极142a～142f和负电极144a～144f被配置成平行、且各自的前端的一部分向外部突出。具体讲，各开口157中，电极142a和电极144a、电极142b和电极144b、电极142c和电极144c、电极142d和电极144d、电极142e和电极144e、电极142f和电极144f分别被平行地配置。另外，在插入电极142、144的状态下形成于开口157的间隙，被软性的粘接剂158填埋，形成水密性结构。通过使用软性的粘接剂158，可利用变形计145a～148f测定电极142、144与活体组织的接触压。
如图20所示，在胶囊121的内部固定有电路基板159。该电路基板159上安装有正电极142(图20中仅图示正电极142a)、负电极144(图20中仅图示负144d)、切换元件141、143、力感传感器127的变形计用放大器150以及变形计用切换电路151。
而且，在电路基板159的一端安装有挠性基板160。挠性基板160用于与控制电路129之间交换来自电路基板159上的各电路的信号。并且，也负责对电路基板159上的各电路供给电源、以及将电流传感器140和正电极部125电连接的作用。
此处，正电极142由一部分从胶囊121突出的接触部161和从接触部161延伸的基部162构成，基部162安装在电路基板159上。
接触部161将长方体的一部分形成为与胶囊121的倾斜近似的曲面形状，使该曲面的部分露出于胶囊121的外侧。具体讲，具有沿着中心轴C的底面、和从底面的前端部155(参照图18)侧向胶囊121的半径方向的外侧延伸的平面，从平面的前端(半径方向的外侧)的边朝向底面的前端(沿着中心轴C的后侧)的边形成有曲面。
基部162从接触部161的所述平面沿中心轴C延伸，具有比接触部161更细长的形状。而且，从接触部161到安装于电路基板159上的部分之间，形成有V槽164、165。V槽164是在朝向沿胶囊121的长度方向的中心轴C的面166上被设置成靠近电路基板159，与沿中心轴C的长度方向垂直。并且，V槽165是在与面166相反侧的面167上被设置成相比V槽164更靠近接触部161，与沿中心轴C的长度方向垂直。V槽164使基部162容易朝着中心轴C方向弯曲，V槽165使基部162容易朝着与中心轴C方向相反的方向弯曲。因此，在对正电极142的接触部161作用了中心轴C方向的力或与其相反方向的力时，基部162在V槽164、165附近弯曲，发生变形以便容许这种力。而且，在这样的正电极142上，在相比面166的V槽164更靠近接触部161侧的部位上安装有力感传感器127的变形计145a。而且，在相比面167的V槽165更靠近电路基板159侧的部位上安装有力感传感器127的变形计146a。
并且，负电极144也具有相同的结构。即，在基部162的面166侧形成有V槽164，在面167侧形成有V槽165，在对接触部161作用中心轴C方向或与其相反方向的力时，基部162的V槽164、165附近弯曲。并且，在相比面166的V槽164更靠近接触部161侧的部位安装有力感传感器127的变形计148d。而且，在相比面167的V槽165更靠近电路基板159侧的部位安装有力感传感器127的变形计147d。
另外，将形成一个桥电路149a～149f的4个变形计分开安装于相邻的一组正电极142和负电极144上，是因为这样相邻的一组正电极142和负电极144显示出几乎一体的举动，对于活体组织也成为相同的接触状态。
下面，对通过这样构成的胶囊型医疗装置系统101来观察被检查者的体内的情况进行说明。
首先，将被检查者绝缘，利用腰带等将体外装置102佩戴到体部。接着，将胶囊型医疗装置103经口投入被检查者。胶囊型医疗装置103根据来自体外装置102的指令、或根据设置于控制电路129中的定时电路或动作程序的指令，使LED 135发光，并且使CCD 134动作，拍摄体内的图像。通过摄影获取的图像数据被数字化，根据需要在压缩后的状态下临时存储到存储器128中。另外，存储于存储器128中的图像数据通过无线收发部122发送到体外装置102。
在体外装置102中，利用体外控制部108内的CPU 113对由无线收发部105接收的图像数据进行数据处理，保存于存储器114。在体外装置102的存储器114内存储胶囊型医疗装置103摄影的体内图像。并且，根据需要，将图像输出到显示装置107。
此处，体外控制部108对胶囊型医疗装置103在不同时刻拍摄的2个图像进行比较，推测胶囊型医疗装置103在体腔内的移动量。作为推测移动量的手法，例如，使用图像处理的相关法。在体外控制部108内预先设定有相关系数的阈值，当时间上为前后的2个图像的相关系数比阈值大时，判断为胶囊型医疗装置103的移动量少。另一方面，在相关系数比阈值小时，判断为胶囊型医疗装置103正在体腔内移动。
在判断为胶囊型医疗装置103的移动量小，并且需要胶囊型医疗装置103移动时，使胶囊型医疗装置103推进。具体讲，体外装置102从无线收发部105发送催促电刺激的指令，接收到该指令的胶囊型医疗装置103从正电极142a～142f，经过活体组织向负电极144a～144f流过电流，对活体组织赋予电刺激，使管腔组织收缩。
在胶囊型医疗装置103流过电流时，最开始，使力感传感器127动作，选择流过电流的正电极142a～142f和负电极144a～144f。即，如图18所示，力感传感器127在取得同步的同时依次切换变形计用切换电路151所具备的切换电路151a、151b、151c、151d的触点，将由变形计145a～145f、146a～146f、147a～147f、148a～148f构成的桥电路149a～149f的电阻值的变化取作为电压，利用电压-力量转换器154转换为接触压。
将这样检测出的接触压输入控制电路129。另外，通过控制电路129判断利用力感传感器127检测出的接触压是否超过预先设定的规定值。
当接触压比规定值小时，控制电路129判断为在正侧和负侧都没有大于等于1个的电极142、144有效地与活体组织接触，继续进行接触压的监视，直到分别有大于等于1个的电极142、144成为接触状态。另外，接触压的监视可以持续进行，也可以间歇地进行。
另一方面，利用力感传感器127检测出的接触压若大于等于规定值，则判断为安装有该桥电路149a～149f的电极142a～142f、144a～144f与活体组织充分接触，可以从该电极142a～142f、144a～144f向活体组织通电。
而且，在判断为在正侧和负侧分别有大于等于1个的电极142、144有效接触时，控制电路129切换正电极部125的切换元件141，将获得了规定的接触压的正电极142a～142f与电流产生单元124连接。并且，切换负电极部126的切换元件143，将获得了规定的接触压的负电极144a～144f与胶囊型医疗装置102内的其它电路的接地连接。另外，图16中示出了将切换元件141、143设置成使电流从正电极142f流入负电极144c的状态。
接着，控制电路129设置电流产生单元124的振荡器136的振荡波形和增益调整电路137的增益。此处，增益的设定值可以是预先设定的值，也可以是根据所选择的电极142、144与活体组织的接触压推测接触阻抗来设定增益。该情况下，在接触压大时，接触阻抗减小，所以将增益设定得小。在接触压小时，接触阻抗增大，所以将增益设定得大。并且，监视电流流过活体组织时的电流传感器140的值，若反馈到增益调整电路137的增益的设定，则能够对活体组织施加稳定的电流。
若上述的设定结束，则控制电路129将由电流产生单元124产生的电流供给正电极部125。具体讲，使振荡器136动作，产生规定波形的信号，利用增益调整电路137将该信号放大，利用驱动器138转换为电流。然后，经过电流传感器140将该电流供给正电极部125，在所述的正电极142和负电极144之间，通过活体组织流过电流。
这样，当与振荡器136的电压波形相应的电流信号被施加给活体组织时，管腔组织收缩。该收缩动作以推挤配置有电极142、144的胶囊121的后部156(参照图18)的斜面的方式作用，因此，胶囊型医疗装置103以前端部155作为前侧来推进。在使胶囊型医疗装置103连续前进时，可以使电流持续流过相同的正电极142和负电极144，也可以利用力感传感器127检测出接触压，依次选择最佳的电极142、144的组合，流过电流。
使用图15和图21，说明电流产生单元124中的电流的控制。图21表示从增益调整电路输出的电压波形的时间变化。
最开始，振荡器136产生梯形波，以增益调整电路137预先设定的增益将该梯形波放大，例如，输出图21所示的最大电压为V1的电压波形f1。该电压波形f1在驱动器138中被转换为电流值，通过转换获得的电流通过电阻器139、及电流传感器140，从正电极部125流过活体组织，从负电流部126反馈。
此时，控制电路129监视电流传感器140的值，使得不对活体组织施加大于等于规定电流值IL的电流。而且，若电流值小于等于IL，则按照电压波形f1继续流过电流。另一方面，当超过电流值IL时，停止振荡器136，或降低增益调整电路137的增益，或进行这两方，中止该周期内的电刺激的施加。因此，该情况下的输出电压的波形成为如实线所示的电压波形f2。
然后，控制电路129设定增益，使得从增益调整电路137输出的电压波形如电压波形f3那样，成为比电压V1低的电压V2。电压V2的值可以预先设定，也可以根据从对活体施加相当于电压V1的电流起到超过电流值IL为止的时间，由控制电路129推测出。而且，在即使这样降低增益，还是超过电流值IL时，输出波形再次成为如电压波形f2那样，之后重复上述的处理。
即，控制电路129设定增益，使得从增益调整电路137输出的电压波形成为比电压V2低的电压V3。另外，若在该增益下电流小于等于电流值IL，则维持该增益来供给电流。通过这样控制增益，能够限制电流，对活体赋予合适的电刺激，所以胶囊型医疗装置103能够得到稳定的推进力。
另外，在这种控制中，不会对活体施加大于等于预先设定的电流值IL的电流，所以可以省略电阻器139。
并且，为了响应性良好地进行电流值的控制，可以构成为利用比较器(未图示)等判断电流传感器140的值的限制值，直接将输出作为中心。
根据该第一变形例，具有多个电极142a～142f、144a～144f，利用力感传感器127确认了活体组织与电极142a～142f、144a～144f的接触状态之后流过电流，因此，可稳定地流过电流。并且，能够可靠地向活体组织流过电流。因此，能够使胶囊型医疗装置103的推进稳定。此处，设置多个电极142a～142f、144a～144f，依次切换多个电极142a～142f、144a～144f，选择流过电流的电极，所以容易对活体组织赋予电刺激，能够使胶囊型医疗装置103稳定且可靠地推进。
并且，通过反馈电流值来调整增益，所以，能够将电流值限制为小于等于规定值。因此，能够对活体组织赋予稳定的电刺激。并且，能够使电池130长寿命化。
因此，能够根据在第一实施方式中得到的在体内的部位，对活体组织赋予电刺激，所以，能够获得高效地进行观察的效果和上述的效果。
另外，也可以如图22所示的电压波形f4那样，将从增益调整电路137输出的电压波形形成为使边缘部分缓和地变形的、角变圆的方形波。当使用这样的电压波形f4时，通过从方形波中消除边缘部分，使得不发生高频成分，不会对活体组织施加不希望的高频电流。因此，能够施加稳定的电刺激。
并且，如图23所示的电压波形f5那样，也可以使从增益调整电路137输出的电压波形为阶梯状地上升下降的三角波形。通过使用这样的电压波形，即使发生了高频成分，也能够降低其功率，因此能够防止不希望的高频电流以不希望的强度施加给活体组织。因此，能够对活体施加稳定的电刺激。
接着，参照附图，详细说明本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式的第二变形例。另外，对于与第一变形例相同的结构要素赋予相同符号，省略重复说明。
该第二变形例的胶囊型医疗装置的特征在于，细长的胶囊沿进退方向具有细长形状，沿其长度方向多级地配置有多个电极。
如图24所示，胶囊型医疗装置180的胶囊181，从前端部185到后部186的侧面，沿长度方向(图24中中心轴C)，将3个突出部187、188、189形成为相对于中心轴C对称的锯齿波状。该突出部187、188、189具有从最突出的部分朝向前端部185侧倾斜的倾斜部187a、188a、189a，和朝向后部186侧倾斜的倾斜部187b、188b、189b。倾斜部187b、188b、189b的倾斜比倾斜部187a、188a、189a缓和，相对地更容易接触活体组织。而且，在该倾斜部187b、188b、189b上分别配置有正电极142和负电极144。在一个突出部187、188、189上至少各配置有一组正电极142和负电极144。
该胶囊型医疗装置180使用如图18所示的力感传感器127，检测配置于各突出部187、188、189上的正电极142和负电极144与活体组织的接触压。而且，利用控制电路129选择具有规定的接触压的正电极142和负电极144，对活体组织施加电刺激。使用增益调整电路137等控制此时的电流。
根据该第二变形例，能够获得与第一实施方式的第一变形例相同的效果。而且，在胶囊181的与长度方向垂直的截面的外周，在前端部185侧的突出部187上配置第一级的电极142、144，在相比突出部188更靠近后部186的突出部188上配置第二级的电极142、144，在最后部186侧的突出部189上配置第三级的电极142、144，所以能够增加对活体组织赋予电刺激的部位。因此，能够使胶囊型医疗装置180高效地推进。
另外，图24中示出了在胶囊型医疗装置180的胶囊181的两侧面多级地配置了电极142、144的结构，但是，如果设置突出部187、188、189以把胶囊181的与长度方向垂直的截面的外周为一周，则能够配置更多的正电极142和负电极144。
并且，也可以从各突出部187、188、189中逐组地选择电极142、144，最大在3组的正电极142和负电极144之间经过活体组织流过电流。
接着，参照附图，详细说明本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式的第三变形例。另外，对于与第一、第二变形例相同的结构要素赋予相同符号，省略重复说明，该第三变形例的特征在于，将电极配置成能够使胶囊型医疗装置前后推进。
如图25所示，胶囊型医疗装置190的胶囊191从前端部195到后部196之间具有大径部197，该大径部197在与沿细长的胶囊191的长度方向的中心轴C大致垂直的方向上外径增大。大径部197具有朝向前端部195倾斜的倾斜部197a、和朝向后部196倾斜的倾斜部197b，在倾斜部197a、197b上分别配置有至少一组的正电极142和负电极144。而且，在胶囊191的后部196上配置有至少一组正电极142和负电极144。
电极142、144的前端从胶囊191朝向活体组织突出。配置于倾斜部197a的电极142、144朝向行进方向(前端部195侧)突出。配置于倾斜部197b的电极142、144朝向行进方向的相反(后部196)侧突出。这样配置的正电极142构成如图16所示的正电极部125，与电流产生单元124(参照图15)连接。
此处，切换元件141也可形成为切换所有的正电极142的通电状态。并且，单独构成用于切换配置于倾斜部197a的正电极142的切换元件、以及用于切换配置于倾斜部197b和后部196的正电极142的切换元件，可以利用各切换元件来独立切换正电极142。对于负电极144也相同。
接着，对该胶囊型医疗装置190的动作进行说明。
在前端部195朝向行进方向的情况下，在使胶囊型医疗装置190前进时，从倾斜部197b的电极142、144、和后部196的电极142、144检测与活体组织的接触压。并且，对根据接触压通过控制电路129所选择的正电极142和负电极144供给电流，对活体组织施加电刺激。另一方面，在使胶囊型医疗装置190后退时，倾斜部197a的电极142、144中根据接触压所选择的正电极142和负电极144经过活体组织流过电流。
并且，在前端部195朝向行进方向的反方向、即后部196朝向行进方向时，在行进时使用从倾斜部197b的电极142、144和后部196的电极142、144中选择的电极，在后退时使用从倾斜部197a的电极142、144中选择的电极。
根据该第三变形例，能够获得与第一、第二变形例相同的效果。进而通过选择要通电的电极，能够切换借助于电刺激的胶囊型医疗装置190的行进方向。
另外，本发明不限于上述各实施方式，能够广泛地应用。例如，也可以替代利用力感传感器127来选择电极142、144，而使用设置于正电极部125的输入侧和负电极部126的输出侧之间的电压计来选择电极142、144。具体讲，可以在切换电极142、144的同时，从电流产生单元124对活体组织施加微弱的电流，测定所选择的正电极142和所选择的负电极144之间的电压，控制电路129运算电极间的阻抗，选择阻抗小于等于规定值的电极142、144，赋予电刺激。此处，在测定阻抗时，施加恒定的电压，测定此时流过电极142、144间的电流值，也可以获得同样的效果。
并且，虽然根据由CCD 134拍摄的图像的变化，来推测胶囊型医疗装置103、180、190的移动，但也可以在胶囊型医疗装置103、180、190上设置加速度传感器(更优选的是3维加速度传感器)，控制成在经过长时间都没有检测出加速度时，判断为胶囊型医疗装置103、180、190的位置无变化，转移到施加电刺激的处理。该情况下，由于仅利用加速度传感器的输出来检测胶囊型医疗装置103、180、190的移动，所以无需在与体外装置102进行通信后判断是否要施加电刺激，具有控制更加简便的效果。此外，还可以替代加速度传感器，而使用速度传感器。
而且，还可以在体外装置102上也设置加速度传感器，当在胶囊型医疗装置103、180、190和体外装置102上设置的2个加速度传感器的输出值之间没有差时，判断为胶囊型医疗装置103、180、190相对于管腔没有移动。由此，即使在被检查者移动了的情况下，也能够消除该动作来推测胶囊型医疗装置103、180、190相对于管腔的移动。另外，也可以利用胶囊型医疗装置103、180、129的控制电路129来进行基于加速度传感器的输出有无移动的判断，也可以通过体外装置的体外控制部108来进行。
接着，对于使本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式的摄像元件20和LED等光学系统21动作的定时，将第一实施方式的第四变形例作为其优选例进行详细说明。
如图26所示，该第四变形例的胶囊型医疗装置201具备胶囊状的壳体202；摄像单元203，其对活体内进行拍摄；电刺激单元205，其具有设置于壳体202的外表面、对活体组织赋予电刺激的电极204；以及定时控制器(控制部)206，其使摄像单元203和电刺激单元205分别按各自的定时动作。
壳体202形成为利用塑料等将内部密闭，一端侧设置有未图示的透明盖。在该透明盖的内侧配置有未图示的摄像元件和LED等光学系统，该摄像元件通过对体内的各部进行拍摄来获得拍摄图像，该LED照射照明光，对摄像元件的视野范围进行照明的。并且，摄像元件接受来自摄像电路210的信号进行动作。即，摄像元件和摄像电路210构成摄像单元203。
电极204成对地配置于壳体202的一端侧，以夹持该壳体202的轴线，可以接受来自电刺激电路211的信号，对活体组织流过电流、赋予电刺激。这些电极204和电刺激电路211构成电刺激单元205。
并且，电极204是光学透明的透明电极。即，电极204是由组合地具有高透明性和导电性的透明导电性膜形成的。该透明导电性膜是例如通过在玻璃基板上形成薄膜来制作的，该薄膜为在氧化锡中稍添加了氟的薄膜或在氧化铟中稍添加了氨的薄膜。
在壳体202内设置有记录通过摄像单元203拍摄的活体内的拍摄图像的存储器212；和对各构成品供电的电池213。
如图27所示，定时控制器206预先设定了动作时间，使得摄像单元203和电刺激单元205分别各自进行动作。由此，将动作定时错开。即，定时控制器206在最开始将摄像电路210设定为接通，获取拍摄图像，之后，将摄像电路210设定为断开的同时将电刺激电路211设定为接通，赋予电刺激，然后，将电刺激电路211设定为断开的同时接通摄像电路210，重复这样的操作。
下面说明利用这样构成的胶囊型医疗装置201对被检查者的体内进行拍摄的情况。
在被检者将胶囊型医疗装置201投入体内时，胶囊型医疗装置201未图示的开关为接通的状态，从电池213向各构成品供电。由此，如图27所示，定时控制器206使摄像单元203和电刺激单元205分别按各自的定时动作。即，定时控制器206首先使摄像电路210动作，通过摄像元件进行体内的拍摄。拍摄的拍摄图像被记录于存储器212中。接着，定时控制器20将摄像电路210设定为断开的同时，使电刺激电路211动作，从电极204向活体组织流过电流、赋予电刺激。由此，例如，小肠等活体组织(肠壁)进行收缩动作。通过该活体组织的收缩，胶囊型医疗装置201的壳体202的一端侧被活体组织推出，胶囊型医疗装置201在消化管内移动。
然后，移动后，定时控制器206在将电刺激电路211设定为断开的同时，使摄像电路210动作，再次进行活体内的拍摄。
根据该第四变形例，定时控制器206使摄像单元203和电刺激单元205分别按各自的定时动作，因此，在正在对活体组织赋予电刺激时，不获取拍摄图像。即，仅在确实已停止的状态下、或以如小肠等的蠕动运动那样的缓慢速度移动时进行拍摄，所以能够获得没有模糊等的良好的拍摄图像。因此，之后，在根据记录于存储器212中的拍摄图像来检查被检查者的健康状态时，能够提高其可靠性。
并且，由于电极204是透明电极，所以摄像单元203能够与电极204的设置位置无关地可靠地获得良好的拍摄图像。因此，对电极204的设置位置无限制，提高了设计的自由度。
因此，能够根据通过第一实施方式获得的在体内的部位对活体组织赋予电刺激，所以能够获得进行高效的观察的效果以及上述的效果。
接着，参照附图，详细说明本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式的第五变形例。另外，对于与第四变形例相同的结构要素赋予相同符号，省略重复说明。
在第四变形例中，由壳体202内的定时控制器206自身来控制摄像单元203和电刺激单元205。与此不同，在第五变形例中，定时控制器206根据来自体外的控制信号而动作。
即，如图28所示，第五变形例中的胶囊型医疗装置220在壳体202内具备无线通信单元221，其与装配于活体外的未图示的体外装置之间通过电波来无线通信上述控制信号，定时控制器206根据控制信号而动作。
无线通信单元221由无线通信电路222和未图示的收发天线构成，将接收的控制信号传送给定时控制器206。
根据这样构成的胶囊型医疗装置220，通过从体外装置发送控制信号，能够容易且可靠地控制摄像单元203和电刺激单元205的动作。此时，发送控制信号的时间可以与摄像电路210或电刺激电路11的接通时间同时，也可以是其它的时间。尤其，由于不会使定时控制器206的电路等变复杂，所以能够实现部品成本的减少化、以及实现胶囊型医疗装置201的小型化。
另外，在该第五变形例中，可以不将利用摄像单元203拍摄的拍摄图像记录于存储器212，而设定成通过无线通信单元221发送给体外装置。这样，能够快速地在体外装置中检查被检查者的健康状态。并且，不仅仅限于电波，还可以利用磁场等的控制信号的类别来控制定时控制器206。
接着，参照附图，详细说明本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式的第六变形例。另外，对于与第五变形例相同的结构要素赋予相同符号，省略重复说明。
在第五变形例中，壳体202内的定时控制器206接受来自体外装置的控制信号，使摄像单元203和电刺激单元205分别按各自的动作定时动作。与此不同，在第六变形例中，定时控制器206使摄像单元203和电刺激单元205同时动作，在停留于拍摄场所的状态下对活体组织进行拍摄。即，如图29所示，第六变形例中的胶囊型医疗装置230除了在一端侧配置的电极204之外，而且，在壳体202的另一端侧具有以夹持该壳体202轴线的方式成对配置的电极231。并且，如图30所示，一端侧的一对电极204配置在相对于另一端侧的一对电极231以轴线为中心旋转了大致90度的位置。另外，另一端侧的电极231与一端侧的电极204同样，是透明电极。并且，如上所述，定时控制器206使摄像单元203和电刺激单元205同时动作。
根据这样构成的胶囊型医疗装置230，一端侧的电极204或另一端侧的电极231位于行进方向的前方侧或后方侧，所以当对活体组织赋予电刺激时，活体组织收缩，以闭塞壳体202的前后方向。由此，胶囊型医疗装置201不向前后方向的任一方向移动，处于停留在同一位置的状态。即，活体组织在壳体202的前后位置动作以关闭管腔，成为与壳体202的外表面紧密接触的接近状态。
此处，定时控制器206同时使摄像单元203动作，对接近移动后与壳体202的外表面紧密接触的活体组织进行拍摄。因此，摄像单元203能够在停留于想要拍摄的场所的状态下，以接近的状态拍摄活体组织，能够获得没有模糊等的良好的拍摄图像。尤其，能够在摄像单元203和活体组织的距离保持为一定距离的状态下进行拍摄，例如，能够消除黑点或泛白等的影响来进行拍摄。而且，在小肠等中，在使褶皱状的活体组织伸展的状态下进行拍摄，所以容易找到病变部。
并且，一端侧的电极204和另一端侧的电极231以轴线为中心旋转大致90度偏移，所以在对活体组织赋予电刺激时，能够减少相互的影响，高效地对活体组织赋予电刺激。因此，能够使活体组织更可靠地进行收缩动作。
另外，该第六变形例中，可以把摄像单元203的摄像元件以位于一端侧的电极204和另一端侧的电极231之间的方式设置于壳体202的侧面。这样，能够更加良好地对活体组织进行拍摄。
接着，参照附图，详细说明本发明的胶囊型医疗装置系统的第一实施方式的第七变形例。另外，对于与第五变形例相同的结构要素赋予相同符号，省略重复说明。
在第五变形例中，壳体202内的定时控制器206接受来自体外装置的控制信号，使摄像单元203和电刺激单元205按各自的动作定时动作。与此不同，在第七变形例中，定时控制器206使电刺激单元205动作之后，经过规定时间后，使摄像单元203动作。
如图31所示，在该第七变形例中，定时控制器206通过电刺激单元203对活体组织赋予电刺激之后，经过规定时间后，即朝向行进方向侧或行进方向后方移动后，使摄像单元205动作。因此，在借助活体组织的收缩动作进行移动后进行拍摄，所以能够获得没有模糊等的良好的拍摄图像。尤其，通过调整规定时间，能够对收缩的活体组织复原的状态、即闭塞的管腔再次打开为止的状态进行拍摄。
另外，在本实施方式中，也可以与上述第六变形例同样，在壳体202的两侧配设电极。并且，在第六变形例和第七变形例中，也可以与第四变形例同样，不设置无线通信单元，不进行与体外装置的无线通信。并且，在第四变形例中，也可以与第六变形例同样，在壳体的两侧配设电极。
接着，参照图32，说明本发明的胶囊型医疗装置系统的第二实施方式。另外，对于已在第一实施方式中说明过的结构要素赋予相同符号，省略其说明。
第二实施方式中，从将胶囊型医疗装置经口投入直至排泄，对体内各部进行观察。与此不同，在第一实施方式中，如图33所示，从肛门投入胶囊型医疗装置2，进行大肠内的观察。此时，将摄像元件20朝向前方投入体内。所投入的胶囊型医疗装置2将利用摄像元件20拍摄的大肠的拍摄图像发送给体外装置3。接受拍摄图像后，体外装置3的位置检测电路4检测出胶囊型医疗装置2位于大肠，控制部33将使充气囊13膨胀以及赋予电刺激的控制信号发送给胶囊型医疗装置2。接受该控制信号，胶囊型医疗装置2的控制部6使膨胀收缩机构22动作，使充气囊13膨胀，并且通过电流产生电路23对电极5发送电流，对活体组织(肠管)赋予电刺激。此时，电流产生电路23对另一端侧的电极5供给电流，赋予电刺激。
受到电刺激的活体组织在壳体10的另一端侧进行局部的收缩。由此，胶囊型医疗装置2以从肛门朝向小肠逆行的方式在大肠内移动，同时通过摄像元件20进行大肠内的拍摄。然后，当到达盲肠时，体外装置3的控制部33将使充气囊13收缩和停止电刺激的控制信号传送给胶囊型医疗装置2。
收到控制信号后，如图32所示，胶囊型医疗装置2的控制部6使膨胀收缩机构22动作令充气囊13收缩的同时，停止供给到电极5的电流，结束电刺激。之后，胶囊型医疗装置2被自然排泄。此时，由于充气囊13是收缩的，所以提高了排泄性。
这样根据本实施方式，可以仅在需要观察的大肠内驱动，能够更加高效地进行观察。
并且，在上述第二实施方式中，设定成在到达了盲肠时使充气囊13收缩的同时停止电刺激，但不限于此，例如，如图33所示，也可以构成为在到达盲肠时，将来自另一端侧的电极5的电刺激切换为来自一端侧的电极5的电刺激。这样，可通过电刺激使到达了盲肠的胶囊型医疗装置2再次朝向肛门移动。而且，也可以设定成在到达了肛门时，使充气囊13收缩的同时停止电刺激。这样，能够进行在大肠内前进和返回的2次拍摄，能够减少看漏等，更加准确地进行观察。并且，可引导至肛门，所以能够尽早地排泄。
另外，在上述的各实施方式中，在相对于壳体的轴方向的一端侧和另一端侧分别设置电极，但不限于此，也可以设置在其中任意一方上，还可以设置多个。并且，在上述各实施方式中，构成为电极设置在壳体的外表面或充气囊的外表面，但也可以构成为将电极配置于壳体的外表面附近，由高导电性的材质构成的外表面的部材覆盖电极。该情况下，在壳体的外表面，为了防止从正极到负极的短路，预先把覆盖正极的部材和覆盖负极的部材之间设为绝缘状态。这样，即使电极形状小，也可以通过壳体的外表面的部材对活体组织的广范围进行电刺激。
并且，也可以使胶囊型医疗装置的控制部具有体外装置的控制部所具有的功能。这样，可将胶囊型医疗装置与体外装置之间的无线通信变更为从胶囊型医疗装置向体外装置的单方向发送(活体信息)。
并且，也可以构成为将记录单元设置于胶囊型医疗装置内，而不是设置于体外装置。即，也可以是图34所示的本发明的胶囊型医疗装置。该胶囊型医疗装置70在壳体10内具备记录单元32，并且，控制部71具备电流产生电路23和位置检测电路4。根据该胶囊型医疗装置70，在体内移动时，将利用摄像元件20拍摄的活体信息即拍摄图像记录于记录单元32中的同时，通过位置检测电路4检测出自身位置，控制部71可根据部位来控制电流产生电路23，赋予电刺激。因此，被检查者无需具备体外装置，所以简便化。
另外，在该胶囊型医疗装置中，与上述的胶囊型医疗装置系统同样，也可以设置pH传感器或充气囊。
而且，在上述各实施方式中，设置了检测胶囊型医疗装置的位置的位置检测单元，但也可以如图35所示，位置检测单元具备设置于控制部内的未图示的判断电路；和判断单元，其具有预先设定有到达活体内的目标部位为止所需的时间等参数的未图示的定时器(设定部)。
该定时器预先设定有从投入活体内起至到达特定部位为止的时间。在将该胶囊型医疗装置应用于上述第二实施方式时，能够利用定时器的时间判断从经肛门投入到体内起至到达盲肠为止，并且，可利用定时器的时间判断从盲肠至到达肛门为止。并且，可设定成根据利用判断单元所判断的活体部位，控制部进行充气囊的膨胀收缩和电刺激。
并且，参数不仅限于时间，例如，如图36所示，可以是由电极产生的脉冲数等电刺激量，根据该脉冲数判断目标部位。该情况下，将电流产生电路设定成脉冲状地对电极供给电力，将所产生的脉冲数保存到存储器中，在达到了预先设定的数时进行停止脉冲的产生等的判断。
另外，电刺激量不仅可以是脉冲数，还可以是脉冲宽度之和、脉冲强度的分布、由电极产生的电流的积分量。
并且，第二实施方式中，可以使用第一实施方式的第一变形例到第七变形例中的任何一个、或几个的组合。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式。在不脱离本发明的宗旨的范围内，可进行结构的追加、省略、置换、以及其它变更。本发明并不被上述说明所限定，仅通过添附的权利要求的范围来限定。
本发明涉及具备可投入活体内的胶囊型医疗装置的胶囊型医疗装置系统，该胶囊型医疗装置系统具备位置检测单元，其检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置；电极，其设置在所述胶囊型医疗装置的外表面附近，对活体组织赋予电刺激；以及控制单元，其控制流过所述电极的电流，所述控制单元根据由所述位置检测单元检测出的位置信息来控制流过所述电极的电流。根据本发明的胶囊型医疗装置系统，能够根据活体内的部位，对活体组织赋予电刺激，能够进行高效的观察，并且，能够抑制电力等的无谓消耗、确保稳定的动作。
权利要求
1.一种胶囊型医疗装置系统，其具有可投入活体内的胶囊型医疗装置，该胶囊型医疗装置系统具备位置检测单元，其检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置；电极，其设置在所述胶囊型医疗装置的外表面附近，对活体组织赋予电刺激；以及控制单元，其控制流过所述电极的电流，所述控制单元根据由所述位置检测单元检测出的位置信息来控制流过所述电极的电流。
2.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，所述胶囊型医疗装置具备获取活体信息的获取单元，所述位置检测单元使用由所述获取单元获取的活体信息，判断所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
3.根据权利要求2所述的胶囊型医疗装置系统，所述获取单元是对活体内进行拍摄的摄像单元，所述位置检测单元根据所述摄像单元获取的图像，检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
4.根据权利要求2所述的胶囊型医疗装置系统，所述获取单元是测定活体内的pH值的pH传感器，所述位置检测单元根据所述pH值，检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
5.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，具备设置于活体外的体外装置，所述胶囊型医疗装置和所述体外装置中的至少任意一方具备发出物理量的发送部，另一方具备检测从所述发送部发出的物理量的检测部，所述位置检测单元使用由所述检测部检测出的物理量，检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
6.根据权利要求5所述的胶囊型医疗装置系统，所述发送部是磁力产生单元，所述检测部是磁力检测单元。
7.根据权利要求6所述的胶囊型医疗装置系统，所述磁力产生单元是产生交流磁场的线圈，所述磁力检测单元是磁传感器。
8.根据权利要求5所述的胶囊型医疗装置系统，所述发送部是发出电波的发送天线，所述检测部是接收由所述发送天线发出的电波的接收天线。
9.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，具备设置于活体外的体外装置，所述胶囊型医疗装置具备体内加速度传感器，所述体外装置具备体外加速度传感器，所述位置检测单元根据所述体内加速度传感器的检测值与所述体外加速度传感器的检测值的差分，检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
10.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，所述位置检测单元具备设定部，该设定部预先设定有在活体内所述胶囊型医疗装置到达目标部位为止所需的参数。
11.根据权利要求10所述的胶囊型医疗装置系统，所述参数是时间。
12.根据权利要求10所述的胶囊型医疗装置系统，所述参数是电刺激量。
13.根据权利要求12所述的胶囊型医疗装置系统，所述电刺激量是所述电极产生的脉冲数。
14.根据权利要求12所述的胶囊型医疗装置系统，所述电刺激量是所述电极产生的电流的积分量。
15.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，所述胶囊型医疗装置具备充气囊，其可膨胀以便与活体组织紧密接触或收缩，所述电极设置于所述充气囊的外表面，所述控制单元根据所述位置信息使所述充气囊膨胀或收缩。
16.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，具备多个所述电极，所述控制单元根据所述位置信息，控制流过所述多个电极的电流。
17.一种胶囊型医疗装置，具备胶囊状的壳体，其可投入活体内；电刺激单元，其具有多个用于对活体组织赋予电刺激的电极；电极选择单元，其从所述多个电极中选择赋予电刺激的电极；接触检测单元，其电检测出与所述活体组织接触的所述电极；以及控制部，其控制这些各单元。
18.根据权利要求17所述的胶囊型医疗装置，具备获取单元，其获取活体信息；以及存储单元，其存储所述活体信息。
19.根据权利要求17所述的胶囊型医疗装置，所述电刺激单元具有波形产生器，其产生规定的电压波形；转换电路，其将所述电压波形转换为电流；限制电路，其用于调整流过所述电极的电流；以及电流传感器，其检测所述电流，所述控制部构成为根据所述电流传感器的输出来调整所述限制电路的增益。
20.根据权利要求19所述的胶囊型医疗装置，所述电刺激单元在所述限制电路和所述电极之间具有电阻器。
21.根据权利要求19所述的胶囊型医疗装置，所述电刺激单元产生大致方形状、由连续的曲线构成的电流波形。
22.根据权利要求19所述的胶囊型医疗装置，所述电刺激单元产生阶梯状的三角波作为电流波形。
23.根据权利要求19所述的胶囊型医疗装置，所述电刺激单元分别具有多个与高电位侧连接的一方电极、和多个与低电位侧连接的另一方电极；所述电极选择单元具有第一切换单元，其从多个所述一方电极中选择至少一个电极与所述转换电路电连接；以及第二切换单元，其从多个所述另一方电极中选择至少一个电极。
24.根据权利要求17所述的胶囊型医疗装置，所述接触检测单元是力感检测单元。
25.根据权利要求24所述的胶囊型医疗装置，所述力感检测单元是分别安装在与高电位侧连接的所述电极、和与低电位侧连接的所述电极上的变形计。
26.根据权利要求17所述的胶囊型医疗装置，所述接触检测单元是测定与高电位侧连接的所述电极、和与低电位侧连接的所述电极之间的阻抗的单元。
27.根据权利要求23所述的胶囊型医疗装置，所述一方电极和所述另一方电极在与沿所述壳体的长度方向的轴线大致垂直的截面的外周上等间隔地配置。
28.根据权利要求23所述的胶囊型医疗装置，所述一方电极和所述另一方电极在从所述壳体的长度方向的一端至另一端之间，沿所述壳体的外表面多级地配置。
29.根据权利要求28所述的胶囊型医疗装置，设置有突出部，该突出部包括相对于沿所述壳体的长度方向的轴线倾斜的倾斜部，所述一方电极和所述另一方电极配置在所述倾斜面上。
30.根据权利要求29所述的胶囊型医疗装置，所述倾斜部具有朝向所述壳体的长度方向的一端侧倾斜的部分、和朝向所述壳体的长度方向的另一端侧倾斜的部分，所述一方电极和所述另一方电极在所述倾斜部的各自的部分上至少配置有1组。
31.根据权利要求17所述的胶囊型医疗装置，具备传感器，其根据所述壳体移动时的加速度或速度来检测所述壳体的移动。
32.一种胶囊型医疗装置系统，具备可投入活体内的胶囊型医疗装置和装配于活体外的体外装置，所述胶囊型医疗装置具备胶囊状的壳体；获取单元，其获取活体信息；存储单元，其存储所述活体信息；体内侧通信单元，其与所述体外装置之间收发信息；电刺激单元，其具有多个用于对活体组织赋予电刺激的电极；接触检测单元，其用于电检测出与所述活体组织接触的所述电极，从多个所述电极中选择赋予电刺激的电极；以及控制部，其控制这些各单元，所述体外装置具备体外侧通信单元，其与所述胶囊型医疗装置之间收发信息；记录单元，其存储所述活体信息；以及体外控制部，其控制这些各单元。
33.根据权利要求32所述的胶囊型医疗装置系统，所述获取单元是获取活体内的图像作为所述活体信息的单元，所述体外装置根据从所述胶囊型医疗装置发送的多个所述图像的变化，对所述胶囊型医疗装置输出指令所述电刺激单元工作的信号。
34.根据权利要求32所述的胶囊型医疗装置系统，所述胶囊型医疗装置和所述体外装置分别具有检测加速度或速度的传感器。
35.一种胶囊型医疗装置，具备胶囊状的壳体；摄像单元，其对活体内进行拍摄；电刺激单元，其具有设置于所述壳体的外表面、对活体组织赋予电刺激的电极；以及控制部，其使所述摄像单元和所述电刺激单元分别按各自的定时动作。
36.一种胶囊型医疗装置，具备胶囊状的壳体；摄像单元，其对活体内进行拍摄；电刺激单元，其具有电极，该电极分别配置在相对于所述壳体的轴方向的一端侧和另一端侧的外表面，对活体组织赋予电刺激；以及控制部，其使所述摄像单元和所述电刺激单元同时动作。
37.根据权利要求36所述的胶囊型医疗装置，所述一端侧的电极和另一端侧的电极在夹持所述壳体的轴线的相对置的位置上成对地配置，并且所述一端侧的电极配置在相对于所述另一端侧的电极以轴线为中心旋转了大致90度的位置上。
38.一种胶囊型医疗装置，具备胶囊状的壳体；摄像单元，其对活体内进行拍摄；电刺激单元，其具有电极，该电极设置于所述壳体的外表面，对活体组织赋予电刺激；以及控制部，其在使该电刺激单元动作之后，经过规定时间后，使所述摄像单元动作。
39.根据权利要求35所述的胶囊型医疗装置，所述电极是光学透明的透明电极。
40.根据权利要求35所述的胶囊型医疗装置，具备无线通信单元，其与装配于活体外的体外装置之间进行控制信号的无线通信，所述控制部根据所述控制信号而动作。
41.根据权利要求36所述的胶囊型医疗装置，所述电极是光学透明的透明电极。
42.根据权利要求36所述的胶囊型医疗装置，具备无线通信单元，其与装配于活体外的体外装置之间进行控制信号的无线通信，所述控制部根据所述控制信号而动作。
43.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，具备获取单元，其获取活体信息；以及存储单元，其存储所述活体信息。
44.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，具备所述电刺激单元，其具有多个所述电极；电极选择单元，其从多个所述电极中选择赋予电刺激的电极；接触检测单元，其电检测出与所述活体组织接触的所述电极；以及控制部，其控制这些各单元。
45.根据权利要求44所述的胶囊型医疗装置系统，所述电刺激单元分别具有多个与高电位侧连接的一方电极和多个与低电位侧连接的另一方电极，所述电极选择单元具有第一切换单元，其从多个所述一方电极中选择至少一个电极与电流供给源进行电连接；以及第二切换单元，其从多个所述另一方电极中选择至少一个电极。
46.根据权利要求44所述的胶囊型医疗装置系统，所述接触检测单元是力感检测单元。
47.根据权利要求46所述的胶囊型医疗装置系统，所述力感检测单元是安装在与高电位侧连接的所述电极和与低电位侧连接的所述电极上的变形计。
48.根据权利要求44所述的胶囊型医疗装置系统，所述接触检测单元是测定与高电位侧连接的所述电极和与低电位侧连接的所述电极之间的阻抗的单元。
49.根据权利要求45所述的胶囊型医疗装置系统，所述一方电极和所述另一方电极在所述胶囊型医疗装置的与沿壳体的长度方向的轴线大致垂直的截面的外周上分别等间隔地配置。
50.根据权利要求45所述的胶囊型医疗装置系统，所述一方电极和所述另一方电极在所述胶囊型医疗装置从壳体长度方向的一端至另一端之间，沿所述壳体的外表面多级地配置。
51.根据权利要求50所述的胶囊型医疗装置系统，设置有突出部，该突出部包括相对于沿所述胶囊型医疗装置的壳体长度方向的轴线倾斜的倾斜部，所述一方电极和所述另一方电极配置在所述倾斜面上。
52.根据权利要求51所述的胶囊型医疗装置系统，所述倾斜部具有朝向所述胶囊型医疗装置的壳体的长度方向的一端侧倾斜的部分和朝向所述壳体的长度方向的另一端侧倾斜的部分，所述一方电极和所述另一方电极在所述倾斜部的各自的部分上至少配置有1组。
53.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，所述电刺激单元具有波形产生器，其产生规定的电压波形；转换电路，其将所述电压波形转换为电流；限制电路，其用于调整流过所述电极的电流；以及电流传感器，其检测所述电流，所述控制部根据所述电流传感器的输出来调整所述限制电路的增益。
54.根据权利要求53所述的胶囊型医疗装置系统，所述电刺激单元在所述限制电路和所述电极之间具有电阻器。
55.根据权利要求53所述的胶囊型医疗装置系统，所述电刺激单元产生大致方形状、由连续的曲线构成的电流波形。
56.根据权利要求53所述的胶囊型医疗装置系统，所述电刺激单元产生阶梯状的三角波作为电流波形。
57.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，通过对利用所述位置检测单元所获取的所述胶囊型医疗装置的移动路径进行模式识别，来检测所述胶囊型医疗装置的位置。
58.根据权利要求1所述的胶囊型医疗装置系统，所述胶囊型医疗装置系统具备设置于活体外的体外装置，所述胶囊型医疗装置具备体内速度传感器，所述体外装置具备体外速度传感器，所述位置检测单元根据所述体内速度传感器的检测值与所述体外速度传感器的检测值的差分，来检测所述胶囊型医疗装置在活体内的位置。
全文摘要
本胶囊型医疗装置系统具备位置检测单元(4)，其检测可投入活体内的胶囊型医疗装置(2)在活体内的位置；电极(5)，其设置在胶囊型医疗装置(2)的外表面附近，对活体组织赋予电刺激；以及控制单元(6)，其控制流过电极(5)的电流，控制单元(6)根据由位置检测单元(4)检测出的位置信息来控制流过电极(5)的电流。
文档编号A61B1/00GK1878495SQ20048003294
公开日2006年12月13日 申请日期2004年11月9日 优先权日2003年11月11日
发明者河野宏尚, 瀧泽宽伸, 横井武司, 穗满政敏, 内山昭夫 申请人:奥林巴斯株式会社