专利名称：生物体观察系统以及生物体观察系统的驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种生物体观察系统以及生物体观察系统的驱动方法，尤其涉及一 种具备由电池等构成的电源部的生物体观察系统以及生物体观察系统的驱动方法。
背景技术：
在医疗领域等中广泛使用着内窥镜。特别地，医疗领域的内窥镜主要用于生物 体内部的观察等用途。并且，作为上述内窥镜的种类之一，近年来提出如下一种胶囊型 内窥镜通过由被检查者咽下来将胶囊型内窥镜配置在体腔内，该胶囊型内窥镜随着蠕 动运动而在该体腔内移动的同时拍摄被摄体的图像，并能够将所拍摄的该被摄体的图像 作为摄像信号无线传送到外部。作为具有与上述胶囊型内窥镜大致相同功能的装置，例如有日本特开 2001-224553号公报中所提出的装置。在日本特开2001-224553号公报中记载了如下一种胶囊内窥镜的结构将在 置于磁场中的状态下接点打开的磁簧开关用作非接触型的电源开关。并且，日本特开 2001-224553号公报所记载的胶囊内窥镜构成为利用上述磁簧开关的作用，例如在将胶囊 内窥镜收纳在具备磁铁的包装箱或者收纳盒中的情况下，随着上述磁簧开关的接点打开 而电源断开，并且在从该包装箱或者该收纳盒中取出胶囊内窥镜的情况下，随着上述磁 簧开关的接点闭合而电源接通(由电池供给电源)。但是，由于日本特开2001-224553号公报的胶囊内窥镜是从具备磁铁的包装箱 或者收纳盒中取出胶囊内窥镜的同时电源接通的结构，因此导致在将胶囊内窥镜配置在 生物体内以前的阶段就开始消耗内置电池。其结果是日本特开2001-224553号公报的胶 囊内窥镜具有如下问题胶囊内窥镜在到达生物体内部的期望部位以前，内置电池的余 量降低到无法对该期望部位进行摄像的程度，由此存在无法对该期望部位进行观察的情 况。并且，在这种情况下，由于利用胶囊内窥镜的观察被中断，导致需要再次进行观 察。另外，一旦将电源接通之后，要再次断开日本特开2001-224553号公报的胶囊 内窥镜的电源，需要使用永久磁铁等对该胶囊内窥镜施加与磁簧开关的朝向相应的、规 定强度以上的磁场。即，日本特开2001-224553号公报的胶囊内窥镜具有如下问题一 旦将电源接通之后，如果要再次断开电源则需要进行复杂的操作。本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种由于能够容易地进行电 源的接通和断开的切换而与以往相比能够抑制内置电池的消耗的生物体观察系统以及生 物体观察系统的驱动方法。
发明内容
用于解决问题的方案本发明的生物体观察系统的特征在于，包括生物体信息获取装置以及被配置在上述生物体信息获取装置外部的磁场产生部，其中，上述生物体信息获取装置具备生 物体信息获取部，其在生物体内部获取生物体信息；无线传送部，其将该生物体信息通 过无线传送到该生物体外部；电源部，其向该生物体信息获取部和该无线传送部提供驱 动电力；磁场检测部，其检测来自外部的磁场并将检测结果作为电信号输出；以及电力 供给控制部，其根据上述电信号对从该电源部向该生物体信息获取部和该无线传送部提 供的驱动电力的供给状态进行控制，上述磁场产生部具备磁场产生用线圈；驱动电 路，其输出用于驱动该磁场产生用线圈的驱动信号；开关，其用于切换该磁场产生用线 圈的磁场的产生状态的开启和关闭；以及计时器，其在将该开关从断开切换为接通之后 经过规定期间时输出用于使该驱动信号的输出停止的停止信号。本发明的生物体观察系统的驱动方法用于驱动生物体观察系统，该生物体观察 系统具有生物体信息获取装置和被配置在上述生物体信息获取装置外部的磁场产生部， 其中，该生物体信息获取装置具备生物体信息获取部，其在生物体内部获取生物体信 息；无线传送部，其将该生物体信息通过无线传送到该生物体外部；电源部，其向该生 物体信息获取部和该无线传送部提供驱动电力；磁场检测部，其检测来自外部的磁场并 将检测结果作为电信号输出；以及电力供给控制部，其根据该电信号对从该电源部向该 生物体信息获取部和该无线传送部提供的驱动电力的供给状态进行控制，该磁场产生部 具备磁场产生用线圈；驱动电路，其输出用于驱动该磁场产生用线圈的驱动信号；开 关，其用于切换该磁场产生用线圈的磁场的产生状态的开启和关闭；以及计时器，其在 将该开关从断开切换为接通之后经过规定期间时输出用于使该驱动信号的输出停止的停 止信号，该生物体观察系统的驱动方法的特征在于，在每次从上述磁场产生部产生上述 磁场时，将上述生物体信息获取装置的电源状态切换为接通或者断开。
图1是表示本发明的实施方式的生物体观察系统的主要结构的图。图2是表示本发明的实施方式的电力供给部以及磁场检测部的具体结构的一例 的图。图3是表示本发明的实施方式的磁场产生部的具体结构的一例的图。图4是表示本发明的实施方式的磁场产生部以及胶囊型内窥镜的动作状态的时 序图。
具体实施例方式下面，参照
本发明的实施方式。图1至图4与本发明的实施方式有关。图1是表示本发明的实施方式的生物体 观察系统的主要结构的图。图2是表示本发明的实施方式的电力供给部以及磁场检测部 的具体结构的一例的图。图3是表示本发明的实施方式的磁场产生部的具体结构的一例 的图。图4是表示本发明的实施方式的磁场产生部以及胶囊型内窥镜的动作状态的时序 图。如图1所示，生物体观察系统101具备胶囊型内窥镜1和磁场产生部20，该胶囊 型内窥镜1构成为具有能够配置在生物体内部的尺寸和形状等，该磁场产生部20在胶囊型内窥镜1的外部产生磁场。如图1所示，胶囊型内窥镜1在内部具有照明部2，其发出用于照明生物体内 部的被摄体的照明光；摄像部3，其拍摄由照明部2照明的被摄体，并作为摄像信号输 出；无线传送部4，其将从摄像部3输出的摄像信号通过无线传送到生物体的外部；电力 供给部5，其提供驱动照明部2、摄像部3以及无线传送部4各部所需的驱动电力；以及 磁场检测部6，其能够检测在磁场产生部20中产生的磁场。S卩，本实施方式的生物体信息获取部构成为具有照明部2和摄像部3。另一方面，如图2所示，电力供给部5构成为具有由电池等构成的电源部8、P 沟道型FET 9以及对来自磁场检测部6的输出信号进行二分频的分频电路15。在P沟道型FET 9中，源极连接在电源部8上，栅极连接在分频电路15的输出 端上，并且漏极分别连接在照明部2、摄像部3以及无线传送部4上。此外，电力供给部5不限于使用P沟道型FET 9构成，也可以使用具有同样的开 关功能的电子开关等构成。如图2所示，磁场检测部6构成为具有磁场接收用天线17、整流部40以及电阻 14，其中，该磁场接收用天线17输出与在磁场产生部20中产生的磁场相应的电信号，该 整流部40对从磁场接收用天线17输出的该电信号进行整流并输出。磁场接收用天线17被构成为具备磁场检测用线圈11和谐振用电容器16的谐振 电路，该磁场检测用线圈11输出与在磁场产生部20中产生的磁场相应的电信号，该谐振 用电容器16与磁场检测用线圈11并联连接在二极管12的输入端。此外，将具备磁场检 测用线圈11和谐振用电容器16的上述谐振电路构成为自身的谐振频率与在磁场产生部20 中产生的磁场的频率一致。此外，磁场接收用天线17不限于构成为具备磁场检测用线圈11和谐振用电容器 16的并联谐振电路，也可以构成为将两者串联连接的串联谐振电路。另外，磁场检测用线圈11可以由例如螺线管型线圈或者平面线圈等构成，也可 以具有任意的形状，只要是能够配置在胶囊型内窥镜1中的形状即可。整流部40具有输入端与磁场检测用线圈11的输出端相连接的二极管12以及将 从二极管12输出的电信号平滑化的平滑电容器13。此外，本实施方式的整流部40不限 于进行半波整流，也可以进行全波整流。电阻14与平滑电容器13并联连接在二极管12的输出端。如图3所示，磁场产生部20构成为具有由电池、稳定化电源或者内置电池等构 成的电源部21、能够将来自电源部21的电源的供给状态切换为开启或者关闭的开关22、 计时器23、振荡器24、定时发生器25、驱动电路26以及磁场发送用天线29。另外，磁 场发送用天线29构成为具备磁场产生用线圈28和谐振用电容器27的谐振电路，该磁场 产生用线圈28产生与从驱动电路26输出的驱动信号相应的磁场，该谐振用电容器27与 磁场产生用线圈28串联连接在驱动电路26的输出端。此外，磁场发送用天线29不限于构成为具备磁场产生用线圈28和谐振用电容器 27的并联谐振电路，也可以构成为将两者串联连接的串联谐振电路，或者还可以构成为 不连接谐振用电容器27的非谐振电路。另外，本实施方式的开关22不限于配设在图3所示的位置(电源部21的电源供给线)，只要是能够将磁场产生部20的磁场的产生切换为开启或者关闭的位置即可。另外，磁场产生用线圈28可以由例如螺线管型线圈或者平面线圈等构成，也可 以具有任意的形状，只要是能够配置在磁场产生部20中的形状即可。计时器23包括计数器或者计时电路等，在输入来自振荡器24的振荡信号的定 时，开始计时。另外，定时器23在开始计时之后经过了预先设定的规定期间的定时，输 出用于使振荡器24停止输出振荡信号的停止信号。振荡器24在紧接着开关22被接通之后的定时开始振荡，对计时器23和定时发 生器25输出振荡信号。另外，振荡器24在从计时器23输入了停止信号的定时停止输出 振荡信号。定时发生器25例如包括分频电路等，进行将来自振荡器24的振荡信号变更为规 定的频率的信号处理，将进行了该信号处理之后的振荡信号作为定时信号输出到驱动电 路26。驱动电路26在从定时发生器25输入定时信号的期间，将用于驱动磁场产生用线 圈28的电压作为驱动信号输出。此外，本实施方式的计时器23不限于向振荡器24输出用于停止输出振荡信号的 停止信号，例如也可以向定时发生器25输出用于停止输出定时信号的停止信号，或者也 可以向驱动电路26输出用于停止输出驱动信号的停止信号。在此，针对本实施方式的生物体观察系统101的作用进行说明。首先，手术操作者等从未图示的盒内取出收纳在该盒内的胶囊型内窥镜1。然 后，手术操作者等通过将磁场产生部20的开关22从断开切换为接通来对胶囊型内窥镜1 施加磁场。此外，来自磁场产生部20的磁场施加不限于在从未图示的盒内取出胶囊型内窥 镜1之后进行，也可以在胶囊型内窥镜1收纳在该盒内时进行。另一方面，如图4所示，当在时刻tl将磁场产生部20的开关22从断开切换为接 通时，从电源部21向计时器23、振荡器24、定时发生器25以及驱动电路26各部提供电源。当在图4所示的时刻tl接通开关22时，在振荡器24中开始输出振荡信号，在 计时器23中开始随着该振荡信号的输入而进行计时，在定时发生器25中开始随着该振荡 信号的输入而输出定时信号，在驱动电路26中开始随着该定时信号的输入而输出驱动信 号。由此，磁场产生用线圈28在图4所示的时刻tl开始产生磁场。当计时器23根据在时刻tl开始的计时检测到例如经过了图4所示的时刻t2时， 计时器23向振荡器24输出用于停止输出振荡信号的停止信号。然后，当来自振荡器24 的振荡信号的输出被停止时，随着该振荡信号的输入而进行的定时信号的输出被停止， 随着该定时信号的输入而进行的驱动信号的输出被停止，随着该驱动信号的输入而进行 的磁场的产生被停止。S卩，如图4所示，磁场产生部20在作为开关22被持续接通的期间的时刻tl至时 刻t3之间的期间T1内，在时刻tl至时刻t2之间的期间T2内产生磁场，在时刻t2至时 刻t3之间的期间T3内停止产生磁场。但是，上述期间T2是作为计时器23中的规定期间而被预先设定的固定期间。因此，本实施方式的磁场产生部20不论作为开关22被持续接通的期间Tl的长短如何，都 在期间T2内持续产生磁场。具体地说，即使在通过将开关22被接通的期间Tl极短的触 发信号输入来接通的情况下，本实施方式的磁场产生部20也在期间T2内持续产生磁场。并且，磁场产生部20的各部在时刻t4以后也重复进行伴随开关22的接通和断开 的切换的如上所述那样与产生磁场和停止产生磁场相关的动作。另一方面，当在时刻tl开始从磁场产生部20产生磁场时，在磁场检测用线圈11 的两端由于电磁感应而产生电位差之后，向整流部40输出与该电位差相应的交流的电信号。然后，从磁场检测用线圈11输出的交流的电信号通过在整流部40中进行整流， 被变换为直流的电信号并且被输出到分频电路15的输入端。与此同时，节点Nl的电位 电平如图4所示那样在时刻tl的定时从低(以后称为L)电平转变为高(以后称为H)电平。之后，当在时刻t2停止从磁场产生部20产生磁场时，在平滑电容器13中所蓄积 的电荷通过电阻14进行放电。与此同时，节点Nl的电位电平如图4所示那样从H电平 转变为L电平。S卩，在本实施方式的磁场检测部6的输出端侧的节点Nl处，电位电平在从磁场 产生部20产生磁场的期间、即期间T2为H电平，并且在没有从磁场产生部20产生磁场 的期间、即期间T3和期间T4为L电平。另外，对分频电路15的输入端输入具备节点Nl的电位电平的输出信号。由此， 分频电路15的输出端侧的节点N2的电位电平在时刻tl从H电平转变为L电平。并且，随着节点N2的电位电平从H电平转变为L电平，P沟道型FET 9从截止 状态转变为导通状态，从而开始从电源部8向照明部2、摄像部3以及无线传送部4各部 提供驱动电力。即，如图4所示，在磁场产生部20的开关22被接通的时刻tl，胶囊型 内窥镜1的电源被接通。如图4所示，节点N2的电位电平即使在节点m的电位从H电平转变为L电平 的情况下也维持L电平。因此，节点N2的电位电平在节点Nl的电位再次从L电平转变 为H电平的定时、即时刻t4之前维持L电平。由此，胶囊型内窥镜1的电源如图4所示 那样在时刻tl至时刻t4的期间维持接通状态。另外，如图4所示，节点N2的电位电平在时刻t4从L电平转变为H电平。与 此同时，P沟道型FET 9从导通状态转变为截止状态，从而停止从电源部8向照明部2、 摄像部3以及无线传送部4各部提供驱动电力。并且，胶囊型内窥镜1如图4所示那样在时刻t4断开之后，在通过来自磁场产生 部20的磁场使节点Nl的电位再次从L电平转变为H电平的时刻t7之前的期间维持断开 状态。S卩，本实施方式的胶囊型内窥镜1具有如下的结构和作用在每次将磁场产生 部20的磁场的产生状态从关闭切换为开启时，进行电源的接通和断开的切换。因此，根据本实施方式的生物体观察系统101，能够在用户期望的定时容易地进 行胶囊型内窥镜1的电源的接通和断开的切换，其结果是与以往相比，能够容易地控制 胶囊型内窥镜1的电源部8的消耗。
另一方面，在施加从磁场产生部20产生的磁场来接通胶囊型内窥镜1的电源并 使受验者咽下而将胶囊型内窥镜1配置在体内之后，用户开始进行该体内观察。用户可以在开始进行受验者的体内观察之后将胶囊型内窥镜1的电源状态维持 为接通状态，也可以通过施加从磁场产生部20产生的磁场来适当地切换配置在该受验者 体内的胶囊型内窥镜1的电源的接通和断开。具体地说，用户例如可以使用如下方法来 进行观察在胶囊型内窥镜1通过不需要观察的部位的期间使胶囊型内窥镜1的电源断 开，而在胶囊型内窥镜1到达期望部位时通过施加来自磁场产生部20的磁场来使胶囊型 内窥镜1的电源接通。并且，根据具有能够实现这种方法的结构和作用的本实施方式的 生物体观察系统101，能够提高用户对期望部位的观察或者诊断的可靠性。另外，根据本实施方式的生物体观察系统101，构成为从磁场产生部20产生的 磁场的频率与由磁场检测用线圈11和谐振用电容器16构成的谐振电路的谐振频率fr2 — 致。因此，根据本实施方式的生物体观察系统101，能够提高磁场检测部6对从磁场产生 部20产生的磁场的检测灵敏度，并且能够降低磁场检测部6对不期望的干扰磁场的检测 灵敏度。其结果是根据本实施方式的生物体观察系统101，能够稳定且可靠地进行胶囊型 内窥镜1的电源的接通和断开的切换。另一方面，根据本实施方式的生物体观察系统101，由于是仅在预先设定的规定 期间T2内产生磁场的结构，因此能够降低磁场产生部20消耗的电力。此外，上述的胶囊型内窥镜1的电源的接通和断开的切换不限于在胶囊型内窥 镜1被配置在生物体内部的情况下进行，在胶囊型内窥镜1被配置在生物体外部的情况下 也能够同样地进行上述切换。另外，以上所述的实施方式不限于被应用于胶囊型内窥镜中，例如也可以应用 于具有用于获取生物体内部的温度或者pH等生物体信息的结构的各种生物体信息获取装置。并且，在以上所述的各实施方式中，也可以附加用于抑制节点Nl的电位上升的 限幅电路。此外，本发明当然不限定于上述各实施方式，在不脱离发明的要旨的范围内能 够进行各种变更、应用。本申请是以2008年5月1日在日本申请的专利申请2008-119892号为主张优先 权的基础进行申请的，在本申请说明书、权利要求书、附图中引用上述公开内容。
权利要求
1.一种生物体观察系统，其特征在于，具有生物体信息获取装置以及被配置在上述 生物体信息获取装置外部的磁场产生部，其中，上述生物体信息获取装置具备生物体信息获取部，其在生物体的内部获取 生物体信息；无线传送部，其将该生物体信息通过无线传送到该生物体的外部；电源 部，其向该生物体信息获取部和该无线传送部提供驱动电力；磁场检测部，其检测来自 外部的磁场并将检测结果作为电信号输出；以及电力供给控制部，其根据该电信号对从 该电源部向该生物体信息获取部和该无线传送部提供的驱动电力的供给状态进行控制，上述磁场产生部具备磁场产生用线圈；驱动电路，其输出用于驱动该磁场产生 用线圈的驱动信号；开关，其用于切换该磁场产生用线圈的磁场的产生状态的开启和关 闭；以及计时器，其在将该开关从断开切换为接通之后经过规定期间时输出用于使该驱 动信号的输出停止的停止信号。
2.根据权利要求1所述的生物体观察系统，其特征在于，上述磁场产生部还具有振荡器和定时发生器，该振荡器在上述开关被接通时输出振 荡信号，该定时发生器将通过进行用于使该振荡信号变更为规定频率的信号处理而生成 的定时信号输出到上述驱动电路，上述驱动电路在输入上述定时信号的期间输出上述驱动信号，上述定时器在将上述开关从断开切换为接通之后经过规定期间时输出用于使上述振 荡信号的输出停止的停止信号。
3.根据权利要求1所述的生物体观察系统，其特征在于，上述生物体信息获取装置是胶囊型内窥镜。
4.一种生物体观察系统的驱动方法，用于驱动上述权利要求1所述的生物体观察系 统，该生物体观察系统的驱动方法的特征在于，每次从上述磁场产生部产生上述磁场时，将上述生物体信息获取装置的电源状态切 换为接通或者断开。
5.根据权利要求4所述的生物体观察系统的驱动方法，其特征在于，通过对上述生物体信息获取装置施加上述磁场来在上述生物体的外部将上述生物体 信息获取装置的电源切换为接通。
6.根据权利要求4所述的生物体观察系统的驱动方法，其特征在于，上述生物体信息获取装置是胶囊型内窥镜。
全文摘要
本发明的生物体观察系统具备生物体信息获取装置，其具备获取生物体信息的生物体信息获取部、通过无线来传送生物体信息的无线传送部、向生物体信息获取部和无线传送部提供驱动电力的电源部、检测来自外部的磁场并将检测结果作为电信号输出的磁场检测部及根据电信号控制向生物体信息获取部和无线传送部提供的驱动电力的供给状态的电力供给控制部；磁场产生用线圈；驱动电路，其向磁场产生用线圈输出驱动信号；开关，其用于切换磁场的产生状态的开启和关闭；以及计时器，其在将开关从断开切换为接通之后经过规定期间时输出用于使驱动信号的输出停止的停止信号。
文档编号A61B1/00GK102014728SQ200980115709
公开日2011年4月13日 申请日期2009年3月23日 优先权日2008年5月1日
发明者堺洋平 申请人:奥林巴斯株式会社