胶囊引导系统和胶囊引导方法

专利名称：胶囊引导系统和胶囊引导方法
技术领域：
本发明涉及一种利用磁力对被导入到患者等被检体内部的胶囊型医疗装置进行 引导的胶囊引导系统和胶囊引导方法。
背景技术：
以往，在内窥镜的领域中出现了一种能够导入到患者等被检体的消化管内的胶囊 型内窥镜。在从被检体的口中吞服胶囊型内窥镜之后，该胶囊型内窥镜通过蠕动运动等在 消化管内移动的同时获取被检体的脏器内部的图像(以下有时称为体内图像)，将所获取 的体内图像无线发送到被检体外部的接收装置。上述胶囊型内窥镜在从被导入到被检体的 消化管内部起直到被自然排出到被检体外部为止的期间依次获取该被检体的体内图像。另外，提出一种利用磁力对被导入到被检体内部的胶囊型内窥镜进行引导(即， 磁性引导)的胶囊引导系统。一般，在胶囊引导系统中，将在内置有在径向上磁化的磁铁的 胶囊型壳体的外周面具备螺旋状凸起的胶囊型内窥镜导入到被检体的消化管内，通过对该 胶囊型内窥镜内部的磁铁施加由旋转磁场产生装置产生的旋转磁场，使螺旋状凸起与该胶 囊型内窥镜一起旋转来生成胶囊型内窥镜的推动力，其结果，将胶囊型内窥镜磁性引导到 被检体内部的期望位置处。在上述胶囊引导系统中，被内置于胶囊型内窥镜的磁铁的磁化方向与摄像元件的 基准的面方向(例如受光面的上方向)相对固定，该胶囊型内窥镜追随旋转磁场进行旋转 动作的同时依次拍摄体内图像，通过图像处理来对伴随着该胶囊型内窥镜的旋转动作而产 生的体内图像的旋转进行校正，从而使显示装置依次显示处于没有旋转的状态的体内图像 (例如，参照专利文献1、2)。专利文献1 日本特开2003-299612号公报专利文献2 日本特开2006-149668号公报

发明内容
发明要解决的问题另外，在上述以往的胶囊引导系统中，将胶囊型内窥镜所拍摄的第一帧的图像旋 转角初始化为规定的旋转角(例如零值)，使显示装置依次显示将相对于该第一帧图像的 图像旋转角校正为零值的状态的体内图像。然而，在使胶囊型内窥镜不仅进行旋转动作还 进行方向变换等多种动作的胶囊引导系统中，近年来期望进一步提高上述图像旋转角的初 始化的精确度。本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种能够高精确度地执行由被 磁性引导的胶囊型医疗装置拍摄到的图像的图像旋转角的初始化的胶囊引导系统和胶囊 引导方法。用于解决问题的方案为了解决上述问题并达到目的，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于具备胶囊型医疗装置，其在胶囊型壳体的内部具有摄像元件和磁铁，该摄像元件拍摄被检体的 体内图像，该磁铁具有相对于该摄像元件固定的磁化方向；磁性引导装置，其对被导入到被 检体内部的上述胶囊型医疗装置的磁铁施加磁场，通过该磁场来对上述胶囊型医疗装置进 行磁性引导；显示部，其显示由上述摄像元件拍摄得到的上述被检体的体内图像；以及控 制部，其控制上述磁性引导装置使其对上述磁铁施加基准方向的磁场，对在追随上述基准 方向的磁场而上述磁铁的磁化方向朝向上述基准方向时由上述摄像元件拍摄得到的图像 的旋转角进行初始化，以该图像为基准来对后续的体内图像进行旋转校正，使上述显示部 依次显示进行该旋转校正后的体内图像。另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，上述控制部判断是否需要执行上述旋转角的初始化，在判断为需要的情况下，控制上述磁性引导装置使其 对上述磁铁施加基准方向的磁场，对在追随上述基准方向的磁场而上述磁铁的磁化方向朝 向上述基准方向时由上述摄像元件拍摄得到的图像的旋转角进行初始化。另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，具备存储部，该 存储部存储与上述旋转角的初始化的必要性有关的条件信息，上述控制部根据上述条件信 息，判断是否需要执行上述旋转角的初始化。另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，具备检测装置， 该检测装置对被检体内部的上述胶囊型医疗装置的位置信息和方向信息进行检测，上述条 件信息至少包含与上述胶囊型医疗装置的位置或方向有关的阈值，上述控制部进行将上述 位置信息或方向信息与上述阈值进行比较的比较处理，根据该比较处理的结果，判断是否 需要执行上述旋转角的初始化。另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，上述控制部通过 上述旋转校正使与上述基准方向对应的上述体内图像的面方向与上述显示部的基准的面 方向一致，来使上述显示部显示上述体内图像。另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，上述条件信息包 含与由上述摄像元件拍摄一帧体内图像的摄像期间内的上述胶囊型医疗装置的方向的变 化量有关的信息。另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，上述控制部判断 是否获取到由上述摄像元件拍摄得到的体内图像的图像信号，在判断为没有获取的情况 下，判断为需要执行上述旋转角的初始化。另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，上述条件信息包 含与上述被检体内部的上述胶囊型医疗装置的位置和方向中的至少一个的变化有关的信 肩、ο另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，上述条件信息包 含与上述磁性引导装置要施加磁场的目标位置和上述胶囊型医疗装置的位置之差有关的 fn息ο另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，上述条件信息包 含与上述磁性引导装置要施加磁场的目标方向和上述胶囊型医疗装置的方向之差有关的 fn息ο另外，本发明所涉及的胶囊引导系统的特征在于，在上述发明中，上述条件信息包含与上述摄像元件沿时间序列拍摄得到的连续的两个体内图像的相关关系有关的信息。另外，本发明所涉及的胶囊引导方法对沿时间序列依次拍摄图像的上述被检体内 部的胶囊型医疗装置进行磁性引导，该胶囊引导方法的特征在于，包括以下步骤信息获取 步骤，获取与上述胶囊型医疗装置的磁性引导有关的信息；判断步骤，根据通过上述信息获取步骤获取的与上述胶囊型医疗装置的磁性引导有关的信息和预先设定的条件信息，判断 是否需要进行由上述胶囊型医疗装置拍摄的图像的旋转角的初始化；初始化处理步骤，在 通过上述判断步骤判断为需要进行上述图像的旋转角的初始化的情况下，对上述图像的旋 转角进行初始化处理；旋转校正步骤，以通过上述初始化处理步骤初始化旋转角后的上述 图像为基准，对由上述胶囊型医疗装置拍摄的后续的图像进行旋转校正；以及图像显示步 骤，显示通过上述旋转校正步骤进行旋转校正后的上述后续的图像。另外，本发明所涉及的胶囊引导方法的特征在于，在上述发明中，上述初始化处理步骤包括以下步骤信息检测步骤，对上述被检体内部的上述胶囊型医疗装置的位置信息 和方向信息进行检测；磁场产生步骤，在基于上述位置信息的上述胶囊型医疗装置的当前 位置处产生与基于上述方向信息的上述胶囊型医疗装置的长度方向垂直的磁场；信息获取 步骤，获取通过上述磁场产生步骤产生的上述磁场的方向信息和被施加上述磁场的上述胶 囊型医疗装置的方向信息；误差判断步骤，判断通过上述信息获取步骤获取到的上述磁场 和上述胶囊型医疗装置的各方向信息的方向误差是否为阈值以下；基准方向设定步骤，在 上述方向误差为上述阈值以下的情况下，根据上述磁场的方向信息来设定上述图像的旋转 角的基准方向；以及零值设定步骤，根据通过上述基准方向设定步骤设定的上述基准方向 来设定上述图像的旋转角的零值。发明的效果本发明所涉及的胶囊引导系统和胶囊引导方法构成为将在胶囊型壳体的内部具 有拍摄被检体的体内图像的摄像元件和具有相对于该摄像元件固定的磁化方向的磁铁的 胶囊型医疗装置导入到被检体内部，控制对该被检体内部的胶囊型医疗装置进行磁性引导 的磁性引导装置，对该胶囊型医疗装置内部的磁铁施加基准方向的磁场，对在追随该施加 的磁场而该磁铁的被磁化方向朝向基准方向时由摄像元件拍摄的图像的旋转角进行初始 化，以将该旋转角初始化后的图像为基准进行后续的图像的旋转校正，将旋转校正后的被 检体的体内图像依次显示在显示部上。因此，能够通过基准方向的磁场来控制胶囊型医疗 装置内部的磁铁的磁化方向，由此，能够高精确度地设定图像的旋转角的基准方向。其结 果，起到如下效果能够高精确度地执行由被磁性引导的胶囊型医疗装置的摄像元件拍摄 得到的图像的图像旋转角的初始化。


图1是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的胶囊引导系统的一个结构例的 框图。图2是表示在本发明的实施方式所涉及的胶囊引导系统中使用的胶囊型内窥镜 的一个结构例的示意图。图3是表示在胶囊型壳体的内部相对固定地配置摄像元件和磁铁的状态的示意 图。
图4是用于说明图像旋转角的示意图。图5是例示对以将图像旋转角初始化后的图像为基准来进行旋转校正而得到的 体内图像进行显示的图像显示装置的控制部的处理过程的流程图。图6是例示将图像旋转角初始化时的控制部的处理过程的流程图。图7是表示对被检体内部的胶囊型内窥镜施加基准方向的磁场的状态的示意图。图8是表示体内图像被旋转校正的状态的示意图。附图标记说明1 胶囊引导系统；2 胶囊型内窥镜；2a =LC标记器(LCmarker) ；3 接收装置；3a 接收天线；4 磁性引导装置；5 位置检测装置；6 图像显示装置；21 胶囊型壳体；21a 筒 状壳体；21b 圆顶形状壳体；22 照明部；23 聚光透镜；24 摄像元件；25 信号处理部； 26 发送部；27 控制部；28 电池；29 磁铁；41 磁场产生部；42 线圈用电源部；43 操作 部；44 磁场控制部；44a 磁场信息获取部；51 传动线圈组；52 线圈选择部；53 线圈用 电源部；54 检测线圈组；55 位置检测控制部；55a 位置算出部；61 输入部；62 显示部； 63 存储部；63a 条件信息；64 控制部；64a 图像处理部；64b 图像校正部；64c 初始化 处理部；P:体内图像。
具体实施例方式下面，说明作为用于实施本发明的优选方式的胶囊引导系统和胶囊引导方法。此 夕卜，以下作为本发明所涉及的胶囊引导系统和胶囊引导方法的一例，例示对拍摄被检体的 体内图像的胶囊型内窥镜(胶囊型医疗装置的一例)进行磁性引导，但是本发明并不限定 于该实施方式。(实施方式)图1是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的胶囊引导系统的一个结构例的 框图。如图1所示，本实施方式所涉及的胶囊引导系统1具备胶囊型内窥镜2，其拍摄被 检体的体内图像；接收装置3，其从胶囊型内窥镜2接收体内图像；磁性引导装置4，其对导 入到被检体内部的胶囊型内窥镜2进行磁性引导；位置检测装置5，其对该被检体内部的胶 囊型内窥镜2的位置和方向进行检测；以及图像显示装置6，其显示胶囊型内窥镜2所拍摄 到的体内图像等。 胶囊型内窥镜2是被导入到被检体的脏器内部的胶囊型医疗装置的一例，获取被 检体的体内图像来作为被检体内信息。具体地说，胶囊型内窥镜2在胶囊型壳体的内部具 有摄像功能和无线通信功能，在被导入到患者等被检体(未图示)的消化管内部之后，在该 被检体的消化管内部移动的同时依次拍摄体内图像。然后，胶囊型内窥镜2向被检体外部 的接收装置3依次发送包含上述被检体的体内图像的无线信号。另一方面，胶囊型内窥镜 2内置永磁体等磁性体或电磁铁(以下简称为磁铁)，通过磁性引导装置4所形成的磁场来 对胶囊型内窥镜2进行磁性引导。另外，胶囊型内窥镜2在胶囊型壳体内部具有作为LC谐 振电路的L C标记器2a，该LC标记器2a使用线圈和电容器来形成。LC标记器2a通过位 置检测装置5 (详细地说是后述的传动线圈组51)被施加磁场，放出通过该施加的磁场而产 生的感应磁场。通过位置检测装置5 (详细地说是后述的检测线圈组54)检测由上述LC标 记器2a放出的感应磁场。
接收装置3具有多个接收天线3a，通过这些多个接收天线3a从胶囊型内窥镜2接 收被检体的体内图像。具体地说，多个接收天线3a被分散配置在将上述胶囊型内窥镜2导 入到消化管内部的被检体的身体表面上，捕捉来自沿着该消化管移动(或被磁性引导)的 胶囊型内窥镜2的无线信号。接收装置3通过上述多个接收天线3a接收来自胶囊型内窥 镜2的无线信号。接收装置3对该无线信号进行规定的解调处理等，来抽取包含在该无线 信号中的图像信号。此外，由上述接收装置3抽取出的图像信号是包含由上述胶囊型内窥 镜2拍摄到的体内图像的信号。上述接收装置3将体内图像记录到自身的记录介质中，在 从后述的图像显示装置6的控制部64接收到发送图像的指示信息的时刻向图像显示装置 6(详细地说是控制部64)发送体内图像的图像信号。另一方面，接收装置3在从由上述胶 囊型内窥镜2拍摄体内图像起(或者从胶囊型内窥镜2接收体内图像起)经过了规定时间 的时刻向图像显示装置6的控制部64和磁性引导装置4的磁场控制部44(后述)发送同 步信号。上述同步信号用于取得后述的磁场控制部44与图像显示装置6的控制部64之间 的同步。 磁性引导装置4如上所述那样用于对胶囊型内窥镜2进行磁性引导，具备磁场产 生部41，其产生用于对被检体内部的胶囊型内窥镜2进行引导的磁场；线圈用电源部42，其 对磁场产生部41的线圈(电磁铁)提供电流；操作部43，其用于对胶囊型内窥镜2的磁性 引导进行操作；以及磁场控制部44，其对使磁场产生部41产生的磁场的强度和方向进行控 制。通过组合多个亥姆霍兹(Helmholtz)线圈等电磁铁来实现磁场产生部41，该磁场 产生部41产生能够对被检体内部的胶囊型内窥镜2进行引导的磁场。具体地说，磁场产生 部41规定由正交的三轴(X轴、Y轴、 Z轴)所形成的三轴正交坐标系(以下称为绝对坐标 系)，向上述绝对坐标系的各轴方向(X轴方向、Y轴方向、Z轴方向)分别产生期望强度的 磁场。磁场产生部41在绝对坐标系的三维空间A的内部(即，由磁场产生部41的多个电 磁铁包围的空间内部)形成由该绝对坐标系的各轴方向的磁场所形成的三维旋转磁场或 三维梯度磁场，向位于移动到该三维空间A的内部的床上的被检体(未图示)内部的胶囊 型内窥镜2内部的磁铁(后述的磁铁29)施加上述旋转磁场或梯度磁场。磁场产生部41 利用上述旋转磁场或梯度磁场来对胶囊型内窥镜2进行磁性引导。另外，磁场产生部41在 三维空间A的内部形成使该胶囊型内窥镜2内部的磁铁追随的规定的基准方向的磁场，由 此，将该胶囊型内窥镜2内部的磁铁的磁化方向强制变更为该基准方向。根据从线圈用电 源部42提供的交流电流(来自线圈用电源部42的通电量)来控制上述磁场产生部41要 产生的绝对坐标系的各轴方向的磁场(即，旋转磁场、梯度磁场以及基准方向的磁场)。此外，上述绝对坐标系既可以是如上述那样对于磁场产生部41规定的(S卩，固定 于磁场产生部41)三轴正交坐标系，但是也可以是对于消化管内部包含胶囊型内窥镜2的 被检体(未图示)固定的三轴正交坐标系，还可以是对于载置该被检体的床(未图示)固 定的三轴正交坐标系。线圈用电源部42对磁场产生部41提供用于产生对被检体内部的胶囊型内窥镜2 施加的磁场的电流。上述线圈用电源部42与形成磁场产生部41的多个线圈(未图示)相 对应地具有多个电源部，根据磁场控制部44的控制，对磁场产生部41的各线圈分别提供交 流电流，产生上述绝对坐标系的各轴方向的磁场。
使用杆和输入按钮等输入设备来实现操作部43。操作部43与医生或护士等用户 的输入操作相对应地向磁场控制部44输入对胶囊型内窥镜2的磁性引导进行指示的指示 fn息ο磁场控制部44根据由操作部43输入的指示信息，控制线圈用电源部42对磁场产 生部41的通电量，通过进行对该线圈用电源部42的控制，来控制产生上述旋转磁场或梯度 磁场的磁场产生部41的磁场产生动作。在这种情况下，磁场控制部44从后述的位置检测 装置5的位置检测控制部55获取被检体内部的胶囊型内窥镜2的当前位置信息(以下称 为胶囊位置信息)和当前方向信息(以下称为胶囊方向信息)，根据所获取的该胶囊位置信 息和胶囊方向信息来决定要对胶囊型内窥镜2施加的磁场的强度和方向。上述磁场控制部 44使磁场产生部41在被检体内部的胶囊型内窥镜2的当前位置处放出实现根据来自上述 操作部43的指示信息而指示的胶囊型内窥镜2的磁性引导的强度和方向的磁场。其结果， 磁场控制部44进行向被检体内部的期望位置或期望方向磁性引导胶囊型内窥镜2的控制。另外，磁场控制部44具有磁场信息获取部44a。磁场信息获取部44a在从上述接 收装置3获取到同步信号的时刻获取磁场产生部41对三维空间A内部(具体地说是被检体 内部)的胶囊型内窥镜2施加的磁场的强度和方向来作为磁场强度信息和磁场方向信息。 在这种情况下，磁场信息获取部44a在获取到该同步信号的时刻，根据由线圈用电源部42 对磁场产生部41提供的交流电流，来获取该时刻的磁场强度信息和磁场方向信息。另外， 磁场信息获取部44a在获取到该同步信号的时刻从位置检测装置5获取胶囊位置信息和胶 囊方向信息。上述磁场信息获取部44a存储这样获取的磁场强度信息、磁场方向信息、胶囊 位置信息以及胶囊方向信息，在由后述的图像显示装置6的控制部64指示发送的时刻向控 制部64发送磁场强度信息、磁场方向信息、胶囊位置信息以及胶囊方向信息。另一方面，位置检测装置5用于如上述那样对位于三维空间A内部的被检体内部 的胶囊型内窥镜2的位置和方向进行检测，具备传动线圈组51，其对胶囊型内窥镜2内部 的LC标记器2a施加磁场；线圈选择部52，其从传动线圈组51中选择要产生磁场的传动线 圈；线圈用电源部53，其对由线圈选择部52选择的传动线圈提供电流；检测线圈组54，其 对由LC标记器2a放出的感应磁场进行检测；以及位置检测控制部55，其控制上述位置检 测装置5的各结构部分，并获取胶囊位置信息和胶囊方向信息。利用多个传动线圈来实现传动线圈组51，该多个传动线圈产生用于对被检体内部 的胶囊型内窥镜2的当前位置和当前方向进行检测的磁场。上述传动线圈组51向LC标记 器2a施加在三维空间A中的LC标记器2a的当前位置处以及线圈轴方向上最佳的强度和 方向的磁场，通过所施加的该磁场的作用来使该LC标记器2a放出感应磁场。线圈选择部52根据位置检测控制部55的控制来从传动线圈组51中选择要产生 磁场的传动线圈。由上述线圈选择部52选择的一个以上的传动线圈在三维空间A中的LC 标记器2a的当前位置处产生作为沿线圈轴方向贯穿该LC标记器2a的磁场的最佳强度和 方向的磁场。线圈用电源部53与包含在传动线圈组51中的传动线圈的数量相对应地具有多个 电源部，根据位置检测控制部55的控制，对由线圈选择部52从传动线圈组51中选择的一个以上的传动线圈提供交流电流。在这种情况下，上述线圈用电源部53所生成的交流信号 被施加到通过线圈选择部52选择的传动线圈组51中的一个以上的传动线圈，来使该一个以上的传动线圈产生磁场。 利用多个检测线圈来实现检测线圈组54，该多个检测线圈为了检测被检体内部的 胶囊型内窥镜2的当前位置和当前方向而检测磁场。具体地说，检测线圈组54对通过上述 传动线圈组51的磁场而由LC标记器2a放出的感应磁场进行检测。检测线圈组54向位置 检测控制部55发送从上述LC标记器2a检测出的感应磁场的检测结果。位置检测控制部55在检测被检体内部的胶囊型内窥镜2的当前位置和当前方向 时，控制上述传动线圈组51、线圈选择部52、线圈用电源部53以及检测线圈组54。具体地 说，位置检测控制部55根据后述的图像显示装置6的控制部64的控制，使线圈选择部52 选择传动线圈组51中的一个以上的传动线圈，控制线圈用电源部53对由该线圈选择部52 选择的一个以上的传动线圈的通电量，通过进行该通电量的控制，来控制传动线圈组51的 磁场产生动作。位置检测控制部55控制从检测线圈组54进行的信号的输入输出，获取由 上述检测线圈组54检测出的LC标记器2a的感应磁场检测结果。另外，位置检测控制部55具有位置算出部55a。位置算出部55a根据从上述检测 线圈组54获取到的LC标记器2a的感应磁场检测结果，来计算被检体内部的胶囊型内窥镜 2的胶囊位置信息(三维空间A中的当前位置坐标)和胶囊方向信息(表示三维空间A中 的胶囊型内窥镜2的当前方向的方向矢量)。位置检测控制部55根据图像显示装置6的控 制部64的控制，向上述磁场控制部44发送上述胶囊位置信息和胶囊方向信息。另一方面，图像显示装置6用于显示如上述那样由胶囊型内窥镜2拍摄到的被检 体的体内图像等，具备输入部61，其输入各种信息；显示部62，其显示体内图像等的信息； 存储部63，其存储被检体的体内图像等的各种信息；以及控制部64，其控制上述图像显示 装置6的各结构部分。使用键盘和鼠标等输入设备来实现输入部61，该输入部61根据医生或护士等用 户的输入操作来对控制部64输入各种信息。由上述输入部61对控制部64输入的各种信息 例如是对控制部64进行指示的指示信息、被检体的患者信息、被检体的检查信息等。此外， 被检体的患者信息是用于确定被检体的特定信息，例如是被检体的患者名、患者ID、出生年 月日、性别、年龄等。另外，被检体的检查信息是用于确定对被检体实施的胶囊型内窥镜检 查(用于将胶囊型内窥镜2导入到消化管内部来观察消化管内部的检查)的特定信息，例 如是检查ID、检查日期等。使用CRT显示器或液晶显示器等各种显示器来实现显示部62，该显示部62显示由 控制部64指示显示的各种信息。具体地说，显示部62显示由胶囊型内窥镜2拍摄到的被 检体的体内图像群、被检体的患者信息以及被检体的检查信息等的在胶囊型内窥镜检查中 有用的信息。另外，显示部62显示由胶囊型内窥镜2拍摄到当前正在显示的被检体的体内 图像时的胶囊位置信息、胶囊方向信息、对该胶囊型内窥镜2内部的磁铁施加的磁场的信 息(磁场强度信息、磁场方向信息)等的在胶囊型内窥镜2的磁性引导中有用的信息。医 生或护士等用户在观察上述显示部62所显示的被检体的体内图像的同时参照显示部62的 这些各种显示信息来对胶囊型内窥镜2的磁性引导进行操作。使用RAM、EEPR0M、快闪存储器或硬盘等能够重写地保存信息的各种存储介质来实 现存储部63。存储部63存储由控制部64指示存储的各种信息，向控制部64发送由控制 部64指示从所存储的各种信息中读出的信息。上述存储部63根据控制部64的控制，存储被检体的体内图像群、被检体的患者信息、被检体的检查信息、胶囊位置信息、胶囊方向信 息、磁场强度信息、磁场方向信息等。另外，存储部63存储体内图像的旋转角的基准方向、 对显示部62规定的基准的面方向以及对各体内图像规定的图像面方向。另一方面，存储部 63预先存储条件信息63a，该条件信息63a与对体内图像的旋转角进行初始化的必要性有 关。条件信息63a包含为了判断是否需要执行后述的图像旋转角的初始化处理而使用的各 种阈值(例如，与胶囊位置信息有关的阈值、与胶囊方向信息有关的阈值等)。控制部64控制图像显示装置6的各结构部分(输入部61、显示部62以及存储部 63)的动作，并且控制上述各结构部分间的信号的输入和输出。具体地说，控制部64根据由 输入部61输入的指示信息，使显示部62显示上述体内图像等各种信息，使存储部63存储 体内图像等各种信息，或者使存储部63读出存储信息。另外，控制部64控制位置检测控制部55来使位置检测装置5检测胶囊位置信息 和胶囊方向信息，在获取到来自接收装置3的同步信号的时刻从位置检测控制部55向磁场 控制部44发送由位置检测装置5检测出的胶囊位置信息和胶囊方向信息。另一方面，控制 部64在从获取到来自上述接收装置3的同步信号起经过了规定时间的时刻向接收装置3 发送图像信号的发送指示信息，从该接收装置3获取图像信号。上述控制部64具有图像处 理部64a，图像处理部64a根据从该接收装置3获取的图像信号，生成由胶囊型内窥镜2拍 摄到的被检体的体内图像。另外，控制部64向磁场控制部44发送信息发送的指示信息，在 该时刻从磁场控制部44获取由胶囊型内窥镜2拍摄到从接收装置3所获取的体内图像时 的胶囊位置信息、胶囊方向信息、磁场强度信息以及磁场方向信息。控制部64将这样从接 收装置3获取的体内图像(S卩，图像处理部64a所生成的 体内图像)与从磁场控制部44获 取的与胶囊型内窥镜2的磁性引导相关的信息(即，胶囊位置信息、胶囊方向信息、磁场强 度信息以及磁场方向信息)进行对应。由上述控制部64进行对应的体内图像、胶囊位置信 息、胶囊方向信息、磁场强度信息以及磁场方向信息根据控制部64的控制而被存储到存储 部63中，并被显示在显示部62。并且，控制部64具有图像校正部64b和初始化处理部64c，控制磁场控制部44使 得上述磁场产生部41向胶囊型内窥镜2内部的磁铁(后述的磁铁29)施加基准方向的磁 场。图像校正部64b对随着由磁性引导装置4进行磁性引导的胶囊型内窥镜2的旋转动作 而发生旋转的各体内图像进行旋转校正。初始化处理部64c将随着上述胶囊型内窥镜2的 旋转动作而发生旋转的体内图像的旋转角(以下有时称为图像旋转角)初始化为规定的角 度。详细地说，初始化处理部64c使用存储部63内的条件信息63a来判断是否需要 进行图像旋转角的初始化，在判断为需要的情况下，对体内图像的图像旋转角进行初始化 (例如设定为零值)。或者，初始化处理部64c根据由输入部61输入的指示信息来对体内 图像的图像旋转角进行初始化。图像校正部64b计算由上述初始化处理部64c初始化图像 旋转角后的图像(基准的图像)与紧邻该基准的图像之后的体内图像之间形成的图像旋转 角，对后续的体内图像进行旋转校正来使该算出的图像旋转角成为零值。在此，由上述图像 校正部64b将相对于基准的图像的图像旋转角校正为零值的后续的各体内图像处于相对 于该基准图像没有发生旋转的状态。控制部64使显示部62依次显示由上述图像校正部 64b进行旋转校正后的各体内图像。
接着，详细说明上述胶囊型内窥镜2。图2是表示在本发明的实施方式所涉及的胶 囊引导系统1中使用的胶囊型内窥镜2的一个结构例的示意图。如图2所示，胶囊型内窥 镜2具有由大致不透明的筒状壳体21a和透明的圆顶形状壳体21b形成的胶囊型壳体21。 胶囊型壳体21以由圆顶形状壳体21b封住一端形成圆顶形状的筒状壳体21a的另一端(开 口端)而形成。在上述胶囊型壳体21的内部容纳有上述LC标记器2a、照明部22、聚光透镜23、摄 像元件24、信号处理部25、发送部26、控制部27、电池28以及磁铁29。具体地说，照明部 22、聚光透镜23以及摄像元件24被配置在圆顶形状壳体21b侧，LC标记器2a、信号处理部 25、发送部26、控制部27、电池28以及磁铁29被配置在筒状壳体21a侧。在这种情况下， 摄像元件24相对于胶囊型壳体21被固定配置，磁铁29以具有相对于该摄像元件24固定 的磁化方向的方式被固定配置在胶囊型壳体21中。使用LED等发光元件来实现照明部22，该照明部22照明摄像元件24的摄像视场。 聚光透镜23将来自由照明部22照明的被摄体的反射光聚集在摄像元件24的受光面上，使 被摄体的光学图像成像于该摄像元件24。摄像元件24对由该聚光透镜23聚集的来自被摄 体的反射光进行受光来拍摄被摄体的图像、即被检体的体内图像。信号处理部25根据来自 摄像元件24的输出信号来生成体内图像的图像信号，发送部26对该图像信号进行规定的 调制处理等，来生成包含该体内图像的无线信号，并向外部(具体地说是上述接收装置3) 发送所生成的该无线信号。控制部27控制上述照明部22、摄像元件24、信号处理部25以 及发送部26的各动作。电池28对上述照明部22、摄像元件24、信号处理部25、发送部26 以及控制部27提供驱动电力。磁铁29在相对于胶囊型壳体21固定的方向(例如胶囊型壳体21的径向)上磁 化，追随由上述磁场产生部41施加的磁场进行动作。胶囊型壳体21追随上述磁铁29的动 作而进行旋转动作或位移动作等。其结果，通过磁场产生部41的磁场来对胶囊型内窥镜2 进行磁性引导。接着，说明在胶囊型壳体21的内部相对固定配置的摄像元件24和磁铁29。图3 是表示在胶囊型壳体21的内部相对固定地配置摄像元件24和磁铁29的状态的示意图。如 图3所示，摄像元件24被固定配置在胶囊型壳体21的内部的比胶囊型壳体21的中心位置 靠近圆顶形状壳体21b的一侧。磁铁29被固定配置在胶囊型壳体21的内部的比摄像元件24靠近筒状壳体21a 的一侧。具体地说，磁铁29以在胶囊型壳体21的径向上磁化的方式被固定配置在胶囊型 壳体21的大致中心位置处。在这种情况下，磁铁29的磁极(N极、S极)被配置在与胶囊 型壳体21的长度方向的中心轴(以下称为长轴c)垂直的方向上、即胶囊型壳体21的径向 的中心轴(以下称为径向轴a)上。上述磁铁29的磁化方向(图3所示的径向轴a的正方 向)与上述摄像元件24的受光面的基准的面方向(例如摄像元件24的上方向)一致。此 夕卜，摄像元件24的光轴与胶囊型壳体21的长轴c大致一致，摄像元件24的受光面与作为 胶囊型壳体21的径向的中心轴的径向轴b和径向轴a的正交二轴平面大致平行，该径向轴b与长轴c和径向轴a垂直。这样被固定配置在胶囊型壳体21内部的磁铁29在通过磁场产生部41的磁场沿 径向轴a的方向被施加梯度磁场的情况下，生成将胶囊型内窥镜2向径向轴a的方向推进的推动力Fa，在通过磁场产生部41的磁场沿径向轴b的方向被施加梯度磁场的情况下，生成将胶囊型内窥镜2向径向轴b的方向推进的推动力Fb，在通过磁场产生部41的磁场沿长 轴c的方向被施加梯度磁场的情况下，生成将胶囊型内窥镜2向长轴c的方向推进的推动 力Fe。另外，上述磁铁29在通过磁场产生部41的磁场绕径向轴a被施加旋转磁场的情况 下，生成使胶囊型内窥镜2绕径向轴a进行旋转动作的旋转力Ta，在通过磁场产生部41的 磁场绕径向轴b被施加旋转磁场的情况下，生成使胶囊型内窥镜2绕径向轴b进行旋转动 作的旋转力Tb，在通过磁场产生部41的磁场绕长轴c被施加旋转磁场的情况下，生成使胶 囊型内窥镜2绕长轴c进行旋转动作的旋转力Tc。将上述磁铁29固定配置在胶囊型壳体21内部的胶囊型内窥镜2通过由磁场产生 部41的磁场生成的推动力Fa、Fb、Fc以及旋转力Ta、Tb、Tc的至少一个的作用，进行上述 绝对坐标系中的6自由度动作。此外，该6自由度动作是以下动作的统称在X轴的正方向 或负方向上发生位移的X轴方向推进动作；在Y轴的正方向或负方向上发生位移的Y轴方 向推进动作；在Z轴的正方向或负方向上发生位移的Z轴方向推进动作；绕X轴旋转的X轴 旋转动作；绕Y轴旋转的Y轴旋转动作；以及绕Z轴旋转的Z轴旋转动作。胶囊型内窥镜2 追随磁场产生部41的磁场进行6自由度动作中的至少一个动作，由此被磁性引导到期望位 置处或期望方向。另一方面，使受光面的基准的方向相对于上述磁铁29的磁化方向(图3所示的径 向轴a的正方向)固定的状态下的摄像元件24伴随着磁铁29追随磁场产生部41的旋转 磁场绕长轴c的旋转动作，使受光面绕长轴c旋转。在这种情况下，摄像元件24所拍摄到 的图像的基准的面方向(以下称为图像面方向)与该摄像元件24的受光面的基准的面方 向、即径向轴a的正方向一致，随着上述磁铁29绕长轴c的旋转动作(即，胶囊型内窥镜2 绕长轴c的旋转动作)，绕长轴c旋转。上述摄像元件24在旋转的同时拍摄到的体内图像 的图像面方向相对于该摄像元件24事先拍摄的基准的图像(由上述初始化处理部64c初 始化图像旋转角后的图像)的图像面方向形成图像旋转角Θ。该图像旋转角θ如图4所 示那样是与上述基准的图像的图像面方向相当的基准方向Dl和与摄像元件24的基准的面 方向一致的径向轴a所形成的角度。在此，在磁铁29追随上述基准方向的磁场而在该基准方向上磁化(即，利用磁力 使该磁场的基准方向与磁铁29的磁化方向一致)时由摄像元件24拍摄的图像是成为图4 所例示的图像旋转角θ的基准的图像，该基准的图像的图像旋转角通过上述初始化处理 部64c被初始化。在这种情况下，初始化处理部64c将该基准的图像的图像面方向设定为 图像旋转角θ的基准方向D1。此外，上述图像校正部64b进行各体内图像的旋转校正处理 使得上述基准方向Dl与各体内图像的图像面方向所形成的图像旋转角θ变为零值。接着，说明本发明的实施方式所涉及的胶囊引导系统1的图像显示装置6的动作 以及本发明所涉及的胶囊引导方法。图5是例示对以初始化图像旋转角后的图像为基准进 行旋转校正后的体内图像进行显示的图像显示装置6的控制部64的处理过程的流程图。在本发明的实施方式所涉及的胶囊引导系统1中，胶囊型内窥镜2在被确认为正 常地进行动作之后被导入到被检体内部，体内包含该胶囊型内窥镜2的被检体在被载置在 床上的状态下被配置在磁场产生部41的内部空间(即，绝对坐标系的三维空间A的内部)。 在该状态下，位置检测装置5检测该被检体内部的胶囊位置信息和胶囊方向信息。医生或护士等用户根据由显示部62显示的胶囊位置信息和胶囊方向信息来确认胶囊型内窥镜2 已到达被检体内部的目标位置。然后，用户根据体内图像被显示在显示部62上的情形，来 确认被检体内部的胶囊型内窥镜2正常地获取了体内图像。在这种情况下，用户通过操作 图像显示装置6的输入部61来输入对图像旋转角的初始化进行指示的指示信息。在该状态下，图像显示装置6的控制部64控制磁性引导装置4使其对被检体内部的胶囊型内窥镜2的磁铁29施加基准方向的磁场，对在磁铁29追随该基准方向的磁场而 在该基准方向上磁化时由胶囊型内窥镜2的摄像元件24拍摄到的基准的图像的图像旋转 角进行初始化，以该图像为基准来进行后续的体内图像的旋转校正处理，使显示部62显示 进行该旋转校正处理后的体内图像。具体地说，如图5所示，控制部64首先根据由输入部61输入的指示信息来进行图 像旋转角的初始化处理(步骤S101)。接着，控制部64判断是否获取到胶囊型内窥镜2所 拍摄的体内图像(步骤S102)。在该步骤S102中，控制部64向上述接收装置3发送图像信 号的发送指示信息，在从该接收装置3获取到体内图像的图像信号的情况下判断出已获取 体内图像的意思(步骤S102 “是”)。之后，控制部64向磁场控制部44发送信息发送的指 示信息，从该磁场控制部44获取与胶囊型内窥镜2的磁性引导有关的信息、即胶囊位置信 息、胶囊方向信息、磁场强度信息以及磁场方向信息(步骤S104)。控制部64将上述胶囊位 置信息、胶囊方向信息、磁场强度信息以及磁场方向信息与体内图像以相互对应的状态保 存到存储部63中。接着，控制部64判断在当前时刻是否需要进行图像旋转角的初始化(步骤S105)。 在该步骤S105中，控制部64从存储部63读出条件信息63a，初始化处理部64c使用所读出 的该条件信息63a来判断是否需要进行图像旋转角的初始化。具体地说，该条件信息63a中包含与胶囊位置信息有关的阈值、与胶囊方向信息 有关的阈值、与磁场方向信息有关的阈值、与沿时间序列连续的各体内图像的相关系数有 关的阈值等。初始化处理部64c将包含在该条件信息63a中的各阈值与在步骤S104中获 取的胶囊位置信息、胶囊方向信息或磁场方向信息进行比较。初始化处理部64c通过公知 的相关计算来算出连续的各体内图像间的相关系数，将所算出的该相关系数与包含在条件 信息63a中的阈值进行比较。另外，初始化处理部64c确认是否从上述接收装置3获取到 体内图像的图像信号，并且，确认是否由输入部61输入了对图像旋转角的初始化处理进行 指示的指示信息。初始化处理部64c根据上述各种信息与阈值之间的比较处理结果、图像 信号的获取结果或来自输入部61的指示信息，来判断是否发生了与胶囊型内窥镜2有关的 规定的事件。初始化处理部64c在判断为发生了与胶囊型内窥镜2有关的规定的事件的情 况下，判断为需要执行图像旋转角的初始化处理。此外，作为由上述初始化处理部64c判断的规定的事件，例如列举出以下事件等 第一事件，在胶囊型内窥镜2拍摄一帧体内图像的期间内由磁性引导装置4进行了使胶囊 型内窥镜2的方向改变90度以上的磁性引导；第二事件，体内图像的获取被中断；第三事 件，被检体内部的胶囊型内窥镜2的位置和方向中的至少一个急剧改变；第四事件，磁场产 生部41要施加磁场的目标位置和目标方向与位置检测装置5所检测出的胶囊位置信息和 胶囊方向信息偏离设定值以上；第五事件，由用户手动请求进行图像旋转角的初始化处理； 以及第六事件，沿时间序列连续的前后两个体内图像有很大不同(例如前后两个体内图像的相关系数明显较低)。此外，在被检体内部的胶囊型内窥镜2在不同的脏器间移动(例如 从食道向胃内的移动、从胃向十二指肠的移动等)的情况下、在经过脏器内壁的皱襞而滚 动的情况下等发生这些事件中的例如第三事件。控制部64在根据上述初始化处理部64c的处理结果而判断为需要进行图像旋转 角的初始化的情况下(步骤S105 “是”)，控制磁性引导装置4使其对被检体内部的胶囊型 内窥镜2的磁铁29施加基准方向的磁场，来执行图像旋转角的初始化处理(步骤S106)，以 通过该初始化处理初始化图像旋转角后的图像为基准来对后续的体内图像进行旋转校正 (步骤 S107)。在该步骤S107中，图像校正部64b使用与由初始化处理部64c初始化图像旋转 角后的图像(基准的图像)相对应的胶囊位置信息、胶囊方向信息以及磁场方向信息和与 紧邻该基准的图像之后的体内图像相对应的胶囊位置信息、胶囊方向信息以及磁场方向信 息，来计算该基准的图像与后续的体内图像之间形成的图像旋转角Θ。图像校正部64b对 后续的体内图像进行旋转校正使得所算出的该图像旋转角θ为零值。在这种情况下，图像 校正部64b使用构成该后续的体内图像的各像素数据，根据需要来进行插值处理，来生成 向使该基准的图像的图像面方向与后续的体内图像的图像面方向一致的方向旋转校正图 像旋转角θ而得到的体内图像。接着，控制部64使显示部62显示通过步骤S107进行旋转校正后的体内图像(步 骤S108)。在这种情况下，控制部64使显示部62在显示上述旋转校正后的体内图像的同时 显示与该体内图像相对应的胶囊位置信息、胶囊方向信息、磁场强度信息以及磁场方向信 息。之后，控制部64判断处理是否结束(步骤S109)，在处理未结束的情况下(步骤S109 “否”)，返回上述步骤S102，重复该步骤S102以后的处理过程。另一方面，控制部64例如 根据胶囊型内窥镜2的磁性引导结束的情形而判断为处理结束(步骤S109 “是”)，结束本 处理。此外，在上述步骤S102中，控制部64在即使向上述接收装置3发送图像信号的发 送指示信息也无法从该接收装置3获取体内图像的图像信号的情况下，判断出没有获取体 内图像的意思(步骤S102:“否”)。在这种情况下，用户通过进行调整载置有被检体的床的 位置等的处理，设为接收装置3能够从被检体内部的胶囊型内窥镜2接收体内图像的状态， 控制部64从该接收装置3获取体内图像的图像信号(步骤S103)。之后，控制部64进入上 述步骤S104。另一方面，控制部64在上述步骤S105中判断为不需要进行图像旋转角的初 始化的情况下(步骤S105 “否”)，不执行步骤S106的图像旋转角的初始化处理而进入步 骤 S107。接着，说明上述步骤S106的图像旋转角的初始化处理。图6是例示对图像旋转角 进行初始化时的控制部64的处理过程的流程图。在上述步骤S105中判断为需要进行图像 旋转角的初始化的控制部64如图6所示那样首先使位置检测装置5检测胶囊位置信息和 胶囊方向信息(步骤S201)。在这种情况下，控制部64控制位置检测控制部55使其计算当 前时刻的胶囊位置信息和胶囊方向信息。然后，控制部64控制位置检测控制部55使其向 磁场控制部44发送这些算出的胶囊位置信息和胶囊方向信息。接着，控制部64使磁性引导装置4产生与胶囊型内窥镜2的长度方向垂直的磁场 (步骤S202)。在该步骤S202中，控制部64控制磁场控制部44来使磁场产生部41放出上述基准方向的磁场。在这种情况下，磁场控制部44根据从位置检测控制部55获取的胶囊 位置信息和胶囊方向信息来掌握胶囊型内窥镜2在被检体内部的当前位置和胶囊型内窥 镜2的长度方向。在此，胶囊型内窥镜2的长度方向是胶囊型壳体21的长轴c的方向(参 照图3)。磁场控制部44控制磁场产生部41使其在该胶囊型内窥镜2的当前位置处产生上 述基准方向的磁场、即在与长轴c垂直的方向(胶囊型壳体21的径向)上具有磁化方向的 磁场。在这种情况下，上述磁场的基准方向是与胶囊型内窥镜2的长度方向垂直的方向。 被施加了上述基准方向的磁场的胶囊型内窥镜2通过追随该基准方向的磁场而 进行动作的磁铁29的作用被磁性引导，从而成为使该磁场的基准方向与磁铁29的磁化方 向一致的状态。其结果，磁铁29成为在该磁场的基准方向上磁化的状态。之后，控制部64从磁场控制部44获取当前时刻(对胶囊型内窥镜2施加基准方 向的磁场的时刻)的胶囊方向信息和磁场方向信息(步骤S203)。在该步骤S203中，控制 部64控制位置检测控制部55使其计算对胶囊型内窥镜2施加基准方向的磁场的时刻的胶 囊方向信息。然后，控制部64控制位置检测控制部55使其向磁场控制部44发送所算出的 该胶囊方向信息。另外，控制部64控制磁场控制部44使其获取表示该磁场的基准方向的 磁场方向信息和对胶囊型内窥镜2施加该基准方向的磁场的时刻的胶囊方向信息。接着，控制部64根据在步骤S203中获取的磁场方向信息和胶囊方向信息来计算 方向误差，判断所算出的该方向误差是否为阈值以下(步骤S204)。在该步骤S204中，该 磁场方向信息是表示对胶囊型内窥镜2内部的磁铁29施加的磁场的基准方向(胶囊型壳 体21的径向)的信息，该胶囊方向信息是表示对胶囊型内窥镜2内部的磁铁29施加该基 准方向的磁场的时刻的胶囊型内窥镜2的方向(具体地说是图3所示的长轴c的方向和径 向轴a的方向)的信息。控制部64计算上述磁场的基准方向与当前时刻的胶囊型内窥镜 2的径向轴a的方向之间的误差、即方向误差。此外，上述磁场的基准方向和径向轴a的方 向在胶囊型内窥镜2内部的磁铁29追随基准方向的磁场而在该基准方向上磁化的情况下 一致。控制部64在上述磁场的基准方向与径向轴a的方向之间的方向误差大于规定的阈 值的情况下(步骤S204 “否”)，掌握磁场的基准方向与胶囊型内窥镜2的径向轴a的方向 之间的偏移较大(即，磁铁29没有在磁场的基准方向上磁化)的意思，返回上述步骤S201， 重复该步骤S201以后的处理过程。另一方面，控制部64在上述磁场的基准方向与径向轴a的方向之间的方向误差为 规定的阈值以下的情况下(步骤S204 “是”)，掌握磁场的基准方向与胶囊型内窥镜2的径 向轴a的方向大致一致(即，磁铁29在磁场的基准方向上磁化)的意思。在这种情况下， 控制部64设定图像旋转角的基准方向Dl (步骤S205)。在该步骤S205中，初始化处理部64c从磁场控制部44获取与在胶囊型内窥镜2内 部的磁铁29在磁场的基准方向上磁化时由摄像元件24拍摄的图像(基准的图像)相对应 的磁场方向信息，根据所获取的该磁场方向信息，获取该基准的图像的图像面方向。在此， 该基准的图像(例如体内图像)的图像面方向相对于磁铁29的磁化方向(例如胶囊型内 窥镜2的径向轴a的方向)固定，能够根据与该磁化方向一致的磁场的基准方向计算该基 准的图像的图像面方向。初始化处理部64c将这样获取的基准的图像的图像面方向设定为 图像旋转角的基准方向Dl。接着，控制部64根据上述图像旋转角的基准方向Dl来设定图像旋转角的零值(步骤S206)，之后，返回上述步骤S106。在该步骤S206中，初始化处理部64c定义在步骤 S205中设定的基准方向Dl与紧邻基准的图像之后的体内图像的图像面方向之间形成的图 像旋转角度θ，并且将该基准方向Dl与图像面方向一致的体内图像的图像旋转角θ设定 为零值。此外，用于实现上述步骤SlOl的图像旋转角的初始化处理(参照图5)的处理过 程与上述步骤S201 S206相同。S卩，控制部64通过执行与步骤S201 S206相同的处理 过程来实现步骤SlOl的图像旋转角的初始化处理，之后，返回步骤S101。接着，具体说明上述图像旋转角的初始化处理和体内图像的旋转校正处理。图7是表示对被检体内部的胶囊型内窥镜2施加基准方向的磁场的状态的示意图。图8是表示 对体内图像进行旋转校正的状态的示意图。在上述初始化处理部64c执行图像旋转角的初始化处理时，位置检测装置5根据 控制部64的控制来检测被检体内部的胶囊型内窥镜2的当前位置和当前方向，并向磁性引 导装置4发送该检测结果。磁性引导装置4在该胶囊型内窥镜2的当前位置处产生与该胶 囊型内窥镜2的当前方向(长度方向)垂直的基准方向的磁场。具体地说，磁性引导装置4 对被检体内部的胶囊型内窥镜2的磁铁29施加与胶囊型内窥镜2的长轴c的方向垂直的 基准方向的磁场。沿上述基准方向被施加磁场的磁铁29如图7所示那样追随该基准方向的磁场绕 长轴c进行旋转动作，使磁化方向从由虚线箭头表示的方向变为由实线箭头表示的方向。 在这种情况下，上述磁铁29的磁化方向(胶囊型内窥镜2的径向轴a的方向)最终与该磁 场的基准方向(图7所示的磁场方向D2) —致。另一方面，摄像元件24随着上述磁铁29 的旋转动作绕长轴c进行旋转，使受光面的基准的面方向与磁场方向D2 —致。在此，初始化处理部64c对在这样使受光面的基准的面方向与磁场方向D2 (磁场 的基准方向)一致的状态下由摄像元件24拍摄的体内图像(基准的图像的一例)的图像 旋转角进行初始化。具体地说，初始化处理部64c根据与该体内图像的图像面方向一致的 磁场方向D2，将该体内图像的图像面方向设定为图像旋转角的基准方向D1，将该基准方向 Dl与图像面方向一致的体内图像的图像旋转角θ设定为零值。在这种情况下，初始化处理 部64c所设定的图像旋转角的基准方向Dl表示由摄像元件24拍摄的体内图像的上方向， 与图7所示的磁场方向D2和径向轴a的方向一致。另一方面，如图8所示，图像校正部64b计算初始化处理部64c所设定的基准方向 D 1与体内图像P的图像面方向D 3所形成的图像旋转角θ，对体内图像P进行旋转校正 使得所算出的该图像旋转角度θ成为零值。在这种情况下，图像校正部64b使用构成该体 内图像P的各像素数据，根据需要进行插值处理，生成向使基准方向Dl与体内图像P的图 像面方向D3—致的方向旋转校正图像旋转角θ而得到的体内图像。此外，该体内图像P是紧邻由上述初始化处理部64c设定了基准方向Dl的体内图 像(即，基准的图像)之后的体内图像。另外，该体内图像P的图像面方向与摄像元件24 的受光面的基准的面方向同样地与胶囊型内窥镜2的径向轴a的方向一致。另一方面，控制部64使显示部62显示由上述图像校正部64b进行旋转校正后的 体内图像。在这种情况下，控制部64使显示部62以使显示部62的基准的面方向(例如显 示画面的上方向)与进行旋转校正后的体内图像的图像面方向D3(即，基准方向Dl) —致的状态来显示体内图像。由此，控制部64例如能够高精确度地使显示部62的显示画面的 上下左右的各方向与体内图像的上下左右的各方向一致，其结果，能够以容易观察的方式 将被检体的体内图像依次显示在显示部62上，并且能够容易地操作在参照显示部62所显 示的体内图像等的同时进行的被检体内部的胶囊型内窥镜2的磁性引导。如以上所说明的那样，在本发明的实施方式中，构成为将在胶囊型壳体的内部具有拍摄被检体的体内图像的摄像元件和具有相对于该摄像元件固定的磁化方向的磁铁的 胶囊型医疗装置导入到被检体内部，控制对该被检体内部的胶囊型医疗装置进行磁性引导 的磁性引导装置，对该胶囊型医疗装置内部的磁铁施加基准方向的磁场，对在该磁铁追随 该施加的磁场而在基准方向上磁化时由摄像元件拍摄的图像的旋转角进行初始化，以初始 化该旋转角后的图像为基准进行后续的图像的旋转校正，并将旋转校正后的被检体的体内 图像依次显示在显示部上。因此，能够通过基准方向的磁场来控制胶囊型医疗装置内部的 磁铁的磁化方向，由此，能够高精确度地设定图像的旋转角的基准方向。其结果，能够实现 如下的胶囊引导系统和胶囊引导方法能够高精确度地执行由被磁性引导的胶囊型医疗装 置的摄像元件拍摄的图像的图像旋转角的初始化。另外，构成为判断是否需要对由被检体内部的胶囊型医疗装置的摄像元件拍摄的 体内图像的图像旋转角进行初始化，在判断为需要的情况下，由磁性引导装置向位于被检 体内部的胶囊型医疗装置内部的磁铁施加基准方向的磁场，对在该磁铁追随该施加的磁场 而在基准方向上磁化时由摄像元件拍摄的体内图像的旋转角进行初始化。因此，在将胶囊 型医疗装置导入到被检体内部之后，也能够通过基准方向的磁场来控制该胶囊型医疗装置 内部的磁铁的磁化方向，由此，在被检体内部的胶囊型医疗装置中发生了要再次执行图像 旋转角的初始化的事件的情况下，能够根据该事件来执行图像旋转角的初始化。其结果，从 胶囊型医疗装置被导入被检体内部起直到被排出到被检体外为止的期间，能够高精确度地 维持图像旋转角的初始化的精确度，并且能够通过图像的旋转校正来高精确度地使依次显 示在显示部上的各体内图像的基准的面方向一致。并且，由于将体内图像以使显示部的基准的面方向与各体内图像的基准的面方向 一致的状态依次显示在显示部上，因此能够高精确度地使由摄像元件的受光面的基准的面 方向规定的各体内图像的上下左右的各方向与显示部的显示画面的上下左右的各方向一 致，其结果，能够以容易观察的方式将被检体的体内图像依次显示在显示部上，并且能够容 易地操作在参照显示部所显示的体内图像等的同时进行的被检体内部的胶囊型医疗装置 的磁性引导。此外，在上述本发明的实施方式中，将对胶囊型内窥镜2内部的磁铁29施加的磁 场的基准方向设为与胶囊型壳体21的长轴c垂直的方向，但是不限于此，上述磁场的基准 方向也可以是上述绝对坐标系的特定方向。在这种情况下，能够使在绝对坐标系中绝对的 特定方向与图像旋转角的基准方向一致来对图像旋转角进行初始化，其结果，能够容易地 执行使该图像旋转角的基准方向与体内图像的图像面方向一致的旋转校正处理。另外，在上述本发明的实施方式中，使磁铁29的磁化方向与摄像元件24的上方向 相对固定，将摄像元件24的上方向设定为体内图像的基准的面方向，但是不限于此，只要 磁铁29的磁化方向与摄像元件24的受光面的基准的面方向相对固定，摄像元件24的受光 面的基准的面方向、即体内图像的图像面方向就可以是上方向以外的所期望的面方向。
并且，在上述本发明的实施方式中，例示了对拍摄被检体的体内图像的胶囊型内 窥镜2进行磁性引导的胶囊引导系统，但是不限于此，本发明所涉及的胶囊引导系统的胶 囊型医疗装置只要是以摄像元件的基准的面方向与磁铁的磁化方向相对固定的方式在胶 囊型壳体的内部固定配置有摄像元件和磁铁的装置，则可以是测量生物体内的PH值的胶 囊型PH测量装置，也可以是具备向生物体内撒播或注射药剂的功能的胶囊型药剂投放装 置，还可以是提取生物体内的物质的胶囊型提取装置。产业上的可利用件 如上所述，本发明所涉及的胶囊引导系统和胶囊引导方法用于被导入到被检体内 部的胶囊型医疗装置的磁性引导中，特别适合于能够高精确度地执行由被磁性引导的胶囊 型医疗装置拍摄的图像的图像旋转角的初始化的胶囊引导系统和胶囊引导方法。
权利要求
一种胶囊引导系统，其特征在于，具备胶囊型医疗装置，其在胶囊型壳体的内部具有摄像元件和磁铁，该摄像元件拍摄被检体的体内图像，该磁铁具有相对于该摄像元件固定的磁化方向；磁性引导装置，其对被导入到被检体内部的上述胶囊型医疗装置的磁铁施加磁场，通过该磁场来对上述胶囊型医疗装置进行磁性引导；显示部，其显示由上述摄像元件拍摄得到的上述被检体的体内图像；以及控制部，其控制上述磁性引导装置使其对上述磁铁施加基准方向的磁场，对在追随上述基准方向的磁场而上述磁铁的磁化方向朝向上述基准方向时由上述摄像元件拍摄得到的图像的旋转角进行初始化，以该图像为基准来对后续的体内图像进行旋转校正，使上述显示部依次显示进行该旋转校正后的体内图像。
2.根据权利要求1所述的胶囊引导系统，其特征在于，上述控制部判断是否需要执行上述旋转角的初始化，在判断为需要的情况下，控制上 述磁性弓I导装置使其对上述磁铁施加基准方向的磁场，对在追随上述基准方向的磁场而上 述磁铁的磁化方向朝向上述基准方向时由上述摄像元件拍摄得到的图像的旋转角进行初 始化。
3.根据权利要求2所述的胶囊引导系统，其特征在于，具备存储部，该存储部存储与上述旋转角的初始化的必要性有关的条件信息，上述控制部根据上述条件信息，判断是否需要执行上述旋转角的初始化。
4.根据权利要求3所述的胶囊引导系统，其特征在于，具备检测装置，该检测装置对被检体内部的上述胶囊型医疗装置的位置信息和方向信 息进行检测，上述条件信息至少包含与上述胶囊型医疗装置的位置或方向有关的阈值，上述控制部进行将上述位置信息或方向信息与上述阈值进行比较的比较处理，根据该 比较处理的结果，判断是否需要执行上述旋转角的初始化。
5.根据权利要求1所述的胶囊引导系统，其特征在于，上述控制部通过上述旋转校正使与上述基准方向对应的上述体内图像的面方向与上 述显示部的基准的面方向一致，来使上述显示部显示上述体内图像。
6.根据权利要求4所述的胶囊引导系统，其特征在于，上述条件信息包含与由上述摄像元件拍摄一帧体内图像的摄像期间内的上述胶囊型 医疗装置的方向的变化量有关的信息。
7.根据权利要求4所述的胶囊引导系统，其特征在于，上述控制部判断是否获取到由上述摄像元件拍摄得到的体内图像的图像信号，在判断 为没有获取的情况下，判断为需要执行上述旋转角的初始化。
8.根据权利要求4所述的胶囊引导系统，其特征在于，上述条件信息包含与上述被检体内部的上述胶囊型医疗装置的位置和方向中的至少 一个的变化有关的信息。
9.根据权利要求4所述的胶囊引导系统，其特征在于，上述条件信息包含与上述磁性引导装置要施加磁场的目标位置和上述胶囊型医疗装 置的位置之差有关的信息。
10.根据权利要求4所述的胶囊引导系统，其特征在于，上述条件信息包含与上述磁性引导装置要施加磁场的目标方向和上述胶囊型医疗装 置的方向之差有关的信息。
11.根据权利要求4所述的胶囊引导系统，其特征在于，上述条件信息包含与上述摄像元件沿时间序列拍摄得到的连续的两个体内图像的相 关关系有关的信息。
12.一种胶囊引导方法，对沿时间序列依次拍摄图像的上述被检体内部的胶囊型医疗 装置进行磁性引导，该胶囊引导方法的特征在于，包括以下步骤信息获取步骤，获取与上述胶囊型医疗装置的磁性引导有关的信息； 判断步骤，根据通过上述信息获取步骤获取的与上述胶囊型医疗装置的磁性引导有关 的信息和预先设定的条件信息，判断是否需要进行由上述胶囊型医疗装置拍摄的图像的旋 转角的初始化；初始化处理步骤，在通过上述判断步骤判断为需要进行上述图像的旋转角的初始化的 情况下，对上述图像的旋转角进行初始化处理；旋转校正步骤，以通过上述初始化处理步骤初始化旋转角后的上述图像为基准，对由 上述胶囊型医疗装置拍摄的后续的图像进行旋转校正；以及图像显示步骤，显示通过上述旋转校正步骤进行旋转校正后的上述后续的图像。
13.根据权利要求12所述的胶囊引导方法，其特征在于， 上述初始化处理步骤包括以下步骤信息检测步骤，对上述被检体内部的上述胶囊型医疗装置的位置信息和方向信息进行 检测；磁场产生步骤，在基于上述位置信息的上述胶囊型医疗装置的当前位置处产生与基于 上述方向信息的上述胶囊型医疗装置的长度方向垂直的磁场；信息获取步骤，获取通过上述磁场产生步骤产生的上述磁场的方向信息和被施加上述 磁场的上述胶囊型医疗装置的方向信息；误差判断步骤，判断通过上述信息获取步骤获取到的上述磁场和上述胶囊型医疗装置 的各方向信息的方向误差是否为阈值以下；基准方向设定步骤，在上述方向误差为上述阈值以下的情况下，根据上述磁场的方向 信息来设定上述图像的旋转角的基准方向；以及零值设定步骤，根据通过上述基准方向设定步骤设定的上述基准方向来设定上述图像 的旋转角的零值。
全文摘要
本发明的目的在于能够高精确度地执行由被磁性引导的胶囊型医疗装置拍摄的图像的图像旋转角的初始化。本发明所涉及的胶囊引导系统(1)具备胶囊型内窥镜(2)，其具有拍摄被检体的体内图像的摄像元件和具有相对于该摄像元件固定的磁化方向的磁铁；磁性引导装置(4)，其对该磁铁施加磁场来对胶囊型内窥镜(2)进行磁性引导；显示部(62)，其显示由胶囊型内窥镜(2)的摄像元件拍摄的体内图像；以及控制部(64)。控制部(64)控制磁性引导装置(4)使其对该磁铁施加基准方向的磁场，对在该磁铁追随该基准方向的磁场磁化为基准方向时由该摄像元件拍摄的图像的旋转角进行初始化，以该图像为基准来对后续的体内图像进行旋转校正，使显示部(62)依次显示旋转校正后的体内图像。
文档编号G02B23/24GK101801254SQ20088010663
公开日2010年8月11日 申请日期2008年8月27日 优先权日2007年9月11日
发明者内山昭夫 申请人:奥林巴斯医疗株式会社