JP4009581B2 - カプセル型医療システム - Google Patents

Description

本発明は、カプセル型内視鏡を用いて体内を撮像するカプセル型医療システムに関する。

近年、飲み込み易いカプセル型内視鏡を用いて体腔内を検査するカプセル型医療システムが提案されている。
例えば第１の従来例としてのＰＣＴ国際公開 ＷＯ０３／０１１１０３Ａ２号公報には、焦点長が異なる第１及び第２の画像を画像センサ上に焦点が合わせられるようにしたもの及び少なくとも２つの光切り替えユニットが開示されている。
また、第２の従来例としてのＰＣＴ国際公開 ＷＯ０２／３６００７Ａ１ 号公報には、化学的特徴のある領域の観察を行うカプセルビデオが開示されている。
ＰＣＴ国際公開 ＷＯ０３／０１１１０３Ａ２号公報 ＰＣＴ国際公開 ＷＯ０２／３６００７Ａ１ 号公報

上記第１の従来例では、焦点長が異なる第１及び第２の画像を画像センサ上に焦点が合わせられるようにしたもの及び少なくとも２つの光切り替えユニットが開示されているが、その画像の所得間隔や表示方法に関する開示がなされていないため、カプセル型内視鏡により得られる画像を表示手段にどのように表示するか等、医療スタッフ等のユーザが診断に利用し易いように表示する開示がされていない。
また、第２の従来例では、化学的特徴のある領域の観察を行うカプセルビデオが開示されているが、通常観察と関連付けて表示する方法に関する開示がなされていない。

（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、１つのカプセル型内視鏡に、複数の撮像手段を設けた場合にも、診断等し易い表示形態でモニタに表示することができるカプセル型医療システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、それぞれ異なる画像を生成する複数の撮像手段を設けたカプセル型内視鏡のサイズを大きくすることなく、理解し易い表示形態でモニタに表示することができ、一回のカプセル型内視鏡の通過検査で得られる診断性能を向上することができるカプセル型医療システムを提供することを目的とする。

本発明は、少なくともカプセル型内視鏡と体外の表示装置とを有するカプセル型医療システムにおいて、カプセル型内視鏡に、それぞれ異なる画像を生成する複数の撮像手段と、前記複数撮像手段の撮像手順を予め記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶した手順に従って撮像した異なる画像を時系列的に記録する記録手段、または体外の記録手段に時系列的に送信する無線手段の少なくとも一方と、を具備し、前記体外の表示装置への表示方法を制御する表示制御手段を体外に具備し、前記表示制御手段の指示により、異なる画像の表示装置への表示方法を変更可能とし、前記表示制御手段は、前記記憶手段の情報に基づいて制御されることを特徴とする。

本発明によれば、それぞれ異なる画像を生成する複数の撮像手段による画像の場合にも、診断し易い表示形態で適切に表示できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１ないし図７は、本発明の実施例１に係り、図１は本発明の実施例１のカプセル型医療システムの全体構成を示し、図２はカプセル型内視鏡の具体的な構成を示し、図３は図２における透明カバーを除いたＡ矢視図を示し、図４は本実施例における作動手順の動作を示し、図５及び図６は、表示方法の入力操作により表示モニタでの表示例を示し、図７は表示モニタでの他の表示例を示す。
図１に示すように本発明の実施例１のカプセル型医療システム１は、口から飲み込まれることにより体内に挿入され、体内を撮像するカプセル型内視鏡２と、体外に配置され、カプセル型内視鏡２により無線送信される画像データを受信して時系列で記録すると共に、表示する機能とを備えた体外装置３とから構成される。

カプセル型内視鏡２は、カプセル型外装体４の内側に照明を行う照明手段５と、対物光学系（１）６Ａ及びその結像位置に配置された固体撮像素子７Ａとからなる第１の撮像手段８Ａと、対物光学系（２）６Ｂ及びその結像位置に配置された固体撮像素子７Ｂとからなる第２の撮像手段８Ｂとを有する。なお、固体撮像素子７Ｂ及び固体撮像素子７Ｂは、図２等に示すように共通の固体撮像素子７を採用しても良い。
これらの照明手段５、第１の撮像手段８Ａ及び第２の撮像手段８Ｂは、信号処理及び制御を行う制御手段９と接続され、制御手段９は照明及び撮像の制御と固体撮像素子７Ａ及び７Ｂで撮像された撮像信号に対する信号処理を行い、さらにＡ／Ｄ変換した画像データを圧縮等して記録手段１１に記録する。また、この制御手段は、記録手段１１に記録される圧縮された画像データを無線送信手段１２に送り、無線送信手段１２は、その画像データを高周波で変調して無線送信する。つまり、制御手段９は、撮像した順序で画像データを時系列に記録手段１１に記録したり、無線送信手段１２から時系列に送信するように制御する。

なお、制御手段９から画像データを一時記録手段１１に記録した後、その記録手段１１から読み出した画像データを無線送信手段１２に送り、無線送信手段１２は、その画像データを無線送信するようにしても良い。
また、制御手段９による制御プログラムデータは、記憶手段１３に記憶されている。そして、スイッチ１４により、電源手段１５の電源がＯＮにされると、制御手段1３は、記憶手段１３の制御プログラムデータを読み出し、この制御プログラムデータに従って、カプセル型内視鏡２の動作を制御する。
一方、体外装置３は、カプセル型内視鏡２から送信される画像データを受信して記録する記録装置部２１と、記録装置部２１を介して画像を表示する表示装置部２２とを備えている。
記録装置部２１は無線送信手段１２により電波で送信される画像データを無線で受信する無線受信手段２３を有し、この無線受信手段２３は、受信して復調した画像データを体外記録手段２４に送り、体外記録手段２４は、画像データを記録する。無線受信手段２３及び体外記録手段２４には、電源手段２５から動作用の電力が供給される。

また、体外記録手段２４に記録された画像データは、表示装置部２２を構成する作動制御手段２６により順次読み出され、表示する処理が行われて表示モニタ２７に送られ、この表示モニタ２７の表示画面にカプセル型内視鏡２の第１の撮像手段８Ａ及び第２の撮像手段８Ｂにより撮像された画像を表示する。
作動制御手段２６及び表示モニタ２７は、表示制御手段２８により制御される。ユーザは、表示方法入力部２９からの表示方法の指示入力を行うことにより、表示制御手段２８を介して画像の表示方法を選択設定できる。また、表示制御手段２８は、カプセル型内視鏡２の記憶手段１３に予め記憶させた情報により、表示制御手段２８による表示方法を制御することもできる。このように本実施例では、カプセル型内視鏡２により得られた画像を表示モニタ２７に表示する表示方法を、診断に適した表示方法やユーザの選択設定に対応して変更等ができるようにしている。

また、作動制御手段２６及び表示モニタ２７と表示制御手段２８には、電源手段３０から動作用の電力が供給される。
なお、カプセル型内視鏡２内の記憶手段１３としては、製造段階で書き換え可能なＥＥＰＲＯＭや、書き換えはできないが安価なマスクＲＯＭなどを用いることができる。
また、カプセル型内視鏡２の記録手段１１としては、ＳＲＡＭなどのメモリを用いることができ、体外記録手段２４としてはフラッシュメモリやハードディスクなど大容量で書き換え可能なものを用いることができる。
図２及び図３は、カプセル型内視鏡２の具体的な構造を示す。半球形状の透明な先端カバー３１と後端が半球形状で閉塞された円筒状外装ケース３２とを嵌合させて接着固定することにより内部が水密構造にされたカプセル形状の外装体４が形成されている。

先端カバー３１の内側には、リング形状の照明基板３３が配置され、この照明基板３３における円周に沿って多数の白色ＬＥＤ等の発光部３４を実装して、図３に示すようにリング状の照明手段３５が形成されている。
この照明基板３３の内側には、例えば上下方向に隣接して、図１の第１の対物光学系６Ａに相当する拡大観察用対物光学系３６Ａと、第２の対物光学系６Ｂに相当する通常観察用対物光学系（又は広域観察用対物光学系）３６Ｂとが配置されており、これらの光学系３６Ａ、３６Ｂは、例えば共通のカバーガラス３７で覆われた共通の固体撮像素子７に上下に分離して光学像を結ぶようにしている。固体撮像素子７は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等により構成される。このように共通の固体撮像素子７上に２つの光学像を結像する構造にすることにより、それぞれ別体の固体撮像素子を用いた場合よりも小径のサイズのカプセル型内視鏡を実現している。

拡大観察用対物光学系３６Ａは、カバーガラス３７に固着されたレンズ枠に取り付けられた固定レンズ３９ａと、このレンズ枠に嵌合する可動レンズ枠４１ａに取り付けられた可動レンズ群４０ａとから構成されている。
また、通常観察用対物光学系３６Ｂは、カバーガラス３７に固着されたレンズ枠に取り付けられた固定レンズ３９ｂと、このレンズ枠に嵌合する可動レンズ枠４１ｂに取り付けられた可動レンズ４０ｂとから構成されている。
拡大観察用対物光学系３６Ａは、固定レンズ３９ａに対して可動レンズ群４０ａを光軸Ｏ１方向に移動調整して、固体撮像素子７の受光面にフォーカス状態で光学像を結像するようにフォーカス調整されて可動レンズ枠４１ａがレンズ枠に固定される。なお、この拡大観察用対物光学系３６Ａによる拡大観察する観察範囲θ１は、約２０°〜５０°である。

また、通常観察用対物光学系３６Ｂも、固定レンズ３９ｂに対して可動レンズ４０ｂを光軸Ｏ２方向に移動調整して、固体撮像素子７の受光面にフォーカス状態で光学像を結像するようにフォーカス調整されて可動レンズ枠４１ｂがレンズ枠に固定される。なお、この通常観察用対物光学系３６Ｂによる観察範囲θ２は、約９０°〜１４０°である。
このように、本実施例では拡大観察用対物光学系３６Ａと通常観察用対物光学系３６Ｂそれぞれにより、光学特性が異なる光学像を共通の固体撮像素子７に結像することにより、第１の撮像手段８Ａと第２の撮像手段８Ｂとを形成している。
なお、拡大観察用対物光学系３６Ａは、通常観察用対物光学系（広域観察用対物光学系）３６Ｂにおける観察範囲θ２内の一部を拡大した拡大観察像を得るためのものとなる。 また、図３に示すように上下に対物光学系３６Ａ、３６Ｂを配置したのに対応して、縦長の固体撮像素子７が配置され、この固体撮像素子７の左右両側には、メインの照明を行う（発光部３４よりも大きな発光量で発光する）発光部４２を備えた照明手段４３が配置されている。

図１の照明手段５は、この照明手段４３とリング状の照明手段３５とを含めたものとして示している。
図２に示すように固体撮像素子７は、撮像基板４４の一方の面（前面）に実装されている。この撮像基板４４には、照明手段４３も実装されている。また、この撮像基板４４は、リード線等により、リング形状の照明基板３３とも接続されている。
この撮像基板４４の背面には、固体撮像素子７に対する信号処理を行うと共に、このカプセル型内視鏡２内の各回路等の制御動作を行う信号処理＆制御部９ａが（ＩＣや電子部品の実装により）形成されている。この信号処理＆制御部９ａは、図１の制御手段９に相当する。

この撮像基板４４の背面側には、例えば電源基板４５が配置され、この電源基板４５の一方の面にはスイッチ１４と、記録手段１１及び記憶手段１３の機能をそれぞれ持つメモリ１１ａ、１１ｂが実装されている。
この電源基板４５は、例えばフレキシブル基板４６により、撮像基板４４と電気的に接続されると共に、背面側にも延出されたフレキシブル基板４６を介して、この電源基板４５の背面に配置され、図１の電源手段１５に相当する電池１５ａと接続している。
このフレキシブル基板４６は、電池１５ａの背面側に配置された無線基板１２ａとも電気的に接続される。この無線基板１２ａには、無線送信回路１２ｂが（ＩＣや電子部品の実装により）形成されている。

本実施例では、カプセル型内視鏡２に内蔵した第１の撮像手段８Ａ及び第２の撮像手段８Ｂにより撮像した画像データを無線で体外に送り、表示モニタ２７によって述する図５等に示すように表示する。
このような構成による本実施例の動作を図４を参照して説明する。以下では主に、図１の構成要素を用いて説明する。
まず、ステップＳ１に示すようにカプセル型内視鏡２のスイッチ１４をＯＮにして、このカプセル型内視鏡２の電源手段１５の電力を各構成手段に供給されるようにして、動作状態にする。
すると、ステップＳ２に示すように記憶手段１３に予め記憶されている動作の指示データを制御手段９に転送する（或いは制御手段９はこの記憶手段１３に予め記憶されている動作の指示データを読み出す）。制御手段９は、この指示データに従って、以下のように照明及び撮像の制御動作を行う。

そしてステップＳ３に示すように制御手段９は、記憶手段１３の指示データに従って、まず照明手段５及び第１の撮像手段８Ａ若しくは第２の撮像手段８Ｂが作動状態に設定する。
ステップＳ３による照明手段５及び第１の撮像手段８Ａ及び第２の撮像手段８Ｂが作動状態に設定された後、ステップＳ４に示すように、記憶手段１３に予め記憶した指示データの撮像手順のデータに従って、照明及び撮像が行われ、撮像された画像が生成（取得）される。
そして、次のステップＳ５に示すように撮像された画像のＡ／Ｄ変換された画像データが時経列的に順次、記録手段１１に記録される。この場合、記録される画像データには、カプセル型内視鏡２の種類と、そのカプセル型内視鏡２に内蔵され、撮像に用いられた第１の撮像手段８Ａ或いは第２の撮像手段８Ｂの種類を示す識別コードも付加される。なお、撮像した時間の情報も記録するようにしても良い。

また、ステップＳ６に示すように、記録手段１１に記録される画像データが（識別コードと共に）順次、無線送信手段１２に送られ、この無線送信手段１２から高周波変調されて無線でカプセル型内視鏡２の外部に送信される。
なお、図４の点線で示すように、ステップＳ４からステップＳ５を経由することなく、ステップＳ６に進むようにしても良い。つまり、画像データを記録手段１１で記録することなく無線送信信段１２に（識別コードを付加して）送り、無線送信する様にしても良い。
一方、体外装置３は、ステップＳ１１に示すように無線受信手段２３によりカプセル型内視鏡２の無線送信手段１２から無線送信される画像データの信号電波を受信し、復調して体外記録手段２４に送る。

そして、ステップＳ１２に示すように体外記録手段２４は、復調された画像データを時経列的にハードディスク等に受信した時刻とカプセル型内視鏡２の種類と識別コード等とを付加して記録する。
そして、ステップＳ１３に示すように体外記録手段２４は、表示装置部２２に画像データを無線又は有線で送る。また、このステップＳ１４に示すように体外記録手段２４は、表示制御手段２８にカプセル型内視鏡２の種類と撮像手順の指示データを送る。

また、この表示制御手段２８には、ユーザ（操作者）が表示方法入力部２９から入力した表示方法の指示データを入力することもできる。表示制御手段２８は、表示方法入力部２９から表示方法の指示データの入力が無い場合には、撮像手順の指示データに従って表示方法の制御を行う。なお、撮像手順の指示データとは異なる表示方法を予め記憶手段１１に記憶して、撮像手順の指示データに付加して、この付加した指示データにより表示方法を制御するようにしても良い。
そして、ステップＳ１５に示すように、表示制御手段２８は、作動制御手段２６に表示方法の指示データを送る。

そして、ステップＳ１６に示すように表示モニタ２７には画像が表示される。この場合、表示モニタ２７には、表示方法の指示データと撮像手順の指示データとに応じて図５や図６に示すように表示される。例えば、表示方法入力部２９から表示方法の指示入力を行わない場合には、記憶手段１３に予め記憶させた撮像手順のデータに従って表示させることができる。

図５は、例えば表示方法入力部２９からユーザが表示方法の指示入力を行った場合の表示方法の例を示す。
図５に示すように表示モニタ２７の表示画面において、通常観察像表示エリア５１と、拡大観察像表示エリア５２とを左右に配置して、それぞれ通常観察用対物光学系３６Ｂによる通常観察像と、拡大観察用対物光学系３６Ａによる拡大観察像とを近くに並べて同時に表示する表示方法である。
更に右側の上部寄りに配置した拡大観察像表示エリア５２の下側には、情報表示エリア５３が設けられ、カプセル型内視鏡２の体腔内通過時間や体腔内での位置情報等の情報が表示されるようにしている。なお、通常観察像表示エリア５１には、拡大観察用対物光学系３６Ａによる拡大観察の範囲５１ａを点線等により表示することにより、医療スタッフ等のユーザは、通常観察像と拡大観察像の関係を理解し易いように表示させることができるようにしている。

この場合、カプセル型内視鏡２の記憶手段１３に記憶された指示データにおける撮像順序は、第２の撮像手段８Ｂ（通常観察用対物光学系３６Ｂ）による通常観察像の撮像と第１の撮像手段８Ａ（拡大観察用対物光学系３６Ａ）による拡大観察像の撮像とを交互に行う。
つまり、第２の撮像手段８Ｂ→第１の撮像手段８Ａ→第２の撮像手段８Ｂ→第１の撮像手段８Ａ→…のように撮像を行う。

そして、体外装置３側では、受信した画像を内部の通常画像格納用メモリ及び拡大画像格納用メモリに一時蓄積し、図５に示すように両表示エリア５１，５２において、それぞれ画像を表示し、新たに画像を受信すると、その画像データにより対応するメモリの画像データを更新し、表示する画像も更新する。

図５に示すように両画像を同時に表示できるようにすることにより、医療スタッフ等のユーザは、両画像を観察できるので、診断し易い表示方法となる。また、表示方法入力部２９を設けているので、ユーザが診断などし易いように表示させることができる。
また、図６に示す表示方法は、記憶手段１３による撮像手順どうりに表示する場合を示す。
この場合には、表示モニタ２７の表示画面には、通常観察像と拡大観察像とを撮像手順を反映するように表示する。この場合は、第２の撮像手段８Ｂ→第２の撮像手段８Ｂ→第１の撮像手段８Ａ→第２の撮像手段８Ｂ→第２の撮像手段８Ｂ→第１の撮像手段８Ａ→…のように撮像を行う撮影手順である。
従って、図６に示す表示方法では、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は通常観察像が続けて表示された後、図６（Ｃ）に示すように拡大観察像の表示となり、その後、図６（Ｄ）及び図６（Ｅ）は通常観察像が続けて表示された後、図６（Ｆ）に示すように拡大観察像の表示となる。なお、この表示方法の場合には、現在の表示状態が通常観察像であるか拡大観察像であるかの情報（図６では、例えば通常観察像の場合には、”通常と”、拡大観察像の場合には”拡大”を）表示画面上に表示して、観察者が現在の表示状態（表示モード）を把握し易いように告知するようにしても良い。この場合においても、通常観察像中には、拡大観察像で得られる画像範囲を点線等で示し、両画像の関係を理解し易いように表示する。このため、医療スタッフにとって、診断等がし易い表示方法となる。

なお、表示モニタ２７の表示画面は、例えば、図７に示すように第１表示モニタ部５４と第２表示モニタ部５５を左右に並べるように配置し、通常観察像表示エリア５１と拡大観察像表示エリア５２とをそれぞれ同時に表示するような表示構成でも良い。図７では、第１表示モニタ部５４と第２表示モニタ部５５が一体化した表示モニタ２７とした構成で示しているが、第１表示モニタ部５４と第２表示モニタ部５５を別体化したものでも良い。つまり、異なる表示モニタに種類が異なる観察画像を表示するようにしても良い。

なお、図５及び図６や図７に示した表示方法は、代表的な表示例の１つを示すものであり、他の表示方法で表示しても良い。

このように本実施例によれば、種類が異なる２つの撮像手段８Ａ、８Ｂを共通の固体撮像素子７上に結像することにより、カプセル型内視鏡２を小型化して設けると共に、表示方法の情報をカプセル型内視鏡２側に予め設定してその表示方法で表示させたり、ユーザ側で表示方法の入力を行って診断に適した表示方法で表示させたりができるので、種類が異なる複数の撮像手段８Ａ、８Ｂの場合にも診断し易い表示ができる。
また、種類が異なる撮像手段８Ａ、８Ｂを内蔵しているので、一方のみを内蔵したカプセル型内視鏡の場合に比べて診断する機能を向上することができる。例えば、通常観察用のもののみに比べて、拡大観察用のものにより、より詳しく診断することができる。
また、種類が異なる画像の観察範囲の関係も表示することにより、ユーザにとって理解し易い表示方法となり、診断に適したシステムを提供できる。このため、１回のカプセル型内視鏡２による飲み込み検査により診断する機能を大幅に向上したり、表示方法を適切に設定できるので、効率的に診断を行うこともできる。

また、カプセル型内視鏡２から撮像した画像データを体外装置３に送信する場合、識別コードも付加することにより、各カプセル型内視鏡２毎に異なる撮像手順等の設定がされていても、その撮像手順に従った表示方法や、各カプセル型内視鏡２毎に異なる表示方法が設定された場合（例えば異なるユーザによる設定）にも、その表示方法に従って忠実に表示させることができる。

次に図８及び図９を参照して本発明の実施例２におけるカプセル型内視鏡を説明する。 図８（Ａ）は、先端カバーを外したカプセル型内視鏡２Ｂの概略の構成を示す。
このカプセル型内視鏡２Ｂは、図２及び図３のカプセル型内視鏡２において、縦長の固体撮像素子７の代わりに例えば正方形の受光面（撮像面）６１ａを有する略正方形の固体撮像素子６１を採用し、またこの固体撮像素子６１の前面には、同じ対物光学系、例えば通常観察用対物光学系８Ｂに相当する対物光学系６２ａ、６２ｂを隣接して配置している。
この場合、図８（Ａ）に示すように２つの対物光学系６２ａ、６２ｂを共通の固体撮像素子６１の正方形の受光面６１ａの対角線に沿って隣接するように配置している。各対物光学系６２ａ、６２ｂの光軸をＯａ、Ｏｂで示している。

そして、図８（Ｂ）に示すように正方形の受光面６１ａにおける対角線に沿って２つの対物光学系６２ａ、６２ｂによる光学像結像エリア６３ａ、６３ｂに光学像を結ぶようにしている。つまり、特性が揃った２つの対物光学系６２ａ、６２ｂにより、ほぼ同じ部位を（観察中心軸の）角度を変えて共通の固体撮像素子６１上に視差のあるステレオ観察用の光学像を結像するようにしている。なお、斜線部分は使用しない不使用領域となる。 また、図８（Ａ）に示すように固体撮像素子６１の左右には照明用発光素子６４ａ、６４ｂが配置され、上下にも照明用発光素子６４ｃ、６４ｄが配置されている。これらは同時に発光して、また撮像も同時に行う。

固体撮像素子６１により撮像された信号は、外部の体外装置側に送信される。そして、体外装置側では、２つの対物光学系６２ａ、６２ｂにより撮像された画像データから立体画像を合成（生成）する処理を行い、図９に示すように表示モニタ２７に立体画像（ステレオ画像）Ｉｓを表示する。
本実施例によれば、立体画像が得られるので、病変部の凹凸等の状態をより識別し易い情報が得られる。なお、一方の対物光学系（例えば６２ａ）による画像と、立体画像Ｉｓとを交互に或いは一定の周期で表示させるようにしても良い。

図１０（Ａ）は、本発明の実施例３における先端カバーを外したカプセル型内視鏡２Ｃの概略の構成を示す。本カプセル型内視鏡２Ｃは、図８のカプセル型内視鏡２と同様な固体撮像素子６１を採用し、その正方形の受光面６１ａのにおける対角線に沿って、２つの対物光学系６６ａ、６６ｂを配置している。
この場合も図１０（Ｂ）に示すように正方形の受光面６１ａにおける対角線に沿って２つの対物光学系６６ａ、６６ｂによる光学像結像エリア６７ａ、６７ｂに光学像を結ぶようにして小型化している。なお、斜線部分は使用しない不使用領域となる。
また、図１０（Ａ）に示すように固体撮像素子６１の左右には照明用発光素子６８ａ、６８ｂが配置され、上下にも照明用発光素子６８ｃ、６８ｄが配置されている。

本実施例では、例えば発光素子６８ａ、６８ｄは、白色光を発光し、残りの発光素子６８ｂ、６８ｃは狭帯域の波長の光を発光し、狭帯域の波長により特殊光観察像を得るようにする。その波長は、可視領域における生体が選択的に吸収する特性を示す波長や、病変組織が選択的に吸収する特定を示す波長でも良い。また、赤外領域の波長にして、深部側の情報が得られるようにしても良い。また、発光素子６８ａ、６８ｄと残りの発光素子６８ｂ、６８ｃは、それぞれ異なるタイミングで間欠的に交互に発光するように制御される。
なお、固体撮像素子７としてＣＣＤを採用した場合においては、白色照明と狭帯域の波長での照明を交互に間欠的に行って通常撮像と特殊光撮像とを交互に行う場合、撮像した信号を次の照明が開始する前に、固体撮像素子７の受光面６１ａから転送部に転送したり、固体撮像素子７の外部に読み出した後、次の照明を行うように制御手段９は制御する。本実施例では、例えば一方の照明を行った場合、次の照明を行う前に固体撮像素子７の外部に読み出すようにしている。

そして、この場合、不用となるエリア６７ａ，或いは６７ｂ部分の信号電荷は、記録には用いないし、送信もしない。例えば白色照明を行って通常撮像を行った場合には、エリア６７ａの信号電荷を記録や送信するが、エリア６７ｂ部分の信号電荷は記録や送信には利用しない。狭帯域の波長での照明を行った場合には、エリア６７ａと６７ｂの信号電荷に対する処理は逆になる。
本実施例における表示モニタ２７による表示例を図１１に示す。本実施例では、例えば通常観察像を大きな通常観察像表示エリア６９ａにより表示し、特殊光観察像を小さな特殊光観察像表示エリア６９ｂに表示するようにしている。
なお、実施例１で説明した通常観察像と拡大観察像とを図１１に示すように表示しても良い。

なお、間欠的に発光した場合に撮像された種類が異なる画像データを体外記録手段に時系列的に蓄積し、それらを読み出して表示し、観察しようとするような場合、例えばユーザによる表示方法の入力により、毎秒２０フレーム以上の高速でそれぞれのエリア６９ａ、６９ｂにおいて連続的に表示できるようにしても良い。
また表示方法を選択することにより、表示モニタ２７の表示画面には、図１２に示すように通常観察像と特殊光観察像とを交互に表示させるようにすることもできる。つまり、通常光→特殊光（狭帯域光）→通常光→特殊光（狭帯域光）、…と交互に行う。この場合にも、現在の表示モード”通常””特殊光”等とユーザが理解し易いように表示すると良い。

また、図１２に示すように交互でなく、例えば通常光→通常光→特殊光（狭帯域光）→通常光→通常光→特殊光（狭帯域光）…等のように一定の決まりを加えた上で交互に行うようにしても良い。
本実施例によれば、通常観察像と、特殊光による観察像とが得られるので、より診断する機能を向上することができる。
なお、特殊光としては、蛍光観察に用いる励起光を発生させ、この励起光による蛍光観察を行うようにしても良い。蛍光観察の場合にも同様に適用できる。つまり、上記特殊光観察として、より具体的に狭帯域観察、赤外光観察、蛍光観察とすることができる。

次に本発明の実施例４のカプセル型医療システムの構成を説明する。このカプセル型医療システムは図１３及び図１４に示すカプセル型内視鏡２Ｄ、２Ｅと、図１５に示す体外装置３Ｂとからなる。まず、図１３及び図１４により、カプセル型内視鏡２Ｄ、２Ｅの構成を説明する。
図１３は本発明の実施例４における第１のカプセル型内視鏡２Ｄの概略の構成を示す。本カプセル型内視鏡２Ｄは、その前後に照明及び撮像手段をそれぞれ設けたものであり、前方の画像（前方直視の画像）と後方の画像（後方直視の画像）を得るカプセル型内視鏡である。

それぞれ半球形状の透明なカバー７１ａ、７１ｂの円筒状の基端は嵌合されて、カプセル形状の密閉容器が形成されている。
この密閉容器内には、カバー７１ａに対向する中央にはレンズ枠に取り付けた対物光学系７２ａが配置され、その結像位置には固体撮像素子を配置した撮像部７３ａがＬＥＤ基板７４ａに取り付けてある。また、このＬＥＤ基板７４ａにおける対物光学系７２ａの周囲には複数のＬＥＤ７５ａを実装して照明部が設けてある。

同様にカバー７１ｂに対向する中央にはレンズ枠に取り付けた対物光学系７２ｂが配置され、その結像位置には固体撮像素子を配置した撮像部７３ｂがＬＥＤ基板７４ｂに取り付けてある。また、このＬＥＤ基板７４ｂにおける対物光学系７２ｂの周囲には、複数のＬＥＤ７５ｂを実装して照明部が設けてある。
ＬＥＤ基板７４ａの背面には、撮像部７３ａ、７３ｂを駆動するとともに他の回路を制御する駆動＆制御回路７６と、電源７７と、無線回路７８が配置されている。また、例えば、駆動＆制御回路７６の内部には、例えばＥＥＰＲＯＭ等の撮像手順を記憶した不揮発性メモリ等が設けてある。
対物光学系７２ａ及び撮像部７３ａによる前方用の観察範囲は、θａであり、その周囲の複数のＬＥＤ７５ａによる照明部の照明範囲φａは、この観察範囲θａより広くなるように設定している。

同様に対物光学系７２ｂ及び撮像部７３ｂによる後方用の観察範囲は、θｂであり、その周囲の複数のＬＥＤ７５ｂによる照明部の照明範囲φｂは、この観察範囲θｂより広くなるように設定している。
また、観察範囲θａとθｂとは、例えば異なるように設定されている。このカプセル型内視鏡２Ｄは、例えば前方と後方の両方の撮像を交互に行い、無線回路７８により外部に画像データを無線で送信する。画像データを送信する場合、カプセル型内視鏡２Ｄの識別コード等を付加して送信する。また、一方を２回撮像した後、他方を１回撮像するというような撮像手順に設定（上記不揮発性メモリに記憶）しても良い。
図１４は、実施例４における第２のカプセル型内視鏡２Ｅの概略の構成を示す。本カプセル型内視鏡２Ｅは、例えば図１３のカプセル型内視鏡２Ｄにおいて、一方の撮像手段を変更した構成になっている。例えば、図１３における後方視側の構成において、基本的には対物光学系７２ｂに対向して、円錐形状の光学素子８１を配置した構成に変更している。

このように対物光学系７２ｂに対向して、その光軸上にその頂点が位置するように円錐形状で、その円錐面で光を反射する光学素子８１を配置することにより、図１４に示すようにＬＥＤ７５ｂからの光は、対向する光学素子８１により反射されてカプセル型内視鏡２Ｅの中心軸と略直交する側部の全周方向に出射され、側部の全周方向を照明すると共に、撮像部７３ｂには側部の全周方向の光学像が結像されるようになる。
このカプセル型内視鏡２Ｅでは、前方（直視）と全周側方の両方の撮像を一定のルールに従い実施し、外部に無線送信する。
例えば、前方側を１回撮像した場合には、全周側方を２回或いは３回撮像する周期を撮像手順にしても良い。

なお、図１３及び図１４において、無線回路７８の代わりにメモリを内蔵し、撮像した画像データをメモリに蓄積（格納）しても良い。メモリに蓄積する場合には、最初に識別コードを記録し、各画像データには撮像時刻や（前方側或いは後方側等の）撮像部の情報も記録する。また、無線回路７８とメモリの両方を内蔵し、前方視の撮像による画像データと全周側方の画像データとを時分割でメモリに記録すると共に、無線で体外に送信しても良い。画像データを送信する場合、カプセル型内視鏡２Ｅの識別コード等を付加して送信する。
また、本実施例における体外装置３Ｂの構成を図１５に示す。この体外装置３Ｂは、内部に無線受信手段と共にフラッシュメモリを内蔵した体外記録手段２４Ｂと、その前面に表示方法入力部２９Ｂが設けられた表示制御手段２８Ｂと、作動制御手段２６Ｂと一体化された表示モニタ２７Ｂと、体外記録手段２４Ｂが着脱自在に装着されるクレードル８２とから構成される。

体外記録手段２４Ｂは、クレードル８２に装着することにより、商用電源を用いて動作させることができると共に、このクレードル８２に（設けたコネクタ部に）画像伝送用ケーブル８３を接続することにより、作動制御手段２６Ｂと電気的に接続され、体外記録手段２４Ｂのフラッシュメモリに記録された画像データを作動制御手段２６Ｂ側に伝送できるようにしている。
また、この体外記録手段２４Ｂは、クレードル８２に接続される伝送用ケーブル８４を介して表示制御手段２８Ｂと接続され、この伝送用ケーブル８４を介して表示制御手段２８Ｂにカプセル型内視鏡２Ｄ或いは２Ｅの記憶手段からの情報を伝送できるようにしている。
また、表示制御手段２８Ｂは、接続ケーブル８５を介して作動制御手段２６Ｂと電気的に接続され、表示方法入力部２９Ｂから入力された表示方法の情報を作動制御手段２６Ｂ側に伝送できるようにしている。

また、体外記録手段２４Ｂの外表面には、受信状況表示手段として、例えばＬＥＤ８６が設けてある。
また、表示モニタ２７には、表示方法入力部２９Ｂでの入力設定に応じた表示方法により、カプセル型内視鏡２Ｄや２Ｅにより撮像された画像が表示される。この表示方法入力部２９Ｂには、例えば同時表示を指示するボタン、交互表示を指示するボタン、画像取得どうりの表示を指示するボタン、表示速度の可変設定を行う摘み等が設けてある。
図１５における表示モニタ２７には、カプセル型内視鏡２Ｄ及び２Ｅのいずれにも対応する表示ができるようにしている。図１５における表示例では、２つのカプセル型内視鏡２Ｄ及び２Ｅに対応する表示をまとめて示している。

表示モニタ２７の表示画面には、例えば前方、側視、後方の各表示エリア９７ａ、９７ｂ、９７ｃを設定して、前方用、側視用、後方用の各撮像部で撮像した画像を同時に表示することができる。
また、各表示エリア９７ａ、９７ｂ、９７ｃの下側には、どの撮像部で撮像したかを示す表示部９８ａ、９８ｂ、９８ｃが設けてあり、さらにその下に撮影（撮像）時間、何枚目の画像であるか等の情報の表示を行う表示部９９ａ、９９ｂ、９９ｃを設けるようにしている。

本実施例によれば、種類が異なるカプセル型内視鏡２Ｄ，２Ｅに対して、各カプセル内視鏡の種類に対応して、それぞれに適した表示方法や、カプセル内視鏡の識別コードにより種類が同じ場合においても、ユーザが診断し易い或いは理解し易い表示方法で表示させることができる。
また、観察範囲θａ等が異なるカプセル型内視鏡２Ｄ，２Ｅにより、１回の飲み込み検査により、撮像漏れを殆ど解消したり、大幅に軽減して必要とされる画像情報を十分に得られるようになると共に、撮像手段の種類に応じて診断し易い適切な表示も行うことができる。

ここでは、簡単化して２つのカプセル型内視鏡２Ｄ，２Ｅの場合で説明したが、他のカプセル型内視鏡にも広く適用できるシステムである。
例えば、図１４のカプセル型内視鏡２Ｅは、飲み込む方向を逆にすると、側視用と後方用のカプセル型内視鏡ともなる。
また、後述する図１６のカプセル型内視鏡２Ｆやその本体１０２等の斜視の場合にも適用できる。
また、図１３のカプセル型内視鏡２Ｄと図１４のカプセル型内視鏡２Ｅとを同じ患者が飲み込んで使用した場合においても使用できる。

図１６は第１変形例におけるカプセル型内視鏡２Ｆと、このカプセル型内視鏡２Ｆを回転駆動する体外駆動手段の構成を示す。
本カプセル型内視鏡２Ｆは、例えば図１３のカプセル型内視鏡２Ｄにおいて、一方の撮像手段を変更している。例えば、図１３における後方視側の構成部分を斜視用の構成に変更し、さらに磁石１０１を内蔵したカプセル型内視鏡本体１０２をさらに透明な外ケース１０３内に、中心軸Ｃに沿ってピン１０４を設け、中心軸Ｃの回りで回転自在に内設したカプセル型内視鏡２Ｆにしている。
カプセル型内視鏡本体１０２は、図１３のカプセル型内視鏡２Ｄにおける対物光学系７２ｃ、撮像部７３ｃ、ＬＥＤ７５ｃ、ＬＥＤ基板７４ｃを斜めに配置して、斜視方向を観察する観察範囲θｃを形成している。

また、体外には、回転自在の磁石１０６を配置し、この磁石１０６を回転することにより、カプセル型内視鏡本体１０２を回転させて、斜視方向の全周の観察像を得られるようにしている。そして、このカプセル型内視鏡２Ｆによる画像を体外装置２Ｂの表示モニタ２７Ｂにより表示できるようにしている。
本変形例によれば、斜視方向の全周にわたる観察像が得られる。

図１７は、第２変形例におけるカプセル型内視鏡２Ｇの概略の構成を示す。このカプセル型内視鏡２Ｇは、例えば図１３のカプセル型内視鏡２Ｄにおいて、前方視用の撮像手段の構成を一部変更して、例えばＬＥＤ基板７４の前に薬剤収納タンク１１１を配置し、この薬剤収納タンク１１１の前にＬＥＤ７５ａを配置している。
つまり、対物光学系７２ａにおける観察範囲θａの外側に沿って略リング形状に薬剤収納タンク１１１を配置している。この薬剤収納タンク１１１は、外部に連通する孔の部分に電気信号により閉から開となる弁１１２が設けてあり、この弁１１２を開くことにより内部に収納された薬剤１１３を放出させることができるようにしている。この薬剤１１３を放出するために、例えば体外から信号を送り、無線回路７８を介して駆動＆無線回路７６は弁１１２を開にし、止血剤等を放出する。

なお、この薬剤収納タンク１１１の場合で説明したが、注目すべき部位等にマーカを付けるマーカ溶液を収納するタンク等にも適用できる。
本変形例は、対物光学系７２ａにおける死角となるスペース部分を薬剤収納タンク１１１等を配置し、カプセル型内視鏡２Ｇの内部空間を有効に利用している。
なお、小腸や大腸観察時に洗腸液などの透明な液体を一緒に飲んで、水中像と観察したい時に、胆汁が混ざって黄色っぽくなるという不具合があったので、以下のような解決手段を採用することにより、この不具合を防止しても良い。
解決手段としては、
（１）胆汁分泌抑制剤（エチニルエストラジオールなど）を透明液体に混ぜるなどして一緒に飲む。
（２）黄色を補正する青色フィルターをカプセル内視鏡に入れておく。
（３）画像処理で黄色成分の強度を弱める（食道、胃など胆汁の影響のない画像を基準とする）。

次に本発明の実施例５を図１８及び図１９を参照して説明する。図１８は体内での画像取得時におけるカプセル型内視鏡２Ｈとその外部の給電手段１２２との構成を示し、図１９は、体外に排泄され、回収されたカプセル型内視鏡２Ｈから蓄積された画像情報を読み出す使用例での医療システム１２１の構成を示す。
このカプセル型医療システム１２１は、図１のカプセル型内視鏡２において、撮像した画像データを無線で送信しないで、記録手段１１に記録（蓄積）する構成にすると共に、外部に設けた給電手段１２２から無線で供給される電気エネルギを受電手段１２３で受電し、蓄電手段１２４を蓄電するカプセル型内視鏡２Ｈを採用している。
また、このカプセル型内視鏡２Ｈは、非常用電源１２５を内蔵し、大容量のコンデンサ等により形成される蓄電手段１２４による電気エネルギが少ないと制御手段９が判断した場合、制御手段９は、スイッチ１２６を切り変えて非常用電源１２５により各手段に電力を供給する。また、この制御手段９にはＲＦ−ＩＤ１２７等と接続され、体外に排泄された場合、制御手段９を介して記録手段１１に蓄積された画像データをＲＦ−ＩＤ１２７によりＲＦ（高周波）で送信することができるようにしている。

体外の給電手段１２２は給電コイルなどにより形成され、受電手段１２３はソレノイド等のコイルにより形成される。この場合、透磁率が高い磁性体をコイル内に配置し、発電する効率を向上させると良い。
このカプセル型内視鏡２Ｈは、患者の体内で使用され、体外に排泄されると、洗浄及び消毒された後、図１９に示すように清潔な袋１３１に収納される。
そして、記録読み取り装置１３２に乗せることにより、記録手段１１に記録された画像データがＲＦ−ＩＤ１２７により無線送信され、その画像データは、記録読み取り装置１３２に読み取られる。この記録読み取り装置１３２により読み取られた画像データは、体外記録手段１３３に記録されると共に、表示制御手段１３４に送られ、表示装置１３５により表示される。

また、この表示装置１３５により表示する方法を表示方法入力部１３６からの入力情報により設定することができる。
なお、上記の説明ではＲＦ−ＩＤ１２７を用いた場合で説明したが、照明手段５を利用しても良い。
例えば制御手段９は、例えば所定時間が経過すると、記録手段１１に記録された画像データを変調して照明手段５を介して光により体外に送信する。そして、体外の記録読み取り装置１３２に設けた図示しないフォトダイオード等を用いた光受信器により受信して画像データを得るようにしても良い。
本実施例によれば、体内から生体組織を経て体外に画像データを無線送信する手段を設けていないので、手間がかからないで体内検査ができる。
なお、上述した各実施例等を部分的に組み合わせる等により構成される実施例等も本発明に属する。

種類が異なる複数の撮像手段を内蔵したカプセル型内視鏡を飲み込んで使用することにより、１つの撮像手段の場合よりも撮像漏れを軽減したり、種類が異なる画像により、診断する機能を向上できる。

［付記］
１．少なくともカプセル型内視鏡と体外の表示装置とを有するカプセル型医療システムにおいて、
カプセル型内視鏡に、それぞれ異なる画像を生成する複数の撮像手段と、
この複数撮像手段の撮像手順を予め記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶した手順に従って撮像した異なる画像を時系列的に記録する記録手段、または体外の記録手段に時系列的に送信する無線手段の少なくとも一つと、
を具備し、
前記体外の表示装置への表示方法を制御する表示制御手段を体外に具備し、この表示制御手段の指示により、異なる画像の表示装置への表示方法を変更可能にしたことを特徴とするカプセル型医療システム。

２．付記１において、前記表示制御手段は、前記記憶手段の情報に基づいて、制御されることを特徴とする。
３．付記１又は２において、前記表示制御手段は、操作者が表示方法を選択して入力できる表示方法入力部を有していることを特徴とする。
４．付記１において、前記表示制御手段は、前記カプセル型内視鏡が取得した異なる画像を近くに並べて同時に表示するように制御したことを特徴とする。
５．付記１において、前記表示制御手段は、前記カプセル型内視鏡が取得した異なる画像を取得した順に時系列的に表示するように制御したことを特徴とする。

６．付記１において、前記表示制御手段は、ほぼ同じ部位を角度を変えて取得した画像を立体観察用に合成したステレオ画像として、同時に表示するように制御したことを特徴とする。
７．付記１〜５において、前記異なる画像の一方を広域観察像とし、他方を広域観察像の観察範囲の一部を拡大して表示する拡大観察像としたことを特徴とする。
８．付記１〜５において、前記異なる画像の一方を通常観察（白色光観察）像とし、他方を特殊光観察像（狭帯域観察像、蛍光観察像、赤外光観察像など）としたことを特徴とする。

９．付記８において、前記異なる画像の一方を通常観察像とし、他方を照明手段によって照明された部位からの反射光を含む像の狭帯域観察像としたことを特徴とする。
１０．付記１〜９において、前記異なる画像は、カプセル長手方向前方（直視または斜視方向）の画像、長手方向後方（直視または斜視方向）の画像、側方（一方向またはほぼ全周）の画像の内、少なくとも２つ以上としたことを特徴とする。
１１．付記１において、前記複数の撮像手段は、共通の撮像素子を用いて構成される。 １２．付記１において、前記カプセル型内視鏡は、カプセル本体の長手方向の中心軸の回りで回転自在である。
１３．付記１において、前記表示装置は、カプセル型内視鏡に対応した異なる画像表示を行う。
１４．付記１において、前記カプセル型内視鏡は、画像を記録或いは送信する場合、その種類又は識別情報も付加する。

本発明の実施例１のカプセル型医療システムの概略の構成図。 カプセル型内視鏡の具体的な構成を示す縦断面図。 図２における透明カバーを除いたＡ矢視図。 本実施例における作動手順の動作を示すフローチャート図。 表示方法の入力操作により表示モニタに２つの画像を同時に表示する表示例を示す図。 表示方法の入力操作により表示モニタに２つの画像を順次に表示する表示例を示す図。 表示モニタでの他の表示例を示す図。 本発明の実施例２のカプセル型内視鏡における撮像手段の構成と固体撮像素子における実際に撮像に利用するエリアを示す図。 立体画像として表示する表示例を示す図。 本発明の実施例３のカプセル型内視鏡における撮像手段の構成と固体撮像素子における実際に撮像に利用するエリアを示す図。 表示モニタに２つの画像を同時に表示する表示例を示す図。 表示モニタに２つの異なる画像を交互に表示する表示例を示す図。 本発明の実施例４を構成する第１のカプセル型内視鏡の構成を示す縦断面図。 実施例４を構成する第２のカプセル型内視鏡の構成を示す縦断面図。 実施例４を構成する体外装置の構成を示す斜視図。 第１変形例におけるカプセル型内視鏡等を示す図。 第２変形例におけるカプセル型内視鏡を示す図。 本発明の実施例５におけるカプセル型内視鏡等の構成を示す図。 回収後にカプセル型内視鏡から記録情報を読み出す様子の概略の構成を示す図。

符号の説明

１…カプセル型医療システム
２…カクセル型内視鏡
３…体外装置
４…カプセル型外装体
５…照明手段
６Ａ、６Ｂ、３６Ａ、３６Ｂ…対物光学系
７Ａ、７Ｂ…固体撮像素子
８Ａ…第１の撮像手段
８Ｂ…第２の撮像手段
９…制御手段
１１…記録手段
１２…無線送信手段
１３…記憶手段
１４…スイッチ
１５…電源手段
２１…記録装置部
２２…表示装置部
２３…無線受信手段
２４…体外記録手段
２５、３０…電源手段
２６…作動制御手段
２７…表示モニタ
２８…表示制御手段
２９…表示方法入力部
３１…先端カバー
３５、４３…照明手段
４４…撮像基板
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (1)

1. 少なくともカプセル型内視鏡と体外の表示装置とを有するカプセル型医療システムにおいて、
   カプセル型内視鏡に、それぞれ異なる画像を生成する複数の撮像手段と、
   前記複数撮像手段の撮像手順を予め記憶した記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶した手順に従って撮像した異なる画像を時系列的に記録する記録手段、または体外の記録手段に時系列的に送信する無線手段の少なくとも一方と、
   を具備し、
   前記体外の表示装置への表示方法を制御する表示制御手段を体外に具備し、前記表示制御手段の指示により、異なる画像の表示装置への表示方法を変更可能とし、
   前記表示制御手段は、前記記憶手段の情報に基づいて制御されることを特徴とするカプセル型医療システム。

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