JP2020043929A - 身体検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、身体で照射した光を検知する身体検知装置に関する。【解決手段】身体に取り付けられる身体検知装置であって、送電部から送電される電力を、非接触状態で受電する受電部（１０）と、前記受電部で受電した電力が供給され、身体で発生する情報を検知して信号を生成する一又は複数の検知部（３０）と、前記検知部が生成した信号を搬送波に変調する変調部（４０）と、前記変調部で変調された搬送波を体外に送信する送信部（５０）とを備え、身体で発生した情報を体外に知らせる。【選択図】図１

Description

本発明は、身体検知装置に関する。さらに詳しく説明すると、本発明は、例えば、身体で生体適用光照射装置が照射した光を検知する身体検知装置に関する。

例えば、体内に光感受性物質（光増感剤）を注入し、体内の生体組織に光を照射して光感受性物質から活性酸素を生じさせ、これにより病巣を治療する術式として、光線力学療法（ＰＤＴ：Ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ Ｔｈｅｒａｐｙ）が知られている。光線力学療法には、光照射装置が使用されるが、従来の光照射装置は大型でメンテナンスの必要性があり高価であった。また、光照射装置は、体内の臓器や組織に長期間安定して使用できないという問題点があった。

このような問題に対処するため、病巣と光源の位置がずれることなく、体内の臓器や組織に長期間安定して固定できる生体適用光照射デバイスの技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。生体適用光照射デバイスは、体の一部を切開し、治療を行いたい箇所に埋め込んで使用される。生体適用光照射デバイスは、弾性変形する軟質な部材で形成されているため、体内の様々な形状にあわせて取り付けることができる。また、生体適用光照射デバイスは、体外から送電される電力を非接触状態で体内で受電することができるため、電池等を使用することなく、長期間にわたって光線力学療法を施すことができる。

この場合、医師は、患者に対して光感受性物質を静脈注射等の手段で供給し、体外から生体適用光照射デバイスの発光を制御して治療を行う。しかし、生体適用光照射デバイスが発光した光は体外から確認できないため、医師は、体内の照射装置が実際に発光しているか否かを確認することができなかった。このため、特許文献１に示された光照射装置では、発光した光を体外から確認できないため、医師は使用することに不安があった。一方、生体適用光照射デバイスには、体内に限らず、身体の皮膚に取り付けて、光を皮膚に照射する装置も存在する。このような生体適用光デバイスは、照射する光が可視光であっても、衣服等を着用することにより、発光した光の照射が確認しにくかった。また、生体適用光デバイスの照射する光が、紫外線、赤外線その他の不可視光である場合も、発光した光を確認することができないという問題点があった。

なお、時間の経過と共に変化する色バランスを調整することができ、それによって常に同一色の表示ができる表示装置の技術が提案されている（例えば、特許文献２）。しかし、特許文献２に示された表示装置は、有機エレクトロルミネッセンスや発光ダイオード等を体内に長期間埋め込んだ状態で、治療行為を継続する装置ではない。

特開２０１８−５０９７０号公報 特開２００３−２６３１３２号公報

本発明は、このような社会的、技術的背景に基づいたものであり、次のような目的を達成する。本発明の目的は、例えば、身体で照射した光を検知する身体検知装置を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
（１）本発明１の身体検知装置は、身体に取り付けられる身体検知装置であって、送電部から送電される電力を、非接触状態で受電する受電部（１０）と、前記受電部で受電した電力が供給され、身体で発生する情報を検知して信号を生成する一又は複数の検知部（３０）と、前記検知部が生成した信号を搬送波に変調する変調部（４０）と、前記変調部で変調された搬送波を体外に送信する送信部（５０）とを備えることを特徴とする身体検知装置。
（２）本発明２の身体検知装置は、本発明１であって、
前記受電部は体内に配置され、体外に配置された前記送電部から電力を受電し、
前記検知部は、体内で発生する情報を検知する
ことを特徴とする身体検知装置。
（３）本発明３の身体検知装置は、本発明２であって、前記受電部で受電した電力が供給され、体内で光を発する一又は複数の発光部（２０）とを備え、前記検知部は、前記発光部が光を発しているか否かを検知することを特徴とする身体検知装置。
（４）本発明４の身体検知装置は、本発明３であって、前記発光部は、一方の面が面状に発光することを特徴とする身体検知装置。
（５）本発明５の身体検知装置は、本発明４であって、前記発光部は、有機エレクトロルミネッセンス素子で形成されていることを特徴とする身体検知装置。
（６）本発明６の身体検知装置は、本発明４又は５であって、前記検知部は、前記発光部が発光する一方の面側に取り付けられることを特徴とする身体検知装置。
（７）本発明７の身体検知装置は、本発明４〜６のいずれか１であって、前記検知部は、前記発光部が発光しない他方の面側に取り付けられることを特徴とする身体検知装置。
（８）本発明８の身体検知装置は、本発明３〜７のいずれかであって、全部又は一部が光を透過する透明又は半透明であり、前記受電部、前記検知部、前記変調部及び前記送信部を覆う封止樹脂部（７０）を備えることを特徴とする身体検知装置。
（９）本発明９の身体検知装置は、本発明８であって、前記封止樹脂部の全部又は一部を覆い、前記封止樹脂部内を水による変質から防ぐ耐水部（８０）を備えることを特徴とする身体検知装置。
（１０）本発明１０の身体検知装置は、本発明８又は９であって、前記封止樹脂部の全部又は一部を覆い、体内における異物反応を防ぐ生体親和部（９０）を備えることを特徴とする身体検知装置。
（１１）本発明１１の身体検知装置は、本発明８〜１０のいずれかであって、前記封止樹脂部は、体内の形状にあわせて弾性変形する軟質な部材で形成されていることを特徴とする身体検知装置。
（１２）本発明１２の身体検知装置は、本発明１又は２であって、前記受電部で受電した電力が供給され、身体で光を発する一又は複数の発光部とを備え、前記検知部は、前記受電部及び／又は前記発光部が熱を発しているか否かを検知することを特徴とする身体検知装置。
（１３）本発明１３の身体検知装置は、本発明１又は３であって、前記検知部は、身体における心拍、血圧、血流その他の生体情報を検知することを特徴とする身体検知装置。

以上説明したように、本発明の身体検知装置は、例えば、体内で照射した光を検知する身体検知装置を提供することにある。

図１は、第一実施形態の身体検知装置１の構造を模式的に示す図である。 図２は、身体検知装置１を分解した状態を示す外観図である。 図３は、身体検知装置１を示すブロック図である。 図４は、第二実施形態の身体検知装置１０１を示すブロック図である。 図５は、第三実施形態の身体検知装置２０１を組み立てる状態を示す図である。

〔第一実施形態〕
第一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、第一実施形態の身体検知装置１の構造を模式的に示す図である。図２は、身体検知装置１を分解した状態を示す外観図である。図３は、身体検知装置１を示すブロック図である。図１に示すように、矢印Ｕ方向を「上方向」とし、その逆方向である矢印Ｄ方向を「下方向」として説明を行う。水平面内で上下方向と直交する一の方向である矢印Ｌ方向を「左方向」とし、直交する他の方向である矢印Ｒ方向を「右方向」として説明を行う。

〔身体検知装置１〕
身体検知装置１は、例えば被験者の体内の臓器や組織に固定される生体適用光照射装置であり、体内で治療のために照射した光を検知して、体外に照射したことを知らせる装置である。図１に示すように、身体検知装置１は、受電部１０，発光部２０、検知部３０、変調部４０、送信部５０、基板部６０、封止樹脂部７０、耐水部８０及び生体親和部９０とから構成されている。

〔受電部１０〕
図３に示すように、受電部１０は、体外に配置された送電部から送電される電力を、非接触状態で体内で受電するコイルアンテナである。図１に示すように、受電部１０は、封止樹脂部７０に覆われて基板部６０の上方向側に取り付けられている。受電部１０は、幅寸法が約１８．０ｍｍ、縦寸法が１８．０ｍｍ、肉厚が約１．０ｍｍの平板形状に形成されている。受電部１０は、コイル巻線部１１及びコイルリード線１２とから構成されている。

本例において、受電部１０は、磁界共鳴方式の非接触給電を使用しており、送電部から１０ｃｍ程度開いても電力を送ることができる。つまり、磁界共鳴方式では磁気的に結合している送電部と受信部との間で共鳴現象を利用し、授受する磁界エネルギーを増幅する事で中距離での電力とデータの受け渡しを行うことができる。本例において、受電部１０は、治療に必要な５ｃｍ〜１０ｃｍの距離でも非接触給電ができる点、磁界であれば人体に対する影響が少ない点を考慮して磁界共鳴方式を使用している。

コイル巻線部１１は、細線を所定の巻数だけ螺旋状又は渦巻き状に巻かれるように形成され、非接触給電により電力を受電するように構成されたコイルである。コイル巻線部１１は、外部に設けられた電源から電力を受けて送電を行う送電コイル（図示せず）に非接触で受電する。コイルリード線１２は、基板部６０に電力を供給するための細線である。コイルリード線１２は、コイル巻線部１１と基板部６０の配線用銅パターン６２とを繋いでいる。

なお、受電部１０は、例えばポリプレピレン等の合成樹脂製のシート（以下、「コイル基板」という。）にコイル巻線部１１を一体に取り付けたものでも良い。例えば、受電部１０のコイル巻線部１１は、コイル基板に金属（例えば、銀）を蒸着させ、それを切り取って渦巻き状に形成したものでも良い。また、受電部１０のコイル巻線部１１は、コイル基板に金属（例えば、銀）を渦巻き状に蒸着させたものでも良い。また、受電部１０のコイル巻線部は、コイル基板に印刷工法又はエッチング工法等の他の工法により形成しても良い。さらに、受電部１０のコイル巻線部１１は、コイル基板に超音波で直接埋め込んで形成しても良い。

〔発光部２０〕
発光部２０は、受電部で受電した電力が供給され、体内で光を発する一又は複数の発光装置である。図１に示すように、発光部２０は、封止樹脂部７０に覆われて基板部６０の下方向側に接着シート２４を介して取り付けられている。発光部２０は、幅寸法が約１５．０ｍｍ、縦寸法が１５．０ｍｍ、肉厚が約０．３ｍｍの平板形状に形成されている。発光部２０は、有機化合物からなる発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）であり、有機化合物中に注入された電子と正孔の再結合によって生じた励起子によって一方の面が面発光する有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という。）を備える発光装置である。発光部２０は、例えば、赤、緑、青等の光を照射するが、体内に注入する光感受性物質が吸収しやすい波長であれば、どのような色の光を照射しても良い。

発光部２０が照射する光の放射照度は、例えば、０．１ｍＷ／ｃｍ２から１０Ｗ／ｃｍ２が良い。発光部２０は、体内の臓器や組織の状態に応じて、照射する光の放射照度や照射する照射時間を調整することができる。例えば、体内の臓器や組織の状態によっては、発光部２０の放射照度を小さくし、発光部２０の照射時間を長くすることもできる。特にアブスコパル効果を狙う場合、発光部２０は、がん細胞には光を照射しつつ、がん細胞周辺のタンパク質を壊さないように、０．１から１ｍＷ／ｃｍ２の放射照度で、長時間照射することが好ましい。このように発光部２０が照射することで、転移したがん細胞に対しても、良好な治療効果を与えることができる。

発光部２０は、素子基板２１、ＯＬＥＤ形成層２２、封止層２３及び接着シート２４とから構成されている。素子基板２１は、光を取り出す方向側に配置される軟質な合成樹脂製の基板である。素子基板２１は、光を取り出す関係上、可視光の透明性の高いポリエチレンテレフタラート（以下、単に「ＰＥＴ」という。）製のフィルムを材料として使用している。本例において、素子基板２１は、ＰＥＴ製のフィルムを使用しているが、ポリイミド製やポリエチレンナフタレー製のフィルムを使用しても良いし、全部又は一部が光を透過する透明又は半透明の合成樹脂製の材料でも良い。また、素子基板２１は、硬質なガラス基板を使用しても良い。

ＯＬＥＤ形成層２２は、有機ＥＬ素子を形成する部位であり発光する部位である。ＯＬＥＤ形成層２２は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）陽極（透明な陽極）、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、金属陰極（アルミニウム等）等から形成されている。本例において、ＯＬＥＤ形成層２２は、真空蒸着法によって形成されている。しかし、ＯＬＥＤ形成層２２は、他の方法によって形成されても良い。

封止層２３は、水や酸素からＯＬＥＤ形成層２２の劣化を防ぐ部位である。封止層２３は、酸素透過性や透湿性が極めて低い合成樹脂、ガラス又は金属等で形成されている。封止層２３は、ＯＬＥＤ形成層２２を大気から遮断するように封止して、その内部に乾燥剤を配置する。接着シート２４は、発光部２０と基板部６０とを貼り合わせるためのシートである。接着シート２４は、幅寸法が約１２．０ｍｍ、縦寸法が１５．０ｍｍ、肉厚が約０．１ｍｍの平板形状に形成されている。なお、本例の発光部２０は、下方向側から光を取り出すボトムエミッション方式の発光装置であるが、他の部品との配置によっては、上方向側から光を取り出すトップエミッション方式でもよい。

〔光感受性物質〕
なお、本例で使用される光感受性物質（光増感剤）は、発光部２０から照射される光を吸収して励起状態になり、失活して基底状態に戻る際に細胞内に存在する酸素にエネルギー移動を行い一重項酸素を発生させ、細胞を死滅させる物質である。ＰＤＴの殺細胞作用を引き起こす光感受性物質としては、安全性、毒性、安定性及び腫瘍親和性の面から、ポルフィマーナトリウムとして、例えば、フォトフリン（登録商標）使用される。ポルフィマーナトリウムの活性成分は、主にエーテル結合したポルフィリンのｏｌｉｇｏｍｅｒの混合凝集体である。ポルフィマーナトリウムは４００ｎｍに最大吸収帯（Ｓｏｒｅｔ帯）。５００〜６３０ｎｍに４ヵ所のＱ帯を有する物質であり，励起されたポルフィマーナトリウムは６３０ｎｍと６９０ｎｍに二峰性のピークを示す赤い蛍光を発生する。

また、ＰＤＴの殺細胞作用を引き起こす光感受性物質としては、タラポルフィンナトリウムとして、レザフィリン（登録商標）が使用される。この物質は、アルフアルファの葉緑素より抽出、生成したＣｈｌｏｒｉｎ ｅ６にアスパラギン酸を結合させて製造される。タラポルフィンナトリウムは、ポルフィマーナトリウムのように生物由来の混合物ではなく植物由来の単一物質であるため、より安全な薬剤と考えられる。このように、光増感剤には、フォトフリン（登録商標）、レザフィリン（登録商標）等のポルフィリン誘導体が承認されており、またポルフィリンの前駆体であるアミノレブリン酸及びその誘導体も承認され、使用することができる。上記以外にも種々の光感受性物質が研究開発されており論文や学会で発表されている。原理的にはそれらが光吸収できる波長の光を照射すれば体内の酸素から一重項酸素を生成できる。つまり、光増感剤は、励起状態から基底状態に戻るときに酸素にエネルギー移動できる物質であればどのような物質でも良い。

〔検知部３０〕
検知部３０は、受電部で受電した電力が供給され、体内で発生する情報を検知して信号を生成する一又は複数の検知装置である。本例において、検知部３０は、光を検知する検知器として働く半導体のダイオードであるフォトダイオードが配置される。検知部３０は、図１及び２に示すように、封止樹脂部７０内で４カ所に配置されている。検知部３０で検知されたアナログ信号は、アナログデジタル変換回路を介して、デジタル信号に変換される。

検知部３０Ａは、素子基板２１の下方向側の面に配置されている。検知部３０Ａは、発光部２０が照射した光を直接受けるため、最も感度良く発光部が照射したか否かを検知することができる。検知部３０Ｂは、ＯＬＥＤ形成層２２の側面側に配置されている。検知部３０Ｂは、発光部２０が照射した光のうち基板部６０等の部品を導波した光を検知する。検知部３０Ｂは、検知部Ａと比較して検知の精度はやや低くなるが、発光部２０が基板部６０等の部品を照射した光を検知することができる。また、検知部３０Ｂは、発光部２０とほぼ同一平面上に配置され、コネクタ６６の側に配置されているため、電力の供給が受けやすく、配置をするための工程が容易である。

検知部３０Ｃは、基板部６０の下方向側の面に配置されている。検知部３０Ｃは、発光部２０が照射した光であって、体内の臓器や組織等の表面で反射し、散乱した後の光を検知することができる。検知部３０Ｃは、基板部６０に配置される他の部品と同様に配置されるため、電力の供給が受けやすく、配置をするための工程が容易である。検知部３０Ｄは、配線用銅パターン６２の上方向側の面に配置されている。検知部３０Ｄは、発光部２０が照射した光であって、体内の臓器や組織等の表面で反射し、散乱した後の光を検知することができる。検知部３０Ｄは、配線用銅パターン６２に配置される他の部品と同様に配置されるため、電力の供給が受けやすく、配置をするための工程が容易である。

〔変調部４０〕
変調部４０は、検知部３０が検知して、アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号を搬送波に変調する変調装置である。変調部４０は、例えば基板部６０に取り付けられる（図示せず）。変調部４０は、デジタル信号の２つの状態（１、０）によって、搬送波の振幅を変化させることで送信データを送る振幅変位変調方式（以下、「ＡＳＫ方式」という。）を使用している。図３に示すように、変調部４０で変調された搬送波は、受電部１０と送電部とを使用した非接触給電に送信データとして載せることができ、通信が可能である。

〔送信部５０〕
送信部５０は、変調部４０で変調された搬送波を体外に送信する送信装置である。送信部５０は、図３に示すように、電力を非接触状態で体内で受電すると共に、変調部４０で変調された搬送波を体外に送信するコイルアンテナであり、本例では、受電部１０の機能もかねている。つまり、本例において、送信部５０と受電部１０とは同じコイルアンテナであり、電力を体内に受電する機能と、搬送波を体外に送信する機能を有する。

〔基板部６０〕
基板部６０は、電子部品が取り付けられる板であり、軟質で折り曲げることが可能なフレキシブルプリント基板である。図１及び２に示すように、基板部６０は、封止樹脂部７０に覆われて受電部１０と発光部２０の間に取り付けられている。基板部６０は、幅寸法が約２０．０ｍｍ、縦寸法が２０．０ｍｍ、肉厚が約０．２ｍｍ〜２．０ｍｍの平板形状に形成されている。基板部６０は、配線基板６１、配線銅パターン及び回路用チップ部品６３とから構成されている。

配線基板６１は、軟質なポリイミド等の合成樹脂製のシートであり、回路用チップ部品６３を並べるための本体となる部品である。配線基板６１には、コネクタ６６を通すために、貫通するように形成された配線用孔６１ｈが形成されている。配線用銅パターン６２は、配線基板６１に貼られた導電性金属の銅箔であり、回路用チップ部品６３に電力を供給するための部品である。回路用チップ部品６３は、抵抗、コイル、コンデンサ、トランジスタ及びダイオードその他の電子部品である。本例において、回路用チップ部品６３には、少なくとも交流信号を直流信号に変換する整流回路を含む。

コネクタ６６は、受電部１０で受電した電力を配線用銅パターン６２を通じて受け取り、発光部２０のＯＬＥＤ形成層２２に供給するための接続部品である。コネクタ６６は、コネクタ基板６６ａ、粘着層６６ｂ及び配線層６６ｃとから構成されている。コネクタ基板６６ａは、合成樹脂製のシートであり、配線用孔６１ｈを通すための本体となる部品である。粘着層６６ｂは、コネクタ基板６６ａと配線層６６ｃとを貼り合わせる部材である。配線層６６ｃは、コネクタ基板６６ａに粘着層を介して貼り合わせられ、配線用銅パターン６２とＯＬＥＤ形成層２２とを電気的に接続する部材である。

コネクタ基板６６ａは、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の全部又は一部が光を透過する透明又は半透明な合成樹脂で形成され、配線用孔６１ｈを通過する部品である。コネクタ基板６６ａは、上下に配置した配線基板６１と素子基板２１を接続させるため軟質で、肉厚が１０〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍに形成されている。粘着層６６ｂは、非導電性で劣化しにくい接着剤又は粘着剤で構成されており、例えばアクリル系接着剤やアクリル系粘着剤等である。粘着層６６ｂは、肉厚が１０〜１００μｍ、好ましくは３０〜７０μｍ、より好ましくは４０〜６０μｍに形成されている。粘着層６６ｂは、身体検知装置１全体の肉厚を薄くする点では、その肉厚を薄い方が良いが、薄すぎると接着力や凹凸追従性が不十分になるため、身体検知装置１全体のバランスを考慮して最適な肉厚を選択すると良い。

配線層６６ｃは、例えば銀ペーストや銅ペースト等を用いて印刷によって形成されている。また、特開２００１−２１０９３３号に記載されている金型を用いて金属膜を蒸着やスパッタで成膜し、粘着層を設けた樹脂基板を用いて金型から剥離転写する方法で作成できる。これらコネクタ基板は、配線用孔６１ｈを通して素子基板２１に設けられた電極取り出し部と配線基板６１とを熱をかけることなく押圧によることで、配線を形成することが可能であり、高熱をかけられないフレキシブル基板を用いる場合には特に有効である。

〔封止樹脂部７０〕
封止樹脂部７０は、全部又は一部が光を透過する透明又は半透明であり、図１に示すように、受電部１０、検知部３０、変調部４０、送信部５０及び基板部６０を覆う部材である。封止樹脂部７０は、水や酸素から受電部１０、検知部３０、変調部４０、送信部５０及び基板部６０の劣化を防ぐ部材である。封止樹脂部７０は、酸素透過性や透湿性が極めて低い合成樹脂、ガラス又は金属等で形成されている。封止樹脂部７０は、体内の様々な形状にあわせて取り付けることができように、弾性変形する軟質な合成樹脂が良い。封止樹脂部７０は、受電部１０、検知部３０、変調部４０、送信部５０及び基板部６０を大気から遮断するように封止した上にその内部に乾燥剤を配置しても良い。

〔耐水部８０〕
耐水部８０は、封止樹脂部７０の全部又は一部を覆い、封止樹脂部内を水による変質から防ぐ耐水コーティング材である。耐水部８０は、パラキシリレン樹脂やエポキシ樹脂等で形成されている。本例において、耐水部８０は、埋め込み型の医療機器の表面不活性化用途に採用されているパラキシリレン樹脂を使用している。耐水部８０として使用されるパラキシリレン樹脂は、封止樹脂部７０と水との接触を遮断して保護すると共に、体内の臓器や組織等と生体親和性も有している。

〔生体親和部９０〕
生体親和部９０は、封止樹脂部７０の全部又は一部を覆い、体内における異物反応を防ぐ生体親和コーティング材である。生体親和部９０は、リン脂質極性基を有するポリマー（以下、「ＭＰＣポリマー」という。）、医療用シリコーンゴム及びパラキシリレン樹脂等で形成されている。封止樹脂部７０に生体親和部９０がコーティングされていることにより、身体検知装置１は、人体に埋め込んで使用する場合であっても負担が軽減される。

〔送電装置Ｔ１〕
送電装置Ｔ１は、身体検知装置１に電力を供給して活性化し、決められた通信手順に従って、身体検知装置１との間でデータの伝送を行う装置である。送電装置Ｔ１は、制御部Ｔ１０、電源部Ｔ２０、送電部Ｔ３０、受信部Ｔ４０、復調部Ｔ５０、及び出力部Ｔ６０とから構成されている。制御部Ｔ１０は、送電装置Ｔ１の全体の動作を制御する装置であり、身体検知装置１の検知部３０からの各種データを基に、身体検知装置１で検知された光について必要な諸判断を行うものである。制御部Ｔ１０は、体内で光が照射されているか否かの判断等を行うＣＰＵ（中央処理装置）と、このＣＰＵにデータバス等のバスラインで接続されたＲＯＭ及びＲＡＭとを備えている。

電源部Ｔ２０は、 所定の周波数（数１０ｋＨｚ〜数１００ＭＨｚの高周波）の高周波電力を発生する高周波電源である。送電部Ｔ３０は、体内に配置された受電部１０が受電する電力を、非接触状態で体外から送電するコイルアンテナである。受信部Ｔ４０は、送信部５０から送信された搬送波を体外で受信する受信装置である。受信部Ｔ４０は、図３に示すように、電力を非接触状態で体外に送電すると共に、変調部４０で変調された搬送波を体外で受信するコイルアンテナであり、本例では、送電部Ｔ３０の機能もかねている。つまり、本例において、受信部Ｔ４０と送電部Ｔ３０とは同じコイルであり、電力を体外に送電する機能と、搬送波を体外で受信する機能を有する。復調部Ｔ５０は、送信された搬送波をもとのデジタル信号に復調する復調装置である。出力部Ｔ６０は、体内で発光部２０が発光したか否かを出力する表示装置である。

送電装置Ｔ１は、受電部１０が所定の電力を供給できるように配置されれば配置する場所に制限はない。ヒトや動物の場合は、ベッドに配置する場合も可能であり、あるいは臓器の近傍の体表面に固定すればより効率の高い受電が可能である。このような場合は電力の消費を抑えることができる。

〔身体検知装置１の組立方法〕
次に、身体検知装置１の組立方法について説明する。図２に示すように、受電部１０、発光部２０、検知部３０、基板部６０を用意する。本例において、変調部４０は基板部６０に取り付けられている。まず、受電部１０と基板部６０とを接続する。このとき、コイルリード線を配線用銅パターン６２に接続する。次に、発光部２０と基板部６０とを接着シート２４を介して貼り合わせる。このとき、コネクタ６６を基板部６０の配線用孔６１ｈに通し、配線層６６Ｃを配線用銅パターン６２とＯＬＥＤ形成層２２と接続する。

検知部３０Ａは発光部２０の下方向側に取り付け、検知部３０ＢはＯＬＥＤ形成層２２の側面側に取り付ける。検知部３０Ｃは基板部６０の下方向側に取り付け、検知部３０Ｄは配線用銅パターン６２の上方向側に取り付ける。受電部１０、発光部２０、検知部３０及び基板部６０が組み立てられたら、これらを封止樹脂部７０で覆う。封止樹脂部７０には、耐水部８０や生体親和部９０がコーティングされる。

このような組立方法を採用することで、身体検知装置１は、真空環境でＯＬＥＤ形成層２２に封止層２３を取り付けた後に、グローブボックス中ではなく、大気環境中での基板部６０等との組み立て作業ができる。また、身体検知装置１のＯＬＥＤ形成層２２に封止層２３取り付けない場合は、基板部６０まで組み立てた後に全体を封止樹脂部７０で覆うこともできる。この場合、身体検知装置１の部品全体を封止することが可能であり、ＯＬＥＤ形成層２２に限らず他の部品の劣化を防ぐことも可能である。

なお、このように組み立てられた、身体検知装置１は、内視鏡手術等によって体内に取り付けることができる。身体検知装置１は、受電部１０乃至封止樹脂部７０をはじめとする部品が軟質に形成されている。このため、身体検知装置１は、所定の力を加えて丸める等して弾性変形させて体内に挿入することができる。また、体内に入れられた身体検知装置１は、カメラを見ながら腫瘍部分に貼り付けたり、腫瘍を取り囲む部分に縫い付けることで固定化し、臓器が動いた場合でも目的の腫瘍からずれずに光照射ができる。

〔身体検知装置１の使用方法〕
次に、図３に基づいて、身体検知装置１の使用方法について説明する。身体検知装置１は、体内の臓器や組織に取り付けられ、体内に埋め込まれる。体内に埋め込まれた身体検知装置１に体外から送電装置Ｔ１を近づけると、電源部Ｔ２０は搬送波として高周波を発生し、電力増幅して送電部に供給する。そして放射される交流磁界により、身体検知装置１の受電部１０に電流が流れて、身体検知装置１内に電力が供給される。つまり、身体検知装置１の発光部２０、検知部３０、変調部４０及び送信部５０に電力が供給される。

このとき、検知部３０は、発光部２０が臓器や組織に対して光を照射したか否かを検知して、所定のアナログ信号を出力する。出力されたアナログ信号は、アナログデジタル変換回路を介して、デジタル信号に変換される。次に、変調部４０は、アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号を搬送波に変調する。身体検知装置１からの搬送波は、放射されている交流磁界により、体内の送信部５０から送信され、体外の受信部Ｔ４０で受信される。受信された搬送波は、復調部Ｔ５０で復調し、制御部Ｔ１０で判断処理して、その結果を出力部Ｔ６０で出力する。

つまり、体外の制御部Ｔ１０は、体内の検知部３０が体内の臓器や組織等に対して発光部２０が光を照射したか否かを出力部Ｔ６０に出力する。出力部Ｔ６０は、発光部２０が異常なく継続的に発光しているか否かが表示され、発光部２０を含む身体検知装置１の状態を確認することができる。例えば、出力部Ｔ６０には、発光部２０の発光開始時間や、発光部２０の予想される寿命等の時間が出力される。また、出力部Ｔ６０には、発光部２０が照射する光の発光強度を表示することができ、時間と発光強度を表した数値やグラフが出力される。

例えば、検知部３０Ａは、発光部２０の側に配置されているため、発光部２０照射しているか否かを直接検知することができ、その様子を出力部Ｔ６０に対して、数値やグラフ等にして表示することができる。また、検知部３０Ｂは、発光部２０が照射した光のうち基板部６０等の部品を導波した光を検知するため、身体検知装置１を構成する部品の使用状況や劣化状況等を検知することができ、その様子を出力部Ｔ６０に対して、数値やグラフ等にして表示することができる。さらに、検知部３０Ｃや検知部３０Ｄは、発光部２０が照射した光であって、体内の臓器や組織等の表面で反射し、散乱した後の光を検知することができため、体内の臓器や組織等の状況や治療状況等を検知することができ、その様子を出力部Ｔ６０に対して、数値やグラフ等にして表示することができる。

〔第二実施形態〕
本発明の第二実施形態を図面に基づいて説明する。第二実施形態では、前述した第一実施形態と同一の部位には同一の符号を付与し詳細な説明を省略する。図４は、第二実施形態の身体検知装置１０１を示すブロック図である。第一実施形態の身体検知装置１は、非接触給電を利用して信号伝送している。つまり、身体検知装置１は、情報量の少ないセンサデータの送受信は可能であるが、画像データのような大きなデータを送受信することは困難である。このため、第二実施形態の身体検知装置１０１は、情報量の大きい画像データを送受信を可能にするため、別途アンテナを用意した無線システムを使用している。

図４に示すように、身体検知装置１０１には、別途アンテナが設けられ、これが送信部５０となる。送電装置Ｔ１０１には、別途アンテナが設けられ、これが受信部Ｔ４０となる。なお、身体検知装置１０１は、情報量の大きいデータを送信できるため、検知部３０をフォトダイオードに変えて小型カメラ（例えば、ＣＭＯＳセンサ）を備えても良い。

無線システムとしては、１３．５６ＭＨｚの周波数において動作するＲＦＩＤシステム（例えばＮＦＣ標準）やＦｅｌｉｃａ（フェリカ、登録商標）が使用される。無線システムとしては、９２０ＭＨｚの周波数において動作する特定小電力無線が使用される。また、無線システムとしては、２．４５ＧＨｚの周波数において動作するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）が使用される。さらに、無線システムとしては、ＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）などの小電力通信が使用される。

〔第三実施形態〕
本発明の第三実施形態を図面に基づいて説明する。第三実施形態では、前述した第一実施形態と同一の部位には同一の符号を付与し詳細な説明を省略する。図５は、第三実施形態の身体検知装置２０１を組み立てる状態を示す図である。第一実施形態の身体検知装置１は、上方向側から受電部１０、基板部６０及び発光部２０の順番に積層されて、形成されている。第三実施形態の身体検知装置２０１は、発光部２０と基板部６０とを並べてコネクタ６６で接続し、それをコネクタ６６部分で折りたたんだ後に受電部１０を積層させる。このように形成された身体検知装置２０１は、コネクタ６６を通すための配線用孔６１ｈを基板部６０に形成する必要がない。このため、身体検知装置２０１は、貫通した孔が形成されていないぶん、身体検知装置１と比較して強度が強くなる。

〔第四実施形態〕
第一実施形態の身体検知装置１は、検知部３０が発光部２０が体内の臓器や組織に光を照射するか否かを検知している。しかし、検知部３０は、光の照射に限らず、発光部２０を含む身体検知装置１が熱を発しているか否かを検知しても良い。検知部３０は、熱を検知することで身体検知装置１が故障して異常発熱しているか否かを検知することができる。これによる体内における低温火傷を防止することができる。また、検知部３０は、身体検知装置１が発している熱による治療効果があるのか否かも検知することができる。

身体検知装置１が発する熱による治療効果を期待する場合、身体検知装置１が発している熱を調整する温度調整装置を取り付けると良い。温度調整装置は、例えば、温度の変化に対して電気抵抗の変化が大きいサーミスタ等を使用して、受電部１０、発光部２０及び基板部６０等が発する熱の温度を調整する。温度調整装置は、体内における体液による冷却効果を防ぐため、身体検知装置１が発する熱を所定の温度に調整できる。温度調整装置は、例えば、がんの治療に使用する場合には、身体検知装置１の発する熱の温度を、がん細胞が急激に死滅する４０℃〜４３℃等に調整することもできる。また、身体検知装置１は、ハイパーサーミアやオンコサーミア等の温熱療法装置と組み合わせて治療効果を上げることもできる。つまり、温熱療法と光線力学療法とを組み合わせることで、よりがん細胞を死滅させる効果を上げることができる。

〔他の実施形態〕
第一実施形態の身体検知装置１は、検知部３０が発光部２０が体内の臓器や組織に光を照射するか否かを検知している。しかし、検知部３０は、体内における心拍、血圧、血流その他の生体情報を検知しても良い。この場合、検知部３０をフォトダイオードに変えて小型カメラ（例えば、ＣＭＯＳセンサ）を備えることで、体内の様子を撮影等しても良い。つまり、検知部３０が体内で検知して、体外で出力する情報は光の照射に限らず他の情報でも良い。

以上、本発明の実施の形態の説明を行ったが、本発明は、この実施の形態に限定されることはなく、本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内で変更ができる。ＯＬＥＤ形成層は、真空蒸着法以外の方法で形成しても良い。例えば、ＯＬＥＤ形成層２２は、ターゲット材にぶつけて、その衝撃でターゲット材成分をたたき出し、ターゲット材近辺に置いた基板上にターゲット材成分の薄膜を形成するスパッタ法で形成されても良い。ＯＬＥＤ形成層２２は、基板を置いた台を回転させて、溶液を滴下して膜状に形成するスピンキャスト法で形成されても良い。ＯＬＥＤ形成層２２は、基板を溶液に浸した後に、一定速度で引き揚げるディッピング法で形成されても良い。ＯＬＥＤ形成層２２は、インクジェット印刷、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、孔版印刷等の印刷法で形成されても良い。ＯＬＥＤ形成層２２は、レーザ吸収層上に形成された有機膜を利用するレーザ転写法で形成されてもよい。

また、発光部２０は、照射する光を一方の面が面状に面発光しているが、例えば、一又は複数の点光源を用いても良いし、一方に限らず他方側に発光しても良い。さらに、発光部２０は、有機ＥＬ素子を形成するＯＬＥＤ形成層２２で形成されているが、一又は複数の発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）を使用しても良い。

１ ：身体検知装置
１０ ：受電部
２０ ：発光部
３０ ：検知部
４０ ：変調部
５０ ：送信部
６０ ：基板部
７０ ：封止樹脂部
８０ ：耐水部
９０ ：生体親和部

Claims (13)

1. 身体に取り付けられる身体検知装置であって、
   送電部から送電される電力を、非接触状態で受電する受電部（１０）と、
   前記受電部で受電した電力が供給され、身体で発生する情報を検知して信号を生成する一又は複数の検知部（３０）と、
   前記検知部が生成した信号を搬送波に変調する変調部（４０）と、
   前記変調部で変調された搬送波を体外に送信する送信部（５０）と
   を備えることを特徴とする身体検知装置。
2. 請求項１に記載された身体検知装置であって、
   前記受電部は体内に配置され、体外に配置された前記送電部から電力を受電し、
   前記検知部は、体内で発生する情報を検知する
   ことを特徴とする身体検知装置。
3. 請求項２に記載された身体検知装置であって、
   前記受電部で受電した電力が供給され、体内で光を発する一又は複数の発光部（２０）とを備え、
   前記検知部は、前記発光部が光を発しているか否かを検知する
   ことを特徴とする身体検知装置。
4. 請求項３に記載された身体検知装置であって、
   前記発光部は、一方の面が面状に発光する
   ことを特徴とする身体検知装置。
5. 請求項４に記載された身体検知装置であって、
   前記発光部は、有機エレクトロルミネッセンス素子で形成されている
   ことを特徴とする身体検知装置。
6. 請求項４又は５に記載された身体検知装置であって、
   前記検知部は、前記発光部が発光する一方の面側に取り付けられる
   ことを特徴とする身体検知装置。
7. 請求項４〜６のいずれか１項に記載された身体検知装置であって、
   前記検知部は、前記発光部が発光しない他方の面側に取り付けられる
   ことを特徴とする身体検知装置。
8. 請求項３〜７のいずれか１項に記載された身体検知装置であって、
   全部又は一部が光を透過する透明又は半透明であり、前記受電部、前記検知部、前記変調部及び前記送信部を覆う封止樹脂部（７０）を備える
   ことを特徴とする身体検知装置。
9. 請求項８に記載された身体検知装置であって、
   前記封止樹脂部の全部又は一部を覆い、前記封止樹脂部内を水による変質から防ぐ耐水部（８０）を備える
   ことを特徴とする身体検知装置。
10. 請求項８又は９に記載された身体検知装置であって、
    前記封止樹脂部の全部又は一部を覆い、体内における異物反応を防ぐ生体親和部（９０）を備える
    ことを特徴とする身体検知装置。
11. 請求項８〜１０のいずれか１項に記載された身体検知装置であって、
    前記封止樹脂部は、体内の形状にあわせて弾性変形する軟質な部材で形成されている
    ことを特徴とする身体検知装置。
12. 請求項１又は２に記載された身体検知装置であって、
    前記受電部で受電した電力が供給され、身体で光を発する一又は複数の発光部とを備え、
    前記検知部は、前記受電部及び／又は前記発光部が熱を発しているか否かを検知する
    ことを特徴とする身体検知装置。
13. 請求項１又は２に記載された身体検知装置であって、
    前記検知部は、身体における心拍、血圧、血流その他の生体情報を検知する
    ことを特徴とする身体検知装置。