JP4009610B2 - 受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体内に導入された被検体内導入装置、たとえば飲み込み型のカプセル型内視鏡から送信される無線映像信号を被検体外の複数のアンテナを用いて受信する受信装置に関し、特に装着部が人体に装着された状態で大地と接続されたことを検知する受信装置に関するものである。

近年、内視鏡の分野では、撮像機能と無線通信機能とが装備されたカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡は、観察（検査）のために被検体である被検者の口から飲み込まれた後、被検者の生体から自然排出されるまでの観察期間、たとえば胃、小腸などの臓器の内部（体腔内）をその蠕動運動に伴って移動し、撮像機能を用いて順次撮像する構成を有する。

また、これら臓器内を移動するこの観察期間、カプセル型内視鏡によって体腔内で撮像された画像データは、順次無線通信などの無線通信機能により、被検体の外部に送信され、外部の受信装置内に設けられたメモリに蓄積される。被検者がこの無線通信機能とメモリ機能を備えた受信装置を携帯することにより、被検者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの観察期間であっても、不自由を被ることなく自由に行動が可能になる。観察後は、医者もしくは看護士によって、受信装置のメモリに蓄積された画像データに基づいて、体腔内の画像をディスプレイなどの表示手段に表示させて診断を行うことができる。

一般に、受信装置は、カプセル型内視鏡から送信される映像信号を受信するための複数のアンテナを被検体外部に分散配置し、映像信号の受信誤りが少ない１つのアンテナを選択切り替えして受信するようにしている。なお、特許文献１には、被検体外部に配置された複数のアンテナの受信切り替えを行い、各アンテナが受信する電界強度に基づいて、映像信号の発信源である被検体内のカプセル型内視鏡の位置を探知する受信機が記載されている。

特開２００３−１９１１１号公報

しかしながら、この受信機において、被検者に貼り付けられる複数のアンテナは、医療機器の中で、装着部に規定されている。この装着部は、常に大地と絶縁されている必要がある。ところが、たとえばアンテナが被検者に貼付された状態で、受信機が上記ディスプレイを有するワークステーションに接続されると、装着部と大地が接続されることとなるが、上記特許文献１では、これに対処することができなかった。また、受信機内部やワークステーションで絶縁を行うことも考えられるが、この絶縁対策のための製作工程が煩雑になり、製作コストも高くなるとともに、たとえばＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｉｔｙ：医用電気機器電磁的両立性）規格への適合も不利になるという問題もある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、装着部が人体に装着された状態で大地と接続される接続状態を適切に、かつ容易に予防することができる受信装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信装置は、被検体の内部に導入された送信装置から送信される無線信号を前記被検体の外表面に配置するアンテナを用いて受信可能に構成された受信装置において、前記被検体の外面に前記アンテナを装着する装着部と、前記装着部と大地が接続されたことを検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明にかかる受信装置は、上記発明において、前記検知手段は、前記アンテナが前記受信装置に接続されたことを検知するアンテナ接続検知部と、前記受信装置と他の電気機器とが接続されたことを検知する接続検知部と、を備えることを特徴とする。

また、請求項３の発明にかかる受信装置は、上記発明において、前記検知手段は、前記受信装置の初期化状態を検知する初期化状態検知部を、さらに備えることを特徴とする。

また、請求項４の発明にかかる受信装置は、上記発明において、前記報知手段は、前記アンテナが接続され、かつ前記受信装置と前記他の電気機器が接続された場合に、警告を発する警告部を、有することを特徴とする。

また、請求項５の発明にかかる受信装置は、上記発明において、前記報知手段は、前記アンテナが接続され、かつ前記受信装置と前記他の電気機器が接続された場合に、前記接続状態を示す表示を行う表示部を、有することを特徴とする。

本発明にかかる受信装置は、装着部が人体に装着された状態で、かつ装着部と大地とが接続されるのを検知して、この接続状態を報知するので、装着部が人体に装着された状態で大地と接続される接続状態を適切に、かつ容易に予防することができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる受信装置の実施の形態を図１〜図６の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる受信装置を備えた無線型被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。図１において、無線型被検体内情報取得システムは、無線受信機能を有する受信装置２と、被検体１内に導入され、体腔内画像を撮像して受信装置２に対して映像信号などのデータ送信を行うカプセル型内視鏡（被検体内導入装置）３とを備える。また、無線型被検体内情報取得システムは、受信装置２が受信した映像信号に基づいて体腔内画像を表示する表示装置４と、受信装置２と表示装置４との間でデータの受け渡しを行うための通信ケーブル５とを備える。受信装置２は、被検体１によって着用される受信ジャケット２ａと、受信される無線信号の処理などを行う外部装置２ｂとを備える。

表示装置４は、カプセル型内視鏡３によって撮像された体腔内画像などを表示するためのものであり、通信ケーブル５を介して受信装置２から得られるデータに基づいて画像表示を行うワークステーションなどのような構成を有する。具体的には、表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成としても良いし、プリンタなどのように、他の媒体に画像を出力する構成としても良い。

通信ケーブル５は、通常、外部装置２ｂおよび表示装置４に対して着脱可能であって、両者に対して挿着された時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。この実施の形態では、通信ケーブル５は、受信装置２を初期化、たとえば以前に記憶部１３に記憶された画像データなどの古いデータの削除や検査日などの検査ＩＤの登録を行うときに、外部装置２ｂと表示装置４間に接続され、表示装置４からのデータを外部装置２ｂに送信する。次に、初期化が終了すると、外部装置２ｂと表示装置４間から取り外され、両者の接続を断状態にする。カプセル型内視鏡３が被検体１の体腔内を移動している間は、両者の接続は断状態を維持する。そして、カプセル型内視鏡３が被検体１から排出された後、つまり、被検体１の内部の撮像が終了した後には、通信ケーブル５は、外部装置２ｂと表示装置４間に接続され、外部装置２ｂで記録されたカプセル型内視鏡３のデータが、この表示装置４によって、読み出される構成を有する。なお、本発明にかかる外部装置２ｂと表示装置４との接続は、上記通信ケーブル５に限らず、たとえばデータの同期が可能なクレードルを用いて外部装置２ｂと表示装置４を接続させることも可能である。この場合には表示装置とクレードルを通信ケーブルで接続し、このクレードル上に外部装置２ｂを載置させて、外部装置２ｂと表示装置４間でのデータ転送を行うように構成する。

次に、図２の模式図および図３のブロック図を用いて受信装置の構成について説明する。受信装置２は、カプセル型内視鏡３から無線送信された体腔内の画像データを受信する機能を有する。図２および図３に示すように、受信装置２は、被検体１によって着用可能な形状を有し、受信用アンテナＡ１〜Ａｎを備えた受信ジャケット２ａと、受信ジャケット２ａを介して受信された無線信号の処理などを行う外部装置２ｂとを備える。なお、各受信用アンテナＡ１〜Ａｎは、直接被検体（人体）１の外表面に貼付して、受信ジャケット２ａに備え付けられなくてもよく、また受信ジャケット２ａに着脱可能なものでもよい。

外部装置２ｂの外表面には、図２に示すように、電力供給用の電池を収納する電池パック６が外付けされており、この電池パック６が外部装置２ｂに装着されると、電池と外部装置２ｂの後述する内部機器とが電気的に接続されて、これら内部機器への電力供給が可能な状態となる。また、この外表面の前面には、表示部１４が設けられ、たとえば検査ＩＤなどの表示を行っている。この外表面の側面には、通信ケーブル５を接続するための接続部２０が設けられている。通信ケーブル５は、上記接続部２０に接続するコネクタ５ａを有する。外部装置２ｂは、後述する記憶部に記憶された画像データを、この接続された通信ケーブル５を介して表示装置４へ送信している。さらに、この外表面の上面には、受信用アンテナＡ１〜Ａｎを接続するための接続部ＣＯＮが設けられている。なお、これら受信用アンテナＡ１〜Ａｎは、上記接続部ＣＯＮに接続するコネクタＣＯＮ１〜ＣＯＮｎを有する。

外部装置２ｂは、カプセル型内視鏡３から送信された無線信号の処理を行う機能を有する。すなわち、外部装置２ｂは、図３に示すように、各受信用アンテナＡ１〜Ａｎの接続切り替えを行う切替スイッチＳＷと、この切替スイッチＳＷの後段に接続され、切替スイッチＳＷによって切り替え接続された受信用アンテナＡ１〜Ａｎからの無線信号を増幅し、復調する受信回路１１とを有し、さらに受信回路１１の後段には、信号処理回路１２と、サンプルホールド回路１５とが接続される。サンプルホールド回路１５の後段には、さらにＡ／Ｄ変換部１６が接続される。

制御部Ｃは、制御手段としての選択制御部Ｃ１を有し、信号処理回路１２、Ａ／Ｄ変換部１６、画像データを記憶するハードディスクなどからなる記憶部１３、表示部１４、インターフェース部１８および切替制御部ＳＣを接続する。切替制御部ＳＣは、強度受信アンテナ番号Ｎ１および映像受信アンテナ番号Ｎ２を有し、これらの番号情報をもとに、切替スイッチＳＷの切替指示を行うとともに、サンプルホールド回路１５、Ａ／Ｄ変換部１６および選択制御部Ｃ１の処理タイミングを指示する。また、インターフェース部１８は、接続部ＣＯＮを介して通信ケーブル５と接続されている。制御部Ｃは、図示しない内部メモリを有し、このインターフェース部１８を介して通信ケーブル５から入力する検査ＩＤなどの被検者を識別する識別情報をこの内部メモリに登録するとともに、この識別情報の少なくとも一部、たとえば検査ＩＤを表示部１４に表示させる。電力供給部１７は、上記電池パック６内の電池からなり、上述した各内部機器への電力供給を行う。

外部装置２ｂの切替スイッチＳＷは、切替制御部ＳＣからの切替指示に基づき、受信用アンテナＡ１〜Ａｎからの無線信号を受信回路１１に出力する。ここで、切替スイッチＳＷは、受信用アンテナＡ１〜Ａｎの配置位置にそれぞれ対応して各受信用アンテナＡ１〜Ａｎを接続するアンテナ切替手段としての接続部ＣＯＮを有する。

この接続部ＣＯＮは、各コネクタＣＯＮ１〜ＣＯＮｎの接続状態を検知する検知機能を有している。たとえば、コネクタＣＯＮ１に対して、接続部ＣＯＮは、図４に示すようなアンテナ接続検知部２１を有しており、他のコネクタＣＯＮ２〜ＣＯＮｎに対しても同様なアンテナ接続検知部を有する。図４において、コネクタＣＯＮ１は、受信用アンテナＡ１からの信号線ＬＳとアース線ＬＧとを接続部ＣＯＮに接続するとともに、アース線ＬＧを分岐出力する。接続部ＣＯＮは、信号線ＬＳをそのまま切替部ＳＷ１に接続させ、切り替えを指示する信号Ｓ５に基づいて、切り替えられて受信回路１１に接続される。一方、アース線ＬＧの一方は、そのまま接地され、アース線ＬＧの他方は、定電圧源ＶＤＤに抵抗を介して接続される。コネクタＣＯＮ１が接続部ＣＯＮに接続されている場合、定電圧源ＶＤＤからの電圧信号はアース線ＬＧの一方に流れるため、信号Ｓ６は、外部である制御部Ｃの選択制御部Ｃ１に出力されず、コネクタＣＯＮ１が接続部ＣＯＮに接続されていない場合、定電圧源ＶＤＤからの電圧信号はそのまま信号Ｓ６として選択制御部Ｃ１に出力される。したがって、選択制御部Ｃ１は、この電圧信号である信号Ｓ６の有無を検知することによって、コネクタＣＯＮ１、すなわち受信用アンテナＡ１が接続されているか否かを判断することができる。同様な検知部を各コネクタＣＯＮ２〜ＣＯＮｎに対応させて持たせることによって、選択制御部Ｃ１は、各受信用アンテナＡ１〜Ａｎの接続状態の有無を判別することができる。

さて、図３において、受信回路１１は、上述したように、無線信号を増幅し、復調した映像信号Ｓ１を信号処理回路１２に出力するとともに、増幅した無線信号の受信電界強度である受信強度信号Ｓ２をサンプルホールド回路１５に出力する。信号処理回路１２によって処理された映像データは、制御部Ｃによって記憶部１３に記憶されるとともに、表示部１４によって表示出力される。サンプルホールド回路１５によってサンプルホールドされた信号は、Ａ／Ｄ変換部１６によってデジタル信号に変換され、制御部Ｃに取り込まれ、最も大きい受信電界強度を受信した受信用アンテナを映像信号期間の受信用アンテナとして選択するとともに、この選択された受信用アンテナ以外の受信用アンテナを順次、強度受信期間の受信用アンテナとして選択し、それぞれの受信用アンテナ番号を、映像受信アンテナ番号Ｎ２、強度受信アンテナ番号Ｎ１とする信号Ｓ４として切替制御部ＳＣに出力する。ここで、選択制御部Ｃ１が切替対象の受信用アンテナとして設定するのは、信号Ｓ６をもとに現に接続された受信用アンテナＡ１〜Ａｎのみを対象とする。また、制御部Ｃは、強度受信期間の受信電界強度および映像受信期間の受信電界強度を、そのとき選択された受信用アンテナと対応付けて映像データとともに記憶部１３に記憶する。この記憶された各受信用アンテナの受信電界強度は、映像データが受信されたときの体腔内のカプセル型内視鏡３の位置を算出するための情報となる。

切替制御部ＳＣは、選択制御部Ｃ１に指示された強度受信アンテナ番号Ｎ１と映像受信アンテナ番号Ｎ２とを保持し、強度受信期間には強度受信アンテナ番号Ｎ１に対応する受信用アンテナＡ１〜Ａｎを選択接続するように切替スイッチＳＷに指示し、映像受信期間には映像受信アンテナ番号Ｎ２に対応する受信用アンテナＡ１〜Ａｎを選択接続するように、切替スイッチＳＷに指示する信号Ｓ５を切替スイッチＳＷに出力するとともに、サンプルホールド回路１５によるサンプルホールドタイミングを指示する信号Ｓ３ａ、Ａ／Ｄ変換部１６によるＡ／Ｄ変換タイミングを指示する信号Ｓ３ｂ、選択制御部Ｃ１による選択制御タイミングを指示する信号Ｓ３ｃを出力する。

また、この受信装置２では、被検者（人体）を介してアンテナと表示装置４が接続された状態を検知する検知部をそれぞれ備えている。図５は、各検知部の接続形態を示す接続図である。図５において、この実施の形態では、検知対象を、受信用アンテナＡ１〜Ａｎ、通信ケーブル５、初期化状態とし、たとえば受信用アンテナＡ１〜Ａｎが接続状態かどうか、通信ケーブル５が接続状態かどうか、内部メモリや記憶部１３などが初期化状態かどうかなどを検出することとする。

そして、これらの検知対象を、アンテナ接続検知部２１、通信ケーブル接続検知部２２、初期化状態検知部２３で検知し、その検知信号を制御部Ｃに出力し、制御部Ｃがその検知結果に基づいて、アンテナが被検者に貼付された状態で表示装置４と接続されたかどうか判断し、この接続状態と判断した場合には、スピーカー２８から警告音を出力する。

なお、図４では、アンテナ接続検知部２１の一例を説明したが、通信ケーブル接続検知部２２も同様の構成で、通信ケーブル５の接続状態を検知することができる。また、本発明はこれに限らず、たとえば図６の他例に示すように、接続部ＣＯＮには、定電圧源ＶＤＤと電気的に接続される接点ピン３１と、この接点ピン３１を付勢させて外部に突出させるスプリング３２を設ける。また、この接続部ＣＯＮの接点ピン３１に対向するコネクタＣＯＮ１の所定位置には、突起３３を設け、コネクタＣＯＮ１が接続部ＣＯＮに取り付けられた時に、この突起３３が接点ピン３１に当接して、接点ピン３１を接続部ＣＯＮ内部に押下する。この押下によって、接点ピン３１と定電圧源ＶＤＤ側の電路３４および制御部Ｃ側の電路３５とが接触して、信号Ｓ６が制御部Ｃに出力される。また、コネクタＣＯＮ１が接続部ＣＯＮから取り外された時には、この突起３３と接点ピン３１の当接が解除され、接点ピン３１がスプリング３２の付勢力によって元の位置に戻るので、接点ピン３１と制御部Ｃ側の電路３５とが非接触となって、信号Ｓ６が制御部Ｃに出力されなくなる。

また、初期化状態検知部２３の構成は、上記通信ケーブル５およびインターフェース部１８を介して、表示装置４からたとえば検査日、被検者の氏名、カプセルＩＤ、ロット番号などの識別情報のＩＤ登録を含む初期化の要求信号の入力を、制御部Ｃで検知することによって、初期化状態の検知が可能であり、これらは従来の検知方法を用いることが可能である。

制御部Ｃは、これら検知部２１〜２３から入力する検知信号の有無に基づいて、それぞれの接続状態および初期化状態を検知して、アンテナが被検者に貼付された状態での表示装置４と接続を判断しており、たとえばアンテナと通信ケーブル５とが接続状態で、初期化の要求信号の入力があると、アンテナが被検者に貼付された状態で表示装置４との接続がなされたと判断して、警告音を出力するようにスピーカー２８を動作制御する。

このように、この実施の形態では、アンテナが被検者に貼付された状態で表示装置４との接続、すなわち通信ケーブル５を介して受信装置２と表示装置４との接続がなされると、この接続状態を直ちに検知して警告音を発し、被検者および医者などに知らせ、接続部と、アンテナまたは通信ケーブルのコネクタとの接続を迅速に断状態にしてもらうことで、装着部が人体に装着された状態で大地と接続される接続状態を適切に、かつ容易に予防することができる。

なお、上記実施の形態では、アンテナおよび通信ケーブルの接続状態と、初期化状態の検知によって、装着部が人体に装着された状態での装着部と大地の接続状態を検知したが、本発明はこれに限らず、たとえばアンテナと通信ケーブルの接続状態だけで、上記装着部と大地の接続状態を検知することも可能であるし、またアンテナおよび通信ケーブルの接続状態と、受信装置による画像データ受信状態とから上記装着部と大地の接続状態を検知することも可能である。

また、上記実施の形態では、警告音によって上記の接続状態を特定したが、上記警告音とともに、または単独で音声を、たとえば「アンテナと通信ケーブルが接続されています。接続を断にして下さい。」とかの音声を発することで、警告や対処方法のメッセージを、スピーカー２８から報知することも可能である。

また、受信装置２は、前面に表示部１４を備えているので、上記警告とともに、または単独で上記のような被対処者の特定や対処方法などのメッセージを表示部１４に表示させることも可能である。さらに、異なる色を発光する複数のＬＥＤなどを受信装置に設けて、上記の接続時にこの色表示を変えたり、点滅表示することによって、視覚に対して報知することも可能である。またさらに、受信装置は、被検者の体、たとえば被検者のウエスト周辺にベルトなどで取り付けられて携帯されるので、この受信装置がバイブレータの機能を備えるように構成し、上記の接続時にバイブレータを起動させて被検者や医者などに報知することも可能である。

実施の形態１にかかる受信装置を備えた無線型被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。 図１に示した受信装置の外観の概略を示す模式図である。 同じく、受信装置の構成を示すブロック図である。 切替スイッチ内のアンテナ接続検知部の一例を含む接続部の構成を示す構成図である。 図２に示した受信装置の各部での接続状態や初期化状態を検知する検知系を示す接続図である。 切替スイッチ内のアンテナ接続検知部の他例を含む接続部の構成を示す構成図である。

符号の説明

１ 被検体
２ 受信装置
２ａ 受信ジャケット
２ｂ 外部装置
３ カプセル型内視鏡
４ 表示装置
５ 通信ケーブル
５ａ コネクタ
６ 電池パック
１１ 受信回路
１２ 信号処理回路
１３ 記憶部
１４ 表示部
１５ サンプルホールド回路
１６ Ａ／Ｄ変換部
１７ 電力供給部
１８ インターフェース部
２０ 接続部
２１ アンテナ接続検知部
２２ 通信ケーブル接続検知部
２３ 初期化状態検知部
２８ スピーカー
３１ 接点ピン
３２ スプリング
３３ 突起
３４，３５ 電路
Ａ１〜Ａｎ 受信用アンテナ
Ｃ 制御部
Ｃ１ 選択制御部
ＣＯＮ 接続部
ＣＯＮ１〜ＣＯＮｎ コネクタ
ＬＧ アース線
ＬＳ 信号線
ＳＣ 切替制御部
ＳＷ 切替スイッチ
ＳＷ１ 切替部

Claims (4)

1. 被検体の内部に導入された送信装置から送信される無線信号を前記被検体の外表面に配置するアンテナを用いて受信可能に構成された受信装置において、
   前記被検体の外面に前記アンテナを装着する装着部と、
   前記装着部と大地が接続されたことを検知する検知手段と、
   前記検知手段による検知結果を報知する報知手段と、
   を備え、
   前記検知手段は、
   前記アンテナが前記受信装置に接続されたことを検知するアンテナ接続検知部と、
   前記受信装置と他の電気機器とが接続されたことを検知する接続検知部と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
2. 前記検知手段は、前記受信装置の初期化状態を検知する初期化状態検知部を、
   さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記報知手段は、前記アンテナが接続され、かつ前記受信装置と前記他の電気機器が接続された場合に、警告を発する警告部を、
   有することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
4. 前記報知手段は、前記アンテナが接続され、かつ前記受信装置と前記他の電気機器が接続された場合に、前記接続状態を示す表示を行う表示部を、
   有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の受信装置。

Images