WO2007123130A1

WO2007123130A1 - カプセル型医療装置

Info

Publication number: WO2007123130A1
Application number: PCT/JP2007/058355
Authority: WO
Inventors: Jun Hasegawa; Tetsuo Nonami
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2008-10-19
Also published as: CN101426413A; US8974373B2; EP2008572A4; JP2007283001A; KR101050908B1; US20130253269A1; KR20080111074A; EP2008572A1; CN101426413B; JP4914634B2; US20090043164A1; US8465418B2

Abstract

　体内を移動するカプセル型内視鏡３に内蔵されたアンテナの位置を複数のアンテナを用いて推定し、隣接する時刻で推定された２つの位置Ｐti、Ｐ(t-1)jの距離ｄijが所定値以内の場合にはそれらの位置情報を関連付けてメモリに接続情報として記憶する。その後、メモリに記憶された接続情報から経路探索を行い、軌跡を算出する処理を行う。

Description

明細書

カプセル型医療装置

技術分野

[0001] 本発明は、生体内に挿入され、撮像等を行うカプセル型医療装置に関する。

背景技術

[0002] 挿入部を体腔内に挿入することにより、体腔内を診断或いは必要に応じて処置を行うことができる内視鏡は、医療用分野その他で広く普及している。

また、最近においては、口から飲み込むことにより、体腔内を撮像して内視鏡検査を行うことができるカプセル形状にしたカプセル型体内装置 (カプセルと略記）を備えたカプセル型医療装置も実用化される状況になっている。

カプセルは、体腔内に挿入された場合には、通常は蠕動運動などにより体腔内を移動するため、カプセルにより得られる情報力体腔内のどの位置に相当するものであるかを知ることが望まし、場合がある。

このため、例えば第 1の従来例として日本国特表 2003— 524448号公報においては、体腔内のカプセル力アンテナを介して無線送信した信号を体外に配置した複数のアンテナで受信して、その受信信号の強度等によりカプセルの位置を算出するものを開示している。

[0003] また、第 2の従来例としての日本国特開 2005— 198789号公報には、体腔内の力プセルのアンテナを介して無線送信した信号を体外に配置した複数のアンテナで受信して、その受信信号の強度等によりカプセルの位置及び向きを算出するものを開示している。

[0004] 一方、カプセルの位置を推定する場合にぉヽて、ノイズ等のために複数の位置を推定してしまう可能性がある。このように、カプセルの位置が複数推定或いは検出されたような場合、上記第 1及び第 2の従来例では、適切に軌跡を算出する手段或いは方法を開示していない。

[0005] このように複数の位置が推定されたような場合には、カプセル内のアンテナの各時刻での位置が定まらないと、カプセルの移動の軌跡も定めにくくなり、カプセルにより得られる体内の情報等の利用価値が低くなつてしまう。

[0006] 本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、カプセル型体内装置の位置が複数推定された場合においても信頼性の高い軌跡及び位置を算出できるカプセル型医療装置を提供することを目的とする。

発明の開示

課題を解決するための手段

[0007] 本発明のカプセル型医療装置は、生体内に挿入され、アンテナを備えたカプセル型体内装置と、前記カプセル型体内装置のアンテナ力電磁波の信号を無線で送信する無線送信手段と、前記生体外に配置される複数の体外アンテナと、前記複数の体外アンテナによって受信した時刻における前記電磁波の信号力前記アンテナ若しくはカプセル型体内装置の位置を推定する推定手段と、前記推定手段により推定された互いに異なる時刻の位置のものが複数推定された場合に対して設定される条件に従って前記カプセル型体内装置の移動した軌跡を算出する軌跡算出手段と、を具備したことを特徴とする。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1A]本発明の実施例 1のカプセル型内視鏡装置等の構成を示す図。

[図 1B]図 1Aの体外装置が端末装置に接続される状態を示す図。

[図 2]カプセル型内視鏡の内部構成を示す概略の断面図。

[図 3]アンテナユニットを構成する複数のアンテナの配置例とそのアンテナに設定した座標系を示す図。

[図 4A]カプセル型内視鏡における、信号の送受信に関する電気系の構成の概要を示す図。

圆 4B]体外装置における、信号の送受信に関する電気系の構成の概要を示す図。

[図 5A]カプセル型内視鏡カゝら無線により送信される画像信号等の一例を示す図。

[図 5B]カプセル型内視鏡力も無線により送信される画像信号等の、図 5Aとは異なる例を示す図。

[図 6A]カプセル型内視鏡の円形コイルによるアンテナ力送信される、任意の位置における電磁界の成分などを極座標により示す図。 [図 6B]カプセル型内視鏡の円形コイルによるアンテナ力送信される、任意の位置における電磁界の成分などを直交座標により示す図。

[図 7]図 6のアンテナが発生した電界をアンテナユニットの棒状のアンテナで受けたとき検出される起電力を示す図。

[図 8]経時的に隣接する時刻で推定された位置を示す図。

[図 9]隣接する時刻で推定された位置が予め設定された半径!:の球内にあるか否かの様子を示す図。

[図 10]隣接する時刻で推定された位置により軌跡を構成する経路の候補となる接続関係を決定する処理のフローチャート図。

[図 11]図 10の処理後に、軌跡を算出する処理内容を示すフローチャート図。

[図 12A]カプセル型内視鏡により撮像された画像と、算出された軌跡を形成する位置とが共に表示された場合の表示状態の一例を示す図。

[図 12B]カプセル型内視鏡により撮像された画像と、算出された軌跡を形成する位置とが共に表示された場合の表示状態の、図 12Aとは異なる例を示す図。

[図 13A]人体を基準とした座標系 X Y Zを示す図。

[図 13B]カプセル型内視鏡 3が存在する空間を複数の領域に分割した状態を示す図

[図 14]隣接する時刻で推定された位置と小領域との関係を示す図。

[図 15]隣接する時刻において推定された複数の位置力も軌跡を算出する候補となる接続関係を決定する様子を示す図。

[図 16]隣接する時刻において推定された複数の位置力も軌跡を算出する候補となる接続関係を決定する処理内容のフローチャート図。

[図 17]図 16の処理により第 2メモリに記憶される 2次元配列の情報を示す図。

[図 18]図 16の処理後に軌跡を算出する処理内容のフローチャート図。

[図 19]図 18の処理により第 3メモリに記憶される 2次元配列の情報を示す図。

発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

(実施例 1) 図 1ないし図 12Bは、本発明の実施例 1に係るものである。図 1Aは、本発明の実施例 1のカプセル型内視鏡装置等の構成を示す図である。図 1Bは、図 1Aの体外装置が端末装置に接続される状態を示す図である。図 2は、カプセル型内視鏡の内部構成を示す図である。図 3は、アンテナユニットを構成する複数のアンテナの配置例とそのアンテナに設定した座標系を示す図である。図 4Aは、カプセル型内視鏡における、信号の送受信に関する電気系の構成の概要を示す図である。図 4Bは、体外装置における、信号の送受信に関する電気系の構成の概要を示す図である。

[0010] また、図 5Aは、カプセル型内視鏡から無線により送信される画像信号等の一例を示す図である。図 5Bは、カプセル型内視鏡から無線により送信される画像信号等の、図 5Aとは異なる例を示す図である。図 6Aは、カプセル型内視鏡の円形コイルによるアンテナカゝら送信される、任意の位置における電磁界の成分などを極座標により示す図である。図 6Bは、カプセル型内視鏡の円形コイルによるアンテナカゝら送信される、任意の位置における電磁界の成分などを直交座標により示す図である。図 7は、図 6のアンテナが発生した電界を受信するアンテナユニットを構成する棒状のアンテナの向き Daとの関係を示す図である。

[0011] また、図 8は、経時的に隣接する時刻で推定された複数の位置を示す図である。図 9は、隣接する時刻で推定された位置が予め設定された値の半径 rの球内にあるか d

否かの様子を示す図である。図 10は、隣接する時刻で推定された位置により軌跡の候補となる接続関係を決定する処理内容を示す図である。図 11は、図 10の処理後に軌跡を算出する処理内容を示す図である。図 12Aは、カプセル型内視鏡により撮像された画像と、算出された軌跡を形成する位置とが共に表示された場合の表示状態の一例を示す図である。図 12Bは、カプセル型内視鏡により撮像された画像と、算出された軌跡を形成する位置とが共に表示された場合の表示状態の、図 12Aとは異なる例を示す図である。

[0012] 図 1Aに示すように、本発明の実施例 1のカプセル型内視鏡装置 1は、患者 2が口から飲み込むことにより体腔内に挿入されるカプセル型体内装置として、例えば体腔内を撮像するカプセル型内視鏡 3と、この患者 2の体外に配置され、カプセル型内視鏡 3で撮像した画像情報を無線で受信するアンテナユニット 4に接続される体外装置 (或いは外部装置） 5とを要部として備えて、る。

[0013] 図 1Bに示すように、この体外装置 5は、クレードル 6に装着されることにより、パーソナルコンピュータ等により構成される端末装置 7に電気的に接続される。また、端末装置 7は、体外装置 5に蓄積した画像をキーボード 8aやマウス 8b等の入力'操作デバイスの操作によりこの端末装置 7内に取り込み、取り込んだ画像をモニタ部 8cで表示すること等ができる。

[0014] 図 1Aに示すように、カプセル型内視鏡 3を飲み込んで内視鏡検査を行う場合に使用される患者 2が着るジャケット 10には、複数のアンテナ 11が取り付けられたアンテナユニット 4が設けてある。

[0015] カプセル型内視鏡 3により撮像された被写体の像に基づく信号であり、それに内蔵されたアンテナ 23 (図 2参照）から送信された信号は、アンテナユニット 4の複数のァンテナ 11において受信される。これにより、アンテナユニット 4に接続された体外装置 5は、カプセル型内視鏡 3により撮像された画像を保存することができるようにしている。

[0016] また、この体外装置 5は、例えば箱形状であり、その前面には画像表示を行う液晶モニタ 12と、指示操作等を行う操作部 13とが設けてある。

[0017] なお、体外装置 5には、ノッテリ残量に関する警告表示用の LEDや操作部 13としての電源スィッチなどのみを設ける構成としてもよい。また、第 2の体外装置として、力プセル型内視鏡 3から送信される画像信号を処理し、備え付けの液晶モニタ画像表示させるような図示しな、携帯型の表示装置 (ビュヮ一）が接続されるようにしても良い。

[0018] 図 2に示すように、カプセル型内視鏡 3は、円筒の後端側を閉塞した形状を有する外装部材 14と、この円筒の先端側に接着剤によって接続されて閉塞する略半球形状に丸みを付けたドーム型カバー 14aと、を有している。そのため、カプセル型内視鏡 3の外装は、外装部材 14と、カバー部材 14aとが接続された状態においては、全体としてカプセル形状かつ水密構造となって、る。

[0019] この透明なドーム型カバー 14a内で、円筒の中央付近には、ドーム型カバー 14aを介して入射された像を結像する対物レンズ 15がレンズ枠 16に取り付けられて配置されている。そして、対物レンズ 15の結像位置には、撮像素子としてここでは CCDィメージャ 17が配置されている。

[0020] また、対物レンズ 15の周囲には、照明系として、ここでは白色 LED18が 4つ、同一平面上に配置されている。また、例えば CCDイメージャ 17の裏面側には、白色 LED 18を発光駆動させると共に、 CCDイメージャ 17を駆動して CCDイメージャ 17から入力される撮像信号から画像信号を生成する信号処理を行う処理回路 19と、画像信号を送信すると共に、体外装置 5からの信号を受信する機能を持つ送受信回路 20と、処理回路 19及び送受信回路 20に電源を供給するボタン型電池 21と、が外装部材 14の内部に配置されて、る。

[0021] また、ボタン型電池 21の後端側、つまり他方の半球形状内側には、送受信回路 20 と接続され、電波を送受信する円形コイル（円形のループコイル)状のアンテナ 23が配置されている。なお、 CCDイメージャ 17、白色 LED18や各回路は、図示しない基板上に設けられ、各基板の間はフレキシブル基板にて接続されて、る。

[0022] カプセル型内視鏡 3の処理回路 19は、制御信号により CCDイメージャ 17の撮像のタイミングを制御し、通常の撮像では 1秒間に 2フレームの画像を撮像させ、食道のようにカプセル型内視鏡 3が比較的高速に移動するような部位では例えば 15から 30フレームの画像を撮像させる。

[0023] また、アンテナ 23は、体外装置 5から送られてくる信号を受信する。そして、アンテナ 23が受信した信号は、送受信回路 20により処理された後、処理回路 19に送られる。処理回路 19は、送られてきた信号によって CCDイメージャ 17の撮像のタイミングや白色 LED18の点灯の ONZOFF等を制御する。なお、カプセル型内視鏡 3の処理回路 19に磁石等の磁性体を近づけるとカプセル型内視鏡 3内の電源が ONZOF F可能な回路を組み込み、患者がカプセル型内視鏡 3を飲み込む前にカプセル型内視鏡³の電源を入れて画像を取得しても良、。

[0024] 図 1Aに示した患者 2が着るジャケット 10に取り付けたアンテナユニット 4は、拡大して示すと、図 3に示すように、アンテナ l la、 l ib, · ··、 l liによって構成される。

[0025] カプセル型内視鏡 3及び体外装置 5における送受信する部分の構成は、図 4A及び図 4Bに示すようになる。図 4Aに示すようにカプセル型内視鏡 3は、（白色 LED18 及び CCDイメージャ 17からなる）撮像回路 31におヽて撮像された被写体の像に基づく信号を、処理回路 19において処理し、送受信回路 20において高周波への変調を施した後、円形のループコイル力もなるアンテナ 23から電波により送信する。

[0026] このアンテナ 23から送信される信号は、体外のアンテナユニット 4を構成する複数のアンテナ l la、 l ib, · · ·、 l liにより受信される。そして、前記信号は、複数のアンテナ l la、 l lb、 · · ·、 l liに接続された送受信回路 33により復調され、信号処理回路 34 に入力された後、この信号処理回路 34により画像信号に変換されることにより、液晶モニタ 12に被写体の像が表示されると共に、該被写体の像に対応する画像データ等カモリ 35に格納される。

[0027] また、メモリ 35に格納された画像データは、ユーザによる操作部 13からの指示操作により液晶モニタ 12に送ることができる。これにより、ユーザは、液晶モニタ 12の表示面に、過去の観察等において取得した画像を表示させることもできる。

[0028] また、本実施例においては、体外装置 5には、例えば CPU36を用いて構成されるアンテナ位置 &向き推定部 36aが設けてある。そして、このアンテナ位置 &向き推定部 36aは、カプセル型内視鏡 3に内蔵されたアンテナ 23の位置及び向きを推定する推定処理を行うことにより、該アンテナ 23の位置及び向きを算出する。

[0029] 後述するようにこの推定処理は、初期状態では適宜に位置及び向きを設定して、それらに対して Gauss— Newton法で位置及び向きの推定処理を反復して行う。その際、推定処理により、推定前の値とのずれ量力、さい値以下となるまで反復推定する。換言すると、本実施形態の体外装置 5は、推定処理を行う推定手段と、その推定手段により推定された推定値 (具体的には位置及び向き）が推定前の値と比較してその差分値が所定値以下となるように推定値を更新補正する更新補正手段とを備えてヽる。

[0030] また、体外装置 5に設けられた操作部 13が操作されることにより、撮像周期を変更させる等の指示信号が信号処理回路 34に入力されると、この信号処理回路 34は、送受信回路 33に指示信号を送る。そして、送受信回路 33は前記指示信号を変調してアンテナ l la、 l lb、 · · ·、 l から送信する。

[0031] アンテナ l la、 l ib, · · ·、 l から送信された前記指示信号は、アンテナ 23により受信され、送受信回路 20により復調される。そして、送受信回路 20は、復調した前記指示信号に対応して、例えば撮像周期を変更する動作等を行う。

[0032] 本実施例においては、カプセル型内視鏡 3のアンテナ 23から体外装置 5に撮像回路 31で撮像した画像信号を送信する場合には、例えば図 5Aに示すように、画像信号と共に、受信強度を検出し易くする受信強度検出信号を送る。

[0033] つまり、各 1フレーム期間中には、受信強度検出用信号を送信する検出期間 Taと、画像信号を送信する画像信号期間 Tbと、が設けられている。また、強度検出期間 Ta には、一定の強度 (振幅)の受信強度検出用信号が送信される。

[0034] そして、この受信強度検出用信号は、アンテナユニット 4のアンテナ l la、 l ib, · ··、 l liにより受信された後、送受信回路 33に入力される。送受信回路 33は、受信強度検出用信号を復調して信号処理回路 34に送る。信号処理回路 34は、各アンテナ 11 s (s = a、 b、 · ··、 i)により受信された受信強度検出用信号の強度を比較し、比較結果力カプセル型内視鏡 3が送信した画像信号を受信するのに適したアンテナを選択して受信する。尚、図 5Bのように、受信強度検出信号を省いて画像信号のみを用いて同様の比較処理を行うようにしても良、。

[0035] また、信号処理回路 34は、受信するのに適したアンテナによって得られた画像信号及び各アンテナ l isの受信強度検出用信号を、信号処理回路 34に接続されているコンパクトフラッシュ (登録商標)等の不揮発性のメモリ 35に送ることにより、各信号をメモリ 35に格納 (記憶)する。

[0036] この場合、画像信号を受信するアンテナとして複数、例えば 2つのアンテナを選択して、同時に同じ内容の画像信号が 2つ記録されるようにしても良い。また、その際、信号処理回路 34は、記録する画像信号の強度を 1フレーム分積算し、その積算結果の大きい方をメモリ 35に残し、他方を消去するようにしても良い。

[0037] また、信号処理回路 34は、受信に最も適したアンテナによって得られた画像信号を信号処理回路 34に接続される液晶モニタ 12〖こ送ることにより、カプセル型内視鏡 3 において撮像された被写体の像の画像を表示させる。

[0038] 本実施例においては、上記のように、体外装置 5には、例えば CPU36により構成されるアンテナ位置 &向き推定部 36aが設けてある。そして、このアンテナ位置 &向き推定部 36aによって、カプセル型内視鏡 3に内蔵されたアンテナ 23の位置及び向きが算出される。

[0039] また、本実施例では、 CPU36は、アンテナ位置 &向き推定部 36aの処理機能により算出された時系列的 (経時的）に得られたアンテナ 23の各位置をカプセル型内視鏡 3の位置として、それら位置に対して、隣接する位置の間の距離が所定値以下の条件を満たすか否かの判定を行! \条件を満たすものを用いてより精度の高、軌跡 (経路)を算出する軌跡推定部 (軌跡算出部) 36bの機能も持つ。

[0040] このアンテナ位置 &向き推定部 36aは、後述するようにアンテナ 23の初期状態の位置及び向きの初期値 (例えば、測定空間の中心位置と XYZ軸方向のいずれかの方向）を設定する。

[0041] そして、 CPU36は、その 0番目の更新値を用いて体外アンテナ l la、 l ib, · ··、 11 iに発生する電磁界の検出値を推定し、実際に検出 (測定)される検出値との差の二乗和から 0番目の位置及び向きに対する更新量を算出する。さらに、 CPU36は、 0 番目の位置、向き及び 0番目の位置、向きの更新値から 1番目の位置及び Z向きを算出する。

[0042] CPU36は、この 1番目の位置及び Z向きに対して同様の推定処理を繰り返し行い、各推定前後の更新値の変化量が十分に小さな値以下になった更新値をアンテナ 2 3の位置及び向きとする推定値補正処理を行う。 CPU36は、このようにして、精度の高い位置及び向きを算出する。なお、 CPU36により算出された位置及び向きの情報は、例えばメモリ 35に格納される。

[0043] 次に、本実施例において、アンテナユニット 4の複数のアンテナ l la、 l lb、 · ··、 Hi を用いて検出した受信強度信号力カプセル型内視鏡 3の位置と向きを推定する推定手法について説明する。

[0044] 図 6Aに示すように、カプセル型内視鏡 3内に配置された円形コイル或いは円形ループによるアンテナ 23を基準とした座標系 X Y Zにおいて、任意の位置 P (x 、 y 、ししししし z )における電磁界 (静電界、放射電磁界、誘導電磁界の成分) H 、 H 、 E は、次し

の式で表される。

[0045] H = (IS/2 π ) (jk/r²+ 1/r³) exp (— jkr) COS Θ H = (IS/4 π ) (-k²/r+jk/r²+ 1/r³) exp (— jkr) sin Θ ( 1)

Θ

E = ~ (ϊ ω μ IS/4 π ) (jk/r + 1/r²) exp (-jkr) sin Θ

Φ

ここで、 H及び H は、磁界成分、 E は電界成分を示すものとする。また、 I及び S r θ φ

は、アンテナ 23に流れる電流、及び、そのアンテナ 23を構成する円形コイルの面積を示すものとする。また、 rは、アンテナ 23と任意の位置までの距離 r= (x'+y'+ z²) ¹ ^/2を示し、 kは k= ω ( ε μ ) ^1/2 ( εは誘電率、 μは透磁率)を示し、 jは虚数単位をを示すものとする。

[0046] カプセル型内視鏡 3内に配置されたアンテナ 23により発生する電磁界の周波数が高ぐ図 1Aに示すようにカプセル型内視鏡 3と、患者 2の体表に取り付けられたアンテナ 1 Isとの距離が十分離れてヽる場合には、アンテナ 1 Isに到達する電磁界は、放射電磁界の成分が最も大きくなる（従って、静電界及び誘導電磁界の成分は、放射電磁界の成分より小さくなり、これらを無視することができる)。よって、式（1)は、次の式（2)のようになる。

[0047] H = 0

H = (IS/4 π ) (-k²/r) exp (Hkr) sin Θ (2)

Θ

E =— (j ω μ IS/4 π ) (jk/r) exp (-jKr sin Θ

Φ

患者 2の体表に取り付けられたアンテナ l isが電界を検出するアンテナであるとすると、式（2)でその検出に必要な式は電界 E となる。

Φ

[0048] 式（2)の電界 E は、放射電界を表し、交流理論による結果と考えられる。従って、

Φ

電界 E の瞬時値は、式（2)の電界 E に両辺に exp (j co t)を掛けて実部を抽出す

Φ Φ

ることにより求められる。

[0049] E exp (j ω t) =— (j ω IS/4 π ) (jk/r) exp (-jkr) sin Θ exp (j ω t)

Φ

= ( ω μ ISk/4 π r) (cosU+jsinU) sin Θ (3) 但し、 U= co t— krである。

ここで、式（3)の実部を抽出すると、電界の瞬時値は次のようになる。

Φ

[0050] Ε' = ( ω μ ISk/4 π r) cosUsin θ (4)

Φ

また、式 (4)を図 6Βに示すように極座標系（r, θ , φ )から直交座標系（X , Υ , Z

ししし

)に変換すると、その X , Υ , Zの電界成分 E 、 E 、 E は、 E 、 =E sin = ( ω jtz ISk/47ur²)cosU' (— y )

Lx φ し

E 、 =E cos φ = ( ω μ ISk/ 4 π r²) cosU · x (5)

Ly φ し

E =0

Lz

となる。

[0051] また、カプセル型内視鏡 3のアンテナ 23を基準とした座標系 X Y Zにおいて、位

ししし

置 P(x y z )を患者 2の体を基準とした座標系 X Y Z に変換する式は、

(6)

となる。ただし、（x y z )と (x y z )は座標系 X Y Z での位置 P及び wp wp wp WG WG WG W W W

アンテナ 23の位置をそれぞれ表す。また、式 (6)における右辺第 1項に用いられる R は、座標系 X Y Z と座標系 X Y Zの回転マトリクスを表し、次の式で求められる。

Roo R01

cosffcosjS 一 sinff cosasinjS

^R10 ^ 11 sin Of cos coscr sinffsinjS (7)

R 20 R 21 -sinjS 0 cos )3 ただし、 α j8は極座標系の回転量である。

[0052] 従って、患者 2の体を基準とした座標系 X Y Z における任意の位置 P(x y

W W W WP WP

z ) の電界 E は、

WP w

となり、式（5)、（6)、（7)を式 (8)に代入することにより以下のような電界 E の式（9) が得られる。

但し、 kは定数、（g、 g、 g )は、アンテナ 23の向きを表す。

上記アンテナ 23が発生した電界 E を、アンテナユニット 4を構成する例えばアンテ

W

ナ l la、例えば図 7に示すような棒状のアンテナ、つまりダイポールアンテナで受けた場合に検出される起電力 Vaは、以下の式で算出できる。

[0054] Va = k E cos y =k (E D +E D +E D ) (10)

2 W 2 Wx xa Wy ya Wz za

ただし、 kは定数を示し、 Da (図 7参照）は患者を基準とした座標系でのアンテナュ

2

ニット 4のアンテナ 11aの向き（D 、D 、D )を示すものとする。

xa ya za

[0055] そして、 CPU36は、例えば図 3の配置状態として示される、患者 2の体に複数配置された、アンテナユニット 4の各アンテナ l isの配置状態に基づき、アンテナ 23の位置と向きを反復改良により求める（Gauss— Newton法を用いる）。

[0056] Xをアンテナ 23の位置 (X 、 y 、 z )と、向き（g、 g、 g )のパラメータとし、その

WG WG WG y z

パラメータの初期値をとする。

[0057] いま、反復改良により k次の推定値 x^(k)が得られ、アンテナ l isのコイルに発生する起電力のモデル関数 V (x)を x(^k)のまわりで Taylor展開すると、その一次近似は、

となる。

[0058] このとき、 Vmをアンテナ l isのコイルによって測定された起電力とすると、観測方程式は、

(x-x^w) 誤差び (1 2)

^(k) と表される。ここで、近似等号は誤差 σを含む。

[0059] また、等式（11)の右辺第 1項を左辺に移動すると、

AVm^tk)= Α«Δχ 誤差 σ (13) となる。但し、

AVm^(k)=Vm-V(x^(k)) =Vm-Vm^(k) (14)

Ax^(k)=x-x^(k) (15)

A = [3V(x)/3x] (^k)(j = l〜n、 s=l〜i) (16)

js j s x=x

(行方向：未知数の数 n、列方向：アンテナ lisのコイルの数 i)

であるとする。解 Ax^(k)は、式（15)より、

_Δχ«_{= (A}t(_k)_WA(_k))-i_At(_k)_wAVm(_k) ₍₁₇₎ と表される。ただし、 Atは Aの転置行列、 Wは重み行列である。

[0060] よって、式（14)より改良したパラメータの推定値は、

(k+l)_ (k) ,_ _Λ (k)

x —x 十 Δχ (,18；

と求められる。

図 3に示すように、患者に 9個のアンテナ lla、 lib, ···、 lliを設置した場合、行列 Aは、

となり、重み行列 wは、

と表される。ただし、重み行列 Wの σ (j = 0、 -、 8)は、アンテナ l ljの測定電圧の変動量で、例えば環境ノイズ等である。

[0061] また、第 k番目の AVmは、

となることから、カプセル型内視鏡 3内のアンテナ 23の位置と向きは、次の手順 (a)〜 (d)で求められる。

[0062] (a) k = 0とし、アンテナ 23の初期値を位置 (X ⁽⁰⁾、y ⁽°\ z (°))、向き (g (°)、 g (°)

Wg Wg Wg x y

、 g ）とする（例えばアンテナ 23を測定する空間の中心位置と Z軸方向のベクトル（ z

0、 0、 1)とする）。

[0063] (b)式（19)、 (20)、（21)により第 k番目の行列を計算する。

[0064] (c)式（18)により第 k番目更新量 Δχ^ωを計算する。

[0065] (d)更新量 Δ x^(k)が小さくなるまでの処理 (b)力も (d)を繰り返す。

[0066] このような推定処理を行うことにより、精度の高い位置及び向きの推定 (算出）がでさることになる。

[0067] また、本実施例では以下に説明するようにして、時系列的に推定して算出された位置に対し、軌跡推定部 36bにおいて軌跡推定の処理が行われることにより、複数の位置が推定されたような場合にぉ、ても、精度の高、或、は信頼性の高、軌跡を算出する。

[0068] 上記位置及び向きの推定処理の手順においては、受信するアンテナ 11の個数、配置位置、アンテナ 23の初期値の位置 (X 、y 、z ) ^Wの与え方、及び、ノイズ等

Wg Wg Wg

によってアンテナ 23若しくはカプセル型内視鏡 3の位置が複数推定される場合がある。なお、アンテナ 23はカプセル型内視鏡 3内に固定されているので、アンテナ 23の位置が推定されれば、カプセル型内視鏡 3の位置も決定される。

[0069] 体腔内におけるカプセル型内視鏡 3の動きが比較的小さぐ画像を取得する間隔が短い為、特定の時刻に推定された位置と時間的に前後する時刻に推定された位置は、ほぼ同一位置または近接した位置に存在すると考えられている。

[0070] 従って、時間的に前後する時刻に推定された複数の位置力近接した条件を満たす位置を抽出することにより各時刻で推定された位置の接続関係を求め、さらに全体的な接続関係の経路が最小となるものを算出すれば、最終的な軌跡及び各時刻の正しいカプセル型内視鏡 3の位置が算出できる。

[0071] 図 8に示すように、時刻 t— 1に推定された各位置を P(t-l)l、 P(t- 1)2、…とし、時刻 t に推定された各位置を Ptl、 Pt2、…とする。

このとき、 CPU36は、図 9に示すように、時刻 tで推定された各位置 Pti (i= l、 2、 3 、 ···）に対して、カプセル型内視鏡 3の位置推定を行う時間間隔の間にカプセル型内視鏡 3が移動可能な距離に対応して、その値が予め設定された半径 rの球を設定す d

る。

[0072] そして、 CPU36は、その球の中に存在する時刻 t 1の推定位置 P(t-l)j(j= 1、 2、

3、 ···）を検出する。また、 CPU36は、時刻 tで推定された位置 Ptiと検出された時刻 t - 1の推定位置 P(t-l)jとの距離 dijを算出した後、この距離 dijが最小となる時刻 t— 1 の推定位置 P(t_l)jを求める。

[0073] CPU36は、時刻 tの各推定位置 Pti (i= 1、 2、 3、 ···）に最も近接した時刻 t— 1の推定位置を求め、その接続関係を記憶する。例えば、 CPU36は、時刻 t— 1の推定位置が記憶されているアドレス情報等を関連付けして接続情報として記憶する。

[0074] 図 8において、推定位置 Pt3に最も近接した時刻 t 1の推定位置は、 P(t-1)3である。しかし、この 2点間の距離が rより大きい場合、 CPU36は、推定位置 Pt3に接続さ

d

れる時刻 t 1の推定位置を、ノイズ等に起因するものと判断し、推定位置 Pt3の接続関係に用いる情報として保存しな、。

[0075] このようにして、 CPU36は、記録された全てのデータに対して位置推定を行うことにより、接続関係を求める。そして、 CPU36は、最後に記憶された推定位置を始点、最初の記憶された推定位置を終点とし、各推定位置と共に記憶された接続情報を用いて始点から終点までの接続関係の経路を探索する。そして CPU36は、、得られる経路が最小となるものを軌跡として算出すると共に、その軌跡力各時刻の推定位置を決定する。

なお、変形例として、 CPU36は、得られた経路に含まれる点 (推定位置）の数が最大となる経路を求め、それを軌跡とすると共に、その軌跡力ゝら各時刻の推定位置を決定するようにしても良い。この際、 CPU36は、経路に含まれる点の数が最大となる経路が複数算出された場合には、経路全体の距離が最小となるものを軌跡とするようにしても良い。

[0076] 次に軌跡推定の動作を説明する。 CPU36は、軌跡推定を行う前処理として、隣接する 2つの位置が軌跡を形成する場合の条件を満たす接続関係の位置となるか否かを算出 (判定)する処理を行う。図 10に沿ってこの接続関係を算出する処理を説明する。なお、図 10では、時系列的に撮像した動作も含めた内容にしている。

[0077] 接続関係を算出するための処理を開始すると、図 10のステップ S1に示すように、体外装置 5の CPU36は、時刻 tをその初期値 1、つまり t= lにセットする。このように、図 10及び図 11に関する説明においては、時刻 tを整数ィ匕したパラメータを用いて簡略ィ匕して説明するものとする。

[0078] そして、 CPU36は、図 10のステップ S2に示すように、体外装置 5側のアンテナ 11 により、その時刻 tにお!/、て得られた起電力 Vmt (上述した起電力 Vmにお!/、て時刻 t の値であることを明示した表記にしている）を取得するとともに、記憶手段としてのメモリ 35にその起電力 Vmtの値を記憶させる。

[0079] また、図 10のステップ S3に示すように、 CPU36は、メモリ 35に格納された (複数のアンテナ 11により時刻 tで取得された)起電力 Vmtの値を用いて、カプセル型内視鏡 3の時刻 tでの位置 Ptiを推定するとともに、該位置 Ptiをメモリ 35に記憶させる。

[0080] なお、以下で説明するように、時刻 tでの位置 Ptiが複数推定される場合があり、その場合には、複数の位置 Ptiがメモリ 35に格納される。また、得られる位置 Ptiの数は

、時刻 tが異なると一般的には異なる。このため、時刻 tの場合に得られる位置の数を

Niとし、時刻 t— 1の場合に得られる位置の数を Njとする。

[0081] そして、次のステップ S4において、 CPU36は、時刻 tのパラメータ値が初期値 1であるかの判定を行う。

[0082] この場合には、時刻 tのパラメータ値が 1であるので、ステップ S5に進み、パラメータ値を 1つ増大した後、ステップ S1及びステップ S2の処理を行い、ステップ S4の判定処理によりステップ S6に進む。そして、ステップ S6以降の処理において、各時刻 tで推定 (算出）されたノイズの影響を受けたものを含む位置 Ptiに対して、その時刻 tの 1 つ前の時刻 t—1で推定された位置 P(t-l)jのものとを経路として接続する処理を行う

[0083] ステップ S6にお!/、ては、時刻 tにお!/、て推定された各位置 Ptの全体、つまり複数 Ni 個の位置 Pti (i= l〜Ni)において、その位置を表すパラメータ iを初期値 1、つまり i= 1に設定する。

[0084] そして、次のステップ S7において、図 9に示すように CPU36は、最小距離 dminの値として規定の半径 rを設定する。さらに、次のステップ S8において CPU36は、時

d

刻 t— 1にお、て推定された位置 P(t-l)jのもの、つまり複数 N_j個の位置 P(t-l)j (j= 1 〜Nj)の各位置を表すパラメータ jを初期値 1、つまり j = 1に設定する。

[0085] そして、次のステップ S9において CPU36は、時刻 tで推定されたカプセル型内視鏡 3の位置 Ptiと、時刻 t— 1で推定された位置 P(t-l)jとの間の距離 dijを算出する。

[0086] さらに次のステップ S10において CPU36は、算出された距離 dijがステップ S7で予め設定した値の最小距離 dminより小さいか否かの判定を行う。そして、その判定結果が dij < dminの条件を満たさない場合には、ステップ S14において CPU36は、パラメータ jが時刻 t— 1で推定された位置 P(t-l)jの数 Nj未満かの判定を行う。この条件に該当する場合には、 CPU36は、ステップ S 11に示すようにパラメータ jの値を 1つ大きくしてステップ S9に戻り、同様の処理を繰り返す。なお、ステップ S 10の条件を満たさないものは、以下の手順力分力るようにカプセル型内視鏡 3の移動した軌跡の算出処理には使用しない。

[0087] 一方、ステップ S10の条件を満たすと判定された場合には、ステップ S12に示すように CPU36は、最小距離 dminの値を距離 dijにより更新する。さらに次のステップ S 13において CPU36は、カプセル型内視鏡 3の時刻 tで推定された位置 Ptiに、この時刻 tより 1つ前の時刻 t— 1で推定された位置 P(t-l)jの位置情報を関連付けつつ、接続情報としてメモリ 35に記憶させる。なお、図 10中（図 11等でも同様）においては、カプセル型内視鏡を単にカプセルと略記する。

[0088] 次のステップ S14において CPU36は、パラメータ jが時刻 t— 1で推定された位置 P (t-l)jの数 Nj未満かの判定を行う。また、 CPU36は、図 10のステップ S14の条件に該当する場合には、ステップ S11を経て jの値を 1つ大きくしてステップ S9に戻り、同じ処理を繰り返す。

[0089] そして、 CPU36は、この jの値が数 Njに一致した場合には、次のステップ S15に進み、ノラメータ iが時刻 tで推定された位置 Ptiの数 Ni未満かの判定を行う。さらに、 C PU36は、図 10のステップ S15の条件に該当する場合には、ステップ S16に進み、 i の値を 1つ大きくしてステップ S7に戻った後、同じ処理を繰り返す。

[0090] その後、この iの値が数 Niに一致した場合には、ステップ S17に進み、 CPU36は、ノメータ tが最後に測定された時刻 tend未満力否かの判定を行う。そして、 CPU36 は、このパラメータ tが tend未満であるという条件に該当する場合には、ステップ S5に戻り、 tの値を 1つ大きくしてステップ S2に戻った後、同様の処理を繰り返す。

[0091] このようにして、 CPU36は、時刻 tが最後の時刻 tendに一致すると、この処理を終了し、図 11に示すように（図 10の処理で判定された)接続関係を満たす位置のものの探索、つまり経路探索 (軌跡算出）の処理を行うことにより、軌跡を算出 (推定)する

[0092] 図 11に示す経路探索の処理を開始すると、 CPU36は、最初のステップ S21において、処理を行う時刻 tを、図 10に示す処理に用いた最後の時刻 tendの 1つ前の時刻である、 tend— 1にセットする。そして、 CPU36は、次のステップ S22において、時刻 tにおいて推定された位置 Ptiの 1つを表すパラメータ iを初期値 1にセットする。 [0093] 次のステップ S23において CPU36は、カプセル型内視鏡 3の位置 Ptiと接続情報をメモリ 35から読み出す。そして、次のステップ S24において CPU36は、読み出した情報において接続情報が存在する力否力の判定を行う。

[0094] 接続情報が存在しない場合には、ステップ S29において CPU36は、位置のパラメータ iが Ni未満かの判定を行う。この条件に該当する場合には、 CPU36は、ステップ S25に示すように位置のパラメータ iを 1つ大きくして、そのパラメータ i+ 1においてステツプ S23, S24の処理を行う。また、 CPU36は、ステップ S 24の判定処理において、接続情報が存在する場合には、ステップ S26の処理に進む。

[0095] ステップ S26において CPU36は、時刻 tの次の時刻 t+ 1 (時刻 t=tend- 1では、 t+ l=tend)のカプセル型内視鏡 3の位置 Pt+1と接続があるかの判定を行う。そして、 CP U36は、接続が存在しない場合には、ステップ S27に移る。このステップ S27において CPU36は、新たな経路情報 (例えば接続がとぎれて、ると、う経路情報）をメモリ 3 5に記憶させた後、ステップ S29の条件に応じてステップ S25を経てステップ S23の処理に戻る。

[0096] 一方、ステップ S26の判定処理において、次の時刻 t+ 1のカプセル型内視鏡 3の位置 Pt+1と接続があると CPU36により判定された場合には、ステップ S28に進む。そして、このステップ S28において CPU36は、この場合には接続された関係となっている情報を経路情報としてメモリ 35に記憶させる。

[0097] 次のステップ S29において CPU36は、位置のパラメータ iが Ni未満かの判定を行う。そして、 CPU36は、位置のパラメータ iが Ni未満の場合には、ステップ S25を経ることにより、該位置のパラメータ iの値を 1つ大きくした後、ステップ S22の処理に戻る。

[0098] このようにして、 CPU36は、パラメータ iの値を 1つずつ大きくしながら、ステップ S2 2〜S29の処理を繰り返し行う。そして、パラメータ iが Niに一致すると、ステップ S30 に進む。このステップ S30において CPU36は、時刻 tが初期値 2以下か否かの判定を行う。

[0099] 時刻 tが 2以下でない場合（つまり 3以上の場合）には、 CPU36は、ステップ S31に示すようにその時刻 tの値を 1つ小さくした後、ステップ S22の処理に戻る。そして、 C PU36は、 1つ前の時刻 t—1に設定して同様の処理を繰り返す。このようにして、 CP U36は、時刻 tが初期値 2になった場合に、この処理を終了する。

[0100] このような一連の処理により、時刻 tが初期値 1のカプセル型内視鏡 3の位置 Ptiから最後の時刻 tendのカプセル型内視鏡 3の位置 Ptendまでの経路が算出される。

[0101] そして、上述したように、 CPU36は、このようにして始点から終点に渡って得られた経路における最小となる経路を求め、それを軌跡とすると共に、その軌跡力各時刻の推定位置を決定する。

[0102] なお、本実施例の変形例として、 CPU36は、始点から終点に渡って得られた経路に含まれる推定された位置の数が最大となる経路を軌跡に設定しても良い。また、 C

PU36は、予め設定した距離 rの値等により、経路に含まれる点の数が最大となる経

d

路が複数算出された場合には、経路全体の距離が最小となるものを軌跡とするようにしても良い。また、 CPU36は、その場合に、最小となる経路、つまり軌跡から各時刻の推定位置を決定してもよ、。

[0103] 或、は、 CPU36は、経路に含まれる点の数により経路の順位付けを行!ヽ、順位付けの上位側となるいくつかの経路に対してのみ経路全体の距離を求め、経路全体の距離が最小となる経路を、軌跡として決定するようにしても良い。また、 CPU36は、その場合の軌跡力各時刻での推定位置を決定するようにしても良、。

[0104] 或いは、 CPU36は、経路に含まれる点の数により経路の順位付けした場合の上位側となる、くつかの経路に対して、位置推定を行ったときに得られるコスト値 (測定値と計算値の残差の 2乗和等）の総和を求め、経路全体のコスト値の総和が最小となる経路を軌跡とし、その軌跡力も各時刻の推定位置を決定してもよ、。

[0105] このようにして、 1つの軌跡を求められた場合には、図 1Bに示すモニタ部 8c等において、その軌跡が表示される。

[0106] 図 12A及び図 12Bは、モニタ部 8cでの表示例を示す。図 12Aでは、表示面における左側には、体腔内におけるカプセル型内視鏡 3における推定された各位置を直線で接続し、体腔内を移動したカプセル型内視鏡 3の軌跡を示し、この表示面の右側には、（例えば左側でカーソルなどにより）指定された推定位置 Ptiで撮像された画像が表示されるようにして、る。

[0107] また、表示面の左側の推定された位置による軌跡の右側に示す符号 A, B及び Cは体腔内における臓器の概略の位置を示し、具体的には符号 Aは食道、 Bは小腸、 C は大腸を示す。

[0108] 図 12Aに示す表示法の他に、例えば図 12Bに示すように表示しても良い。

[0109] この場合には、隣接する各位置間をスプライン補間のような補間処理を行い、各フレームで推定されたカプセル型内視鏡 3の各位置を滑らかな曲線で接続するよう〖こ表示している。

[0110] このように体腔内における推定された各位置とそれに対応して撮像された画像を表示できるようにしているので、撮像された画像が体腔内におけるどの位置で撮像されたかを容易に判断することができ、効率良く診断を行うことができる。

[0111] また、得られた画像力病変部の可能性があり、その部位をより詳細に内視鏡検査する必要があるような場合にも、その位置を精度良く推定できるため、円滑かつ短時間にその部位にアプローチすることができ、再検査や処置等を効率良く行うことができる。

[0112] 本実施例は、以下の効果を有する。

アンテナユニット 4が有するアンテナの個数、アンテナユニット 4が有するアンテナの配置位置、アンテナ 23の初期値の位置 (X 、y 、z ) ^Wの与え方、及び、ノイズ等

Wg Wg Wg

によってカプセル型内視鏡 3の位置が複数推定された場合でもカプセル型内視鏡 3 の位置を適切な方法で一意に決定でき、軌跡を算出できる。

[0113] また、所定の条件を満たすものを選択して軌跡を算出するようにしているので、算出された軌跡及び軌跡中の各位置は、信頼性が高いものとなり、診断等に有効に利用できる。

[0114] (実施例 2)

次に図 13Aから図 15を参照して本発明の実施例 2を説明する。本実施例の構成は、実施例 1と同様であり、実施例 1とは軌跡推定部による軌跡を推定するプログラムの処理内容が異なる。

[0115] 本実施例においては、以下に説明するようにカプセル型内視鏡 3に対する位置推定を行う生体を複数の領域に分割して、カプセル型内視鏡 3の推定された各位置が属する領域を時系列的に求める。そして、推定された各位置に対して、始点カも終点までの経路を求め、得られる経路に含まれる領域の数が最大となる経路を軌跡とする処理を行うようにしている。

[0116] 次に、図 13A以降を参照して本実施例の作用を説明する。

[0117] 図 13Aは、人体を基準とした座標系 X Y Zを示す図である。図 13Bは、カプセル型内視鏡 3が存在する空間を複数の領域 (x= l、 2、 3、 · ··、 y= l、 2、 3、 · ··、 z= l、 2、 3、 ···）（例えば一辺が 2cmの立方体）に分割した状態を示す図である。

[0118] 実施例 1においては、図 9に示したように、隣接する時刻 tと t— 1における位置 Ptiと P(t-l)jとの距離 dijが距離!:以下である条件を満たすものを抽出して、経路或いは軌跡を決定する接続情報として、た。

これに対して、本実施例では、さらに演算処理を高速ィ匕するため、若しくは接続情報として残すものをより絞る。 CPU36は、カプセル型内視鏡 3が存在する空間を複数の領域 R に分割して、時刻 tで推定された位置 Ptiが属する領域 R を調べ、推定

xyz xyz

された位置が多く含まれる領域を経路探索 (若しくは軌跡推定）に用いる接続領域とする。

[0119] この場合、 CPU36は、時刻 tで推定された位置 Ptiが複数の領域に分散した場合、最も多く存在する領域を接続領域として、その領域とは異なる領域に属する位置は経路探索に使用しない。このようにして、ノイズ等により推定された位置の数が多くなつた場合においても、経路探索に用いる位置の数を削減することにより、短時間で軌跡を算出することが可能となる。

[0120] また、 CPU36は、時刻 tと t— 1で推定された位置 Pti及び P(t-l)jがそれぞれ属する領域 R の位置関係により、接続領域か否かを判定する。

xyz

[0121] 具体的には、 CPU36は、時刻 tと t— 1で推定された位置 Ptiと P(t-l)jがそれぞれ属する 2つの領域が同じ領域内に存在しない場合には、隣接する領域の関係を満たす領域、換言すると近接した小さな距離以内となるような特定の領域関係の条件を満たす領域のみをカプセル型内視鏡 3の移動による接続領域とする。そして、 CPU36は、隣接する関係にない、例えば離れた関係の領域間に対しては接続領域としない。

[0122] 図 14は、時刻 t— 1、時刻 tで得られたアンテナ 11の複数の出力値カゝらカプセル型内視鏡 3の位置として推定された各位置 P(t-l)j(j = l、 2、 3、 · ··）、 Pti (i= l、 2、 3、 ···)を示す図である。

[0123] 体外装置 5の CPU36は、推定された各位置 Pti (i= 1、 2、 3、 ···）が含まれる領域 R xyzを求める。

[0124] 図 14では時刻 tでは推定された位置として Ptl〜Pt4となり、時刻 t 1では推定された位置として P(t-l)l〜P(t-l)3となっている。この場合、位置 Ptl及び Pt4は領域 R122 に含まれ、位置 Pt2は領域 R121に含まれ、位置 Pt3は領域 R211に含まれている。また、位置 P(t-l)l及び P(t-1)2は領域 R112に含まれ、位置 P(t-1)3は領域 R111に含まれている。

[0125] また、 CPU36は、時刻 t— 1と時刻 tの推定位置の空間的な関係が接続情報として残す接続領域の接続関係の条件を満たすか否かの判定を行う。この場合、隣接する領域であるか否かにより接続領域であるか否かを決定する。

[0126] そして、 CPU36は、時刻 tで得られた領域と時刻 t— 1に得られた領域とで、接続される接続領域の情報をメモリ 35に記憶させる。また、 CPU36は、記憶された全てのデータに対して抽出された領域と接続情報を記録する。

[0127] CPU36は、最後に記憶された領域を始点、最初の記憶された領域を終点とし、抽出された領域とともに記憶された接続情報を用いて、実施例 1で説明した軌跡推定の処理と類似した処理を行うことにより、始点力終点までの経路を求める。

[0128] CPU36は、得られた経路に含まれる領域の数が最大となる経路を求め、得られたその経路から各時刻の推定位置を決定する。なお、この場合の推定位置は、領域の中心位置 (重心位置）とする。

[0129] 図 14の具体例では、上述したように時刻 tでは位置 Ptl及び Pt4が領域 R122に最も多く存在し、かつ時刻 t— 1では P(t- 1)1及び P(t- 1)2が領域 R122に隣接する領域 R11

2に最も多く存在している。

[0130] そして、これらの領域 R122、 R112が接続領域と見なされる。他の領域に属する位置

Pt2、 Pt3、及び P(t-1)3は、経路探索には使用されない。

[0131] また、これらの領域 R122及び R112は、互いに隣接しているため、経路探索に使用される接続領域となる。

図 15は、図 14の状態に対して、具体的に接続領域を決定した様子を示すものである。つまり、図 15は時刻 tに得られた領域から時刻 t—1の領域との接続関係を決定する様子を示す図である。

[0132] 図 15では推定された位置が最大数となり、互いに隣接する接続領域 R122、 R112 の場合には、時刻 tでの推定位置は領域 R122の中心位置 (重心位置) Qtlとなり、また時刻 t - 1での推定位置は領域 Rl 12の中心位置（重心位置） Q(t-1) 1となる。なお、図 15ではこれら 2つの接続領域 R112、 R122を実線で示して!/、る。

[0133] このようにして CPU36は、始点力終点までの経路探索を行い、最終的に 1つの軌跡を算出する。

[0134] 次に図 16を参照して接続領域を決定する処理を説明する。動作が開始すると、最初のステップ S41において CPU36は、カプセル型内視鏡が存在する空間を複数の領域 R に分割する処理を行う。

xyz

[0135] そして、次のステップ S42において CPU36は、時刻 tを初期値 1にした後、次のステツプ S43にお!/、てアンテナ 11により、その時刻 tにお!/、て得られる起電力 Vmtを取得する。

[0136] 次のステップ S44において CPU36は、時刻 tでの起電力 Vmtの値を用いてカプセル型内視鏡 3の位置 Ptiを推定し、メモリ 35に記憶させる。なお、位置 Ptiは複数存在する場合があるため、それを添え字 iの付与により区別して示して、る。

[0137] 次のステップ S45において CPU36は、推定されたカプセル型内視鏡 3の位置 Pti が最も多く含まれる領域 R を検出してメモリ 35内の例えば第 1メモリに記憶させる

xyztk

。この場合、領域 R は複数存在する可能性がある。ここで、添え字の tは時刻を示

xyztk

し、 kは時刻 tで検出された複数の領域 R を区別するパラメータ k(k= l, 2, -N )

xyzt k を示す。

[0138] 次のステップ S46において CPU36は、時刻 tが初期値か否か、つまり t= lか否かの判定を行う。そして、 t= lの場合には、ステップ S47において CPU36は、メモリ 35 の第 1メモリに記憶した領域 R の情報を第 2メモリに記憶させ、次のステップ S48〖こ

xyztk

おいて時刻 tを t+ 1とした後、ステップ S43に戻る。

そして、 CPU36は、ステップ S43力ら S46の処理を行う。この場合には、 CPU36は、ステップ S46の判定処理において t= lではないと判定し、ステップ S49の処理に進む。

[0139] ステップ S49において CPU36は、上記パラメータ kを初期値、つまり k= lにセットする。その後、次のステップ S50において CPU36は、さらにパラメータ jを初期値、つまり j = lにセットする。

[0140] そして、次のステップ S51において CPU36は、領域 R と領域 R が隣接して

xyztk xyzt― 1]

V、る力否かの判定を行う。ここで、領域 R は、時刻 t— 1でカプセル型内視鏡 3が

xyzt— lj

検出された位置 P が最も多く含まれると推定された複数の領域 R を区別する

t lj xyzt― 1

パラメータ j (j = l, 2, …ゝ N )を示している。

[0141] CPU36は、ステップ S51において、領域 R と領域 R が隣接していないと判

xyztk xyzt― 1]

定した場合には、さらに、ステップ S54において、 j <N力否かの判定を行う。この条件に該当する場合、 CPU36は、ステップ S52において jを 1つ増大させた後、ステツプ S51の処理を行う。

[0142] そして、領域 R と領域 R が隣接していると判定した場合には、ステップ S53

xyztk xyzt― 1]

において CPU36は、領域 R と領域 R が隣接している場合の接続関係をメモ

xyztk xyzt― 1]

リ 35の第 2メモリに記憶させる。図 17は、領域 R と領域 R の接続関係を、 2次

xyztk xyzt― 1]

元配列により第 2メモリに記憶させた場合の一例を示す図である。

[0143] 図 17では、領域 R と、時刻 tと、パラメータ kとの関係を 2次元配列とすることにより

xyz

、時刻 tと t— 1における 2つの領域 R と領域 R が隣接している力否かの接続

xyztk xyzt― 1]

関係が簡単に分力るようにしている。図 17において、時間軸（時間の配列方向となる縦軸)方向にライン状に並んだ場合には、それらは隣接している領域となる。

[0144] ステップ S53においてこのような処理を行った後、次のステップ S54において CPU 36は、 j <Nか否かの判定を行う。そして、 CPU36は、この条件に該当すると判定した場合には、ステップ S52の処理を行った後、ステップ S51に戻る。

[0145] このようにして、 j≤Nまでの処理が繰り返し行われた後、 j >Nとなるため、ステップ S54の判定処理を経て次のステップ S55に進む。 CPU36は、ステップ S55において k<Nか否かの判定処理を行い、この条件に該当する場合には、次のステップ S56 k

において kを 1つ増大させた後、ステップ S50の処理に戻る。

[0146] このようにして、 CPU36は、ステップ S50からステップ S56までの処理を繰り返し行う。そして、ステップ S50からステップ S56までの処理を繰り返し行うことにより k>N

k になると、 CPU36は、ステップ S55の判定処理を経てステップ S57に進む。

[0147] このステップ S57において CPU36は、 t< tendか否かの判定を行い、この条

件に該当する場合にはステップ S48に戻り、このステップ S48において tを t+ 1にしてステップ S43に戻る。

このようにして、 CPU36は、ステップ S43からステップ S57の処理を繰り返す。そして、 t < tendの条件に該当しな、時刻になるとこの処理を終了する。

[0148] 前述した一連の処理により、隣接する時刻における全ての接続関係の情報力 Sメモリ 35の第 2メモリに記憶される。そして、 CPU36は、図 18に示すように、接続関係の情報から軌跡探索の処理に進む。この処理が開始すると、最初のステップ S61において CPU36は、処理を行う時刻 tとして最後の時刻 tend、つまり t=tendとする。

[0149] CPU36は、ステップ S62において、 t= tendの条件を満たすかの判定を行う。そして、 CPU36は、この条件を満たす場合には、ステップ S63において、その時刻 tend での接続関係の情報を、新たな経路情報として、メモリ 35の第 2メモリに記憶された全ての領域 R (k= l, 2, 3· ··)をメモリ 35の第 3メモリに記憶させる。その後、 C

xyztendk

PU36は、ステップ S64において、時刻 tを 1つ前の時刻つまり t=t—lに設定してステツプ S62の処理に戻る。

[0150] このステップ S62において CPU36は、 t=tendの条件を満たさないと判定してステップ S65に進み、パラメータ kを k= lにセットした後、次のステップ S66に進む。

このステップ S66において CPU36は、第 2メモリに、領域 R に隣接する領域 R

xyztk xyz が存在するか否かの判定を行う。

t-ij

[0151] そして、 CPU36は、隣接していないと判定した場合にはステップ S73に進み、さらに、第 2メモリに領域 R に隣接する領域 R が存在するか否かの判定を行う。

xyztk xyzt+lm

ここで mは、時刻 t+ 1の場合における領域 R が複数存在する場合、それらを区

xyzt+1

別するパラメータを表す。

[0152] そして、 CPU36は、隣接していないと判定した場合にはステップ S71に進む。一方、 CPU36は、ステップ S73において隣接する領域 R が存在すると判定した場

xyzt+lm

合にはステップ S 70に進み、この情報を経路情報として第 3メモリに記憶した後、次のステップ S 71に進む。

[0153] 一方、 CPU36は、ステップ S66において隣接する領域 R が存在すると判定し

-1]

た場合には、ステップ S68に進み、さら〖こ、第 2メモリに領域 R に隣接する領域 R が存在するか否かの判定を行う。ここで、 mは、時刻 t+ 1の場合における領域 R +lm

が複数存在する場合、それらを区別するパラメータを表す。

1

[0154] そして、 CPU36は、隣接していないと判定した場合には、ステップ S69においてその情報を新たな経路情報として第 3メモリに記憶した後、ステップ S67の処理を経てステップ S66に戻る。

[0155] 一方、 CPU36は、ステップ S68において、隣接する領域 R が存在すると判定

+ lm

した場合には、ステップ S70に進み、この情報を経路情報として第 3メモリに記憶した後、次のステップ S 71に進む。

[0156] そして、ステップ S71において CPU36は、 k<Nの条件を満たすかの判定を行い

、この条件を満たす場合にはステップ S67を経てステップ S66に戻る。

[0157] 一方、 CPU36は、 k<Nの条件を満たさないと判定した場合には次のステップ S7

2に進み、さらに 2<tの条件を満たすか否かの判定を行う。そして、 CPU36は、この条件を満たす場合には、ステップ S64を経てステップ S62に戻る。

[0158] そして、 CPU36は、 1つ前の時刻 t—lに設定して同様の処理を繰り返す。このようにして、 CPU36は、時刻 tが最初の時刻 t= lになった場合にはこの処理を終了する

[0159] このような処理を行うことにより、第 3メモリには、例えば、図 19に示すような経路情報が記憶される。図 19においては、各行で記載された領域が最も多い行を抽出し、領域を各時刻として接続 (連結）したものがカプセル型内視鏡 3の時間的な経路、つまり軌跡となる。

[0160] CPU36は、この他に以下のようにして経路 (軌跡）を算出するものであっても良い。

[0161] CPU36は、隣接する領域が複数存在する場合、各領域内に含まれる推定位置のコスト値 (測定値と計算値の残差の 2乗和等)の最小値を求め、抽出した領域のコスト値が最小の領域を接続領域とする。

CPU36は、各領域のコスト値が最小の推定位置の情報を、抽出された領域と接続情報とともに記録させる。そして、 CPU36は、経路に含まれる領域の数により経路の順位付けを行い、上位いくつかの経路に対して経路全体の距離を求め、経路全体の距離が最小となる経路を軌跡として求める。また、 CPU36は、コスト値の総和が最小となる経路を求め、それを軌跡とするものであってもよい。

[0162] 本実施例は、以下の効果を有する。

[0163] 本実施例によると、領域を設定することによって、推定する位置の数が少なくなり、実施例 1よりも高速に経路の探索ができる。その他は、実施例 1と同様に精度よぐ力プセル型内視鏡 3の位置及び軌跡を推定できる。

[0164] (実施例 3)

次に本発明の実施例 3を説明する。本実施例の構成は実施例 1と同様であり、軌跡推定部のプログラムの処理内容が異なる。本実施例では、 CPU36は、以下に説明するように、ダイクストラ法で軌跡推定の処理を行う。

[0165] 次に本実施例の作用を説明する。推定位置または領域と接続情報を求め、記録するまでは、実施例 1或いは 2と同様である。本実施例では、経路を決定する手法としてダイクストラ法を適用する。このダイクストラ法は、例えば、データ構造とアルゴリズム（コロナ社 (株）、斎藤、西原共著、 pi 24— pi 29)に記載されている。

[0166] このダイクストラ法においては、例えば実施例 1において時刻 t= 1から tendまでにぉヽて隣接する時刻 t、 t- 1でそれぞれ推定された各位置をノードとしてそれらをライン Lで結ぶ複数の経路を設定する処理が行われる。

[0167] そして、 CPU36は、それらにおけるライン Lの長さ等に対して適当に重み付けを行い (勿論、 1のように同じ重み付けでもよい）、可能となる全ての経路に対してそれぞれ途中の経路の値を加算した累積値 (コスト値)が最小となるものを最終的な経路、つまり軌跡とする。

本実施例では、 CPU36は、位置が推定された場合、それらに対してコスト値を算出するとともに、算出したコスト値各々を比較する処理を行うことにより、最終的な経路を算出することができる。このため、本実施例は、以下の効果を有する。

[0168] 本実施例は、ダイクストラ法を用いることにより、実施例 1または実施例 2よりも高速に経路の探索が出来る。 [0169] (実施例 4)

次に本発明の実施例 4を説明する。本実施例の構成は実施例 1と同様であり、軌跡推定部のプログラムの処理内容が異なる。

[0170] 本実施例の作用としては、 CPU36は、始点から終点までの経路が途中で切れた場合には、一方の経路の終点と他方の経路の始点との距離が最小になるように経路を接続する。

本実施例の効果として、経路が途中で途切れた場合でも始点から終点まで経路を探索することができる。

[0171] (実施例 5)

次に本発明の実施例 5を説明する。本実施例の構成は実施例 1と同様であり、軌跡推定部のプログラムの処理内容が異なる。

[0172] 本実施例の作用としては、 CPU36は、生体の部位に関する先見情報力推定位置 Z領域を拘束する。例えば、食道のような部位では、カプセル型内視鏡 3が口から胃にほぼ直線的に移動すると考えられることから、推定される位置をほぼ予測でき、予測される範囲外で推定された位置は、 CPU36による処理の対象力外すようにする。

[0173] また、カプセル型内視鏡の移動方向（口から胃へ向力方向）を予測できることから、推定位置または領域を接続する場合も、胃から口に向力う方向に接続するものは C PU36による処理対象から除外する。

本実施例の効果として、高速に経路の探索ができる。

[0174] (実施例 6)

次に本発明の実施例 6を説明する。本実施例の構成は実施例 1と同様であり、軌跡推定部のプログラムの処理内容が異なる。

[0175] 次に本実施例の作用を説明する。

[0176] 受信するアンテナ 11の個数、配置位置、アンテナ 23の位置 (X , y , z の初

wg wg wg 期値の与え方、及びノイズ等によってカプセル型内視鏡 3の位置が複数推定される。体腔内において画像を撮像する間隔が短時間でカプセル型内視鏡 3の動きが比較的小さい為、特定の時刻に推定されたカプセル型内視鏡 3の位置と時間的に前後する時刻に推定されたカプセル型内視鏡 3の位置は、ほぼ同一位置または近接した位置として求められると考えられる。

[0177] 従って、 CPU36は、時間的に前後する時刻に推定された複数のカプセル型内視鏡 3の位置を距離や推定時のコスト値等を条件として各時刻で推定されたカプセル型内視鏡 3の位置を接続し、全体的な接続状態力ゝら各時刻のカプセル型内視鏡 3の位置を求める。

[0178] CPU36は、図 8に示したように時刻 t— 1に推定された位置を P(t-l)j (j=l,2,- --, Nj) 、時刻 tに推定された位置を Pti (1=1,2,· ··, Ni)とする。また、 CPU36は、時刻 t—l、時刻 tで推定された位置 P(t-l)j、 Ptiに対して評価関数 h を以下のように設定す

(t-l)j, ti

る。

[0179] h =d +w(cost + cost )

(t-l)j,ti (t-l)j,ti (t-l)j ti

d = [ (p -p ) ²+ (p -p ) ²+ (p -p ) ²] ^{1 2}

(t-l)j,ti xti x(t-l)j yti y(t-l)j zti z(t-l)j

ただし、 d は各推定された位置の距離を示し、 cost 、 costは位置を推定す

(t-l)j,ti (t-l)j ti るときに得られるコスト値を示し、 wは重み係数を示す。この wは、例えば距離 3cmと位置推定時の最小コスト cost の 3倍の値によって求める。

[0180] つまり、

w=0. 03/ (3cost )

min

としている。 CPU36は、時刻 t 1、時刻 tで推定された位置 P(t-l)j、 Ptiの全ての組合せに対して評価関数の値を求める。そして、 CPU36は、評価関数の値の小さい順に並べ、その場合の最も小さい値のものから上位いくつかを抽出して、記憶する。

[0181] 例えば、 CPU36は、評価関数に対して閾値を評定し、評価関数の値が閾値以上の場合、接続情報と評価関数の値は記憶しない。また、 CPU36は、 2点間の距離が大きい場合、例えば、 5cm以上となる場合には評価関数の算出を中止し、接続情報等の記憶を行わない。

[0182] 最後に、 CPU36は、接続情報と共に記憶されたカプセル型内視鏡 3の位置を始点として、接続情報に従って各時刻の推定位置を接続し、評価関数の値の合計を算出する。 CPU36は、接続が最も長いルートを抽出することにより各時刻のカプセル型内視鏡 3の位置として軌跡を求める。また、 CPU36は、ルートが複数求められた場合、評価関数の合計の小さ、ルートから各時刻のカプセル型内視鏡 3の位置を推定する。ルートが全て途中で切れた場合 (評価関数が全て閾値以上、又は距離が 5cm以上等）、 CPU36は、切れた時刻を始点にして前記同様の処理を行い、切れた部分間の接続は実施例 4と同様に一方の経路の終点と他方の始点との距離が最短になるように接続する。

[0183] CPU36は、時刻 t— 1、時刻 tで推定された位置 P(t-l)j、 Ptiの全ての組合せに対して評価関数の値を求める。そして、 CPU36は、評価関数の値の小さい順に並べ、その場合の最も小さい値のものから上位いくつかを抽出して、記憶する。

[0184] 例えば、 CPU36は、評価関数に対して閾値を評定し、評価関数の値が閾値以上の場合、接続情報と評価関数の値は記憶しない。また、 CPU36は、 2点間の距離が大きい場合、例えば、 5cm以上となる場合には評価関数の算出を中止し、接続情報等の記憶を行わない。

[0185] 本実施例は、以下の効果を有する。

本実施例によると、受信するアンテナ 11の個数、配置位置、アンテナ 23の初期の位置 (X , y , z の与え方、及びノイズ等によってカプセル型内視鏡 3の位置が wg wg wg

複数推定された場合でもカプセル型内視鏡 3の位置を一意に決定できる。また、本実施例によると、 2点間の距離、コスト値を用いて評価関数を設定している為、この評価関数を用いて正確なカプセル型内視鏡 3の位置を推定できる。

[0186] (実施例 7)

次に本発明の実施例 7を説明する。本実施例の構成は実施例 1と同様であり、軌跡推定部の処理内容が異なる。

[0187] 次に本実施例の作用を説明する。

[0188] 上述したように図 13Bは、カプセル型内視鏡 3が存在する空間を複数の領域 R (x

xyz

= 1, 2, 3…ゝ y= l , 2, 3, · '·、 ζ= 1, 2, 3, · · ·)に分割した状態を示す図である。また、図 14は、時刻 t— 1、時刻 tで得られたアンテナ 11の複数の出力値力もカプセル型内視鏡 3の推定された各位置 p(t- l)j(j = l, 2, 3, 〜）、 Pti (i= l, 2, 3, · · ·)を示す図である。

[0189] CPU36は、時刻 tにおいて推定された位置 Pti (i= l, 2, 3, · · ·)が含まれる領域 R を求める。また、 CPU36は、時刻 t—1で得られた領域と接続する場合、以下の評価関数を算出する。

[0190] h =d +w (cost + cost + w /(n 、 + n )

(t-l)j,ti (t-l)j,ti 1 (t-l)j ti 2 Qlmn Qlm+ ln

d 、 = [ (Q — Q ) ²+ (Q Q ) ²+ (Q Q ) ψ²

(t l)j，ti xlmn xlm+ln ylmn ylm+ln zlmn zlm+ln

ただし、 d は、各推定された位置が含まれる領域 R の重心位置 Q と Q tとの

l)j，ti xyz t 1 t 間の距離を示し、また、 cost 及び costは、位置を推定するときに得られるコスト値

(t-l)j ti

を示し、さらに、 w及び wは、重み係数を示す。例えば、 wは、距離 3cmと位置推定

1 2 1

時の最小コストの 3倍の値によって求められる値であり、 wは分割した領域の数と各

2

領域に含まれる推定位置の数 (n 、 n )によって求められる値である。

Qlmn Qlm+ In

[0191] つまり、重み係数 w及び wは、

1 2

wl = 0. 03/ (3cost )

min

w2= 1000. 0

として示される値である。

[0192] CPU36は、上記評価関数によって抽出された、時刻 t 1及び時刻 tの推定位置の接続関係を、分割された領域間で決定する。なお、接続は、隣接する領域間の移動のみとする。また、隣接する領域が複数存在する場合には、領域内に含まれる推定位置の数が多い領域を接続領域とする。図 15に、時刻 tに得られた領域カゝら時刻 t —1の接続の状態を示す。 CPU36は、時刻 tで得られた領域と時刻 t—1に接続される領域の情報を記録する。さらに、 CPU36は、記録された全てのデータに対して抽出された領域と接続情報を記録する。

[0193] CPU36は、実施例 2と同様に最後に記憶された領域を始点、最初に記憶された領域を終点とし、抽出された領域とともに記憶された接続情報を用いて始点力終点までの経路を求める。 CPU36は、得られた経路に含まれる領域の数が最大となる経路を求め、得られた経路力ゝら各時刻の推定位置を決定する。なお、この場合の推定位置は、領域の中心位置 (重心位置）とする。

[0194] CPU36は、隣接する領域が複数存在する場合、各領域内に含まれる推定位置のコスト値 (測定値の計算値の残差の 2乗和等)の最小値を求めるとともに、抽出した領域のコスト値が最小の領域を接続領域とする。 [0195] そして、 CPU36は、各領域のコスト値が最小の推定位置の情報を抽出された領域と接続情報とともに記録する。さらに、 CPU36は、経路に含まれる領域の数により経路の順位付けを行い、上位いくつかの経路に対して経路全体の距離を求め、経路全体の距離が最小となる経路を求める。また、 CPU36は、コスト値の総和が最小となる経路を求めてもよい。

[0196] 本実施例は、以下の効果を有する。

本実施例によると、領域を設定することにより推定位置の数が少なくなるため、実施例 1よりも高速に経路の探索ができる。

[0197] なお、上述した各実施例等において、推定されたアンテナ 23 (或いはカプセル型内視鏡 3)の位置の他に、向きの情報を用いて軌跡を算出する処理に利用しても良い。このように向きの情報も用いると、位置のみの場合よりも精度が高い或いは信頼性が高い軌跡及び位置の算出が可能となる。

[0198] なお、上述した各実施例において、異なる実施例を部分的に組み合わせる等して構成される実施例も本発明に属する。また、本発明の要旨を変更することなぐ一部を変形したものも本発明に属する。

[0199] なお、上述した例では、生体内での生体情報として、体腔内を光学的に撮像した画像情報を取得する場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものでなぐ例えば pHセンサを設けて pHを算出するようなカプセル型医療装置にも適用できる。この他に、薬液とその薬液を散布する手段を設けて医療行為を行えるようにしても良い。

[0200] 本出願は、 2006年 4月 19日に日本国に出願された特願 2006— 115958号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

産業上の利用可能性

[0201] 口から飲み込まれることにより体内を撮像等して生体情報を取得するカプセル型医療装置において、内部に設けたアンテナから電磁波で体外に信号を送信し、その信号を体外に設けた複数のアンテナを用いて受信することにより、生体情報を取得した体内での位置を推定し、複数の位置が推定された場合にもさらに所定の条件を満たすものを抽出する等することにより、信頼性が高い軌跡と位置とを算出できる。

Claims

請求の範囲

[1] 生体内に挿入され、アンテナを備えたカプセル型体内装置と、

前記カプセル型体内装置のアンテナ力電磁波の信号を無線で送信する無線送信手段と、

前記生体外に配置される複数の体外アンテナと、

前記複数の体外アンテナによって受信した時刻における前記電磁波の信号力前記アンテナ若しくはカプセル型体内装置の位置を推定する推定手段と、

前記推定手段により推定された互いに異なる時刻の位置のものが複数推定された場合に対して設定される条件に従って前記カプセル型体内装置の移動した軌跡を算出する軌跡算出手段と、

を具備したことを特徴とするカプセル型医療装置。

[2] 前記推定手段は、前記アンテナの位置と共に前記アンテナの向きを推定し、前記推定手段により推定された位置及び向きの推定値を、実際に検出される検出値と比較し、その比較した値力算出される前記位置及び向きの更新値が所定値以下になるように、前記推定手段による位置及び向きの推定値を補正することを特徴とする請求項 1に記載のカプセル型医療装置。

[3] 前記軌跡算出手段は、経時的に隣接する 2つの時刻においてそれぞれ推定された 2つの位置間の距離が所定値以下のものを前記条件として前記軌跡を算出することを特徴とする請求項 1に記載のカプセル型医療装置。

[4] 前記軌跡算出手段は、経時的に最初の時刻で推定された始点となる位置と最終の時刻で推定された終点となる位置との間において、始点と終点との間で推定された各位置を結ぶ複数の経路における所定値以下のものを前記条件として前記軌跡を算出することを特徴とする請求項 1に記載のカプセル型医療装置。

[5] 前記軌跡算出手段は、前記カプセル型医療装置が挿入される前記生体を複数の小領域に分割し、経時的に隣接する 2つの時刻においてそれぞれ推定された 2つの位置が近接した関係の小領域内にある力否力を前記条件として前記軌跡を算出することを特徴とする請求項 1に記載のカプセル型医療装置。

[6] 前記軌跡算出手段は、前記始点と終点との間で推定された各位置を結ぶ複数の経路の長さが最小となるものを前記軌跡として算出することを特徴とする請求項 4に記載のカプセル型医療装置。

[7] 前記軌跡算出手段は、前記始点と終点との間で推定された各位置を結ぶ複数の経路に含まれる推定された位置が最大となるものを前記軌跡として算出することを特徴とする請求項 4に記載のカプセル型医療装置。

[8] 前記軌跡算出手段は、経時的に隣接して推定された 2つの位置に対して、前記 2 つの位置間の距離情報と、 2つの位置を推定する際に得られる推定情報とを含む評価関数を定義し、この評価関数の値が所定値以下となるものを前記条件として、前記軌跡を算出することを特徴とする請求項 1に記載のカプセル型医療装置。

[9] 前記軌跡算出手段は、経時的に隣接する 2つの時刻においてそれぞれ推定された

2つの位置が前記軌跡の候補となる接続関係にある位置となるものを前記条件に従つて判定する判定手段と、前記接続関係にある位置と判定された情報を用いて接続関係の経路を調べることにより前記軌跡を算出する算出手段とを有することを特徴とする請求項 1に記載のカプセル型医療装置。

[10] 前記カプセル型体内装置は、前記生体内の被写体を撮像するための撮像手段を有して、ることを特徴とする請求項 1に記載のカプセル型医療装置。

[11] 前記カプセル型体内装置は、前記生体内の被写体を撮像するための撮像手段を有していることを特徴とする請求項 2に記載のカプセル型医療装置。

[12] 前記カプセル型体内装置は、前記生体内の被写体を撮像するための撮像手段を有していることを特徴とする請求項 3に記載のカプセル型医療装置。

[13] 前記カプセル型体内装置は、前記生体内の被写体を撮像するための撮像手段を有していることを特徴とする請求項 4に記載のカプセル型医療装置。

[14] 前記カプセル型体内装置は、前記生体内の被写体を撮像するための撮像手段を有していることを特徴とする請求項 5に記載のカプセル型医療装置。

[15] 前記カプセル型体内装置は、前記生体内の被写体を撮像するための撮像手段を有していることを特徴とする請求項 6に記載のカプセル型医療装置。

[16] 前記カプセル型体内装置は、前記生体内の被写体を撮像するための撮像手段を有していることを特徴とする請求項 7に記載のカプセル型医療装置。前記カプセル型体内装置は、前記生体内の被写体を撮像するための撮像手段を有していることを特徴とする請求項 8に記載のカプセル型医療装置。

前記カプセル型体内装置は、前記生体内の被写体を撮像するための撮像手段を有していることを特徴とする請求項 9に記載のカプセル型医療装置。