專(zhuān)利名稱(chēng)：膠囊型內(nèi)窺鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由吞服型的膠囊和接收從該膠囊所發(fā)送的活體信息的體外單元構(gòu)成的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，提出有向體腔內(nèi)插入呈膠囊形狀的膠囊主體，以進(jìn)行檢查等的膠囊型裝置。
例如，在日本國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)平7-111985號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的裝置中，通過(guò)分割為兩半的球形的膠囊，借助通信單元向體外裝置側(cè)通信活體信息。
并且，專(zhuān)利WO 01/87377 A2公報(bào)提出了通過(guò)膠囊內(nèi)所設(shè)置的加速度傳感器等來(lái)檢測(cè)膠囊的運(yùn)動(dòng)(速度)，并根據(jù)檢測(cè)值控制拍攝或顯示速度的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置。
但是，在所述專(zhuān)利WO 01/87377 A2公報(bào)所記載的膠囊中，存在如下的問(wèn)題加速度傳感器等在整個(gè)身體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于傳感器檢測(cè)該運(yùn)動(dòng)，因此無(wú)法正確檢測(cè)膠囊的運(yùn)動(dòng)。例如，在體腔內(nèi)的膠囊不動(dòng)而身體運(yùn)動(dòng)的情況下，有可能多次拍攝或顯示同一對(duì)象。并且，在身體相對(duì)于體腔內(nèi)膠囊的運(yùn)動(dòng)而向反方向移動(dòng)的情況下，有可能判斷為膠囊未運(yùn)動(dòng)，而不拍攝或顯示圖像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種通過(guò)控制圖像的攝影定時(shí)，能夠準(zhǔn)確拍攝診斷所需的圖像，同時(shí)抑制不需要的圖像的拍攝的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置。
本發(fā)明的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置包含拍攝體內(nèi)的圖像并無(wú)線傳送所述圖像的攝像單元；以及接收并記錄從所述攝像單元無(wú)線傳送的圖像的接收單元，其特征在于，具備推測(cè)單元，其通過(guò)在體外的不同位置所配置的多個(gè)天線接收從所述攝像單元無(wú)線傳送的信號(hào)，并從所述天線所接收的信號(hào)推測(cè)所述攝像單元的位置或朝向的至少一方；以及控制單元，其利用所述推測(cè)單元所推測(cè)的位置或朝向的至少一方的信息，控制所述攝像單元的拍攝。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置以及體外終端裝置等體外裝置的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖，(A)是表示膠囊型內(nèi)窺鏡裝置的說(shuō)明圖，(B)是表示體外終端裝置等體外裝置的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖2是表示圖1的膠囊型內(nèi)窺鏡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖3是表示構(gòu)成圖1的天線單元的天線的單心線圈的說(shuō)明圖。
圖4是表示圖2的膠囊型內(nèi)窺鏡的天線以及圖1的天線單元的天線之間的信號(hào)的收發(fā)結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖5是說(shuō)明從圖2的膠囊型內(nèi)窺鏡的天線所發(fā)送的信號(hào)的圖。
圖6是說(shuō)明圖4的信號(hào)處理電路的處理的第1說(shuō)明圖。
圖7是說(shuō)明圖4的信號(hào)處理電路的處理的第2說(shuō)明圖。
圖8是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2的信號(hào)處理電路的處理的圖。
圖9是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3的信號(hào)處理電路的處理的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的膠囊型內(nèi)窺鏡3的攝像電路的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的外部裝置的信號(hào)處理電路的處理流程的流程圖。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例7的終端裝置的處理流程的流程圖。
圖13是表示通過(guò)圖12的處理顯示在終端裝置上的顯示例的第1圖。
圖14是表示通過(guò)圖12的處理顯示在終端裝置上的顯示例的第2圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1(結(jié)構(gòu))圖1(A)是表示本實(shí)施例中的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置1的整體的說(shuō)明圖。在圖1中，膠囊型內(nèi)窺鏡裝置1包括通過(guò)患者2從口吞服來(lái)對(duì)體腔內(nèi)進(jìn)行檢查的膠囊型內(nèi)窺鏡3；以及配置在該患者2體外的外部裝置5，該外部裝置5是連接在無(wú)線接收膠囊型內(nèi)窺鏡3所拍攝的圖像信息的天線單元4上的接收器。
并且，通過(guò)體腔內(nèi)檢查時(shí)安裝于外部裝置5中的用于記錄從膠囊型內(nèi)窺鏡3發(fā)送并由外部裝置5接收的圖像信息的、后述的CompactFlash(注冊(cè)商標(biāo))存儲(chǔ)器等可移動(dòng)型的存儲(chǔ)單元，或者未圖示的USB電纜等，將所述的圖像信息取入到個(gè)人計(jì)算機(jī)等的終端裝置7中。并且，該外部裝置5通過(guò)安裝于托架6上，與終端裝置7也能電連接。
圖1(B)所示的終端裝置7通過(guò)執(zhí)行觀察用瀏覽軟件，可以將積存在外部裝置5中的圖像通過(guò)鍵盤(pán)8a或鼠標(biāo)8b等輸入/操作裝置的操作，而取入到終端主體9中，并能夠在監(jiān)視器部8c中顯示所取入的圖像。
如圖1(A)所示，在吞服膠囊型內(nèi)窺鏡3來(lái)進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查的情況下，在患者2所穿的短上衣10上佩戴安裝有多個(gè)天線11的天線單元4，由膠囊型內(nèi)窺鏡3進(jìn)行攝像，接收從內(nèi)置在其中的天線23(參照?qǐng)D2)發(fā)送的信號(hào)，并且能夠?qū)⑺臄z的圖像保存在與該天線單元4連接的外部裝置5中。該外部裝置5例如可通過(guò)自由裝卸在患者2的腰帶處的掛鉤來(lái)佩戴。并且，天線單元4可以直接貼附于患者的身體表面。
天線單元4的天線11由位置與朝向不同的單心線圈構(gòu)成。例如，可以考慮為如圖3所示的與坐標(biāo)系XYZ的坐標(biāo)軸的方向一致的單心線圈11aX、11aY、…11dY、11dZ。
外部裝置5例如為箱狀，其前面設(shè)置有進(jìn)行圖像顯示的液晶監(jiān)視器12以及進(jìn)行指示操作等的操作部13。
并且，外部裝置5也可以構(gòu)成為僅設(shè)置關(guān)于電池殘留量警告顯示用的LED或作為操作部13的電源開(kāi)關(guān)等。并且，作為第2外部裝置，連接有未圖示的便攜型的顯示裝置(瀏覽器)，該裝置處理從膠囊型內(nèi)窺鏡3發(fā)送的圖像信號(hào)，并且將圖像顯示于所配備的液晶監(jiān)視器上。
如圖2所示，膠囊型內(nèi)窺鏡3以封裝部件14和大致半球形狀成弧型的圓頂型罩14a作為整體，形成為膠囊形狀并且為水密結(jié)構(gòu)，其中，封裝部件14具有對(duì)圓筒的后端側(cè)進(jìn)行封閉的形狀，圓頂型罩14a通過(guò)粘接劑連接在該圓筒的前端側(cè)并對(duì)其進(jìn)行封閉。
在該透明的圓頂型罩14a內(nèi)，在圓筒的中央部分，配置成將使通過(guò)圓頂型罩14a入射的像成像的物鏡15安裝在透鏡框16上，這里，在該成像位置上配置有CCD成像器17作為攝像單元。
并且，這里，在物鏡15的周?chē)?，在同一平面上配置?個(gè)白色LED18作為照明系統(tǒng)。
另外，例如在CCD成像器17的背面?zhèn)?，在封裝部件14的內(nèi)部配置有處理電路19，其驅(qū)動(dòng)白色LED 18發(fā)光，并且驅(qū)動(dòng)CCD成像器17進(jìn)行從CCD成像器17的攝像信號(hào)生成圖像信號(hào)的處理；發(fā)送圖像信號(hào)的通信處理電路20；以及向這些電路19、20供給電源的鈕扣型電池21。
并且，在鈕扣型電池21的后端側(cè)，即另一方的半球形狀的內(nèi)側(cè)，配置有與通信處理電路20連接且收發(fā)電波的天線23。另外，CCD成像器17、白色LED 18和各電路設(shè)置在未圖示的基板上，各基板由可撓性基板連接。
膠囊型內(nèi)窺鏡3的處理電路19產(chǎn)生控制CCD成像器17的攝影定時(shí)的控制信號(hào)，在通常的攝影中1秒拍攝2幀圖像，在如食道那樣膠囊型內(nèi)窺鏡比較高速移動(dòng)的部位，例如1秒拍攝15至30幀的圖像。并且，天線23接收從外部裝置5發(fā)送來(lái)的信號(hào)，所接收的信號(hào)由通信處理電路20處理并向處理電路19發(fā)送。處理電路19根據(jù)發(fā)送來(lái)的信號(hào)，控制CCD成像器17的攝影定時(shí)和白色LED 18的點(diǎn)燈的ON/OFF等。
(作用)如圖4所示，在膠囊型內(nèi)窺鏡3中，從處理電路19輸出的如圖5所示的圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)，經(jīng)由天線23以一定的電波強(qiáng)度被通信處理電路20向外部裝置5發(fā)送，經(jīng)由天線單元4的天線11aX、11aY、…11dY、11dZ，被外部裝置5的發(fā)送接收電路33接收。
收發(fā)電路33向信號(hào)處理電路35發(fā)送圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)，信號(hào)處理電路35比較各天線11ij接收強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度，從比較結(jié)果檢測(cè)出最適合用于接收膠囊型內(nèi)窺鏡3發(fā)送的圖像信號(hào)的天線。信號(hào)處理電路35將通過(guò)最適合的天線得到的圖像信號(hào)發(fā)送并存儲(chǔ)至與信號(hào)處理電路35連接的CompactFlash(注冊(cè)商標(biāo))存儲(chǔ)器(CF存儲(chǔ)器)、硬盤(pán)等的存儲(chǔ)單元47中。并且，信號(hào)處理電路35將通過(guò)最適合的天線得到的圖像信號(hào)發(fā)送至與信號(hào)處理電路35連接的液晶監(jiān)視器12中，顯示膠囊型內(nèi)窺鏡拍攝的圖像。
外部裝置5的信號(hào)處理電路35中包括未圖示的CPU和存儲(chǔ)器，裝入有從各天線11ij的接收強(qiáng)度信號(hào)推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置或朝向的程序。通過(guò)采用日本國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)平11-325810號(hào)公報(bào)所記載的求解多個(gè)非線性方程式的方法能夠推測(cè)該位置或朝向。所述信號(hào)處理電路35根據(jù)天線11aX、11aY、…11dY、11dZ所接收的接收信號(hào)強(qiáng)度，求解以膠囊型內(nèi)窺鏡3中設(shè)置的單心線圈的位置和朝向作為未知數(shù)的12個(gè)非線性方程式。采用高斯—牛頓(Gauss-Newton)法等的反復(fù)改良求解12個(gè)非線性方程式，可以推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置和朝向。所推測(cè)出的位置與朝向用如圖3所示的以天線單元4為基準(zhǔn)的坐標(biāo)系的數(shù)值來(lái)賦值，與圖像信號(hào)一同存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元47中。并且，不必推測(cè)位置和朝向的雙方，可以只推測(cè)一方。
如圖6所示，如果將膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置設(shè)為Pi(Xi，Yi，Zi)，則膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)量Di由下式求得。
Di＝{(Xi-1-Xi)2+(Yi-1-Yi)2+(Zi-1-Zi)2}1/2(1)在膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)量Di小的情況下，拍攝同一視野的圖像的可能性高，因此設(shè)定成使膠囊型內(nèi)窺鏡3的CCD成像器17的攝影定時(shí)變慢。例如，在通常1秒內(nèi)拍攝2幀(Ti＝1/2[s])圖像的情況下，變更為1秒內(nèi)拍攝1幀(Ti＝1/1[s])圖像的定時(shí)。攝影的定時(shí)Ti[s]能夠利用移動(dòng)量Di由下式算出。
Ti＝α/Di[s] (2)其中，α為常數(shù)。
通過(guò)外部裝置5的信號(hào)處理電路35內(nèi)的CPU求解攝影的定時(shí)Ti[s]，并向收發(fā)電路33發(fā)送所求出的攝影定時(shí)，收發(fā)電路33從適當(dāng)?shù)奶炀€11ij向膠囊型內(nèi)窺鏡3發(fā)送(從所述求出的最適合接收?qǐng)D像信號(hào)的天線發(fā)送攝影定時(shí))。
膠囊型內(nèi)窺鏡3利用天線23接收從與外部裝置5連接的天線11ij發(fā)送的攝影定時(shí)信號(hào)，并通過(guò)通信處理電路20向處理電路19發(fā)送。處理電路19根據(jù)發(fā)送來(lái)的攝影定時(shí)，向CCD成像器17發(fā)送控制攝影的信號(hào)。
收集多個(gè)患者的圖像和位置信息，從所收集的圖像與圖像間的膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)量求出用于求解攝影定時(shí)的式(2)中的常數(shù)α。例如，如圖7所示，從所收集的圖像中檢測(cè)同一對(duì)象從圖像的中心Pi-1移動(dòng)至周邊Pi+1的圖像，求出此時(shí)的膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)量D＝Di+Di+1。在膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)比移動(dòng)量D大的情況下，由于考慮圖像間存在未被拍攝的部位，所以設(shè)定α的系數(shù)，使得在移動(dòng)量D下至少拍攝1幀圖像。移動(dòng)量D也可以通過(guò)多個(gè)采樣的平均Davr求得。
(效果)膠囊型內(nèi)窺鏡3內(nèi)配置有產(chǎn)生磁場(chǎng)用的單心線圈，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)由配置在體外的多個(gè)線圈檢測(cè)，由此可以求得膠囊型內(nèi)窺鏡3的正確的移動(dòng)量。根據(jù)正確的移動(dòng)量，能夠變更CCD成像器17的攝影定時(shí)，因此用戶能夠高效率地進(jìn)行圖像診斷。
實(shí)施例2圖8是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2的信號(hào)處理電路的處理的圖。
(結(jié)構(gòu))在實(shí)施例2中，裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，外部裝置5的CPU中所裝入的用于求解攝影定時(shí)Ti[s]的程序不同。
(作用)從所預(yù)測(cè)的膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)量求解向膠囊型內(nèi)窺鏡3發(fā)送的攝影定時(shí)Ti[s]。
一般n-1次的多項(xiàng)式P(t)用下面這樣的式子表示。
P(t)＝a0+a1t+a2t2+……+an-1tn-1(3)在采用3處膠囊型內(nèi)窺鏡3的推定位置Pi-2、Pi-1和Pi的情況下，能夠求出式(3)的三個(gè)系數(shù)a0、a1和a2。例如，關(guān)于X方向從式(3)得到以下的3個(gè)式子。
Xi-2(t0)＝aX0+aX1t0+aX2t02Xi-1(t1)＝aX0+aX1t1+aX2t12(4)Xi(t2)＝aX0+aX1t2+aX2t22通過(guò)求解這3個(gè)聯(lián)立方程式，能夠確定關(guān)于X方向的系數(shù)。其中，t是根據(jù)攝影定時(shí)所求得的時(shí)間。
同樣，關(guān)于Y、Z也可以通過(guò)求出系數(shù)，利用下面這樣的式子算出圖8中示出的所預(yù)測(cè)的膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置P^i+1(預(yù)測(cè)位置P^i+1為t3時(shí)間后的位置)。
X^i+1(t3)＝aX0+aX1t3+aX2t32Y^i+1(t3)＝aY0+aY1t3+aY2t32(5)Z^i+1(t3)＝aZ0+aZ1t3+aZ2t32根據(jù)式(5)求解膠囊型內(nèi)窺鏡3的預(yù)測(cè)位置，通過(guò)式(1)算出圖8中示出的所預(yù)測(cè)的移動(dòng)量D^i+1。通過(guò)將所算出的移動(dòng)量D^i+1代入式(2)能夠求出攝影定時(shí)Ti[s]。
將在外部裝置5中求得的攝影定時(shí)發(fā)送到膠囊型內(nèi)窺鏡3中，膠囊型內(nèi)窺鏡3生成CCD成像器17的控制信號(hào)并且變更攝影的定時(shí)。
在本實(shí)施例中，通過(guò)2次的多項(xiàng)式求出了膠囊型內(nèi)窺鏡3的預(yù)測(cè)位置，但通過(guò)采用多個(gè)所推測(cè)的膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置，能夠預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確的膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置。并且，也可以采用樣條函數(shù)等預(yù)測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置。
(效果)除了實(shí)施例1的效果，還通過(guò)預(yù)測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置，能夠正確地設(shè)定所預(yù)測(cè)的位置上的攝影定時(shí)。
實(shí)施例3圖9是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3的信號(hào)處理電路的處理的圖。
(結(jié)構(gòu))實(shí)施例3的裝置結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，但外部裝置5的CPU進(jìn)行處理，使得采用所推測(cè)的膠囊型內(nèi)窺鏡的朝向信息來(lái)控制攝影的定時(shí)。
(作用)如實(shí)施例1中記載的那樣，根據(jù)從天線11ij得到的接收強(qiáng)度信號(hào)能夠推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置與朝向。如圖9所示，膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)方向有可能與朝向不一致，在膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)量差異小，朝向差異大的情況下，有時(shí)候即使移動(dòng)量小，所拍攝的圖像也不同。
在實(shí)施例1中求出的膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)量Di能夠通過(guò)位置Pi＝(Xi，Yi，Zi)與Pi-1＝(Xi-1，Yi-1，Zi-1)的距離求得。設(shè)各自位置上的朝向?yàn)閂i、Vi-1，則朝向的變化量Δθ為Δθ＝cos-1{Vi·Vi-1/(|Vi|×|Vi-1|)}(6)其中，運(yùn)算『·』為Vi與Vi-1的內(nèi)積，|Vi|以及|Vi-1|為各自的向量大小。
在膠囊型內(nèi)窺鏡3的朝向變化量Δθ大的情況下，同一視野的圖像被拍攝的可能性變低，因此膠囊型內(nèi)窺鏡3的CCD成像器17的攝影定時(shí)被設(shè)定得較快。攝影定時(shí)Ti[s]可以利用移動(dòng)量Di與朝向的變化量Δθ由下式算出。
Ti＝α/Di+βΔθ[s](7)其中，α、β為常數(shù)。
(效果)除了實(shí)施例1的效果，即使在膠囊型內(nèi)窺鏡的移動(dòng)量小、朝向變化大的情況下，通過(guò)檢測(cè)朝向的變化量能夠設(shè)定適當(dāng)?shù)臄z影定時(shí)。
實(shí)施例4圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的膠囊型內(nèi)窺鏡3的處理電路的結(jié)構(gòu)的圖。
(結(jié)構(gòu))實(shí)施例4的裝置結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，但如圖10所示，膠囊型內(nèi)窺鏡3的處理電路19通過(guò)裝入CPU 50和存儲(chǔ)器51等的運(yùn)算功能而構(gòu)成。
(作用)如圖10所示，膠囊型內(nèi)窺鏡3在處理電路19中裝入CPU 50和存儲(chǔ)器51的運(yùn)算功能，使得實(shí)施例1的裝入到外部裝置5的信號(hào)處理電路35中的CPU和存儲(chǔ)器的程序在膠囊型內(nèi)窺鏡3的內(nèi)部執(zhí)行。
膠囊型內(nèi)窺鏡3通過(guò)通信處理電路20經(jīng)由天線23以一定的電波強(qiáng)度發(fā)送圖5所示的圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)，經(jīng)由天線單元4的天線11aX、11aY、…11dY、11dZ，被外部裝置5的收發(fā)電路33接收。
收發(fā)電路33向信號(hào)處理電路35發(fā)送圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)，并存儲(chǔ)在與信號(hào)處理電路35連接的CompactFlash(注冊(cè)商標(biāo))存儲(chǔ)器(CF存儲(chǔ)器)、硬盤(pán)等的存儲(chǔ)單元47中。并且，信號(hào)處理電路35將天線11ij接收的接收強(qiáng)度信號(hào)發(fā)送到收發(fā)電路33中，收發(fā)電路33從適當(dāng)?shù)奶炀€11ij向膠囊型內(nèi)窺鏡3發(fā)送。也可以如實(shí)施例1記載的那樣，求出最適合接收?qǐng)D像信號(hào)的天線，來(lái)發(fā)送接收強(qiáng)度信號(hào)。
膠囊型內(nèi)窺鏡3通過(guò)天線23、通信處理電路20，接收外部裝置5發(fā)送的天線11ij的接收強(qiáng)度信號(hào)并向處理電路19發(fā)送。
膠囊型內(nèi)窺鏡3的處理電路19內(nèi)的CPU 50和存儲(chǔ)器51中，裝入有利用與外部裝置5連接的天線11ij接收的接收強(qiáng)度信號(hào)來(lái)推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置或朝向的程序。如實(shí)施例1中記載的那樣，CPU 50通過(guò)使用求解多個(gè)非線性方程式的方法，推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置或朝向，從所推測(cè)的位置或朝向求解CCD成像器17的攝影定時(shí)。向處理電路19發(fā)送求得的攝影定時(shí)，處理電路19產(chǎn)生控制CCD成像器17的攝影的控制信號(hào)，控制CCD成像器的攝影。
(效果)除了實(shí)施例1的效果，還因?yàn)榭梢栽谀z囊型內(nèi)窺鏡3的內(nèi)部算出移動(dòng)量，所以能夠分散外部裝置5的處理。
實(shí)施例5(結(jié)構(gòu))實(shí)施例5的裝置結(jié)構(gòu)與實(shí)施例4相同，但膠囊型內(nèi)窺鏡3中配置的天線23檢測(cè)配置在體外的天線11ij產(chǎn)生的磁場(chǎng)。
(作用)外部裝置5的收發(fā)電路33生成用于使天線11ij產(chǎn)生不同頻率的磁場(chǎng)的信號(hào)。根據(jù)所生成的信號(hào)，天線11ij產(chǎn)生不同頻率的磁場(chǎng)，膠囊型內(nèi)窺鏡3的天線23接收所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。天線23接收的信號(hào)為強(qiáng)度與頻率不同的信號(hào)所合成的接收信號(hào)。接收信號(hào)通過(guò)通信處理電路20進(jìn)行帶通濾波器的處理、增益的調(diào)整等，并向處理電路19發(fā)送。向處理電路19發(fā)送的接收信號(hào)被數(shù)字化，并存儲(chǔ)在與CPU 50連接的存儲(chǔ)器51中。CPU50對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器51中的接收信號(hào)進(jìn)行頻率抽出處理(傅立葉變換FFT)，求出與各天線11ij產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的接收強(qiáng)度。
膠囊型內(nèi)窺鏡3中裝入有實(shí)施例4所記載那樣的推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置與朝向的程序，利用與各天線11ij對(duì)應(yīng)的接收強(qiáng)度，來(lái)推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置或朝向。從所推測(cè)的位置或朝向算出移動(dòng)量，求得CCD成像器17的攝影定時(shí)。向處理電路19發(fā)送求得的攝影定時(shí)，處理電路19產(chǎn)生控制CCD成像器17的攝影的控制信號(hào)，并控制CCD成像器17的攝影。
膠囊型內(nèi)窺鏡3將通過(guò)CPU 50求得的位置或朝向的信息以及所拍攝的圖像信號(hào)，通過(guò)通信處理電路20變換為能夠從天線23發(fā)送的信號(hào)，并由天線23發(fā)送。由天線23所發(fā)送的信號(hào)通過(guò)與外部裝置5所連接的天線11ij，向收發(fā)電路33發(fā)送，通過(guò)信號(hào)處理電路35變換為能夠存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元47中的信號(hào)，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元47中。
(效果)除了實(shí)施例4的效果，還通過(guò)膠囊型內(nèi)窺鏡的天線能夠檢測(cè)外部的磁場(chǎng)，因此能夠削減供給電源的鈕扣型電池21的消耗電量。
實(shí)施例6圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的外部裝置的信號(hào)處理電路的處理流程的流程圖。
(結(jié)構(gòu))實(shí)施例6的裝置結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，但根據(jù)膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)量，控制向外部裝置5的存儲(chǔ)單元47進(jìn)行圖像信號(hào)與膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置/朝向的記錄。
(作用)膠囊型內(nèi)窺鏡3經(jīng)由天線23以一定的電波強(qiáng)度發(fā)送如圖5所示的圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)，經(jīng)由天線單元4的天線11aX、11aY、…11dY、11dZ，被外部裝置5的收發(fā)電路33接收。
外部裝置5的信號(hào)處理電路35中包括未圖示的CPU和存儲(chǔ)器，按照?qǐng)D11所示的流程圖的程序，從膠囊型內(nèi)窺鏡3所發(fā)送的圖像信號(hào)以及天線11ij的接收強(qiáng)度信號(hào)記錄在存儲(chǔ)單元47中。
如果膠囊型內(nèi)窺鏡3被插入體內(nèi)，則在信號(hào)處理電路35中，如圖11所示的流程圖的程序從步驟S101開(kāi)始。在步驟S102中初始化變量i＝0、j＝1、以及jMAX＝1。
在步驟S103中，圖像信號(hào)與天線11ij的接收強(qiáng)度信號(hào)被取入到程序中，在步驟S104中，如果i比1小，則在步驟S105中將圖像信號(hào)與接收強(qiáng)度記錄到存儲(chǔ)單元47中。
接著，進(jìn)入步驟S106判斷膠囊型內(nèi)窺鏡3是否被排出體外，在存在于體內(nèi)的情況下，進(jìn)入步驟S107，使變量i增加。此外，在膠囊型內(nèi)窺鏡3被排出體外的情況下，進(jìn)入步驟S116，結(jié)束程序。
在步驟S107中增加了變量i時(shí)，進(jìn)入步驟S103，將下一個(gè)圖像信號(hào)與接收強(qiáng)度信號(hào)取入到程序中。在步驟S104中，在i比0大的情況下，進(jìn)入步驟S108，通過(guò)由天線11aX、11aY、…11dY、11dZ接收的接收信號(hào)強(qiáng)度，求解以設(shè)置在膠囊型內(nèi)窺鏡3中的單心線圈的位置與朝向作為未知數(shù)的12個(gè)非線性方程式，利用高斯—牛頓(Gauss-Newton)法等的反復(fù)改良，求解12個(gè)非線性方程式，推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置與朝向。
接著，在步驟S109中利用式(1)算出移動(dòng)量Di，在步驟S110中利用式(2)算出記錄定時(shí)Ti[s]。在步驟S111中，在變量j與特定的值jMAX相等的情況下，進(jìn)入步驟S112，在存儲(chǔ)單元47中記錄圖像信號(hào)和接收強(qiáng)度信號(hào)。進(jìn)入步驟S113，從記錄定時(shí)Ti[s]求出圖像記錄的間隔。
例如，在1秒內(nèi)從膠囊型內(nèi)窺鏡3發(fā)送10幀圖像，并且記錄定時(shí)被計(jì)算為T(mén)i＝0.5[s]的情況下，每隔5張記錄一次圖像(設(shè)定為jMAX＝5)。
然后，在步驟S114中初始化變量j，在步驟S106中判斷膠囊型內(nèi)窺鏡3是否存在于體內(nèi)。
在步驟S111中，在變量j與特定的值jMAX不同的情況下，進(jìn)入步驟S115增加變量j。
在本實(shí)施例中，雖然求出了圖像的記錄間隔，但也可以壓縮或縮小未被記錄的圖像的尺寸，變換成圖標(biāo)等的信息等，并與位置或朝向一并記錄。例如，在記錄的間隔被設(shè)定為5幀的情況下，未被記錄的4幀圖像縮小圖像的尺寸，并且與位置和朝向一起記錄在存儲(chǔ)單元47中。
(效果)除了實(shí)施例1的效果，還因?yàn)檎_地求出在體內(nèi)的膠囊型內(nèi)窺鏡的移動(dòng)量并記錄圖像，所以用戶能夠高效率地進(jìn)行圖像診斷。
實(shí)施例7圖12至圖14涉及本發(fā)明的實(shí)施例7，圖12是表示終端裝置的處理流程的流程圖，圖13是表示通過(guò)圖12的處理在終端裝置中所顯示的顯示例的第1圖，圖14是表示通過(guò)圖12的處理在終端裝置中所顯示的顯示例的第2圖。
(結(jié)構(gòu))實(shí)施例7與實(shí)施例1幾乎相同，因此僅說(shuō)明不同的點(diǎn)，同一結(jié)構(gòu)之處標(biāo)識(shí)相同符號(hào)并省略說(shuō)明。
(作用)如圖4所示出的那樣，膠囊型內(nèi)窺鏡3經(jīng)由天線23以一定的電波強(qiáng)度發(fā)送如圖5所示那樣的圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)，經(jīng)由天線單元4的天線11aX、11aY、…11dY、11dZ，被外部裝置5的收發(fā)電路33接收。
收發(fā)電路33將圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理電路35中，信號(hào)處理電路35比較各天線11ij的接收強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度，從比較結(jié)果檢測(cè)出最適合用于接收膠囊型內(nèi)窺鏡3所發(fā)送的圖像信號(hào)的天線。信號(hào)處理電路35將通過(guò)最適合的天線所得到的圖像信號(hào)以及各天線11ij的接收強(qiáng)度信號(hào)發(fā)送并存儲(chǔ)至與信號(hào)處理電路35所連接的CompactFlash(注冊(cè)商標(biāo))存儲(chǔ)器(CF存儲(chǔ)器)、硬盤(pán)等的存儲(chǔ)單元47中。
當(dāng)通過(guò)膠囊型內(nèi)窺鏡3進(jìn)行的體內(nèi)觀查結(jié)束時(shí)，將記錄在外部裝置5的存儲(chǔ)單元47中的圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)取入到終端裝置7的記錄單元中。
終端裝置7具有未圖示的CPU和存儲(chǔ)器，執(zhí)行用于通過(guò)與終端裝置7連接的鍵盤(pán)或鼠標(biāo)等的用戶界面來(lái)顯示圖像的應(yīng)用軟件。
執(zhí)行應(yīng)用程序時(shí)，在終端裝置7中，圖12所示出的流程圖的程序從步驟S201開(kāi)始。在步驟S202中初始化變量i＝0、j＝1、以及jMAX＝1。在步驟S203中，從記錄單元讀出圖像信號(hào)與天線11ij的接收強(qiáng)度信號(hào)，并取入到程序中，在步驟S204中，如果i比1小，則在步驟S205中由監(jiān)視器等的顯示單元顯示圖像信號(hào)。
接著，進(jìn)入步驟S206，判斷是否讀出了所有的圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)，在存在圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)的情況下，進(jìn)入步驟S207，使變量i增加。此外，在已經(jīng)讀出了所有的圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)的情況下，進(jìn)入步驟S216，結(jié)束程序。
在步驟S207中增加了變量i時(shí)，進(jìn)入步驟S203將下一個(gè)圖像信號(hào)和接收強(qiáng)度信號(hào)從記錄單元中讀出并取入到程序中。在步驟S204中，在i比0大的情況下，進(jìn)入步驟S208，從經(jīng)由天線11aX、11aY、…11dY、11dZ接收的接收信號(hào)強(qiáng)度，求解以設(shè)置在膠囊型內(nèi)窺鏡3中的單心線圈的位置與朝向作為未知數(shù)的12個(gè)非線性方程式，利用高斯—牛頓(Gauss-Newton)法等的反復(fù)改良，求解12個(gè)非線性方程式，并推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡3的位置與朝向。
接著，在步驟S209中利用式(1)算出移動(dòng)量Di，在步驟S210中利用式(2)算出顯示定時(shí)Ti[s]。在步驟S211中，在變量j與特定的值jMAX相等的情況下，進(jìn)入步驟S212，在監(jiān)視器等的顯示單元中顯示圖像。進(jìn)入步驟S213，從顯示定時(shí)Ti[s]求出圖像的顯示間隔。
例如，當(dāng)1秒內(nèi)在記錄單元中記錄10幀圖像，并且顯示定時(shí)被計(jì)算為T(mén)i＝0.5[s]的情況下，每隔5張顯示一次圖像(設(shè)定為jMAX＝5)。
在步驟S214中初始化變量j，在步驟S206中判斷是否讀出了所有的圖像信號(hào)以及接收強(qiáng)度信號(hào)。
在本實(shí)施例中，雖然有時(shí)候存在不能根據(jù)顯示定時(shí)顯示為動(dòng)態(tài)圖像的圖像，但可以如圖13所示，在這樣的情況下，將不能顯示為動(dòng)態(tài)圖像的圖像顯示在與動(dòng)態(tài)圖像顯示區(qū)域100不同的其它區(qū)域101中，并且，也可以如圖14所示，縮小圖像或以圖標(biāo)等的其它顯示方式顯示。
(效果)在本實(shí)施例中也因?yàn)檎_求出膠囊型內(nèi)窺鏡3的移動(dòng)量來(lái)顯示圖像，所以用戶能夠高效率地進(jìn)行圖像診斷。
在本發(fā)明中，可以明確的是在很廣范圍內(nèi)的不同的實(shí)施方式不脫離發(fā)明的精神和范圍，可以根據(jù)本發(fā)明來(lái)構(gòu)成。本發(fā)明只受所附加的權(quán)利要求的范圍限定，不受特定的實(shí)施例的制約。
權(quán)利要求
1.一種膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，包含拍攝體內(nèi)的圖像并無(wú)線傳送所述圖像的攝像單元；以及接收并記錄從所述攝像單元無(wú)線傳送的圖像的接收單元，其特征在于，具備推測(cè)單元，其通過(guò)在體外的不同位置所配置的多個(gè)天線接收從所述攝像單元無(wú)線傳送的信號(hào)，并從所述天線所接收的信號(hào)推測(cè)所述攝像單元的位置或朝向的至少一方；以及控制單元，其利用所述推測(cè)單元所推測(cè)的位置或朝向的至少一方的信息，控制所述攝像單元的拍攝。
2.一種膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，包含拍攝體內(nèi)的圖像并無(wú)線傳送所述圖像的攝像單元；以及接收并記錄從所述攝像單元無(wú)線傳送的圖像的接收單元，其特征在于，具備發(fā)送單元，其在體外的不同位置配置多個(gè)第1天線，并發(fā)送特定大小的信號(hào)；推測(cè)單元，其通過(guò)配置在所述攝像單元中的第2天線接收所述多個(gè)天線產(chǎn)生的信號(hào)，并從所述接收的信號(hào)推測(cè)所述攝像單元的位置或朝向的至少一方；以及控制單元，其利用所述推測(cè)單元所得到的位置或朝向的至少一方的信息，控制所述攝像單元的拍攝。
3.一種膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，包含拍攝體內(nèi)的圖像并無(wú)線傳送所述圖像的攝像單元；以及接收并記錄從所述攝像單元無(wú)線傳送的圖像的接收單元，其特征在于，具備推測(cè)單元，其通過(guò)在體外的不同位置所配置的多個(gè)天線接收從所述攝像單元無(wú)線傳送的信號(hào)，并從所述天線所接收的信號(hào)推測(cè)所述攝像單元的位置或朝向的至少一方；以及控制單元，其利用所述推測(cè)單元所得到的位置或朝向的至少一方的信息，控制所述接收單元的記錄。
4.一種膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，包含拍攝體內(nèi)的圖像并無(wú)線傳送所述圖像的攝像單元；以及接收并記錄從所述攝像單元所無(wú)線傳送的圖像的接收單元，其特征在于，具備發(fā)送單元，其在體外的不同位置配置多個(gè)第1天線，并發(fā)送特定大小的信號(hào)；推測(cè)單元，其通過(guò)配置在所述攝像單元中的第2天線接收所述多個(gè)第1天線產(chǎn)生的信號(hào)，并從所述接收的信號(hào)推測(cè)所述攝像單元的位置或朝向的至少一方；以及控制單元，其利用所述推測(cè)單元所得到的位置或朝向的至少一方的信息，控制所述接收單元的記錄。
5.一種膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，具備攝像單元，其拍攝體內(nèi)的圖像并無(wú)線傳送所述圖像；接收單元，其接收并記錄從所述攝像單元無(wú)線傳送的圖像以及接收強(qiáng)度信號(hào)；推測(cè)單元，其通過(guò)在體外的不同位置所配置的多個(gè)天線接收從所述攝像單元無(wú)線傳送的信號(hào)，并從所述天線所接收的信號(hào)推測(cè)所述攝像單元的位置或朝向的至少一方；控制單元，其利用所述推測(cè)單元所得到的位置或朝向的至少一方的信息，控制記錄在所述接收單元中的圖像的顯示；以及顯示單元，其顯示通過(guò)所述控制單元所控制的圖像。
6.一種膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，包含拍攝體內(nèi)的圖像并無(wú)線傳送所述圖像的攝像單元；以及接收并記錄從所述攝像單元無(wú)線傳送的圖像的接收單元，其特征在于，具備發(fā)送單元，其在體外的不同位置配置多個(gè)第1天線，并發(fā)送特定大小的信號(hào)；推測(cè)單元，其通過(guò)配置在所述攝像單元中的第2天線接收所述多個(gè)第1天線產(chǎn)生的信號(hào)，并從所述接收的信號(hào)推測(cè)所述攝像單元的位置或朝向的至少一方；控制單元，其利用所述推測(cè)單元所得到的位置或朝向的至少一方的信息，控制記錄在所述接收單元中的圖像的顯示；以及顯示單元，其顯示通過(guò)所述控制單元所控制的圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述控制單元包含移動(dòng)量算出單元，其從所述推測(cè)單元所得到的多個(gè)攝像單元的位置算出移動(dòng)量；以及攝影控制單元，其從所述移動(dòng)量控制所述攝像單元的拍攝。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述控制單元包含移動(dòng)量算出單元，其從所述推測(cè)單元所得到的多個(gè)攝像單元的位置算出移動(dòng)量；以及記錄控制單元，其從所述移動(dòng)量控制所述接收單元的記錄。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述控制單元包含移動(dòng)量算出單元，其從所述推測(cè)單元所得到的多個(gè)攝像單元的位置算出移動(dòng)量；以及控制單元，其從所述移動(dòng)量控制記錄在所述接收單元中的圖像的顯示。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9的任意一項(xiàng)所述的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述移動(dòng)量算出單元包含從所述推測(cè)單元所得到的多個(gè)攝像單元的位置算出所預(yù)測(cè)的移動(dòng)量的單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述所預(yù)測(cè)的移動(dòng)量由如下的近似函數(shù)算出，該近似函數(shù)從所述推測(cè)單元所得到的多個(gè)攝像單元的位置而求出。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述控制單元包含朝向變化量算出單元，其算出所述推測(cè)單元所得到的多個(gè)攝像單元的朝向的變化量；以及攝影控制單元，其從所述移動(dòng)量和所述朝向的變化量控制所述攝像單元的拍攝。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述控制單元包含朝向變化量算出單元，其算出所述推測(cè)單元所得到的多個(gè)攝像單元的朝向的變化量；以及記錄控制單元，其從所述移動(dòng)量和所述朝向的變化量控制所述接收單元的記錄。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膠囊型內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述控制單元包含朝向變化量算出單元，其算出所述推測(cè)單元所得到的多個(gè)攝像單元的朝向的變化量；以及顯示控制單元，其從所述移動(dòng)量和所述朝向的變化量控制記錄在所述接收單元中的圖像的顯示。
全文摘要
外部裝置的信號(hào)處理電路中包括未圖示的CPU和存儲(chǔ)器，裝入有從各天線的接收強(qiáng)度信號(hào)推測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡的位置或朝向的至少一方的程序。膠囊型內(nèi)窺鏡中配置有用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的單心線圈，通過(guò)配置在體外的多個(gè)線圈檢測(cè)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，能夠求出膠囊型內(nèi)窺鏡的正確的移動(dòng)量。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，控制圖像的攝影定時(shí)，可靠地拍攝診斷所需的圖像，同時(shí)抑制不需要圖像的拍攝。
文檔編號(hào)A61B5/07GK1909825SQ20058000233
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者長(zhǎng)谷川潤(rùn), 西村博一, 田中秀樹(shù), 井上涼子 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社