本發(fā)明涉及一種用于對(duì)被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的膠囊型醫(yī)療裝置的位置和姿勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，開(kāi)發(fā)出一種用于被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)來(lái)獲取與被檢體有關(guān)的各種信息、或者向被檢體投放藥劑之類(lèi)的膠囊型醫(yī)療裝置。作為一例，已知一種形成為能夠被導(dǎo)入到被檢體的消化管內(nèi)的大小的膠囊型內(nèi)窺鏡。膠囊型內(nèi)窺鏡在呈膠囊形狀的殼體的內(nèi)部具備攝像功能和無(wú)線通信功能，在由被檢體咽下之后，一邊在消化管內(nèi)移動(dòng)一邊進(jìn)行攝像，并依次無(wú)線發(fā)送被檢體的臟器內(nèi)部的圖像的圖像數(shù)據(jù)。以下，將被檢體內(nèi)的圖像也稱(chēng)為體內(nèi)圖像。

另外，還開(kāi)發(fā)出一種用于檢測(cè)這種膠囊型醫(yī)療裝置在被檢體內(nèi)的位置的系統(tǒng)。例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下一種位置檢測(cè)系統(tǒng)：具備膠囊型醫(yī)療裝置和磁場(chǎng)檢測(cè)用線圈，該膠囊型醫(yī)療裝置內(nèi)置有通過(guò)供給電力而產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁場(chǎng)發(fā)生線圈，該磁場(chǎng)檢測(cè)用線圈在被檢體外檢測(cè)由磁場(chǎng)發(fā)生線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，該位置檢測(cè)系統(tǒng)基于由磁場(chǎng)檢測(cè)用線圈檢測(cè)出的磁場(chǎng)的強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)運(yùn)算。以下，將磁場(chǎng)檢測(cè)用線圈也簡(jiǎn)稱(chēng)為檢測(cè)線圈。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2008-132047號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

在位置檢測(cè)系統(tǒng)中，由于強(qiáng)度上的要求、加工性等問(wèn)題，大多使用金屬構(gòu)件。例如，在用于載置被檢體的床中通常設(shè)置有金屬制的架。另外，還有時(shí)利用金屬制的架支承用于配設(shè)檢測(cè)線圈的面板。在上述位置檢測(cè)系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)行膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)時(shí)，對(duì)于從膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生的位置檢測(cè)用的磁場(chǎng)而言，這些金屬構(gòu)件成為干擾源，從而有可能在檢測(cè)線圈所檢測(cè)的磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)中產(chǎn)生誤差。在產(chǎn)生了該誤差的情況下，基于包含誤差的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行位置檢測(cè)運(yùn)算，存在膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)精度降低這樣的問(wèn)題。

本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種即使在存在對(duì)膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)用的磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾的干擾源的情況下也能夠抑制膠囊型醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)精度的降低的位置檢測(cè)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)方法。

用于解決問(wèn)題的方案

為了解決上述的問(wèn)題而實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，具備：向被檢體內(nèi)導(dǎo)入的膠囊型醫(yī)療裝置，其在內(nèi)部設(shè)置有用于產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的磁場(chǎng)發(fā)生部；多個(gè)檢測(cè)線圈，所述多個(gè)檢測(cè)線圈被配設(shè)在所述被檢體的外部，檢測(cè)所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)并分別輸出多個(gè)檢測(cè)信號(hào)；磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件，其被配置在由存在于所述膠囊型醫(yī)療裝置的檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的所述膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)所能到達(dá)的空間內(nèi)，通過(guò)所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生磁場(chǎng)；磁場(chǎng)校正部，其針對(duì)從所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別輸出的所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值，對(duì)因所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件引起的磁場(chǎng)成分進(jìn)行校正；校正系數(shù)存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)在所述磁場(chǎng)校正部中使用的校正系數(shù)；以及位置計(jì)算部，其使用由所述磁場(chǎng)校正部校正后的所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值，來(lái)計(jì)算所述膠囊型醫(yī)療裝置的位置和姿勢(shì)中的至少一方，其中，所述校正系數(shù)是在所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件被配置在所述空間內(nèi)且所述膠囊型醫(yī)療裝置被配置在所述檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的特定位置的狀態(tài)下由所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的多個(gè)測(cè)定值與在所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件沒(méi)有被配置在所述空間內(nèi)且所述膠囊型醫(yī)療裝置被配置在所述特定位置的狀態(tài)下由所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的多個(gè)測(cè)定值的函數(shù)。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，還具備磁場(chǎng)檢測(cè)部，該磁場(chǎng)檢測(cè)部能夠檢測(cè)配置有所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件的位置處的磁場(chǎng)，所述磁場(chǎng)校正部使用由所述磁場(chǎng)檢測(cè)部檢測(cè)出的磁場(chǎng)的輸出值來(lái)對(duì)所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值進(jìn)行校正。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，所述磁場(chǎng)檢測(cè)部是沿著所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件的外周卷繞而成的線圈。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件呈環(huán)狀，是支承用于載置所述被檢體的基部的金屬制的架。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，所述多個(gè)檢測(cè)線圈被配置在同一基板上，所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件呈環(huán)狀，是設(shè)置在所述基板的周?chē)鷣?lái)支承所述基板的金屬制的架。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件是金屬制的板。

本發(fā)明所涉及的位置檢測(cè)方法的特征在于，包括以下步驟：磁場(chǎng)檢測(cè)步驟，利用配設(shè)在被檢體的外部的多個(gè)檢測(cè)線圈來(lái)檢測(cè)由向所述被檢體內(nèi)導(dǎo)入的膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)，并分別輸出多個(gè)檢測(cè)信號(hào)；磁場(chǎng)校正步驟，針對(duì)從所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別輸出的所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值，使用預(yù)先存儲(chǔ)的校正系數(shù)來(lái)對(duì)因磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件引起的磁場(chǎng)成分進(jìn)行校正，所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件被配設(shè)在由存在于所述膠囊型醫(yī)療裝置的檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的所述膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)所能到達(dá)的空間內(nèi)，通過(guò)所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生磁場(chǎng)；以及位置計(jì)算步驟，使用在所述磁場(chǎng)校正步驟中校正后的所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值，來(lái)計(jì)算所述膠囊型醫(yī)療裝置的位置和姿勢(shì)中的至少一方，其中，所述校正系數(shù)是在通過(guò)所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件被配置在由存在于所述膠囊型醫(yī)療裝置的檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的所述膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)所能到達(dá)的空間內(nèi)且所述膠囊型醫(yī)療裝置被配置在所述檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的特定位置的狀態(tài)下由所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的多個(gè)測(cè)定值與在所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件沒(méi)有被配置在所述空間內(nèi)且所述膠囊型醫(yī)療裝置被配置在所述特定位置的狀態(tài)下由所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的多個(gè)測(cè)定值的函數(shù)。

本發(fā)明所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，具備：向被檢體內(nèi)導(dǎo)入的膠囊型醫(yī)療裝置，其在內(nèi)部設(shè)置有用于產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的磁場(chǎng)發(fā)生部；多個(gè)檢測(cè)線圈，所述多個(gè)檢測(cè)線圈被配設(shè)在所述被檢體的外部，檢測(cè)所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)并分別輸出多個(gè)檢測(cè)信號(hào)；磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件，其被配置在由存在于所述膠囊型醫(yī)療裝置的檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的所述膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)所能到達(dá)的空間內(nèi)，所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件呈構(gòu)成閉合回路的環(huán)狀，通過(guò)所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生磁場(chǎng)；磁場(chǎng)校正部，其針對(duì)從所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別輸出的所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值，對(duì)因所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件引起的磁場(chǎng)成分進(jìn)行校正；校正系數(shù)存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)在所述磁場(chǎng)校正部中使用的校正系數(shù)；以及位置計(jì)算部，其執(zhí)行位置檢測(cè)運(yùn)算，在該位置檢測(cè)運(yùn)算中，所述位置計(jì)算部使用由所述磁場(chǎng)校正部校正后的所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值，來(lái)計(jì)算所述膠囊型醫(yī)療裝置的位置和姿勢(shì)，其中，所述校正系數(shù)是在所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件被配置在所述空間內(nèi)且從所述檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的特定位置產(chǎn)生了具有特定強(qiáng)度的磁場(chǎng)的狀態(tài)下由所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述磁場(chǎng)的多個(gè)測(cè)定值與在所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件沒(méi)有被配置在所述空間內(nèi)且從所述特定位置產(chǎn)生了具有所述特定強(qiáng)度的磁場(chǎng)的狀態(tài)下由所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述磁場(chǎng)的多個(gè)測(cè)定值的函數(shù)。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，基于在將所述膠囊型醫(yī)療裝置配置在所述特定位置并使該膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生了所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的狀態(tài)下由所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的多個(gè)測(cè)定值，來(lái)計(jì)算所述校正系數(shù)。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，基于在通過(guò)對(duì)所述多個(gè)檢測(cè)線圈中的一個(gè)檢測(cè)線圈供給電力來(lái)使該一個(gè)檢測(cè)線圈產(chǎn)生了磁場(chǎng)的狀態(tài)下由除所述一個(gè)檢測(cè)線圈以外的多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述磁場(chǎng)的測(cè)定值，來(lái)計(jì)算所述校正系數(shù)。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，還具備交鏈磁通計(jì)算部，該交鏈磁通計(jì)算部基于由所述位置計(jì)算部計(jì)算出的所述膠囊型醫(yī)療裝置的位置及姿勢(shì)與所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件的開(kāi)口面之間的關(guān)系，來(lái)計(jì)算針對(duì)所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件的交鏈磁通，所述磁場(chǎng)校正部使用所述校正系數(shù)和由所述交鏈磁通計(jì)算部計(jì)算出的所述交鏈磁通，來(lái)對(duì)所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值進(jìn)行校正。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，還具備：第二磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件，其配置在由存在于所述膠囊型醫(yī)療裝置的檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的所述膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)所能到達(dá)的空間內(nèi)，所述第二磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件呈構(gòu)成閉合回路的環(huán)狀，通過(guò)所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生磁場(chǎng)；第二校正系數(shù)存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)用于在所述磁場(chǎng)校正部中對(duì)因所述第二磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件引起的磁場(chǎng)成分進(jìn)行校正的第二校正系數(shù)；以及第二交鏈磁通計(jì)算部，其基于由所述位置計(jì)算部計(jì)算出的所述膠囊型醫(yī)療裝置的位置及姿勢(shì)與所述第二磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件的開(kāi)口面之間的關(guān)系，來(lái)計(jì)算針對(duì)所述第二磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件的第二交鏈磁通，所述磁場(chǎng)校正部使用所述交鏈磁通和所述校正系數(shù)以及所述第二交鏈磁通和所述第二校正系數(shù)，來(lái)對(duì)所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值進(jìn)行校正。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，還具備用于載置所述被檢體的臺(tái)，所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件是支承所述臺(tái)的支承構(gòu)件。

上述位置檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，所述多個(gè)檢測(cè)線圈排列在呈平面狀的面板的主面上，所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件是支承所述面板的支承構(gòu)件。

本發(fā)明所涉及的位置檢測(cè)方法的特征在于，包括以下步驟：磁場(chǎng)檢測(cè)步驟，利用配設(shè)在被檢體的外部的多個(gè)檢測(cè)線圈來(lái)檢測(cè)由向所述被檢體內(nèi)導(dǎo)入的膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)，并分別輸出多個(gè)檢測(cè)信號(hào)；磁場(chǎng)校正步驟，針對(duì)從所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別輸出的所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值，使用預(yù)先計(jì)算出的校正系數(shù)來(lái)對(duì)因磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件引起的磁場(chǎng)成分進(jìn)行校正，所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件被配置在由存在于所述膠囊型醫(yī)療裝置的檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的所述膠囊型醫(yī)療裝置產(chǎn)生的所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)所能到達(dá)的空間內(nèi)，所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件呈構(gòu)成閉合回路的環(huán)狀，通過(guò)所述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生磁場(chǎng)；以及位置計(jì)算步驟，使用在所述磁場(chǎng)校正步驟中校正后的所述多個(gè)檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值，來(lái)計(jì)算所述膠囊型醫(yī)療裝置的位置和姿勢(shì)，其中，所述校正系數(shù)是在所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件被配置在所述空間內(nèi)且從所述檢測(cè)對(duì)象區(qū)域內(nèi)的特定位置產(chǎn)生了具有特定強(qiáng)度的磁場(chǎng)的狀態(tài)下由所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述磁場(chǎng)的多個(gè)測(cè)定值與在所述磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件沒(méi)有被配置在所述空間內(nèi)且從所述特定位置產(chǎn)生了具有所述特定強(qiáng)度的磁場(chǎng)的狀態(tài)下由所述多個(gè)檢測(cè)線圈分別檢測(cè)出的所述磁場(chǎng)的多個(gè)測(cè)定值的函數(shù)。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠排除磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)中的干擾磁場(chǎng)的影響，從而能夠抑制位置檢測(cè)運(yùn)算中的精度降低。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的概要的示意圖。

圖2是示出圖1所示的膠囊型內(nèi)窺鏡的內(nèi)部構(gòu)造的一例的示意圖。

圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖4是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1中的校正系數(shù)的計(jì)算方法的流程圖。

圖5是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的位置檢測(cè)方法的流程圖。

圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的位置檢測(cè)方法中的校準(zhǔn)處理的流程圖。

圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的位置檢測(cè)方法的流程圖。

圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖12是示出圖11所示的金屬結(jié)構(gòu)物的具體例的示意圖。

圖13是示出圖12所示的支承架的俯視圖。

圖14是用于說(shuō)明將圖13所示的支承架設(shè)為干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的情況下的校正系數(shù)的獲取方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)方法。此外，在以下所說(shuō)明的實(shí)施方式中，作為在位置檢測(cè)系統(tǒng)中設(shè)為檢測(cè)對(duì)象的膠囊型醫(yī)療裝置的一個(gè)方式，例示經(jīng)口而被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)來(lái)拍攝被檢體的消化管內(nèi)的膠囊型內(nèi)窺鏡，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施方式。即，本發(fā)明例如能夠應(yīng)用于在被檢體的管腔內(nèi)從食道移動(dòng)到肛門(mén)的膠囊型內(nèi)窺鏡、向被檢體內(nèi)配送藥劑等的膠囊型醫(yī)療裝置、具備測(cè)定被檢體內(nèi)的ph的ph傳感器的膠囊型醫(yī)療裝置等呈膠囊型的各種醫(yī)療裝置的位置檢測(cè)。

另外，在以下的說(shuō)明中，各附圖只不過(guò)是以能夠理解本發(fā)明的內(nèi)容的程度概要性地示出了形狀、大小以及位置關(guān)系。因而，本發(fā)明并不僅限定于各附圖中例示出的形狀、大小以及位置關(guān)系。此外，在附圖的記載中對(duì)同一部分標(biāo)注同一附圖標(biāo)記。

(實(shí)施方式1)

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的概要的示意圖。如圖1所示，實(shí)施方式1所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)1是用于檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡的位置的系統(tǒng)，該膠囊型內(nèi)窺鏡作為膠囊型醫(yī)療裝置的一例，被導(dǎo)入到被檢體20內(nèi)來(lái)拍攝該被檢體20內(nèi)，該位置檢測(cè)系統(tǒng)1具備：膠囊型內(nèi)窺鏡10；床21，其用于載置被檢體20；磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30，其檢測(cè)由膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)；以及運(yùn)算裝置40，其基于從磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30輸出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)來(lái)進(jìn)行膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)等運(yùn)算處理。另外，位置檢測(cè)系統(tǒng)1也可以還具備：接收裝置50，其經(jīng)由粘貼于被檢體20的體表的接收天線51a來(lái)接收從膠囊型內(nèi)窺鏡10無(wú)線發(fā)送來(lái)的信號(hào)；以及顯示裝置60，其顯示從運(yùn)算裝置40輸出的圖像、膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置信息等。

圖2是示出圖1所示的膠囊型內(nèi)窺鏡10的內(nèi)部構(gòu)造的一例的示意圖。如圖2所示，膠囊型內(nèi)窺鏡10具備：殼體100，其呈形成為易于被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的大小的膠囊型；攝像部11，其收納在該殼體100內(nèi)，拍攝被檢體內(nèi)來(lái)獲取攝像信號(hào)；控制部12，其控制包括攝像部11在內(nèi)的膠囊型內(nèi)窺鏡10的各部的動(dòng)作，并且對(duì)由攝像部11獲取到的攝像信號(hào)實(shí)施規(guī)定的信號(hào)處理；發(fā)送部13，其無(wú)線發(fā)送被實(shí)施信號(hào)處理后的攝像信號(hào)；磁場(chǎng)發(fā)生部14，其產(chǎn)生交變磁場(chǎng)來(lái)作為該膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)；以及電源部15，其向膠囊型內(nèi)窺鏡10的各部供給電力。

殼體100是形成為能夠被導(dǎo)入到被檢體的臟器內(nèi)部的大小的外殼。殼體100具有呈圓筒形狀的筒狀殼體101和呈圓頂形狀的圓頂狀殼體102、103，通過(guò)利用呈圓頂形狀的圓頂狀殼體102、103堵塞筒狀殼體101的兩側(cè)開(kāi)口端來(lái)實(shí)現(xiàn)該殼體100。筒狀殼體101由對(duì)可見(jiàn)光而言大致不透明的有色的構(gòu)件形成。另外，圓頂狀殼體102、103中的至少一方(在圖2中是攝像部11側(cè)的圓頂狀殼體102)由對(duì)可見(jiàn)光等規(guī)定波長(zhǎng)頻帶的光而言透明的光學(xué)構(gòu)件形成。此外，在圖2中，只在一方的圓頂狀殼體102側(cè)設(shè)置了一個(gè)攝像部11，但也可以設(shè)置兩個(gè)攝像部11，在該情況下，圓頂狀殼體103也由透明的光學(xué)構(gòu)件形成。這種殼體100在內(nèi)部液密性地包含攝像部11、控制部12、發(fā)送部13、磁場(chǎng)發(fā)生部14以及電源部15。

攝像部11具有l(wèi)ed等照明部111、聚光透鏡等光學(xué)系統(tǒng)112以及cmos圖像傳感器或ccd等攝像元件113。照明部111向攝像元件113的攝像視野發(fā)出白色光等照明光，隔著圓頂狀殼體102對(duì)攝像視野內(nèi)的被檢體進(jìn)行照明。光學(xué)系統(tǒng)112將來(lái)自該攝像視野的反射光會(huì)聚到攝像元件113的攝像面而使其成像。攝像元件113將在攝像面接收到的來(lái)自攝像視野的反射光(光信號(hào))轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來(lái)作為圖像信號(hào)輸出。

控制部12使攝像部11以規(guī)定的攝像幀頻進(jìn)行動(dòng)作，并且使照明部111與攝像幀頻同步地發(fā)光。另外，控制部12對(duì)由攝像部11生成的攝像信號(hào)實(shí)施a/d(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換、其它規(guī)定的信號(hào)處理來(lái)生成圖像數(shù)據(jù)。并且，控制部12通過(guò)使電源部15向磁場(chǎng)發(fā)生部14供給電力來(lái)使磁場(chǎng)發(fā)生部14產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。

發(fā)送部13具備發(fā)送天線，獲取被控制部12實(shí)施信號(hào)處理后的圖像數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)信息并實(shí)施調(diào)制處理后經(jīng)由發(fā)送天線依次無(wú)線發(fā)送到外部。

磁場(chǎng)發(fā)生部14包含磁場(chǎng)發(fā)生線圈141和電容器142，接收來(lái)自電源部15的電力供給而產(chǎn)生規(guī)定頻率的交變磁場(chǎng)來(lái)作為位置檢測(cè)用磁場(chǎng)，其中，該磁場(chǎng)發(fā)生線圈141形成諧振電路的一部分，通過(guò)電流流過(guò)而產(chǎn)生磁場(chǎng)，該電容器142與該磁場(chǎng)發(fā)生線圈141一起形成諧振電路。

電源部15是紐扣型電池、電容器等蓄電部，具有磁開(kāi)關(guān)、光開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)部。關(guān)于電源部15，在設(shè)成具有磁開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)的情況下，利用從外部施加的磁場(chǎng)來(lái)切換電源的接通斷開(kāi)狀態(tài)，在接通狀態(tài)的情況下，電源部15適當(dāng)?shù)貙?duì)膠囊型內(nèi)窺鏡10的各構(gòu)成部(攝像部11、控制部12以及發(fā)送部13)供給蓄電部的電力。另外，在斷開(kāi)狀態(tài)的情況下，電源部15停止向膠囊型內(nèi)窺鏡10的各構(gòu)成部供給電力。

再次參照?qǐng)D1，床21具備用于使被檢體20橫躺的基部22和用于支承該基部22的床架23。由于對(duì)床架23要求強(qiáng)度，因此在本實(shí)施方式1中由金屬形成床架23。

圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30具備配設(shè)有多個(gè)檢測(cè)線圈cn的線圈單元31以及對(duì)從各檢測(cè)線圈cn輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理部32。在此，下標(biāo)n是表示各個(gè)檢測(cè)線圈的序號(hào)，在圖3的情況下，n＝1～12。

各檢測(cè)線圈cn由將線圈線材卷繞成螺旋彈簧狀所得到的筒型線圈構(gòu)成，例如具有開(kāi)口直徑為30mm～40mm左右、高度為5mm左右的尺寸。各檢測(cè)線圈cn產(chǎn)生與在各檢測(cè)線圈cn自身的位置分布的磁場(chǎng)相應(yīng)的電流，將該電流作為磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)輸出到信號(hào)處理部32。

這些檢測(cè)線圈cn被配設(shè)在由樹(shù)脂等非金屬材料形成的呈平面狀的面板33的主面上。另外，也可以在面板33的外周設(shè)置用于支承面板33的金屬架34。

該線圈單元31能夠檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置的區(qū)域是檢測(cè)對(duì)象區(qū)域r。檢測(cè)對(duì)象區(qū)域r是包括膠囊型內(nèi)窺鏡10在被檢體20內(nèi)所能移動(dòng)的范圍的三維區(qū)域，是根據(jù)多個(gè)檢測(cè)線圈cn的配置、膠囊型內(nèi)窺鏡10內(nèi)的磁場(chǎng)發(fā)生部14所產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的強(qiáng)度等預(yù)先設(shè)定的。

信號(hào)處理部32具備與多個(gè)檢測(cè)線圈cn分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)處理信道chn。各信號(hào)處理信道chn具備放大部321、a/d轉(zhuǎn)換部(a/d)322以及fft處理部(fft)323，用于輸出檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值，其中，放大部321將從檢測(cè)線圈cn輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大，a/d轉(zhuǎn)換部(a/d)322對(duì)被放大后的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，fft處理部(fft)323對(duì)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換所得到的檢測(cè)信號(hào)實(shí)施高速傅里葉變換處理。

運(yùn)算裝置40例如由個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站等通用計(jì)算機(jī)構(gòu)成，執(zhí)行基于從信號(hào)處理部32輸出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)來(lái)檢測(cè)膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)的運(yùn)算處理、基于經(jīng)由接收裝置50接收到的圖像信號(hào)來(lái)生成被檢體20內(nèi)的圖像的運(yùn)算處理。

詳細(xì)地說(shuō)，運(yùn)算裝置40具備：干擾磁場(chǎng)計(jì)算部401，其計(jì)算從成為位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的干擾源的構(gòu)件(磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件)產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)；校正系數(shù)存儲(chǔ)部402，其存儲(chǔ)對(duì)由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值進(jìn)行校正時(shí)使用的校正系數(shù)；磁場(chǎng)校正部403，其對(duì)由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值進(jìn)行校正；以及位置計(jì)算部404，其基于校正后的測(cè)定值來(lái)計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)中的至少一方。其中，校正系數(shù)存儲(chǔ)部402存儲(chǔ)有針對(duì)從信號(hào)處理信道chn輸出的每個(gè)測(cè)定值應(yīng)用的、與檢測(cè)線圈cn的位置相應(yīng)的多個(gè)校正系數(shù)。

另外，運(yùn)算裝置40還具備：存儲(chǔ)部405，其存儲(chǔ)與由位置計(jì)算部404計(jì)算出的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)有關(guān)的信息等；圖像處理部406，其通過(guò)對(duì)從膠囊型內(nèi)窺鏡10無(wú)線發(fā)送并由接收裝置50(參照?qǐng)D1)接收到的圖像信號(hào)實(shí)施規(guī)定的圖像處理來(lái)生成圖像數(shù)據(jù)；以及輸出部407，其輸出存儲(chǔ)部405中存儲(chǔ)的與位置和姿勢(shì)有關(guān)的信息、圖像數(shù)據(jù)。以下，將與膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)有關(guān)的信息也簡(jiǎn)稱(chēng)為位置信息。

存儲(chǔ)部405是使用快閃存儲(chǔ)器或硬盤(pán)等以能夠改寫(xiě)的方式保存信息的存儲(chǔ)介質(zhì)以及寫(xiě)入讀取裝置實(shí)現(xiàn)的。存儲(chǔ)部405除了存儲(chǔ)上述的位置信息、圖像數(shù)據(jù)以外，還存儲(chǔ)用于控制運(yùn)算裝置40的各部的各種程序或各種參數(shù)、膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)運(yùn)算程序、圖像處理程序。

接收裝置50從在利用膠囊型內(nèi)窺鏡10進(jìn)行檢查時(shí)粘貼于被檢體的體表的多個(gè)接收天線51a中選擇對(duì)從膠囊型內(nèi)窺鏡10發(fā)送的無(wú)線信號(hào)而言接收強(qiáng)度最高的接收天線51a，通過(guò)對(duì)經(jīng)由所選擇的接收天線51a接收到的無(wú)線信號(hào)實(shí)施解調(diào)處理等來(lái)獲取圖像信號(hào)和關(guān)聯(lián)信息。

顯示裝置60包含液晶、有機(jī)el等各種顯示器，基于在運(yùn)算裝置40中生成的位置信息、圖像數(shù)據(jù)，來(lái)將被檢體的體內(nèi)圖像、膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置、方向等信息進(jìn)行畫(huà)面顯示。

接著，對(duì)實(shí)施方式1所涉及的位置檢測(cè)方法中的測(cè)定值的校正方法進(jìn)行說(shuō)明?？紤]膠囊型內(nèi)窺鏡10存在于檢測(cè)對(duì)象區(qū)域r內(nèi)的任意位置的情況。此時(shí)，當(dāng)在從膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)所能到達(dá)的范圍內(nèi)存在能夠視作環(huán)形線圈(閉合回路)的金屬制的構(gòu)件時(shí)，由于位置檢測(cè)用磁場(chǎng)貫穿這些構(gòu)件的存在區(qū)域而產(chǎn)生磁場(chǎng)。由于該磁場(chǎng)與位置檢測(cè)用磁場(chǎng)一起被檢測(cè)線圈cn檢測(cè)，因此從磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30輸出的檢測(cè)信號(hào)的測(cè)定值包含誤差。例如在圖1的情況下，在床架23、金屬架34構(gòu)成閉合回路的情況下，這些金屬制的構(gòu)件會(huì)成為對(duì)位置檢測(cè)用磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾的干擾磁場(chǎng)發(fā)生源(磁場(chǎng)發(fā)生構(gòu)件)。

因此，位置檢測(cè)系統(tǒng)1針對(duì)從磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30輸出的測(cè)定值，對(duì)因干擾磁場(chǎng)發(fā)生源引起的檢測(cè)誤差進(jìn)行校正，基于校正后的測(cè)定值來(lái)計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)。

詳細(xì)地說(shuō)，使用與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源交鏈的磁場(chǎng)的和σbs，通過(guò)下面的式子(1)來(lái)給出干擾磁場(chǎng)發(fā)生源中產(chǎn)生的電流ie。

ie＝k×∑bs…(1)

在式子(1)中，符號(hào)k是根據(jù)干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的大小和阻抗值決定的系數(shù)。另外，符號(hào)σ是總和符號(hào)。

使用根據(jù)檢測(cè)線圈cn與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源之間的距離rn決定的系數(shù)α(rn)，通過(guò)下面的式子(2)來(lái)給出由于該電流ie流過(guò)干擾磁場(chǎng)發(fā)生源而在各檢測(cè)線圈cn的位置產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)bcn。

bcn＝α(rn)×ie

bcn＝α(rn)×k×σbs…(2)

根據(jù)式子(2)可知，各檢測(cè)線圈cn的位置處的干擾磁場(chǎng)bcn同與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源交鏈的磁場(chǎng)的和σbs成比例。

與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源交鏈的磁場(chǎng)的和σbs能夠近似為由能夠檢測(cè)與從干擾磁場(chǎng)發(fā)生源產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)的方向(即，與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的開(kāi)口面正交的方向)平行的方向的磁場(chǎng)成分的檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的該磁場(chǎng)成分的和。因此，當(dāng)將由各檢測(cè)線圈cn得到的磁場(chǎng)的測(cè)定值中的與干擾磁場(chǎng)的方向平行的磁場(chǎng)成分設(shè)為bmci時(shí)，通過(guò)下面的式子(3)來(lái)給出干擾磁場(chǎng)bcn。

[數(shù)式1]

在式子(3)中，和的結(jié)束值j是檢測(cè)線圈cn的總數(shù)，在圖3的情況下，j＝12。

另外，在執(zhí)行膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)的過(guò)程中由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)的磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn是該檢測(cè)線圈cn的位置處的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin與干擾磁場(chǎng)bcn之和。因而，下面的式子(4)的關(guān)系成立。

bmn＝bin+bcn

bin＝bmn-bcn…(4)

當(dāng)將式子(3)代入式子(4)時(shí)，得到下面的式子(5)。在式子(5)中，將式子(3)中的系數(shù)α(rn)×k設(shè)為了校正系數(shù)βn。

[數(shù)式2]

根據(jù)式子(5)，能夠使用各檢測(cè)線圈cn的位置處的磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn、校正系數(shù)βn以及由檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的磁場(chǎng)中的與干擾磁場(chǎng)的方向平行的磁場(chǎng)成分之和σbmci，來(lái)計(jì)算該檢測(cè)線圈cn的位置處的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin。

反之，如果位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin已知，則通過(guò)將式子(5)變形而得到的下面的式子(6)來(lái)給出校正系數(shù)βn。

[數(shù)式3]

即，校正系數(shù)βn是理想值bin與測(cè)定值bmn的函數(shù)。

在實(shí)施方式1中，事先計(jì)算出上述校正系數(shù)βn并將其預(yù)先存儲(chǔ)于校正系數(shù)存儲(chǔ)部402。圖4是示出校正系數(shù)βn的計(jì)算方法的流程圖。

首先，在步驟s101中，在不配置干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的狀態(tài)下，將膠囊型內(nèi)窺鏡10配置在檢測(cè)對(duì)象區(qū)域r內(nèi)的特定位置，使膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)并由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)位置檢測(cè)用磁場(chǎng)。將此時(shí)的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值設(shè)為各檢測(cè)線圈cn的位置處的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin?；蛘撸部梢曰谀z囊型內(nèi)窺鏡10與各檢測(cè)線圈cn之間的距離來(lái)計(jì)算理想值bin。

在接下來(lái)的步驟s102中，在配置了干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的狀態(tài)下，將膠囊型內(nèi)窺鏡10配置在檢測(cè)對(duì)象區(qū)域r內(nèi)的特定位置(與步驟s101相同的位置)，使膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)并由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)位置檢測(cè)用磁場(chǎng)。將此時(shí)的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值設(shè)為各檢測(cè)線圈cn的位置處的磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn。

在接下來(lái)的步驟s103中，獲取與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源交鏈的磁場(chǎng)的和。具體地說(shuō)，從由檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn中提取與干擾磁場(chǎng)的方向平行的磁場(chǎng)成分并計(jì)算這些磁場(chǎng)成分的和σbmci。在圖3中，金屬架34的開(kāi)口面與各檢測(cè)線圈cn的開(kāi)口面平行地配置，因此計(jì)算由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的磁場(chǎng)的測(cè)定值的和即可。

在接下來(lái)的步驟s104中，使用在步驟s101～s103中獲取到的理想值bin、測(cè)定值bmn以及磁場(chǎng)成分的和σbmci來(lái)計(jì)算通過(guò)式子(6)給出的校正系數(shù)βn。

在接下來(lái)的步驟s105中，將校正系數(shù)βn存儲(chǔ)于校正系數(shù)存儲(chǔ)部402(參照?qǐng)D3)。由此，校正系數(shù)的計(jì)算結(jié)束。

接著，說(shuō)明實(shí)施方式1所涉及的位置檢測(cè)方法。圖5是示出實(shí)施方式1所涉及的位置檢測(cè)方法的流程圖。

首先，在步驟s111中，將膠囊型內(nèi)窺鏡10的電源接通。由此，開(kāi)始從電源部15(參照?qǐng)D2)向膠囊型內(nèi)窺鏡10的各部供給電力，攝像部11開(kāi)始進(jìn)行攝像，并且磁場(chǎng)發(fā)生部14開(kāi)始產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)。在該狀態(tài)下，將膠囊型內(nèi)窺鏡10導(dǎo)入到被檢體20內(nèi)。

在接下來(lái)的步驟s112中，磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30檢測(cè)由膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)并輸出各檢測(cè)線圈cn的位置處的磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn。詳細(xì)地說(shuō)，各檢測(cè)線圈cn輸出磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)，對(duì)應(yīng)的信號(hào)處理信道chn對(duì)該檢測(cè)信號(hào)實(shí)施放大、a/d轉(zhuǎn)換以及fft處理，并將處理后的檢測(cè)信號(hào)輸出到運(yùn)算裝置40。從各信號(hào)處理信道chn輸出的測(cè)定值bmn被輸入到干擾磁場(chǎng)計(jì)算部401和磁場(chǎng)校正部403。

在接下來(lái)的步驟s113中，干擾磁場(chǎng)計(jì)算部401獲取與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源交鏈的磁場(chǎng)的和。具體地說(shuō)，計(jì)算從各測(cè)定值bmn提取出的與干擾磁場(chǎng)的方向平行的磁場(chǎng)成分的和σbmci。

在接下來(lái)的步驟s114中，磁場(chǎng)校正部403從信號(hào)處理部32獲取磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn，使用磁場(chǎng)成分的和σbmci以及由校正系數(shù)存儲(chǔ)部402存儲(chǔ)的校正系數(shù)βn，通過(guò)式子(5)來(lái)對(duì)測(cè)定值bmn進(jìn)行校正。將進(jìn)行該校正所得到的測(cè)定值bin設(shè)為各檢測(cè)線圈cn的位置處的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值。

在接下來(lái)的步驟s115中，位置計(jì)算部404使用在步驟s114中進(jìn)行校正所得到的測(cè)定值(理想值bin)來(lái)計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)。計(jì)算出的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)的信息被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部405。

在接下來(lái)的步驟s116中，運(yùn)算裝置40判斷是否結(jié)束膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)運(yùn)算。具體地說(shuō)，在無(wú)線信號(hào)從膠囊型內(nèi)窺鏡10的發(fā)送已停止、從膠囊型內(nèi)窺鏡10的電源被接通起經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間以上、進(jìn)行了使該運(yùn)算裝置40的動(dòng)作結(jié)束的操作之類(lèi)的情況下，運(yùn)算裝置40判斷為結(jié)束檢查。

在不結(jié)束位置檢測(cè)運(yùn)算的情況下(步驟s116：“否”)，位置檢測(cè)系統(tǒng)1的動(dòng)作返回到步驟s112。另一方面，在結(jié)束位置檢測(cè)運(yùn)算的情況下(步驟s116：“是”)，位置檢測(cè)系統(tǒng)1的動(dòng)作結(jié)束。

如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1，將膠囊型內(nèi)窺鏡10配置在檢測(cè)對(duì)象區(qū)域r內(nèi)的特定位置并使膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)，在配置了干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的狀態(tài)下和沒(méi)有配置干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的狀態(tài)下分別進(jìn)行位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的檢測(cè)，通過(guò)使用這些檢測(cè)結(jié)果，能夠獲取表示包含干擾磁場(chǎng)的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值與不包含干擾磁場(chǎng)的檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值之間的關(guān)系的校正系數(shù)βn。因而，通過(guò)使用該校正系數(shù)βn和根據(jù)位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值計(jì)算出的磁場(chǎng)成分的和σbmci，能夠?qū)y(cè)定值進(jìn)行高精度的校正。由此，能夠排除干擾磁場(chǎng)的影響，從而能夠高精度地計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)。

另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1，按每個(gè)檢測(cè)線圈cn獲取校正系數(shù)βn，因此能夠與膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置、姿勢(shì)無(wú)關(guān)地根據(jù)檢測(cè)線圈cn的位置來(lái)在空間內(nèi)連續(xù)地進(jìn)行高精度的校正。

并且，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1，通過(guò)增加檢測(cè)線圈cn和信號(hào)處理信道chn的個(gè)數(shù)，能夠檢測(cè)廣范圍的磁場(chǎng)。因而，能夠抑制運(yùn)算量的增加并且提高膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)的檢測(cè)精度。

此外，在實(shí)施方式1中，使用式子(6)來(lái)計(jì)算校正系數(shù)βn，但也可以根據(jù)通過(guò)事先的測(cè)定而得到的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值(參照?qǐng)D4的步驟s101、s102)，通過(guò)fem分析來(lái)計(jì)算校正系數(shù)βn。

(實(shí)施方式2)

接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖6所示，實(shí)施方式2所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)2具備：磁場(chǎng)檢測(cè)裝置35，其具有線圈單元36和信號(hào)處理部37；運(yùn)算裝置41；干擾磁場(chǎng)發(fā)生源70，其設(shè)置在線圈單元36的附近；以及干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71，其設(shè)置在該干擾磁場(chǎng)發(fā)生源70的周?chē)?。其中，線圈單元36的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與圖3所示的線圈單元31相同。

干擾磁場(chǎng)發(fā)生源70例如由金屬制的板形成，由于從膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)貫穿該干擾磁場(chǎng)發(fā)生源70而產(chǎn)生渦電流，并產(chǎn)生因該渦電流引起的干擾磁場(chǎng)。例如，在用于載置被檢體20的床21中使用了金屬制的支承構(gòu)件等的情況下，該支承構(gòu)件等成為干擾磁場(chǎng)發(fā)生源70。

干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71例如是對(duì)線圈等連接電阻器等而提高了電抗的構(gòu)件，該干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71沿著干擾磁場(chǎng)發(fā)生源70的外周卷繞。干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71將由于干擾磁場(chǎng)發(fā)生源70所產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)的作用而流過(guò)線圈的電流作為干擾磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)輸出到信號(hào)處理部37。

信號(hào)處理部37具備與設(shè)置于線圈單元36的多個(gè)檢測(cè)線圈cn分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)信號(hào)處理信道chn以及對(duì)從干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71輸出的干擾磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理信道chc。各信號(hào)處理信道具備：放大部321，其將干擾磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大；a/d轉(zhuǎn)換部(a/d)322，其對(duì)放大后的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換；以及fft處理部(fft)323，其對(duì)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換所得到的檢測(cè)信號(hào)實(shí)施高速傅里葉變換處理。

相對(duì)于圖3所示的運(yùn)算裝置40，運(yùn)算裝置41具備磁場(chǎng)校正部411，來(lái)代替干擾磁場(chǎng)計(jì)算部401和磁場(chǎng)校正部403。運(yùn)算裝置41中的除磁場(chǎng)校正部411以外的各部的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與實(shí)施方式1相同。

接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的位置檢測(cè)方法中的校正系數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施方式2所涉及的位置檢測(cè)方法整體上與實(shí)施方式1相同，但與實(shí)施方式1的不同點(diǎn)在于，在圖4所示的校正系數(shù)的計(jì)算處理以及圖5所示的測(cè)定值的校正處理中，使用由干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71檢測(cè)出的干擾磁場(chǎng)，來(lái)代替由檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的磁場(chǎng)中的與干擾磁場(chǎng)的方向平行的磁場(chǎng)成分的和σbmci。

在計(jì)算校正系數(shù)βn時(shí)，在實(shí)施方式2中，獲取在步驟s101中由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin和在步驟s102中由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn，并且獲取由干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71檢測(cè)出的干擾磁場(chǎng)的測(cè)定值bc、即信號(hào)處理信道chc的輸出值。然后，使用這些值來(lái)計(jì)算通過(guò)下面的式子(7)給出的校正系數(shù)βn(參照步驟s104)，并將該校正系數(shù)βn事先存儲(chǔ)于校正系數(shù)存儲(chǔ)部402。

[數(shù)式4]

另外，在進(jìn)行膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)時(shí)，在實(shí)施方式2中，獲取在步驟s112中由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn和由干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71檢測(cè)出的干擾磁場(chǎng)的測(cè)定值bc。然后，使用測(cè)定值bmn、干擾磁場(chǎng)的測(cè)定值bc以及校正系數(shù)存儲(chǔ)部402中存儲(chǔ)的校正系數(shù)βn，來(lái)計(jì)算通過(guò)式子(8)給出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的校正值(理想值)bin。

bin＝bmn-βn·bc…(8)

如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式2，基于由干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71檢測(cè)出的干擾磁場(chǎng)的測(cè)定值來(lái)計(jì)算校正系數(shù)βn，并且計(jì)算位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的校正值bin，因此與實(shí)施方式1相比能夠減少運(yùn)算量。

(變形例)

接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例進(jìn)行說(shuō)明。在如實(shí)施方式1(參照?qǐng)D3)那樣線圈單元31中設(shè)置有金屬架34的情況下，也可以將干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71配置在該金屬架34的周?chē)?，利用干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71直接檢測(cè)從金屬架34產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)。在該情況下，與上述實(shí)施方式2同樣地，使用由干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部71檢測(cè)出的干擾磁場(chǎng)的測(cè)定值來(lái)計(jì)算校正系數(shù)βn并且對(duì)位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值進(jìn)行校正。根據(jù)該變形例，不需要計(jì)算與干擾磁場(chǎng)的方向平行的磁場(chǎng)成分的和σbmci，因此能夠減少運(yùn)算量。

(實(shí)施方式3)

接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行說(shuō)明。圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖7所示，實(shí)施方式3所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)3具備磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30和運(yùn)算裝置42。其中，磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與實(shí)施方式1相同。

相對(duì)于圖3所示的運(yùn)算裝置40，運(yùn)算裝置42具備交鏈磁通計(jì)算部421、校正系數(shù)計(jì)算部422以及校正系數(shù)存儲(chǔ)部423，來(lái)代替干擾磁場(chǎng)計(jì)算部401和校正系數(shù)存儲(chǔ)部402。

交鏈磁通計(jì)算部421基于由位置計(jì)算部404前一次計(jì)算出的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)的計(jì)算結(jié)果，來(lái)計(jì)算通過(guò)由膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)而生成的針對(duì)干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的交鏈磁通。

校正系數(shù)計(jì)算部422計(jì)算在對(duì)由檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn進(jìn)行校正時(shí)使用的校正系數(shù)γn。校正系數(shù)存儲(chǔ)部423存儲(chǔ)由校正系數(shù)計(jì)算部422計(jì)算出的校正系數(shù)γn。

接著，對(duì)實(shí)施方式3所涉及的位置檢測(cè)方法中的測(cè)定值的校正方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖7所示，線圈單元31的金屬架34能夠視作環(huán)形線圈。在該情況下，使用金屬架34的電阻rframe、角頻率ω以及交鏈磁通φ，通過(guò)下面的式子(9)來(lái)給出由于從膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)貫穿金屬架34的開(kāi)口而在金屬架34中產(chǎn)生的感應(yīng)電流ic。

[數(shù)式5]

由于該感應(yīng)電流ic而在各檢測(cè)線圈cn的位置產(chǎn)生下面的式子(10)所表示的干擾磁場(chǎng)bcn。在式子(10)中，系數(shù)k(rn)是根據(jù)檢測(cè)線圈cn與金屬架34之間的距離rn決定的磁場(chǎng)的分布函數(shù)。

[數(shù)式6]

因此，將系數(shù)ω·k(rn)/rframe設(shè)為校正系數(shù)γn，通過(guò)在檢查前進(jìn)行的校準(zhǔn)來(lái)獲取該校正系數(shù)γn。在此，檢測(cè)線圈cn的位置處的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn是檢測(cè)線圈cn的位置處的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin與干擾磁場(chǎng)bcn之和(bmn＝bin+bcn)，因此下面的式子(11)的關(guān)系成立。

[數(shù)式7]

在該情況下，獲取各檢測(cè)線圈cn的位置處的干擾磁場(chǎng)bcn(bcn＝bmn-bin)和交鏈磁通φ，使用這些值來(lái)計(jì)算通過(guò)式子(11)給出的校正系數(shù)γn。即，校正系數(shù)γn是理想值bin與測(cè)定值bmn的函數(shù)。所計(jì)算出的校正系數(shù)γn被預(yù)先存儲(chǔ)于校正系數(shù)存儲(chǔ)部423。

使用像這樣獲取到的校正系數(shù)γn和膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)時(shí)的交鏈磁場(chǎng)φ，通過(guò)下面的式子(12)來(lái)給出檢測(cè)線圈cn的位置處的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin。

bin＝bmn-γn·φ…(12)

接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的位置檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明。圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的位置檢測(cè)方法中的校準(zhǔn)處理的流程圖。

首先，在圖8所示的步驟s201中，將膠囊型內(nèi)窺鏡10的電源接通。由此，開(kāi)始從電源部15(參照?qǐng)D2)向膠囊型內(nèi)窺鏡10的各部供給電力，攝像部11開(kāi)始進(jìn)行攝像，并且磁場(chǎng)發(fā)生部14開(kāi)始產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)。

在接下來(lái)的步驟s202中，在不配置干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的狀態(tài)下，將膠囊型內(nèi)窺鏡10配置在檢測(cè)對(duì)象區(qū)域r內(nèi)的特定位置，由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)位置檢測(cè)用磁場(chǎng)。將此時(shí)的測(cè)定值設(shè)為各檢測(cè)線圈cn的位置處的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin。在校準(zhǔn)時(shí)，這些理想值bin被輸入到校正系數(shù)計(jì)算部422?；蛘?，也可以根據(jù)膠囊型內(nèi)窺鏡10與各檢測(cè)線圈cn之間的距離來(lái)在理論上計(jì)算理想值bin。

在接下來(lái)的步驟s203中，在配置了干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的狀態(tài)下，將膠囊型內(nèi)窺鏡10配置在檢測(cè)對(duì)象區(qū)域r內(nèi)的特定位置(與步驟s202相同的位置)，由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)位置檢測(cè)用磁場(chǎng)。將此時(shí)的測(cè)定值設(shè)為各檢測(cè)線圈cn的位置處的磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn。在校準(zhǔn)時(shí)，這些測(cè)定值bmn也被輸入到校正系數(shù)計(jì)算部422。

在接下來(lái)的步驟s204中，基于膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源(例如金屬架34)的位置和姿勢(shì)之間的關(guān)系來(lái)計(jì)算交鏈磁通φ。作為交鏈磁通φ的計(jì)算方法，能夠應(yīng)用公知的各種方法。作為一例，對(duì)在日本特許第4847520號(hào)中公開(kāi)的方法進(jìn)行說(shuō)明。

從膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)能夠視作由磁偶極子產(chǎn)生的磁場(chǎng)。將磁偶極子的位置坐標(biāo)設(shè)為(x，y，z)，將磁偶極子的磁矩設(shè)為(mx，my，mz)，將由這些參數(shù)組成的矢量設(shè)為矢量p＝(x，y，z，mx，my，mz)。

當(dāng)將干擾磁場(chǎng)發(fā)生源視作環(huán)形線圈時(shí)，只要決定環(huán)形線圈的位置和朝向，就能夠針對(duì)環(huán)形線圈的開(kāi)口面的某個(gè)點(diǎn)計(jì)算磁通密度bg(p)。該計(jì)算用于求出環(huán)形線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，因此取盡可能多的要計(jì)算的點(diǎn)，并求出通過(guò)下面的式子(13)給出的磁通密度的平均值bg_mean(p)。此外，在以下所示的各式子(13)～(15)中，對(duì)磁通密度、矢量p等矢量要素添加了箭頭。

[數(shù)式8]

環(huán)形線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與上述磁通密度的平均值bg_mean(p)相對(duì)應(yīng)地與匝數(shù)、面積以及各頻率成比例。環(huán)形線圈中流過(guò)通過(guò)將該電動(dòng)勢(shì)除以環(huán)形線圈的阻抗而求出的電流ic。因而，該電流也為矢量p的函數(shù)(ic(p))。

當(dāng)考慮被視作環(huán)形線圈的干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的尺寸時(shí)，通常不將環(huán)形線圈視作磁偶極子，而將環(huán)形線圈分割為多個(gè)電流元，通過(guò)應(yīng)用畢奧-薩伐爾(biot-savart)定律來(lái)求出從環(huán)形線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)。

當(dāng)將電流元的位置矢量設(shè)為rc、將各電流元中的電流矢量設(shè)為dc、將檢測(cè)磁場(chǎng)的位置的位置矢量設(shè)為rsi時(shí)，通過(guò)下面的式子(14)來(lái)給出該位置處的磁場(chǎng)強(qiáng)度bci(p)。

[數(shù)式9]

因而，能夠基于配置了膠囊型內(nèi)窺鏡10的特定位置的坐標(biāo)，來(lái)針對(duì)干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的開(kāi)口面內(nèi)的各位置進(jìn)行式子(14)的運(yùn)算，并通過(guò)進(jìn)一步進(jìn)行下面的式子(15)的運(yùn)算來(lái)求出交鏈磁通φ。

[數(shù)式10]

在接下來(lái)的步驟s205中，基于在步驟s202～s204中獲取到的理想值bin、測(cè)定值bmn以及交鏈磁通φ來(lái)計(jì)算通過(guò)式子(11)給出的校正系數(shù)γn。

在接下來(lái)的步驟s206中，將校正系數(shù)γn存儲(chǔ)于校正系數(shù)存儲(chǔ)部423(參照?qǐng)D7)。由此，校準(zhǔn)結(jié)束。

之后，通過(guò)將膠囊型內(nèi)窺鏡10導(dǎo)入到被檢體20內(nèi)來(lái)公開(kāi)進(jìn)行檢查。圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的位置檢測(cè)方法中的繼校準(zhǔn)處理之后執(zhí)行的檢查中的位置檢測(cè)處理的流程圖。

在步驟s211中，磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30檢測(cè)由膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)，并輸出各檢測(cè)線圈cn的位置處的磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn。在檢查時(shí)，這些測(cè)定值bmn被輸入到磁場(chǎng)校正部403。

在接下來(lái)的步驟s212中，交鏈磁通計(jì)算部421基于前一次計(jì)算出的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置及姿勢(shì)與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源之間的關(guān)系來(lái)計(jì)算交鏈磁通φ?；谀z囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)的交鏈磁通φ的計(jì)算方法與步驟s204相同(參照式子(15))。

此外，在還沒(méi)有執(zhí)行膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)運(yùn)算的初次的步驟s212中，將由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn中的與干擾磁場(chǎng)的方向平行的成分的總和σbmci用作交鏈磁通φ。

在接下來(lái)的步驟s213中，磁場(chǎng)校正部403使用從信號(hào)處理部32輸出的測(cè)定值bmn、由交鏈磁通計(jì)算部421計(jì)算出的交鏈磁通φ以及由校正系數(shù)存儲(chǔ)部423存儲(chǔ)的校正系數(shù)γn，通過(guò)式子(12)來(lái)對(duì)測(cè)定值bmn進(jìn)行校正。將進(jìn)行該校正所得到的測(cè)定值bin設(shè)為各檢測(cè)線圈cn的位置處的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值。

在接下來(lái)的步驟s214中，位置計(jì)算部404使用校正后的測(cè)定值(理想值bin)來(lái)計(jì)算膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)。所計(jì)算出的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)的信息被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部405。

在接下來(lái)的步驟s215中，運(yùn)算裝置42判斷是否結(jié)束膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置檢測(cè)運(yùn)算。具體地說(shuō)，在無(wú)線信號(hào)從膠囊型內(nèi)窺鏡10的發(fā)送已停止、從膠囊型內(nèi)窺鏡10的電源被接通起經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間以上、進(jìn)行了使該運(yùn)算裝置42的動(dòng)作結(jié)束的操作之類(lèi)的情況下，運(yùn)算裝置42判斷為結(jié)束檢查。

在不結(jié)束位置檢測(cè)運(yùn)算的情況下(步驟s215：“否”)，交鏈磁通計(jì)算部421獲取在步驟s214中計(jì)算出的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)的計(jì)算結(jié)果(步驟s216)。之后，位置檢測(cè)系統(tǒng)3的動(dòng)作返回到步驟s211。

另一方面，在結(jié)束位置檢測(cè)運(yùn)算的情況下(步驟s215：“是”)，位置檢測(cè)系統(tǒng)3的動(dòng)作結(jié)束。

如以上所說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3，將干擾磁場(chǎng)發(fā)生源視作環(huán)形線圈，計(jì)算與干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的特性相應(yīng)的校正系數(shù)，因此能夠進(jìn)行高精度的校正。

另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式3，基于前一次計(jì)算出的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)來(lái)計(jì)算交鏈磁通，使用該交鏈磁通來(lái)對(duì)位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值進(jìn)行校正，因此能夠與膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置、姿勢(shì)無(wú)關(guān)地在空間上連續(xù)地進(jìn)行高精度的校正。

(實(shí)施方式4)

接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式4進(jìn)行說(shuō)明。圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖10所示，相對(duì)于圖7所示的位置檢測(cè)系統(tǒng)3，實(shí)施方式4所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)4還具備線圈驅(qū)動(dòng)部80，該線圈驅(qū)動(dòng)部80對(duì)多個(gè)檢測(cè)線圈cn中的一個(gè)檢測(cè)線圈供給電力來(lái)使該一個(gè)檢測(cè)線圈驅(qū)動(dòng)。在圖10中，將檢測(cè)線圈c12用作驅(qū)動(dòng)線圈。此外，磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30和運(yùn)算裝置42的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作與實(shí)施方式3相同。

在本實(shí)施方式4中，在通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)計(jì)算校正系數(shù)γn時(shí)(參照?qǐng)D8)，代替將膠囊型內(nèi)窺鏡10配置在檢測(cè)對(duì)象區(qū)域r內(nèi)來(lái)產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的方式，而是通過(guò)從線圈驅(qū)動(dòng)部80對(duì)檢測(cè)線圈c12供給電力來(lái)產(chǎn)生特定強(qiáng)度的磁場(chǎng)。具體地說(shuō)，設(shè)為與由膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)相同程度即可。然后，將從該檢測(cè)線圈c12產(chǎn)生的磁場(chǎng)視作位置檢測(cè)用磁場(chǎng)，基于由其它檢測(cè)線圈c1～c11檢測(cè)出的磁場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)來(lái)計(jì)算校正系數(shù)γn。此外，使用膠囊型內(nèi)窺鏡10進(jìn)行的檢查中的位置檢測(cè)方法與實(shí)施方式3相同(參照?qǐng)D9)。

根據(jù)該實(shí)施方式4，在校準(zhǔn)時(shí)不需要使用膠囊型內(nèi)窺鏡10，因此能夠抑制內(nèi)置于膠囊型內(nèi)窺鏡10中的電源部15的電力消耗。另外，根據(jù)實(shí)施方式4，在校準(zhǔn)時(shí)驅(qū)動(dòng)的檢測(cè)線圈c12的位置被固定，因此能夠進(jìn)行穩(wěn)定的校準(zhǔn)。

(實(shí)施方式5)

接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式5進(jìn)行說(shuō)明。圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖11所示，實(shí)施方式5所涉及的位置檢測(cè)系統(tǒng)5具備；磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30，其具有線圈單元31和信號(hào)處理部32；運(yùn)算裝置43；以及成為干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的多個(gè)(在圖11中為兩個(gè))金屬結(jié)構(gòu)物91、92。其中，磁場(chǎng)檢測(cè)裝置30的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作與實(shí)施方式1相同。

圖12是示出圖11所示的多個(gè)金屬結(jié)構(gòu)物91、92的具體例的示意圖，示出了用于載置被檢體20的床90。該床90由用于使被檢體20橫躺的基部93、用于支承基部93的四個(gè)床腿部94、作為床90的支承架而設(shè)置于基部93的基部支承構(gòu)件95a、95b、架設(shè)于這些基部支承構(gòu)件95a、95b的加強(qiáng)構(gòu)件96a、96b、固定于床腿部94的支承構(gòu)件97a、97b以及架設(shè)于這些支承構(gòu)件97a、97b的線圈保持構(gòu)件98a、98b構(gòu)成。這些各構(gòu)件均由金屬形成。

圖13是示出圖12所示的支承架的一部分的俯視圖。在本實(shí)施方式5中，將支承基部93和線圈單元31的支承架有意地形成為環(huán)形。即，由支承構(gòu)件97a、97b的一部分和線圈保持構(gòu)件98a、98b形成環(huán)a，由基部支承構(gòu)件95a、95b的一部分和加強(qiáng)構(gòu)件96a、96b形成環(huán)b。這些環(huán)a和環(huán)b相當(dāng)于圖11所示的金屬結(jié)構(gòu)物91、92。

這樣，通過(guò)由金屬形成包括環(huán)a和環(huán)b的支承架，能夠確保床90所需的強(qiáng)度，并且能夠?qū)?duì)由膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)而言成為干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的環(huán)a和環(huán)b作為環(huán)形線圈來(lái)處理。由此，能夠計(jì)算從環(huán)a和環(huán)b產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)，從而能夠高精度地對(duì)由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值進(jìn)行校正。

再次參照?qǐng)D11，運(yùn)算裝置43具備多個(gè)(在圖11中為兩個(gè))交鏈磁通計(jì)算部431a、431b、多個(gè)(同上)校正系數(shù)存儲(chǔ)部432a、432b、磁場(chǎng)校正部433、位置計(jì)算部404、存儲(chǔ)部405、圖像處理部406以及輸出部407。其中，位置計(jì)算部404、存儲(chǔ)部405、圖像處理部406以及輸出部407的動(dòng)作與實(shí)施方式1相同。

交鏈磁通計(jì)算部431a計(jì)算通過(guò)從膠囊型內(nèi)窺鏡10產(chǎn)生的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)而生成的針對(duì)金屬結(jié)構(gòu)物91的交鏈磁通φ1。另外，交鏈磁通計(jì)算部431b計(jì)算通過(guò)上述位置檢測(cè)用磁場(chǎng)而生成的針對(duì)金屬結(jié)構(gòu)物92的交鏈磁通φ2。與實(shí)施方式3同樣地，能夠基于由位置計(jì)算部404前一次計(jì)算出的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)的計(jì)算結(jié)果通過(guò)式子(13)～(15)來(lái)計(jì)算交鏈磁通φ1、φ2。

校正系數(shù)存儲(chǔ)部432a存儲(chǔ)用于對(duì)由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn中的從金屬結(jié)構(gòu)物91產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)成分進(jìn)行校正的校正系數(shù)γ1n。另外，校正系數(shù)存儲(chǔ)部432b存儲(chǔ)用于對(duì)由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn中的從金屬結(jié)構(gòu)物92產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)成分進(jìn)行校正的校正系數(shù)γ2n。這些校正系數(shù)γ1n、γ2n被事先獲取并被分別存儲(chǔ)于校正系數(shù)存儲(chǔ)部432a、432b。

磁場(chǎng)校正部433通過(guò)對(duì)由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bmn進(jìn)行校正，來(lái)計(jì)算位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin。在此，由金屬結(jié)構(gòu)物91產(chǎn)生的各檢測(cè)線圈cn的位置處的干擾磁場(chǎng)成分bc1n以及由金屬結(jié)構(gòu)物92產(chǎn)生的各檢測(cè)線圈cn的位置處的干擾磁場(chǎng)成分bc2n分別通過(guò)下面的式子(16-1)、(16-2)來(lái)給出。

bc1n＝γ1n×φ1…(16-1)

bc2n＝γ2n×φ2…(16-2)

因而，通過(guò)下面的式子(17)來(lái)給出各檢測(cè)線圈cn的位置處的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的理想值bin。

bin＝bmn-γ1n×φ1-γ2n×φ2…(17)

接著，以圖13所示的支承架為例來(lái)說(shuō)明校正系數(shù)γ1n、γ2n的獲取方法。圖14是用于說(shuō)明將圖13所示的支承架設(shè)為干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的情況下的校正系數(shù)的獲取方法的示意圖。

首先，如圖14的(a)所示，從床90卸下基部93、用于支承該基部93的基部支承構(gòu)件95a、95b及加強(qiáng)構(gòu)件96a、96b。由此，成為剩下了由支承構(gòu)件97a、97b和線圈保持構(gòu)件98a、98b形成的架a的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，將膠囊型內(nèi)窺鏡10配置在位置檢測(cè)區(qū)域r內(nèi)的特定位置并使其產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)，獲取由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bm1n。

接著，如圖14的(b)所示，將線圈保持構(gòu)件98a、98b更換為由樹(shù)脂等非金屬形成的線圈保持構(gòu)件99a、99b。此時(shí)，在支承架中，沒(méi)有形成由金屬構(gòu)成的環(huán)，從而能夠忽略干擾磁場(chǎng)的影響。在該狀態(tài)下，將膠囊型內(nèi)窺鏡10配置在位置檢測(cè)區(qū)域r內(nèi)的特定位置并使其產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)，獲取由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值來(lái)作為理想值bin。

接著，如圖14的(c)所示，在線圈保持構(gòu)件99a、99b保持原樣的狀態(tài)下，重新設(shè)置基部支承構(gòu)件95a、95b、加強(qiáng)構(gòu)件96a、96b。由此，由基部支承構(gòu)件95a、95b的一部分和加強(qiáng)構(gòu)件96a、96b形成環(huán)b。在該狀態(tài)下，將膠囊型內(nèi)窺鏡10配置在位置檢測(cè)區(qū)域r內(nèi)的特定位置并使其產(chǎn)生位置檢測(cè)用磁場(chǎng)，獲取由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值bm2n。

接著，使用這些測(cè)定值bm1n、bm2n以及理想值bin來(lái)計(jì)算通過(guò)下面的式子(18-1)、(18-2)分別給出的校正系數(shù)γ1n、γ2n，并將這些校正系數(shù)γ1n、γ2n分別存儲(chǔ)于校正系數(shù)存儲(chǔ)部432a、432b。

[數(shù)式11]

與實(shí)施方式3同樣地，能夠基于此時(shí)的膠囊型內(nèi)窺鏡10的位置和姿勢(shì)，通過(guò)式子(13)～(15)分別求出式子(18-1)、(18-2)中的交鏈磁通φ1、φ2?；蛘?，也可以與實(shí)施方式1同樣地將各檢測(cè)線圈cn的測(cè)定值中的與干擾磁場(chǎng)的方向平行的成分的合計(jì)值作為交鏈磁通φ1、φ2來(lái)處理。

此外，在獲取校正系數(shù)之后，預(yù)先將由非金屬形成的線圈保持構(gòu)件99a、99b恢復(fù)為由金屬形成的線圈保持構(gòu)件98a、98b。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式5，在配置有多個(gè)成為對(duì)位置檢測(cè)用磁場(chǎng)產(chǎn)生干擾的干擾磁場(chǎng)發(fā)生源的金屬結(jié)構(gòu)物的情況下，也能夠通過(guò)針對(duì)每個(gè)金屬結(jié)構(gòu)物預(yù)先計(jì)算出校正系數(shù)來(lái)高精度地對(duì)由各檢測(cè)線圈cn檢測(cè)出的位置檢測(cè)用磁場(chǎng)的測(cè)定值進(jìn)行校正。

此外，在配置有三個(gè)以上金屬結(jié)構(gòu)物的情況下，也能夠通過(guò)在運(yùn)算裝置43中針對(duì)每個(gè)金屬結(jié)構(gòu)物設(shè)置交鏈磁通計(jì)算部和校正系數(shù)存儲(chǔ)部來(lái)與上述實(shí)施方式5同樣地進(jìn)行校正。

以上所說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方式1～5以及它們的變形例只不過(guò)是用于實(shí)施本發(fā)明的例子，本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施方式和變形例。另外，本發(fā)明通過(guò)將上述實(shí)施方式1～5以及它們的變形例所公開(kāi)的多個(gè)構(gòu)成要素適當(dāng)?shù)亟M合，能夠生成各種發(fā)明。根據(jù)上述記載顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明能夠根據(jù)規(guī)格等進(jìn)行各種變形，并且在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠具有其它各種實(shí)施方式。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1、2、3、4、5：位置檢測(cè)系統(tǒng)；10：膠囊型內(nèi)窺鏡；11：攝像部；12：控制部；13：發(fā)送部；14：磁場(chǎng)發(fā)生部；15：電源部；20：被檢體；21、90：床；22、93：基部；23：床架；30、35：磁場(chǎng)檢測(cè)裝置；31、36：線圈單元；32、37：信號(hào)處理部；33：面板；34：金屬架；40、41、42、43：運(yùn)算裝置；50：接收裝置；60：顯示裝置；70：干擾磁場(chǎng)發(fā)生源；71：干擾磁場(chǎng)檢測(cè)部；80：線圈驅(qū)動(dòng)部；91、92：金屬結(jié)構(gòu)物；94：床腿部；95a、95b：基部支承構(gòu)件；96a、96b：加強(qiáng)構(gòu)件；97a、97b：支承構(gòu)件；98a、98b、99a、99b：線圈保持構(gòu)件；100：殼體；101：筒狀殼體；102、103：圓頂狀殼體；111：照明部；112：光學(xué)系統(tǒng)；113：攝像元件；141：磁場(chǎng)發(fā)生線圈；142：電容器；321：放大部；322：a/d轉(zhuǎn)換部(a/d)；323：fft處理部(fft)；401：干擾磁場(chǎng)計(jì)算部；402、423、432a、432b：校正系數(shù)存儲(chǔ)部；403、411、433：磁場(chǎng)校正部；404：位置計(jì)算部；405：存儲(chǔ)部；406：圖像處理部；407：輸出部；421、431a、431b：交鏈磁通計(jì)算部；422：校正系數(shù)計(jì)算部。