JP2009178178A - カプセル内視鏡及びカプセル内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】コスト増や大型化を招くことなく、完成品の状態で各種設定変更を可能にする。
【解決手段】カプセル内視鏡（ＣＥ）１１は、電源投入によってプログラムが起動され、通常撮影モードで立ち上がり、光源３０ａ〜３０ｄを点灯して撮影を開始する。モード切替え用リモコン４９を利用してＣＥ１１にモード切替えコマンドを照射する。これにより得られた画像データがモード切替え部４５に入力される。モード切替え部４５は、画像データを解析して、モード切替えコマンドであると認識し、設定変更モードに切り替える。コマンド作成装置７４のモニタ７７に二次元コード７１を表示させる。二次元コード７１は、ＣＣＤ２５で撮像される。これにより得られた画像データは、設定変更部４６に入力される。設定変更部４６は、設定変更コマンドで指定されたアドレスの設定項目に格納された設定値テーブル７０の引数を、設定変更コマンドで指定された引数に書き換える。
【選択図】図１２

Description

本発明は、被検体内の画像を撮影するカプセル内視鏡及びカプセル内視鏡システムに関する。

撮影レンズや撮像素子からなる撮像部、及び照明光源などを超小型のカプセルに内蔵したカプセル内視鏡が知られている。カプセル内視鏡は、撮像部や照明光源に加えて、撮像素子が出力する撮像信号（ＲＧＢの各色のアナログ信号）のゲイン調整、ノイズ除去及びＡ／Ｄ変換を行う信号処理回路、デジタルデータに変換された撮影画像を重畳した電波を被検体外の受信装置に向けて送信するアンテナ、及び各部に電力を供給するバッテリなどの電気部品から構成される。

カプセル内視鏡の撮影画像の色味は、照明光源の種類や発光色のバラツキなどに起因して、同一機種であっても固体差が生じるため、製品の製造時の調整工程でカラーキャリブレーションがなされる。カラーキャリブレーションによって得られた補正値は、撮像信号のゲインの調整値として設定される。

また、調整工程では、アンテナの送信周波数が製品の仕向地（国）毎に異なるため、仕向地に応じた送信周波数が設定される。こうした調整がなされた電気部品は、組立て工程において、電気部品間の配線やカプセルへの組込みが行われて、カプセル内視鏡が完成する。

しかし、組立て時の撮影レンズの取付け位置の誤差などに起因して、撮影画像の色味が変化するため、上記カラーキャリブレーションだけでは、完成品の個体差を吸収することはできない。そこで、特許文献１に記載のカプセル内視鏡では、完成品の梱包パッケージ内にカラーキャリブレーションを行うためのテストチャートを同梱し、使用前にテストチャートを撮影して得たテスト画像を受信装置に送信させ、受信装置がテスト画像に基づいて画像補正量を算出できるようにしている。カプセル内視鏡から送信される撮影画像は、算出した画像補正量に基づいて受信装置側で補正されるため、撮影画像の色味に関する完成品の個体差が吸収される。

また、特許文献２には、完成品の状態でカプセル内視鏡の送信周波数の変更ができるように、送信用アンテナとは別に送信周波数の設定コマンドを受信する受信用アンテナをカプセル内に設けることによって、双方向通信を可能にするカプセル内視鏡が記載されている。この構成によれば、組立て工程前の調整工程で仕向地別の送信周波数の設定を行わずに済むので、仕向地毎の製造ラインの区別や生産量の調整作業が不要となり、生産性を向上させることができる。

こうしたカラーキャリブレーションや送信周波数の変更といった設定変更作業を、完成品の状態で行えるようにすることは、ユーザの使い方に応じたカスタマイズも可能となるため、メーカのメリットばかりでなく、ユーザのメリットも大きい。
特開２００５−０２１６５１号公報 特開２００７−０８９８９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、完成品の状態でカラーキャリブレーションを行うことが可能になるものの、送信周波数の変更などそれ以外の設定変更を行うことはできない。また、上記カラーキャリブレーションでは、テスト画像から求めた補正値に基づいて、受信装置側でデジタルデータに変換後の撮影画像の色味を補正している。この方法では、一見色味を補正することができるように思えるが、撮像信号をデジタルデータに変換する間のアナログの信号ノイズの影響等で所望の補正を行うことはできない。所望の補正を施すためには、変換後のデジタルデータを補正するよりも、撮像素子から出力された直後のアナログ信号にゲインを加えて色味を調整する方がよい。

また、特許文献２のカプセル内視鏡のように、アンテナの二重化や通信回路の二重化（送信回路と受信回路）によって双方向通信を可能にすれば、送信周波数の変更ばかりでなく、ゲイン調整値の変更など他の用途にも応用することが可能となるが、アンテナや通信回路を二重化すると、部品及び製造コストの上昇に加えて、カプセルの大型化を招くという問題があった。なぜなら、アンテナは、他の電気部品と比べて大型であるため、カプセル内の占有スペースが大である。また、アンテナの給電を賄うために、バッテリの容量も大きくしなければならないからである。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、コスト増や大型化を招くことなく、完成品の状態で各種設定変更が可能なカプセル内視鏡及びカプセル内視鏡システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のカプセル内視鏡は、被検体内に嚥下され、被検体内の被観察部位を撮影するカプセル内視鏡であって、被観察部位に照明光を照射する照明手段と、照明された被観察部位を撮像する撮像手段と、撮像手段で得られた撮像信号を電波に変調して送信する送信手段と、撮像手段で得られた光学的に検知可能な設定変更コマンドに基づいて、照明手段、撮像手段および送信手段のうち少なくとも一つの設定を変更する設定変更手段とを備えている。

なお、設定変更コマンドは、二次元コードその他の幾何学的模様、赤外線信号その他の光信号、およびカラーコードその他の色模様のいずれかであることが好ましい。

請求項８記載の発明では、撮像手段は、設定変更コマンドを受け付ける設定変更モードと被観察部位を撮影する通常撮影モードとの切替えを行うためのモード切替えコマンドを取得する。また、モード切替えコマンドに応じて各モードの切替えを行うモード切替え手段を備えている。

請求項９記載の発明では、モード切替えコマンドは、照明手段で被観察部位を照明した場合に現れることがない色、輝度およびフリッカのうち少なくとも一つを有した光である。

請求項１０記載の発明では、モード切替え手段は、通常撮影モードから設定変更モードへの切替えを、電源投入から所定時間内に限って行う。

請求項１１記載の発明では、電源投入によって、設定変更コマンドを受け付ける設定変更モードで起動する。また、所定条件を満たすことで、設定変更モードから、被観察部位を撮像する通常撮影モードへ切り替えるモード切替え手段を備えている。

請求項１２記載の発明では、設定変更手段およびモード切替え手段は、ソフトウェアで実現されている。

請求項１３記載の発明では、設定変更コマンドは、照明手段の駆動条件を設定するものである。

請求項１４記載の発明では、駆動条件には、照明手段を構成する照明光源の駆動電流の大きさおよび点灯時間のうち少なくとも一つが含まれる。

請求項１５記載の発明では、設定変更コマンドは、撮像手段による撮像のフレームレートを設定するものである。

請求項１６記載の発明では、設定変更コマンドは、送信手段の送信周波数、変調方式および出力値のうち少なくとも一つを設定するものである。

本発明のカプセル内視鏡システムは、被検体内の被観察部位に照明光を照射する照明手段と、照明された被観察部位を撮像する撮像手段と、撮像手段で得られた撮像信号を電波に変調して送信する送信手段と、撮像手段で得られた光学的に検知可能な設定変更コマンドに基づいて、照明手段、撮像手段および送信手段のうち少なくとも一つの設定を変更する設定変更手段とを備えたカプセル内視鏡と、設定変更コマンドを作成するコマンド作成装置とからなる。

本発明のカプセル内視鏡及びカプセル内視鏡システムによれば、撮像手段で光学的に検知可能な設定変更コマンドに応じて、照明手段、撮像手段、および送信手段のうち少なくとも一つの設定を変更するので、コスト増や大型化を招くことなく、完成品の状態で各種設定変更が可能となる。

図１において、カプセル内視鏡システム２は、患者１０の口部から体内に嚥下されるカプセル内視鏡（Capsule Endoscope、以下、ＣＥと略す）１１と、患者１０がベルトなどに取り付けて携帯する受信装置１２と、ＣＥ１１で得られた画像を読影して、医師が診断を行うためのワークステーション（以下、ＷＳと略記する）１３とから構成される。

ＣＥ１１は、体内管路を通過する際に管路の内壁面を撮像し、これにより得られた画像データを電波３３（図２、および図３参照）にて受信装置１２に無線送信する。

受信装置１２は、各種設定画面を表示する液晶表示器１４、および各種設定を行うための操作部１６を備えている。受信装置１２は、ＣＥ１１から電波３３で無線送信された画像データを無線受信し、これを記憶する。

ＷＳ１３は、プロセッサ１５と、キーボードやマウスからなるコンソール１７と、モニタ１８とを備えている。プロセッサ１５は、例えば、ＵＳＢケーブル１９（赤外線通信などの無線通信を用いても可）で受信装置１２と接続され、受信装置１２とデータを遣り取りする。プロセッサ１５は、ＣＥ１１による検査中、または検査終了後に、受信装置１２から画像データを取り込み、患者毎に画像データを蓄積・管理する。また、画像データから表示用画像を生成し、これをモニタ１８に表示させる。

ＣＥ１１と受信装置１２間の電波３３の送受信は、ＣＥ１１内に設けられた送信アンテナ３４（図２、および図３参照）と、患者１０が身に付けたシールドシャツ２０内に装着された複数の受信アンテナ２１とを介して行われる。

図２において、ＣＥ１１は、透明な前カバー２２と、この前カバー２２に嵌合して水密な空間を形成する後カバー２３とからなる。両カバー２２、２３は、その先端または後端が略半球形状となった筒状に形成されている。

両カバー２２、２３が作る空間内には、被観察部位の像光を取り込むための対物光学系２４と、被観察部位の像光を撮像するＣＣＤ２５とからなる撮像部が組み込まれている。ＣＣＤ２５は、対物光学系２４から入射した被観察部位の像光が撮像面に結像され、各画素からこれに応じた撮像信号を出力する。

対物光学系２４は、前カバー２２の先端の略半球形状となった部分に配された、透明な凸型の光学ドーム２６と、光学ドーム２６の後端に取り付けられ、後端に向けて先細となったレンズホルダー２７と、レンズホルダー２７に固着されたレンズ２８とから構成される。対物光学系２４は、光軸２９を中心軸として、例えば、前方視野角１４０°〜１８０°の撮影範囲を有し、この撮影範囲における被観察部位の全方位画像を像光として取り込む。

両カバー２２、２３内には、撮像部の他に、被観察部位に光を照射する照明光源部３０、送信回路４１や電力供給回路４３（ともに図３参照）が実装された電気回路基板３１、ボタン型の電池３２、および電波３３を送信するための送信アンテナ３４などが収容されている。

図３において、ＣＰＵ３６は、ＣＥ１１の全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ３６には、ＲＯＭ３７、およびＲＡＭ３８が接続されている。ＲＯＭ３７には、ＣＥ１１の動作を制御するための各種プログラムやデータが記憶されている。ＣＰＵ３６は、ＲＯＭ３７から必要なプログラムやデータを読み出してＲＡＭ３８に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。

ＣＣＤ２５には、ドライバ３９、および信号処理回路４０が接続されている。ドライバ３９は、設定されたフレームレートで撮像が行われるように、ＣＰＵ３６に内蔵されたクロック３６ａに基づいて、ＣＣＤ２５、および信号処理回路４０の動作を制御する。信号処理回路４０は、ＣＣＤ２５から出力された撮像信号に対して、相関二重サンプリング、増幅、およびＡ／Ｄ変換を施して、撮像信号をデジタルの画像データに変換する。そして、変換した画像データに対して、γ補正等の各種画像処理を施す。なお、信号処理回路４０による増幅は、ＲＧＢの各色の画素に対応して設定された増幅率で行われる。以下、ＲＧＢの各増幅率をＲゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインと表記する。

送信アンテナ３４には、送信回路４１が接続され、送信回路４１には、変調回路４２が接続されている。変調回路４２は、信号処理回路４０から出力されたデジタルの画像データを、設定された周波数の電波３３に変調し、変調した電波３３を送信回路４１に出力する。送信回路４１は、変調回路４２からの電波３３を増幅して帯域通過濾波した後、送信アンテナ３４に出力する。

電力供給回路４３は、電池３２の電力をＣＥ１１の各部に供給する。ドライバ４４は、ＣＰＵ３６の制御の下に、照明光源部３０の駆動を制御する。

図４に示すように、ドライバ４４は、可変電流源６７と、４個のスイッチング素子６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄとを有する。可変電流源６７は、照明光源部３０を構成する各光源３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの入力端にそれぞれ接続されている。可変電流源６７は、電力供給回路４３から供給される電力を元に、各光源３０ａ〜３０ｄを点灯させるための駆動電流を出力する。駆動電流は、各光源３０ａ〜３０ｄの定格電流を超えない値であり、ＣＰＵ３６によってその大きさが制御される。

スイッチング素子６８ａ〜６８ｄは、ＦＥＴなどの周知の半導体スイッチング素子である。スイッチング素子６８ａ〜６８ｄには、各光源３０ａ〜３０ｄの出力端がそれぞれ接続されている。光源３０ａ〜３０ｄが接続されたスイッチング素子６８ａ〜６８ｄの反対側は、接地されている。

スイッチング素子６８ａ〜６８ｄは、ＣＰＵ３６からパルス信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄがハイレベルのときにオンし、パルス信号Ｐａ〜Ｐｄがローレベルとなるとオフする。スイッチング素子６８ａ〜６８ｄがオンすると、光源３０ａ〜３０ｄが各々点灯し、オフすると消灯する。パルス信号Ｐａ〜Ｐｄがハイレベルとなる期間、すなわち光源３０ａ〜３０ｄの点灯時間は、ＣＣＤ２５の露光期間の開始から、規定の露光量となるまでの時間であり、ＣＰＵ３６によって制御される。

電力供給回路４３からＣＥ１１の各部に電力が供給され、ＲＯＭ３７に記憶されたプログラム（ソフトウェア）が起動すると、ＣＰＵ３６には、図５に示すように、モード切替え部４５、および設定変更部４６が構築される。

モード切替え部４５は、ＣＣＤ２５で得られるモード切替えコマンドに基づいて、ＣＥ１１の設定を変更するための設定変更モードと、通常の撮影をする通常撮影モードとの切替えを行う。ＣＥ１１に電源を投入した初期状態では、ＣＥ１１は通常撮影モードに設定されている。

モード切替えコマンドは、患者１０の体内でモードの切り替えが不用意に行われないように、照明光源部３０で患者１０の体内を照明したときに現れない色、輝度もしくはフリッカ（点滅のタイミング）を有した光、またはこれらの組合せを有した光からなる。照明光源部３０で患者１０の体内を照明したときには、体内を流れる血液中の赤血球に含まれるヘモグロビンによって波長５４０ｎｍ付近、及び波長５７８ｎｍ付近の光が強く吸収されて赤紫、あるいは紫などの色が現れる。つまり、体内で現れない色は、例えば、緑色、青色、黄色等であり、その色が撮影画像中の所定の割合以上（例えば、８０％以上）の面積を占める場合にモード切替えコマンドとして識別される。また、輝度は、例えば、照明光源部３０の照明光の被観察部位からの反射光の輝度の数倍〜数十倍である。フリッカは、照明光とかけ離れた点滅のタイミング、例えば、数秒毎の点滅である。

モード切替えコマンドは、例えば、図６に示すようなモード切替え用リモコン４９によって生成される。モード切替え用リモコン４９は、操作ボタン５０を備えた把持部５１と、把持部５１の先端に配置された発光部５２とから構成される。このモード切替え用リモコン４９は、操作ボタン５０が押圧されることで発光部５２からモード切替えコマンドを照射する。

ＣＥ１１は、モード切替え用リモコン４９からのモード切替えコマンドをＣＣＤ２５で撮像し、これにより得られた画像データをモード切替え部４５で受けることで、通常撮影モードから設定変更モード、またはその逆にモードが切り替えられる。なお、モードが切り替わったことを見分けるために、通常撮影モードでは光源３０ａ〜３０ｄが点灯されるが、設定変更モードでは光源３０ａ〜３０ｄは消灯される。但し、設定変更モードであっても、撮影画像の色味や、光源３０ａ〜３０ｄの駆動電流の大きさおよび点灯時間などの調整中は、光源３０ａ〜３０ｄが点灯される。また、通常撮影モードから設定変更モードへ切り替えるためのモード切替えコマンドと、その逆にモードを切り替えるためのモード切替えコマンドは、本実施形態のように同じものとしてもよいし、それらを別にしてもよい。

通常撮影モードから設定変更モードへの切り替えは、ＣＥ１１の製造時、ＣＥ１１を構成する各部品をカプセルに組み込んで、ＣＥ１１が製品として完成した後の調整工程で実施される。調整工程では、ＣＥ１１の撮影画像の色味を調整するためのカラーキャリブレーションがなされる。カラーキャリブレーションは、ＣＣＤ２５や照明光源部３０の各光源３０ａ〜３０ｄの個体差によって生じる画像の色味ばらつきを補正するもので、これによりＲゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲイン、光源３０ａ〜３０ｄの駆動電流の大きさ、点灯時間等の補正値が得られる。

設定変更部４６は、ＣＣＤ２５で得られる設定変更コマンドに基づいて、ＣＥ１１の各種設定を変更する。

ここで、ＣＥ１１の各種設定は、図７に示すような設定値テーブル７０に記述されている。この設定値テーブル７０はＲＯＭ３７に記憶されており、ＣＰＵ３６は、設定値テーブル７０をＲＯＭ３７から読み出して、設定値テーブル７０に基づいて各部の動作を制御する。

設定値テーブル７０の各種設定項目は、大別して、ＣＣＤ２５などの動作制御に関わる撮像系、信号処理回路４０などの動作制御に関わる画像処理系、照明光源部３０などの動作制御に関わる照明系、変調回路４２などの動作制御に関わる送信系に分けられている。各種設定項目には、個別にアドレスが割り当てられており、アドレスに対応付けて引数が記憶されている。調整工程の実施前は、設定値テーブル７０の各引数には標準仕様の値が格納されている。

撮像系の設定項目には、ＣＣＤ２５による撮像のフレームレートを設定するための「フレームレート」（アドレス００、引数ｎ＝１〜３２、フレームレートｎ／２［ｆｐｓ］）がある。

画像処理系の設定項目には、信号処理回路４０によるＲＧＢの各色の画素の増幅率であるＲゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインを設定するための「Ｒゲイン」（アドレス０１、引数ｎ＝０〜２５５）、「Ｇゲイン」（アドレス０２、引数ｎ＝０〜２５５）、および「Ｂゲイン」（アドレス０３、引数ｎ＝０〜２５５）がある。

照明系の設定項目には、照明光源部３０に与える駆動電流の大きさを設定するための「駆動電流」（アドレス０４、引数ｎ＝０〜２５５、駆動電流ｉ＝０．１×ｎ［ｍＡ］）、および照明光源部３０の点灯時間を設定するための「点灯時間」（アドレス０５、引数ｎ＝０〜２５５、点灯時間ｔ＝０．１×ｎ［ｍＳｅｃ］）がある。

送信系の設定項目には、電波３３の周波数を設定するための「周波数帯域」（アドレス０６、引数ｎ＝０〜４、周波数ｆ＝０．１×ｎ＋３．０［ＧＨｚ］）、電波３３の送信電力（出力値）を設定するための「送信電力」（アドレス０７、引数ｎ＝１〜１６、送信電力Ｐ＝ｎ／１６×Ｐｍａｘ、Ｐｍａｘ；規格値を超えない送信電力の最大値）、および変調回路４２による変調方式を設定するための「変調方式」（アドレス０８、引数ｎ＝０〜４、引数ｎ＝０が振幅偏移変調（ＡＳＫ、Amplitude Shift Keying）、１が位相偏移変調（ＰＳＫ、Phase Shift Keying）、２が周波数偏移変調（ＦＳＫ、Frequency Shift Keying）、３が直交振幅変調（ＱＡＭ、Quadrature Amplitude modulation）、４が直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ、Orthogonal Frequency Division Multiplex）に対応）がある。

設定変更コマンドは、図８に示すような二次元コード（例えば、ＱＲコード（登録商標））７１で与えられる。二次元コード７１は、周知のように、セル７２を情報の内容に応じて黒（ハッチングで示す）、白に塗り分けて二次元配列したものである。

設定変更コマンド（二次元コード７１で表される情報）は、上記各種設定項目に対応するアドレスおよび引数を組み合わせたものである。Ｒゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲイン、駆動電流の大きさ、および点灯時間の引数は、カラーキャリブレーションで得られた補正値に基づいて決められる。電波３３の周波数、送信電力、および変調方式の引数は、ＣＥ１１の仕向地に応じて決められる。

図９において、コマンド作成装置７４は、プロセッサ７５と、コンソール７６と、モニタ７７とからなる。コマンド作成装置７４は、ＣＥ１１の製造工場に設置される。プロセッサ７５には、ＣＥ１１の各種設定を行うための設定ソフトのプログラムが記憶されている。設定ソフトを立ち上げると、モニタ７７には、図１０に示す設定ウィンドウ７９が表示される。

設定ウィンドウ７９には、各種設定項目と引数とが表示されている。引数は、コンソール７６を操作して、カーソル８０でプルダウンメニュー８１を操作することにより、設定変更することができる。引数の設定後、カーソル８０でＯＫボタン８２が選択されると、プロセッサ７５は、引数の設定を反映させた二次元コード７１を作成し、これをモニタ７７に表示する。

図５に戻って、設定変更部４６は、ＣＣＤ２５で得られた二次元コード７１の画像データを解析し、二次元コード７１で表される設定変更コマンドを導出する。設定変更部４６は、設定変更コマンドで指定されたアドレスの設定項目に格納された設定値テーブル７０の引数を、設定変更コマンドで指定された引数に書き換える。例えば、Ｒゲインの標準仕様の引数が２５５で、設定変更コマンドで指定された引数が１００であった場合、引数を１００に書き換える。設定変更コマンドの引数が標準仕様の値であった場合は、設定値テーブル７０の引数を書き換えずそのままとする。設定変更が正常に終了すると、光源３０ａ〜３０ｄが点灯される。なお、各種設定項目および引数は、図７に示す例に限定されず、ＣＥ１１の仕様に応じて適宜変更することが可能である。

図１１において、ＣＰＵ５４は、ＷＳ１３の全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ５４には、バス５５を介して、モニタ１８の表示制御を行うドライバ５６、ＵＳＢコネクタ５７を経由した受信装置１２とのデータの遣り取りを媒介し、受信装置１２からの画像データを受信する通信Ｉ／Ｆ５８、データストレージ５９、およびＲＡＭ６０が接続されている。

データストレージ５９には、ＷＳ１３の動作に必要な各種プログラムやデータ、医師の診断を助ける支援ソフトのプログラムなどとともに、診断情報が患者毎に整理して記憶されている。ＲＡＭ６０には、データストレージ５９から読み出したデータや、各種演算処理により生じる中間データが一時記憶される。

支援ソフトを立ち上げると、例えば、モニタ１８に支援ソフトの作業ウィンドウが表示される。この作業ウィンドウ上で医師がコンソール１７を操作することにより、画像の表示・編集、診断情報の入力などを行うことができる。

次に、上記のように構成されたカプセル内視鏡システム２でＣＥ１１の各種設定を変更する際の処理手順を、図１２のフローチャートを参照して説明する。まず、カラーキャリブレーションを実施してＲゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲイン、駆動電流の大きさ、および点灯時間の補正値を取得した後、ＣＥ１１の電源を投入すると、プログラムが起動され、ＣＥ１１は通常撮影モードで立ち上がり、光源３０ａ〜３０ｄを点灯して撮影を開始する。また、ＣＰＵ３６には、モード切替え部４５、および設定変更部４６が構築される（図５参照）。

オペレータは、モード切替え用リモコン４９の操作ボタン５０を操作して、モード切替えコマンドを発光部５２から照射させる。発光部５２から照射されたモード切替えコマンドは、ＣＣＤ２５に入射される。これにより得られた画像データがモード切替え部４５に入力される。モード切替え部４５では、得られた画像データを解析して、モード切替えコマンドであると認識し、通常撮影モードから設定変更モードへ切り替える。

オペレータは、光源３０ａ〜３０ｄが消灯したことを視認して設定変更モードに切り替わったことを確認する。そして、コマンド作成装置７４のコンソール７６を操作して設定ソフトを起動して、設定ウィンドウ７９をモニタ７７に表示させる。オペレータは、コンソール７６を操作して、カラーキャリブレーションで得られた補正値や、ＣＥ１１の仕向地に基づいて、設定ウィンドウ７９の各種設定項目の引数を設定し、ＯＫボタン８２を選択する。

ＯＫボタン８２が選択されると、設定ウィンドウ７９で設定された内容を反映させた二次元コード７１（図８参照）がプロセッサ７５によって作成され、モニタ７７に表示される。モニタ７７に表示された二次元コード７１は、ＣＣＤ２５で撮像される。これにより得られた二次元コード７１の画像データは、設定変更部４６に入力される。これにより、設定変更コマンドで指定されたアドレスの設定項目に格納された設定値テーブル７０の引数が、設定変更コマンドで指定された引数に書き換えられる。オペレータは、設定変更が正常に終了したことを光源３０ａ〜３０ｄの点灯を視認することで確認する。

設定変更が完了した後、再びオペレータは、モード切替え用リモコン４９の操作ボタン５０を操作して、発光部５２からモード切替えコマンドを照射させ、設定変更モードから通常撮影モードに切り替える。以降、各種設定が変更された状態による撮影が行われる。

以上説明したように、二次元コード７１を撮影することによってＣＥ１１の各種設定を変更することができるので、ＣＥ１１を製造する際に組立て工程前に仕様毎の設定を行わずに済む。これにより、仕様毎の製造ラインの区別や生産量の調整作業が不要となり、生産性を向上させることができる。また、ＣＥ１１に必ず装備されるＣＣＤ２５を利用して設定変更を行うので、コマンドを受信するための別途部品を組み込む必要もなく、さらに、モード切替え部４５および設定変更部４６をソフトウェアで実現するので別途ハードウェアを組み込む必要もなく、コスト増や大型化を招くことはない。また、バッテリの容量を大きくする必要もない。さらに、標準仕様の廉価版のＣＥ１１を量産してストックしておけば、あとは設定変更をするのみなので、納期を早めることができる。

また、設定変更モードと通常撮影モードとの切替えは、照明光源部３０で患者１０の体内を照明したときに現れない色、輝度もしくはフリッカ、またはこれらの組合せを有した光のモード切替えコマンドに基づいて行われるので、通常撮影モードで検査中に、患者１０の体内で不用意に設定変更モードに切り替えられ、検査が中断されるおそれがない。

なお、上記実施形態では、モード切替え用リモコン４９の発光部５２から照射されるモード切替えコマンドを利用してモードの切替えを行っているが、患者の体内でモードの切替えが行われなければよく、例えば、二次元コード７１を利用してモードを切り替えるようにしてもよい。具体的には、設定変更部４６で、設定変更コマンドの場合と同様に、ＣＣＤ２５で得られた二次元コード７１の画像データを解析し、その二次元コード７１で表されるモード切替えコマンドを導出する。その後は、モード切替え用リモコン４９の発光部５２から照射されるモード切替えコマンドの場合と同様であり、導出されたモード切替えコマンドを利用してモードの切替えを行う。

また、モード切替え部４５は、通常撮影モードから設定変更モードへの切替えを、ＣＤ１１に電源が投入されてから所定時間（例えば、５分）内に限って行うようにしてもよい。このように制限することで、不用意に設定変更モードへ切り替わることを防止できる。

また、上記実施形態では、ＣＥ１１は、電源が投入されると通常撮影モードで立ち上がるようになっているが、図１３のフローチャートに示すように、設定変更モードで立ち上がるようになっていてもよい。この場合においても、まず、ＣＥ１１の電源を投入すると、プログラムが起動され、ＣＥ１１は設定変更モードで立ち上がる。また、ＣＰＵ３６には、モード切替え部４５、および設定変更部４６が構築される（図５参照）。

オペレータは、コマンド作成装置７４のコンソール７６を操作して設定ソフトを起動して、設定ウィンドウ７９をモニタ７７に表示させる。オペレータは、コンソール７６を操作して、設定ウィンドウ７９で設定された内容を反映させた二次元コード７１（図８参照）をモニタ７７に表示させる。モニタ７７に表示された二次元コード７１は、ＣＣＤ２５で撮像され、画像データに変換される。二次元コード７１の画像データは、設定変更部４６に入力され、設定変更コマンドで指定されたアドレスの設定項目に格納された設定値テーブル７０の引数が、設定変更コマンドで指定された引数に書き換えられる。

オペレータは、光源３０ａ〜３０ｄの点灯により設定変更が正常に終了したことを確認した後、モード切替え用リモコン４９を利用してＣＥ１１にモード切替えコマンドを照射する。これにより、設定変更モードから通常撮影モードに切り替わるとともに、ＣＥ１１の電源は落ちる。

この場合、各種設定変更を行った後に電源が落ちたときに再度電源を投入すると、ＣＥ１１は通常撮影モードで立ち上がるように設定しておく。このように設定しておくことで、上記実施形態とは異なり、通常撮影モードから設定変更モードへの切替え処理が不要となる。また、この場合において、通常撮影モードから設定変更モードへの切替えが行われないように設定しておく。このように設定しておくことで、検査中に患者１０の体内で不用意に設定変更モードに切り替えられ、検査が中断されるおそれはなくなる。なお、モードの切替えは、どのような態様で行われてもよく、モード切替えのトリガは、患者の体内で行われないような態様（今回の例では、モード切替え用リモコン４９のモード切替えコマンド）に限定されることはない。例えば、電源投入から所定時間（例えば、１０分）経過後に、設定変更モードから通常撮影モードに自動的に切り替わるようにすることも可能である。

また、上記実施形態では、設定変更コマンドとして二次元コード７１を用いる場合を例に説明したが、一次元コード（バーコード）その他の幾何学的模様を用いるようにしてもよい。

また、設定変更コマンドとして、図１４に示すようなカラーコード（色模様）８４を用いるようにしてもよい。カラーコード８４は、次世代のコードとして公知であるように、例えば、５×５マスのセル８５を、情報の内容に応じて赤・青（網目のハッチングで示す）・緑（斜線のハッチングで示す）・黒（ドットのハッチングで示す）の４色に塗り分けて二次元配列したものである。なお、カラーコードは、セルを構成する領域を積分することなどにより４色をそれぞれ特定することが可能であればよく、セルが５×５マスであること、あるいは矩形状であることに限定されるものではない。

また、設定変更コマンドとして、白色ＬＥＤなどの可視光線、赤外線信号その他の光信号（光の強弱、光のパルス列）を用いるようにしてもよい。赤外線信号を用いる場合には、設定変更モードに切り替えられると、ＣＣＤ２５による撮像のフレームレートを上げて（例えば、１０００［ｆｐｓ］に上げて）、赤外線のパルス信号を認識可能にする。なお、この場合、ＲＡＭ３８などをフレーム数の増加に対応させるために、ＣＣＤ２５を構成する一部の画素のみを切り出して撮像信号に変換することとなる。

赤外線信号は、例えば、図１５に示すような赤外線送信リモコン６２によって生成される。赤外線送信リモコン６２は、操作キー６３と、操作キー６３による操作状態を表示するディスプレイ６４と、赤外線を送信する赤外線送信部６５とから構成される。この赤外線送信リモコン６２は、操作キー６３が押圧されることで赤外線送信部６５から赤外線を送信する構造になっている。ＣＥ１１は、設定変更モード時に赤外線送信リモコン６２からの赤外線を受信することで、各種設定が変更される。

なお、上記実施形態では、撮像素子としてＣＣＤ２５を例示して説明したが、ＣＭＯＳであってもよい。この場合、ドライバ３９、信号処理回路４０等の機能は、ＣＭＯＳ撮像センサに一体的に含まれる。

また、上記実施形態で示したＣＥ１１は一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しなければ、如何様な態様にも適宜変更することができる。

カプセル内視鏡システムの構成を示す概略図である。 カプセル内視鏡の内部構成を示す断面図である。 カプセル内視鏡の電気的構成を示すブロック図である。 照明光源部の駆動を制御するドライバの電気的構成を示すブロック図である。 カプセル内視鏡のＣＰＵに構築される各部の構成を示すブロック図である。 モード切替え用リモコンを説明する図である。 設定値テーブルを例示する図である。 二次元コード（ＱＲコード）を例示する図である。 コマンド作成装置の構成を示す概略図である。 設定ウィンドウを例示する図である。 ワークステーションの電気的構成を示すブロック図である。 カプセル内視鏡の各種設定を変更する際の処理手順を示すフローチャートである。 別の実施形態のカプセル内視鏡の各種設定を変更する際の処理手順を示すフローチャートである。 カラーコードを例示する図である。 赤外線送信リモコンを説明する図である。

符号の説明

２ カプセル内視鏡システム
１０ 患者
１１ カプセル内視鏡（ＣＥ）
１３ ワークステーション（ＷＳ）
１５ プロセッサ
１８ モニタ
２５ ＣＣＤ
３０ 照明光源部
３２ 電池
３３ 電波
３４ 送信アンテナ
４１ 送信回路
４２ 変調回路
４３ 電力供給部
４５ モード切替え部
４６ 設定変更部

Claims (17)

1. 被検体内に嚥下され、前記被検体内の被観察部位を撮影するカプセル内視鏡において、
   前記被観察部位に照明光を照射する照明手段と、
   照明された前記被観察部位を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段で得られた撮像信号を電波に変調して送信する送信手段と、
   前記撮像手段で得られた光学的に検知可能な設定変更コマンドに基づいて、前記照明手段、前記撮像手段および前記送信手段のうち少なくとも一つの設定を変更する設定変更手段とを備えたことを特徴とするカプセル内視鏡。
2. 前記設定変更コマンドは、幾何学的模様であることを特徴とする請求項１記載のカプセル内視鏡。
3. 前記幾何学的模様は、二次元コードであることを特徴とする請求項２記載のカプセル内視鏡。
4. 前記設定変更コマンドは、光信号であることを特徴とする請求項１記載のカプセル内視鏡。
5. 前記光信号は、赤外線信号であることを特徴とする請求項４記載のカプセル内視鏡。
6. 前記設定変更コマンドは、所定の領域を複数の色で塗り分けた色模様であることを特徴とする請求項１記載のカプセル内視鏡。
7. 前記色模様は、カラーコードであることを特徴とする請求項６記載のカプセル内視鏡。
8. 前記撮像手段は、前記設定変更コマンドを受け付ける設定変更モードと前記被観察部位を撮影する通常撮影モードとの切替えを行うためのモード切替えコマンドを取得し、
   前記モード切替えコマンドに応じて前記各モードの切替えを行うモード切替え手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７いずれか記載のカプセル内視鏡。
9. 前記モード切替えコマンドは、前記照明手段で前記被観察部位を照明した場合に現れることがない色、輝度およびフリッカのうち少なくとも一つを有した光であることを特徴とする請求項８記載のカプセル内視鏡。
10. 前記モード切替え手段は、前記通常撮影モードから前記設定変更モードへの切替えを、電源投入から所定時間内に限って行うことを特徴とする請求項８又は９記載のカプセル内視鏡。
11. 電源投入によって、前記設定変更コマンドを受け付ける設定変更モードで起動し、
    所定条件を満たすことで、前記設定変更モードから、前記被観察部位を撮像する通常撮影モードへ切り替えるモード切替え手段を備えたことを特徴とする請求項１〜７いずれか記載のカプセル内視鏡。
12. 前記設定変更手段および前記モード切替え手段は、ソフトウェアで実現されていることを特徴とする請求項８〜１１いずれか記載のカプセル内視鏡。
13. 前記設定変更コマンドは、前記照明手段の駆動条件を設定するものであることを特徴とする請求項１〜１２いずれか記載のカプセル内視鏡。
14. 前記駆動条件には、前記照明手段を構成する照明光源の駆動電流の大きさおよび点灯時間のうち少なくとも一つが含まれることを特徴とする請求項１３記載のカプセル内視鏡。
15. 前記設定変更コマンドは、前記撮像手段による撮像のフレームレートを設定するものであることを特徴とする請求項１〜１４いずれか記載のカプセル内視鏡。
16. 前記設定変更コマンドは、前記送信手段の送信周波数、変調方式および出力値のうち少なくとも一つを設定するものであることを特徴とする請求項１〜１５いずれか記載のカプセル内視鏡。
17. 被検体内の被観察部位に照明光を照射する照明手段と、
    照明された前記被観察部位を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段で得られた撮像信号を電波に変調して送信する送信手段と、
    前記撮像手段で得られた光学的に検知可能な設定変更コマンドに基づいて、前記照明手段、前記撮像手段および前記送信手段のうち少なくとも一つの設定を変更する設定変更手段とを備えたカプセル内視鏡と、
    前記設定変更コマンドを作成するコマンド作成装置とからなることを特徴とするカプセル内視鏡システム。

Images