JP4855771B2 - 体内画像撮影装置および体内画像撮影システム - Google Patents

Description

本発明は、被検体内に導入されて被検体内画像を撮影するカプセル型内視鏡等の体内画像撮影装置および体内画像撮影システムに関するものである。

近年、内視鏡の分野において、飲み込み型のカプセル型内視鏡が開発されている。このカプセル型内視鏡は、撮像機能と無線機能とを備え、体腔内の観察のために患者の口から飲み込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、たとえば食道、胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有する（たとえば、特許文献１参照）。

体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像データは、順次無線通信により体外に送信され、体外の受信装置内に設けられたメモリに蓄積される。医師もしくは看護師においては、メモリに蓄積された画像データをもとにディスプレイに表示させた画像に基づいて診断を行うことができる。

特開２００３−１９１１１号公報 米国特許出願公開第２００４／１９９０６１号明細書

ところで、この種のカプセル型内視鏡に関しては、片方のみにＣＣＤ等の撮像素子を搭載した単眼型のカプセル型内視鏡が一般的であり、一方向（一端側方向）のみの撮影が可能とされている。ところが、単眼型のカプセル型内視鏡の場合、カプセル型内視鏡を飲み込む時、または飲み込んだ後で体内を移動する時に、カプセル型内視鏡の撮影方向が前と後ろとのどっちを向いて進むのかが判りにくいという欠点がある。これにより、たとえば、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、食道から胃に至る直前の噴門部の様子を上から下方向を覗き込むように撮像して観察したいような場合、カプセル型内視鏡の撮影方向が逆向き（上向き、または後ろ向き）の状態で体内を進んでしまうと、このような観察要求に応えることができないというような不都合がある。

これに対して、近年では、進行方向の前後両方向（両端方向）の画像を撮影可能とした複眼型（または、両眼型）のカプセル型内視鏡も提案されている（たとえば、特許文献２参照）。複眼型のカプセル型内視鏡によれば、進行方向に対して前後両方向の撮像画像が得られるので、カプセル型内視鏡がどっちを向いて進んでも支障ないものとなる。

ところが、複眼型のカプセル型内視鏡の場合、撮像した画像を後でディスプレイ等によって観察する際に、前後両方向の大量の撮像画像を観察しなければならない。一般に、単眼型のカプセル型内視鏡の場合でも観察には長時間要するものであり、複眼型の場合には観察に極めて多大な時間を要するものとなってしまう。また、複眼型のカプセル型内視鏡の場合、撮像された画像データが単純計算で単眼型のカプセル型内視鏡の場合の２倍となってしまい、カプセル型内視鏡から受信機に対してデータ送信する上で、単眼型の場合よりも広い帯域で送る必要が生じてしまい、制約が大きくなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被検体内において所望方向のみの撮像を確保することが可能な体内画像撮影装置および体内画像撮影システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる体内画像撮影装置は、被検体内に導入可能であって、両端方向の撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、前記被検体内における該カプセル型筐体の重力方向を検出する重力センサと、該重力センサによる重力方向の検出結果に基づいて前記撮像光学系の撮影方向として両端方向のうちの一方の方向を選択する撮像選択手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記撮像光学系は、それぞれ撮像素子を個別に有して撮影方向を異ならせた２つの撮像光学系からなり、前記撮像選択手段は、２つの前記撮像光学系のうちの一方を選択することを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記撮像光学系は、両端方向の撮影に共用される１つの撮像素子と、両端方向で個別に設けられて前記撮像素子に撮影画像を結像させる２つの結像光学系と、該２つの結像光学系のうちの一方のみの撮影画像を前記撮像素子に対して選択的に有効とさせる切換えミラーとを備え、前記撮像選択手段は、前記切換えミラーを切換えて２つの前記結像光学系のうちの一方を選択することを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記切換えミラーは、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）ミラーであることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記重力センサは、加速度センサであることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記撮像選択手段は、前記重力センサにより検出された重力方向側が撮影方向となるように両端方向のうちの一方の方向を選択することを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、被検体内に導入可能であって、一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、該カプセル型筐体の他端側に設けられて、該カプセル型筐体の前記一端側が前方向となって前記被検体内を進むようにガイドする方向付けガイド部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガイド部材は、尾びれ状部材からなることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガイド部材は、複数の糸状部材からなることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガイド部材は、複数の羽根状部材からなることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガイド部材は、前記被検体内において溶ける材料からなることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記方向付けガイド部材は、前記被検体内導入前に前記カプセル型筐体に後付けされる別部材からなることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、被検体内に導入可能であって、一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、該カプセル型筐体の重心位置よりも端部側位置の両側に設けられた一対の凸状部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、被検体内に導入可能であって、一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、該カプセル型筐体の径よりも大きく形成されて、該カプセル型筐体の重心位置よりも端部側位置の両側に回転自在に設けられた一対の車輪状部材と、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記端部側位置は、重心位置よりも他端側の端部側位置であることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記カプセル型筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心位置であることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置は、上記発明において、前記カプセル型筐体の重心位置は、該カプセル型筐体の中心より片側に偏心させた位置であることを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影システムは、口腔から被検体内に導入可能であって、一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、口腔内位置で前記撮像光学系が撮像した画像成分を分析する分析手段と、該分析手段の分析結果に基づいて前記カプセル型筐体の向きに関する警告をユーザに対して発する警告手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影システムは、上記発明において、前記分析手段は、前記撮像光学系が撮像した画像成分中に所定量以上の白画像成分が含まれているかを分析することを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影システムは、上記発明において、前記分析手段は、前記撮像光学系が撮像した画像成分の輝度が所定値以上であるかを分析することを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影システムは、上記発明において、前記警告手段は、前記分析手段の分析結果が肯定的な場合に警告を発することを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影システムは、口腔から被検体内に導入可能であって、一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、該カプセル型筐体の他端側に設けられた超音波送受信装置と、口腔内位置で前記超音波送受信装置が発して受信した超音波の受信強度が所定値以上であるかを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に基づいて前記カプセル型筐体の向きに関する警告をユーザに対して発する警告手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影システムは、上記発明において、前記警告手段は、前記判定手段の判定結果が否定的な場合に警告を発することを特徴とする。

本発明にかかる体内画像撮影装置によれば、両端方向の撮影が可能な複眼型のカプセル型筐体の被検体内における重力方向を検出し、その検出結果に基づいて撮影方向として両端方向のうちの一方の方向を選択するようにしたので、撮像光学系の撮影方向として重力方向側または反重力方向側のうちで所望の方向を選択して撮像させることで、被検体内において所望方向のみの撮像を確保することができ、複眼型であっても撮像する画像データや観察時間を単眼型の場合と同程度に抑えることができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる体内画像撮影装置によれば、一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型筐体の他端側に、該カプセル型筐体の一端側が前方向となって被検体内を進むようにガイドする方向付けガイド部材を備えたので、被検体内においてカプセル型筐体を撮影可能な一端側が常に前方向となって進むように方向付けガイド部材によってガイドすることができ、単眼型において前方向側を所望の撮影方向とする撮像を確保することができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる体内画像撮影装置によれば、一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型筐体の重心位置よりも端部側位置の両側に一対の凸状部材を備えるので、該凸状部材を重心位置よりも他端側または一端側のうちで所望の端部側位置に位置させておくことで、たとえばカプセル型筐体が食道内を下降する場合において撮影方向が所望の方向でなくても管腔内壁に接触して回転軸となる得る凸状部材に対して、カプセル型筐体の重心位置が上方となるため、重心位置が凸状部材よりも下側となるようにカプセル型筐体が凸状部材を中心に回転することとなり、単眼型において所望方向のみの撮像を確保することができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる体内画像撮影装置によれば、一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型筐体の重心位置よりも端部側位置の両側にカプセル型筐体の径よりも大きな一対の車輪状部材を備えるので、該車輪状部材を重心位置よりも他端側または一端側のうちで所望の端部側位置に位置させておくことで、たとえばカプセル型筐体が食道内を下降する場合において撮影方向が所望の方向でなくても管腔内壁に接触して回転軸となる得る車輪状部材に対して、カプセル型筐体の重心位置が上方となるため、重心位置が車輪状部材よりも下側となるようにカプセル型筐体が車輪状部材を中心に回転することとなり、単眼型において所望方向のみの撮像を確保することができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる体内画像撮影システムによれば、一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型筐体が口腔内位置で撮像した画像成分を分析し、その分析結果に基づいてカプセル型筐体の向きに関する警告をユーザに対して発するようにしたので、撮影方向が歯側を向いている場合には白っぽい画像成分若しくは輝度の高い画像成分が得られるのに対して、撮影方向が喉側を向いている場合には全体的に赤っぽいまたは赤味の深い画像成分となり、両者の画像成分に違いがあることから、カプセル型筐体の口腔内への飲み込み方向を判定することができ、その飲み込み方向が所望の撮影方向ではない場合には警告を発し、該ユーザにカプセル型筐体の飲み込み方向を直してもらうことで、単眼型において所望方向の撮像を確保することができるという効果を奏する。

また、本発明にかかる体内画像撮影システムによれば、一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型筐体の他端側に超音波送受信装置を備え、カプセル型筐体が口腔内に位置する時に超音波を送受信させてその受信強度が所定値以上であるかを判定し、その判定結果に基づいてカプセル型筐体の向きに関する警告をユーザに対して発するようにしたので、超音波が歯側に発せられて反射された場合の受信強度と喉側に発せられて反射された場合の受信強度とが異なることから、カプセル型筐体の口腔内への飲み込み方向を判定することができ、その飲み込み方向が所望の撮影方向ではない場合には警告を発し、該ユーザにカプセル型筐体の飲み込み方向を直してもらうことで、単眼型において所望方向の撮像を確保することができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる体内画像撮影装置および体内画像撮影システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更実施の形態が可能である。

（実施の形態１）
図１は、本発明にかかる体内画像撮影装置の好適な実施の形態である無線型の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。この被検体内情報取得システムは、体内画像撮影装置の一例としてカプセル型内視鏡を用いている。図１において、被検体内情報取得システムは、被検体１内に導入され、体腔内画像を撮像して映像信号などのデータ送信を行うカプセル型内視鏡２と、被検体１内に導入されたカプセル型内視鏡２から送信される無線信号の受信処理に用いられる受信装置３を備える。この受信装置３は、被検体１に携帯された状態で使用され、カプセル型内視鏡２から受信した無線信号の受信処理を行うためのものである。

また、本実施の形態の被検体内情報取得システムは、受信装置３が受信した映像信号に基づいて体腔内画像を表示する表示装置４と、受信装置３と表示装置４との間でデータの受け渡しを行うための携帯型記録媒体５とを備える。受信装置３は、被検体１の体外表面に貼付される複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎを有するアンテナユニット３ａと、このアンテナユニット３ａを介して受信された無線信号の処理などを行う受信本体ユニット３ｂとを備え、これらのユニット３ａ，３ｂは、コネクタを介して着脱可能に接続される。なお、受信用アンテナＡ１〜Ａｎは、たとえば被検体１が着用可能な受信ジャケットに備え付けられ、被検体１は、この受信ジャケットを着用することによって、受信用アンテナＡ１〜Ａｎを装着するようにしてもよい。また、この場合、受信用アンテナＡ１〜Ａｎは、ジャケットに対して着脱自在なものであってもよい。

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

携帯型記録媒体５は、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリなどが用いられ、受信装置３および表示装置７に対して着脱可能であって、両者に対して挿着された時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。本実施の形態１では、携帯型記録媒体５は、たとえば検査前には、ワークステーションの表示装置４に挿着されて検査ＩＤなどの識別情報が記憶され、さらに検査の直前には、受信装置３に挿着され、この受信装置３によって、この識別情報が読み出されて受信装置３内に登録される。また、カプセル型内視鏡２が被検体１の体腔内を移動している間は、携帯型記録媒体５は、被検体１に取り付けられた受信装置３に挿着されてカプセル型内視鏡２から送信されるデータを記録する。そして、カプセル型内視鏡２が被検体１から排出された後、つまり、被検体１の内部の撮像が終了した後には、受信装置３から取り出されて表示装置４に挿着され、この表示装置４によって、携帯型記録媒体５に記録されたデータが読み出される構成を有する。たとえば、受信装置３と表示装置４とのデータの受け渡しを、携帯型記録媒体５によって行うことで、被検体１が体腔内の撮影中に自由に動作することが可能となり、また、表示装置４との間のデータの受け渡し期間の短縮にも寄与している。なお、受信装置３と表示装置４との間のデータの受け渡しは、受信装置３に内蔵型の他の記録装置、たとえばハードディスクを用い、表示装置４との間のデータの受け渡しのために、双方を有線または無線接続するように構成してもよい。

ここで、図２を参照して、カプセル型内視鏡２について説明する。図２は、図１に示したカプセル型内視鏡２の概略構成を示す縦断側面図である。本実施の形態１のカプセル型内視鏡２は、図２に示すように、被検体１の体腔内に導入可能なカプセル型筐体１１と、このカプセル型筐体１１内に内蔵されて前後両端方向の撮影が可能な２つの撮像光学系１２ａ，１２ｂとを備える複眼型として構成されている。また、カプセル型内視鏡２は、図示しない電池、回路構成部品、アンテナ等を備える他、重力センサとしての加速度センサ１３を備える。

カプセル型筐体１１は、被検体１の口腔から体内に飲み込み可能な大きさのものであり、略半球状で透明性あるいは透光性を有する先端カバー１１ａ，１１ｂと、可視光が不透過な有色材質からなる筒形状の胴部カバー１１ｃとを弾性的に嵌合させることで、内部を液密に封止する外装ケースを形成している。

撮像光学系１２ａは、カプセル型筐体１１内にあって、たとえば体腔内の被検体部位を先端カバー１１ａ部分を介して照明するための照明光を出射するＬＥＤなどの複数の発光素子１４ａ（以下、「ＬＥＤ１４ａ」という）と、照明光による反射光を受光して被検体部位を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子１５ａ（以下代表して、「ＣＣＤ１５ａ」という）と、このＣＣＤ１５ａに被写体の像を結像させる結像レンズ１６ａと、を備え、先端カバー１１ａ側なる端部方向の撮影が可能とされている。

撮像光学系１２ｂは、カプセル型筐体１１内にあって、たとえば体腔内の被検体部位を先端カバー１１ｂ部分を介して照明するための照明光を出射するＬＥＤなどの複数の発光素子１４ｂ（以下、「ＬＥＤ１４ｂ」という）と、照明光による反射光を受光して被検体部位を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子１５ｂ（以下代表して、「ＣＣＤ１５ｂ」という）と、このＣＣＤ１５ｂに被写体の像を結像させる結像レンズ１６ｂと、を備え、先端カバー１１ｂ側なる端部方向の撮影が可能とされている。

加速度センサ１３は、被検体１の体腔内に導入されたカプセル型筐体１１の重力方向を重力加速度を利用して検出するためのものであって、たとえばカプセル型筐体１１の中央部付近に配設される。この加速度センサ１３とＣＣＤ１５ａ，１５ｂとの位置関係はあらかじめ設定記憶されており、加速度センサ１３が検出する重力方向に対していずれのＣＣＤ１５ａまたは１５ｂが該重力方向側に位置しているかの特定が可能とされている。

つぎに、図３を参照して、カプセル型内視鏡２の内部回路構成について説明する。図３は、カプセル型内視鏡２の内部回路構成を示す概略ブロック図である。まず、信号処理・制御部２１ａは、対をなすＬＥＤ１４ａとＣＣＤ１５ａとを制御するためのものであり、それぞれＬＥＤ１４ａとＣＣＤ１５ａに対応するＬＥＤ駆動回路２２ａ，ＣＣＤ駆動回路２３ａを有する。また、信号処理・制御部２１ａは、ＣＣＤ１５ａから出力される出力信号に対して相関二重サンプリング処理、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理、多重化処理等の所定の画像処理を施す画像処理部２４ａを有する。さらに、信号処理・制御部２１ａは、各種タイミング信号や同期信号を生成するタイミングジェネレータ（ＴＧ）及びシンクジェネレータ（ＳＧ）２５ａを有する制御部２６ａを備え、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ２５ａにより生成されたタイミング信号や同期信号に基づいて、駆動回路２２ａ，２３ａや画像処理部２４ａの動作やその動作タイミングなどを制御する。

また、信号処理・制御部２１ｂは、対をなすＬＥＤ１４ｂとＣＣＤ１５ｂとを制御するためのものであり、それぞれＬＥＤ１４ｂとＣＣＤ１５ｂに対応するＬＥＤ駆動回路２２ｂ，ＣＣＤ駆動回路２３ｂを有する。また、信号処理・制御部２１ｂは、ＣＣＤ１５ｂから出力される出力信号に対して相関二重サンプリング処理、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理、多重化処理等の所定の画像処理を施す画像処理部２４ｂを有する。さらに、信号処理・制御部２１ｂは、各種タイミング信号や同期信号を生成するタイミングジェネレータ（ＴＧ）及びシンクジェネレータ（ＳＧ）２５ｂを有する制御部２６ｂを備え、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ２５ｂにより生成されたタイミング信号や同期信号に基づいて、駆動回路２２ｂ，２３ｂや画像処理部２５ｂの動作やその動作タイミングなどを制御する。

ここで、制御部２６ａ，２６ｂは、制御部２６ａ側がマスタで制御部２６ｂ側がスレーブとなる主従関係にあり、制御部２６ｂは制御部２６ａ側からのイネーブル信号ＥＢに従いこのイネーブル信号ＥＢがＨレベルの間だけ動作するように制御部２６ａに従動して制御動作を実行する。また、制御部２６ａは、加速度センサ１３が検出するカプセル型筐体１１の重力方向の検出結果に応じて撮像光学系１２ａと撮像光学系１２ｂとのうちの一方のみが動作するように選択する撮像選択部２７を備える。本実施の形態１では、カプセル型内視鏡２の進行方向前側（重力方向側）を所望の撮影方向としており、撮像選択部２７は、加速度センサ１３が検出した重力方向が先端カバー１１ａ側である場合には、ＬＥＤ１４ａやＣＣＤ１５ａが動作するように制御して撮像光学系１２ａにより撮像させ、加速度センサ１３が検出した重力方向が先端カバー１１ｂ側である場合には、イネーブル信号ＥＢをＨレベルとし、ＬＥＤ１４ｂやＣＣＤ１５ｂが動作するように制御して撮像光学系１２ｂにより撮像させる。

また、カプセル型内視鏡２は、画像処理部２４ａ，２４ｂを経た撮像データの出力経路上に設けられてＲＦ変調信号を出力する送信モジュール２８と送信アンテナ２９とを備える。

このようなカプセル型内視鏡２（カプセル型筐体１１）は、被検体１の内部に導入された後、先端カバー１１ａ側または先端カバー１１ｂ側が進行方向前側となって体腔内を進む。たとえば、図４−１に示すように、先端カバー１１ａ側が下向き前側となって被検体１の体腔内を進行する場合を考える。この場合、加速度センサ１３は、図４−１中に矢印で示すように、カプセル型筐体１１の重力方向が先端カバー１１ａ寄りにあることを検出する。加速度センサ１３によるこの重力方向の検出結果を受けて、撮像選択部２７は、撮像光学系１２ａ側のみを選択し、制御部２６ａによる制御の下、駆動回路２２ａ，２３ａを駆動させることでＬＥＤ１４ａを点灯させてＣＣＤ１５ａによる撮像動作を実行させる。これにより、カプセル型内視鏡２は、先端カバー１１ａ側なる下向き前側の体腔内画像のみを撮像し、撮像データを画像処理部２４ａで処理した後、送信モジュール２８、送信アンテナ２９を通じて受信装置３側に送信する。

一方、たとえば、図４−２に示すように、先端カバー１１ｂ側が下向き前側となって被検体１の体腔内を進行する場合、加速度センサ１３は、図４−２中に矢印で示すように、カプセル型筐体１１の重力方向が先端カバー１１ｂ寄りにあることを検出する。加速度センサ１３によるこの重力方向の検出結果を受けて、撮像選択部２７は、撮像光学系１２ｂ側のみを選択するために、制御部２６ａから制御部２６ｂに対するイネーブル信号ＥＮをＨレベルとし、制御部２６ｂによる制御の下、駆動回路２２ｂ，２３ｂを駆動させることでＬＥＤ１４ｂを点灯させてＣＣＤ１５ｂによる撮像動作を実行させる。これにより、カプセル型内視鏡２は、先端カバー１１ｂ側なる下向き前側の体腔内画像のみを撮像し、撮像データを画像処理部２４ｂで処理した後、送信モジュール２８、送信アンテナ２９を通じて受信装置３側に送信する。

このように、本実施の形態１の両端方向の撮影が可能な複眼型のカプセル型内視鏡２によれば、カプセル型筐体１１の被検体１内における重力方向を加速度センサ１３によって検出し、その検出結果に基づいて所望方向なる重力方向側が常に撮影方向となるように撮像光学系１２ａまたは１２ｂを選択して撮像させるようにしたので、カプセル型筐体１１の先端カバー１１ａ，１１ｂのいずれが下向き前側となって進む場合であっても、さらには、途中で前後方向が反転したような場合であっても、被検体１内において常に下向き前側方向のみの撮像を確保することができる。また、上向き後ろ側の撮像は行わないため、複眼型であっても撮像する画像データや観察時間を単眼型の場合と同程度に抑えることもできる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２のカプセル型内視鏡３０の概略構成を示す縦断側面図である。本実施の形態２のカプセル型内視鏡３０は、図２に示したカプセル型内視鏡２のＣＣＤ１５ａ，１５ｂに代えて、両端方向の撮影に共用される１つのＣＣＤ１５を備える複眼型のカプセル型内視鏡である。また、ＬＥＤ１４ａと結像レンズ１６ａは、ＣＣＤ１５に対して先端カバー１１ａ側の撮影画像を結像させるための結像光学系３１ａを構成し、ＬＥＤ１４ｂと結像レンズ１６ｂは、ＣＣＤ１５に対して先端カバー１１ｂ側の撮影画像を結像させるための結像光学系３１ｂを構成する。ここで、これらの結像光学系３１ａ，３１ｂは、ＣＣＤ１５に対する共通光路上にいずれか一方の光学系のみを有効とするように選択的に切換え変位する切換えミラーとしてＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）ミラー３２を備える。このＭＥＭＳミラー３２は、たとえば圧電素子等のアクチュエータ３３により光路を切換えるように変位駆動されるものである。すなわち、本実施の形態２の撮像光学系１２は、１つのＣＣＤ１５と、２つの結像光学系３１ａ，３１ｂと、ＭＥＭＳミラー３２とからなる。この他の構成は、カプセル型内視鏡２の場合と同様であり、加速度センサ１３も内蔵している。なお、加速度センサ１３もＭＥＭＳミラー３２と同様にＭＥＭＳ加速度センサとして構成することができる。

つぎに、図６を参照して、カプセル型内視鏡３０の内部回路構成について説明する。図６は、カプセル型内視鏡３０の内部回路構成を示す概略ブロック図である。信号処理・制御部２１は、それぞれの結像光学系３１ａ，３１ｂ中のＬＥＤ１４ａ，１４ｂや共通なＣＣＤ１５並びにＭＥＭＳミラー３２用のアクチュエータ３３を制御するためのものであり、それぞれＬＥＤ１４ａ，１４ｂとＣＣＤ１５とアクチュエータ３３に対応するＬＥＤ駆動回路２２ａ，２２ｂ、ＣＣＤ駆動回路２３、アクチュエータ駆動回路３４を有する。また、信号処理・制御部２１は、ＣＣＤ１５から出力される出力信号に対して相関二重サンプリング処理、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理、多重化処理等の所定の画像処理を施す画像処理部２４を有する。さらに、信号処理・制御部２１は、各種タイミング信号や同期信号を生成するタイミングジェネレータ（ＴＧ）及びシンクジェネレータ（ＳＧ）２５を有する制御部２６を備え、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ２５により生成されたタイミング信号や同期信号に基づいて、駆動回路２２ａ，２２ｂ，２３，３４や画像処理部２４の動作やその動作タイミングなどを制御する。

また、制御部２６は、加速度センサ１３が検出するカプセル型筐体１１の重力方向の検出結果に応じて結像光学系３１ａと結像光学系３１ｂとのうちの一方のみが動作するように選択する撮像選択部３５を備える。本実施の形態２では、カプセル型内視鏡３０の進行方向前側（重力方向側）を所望の撮影方向としており、撮像選択部３５は、加速度センサ１３が検出した重力方向が先端カバー１１ａ側である場合には、アクチュエータ３３を駆動させてＭＥＭＳミラー３２を切換え変位させることで結像光学系３１ａ側を有効にするとともに、ＬＥＤ１４ａが動作するように制御して結像光学系３１ａおよびＣＣＤ１５により撮像させる。一方、加速度センサ１３が検出した重力方向が先端カバー１１ｂ側である場合には、アクチュエータ３３を駆動させてＭＥＭＳミラー３２を切換え変位させることで結像光学系３１ｂ側を有効にするとともに、ＬＥＤ１４ｂが動作するように制御して結像光学系３１ｂおよびＣＣＤ１５により撮像させる。なお、ＭＥＭＳミラー３２の切換え変位のタイミングは、ＣＣＤ１５により撮像していないタイミング時に行わせることが好ましい。

このようなカプセル型内視鏡３０（カプセル型筐体１１）は、被検体１の内部に導入された後、先端カバー１１ａ側または先端カバー１１ｂ側が進行方向前側となって体腔内を進む。たとえば、図７−１に示すように、先端カバー１１ａ側が下向き前側となって被検体１の体腔内を進行する場合を考える。この場合、加速度センサ１３は、図７−１中に矢印で示すように、カプセル型筐体１１の重力方向が先端カバー１１ａ寄りにあることを検出する。加速度センサ１３によるこの重力方向の検出結果を受けて、撮像選択部３５は、アクチュエータ３３を駆動してＭＥＭＳミラー３２を図７−１中に示すように切換え変位させることで結像光学系３１ａ側のみを有効とさせ、制御部２６による制御の下、駆動回路２２ａ，２３を駆動させることでＬＥＤ１４ａを点灯させてＣＣＤ１５による撮像動作を実行させる。これにより、カプセル型内視鏡２は、先端カバー１１ａ側なる下向き前側の体腔内画像のみを撮像し、撮像データを画像処理部２４で処理した後、送信モジュール２８、送信アンテナ２９を通じて受信装置３側に送信する。

一方、たとえば、図７−２に示すように、先端カバー１１ｂ側が下向き前側となって被検体１の体腔内を進行する場合、加速度センサ１３は、図７−２中に矢印で示すように、カプセル型筐体１１の重力方向が先端カバー１１ｂ寄りにあることを検出する。加速度センサ１３によるこの重力方向の検出結果を受けて、撮像選択部３５は、アクチュエータ３３を駆動してＭＥＭＳミラー３２を図７−２中に示すように切換え変位させることで結像光学系３１ｂ側のみを有効とさせ、制御部２６による制御の下、駆動回路２２ｂ，２３を駆動させることでＬＥＤ１４ｂを点灯させてＣＣＤ１５による撮像動作を実行させる。これにより、カプセル型内視鏡２は、先端カバー１１ｂ側なる下向き前側の体腔内画像のみを撮像し、撮像データを画像処理部２４で処理した後、送信モジュール２８、送信アンテナ２９を通じて受信装置３側に送信する。

このように、本実施の形態２の両端方向の撮影が可能な複眼型のカプセル型内視鏡２によれば、カプセル型筐体１１の被検体１内における重力方向を加速度センサ１３によって検出し、その検出結果に基づいて所望方向なる重力方向側が常に撮影方向となるようにＭＥＭＳミラー３２の変位切換えによって結像光学系３１ａまたは３１ｂを有効とさせて撮像させるようにしたので、カプセル型筐体１１の先端カバー１１ａ，１１ｂのいずれが下向き前側となって進む場合であっても、さらには、途中で前後方向が反転したような場合であっても、被検体１内において常に下向き前側方向のみの撮像を確保することができる。また、ＣＣＤ１５は共用であり低コストで済む上に、上向き後ろ側の撮像は行わないため、複眼型であっても撮像する画像データや観察時間を単眼型の場合と同程度に抑えることもできる。

なお、これらの実施の形態１，２では、カプセル型内視鏡２または３０の進行方向前側（重力方向側）を所望の撮影方向としており、加速度センサ１３による重力方向の検出結果により重力方向側が撮影方向となるように制御したが、カプセル型内視鏡２または３０の進行方向後ろ側（反重力方向側）を所望の撮影方向とする場合であれば、加速度センサ１３による重力方向の検出結果により反重力方向側が撮影方向となるように制御すればよい。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図８−１および図８−２を参照して説明する。図８−１は、本実施の形態３のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図であり、図８−２は、その平面図である。

本実施の形態３のカプセル型内視鏡４０は、被検体１の体腔内に導入可能なカプセル型筐体４１と、このカプセル型筐体４１内に内蔵されて一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系４２とを備える単眼型として構成されている。また、カプセル型内視鏡４０は、図示しない電池、回路構成部品、アンテナ等を内蔵する他、カプセル型筐体４１の他端側に設けられた方向付けガイド部材としての尾びれ状部材４３を備える。

カプセル型筐体４１は、被検体１の口腔から体内に飲み込み可能な大きさのものであり、略半球状で透明性あるいは透光性を有する先端カバー４１ａと、可視光が不透過な有色材質からなる有底筒形状の胴部カバー４１ｂとを弾性的に嵌合させることで、内部を液密に封止する外装ケースを形成している。

撮像光学系４２は、カプセル型筐体４１内にあって、たとえば体腔内の被検体部位を先端カバー４１ａ部分を介して照明するための照明光を出射するＬＥＤなどの複数の発光素子４４（以下、「ＬＥＤ４４」という）と、照明光による反射光を受光して被検体部位を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子４５（以下代表して、「ＣＣＤ４５」という）と、このＣＣＤ４５に被写体の像を結像させる結像レンズ４６と、を備え、先端カバー４１ａ側なる一端側方向のみの撮影が可能とされている。

尾びれ状部材４３は、魚の尾びれのような扁平形状に形成されてカプセル型筐体４１の後端側（先端カバー４１ａとは反対の他端側）に設けられたもので、被検体１の体腔内に導入されたカプセル型筐体４１の先端カバー４１ａ側が常に前方向となって体腔内を進むように方向付けるガイドのためのものである。

本実施の形態３のカプセル型内視鏡４０によれば、一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型筐体４１の他端側に、該カプセル型筐体４１の一端側が常に前方向となって被検体１内を進むようにガイドする尾びれ状部材４３を備えるので、被検体１が口腔からカプセル型内視鏡４０を飲み込む時に、いずれの方向で飲み込んだとしても、尾びれ状部材４３が喉に接触しながら進むこととなり、先端カバー４１ａ側が前方向となるように方向付けられるので、単眼型において前方向側を所望の撮影方向とする撮像を確保することができる。

なお、尾びれ状部材４３は、カプセル型筐体４１と一体であってもよいが、別部材により形成し、カプセル型筐体４１の後端側に後付けするようにしてもよい。尾びれ状部材４３は、別部材とする場合、ゼラチン材質あるいはオブラート紙材質のように被検体１の体腔内で溶ける材質とすることも可能である。また、異種材質による後付けの場合、出荷時には通常の単眼型のカプセル型筐体４１のみのカプセル形状のままとし、被検体１による飲み込み直前に後付けするようにすることが望ましい。

（変形例１）
図９は、変形例１のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図である。本変形例１は、図８−１および図８−２に示したカプセル型内視鏡４０の尾びれ状部材４３に代えて、複数本の糸状部材４７を方向付けガイド部材として設けたものである。糸状部材４７は、口腔内にくっつきやすいため、先端カバー４１ａ側を喉側に向けたまま飲み込みやすくなり、先端カバー４１ａ側が常に前方向となるように方向付けられるので、単眼型において前方向側を所望の撮影方向とする撮像を確保することができる。

（変形例２）
図１０は、変形例２のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図である。本変形例２は、図８−１および図８−２に示したカプセル型内視鏡４０の尾びれ状部材４３に代えて、複数枚の羽根状部材４８を方向付けガイド部材として設けたものである。羽根状部材４８は、羽根が広がる方向には進みにくい上に、被検体１の管腔臓器内でのカプセル型筐体４１の回転を抑止するため、先端カバー４１ａ側が常に前方向となって進むように方向付けられるので、単眼型において前方向側を所望の撮影方向とする撮像を確保することができる。

なお、変形例１，２の糸状部材４７や羽根状部材４８も、カプセル型筐体４１と一体であってもよいが、別部材により形成し、カプセル型筐体４１の後端側に後付けするようにしてもよい。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図１１−１および図１１−２を参照して説明する。図１１−１は、本実施の形態４のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図であり、図１１−２は、その平面図である。

本実施の形態４のカプセル型内視鏡５０は、被検体１の体腔内に導入可能なカプセル型筐体５１と、このカプセル型筐体５１内に内蔵されて一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系５２とを備える単眼型として構成されている。また、カプセル型内視鏡５０は、図示しない電池、回路構成部品、アンテナ等を内蔵する他、カプセル型筐体５１の他端側位置の両側に設けられた一対の凸状部材５３を備える。

カプセル型筐体５１は、被検体１の口腔から体内に飲み込み可能な大きさのものであり、略半球状で透明性あるいは透光性を有する先端カバー５１ａと、可視光が不透過な有色材質からなる有底筒形状の胴部カバー５１ｂとを弾性的に嵌合させることで、内部を液密に封止する外装ケースを形成している。

撮像光学系５２は、カプセル型筐体５１内にあって、たとえば体腔内の被検体部位を先端カバー５１ａ部分を介して照明するための照明光を出射するＬＥＤなどの複数の発光素子５４（以下、「ＬＥＤ５４」という）と、照明光による反射光を受光して被検体部位を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子５５（以下代表して、「ＣＣＤ５５」という）と、このＣＣＤ５５に被写体の像を結像させる結像レンズ５６と、を備え、先端カバー５１ａ側なる一端側方向のみの撮影が可能とされている。

一対の凸状部材５３は、被検体１の体腔内、特に食道内をカプセル型筐体５１が進行する際に食道管腔内の内壁に接触することでカプセル型筐体５１の反転のための回転軸をなすようにカプセル型筐体５１の側面よりも半球状に突出させたものである。ここで、本実施の形態２では、カプセル型内視鏡５０の進行方向前側を所望の撮影方向としているため、一対の凸状部材５３は、カプセル型筐体５１の中心位置に設定された重心位置Ｇよりも他端側位置（先端カバー４１ａとは反対の他端側位置）に設けられている。なお、重心位置Ｇは、カプセル型筐体５１の中心位置に限らず、前後方向に偏心させた位置であってもよい。

ここで、カプセル型内視鏡５０を飲み込んだ後、食道から胃に至る直前の噴門部を上から下方向を覗き込むように撮像して観察する場合を考える。図１２は、カプセル型内視鏡５０の食道５７内の進行状況を模式的に示す説明図である。この場合、図１２（ａ）に示すように、カプセル型内視鏡５０を撮影方向が逆向き（上向き）となるように飲み込んだとしても、被検体１の食道５７内を下降する際に、カプセル型筐体５１の側面から突出した一対の凸状部材５３が食道５７の管腔内壁（図面表裏方向の内壁）に接触して回転軸となる得る一方、カプセル型筐体５１の重心位置Ｇが一対の凸状部材５３よりも上方位置にある。このため、カプセル型内視鏡５０は、不安定状態にあり、図１２（ｂ）（ｃ）に示すように、重心位置Ｇが凸状部材５３よりも下側位置となるようにカプセル型筐体５１が凸状部材５３を回転軸として上下反転するように回転する。これにより、先端カバー５１ａ側が下向きとなり、カプセル型内視鏡５０の進行方向前側（下向き側）を所望の撮影方向とする撮像が可能となる。

また、たとえば図１２（ｃ）に示すように、カプセル型内視鏡５０が所望の撮影方向のまま飲み込まれた場合には、重心位置Ｇと一対の凸状部材５３との位置関係により、カプセル型筐体５１が回転して反転するようなことはない。

また、カプセル型内視鏡５０の重心位置Ｇを先端カバー５１ａ寄りに偏心させるだけでも、食道５７内を下降する際に先端カバー５１ａ側が下向きとなるようにさせることは可能であるが、凸状部材５３のような部分がない場合には回転軸を持たせにくく回転させにくいものとなってしまう。また、重心位置Ｇを偏心させるための内部構造・配置の変更を必要とし、制約も多くなる。これに対して、本実施の形態４の場合、重心位置Ｇを標準的な中心位置に設定したままで、容易に実現することができる。

（変形例３）
図１３−１は、変形例３のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図であり、図１３−２は、その平面図である。本変形例３のカプセル型内視鏡５０は、図１１−１および図１１−２に示した一対の凸状部材５３に代えて、一対の車輪状部材５８を備える。一対の車輪状部材５８は、カプセル状筐体５１の径よりも大きな径に形成されたもので、カプセル状筐体５１の重心位置Ｇよりも他端側位置（先端カバー４１ａとは反対の他端側位置）の両側に設けられた回転軸５９に対して回転自在とされている。なお、重心位置Ｇは、カプセル型筐体５１の中心位置に限らず、前後方向に偏心させた位置であってもよい。

ここで、カプセル型内視鏡５０を飲み込んだ後、食道から胃に至る直前の噴門部を上から下方向を覗き込むように撮像して観察する場合を考える。図１４は、変形例３のカプセル型内視鏡５０の食道５７内の進行状況を模式的に示す説明図である。この場合、図１４（ａ）に示すように、カプセル型内視鏡５０を撮影方向が逆向き（上向き）となるように飲み込んだとしても、被検体１の食道５７内を下降する際に、カプセル型筐体５１の側面から突出した一対の径大な車輪状部材５８が食道５７の管腔内壁に接触して摩擦となるため、カプセル型筐体５１は回転軸５９回りに回転可能な状態となる一方、カプセル型筐体５１の重心位置Ｇが一対の車輪状部材５８（回転軸５９）よりも上方位置にある。このため、カプセル型内視鏡５０は、不安定状態にあり、図１４（ｂ）（ｃ）に示すように、重心位置Ｇが車輪状部材５８（回転軸５９）よりも下側位置となるようにカプセル型筐体５１が回転軸５９回りに上下反転するように回転する。これにより、先端カバー５１ａ側が下向きとなり、カプセル型内視鏡５０の進行方向前側（下向き側）を所望の撮影方向とする撮像が可能となる。

また、たとえば図１４（ｃ）に示すように、カプセル型内視鏡５０が所望の撮影方向のまま飲み込まれた場合には、重心位置Ｇと一対の車輪状部材５８（回転軸５９）との位置関係により、カプセル型筐体５１が回転して反転するようなことはない。

なお、これらの実施の形態４、変形例３では、カプセル型内視鏡５０の進行方向前側（下向き側）を所望の撮影方向としており、一対の凸状部材５３や車輪状部材５８を重心位置Ｇよりも後端側の端部側位置としたが、カプセル型内視鏡５０の進行方向後ろ側（上向き側）を所望の撮影方向とする場合であれば、一対の凸状部材５３や車輪状部材５８を重心位置Ｇよりも前端側（先端カバー５１ａ側）の端部側位置に設けるようにすればよい。

（実施の形態５）
図１５は、本発明にかかる体内画像撮影システムの好適な実施の形態である無線型の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。この被検体内情報取得システムは、体内画像撮影装置の一例として一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型内視鏡を用いている。また、本実施の形態５では、カプセル型内視鏡の進行方向前側を所望の撮影方向とする。図１５において、被検体内情報取得システムは、被検体６１内に導入され、体腔内画像を撮像して映像信号などのデータ送信を行うカプセル型内視鏡６２と、被検体１に携帯された状態で使用され、被検体６１内に導入されたカプセル型内視鏡６２から送信される無線信号の受信処理を行う受信装置６３と、この受信装置６３に対してビュアケーブル６４によって着脱自在に有線接続され、受信装置６３から出力される電気信号に基づきカプセル型内視鏡６２で撮像された画像の表示を簡易的に行う簡易画像観察装置としてのビュア６５とを備える。

また、本実施の形態５の被検体内情報取得システムは、受信装置６３が受信した映像信号に基づいて体腔内画像を表示する表示装置６６と、受信装置６３と表示装置６６との間でデータの受け渡しを行うための携帯型記録媒体６７とを備える。受信装置６３は、被検体６１の体外表面に貼付される複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎを有するアンテナユニット６３ａと、このアンテナユニット６３ａを介して受信された無線信号の処理などを行う受信本体ユニット６３ｂとを備え、これらのユニット６３ａ，６３ｂは、コネクタを介して着脱可能に接続される。なお、受信用アンテナＡ１〜Ａｎは、たとえば被検体６１が着用可能な受信ジャケットに備え付けられ、被検体６１は、この受信ジャケットを着用することによって、受信用アンテナＡ１〜Ａｎを装着するようにしてもよい。また、この場合、受信用アンテナＡ１〜Ａｎは、ジャケットに対して着脱自在なものであってもよい。

表示装置６６は、カプセル型内視鏡６２によって撮像された体腔内画像などを表示するためのものであり、携帯型記録媒体６７等によって得られるデータに基づいて画像表示を行うワークステーションなどのような構成を有する。具体的には、表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイなどによって直接画像を表示する構成としてもよいし、プリンタなどのように、他の媒体に画像を出力する構成としてもよい。

携帯型記録媒体６７は、コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリなどが用いられ、受信装置６３および表示装置６６に対して着脱可能であって、両者に対して挿着された時に情報の出力または記録が可能な構造を有する。本実施の形態５では、携帯型記録媒体６７は、たとえば検査前には、ワークステーションの表示装置６６に挿着されて検査ＩＤなどの識別情報が記憶され、さらに検査の直前には、受信装置６３に挿着され、この受信装置６３によって、この識別情報が読み出されて受信装置６３内に登録される。また、カプセル型内視鏡６２が被検体６１の体腔内を移動している間は、携帯型記録媒体６７は、被検体６１に取り付けられた受信装置６３に挿着されてカプセル型内視鏡６２から送信されるデータを記録する。そして、カプセル型内視鏡６２が被検体６１から排出された後、つまり、被検体６１の内部の撮像が終了した後には、受信装置６３から取り出されて表示装置６６に挿着され、この表示装置６６によって、携帯型記録媒体６７に記録されたデータが読み出される構成を有する。たとえば、受信装置６３と表示装置６６とのデータの受け渡しを、携帯型記録媒体６７によって行うことで、被検体６１が体腔内の撮影中に自由に動作することが可能となり、また、表示装置６６との間のデータの受け渡し期間の短縮にも寄与している。なお、受信装置６３と表示装置６６との間のデータの受け渡しは、受信装置６３に内蔵型の他の記録装置、たとえばハードディスクを用い、表示装置６６との間のデータの受け渡しのために、双方を有線または無線接続するように構成してもよい。

ビュア６５は、操作者が手で把持可能な程度の大きさに形成された可搬型のもので、受信装置６３から出力される電気信号（体腔内画像データ）に基づく体腔内画像を表示する機能を有する。かかる機能を実現するために、ビュア６５は、画像表示用の小型ＬＣＤによる表示部６８を備える。６９は、電源スイッチである。また、ビュア６５は、受信装置６３を経由することなくカプセル型内視鏡６２から送信される無線信号（体腔内画像データ）を直接受信するための受信機能を実現するためのロッド状のアンテナ７０を一体に有する。ここで、ビュア６５とカプセル型内視鏡６２とが、体内画像撮影システム７１を構成する。なお、図１５では、受信装置６３とビュア６５とがビュアケーブル６４によって接続されているが、両者は、常に接続状態で使用されるわけではなく、受信装置６３の受信画像によるリアルタイム観察を行わない状態では、ビュアケーブル６４は外されており、被検体６１は受信装置６３のみを携帯することとなる。

次に、ビュア６５の内部回路構成について説明する。図１６は、ビュア６５の内部回路構成を示す概略ブロック図である。ビュア６５は、アンテナ７０を介して受信された無線信号に対して復調処理を行う復調器７２と、復調処理が施された電気信号に対して所定の信号処理を施す信号処理回路７３とを備える。ビュア６５全体の制御を受け持つＣＰＵ等を備えるマイクロコンピュータ構成の制御部７４には、前述の信号処理回路７３の他に、電源スイッチ６９、表示部６８等が接続されている。さらに、信号処理回路７３に対して、復調器７２の出力側と、ビュアケーブル６４が接続されるケーブルコネクタ７５側とを選択切替えする切替スイッチ７６が設けられ、この切替スイッチ７６の切替制御を行う受信機接続検出部７７を備える。なお、特に図示しないが、各部を駆動するためのバッテリが内蔵されている。

制御部７４は、分析部７８と警告部７９とを備える。分析部７８は、被検体６１の口腔内に導入され、口腔内に位置するカプセル型内視鏡６２の撮像光学系（図示せず）が撮像した画像成分を分析することでカプセル型内視鏡６２の撮影方向が喉側を向いているか歯側を向いているかを判定するためのものである。より具体的には、口腔内に位置するカプセル型内視鏡６２の撮影方向が歯側を向いている場合には白っぽい画像成分が得られるのに対して、撮影方向が喉側を向いている場合には全体的に赤っぽいまたは赤味の深い画像成分となり、両者の画像成分に違いがあることから、撮像光学系が撮像した画像成分中に所定量以上の白画像成分が含まれているという肯定的な分析結果が得られた場合には、カプセル型内視鏡６２が歯側を向いていると判定する。

警告部７９は、分析部７８の分析結果に基づいてカプセル型内視鏡６２の向きに関する警告をユーザに対して発するためのものである。具体的には、分析部７８によって肯定的な分析結果か得られた場合、すなわち、カプセル型内視鏡６２が喉側ではなく歯側を向いているとの判定結果が得られた場合には、撮影方向が後ろ向き側となっており、所望の撮影方向（前向き方向）ではないので、たとえば表示部６８に「カプセルの向きが逆です。飲み込み方向を反転させてください」等の警告メッセージを表示させる機能を果たす。

次に、検査開始時の処理について説明する。まず、カプセル型内視鏡６２を飲み込む際には、図１７に示すように、医師や看護師が単体状態のビュア６５を把持して、電源スイッチ投入後で飲み込み前のカプセル型内視鏡６２に近づけてアンテナ７０を通じてカプセル型内視鏡６２からの無線信号を直接的に受信し、その撮像画像を表示部６８に表示させることで、カプセル型内視鏡６２の撮影方向を確認し、被検体６１に対して該カプセル型内視鏡６２の飲み込み方向を指示することができる。

また、カプセル型内視鏡６２を口腔内に飲み込んだ後では、医師や看護師が単体状態のビュア６５を把持して被検体６１の口腔内のカプセル型内視鏡６２に近づけてアンテナ７０を通じてカプセル型内視鏡６２からの無線信号を直接的に受信することで、口腔内画像データを直接的に取得する。この口腔内画像データの画像成分を分析部７８で分析することにより、口腔内におけるカプセル型内視鏡６２の向きを判定する。ここで、撮像光学系が撮像した画像成分中に所定量以上の白画像成分が含まれているという肯定的な分析結果が得られた場合には、カプセル型内視鏡６２が歯側を向いていると判定する。この場合、撮影方向が後ろ向き側となっており、所望の撮影方向（前向き方向）ではないので、警告部７９は、たとえば表示部６８に「カプセルの向きが逆です。飲み込み方向を反転させてください」等の警告メッセージを表示させることで、医師や看護師は、被検体６１に対して口腔内のカプセル型内視鏡６２の向きを直すように指示し、その後、飲み込むように指示する。これにより、撮影方向が前向き方向となる所望方向の撮像が可能となる。一方、撮像光学系が撮像した画像成分中に含まれる白画像成分が所定量よも少ないという否定的な分析結果が得られた場合には、カプセル型内視鏡６２が喉側を向いていると判定し、警告は発しない。

このように、本実施の形態５によれば、口腔内における喉側と歯側との画像成分の違いに着目し、一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型内視鏡６２（カプセル型筐体）が口腔内位置で撮像した画像成分を分析し、その分析結果に基づいてカプセル型内視鏡６２（カプセル型筐体）の向きに関する警告をユーザに対して発するようにしたので、口腔内における飲み込み方向が所望の撮影方向ではない場合には警告を発することで、該ユーザにカプセル型内視鏡６２の飲み込み方向を直してもらうことで、単眼型において所望方向の撮像を確保することができる。

なお、本実施の形態５の分析部７８は、口腔内位置でカプセル型内視鏡６２が撮像した画像成分中の白画像成分が所定量以上であるかによって歯側を向いているかを判定するようにしたが、歯側を撮影した場合には、歯からの反射できらきら光るような画像となり輝度の高い画像データが得られることから、画像成分の輝度が所定値以上である場合には歯側を向いていると判定するようにしてもよい。さらには、分析・判定の精度を高めるため、白画像成分と輝度との両方の条件を考慮するようにしてもよい。また、本実施の形態５では、ビュア６５側に分析部７８を備えて画像成分を分析するようにしたが、カプセル型内視鏡６２内での内部処理で分析し、分析結果をビュア６５側に送信出力させるようにしてもよい。

また、本実施の形態５では、カプセル型内視鏡６２の進行方向前側を所望の撮影方向としており、口腔内でカプセル型内視鏡６２が歯側を向いている場合を警告の対象としたが、カプセル型内視鏡６２の進行方向後ろ側を所望の撮影方向とする場合であれば、口腔内でカプセル型内視鏡６２が喉側を向いていると判定されたときに警告を発するようにすればよい。

（実施の形態６）
図１９は、本発明の実施の形態６の体内画像撮影システムに用いられるカプセル型内視鏡の概略構成を示す縦断側面図である。本実施の形態６のカプセル型内視鏡８０は、たとえば図１５に示したようなビュア６５を備える被検体内情報取得システム中でカプセル型内視鏡６２に代えて用いられるものである。

本実施の形態６のカプセル型内視鏡８０は、被検体６１の体腔内に導入可能なカプセル型筐体８１と、このカプセル型筐体８１内に内蔵されて一端側方向のみの撮影が可能な撮像光学系８２とを備える単眼型として構成されている。また、カプセル型内視鏡８０は、図示しない電池、回路構成部品、アンテナ等を内蔵する他、カプセル型筐体８１の後端側（他端側）に設けられた超音波送受信装置８３を備える。

カプセル型筐体８１は、被検体６１の口腔から体内に飲み込み可能な大きさのものであり、略半球状で透明性あるいは透光性を有する先端カバー８１ａと、可視光が不透過な有色材質からなる有底筒形状の胴部カバー８１ｂとを弾性的に嵌合させることで、内部を液密に封止する外装ケースを形成している。

撮像光学系８２は、カプセル型筐体４１内にあって、たとえば体腔内の被検体部位を先端カバー８１ａ部分を介して照明するための照明光を出射するＬＥＤなどの複数の発光素子８４（以下、「ＬＥＤ８４」という）と、照明光による反射光を受光して被検体部位を撮像するＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子８５（以下代表して、「ＣＣＤ８５」という）と、このＣＣＤ８５に被写体の像を結像させる結像レンズ８６と、を備え、先端カバー８１ａ側なる一端側方向のみの撮影が可能とされている。超音波送受信装置８３は、カプセル型筐体８１の後端側において後方に向けて超音波を発するとともに反射されて戻ってくる超音波を受信するためのものである。

つぎに、図２０を参照して、カプセル型内視鏡８０の内部回路構成について説明する。図２０は、カプセル型内視鏡８０の内部回路構成を示す概略ブロック図である。信号処理・制御部９１は、ＬＥＤ８４やＣＣＤ８５を制御するためのものであり、それぞれＬＥＤ８４とＣＣＤ８５とに対応するＬＥＤ駆動回路９２、ＣＣＤ駆動回路９３を有する。また、信号処理・制御部９１は、ＣＣＤ８５から出力される出力信号に対して相関二重サンプリング処理、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理、多重化処理等の所定の画像処理を施す画像処理部９４を有する。さらに、信号処理・制御部９１は、各種タイミング信号や同期信号を生成するタイミングジェネレータ（ＴＧ）及びシンクジェネレータ（ＳＧ）９５を有する制御部９６を備え、タイミングジェネレータ及びシンクジェネレータ９５により生成されたタイミング信号や同期信号に基づいて、駆動回路９２，９３や画像処理部９４の動作やその動作タイミングなどを制御する。

また、カプセル型内視鏡８０は、画像処理部９４を経た撮像データの出力経路上に設けられてＲＦ変調信号を出力する送信モジュール９７と送信アンテナ９８とを備える。さらに、制御部９６は、超音波を発するための送信部９９と超音波を受信するための受信部１００とを有する超音波送受信装置８３に接続されており、超音波を発する動作タイミングなどを制御する。また、制御部９６は、強度判定部１０１と警告部１０２とを備える。強度判定部１０１は、カプセル型内視鏡８０が口腔内に位置する時に送信部９９が発して受信部１００が受信した超音波の受信強度が所定値以上であるかを判定するためのものである。より具体的には、口腔内において超音波を発した場合、歯側と喉側とでは歯側の方が堅くて超音波の反射強度が強いので、受信部１００が受信した超音波の受信強度が所定値以上であれば、超音波送受信装置８３が歯側を向いていると判定することができる。この場合、撮影方向（先端カバー８１側）は、喉側を向いていることになる。

警告部１０２は、判定部１０１の判定結果に基づいてカプセル型内視鏡８０の向きに関する警告をユーザに対して発するためのものである。具体的には、判定部１０１によって否定的な分析結果か得られた場合、すなわち、カプセル型内視鏡８０が喉側ではなく歯側を向いているとの判定結果が得られた場合には、撮影方向が後ろ向き側となっており、所望の撮影方向（前向き方向）ではないので、送信モジュール９７に対して警告信号を出力することで、ビュア６５（図１５参照）側に警告信号を送信し、たとえば表示部６８に「カプセルの向きが逆です。飲み込み方向を反転させてください」等の警告メッセージを表示させる機能を果たす。

次に、カプセル型内視鏡８０の飲み込み時の処理について説明する。カプセル型内視鏡８０を口腔内に飲み込んだ状態で、制御部９６は、超音波送受信装置８３の送信部９９に対して超音波を送信出力させる。これにより、カプセル型内視鏡８０は、口腔内において後側に向けて超音波を発する。口腔内で反射された超音波は受信部１００で受信され、その受信信号が強度判定部１０１に対して出力される。強度判定部１０１は、この超音波の受信強度があらかじめ設定された所定値以上であるかを判定することにより、口腔内におけるカプセル型内視鏡８０の向きを判定する。ここで、超音波が喉側に向けて発せられ、超音波の受信強度が所定値よりも小さいという否定的な判定結果が得られた場合には、カプセル型内視鏡８０が歯側を向いていると判定する。この場合、撮影方向が後ろ向き側となっており、所望の撮影方向（前向き方向）ではないので、警告部１０１は警告信号をビュア６５に向けて送信出力し、たとえば表示部６８に「カプセルの向きが逆です。飲み込み方向を反転させてください」等の警告メッセージを表示させることで、医師や看護師は、被検体６１に対して口腔内のカプセル型内視鏡８０の向きを直すように指示し、その後、飲み込むように指示する。これにより、撮影方向が前向き方向となる所望方向の撮像が可能となる。一方、超音波の受信強度が所定値以上であるという肯定的な判定結果が得られた場合には、カプセル型内視鏡６２が喉側を向いていると判定し、警告は発しない。

このように、本実施の形態６によれば、口腔内における喉側と歯側とで堅さが異なり、反射させる超音波の強度が異なる点に着目し、一端側方向のみの撮影が可能な単眼型のカプセル型内視鏡８０（カプセル型筐体８１）が口腔内位置で撮像した後方に向けて発して受信した超音波の受信強度を判定し、その判定結果に基づいてカプセル型内視鏡８０（カプセル型筐体８１）の向きに関する警告をユーザに対して発するようにしたので、口腔内における飲み込み方向が所望の撮影方向ではない場合には警告を発することで、該ユーザにカプセル型内視鏡８０の飲み込み方向を直してもらうことで、単眼型において所望方向の撮像を確保することができる。

なお、本実施の形態６では、カプセル型内視鏡８０側に強度判定部１０１や警告部１０２を備えて判定や警告を行わせるようにしたが、超音波の受信強度信号をビュア側に送信し、ビュア側で判定や警告を行わせるようにしてもよい。

また、本実施の形態６では、カプセル型内視鏡８０の進行方向前側を所望の撮影方向としており、口腔内でカプセル型内視鏡８０が歯側を向いている場合を警告の対象としたが、カプセル型内視鏡８０の進行方向後ろ側を所望の撮影方向とする場合であれば、口腔内でカプセル型内視鏡８０が喉側を向いていると判定されたときに警告を発するようにすればよい。

本発明にかかる体内画像撮影装置の好適な実施の形態である無線型の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。 図１に示したカプセル型内視鏡の概略構成を示す縦断側面図である。 カプセル型内視鏡の内部回路構成を示す概略ブロック図である。 体腔内におけるカプセル型内視鏡の進行例の一例を示す縦断側面図である。 体腔内におけるカプセル型内視鏡の進行例の他例を示す縦断側面図である。 本発明の実施の形態２のカプセル型内視鏡の概略構成を示す縦断側面図である。 カプセル型内視鏡の内部回路構成を示す概略ブロック図である。 体腔内におけるカプセル型内視鏡の進行例の一例を示す縦断側面図である。 体腔内におけるカプセル型内視鏡の進行例の他例を示す縦断側面図である。 本発明の実施の形態３のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図である。 図８−１の平面図である。 変形例１のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図である。 変形例２のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態４のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図である。 図１１−１の平面図である。 カプセル型内視鏡の食道内の進行状況を模式的に示す説明図である。 変形例３のカプセル型内視鏡の一部を切り欠いて概略構成を示す側面図である。 図１３−１の平面図である。 カプセル型内視鏡の食道内の進行状況を模式的に示す説明図である。 本発明にかかる体内画像撮影システムの好適な実施の形態である無線型の被検体内情報取得システムの全体構成を示す模式図である。 ビュアの内部回路構成を示す概略ブロック図である。 カプセル飲み込み前のカプセル型内視鏡の撮像画像観察の様子を示す正面図である。 口腔内位置にカプセル型内視鏡が存在する場合の方向検出の様子を示す正面図である。 本発明の実施の形態６の体内画像撮影システムに用いられるカプセル型内視鏡の概略構成を示す縦断側面図である。 カプセル型内視鏡の内部回路構成を示す概略ブロック図である。

符号の説明

１ 被検体
２ カプセル型内視鏡
１１ カプセル型筐体
１２，１２ａ，１２ｂ 撮像光学系
１３ 加速度センサ
１５，１５ａ，１５ｂ ＣＣＤ
２７ 撮像選択部
３１ａ，３１ｂ 結像光学系
３２ ＭＥＭＳミラー
３５ 撮像選択部
４０ カプセル型内視鏡
４１ カプセル型筐体
４２ 撮像光学系
４３ 尾びれ状部材
４５ ＣＣＤ
４７ 糸状部材
４８ 羽根状部材
５０ カプセル型内視鏡
５１ カプセル型筐体
５３ 凸状部材
５５ ＣＣＤ
５８ 車輪状部材
６１ 被検体
６２ カプセル型内視鏡
６５ ビュア
７１ 体内画像撮影システム
７８ 分析部
７９ 警告部
８０ カプセル型内視鏡
８１ カプセル型筐体
８３ 超音波送受信装置
８５ ＣＣＤ
１０１ 強度判定部
１０２ 警告部

Claims (6)

1. 被検体内に導入可能であって、進行方向の前後両方向である両端方向の撮影が可能な撮像光学系を内蔵したカプセル型筐体と、
   前記被検体内における該カプセル型筐体の重力方向を検出する重力センサと、
   該重力センサによる重力方向の検出結果に基づいて前記撮像光学系の撮影方向として前記両端方向のうちの一方の方向を選択する撮像選択手段と、
   を備えたことを特徴とする体内画像撮影装置。
2. 前記撮像光学系は、それぞれ撮像素子を個別に有して撮影方向を異ならせた２つの撮像光学系からなり、
   前記撮像選択手段は、２つの前記撮像光学系のうちの一方を選択することを特徴とする請求項１に記載の体内画像撮影装置。
3. 前記撮像光学系は、前記両端方向の撮影に共用される１つの撮像素子と、前記両端方向で個別に設けられて前記撮像素子に撮影画像を結像させる２つの結像光学系と、該２つの結像光学系のうちの一方のみの撮影画像を前記撮像素子に対して選択的に有効とさせる切換えミラーとを備え、
   前記撮像選択手段は、前記切換えミラーを切換えて２つの前記結像光学系のうちの一方を選択することを特徴とする請求項１に記載の体内画像撮影装置。
4. 前記切換えミラーは、ＭＥＭＳ（マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム）ミラーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の体内画像撮影装置。
5. 前記重力センサは、加速度センサであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の体内画像撮影装置。
6. 前記撮像選択手段は、前記重力センサにより検出された重力方向側が撮影方向となるように前記両端方向のうちの一方の方向を選択することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の体内画像撮影装置。

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