JP4914790B2 - 被検体内導入装置、及び被検体内導入装置の作製方法 - Google Patents

Description

本発明は、複眼型のカプセル型内視鏡等の被検体内導入装置、及び被検体内導入装置の作製方法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、例えば食道、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（例えば、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、体外の受信機内に設けられたメモリに蓄積される。医師もしくは看護士においては、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２００２／１０９７７４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、その進行方向前方の体腔内画像のみを撮像する単眼型のカプセル型内視鏡が一般的であったが、近年では、例えば食道等の観察時の視野拡大を目的として進行方向前後の画像を撮像する複眼型のカプセル型内視鏡も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この複眼型のカプセル型内視鏡は、体腔内部を照明するＬＥＤ等の照明手段と体腔内の画像を撮像するＣＣＤ等の撮像素子とをそれぞれ有する複数の撮像ブロックをカプセル型筐体内の前後に配設し、体腔内におけるカプセル型筐体の進行方向前後の画像を撮像する構造とされている。

一般に、食道部位は、カプセル型筐体が速く通過してしまうため、単眼型の場合には、異常部位の見落としを生じやすいが、複眼型の場合には、進行方向前後の画像を撮像することで短時間であってもより多くの枚数の画像を撮像できるため、異常部位の見落としを減らすことができる。また、小腸は比較的真っ直ぐな管腔からなり、一般的には単眼型による片側観察で十分といえるが、食道は大半が真っ直ぐな管腔からなるものの、一部、胃に落ちる直前の噴門部分などでは往きと帰りとで非対称な形となっており、複眼型による前後両側観察によれば、視野を確保することができる。

しかしながら、特許文献２等に示される複眼型のカプセル型内視鏡は、このような背景に基づき出現したものであるが、単に、複数の撮像素子によって前後両方向の画像を撮像することが記述されているのみであり、複眼型としての利点を如何に有効活用できるようにするかの具体的な構成等については何ら言及されていない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、体腔内におけるカプセル型筐体の進行方向前後の画像を撮像することで視野範囲を拡大できる複眼型の利点を安定して発揮させることができる被検体内導入装置、及び被検体内導入装置の作製方法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、本発明に係る被検体内導入装置は、複数の撮像ブロックと、複数の照明部と、前記各撮像ブロック及び前記照明部が配設される円筒状の胴部筐体と、該胴部筐体と水密に設けられ、前記撮像ブロック及び前記照明部を覆うと共に前記照明部からの照明光を導出する、複数の透明な先端カバー筐体と、前記各撮像ブロックをそれぞれ相対向する前記先端カバー筐体側に付勢する弾性部材と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記弾性部材は、ばね部材よりなることを特徴とする。

また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記撮像ブロック間に介在された遮光部材をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記遮光部材は、前記撮像ブロックや前記照明部に電力を供給する電池であることを特徴とする。

また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記遮光部材は、基板であることを特徴とする。

また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記胴部筐体と一方の前記先端カバー筐体とが有底筐体として一体に形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記有底筐体の前記胴部筐体部分は、可視光を不透過な有色材質よりなることを特徴とする。

また、本発明に係る被検体内導入装置は、上記発明において、前記胴部筐体に凹部を、前記先端カバー筐体に凸部を備え、前記凹部と前記凸部との嵌合により前記弾性部材の弾力性を支えることを特徴とする。

また、本発明に係る被検体内導入装置の作製方法は、体腔内部を照明する照明部と体腔内の画像を撮像する撮像素子とをそれぞれ有する複数の撮像ブロックを、円筒状の胴部筐体と該胴部筐体と水密に設けられ前記各撮像ブロックをそれぞれ覆うと共に前記照明部からの照明光を導出する透明な先端カバー筐体とよりなるカプセル型筐体内に配設し、体腔内における該カプセル型筐体の進行方向前後の画像を撮像する複眼型の被検体内導入装置の作製方法であって、一方の前記先端カバー筐体と前記胴部筐体とを接合して有底筐体を形成する工程と、形成された前記有底筐体に対して前記胴体筐体の開口部から一方の撮像ブロックを落とし込みにより軸方向及び軸心周り方向の位置決めを行って装填する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る被検体内導入装置、及び被検体内導入装置の作製方法によれば、組立て性を向上させることが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る被検体内導入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について説明する。なお、本実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分又は相当する部分には同一の符号を付している。

本発明の実施の形態について説明する。図１は、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、被検体内導入装置の一例として複眼型のカプセル型内視鏡を用いている。図１に示すように、無線型の被検体内情報取得システムは、被検体１の体内に導入され、体腔内画像を撮像して受信装置２に対して映像信号などのデータ送信を無線によって行うカプセル型内視鏡３と、カプセル型内視鏡３から無線送信された体腔内画像データを受信する受信装置２と、受信装置２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２と表示装置４との間のデータ受け渡しを行うための携帯型記録媒体５とを備える。また、受信装置２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を有した無線ユニット２ａと、複数の受信用アンテナＡ１〜Ａｎを介して受信された無線信号の処理等を行う受信本体ユニット２ｂとを備え、これらユニットはコネクタ等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のそれぞれは、例えば、被検体１が着用可能なジャケットに備え付けられ、被検体１は、この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可能なものであってもよい。

表示装置４は、カプセル型内視鏡３によって撮像された体腔内画像を表示するためのものであり、携帯型記録媒体５によって得られるデータをもとに画像表示を行うワークステーション等の構成を有する。具体的には、表示装置４は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって直接画像を表示する構成としてもよいし、プリンタ等のように、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）メモリ等が用いられ、受信本体ユニット２ｂ及び表示装置４に対して着脱可能であって、両者に対する挿着時に情報の出力又は記録が可能な機能を有する。具体的には、携帯型記録媒体５は、カプセル型内視鏡３が被検体１の体腔内を移動している間は受信本体ユニット２ｂに挿着され、カプセル型内視鏡３から送信されるデータが携帯型記録媒体５に記録される。そして、カプセル型内視鏡３が被検体１から排出された後、つまり、被検体１の内部の撮像が終わった後には、受信本体ユニット２ｂから取り出されて表示装置４に挿着され、表示装置４によって記録されたデータが読み出される。受信本体ユニット２ｂと表示装置４との間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が体腔内の撮像中に自由に行動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、受信本体ユニット２ｂと表示装置４との間のデータの受け渡しは、受信本体ユニット２ｂに内蔵型の他の記録装置を用い、表示装置４と有線又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３について説明する。図２は、カプセル型内視鏡３の内部構成を示す断面図である。カプセル型内視鏡３は、被検体１の体腔内部を照明する照明部１１ａ，１１ｂと、体腔内の画像を撮像する例えばＣＣＤ或いはＣＭＯＳセンサによる撮像素子１２ａ，１２ｂを有する撮像部１３ａ，１３ｂとをそれぞれ有する２組の撮像ブロック１４ａ，１４ｂを、これらに電力を供給する電源部１５とともに、カプセル型筐体１６内に配設することにより構成されている。

カプセル型筐体１６は、撮像ブロック１４ａ，１４ｂをそれぞれ覆い透明で半球ドーム状の先端カバー筐体１６ａ，１６ｂと、これらの先端カバー筐体１６ａ，１６ｂと凹凸係合部１７ａ，１７ｂを介して水密状態に設けられ内部に電源部１５を介在させて撮像ブロック１４ａ，１４ｂが配設される円筒状の胴部筐体１６ｃとからなり、被検体１の口から飲み込み可能な大きさに形成されている。胴部筐体１６ｃは、可視光が不透過な有色材質により形成されている。

撮像部１３ａ，１３ｂは、それぞれ撮像基板１８ａ，１８ｂ上に設けられて照明部１１ａ，１１ｂからの照明光によって照明された範囲を撮像する撮像素子１２ａ，１２ｂと、これらの撮像素子１２ａ，１２ｂに被写体像を結像する可動レンズ１９ａ，１９ｂ及び固定レンズ２０ａ，２０ｂからなる結像レンズ２１ａ，２１ｂからなる。ここで、可動レンズ１９ａ，１９ｂは可動枠２２ａ，２２ｂに固定され、固定レンズ２０ａ，２０ｂは固定枠２３ａ，２３ｂに固定され、ピント調整部２４ａ，２４ｂを構成している。

また、照明部１１ａ，１１ｂは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、照明基板２５ａ，２５ｂ上に搭載され、結像レンズ２１ａ，２１ｂの光軸中心に対してその上下左右の周囲４箇所に配設されている。さらに、各撮像ブロック１４ａ，１４ｂにおいて、撮像基板１８ａ，１８ｂの背面側には、ブロック毎に各部を処理又は制御するための信号処理・制御部２６ａ，２６ｂが搭載され、さらに、一方の撮像ブロック１４ａの信号処理・制御部２６ａには外部と無線通信を行うためのアンテナ等からなる無線部２７が実装された無線基板２８が配設されている。また、撮像基板１８ａ，１８ｂと照明基板２５ａ，２５ｂとは適宜ケーブルにより電気的に接続されている。

撮像ブロック１４ａ，１４ｂ間に位置する電源部１５は、例えば胴部筐体１６ｃの内径にほぼ一致する直径のボタン型の電池２９により構成されている。この電池２９は、酸化銀電池、充電式電池、発電式電池等を用い得る。ここで、各撮像ブロック１４ａ，１４ｂとこの電池２９との間の中心部には、撮像ブロック１４ａ，１４ｂをそれぞれ対向する先端カバー筐体１６ａ，１６ｂ側、つまり、外側に付勢する弾性部材としてのねじりコイルばね形状のばね部材３０ａ，３０ｂが介在されている。なお、無線基板２８上の無線部２７と信号処理・制御部２６ｂとは電池２９外部を通したケーブル等により適宜電気的に接続され、この電池２９も、信号処理・制御部２６ａ，２６ｂ等とケーブル等により適宜電気的に接続されている。なお、無線部２７は撮像ブロック１４ａ，１４ｂで共用とせず、撮像ブロック１４ａ，１４ｂ毎に個別に設けてもよい。

ここで、先端カバー筐体１６ａ，１６ｂの内部外周付近には、照明基板２５ａ，２５ｂの外周側一部を突き当て当接させることにより撮像ブロック１４ａ，１４ｂのカプセル型内視鏡３における軸方向の位置決めを行う基準となる位置決め部３１ａ，３１ｂが一体に形成されている。また、これらの位置決め部３１ａ，３１ｂと照明基板２５ａ，２５ｂとの間には、例えば相互に係脱する凹凸形状の組み合わせからなり、軸心周り方向の位置決めをする回転止め位置決め部（図示せず）が形成されている。

次に、カプセル型内視鏡３における撮像素子１２ａ，１２ｂの配置関係について図３〜図９を参照して説明する。撮像素子１２ａ，１２ｂはその撮像領域等の素子特性に応じて関連付けられたカプセル型筐体１６内に配設される。まず、図３は、撮像素子１２ａ，１２ｂの配置関係の第１の例を模式的に示す概略斜視図である。第１の例の撮像素子１２ａ，１２ｂは、一例として、同一構造からなり、それぞれの２次元の撮像面３２ａ，３２ｂが略正方形状に形成された素子であって、軸心方向に見て、両者の上下方向が一致するように、相互間の配置関係が関連付けられてカプセル型筐体１６内に配設されている。例えば、前向きとなる撮像素子１２ａの上下左右方向を図３中に示すようにそれぞれＵ，Ｄ，Ｌ，Ｒ方向とした場合、後ろ向きとなる撮像素子１２ｂは上下方向Ｕ，Ｄは撮像素子１２ａと一致し、左右方向Ｌ，Ｒのみ逆となるように、両者の軸心周り方向が位置決めされてカプセル型筐体１６内に配設されている。なお、撮像素子１２ａ，１２ｂの上下左右方向は、撮像面３２ａ，３２ｂの２次元走査（つまり、左→右の走査を上→下に繰り返す）の方向により定義されるもので、天地方向により規定されるものではない。

図４は、撮像素子１２ａ，１２ｂの配置関係の第２の例を模式的に示す概略斜視図である。第２の例の撮像素子１２ａ，１２ｂは、他例として、同一構造からなり、それぞれの２次元の撮像面３２ａ，３２ｂが所定のアスペクト比を持つ横長状に形成された素子が用いられている。ここで、所定のアスペクト比としては、４：３，３：２，１６：９等があるが、ここでは、例えば１６：９なるアスペクト比とされている。

このような第２の例の撮像素子１２ａ，１２ｂは、両者の上下方向が所定角度ずれるように、相互間の配置関係が関連付けられてカプセル型筐体１６内に配設されている。具体的には、撮像素子１２ａ，１２ｂは、上下方向を両者間で９０度異ならせて配設されている。例えば、前向きとなる撮像素子１２ａの上下左右方向を図４中に示すようにそれぞれＵ，Ｄ，Ｌ，Ｒ方向とした場合、後ろ向きとなる撮像素子１２ｂの上下方向Ｕ，Ｄは撮像素子１２ａの上下方向Ｕ，Ｄに対して９０度異なる方向となるように、両者の軸心周り方向が位置決めされてカプセル型筐体１６内に配設されている。この場合の撮像素子１２ａ，１２ｂの上下左右方向も、撮像面３２ａ，３２ｂの２次元走査（つまり、左→右の走査を上→下に繰り返す）の方向により定義されるもので、天地方向により規定されるものではない。

図６は、撮像素子１２ａ，１２ｂの配置関係の第３の例を模式的に示す概略斜視図である。第３の例の撮像素子１２ａ，１２ｂは、第２の例の場合と同様に、同一構造からなり、それぞれの２次元の撮像面３２ａ，３２ｂが所定のアスペクト比、例えば１６：９を持つ横長状に形成された素子が用いられている。

ここで、第３の例では、これらの撮像素子１２ａ，１２ｂはカプセル型内視鏡３の軸心に対して上下方向に偏心配置され、かつ、両者の上下方向が所定角度ずれるように、相互間の配置関係が関連付けられてカプセル型筐体１６内に配設されている。具体的には、撮像素子１２ａ，１２ｂは、上下方向を両者間で１８０度異ならせて、つまり、上下反転させて配設されている。例えば、前向きとなる撮像素子１２ａの上下左右方向を図６中に示すようにそれぞれＵ，Ｄ，Ｌ，Ｒ方向とした場合、後ろ向きとなる撮像素子１２ｂの上下方向Ｕ，Ｄは撮像素子１２ａの上下方向Ｕ，Ｄに対して１８０度異なる方向となるように、両者の軸心周り方向が位置決めされてカプセル型筐体１６内に配設されている。

図８は、撮像素子１２ａ，１２ｂの配置関係の第４の例を模式的に示す概略斜視図である。第４の例の撮像素子１２ａ，１２ｂは、第１の例の場合と同様に、同一構造からなり、それぞれの２次元の撮像面３２ａ，３２ｂが略正方形状に形成された素子が用いられている。

このような撮像素子１２ａ，１２ｂは、両者の上下方向が所定角度ずれるように、相互間の配置関係が関連付けられてカプセル型筐体１６内に配設されている。具体的には、撮像素子１２ａ，１２ｂは、上下方向を両者間で４５度異ならせて配設されている。例えば、前向きとなる撮像素子１２ａの上下左右方向を図８中に示すようにそれぞれＵ，Ｄ，Ｌ，Ｒ方向とした場合、後ろ向きとなる撮像素子１２ｂの上下方向Ｕ，Ｄは撮像素子１２ｃの上下方向Ｕ，Ｄに対して４５度異なる方向となるように、両者の軸心周り方向が位置決めされてカプセル型筐体１６内に配設されている。

このような各種配置例構成のカプセル型内視鏡３は、被検体１の検査に際して口から飲み込まれた後、体腔内を順次移動する。食道などの体腔内を移動する間、或るタイミングで、例えば前方に位置する撮像ブロック１４ａの照明部１１ａによって体腔内前方を照明しながら撮像素子１２ａによって体腔内の前方画像を撮像し、信号処理・制御部２６ａによる必要な処理を経た後、無線部２７によって受信装置２に無線送信し、前方画像の１枚のフレーム画像としてフォルダＦ１用に区分けして携帯型記録媒体５に記録させる。また、これに続く別のタイミングでは、例えば後方に位置する撮像ブロック１４ｂの照明部１１ｂによって体腔内後方を照明しながら撮像素子１２ｂによって体腔内の後方画像を撮像し、信号処理・制御部２６ｂによる必要な処理を経た後、無線部２７によって受信装置２に無線送信し、後方画像の１枚のフレーム画像としてフォルダＦ１と対をなすフォルダＦ２用に区分けして携帯型記録媒体５に記録させる。

この際、携帯型記録媒体５の撮像素子１２ｂ側からのフレーム画像を記録する記録領域には、フォルダＦ２用のヘッダ情報として、各カプセル型内視鏡３毎に特定される撮像素子１２ａに対する撮像素子１２ｂの配置関係に基づく画像表示時の画像処理指示情報も併せて記録される。例えば、第２の例の上下方向を相対的に９０度異ならせた配置の場合には９０度回転処理を指示する情報がヘッダ情報として付加され、第３の例の上下方向を相対的に１８０度異ならせた配置の場合には上下反転処理を指示する情報がヘッダ情報として付加され、第４の例の上下方向を相対的に４５度異ならせた配置の場合には４５度回転処理を指示する情報がヘッダ情報として付加される。なお、第１の例の上下方向を一致させた配置の場合には、画像表示時の画像処理指示情報として何も処理しない（指示無し）を初期設定とし、ユーザ等の要求に応じて、左右反転処理を指示する情報がヘッダ情報として付加されるようにしてもよい。

このように、撮像素子１２ａ，１２ｂによる前方画像の撮像、後方画像の撮像を時分割で交互に繰り返すことにより、食道のように速く短時間で通過してしまう部位であっても、進行方向前後の画像を撮像することでより多くの枚数の画像を撮像できる。また、前後方向で非対称部位であっても、前後両方向から観察するため、視野を確保できる。

ここで、２つの撮像素子１２ａ，１２ｂの配置方向が関連付けられていないと、それぞれの撮像素子１２ａ，１２ｂが撮像した画像中に病変部位、出血部位などの異常部位があったとしても、それらが同じ部位のものであるか否かが判らず、前後両方向を撮像する複眼型のメリットが半減してしまう。特に、ポリープのような突起状部分と比較して、出血部位や凹み（陥凹型病変）部位は、両者間の関連が判りにくい。この点、本実施の形態のカプセル型内視鏡３の第１の配置例によれば、それぞれの撮像素子１２ａ，１２ｂが、上下方向が一致するように、相互間の配置方向が関連付けられてカプセル型筐体１６内に配設されているので、体腔内の患部などの特定部位を進行方向前後のそれぞれの画像で観察する場合に、両画像の対応位置関係が明らかなため、異常部位が同一か否かを簡単かつ正確に判断でき、両画像を用いた該特定部位の精査を容易に行うことができる。特に、第１の配置例では、撮像素子１２ａ，１２ｂを上下方向が一致するように関連付けて配設させているので、同じ部位を撮像方向のみを代えて２回撮像することができるため、同一部位を緻密に観察することができる。

また、第２〜第４の配置例の場合には、視野をカバーし合うように撮像範囲の関連付けを行うことができ、体腔内それぞれの広い視野を確保することができる。図５は、第２の例の場合の撮像素子１２ａ，１２ｂによる撮像領域７１，７２の位置関係を示す説明図である。撮像素子１２ａ，１２ｂに対応して横長状の撮像領域７１，７２は、カプセル型内視鏡３の軸心方向に見た場合、撮像素子１２ａ，１２ｂの直交配置関係に対応して直交する配置関係となって体腔内を撮像する。ここで、結像レンズ２１ａ，２１ｂによる撮像領域を例えば図５中に破線円で示すと、横長状の撮像素子１２ａ，１２ｂの場合、上下方向にそれぞれ観察し得ない領域を生じてしまうが、撮像素子１２ａ，１２ｂを直交配置させて撮像領域７１，７２も直交させることにより、それぞれ単独では観察し得ない領域をカバーし合うように撮像範囲（視野）の関連付けを行うことができ、体腔内の撮像を見落としが少なくなるように行うことができる。

同様に、図７は、第３の例の撮像素子１２ａ，１２ｂによる撮像領域７１，７２の位置関係を示す説明図である。撮像素子１２ａ，１２ｂに対応して横長状の撮像領域７１，７２は、カプセル型内視鏡３の軸心方向に見た場合、撮像素子１２ａ，１２ｂの上下反転配置関係に対応して上下反転した配置関係となって体腔内を撮像する。ここで、結像レンズ２１ａ，２１ｂによる撮像領域を例えば図７中に破線円で示すと、横長状の撮像素子１２ａ，１２ｂの場合、上下方向にそれぞれ観察し得ない領域を生じてしまうが、撮像素子１２ａ，１２ｂをカプセル型内視鏡３の軸心に対して上下方向に偏心配置させ、かつ、上下反転させて撮像領域７１，７２を設定することにより、撮像領域７１としては体腔内の上部側を、撮像領域７２としては体腔内の下部側をそれぞれ撮像することとなり、それぞれ単独では観察し得ない領域をカバーし合うように撮像範囲（視野）の関連付けを行うことができ、体腔内の撮像を見落としが少なくなるように行うことができる。

また、図９は、撮像素子１２ａ，１２ｂによる撮像領域７３，７４の位置関係を示す説明図である。撮像素子１２ａ，１２ｂに対応して撮像領域７３，７４は、カプセル型内視鏡３の軸心方向に見た場合、撮像素子１２ａ，１２ｂの４５度回転させた配置関係に対応する配置関係で体腔内を撮像する。ここで、結像レンズ２１ａ，２１ｂによる撮像領域を例えば図２０中に破線円で示すと、撮像素子１２ａ，１２ｂの場合、上下左右方向にそれぞれ観察し得ない領域を生じてしまうが、撮像素子１２ａ，１２ｂを４５度回転させて撮像領域７３，７４も４５度異なるように配置させることにより、より結像レンズ２１ａ，２１ｂによる撮像領域（円）に近づき、それぞれ単独では観察し得ない領域をカバーし合うように撮像範囲（視野）の関連付けを行うことができ、体腔内の撮像を見落としが少なくなるように行うことができる。

また、複眼型のカプセル型内視鏡３の場合、胴部筐体１６ｃは可視光に対して不透過な有色材質により形成されているものの、複数の撮像ブロック１４ａ，１４ｂを備えるため、例えば一方の撮像素子１２ａによる撮像時に他方の照明部１１ｂからの照明光が内部隙間等の経路を経て迷光として入り込み、撮像画質を低下させてしまう可能性がある。撮像素子１２ｂと照明部１１ａとの関係についても同様である。この点、本実施の形態では、撮像ブロック１４ａ，１４ｂ間に存在する胴部筐体１６ｃとほぼ同径の電池２９が遮光部材として機能するため、撮像素子１２ａ，１２ｂによる撮像時に他方の照明光の影響を受けて撮像画質が低下するのを防止することができる。なお、電池２９に代えて、又は、電池２９とともに、胴部筐体１６ｃとほぼ同径に形成した基板を遮光部材として用いるようにしてもよい。

次に、図１０を参照して表示装置４について説明する。図１０は、図１に示す表示装置４の概略構成を示すブロック図である。図１０に示すように、表示装置４は、入力部４１、表示部４２、記憶部４３、及び制御部４４を備える。

入力部４１は、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスなどによって実現され、表示装置４の動作指示及び表示装置４が行う処理の指示情報を入力し、各指示情報を制御部４４に送出する。表示部４２は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等によって実現され、入力部４１の指示情報或いは指示結果などを表示する。表示部４２は、記憶部４３の対をなすフォルダＦ１，Ｆ２に格納された画像群Ｐａ，Ｐｂ中の画像が並列表示される所定の画像表示領域等を有する。

記憶部４３は、例えばハードディスク装置などによって実現され、携帯型記録装置５から取得した各種画像などを保持する。例えば、本実施の形態の場合、フォルダＦ１内には、カプセル型内視鏡３中の撮像素子１２ａによって撮像された複数枚のフレーム画像からなる画像群Ｐａが格納され、カプセル型内視鏡３毎にこのフォルダＦ１と対をなすフォルダＦ２内には、カプセル型内視鏡３中の撮像素子１２ｂによって撮像された複数枚のフレーム画像からなる画像群Ｐｂが格納される。フォルダＦ１，Ｆ２に格納された画像群Ｐａ，Ｐｂには、画像毎に、受信装置２における画像データの受信順に従ってフレーム番号が付与されている。また、フォルダＦ２は、前述したように、各カプセル型内視鏡３毎に特定される撮像素子１２ａに対する撮像素子１２ｂの配置関係に基づく画像表示時の画像処理指示情報を格納するヘッダ情報格納領域を有する。

制御部４４は、入力部４１、表示部４２、及び記憶部４３の各処理又は動作を制御する。制御部４４は、画像処理部４５、表示制御部４６、及び画像選択部４７を備える。画像処理部４５は、画像に対して選択的に左右反転処理、上下反転処理、９０度回転処理、４５度回転処理等の画像処理を行う機能を備え、画像群Ｐａ，Ｐｂに含まれる各フレーム画像に対して適宜画像処理を施す。表示制御部４６は、表示部４２における表示処理を制御する機能を有し、本実施の形態の場合、特に、フォルダＦ１，Ｆ２に格納された画像群Ｐａ，Ｐｂをもとに、表示部４２に対して、所定の画像表示領域に画像を並列表示させる。画像選択部４７は、入力部４１から画像表示の指示情報が入力された場合、フォルダＦ１，Ｆ２に格納された画像群Ｐａ，Ｐｂ中からフレームレートに従いフレーム番号順に画像を１枚ずつ画像処理部４５や表示制御部４６に対して抽出出力し、画像処理や表示に供する。

次に、図１１を参照して、表示制御部４６による画像表示処理手順について説明する。図１１において、まず、入力部４１から、カプセル型内視鏡３の前方画像及び後方画像なる両画像の並列表示を指示する指示情報を受信したか否かを判断する（ステップＳ１）。この指示情報があったと判断した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、画像選択部４７に対して、フォルダＦ２中のヘッダ情報格納領域中のヘッダ情報の読出しを指示するとともに（ステップＳ２）、フォルダＦ１，Ｆ２に格納された画像群Ｐａ，Ｐｂ中の画像をフレーム番号順に従い順次選択して読出す処理を指示する（ステップＳ３）。そして、フォルダＦ２中のヘッダ情報格納領域中のヘッダ情報の内容を判断する（ステップＳ４〜Ｓ７）。

まず、このヘッダ情報において特に指示無しの場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、フォルダＦ１，Ｆ２から読み出された１枚ずつのフレーム画像をそのまま表示部４２の画像表示領域に並列表示させる（ステップＳ１２）。左右反転指示情報が格納されていた場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、フォルダＦ２から読み出されたフレーム画像を画像処理部５１で左右反転処理を行わせ（ステップＳ８）、フォルダＦ１から読み出されたフレーム画像とフォルダＦ２から読出され左右反転処理されたフレーム画像とを表示部４２の画像表示領域に並列表示させる（ステップＳ１２）。

一方、９０度回転指示情報が格納されていた場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、フォルダＦ２から読み出されたフレーム画像を画像処理部５１で９０度回転処理を行わせ（ステップＳ９）、フォルダＦ１から読み出されたフレーム画像とフォルダＦ２から読出され９０度回転処理されたフレーム画像とを表示部４２の画像表示領域に並列表示させる（ステップＳ１２）。

また、上下反転指示情報が格納されていた場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、フォルダＦ２から読み出されたフレーム画像を画像処理部５１で上下反転処理を行わせ（ステップＳ１０）、フォルダＦ１から読み出されたフレーム画像とフォルダＦ２から読出され上下反転処理されたフレーム画像とを表示部４２の画像表示領域に並列表示させる（ステップＳ１２）。

さらに、４５度回転指示情報が格納されていた場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、フォルダＦ２から読み出されたフレーム画像を画像処理部５１で４５度回転処理を行わせ（ステップＳ１１）、フォルダＦ１から読み出されたフレーム画像とフォルダＦ２から読出され４５度回転処理されたフレーム画像とを表示部４２の画像表示領域に並列表示させる（ステップＳ１２）。

その後、画像の表示終了を指示する指示情報を受信したか否かを判断し（ステップＳ１３）、この指示情報を受信したと判断した場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、表示部４２における画像表示を終了させる。一方、画像の表示終了を指示する指示情報を受信していないと判断した場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、表示部４２が最終フレーム画像まで表示したか否かを判断する（ステップＳ１４）。表示部４２が最終フレーム画像まで表示したと判断した場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、表示部４２における画像表示を終了させる。表示部４２が最終フレーム画像まで表示していないと判断した場合には（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ３以降の処理を繰り返す。

次に、図１２〜図１５を参照して、表示部４２の表示画面上において並列表示される画像例について説明する。まず、図１２は、ステップＳ４，Ｓ１２による場合の表示部４２の表示画面の一例を示す図であり、表示部４２の表示画面は、撮像素子１２ａ，１２ｂにより撮像された検査画像を表示する主観察モニタ５１部分を有する。本実施の形態では、この主観察モニタ５１部分を利用して撮像素子１２ａ，１２ｂによる撮像画像が並列表示される。

図１２において、５２は、検査日一覧を表示するファイリングリスト欄であり、検査日毎に患者名が一覧表示される。検査日下の患者名を選択すると主観察モニタ５１部分に該患者の検査の先頭画像が表示される。５３は、主観察モニタ５１部分の再生方法を変更するための再生コントローラ部分であり、再生、一時停止、コマ送り、先頭出し、終端出し等の各ボタンを選択自在に有する。再生コントローラ５３部分で再生ボタンを選択すると、主観察モニタ５１部分に静止画像を連続的に表示することで、擬似的な動画表示を行う。５４は、再生速度を低速／高速の２段階で切換えるための再生速度変更ボタンである。５５は、観察モニタ５１部分に表示する枚数を１枚／２枚／４枚で切換えるための表示枚数変更ボタンであり、例えばこの表示枚数変更ボタン５５により２枚表示を選択指示することにより、観察モニタ５１部分には撮像素子１２ａ，１２ｂにより撮像された検査画像が左右に並列表示される。５６は、バー全体の長さが例えば１０時間とされた画像処理標識バー部分であり、再生中の画像の時間的な位置を表示する。

５７は、観察モニタ５１部分に表示中の画像をダブルクリックすることでピックアップされた画像を示し、選択画像リスト欄５８に縮小表示される。同時に、画像処理標識バー５６の選択画像が対応する位置と選択画像の上部とが線で結ばれ、時間的な位置関係が明示される。

図１２は、図１１中のステップＳ４，Ｓ１２の表示制御処理に従い、撮像素子１２ａ，１２ｂによりほぼ同一タイミングで撮像された前画像６１と後画像６２とが主観察モニタ５１部分において横並びで並列表示されている表示例を示している。すなわち、前画像６１は撮像素子１２ａにより体腔内において前方方向を撮像した画像例であり、後画像６２は撮像素子１２ｂにより体腔内において後方方向を撮像した画像例である。ここで、第１の配置例の場合には、撮像素子１２ａ，１２ｂによる撮像画像を回転等の処理を施さずにそのまま表示させているため、前向きの画像と後ろ向きの画像とがそのまま並列表示されることとなるが、撮像素子１２ａ，１２ｂの配置関係は、上下方向が一致し左右方向のみが逆となっていることが判っているので、図１２に示す表示画面を見る医者や看護士は、２つの画像６１，６２の対応位置関係が左右対称的であることを知ることができる。例えば、前画像６１において左寄りに出現した異常部位と後画像６２において右寄りに出現した異常部位とは同一部位であると簡単かつ正確に判断することができる。

図１３は、第１の配置例において、ユーザ等の要求に応じて、左右反転処理を指示する情報がヘッダ情報として付加される場合（ステップＳ５，Ｓ１２）の表示部４２の表示画面の一例を示す図であり、主観察モニタ５１部分を利用して撮像素子１２ａ，１２ｂによる撮像画像が並列表示される。図１２との対比では、撮像素子１２ｂにより体腔内において後方方向を撮像した後画像６２が、左右反転させて表示されている。すなわち、撮像素子１２ａ，１２ｂの配置関係は、上下方向が一致し左右方向のみが逆となっているのに対して、一方の撮像素子１２ｂによる画像を左右反転させて表示させているので、車の運転者がフロントガラスから前方を見ながら（前画像６１を見ながら）、バックミラーで後方を見る（後画像６２を見る）感覚で、両画像６１，６２を観察することができ、表示画像の左右方向が一致するので、両画像６１，６２の対応位置関係が判りやすく、診断の高速化を図ることができる。例えば、前画像６１において左寄りに出現した異常部位と後画像６２において左寄りに出現した異常部位とは同一部位であると簡単かつ正確に判断することができる。

図１４は、第２の配置例において９０度回転指示を伴うステップＳ６，Ｓ１２の場合の表示部４２の表示画面の一例を示す図であり、主観察モニタ５１部分を利用して撮像素子１２ａ，１２ｂによる撮像画像６３，６４が並列表示される。ここで、一方の撮像素子１２ａによる前画像６３がそのまま表示されるのに対して、他方の撮像素子１２ｂによる後画像６４は９０度回転させることにより縦長画像として表示される。つまり、撮像素子１２ｂは上下方向が９０度回転させて配設されているが、その撮像画像の表示に際しては撮像素子１２ｂの上下方向が表示の天地方向に一致するように修正せず、９０度回転処理により撮像素子１２ａの撮像時の上下方向に一致する状態で表示させるものである。これにより、撮像素子１２ａ，１２ｂの撮像時の上下方向が一致する状態で両画像６３，６４が並列表示されるため、両画像６３，６４の対応位置関係が判りやすいものとなる。

図１５は、第３の配置例において上下反転指示を伴うステップＳ７，Ｓ１２の場合の表示部４２の表示画面の一例を示す図であり、主観察モニタ５１部分を利用して撮像素子１２ａ，１２ｂによる撮像画像６３，６４が上下に並列表示される。ここで、一方の撮像素子１２ａによる前画像６３がそのまま表示されるのに対して、他方の撮像素子１２ｂによる後画像６４は上下反転させた画像として表示される。つまり、撮像素子１２ｂは上下方向が１８０度回転させて配設されているが、その撮像画像の表示に際しては撮像素子１２ｂの上下方向が表示の天地方向に一致するように修正せず、上下反転処理により撮像素子１２ａの撮像時の上下方向に一致する状態で表示させるものである。これにより、撮像素子１２ａ，１２ｂの撮像時の上下方向が一致する状態で両画像６３，６４が上下に並列表示されるため、両画像６３，６４の対応位置関係が判りやすいものとなる。

ところで、図１６を参照して、本実施の形態のカプセル型内視鏡３の作製方法について説明する。図１６は、本実施の形態のカプセル型内視鏡３の作製方法を示す分解断面図である。まず、一方の先端カバー筐体１６ｂと胴部筐体１６ｃとを接着剤により接合させることにより、有底筐体１６´を形成する（工程［１］）。次いで、胴部筐体１６ｃの開口部１６ｄ側から撮像ブロック１４ｂを落とし込みにより有底筐体１６´内に装填する（工程［２］）。この落とし込み操作により、撮像ブロック１４ｂの照明基板２５ｂを位置決め部３１ｂに突き当て当接させることにより撮像ブロック１４ｂの軸方向の位置決めがされる。同時に、撮像ブロック１４ｂを有底筐体１６´内で少し回動させることで回転止め位置決め部同士を係合させることにより、軸心周り方向の位置決めもなされる。これにより、組立て精度のよい撮像ブロック１４ｂの装填が可能となる。

撮像ブロック１４ｂの装填に引き続き、今度は、電池２９を有底筐体１６´内に落とし込みにより装填し（工程［３］）、さらに、他方の撮像ブロック１４ａも有底筐体１６´内に落とし込みにより装填し（工程［４］）、最後に、胴部筐体１６ｃの開口部１６ｄに対して先端カバー筐体１６ａを接合させる（工程［５］）ことにより、カプセル型内視鏡３が完成する。なお、撮像ブロック１４ａを先端カバー筐体１６ａ内に装填した状態でこの先端カバー筐体１６ａを胴部筐体１６ｃの開口部１６ｄに対して接合させるようにしてもよい。

このような操作において、撮像ブロック１４ａの照明基板２５ａを位置決め部３１ａに突き当て当接させることにより撮像ブロック１４ａの軸方向の位置決めがされる。同時に、撮像ブロック１４ａを有底筐体１６´内で適宜回動させておくことで回転止め位置決め部同士を係合させることにより、軸心周り方向の位置決めもなされる。これにより、組立て精度のよい撮像ブロック１４ａの装填が可能となる。

なお、胴部筐体１６ｃと先端カバー筐体１６ａ，１６ｂとの間に、回転止め位置決め部の位置を合わせるマーク等の目印を付しておき、第１の配置例の場合であれば、先端カバー筐体１６ａ，１６ｂの回転止め位置決め部の位置を一致させることにより、カプセル型筐体１６内に装填された撮像ブロック１４ａ，１４ｂの撮像素子１２ａ，１２ｂの上下方向が一致するように揃えることができる。

第２の配置例の場合であれば、先端カバー筐体１６ａ，１６ｂの回転止め位置決め部の位置を９０度異ならせることにより、カプセル型筐体１６内に装填された撮像ブロック１４ａ，１４ｂの撮像素子１２ｃ，１２ｄの上下方向が両者間で９０度異なるように配設させることができる。第３の配置例の場合であれば、先端カバー筐体１６ａ，１６ｂの回転止め位置決め部の位置を１８０度異ならせることにより、カプセル型筐体１６内に装填された撮像ブロック１４ａ，１４ｂの撮像素子１２ｃ，１２ｄの上下方向が両者間で１８０度異なるように配設させることができる。第４の配置例の場合であれば、先端カバー筐体１６ａ，１６ｂの回転止め位置決め部の位置を４５度異ならせることにより、カプセル型筐体１６内に装填された撮像ブロック１４ａ，１４ｂの撮像素子１２ａ，１２ｂの上下方向が両者間で４５度異なるように配設させることができる。

このように、本実施の形態のカプセル型内視鏡３の作製方法によれば、複眼型であっても、あらかじめ一方の先端カバー筐体１６ｂと胴部筐体１６ｃとを接合させて有底筐体１６´を形成しておくことにより、撮像ブロック１４ｂ，１４ａ等の内蔵物を一方向からの落とし込み操作により装填することができ、組立性が向上する。また、位置決め部３１ａにより撮像ブロック１４ａ，１４ｂの軸方向及び軸心周り方向の位置決めがなされる上に、電池２９と撮像ブロック１４ａ，１４ｂとの間にはばね部材３０ａ，３０ｂが介在されてそれぞれの撮像ブロック１４ａ，１４ｂが先端カバー筐体１６ａ，１６ｂ側に付勢される装填状態となるため、組立て精度がよく、かつ、その精度を維持することもできる。

（変形例１）
図１７を参照して変形例１について説明する。図１７は、変形例１のカプセル型内視鏡３の構成例を示す断面図である。本実施の形態では、一方の先端カバー筐体１６ｂと胴部筐体１６ｃとを接着剤により接合させて有底筐体１６´を形成するようにしたが、変形例１は、先端カバー筐体１６ｂ´と胴部筐体１６ｃ´とを有底筐体１６´´としてあらかじめ一体成型により形成しておくようにしたものである。これにより、図１６を参照して説明した一方向からの落とし込みによる組立てが可能となる。

ここで、有底筐体１６´´において先端カバー筐体１６ｂ´部分には可視光の透過性が要求され、胴部筐体１６ｃ´には可視光の不透過性が要求される。そこで、変形例１では、有底筐体１６´´を一体成型する上で、胴部筐体１６ｃ´部分は可視光を不透過な有色材質とする２色成型法により形成される。有底筐体１６´´全体を透明材質により一体成型し、胴部筐体１６ｃ´部分の内部又は外部に塗装により着色を施すことも可能である。

（変形例２）
図１８を参照して変形例２について説明する。図１８は、変形例２のカプセル型内視鏡３の内部構成例を示す断面図である。変形例２のカプセル型内視鏡３は、撮像ブロック１４ａ，１４ｂの光軸方向（撮像方向）がカプセル型内視鏡３自身の軸心に対して、平行ではなく、斜め方向となるように設定されてカプセル型筐体１６内に配設されている。このような斜め配置を行わせるため、先端カバー筐体１６ａ，１６ｂの位置決め部３１ａ，３１ｂもカプセル型内視鏡３の軸心に対して直交状態ではなく斜め状態となるように形成されている。ここで、胴部筐体１６ｃに対する先端カバー筐体１６ａ，１６ｂの接合取り付け状態では、位置決め部３１ａ，３１ｂ同士が平行となるように設定されている。また、撮像ブロック１４ａ，１４ｂを斜めの位置決め部３１ａ，３１ｂ側に付勢するようにばね部材３０ａ，３０ｂも、くの字形ばねが用いられている。

また、撮像ブロック１４ａ，１４ｂ中に含まれる撮像素子１２ａ，１２ｂは、両者の上下方向が所定角度ずれるように、相互間の配置関係が関連付けられてカプセル型筐体１６内に配設されている。具体的には、撮像素子１２ａ，１２ｂは、上下方向を両者間で１８０度異ならせて、つまり、上下反転させて配設されている。したがって、これらの撮像素子１２ａ，１２ｂが撮像した画像は、前述した場合と同様に、例えば撮像素子１２ｂ側の画像を上下反転させて並列表示させるようにすればよい。

変形例２によれば、それぞれの撮像素子１２ａ，１２ｂの撮像方向がカプセル型内視鏡３の軸心に対して斜め方向に設定されているので、例えば、体腔内の撮像に関して、上側を撮像素子１２ａによる前画像として撮像し、下側を撮像素子１２ｂによる後画像として撮像することができ、体腔内の観察を見落としが少なくなるように行うことができる。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。

本発明の実施の形態の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。 カプセル型内視鏡の内部構成を示す断面図である。 撮像素子の配置関係の第１の例を模式的に示す概略斜視図である。 撮像素子の配置関係の第２の例を模式的に示す概略斜視図である。 第２の例の場合の撮像素子による撮像領域の位置関係を示す説明図である。 撮像素子の配置関係の第３の例を模式的に示す概略斜視図である。 第３の例の撮像素子による撮像領域の位置関係を示す説明図である。 撮像素子の配置関係の第４の例を模式的に示す概略斜視図である。 第４の例の撮像素子による撮像領域の位置関係を示す説明図である。 表示装置の概略構成を示すブロック図である。 表示制御部による画像表示処理手順を示す概略フローチャートである。 第１の配置例の場合の表示部の表示画面の一例を示す図である。 第１の配置例の場合の表示部の表示画面の別例を示す図である。 第２の配置例の場合の表示部の表示画面の一例を示す図である。 第３の配置例の場合の表示部の表示画面の一例を示す図である。 カプセル型内視鏡の作製方法を示す分解断面図である。 変形例１のカプセル型内視鏡の構成例を示す断面図である。 変形例２のカプセル型内視鏡の構成例を示す断面図である。

符号の説明

３ カプセル型内視鏡
１１ａ，１１ｂ 照明部
１２ａ，１２ｂ 撮像素子
１４ａ，１４ｂ 撮像ブロック
１６ カプセル型筐体
１６ａ，１６ｂ 先端カバー筐体
１６ｃ 胴部筐体
１６´ 有底筐体
２９ 電池
３０ａ，３０ｂ ばね部材

Claims (9)

1. 複数の撮像ブロックと、
   複数の照明部と、
   前記各撮像ブロック及び前記照明部が配設される円筒状の胴部筐体と、
   該胴部筐体と水密に設けられ、前記撮像ブロック及び前記照明部を覆うと共に前記照明部からの照明光を導出する、複数の透明な先端カバー筐体と、
   前記各撮像ブロックをそれぞれ相対向する前記先端カバー筐体側に付勢する弾性部材と、
   を備えたことを特徴とする被検体内導入装置。
2. 前記弾性部材は、ばね部材よりなることを特徴とする請求項１に記載の被検体内導入装置。
3. 前記撮像ブロック間に介在された遮光部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の被検体内導入装置。
4. 前記遮光部材は、前記撮像ブロックや前記照明部に電力を供給する電池であることを特徴とする請求項３に記載の被検体内導入装置。
5. 前記遮光部材は、基板であることを特徴とする請求項３に記載の被検体内導入装置。
6. 前記胴部筐体と一方の前記先端カバー筐体とが有底筐体として一体に形成されてい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被検体内導入装置。
7. 前記有底筐体の前記胴部筐体部分は、可視光を不透過な有色材質よりなることを特徴とする請求項６に記載の被検体内導入装置。
8. 前記胴部筐体に凹部を、前記先端カバー筐体に凸部を備え、前記凹部と前記凸部との嵌合により前記弾性部材の弾力性を支えることを特徴とする請求項１または２に記載の被検体内導入装置。
9. 体腔内部を照明する照明部と体腔内の画像を撮像する撮像素子とをそれぞれ有する複数の撮像ブロックを、円筒状の胴部筐体と該胴部筐体と水密に設けられ前記各撮像ブロックをそれぞれ覆うと共に前記照明部からの照明光を導出する透明な先端カバー筐体とよりなるカプセル型筐体内に配設し、体腔内における該カプセル型筐体の進行方向前後の画像を撮像する被検体内導入装置の作製方法であって、
   一方の前記先端カバー筐体と前記胴部筐体とを接合して有底筐体を形成する工程と、
   形成された前記有底筐体に対して前記胴部筐体の開口部から一方の撮像ブロックと、該一方の撮像ブロックを前記先端カバー筐体側に付勢する弾性部材とを落とし込みにより軸方向及び軸心周り方向の位置決めを行って装填する工程と、
   を含むことを特徴とする被検体内導入装置の作製方法。

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