WO2005011481A1

WO2005011481A1 - カプセル内視鏡

Info

Publication number: WO2005011481A1
Application number: PCT/JP2004/011008
Authority: WO
Inventors: Noriyuki Fujimori; Masanori Ogata; Kenji Miyata
Original assignee: Olympus Corporation
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2005-02-10
Also published as: KR20060036080A; US20070173696A1; AU2004261105A1; CA2532356C; JP4436631B2; EP1652468A1; US20080114204A1; CA2532356A1; US20050043587A1; KR100819651B1; AU2004261105B2; CN100462042C; CN1829467A; US8246537B2; JP2005052358A; EP1652468A4; EP1652468B1

Abstract

本発明は、カプセル内視鏡を用いて発見した病変部等の所望の部位に所定のマーカーを留置して再検査等における当該部位の再発見を容易におこない得るようにするカプセル内視鏡を提供することを目的とし、そのために、撮像光学系と照明手段と撮像手段と回路基板とを少なくとも含んで構成されるカプセル内視鏡において、体腔内にマーカー部材を留置するマーキング手段を具備して構成する。

Description

カプセル内視鏡技術分野

この発明は、カプセル内視鏡、詳しくは略カプセル形状の筐体内部に撮像光学明

系及ぴ撮像手段等が一体に組み込まれて構成される力プセル内視鏡に関するものである。書

背景技術

従来より、例えば体腔内等の検查等をおこなうのに際しては、先端に撮像素子等を備えた管状の揷入部と、この挿入部に連設される操作部及びこれに接続される画像処理装置や表示装置や光源装置等の各種装置等からなり、挿入部を被検者の口腔等から体腔内へと揷入して体腔内における所望の部位を観察し得るように構成される内視鏡装置が実用化され広く普及している。このような従来の内視鏡装置においては、体腔内に挿入される挿入部の長さ等の制約があることから、観察や検査等をおこない得る範囲には制約がある。

そこで、近年においては、例えばカプセル形状の筐体の内部に撮像光学系を含む撮像手段や照明手段や通信手段と受電手段又は電源等を収納した小型の内視鏡、いわゆるカプセル内視鏡と、このカプセル内視鏡との間で無線通信をおこなう通信手段や受信した信号を記録する記録手段及び同信号を C R Tや L C D等を用いて表示する表示手段等からなる力プセル内視鏡システムについての種々の提案がなされている。

従来のカプセル内視鏡を用いて体腔内の検查をおこなった際に、その被検者の体腔内に病変等が発見された場合には、その後、一般的な内視鏡等を用いた精密検查をおこなったり、これに合わせて所定の処置等を実施することがある。

このような場合において、先におこなったカプセル内視鏡検查により発見された病変部等の正確な位置情報を取得しておけば、後 3おこなう内視鏡検査等の精密検査の際に、その目的とする病変部を再発見することは容易であると考えられる。

そこで、従来提案されているカプセル内視鏡を用いて検查及び診断等をおこなうのに際して、体腔内に挿入した後の当該カプセル内視鏡の位置を検出する手段についての種々の提案が、例えば特開 2 0 0 1 - 4 6 3 5 7号公報等によってなされている。

上記特開 2 0 0 1—4 6 3 5 7号公報によって開示されているカプセル内視鏡システムにおいては、体腔内に挿入された後のカプセル内視鏡の位置を検出する位置検出手段を外部受信装置側に設けて構成している _ό この位置検出手段は、体腔内のカプセル内視鏡から発信される所定の信号を受信して、その信号強度に基づいて当該カプセル内視鏡の体腔内における位置に関する情報を取得するようになっているものである。

ところが、上述の特開 2 0 0 1 - 4 6 3 5 7号公報によって開示されている位置検出手段では、体腔内のカプセル内視鏡から送信される信号が微弱であることから、充分な精度で位置検出をおこなうことができないと考えられる。

したがって、後日おこなう精密検査等の際に、検査の目的とする病変部位であつて、先に力プセル内視鏡検査によつて発見した病変部等を再発見するために、術者は労力を割かなければならないという可能性があつた。

このように、カプセル内視鏡を用いた検査をおこなう際には、その検査によつて発見し得た病変部等の位置情報を取得しておくようにすれば極めて至便であるが、この位置情報について高精度なものが望まれていることは当然である。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、体腔内に挿入されたカプセル内視鏡を用いて発見した病変部等の所望の部位に対して所定の情報（マーカー）を留置し得るようにすることで、後日おこなう再検査等において当該病変部の再発見を容易におこない得るようにして、後日の再検査又は処置等を確実におこなわしめることに寄与することのできるカプセル内視鏡を提供することである。

また、カプセル内視鏡の外装部材を分割構造とすることで、使用時の形態としては大型のものでありながら分割した個々の力プセルを小型化することによって、被検者に負担をかけることなく嚥下し易い構成とし、よってより確実に検查をおこなうことができるようにしたカプセル内視鏡を提供することである。

そして、体腔内に挿入したカプセル内視鏡の観察方向について、少なくとも二方向のうちの所望の一方向を選択的に観察し得ると共に、観察方向を切換自在となるように構成することで、より広い視野を確保して確実な検査をおこない得るようにしたカプセル内視鏡を提供することである。発明の開示

本発明による力プセル内視鏡は、撮像光学系と照明手段と撮像手段と回路基板とを少なくとも含んで構成されるカプセル内視鏡において、体腔内にマーカ一部材を留置するマーキング手段を具備することを特 ί敷とする。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態のカプセル内視鏡及ぴこれを含むカプセル内視鏡システムの概要を示す概略構成図。

図 2は、図 1のカプセル内視鏡における撮像光学系と撮像手段と回路基板とを取り出して拡大して示す要部拡大断面図。

図 3 Α〜図 3 Fは、図 1のカプセル内視鏡における撮像手段を製造する際の手順を概略的に示す図。

図 4は、本発明の第 2の実施形態のカプセル内視鏡及ぴこれを含むカプセル内視鏡システムの概要を示す概略構成図。

図 5は、図 4のカプセル内視鏡における先端部近傍の要部拡大断面図。

図 6は、本発明の第 3の実施形態のカプセル内視鏡の一部を構成する主力プセルの概要を示す概略構成図。

図 7は、本発明の第 3の実施形態のカプセル内視鏡の他の一部を構成する電源力プセルの概要を示す概略構成図。

図 8は、本発明の第 3の実施形態の力プセル内視鏡の使用時の状態を示す概略構成図。

図 9は、本発明の第 3の実施形態のカプセル内視鏡における主カプセルの変形例を示す概略構成図。発明を実施するための最良の形態

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。

図 1は、本発明の第 1の実施形態のカプセル内視鏡及びこれを含むカプセル内視鏡システムの概要を示す概略構成図である。なお、図 1においては、カプセル内視鏡の断面図を図示することで、その内部構成を示している。

図 1に示すように本実施形態のカプセル内視鏡システム 1は、カプセル状の筐体内部に各種の構成部材を備えて構成されるカプセル内視鏡 1 0と、当該カプセル内視鏡 1 0を外部から制御する制御手段等からなる外部制御装置 2 1等によつて構成されている。

外部制御装置 2 1には、上述したように制御手段のほかに、例えばカプセル内視鏡 1 0との間で通信をおこなう通信手段や当該カプセル内視鏡 1 0の内部電気回路が必要とする電力を無線給電する給電手段及ぴ当該力プセル内視鏡 1 0により取得した画像信号を受けてこれを記録する記録手段に加えて当該カプセル内視鏡 1 0により取得した画像信号に基づく画像を表示する表示手段（図示せず）等を含んで構成される。

つまり、本カプセル内視鏡 1 0においては、内部電気回路のそれぞれが必要とする電力は、上述したように外部制御装置 2 1によって無線給電されるようになつている。そのために、外部制御装置 2 1には所定の給電手段が設けられている。これに応じて、カプセル内視鏡 1 0のがわには当該給電手段に対応する通信受電ユニット 1 9が設けられている。

カプセル内視鏡 1 0は、内部を液密に封止する外装部材である筐体 1 6と、この筐体 1 6の内部に配設される各種の構成部材、例えば体腔内の消化器等の被検体を照明する発光ダイオード（L E D) 等の発光光源 1 5 a及びこの発光光源 1 5 aを駆動制御する電気回路が実装される発光光源搭載基板 1 5 bとからなる照明手段 1 5と、この照明手段 1 5により照明される被検体の光学像を形成する複数のレンズ群 1 1 a及びこれを保持するレンズ鏡筒 1 1 b等からなる撮像光学系 1 1と、この撮像光学系 1 1により結像される被検体の光学像を受けて所定の光電変換処理等をおこなって画像信号を生成する撮像素子等からなる撮像手段 1 2 と、この撮像手段 1 2から出力される画像信号を受けて各種の信号処理（画像信号処理や通信処理等）をおこなう電気回路や当該カプセル内視鏡 1 0の内部電気回路全体を統括的に制御する制御回路等を実装した複数の基板 1 3 a , 1 3 b等からなる回路基板 1 3と、この回路基板 1 3を構成する複数の基板同士及び後述する通信受電ュニット 1 9との間を電気的に接続するフレキシブルプリント基板 ( F P C) 1 4と、マーカ射出ュュット 1 7 (詳細は後述する）と、回路基板 1 3に実装され当該カプセル内視鏡 1 0の姿勢を検知する姿勢検知手段 1 8等によつて構成されている。

本力プセル内視鏡 1 0の筐体 1 6は、例えば榭脂等の硬質部材によつて形成され、当該カプセル内視鏡 1 0の前面部分を覆い保護すると同時に照明手段 1 5から出射される照明光束や撮像光学系 1 1へと入射する光束を透過させ得る透明窓部 1 6 aと、当該筐体 1 6の主要部分を構成し各種の内部構成部材等が配置されこれらを外部より覆い保護する本体部 1 6 bとによって構成されている。

撮像光学系 1 1は、複数のレンズ群 1 1 aと、これを保持するレンズ鏡筒 1 1 b等によって構成されている。そして、この撮像光学系 1 1の後方の所定の位置に配設される回路基板 1 3の所定の基板 1 3 aの実装面上に撮像手段 1 2が実装配置されている。

撮像手段 1 2は、上述したように撮像光学系 1 1の後方において所定の位置に配設されている。この撮像手段 1 2は、撮像光学系 1 1を透過して形成される被検体の光学像を受けて光電変換処理をおこなう C C D又は CMO S等の撮像素子や、この撮像素子を駆動させて所定の信号処理をおこなわしめる複数の電気部品等によって構成される電気回路等からなる。そのために、これらの電気回路や撮像素子等は回路基板 1 3の所定の基板 1 3 a上に実装されている。

したがって、上述の照明手段 1 5によって被検体が照明され、その照明光束が被検体により反射されると、その反射光束は撮像光学系 1 1によって集光され、これを透過した後、撮像手段 1 2の撮像素子の受光面上に被検体の光学像が結像されるようになっている。

そして、撮像手段 1 2は、撮像光学系 1 1により形成される被検体の光学像を受けて所定の光電変換処理等の信号処理をおこない、当該被検体の光学像に対応する電気信号（画像信号）を生成するようになっている。

回路基板 1 3は、上述したように複数の基板 1 3 a , 1 3 b等からなり、例えば各種の画像信号処理や駆動制御処理及び信号通信処理等をおこなう電気回路や当該カプセル内視鏡 1 0の全体を制御する制御回路等が実装されている。なお、これらの電気回路は、それぞれが例えば半導体のヮンチップ構成によってなるものである。

ここで、撮像手段 1 2及び回路基板 1 3の詳細な構成を以下に説明する。

図 2は、本実施形態のカプセル内視鏡における撮像光学系と撮像手段と回路基板とを取り出して拡大して示す要部拡大断面図である。また、図 3 A〜図 3 Fは撮像手段を製造する際の手順を概略的に示す図である。なお、図 3 Fの状態が当該撮像手段の製造完了時の形態を示す断面図である。

撮像手段 1 2は、図 2及ぴ図 3 Fに示すようにガラス部材 1 2 aと撮像素子 (以下、イメージセンサという） 1 2 cとを接合して構成されている。この場合において、ガラス部材 1 2 aは、イメージセンサ 1 2 cの前面側、即ち撮像光学系 1 1に対向する側の面であって撮像面が形成される側の面に配設されている。したがって、イメージセンサ 1 2 cの前面側 (ガラス部材 1 2 aとの接合面) に設けられる電極を外部へ取り出すことができない状態になる。そこで、これらの電極をイメージセンサ 1 2 cの前面側から背面側へと取り出すために、当該ィメージセンサ 1 2 cには貫通電極 1 2 d及び突起電極（バンプ） 1 2 eが設けられている。つまり、このイメージセンサ 1 2 cでは、貫通電極 1 2 d及び突起電極 1 2 eを介してィメージセンサ 1 2 cの前面側から背面側へと電極を取り出し得るように電気回路が形成されている。

貫通電極 1 2 dは、イメージセンサ 1 2 cを貫通する極めて微細な孔からなり、電極の数だけ複数設けられている。この貫通電極 1 2 dのそれぞれに突起電極 1 2 eが設けられている。この突起電極 1 2 eはメツキにてウェハー状態で一括して形成されるものである（詳細は後述する）。

また、ガラス部材 1 2 aには、イメージセンサ 1 2 cとの対向する側の面に、凹部が形成されている。これは、ガラス部材 1 2 aとイメージセンサ 1 ² cとカ接合されたときに、イメージセンサ 1 2 cの表面が気密的に封止されるようにするための措置である。これによつて、両者が接合された状態では、両者間の所定の領域に空気層 1 2 bが形成されるようになっている（図 2及び図 3 F参照）。このように構成される撮像手段 1 2は、次に示す手順によって製造される。まず、図 3 Aに示すように素材としてのイメージセンサウェハー 1 2 c cに対して、図 3 Bに示すように補強部材 1 0 0を所定の接着剤等の仮接合部材 1 0 1 によって仮接合する。

次いで、図 3 Bの状態のイメージセンサウェハー 1 2 c cに対して所定の工作機械等を用いて所定の厚さ寸法となるように研磨加工を施す。これによつて図 3 Cに示す状態となる。

この研磨加工によってイメージセンサウェハー 1 2 c cは極薄膜状に形成されることになる。この状態では、当該イメージセンサウェハー 1 2 c cに対して各種の加工処理を施すことが困難な状態となる。

そこで、薄膜状のイメージセンサウェハー 1 2 c cに対して補強部材 1 0 0を接合することによって、当該イメージセンサウェハー 1 2 c cを加工処理する際に損壌等しないように補強しているのである。

図 3 Cの状態に有る (規定厚の) イメージセンサウェハー 1 2 c cに対して所定の位置に所定数の貫通電極 1 2 dを形成する。これによつて図 3 Dに示すような形態のイメージセンサ 1 2 cが形成される。なお、貫通電極 1 2 dの形成は、例えばドライエッチング等の手段が用いられる。

次いで、この図 3 Dに示すイメージセンサ 1 2 cの各貫通電極 1 2 dに対してメツキ等によって突起電極 1 2 eを一括して形成する。これによつて図 3 Eに示すイメージセンサ 1 2 cが形成される。

そして、この図 3 Eに示す状態から補強部材 1 0 0及ぴ仮接合部材 1 0 1を除去する。その後、イメージセンサ 1 2 cの所定の面 (前面) 側にガラス部材 1 2 aを接合する。これによつて図 3 Fに示す状態になる。この場合において、ガラス部材 1 2 aの凹部が設けられる側の面は、イメージセンサ 1 2 cの前面側（撮像面）に対向するように配置される。これによつて、ガラス部材 1 2 aとィメージセンサ 1 2 cとの間の所定の領域に空気層 1 2 bが形成される。この状態が撮像手段 1 2の製造完了時の形態となる。即ち、図 3 Fに示す形態である。そして、この撮像手段 1 2が回路基板 1 3のうちの基板 1 3 aに実装されている。

ここで、回路基板 1 3を構成する基板 1 3 a， 1 3 bは、図 2に示すように、その内層に例えばインダクタ 1 3 a aや集積回路（I C) 1 3 a bや薄膜抵抗 1 3 b aやコンデンサ 1 3 b b等を埋め込んだ形態で形成されている。

図 1に戻って、回路基板 1 3のうち当該カプセル内視鏡 1 0の略中央部分に配設される基板 1 3 bには姿勢検知手段 1 8が実装されている。この姿勢検知手段 1 8は、体腔内に挿入されて使用中のカプセル内視鏡 1 0の三次元的な姿勢を検知するためのジャイロ等からなるものである。この姿勢検知手段 1 8によって検出されるデータに基づいて当該カプセル内視鏡 1 0の姿勢制御をおこなうようにしている。

また、当該カプセル内視鏡 1 0の内部において一方の端部近傍の所定の位置には上述したように通信受電ュニット 1 9が配設されている。この通信受電ュ-ット 1 9は、当該カプセル内視鏡 1 0と外部制御装置 2 1との間の通信を担う役目と、外部制御装置 2 1からの電力の受電を担う役目とを兼ね備えて構成されるものである。

即ち、通信受電ュニット 1 9は、例えば体腔内で使用中のカプセル内視鏡 1 0 と体腔外に設けられる外部制御装置 2 1との間において各種の制御信号の授受をおこなったり当該カプセル内視鏡 1 0によって取得した被検体の画像信号を外部制御装置 2 1へと伝送するためのアンテナ部材等からなる無線手段と、外部制御装置 2 1から無線給電される電力を受電して、これを当該カプセル内視鏡 1 0の内部電気回路のそれぞれに配電する受電手段とによつて構成される。

なお、通信受電ュュット 1 9は、例えば電気二重コンデンサ (いわゆるスーパ一キャパシタ）及び無指向性アンテナや発信器 V C O (通信手段) と、レギユレター及ぴ受電アンテナ（受電手段）等によって構成されている。

照明手段 1 5は、上述したように被検体を照明するための複数の発光ダイォード（L E D) 等からなる発光光源 1 5 aと、この発光光源 1 5 aを载置して、当該発光光源 1 5 aの駆動制御をおこなう電気回路等が実装された発光光源搭載基板 1 5 bによって構成されている。

この場合において、発光光源 1 5 aは、具体的には撮像光学系 1 1のレンズ鏡筒 1 1 bの外周縁部の近傍に複数配置されている。そして、当該発光光源 1 5 a を構成する複数の発光ダイオードのそれぞれは、当該カプセル内視鏡 1 0の前面側に向けて所定の光束を出射し得るように配設されている。

また、カプセル内視鏡 1 0の内部における所定の位置には、体腔内に所定のマ一力一部材 2 0 (詳細は後述する）を射出して体腔内に留置するためのマーキング手段であるマーカ射出ュニット 1 7が設けられている。このマーカ射出ュニット 1 7は、ノズル 1 7 aとバルブ 1 7 bとリザーバ 1 7 c及びこのリザ一バ 1 7 cの内部に充填されるマーカー部材 2 0等によって構成されている。

リザーパ 1 7 cは、カプセル内視鏡 1 0の筐体 1 6の内部において、発光光源搭載基板 1 5 bよりも後ろ側であって、当該カプセル内視鏡 1 0の略中央部近傍に配置されている。このリザーパ 1 7 cの内部には、体腔内の任意の部位に付着させることで病変部等のマーキング（目印）とするためのマーカー部材 2 0が予め加圧された状態で充填されている。

このマーカー部材 2 0は、例えば蛍光物質や X線不透過物質や染料等の液体状のものが用いられる。そして、このマーカー部材 2 0を加圧する手段としては、例えば電磁力若しくは静電力等によって予め施すようにすればよい。

ノズル 1 7 aは、極めて細径の管状部材によって構成されている。このノズル 1 7 aは、リザーバ 1 7 cの所定の部位から発光光源搭載基板 1 5 bを貫通して筐体 1 6の透明窓部 1 6 aに向けて延出するように配設されている。そして、ノズル 1 7 aの先端部位は、透明窓部 1 6 aの近傍の所定の位置において、当該透明窓部 1 6 aの外表面より外部に突出しないように配置されている。また、ノズル 1 7 aの先端部位は、撮像光学系 1 1による撮影視野の範囲内に入るように設定されている。

ノズル 1 7 aの所定の部位 (リザーバ 1 7 c寄りの部位) には、バルブ 1 7 b が設けられている。このバルブ 1 7 bは、例えば圧電素子によって開閉する圧電バルブや微小領域の空気圧によって開閉するニューマティックバルブ（空気パルブ）若しくは電磁式の電磁バルブ等が用いられる。したがって、このパルプ 1 7 bによって、リザーバ 1 7 cとノズル 1 7 aとは任意に開閉自在となっている。そして、このバノレプ 1 7 bを開状態とした時に、リザーパ 1 7 c内部のマーカ一部材 2 0は、リザーパ 1 .7 cの内圧によってノズル 1 7 aを通過してカプセル内視鏡 1 0の外部前方の目標とする病変部等の被検体に向けて射出するようになつている。

なお、パルプ 1 7 bの開閉制御によるマーカー部材 2 0の射出制御は、外部制御装置 2 1による遠隔制御によって実行される。つまり、当該システム 1の操作者が外部制御装置 2 1の所定の操作部材を任意に操作することによって射出制御がなされるようになつている。このようにマーカ射出ユニット 1 7は、マーカー部材 2 0を射出する射出手段となっている。

一方、外部制御装置 2 1は、上述したように主にカプセル内視鏡 1 0を外部から制御する等、当該システム全体を統括的に制御する制御手段に加えて、カプセル内視鏡 1 0によって取得され当該カプセル内視鏡 1 0の無線通信手段を介して無線伝送される画像信号等を受けて所定の信号処理をおこなう画像処理手段と、カプセル内視鏡 1◦との間で通信をおこなう通信手段と、受信した画像信号等を記録する記録手段と、当該画像信号に基づいて所定の信号処理をおこなった後、これを視認可能な画像として表示するための表示手段と、カプセル内視鏡 1 0に向けて必要となる電力を無線給電する給電手段等を含んで構成されている。このうち表示手段としては、例えばブラウン管 (C R T ； Cathod-Ray Tub e) 型表示装置や液晶表示（L C D ； Liquid Crystal Display) 装置やプラズマデイスプレイ（ P lasma D isplay) 装置や電子蛍光デイスプレイ（ E lectro L uminescent Display； E Lディスプレイ) 装置等の一般的な表示装置が用いられる。

このように構成される本実施形態のカプセル内視鏡 1 0とこれを含むカプセル内視鏡システム 1の作用を以下に説明する。

まず、体腔内に挿入されたカプセル内視鏡 1 0は、所望の被検体に応じた画像信号を取得し、これに対して所定の信号処理を施した後、通信受電ュニット 1 9 を介して外部制御装置 2 1に向けて送信する。具体的には次に示すようになる。即ち、当該カプセル内視鏡 1 0を用いた検查をおこなうのに際しては、まず力プセル内視鏡 1 0を被検者に嚥下させる。

当該カプセル内視鏡 1 0は、被検者の体腔内臓器による蠕動運動又は所定の移動手段等によって体腔内を進み、やがて観察及ぴ検査を所望する目的の部位（被検体の近傍）に到達する。ここで外部制御装置 2 1からカプセル内視鏡 1 0への給電動作を起動させる。

なお、外部制御装置 2 1からカプセル内視鏡 1 0への給電動作の時期については、上述の例に限らず、例えばカプセル内視鏡 1 0を被検者が嚥下する直前に開始させる等、所望する任意の時期におこなうようにすればよレ、。

カプセル内視鏡 1 0が外部制御装置 2 1からの電力を受電して起動した状態になると照明手段 1 5も同時にオン状態となる。すると、当該カプセル内視鏡 1 0 は照明手段 1 5によって体腔内を照明しながら移動する。そしてこのとき体腔内の光学像は、撮像光学系 1 1によって撮像手段 1 2の受光面上に結像される。これを受けて撮像手段 1 2では所定の光電変換処理がおこなわれる。この光電変換処理により被検体の光学像に応じた画像を表わす電気信号（画像信号）が生成される。この画像信号は F P C 1 4を介して回路基板 1 3上に実装される所定の素子等へと出力されて各種の信号処理が施される。

そして、その結果により生成された被検体像を表わす画像信号は通信受電ュ二ット 1 9を介して外部制御装置 2 1へと出力される。これを受けて外部制御装置 2 1は、受信した画像信号に対して所定の信号処理を施した後、自己の内部に設けられる記録手段や表示手段へと各対応する所定の形態の電気信号、即ち記録するのに適した記録用画像信号や表示するのに適した表示用画像信号等として伝送する。

つまり、当該被検体の画像信号は、記録するのに適した所定の形態の記録用画像信号となるように変換されて記録手段へと電送され、所定の記録媒体 (図示せず。記録手段に含まれる) の所定の記録領域に記録される。また、表示するのに適した所定の形態の表示用画像信号となるように変換されて表示装置へと電送され、その表示部を用いて視認可能な画像として表示される。

このようにして、表示装置の表示部に表示される被検体の画像を観察する。これによって、その被検体の検査及び診断等をおこなう。

そして、上述したように体腔内に挿入されたカプセル内視鏡 1 0が観察及ぴ検査を所望する部位（被検体）の近傍にある時に、本システム 1の操作者は外部制御装置 2 1の所定の操作をおこなうことでカプセル内視鏡 1 0のマーカ射出ュニット 1 7を動作させてマーカー部材 2 0の射出制御をおこなう。

このとき、マーカ射出ユニット 1 7のノズル 1 7 aは、撮像光学系 1 1の撮影視野の範囲内に入るように設定されていることから、ノズル 1 7 aの少なくとも先端部分は被検体と共に外部制御装置 2 1の表示装置の表示部（特に図示せず）において観察し得るようになつている。したがって、操作者は、マーカー部材 2 0によるマーキングの目標とする被検体とノズル 1 7 aとを同時に観察しながらマーカ射出ュニット 1 7を用いてマーカー部材 2 0の射出操作をおこなう。これによつてマーカ射出ュニット 1 7からマーカー部材 2 0が所定量だけ射出されると、このマーカー部材 2 0は体腔内の所望の目標部位に留置される。このようにして病変部等の被検体にマーキングが施される。

なお、この射出動作は一回の検査について少なくとも一回おこなうようにすればよいが、複数回の射出動作をおこなうようにしてもよい。

以上説明したように上記第 1の実施形態によれば、撮像手段 1 2を用いて体腔内を観察しながら、所望の部位、例えば病変部等の被検体に対して任意にマーカ一部材 2 0を留置してマーキングを施すマーキング手段であるマーカ射出ュ-ット 1 7を備えたので、当該カプセル内視鏡 1 0を用いた検査の後、改めておこなう検査の際に、先に発見した病変部等の被検体を再発見することが容易となる。この場合において、マーカー部材 2 0として染料等を用いた場合には、のちに実施する検査、例えば通常の内視鏡等を用いた精密検査等の際に、当該マーカー部材 2 0を留置した部位（病変部等の被検体）を再発見することが容易である。また、蛍光物質をマーカー部材 2 0として用いた場合には、特に蛍光観察をおこなうことによって病変部等の再発見が容易となる。

そして、 X線不透過物をマーカー部材 2 0として用いた場合には、当該カプセル内視鏡 1 0による検査の後に、 X線検查をおこなうことによって体外から病変部等の正確な部位を把握することができる。

また、マーカ射出ュニット 1 7のノズル 1 7 aを撮像光学系 1 1の撮影視野の範囲内に入るように設定してあるので、ノズル 1 7 aの先端部分と被検体とを外部制御装置 2 1の表示装置の表示部（特に図示せず）の同一画面上において同時に観察することができる。したがって、マーカ射出ユニット 1 7を用いる射出操作を容易におこなうことができる。

なお、上述の第 1の実施形態においては、リザーパ 1 7 cを図 1に示すようにカプセル内視鏡 1 0の内部の所定の位置に固設して構成している。このような構成とした場合には、リザーパ 1 7 c内部のマーカー部材 2 0の種類ごとにカプセル内視鏡 1 0を用意して、実行する検查等に応じて複数種類のカプセル内視鏡 1 0から所望の力プセル内視鏡 1 0を選択して使用することになる。

これとは別の形態として、例えばリザーバ 1 7 cをュニット化して構成し、このリザーバュ-ットをカプセル内視鏡 1 0に対して着脱自在に構成するようにしてもよい。

このような構成とした場合には、カプセル内視鏡 1 0の使用開始時に、これからおこなおうとする検査等に適した所望のマーカー部材 2 0が充填されているリザーパュエツトを任意に選択し、これをカプセル内視鏡 1 0に装着することになる。

つまり、この場合においては、カプセル内視鏡 1 0本体構造物は共通のもので構成し、リザーバユニットのみを任意に選択し、カプセル内視鏡 1 0の本体に装着すれば、所望の検査に応じたマーカー部材 2 0を選択することができる。

したがって、より効率的に資材管理等をおこなうことのできるシステムを構成することができる。これと同時に、製造時においてもリザーパユニットのみをマ一力一部材 2 0の種類毎に製造管理すれば良いので製造工程の効率化を実現すると共に、製造コストの低減化にも寄与することができる。

なお、上述の第 1の実施形態では、カプセル内視鏡 1 0への電力供給方式としては、外部制御装置 2 1からの無線給電を受電する通信受電ュニット 1 9を備えた外部供給方式を適用した場合の例を示しているが、これとは異なる電力供給方式、例えばカプセル内視鏡 1 0の内部に一次電池や二次電池等の電源電池を設けた内蔵電源方式としてカプセル内視鏡 1 0を構成することも容易である。

この場合には、外部制御装置 2 1における給電手段は不要となり、カプセル内視鏡 1 0の通信受電ュニット 1 9から受電手段を除去した通信ュニットを適用することになる。なお、これによればカプセル内視鏡の使用可能時間は電源容量に依存することになるが、カプセル内視鏡の内部回路等の電気的な構成としては単純化することができ、製造コストの低減化に寄与し得る。

さらに、上述の第 1の実施形態では、被検体近傍にマーキングを施すためのマ一力一部材 2 0をマーカ射出ュニット 1 7のリザーバ 1 7 cの内部に充填するようにしているが、このマーカー部材 2 0に代えて、病変部等に作用する治療用又は処置用の薬剤等をリザーバ 1 7 c内に充填することも可能である。

このように構成すれば、カプセル内視鏡 1 0を用いて光学像を取得し表示させることで目視による検査をおこなうのと同時に、その検査中に病変部等を発見した場合には、マーカ射出ュュット 1 7を用いて薬剤等を射出させることで、任意に簡単な処置又は治療等をおこなうこともできる。

一方、上述の第 1の実施形態においては、マーカー部材 2 0として主に液体状のものを被検体に向けて射出するように構成した例を示しているが、マーカ一部材 2 0としては、この.ような形態の液体状部材に限ることはない。例えば図 4及び図 5に示す本発明の第 2の実施形態のような構成も考えられる。

即ち、図 4は本発明の第 2の実施形態のカプセル内視鏡及びこれを含むカプセル内視鏡システムの概要を示す概略構成図である。なお、図 4においては、カプセル内視鏡の断面図を図示することで、その内部構成を示している。図 5は、本実施形態のカプセル内視鏡 1 0の先端部近傍の要部拡大断面図であって、当該力プセル内視鏡から個体状のマーカー部材を射出し所望の被検体にマーキングを施した場合の状態を示す図である。

本実施形態は、図 4に示すように上述の第 1の実施形態と略同様の構成からなるものであって、カプセル内視鏡の内部に設けるマーカ射出ュニットの構成が若千異なるのみである。したがって、本実施形態においては、上述の第 1の実施形態と同様の構成は同じ符号を用いてその詳細な説明は省略し、異なる構成についてのみ図 4及び図 5を用いて以下に説明する。

本実施形態のマーカ射出ュニット 1 7 Aは、クリップ状の個体からなるマーカ一部材 1 7 A dを射出すべく、筒状の射出管 1 7 A aと、マーカー部材 1 7 A d を射出させるパネ等の付勢部材 1 7 A e等によって構成されている。射出管 1 7 A aには、マーカー部材 1 7 A dが複数収納されており、付勢部材 1 7 A eはマーカー部材 1 7 A dを任意の時に外部に向けて射出し得るように所定の機構が構成されている。

マーカー部材 1 7 A dは、上述したようにクリップ状の個体からなる部材であつて、例えば金属部材等によって形成されるものである。このマーカー部材 1 7 A dは、射出管 1 7 A aの内部に収納されている時には、図 4に示すように略粒状の形態となっており、任意の時に所定の操作がなされて射出されると、図 5に示すように略先端部から針状部 1 7 A d dが突出するようになっている。そして、この針状部 1 7 A d dが被検体 1 0 3に刺さることで、当該マーカ一部材 1 7 A dは、その部位に留置されるようになっている。

その他の構成は、上述の第 1の実施形態と略同様である。また、本実施形態の作用については、マーカ射出ュニット 1 7 Aから射出するマーカー部材 1 7 A d が異なるのみで、上述の第 1の実施形態と略同様である。

以上説明したように、上記第 2の実施形態によれば、上述の第 1の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、金属製等からなる個体状のマーカー部材 1 7 A dを体腔内の所望の部位に留置し得るように構成したので、当該カプセル内視鏡 1 0 A を用いた検査の後に X線検査をおこなうことによって、病変部等の位置を体外から正確に把握することができる。

次に、本発明の第 3の実施形態のカプセル内視鏡及ぴカプセル内視鏡システムについて以下に説明する。

図 6〜図 8は、本実施形態の力プセル内視鏡を示す図であって、図 6は本カプセル内視鏡の一部を構成する主カプセルの概要を示す概略構成図、図 7は本カブセル内視鏡の他の一部を構成する電源カプセルの概要を示す概略構成図である。そして、図 8は図 6の主カプセルと図 Ίの電源カプセルを連結させた状態であつて本カプセル内視鏡の使用時の状態を示す図である。

本実施形態のカプセル内視鏡 1 0 Bは、二つのカプセル状の筐体、即ち図 6に示すように撮像手段などの主要構成部材を内部に収納した主カプセル 1 0 B aと、図 7に示すように主に電源電池等の電源手段を構成する部材を内部に収納した電源カプセル 1 0 B bとによって構成されている。そして、この二つの別体のカプセル (主カプセル 1 0 B a及び電源カプセル 1 0 B b ) が所定の連結手段（詳細は後述する）を用いて連結するようになっており、両者が連結状態となったときにカプセル内視鏡 1 0 Bとして機能するようになつている。

なお、本実施形態のカプセル内視鏡 1 0 Bの内部構成部材において、上述の第 1の実施形態のカプセル内視鏡 1 0と同様の機能を有する構成部材については同じ符号を附してその詳細な説明は省略する。また、図 8においては、上述したように図 6の主カプセルと図 7の電源カプセルを連結した状態を示すものであるので、図面の煩雑化を避けるために各部に付される符号を省略して図示している。主カプセル 1 0 B aは、内部を液密に封止する外装部材である筐体 1 6 Aと、この筐体 1 6 Aの内部に収納される各種の構成部材によって構成されている。筐体 1 6 Aは、全体としてはカプセル状の一端を平面形状とした形態となっている。即ち、この筐体 1 6 Aは、例えば透明樹脂等の硬質部材によって中空の半球形状に形成され、当該カプセル内視鏡 1 0 Bの前面部分を覆い保護すると同時に照明手段 1 5から出射される照明光束や撮像光学系 1 1 Bへと入射する光束を透過させ得る透明窓部 1 6 A aと、例えば樹脂等の硬質部材により一端に開口を有する略円筒形状に形成され当該筐体 1 6 Aの主要部分を構成し內部に各種の構成部材等が配置されこれらを外部より覆レ、保護する本体部 1 6 A bとによって構成されている。

筐体 1 6 Aの内部には、図 6に示すように撮像光学系 1 1 Bと、撮像手段 1 2 と、複数の基板 1 3 a , 1 3 b等からなる回路基板 1 3と、フレキシブルプリント基板 1 4と、発光光源 1 5 a及び発光光源搭載基板 1 5 b等からなる照明手段 1 5と、姿勢検知手段 1 8と、連結手段である永久磁石 2 2 aと、トランス（変圧器） 2 3 a等がそれぞれ所定の位置に配設されている。

撮像光学系 1 1 Bは、当該カプセル内視鏡 1 0 Bの長軸方向に対して側方の所定の二方向から入射する光束（図 6に示す符号 0 1， O 2 ) のうち何れか一方からの光束を選択的に撮像手段 1 2の受光面へと導き得るように構成されている。そのために、当該撮像光学系 1 1 Bは、異なる二方向からの光束を入射させるように互いに対向する位置に配置される第 1レンズ群 1 1 a及び第 2レンズ群 1 1 eと、撮像手段 1 2の受光面の前面側近傍に配置される第 3レンズ群 1 1 cと、第 1レンズ群 1 1 a又は第 2レンズ群 1 1 eを透過した光束の何れか一方を受けて第 3レンズ群 1 1 cへと導く反射鏡 1 1 d等によって構成されている。

反射鏡 1 1 cは、図 6に示す符号 Xを中心として所定の範囲内で矢印 R方向に回動自在となるように配設されている。この場合において、反射鏡 1 1 cの可動範囲は、第 1 レンズ群 1 1 aを透過する光束の光軸 O 1に対して角度略 4 5度となる位置と、第 2レンズ群 1 1 eを透過する光束の光軸 O 2 (点線で示す）に対して角度略 4 5度となる位置との間で可動するようになっている。

なお、本実施形態においては、本カプセル内視鏡 1 0 Bと外部制御装置（図示せず）との間で通信をおこなう通信手段は、回路基板 1 3に実装するようにしている。

一方、電源カプセル 1 0 B bは、内部を液密に封止する外装部材である筐体 1 6 A cと、この筐体 1 6 A cの内部に収納される各種の構成部材によって構成されている。

筐体 1 6 A cは、全体としては上述の主カプセル 1 O B aの筐体 1 6 Aと略同形状に形成されているものであるが、全体が主カプセル 1 0 B aの本体部 1 6 A bと同様の樹脂等の硬質部材によって形成されている。

筐体 1 6 A cの内部には、複数の一次電池や二次電池等の電源電池 1 9 Aと、連結手段である永久磁石 2 2 bと、トランス（変圧器） 2 3 b等によって構成されている。

永久磁石 2 2 bは、上述の主力プセル 1 0 B a側の永久磁石 2 2 aとは反対の極性を有するものが用いられる。したがって、主カプセル 1 0 B aと電源カプセル 1 0 B b (筐体 1 6 A bと筐体 1 6 A c ) とは、主カプセル 1 0 B a側の永久磁石 2 2 aと電源カプセル 1 O B b側の永久磁石 2 2 との間に生じる磁力によつて、図 8に示すような形態で連結するようになっている。

また、トランス 2 3 bは、上述の主カプセル 1 0 B a側のトランス 2 3 aと組み合わされることによって、非接触状態で電力を供給することができるようになつている。

つまり、主カプセル 1 O B aと電源カプセル 1 O B bとが図 8に示すように連結された状態となつた時に作動することで、互いが非接触状態にあっても電源力プセル 1 0 B bの側から主カプセル 1 O B aの側へと電力を供給するものである。このように構成された本実施形態のカプセル内視鏡 1 0 Bの作用を以下に説明する。

本カプセル内視鏡 1 0 Bを用いた検査等をおこなうのに際して被検者は、まず主カプセル 1 0 B aと電源カプセル 1 0 B bとをそれぞれ別に嚥下する。すると、両者は体腔内において永久磁石 2 2 a , 2 2 bの作用によって連結される。

両者が図 8に示す連結状態になると、トランス 2 3 a , 2 3 bが作動して、電源カプセル 1 0 B bの側から主カプセル 1 0 B aの側へと所定の電力が供給される。これにより、本カプセル内視鏡 1 0 Bはその機能を開始する。

ここで、外部制御装置（図示せず）の制御によって撮像光学系 1 1 Bの反射鏡 1 1 dの向きを制御する。これによつて、当該カプセル内視鏡 1 0 Bの側方における所定の二方向のうちの何れか一方向にある被検体を選択的に観察することができる。図 8に示す状態では、反射鏡 1 1 dは第 1レンズ群 1 1 aを透過した光束を撮像手段 1 2の側へと導くように設定されている。

そして、検査が終了した後は、当該力プセル内視鏡 1 0 Bは、被検者の体腔内臓器による蠕動運動等によつて体腔外へと排出されることになる。

以上説明したように上記第 3の実施形態によれば、主力プセル 1 0 B aと電源カプセル 1 O B bとを別体に構成し、両者を永久磁石 2 2 a， 2 2 bによって連結するようにし、両者が連結した時には電源カプセル 1 O B bから主カプセル 1 O B aへと電力が供給されるようにしている。

したがって、各カプセルのそれぞれの単体としての大きさを小型化することができる。

また、各カプセルのそれぞれの大きさを大きくしたとしても、被検者は容易に嚥下することができるので、被検者に対する負担を増大させることなくカプセル内視鏡としての大きさを大型化することができる。このことは、各カプセルについてより広い内部容積を確保することができるので、例えば主カプセル 1 O B a においては、より広い内部容積によってより多くの構成部材を配設することができ、より高性能化又は多機能化を実現し得る。また、例えば電源力プセル 1 0 B bにおいては、より多くの電源電池を収納することができるので、使用時間の延長に寄与することができる。さらに、異なる種類の電源電池、例えば一次電池や二次電池に代えて、例えば燃料電池等による発電デバイス等を収納することも可食となる。

なお、上述の第 3の実施形態においては、主カプセル 1 O B aと電源カプセル 1 0 B bとを連結させる連結手段として永久磁石 2 2 a , 2 2 bを用いて構成しているが、連結手段としてはこれに限ることはない。

例えば、永久磁石 2 2 a , 2 2 bのうちの少なくとも一方を電磁石で構成するようにしてもよレ、。このように構成した場合には、外部制御装置を用いて当該電磁石の磁力を制御することによって、主力プセル 1 0 B aと電源力プセル 1 0 B bとの両者を任意に切り離すこともできるようになる。したがって、検查開始前には両者を別別に嚥下した後、両者を連結させた状態で所望の検査をおこない、その後、両者を切り離すようにすれば、両カプセル 1 0 B a , 1 0 B bの体腔外への排出を容易におこなうことができるという効果がある。

また、上述の第 3の実施形態では、電源カプセル 1 0 B bの内部に電源電池を収納するようにしているが、これとは別に、上述の第 1の実施形態で示すように外部から無線送電によって供給される電力を受ける受電手段を設けることも容易にできる。この場合においては、電源電池と受電手段とを設け内蔵電源方式と外部給電方式とを併用するようにしてもよいし、何れか一方の給電方式のみによつて構成するようにしてもよレ、。

一方、上述の第 3の実施形態においては、カプセル内視鏡 1 0 Bの側方における所定の二方向のうちの何れか一方向にある被検体を選択的に観察し得るように撮像光学系 1 1 Bが構成されている。これに代えて、例えばカプセル内視鏡 1 0 Bの側方の一方向又は前方の所定の範囲を観察し得るように構成することも可能である。

即ち、図 9は、本発明の第 3の実施形態のカプセル内視鏡における主カプセルの変形例を示す概略構成図である。

この変形例では、図 9に示すように主カプセル 1 0 C aの内部構成部材のうち撮像光学系 1 1 Cの構成が、上述の第 3の実施形態とは異なるのみである。したがって、主カプセル 1 0 C aのうち撮像光学系 1 1 C以外の構成部材と電源カプセルの構成については、上述の第 3の実施形態と全く同様であるものとして、その図示及ぴ詳細説明は省略する。

この変形例のカプセル内視鏡の主カプセル 1 0 C aにおける撮像光学系 1 1 C は、図 9に示すように異なる二方向からの光束を入射させる二つのレンズ群、即ち第 1 レンズ群 1 1 a及び第 2レンズ群 1 1 f と、撮像手段 1 2の受光面の前面側近傍に配置される第 3レンズ群 1 1 cと、第 1 レンズ群 1 1 a又は第 2レンズ群 1 1 f を透過した光束の何れか一方を受けて第 3レンズ群 1 1 cへと導く反射鏡 1 1 d等によって構成されている。

二つのレンズ群のうち第 1レンズ群 1 1 aは、上述の第 3の実施形態と同様にカプセル内視鏡の側方における所定の一方向からの光束を透過させ得る位置に配置され側方視野を観察し得るようになつている。また、第 2レンズ群 1 1 f は、カプセル内視鏡の前方から入射する光束を透過させ得る位置に配置され前方視野を観察し得るようになつている。

そして、反射鏡 1 1 cは、図 9に示す符号 X Iを中心として所定の範囲内で矢印 R方向に回動自在となるように配設されている。この場合において、反射鏡 1 1 cの可動範囲は、第 1レンズ群 1 1 aを透過する光束の光軸 O 1に対して角度略 4 5度となる位置（図 9の実線で示す位置）と、第 2レンズ群 1 1 f を透過する光束（光軸 0 3 ) から退避する位置（図 9の二点鎖線で示す位置）との間で稼動するようになっている。その他の構成及びその作用は、上述の第 3の実施形態と略同様である。

以上説明したように上記変形例においても上述の第 3の実施形態と同様の効果を有すると共に、力プセル内視鏡の前方視界と側方視界の何れかを選択的に切り換えて観察することができる。

Claims

1 . 撮像光学系と照明手段と撮像手段と回路基板とを少なくとも含んで構成されるカプセル内視鏡において、

体腔内にマーカー部材を留置するマーキング手段を具備することを特徴とする力プセル内視鏡。 i ls省

2 . 上記マーキング手段は、蛍光物質の射出手段であることを特徴とする請求項 1に記載のカプセル内視鏡。の

3 . 上記マーキング手段は、 X線不透過物質の射出手段であることを特徴とする請求項 1に記載のカプセル内視鏡。

囲

4 . 上記マーキング手段は、染料の射出手段であることを特徴とする請求項 1に記載のカプセル内視鏡。

5 . 上記マーキング手段は、金属部材の射出手段であることを特徴とする請求項 1に記載のカプセル内視鏡。

6 . 撮像光学系と照明手段と撮像手段と回路基板とを少なくとも含んで構成されるカプセル内視鏡において、

体腔内の被検体に対して薬剤を射出する手段を具備することを特徴とするカプセル内視鏡。

7 . 撮像光学系と照明手段と撮像手段と回路基板とを少なくとも含んで構成されるカプセル内視鏡において、

外装部材を分割可能に構成したごとを特徴とするカプセル内視鏡。