受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システム
【課題】簡易な構成で精度の高いカプセル型内視鏡の位置検出を行うことが可能な受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システムを提供すること。
【解決手段】１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナ４と、位置ずれ測定用データおよび取得用アンテナ４の位置の基準となる基準値データを出力する基準信号アンテナ７と、基準信号アンテナ７から得られた位置ずれ測定用データと基準値データとに基づいて取得用アンテナ４のずれ量を算出する算出部５３と、を備えた。
【解決手段】１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナ４と、位置ずれ測定用データおよび取得用アンテナ４の位置の基準となる基準値データを出力する基準信号アンテナ７と、基準信号アンテナ７から得られた位置ずれ測定用データと基準値データとに基づいて取得用アンテナ４のずれ量を算出する算出部５３と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡から送信される無線信号を被検体外のアンテナを用いて受信する受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、患者等の被検者の体内に導入されて体腔内を観察する医用観察装置として、内視鏡が広く普及している。また、近年では、カプセル型の筐体内部に撮像装置やこの撮像装置によって撮像された画像データを体外に無線送信する通信装置等を備えた飲み込み型の内視鏡（カプセル型内視鏡）が開発されている。カプセル型内視鏡は、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したがって移動し、順次撮像する機能を有する。
【０００３】
体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体腔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、体外の受信装置の内部もしくは外部に設けられたメモリに蓄積されるか、または受信装置に設けられたディスプレイに画像表示される。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、受信装置を差し込んだクレードルを介して情報処理装置に取り込んで、この情報処理装置のディスプレイに表示させた画像、あるいは受信装置に設けられたディスプレイに受信とともに表示させた画像に基づいて診断を行うことができる。
【０００４】
ところで、カプセル型内視鏡から無線信号を受信する場合、一般に受信装置では、複数の受信アンテナを被検体の外部に分散配置し、受信する受信強度が最も強い１つのアンテナを選択し、その選択したアンテナによって無線信号を受信している。たとえば、被検体の外部に配置された複数のアンテナの受信切り替えを行い、各アンテナが受信する電界強度をもとに、無線信号の発信源である被検体内のカプセル型内視鏡の位置を探知する受信装置が知られている。
【０００５】
上述したような受信装置を有する被検体内導入システムとして、テストカプセルに備わる永久磁石の静磁場を検出する複数の磁場検出装置からの信号を受信して各磁場検出装置の位置を検出する基準センサ装置と、この検出結果を用いてテストカプセルの位置を導出する位置情報導出装置とを有する被検体内導入システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、固定部材によって各磁場検出装置を固定してテストカプセルの位置を検出する被検体内導入システムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７８８１６号公報
【特許文献２】特開２００５−１８５４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１が開示する被検体内導入システムでは、基準センサ装置が各磁場検出装置から送信される無線信号を受信して各磁場検出装置の位置（距離）を検出した後、位置情報導出装置が、基準センサ装置の検出結果をもとにテストカプセルの位置を導出するため、テストカプセルの位置を導出するまでの処理が複雑になっていた。
【０００８】
また、特許文献２が開示する被検体内導入システムでは、基準センサ装置を用いずにテストカプセルの位置導出を行うことができるものの、各磁場検出装置を固定する固定部材によって検出結果が変化するため、位置導出の精度が低下してしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、簡易な処理で精度の高いカプセル型内視鏡の位置検出を行うことが可能な受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信ユニットは、１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナと、位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを出力する出力手段と、前記出力手段が出力した前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記取得用アンテナのずれ量を算出する算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記ずれ量を用いて前記位置検出データの補正を行なう補正手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記算出手段は、前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとの差を算出し、前記差をもとに前記取得用アンテナが位置ずれしたか否かを判断し、前記取得用アンテナが位置ずれしていると判断した場合に、前記算出手段に前記ずれ量を算出させる制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記出力手段は、前記取得用アンテナと異なる位置に配設され、前記基準値データを含む第１の基準信号および前記位置ずれ測定用データを含む第２の基準信号を前記取得用アンテナに向けて出力する基準信号アンテナであり、前記取得用アンテナが、前記第１の基準信号および第２の基準信号を受信して前記基準値データまたは前記位置ずれ測定用データを取得することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記出力手段は、前記取得用アンテナに取り付けられ、前記位置ずれ測定用データとしての加速度データを出力する加速度センサと、前記基準値データとしての基準加速度データを出力する基準加速度センサと、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記出力手段は、光を入射して反射した光を受光する光学検出器と、前記光学検出器が出射した光の入射位置に応じて異なる反射光を反射する識別部材と、を有し、前記光学検出器は、前記反射光に基づいて前記位置ずれ測定用データおよび前記基準値データを出力することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記取得用アンテナが前記位置検出データを取得する取得動作と、前記出力手段が前記位置ずれ測定用データを出力する出力動作とを異なるタイミングとする制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記複数の受信アンテナは、平面上の基準点から等距離で、前記基準点を介して対向する位置にそれぞれ配置される第１および第２の受信アンテナと、前記第１および第２の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される第３および第４の受信アンテナと、前記第１および第２の受信アンテナより前記平面内の外周側の位置であって、前記第１および第２の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ４５度回転した位置に配置される第５および第６の受信アンテナと、前記第５および第６の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される第７および第８の受信アンテナと、を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる情報処理装置は、検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナを有し、前記取得用アンテナの位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを取得する受信ユニットから得られた情報の処理を行う情報処理装置であって、前記位置ずれ測定用データおよび前記基準値データ、または前記取得用アンテナのずれ量を含む位置ずれデータをもとに前記位置検出データの補正を行なう補正手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる情報処理装置は、上記の発明において、前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記ずれ量を算出する算出手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかる被検体内導入システムは、被検体に導入され、該被検体の内部を移動する被検体内導入装置と、前記被検体内導入装置からの情報を受信する受信ユニットと、前記受信ユニットから得られた情報の処理を行う情報処理装置とを備えた被検体内導入システムであって、前記受信ユニットに設けられ、１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも前記被検体内導入装置の位置検出データを取得する取得用アンテナと、前記受信ユニットに設けられ、位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを出力する出力手段と、前記出力手段が出力した前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記取得用アンテナのずれ量を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した前記取得用アンテナのずれ量をもとに前記位置検出データの補正を行なう補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システムは、位置ずれ測定用データと基準値データとの差分を算出して取得用アンテナの位置ずれの検出およびずれ量の算出を行ない、算出されたずれ量をもとにカプセル型内視鏡からの位置検出データを補正するようにしたので、簡易な処理で精度の高いカプセル型内視鏡の位置検出を行うことが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの要部の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの取得用アンテナの構成を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの取得用アンテナの要部の構成を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１にかかる位置ずれ検出処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの取得用アンテナの要部の構成を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの信号出力を示すタイミングチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２にかかる被検体内導入システムの構成を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態３にかかる被検体内導入システムの構成を示す模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の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、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの全体構成を示す模式図である。また、図２は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの要部の構成を示す模式図である。図１，２に示すように、被検体内導入システム１は、被検体２内の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡３と、被検体２内に導入されたカプセル型内視鏡３から送信された無線信号を受信する取得用アンテナ４と、取得用アンテナ４から入力された無線信号に所定の処理を行って記憶する受信装置５と、カプセル型内視鏡３によって撮像された被検体２内の画像データに対応する画像を処理および／または表示する情報処理装置６と、を備える。また、図３に示すように、被検体２の取得用アンテナ４の反対側に、基準信号を出力する基準信号アンテナ７が設けられている。なお、取得用アンテナ４、受信装置５および基準信号アンテナ７によって受信ユニットを構成する。
【００２５】
カプセル型内視鏡３は、被検体２内を撮像する撮像機能と、被検体２内を撮像して得られた画像データを受信装置５に送信する無線通信機能とを有する。カプセル型内視鏡３は、被検体２に飲み込まれることによって被検体２内の食道を通過し、消化管腔の蠕動運動によって体腔内を移動する。カプセル型内視鏡３は、体腔内を移動しながら微小な時間間隔、例えば０．５秒間隔で被検体２の体腔内を逐次撮像し、撮像した被検体２内の画像データを生成して受信装置５に順次送信する。この場合、カプセル型内視鏡３は、画像データと、受信電界強度を検出し易くする位置情報（ビーコン）等を含む受信電界強度検出データ（位置検出データ）とを含む送信信号を生成し、この生成した送信信号を変調することによって得られる無線信号を受信装置５に無線送信する。
【００２６】
取得用アンテナ４は、アンテナケーブル５１を介してカプセル型内視鏡３から受信した無線信号を受信装置５に出力する。また、取得用アンテナ４は、基準信号アンテナ７から受信した無線信号を受信装置５に出力する。なお、取得用アンテナ４は、検査を行う際に被検体２に対してベルト等で固定することによって装着される。
【００２７】
受信装置５は、取得用アンテナ４を介してカプセル型内視鏡３および基準信号アンテナ７から無線送信された無線信号を取得する。受信装置５は、カプセル型内視鏡３から受信した無線信号をもとに被検体２内の画像データを取得する。受信装置５は、位置情報および時刻を示す時刻情報等を、受信した画像データに対応付けてメモリに記憶する。受信装置５は、カプセル型内視鏡３により撮像が行われている間、たとえば被検体２の口から導入され、消化管内を通過して被検体２から排出されるまでの間、被検体２に携帯される。受信装置５は、カプセル型内視鏡３による検査の終了後、被検体２から取り外され、カプセル型内視鏡３から受信した画像データ等の情報の転送のため、情報処理装置６に接続される。
【００２８】
また、受信装置５は、受信装置５全体の制御を行う制御部５２と、取得用アンテナ４が取得した基準信号アンテナ７からの信号強度の差分値を算出し、差分値をもとに取得用アンテナ４のずれ量（方向を含む）を算出する算出部５３と、ずれ量をもとに位置検出データの補正を行う補正部５４と、算出部５３および補正部５４が用いる関数を記憶する記憶部５５と、を備える。記憶部５５は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、被検体内導入システム１が処理を実行する際にその処理にかかわる、本実施の形態にかかる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成される。
【００２９】
情報処理装置６は、液晶ディスプレイ等の表示部を備えたワークステーションまたはパーソナルコンピュータを用いて構成される。情報処理装置６は、受信装置５を介して取得した被検体２内の画像データに対応する画像を表示する。情報処理装置６には、受信装置５のメモリから画像データを読み取るクレードル６ａと、キーボード、マウス等の操作入力デバイス６ｂとが接続される。
【００３０】
クレードル６ａは、受信装置５が装着された際に受信装置５のメモリから、画像データと、この画像データに関連付けされた受信信号強度情報、時刻情報およびカプセル型内視鏡３の識別情報等の関連データと、を取得し、取得した各種データを情報処理装置６に転送する。
【００３１】
操作入力デバイス６ｂは、ユーザによる入力を受け付ける。これにより、ユーザは、操作入力デバイス６ｂを操作しつつ、情報処理装置６が順次表示する被検体２内の画像を見ながら、被検体２の生体部位、たとえば食道、胃、小腸および大腸等を観察し、被検体２を診断する。
【００３２】
基準信号アンテナ７は、被検体２に対してベルトまたはシール材等によって体表面に対して動かないように固定され、位置ずれ測定用データおよび基準値データを含む基準信号を取得用アンテナ４に向けて等方的に出力する。
【００３３】
つぎに、図４に示した取得用アンテナ４の詳細な構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの取得用アンテナの構成を示す模式図である。図４に示すように、取得用アンテナ４は、プレート部４０と、第１の受信アンテナ４１と、第２の受信アンテナ４２と、第３の受信アンテナ４３と、第４の受信アンテナ４４と、第５の受信アンテナ４５と、第６の受信アンテナ４６と、第７の受信アンテナ４７と、第８の受信アンテナ４８と、コネクタ部４９と、を備える。第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８は、コネクタ部４９にそれぞれ接続され、一つのプレート部４０上に設けられる。
【００３４】
プレート部４０は、１枚のシート状をなすフレキシブル基板を用いて構成される。プレート部４０の主面は、略八角形をなす。プレート部４０は、被検体２の腹部表面全体を覆う大きさで形成される。プレート部４０は、開口部４０ａを有する。開口部４０ａは、中心がプレート部４０の基準点Ｏと一致するように形成される。開口部４０ａは、被検体２に装着される際に被検体２に対して装着位置を決める位置決め部として機能する。これにより、取得用アンテナ４は、プレート部４０を被検体２へ装着する際に容易に位置決めを行うことができる。なお、開口部４０ａに、透明部材、たとえばビニールシート等を設けてもよい。また、プレート部４０の主面は、略八角形の必要はなく、たとえば四角形等であってもよい。
【００３５】
第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、基準点Ｏを介して対向する位置にそれぞれ配置される。第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、基準点Ｏから等距離離れた位置にそれぞれ配置される。具体的には、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、基準点Ｏまでの距離がそれぞれ最短距離となる点ＰａおよびＰｂと基準点Ｏとの間がそれぞれ距離ｒ１離れたプレート部４０上の位置に配置される。第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、エレメント部４１ａおよびエレメント部４２ａがそれぞれプリント配線によってプレート部４０に形成される。第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、エレメント部４１ａ，４２ａそれぞれに接続される能動回路４１ｂ，４２ｂを有する。能動回路４１ｂ，４２ｂは、平面回路によってそれぞれプレート部４０に形成される。能動回路４１ｂ，４２ｂは、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２それぞれのインピーダンスマッチング、受信した無線信号の増幅や減衰を含む増幅処理および平衡から不平衡に変換する変換処理等を行う。第１受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、平面型の伝送線路（ストリップライン）によってプレート部４０に設けられたコネクタ部４９に接続される。
【００３６】
第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２に対して基準点Ｏを中心として平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、点ＰｃおよびＰｄと基準点Ｏとの間がそれぞれ距離ｒ１離れたプレート部４０上の位置に配置される。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、エレメント部４３ａ，４４ａがそれぞれプリント配線によってプレート部４０に形成される。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、エレメント部４３ａ，４４ａそれぞれに接続される能動回路４３ｂ，４３ｂを有する。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、平面型の伝送線路によってそれぞれコネクタ部４９に接続される。
【００３７】
第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２に対して基準点Ｏを中心として平面内でそれぞれ４５度回転した位置に配置される。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２より平面内の外周側の位置にそれぞれ配置される。具体的には、第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、点ＰｅおよびＰｆと基準点Ｏとの間がそれぞれ距離ｒ２（ｒ１＜ｒ２）離れたプレート部４０上の位置にそれぞれ配置される。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、エレメント部４５ａ，４６ａがそれぞれプリント配線によってプレート部４０に形成される。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、エレメント部４５ａ，４６ａそれぞれに接続される能動回路４５ｂ，４６ｂを有する。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、平面型の伝送線路によってそれぞれコネクタ部４９に接続される。
【００３８】
第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６に対して基準点Ｏを中心として平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２より平面内の外周側の位置にそれぞれ配置される。具体的には、第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、点ＰｇおよびＰｈと基準点Ｏとの間がそれぞれ距離ｒ２離れたプレート部４０上の位置にそれぞれ配置される。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、エレメント部４７ａ，４８ａがそれぞれプリント配線によってプレート部４０に形成される。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、エレメント部４７ａ，４８ａそれぞれに接続される能動回路４７ｂ，４８ｂを有する。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、平面型の伝送線路によってそれぞれコネクタ部４９に接続される。
【００３９】
ここで、図４で説明した第１の受信アンテナ４１の構成について詳細に説明する。図５は、第１の受信アンテナ４１の構成を示すブロック図である。
【００４０】
図５に示すように、第１の受信アンテナ４１は、平衡型のアンテナを用いて構成される。具体的には、第１の受信アンテナ４１は、エレメント部４１ａが２本の直線状の導線を有するダイポールアンテナを用いて構成される。第１の受信アンテナ４１は、エレメント部４１ａの２本の直線状の導線が左右対称に一直線上に同じ長さで形成される。これにより、第１の受信アンテナ４１は、主偏波に対して交差偏波のロスが大きくなる。なお、上述した第２の受信アンテナ４２〜第８の受信アンテナ４８は、第１の受信アンテナ４１と同様の構成を有するので、説明を省略する。また、本実施の形態１では、受信アンテナの数を８個に限定して解釈する必要はなく、８個より多くてもよい。
【００４１】
以上の構成により取得用アンテナ４は、被検体２内におけるカプセル型内視鏡３がどのような向きや位置であっても、カプセル型内視鏡３が送信する全ての偏波を受信することができる。なお、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の配置は、図４に限定されることはなく、例えば、基準点Ｏからの距離ｒ１が、距離ｒ２と等しくてもよい。
【００４２】
続いて、カプセル型内視鏡３の位置検出について、図２，６〜８を参照して説明する。図６は、本実施の形態１にかかる位置ずれ検出処理を示すフローチャートである。また、図７，８は、カプセル型内視鏡３または基準信号アンテナ７からの信号処理を説明するための図である。
【００４３】
まず、取得用アンテナ４および基準信号アンテナ７が被検体２に固定された後、受信装置５は、取得用アンテナ４の第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の各アンテナから基準アンテナ７が出力した基準信号（第１の基準信号）の信号強度を受信する。制御部５２は、この受信したそれぞれの信号強度を各アンテナにおける基準値とする（ステップＳ１０２）。その後、受信装置５は、取得用アンテナ４を介してカプセル型内視鏡３からの位置検出データを取得する（ステップＳ１０４）。
【００４４】
ここで、取得用アンテナ４は、図３に示すように、カプセル型内視鏡３から出力された無線信号Ｓ１を取得する。なお、この無線信号は、生成された画像データおよび位置検出データを含む送信信号を変調することによって得られる。取得用アンテナ４は、無線信号Ｓ１を取得すると、取得した無線信号Ｓ１をカプセル型内視鏡３の位置検出データ信号Ｓ２として受信装置５に出力する。
【００４５】
受信装置５が位置検出データ信号Ｓ２を受信すると、制御部５２が、基準信号アンテナ７に基準信号を出力させるための制御信号Ｓ３を出力する。基準信号アンテナ７は、制御部５２の制御のもとで駆動し、制御信号Ｓ３を受信することによって、取得用アンテナ４に対して基準信号Ｓ４を出力する（ステップＳ１０６）。
【００４６】
取得用アンテナ４は、それぞれのアンテナで基準信号Ｓ４（第２の基準信号）を受信すると、各信号強度をアンテナ位置ずれ測定用データ信号Ｓ５として受信装置５に出力する。このとき、取得用アンテナ４は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８において、基準信号アンテナ７からの基準信号をそれぞれ受信して、信号強度を取得する（ステップＳ１０８）。
【００４７】
信号強度を取得後、算出部５３は、取得した第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の各アンテナの信号強度と、被検体２に取得用アンテナ４および基準信号アンテナ７を取り付けた際に取得した第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の各アンテナの信号強度との差分値を算出する（ステップＳ１１０）。
【００４８】
その後、制御部５２は、差分値をもとに取得用アンテナ４が位置ずれしたか否かを判断する（ステップＳ１１２）。このとき、位置ずれの有無は、差分値が、例えば、ゼロであるか否かで判断される。取得用アンテナ４が位置ずれしていない場合は、基準信号アンテナ７から受信する信号強度は、被検体２に取得用アンテナ４および基準信号アンテナ７を取り付けた際の信号強度に対して変化しないため、差分値はゼロとなる。なお、差分値が所定の範囲に含まれる場合に、取得アンテナ４が位置ずれしていないと判断するようにしてもよい。
【００４９】
例えば、図７に示すように、取得用アンテナ４がある一方向（図７では上方向）にずれた場合、取得用アンテナ４の各アンテナと基準信号アンテナ７との位置関係が変化する。図７の場合、エレメント部４２ａ，４６ａ，４７ａは、各エレメント部の重心位置と基準信号アンテナ７との距離が短くなるため、受信する信号の強度が、ずれが生じる前に受信した信号強度より大きくなる。一方、エレメント部４１ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａ，４８ａは、各エレメント部の重心位置と基準信号アンテナ７との距離が長くなるため、受信する信号の強度が、ずれが生じる前に受信した信号強度より小さくなる。取得用アンテナ４のずれ方向は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の信号強度変化から判断することができる。
【００５０】
このとき、エレメント部４３ａとエレメント部４４ａは、それぞれ重心位置と基準信号アンテナ７と等距離にあるため、各信号強度の差分値が等しくなる。また、エレメント部４５ａとエレメント部４８ａは、それぞれ重心位置と基準信号アンテナ７と等距離にあるため、各信号強度の差分値が等しくなる。同様に、エレメント部４６ａとエレメント部４７ａは、それぞれ重心位置と基準信号アンテナ７と等距離にあるため、各信号強度の差分値が等しくなる。
【００５１】
取得用アンテナ４に位置ずれが生じている場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、制御部５２は、算出部５３に、算出した差分値からずれ量を算出させる（ステップＳ１１４）。補正部５４は、算出されたずれ量を用いて位置検出データに対して補正を行なう（ステップＳ１１６）。なお、算出部５３は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８における各差分値からそれぞれずれ量を算出し、それらのうちの最大値、最小値または平均値を補正に用いるずれ量としてもよいし、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の各差分値のうちの最大値または最小値を用いてずれ量を算出してもよい。
【００５２】
位置検出データを補正後、受信装置５は、情報処理装置６に補正した位置検出データを補正位置検出データ信号Ｓ６として出力する（ステップＳ１１８）。その後、カプセル型内視鏡３から新たな位置検出データを受信した場合（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、制御部５２は、ステップＳ１０６に移行する。また、制御部５２は、カプセル型内視鏡３からの新たな位置検出データがない場合（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ１１２において、取得用アンテナ４に位置ずれが生じていない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、制御部５２は、ステップＳ１１８に移行して、補正を行わずに位置検出データを補正位置検出データ信号Ｓ６として情報処理装置６に出力する。
【００５４】
本実施の形態１では、上述したステップＳ１０６〜Ｓ１１８の処理を繰り返すことによって周期的にカプセル型内視鏡３の位置を検出することができる。カプセル型内視鏡３および基準信号アンテナ７の信号出力のタイミングは、図８に示すように、カプセル型内視鏡３の移動時間に対して交互にオンオフを繰り返す。このとき、制御部５２は、取得用アンテナ４が位置検出データを取得する取得動作と、基準信号アンテナ７が位置ずれ測定用データを含む基準信号を出力する出力動作とを異なるタイミングとする制御を行う。ここで、基準信号アンテナ７は、カプセル型内視鏡３から所定回数信号出力があった後に、信号を出力（オン）するようにしてもよい。また、基準信号アンテナ７の信号出力時間は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８が信号を取得できる長さであればよい。
【００５５】
なお、制御部５２は、ステップＳ１１２における位置ずれの判断を行わずに、算出部５３が算出したずれ量から補正部５４が位置検出データの補正を行なうものであってもよい。このとき、ずれ量がゼロであって、補正後の位置検出データに変化がないものであっても、位置検出データが補正されたものとみなして処理を継続する。
【００５６】
上述した実施の形態１によれば、基準信号アンテナからの基準信号の信号強度を取得用アンテナで取得し、取得した信号強度を基準値と比較して取得用アンテナの位置ずれを検出するとともに、基準値との差を求めて、その差をもとに取得用アンテナのずれ量を算出するようにしたので、カプセル型内視鏡からの信号を取得する取得用アンテナの位置ずれを補正することで、取得用アンテナの位置が被検体に最初に固定された位置からずれた場合であってもカプセル型内視鏡の位置検出を高精度で維持することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態１では、受信装置が備える算出部および補正部によって位置検出データの補正を行なうものとして説明したが、情報処理装置が、算出部および補正部、または補正部を備え、受信装置は、取得したカプセル型内視鏡から得られた位置検出データおよび取得用アンテナから得られたアンテナ位置ずれ測定用データ、または取得用アンテナずれ量を含む位置ずれデータを情報処理装置に出力するものであってもよい。
【００５８】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２にかかる被検体内導入システムを示す模式図である。図１０は、本実施の形態２にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。なお、図１等で上述した被検体内導入システム１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。図９に示す被検体内導入システム１ａは、上述したカプセル型内視鏡３、取得用アンテナ４および情報処理装置６と、受信装置５と同様、制御部５２ａ、算出部５３ａ、補正部５４ａおよび記憶部５５ａを有する受信装置５６と、取得用アンテナ４に取り付けられる加速度センサ７０と、被検体２の取得用アンテナ４と異なる位置に固定される基準加速度センサ７１と、を備える。基準加速度センサ７１は、ケーブル５７を介して受信装置５６に電気的に接続されている。なお、取得用アンテナ４、受信装置５６、加速度センサ７０および基準加速度センサ７１によって受信ユニットを構成する。
【００５９】
被検体内導入システム１ａでは、加速度センサ７０および基準加速度センサ７１が、被検体２に対して別個独立に加速度（位置ずれ測定用データおよび基準値データ）を計測する。算出部５３ａは、加速度センサ７０および基準加速度センサ７１がそれぞれ計測した加速度の差を算出する。制御部５２ａは、この差が予め設定した基準値を超えると、取得用アンテナ４に位置ずれが生じたと判断する。また、位置ずれの検出は、加速度の差のほか、加速度センサ７０と基準加速度センサ７１との移動方向が異なる場合も含まれる。ここで、受信装置５６は、加速度センサ７０が計測した加速度データおよび／または基準加速度センサ７１が計測した基準加速度データを加速度データ信号Ｓ７および／または基準加速度データ信号Ｓ８として随時取得する。
【００６０】
算出部５３ａは、位置ずれが生じている場合、その加速度の差に応じたずれ量の算出を行う。補正部５４ａは、算出されたずれ量を、その加速度の情報が得られた時刻に対応して、カプセル型内視鏡３から得られた位置検出データの補正に用いられる。補正部５４ａによる位置検出データの補正後、受信装置５６は、情報処理装置６に補正した位置検出データを補正位置検出データ信号Ｓ６として出力する。
【００６１】
上述した実施の形態２によれば、取得用アンテナに取り付けられた加速度センサが計測する加速度データを取得し、取得した加速度データを別個取得した基準加速度データと比較して取得用アンテナの位置ずれを検出するとともに、位置ずれ測定用データおよび基準値データ（加速度データおよび基準加速度データ）の差を求めて、その差をもとに取得用アンテナのずれ量を算出するようにしたので、カプセル型内視鏡からの信号を取得する取得用アンテナの位置ずれを補正することで、取得用アンテナの位置が被検体に最初に固定された位置からずれた場合であってもカプセル型内視鏡の位置検出の精度を維持することができ、精度の高い位置検出を行なうことが可能となる。
【００６２】
なお、受信装置５６が、加速度センサ７０および基準加速度センサ７１から取得した加速度データを情報処理装置６に出力するようにしてもよい。このとき、情報処理装置６は、受信した加速度データをもとに取得用アンテナ４の位置ずれの検出処理および位置検出データの補正を行う。
【００６３】
また、基準加速度センサ７１は、取得用アンテナ４の近傍に配設されることが好ましい。基準加速度センサ７１を取得用アンテナ４の近傍に配設することによって、被検体２の動きに応じて取得用アンテナ４が受けた影響をより反映させることができる。
【００６４】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３にかかる被検体内導入システムを示す模式図である。図１２は、本実施の形態３にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。なお、図１等で上述した被検体内導入システム１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。図１１に示す被検体内導入システム１ｂは、上述したカプセル型内視鏡３、取得用アンテナ４および情報処理装置６と、受信装置５と同様の制御部５２ｂ、算出部５３ｂ、補正部５４ｂおよび記憶部５５ｂを有する受信装置５８と、取得用アンテナ４に取り付けられる識別部材７２と、被検体２の識別部材７２が配設される位置に固定される光学検出器７３と、を備える。光学検出器７３は、ケーブル５９を介して受信装置５８に電気的に接続されている。なお、取得用アンテナ４、受信装置５８、識別部材７２および光学検出器７３によって受信ユニットを構成する。
【００６５】
被検体内導入システム１ｂでは、光学検出器７３が、取得用アンテナ４に取り付けられた識別部材７２を検出することで取得用アンテナ４の位置ずれの検出を行なう。光学検出器７３は、光を識別部材７２に対して入射し、その反射した光を受光する。ここで、識別部材７２は、光学検出器７３が出射した光の入射位置に応じて異なる反射光を反射するものであって、例えば、視野領域内において場所ごとに濃淡の度合いが異なるとともに、その濃淡パターンが決められている。
【００６６】
算出部５３ｂは、光学検出器７３が検出した識別部材７２の光学的な濃さである濃淡検出データ（位置ずれ測定用データ）と、取得用アンテナ４が固定され、検出を開始する前に検出した識別部材７２の濃さである基準値（基準値データ）との差を用いることによって、取得アンテナ４の位置ずれの検出し、濃淡パターンを参照してずれ量（方向を含む）の算出を行なう。
【００６７】
補正部５４ｂは、算出されたずれ量を、その位置ずれ測定用データの情報が得られた時刻に対応して、カプセル型内視鏡３から得られた位置検出データの補正に用いる。ここで、受信装置５８は、図１２に示したように、取得用アンテナ４から位置検出データ信号Ｓ２を受信した後に、光学検出器７３に制御信号Ｓ３を出力することで光学検出器７３から位置ずれ測定用データを含む位置ずれ測定用データ信号Ｓ９を取得する。
【００６８】
上述した実施の形態３によれば、光学検出器が取得用アンテナに取り付けられた識別部材を読み取り、読み取った識別データを基準となる識別データと比較して取得用アンテナの位置ずれを検出するとともに、位置ずれ測定用データおよび基準値データ（濃淡検出データおよび基準値データ）の差を求めて、その差をもとに取得用アンテナのずれ量を算出するようにしたので、カプセル型内視鏡からの信号を取得する取得用アンテナの位置ずれを補正することで、取得用アンテナの位置が被検体に最初に固定された位置からずれた場合であってもカプセル型内視鏡の位置検出の精度を維持することができ、精度の高い位置検出を行なうことが可能となる。
【００６９】
なお、受信装置５８が、光学検出器７３から取得した検出データを情報処理装置６に出力するようにしてもよい。このとき、情報処理装置６は、受信した検出データをもとに取得用アンテナ４の位置ずれの検出処理および位置検出データの補正を行う。
【００７０】
また、識別部材７２が色や所定パターンを有するものであって、光学検出器７３は識別部材７２の画像を撮像するものであってもよい。この場合、算出部５３ｂは、光学検出器７３によって取得された画像（位置ずれ測定用データ）の画像処理を行って、検出開始前に撮像した識別部材７２の画像（基準値データ）との差異を確認することによって取得用アンテナ４の位置ずれの検出およびずれ量の算出を行う。
【００７１】
以上のように、本発明にかかる受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システムは、カプセル型内視鏡からの信号を取得する取得用アンテナの位置ずれを検出し、カプセル型内視鏡の位置検出の精度を維持することに有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１，１ａ，１ｂ 被検体内導入システム
２ 被検体
３ カプセル型内視鏡
４ 取得用アンテナ
５，５６，５８ 受信装置
６ 情報処理装置
７ 基準信号アンテナ
４１ 第１の受信アンテナ
４２ 第２の受信アンテナ
４３ 第３の受信アンテナ
４４ 第４の受信アンテナ
４５ 第５の受信アンテナ
４６ 第６の受信アンテナ
４７ 第７の受信アンテナ
４８ 第８の受信アンテナ
５１ アンテナケーブル
５２，５２ａ，５２ｂ 制御部
５３，５３ａ，５３ｂ 算出部
５４，５４ａ，５４ｂ 補正部
５５，５５ａ，５５ｂ 記憶部
５７，５９ ケーブル
７０ 加速度センサ
７１ 基準加速度センサ
７２ 識別部材
７３ 光学検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、被検体内に導入されたカプセル型内視鏡から送信される無線信号を被検体外のアンテナを用いて受信する受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、患者等の被検者の体内に導入されて体腔内を観察する医用観察装置として、内視鏡が広く普及している。また、近年では、カプセル型の筐体内部に撮像装置やこの撮像装置によって撮像された画像データを体外に無線送信する通信装置等を備えた飲み込み型の内視鏡（カプセル型内視鏡）が開発されている。カプセル型内視鏡は、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したがって移動し、順次撮像する機能を有する。
【０００３】
体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体腔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、体外の受信装置の内部もしくは外部に設けられたメモリに蓄積されるか、または受信装置に設けられたディスプレイに画像表示される。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、受信装置を差し込んだクレードルを介して情報処理装置に取り込んで、この情報処理装置のディスプレイに表示させた画像、あるいは受信装置に設けられたディスプレイに受信とともに表示させた画像に基づいて診断を行うことができる。
【０００４】
ところで、カプセル型内視鏡から無線信号を受信する場合、一般に受信装置では、複数の受信アンテナを被検体の外部に分散配置し、受信する受信強度が最も強い１つのアンテナを選択し、その選択したアンテナによって無線信号を受信している。たとえば、被検体の外部に配置された複数のアンテナの受信切り替えを行い、各アンテナが受信する電界強度をもとに、無線信号の発信源である被検体内のカプセル型内視鏡の位置を探知する受信装置が知られている。
【０００５】
上述したような受信装置を有する被検体内導入システムとして、テストカプセルに備わる永久磁石の静磁場を検出する複数の磁場検出装置からの信号を受信して各磁場検出装置の位置を検出する基準センサ装置と、この検出結果を用いてテストカプセルの位置を導出する位置情報導出装置とを有する被検体内導入システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、固定部材によって各磁場検出装置を固定してテストカプセルの位置を検出する被検体内導入システムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７８８１６号公報
【特許文献２】特開２００５−１８５４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１が開示する被検体内導入システムでは、基準センサ装置が各磁場検出装置から送信される無線信号を受信して各磁場検出装置の位置（距離）を検出した後、位置情報導出装置が、基準センサ装置の検出結果をもとにテストカプセルの位置を導出するため、テストカプセルの位置を導出するまでの処理が複雑になっていた。
【０００８】
また、特許文献２が開示する被検体内導入システムでは、基準センサ装置を用いずにテストカプセルの位置導出を行うことができるものの、各磁場検出装置を固定する固定部材によって検出結果が変化するため、位置導出の精度が低下してしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、簡易な処理で精度の高いカプセル型内視鏡の位置検出を行うことが可能な受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信ユニットは、１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナと、位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを出力する出力手段と、前記出力手段が出力した前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記取得用アンテナのずれ量を算出する算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記ずれ量を用いて前記位置検出データの補正を行なう補正手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記算出手段は、前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとの差を算出し、前記差をもとに前記取得用アンテナが位置ずれしたか否かを判断し、前記取得用アンテナが位置ずれしていると判断した場合に、前記算出手段に前記ずれ量を算出させる制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記出力手段は、前記取得用アンテナと異なる位置に配設され、前記基準値データを含む第１の基準信号および前記位置ずれ測定用データを含む第２の基準信号を前記取得用アンテナに向けて出力する基準信号アンテナであり、前記取得用アンテナが、前記第１の基準信号および第２の基準信号を受信して前記基準値データまたは前記位置ずれ測定用データを取得することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記出力手段は、前記取得用アンテナに取り付けられ、前記位置ずれ測定用データとしての加速度データを出力する加速度センサと、前記基準値データとしての基準加速度データを出力する基準加速度センサと、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記出力手段は、光を入射して反射した光を受光する光学検出器と、前記光学検出器が出射した光の入射位置に応じて異なる反射光を反射する識別部材と、を有し、前記光学検出器は、前記反射光に基づいて前記位置ずれ測定用データおよび前記基準値データを出力することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記取得用アンテナが前記位置検出データを取得する取得動作と、前記出力手段が前記位置ずれ測定用データを出力する出力動作とを異なるタイミングとする制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる受信ユニットは、上記の発明において、前記複数の受信アンテナは、平面上の基準点から等距離で、前記基準点を介して対向する位置にそれぞれ配置される第１および第２の受信アンテナと、前記第１および第２の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される第３および第４の受信アンテナと、前記第１および第２の受信アンテナより前記平面内の外周側の位置であって、前記第１および第２の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ４５度回転した位置に配置される第５および第６の受信アンテナと、前記第５および第６の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される第７および第８の受信アンテナと、を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる情報処理装置は、検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナを有し、前記取得用アンテナの位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを取得する受信ユニットから得られた情報の処理を行う情報処理装置であって、前記位置ずれ測定用データおよび前記基準値データ、または前記取得用アンテナのずれ量を含む位置ずれデータをもとに前記位置検出データの補正を行なう補正手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる情報処理装置は、上記の発明において、前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記ずれ量を算出する算出手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかる被検体内導入システムは、被検体に導入され、該被検体の内部を移動する被検体内導入装置と、前記被検体内導入装置からの情報を受信する受信ユニットと、前記受信ユニットから得られた情報の処理を行う情報処理装置とを備えた被検体内導入システムであって、前記受信ユニットに設けられ、１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも前記被検体内導入装置の位置検出データを取得する取得用アンテナと、前記受信ユニットに設けられ、位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを出力する出力手段と、前記出力手段が出力した前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記取得用アンテナのずれ量を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した前記取得用アンテナのずれ量をもとに前記位置検出データの補正を行なう補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかる受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システムは、位置ずれ測定用データと基準値データとの差分を算出して取得用アンテナの位置ずれの検出およびずれ量の算出を行ない、算出されたずれ量をもとにカプセル型内視鏡からの位置検出データを補正するようにしたので、簡易な処理で精度の高いカプセル型内視鏡の位置検出を行うことが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの要部の構成を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの取得用アンテナの構成を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの取得用アンテナの要部の構成を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１にかかる位置ずれ検出処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの取得用アンテナの要部の構成を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの信号出力を示すタイミングチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２にかかる被検体内導入システムの構成を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態３にかかる被検体内導入システムの構成を示す模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態３にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の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、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの全体構成を示す模式図である。また、図２は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの要部の構成を示す模式図である。図１，２に示すように、被検体内導入システム１は、被検体２内の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡３と、被検体２内に導入されたカプセル型内視鏡３から送信された無線信号を受信する取得用アンテナ４と、取得用アンテナ４から入力された無線信号に所定の処理を行って記憶する受信装置５と、カプセル型内視鏡３によって撮像された被検体２内の画像データに対応する画像を処理および／または表示する情報処理装置６と、を備える。また、図３に示すように、被検体２の取得用アンテナ４の反対側に、基準信号を出力する基準信号アンテナ７が設けられている。なお、取得用アンテナ４、受信装置５および基準信号アンテナ７によって受信ユニットを構成する。
【００２５】
カプセル型内視鏡３は、被検体２内を撮像する撮像機能と、被検体２内を撮像して得られた画像データを受信装置５に送信する無線通信機能とを有する。カプセル型内視鏡３は、被検体２に飲み込まれることによって被検体２内の食道を通過し、消化管腔の蠕動運動によって体腔内を移動する。カプセル型内視鏡３は、体腔内を移動しながら微小な時間間隔、例えば０．５秒間隔で被検体２の体腔内を逐次撮像し、撮像した被検体２内の画像データを生成して受信装置５に順次送信する。この場合、カプセル型内視鏡３は、画像データと、受信電界強度を検出し易くする位置情報（ビーコン）等を含む受信電界強度検出データ（位置検出データ）とを含む送信信号を生成し、この生成した送信信号を変調することによって得られる無線信号を受信装置５に無線送信する。
【００２６】
取得用アンテナ４は、アンテナケーブル５１を介してカプセル型内視鏡３から受信した無線信号を受信装置５に出力する。また、取得用アンテナ４は、基準信号アンテナ７から受信した無線信号を受信装置５に出力する。なお、取得用アンテナ４は、検査を行う際に被検体２に対してベルト等で固定することによって装着される。
【００２７】
受信装置５は、取得用アンテナ４を介してカプセル型内視鏡３および基準信号アンテナ７から無線送信された無線信号を取得する。受信装置５は、カプセル型内視鏡３から受信した無線信号をもとに被検体２内の画像データを取得する。受信装置５は、位置情報および時刻を示す時刻情報等を、受信した画像データに対応付けてメモリに記憶する。受信装置５は、カプセル型内視鏡３により撮像が行われている間、たとえば被検体２の口から導入され、消化管内を通過して被検体２から排出されるまでの間、被検体２に携帯される。受信装置５は、カプセル型内視鏡３による検査の終了後、被検体２から取り外され、カプセル型内視鏡３から受信した画像データ等の情報の転送のため、情報処理装置６に接続される。
【００２８】
また、受信装置５は、受信装置５全体の制御を行う制御部５２と、取得用アンテナ４が取得した基準信号アンテナ７からの信号強度の差分値を算出し、差分値をもとに取得用アンテナ４のずれ量（方向を含む）を算出する算出部５３と、ずれ量をもとに位置検出データの補正を行う補正部５４と、算出部５３および補正部５４が用いる関数を記憶する記憶部５５と、を備える。記憶部５５は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、被検体内導入システム１が処理を実行する際にその処理にかかわる、本実施の形態にかかる各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成される。
【００２９】
情報処理装置６は、液晶ディスプレイ等の表示部を備えたワークステーションまたはパーソナルコンピュータを用いて構成される。情報処理装置６は、受信装置５を介して取得した被検体２内の画像データに対応する画像を表示する。情報処理装置６には、受信装置５のメモリから画像データを読み取るクレードル６ａと、キーボード、マウス等の操作入力デバイス６ｂとが接続される。
【００３０】
クレードル６ａは、受信装置５が装着された際に受信装置５のメモリから、画像データと、この画像データに関連付けされた受信信号強度情報、時刻情報およびカプセル型内視鏡３の識別情報等の関連データと、を取得し、取得した各種データを情報処理装置６に転送する。
【００３１】
操作入力デバイス６ｂは、ユーザによる入力を受け付ける。これにより、ユーザは、操作入力デバイス６ｂを操作しつつ、情報処理装置６が順次表示する被検体２内の画像を見ながら、被検体２の生体部位、たとえば食道、胃、小腸および大腸等を観察し、被検体２を診断する。
【００３２】
基準信号アンテナ７は、被検体２に対してベルトまたはシール材等によって体表面に対して動かないように固定され、位置ずれ測定用データおよび基準値データを含む基準信号を取得用アンテナ４に向けて等方的に出力する。
【００３３】
つぎに、図４に示した取得用アンテナ４の詳細な構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態１にかかる被検体内導入システムの取得用アンテナの構成を示す模式図である。図４に示すように、取得用アンテナ４は、プレート部４０と、第１の受信アンテナ４１と、第２の受信アンテナ４２と、第３の受信アンテナ４３と、第４の受信アンテナ４４と、第５の受信アンテナ４５と、第６の受信アンテナ４６と、第７の受信アンテナ４７と、第８の受信アンテナ４８と、コネクタ部４９と、を備える。第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８は、コネクタ部４９にそれぞれ接続され、一つのプレート部４０上に設けられる。
【００３４】
プレート部４０は、１枚のシート状をなすフレキシブル基板を用いて構成される。プレート部４０の主面は、略八角形をなす。プレート部４０は、被検体２の腹部表面全体を覆う大きさで形成される。プレート部４０は、開口部４０ａを有する。開口部４０ａは、中心がプレート部４０の基準点Ｏと一致するように形成される。開口部４０ａは、被検体２に装着される際に被検体２に対して装着位置を決める位置決め部として機能する。これにより、取得用アンテナ４は、プレート部４０を被検体２へ装着する際に容易に位置決めを行うことができる。なお、開口部４０ａに、透明部材、たとえばビニールシート等を設けてもよい。また、プレート部４０の主面は、略八角形の必要はなく、たとえば四角形等であってもよい。
【００３５】
第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、基準点Ｏを介して対向する位置にそれぞれ配置される。第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、基準点Ｏから等距離離れた位置にそれぞれ配置される。具体的には、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、基準点Ｏまでの距離がそれぞれ最短距離となる点ＰａおよびＰｂと基準点Ｏとの間がそれぞれ距離ｒ１離れたプレート部４０上の位置に配置される。第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、エレメント部４１ａおよびエレメント部４２ａがそれぞれプリント配線によってプレート部４０に形成される。第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、エレメント部４１ａ，４２ａそれぞれに接続される能動回路４１ｂ，４２ｂを有する。能動回路４１ｂ，４２ｂは、平面回路によってそれぞれプレート部４０に形成される。能動回路４１ｂ，４２ｂは、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２それぞれのインピーダンスマッチング、受信した無線信号の増幅や減衰を含む増幅処理および平衡から不平衡に変換する変換処理等を行う。第１受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２は、平面型の伝送線路（ストリップライン）によってプレート部４０に設けられたコネクタ部４９に接続される。
【００３６】
第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２に対して基準点Ｏを中心として平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、点ＰｃおよびＰｄと基準点Ｏとの間がそれぞれ距離ｒ１離れたプレート部４０上の位置に配置される。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、エレメント部４３ａ，４４ａがそれぞれプリント配線によってプレート部４０に形成される。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、エレメント部４３ａ，４４ａそれぞれに接続される能動回路４３ｂ，４３ｂを有する。第３の受信アンテナ４３および第４の受信アンテナ４４は、平面型の伝送線路によってそれぞれコネクタ部４９に接続される。
【００３７】
第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２に対して基準点Ｏを中心として平面内でそれぞれ４５度回転した位置に配置される。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２より平面内の外周側の位置にそれぞれ配置される。具体的には、第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、点ＰｅおよびＰｆと基準点Ｏとの間がそれぞれ距離ｒ２（ｒ１＜ｒ２）離れたプレート部４０上の位置にそれぞれ配置される。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、エレメント部４５ａ，４６ａがそれぞれプリント配線によってプレート部４０に形成される。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、エレメント部４５ａ，４６ａそれぞれに接続される能動回路４５ｂ，４６ｂを有する。第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６は、平面型の伝送線路によってそれぞれコネクタ部４９に接続される。
【００３８】
第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、第５の受信アンテナ４５および第６の受信アンテナ４６に対して基準点Ｏを中心として平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、第１の受信アンテナ４１および第２の受信アンテナ４２より平面内の外周側の位置にそれぞれ配置される。具体的には、第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、点ＰｇおよびＰｈと基準点Ｏとの間がそれぞれ距離ｒ２離れたプレート部４０上の位置にそれぞれ配置される。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、エレメント部４７ａ，４８ａがそれぞれプリント配線によってプレート部４０に形成される。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、エレメント部４７ａ，４８ａそれぞれに接続される能動回路４７ｂ，４８ｂを有する。第７の受信アンテナ４７および第８の受信アンテナ４８は、平面型の伝送線路によってそれぞれコネクタ部４９に接続される。
【００３９】
ここで、図４で説明した第１の受信アンテナ４１の構成について詳細に説明する。図５は、第１の受信アンテナ４１の構成を示すブロック図である。
【００４０】
図５に示すように、第１の受信アンテナ４１は、平衡型のアンテナを用いて構成される。具体的には、第１の受信アンテナ４１は、エレメント部４１ａが２本の直線状の導線を有するダイポールアンテナを用いて構成される。第１の受信アンテナ４１は、エレメント部４１ａの２本の直線状の導線が左右対称に一直線上に同じ長さで形成される。これにより、第１の受信アンテナ４１は、主偏波に対して交差偏波のロスが大きくなる。なお、上述した第２の受信アンテナ４２〜第８の受信アンテナ４８は、第１の受信アンテナ４１と同様の構成を有するので、説明を省略する。また、本実施の形態１では、受信アンテナの数を８個に限定して解釈する必要はなく、８個より多くてもよい。
【００４１】
以上の構成により取得用アンテナ４は、被検体２内におけるカプセル型内視鏡３がどのような向きや位置であっても、カプセル型内視鏡３が送信する全ての偏波を受信することができる。なお、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の配置は、図４に限定されることはなく、例えば、基準点Ｏからの距離ｒ１が、距離ｒ２と等しくてもよい。
【００４２】
続いて、カプセル型内視鏡３の位置検出について、図２，６〜８を参照して説明する。図６は、本実施の形態１にかかる位置ずれ検出処理を示すフローチャートである。また、図７，８は、カプセル型内視鏡３または基準信号アンテナ７からの信号処理を説明するための図である。
【００４３】
まず、取得用アンテナ４および基準信号アンテナ７が被検体２に固定された後、受信装置５は、取得用アンテナ４の第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の各アンテナから基準アンテナ７が出力した基準信号（第１の基準信号）の信号強度を受信する。制御部５２は、この受信したそれぞれの信号強度を各アンテナにおける基準値とする（ステップＳ１０２）。その後、受信装置５は、取得用アンテナ４を介してカプセル型内視鏡３からの位置検出データを取得する（ステップＳ１０４）。
【００４４】
ここで、取得用アンテナ４は、図３に示すように、カプセル型内視鏡３から出力された無線信号Ｓ１を取得する。なお、この無線信号は、生成された画像データおよび位置検出データを含む送信信号を変調することによって得られる。取得用アンテナ４は、無線信号Ｓ１を取得すると、取得した無線信号Ｓ１をカプセル型内視鏡３の位置検出データ信号Ｓ２として受信装置５に出力する。
【００４５】
受信装置５が位置検出データ信号Ｓ２を受信すると、制御部５２が、基準信号アンテナ７に基準信号を出力させるための制御信号Ｓ３を出力する。基準信号アンテナ７は、制御部５２の制御のもとで駆動し、制御信号Ｓ３を受信することによって、取得用アンテナ４に対して基準信号Ｓ４を出力する（ステップＳ１０６）。
【００４６】
取得用アンテナ４は、それぞれのアンテナで基準信号Ｓ４（第２の基準信号）を受信すると、各信号強度をアンテナ位置ずれ測定用データ信号Ｓ５として受信装置５に出力する。このとき、取得用アンテナ４は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８において、基準信号アンテナ７からの基準信号をそれぞれ受信して、信号強度を取得する（ステップＳ１０８）。
【００４７】
信号強度を取得後、算出部５３は、取得した第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の各アンテナの信号強度と、被検体２に取得用アンテナ４および基準信号アンテナ７を取り付けた際に取得した第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の各アンテナの信号強度との差分値を算出する（ステップＳ１１０）。
【００４８】
その後、制御部５２は、差分値をもとに取得用アンテナ４が位置ずれしたか否かを判断する（ステップＳ１１２）。このとき、位置ずれの有無は、差分値が、例えば、ゼロであるか否かで判断される。取得用アンテナ４が位置ずれしていない場合は、基準信号アンテナ７から受信する信号強度は、被検体２に取得用アンテナ４および基準信号アンテナ７を取り付けた際の信号強度に対して変化しないため、差分値はゼロとなる。なお、差分値が所定の範囲に含まれる場合に、取得アンテナ４が位置ずれしていないと判断するようにしてもよい。
【００４９】
例えば、図７に示すように、取得用アンテナ４がある一方向（図７では上方向）にずれた場合、取得用アンテナ４の各アンテナと基準信号アンテナ７との位置関係が変化する。図７の場合、エレメント部４２ａ，４６ａ，４７ａは、各エレメント部の重心位置と基準信号アンテナ７との距離が短くなるため、受信する信号の強度が、ずれが生じる前に受信した信号強度より大きくなる。一方、エレメント部４１ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａ，４８ａは、各エレメント部の重心位置と基準信号アンテナ７との距離が長くなるため、受信する信号の強度が、ずれが生じる前に受信した信号強度より小さくなる。取得用アンテナ４のずれ方向は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の信号強度変化から判断することができる。
【００５０】
このとき、エレメント部４３ａとエレメント部４４ａは、それぞれ重心位置と基準信号アンテナ７と等距離にあるため、各信号強度の差分値が等しくなる。また、エレメント部４５ａとエレメント部４８ａは、それぞれ重心位置と基準信号アンテナ７と等距離にあるため、各信号強度の差分値が等しくなる。同様に、エレメント部４６ａとエレメント部４７ａは、それぞれ重心位置と基準信号アンテナ７と等距離にあるため、各信号強度の差分値が等しくなる。
【００５１】
取得用アンテナ４に位置ずれが生じている場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、制御部５２は、算出部５３に、算出した差分値からずれ量を算出させる（ステップＳ１１４）。補正部５４は、算出されたずれ量を用いて位置検出データに対して補正を行なう（ステップＳ１１６）。なお、算出部５３は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８における各差分値からそれぞれずれ量を算出し、それらのうちの最大値、最小値または平均値を補正に用いるずれ量としてもよいし、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８の各差分値のうちの最大値または最小値を用いてずれ量を算出してもよい。
【００５２】
位置検出データを補正後、受信装置５は、情報処理装置６に補正した位置検出データを補正位置検出データ信号Ｓ６として出力する（ステップＳ１１８）。その後、カプセル型内視鏡３から新たな位置検出データを受信した場合（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、制御部５２は、ステップＳ１０６に移行する。また、制御部５２は、カプセル型内視鏡３からの新たな位置検出データがない場合（ステップＳ１２０：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ１１２において、取得用アンテナ４に位置ずれが生じていない場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、制御部５２は、ステップＳ１１８に移行して、補正を行わずに位置検出データを補正位置検出データ信号Ｓ６として情報処理装置６に出力する。
【００５４】
本実施の形態１では、上述したステップＳ１０６〜Ｓ１１８の処理を繰り返すことによって周期的にカプセル型内視鏡３の位置を検出することができる。カプセル型内視鏡３および基準信号アンテナ７の信号出力のタイミングは、図８に示すように、カプセル型内視鏡３の移動時間に対して交互にオンオフを繰り返す。このとき、制御部５２は、取得用アンテナ４が位置検出データを取得する取得動作と、基準信号アンテナ７が位置ずれ測定用データを含む基準信号を出力する出力動作とを異なるタイミングとする制御を行う。ここで、基準信号アンテナ７は、カプセル型内視鏡３から所定回数信号出力があった後に、信号を出力（オン）するようにしてもよい。また、基準信号アンテナ７の信号出力時間は、第１の受信アンテナ４１〜第８の受信アンテナ４８が信号を取得できる長さであればよい。
【００５５】
なお、制御部５２は、ステップＳ１１２における位置ずれの判断を行わずに、算出部５３が算出したずれ量から補正部５４が位置検出データの補正を行なうものであってもよい。このとき、ずれ量がゼロであって、補正後の位置検出データに変化がないものであっても、位置検出データが補正されたものとみなして処理を継続する。
【００５６】
上述した実施の形態１によれば、基準信号アンテナからの基準信号の信号強度を取得用アンテナで取得し、取得した信号強度を基準値と比較して取得用アンテナの位置ずれを検出するとともに、基準値との差を求めて、その差をもとに取得用アンテナのずれ量を算出するようにしたので、カプセル型内視鏡からの信号を取得する取得用アンテナの位置ずれを補正することで、取得用アンテナの位置が被検体に最初に固定された位置からずれた場合であってもカプセル型内視鏡の位置検出を高精度で維持することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態１では、受信装置が備える算出部および補正部によって位置検出データの補正を行なうものとして説明したが、情報処理装置が、算出部および補正部、または補正部を備え、受信装置は、取得したカプセル型内視鏡から得られた位置検出データおよび取得用アンテナから得られたアンテナ位置ずれ測定用データ、または取得用アンテナずれ量を含む位置ずれデータを情報処理装置に出力するものであってもよい。
【００５８】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２にかかる被検体内導入システムを示す模式図である。図１０は、本実施の形態２にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。なお、図１等で上述した被検体内導入システム１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。図９に示す被検体内導入システム１ａは、上述したカプセル型内視鏡３、取得用アンテナ４および情報処理装置６と、受信装置５と同様、制御部５２ａ、算出部５３ａ、補正部５４ａおよび記憶部５５ａを有する受信装置５６と、取得用アンテナ４に取り付けられる加速度センサ７０と、被検体２の取得用アンテナ４と異なる位置に固定される基準加速度センサ７１と、を備える。基準加速度センサ７１は、ケーブル５７を介して受信装置５６に電気的に接続されている。なお、取得用アンテナ４、受信装置５６、加速度センサ７０および基準加速度センサ７１によって受信ユニットを構成する。
【００５９】
被検体内導入システム１ａでは、加速度センサ７０および基準加速度センサ７１が、被検体２に対して別個独立に加速度（位置ずれ測定用データおよび基準値データ）を計測する。算出部５３ａは、加速度センサ７０および基準加速度センサ７１がそれぞれ計測した加速度の差を算出する。制御部５２ａは、この差が予め設定した基準値を超えると、取得用アンテナ４に位置ずれが生じたと判断する。また、位置ずれの検出は、加速度の差のほか、加速度センサ７０と基準加速度センサ７１との移動方向が異なる場合も含まれる。ここで、受信装置５６は、加速度センサ７０が計測した加速度データおよび／または基準加速度センサ７１が計測した基準加速度データを加速度データ信号Ｓ７および／または基準加速度データ信号Ｓ８として随時取得する。
【００６０】
算出部５３ａは、位置ずれが生じている場合、その加速度の差に応じたずれ量の算出を行う。補正部５４ａは、算出されたずれ量を、その加速度の情報が得られた時刻に対応して、カプセル型内視鏡３から得られた位置検出データの補正に用いられる。補正部５４ａによる位置検出データの補正後、受信装置５６は、情報処理装置６に補正した位置検出データを補正位置検出データ信号Ｓ６として出力する。
【００６１】
上述した実施の形態２によれば、取得用アンテナに取り付けられた加速度センサが計測する加速度データを取得し、取得した加速度データを別個取得した基準加速度データと比較して取得用アンテナの位置ずれを検出するとともに、位置ずれ測定用データおよび基準値データ（加速度データおよび基準加速度データ）の差を求めて、その差をもとに取得用アンテナのずれ量を算出するようにしたので、カプセル型内視鏡からの信号を取得する取得用アンテナの位置ずれを補正することで、取得用アンテナの位置が被検体に最初に固定された位置からずれた場合であってもカプセル型内視鏡の位置検出の精度を維持することができ、精度の高い位置検出を行なうことが可能となる。
【００６２】
なお、受信装置５６が、加速度センサ７０および基準加速度センサ７１から取得した加速度データを情報処理装置６に出力するようにしてもよい。このとき、情報処理装置６は、受信した加速度データをもとに取得用アンテナ４の位置ずれの検出処理および位置検出データの補正を行う。
【００６３】
また、基準加速度センサ７１は、取得用アンテナ４の近傍に配設されることが好ましい。基準加速度センサ７１を取得用アンテナ４の近傍に配設することによって、被検体２の動きに応じて取得用アンテナ４が受けた影響をより反映させることができる。
【００６４】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３にかかる被検体内導入システムを示す模式図である。図１２は、本実施の形態３にかかる被検体内導入システムの構成を示すブロック図である。なお、図１等で上述した被検体内導入システム１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。図１１に示す被検体内導入システム１ｂは、上述したカプセル型内視鏡３、取得用アンテナ４および情報処理装置６と、受信装置５と同様の制御部５２ｂ、算出部５３ｂ、補正部５４ｂおよび記憶部５５ｂを有する受信装置５８と、取得用アンテナ４に取り付けられる識別部材７２と、被検体２の識別部材７２が配設される位置に固定される光学検出器７３と、を備える。光学検出器７３は、ケーブル５９を介して受信装置５８に電気的に接続されている。なお、取得用アンテナ４、受信装置５８、識別部材７２および光学検出器７３によって受信ユニットを構成する。
【００６５】
被検体内導入システム１ｂでは、光学検出器７３が、取得用アンテナ４に取り付けられた識別部材７２を検出することで取得用アンテナ４の位置ずれの検出を行なう。光学検出器７３は、光を識別部材７２に対して入射し、その反射した光を受光する。ここで、識別部材７２は、光学検出器７３が出射した光の入射位置に応じて異なる反射光を反射するものであって、例えば、視野領域内において場所ごとに濃淡の度合いが異なるとともに、その濃淡パターンが決められている。
【００６６】
算出部５３ｂは、光学検出器７３が検出した識別部材７２の光学的な濃さである濃淡検出データ（位置ずれ測定用データ）と、取得用アンテナ４が固定され、検出を開始する前に検出した識別部材７２の濃さである基準値（基準値データ）との差を用いることによって、取得アンテナ４の位置ずれの検出し、濃淡パターンを参照してずれ量（方向を含む）の算出を行なう。
【００６７】
補正部５４ｂは、算出されたずれ量を、その位置ずれ測定用データの情報が得られた時刻に対応して、カプセル型内視鏡３から得られた位置検出データの補正に用いる。ここで、受信装置５８は、図１２に示したように、取得用アンテナ４から位置検出データ信号Ｓ２を受信した後に、光学検出器７３に制御信号Ｓ３を出力することで光学検出器７３から位置ずれ測定用データを含む位置ずれ測定用データ信号Ｓ９を取得する。
【００６８】
上述した実施の形態３によれば、光学検出器が取得用アンテナに取り付けられた識別部材を読み取り、読み取った識別データを基準となる識別データと比較して取得用アンテナの位置ずれを検出するとともに、位置ずれ測定用データおよび基準値データ（濃淡検出データおよび基準値データ）の差を求めて、その差をもとに取得用アンテナのずれ量を算出するようにしたので、カプセル型内視鏡からの信号を取得する取得用アンテナの位置ずれを補正することで、取得用アンテナの位置が被検体に最初に固定された位置からずれた場合であってもカプセル型内視鏡の位置検出の精度を維持することができ、精度の高い位置検出を行なうことが可能となる。
【００６９】
なお、受信装置５８が、光学検出器７３から取得した検出データを情報処理装置６に出力するようにしてもよい。このとき、情報処理装置６は、受信した検出データをもとに取得用アンテナ４の位置ずれの検出処理および位置検出データの補正を行う。
【００７０】
また、識別部材７２が色や所定パターンを有するものであって、光学検出器７３は識別部材７２の画像を撮像するものであってもよい。この場合、算出部５３ｂは、光学検出器７３によって取得された画像（位置ずれ測定用データ）の画像処理を行って、検出開始前に撮像した識別部材７２の画像（基準値データ）との差異を確認することによって取得用アンテナ４の位置ずれの検出およびずれ量の算出を行う。
【００７１】
以上のように、本発明にかかる受信ユニット、情報処理装置および被検体内導入システムは、カプセル型内視鏡からの信号を取得する取得用アンテナの位置ずれを検出し、カプセル型内視鏡の位置検出の精度を維持することに有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１，１ａ，１ｂ 被検体内導入システム
２ 被検体
３ カプセル型内視鏡
４ 取得用アンテナ
５，５６，５８ 受信装置
６ 情報処理装置
７ 基準信号アンテナ
４１ 第１の受信アンテナ
４２ 第２の受信アンテナ
４３ 第３の受信アンテナ
４４ 第４の受信アンテナ
４５ 第５の受信アンテナ
４６ 第６の受信アンテナ
４７ 第７の受信アンテナ
４８ 第８の受信アンテナ
５１ アンテナケーブル
５２，５２ａ，５２ｂ 制御部
５３，５３ａ，５３ｂ 算出部
５４，５４ａ，５４ｂ 補正部
５５，５５ａ，５５ｂ 記憶部
５７，５９ ケーブル
７０ 加速度センサ
７１ 基準加速度センサ
７２ 識別部材
７３ 光学検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナと、
位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを出力する出力手段と、
前記出力手段が出力した前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記取得用アンテナのずれ量を算出する算出手段と、
を備えたことを特徴とする受信ユニット。
【請求項２】
前記ずれ量を用いて前記位置検出データの補正を行なう補正手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項３】
前記算出手段は、前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとの差を算出し、
前記差をもとに前記取得用アンテナが位置ずれしたか否かを判断し、前記取得用アンテナが位置ずれしていると判断した場合に、前記算出手段に前記ずれ量を算出させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項４】
前記出力手段は、前記取得用アンテナと異なる位置に配設され、前記基準値データを含む第１の基準信号および前記位置ずれ測定用データを含む第２の基準信号を前記取得用アンテナに向けて出力する基準信号アンテナであり、
前記取得用アンテナが、前記第１の基準信号および第２の基準信号を受信して前記基準値データまたは前記位置ずれ測定用データを取得することを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項５】
前記出力手段は、
前記取得用アンテナに取り付けられ、前記位置ずれ測定用データとしての加速度データを出力する加速度センサと、
前記基準値データとしての基準加速度データを出力する基準加速度センサと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項６】
前記出力手段は、
光を入射して反射した光を受光する光学検出器と、
前記光学検出器が出射した光の入射位置に応じて異なる反射光を反射する識別部材と、
を有し、
前記光学検出器は、前記反射光に基づいて前記位置ずれ測定用データおよび前記基準値データを出力することを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項７】
前記取得用アンテナが前記位置検出データを取得する取得動作と、前記出力手段が前記位置ずれ測定用データを出力する出力動作とを異なるタイミングとする制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項８】
前記複数の受信アンテナは、
平面上の基準点から等距離で、前記基準点を介して対向する位置にそれぞれ配置される第１および第２の受信アンテナと、
前記第１および第２の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される第３および第４の受信アンテナと、
前記第１および第２の受信アンテナより前記平面内の外周側の位置であって、前記第１および第２の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ４５度回転した位置に配置される第５および第６の受信アンテナと、
前記第５および第６の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される第７および第８の受信アンテナと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項９】
検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナを有し、前記取得用アンテナの位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを取得する受信ユニットから得られた情報の処理を行う情報処理装置であって、
前記位置ずれ測定用データおよび前記基準値データ、または前記取得用アンテナのずれ量を含む位置ずれデータをもとに前記位置検出データの補正を行なう補正手段を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１０】
前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記ずれ量を算出する算出手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
被検体に導入され、該被検体の内部を移動する被検体内導入装置と、前記被検体内導入装置からの情報を受信する受信ユニットと、前記受信ユニットから得られた情報の処理を行う情報処理装置とを備えた被検体内導入システムであって、
前記受信ユニットに設けられ、１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも前記被検体内導入装置の位置検出データを取得する取得用アンテナと、
前記受信ユニットに設けられ、位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを出力する出力手段と、
前記出力手段が出力した前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記取得用アンテナのずれ量を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した前記取得用アンテナのずれ量をもとに前記位置検出データの補正を行なう補正手段と、
を備えたことを特徴とする被検体内導入システム。
【請求項１】
１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナと、
位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを出力する出力手段と、
前記出力手段が出力した前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記取得用アンテナのずれ量を算出する算出手段と、
を備えたことを特徴とする受信ユニット。
【請求項２】
前記ずれ量を用いて前記位置検出データの補正を行なう補正手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項３】
前記算出手段は、前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとの差を算出し、
前記差をもとに前記取得用アンテナが位置ずれしたか否かを判断し、前記取得用アンテナが位置ずれしていると判断した場合に、前記算出手段に前記ずれ量を算出させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項４】
前記出力手段は、前記取得用アンテナと異なる位置に配設され、前記基準値データを含む第１の基準信号および前記位置ずれ測定用データを含む第２の基準信号を前記取得用アンテナに向けて出力する基準信号アンテナであり、
前記取得用アンテナが、前記第１の基準信号および第２の基準信号を受信して前記基準値データまたは前記位置ずれ測定用データを取得することを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項５】
前記出力手段は、
前記取得用アンテナに取り付けられ、前記位置ずれ測定用データとしての加速度データを出力する加速度センサと、
前記基準値データとしての基準加速度データを出力する基準加速度センサと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項６】
前記出力手段は、
光を入射して反射した光を受光する光学検出器と、
前記光学検出器が出射した光の入射位置に応じて異なる反射光を反射する識別部材と、
を有し、
前記光学検出器は、前記反射光に基づいて前記位置ずれ測定用データおよび前記基準値データを出力することを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項７】
前記取得用アンテナが前記位置検出データを取得する取得動作と、前記出力手段が前記位置ずれ測定用データを出力する出力動作とを異なるタイミングとする制御を行う制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項８】
前記複数の受信アンテナは、
平面上の基準点から等距離で、前記基準点を介して対向する位置にそれぞれ配置される第１および第２の受信アンテナと、
前記第１および第２の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される第３および第４の受信アンテナと、
前記第１および第２の受信アンテナより前記平面内の外周側の位置であって、前記第１および第２の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ４５度回転した位置に配置される第５および第６の受信アンテナと、
前記第５および第６の受信アンテナに対して前記基準点を中心として前記平面内でそれぞれ９０度回転した位置に配置される第７および第８の受信アンテナと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の受信ユニット。
【請求項９】
検出対象の位置検出データを取得する取得用アンテナを有し、前記取得用アンテナの位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを取得する受信ユニットから得られた情報の処理を行う情報処理装置であって、
前記位置ずれ測定用データおよび前記基準値データ、または前記取得用アンテナのずれ量を含む位置ずれデータをもとに前記位置検出データの補正を行なう補正手段を備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項１０】
前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記ずれ量を算出する算出手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
被検体に導入され、該被検体の内部を移動する被検体内導入装置と、前記被検体内導入装置からの情報を受信する受信ユニットと、前記受信ユニットから得られた情報の処理を行う情報処理装置とを備えた被検体内導入システムであって、
前記受信ユニットに設けられ、１枚のシート上で位置関係が固定された複数の受信アンテナを有し、少なくとも前記被検体内導入装置の位置検出データを取得する取得用アンテナと、
前記受信ユニットに設けられ、位置ずれ測定用データおよび前記取得用アンテナの位置の基準となる基準値データを出力する出力手段と、
前記出力手段が出力した前記位置ずれ測定用データと前記基準値データとに基づいて前記取得用アンテナのずれ量を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した前記取得用アンテナのずれ量をもとに前記位置検出データの補正を行なう補正手段と、
を備えたことを特徴とする被検体内導入システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１６１５６７（Ｐ２０１２−１６１５６７Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６１２７（Ｐ２０１１−２６１２７）
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【Ｆターム（参考）】
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