CN1777392A - 胶囊内窥镜及胶囊内窥镜系统 - Google Patents
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Abstract
一种胶囊内窥镜，由以下部分构成：具有可摄像体腔内图像的摄像部的摄像装置(11)、利用照明光照明体腔内部的照明装置(12)、向摄像装置(11)以及照明装置(12)供给电力的电源装置(13)、在内部至少配设了摄像装置(11)、照明装置(12)以及电源装置(13)的胶囊壳体(14)，并且构成胶囊壳体(14)的顶端盖部(20)具备照明用窗部(20a)，该照明用窗部(20a)导出来自照明装置(12)的照明光L，并使照明光难以反射到摄像装置(11)。
Description
技术领域
该发明涉及一种医疗用内窥镜，更详细地说，涉及一种吞服型药片状内窥镜(以下，称为“胶囊内窥镜”)以及使用了该内窥镜的胶囊内窥镜系统。
背景技术
以往，所知的胶囊内窥镜的结构如下，即将具备固体摄像元件的摄像单元和使用LED等构成的照明装置，内置在检查对象者可从口中吞服的程度大小的胶囊壳体中。
该胶囊内窥镜，通过由检查对象者从口中吞服，能够在通过体腔内的过程中对胃或肠等进行拍摄等。
对于这样的胶囊内窥镜的一个例子，参照图7进行说明。
如图7所示，胶囊内窥镜由如下部分构成：可拍摄体腔内的图像的摄像装置1；照明体腔内部的照明装置2；向这些装置提供电力的电源装置3；覆盖上述摄像装置1以及上述照明装置2，并且，导出来自上述照明装置2的照明光L的顶端盖部5；与上述顶端盖部5水密设置，在内部至少配设了上述摄像装置1、照明装置2及上述电源装置3以及处理电路6、7的胶囊壳体8。
另外，上述照明装置2，利用摄像装置1拍摄体腔内时，可对体腔内进行照明，通常配置成使这些照明装置2和摄像装置1相邻并朝向前方。并且，在胶囊壳体8中的顶端部分上，设置有兼备照明光导出窗部以及体腔图像摄入窗部的半球状顶端盖部5，该半球状顶端盖部5透明地构成规定部分或者全部，可使上述照明光向体腔内导出，还可使摄像单元拍摄体腔图像。
将该顶端盖部5设为半球状，是为了使检查者容易吞服胶囊内窥镜，更是为了使附着在顶端盖部5的体液难以残留(参照日本特开2001-95756号公报)。
但是，当使用如在特开2001-95756号公报中公开的现有半球状顶端盖部5时，所谓的圆顶形状，存在如下的问题，即如图8所示，与顶端盖部5形成为一体的照明光导出窗部5a成为曲面，因此，当来自照明装置2的照明光L无法对照明光导出窗部以正交的方向入射，而在半球状盖部5内面反射时，该反射光RL入射到配设在照明装置2侧方的摄像装置1中。
发明内容
为了解决上述问题从而达到目的，本发明的特征在于，具备：摄像装置，具有可拍摄体腔内图像的摄像部；照明装置，由照明光照明体腔内部；电源装置，向前述摄像装置以及前述照明装置供给电力；顶端盖部，具备照明光导出用窗部，该照明光导出用窗部覆盖前述摄像装置以及前述照明装置，并且，导出来自前述照明装置的照明光，使照明光难以入射到摄像部；内窥镜胶囊壳体，与前述顶端盖部水密设置，并在内部至少配设了前述摄像装置、前述照明装置以及前述电源装置。
另外，该发明中，其特征在于，在上述发明中，当来自照明装置的照明光由前述照明光导出窗部反射时，该照明光导出用窗部与前述照明装置之间具有难以入射到前述摄像装置的距离间隔。
另外，该发明中，其特征在于，在上述发明中，前述照明光导出用窗部和照明装置之间的距离间隔小于等于2mm。
另外，该发明中，其特征在于，在上述发明中，前述照明装置和摄像装置的相邻距离小于等于1mm。
另外，该发明中，其特征在于，在上述发明中，前述照明光导出用窗部可从前方大致完全覆盖照明装置中的发光表面。
另外，该发明中，其特征在于，在上述发明中，前述照明光导出用窗部配设在与来自照明装置的照明光的中心光轴正交的方向上。
另外，该发明中，其特征在于，在上述发明中，前述照明光导出用窗部由树脂或者玻璃构成。
另外，该发明中，其特征在于，在上述发明中，前述顶端盖部，在其中央部分中除了前述照明光导出用窗部外，形成曲面凸状部。
另外，该发明中，其特征在于，在上述发明中，以前述摄像装置为中心，在其周围设置有至少大于等于两个的前述照明装置。
另外，该发明中，其特征在于，在上述发明中，具备将来自前述摄像装置的摄像信息发送到外部的通信装置。
另外，在该发明中，其特征在于，具备：上述的胶囊内窥镜；在开始使用前为止覆盖胶囊内窥镜的包装；在外部接收来自胶囊内窥镜的发送信号的接收装置；处理来自接收装置的信息的信息处理装置。
附图说明
图1是胶囊内窥镜的概要图。
图2是胶囊内窥镜系统的概要图。
图3是与其他实施方式有关的胶囊内窥镜的概要图。
图4是顶端盖部的立体图。
图5是表示照明装置中的照明光导出状态的示意图。
图6是表示照明装置中的照明光反射形态的示意图。
图7是现有胶囊内窥镜的概要图。
图8是表示现有胶囊内窥镜的照明装置中的照明光导出/反射状态的示意图。
具体实施方式
下面，根据发明的实施方式详细说明本发明内容，但是本发明并不限定于此。
图1是表示与本实施方式有关的胶囊内窥镜内部结构的概要图，图2是胶囊内窥镜系统的概要图。图3是与其他实施方式有关的胶囊内窥镜的概要图，图4是顶端盖部的立体图，图5是表示照明装置中的照明光导出状态的示意图，图6是表示照明装置中的照明光反射形态的示意图。
首先，参照表示图1的胶囊内窥镜内部结构的侧视图，说明与本实施方式有关的胶囊内窥镜的结构。如图1所示，胶囊内窥镜10，具有可拍摄体腔内图像的摄像装置11、照明体腔内部的照明装置12、向这些装置提供电力的电源装置13、在内部至少配设了上述摄像装置11、上述照明装置12以及上述电源装置13的胶囊壳体14。
在此，在本实施方式中，胶囊壳体14由顶端盖部20和胶囊体部22构成，该顶端盖部20具备导出来自上述摄像装置11以及上述照明装置12的照明光L，并使该照明光L难以反射到摄像部的照明光用窗部20a；该胶囊体部22覆盖上述照明装置12的顶端盖部20，与该顶端盖部20通过水密装置21设置为水密状态，并在内部配设了摄像装置11等，根据需要也可以将后端盖部与胶囊体部22分开设置。此外，在本实施方式中，后端盖部与胶囊体部被设置为一体，成为平坦形状，但是也可以使其形状成为圆顶形状。
另外，如图3所示，顶端盖部20，也可以分开成使来自照明装置12的照明光L透过的平坦状照明用窗部20a、和拍摄照明范围的凸形状的摄像用窗部20b。此外，顶端盖部20其全体透明。
上述摄像装置11设置在摄像基板24上，由固体摄像元件25和结合透镜26构成，该固体摄像元件25对被来自照明装置12的照明光L照射的范围进行拍摄，例如由CCD构成；该结合透镜26将被摄体像成像在该固定摄像元件25上，并由固定透镜26a及可动透镜26b构成，通过利用对固定透镜26a进行固定的固定框及固定可动透镜26b的可动框的焦点调整装置28，进行清晰的成像。
此外，在本发明中，作为摄像装置，并未限定于上述CCD，例如，也可以例举CMOS等摄像装置。
另外，上述照明装置12设置在照明基板30上，例如由发光二极管(LED)构成，并且照明装置12，以构成摄像装置11的成像透镜26为中心，在其周围配设有多个(在本实施方式中，是4个)。
另外，上述电源装置13设置在设置有内部开关31的电源基板32上，例如使用纽扣型电池33作为电源。此外，在本发明中，作为上述电池例如使用了氧化银电池，但是也可以使用充电式电池、发电式电池等。
作为上述内部开关31，例如使用了由磁铁进行接通动作的开关。
另外，在本实施方式中，除了上述各种装置以外，在无线基板41上设置有由用于与外部进行无线通信的天线等构成的无线装置42，根据需要进行与外部的通信。
另外，用于处理或者控制上述各种装置的信号处理/控制装置43，被设置在摄像基板24上，执行胶囊内窥镜中的各种处理。
在此，上述信号处理/控制装置43是由以下功能等构成，进行各种信号处理/控制，上述功能为：例如由相关双采样(CDS)等构成的图像数据生成等影像信号处理功能、进行影像信号和同步信号的混合(模拟传输时)、误差修正符号的附加(数字传输时)等的发送用信号生成功能、与调制器协作例如变换到PSK(相移键控)、MSK(最小频移键控)、GMSK(高斯最小频移键控)、QMSK(正交最小频移键控)、ASK(幅移键控)方式的调制功能、根据开关的接通-断开来控制电源供给的电源供给控制功能、控制LED驱动电路等驱动电路、摄像张数的时序产生器(TG)功能、存储行/帧等的参数等诸多数据的存储功能。
上述信号处理，例如除图像数据生成以外，还进行例如图像数据校正(白平衡(WB)校正、γ校正、颜色处理、AGC等)、根据情况还进行模拟-数字变换(ADC)、调光功能(AE)等处理。
接着，对于根据本实施方式的胶囊内窥镜系统，使用图2进行说明。图2是根据本实施方式的胶囊内窥镜系统的概要图。当使用上述胶囊内窥镜10进行检查时，使用如图2所示的胶囊内窥镜系统来进行检查。
根据本实施方式的胶囊内窥镜系统50，例如，如图2所示，由胶囊内窥镜10及其包装51、穿在患者即被检查者52上的夹克53、自由装卸于该夹克53的接收机54、处理由接收机54接收的信息的工作站55构成。
在上述夹克53中，设置有捕捉从胶囊内窥镜10的无线装置42发信的摄像图像电波的天线56a、56b、56c以及56d，从而设置成能够与接收机54之间通过无线或者利用电缆有线地进行通信。此外，设置在夹克53中的天线数并不特别限定于4个，也可以是多个，由此，根据伴随胶囊内窥镜10移动的位置，可良好地接收电波。
在上述接收机54中，设置有显示观察(检查)所需的信息的显示部57以及输入观察(检查)所需的信息的输入部58。另外，接收机54，能够可装卸地安装存储接收的摄像图像数据的CF(快闪(注册商标))存储器59。并且，在接收机54中，设置有携带时也能够供给电源的电源部60以及进行观察(检查)所需的处理的信号处理/控制部61。作为上述电源部60，例如可举例出干电池、锂离子二次电池、镍氢电池等，也可以是充电式电池。
工作站55具有用于由医生或者护士根据由胶囊内窥镜10拍摄的患者体内脏器等图像来进行诊断的处理功能。在该工作站55中，设置有CF存储器读写器61，虽未图示，具有与接收机54、CF存储器读写器61分别可通信连接的接口，进行CF存储器59的读/写等。
另外，工作站55具有用于连接到网络的通信功能，通过该网络将患者的诊察结果等存储到数据库中。并且，工作站55具有显示部62，从接收机54输入患者体内的摄像图像数据，将脏器等图像显示在显示部62中。
如图2所示，开始检查前，从包装51取出胶囊内窥镜10，由被检查者52从口中吞服该胶囊内窥镜10，从而，通过食道，并通过消化管腔的蠕动在体腔内前进，依次拍摄体腔内的像。
并且，根据需要或者随时，将摄像结果通过无线装置42作为摄像图像的电波输出，并由夹克53的各天线56a～56d接收其电波。来自接收电波强度高的天线的信号被发送到体外的接收机54中。
在接收机54中，依次接收的摄像图像数据被存储到CF存储器59中。此外，该接收机54不与胶囊内窥镜10的摄像开始同步，而是由输入部58的操作控制接收开始和接收结束。另外，作为摄像图像数据，可以是为了动态地显示以多帧/秒进行摄像的静止图像数据，也可以是通常的动态图像数据。
当通过胶囊内窥镜10对被检查者52的观察(检查)结束时，将CF存储器59插入到CF存储器读写器61中，存储在该CF存储器59中的摄像图像数据通过电缆传输到工作站55中。在工作站55中，传输过来的摄像图像数据，按患者分别对应存储。
这样，由胶囊内窥镜10拍摄，并由接收机54存储的体腔内的摄像图像数据，由工作站55的显示部62进行图像显示。由此，可得到超声波探测器、内窥镜等无法到达的体深部(小肠等)的图像。
在此，对于与本实施方式有关的顶端盖部，参照图1、图3以及图6进行详细说明。
与本实施方式有关的顶端盖部，如图1以及图3所示，覆盖上述摄像装置11以及上述照明装置12，并且，导出来自上述照明装置12的照明光L，将照明光L难以反射到摄像部的照明光用窗部20a形成在顶端盖部上，在如图1所示的实施方式中，使顶端盖部20为全面平坦形状，在图3的实施方式中，使顶端盖部20的摄像用窗部20b部分为凸形状。
不管是哪种情况，使照明用窗部20a部分为平坦形状，从而防止来自照明装置12的照明光L的反射对摄像装置11的影响。
由此，照明光L在照明用窗部20a的光轴中心部分对于照明用窗部20a径直入射，反射光不会入射到摄像装置11而成为导出光DL来照明体腔内，从而，不会由反射给摄像装置11带来影响。
另外，如图3以及图4所示的顶端盖部20那样，中心部分突出而形成凸部21a，通过使该突部21a以外成为平面状的照明光L难以反射到摄像部的照明光导出窗部21b，从而提高了被检查者52吞服胶囊内窥镜10时的吞服容易度。
通过设成如本实施方式的顶端盖部20，如图5所示，使来自照明装置12的照明光L的中心光轴与照明光用窗部20b正交，因此，如图6所示，可防止反射到构成摄像装置11的成像透镜26内。
即，照明光L对于照明光用窗部20a径直入射，容易通过，不会反射到摄像装置11侧，因此，可防止光斑等。
另外，如图6所示，关于照明光用窗部20b和照明装置12的距离D，例如是0.01～3mm的范围，最好是0.1～2mm的范围。这是由于当距离D超过3mm时，例如在LED的情况下，以放射状射出，因此不是所希望的。
另外，顶端盖部20与胶囊体部22的连接部分最好使用R形状。这是由于赋予曲面时被检查者容易吞服。
另外，当照明装置12和平坦形状的照明用窗部20a的距离短时，平坦形状的照明用窗部20a的面积也可以相对照明装置12的表面面积稍微小些，但是两者距离变长时，至少需要将平坦形状的照明用窗部20a的面积，相对照明装置12的表面面积设为大致相同的大小。这是由于随着照明装置12和平坦形状的照明用窗部20a的距离变长，反射光容易到达摄像装置11侧。
如上所述，根据该实施方式，将设置照明用窗部使照明光难以反射到摄像部的形态，因此，可防止向摄像装置侧反射并得到清晰的图像。
另外，通过设成具备该胶囊内窥镜的胶囊内窥镜系统，能够进行高精度的检查。
产业上的可利用性
如上所述，本发明涉及一种医疗用内窥镜，特别适合于摄像体腔内图像的吞服型胶囊内窥镜以及使用了该胶囊内窥镜的胶囊内窥镜系统。
Claims (11)
1.一种胶囊内窥镜，其特征在于，具备：
摄像装置，具有可拍摄体腔内图像的摄像部；
照明装置，由照明光照明体腔内部；
电源装置，向前述摄像装置以及前述照明装置供给电力；
顶端盖部，具备照明光导出用窗部，该照明光导出用窗部覆盖前述摄像装置以及前述照明装置，并且，导出来自前述照明装置的照明光，使照明光难以入射到摄像部；
内窥镜胶囊壳体，与前述顶端盖部水密设置，并在内部至少配设了前述摄像装置、前述照明装置以及前述电源装置。
2.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，
前述照明光导出用窗部与前述照明装置之间具有：当来自照明装置的照明光由该照明光导出窗部反射时，难以入射到前述摄像装置的距离间隔。
3.根据权利要求2所述的胶囊内窥镜，其特征在于，
前述照明光导出用窗部和照明装置之间的距离间隔小于等于2mm。
4.根据权利要求2所述的胶囊内窥镜，其特征在于，
前述照明装置和摄像装置的相邻距离小于等于1mm。
5.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，
前述照明光导出用窗部可从前方大致完全覆盖照明装置中的发光表面。
6.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，
前述照明光导出用窗部配设在与来自照明装置的照明光的中心光轴正交的方向上。
7.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，
前述照明光导出用窗部由树脂或者玻璃构成。
8.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，
前述顶端盖部，在其中央部分中除了前述照明光导出用窗部外，形成曲面凸状部。
9.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，
以前述摄像装置为中心，在其周围设置有至少两个前述照明装置。
10.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜，其特征在于，
具备将来自前述摄像装置的摄像信息发送到外部的通信装置。
11.一种胶囊内窥镜系统，其特征在于，具备：
根据权利要求10所述的胶囊内窥镜；
直到开始使用前为止覆盖胶囊内窥镜的包装；
在外部接收来自胶囊内窥镜的发送信号的接收装置；
处理来自接收装置的信息的信息处理装置。
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