JP2009034425A - カプセル型医療機器の動作切替機構 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でカプセル型医療機器の動作状態を切り替える。
【解決手段】カプセル外殻１１の内部にはゴム膜２２が設けられる。ゴム膜２２は外縁部が全周にわたってカプセル外殻１１の内壁１１Ｅに固定され、ゴム膜２２と内壁１１Ｅの間に密閉内部空間２３を区画する。密閉内部空間２３には圧縮空気が充填され、ゴム膜２２は上方に向かって膨らむ。膨らんだゴム膜２２は、板ばね２５を押圧し、板ばね２５の他端部２５Ｃを固定接点２４から離間させる。シール部２７が剥がされ、接続孔２３Ｂから圧縮空気が排出されると、ゴム膜２２は下方に向かって縮められ、他端部２５Ｃが固定接点２４に接続する。これらが接続すると、回路ユニット１４への電力供給が開始する。
【選択図】図１

Description

本発明は、カプセル内視鏡等のカプセル型医療機器における動作切替機構に関し、特に使用開始時における動作切替の機構に関する。

近年、胃腸等の体内を撮影するための内視鏡として、カプセル型のカプセル内視鏡が実用化されつつある。カプセル内視鏡は、その内部に設けられた電池等によって、内部回路が駆動されるが、電池の充電量は限られており、電池による回路駆動は短時間しか行うことができない。したがって、嚥下直前に医師等によって電源が投入され、内部回路の駆動が開始されるのが一般的である。この電源投入動作は、防水等の観点からカプセル内視鏡を分解させず、かつ簡単な操作で行われることが望ましい。さらに、検査開始前の状態では、いわゆる待機電力を消費しないことが好ましい。

従来、カプセル内視鏡の電源を投入するための機構としては、磁石を備えるケース内にカプセル内視鏡が保管され、その保管ケースからカプセル内視鏡が取り出されると、磁場変化に基づき、カプセル内視鏡の電源が投入される機構が知られている（特許文献１参照）。このような機構によれば、カプセル内視鏡をケースから取り出すことによって自動的に電源が投入されるので、カプセル内視鏡を分解せずに、電源を投入することができ、電源投入操作を簡素化することができる。
特表２００３−５２３７９５号公報

特許文献１に記載された機構によれば、各カプセル内視鏡を保管するための保管ケースそれぞれに磁石が設けられ、カプセル内視鏡の数に応じた数の磁石が必要となる。しかし、カプセル内視鏡及び保管ケースは通常使い捨てで使用されるので、上記機構によれば大量の磁石が必要とされる。

さらに、特許文献１では、カプセル内視鏡をケースから取り出した時点から内蔵電池の電力消費が始まり、実際の観察動作までの間は無駄な電力を消費する。このため、内蔵電池の容量に余裕を持たせなくてはならず、その結果、カプセル内視鏡が大型化したり、製造コストが高くなったりするという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、簡単な構成で磁石を用いず、かつカプセル内視鏡を分解せずに、電源投入などの回路動作を切り替えることが可能な動作切替機構を提供することを目的とする。さらには、無駄なエネルギー消費を少なくすることが可能な動作切替機構を提供することを目的とする。

本発明に係る動作切替機構は、外殻の内部に回路が設けられて構成される嚥下可能なカプセル型医療機器の動作切替機構であって、外殻内部に設けられ、電気的に接続されることにより回路の動作を切り替える第１及び第２の接点と、外殻内部の一部の内部空間を区画する仕切り部材を備え、内部空間内の圧力が変化させられ、仕切り部材が変位又は変形することより、第２の接点も変位し、第２の接点が第１の接点に電気的に接続され、又は切断されることを特徴とする。

内部空間が陰圧にされ、内部空間内に流動体が流入されることにより、圧力が変化されても良い。また、内部空間が陽圧にされ、内部空間内から流動体が排出されることにより圧力が変化されても良い。

内部空間は、外殻に形成される連通口を介して外殻の外部に連通できることが好ましく、その場合連通口を封止するためのシール部が設けられる。シール部が取り外され又はその一部に穴が開けられることにより、連通口を介して、内部空間から外部に流動体が排出され、又は外部から内部空間に流動体が流入される。

流動体は、気体、液体のいずれであっても良いが、気体であることが好ましい。流動体が気体である場合、内部空間に、通気性部材によって仕切られた第１及び第２の空間が形成され、これら第１及び第２の空間の間は通気性部材を介して通気させられると共に、第２の空間は連通口を介して外部に連通可能であっても良い。この場合、シール部が取り外され又はその一部に穴が空けられることにより、通気性部材、第２の空間、及び連通口を介して、第１の空間から外部に気体が排出され、又は第１の空間に外部から気体が流入されて仕切り部材が変位又は変形される。そして、気体が通気性膜を通過するとき空気抵抗が生じ、気体の排出又は流入が遅らされる。

外殻内部に、副仕切り部材によって区画され、かつ陰圧又は陽圧にされた副内部空間が設けられても良い。副内部空間は、外殻に形成された連通口を介して外殻の外部に連通するとともに、連通口はシール部によって封止されている。シール部が取り外され又はその一部に穴が開けられることにより、副内部空間に流動体が外部から流入され又は副内部空間の流動体が外部に排出される。これにより、副内部空間の圧力が変化させられて、副仕切り部材が変位又は変形し、その副仕切り部材の変形又は変位により、内部空間が陽圧され、又は減圧させられる。

仕切り部材は、その外縁部が外殻内壁に取り付けられた膜部材であることが好ましい。また、第２の接点は、ばね部材によって変位させられることが好ましい。ばね部材は、仕切り部材に押圧から解放され、又は仕切り部材の引っ張りから解放されて、復元することにより第２の接点を変位させることが好ましい。但し、ばね部材は、仕切り部材に押圧され、又は仕切り部材に引っ張られて、変形することにより第２の接点を変位させても良い。ばね部材は例えば一端部が第２の接点に形成された板ばねである。

回路は、第１及び第２の回路を含んでも良い。この場合、第１及び第２の回路それぞれは、第１及び第２の接点それぞれに電気的に接続される。そして、第２の接点が第１の接点に電気的に接続され、又は切断されて、第１の回路と第２の回路との接続状態が変化する。第１回路と第２回路のうち、一方が電源回路であり、他方が電源回路からの供給電力により動作する動作回路であることが好ましい。

本発明においては、カプセル外殻内部の内部空間の圧力が変化させることにより、接点を変位させて回路動作を切り替えるので、カプセル内視鏡を分解せずに、簡単な構成で、回路動作の切替を行うことができる。また、例えば、内部空間の圧力変化を遅らせることにより、電源投入動作から実際に回路が駆動するまでの時間を遅らせることができるので、無駄な電力消費を抑制することができる。

以下本発明について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の動作切替機構がカプセル内視鏡に適用された第１の実施形態を示す。なお、以下に説明する実施形態においては、カプセル型医療機器の動作の切替として、カプセル内視鏡の電源の投入を例としている。図１は、電源が投入される前のカプセル内視鏡の初期状態を示す図である。なお、以下の説明においては、図１における左右上下を左右上下として説明する。

カプセル内視鏡１０は、嚥下されることにより体内に飲み込まれ、体内の様子を観察することができるカプセル型医療機器である。図１に示すようにカプセル内視鏡１０は、その内部がカプセル外殻１１で密閉されて構成される。カプセル外殻１１は、円筒状に形成されかつ不透明材料で構成される本体部１１Ａと、本体部１１Ａの右端部に接続され、光透過性を有する略半球状の透明カバー部１１Ｂと、本体部１１Ａの左端部に接続され、不透明材料で構成される略半球状の不透明カバー部１１Ｃとから成る。

カプセル外殻１１の内部には、被写体を撮像するための撮像素子１２と、撮像素子１２に被写体像を結像させるためのレンズ１３と、各種回路を備える回路ユニット１４（第１の回路）と、電池から構成され、回路ユニット１４に電力を供給するための電源１５（第２の回路）と、体内を照明するための光源装置１６と、撮像素子１２で得られた映像信号を外部に送信するためのアンテナ部１７が設けられる。

本体部１１Ａの下側部分において、カプセル外殻１１の内壁１１Ｅの内側には、ゴム膜２２が設けられる。ゴム膜２２は、その外縁部が全周にわたって内壁１１Ｅに固着されると共に、外縁部以外の部分は内壁１１Ｅに固着されておらず上下方向に弾性変形可能である。そしてゴム膜２２が上方向（すなわち、外殻１１の内側）に膨らむように変形することにより、ゴム膜２２と内壁１１Ｅの間には、これらで区画された第１の内部空間２３Ａが形成される。ゴム膜２２は例えば生体適合性の良好なゴムで形成され、後述する板ばね２５との絶縁性を保つために好ましくは絶縁体で形成される。

カプセル外殻１１の内部には、金属で構成される固定接点（第１の接点）２４と、左右に延びる細長の金属で形成された板ばね２５が配置されている。本体部１１Ａの下側部分における内壁１１Ｅには、上方向に向けて突出する第１及び第２の突出部３１、３２が、ゴム膜２２を左右から挟みこむように形成される。固定接点２４は、第２の突出部３２の先端面３２Ａに固定されている。固定接点２４は、例えば金属片が接着剤等によって先端面３２Ａに接着されて形成され、又は金属が蒸着されることによって先端面３２Ａに形成される。

板ばね２５は、第１の突出部３１の先端面３１Ａに接着剤等で固定された一端部２５Ａから右方向に、ゴム膜２２の内周面に当接しつつ延出しており、その他端部（第２の接点）２５Ｃが固定接点２４の上方に設けられる。他端部２５Ｃは、板ばね２５の復元力が解放された状態では固定接点２４に接触するが、図１に示す初期状態ではゴム膜２２に上方に向けて押圧され、固定接点２４から離間している。

電源１５及び回路ユニット１４は、それぞれ固定接点２４及び板ばね２５に導通している。板ばね２５の他端部２５Ｃが、固定接点２４に接触し、固定接点２４と他端部２５Ｃが電気的に接続されると、電源１５から回路ユニット１４へ電力が供給される。回路ユニット１４へ電力が供給されると、回路ユニット１４が駆動し、光源装置１６から照明光が照射されると共に、撮像素子１２が駆動され映像信号が生成される。生成された映像信号は、アンテナ部１７から送信されて、カプセル内視鏡１０の外部に設けられた受信装置に受信される。

一方、他端部２５Ｃが固定接点２４から離間し、これらが電気的に切断されると、回路ユニット１４には電源１５から電力が供給されず、上述した照明動作及び映像信号の生成動作等が実施されない。

カプセル外殻１１には、第１の内部空間２３Ａと接続する接続孔（第２の内部空間）２３Ｂが設けられる。接続孔２３Ｂは、カプセル外殻１１の外壁１１Ｅに開口した開口部（連通口）２１Ａを介して外部に連通する。初期状態、すなわち使用される前の製品出荷状態において、外壁１１Ｄには開口部２１Ａを覆い塞ぐように、シート状のシール部２７が貼付される。すなわち、初期状態において、開口部２１Ａはシール部２７によって封止され、これにより、第１及び第２の内部空間２３Ａ、２３Ｂは密閉内部空間２３として形成される。初期状態において、密閉内部空間２３には、流動体として圧縮空気が封入されている。

初期状態では、シール部２７によって封止されることにより、密閉内部空間２３内部の圧縮空気は、開口部２１Ａを介してカプセル外殻１１の外部に排出されない。また、圧縮空気は、ゴム膜２２と内壁１１Ｅとの間から内部に漏れることもないので、密閉内部空間２３は陽圧状態に維持される。一方、カプセル外殻１１内部の密閉内部空間２３以外の内部空間４５の圧力は、大気圧であるので、ゴム膜２２は上方向（カプセル外殻１１の内部）に向けて膨らまされる。

上方向に向けて膨らんだゴム膜２２は、板ばね２５を押圧し、板ばね２５の他端部２５Ｃを固定接点２４から離間させ、初期状態では電源１５から回路ユニット１４に電力が供給されない状態となる。なお、シール部２７は、加圧されても実質的に膨らまないように、ゴム膜２２より弾性の低い、例えば硬質の樹脂シート等で形成されることが好ましい。また、シール部２７は膨らまないようにするために、開口部２１Ａの大きさを十分に小さくしても良い。

一方、シール部２７が外壁１１Ｄから剥離されると、第１及び第２の内部空間２３Ａ、２３Ｂ内部の圧縮空気は開口部２１Ａを介してカプセル外殻１１の外部に排出され、第１及び第２の内部空間２３Ａ、２３Ｂ内の圧力は大気圧に戻される。これにより、ゴム膜２２が下方向（カプセル外殻１１の外部）に縮み変形し、板ばね２５はゴム膜２２からの押圧から解放されるとともに、その復元力により、他端部２５Ｃを下方向に変位させ固定接点２４に接触させこれらを電気的に接続させる。このように、板ばね２５が固定接点２４に電気的に接続されると、電源１５から回路ユニット１４への電力供給が開始され、回路ユニット１４の駆動が開始される。

以上のように、本実施形態では、シール部２７を取り外すことにより、回路ユニット１４の駆動を開始できるので、カプセル内視鏡１０を分解せずに、電源投入を行うことができる。また、電源１５は、初期状態においては、回路ユニット１４から電気的に分離されているので、初期状態における電源１５の電力消費を抑えることができる。なお、板ばね２５を押圧するゴム膜２２は、弾性を有するものであれば、樹脂等のゴム以外の材料で形成されても良い。さらにゴム膜２２は、例えばビニール等の弾性を有するものでなくても良い。なお、空気の排出には勿論板ばね２５の復元力も利用される。

次に、図２を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態において、第１の実施形態と相違する点は、シール部の構成である。以下、本実施形態について第１の実施形態との相違点を説明する。なお、以下説明する図２〜８は、カプセル内視鏡１０の一部を省略した図であって、撮像素子等の各部材は適宜省略して示される。

本実施形態では、シール部２７は内壁１１Ｅに固着されたゴム膜で形成される。シール部２７は、カプセル外殻１１の内部側から接続孔（第２の内部空間）２３Ｂを覆い塞ぐように設けられる。これにより、第１の内部空間２３Ａは密閉内部空間２３として形成されるとともに、接続孔２３Ｂが密閉内部空間２３をカプセル外殻１１の外部に連通するための連通口となる。本実施形態では、シール部２７は内壁１１Ｅから剥離することができず、例えば針等によって穴が空けられることによって、第１の内部空間２３Ａ内部の圧縮空気が接続孔２３Ｂを介して外部に排出される。

上記針は、シール部２７に穴が空けられるように、カプセル外殻１１の厚さより長いが、ゴム膜２２を傷つけないように、外壁１１Ｄから、接続孔２３Ｂの上方に位置するゴム膜２２までの距離より短いことが好ましい。但し、針によってゴム膜２２が傷つけられないように、ゴム膜２２の下面（外周）側にガード部材が設けられていても良い。なお、シール部２７を形成するゴム膜は、圧縮空気によって外部側に向けて大きく膨らまないように、ゴム膜２２よりもその弾性が低いことが好ましい。勿論、開口部２１Ａはその径が十分に小さくすることによって、シール部２７が膨らまないようにしても良い。また、シール部２７はゴム膜でなくてもよく、例えば樹脂膜であっても良い。

次に、図３を用いて第３の実施形態について説明する。本実施形態において、第１の実施形態と相違する点は、通気性膜（通気性部材）３３が設けられている点である。以下、本実施形態について第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態では、接続孔（第２の内部空間）２３Ｂは、内壁１１Ｅに固着された通気性膜３３によって、カプセル外殻１１の内部側から覆い塞がれている。すなわち、第２の内部空間２３Ｂと第１の内部空間２３の間は、通気性膜３３によって仕切られ、これらの間は通気性膜３３を介して通気させられている。また、第２の内部空間２３Ｂは、開口部２１Ａを介してカプセル外殻１１の外部に連通すると共に、初期状態において開口部２１Ａはシール部２７によって封止されている。なお、通気性膜３３は無数の微細な孔が設けられた樹脂シート又はゴムシートである。なお、通気性膜３３が設けられるかわりに、カプセル外殻に通気用の微細な孔を設けてもよい。

シール部２７が剥離されると、第２の内部空間２３Ｂ内部の圧縮空気は、開口部２１Ａを介して、カプセル外殻１１の外部に排出される。また、第１の内部空間２３Ａの圧縮空気は、通気性膜３３、第２の内部空間２３Ｂ、及び開口部２１Ａを通過して外部に排出される。ここで、通気性膜３３は、圧縮空気を微細孔を通過させることにより空気抵抗を生じさせ、これにより第１の内部空間２３Ａ内部の圧縮空気がカプセル外殻１１の外部に排出されるのを遅らせ、ゴム膜２２は緩やかに下方に押し縮められる。したがって、本実施形態では、シール部２７が剥離されると、他端部２５Ｃは固定接点２４に緩やかに近づき、シール部２７の剥離から所定時間経過後、他端部２５Ｃが固定接点２４に接触し回路ユニット１４の駆動が開始される。

本実施形態のように、シール部２７が剥離されてから回路ユニット１４が、所定時間駆動させないようにすると、例えば、カプセル内視鏡１０が嚥下された後に、回路ユニット１４の駆動を開始させることが可能になる。カプセル内視鏡１０が嚥下される前に、回路ユニット１４が駆動されアンテナ部１７から電波が放射されると、その電波は周辺の医療機器に悪影響を及ぼすおそれがある。しかし、本実施形態のように、嚥下後にアンテナ部１７から電波を放射させるようにすると、体内によって電波の進行が一定量遮断され、周辺の医療機器に及ぼす悪影響が低減される。

また、カプセル内視鏡１０は、嚥下されてから観察対象の器官（例えば小腸）に達するまでの間、画像を撮像する必要はなく、それらの間光源装置１６や撮像素子１２が駆動されると、電源１５の電力が無用に消費されることになる。したがって、本実施形態のように、所定時間経過後に、回路ユニット１４の駆動が開始されるようにすると、その無用な電力消費を抑制することができる。

なお、通気性膜３３は、無数の孔を有していなくてもよく、例えば通気性を有するセロファンであっても良い。また、シール部２７が剥離されてから、回路ユニット１４の駆動が開始されるまでの時間は、通気性膜３３の素材、微細孔の数及び径、並びに接続孔２３Ｂの大きさ等によって調整可能である。

次に、図４を用いて第４の実施形態について説明する。本実施形態において、第３の実施形態と相違する点は、シール部の構成である。以下、本実施形態について第３の実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態に係るシール部２７はカプセル外殻１１の外部側から接続孔（第２の内部空間）２３Ｂを覆い塞ぐように、外壁１１Ｄに固着されたゴム膜であり剥離することができない。また、通気性膜３３は第３の実施形態と同様に、カプセル外殻１１の内部側から接続孔２３Ｂを覆い塞ぐように、内壁１１Ｅに固着されている。

本実施形態においては、シール部２７が針等によって穴が空けられることにより、第１の内部空間２３Ａ内部の圧縮空気が、通気性膜３３、第２の内部空間２３Ｂ、及び開口部２１Ａを介してカプセル外殻１１の外部に排出される。したがって、本実施形態においても、他端部２５Ｃは緩やかに下方向に変位して固定接点２４に電気的に接続され、シール部２７に穴を空けてから所定時間経過後に回路ユニット１４の駆動が開始される。

なお、本実施形態において、シール部２７に穴を空けるための針は通気性膜３３を傷つけないように、カプセル外殻１１の厚さより短いことが好ましい。また、例えば、通気性膜３３を傷つけないように、通気性膜３３とゴム膜２２の間にガード部材が設けられていても良い。

次に、図５を用いて第５の実施形態について、第４の実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、不透明カバー部１１Ｃの内壁１１Ｅの一部は、右方向に突出するように形成され、カプセル外殻１１の軸を取り囲む環状突出部４０と成り、環状突出部４０の内側部分は、その環状突出部４０の先端面４０Ａから左方に凹む第１の凹部４１として形成される。ゴム膜２２は、第１の凹部４１を内側から覆い塞ぐように配設され、その外縁部は全周にわたって、環状突出部４０の先端面４０Ａに固着されている。これにより、第１の凹部４１、すなわちゴム膜２２と不透明カバー部１１Ｃの内壁１１Ｅの間に区画された第１の内部空間２３Ａは、ゴム膜２２の右側に形成される、カプセル外殻１１の内部空間４５と隔離される。

環状突出部４０の先端面４０Ａには、ゴム膜２２を上下から挟み込むように、右方向に突出した第１及び第２の突出部３４、３５が形成される。固定接点２４は第２の突出部３５の先端面３５Ａに固定される。板ばね２５は、その一端部２５Ａが第１の突出部３４の先端面３４Ａに固着されるとともに、ゴム膜２２の内周面に当接しつつ下方向に延出しており、その他端部２５Ｃが固定接点２４の右側に配置される。

透明カバー部１１Ｃの先端部Ｘは、他の部分より薄肉な薄肉部７１に形成されている。これにより、先端部Ｘにおいて、第１の凹部４１の凹部底面４１Ｄからさらに凹む第２の凹部４２が形成され、第２の凹部４２の内部は第１の内部空間２３Ａに接続される第２の内部空間２３Ｂとして形成される。薄肉部７１が設けられた部分は、後述するように、針５１によって穴が空けられて外部と連通することが可能な連通口７７であって、薄肉部７１はその連通口７７を封止するためのシール部として形成される。また、第２の凹部４２は、カプセル外殻１１の内壁１１Ｅ側から、内壁１１Ｅ（凹部底面４１Ｄ）に固着された通気性膜３３によって覆い塞がれる。したがって、本実施形態でも、第１及び第２の内部空間２３Ａ、２３Ｂは、密閉内部空間２３として形成されると共に、これらの間は通気性膜３３を介して通気させられる。

本実施形態に係るカプセル内視鏡１０は、初期状態において、ケース部材５０に格納されており、その格納された状態で使用される直前まで保管される。ケース部材５０は、その一面が、カプセル内視鏡１０の出し入れのための開口面５０Ａに形成された直方体の箱形状を呈する。カプセル内視鏡１０がケース部材５０の内部に保管されるとき、ケース部材５０の開口面５０Ａは蓋部５２によって覆われ、カプセル内視鏡１０はケース部材５０及び蓋部５２によって密閉されて保管される。

開口面５０Ａに対向するケース部材５０の底面５０Ｂの中央位置には、開口面５０Ａに向かって立設される針５１が固定される。また、その底面５０Ｂには、その針５１を取り囲むように、環状のゴムリング５２が固定されている。ケース部材５０の長さは、カプセル外殻１１の軸方向（すなわち、左右方向）の長さに略等しく、ケース部材５０の高さ及び幅はカプセル外殻１１の径に略等しい。したがって、カプセル内視鏡１０がケース部材５０の内部に格納されると、不透明カバー部１１Ｃがゴムリング５２に当接する状態に維持される。一方、針５１の先端部は、薄肉部７１に対向させられるが、針５１の高さはゴムリングの高さより小さく、ケース部材５０に多少の衝撃が加わっても、針５１が薄肉部７１に穴を空けることはない。

本実施形態においては、カプセル内視鏡１０が使用されるとき、蓋部５２が取り外されるとともに、カプセル内視鏡１０が左方向に向けて強く押圧される。この強い押圧により、カプセル内視鏡１０はゴムリング５２を大きく圧縮させ、針５１の先端部が、薄肉部７１を貫通し、薄肉部７１に穴が空けられることとなる。薄肉部７１に穴が空けられると、その穴を介して第１の内部空間２３Ａ内部の圧縮空気が外部に排出されることになる。そして、板ばね２５の復元力が解放され、他端部２５Ｃが固定接点２４に接続し、回路ユニット１４の駆動が開始される。なお、本実施形態では、通気性膜３３が設けられているため、第１の内部空間２３Ａ内部の圧縮空気は、通気性膜３３、第２の内部空間２３Ｂ、及び連通口７７を介して、緩やかに外部に排出される。したがって、薄肉部７１に穴が空けられてから所定時間経過後、他端部２５Ｃが固定接点２４に接続される。なお、樹脂に針で穴を開けると穴周辺に突出した鋭い部分（いわゆるバリ）が発生するが、第２の内部空間２３Ｂ内に収まる上に、カプセルの先端部Ｘは消化管壁に触れる機会が少ないので、安全である。また、上記第１乃至第５実施形態においては、内部空間２３内に圧縮空気を封入したが、空気以外にも窒素などの不活性ガスを封入しても良い。

次に、図６を用いて第６の実施形態について説明する。本実施形態において、第５の実施形態と相違する点は、内部空間２３が陰圧にされているとともに、通気性膜が設けられていない点である。以下、本実施形態について、第５の実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態においては、不透明カバー部１１Ｃの内壁１１Ｅの一部は、第５の実施形態と同様の構成を有する環状突出部４０に形成され、環状突出部４０の内側は第１の凹部４１と成る。環状突起部４０の先端面４０Ａには、第１の凹部４１を右側から覆い塞ぐように、ゴム膜２２が固着され、第１の凹部４１はゴム膜２２と内壁１１Ｅによって区画された第１の内部空間２３Ａと成る。また、不透明カバー部１１Ｃの先端部Ｘは薄肉部７１に形成され、第１の凹部４１の底面からさらに凹む第２の凹部４２（第２の内部空間２３Ｂ）が形成される。

環状突出部４０の上側における内壁１１Ｅの一部は、右側に突出して第１の突出部３６と成り、第１の突出部３６の先端面３６Ａは環状突出部４０の先端面４０Ａより右側に配置される。不透明カバー部１１Ｃの下側部分には、上方向に向けて突出する第２の突出部３７が形成され、第２の突出部３７の左面３７Ｂは第１の突出部３６の先端面３６Ａより右側に位置する。第２の突出部３７の左面３７Ｂには、固定接点２４が固着されている。

板ばね２５は、一端部２５Ａが第１の突出部３６の先端面３６Ａに固着されるとともに、一端部２５Ａから下方向に延出し、他端部２５Ｃが固定接点２４の左側に配置される。板ばね２５は、糸等の連結部材４４によって、ゴム膜２２の中央部に連結されており、ゴム膜２２の中央部の変位に伴って板ばね２５も変位する。板ばね２５は、復元力が解放された状態では、他端部２５Ｃが固定接点２４に接触して、回路ユニット１４に電力が供給される。

本実施形態では初期状態において、密閉内部空間２３（第１及び第２の内部空間２３Ａ、２３Ｂ）は、陰圧にされている一方、ゴム膜２２の右側に区画された内部空間４５の圧力は大気圧である。したがって、初期状態において、ゴム膜２２は、内部空間４５からの圧力によって、左方向（すなわち、カプセル外殻１１の外部）に向けて押圧されており、ゴム膜２２の中央部が左方向に変位された状態になる。このゴム膜２２の変位に伴い、板ばね２５も連結部材４４によって左方向に引っ張られて変形し、初期状態においては、他端部２５Ｃは、固定接点２４から離間させられている。このような構成にすると、初期状態において、ゴム膜２２は、先端面４０Ａとゴム膜２２との固着状態を押圧するように、内部空間４５によって押圧されるので、先端面４０Ａとゴム膜２２との固着状態がはがれにくい利点がある。

薄肉部７１が針５１によって穴が空けられると、カプセル外殻１１の外部から密閉内部空間２３に空気が流入される。したがって、ゴム膜２２は、空間４５からの押圧から解放され、ゴム膜２２の中央部が右方向に変位し、板ばね２５はゴム膜２２からの引っ張りから解放される。これにより、板ばね２５は、その復元力が解放され、他端部２５Ｃが右方向に変位し固定接点２４に接続される。したがって、本実施形態でも、第５の実施形態と同様に、薄肉部７１に穴が空けられることによって、回路ユニット１４への電力供給が開始されることになる。

次に、図７を用いて第７の実施形態について説明する。本実施形態において、第５の実施形態と相違する点は、第２のゴム膜４６が設けられている点である。以下、本実施形態について、第５の実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態では、接続孔２３Ｂの内部において、通気性膜３３と薄肉部７１（連通口７７）の間に、さらに第２のゴム膜（副仕切り部材）４６が設けられる。これにより、本実施形態では、第１及び第２のゴム膜２２、４６の間に区画される内部空間４７に加えて、第２のゴム膜４６と薄肉部７１（連通口７７）の間に区画される副内部空間４８が形成される。副内部空間４８は、連通口７７を介して外部に連通可能であって、初期状態においてはその連通口７７は薄肉部７１によって封止されることとなる。第２のゴム膜４６は、その外縁部が接続孔２３Ｂの内周面の全周に固着し、内部空間４７は副内部空間４８から隔離される。

本実施形態においても、接続孔２３Ｂは、内壁１１Ｅに固着された通気性膜３３によって、外殻１１の内部側から覆い塞がれている。したがって、内部空間４７は、第１のゴム膜２２と通気性膜３３の間に区画された第１の空間４７Ａと、通気性膜３３と第２のゴム膜４６の間に区画された第２の空間４７Ｂとから成る。

初期状態では、内部空間４７及び副内部空間４８には圧縮空気が充填されている。したがって、ゴム膜２２は、右側に膨らむように変形され、板ばね２５の他端部２５Ｃを固定接点２４から離間させる。また、初期状態では、副内部空間４８の圧力が第１の空間４７の圧力より高く、第２のゴム膜４６は右方向に膨らむように変形している。

薄肉部７１が針５１によって穴が空けられると、副内部空間４８の圧縮空気が外部に排出されることにより副内部空間４８内部が減圧され、第２のゴム膜４６は左方向に変形する。したがって、第２の空間４７Ｂの容積が大きくなり、第２の空間４７Ｂ内も減圧するので、第１の空間４７Ａの空気も、通気性膜３３を介して、第２の空間４７Ｂに緩やかに移動する。この移動によって、第１の空間４７Ａの内部も減圧され、第１のゴム膜２２も緩やかに左方向に押し縮められ、ゴム膜２２の板ばね２５に対する押圧力が小さくなる。したがって、板ばね２５は左方向に復元し、他端部２５Ｃが固定接点２４に接続されて回路ユニット１４の駆動が開始される。なお、本実施形態でも、通気性膜３３が設けられたことによって、回路ユニット１４の駆動は、薄肉部７１に穴が空けられてから所定時間経過した後開始される。

本実施形態によれば、第２のゴム膜４６によって、その内側の密閉性が確保されるので、第２のゴム膜４６より内側に設けられた通気性膜３３は外部環境に曝露されることはない。したがって、本実施形態は、通気性膜３３の生体適合性が確保できない場合等に有効である。また、空間４７に充填しておく流動体として、水や生理食塩水などの液体を用いることができる。

なお、本実施形態では、内部空間４７の内部は、初期状態において、圧縮空気が封入され陽圧状態にされているが、圧縮空気が封入されておらず、内部空間４７内の圧力は大気圧であっても良い。また、第６の実施形態のように、内部空間４７及び副内部空間４８のいずれもが陰圧にされていても良い。さらには、内部空間４７が大気圧にされる一方、副内部空間４８が陰圧にされていても良い。

図８は、第８の実施形態に係るカプセル内視鏡を示すための図である。第８の実施形態におけるカプセル内視鏡１０の内部には、回路ユニットとして、回路ユニット１４に加えて副回路ユニット１９が設けられ、さらには副固定接点２９が設けられている。副回路ユニット１９は、例えば、電力が供給されることにより、時間を計時するタイマーである。回路ユニット１４及び副回路ユニット１９それぞれは、固定接点２４、副固定接点２９に導通していると共に、電源１５は板ばね２５に導通している。

板ばね２５は、初期状態において、ゴム膜２２によって上方に押圧された状態にあり、板ばね２５の他端部２５Ｃは、副固定接点２９に接触している。したがって、初期状態において、副回路ユニット１９は、電源１５に電気的に接続され、電源１５から電力が供給されている。すなわち、本実施形態では、回路ユニット１４が駆動される前、タイマーによって待機時間等が計測される。

シール部２７が剥離され、空間２３の内部から圧縮空気が排出されると、板ばね２５が復元して、板ばね２５の他端部２５Ｃは、副固定接点２９から離間すると共に、固定接点２４に接触するように変位する。したがって、回路ユニット１４は、電源１５に電気的に接続され、電源１５から電力が供給される。また、板ばね２５、副固定接点２９の間の接続は切断されるので、電源１５から副回路ユニット１９への電力供給は停止される。

以上のように、本実施形態では、シール部２７が剥離されることにより、電力が供給される回路ユニットが、副回路ユニット１９から主回路ユニット１４に変化させることができる。

本発明における動作切替機構は、カプセル型医療機器であれば、カプセル内視鏡以外にも適用可能である。なお、上記各実施形態では、板ばね２５はゴム膜２２からの押圧から解放され、又はゴム膜２２からの引っ張りから解放されることにより復元して、固定接点２４に接触するが、ゴム膜２２に押圧され、又は引っ張られることにより変形して、固定接点２４に接触しても良い。

第１の実施形態に係るカプセル内視鏡を示した図であって、一部を断面的に、一部を模式的に示した図である。 第２の実施形態に係るカプセル内視鏡の一部を示した図である。 第３の実施形態に係るカプセル内視鏡の一部を示した図である。 第４の実施形態に係るカプセル内視鏡の一部を示した図である。 第５の実施形態に係るカプセル内視鏡の一部を模式的に示し、一部を断面的に示した図である。 第６の実施形態に係るカプセル内視鏡を示した図であって、一部を断面的に、一部を模式的に示した図である。 第７の実施形態に係るカプセル内視鏡を示した図であって、一部を断面的に、一部を模式的に示した図である。 第８の実施形態に係るカプセル内視鏡を示した図であって、一部を断面的に、一部を模式的に示した図である。

符号の説明

１０ カプセル内視鏡
１１ カプセル外殻
１１Ｃ 不透明カバー部
１４ 回路ユニット
１５ 電源
２３Ｂ 接続孔
２３ 密閉内部空間
２４ 固定接点（第１の接点）
２５ 板ばね
２５Ｃ 他端部（第２の接点）
２７ シール部
３３ 通気性膜

Claims (12)

1. 外殻の内部に回路が設けられて構成される嚥下可能なカプセル型医療機器の動作切替機構であって、
   前記外殻内部に設けられ、電気的に接続されることにより前記回路の動作を切り替える第１及び第２の接点と、
   前記外殻内部の一部の内部空間を区画する仕切り部材を備え、
   前記内部空間内の圧力が変化させられ、前記仕切り部材が変位又は変形することより、前記第２の接点も変位し、前記第２の接点が前記第１の接点に電気的に接続され、又は切断されることを特徴とする動作切替機構。
2. 前記内部空間内は陰圧にされており、前記内部空間内に流動体が流入されることにより、前記圧力が変化され、又は前記内部空間内は陽圧にされており、前記内部空間内から流動体が排出されることにより前記圧力が変化されることを特徴とする請求項１に記載の動作切替機構。
3. 前記内部空間が、前記外殻に形成される連通口を介して前記外殻の外部に連通可能であり、前記連通口を封止するためのシール部が設けられ、
   前記シール部が取り外され又はその一部に穴が開けられることにより、前記連通口を介して、前記内部空間から前記外部に流動体が排出され、又は前記外部から前記内部空間に流動体が流入されることを特徴とする請求項２に記載の動作切替機構。
4. 前記流動体は気体であって、
   前記内部空間に、通気性部材によって仕切られた第１及び第２の空間が形成され、これら第１及び第２の空間の間は前記通気性部材を介して通気させられると共に、前記第２の空間は前記連通口を介して前記外部に連通可能であり、
   前記シール部が取り外され又はその一部に穴が空けられることにより、前記通気性部材、前記第２の空間、及び前記連通口を介して、前記第１の空間から前記外部に気体が排出され、又は前記第１の空間に前記外部から気体が流入されて前記仕切り部材が変位又は変形され、
   前記気体が前記通気性部材を通過するとき空気抵抗が生じ、前記気体の排出又は流入が遅らされることを特徴とする請求項３に記載の動作切替機構。
5. 前記外殻内部に、副仕切り部材によって区画され、かつ陰圧又は陽圧にされた副内部空間が設けられ、
   前記副内部空間は、前記外殻に形成された連通口を介して前記外殻の外部に連通可能であり、前記連通口は、シール部によって封止されており、
   前記シール部が取り外され又はその一部に穴が開けられることにより、前記副内部空間に流動体が前記外部から流入され、又は前記副内部空間の流動体が前記外部に排出されることにより前記副内部空間の圧力が変化させられて、前記副仕切り部材が変位又は変形し、その副仕切り部材の変形又は変位により、前記内部空間が陽圧にされ、又は陰圧にさせられることを特徴とする請求項１に記載の動作切替機構。
6. 前記仕切り部材は、その外縁部が外殻内壁に取り付けられた膜部材であることを特徴とする請求項１に記載の動作切替機構。
7. 前記第２の接点は、ばね部材によって変位させられることを特徴とする請求項１に記載の動作切替機構。
8. 前記ばね部材は、前記仕切り部材からの押圧から解放され、又は前記仕切り部材の引っ張りから解放されて、復元することにより前記第２の接点を変位させることを特徴とする請求項７に記載の動作切替機構。
9. 前記ばね部材は、前記仕切り部材に押圧され、又は前記仕切り部材に引っ張られて、変形することにより前記第２の接点を変位させることを特徴とする請求項７に記載の動作切替機構。
10. 前記ばね部材は一端部が前記第２の接点に形成された板ばねであることを特徴とする請求項７に記載の動作切替機構。
11. 前記回路は、第１及び第２の回路を含み、
    前記第１及び第２の回路それぞれは、前記第１及び第２の接点それぞれに電気的に接続され、
    前記第２の接点が前記第１の接点に電気的に接続され、又は切断されて、前記第１の回路と前記第２の回路との接続状態が変化することを特徴とする請求項１に記載の動作切替機構。
12. 前記第１回路と前記第２回路のうち、一方が電源回路であり、他方が前記電源回路からの供給電力により動作する動作回路であることを特徴とする請求項１１に記載の動作切替機構。
    

Images