JP4574993B2 - 病変検出システム - Google Patents

Description

本発明は、被検体内に導入され、腫瘍マーカ、出血等と反応することを利用して検出する病変検出システムに関する。

現状の消化器癌スクリーニングにおいては、便潜血検査、血液検査により行なわれている。便潜血検査は、被検査者の便から、消化器管における出血の有無を検出する技術である。血液検査は、血清内に含まれる腫瘍マーカの量を検出することで、癌の有無を診断する技術である。
その他、便中の消化器癌から排出された腫瘍マーカの検出が試みられている。
また、特開平５−２０００１５号公報においては生体腔内において体液を吸引し、吸引した体液を検査する医療用カプセル装置が記載されている。
特開平５−２０００１５号公報

一般に、便潜血検査においては、偽陽性が高く、痔等の精密検査を必要としない患者を陽性と診断してしまう。また、検査時に患部から出血していない場合、陽性とならないため偽陰性が高くなる欠点がある。
血清からの腫瘍マーカの検出においては、数値に個人差があるため、癌スクリーニングにおける診断には向いていない。また、消化器癌においては、腫瘍で生成された腫瘍マーカが血液中に発現する時には、癌が進行してしまっている。つまり、早期の癌発生を検出することが困難となる問題点もある。

便からの腫瘍マーカの検出も試みられているが、便として体外に排泄される前に抗原性を失うためにこの検査方法も偽陰性が高くなる。
また、上記特開平５−２０００１５号公報における医療用カプセル装置は、検査手段と、検査結果を体外に送信する送信手段が必要となるため、カプセル型医療装置の大きさが大きくなってしまう欠点がある。

（発明の目的）
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、カプセル型医療装置が大型化することなく実現でき、かつ腫瘍マーカ、血液成分等をより正確に検出することが可能な病変検出システムを提供することを目的とする。

本発明の病変検出システムは、被検体内において、当該被検体内の抗原と特異的に反応する抗体を固定した反応面を具備したカプセル型医療装置と、被検体外において、前記反応面において発生した抗原・抗体反応を検出及び解析するための解析装置と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、カプセル型医療装置が大型化することなく実現でき、かつ腫瘍マーカ、血液成分等をより正確に検出することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１ないし図５は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の実施例１の病変検出システムを示し、図２はカプセル型医療装置の構成を示し、図３は反応面の露出を制御する構造にしたカプセル型医療装置の構成等を示し、図４は代表的な動作内容例を示し、図５は変形例におけるカプセル型医療装置の構成を示す。
図１に示すように、本発明の実施例１の病変検出システム１は、被検体としての患者２が口から嚥下することにより、患者２の体内において腫瘍部、出血部等の抗原と反応させるための反応面を設けたカプセル型医療装置３と、患者２の体外に排泄されたカプセル型医療装置３を回収して、前記反応面に反応した抗原を検出及び解析する解析装置４とから構成される。

このカプセル型医療装置３は、図２（Ａ）に示すようにカプセル形状の中空の外装体となる容器６の外表面に腫瘍マーカや血液成分等の抗原と特異的に反応する抗体を固定した反応面７Ａを形成したフィルム８Ａを設けたものや、図２（Ｂ）に示すように磁性抗体を固定した反応面７Ｂを形成したフィルム８Ｂの場合には、容器６の内部に永久磁石９を設けたものにしても良い。そして、永久磁石９を設けることにより、抗体の散逸を防止できるようにしている。
また、図２（Ｃ）に示すように容器６の外周面における円筒形状の部分に反応面７Ｃを形成したフィルム８Ｃを接着等により取り付けたものでも良い。この場合には、体外に回収した後に、円筒面部分に形成されたフィルム８Ｃを容易に取り外しできる。
図２に示したカプセル型医療装置３は、常時、反応面７Ａ〜７Ｃが露出したタイプであり、低コストで実現できるものとなる。また、送信手段が必要ないため、小型化することも容易にできる。

一方、図３（Ａ）から図３（Ｃ）に示すカプセル型医療装置３Ｂは、露出する反応面を時間的に制御した構造にして、抗原と反応した体内位置或いは時間をより精度良く検出ないしは解析ができるようにしたものである。
なお、図３（Ａ）は、カプセル型医療装置３Ｂの縦断面を示し、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の平面図を示し、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ断面を示し、図３（Ｄ）は内蔵されたモータを駆動する駆動信号例を示す。
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、このカプセル型医療装置３Ｂにおいては、カプセル形状の外装体１１における外周面の例えば１箇所には、スリット形状の貫通穴１２を設けると共に、外装体１１における内部には、円柱状の収納部を形成している。この収納部は、貫通穴１２を介して外部と連通している。また、貫通穴１２には、体液を濾過する多孔性部材等による濾過部材１３を配置してその内側に、その外周面に反応面１８が形成されたフィルム１９を取り付けた筒体１４が配置されている。

即ち、濾過部材１３が充填された貫通穴１２の内側の円柱状の収納部には、円筒形状の筒体１４が、収納部に嵌合して回転自在に収納されている。この筒体１４における一方の端部内側にはモータ１５の本体が固定され、筒体１４の中心軸Ｏ上でモータ１５から突出する回転軸は、外装体１１の中心軸上に設けられた凹部に圧入等により固定されている。 また、この筒体１４の内部には、モータ１５に隣接してモータ１５を回転駆動する制御回路１６と、制御回路１６及びモータ１５に電源を供給する電池１７が取り付けてある。また、この筒体１４の外周面には、貫通穴１２の長手方向のサイズより若干大きい幅を有し、抗体を固定した反応面１８を設けたフィルム１９が設けてある。

そして、このモータ１５を駆動することにより、外装体１１の内部に嵌合して収納された筒体１４側が外装体１１に対して相対的に回転駆動されるようにしている。筒体１４の外周面には反応面１８を設けたフィルム１９が取り付けてあるので、モータ１５が回転すると、外装体１１の貫通穴１２に臨む反応面１８が時間的に移動する。そして、時系列に反応面１８による抗原検出を行うことができるようにしている。
この場合、モータ１５は、制御回路１６により、例えば図３（Ｄ）に示すようにパルス状の駆動信号により、間欠的に回転する。より具体的には、図１に示すようにカプセル型医療装置３Ｂが患者２により嚥下されてから患者２の体外に排泄されるまでに平均的にかかる５〜８時間で、円筒状のフィルム１９における貫通穴１２に臨む反応面１８が１回転するように設定されている。なお、フィルム１９には、反応の初期位置を示す図示しないマーカと、等間隔に記された目盛りが設けられている。

また、このカプセル型医療装置３或いは３Ｂは、体外に排泄された後、回収されて解析装置４により、反応面７Ａや１８等で反応した抗原の検出および解析が行われる。
図２（Ｃ）のカプセル型医療装置３や図３のカプセル型医療装置３Ｂの場合には、カプセル型医療装置３やカプセル型医療装置３Ｂからフィルム８Ｃ或いは１９部分が取り外されて、例えば図４に示すような方法により抗原の検出および解析が行われる。
次に本実施例の作用を説明する。
体内を癌スクリーニング等の検査をする場合には、ステップＳ１に示すように、患者２は、図１に示すようにカプセル型医療装置３や３Ｂを嚥下する。この嚥下によりカプセル型医療装置３や３Ｂは、体内に送り込まれる。嚥下されたカプセル型医療装置３や３Ｂは、図１に示すように食道を通って胃、さらには小腸を通って大腸、そして肛門から体外に排泄される。このように体外に排泄されるまでに、カプセル型医療装置３や３Ｂは、食道、胃、小腸、大腸を順次通過する。

ステップＳ２に示すように上記カプセル型医療装置３や３Ｂは、食道、胃等を順次通過する際に外部に露出する反応面７Ａ〜７Ｃ、１８は、体内における検査対象となる抗原が存在した場合、その抗原と特異的に反応、つまり、抗原抗体反応をする。
そして、患者２或いは医療スタッフは、ステップＳ３に示すように体外に排泄されたカプセル型医療装置３や３Ｂを回収し、洗浄する。
次のステップＳ４において、医療スタッフは、解析装置４により、洗浄したカプセル型医療装置３や３Ｂの反応面７Ａ〜７Ｃ、１８に対して、抗原抗体反応をした抗体に対して、標識となる抗体を結合させる。
この標識となる抗体として、蛍光物質（この場合には、蛍光イムノアッセイとなる）や、発光物質（この場合には、発光イムノアッセイとなる）を用いることができる。

上記結合しない標識となる抗体を洗浄等により除去した後、次のステップＳ５において、結合した標識となる抗体の蛍光或いは発光量を計測して、抗原の量を測定する。
カプセル型医療装置３Ｂの場合には、フィルム１９に設けられた、反応の初期位置を示すマーカ及び等間隔に記された目盛りを基に、反応面１８が貫通穴１２の位置で露出した状態の時間を算出し、この時間と関連付けて、検出された抗原の量を計測する。そして、ステップＳ６に示すように、計測結果を前記時間と関連付けて保存したり表示したりして、この処理を終了する。

そして、抗原が検出された場合には、その検出された位置から反応面１８が露出した時間が関連付けて算出されるので、その時間から体内におけるどの部位付近でその抗原が検出されたかを推定することができ、その後の精密検査等を円滑に行い易くなる。
本実施例によれば、図２のカプセル型医療装置３を用いた場合には、低コストで検査対象とする腫瘍や出血等を検出することができる。

また、いずれのカプセル型医療装置３及び３Ｂにおいても、腫瘍部、出血部近辺において、腫瘍マーカ、血液成分の抗原性が失われないうちに反応面において抗原・抗体反応を起こす。これにより、腫瘍マーカ、血液成分をより正確に検出することが可能になる。

また発生した抗原・抗体反応をカプセル型医療装置内で検出するのではなく、被検体となる患者２の外に取り出した後に検出や解析を行う解析装置４にかける（つまり測定部を被検体外に設ける）ことで、被検体内に導入するカプセル型医療装置を小型化することができる。
つまり、いずれのカプセル型医療装置３及び３Ｂにおいても、その内部に検出手段或いは解析手段を内蔵する必要がないと共に、体外に送信する手段も必要なくなるので、小型化することができる。また、低コスト化することもできる。

また、図３のカプセル型医療装置３Ｂを用いた場合には、露出する反応面１８を時間的に制御しているので、反応した抗原の概略の位置を検出することができる。また反応時まで、反応面１８の抗体の活性状態を保つことができる。
また、露出した反応面１８を一定時間露出した後は、その反応面１８を覆うようにして露出させないように制御しているので反応した反応面１８の状態が変化することを防止でき、精度の高い抗原量の検出ができる。また、体内におけるカプセル型医療装置３Ｂが通過する部位毎に時系列に検出した検出結果が得られる。
また、反応の初期位置を示すマーカを用いることにより、フィルム１９における反応開始部位を視認することが容易となる。

また、反応させる貫通穴１２に濾過部材１３を設けるようにしているので、体液内の固形物質等の不要物が貫通穴１２内に入り込まないため、目詰まりを防ぐことができる。また、反応時、反応後のカプセル型医療装置３Ｂ内の化学的安定性を保つことができる。 なお、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すカプセル型医療装置３Ｂにおいて、フィルム１９の反応面１８における貫通穴１２において露出しない部分を、保存液に満たすようにしても良い。この変形例の場合の構造を図３（Ｅ）に示す。この断面図は、図３（Ａ）のＡ−Ａ断面に相当する。
図３（Ｅ）に示すカプセル型医療装置３Ｂ′は、例えば図３（Ｃ）に示すカプセル型医療装置３Ｂにおいて、フィルム１９の外周側の反応面１８の外側の密閉された空間を保存液２７で満たすようにしている。

つまり、図３（Ｃ）に示すカプセル型医療装置３Ｂにおいて、貫通穴１２の周囲部分を残して外装体１１の内周面を切り欠く等して、フィルム１９の反応面１８に対向する部分に横断面形状がリング状となる空間を形成し、この空間に保存液２７を満たす保存手段を形成するようにしている。
そして、フィルム１９を取り付けた筒体１４を回転させることにより、貫通穴１２に臨む反応面１８部分が露出するように露出制御する構造を維持し、貫通穴１２で露出しない反応面１８を常時保存液２７に浸漬する状態にする。
このようにすることにより、本変形例は、カプセル型医療装置３Ｂの作用効果の他に、さらに反応前の抗体をより安定した状態に保持できると共に、反応後の抗原・抗体もより安定した状態に保持できる。

なお、図５に示す変形例のカプセル型医療装置３Ｃのように、外装体１１に対して内側の筒体１４側を螺旋状に回転移動させる構造にしても良い。
図５の場合には、筒体１４にはピン２１が突設され、このピン２１は、外装体１１の内周面に設けた螺旋溝２２に係入されている。また、筒体１４の中心軸Ｏ上におけるモータ１５の回転軸と反対側に突設したガイド軸２３は、外装体１１のガイド穴２４に係入されている。また、筒体１４側の軸方向の長さは、外装体１１により形成された収納部における軸方向の長さより短く設定され、図５の場合には筒体１４側は、右方向に所定距離移動できるようにしている。

そして、モータ１５が回転駆動されると、筒体１４側が回転されるがその際に、筒体１４に突設されたピン２１が螺旋溝２２に沿って螺旋状に移動する。図５の場合には、筒体１４側は、外装体１１内部において、螺旋状に回転して右側に移動する。
また、図５の場合には、外装体１１には、例えば３つの貫通穴１２ａ、１２ｂ、１２ｃが設けてあり、これら貫通穴１２ａ、１２ｂ、１２ｃにはそれぞれ濾過部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃが取り付けてある。
これら濾過部材１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、例えば白金ファイバ繊維を網目状に形成したもので形成されている。この白金ファイバ繊維は、平均直径が０．５ミクロンから０．８ミクロン程度のものを網状に形成したものであり、この白金ファイバ繊維は、血液や生体組織が付着、凝固しにくい特性を有する。従って、濾過機能を長時間にわたり維持することができ、長時間、精度良く抗原検出ができる。

また、本変形例の場合には、貫通穴１２ａ、１２ｂ、１２ｃに順次露出するフィルム１９の反応面には、種類が異なる抗体を固定するようにすることもできる。この場合には、以下の実施例２において説明する複数種類の腫瘍マーカ等を採用することもできる。その他の構成は、図３の場合と基本的に同じ構成であり、同一の構成要素には同じ符号を付け、その説明を省略している。
本変形例によれば、より長時間、反応面１８の露出制御ができる。

次に本発明の実施例２を図６を参照して説明する。図６（Ａ）は、実施例２のカプセル型医療装置３Ｄの内部構造を断面図により示し、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の平面図を示す。このカプセル型医療装置３Ｄは、カプセル状の外装体３１に開口部３２を設けて、反応面３３を形成したフィルム３４について、フィルム３４の長手方向に時間的に露出／非露出の制御を行うようにしている。また、撮像手段等を備え、撮像した画像を蓄積する構造にしている。
本実施例では、このフィルム３４は、その一端が外装体３１の内部に略円柱状に形成された収納部における一方の端部（図６（Ａ）における左側端部）付近に設けた供給軸３５に巻き付けてあり、収納体３６に設けたガイド軸（或いはガイドローラ）３７ａ、３７ｂ、３７ｃを介して収納部における他方の撮像側となる端部寄りの位置に配置した円柱形状のモータ等の駆動部３８に取り付けられている。
そして、この駆動部３８が回転することにより、供給軸３５に書き付けられたフィルム３４は、駆動部３８側に移動され、駆動部３８に順次巻き取られる。

また、上記開口部３２は、連通路３９を介して開口部３２と反対側の位置の開口３９ａにおいて外部に連通しており、この連通路３９の途中には吸引ポンプ４１が設けてある。 この吸引ポンプ４１は、電池４２から電力が供給される制御回路４３の制御下において、吸引の動作を行う。
そして、この吸引ポンプ４１による吸引の作用により、上記開口部３２から、その外部の体液が吸引（吸入）され、開口部３２に露出する反応面３３と反応する抗原が存在した場合にはその反応が促進されるように機能し、この開口部３２側に吸引された体液は、さらに連通路３９を経て開口部３２と反対側の開口３９ａ、つまり出口から排出される。なお、制御回路４３は、駆動部３８のモータの回転も制御する。

また、本実施例では、開口部３２と駆動部３８との間には、洗浄槽４４が設けてあり、開口部３２で露出して抗原検査を終了したフィルム３４を洗浄槽４４に収納された洗浄液により、洗浄して、抗原及び抗体をより安定した状態で保持し、体外での検出をより精度良く行えるようにしている。
また、本実施例では、フィルム３４に形成した反応面３３には、図６（Ｂ）に示すように複数種類の抗体を固定して形成されており、複数種類の抗原を検出できるようにしている。

具体的には、フィルム３４は、その長手方向と直交する幅方向（図６（Ｂ）においては上下方向）に例えば４分割され、食道癌マーカ抗体４５ａ、胃癌マーカ抗体４５ｂ、大腸癌マーカ抗体４５ｃ、血液成分抗体４５ｄが固定されて反応面３３が形成されている。 この場合、食道癌マーカとしては、ＳＣＣ、シフラ等を使用することができる。また、胃癌マーカとしては、ＣＥＡ、ＣＡ７２−４、ＣＡ１９−９、ＳＴＮを使用することができる。また、血液成分抗体４５ｄは、血液中の酸素運搬媒体としてのヘモグロビンを検出するために例えばクロモゲン含浸試薬を固定したもので形成され、解析時には、過酸化水素を滴下して発色量を計測して、ヘモグロビン量を算出する。

また、本実施例においては、撮像手段を内蔵し、撮像した画像を画像記録手段に蓄積するようにしている。
例えば供給軸３５が配置された一方の端部と反対側の端部は、半球状の透明カバー６１が外装体３１の開口端に接着剤等により水密的に取り付けられている。
この透明カバー６１の内側には、円板形状の照明基板６２配置され、この照明基板６２の中央部の貫通孔には、対物レンズ枠６３が固定されている。この対物レンズ枠６３には、第１レンズ６４ａ及び第２レンズ６４ｂを取り付けて対物光学系（結像光学系）６４が形成されている。この対物光学系６４の光軸Ｏが、カプセル型医療装置３Ｄの長手方向の中心軸と一致するように対物レンズ枠６３が照明基板６２に固定されている。

また、対物光学系６４の結像位置には、撮像素子として例えばＣＭＯＳ（ Complementary Metal-Oxide Semiconductor ）イメージャ６５が配置されている。このＣＭＯＳイメージャ６５は、照明基板６２の背面側に配置された撮像基板６６の前面に取り付けられている。なお、ＣＭＯＳイメージャ６５は、その撮像面がカバーガラス６７で保護されている。
撮像基板６６は、ＣＭＯＳイメージャ６５，カバーガラス６７と一体的に構成されており、その背面側にはＣＭＯＳイメージャ６５を駆動すると共に、ＣＭＯＳイメージャ６５から出力される撮像信号に対する信号処理を行う駆動＆処理部６８が設けられている。なお、ＣＭＯＳイメージャ６５及びカバーガラス６７、対物光学系６４及び対物レンズ枠６３は、撮像部６９を構成している。

また、照明基板６２の前面側には、照明手段である照明部７１が対物光学系６４の光軸Ｏの周囲の複数箇所に対称的に取り付けられている。なお、図中、Ｏ′は、照明部７１の各発光部による照明光の発光の中心軸（出射角０°の方向）を示しており、符号φは、照明部７１の各発光部による照明光の発光範囲を示している。
撮像基板６６の例えば背面には、駆動＆処理部６８によりＣＭＯＳイメージャ６５の撮像信号に対する信号処理して圧縮された画像データを蓄積（保存）する画像蓄積手段としてのメモリ７２が実装されている。
また、撮像基板６６は、連結用のフレキシブル基板７３を介して照明基板６２に接続されている。また、電池４２は、図示しないリード線を介して撮像基板６６に接続され、駆動＆処理部６８等とフレキシブル基板７３を介して照明基板６２に動作用の電力を供給する。また、制御回路４３は、図示しないリード線等を介して駆動＆処理部６８と電気的に接続され、駆動部３８の動作と照明及び撮像の動作を連動するように制御する。

なお、メモリ７２に蓄積された画像データは、患者の体外に排泄されたカプセル型医療装置３Ｄから取り出される。照明部７１の発光部を介して光学的にメモリ７２に蓄積された画像データを読み出すようにしても良いし、撮像基板６６にデータ読み出し用の接点等を設けて読み出すようにしても良い。
撮像素子としてのＣＭＯＳイメージャ６５は、駆動部３８の駆動と連動して撮像を行うように（制御回路４３により）駆動＆処理部６８を介して駆動される。具体的には、反応面３３が開口部３２に対して静止している間に管腔内の撮像を行うようにＣＭＯＳイメージャ６５は駆動される。或いは、管腔内の撮像を周期的（具体的には０．１Ｈｚ〜５Ｈｚ程度）に行うようにしても良い。

このような構成のカプセル型医療装置３Ｄにおいては、制御回路４３は、時間的に駆動部３８と吸引ポンプ４１とを連動させて、例えば間欠駆動する。或いは駆動部３８は低速度で駆動し、吸引ポンプ４１を間欠駆動しても良い。
この場合、吸引ポンプ４１により吸引動作をさせることにより、反応面３３での体液の滞留を防止し、体液を効率良く反応面３３に取り入れ、反応を促すことができる。
つまり、体液を反応面３３に取り入れるように機能すると共に、その後には速やかに連通路３９を経て排出し、別の体液を反応面３３に取り入れるように反応を促進させることができる。
また、この制御回路４３は、駆動部３８の動作に連動して撮像素子としてのＣＭＯＳイメージャ６５を駆動し、例えば反応面３３が開口部３２に対して静止している間に管腔内の撮像を行うようにＣＭＯＳイメージャ６５を駆動し、このＣＭＯＳイメージャ６５による得られた画像データをメモリ７２に蓄積する。カプセル型医療装置３Ｄは、患者の体外に排泄後に回収され、メモリ７２に蓄積された画像データが取り出される。

また、開口部３２により所定時間露出した反応面３３のフィルム３４は、駆動部３８側に移動され、洗浄槽４４の洗浄液により洗浄されるので、抗原・抗体をより安定した状態に保持でき、体外での検出を精度良く行うことができる。
また、本実施例によれば、複数種類の抗体を固定した反応面３３を採用しているので、体内における異なる部位において各種の腫瘍や出血がある場合には、検出或いは解析時にその部位をより特定し易い。
このように本実施例によれば、食道癌、胃癌、大腸癌等の各種腫瘍マーカ抗体、血液成分の抗体等を複数種固定しておくことで、検出・解析時に、どの部位で癌が発生しているかを診断できると共に、出血の有無等を診断することができる。

また、体内において、抗原抗体反応した位置における画像を取得できるので、腫瘍マーカ、血液成分等の抗原検出データと画像データとを組み合わせることにより、より高精度の診断ができる。
また、本実施例においては、駆動部３８の動作と連動させて撮像を行う場合、駆動部３８が回転してフィルムを巻き取る間は、撮像を行わないで、反応面３３が開口部３２に対し静止している抗原抗体反応する時間のみ撮像を行うため、抗原検出データと画像データとの照合が取り易くなる。

また、反応面３３が開口部３２に対し静止している時間のみに撮像を行うようにすることにより、所望とするタイミングの画像が得られると共に、得られる画像データの容量を抑えることができ、メモリ７２の容量を小さくすることができる。
また、０．１Ｈｚ〜５Ｈｚ程度で、周期的に撮像を行う場合には、管腔内の画像を常時取得できる。

（実施例２の変形例）
撮像素子により取得して画像データは、カプセル型医療装置３Ｄ内のメモリ７２に全て蓄積するのでなく、画像データを一時メモリ７２に記憶し、データ量がそのメモリ７２の最大容量近くになった時に、アンテナを介して無線で体外に送信して、体外側で画像データを保存するようにしても良い。
この変形例によれば、カプセル型医療装置３Ｄ内のメモリ７２の容量を小さくすることができる。また、リアルタイムのデータ送信を行うと、管腔内の画像を体外において常時モニタすることが可能となる。

次に本発明の実施例３を図７を参照して説明する。図７（Ａ）は実施例３におけるカプセル型医療装置３Ｅの内部構造を示し、図７（Ｂ）はカプセル型医療装置３Ｅの平面図を示し、図７（Ｃ）はイオン伝導性高分子アクチュエータによる蓋開閉の作用を示す。
図７（Ａ）は、実施例３におけるカプセル型医療装置３Ｅを示す。このカプセル型医療装置３Ｅは、カプセル状の外装体５１における例えば円筒面状外周面部分には、図７（Ｂ）にも示すように多数の開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、…が設けてある。
この外装体５１の内側には、これら開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、…に対向するように、内部収納体５３の円筒状外周面に反応面５４を形成したフィルム５５が配置されている。

また、開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…とフィルム５５との間には、多数の蓋５６ａ、５６ｂ、…が配置され、これら蓋５６ａ、５６ｂ、…は、例えばそれぞれイオン伝導性高分子アクチュエータ５７に接続され、各イオン伝導性高分子アクチュエータ５７により、蓋５６ａ、５６ｂ、…をそれぞれの開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…から移動することにより開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…の開け閉めを制御できるようにしている。
蓋５６ａ、５６ｂ、…にそれぞれ基端が接続された各イオン伝導性高分子アクチュエータ５７の先端側は、屈曲ができる空間内に配置されており、この空間は、移動方向の先端側（図７においては右側部分）に形成されている。そして、各イオン伝導性高分子アクチュエータ５７の他端側が屈曲することにより、その方向に一端が接続された蓋５６ｉ（ｉ＝ａ、ｂ、…）が移動される。

この場合、各イオン伝導性高分子アクチュエータ５７は、蓋開閉制御回路５８により、その駆動が制御される。また、蓋開閉制御回路５８は、全体の制御を行う制御回路５９により制御される。
この制御回路５９は、開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…がユーザ等により予め設定された順序で時間的に開け閉めされるように蓋開閉制御回路５８に制御信号を送り、この蓋開閉制御回路５８は、制御信号に従ってそれぞれ蓋５６ａ、５６ｂ、…に接続された各イオン伝導性高分子アクチュエータ５７に駆動信号（駆動電圧）を出力する。
また、内部収納体５３の内側には、制御回路５９や蓋開閉制御回路５８等に動作用の電力を供給する電池６０も収納されている。
図７（Ｃ）は、蓋開閉制御回路５８によりイオン伝導性高分子アクチュエータ５７を駆動して、例えば図７（Ｂ）に示す開口部５２ｍの一部を覆う蓋５６ｍを移動する作用を示す。

蓋開閉制御回路５８が、イオン伝導性高分子アクチュエータ５７に駆動電圧を出力すると、蓋５６ｍに接続されたイオン伝導性高分子アクチュエータ５７の先端側が屈曲用の空間側で小さな曲率半径で屈曲する際に、屈曲する部分が空間側に滑るように移動し、その際に基端側の蓋５６ｍが移動する。つまり、実線で示す状態から点線で示すように右側に蓋５６ｍ及びイオン伝導性高分子アクチュエータ５７が移動する。
なお、蓋５６ａ、５６ｂ、…の移動手段は、イオン伝導性高分子アクチュエータ５７に限らず、例えば微小なリニアモータや高分子圧電素子等を利用しても良い。
本実施例によれば、多数の開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…を設け、各開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…の内側に反応面５４が臨むようにフィルム５５を配置すると共に、開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…と反応面５４との間に蓋５６ａ、５６ｂ、…を移動自在にして、各開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…の開閉を自在にしている。

従って、例えば実施例２のように開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…に臨む反応面５４として複数種類の抗体を固定することにより、実施例２と同様に複数種類の抗原を検出するができる。
また、本実施例においては、さらに検査部位やカプセル型医療装置３Ｅの移動速度等に応じてより詳細に開口部５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…の開閉を制御することもできる。

なお、食道癌マーカとしては、ＳＣＣ、シフラ等、胃癌マーカとしては、ＣＥＡ、ＣＡ７２−４、ＣＡ１９−９、ＳＴＮを使用できるが、これらの腫瘍マーカに限らずＣＥＡ，ＡＦＰ，ＣＡ１２５，ＣＡ７２−４，ＣＡ１９−９，ＳＴＮ，ＳＣＣ抗原，ＮＣＣ−ＳＴ−４３９，シフラ、ＤｕＰａｎ−２等を用いることができる。
なお、本発明は、以上述べた実施例のみに限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形及び実施が可能である。

カプセル形状の外装体の外表面や外表面に形成した開口に臨むように反応面が形成されたカプセル型医療装置を飲み込むことにより、体内において、反応面を形成する抗体と特異的に反応する抗原が存在すると抗原抗体反応し、体外に排泄されたカプセル型医療装置を回収してその抗原抗体反応した量を測定することにより、癌スクリーリングを行うことができる。

［付記］
１．前記反応面と前記カプセル型医療装置の外表面の間に、体液を濾過するための濾過部を具備したことを特徴とする請求項１、３に記載の病変検出システム。
（付記１の効果）体液内の固形物質等の不要物がカプセル型医療装置内に入り込まないため、目詰まりを防ぐことができる。また、反応時、反応後のカプセル内の化学的安定性を保つことができる。
２．前記カプセル型医療装置は、前記反応面を体液との反応後に洗浄するための洗浄手段を具備したことを特徴とする請求項１、３、付記１に記載の病変検出システム。
（付記２の効果）反応後に反応面を洗浄することで、抗原・抗体をより安定した状態で、体外での検出時まで保存することができる。

３．前記カプセル型医療装置は、体液を吸入する吸入手段と体液を排出する排出手段の少なくとも、いずれか一方を有することを特徴とする請求項１、３、付記１、２に記載の病変検出システム。
（付記３の効果）反応面での体液の滞留を防止し、体液を効率良く反応面に取り入れ、反応を促すことができる。
４．前記カプセル型医療装置は、前記露出制御部が、開閉可能な蓋であることを特徴とした請求項３、付記１〜３に記載の病変検出システム。
５．前記開閉可能な蓋をカプセル外表面に複数個設けたことを特徴とする付記４に記載の病変検出システム。

（付記５の効果）蓋の開け閉めを順に行なうことで、被検体外での検出・解析時に時系列で反応の状態を解析することができる。
６．前記カプセル型医療装置は、前記露出制御部が、前記カプセル型医療装置の外装に設けられた開口部と、前記外装と前記反応面を相対的に移動する駆動部とを有することを特徴とした請求項３、付記１〜３に記載の病変検出システム。
（付記６の効果）反応面が開口部に対して移動することによって、反応面が順に露出されるために、被検体外での検出・解析時に時系列で反応の状態を解析することができる。 ７．前記反応面に固定された抗体が磁性抗体からなることを特徴とした請求項１〜３、付記１〜６に記載の病変検出システム。

８．前記反応面に複数種の抗体を固定したことを特徴とした請求項１〜３、付記１〜７に記載の病変検出システム。
（付記８の効果）食道癌、胃癌、大腸癌の各種腫瘍マーカ抗体、血液成分の抗体等を複数種固定しておくことで、検出・解析時に、どの部位で癌が発生しているか、出血の有無等を診断することができる。
９．前記反応面に時間表示手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３、付記１〜８に記載の病変検出システム。
１０．前記濾過部が、生体物質が付着、凝固しない物質であることを特徴とする付記１〜９に記載の病変検出システム。
（付記１０の効果）濾過の効果を長期に持続することが可能となる。
１１．前記反応面のうち、前記露出制御部において露出されていない部分を保存液で満たす保存手段を設けた事を特徴とする請求項３、付記１〜１０に記載の病変検出システム。（付記１１の効果）反応前の抗体、反応後の抗原・抗体を安定した状態で保持できる。

１２．前記カプセル型医療装置は、撮像素子と結像光学系と画像蓄積手段とを備えることを特徴とする請求項１〜３、付記１〜１１に記載の病変検出システム。
（付記１２の効果）体内において抗原抗体反応した位置における画像を取得して、抗原検出のデータと画像データとを組み合わせることにより、高精度な診断が可能である。
１３．前記撮像素子は、前記露出制御部に連動して撮像を行うことを特徴とする付記１２に記載の病変検出システム。
（付記１３の効果）抗原検出のデータと画像データとの照合が取りやすくなる。
１４．前記撮像素子は、定期的に撮像を行うことを特徴とする付記１２に記載の病変検出システム。
１５．前記カプセル型医療装置は、体内情報のデータを送信する送信手段を有することを特徴とする付記１２〜１４に記載の病変検出システム。
（付記１５の効果）画像データ等の体内情報のデータを体外に送信することにより、画像蓄積手段の容量を小さくすることができる。

本発明の実施例１の病変検出システムを示す図。 カプセル型医療装置の構成例を示す図。 反応面の露出を制御する構造にしたカプセル型医療装置の構成等を示す図。 代表的な動作内容例を示すフローチャート図。 変形例におけるカプセル型医療装置の構成を示す断面図。 本発明の実施例２におけるカプセル型医療装置の構成を示す図。 本発明の実施例３におけるカプセル型医療装置の構成を示す図。

符号の説明

１…病変検出システム
２…患者
３、３Ｂ…カプセル型医療装置
４…解析装置
６…容器
７Ａ〜７Ｃ…反応面
８Ａ〜８Ｃ…フィルム
９…永久磁石
１１…外装体
１２…貫通穴
１３…濾過部材
１４…筒体
１５…モータ
１６…制御回路
１７…電池
１８…反応面
１９…フィルム
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (19)

1. 被検体内において、当該被検体内の抗原と特異的に反応する抗体を固定した反応面を具備したカプセル型医療装置と、
   被検体外において、前記反応面において発生した抗原・抗体反応を検出及び解析するための解析装置と、
   を具備したことを特徴とする病変検出システム。
2. 前記抗原は、腫瘍マーカーまたは血液成分であることを特徴とする請求項１に記載の病変検出システム。
3. 前記反応面は、前記カプセル型医療装置の外表面に設けてあることを特徴とする請求項１に記載の病変検出システム。
4. 前記カプセル型医療装置は、撮像素子と結像光学系と画像蓄積手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載の病変検出システム。
5. 前記反応面が、前記カプセル型医療装置に対して取り外し可能であることを特徴とする請求項１に記載の病変検出システム。
6. 前記反応面に固定された抗体が磁性抗体からなることを特徴とする請求項１に記載の病変検出システム。
7. 前記カプセル型医療装置内に、前記磁性抗体を固定するための永久磁石を備えたことを特徴とする請求項６に記載の病変検出システム。
8. 前記反応面と前記カプセル型医療装置の外表面の間に、前記反応面の露出をコントロールするための露出制御部を具備することを特徴とする請求項１に記載の病変検出システム。
9. 前記カプセル型医療装置は、前記露出制御部が、開閉可能な蓋であることを特徴とする請求項８に記載の病変検出システム。
10. 前記開閉可能な蓋をカプセル外表面に複数個設けたことを特徴とする請求項９に記載の病変検出システム。
11. 前記カプセル型医療装置は、前記露出制御部が、前記カプセル型医療装置の外装に設けられた開口部と、前記外装と前記反応面を相対的に移動する駆動部とを有することを特徴とする請求項８に記載の病変検出システム。
12. 前記反応面に目盛りを設けたことを特徴とする請求項１１に記載の病変検出システム。
13. 前記カプセル型医療装置は、撮像素子と結像光学系と画像蓄積手段とを備えることを特徴とする請求項８に記載の病変検出システム。
14. 前記撮像素子は、前記露出制御部による反応面の露出動作のコントロールに連動して撮像を行うことを特徴とする請求項１３に記載の病変検出システム。
15. 前記撮像素子は、定期的に撮像を行うことを特徴とする請求項１４に記載の病変検出システム。
16. 前記反応面と前記カプセル型医療装置の外表面の間に、体液を濾過するための濾過部を当該カプセル型医療装置と一体的に配置したことを特徴とする請求項１に記載の病変検出システム。
17. 前記カプセル型医療装置は、前記反応面を体液との反応後に洗浄するための洗浄手段を具備したことを特徴とする請求項８に記載の病変検出システム。
18. 前記カプセル型医療装置は、体液を吸入する吸入手段と体液を排出する排出手段の少なくとも、いずれか一方を有することを特徴とする請求項８に記載の病変検出システム。
19. 前記反応面のうち、前記露出制御部において露出されていない部分を保存液で満たす保存手段を前記カプセル型医療装置内部に設けたことを特徴とする請求項８に記載の病変検出システム。

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