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WO2013018464A1 - 位置検出装置、カプセル型内視鏡システムおよびカプセル型内視鏡の位置検出プログラム - Google Patents

位置検出装置、カプセル型内視鏡システムおよびカプセル型内視鏡の位置検出プログラム Download PDF

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Publication number
WO2013018464A1
WO2013018464A1 PCT/JP2012/066168 JP2012066168W WO2013018464A1 WO 2013018464 A1 WO2013018464 A1 WO 2013018464A1 JP 2012066168 W JP2012066168 W JP 2012066168W WO 2013018464 A1 WO2013018464 A1 WO 2013018464A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
capsule endoscope
distance
antenna
receiving
receiving antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/066168
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
直哉 檜垣
政敏 穂満
長谷川　潤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Medical Systems Corp
Original Assignee
Olympus Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Medical Systems Corp filed Critical Olympus Medical Systems Corp
Priority to CN201280037991.XA priority Critical patent/CN103732115B/zh
Priority to JP2013526784A priority patent/JP5519865B2/ja
Priority to EP12819613.6A priority patent/EP2737842B1/en
Publication of WO2013018464A1 publication Critical patent/WO2013018464A1/ja
Priority to US14/092,076 priority patent/US20140163357A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041—Capsule endoscopes for imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; Determining position of diagnostic devices within or on the body of the patient
    • A61B5/061—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
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    • G—PHYSICS
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    • G01S2205/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S2205/01—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations specially adapted for specific applications

Definitions

  • the present invention relates to a position detection device for detecting a position of a capsule endoscope in a subject, a capsule endoscope system having the position detection device, and a position detection program for the capsule endoscope.
  • capsule endoscopes that incorporate an imaging function, a wireless communication function, and the like in a capsule-shaped housing that is sized to be introduced into the digestive tract of a subject such as a patient are known. It has been.
  • This capsule endoscope is swallowed from the subject's mouth and then moves inside the subject such as in the digestive tract by peristaltic motion or the like. Then, the inside of the subject is sequentially imaged to generate image data, and the image data is sequentially wirelessly transmitted.
  • the image data wirelessly transmitted from the capsule endoscope in this way is received by a receiving device provided outside the subject.
  • the image data received by the receiving device is stored in a memory built in the receiving device. After the inspection is completed, the image data stored in the memory of the receiving device is taken into the image display device. An observer such as a doctor or nurse observes an organ image or the like displayed by the image display device and diagnoses the subject.
  • this capsule endoscope moves in the body cavity by a peristaltic motion or the like, it is necessary to correctly recognize at which position in the body cavity the image data transmitted by the capsule endoscope is taken.
  • the electromagnetic waves transmitted by the capsule endoscope are received by a plurality of receiving antennas outside the body cavity, and the position of the capsule endoscope and the position of the capsule endoscope using the Gauss-Newton method or the like from the received intensities of the plurality of received radio signals
  • a capsule medical device that estimates the direction is disclosed (for example, see Patent Document 1).
  • the electromagnetic wave transmitted by the capsule endoscope is received by a plurality of receiving antennas outside the body cavity, and an area where the capsule endoscope can be estimated to be located for each receiving antenna from the received intensities of the plurality of received radio signals is provided.
  • a position detection system for a capsule medical device that detects the intersection of each region as the position of the capsule endoscope has been disclosed (for example, see Patent Document 2).
  • the present invention has been made in view of the above, and has a capsule endoscope position detection device having a certain accuracy while reducing the amount of calculation, a capsule endoscope system and a capsule having the position detection device
  • An object of the present invention is to provide a position detection program for a type endoscope.
  • a position detection device includes a plurality of signals transmitted from a capsule endoscope that is introduced into a subject and moves inside the subject.
  • a position detection device for detecting the position of the capsule endoscope in the subject based on the reception intensity at the reception antenna, wherein each position based on the reception intensity of the signals received by the plurality of reception antennas A first distance that is a distance between the receiving antenna and the capsule endoscope is obtained, and at least two or more of a plurality of spheres having a radius of the first distance corresponding to each receiving antenna with each receiving antenna as a center.
  • a detecting means for detecting the position where the sum of the distances from the spherical surfaces is minimum as the position of the capsule endoscope.
  • the position detection apparatus is the position detection device according to the above invention, wherein each of the plurality of partial regions obtained by dividing the region in the subject where the capsule endoscope may exist is provided by the detection unit. On the other hand, it is determined whether or not the center point of the partial region is located within the region where the at least two or more spheres overlap, and the partial region determined to be located within the region where the two or more spheres overlap A total sum of distances between the center point and each spherical surface is obtained, and the center point of the partial region where the obtained sum is minimum is detected as the position of the capsule endoscope.
  • the detection means is at least two or more with respect to a center point of the partial region that is determined to be located in a region where the at least two or more spheres overlap. For each of the receiving antennas corresponding to each of the spheres, a difference between the first distance corresponding to the receiving antenna and a second distance that is a distance between the center point of the partial area and the receiving antenna is obtained, The sum of the obtained differences is obtained as the sum of the distances between the center point of the partial area and each spherical surface.
  • the detection unit corrects the first distance based on a reception intensity variation of the reception antenna corresponding to the first distance.
  • the position detection apparatus is the position detection device according to the first aspect, wherein the detection means includes a first distance corresponding to the reception antenna, the second distance being a distance between a center point of the partial area and the reception antenna. When the distance is larger than the distance, the first distance is corrected.
  • the detection means may overlap each of the plurality of partial areas with a sphere having a center point of the partial area corresponding to the plurality of receiving antennas. It is characterized by determining whether it is located in the inside of an area
  • the position detection device is characterized in that, in the above invention, the position detection device further comprises a trajectory calculation means for calculating a movement trajectory of the capsule endoscope from the position of the capsule endoscope detected by the detection means. To do.
  • the position detection apparatus is characterized in that, in the above invention, the plurality of reception antennas are further provided.
  • the plurality of reception antennas are provided on a single sheet.
  • the capsule endoscope system includes a capsule endoscope that is introduced into a subject, moves inside the subject, and acquires image information in the subject, and the capsule endoscope A first distance, which is a distance between each receiving antenna and the capsule endoscope, based on each reception intensity of signals received by a plurality of receiving antennas that receive signals including image information transmitted from the endoscope. And the sum of the distances from each spherical surface is the smallest within a region where at least two or more spheres of the plurality of spheres having a radius of the first distance corresponding to each receiving antenna centered on each receiving antenna are overlapped.
  • Detecting means for detecting the position as the position of the capsule endoscope, image information acquired by the capsule endoscope, and position information of the capsule endoscope corresponding to the image information Acquired, characterized in that it comprises a position detecting device and an image display means for displaying the acquired image information and position information.
  • the position detecting device calculates a movement trajectory of the capsule endoscope from the position of the capsule endoscope detected by the detecting means.
  • a trajectory calculating means wherein the image display means displays the image information, and displays the trajectory of the capsule endoscope calculated by the trajectory calculating means in the subject. To do.
  • a capsule endoscope system in the above invention, is a capsule endoscope that is introduced into a subject and moves inside the subject to acquire image information in the subject.
  • a plurality of receiving antennas for receiving signals including image information transmitted from the capsule endoscope, and each receiving antenna and the capsule type based on the reception strengths of signals received by the plurality of receiving antennas A first distance, which is a distance from the endoscope, is obtained, and an inside of a region where at least two or more spheres of a plurality of spheres having a radius of the first distance corresponding to each receiving antenna with each receiving antenna as a center overlap.
  • a receiving device comprising a detecting means for detecting a position where the sum of distances from each spherical surface is minimum as the position of the capsule endoscope, and image information from the receiving device and the image information Acquiring position information of the corresponding capsule endoscope, characterized by comprising image display means for displaying the acquired image information and position information, the.
  • the capsule endoscope position detection program is based on the received intensity of the signal transmitted from the capsule endoscope that is introduced into the subject and moves inside the subject.
  • the position detection device for detecting the position of the type endoscope in the subject is determined by the distance between each reception antenna and the capsule endoscope based on the reception intensity of the signals received by the plurality of reception antennas.
  • a certain first distance is obtained, and from each spherical surface within a region where at least two or more spheres of a plurality of spheres having a radius of the first distance corresponding to each receiving antenna with each receiving antenna as a center are overlapped.
  • a detection procedure for detecting the position where the total sum of the distances is minimum as the position of the capsule endoscope is executed.
  • the capsule endoscope position detection program according to the present invention is obtained by dividing the region in the subject in which the capsule endoscope may exist in the detection procedure. For each of the plurality of partial areas, it is determined whether the center point of the partial area is located within the area where the at least two or more spheres overlap, and the two or more spheres are located within the overlapping area. The sum of the distances between the determined center point of the partial area and each spherical surface is obtained, and the center point of the partial area where the obtained sum is minimum is detected as the position of the capsule endoscope. .
  • the amount of calculation can be suppressed, and each reception antenna obtained based on each reception intensity of the signal received by each of the plurality of reception antennas
  • the first distance which is the distance between the capsule endoscope and the capsule endoscope, is a radius, and the distance from each spherical surface is within a region where at least two spheres of the plurality of spheres centered on each receiving antenna overlap. Since the position where the sum is the minimum is detected as the position of the capsule endoscope, there is an effect that a certain position detection accuracy can be ensured.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system using a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration inside the capsule endoscope illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the receiving apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a processing procedure related to position detection processing in the position information estimation unit illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the position determination process shown in FIG.
  • FIG. 6A is a schematic diagram for explaining position detection of the capsule endoscope.
  • FIG. 6B is a schematic diagram in which the region of FIG.
  • FIG. 6A is divided into four parts each in the x direction, the y direction, and the z direction.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a case where each sphere having a radius corresponding to the first distance corresponding to each reception antenna is cut along the xz plane with each reception antenna as a center.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of the total distance calculation processing shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the movement trajectory calculation process in the subject of the capsule endoscope by the trajectory calculation unit shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the movement trajectory calculation process in the subject of the capsule endoscope by the trajectory calculation unit shown in FIG.
  • FIG. 11 is a flowchart showing another example of the processing procedure of the total distance calculation processing shown in FIG. FIG.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining another example of the total distance calculation process shown in FIG.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining another example of the total distance calculation process shown in FIG.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing another schematic configuration of the capsule endoscope system using the receiving device according to the embodiment of the present invention.
  • 15 is a block diagram showing another configuration of the receiving apparatus shown in FIG.
  • a position detection device a capsule endoscope system, and a capsule endoscope position detection program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • a capsule including a capsule endoscope that is introduced into the body of the subject and captures an in-vivo image of the subject.
  • a type endoscope system is illustrated, but the present invention is not limited to this embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system 1 using a receiving device 5 according to an embodiment of the present invention.
  • a capsule endoscope system 1 includes a capsule endoscope 3 that captures an in-vivo image in a subject 2 and a capsule endoscope 3 that is introduced into the subject 2.
  • a receiving device 5 that receives the transmitted radio signal via the receiving antenna unit 4 and estimates the imaging position of the image data in the subject 2 imaged by the capsule endoscope 3, and the capsule endoscope
  • an information processing device 6 that displays an image corresponding to the image data in the subject 2 imaged by the mirror 3.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the inside of the capsule endoscope 3.
  • the capsule endoscope 3 has a substantially cylindrical or semi-elliptical spherical container 30a having one end formed in a hemispherical dome shape and the other end opened, and an opening of the container 30a.
  • the container 30a is housed in a capsule-type container 30 (housing) comprising a hemispherical optical dome 30b that tightly seals the inside of the container 30a.
  • the capsule container 30 (30a, 30b) is, for example, large enough to be swallowed by the subject 2.
  • at least the optical dome 30b is formed of a transparent material.
  • the capsule endoscope 3 electrically converts an objective lens 32 that forms an image of light incident through the optical dome 30b, a lens frame 33 to which the objective lens 32 is attached, and an optical signal incident by the objective lens 32.
  • the imaging unit 34 that converts the signal to form an imaging signal
  • the illumination unit 35 that illuminates the inside of the subject 2 at the time of imaging
  • the imaging unit 34 and the illumination unit 35 are each driven, and the imaging that is input from the imaging unit 34
  • a plurality of button-type batteries 38 to be supplied and an antenna 39 are provided.
  • the capsule endoscope 3 passes through the esophagus in the subject 2 by being swallowed into the subject 2, and moves in the body cavity by the peristaltic movement of the digestive tract cavity.
  • the capsule endoscope 3 sequentially images the inside of the body cavity of the subject 2 at a minute time interval, for example, every 0.5 seconds while moving in the body cavity, and generates image data in the taken subject 2.
  • the data is sequentially transmitted to the receiving device 5.
  • the receiving device 5 is connected to a sheet-like receiving antenna unit 4 in which a plurality of receiving antennas 40 (40a, 40b, 40c) are arranged by an antenna cable 43.
  • the receiving device 5 receives a radio signal transmitted from the capsule endoscope 3 via each of the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c.
  • the receiving device 5 detects the received electric field strength of the radio signal received from the capsule endoscope 3 for each of the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c, and the inside of the subject 2 based on the received radio signal. Get image data.
  • the receiving device 5 stores the received electric field strength information of each of the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c, time information indicating the time, and the like in a storage unit (see FIG. 15) described later in association with the received image data. To do.
  • the receiving device 5 While the imaging is being performed by the capsule endoscope 3, the receiving device 5 is introduced from the mouth of the subject 2, for example, until it passes through the digestive tract and is discharged from the subject 2. To be carried. The receiving device 5 is removed from the subject 2 after the examination by the capsule endoscope 3 and is connected to the information processing device 6 for transferring information such as image data received from the capsule endoscope 3.
  • Each of the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c has a predetermined position on the seat 44, for example, the subject 2 that is a passage path of the capsule endoscope 3 when the receiving antenna unit 4 is attached to the subject 2. It is arranged at a position corresponding to each internal organ.
  • the arrangement of the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c may be arbitrarily changed according to the purpose of inspection or diagnosis. In this embodiment, three receiving antennas are used. However, the number of receiving antennas need not be limited to three, and may be smaller or larger than three.
  • the information processing apparatus 6 is configured using a workstation or a personal computer including a display unit 66c such as a liquid crystal display.
  • the information processing device 6 displays an image corresponding to the image data in the subject 2 acquired via the receiving device 5.
  • the information processing apparatus 6 includes a cradle 6a that reads image data and the like from the storage unit of the reception apparatus 5, and an operation input device 6b such as a keyboard and a mouse.
  • the cradle 6a is connected to the image data from the memory of the receiving device 5 when the receiving device 5 is mounted, the received electric field strength information associated with the image data, the time information, the identification information of the capsule endoscope 3, and the like. Information is acquired, and the acquired various types of information are transferred to the information processing apparatus 6.
  • the operation input device 6b accepts input from the user.
  • the user operates the operation input device 6b and sees the images in the subject 2 that are sequentially displayed by the information processing apparatus 6, while the living body part inside the subject 2, such as the esophagus, stomach, small intestine, and large intestine. And subject 2 is diagnosed.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the information processing apparatus 6 shown in FIG. 1 .
  • the information processing apparatus 6 is configured using a workstation or a personal computer including a display unit 66c such as a liquid crystal display.
  • the information processing device 6 displays an image corresponding to the image data in the subject 2 acquired via the receiving device 5.
  • a cradle 6 a that reads image data from the memory of the receiving device 5 and an operation input device 6 b such as a keyboard and a mouse are connected to the information processing device 6.
  • the information processing device 6 includes a control unit 61 that controls the entire information processing device 6, a position information estimation unit 62 that estimates position information of the capsule endoscope 3, and image data.
  • a trajectory calculation unit 63 that calculates a movement trajectory of the capsule endoscope 3 in the subject 2 based on the position information of the capsule endoscope 3 estimated by the position information estimation unit 62 for each time, and a capsule endoscope
  • a storage unit 64 that stores image data and signal intensity received from the mirror 3, an input unit 65 that acquires information from an operation input device 6 b such as a keyboard and a mouse, and a display unit 66 c configured by a display. And an output unit 66 configured using a printer, a speaker, and the like.
  • the storage unit 64 includes a hard disk that stores information magnetically, and a memory that loads various programs related to the process when the capsule endoscope system 1 executes the process and electrically stores the programs. It is configured using.
  • the position information estimation unit 62 acquires the maximum signal intensity among the signal intensities received by the respective reception antennas of the reception antenna unit 4, and uses the signal intensity to determine the position information (antenna position) of the capsule endoscope 3. Derived to estimate the position of the capsule endoscope 3.
  • the position information estimation unit 62 includes a distance calculation unit 621, a total distance calculation unit 622, and a position determination unit 623.
  • the distance calculation unit 621 performs the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c based on the reception field strengths of the signals received by the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c, respectively, at the position detection timing. And a first distance that is a distance between the capsule endoscope 3 and the capsule endoscope 3 is obtained.
  • the sum total distance calculation unit 622 has each predetermined unit region within a region where at least two or more spheres of a plurality of spheres having a radius of the first distance corresponding to each reception antenna with each reception antenna as a center. For the total distance from each spherical surface.
  • the position determination unit 623 calculates a predetermined position of the unit region where the total sum of the distances from each spherical surface is the smallest among the total sums of the distances from the spherical surfaces of the unit regions obtained by the total distance calculation unit 622 from the capsule endoscope. The position of 3 is determined.
  • the information processing apparatus 6 includes a distance calculation unit 621, a total distance calculation unit 622, and a position determination unit 623, and signals received by the plurality of first reception antennas 40a to 40c.
  • the first distance which is the distance between each of the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c and the capsule endoscope 3, is obtained based on each received intensity, and each of the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna is obtained.
  • Position detection processing is performed to detect the position where the sum of the positions of the capsule endoscope 3 becomes the minimum.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure related to position detection processing in the position information estimation unit 62 shown in FIG.
  • the position information estimation unit 62 acquires the signal strengths of the reception signals of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c at the position detection timing (step S1). Subsequently, the position information estimation unit 62 performs position determination processing for determining the position of the capsule endoscope 3 (step S2). Thereafter, the trajectory calculation unit 63 uses the capsule endoscope 3 based on the position information of the capsule endoscope 3 determined by the position information estimation unit 62 and the position of the capsule endoscope 3 detected so far. A movement locus calculation process (step S3) for calculating a movement locus of the mirror 3 within the subject 2 is performed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the position determination process shown in FIG.
  • the distance calculation unit 621 uses the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c and the capsules based on the signal strengths of the reception signals of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c. obtaining the distance r n between the mold endoscope 3 as a first distance (step S11).
  • the distance calculation unit 621 obtains the voltage V n of the received signal based on the received electric field strength of the received signal acquired for each of the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c, and the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna. respectively to obtain the distance r n between the first receiving antenna 40a ⁇ third receiving antenna 40c and the capsule endoscope 3 using equation (1) below for each 40c.
  • K is a constant determined by the characteristics of each of the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c
  • ⁇ is an attenuation coefficient of the living tissue.
  • the constant K and the attenuation coefficient ⁇ are derived from actually measured values measured in advance. Since the constant K and the attenuation coefficient ⁇ vary depending on the frequency, when the reception frequency changes, the reception frequency is determined and calculated before performing the position determination process.
  • identification information including frequency information, product type, version information, and the like is stored in the storage unit of the reception antenna unit 4, and the reception apparatus 5 stores the identification information stored in the storage unit of the antenna unit 4. It is acquired and stored in a storage unit (not shown) in the receiving device 5 in association with the image data.
  • n is an identification coefficient for identifying a receiving antenna.
  • first receiving antenna 40a to third receiving antenna 40c are set as receiving antennas. Therefore, n is 1 to 3.
  • the total distance calculation unit 622 has a predetermined position that is located within a region where at least two spheres overlap each other among a plurality of spheres having a radius of the first distance corresponding to each reception antenna with each reception antenna as a center.
  • a total distance calculation process is performed for each unit area to determine the total distance from each spherical surface (step S12).
  • the position determination unit 623 obtains a predetermined position of the unit region where the total distance from each spherical surface is the smallest among the sums of the distances from each spherical surface of each unit region obtained by the total distance calculation unit 622 (step S13).
  • the acquired position is determined as the position of the capsule endoscope 3 (step S14).
  • the receiving device 5 or the information processing device 6 detects an image that is not displayed, and adds non-display information (flag) to the image that is not displayed. Accordingly, the position information estimation unit 62 determines whether or not to execute the position determination process based on the non-display information added to the image.
  • a predetermined unit area to be calculated in the total distance calculation process will be described.
  • a predetermined possible region T in which the capsule endoscope 3 can exist is set according to the purpose of examination or diagnosis.
  • This possible region T is set according to the size of the body of the subject 2 and is, for example, a region made of a cube of 300 mm ⁇ 300 mm ⁇ 300 mm as shown in FIG. 6A.
  • the existence possible region T is set so that the sheet-like surface of the receiving antenna unit 4 coincides with one boundary surface.
  • the reception antenna unit 4 is provided on an XY plane that is one boundary surface of the existence possible region T.
  • the possible region T of the capsule endoscope 3 is divided into a plurality of partial regions according to the desired accuracy.
  • the center of the boundary surface where the receiving antenna unit 4 is located is the origin, and three axes (X axis, Y axis) that are parallel to any side of the possible area T and orthogonal to each other.
  • An example is shown in which an orthogonal coordinate system XYZ having an axis and a Z axis is divided into four in each axis direction.
  • Each partial area P is set as a predetermined unit area, and a total distance calculation process is performed on the center of each partial area P.
  • the actual partial area P is set according to the size of the capsule endoscope 3 and the interval of the position detection timing, and is divided into 64 partial areas as described above, for example, 10 mm ⁇ 10 mm ⁇ 10 mm. Are divided into 27000 partial areas.
  • Total distance calculating unit 622 for each of the plurality of partial regions P, the center point of the partial region P has a radius and the distance r n is a first distance corresponding to the receiving antennas around the respective receiving antennas After determining whether or not each sphere is within the overlapping area, the sum of the distances from each sphere at the center point of the partial area P determined to be within the overlapping area is obtained.
  • FIG. 7 shows the case of cutting each sphere a first distance r n corresponding to the receiving antennas around the respective receiving antenna and radius xz plane. Further, in FIG. 7 shows the reference position to Q 1 first receiving antenna 40a, and a reference position Q 2 of the second receiving antenna 40b.
  • the total distance calculation unit 622 first determines that the center point of each partial region P to be determined is It is determined whether or not they are located inside the spheres C 1 and C 2 .
  • the first distance is the distance of the first receiving antenna 40a and the capsule endoscope 3 and r 1
  • the total distance calculation unit 622 is a distance d a1 between the center point of the determination target partial region P and each reception antenna, and the first distance that is the distance between the reception antenna and the capsule endoscope 3. Are compared with each other, it is determined whether or not the center point of the partial area P to be determined is located inside the sphere corresponding to the receiving antenna.
  • the point P a is, it is determined whether the distance r 1 around the reference position to Q 1 first receive antenna 40a is located within a sphere C 1 to radius. Since the distance d a1 between the point P a and the reference point Q 1 of the first receiving antenna 40a is smaller than the distance r 1 between the first receiving antenna 40a and the capsule endoscope 3, the total distance calculating unit 622 , the point P a is, it is determined that the r 1 around the reference position to Q 1 first receive antenna 40a is located within a sphere C 1 to radius.
  • the total sum distance calculation unit 622, the point P a determines whether located within the sphere C 2 to the r 2 around the reference position Q 2 of the second receiving antenna 40b and radius. Since the distance d a2 between the point P a and the reference point Q 2 of the second receiving antenna 40b is smaller than the distance r 2 between the second receiving antenna 40b and the capsule endoscope 3, the total distance calculating unit 622 , the point P a is, it is determined that the distance r 2 around the reference position Q 2 of the second receiving antenna 40b is located within a sphere C 2 whose radius.
  • the total sum distance calculation unit 622 if the distance between the reference point of the point P a and the third receiving antenna 40c determines that the third smaller than the distance r 3 between the receiving antenna 40c and the capsule endoscope 3 the center point P a for the partial region is determined to be located inside each sphere overlap region to the r n and the radius is a first distance corresponding to the receiving antennas around the respective receiving antennas.
  • the central point of the judgment target partial region P is P b point shown in FIG. 7 as an example.
  • the point P b determines whether located within the sphere C 1 a r 1 around the reference position to Q 1 first receive antenna 40a and radius. As shown in FIG. 7, and the point P b, the distance d b1 of the reference point to Q 1 first receiving antenna 40a is greater than the distance r 1 between the first receiving antenna 40a and the capsule endoscope 3.
  • the total distance calculation unit 622 corrects the first distance r 1 corresponding to the first reception antenna 40a based on the reception intensity variation of the first reception antenna 40a in order to continue the calculation process.
  • the subsequent first distance r 1 ′ is compared with the distance d b1 .
  • the total distance calculation unit 622 corrects only the first distance r 1 corresponding to the first reception antenna 40a to be compared, and also first distances r n of all reception antennas including the first reception antenna 40a. May be corrected based on the reception intensity variation of each receiving antenna.
  • the distance d b1 is to become a first distance r 1 'following the magnitude of the corrected total distance calculating portion 622
  • the point P b is, the first It is determined that the antenna is located within the sphere C 1 ′ centered on the reference position Q 1 of the receiving antenna 40 a and having the corrected first distance r 1 ′ as the radius. Then, the total sum distance calculation unit 622, the point P b determines whether located within the sphere C 2 to the r 2 around the reference position Q 2 of the second receiving antenna 40b and radius.
  • the sum distance calculating unit 622, the point P b is, determines that the r 2 around the reference position Q 2 of the second receiving antenna 40b is located within a sphere C 2 whose radius.
  • the total sum distance calculation unit 622 the distance between the reference point of the point P b and the third receiving antenna 40c determines that less than the distance r 3 between the third receiving antenna 40c and the capsule endoscope 3 in this case, the center point P b of the partial region is determined to be located inside each sphere overlap region to the r n and the radius is a first distance corresponding to the receiving antennas around the respective receiving antennas .
  • the total distance calculation unit 622 determines whether or not the point P c is located in the sphere C 1 centered on the reference position Q 1 of the first receiving antenna 40a and having a radius r 1 . As shown in FIG. 7, the distance d c1 between the point P c and the reference point Q 1 of the first receiving antenna 40a is larger than the distance r 1 between the first receiving antenna 40a and the capsule endoscope 3. Further, since the distance d c1 is larger than the corrected first distance r 1 ′, the total distance calculation unit 622 causes the point P c to be corrected with the reference position Q 1 of the first receiving antenna 40a as the center.
  • the total distance calculation unit 622 performs the processing for all the reception antennas with respect to each of the plurality of partial regions P obtained by dividing the region in the subject 2 where the capsule endoscope 3 can exist. , when the second distance is a distance between the center point of the judgment target partial region P and the receiving antenna is determined to be smaller than the distance r n corresponding to the receiving antenna, the center point of the partial region P is, each It is determined that all the spheres corresponding to the receiving antenna are located within the overlapping region.
  • a sum distance calculation unit 622 when the second distance d is the distance between the center point of the judgment target partial region P and the receiving antenna is larger than the distance r n corresponding to the receiving antenna, the receiving antenna based on the received intensity variation, the distance r n are corrected, and can continue the correct calculation process. Then, the total distance calculation unit 622 calculates the sum of the distances between the center points of the partial areas P determined to be located within the area where all the spheres corresponding to the respective reception antennas overlap and the spherical surfaces.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of the total distance calculation processing shown in FIG.
  • a distance d mn between the n-th receiving antenna (in this case, the first receiving antenna 40a) and the center point of the partial area P m (in this case, the partial area P 1 ) is acquired (step S23).
  • the total sum distance calculation unit 622 compares the r n is a first distance corresponding to the obtained distance d mn and the n receiving antenna, the distance d mn is first corresponding to the n receiving antenna distance a is the distance r or n is less than whether the judged (step S24).
  • Total distance calculating portion 622 if the distance d mn is determined to not less distance r n corresponding to the n receiving antenna (step S24: No), i.e., the distance the distance d mn corresponds to the n receiving antenna r n If more greater, it is determined whether or not already corrected in the current partial area P m (step S25).
  • Step S25 No
  • correction process for correcting the distance r n corresponding to the reception intensity variation of the n receiving antenna after the was performed step S26
  • the process returns to step S24 is compared with the distance r n and the distance d mn corrected, the distance d mn is equal to or less than the distance r n corrected.
  • the capsule endoscope 3 uses the center point of the partial area P m. than, be determined to be located farther distance from the n-th receive antenna, it can be determined that not located within the sphere of the distance r n and the radius around the n-th receiving antenna, the capsule endoscope 3 It can be excluded from the area estimated to exist. Accordingly, the total sum distance calculating section 622, the center point of the partial region P m is determined to be rejected as an estimated position of the capsule endoscope 3 (step S27), the estimated position of the capsule endoscope 3 Exclude from
  • the central point of the partial region P m of the determination subject, for all the receiving antennas, each distance r n around the respective receiving antennas It can be determined that it is located inside a sphere having a radius of. That is, the center point of the partial region P m of the determination target can be determined to be located within the area where all the balls which each distance r n and the radius around the respective receiving antennas overlap.
  • the total distance calculation unit 622 calculates a total distance D m that is the sum of the distances (r n ⁇ d mn ) between the center point of this partial region P m and each spherical surface with respect to n (step S30). Specifically, the total distance calculation unit 622 calculates the total distance D m using the following equation (2).
  • the central point of the partial region P m and the calculating a sum distance D m is the sum of the distance between the spherical surface.
  • the next partial area P 2 determines whether located inside the area where all the balls which each distance r n and the radius around the respective receiving antennas overlap.
  • the total distance calculation unit 622 outputs each total distance Dm calculated for each partial region to the position determination unit 623 (step S33).
  • the distance calculation process ends.
  • identification information including frequency information, product type, version information, and the like is stored in the storage unit of the receiving antenna unit 4, and the receiving device 5 receives the antenna unit 4. Is stored in a storage unit (not shown) in the receiving device 5 in association with the image data.
  • the total distance calculation unit 622 may change the parameter of the position of the receiving antenna used for the total distance calculation using the identification information corresponding to the image data.
  • the position of the capsule endoscope 3 detected by the position information estimation unit 62 is sequentially stored in the storage unit 64, and together with the position of the capsule endoscope 3 detected so far, the locus calculation unit 63 is used to calculate the movement trajectory of the capsule endoscope 3 in the subject 2.
  • the detection position of the capsule endoscope 3 includes an error due to an arrangement error, noise, or the like of each receiving antenna.
  • the capsule type obtained using each of these detection positions.
  • the movement locus Lp of the endoscope 3 may be shifted from the actual movement locus Lc of the capsule endoscope 3 in some cases. Since the capsule endoscope 3 moves inside the organ in the subject 2, it is considered that the capsule endoscope 3 does not actually move greatly in a short time.
  • the trajectory calculation unit 63 performs trajectory calculation while executing correction processing such as median filter processing for obtaining a median from three coordinates including one before and after, for example, at the coordinates that are temporally forward and backward.
  • correction processing such as median filter processing for obtaining a median from three coordinates including one before and after, for example, at the coordinates that are temporally forward and backward.
  • the trajectory calculation unit 63 can acquire a movement trajectory Lc that is closer to the actual movement trajectory Lp.
  • the movement trajectory Lc becomes that placement errors or noise affect the detection position A 2 that is offset greatly from due the the position actual movement locus Lp to each receive antenna is reduced.
  • the locus calculation unit 63 is not limited to the median filter processing, and performs locus calculation while executing moving average processing for obtaining an average value of five coordinates including two front and rear, for example, and the arrangement error and noise of each receiving antenna are calculated.
  • the movement trajectory of the capsule endoscope 3 in which the influence of the above or the like is reduced may be obtained.
  • low pass filter processing may be used.
  • the low-pass filter process may be executed from the forward direction and the reverse direction of time to obtain a movement trajectory without time delay.
  • the calculated movement trajectory is displayed on the information processing device 6 together with the image data.
  • the calculation process is simple compared to the case where both the position and the orientation of the capsule endoscope are obtained. Therefore, the calculation amount can be suppressed and the position estimation process can be speeded up.
  • the first distance that is the distance between each receiving antenna and the capsule endoscope 3 obtained based on each receiving intensity of the signal received by each of the plurality of receiving antennas is set.
  • the position where the sum of the distances from each spherical surface is minimum is detected as the position of the capsule endoscope 3 in the area where all of the plurality of spheres having the radius overlap. It is clear that the capsule endoscope 3 is located inside a region where all of a plurality of spheres having a radius of the first distance, which is the distance between each receiving antenna and the capsule endoscope 3, overlap.
  • the position where the total sum of the distances from each spherical surface is the minimum is estimated as the position of the capsule endoscope 3 in the region where the plurality of spheres overlap.
  • the position detection accuracy can be ensured and the estimation of the movement trajectory of the capsule endoscope 3 in the subject 2 can be further accurate.
  • the sheet-like reception antenna unit 4 in which a plurality of reception antennas 40 are arranged since the sheet-like reception antenna unit 4 in which a plurality of reception antennas 40 are arranged is used, it is not necessary to adjust the arrangement position of each reception antenna 40 every time an inspection is performed. Furthermore, since the receiving antenna unit 4 in which the position of each receiving antenna 40 is determined in advance is used, the problem of reduced accuracy in the position estimation processing of the capsule endoscope 3 due to the displacement of each receiving antenna 40 is also avoided. it can.
  • the center point of the partial region P is, a plurality of the distance r n corresponding to the receiving antennas around the respective receiving antenna and the radius
  • the total distance calculation unit 622 does not necessarily determine whether all the spheres are inside the overlapping region. For example, it may be determined whether or not the center point of the partial region P is located in an area where two spheres corresponding to two reception antennas of three reception antennas overlap.
  • the total distance calculation unit 622 is configured so that the center point of the partial region P is equal to or greater than a predetermined number of the plurality of reception antennas even when the center point of the partial region P is not within the region where all the spheres corresponding to all reception antennas overlap. If each sphere corresponding to the receiving antenna is located within the overlapping region, the center point may not be adopted and the process may be performed to obtain the sum of the distances from each spherical surface.
  • FIG. 11 is a flowchart showing another example of the processing procedure of the total distance calculation processing shown in FIG.
  • a distance d mn between the nth receiving antenna (in this case, the first receiving antenna 40a) and the center point of the partial area P m (in this case, the partial area P 1 ) is acquired (step S43).
  • the total sum distance calculation unit 622 compares the r n is a first distance corresponding to the obtained distance d mn and the n receiving antenna, the distance d mn is first corresponding to the n receiving antenna distance a is the distance r or n is less than whether the judged (step S44).
  • Step S46 Yes
  • this partial region P m is in a region where all the hemispheres corresponding to the respective reception antennas overlap
  • 1 is added to the number q of the partial areas P in the area where all the hemispheres corresponding to the receiving antenna overlap (step S50).
  • step S51 Yes
  • step S53 the number q of the partial regions P in the region where all the hemispheres corresponding to the respective reception antennas overlap is greater than zero. It is determined whether it is larger (step S53).
  • step S53 determines that q is not greater than 0 (step S53: No), that is, there is at least one partial region P in the region where all the hemispheres corresponding to the respective reception antennas overlap. If it is determined that not, for all receiving antennas, correction processing after performing correcting the distance r n corresponding to the receiving intensity variation of each receiving antenna (step S54), the process returns to step S41, again, performing a sum distance calculation processing for each partial region P 1.
  • step S53 when the total distance calculation unit 622 determines that q is larger than 0 (step S53: Yes), since there are one or more partial regions P in the region where all the hemispheres corresponding to the respective reception antennas overlap, and it outputs the sum distance D m calculated for subregions as the position determining unit 623 (step S55), and ends the summation distance calculation processing.
  • the total distance is calculated for all the partial areas P m , and only when it is determined that the partial area is not located inside the area where any spheres overlap.
  • Correction processing for correcting the first distance may be performed in response to variations in reception intensity of all reception antennas.
  • the partial area to be determined may be limited according to the position of the capsule endoscope 3 estimated last time instead of all the partial areas.
  • the area Se shown in FIG. 12 is obtained as an area where all the spheres overlap in the previous total distance calculation process, a range in which the capsule endoscope 3 can move around the area Se is added.
  • each processing of the total distance calculation processing may be executed to reduce the calculation amount.
  • the size of the divided partial area may be changed in correspondence with the area where all the spheres obtained in the previous total distance calculation process overlap.
  • the capsule endoscope 3 After determining the distance r n between the first receiving antenna 40a ⁇ third receiving antenna 40c and the capsule endoscope 3, as the total sum distance calculation processing, the capsule endoscope 3 Although the case where the possible area is divided into a plurality of partial areas and each process is performed on each of the partial areas and the position of the capsule endoscope 3 is determined has been described as an example, the present invention is not limited to this. Central example, obtains the distance r n between the first receiving antenna 40a ⁇ third receiving antenna 40c and the capsule endoscope 3, as shown in FIG.
  • each first receiving antenna 40a ⁇ third receiving antenna 40c finding all of the plurality of spheres Ca ⁇ Cc overlap region Sd to the distance r n and the radius corresponding to the receiving antennas as. Since the receiving antenna unit 4 is provided on the XY plane, which is one boundary surface of the region where the capsule endoscope 3 can exist, the spheres Ca to Cc that can be estimated that the actual capsule endoscope 3 is located. May be considered as a hemisphere as shown in FIG. Thereafter, the position Dc in the region Sd where the sum of the distances to the spherical surfaces is minimized is calculated using the steepest descent method, the Gauss-Newton method, or the like.
  • r n denotes a distance between the reference position and the capsule endoscope 3 of the n receiving antenna
  • d n (x, y, z) is a reference position of the n receiving antenna Indicates the distance from the target position. Since the region where the capsule endoscope 3 is positioned is inner from each sphere Ca ⁇ Cc, r n -d n (x, y, z) ⁇ 0 and becomes d n (x, y, z ) May be calculated.
  • the case where three receiving antennas are used has been described as an example.
  • the number of receiving antennas need not be limited to three, for example, the capsule of FIG.
  • a seat 44A in which eight receiving antennas 40a to 40h are arranged may be used.
  • the arrangement of the plurality of receiving antennas may be arbitrarily changed according to the purpose of inspection or diagnosis.
  • the information processing apparatus 6 includes the position information estimation unit 62 and the trajectory calculation unit 63 and estimates the position of the capsule endoscope 3 to calculate the trajectory.
  • the receiving apparatus of the endoscope system 1 may include an estimation unit that estimates position information and a trajectory calculation unit, and may be configured to estimate the position of the capsule endoscope 3 from which the image data is captured.
  • FIG. 15 is a block diagram showing another configuration of the receiving apparatus shown in FIG.
  • the receiving device 5B shown in FIG. 15 includes the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c described above, an antenna switching selection switch unit 49 that selectively switches the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c, A transmission / reception circuit 50 for performing a process such as demodulation on a radio signal received via any one of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c selected by the antenna switching selection switch unit 49; 50, a signal processing circuit 51 that performs signal processing for extracting image data and the like from a radio signal output from the radio signal 50, and a received electric field strength detector 52 that detects the received electric field strength based on the intensity of the radio signal output from the transmission / reception circuit 50 And alternatively switch the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c to switch the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna.
  • the control unit 59 includes a position information estimation unit 593 having the same function as the position information estimation unit 62 shown in FIG. 3 and a locus calculation unit 597 having the same function as the locus calculation unit 63.
  • the 1st receiving antenna 40a has the antenna part 41a, the active circuit 42a, and the antenna cable 43a.
  • the antenna unit 41 a is configured using, for example, an open antenna or a loop antenna, and receives a radio signal transmitted from the capsule endoscope 3.
  • the active circuit 42a is connected to the antenna unit 41a, and performs impedance matching of the antenna unit 41a, amplification and attenuation of the received radio signal, and the like.
  • the antenna cable 43a is configured using a coaxial cable, one end is connected to the active circuit 42a, and the other end is electrically connected to the antenna switching selection switch unit 49 and the antenna power source switching selection unit 53 of the receiving device 5, respectively. .
  • the antenna cable 43a transmits a radio signal received by the antenna unit 41a to the receiving device 5 and transmits power supplied from the receiving device 5 to the active circuit 42a.
  • the 2nd receiving antenna 40b and the 3rd receiving antenna 40c have the structure similar to the 1st receiving antenna 40a, description is abbreviate
  • the antenna switching selection switch unit 49 is configured using a mechanical switch or a semiconductor switch.
  • the antenna switching selection switch unit 49 is electrically connected to each of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c via a capacitor C1.
  • the antenna switching selection switch unit 49 selects the receiving antenna 40 indicated by the switching signal S1.
  • the radio signal received via the selected first reception antenna 40a to third reception antenna 40c is output to the transmission / reception circuit 50. Note that the capacitance of the capacitor connected to each of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c is equal to the capacitance of the capacitor C1.
  • the transmission / reception circuit 50 performs predetermined processing such as demodulation and amplification on the radio signal received via the reception antenna 40 (the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c) selected by the antenna switching selection switch unit 49. Are output to the signal processing circuit 51 and the received electric field strength detection unit 52, respectively.
  • the signal processing circuit 51 extracts image data from the radio signal input from the transmission / reception circuit 50, and performs predetermined processing such as various image processing and A / D conversion processing on the extracted image data. Output to the control unit 59.
  • the received electric field strength detection unit 52 detects a received electric field strength corresponding to the strength of the radio signal input from the transmission / reception circuit 50, and receives a received electric field strength signal (RSSI: Received Signal Strength Indicator) corresponding to the detected received electric field strength. Output to the control unit 59.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • the antenna power supply switching selector 53 is electrically connected to each of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c via the coil L1.
  • the antenna power supply switching selection unit 53 supplies power to the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c selected by the antenna switching selection switch unit 49 via the antenna cable 43 (43a to 43c).
  • the antenna power source switching selection unit 53 includes a power source switching selection switch unit 531 and an abnormality detection unit 532. Note that the electrical characteristics of the coils connected to each of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c are equal to the electrical characteristics of the coil L1.
  • the power supply selection switch unit 531 is configured using a mechanical switch or a semiconductor switch. When the selection signal S2 for selecting the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c that supplies power is input from the control unit 59, the power supply selection selection switch unit 531 receives the first reception antenna 40a indicated by the selection signal S2. The third receiving antenna 40c is selected, and power is supplied only to the selected first receiving antenna 40a to third receiving antenna 40c.
  • the abnormality detection unit 532 has an abnormality in the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c that supplies power when an abnormality has occurred in the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c that supplies power. An abnormal signal indicating this is output to the control unit 59.
  • the display unit 54 is configured using a display panel made of liquid crystal, organic EL (Electro Luminescence), or the like.
  • the display unit 54 displays various information such as an image corresponding to the image data captured by the capsule endoscope 3, the operating state of the receiving device 5, patient information of the subject 2, and examination date / time.
  • the operation unit 55 can input an instruction signal such as changing the imaging cycle of the capsule endoscope 3.
  • the signal processing circuit 51 sends the instruction signal to the transmission / reception circuit 50, and the transmission / reception circuit 50 modulates the instruction signal and transmits it from the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c.
  • Signals transmitted from the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c are received by the antenna 39 and demodulated by the transmission / reception circuit 37.
  • the circuit board 36 operates, for example, to change the imaging cycle in response to the instruction signal. Etc.
  • the storage unit 56 is configured using a semiconductor memory such as a flash memory or a RAM (Random Access Memory) that is fixedly provided inside the receiving device 5.
  • the storage unit 56 also stores image data captured by the capsule endoscope 3 and various types of information associated with the image data, such as estimated position information of the capsule endoscope 3, received electric field strength information, and radio signals.
  • the identification information for identifying the receiving antenna that received the signal is stored.
  • the storage unit 56 stores various programs executed by the receiving device 5.
  • the storage unit 56 may be provided with a function as a recording medium interface that reads information stored in the recording medium while storing information from a recording medium such as a memory card from the outside.
  • the I / F unit 57 has a function as a communication interface, and performs transmission / reception in the mutual direction with the information processing apparatus via the cradle 6a.
  • the power supply unit 58 includes a battery that is detachable from the receiving device 5 and a switch unit that switches between on and off states.
  • the power supply unit 58 supplies necessary driving power to each component of the receiving device 5 in the on state, and stops driving power supplied to each component of the receiving device 5 in the off state.
  • the control unit 59 is configured using a CPU (Central Processing Unit) or the like.
  • the control unit 59 reads out and executes a program from the storage unit 56, and gives instructions to each unit constituting the reception device 5, data transfer, and the like, and comprehensively controls the operation of the reception device 5.
  • the control unit 59 includes a selection control unit 591, an abnormality information addition unit 592, a position information estimation unit 593, and a trajectory calculation unit 597.
  • the selection control unit 591 selects one of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c that receives a radio signal transmitted from the capsule endoscope 3, and selects the selected first reception antenna 40a to the first reception antenna 40a.
  • 3 Control is performed to supply power only to the receiving antenna 40c.
  • the selection control unit 591 determines the image signal reception timing based on the electric field reception intensity of each of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c detected by the reception electric field intensity detection unit 52 at the timing of antenna selection. At this time, one receiving antenna 40 that receives a radio signal including an image signal transmitted from the capsule endoscope 3 is selected, and at the time of image signal reception timing, the selected first receiving antenna 40a to the third receiving antenna are selected.
  • the selection control unit 591 receives the first reception antenna 40a to the third reception that receives the radio signal including the image signal from each of the first reception antenna 40a to the third reception antenna 40c.
  • the reception field strength detector 52 detects the reception field strength of each reception antenna, and then supplies power to only the selected first reception antenna 40a to third reception antenna 40c. Therefore, the antenna switching selection switch unit 49 is driven.
  • the abnormality information adding unit 592 performs each first signal on the radio signal received by the reception antenna 40. Abnormality information indicating that an abnormality has occurred in any one of the receiving antennas 40a to 40c is added and output to the storage unit 56. Specifically, the abnormality information adding unit 592 adds abnormality information (flag) to the image data in which the signal processing circuit 51 performs signal processing on the radio signals received by the first receiving antenna 40a to the third receiving antenna 40c. And output to the storage unit 56.
  • the position information estimation unit 593 includes a distance calculation unit 594 having the same function as the distance calculation unit 621 shown in FIG. 3, a total distance calculation unit 595 having the same function as the total distance calculation unit 622, and a position determination unit. And a position determination unit 596 having the same function as that of H.623.
  • the receiving device and the capsule endoscope system of the present invention are useful for detecting the position of the capsule endoscope introduced into the subject, and in particular, image data captured by the capsule endoscope is an image processing device. This is suitable for diagnostic processing.

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Abstract

　計算量を抑えつつ、一定の精度を有するカプセル型内視鏡の位置検出装置、該位置検出装置を有するカプセル型内視鏡システムおよびカプセル型内視鏡の位置検出プログラムを提供する。情報処理装置６は、複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに各受信アンテナとカプセル型内視鏡との距離である第１の距離ｒｎを求め、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する距離ｒｎを半径とする複数の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置をカプセル型内視鏡の位置として推定する位置情報推定部６２を備える。

Description

位置検出装置、カプセル型内視鏡システムおよびカプセル型内視鏡の位置検出プログラム
　本発明は、カプセル型内視鏡の被検体内における位置を検出する位置検出装置、該位置検出装置を有するカプセル型内視鏡システムおよびカプセル型内視鏡の位置検出プログラムに関する。
　従来、内視鏡の分野では、患者等の被検体の消化管内に導入可能な大きさに形成されたカプセル形状の筐体内に撮像機能や無線通信機能等を内蔵したカプセル型内視鏡が知られている。このカプセル型内視鏡は、被検体の口から飲み込まれた後、蠕動運動等によって消化管内等の被検体内部を移動する。そして、被検体内部を順次撮像して画像データを生成し、この画像データを順次無線送信する。
　このようにしてカプセル型内視鏡から無線送信された画像データは、被検体の外部に設けられた受信装置に受信される。受信装置が受信した画像データは、受信装置に内蔵されたメモリに記憶される。検査終了後、受信装置のメモリに蓄積された画像データは、画像表示装置に取り込まれる。医師や看護師等の観察者は、画像表示装置が表示する臓器画像等を観察し、被検体の診断が行なわれる。
　このカプセル型内視鏡は、蠕動運動等により体腔内を移動するため、カプセル型内視鏡により送信された画像データが、体腔内のどの位置で撮影されたか正しく認識することが必要となる。
　このため、カプセル型内視鏡が送信した電磁波を体腔外の複数の受信アンテナにより受信し、受信した複数の無線信号の受信強度からガウス・ニュートン法などを用いてカプセル型内視鏡の位置および向きを推定するカプセル型医療装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、カプセル型内視鏡が送信した電磁波を体腔外の複数の受信アンテナにより受信し、受信した複数の無線信号の受信強度から、受信アンテナごとにカプセル型内視鏡が位置すると推定できる領域を求め、各領域の交点をカプセル型内視鏡の位置として探知するカプセル型医療装置の位置探知システムが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００７－０００６０８号公報 特開２００６－２７１９８７号公報
　しかしながら、特許文献１のようにガウス・ニュートン法などの複雑な計算処理を行ってカプセル型内視鏡の位置および向きを推定する場合、位置および向きを更新しながら算出推定するため、計算量が多く、位置推定処理を高速化することが難しかった。
　また、特許文献２に記載の位置探知システムにおいては、カプセル型内視鏡の向きを推定せずに、単に各領域の交点をカプセル型内視鏡の位置として探知するのみであったため、カプセル型内視鏡の位置探知精度が大きく低下してしまうという問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、計算量を抑えつつ、一定の精度を有するカプセル型内視鏡の位置検出装置、該位置検出装置を有するカプセル型内視鏡システムおよびカプセル型内視鏡の位置検出プログラムを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる位置検出装置は、被検体に導入されて該被検体の内部を移動するカプセル型内視鏡から送信された信号の複数の受信アンテナにおける受信強度をもとに前記カプセル型内視鏡の前記被検体内における位置を検出する位置検出装置であって、前記複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに各受信アンテナと前記カプセル型内視鏡との距離である第１の距離を求め、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する前記第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置を前記カプセル型内視鏡の位置として検出する検出手段を備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる位置検出装置は、上記発明において、前記検出手段は、前記カプセル型内視鏡が存在しうる前記被検体内での領域を分割したことによって得られる複数の部分領域の各々に対し、前記部分領域の中心点が前記少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断し、前記２以上の球が重なり合う領域の内部に位置すると判断した前記部分領域の中心点と各球面との距離の総和を求めて、求めた総和が最小となる前記部分領域の中心点を前記カプセル型内視鏡の位置として検出することを特徴とする。
　また、本発明にかかる位置検出装置は、上記発明において、前記検出手段は、前記少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部に位置すると判断した前記部分領域の中心点に対して、前記少なくとも２以上の球にそれぞれ対応する前記受信アンテナごとに、前記受信アンテナに対応する前記第１の距離と、前記部分領域の中心点と前記受信アンテナとの距離である第２の距離との差分を求め、求めた各差分の総和を前記部分領域の中心点と各球面との距離の総和として取得することを特徴とする。
　また、本発明にかかる位置検出装置は、上記発明において、前記検出手段は、前記第１の距離に対応する前記受信アンテナの受信強度ばらつきをもとに前記第１の距離を補正することを特徴とする。
　また、本発明にかかる位置検出装置は、上記発明において、前記検出手段は、前記部分領域の中心点と前記受信アンテナとの距離である第２の距離が前記受信アンテナに対応する前記第１の距離よりも大きい場合に、前記第１の距離を補正することを特徴とする。
　また、本発明にかかる位置検出装置は、上記発明において、前記検出手段は、前記複数の部分領域の各々に対し、前記部分領域の中心点が前記複数の受信アンテナに対応する球の全てが重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断することを特徴とする。
　また、本発明にかかる位置検出装置は、上記発明において、前記検出手段が検出したカプセル型内視鏡の位置から前記カプセル型内視鏡の移動軌跡を算出する軌跡算出手段を備えることを特徴とする。
　また、本発明にかかる位置検出装置は、上記発明において、前記複数の受信アンテナをさらに備えたことを特徴とする。
　また、本発明にかかる位置検出装置は、上記発明において、前記複数の受信アンテナは、１枚のシートに設けられることを特徴とする。
　また、本発明にかかるカプセル型内視鏡システムは、被検体に導入され、該被検体の内部を移動して前記被検体内の画像情報を取得するカプセル型内視鏡と、前記カプセル型内視鏡から送信された画像情報を含む信号を受信する複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに各受信アンテナと前記カプセル型内視鏡との距離である第１の距離を求め、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する前記第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置を前記カプセル型内視鏡の位置として検出する検出手段と、前記カプセル型内視鏡によって取得された画像情報、および、該画像情報に対応する前記カプセル型内視鏡の位置情報を取得し、取得した前記画像情報および位置情報を表示する画像表示手段とを備えた位置検出装置と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明にかかるカプセル型内視鏡システムは、上記発明において、前記位置検出装置は、前記検出手段が検出したカプセル型内視鏡の位置から前記カプセル型内視鏡の移動軌跡を算出する軌跡算出手段をさらに備え、前記画像表示手段は、前記画像情報を表示するとともに、前記軌跡算出手段が算出した前記カプセル型内視鏡の前記被検体内での移動軌跡を表示することを特徴とする。
　また、本発明にかかるカプセル型内視鏡システムは、上記発明において、被検体に導入され、該被検体の内部を移動して前記被検体内の画像情報を取得するカプセル型内視鏡と、前記カプセル型内視鏡から送信された画像情報を含む信号を受信する複数の受信アンテナ、および、前記複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに各受信アンテナと前記カプセル型内視鏡との距離である第１の距離を求め、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する前記第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置を前記カプセル型内視鏡の位置として検出する検出手段を備えた受信装置と、前記受信装置から画像情報および該画像情報に対応する前記カプセル型内視鏡の位置情報を取得し、取得した前記画像情報および位置情報を表示する画像表示手段と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明にかかるカプセル型内視鏡の位置検出プログラムは、被検体に導入されて該被検体の内部を移動するカプセル型内視鏡から送信された信号の受信強度をもとに前記カプセル型内視鏡の前記被検体内における位置を検出する位置検出装置に、前記複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに各受信アンテナと前記カプセル型内視鏡との距離である第１の距離を求め、各受信アンテナを中心として各前記受信アンテナに対応する前記第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置を前記カプセル型内視鏡の位置として検出する検出手順を実行させることを特徴とする。
　また、本発明にかかるカプセル型内視鏡の位置検出プログラムは、上記発明において、前記検出手順は、前記カプセル型内視鏡が存在しうる前記被検体内での領域を分割したことによって得られる複数の部分領域の各々に対し、前記部分領域の中心点が前記少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断し、前記２以上の球が重なり合う領域の内部に位置すると判断した前記部分領域の中心点と各球面との距離の総和を求めて、求めた総和が最小となる前記部分領域の中心点を前記カプセル型内視鏡の位置として検出することを特徴とする。
　本発明によれば、カプセル型内視鏡の向きを検出していないため、計算量を抑制できるとともに、それぞれの複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに求めた各受信アンテナとカプセル型内視鏡との距離である第１の距離が半径であるとともに各受信アンテナが中心である複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置をカプセル型内視鏡の位置として検出しているため、一定の位置検出精度を確保することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の一実施の形態にかかる受信装置を用いたカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、図１に示すカプセル型内視鏡の内部の概略構成を示す断面図である。 図３は、図１に示す受信装置の概略構成を示すブロック図である。 図４は、図３に示す位置情報推定部における位置検出処理に関する処理手順を示すフローチャートである。 図５は、図４に示す位置決定処理の処理手順を示すフローチャートである。 図６Ａは、カプセル型内視鏡の位置検出を説明するための模式図である。 図６Ｂは、図６Ａの領域をｘ方向、ｙ方向およびｚ方向に各４分割した模式図である。 図７は、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する第１の距離を半径とする各球をｘｚ平面で切断した場合を示す図である。 図８は、図５に示す総和距離算出処理の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、図３に示す軌跡算出部によるカプセル型内視鏡の被検体内での移動軌跡算出処理を説明する図である。 図１０は、図３に示す軌跡算出部によるカプセル型内視鏡の被検体内での移動軌跡算出処理を説明する図である。 図１１は、図５に示す総和距離算出処理の処理手順の他の例を示すフローチャートである。 図１２は、図５に示す総和距離算出処理の他の例を説明するための図である。 図１３は、図５に示す総和距離演算処理の他の例を説明するための図である。 図１４は、本発明の一実施の形態にかかる受信装置を用いたカプセル型内視鏡システムの他の概略構成を示す模式図である。 図１５は、図１に示した受信装置の他の構成を示すブロック図である。
　以下に、本発明の実施の形態にかかる位置検出装置、カプセル型内視鏡システムおよびカプセル型内視鏡の位置検出プログラムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、本発明にかかる位置検出装置およびカプセル型内視鏡システムの一例として、被検体の体内に導入されて被検体の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡を含むカプセル型内視鏡システムを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
　図１は、本発明の一実施の形態にかかる受信装置５を用いたカプセル型内視鏡システム１の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、カプセル型内視鏡システム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内部に導入されたカプセル型内視鏡３によって無線送信された無線信号を、受信アンテナユニット４を介して受信するとともに、カプセル型内視鏡３によって撮像された被検体２内の画像データの撮像位置を推定する受信装置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表示する情報処理装置６と、を備える。
　図２は、カプセル型内視鏡３の内部の概略構成を示す断面図である。図２に示すように、カプセル型内視鏡３は、一方の端が半球状のドーム形状をしており他方の端が開口した略円筒形状又は半楕円球状の容器３０ａと、容器３０ａの開口に嵌められることで容器３０ａ内を水密に封止する半球形状の光学ドーム３０ｂとからなるカプセル型容器３０（筐体）内に収容される。このカプセル型容器３０（３０ａ，３０ｂ）は、例えば被検体２が飲み込める程度の大きさである。また、本実施の形態において、少なくとも光学ドーム３０ｂは透明な材料により形成される。
　また、カプセル型内視鏡３は、光学ドーム３０ｂを介して入射された光を結像する対物レンズ３２と、対物レンズ３２を取り付けるレンズ枠３３と、対物レンズ３２により入射された光信号を電気信号に変換して撮像信号を形成する撮像部３４と、撮像時に被検体２内部を照明する照明部３５と、撮像部３４および照明部３５をそれぞれ駆動するとともに、撮像部３４から入力される撮像信号から画像信号を生成する処理回路等が形成された回路基板３６と、画像信号を送信するとともに、体腔外の受信装置５等からの信号を受信する送受信回路３７と、各機能部に電源を供給する複数のボタン型電池３８と、アンテナ３９と、を備える。
　カプセル型内視鏡３は、被検体２内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、たとえば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。本実施の形態では、カプセル型内視鏡３の撮像部３４で撮像した画像データの画像信号により位置推定処理を行うことも可能であるが、撮像した画像信号とカプセル型内視鏡３の位置検出用の受信強度検出信号を含む送信信号を生成し、受信強度が検出し易い受信強度検出信号により位置検出処理を行うことが好ましい。
　受信装置５は、複数の受信アンテナ４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ）を配置したシート状の受信アンテナユニット４とアンテナケーブル４３で接続される。受信装置５は、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを介してカプセル型内視鏡３から送信された無線信号を受信する。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の受信電界強度を第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃごとに検出するとともに、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、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃの受信電界強度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後述する記憶部（図１５参照）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。
　各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃは、シート４４の所定の位置、たとえば受信アンテナユニット４を被検体２に装着したときに、カプセル型内視鏡３の通過経路である被検体２内の各臓器に対応した位置に配置される。なお、第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃの配置は、検査または診断等の目的に応じて任意に変更してもよい。本実施の形態では、３個の受信アンテナを使用しているが、受信アンテナの数は３個に限定して解釈する必要はなく、３個より少なくても多くてもよい。
　情報処理装置６は、液晶ディスプレイ等の表示部６６ｃ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。また、情報処理装置６は、受信装置５の記憶部から画像データ等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とを有する。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や、この画像データに関連付けされた受信電界強度情報、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情報を取得し、取得した各種情報を情報処理装置６に転送する。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内部の生体部位、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。
　次に、図１に示した情報処理装置６の構成について詳細に説明する。図３は、図１に示した情報処理装置６の構成を示すブロック図である。
　情報処理装置６は、図３に示すように、液晶ディスプレイ等の表示部６６ｃ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。
　また、情報処理装置６は、図３に示すように、情報処理装置６全体の制御を行う制御部６１と、カプセル型内視鏡３の位置情報を推定する位置情報推定部６２と、画像データごとに位置情報推定部６２が推定したカプセル型内視鏡３の位置情報に基づき、カプセル型内視鏡３の被検体２内での移動軌跡を算出する軌跡算出部６３と、カプセル型内視鏡３から受信した画像データおよび信号強度を記憶する記憶部６４と、キーボード、マウス等などの操作入力デバイス６ｂ等からの情報を取得する入力部６５と、ディスプレイで構成される表示部６６ｃを有するとともにプリンタ、スピーカー等を用いて構成される出力部６６と、を備える。なお、記憶部６４は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、カプセル型内視鏡システム１が処理を実行する際にその処理にかかわ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。
　位置情報推定部６２は、受信アンテナユニット４の各受信アンテナが受信した信号強度のうちの最大の信号強度を取得して、この信号強度からカプセル型内視鏡３の位置情報（アンテナ位置）を導出してカプセル型内視鏡３の位置を推定する。位置情報推定部６２は、距離算出部６２１と、総和距離算出部６２２と、位置決定部６２３とを備える。
　距離算出部６２１は、位置検出用タイミング時において、第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃがそれぞれ受信した信号の各受信電界強度をもとに各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃとカプセル型内視鏡３との距離である第１の距離を求める。
　総和距離算出部６２２は、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、所定の単位領域の各々に対し、各球面からの距離の総和を求める。
　位置決定部６２３は、総和距離算出部６２２が求めた各単位領域の各球面からの距離の総和のうち、各球面からの距離の総和が最小となる単位領域の所定位置をカプセル型内視鏡３の位置として決定する。
　本実施の形態では、情報処理装置６が、距離算出部６２１と、総和距離算出部６２２と、位置決定部６２３とを備え、複数の第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃが受信した信号の各受信強度をもとに各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃとカプセル型内視鏡３との距離である第１の距離を求め、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを中心としてそれぞれの第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃに対応する第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置をカプセル型内視鏡３の位置として検出する位置検出処理を行う。以下、本実施の形態の情報処理装置６におけるカプセル型内視鏡３の位置の検出処理について、詳細に説明する。
　位置情報推定部６２における位置検出処理に関する処理手順について説明する。図４は、図３に示す位置情報推定部６２における位置検出処理に関する処理手順を示すフローチャートである。
　図４に示すように、位置情報推定部６２は、位置検出タイミング時における各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃの受信信号の信号強度を取得する（ステップＳ１）。続いて、位置情報推定部６２は、カプセル型内視鏡３の位置を決定する位置決定処理を行う（ステップＳ２）。その後、軌跡算出部６３が、位置情報推定部６２が決定したカプセル型内視鏡３の位置情報と、これまで検出されたカプセル型内視鏡３の位置とをもとに、カプセル型内視鏡３の被検体２内での移動軌跡を算出する移動軌跡算出処理（ステップＳ３）を行なう。
　次に、図４に示す位置決定処理の処理手順について説明する。図５は、図４に示す位置決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
　図５に示すように、距離算出部６２１は、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃの受信信号の信号強度をもとに、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃとカプセル型内視鏡３との距離ｒｎを第１の距離として取得する（ステップＳ１１）。距離算出部６２１は、第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃごとに取得した受信信号の受信電界強度をもとに受信信号の電圧Ｖｎを求め、第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃごとに下記の式（１）を用いて各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃとカプセル型内視鏡３との距離ｒｎをそれぞれ取得する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　式（１）においては、Ｋは、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃの特性によって決まる定数であり、αは、生体組織の減衰係数である。式（１）においては、定数Ｋおよび減衰係数αは、予め測定された実測値から導出される。定数Ｋおよび減衰係数αは、周波数によって変わるため、受信周波数が変化する場合は位置決定処理を行う前に受信周波数を判断して計算をする。受信周波数の判断を行う場合、周波数情報、製品種別、バージョン情報などを含む識別情報を受信アンテナユニット４の記憶部に保存し、受信装置５がアンテナユニット４の記憶部に保存された識別情報を取得し、画像データに対応付けて受信装置５内の記憶部（図示せず）に記憶する。位置情報推定部６２は、定数Ｋおよび減衰係数αを算出するとき、画像データに対応する識別情報によって受信周波数を変更する。また、式（１）において、ｎは、受信アンテナを識別するための識別係数であり、本実施の形態においては、受信アンテナとして、第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃが設定されているため、ｎは、１～３までとなる。
　続いて、総和距離算出部６２２は、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部に位置する所定の単位領域の各々に対し、各球面からの距離の総和を求める総和距離算出処理を行う（ステップＳ１２）。
　位置決定部６２３は、総和距離算出部６２２が求めた各単位領域の各球面からの距離の総和のうち、各球面からの総和距離が最小となる単位領域の所定位置を取得し（ステップＳ１３）、取得した位置をカプセル型内視鏡３の位置として決定する（ステップＳ１４）。なお、画像にノイズが多く、表示をしない画像が保存されている場合、表示しないという画像かどうかを判断し、表示しない画像に対して位置決定処理を行わないという処理を加えることもできる。この場合、受信装置５または情報処理装置６は、表示しない画像の検出を行い、この表示しない画像に非表示情報（フラグ）を付加する。これにより、位置情報推定部６２は、画像に付加された非表示情報によって、位置決定処理を実行するか否かを判断する。
　次に、総和距離算出部６２２が行なう総和距離算出処理について説明する。まず、総和距離算出処理における算出対象の所定の単位領域について説明する。最初に、カプセル型内視鏡３が導入される被検体２内で、検査または診断等の目的に応じてカプセル型内視鏡３が存在しうる所定の存在可能領域Ｔが設定される。この存在可能領域Ｔは、被検体２の身体の大きさに応じて設定され、例えば図６Ａに示すように３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍの立方体からなる領域である。存在可能領域Ｔは、受信アンテナユニット４のシート状の表面が１つの境界面と一致するように設定される。図６Ａに示す場合、受信アンテナユニット４は、存在可能領域Ｔの１つの境界面であるＸＹ平面上に設けられる。
　カプセル型内視鏡３の存在可能領域Ｔは、所望する精度に応じて、複数の部分領域に分割される。図６Ｂにおいては、説明の簡易化のため、受信アンテナユニット４が位置する境界面の中心を原点とし、存在可能領域Ｔのいずれかの辺と平行で互いに直交する３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）を有する直交座標系ＸＹＺに対し、各軸方向に４分割した場合を例示している。この場合、存在可能領域Ｔは、６４（＝４×４×４）個の部分領域に分割される。各部分領域は識別可能なようにラベル付けされる。この各部分領域Ｐを所定の単位領域とし、各部分領域Ｐの中心について、総和距離算出処理が行われる。なお、実際の部分領域Ｐは、カプセル型内視鏡３の大きさや位置検出タイミングの間隔に応じて設定され、上記のように６４個の部分領域に分割されるほか、たとえば１０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの２７０００個の部分領域に分割される。
　総和距離算出部６２２は、この複数の部分領域Ｐの各々に対し、部分領域Ｐの中心点が、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する第１の距離である距離ｒｎを半径とする各球が重なり合う領域の内部にあるか否かを判断してから、各球が重なり合う領域の内部にあると判断した部分領域Ｐの中心点における各球面からの距離の総和を求める。
　まず、総和距離算出部６２２が、各部分領域Ｐの中心点が、各球が重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断する判断処理について、図７を参照して、具体的に説明する。説明の簡易化のため、図７は、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する第１の距離ｒｎを半径とする各球をｘｚ平面で切断した場合を示す。また、図７には、第１受信アンテナ４０ａの基準位置Ｑ１と、第２受信アンテナ４０ｂの基準位置Ｑ２とを示す。
　総和距離算出部６２２は、各部分領域Ｐの中心点が、各球が重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断するために、まず、判断対象の部分領域Ｐの中心点が、それぞれ各球Ｃ１，Ｃ２の内部に位置するか否かを判断する。第１受信アンテナ４０ａとカプセル型内視鏡３の距離である第１の距離をｒ１とした場合、第１受信アンテナ４０ａの基準位置Ｑ１を中心としｒ１を半径とする球Ｃ１内部のいずれかの位置にカプセル型内視鏡３が位置すると推定される。また、第２受信アンテナ４０ｂとカプセル型内視鏡３の距離である第１の距離をｒ２とした場合、第２受信アンテナ４０ｂの基準位置Ｑ２を中心としｒ２を半径とする球Ｃ２内部のいずれかの位置にカプセル型内視鏡３が位置すると推定される。そこで、総和距離算出部６２２は、受信アンテナごとに、判断対象の部分領域Ｐの中心点と各受信アンテナとの距離ｄａ１と、受信アンテナとカプセル型内視鏡３との距離である第１の距離とを比較することによって、判断対象の部分領域Ｐの中心点が、受信アンテナに対応する球内部に位置するか否かを判断する。
　たとえば、判断対象の部分領域Ｐの中心点が図７に示す点Ｐａである場合を例に説明する。まず、総和距離算出部６２２は、点Ｐａが、第１受信アンテナ４０ａの基準位置Ｑ１を中心とし距離ｒ１を半径とする球Ｃ１内に位置するか否かを判断する。点Ｐａと、第１受信アンテナ４０ａの基準点Ｑ１との距離ｄａ１は、第１受信アンテナ４０ａとカプセル型内視鏡３との距離ｒ１よりも小さいため、総和距離算出部６２２は、点Ｐａが、第１受信アンテナ４０ａの基準位置Ｑ１を中心としｒ１を半径とする球Ｃ１内に位置すると判断する。次に、総和距離算出部６２２は、点Ｐａが、第２受信アンテナ４０ｂの基準位置Ｑ２を中心としｒ２を半径とする球Ｃ２内に位置するか否かを判断する。点Ｐａと、第２受信アンテナ４０ｂの基準点Ｑ２との距離ｄａ２は、第２受信アンテナ４０ｂとカプセル型内視鏡３との距離ｒ２よりも小さいため、総和距離算出部６２２は、点Ｐａが、第２受信アンテナ４０ｂの基準位置Ｑ２を中心とし距離ｒ２を半径とする球Ｃ２内に位置すると判断する。そして、総和距離算出部６２２は、点Ｐａと第３受信アンテナ４０ｃの基準点との距離が、第３受信アンテナ４０ｃとカプセル型内視鏡３との距離ｒ３よりも小さいと判断した場合には、この部分領域の中心点Ｐａが、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する第１の距離であるｒｎを半径とする各球が重なり合う領域の内部に位置すると判断する。
　次に、判断対象の部分領域Ｐの中心点が図７に示す点Ｐｂである場合を例に説明する。総和距離算出部６２２は、点Ｐｂが、第１受信アンテナ４０ａの基準位置Ｑ１を中心としｒ１を半径とする球Ｃ１内に位置するか否かを判断する。図７に示すように、点Ｐｂと、第１受信アンテナ４０ａの基準点Ｑ１との距離ｄｂ１は、第１受信アンテナ４０ａとカプセル型内視鏡３との距離ｒ１よりも大きい。
　この場合、総和距離算出部６２２は、算出処理を継続させるために、第１受信アンテナ４０ａの受信強度ばらつきをもとに第１受信アンテナ４０ａに対応する第１の距離ｒ１を補正し、補正後の第１の距離ｒ１’と距離ｄｂ１とを比較する。なお、総和距離算出部６２２は、比較対象の第１受信アンテナ４０ａに対応する第１の距離ｒ１のみを補正するほか、第１受信アンテナ４０ａを含む全ての受信アンテナの第１の距離ｒｎを、各受信アンテナの受信強度ばらつきをもとにそれぞれ補正してもよい。
　図７に示す例では、点Ｐｂにおいては、距離ｄｂ１は、補正後の第１の距離ｒ１’以下の大きさになるため、総和距離算出部６２２は、点Ｐｂが、第１受信アンテナ４０ａの基準位置Ｑ１を中心とし補正後の第１の距離ｒ１’を半径とする球Ｃ１’内に位置すると判断する。そして、総和距離算出部６２２は、点Ｐｂが、第２受信アンテナ４０ｂの基準位置Ｑ２を中心としｒ２を半径とする球Ｃ２内に位置するか否かを判断する。この場合には、点Ｐｂと、第２受信アンテナ４０ｂの基準点Ｑ２との距離ｄｂ２は、第２受信アンテナ４０ｂとカプセル型内視鏡３との距離ｒ２よりも小さいため、総和距離算出部６２２は、点Ｐｂが、第２受信アンテナ４０ｂの基準位置Ｑ２を中心としｒ２を半径とする球Ｃ２内に位置すると判断する。同様に、総和距離算出部６２２は、点Ｐｂと第３受信アンテナ４０ｃの基準点との距離が、第３受信アンテナ４０ｃとカプセル型内視鏡３との距離ｒ３よりも小さいと判断した場合には、この部分領域の中心点Ｐｂが、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する第１の距離であるｒｎを半径とする各球が重なり合う領域の内部に位置すると判断する。
　そして、判断対象の部分領域Ｐの中心点が図７に示す点Ｐｃである場合を例に説明する。総和距離算出部６２２は、点Ｐｃが、第１受信アンテナ４０ａの基準位置Ｑ１を中心としｒ１を半径とする球Ｃ１内に位置するか否かを判断する。図７に示すように、点Ｐｃと、第１受信アンテナ４０ａの基準点Ｑ１との距離ｄｃ１は、第１受信アンテナ４０ａとカプセル型内視鏡３との距離ｒ１よりも大きい。また、距離ｄｃ１は補正後の第１の距離ｒ１’よりも大きいため、総和距離算出部６２２は、点Ｐｃが、第１受信アンテナ４０ａの基準位置Ｑ１を中心とし補正後の第１の距離ｒ１’を半径とする球Ｃ１’内に位置しないと判断する。すなわち、点Ｐｃは、各球の一つである球Ｃ１内、さらに、補正後の球Ｃ１’内に位置しないため、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する第１の距離であるｒｎを半径とする各球が重なり合う領域の内部に位置しないと判断でき、カプセル型内視鏡３の推定位置から除外される。
　このように、総和距離算出部６２２は、カプセル型内視鏡３が存在しうる被検体２内での領域を分割したことによって得られる複数の部分領域Ｐの各々に対し、全ての受信アンテナについて、判断対象の部分領域Ｐの中心点と受信アンテナとの距離である第２の距離が受信アンテナに対応する距離ｒｎよりも小さいと判断した場合に、この部分領域Ｐの中心点が、各受信アンテナに対応する全ての球が重なり合う領域の内部に位置すると判断する。また、総和距離算出部６２２は、判断対象の部分領域Ｐの中心点と受信アンテナとの距離である第２の距離ｄが受信アンテナに対応する距離ｒｎよりも大きい場合には、受信アンテナの受信強度ばらつきをもとに、この距離ｒｎを補正して、正しい算出処理を継続できるようにしている。そして、総和距離算出部６２２は、各受信アンテナにそれぞれ対応する全ての球が重なり合う領域の内部に位置すると判断した部分領域Ｐの中心点と、各球面との距離の総和を求める。
　次に、総和距離算出部６２２が行なう総和距離算出処理の処理手順について詳細に説明する。図８は、図５に示す総和距離算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
　図８に示すように、まず、総和距離算出部６２２は、各部分領域の識別係数であるｍを初期化してｍ＝１とし（ステップＳ２１）、総和距離演算対象の部分領域Ｐ１について総和距離算出処理を行う。まず、総和距離算出部６２２は、算出対象の部分領域Ｐ１と、各受信アンテナとの距離を取得するため、受信アンテナの識別係数であるｎを初期化してｎ＝１とする（ステップＳ２２）。続いて、第ｎ受信アンテナ（この場合には、第１受信アンテナ４０ａ）と部分領域Ｐｍ（この場合には、部分領域Ｐ１）の中心点との距離ｄｍｎを取得する（ステップＳ２３）。
　続いて、総和距離算出部６２２は、取得した距離ｄｍｎと第ｎ受信アンテナに対応する第１の距離であるｒｎとを比較し、距離ｄｍｎが第ｎ受信アンテナに対応する第１の距離である距離ｒｎ以下であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。
　総和距離算出部６２２は、距離ｄｍｎが第ｎ受信アンテナに対応する距離ｒｎ以下でないと判断した場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、すなわち、距離ｄｍｎが第ｎ受信アンテナに対応する距離ｒｎよりも大きい場合、今回の部分領域Ｐｍにおいて既に補正処理済みであるか否かを判断する（ステップＳ２５）。
　総和距離算出部６２２は、今回の部分領域Ｐｍにおいて既に補正処理済みでないと判断した場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、第ｎ受信アンテナの受信強度ばらつきに対応して距離ｒｎを補正する補正処理を行った（ステップＳ２６）後に、ステップＳ２４に戻って、補正した距離ｒｎと距離ｄｍｎとを比較し、距離ｄｍｎが補正後の距離ｒｎ以下であるか否かを判断する。
　一方、総和距離算出部６２２は、今回の部分領域Ｐｍにおいて既に補正処理済みであると判断した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、この部分領域Ｐｍの中心点については、カプセル型内視鏡３よりも、この第ｎ受信アンテナから遠い距離に位置すると判断でき、この第ｎ受信アンテナを中心として距離ｒｎを半径とする球の内部に位置しないと判断できるため、カプセル型内視鏡３が存在すると推定される領域から除外できる。したがって、総和距離算出部６２２は、この部分領域Ｐｍの中心点はカプセル型内視鏡３の推定位置として不採用であると判断して（ステップＳ２７）、カプセル型内視鏡３の推定位置から除外する。
　また、総和距離算出部６２２は、距離ｄｍｎが距離ｒｎ以下であると判断した場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、この第ｎ受信アンテナを中心として距離ｒｎを半径とする球の内部に位置すると判断できる。続いて、総和距離算出部６２２は、受信アンテナの識別係数であるｎと受信アンテナの識別係数の最大値Ｎとを比較し、ｎ＝Ｎであるか否かを判断する（ステップＳ２８）。総和距離算出部６２２は、ｎ＝Ｎでないと判断した場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）、受信アンテナの識別係数であるｎに１を加算してｎ＝ｎ＋１として（ステップＳ２９）、次の受信アンテナについて、判断対象の部分領域Ｐｍの中心点が第ｎ受信アンテナを中心としてｒｎを半径とする球の内部に位置するか否かを判断する。この場合には、判断対象の部分領域Ｐｍの中心点が第２受信アンテナを中心としてｒ２を半径とする球の内部に位置するか否かを判断する。
　総和距離算出部６２２がｎ＝Ｎであると判断した場合（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、判断対象の部分領域Ｐｍの中心点が、全ての受信アンテナについて、各受信アンテナを中心として各距離ｒｎを半径とする球の内部に位置すると判断できる。すなわち、判断対象の部分領域Ｐｍの中心点が、各受信アンテナを中心として各距離ｒｎを半径とする全ての球が重なり合う領域の内部に位置すると判断できる。
　このため、総和距離算出部６２２は、この部分領域Ｐｍの中心点と各球面との距離（ｒｎ－ｄｍｎ）のｎに対する総和である総和距離Ｄｍを算出する（ステップＳ３０）。具体的には、総和距離算出部６２２は、以下の（２）式を用いて総和距離Ｄｍを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　続いて、部分領域の識別係数であるｍと部分領域の識別係数であるｍの最大値Ｍとを比較し、ｍ＝Ｍであるか否かを判断する（ステップＳ３１）。総和距離算出部６２２は、ｍ＝Ｍでないと判断した場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、部分領域の識別係数であるｍに１を加算してｍ＝ｍ＋１としてから（ステップＳ３２）、ステップＳ２２に戻り、次の部分領域Ｐｍについて、各受信アンテナを中心として各距離ｒｎを半径とする全ての球が重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断後、部分領域Ｐｍの中心点と各球面との距離の総和である総和距離Ｄｍを算出する。この場合には、次の部分領域Ｐ２について、各受信アンテナを中心として各距離ｒｎを半径とする全ての球が重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断する。
　また、総和距離算出部６２２は、ｍ＝Ｍであると判断した場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、各部分領域について算出した各総和距離Ｄｍを位置決定部６２３に出力して（ステップＳ３３）、総和距離算出処理を終了する。なお、受信アンテナユニット４の種類によって各受信アンテナの位置が変わる場合、周波数情報、製品種別、バージョン情報などを含む識別情報を受信アンテナユニット４の記憶部に保存し、受信装置５がアンテナユニット４の記憶部に保存された識別情報を取得し、画像データに対応付けて受信装置５内の記憶部（図示せず）に記憶する。総和距離算出部６２２は、画像データに対応する識別情報を用いて総和距離算出に用いる受信アンテナの位置のパラメータを変更してもよい。
　前述したように、位置情報推定部６２によって検出されたカプセル型内視鏡３の位置は、記憶部６４に順次格納され、これまで検出されたカプセル型内視鏡３の位置とともに、軌跡算出部６３によるカプセル型内視鏡３の被検体２内での移動軌跡算出のために使用される。ところで、各受信アンテナの配置誤差やノイズ等によって、カプセル型内視鏡３の検出位置には誤差が含まれ、図９に例示するように、これらの各検出位置を用いて求められたカプセル型内視鏡３の移動軌跡Ｌｐは、実際のカプセル型内視鏡３の移動軌跡Ｌｃからずれたものとなってしまう場合がある。カプセル型内視鏡３は、被検体２内の臓器内部を移動するため、実際には、短時間で大きく移動することはないと考えられる。
　そこで、軌跡算出部６３は、時間的に前後する座標において、たとえば前後１つを含む３つの座標から中央値を求めるメディアンフィルタ処理などの補正処理を実行しながら軌跡算出を行なう。この結果、図１０のように、軌跡算出部６３は、実際の移動軌跡Ｌｐにより近い移動軌跡Ｌｃを取得することができる。この移動軌跡Ｌｃは、各受信アンテナの配置誤差やノイズ等に起因した位置であり実際の移動軌跡Ｌｐから大きくずれた検出位置Ａ２の影響が低減されたものとなる。また、軌跡算出部６３は、メディアンフィルタ処理に限らず、たとえば前後２つを含む５つの座標の平均値を求める移動平均処理を実行しながら軌跡算出を行なって、各受信アンテナの配置誤差やノイズ等の影響を低減したカプセル型内視鏡３の移動軌跡を求めてもよい。また、ローパスフィルタ処理を用いてもよい。さらに、ローパスフィルタ処理を時間の順方向と逆方向から実行し、時間遅れのない移動軌跡を求めてもよい。算出された移動軌跡は、画像データとともに情報処理装置６で表示される。
　以上説明した本発明の一実施の形態によれば、カプセル型内視鏡の位置のみを検出しており、カプセル型内視鏡の位置および向きの双方を求める場合と比較して簡易な演算処理で足りるため、計算量を抑制でき、位置推定処理を高速化することが可能となる。
　また、本実施の形態によれば、それぞれの複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに求めた各受信アンテナとカプセル型内視鏡３との距離である第１の距離を半径とする複数の球の全てが重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置をカプセル型内視鏡３の位置として検出している。カプセル型内視鏡３は、各受信アンテナとカプセル型内視鏡３との距離である第１の距離を半径とする複数の球の全てが重なり合う領域の内部に位置することは明らかであり、さらに、本実施の形態においては、複数の球が重なり合う領域の内部のうち、各球面からの距離の総和が最小となる位置をカプセル型内視鏡３の位置として推定しているため、一定の位置検出精度を確保することができるとともに、カプセル型内視鏡３の被検体２内での移動軌跡の推定をさらに正確化できる。
　さらに、本実施の形態によれば、複数の受信アンテナ４０を配置したシート状の受信アンテナユニット４を使用しているため、検査のたびに各受信アンテナ４０の配置位置を調整する必要がなく、さらに、予め各受信アンテナ４０の配置位置が決められた受信アンテナユニット４を使用するため、各受信アンテナ４０の配置ずれに伴うカプセル型内視鏡３の位置の推定処理における精度低下という問題も回避できる。
　なお、本実施の形態では、総和距離算出処理として、総和距離算出部６２２は、部分領域Ｐの中心点が、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する距離ｒｎを半径とする複数の全ての球が重なり合う領域の内部にあるか否かを判断したが、もちろんこれに限らない。カプセル型内視鏡３は、少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部に位置することは確実であるため、総和距離算出部６２２は、必ずしも全ての球が重なり合う領域の内部にあるか否かを判断しなくともよく、たとえば、３つの受信アンテナのうち２つの受信アンテナに対応する２つの球が重なり合う領域の内部に、部分領域Ｐの中心点が位置するか否かを判断してもよい。また、総和距離算出部６２２は、部分領域Ｐの中心点が、全受信アンテナに対応する球の全てが重なり合う領域の内部にない場合であっても、複数の受信アンテナのうち、所定数以上の受信アンテナに対応する各球が重なり合う領域の内部に位置すれば、この中心点については不採用とせずに、各球面からの距離の総和を求める処理に進んでもよい。
　また、本実施の形態における総和距離算出処理では、全ての部分領域Ｐｍについて総和距離を演算し、いずれかの球が重なり合う領域の内部に部分領域が位置しないと判断した場合には、全ての受信アンテナの受信強度ばらつきに対応して第１の距離を補正する補正処理を行ってもよい。この場合における総和距離算出処理の処理手順について詳細に説明する。図１１は、図５に示す総和距離算出処理の処理手順の他の例を示すフローチャートである。
　まず、図１１に示すように、総和距離算出部６２２は、各部分領域Ｐの識別係数であるｍを初期化してｍ＝１とするとともに、各受信アンテナに対応する半球の全てが重なる領域内にある部分領域Ｐの個数を示すｑを初期化してｑ＝０とし（ステップＳ４１）、総和距離演算対象の部分領域Ｐ１について総和距離算出処理を行う。まず、総和距離算出部６２２は、算出対象の部分領域Ｐ１と、各受信アンテナとの距離を取得するため、受信アンテナの識別係数であるｎを初期化してｎ＝１とするとともに、部分領域Ｐｎがいくつの半球の重なる領域にあるかを識別する係数ｐを初期化してｐ＝０とする（ステップＳ４２）。たとえば、ｐが２である場合には、部分領域Ｐｎは、２つの受信アンテナに対応する２つの半球に重なる領域に位置する。
　次に、第ｎ受信アンテナ（この場合には、第１受信アンテナ４０ａ）と部分領域Ｐｍ（この場合には、部分領域Ｐ１）の中心点との距離ｄｍｎを取得する（ステップＳ４３）。
　続いて、総和距離算出部６２２は、取得した距離ｄｍｎと第ｎ受信アンテナに対応する第１の距離であるｒｎとを比較し、距離ｄｍｎが第ｎ受信アンテナに対応する第１の距離である距離ｒｎ以下であるか否かを判断する（ステップＳ４４）。
　総和距離算出部６２２は、距離ｄｍｎが距離ｒｎ以下であると判断した場合（ステップＳ４４：Ｙｅｓ）、この第ｎ受信アンテナを中心として距離ｒｎを半径とする球の内部に位置すると判断できる。したがって、部分領域Ｐｎがいくつの半球の重なる領域にあるかを識別する係数ｐに１を加算してｐ＝ｐ＋１とする（ステップＳ４５）。
　総和距離算出部６２２は、ステップＳ４５が終了した後、または、距離ｄｍｎが第ｎ受信アンテナに対応する距離ｒｎ以下でないと判断した場合（ステップＳ４４：Ｎｏ）、受信アンテナの識別係数であるｎと受信アンテナの識別係数の最大値Ｎとを比較し、ｎ＝Ｎであるか否かを判断する（ステップＳ４６）。総和距離算出部６２２は、ｎ＝Ｎでないと判断した場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）、受信アンテナの識別係数であるｎに１を加算してｎ＝ｎ＋１として（ステップＳ４７）、次の受信アンテナについて、判断対象の部分領域Ｐｍの中心点が第ｎ受信アンテナを中心としてｒｎを半径とする球の内部に位置するか否かを判断する。この場合には、判断対象の部分領域Ｐｍの中心点が第２受信アンテナを中心としてｒ２を半径とする球の内部に位置するか否かを判断する。
　総和距離算出部６２２がｎ＝Ｎであると判断した場合（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、図８のステップＳ３０と同様の処理手順を行って、この部分領域Ｐｍの中心点と各球面との距離（ｒｎ－ｄｍｎ）のｎに対する総和である総和距離Ｄｍを算出する（ステップＳ４８）。
　続いて、総和距離算出部６２２は、部分領域Ｐｎがいくつの半球の重なる領域にあるかを識別する係数ｐと受信アンテナの識別係数の最大値Ｎとを比較して、ｐ＝Ｎであるか否かを判断する（ステップＳ４９）。総和距離算出部６２２がｐ＝Ｎであると判断した場合（ステップＳ４９：Ｙｅｓ）、この部分領域Ｐｍは、各受信アンテナに対応する半球の全てが重なる領域内にあることとなるため、各受信アンテナに対応する半球の全てが重なる領域内にある部分領域Ｐの個数ｑに１を加算しｑ＝ｑ＋１とする（ステップＳ５０）。
　総和距離算出部６２２は、ステップＳ５０が終了した後、または、ｐ＝Ｎでないと判断した場合（ステップＳ４９：Ｎｏ）、部分領域の識別係数であるｍと部分領域の識別係数であるｍの最大値Ｍとを比較し、ｍ＝Ｍであるか否かを判断する（ステップＳ５１）。総和距離算出部６２２は、ｍ＝Ｍでないと判断した場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）、部分領域の識別係数であるｍに１を加算してｍ＝ｍ＋１として（ステップＳ５２）、次の部分領域Ｐｍについて、部分領域Ｐｍの中心点と各球面との距離の総和である総和距離Ｄｍを算出する。
　また、総和距離算出部６２２は、ｍ＝Ｍであると判断した場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、各受信アンテナに対応する半球の全てが重なる領域内にある部分領域Ｐの個数ｑが０よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ５３）。
　総和距離算出部６２２は、ｑが０よりも大きくないと判断した場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）、すなわち、各受信アンテナに対応する半球の全てが重なる領域内に部分領域Ｐが１個も存在していないと判断した場合、全ての受信アンテナに対して、各受信アンテナの受信強度ばらつきに対応して距離ｒｎを補正する補正処理を行ってから（ステップＳ５４）、ステップＳ４１に戻り、再度、各部分領域Ｐ１について総和距離算出処理を行う。
　一方、総和距離算出部６２２は、ｑが０よりも大きいと判断した場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、各受信アンテナに対応する半球の全てが重なる領域内に部分領域Ｐが１以上あるため、各部分領域について算出した各総和距離Ｄｍをそのまま位置決定部６２３に出力して（ステップＳ５５）、総和距離算出処理を終了する。
　このように、本実施の形態における総和距離算出処理では、全ての部分領域Ｐｍについて総和距離を演算し、いずれかの球が重なり合う領域の内部に部分領域が位置しないと判断した場合にのみ、全ての受信アンテナの受信強度ばらつきに対応して第１の距離を補正する補正処理を行ってもよい。
　また、総和距離算出処理においては、全ての部分領域について、全ての球が重なり合う領域の内部にあるか否かを判断したが、カプセル型内視鏡３は、実際には短時間で大きく移動することはないと考えられるため、全ての部分領域ではなく、前回推定したカプセル型内視鏡３の位置に合わせて判断対象の部分領域を限定してもよい。前回の総和距離算出処理において全ての球が重なり合う領域として図１２に示す領域Ｓｅが求められた場合には、この領域Ｓｅを中心として、カプセル型内視鏡３が移動可能である範囲を加えた領域Ｂｅの部分領域について、総和距離算出処理の各処理を実行して、計算量の低減を図ってもよい。また、もちろん、総和距離算出処理ごとに、前回の総和距離算出処理において求められた全ての球が重なり合う領域に対応させて、分割される部分領域の大きさを変更してもよい。
　また、実施の形態においては、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃとカプセル型内視鏡３との距離ｒｎを求めた後、総和距離算出処理として、カプセル型内視鏡３の存在可能領域を複数の部分領域に分割して部分領域の各々に対して各処理を行い、カプセル型内視鏡３の位置を決定した場合を例に説明したが、もちろんこれに限らない。たとえば、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃとカプセル型内視鏡３との距離ｒｎを求め、図１３に示すように、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを中心として各受信アンテナに対応する距離ｒｎを半径とする複数の全ての球Ｃａ～Ｃｃが重なり合う領域Ｓｄを求める。なお、受信アンテナユニット４は、カプセル型内視鏡３の存在可能領域の一つの境界面であるＸＹ平面上に設けられるため、実際のカプセル型内視鏡３が位置すると推定できる球Ｃａ～Ｃｃは、図１３に示すように半球として考えてよい。その後、領域Ｓｄのうち、各球面との距離の総和が最小となる位置Ｄｃを、最急降下法、ガウス・ニュートン法などを用いて算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　式（３）において、ｒｎは、第ｎ受信アンテナの基準位置とカプセル型内視鏡３との距離を示し、ｄｎ（ｘ，ｙ，ｚ）は、第ｎ受信アンテナの基準位置と算出対象である位置との距離を示す。なお、カプセル型内視鏡３が位置する領域は、各球Ｃａ～Ｃｃからの内部であるため、ｒｎ－ｄｎ（ｘ，ｙ，ｚ）≧０となるｄｎ（ｘ，ｙ，ｚ）について、算出処理を行えばよい。
　また、本実施の形態では、３個の受信アンテナを使用していた場合を例に説明したが、受信アンテナの数は、３個に限定して解釈する必要はなく、たとえば、図１４のカプセル型内視鏡システム１Ａの受信装置５Ａに接続する受信アンテナユニット４Ａに示すように、８個の受信アンテナ４０ａ～４０ｈを配置したシート４４Ａを用いてもよい。また、複数の受信アンテナの配置は、検査または診断等の目的に応じて任意に変更してもよい。
　また、本実施の形態では、情報処理装置６が位置情報推定部６２と軌跡算出部６３とを備え、カプセル型内視鏡３の位置を推定し、軌跡を算出しているが、カプセル型内視鏡システム１の受信装置が、位置情報を推定する推定部と軌跡算出部とを備え、該画像データが撮像されたカプセル型内視鏡３の位置を推定させる構成としてもよい。
　この場合における受信装置の構成について説明する。図１５は、図１に示した受信装置の他の構成を示すブロック図である。
　図１５に示す受信装置５Ｂは、上述した各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃと、第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを択一的に切り替えるアンテナ切替選択スイッチ部４９と、アンテナ切替選択スイッチ部４９によって選択された各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃのいずれか一つを介して受信した無線信号に対して復調等の処理を行う送受信回路５０と、送受信回路５０から出力される無線信号から画像データ等を抽出する信号処理を行う信号処理回路５１と、送受信回路５０から出力される無線信号の強度に基づいて受信電界強度を検出する受信電界強度検出部５２と、第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを択一的に切り替えて第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃのいずれかに電力を供給するアンテナ電源切替選択部５３と、カプセル型内視鏡３から受信した画像データに対応する画像を表示する表示部５４と、指示操作を行う操作部５５と、カプセル型内視鏡３から受信した画像データを含む各種情報を記憶する記憶部５６と、クレードル６ａを介して情報処理装置と相互方向に送受信を行うＩ／Ｆ部５７と、受信装置５Ｂの各部に電力を供給する電源部５８と、受信装置５Ｂの動作を制御する制御部５９と、を有する。このうち、制御部５９が、図３に示す位置情報推定部６２と同様の機能を有する位置情報推定部５９３と、軌跡算出部６３と同様の機能を有する軌跡算出部５９７とを有する。
　そして、第１受信アンテナ４０ａは、アンテナ部４１ａと、能動回路４２ａと、アンテナケーブル４３ａとを有する。アンテナ部４１ａは、たとえば開放型のアンテナやループアンテナを用いて構成され、カプセル型内視鏡３から送信される無線信号を受信する。能動回路４２ａは、アンテナ部４１ａに接続され、アンテナ部４１ａのインピーダンスマッチングおよび受信した無線信号の増幅や減衰等を行う。アンテナケーブル４３ａは、同軸ケーブルを用いて構成され、一端が能動回路４２ａに接続され、他端が受信装置５のアンテナ切替選択スイッチ部４９およびアンテナ電源切替選択部５３にそれぞれ電気的に接続される。アンテナケーブル４３ａは、アンテナ部４１ａが受信した無線信号を受信装置５に伝送するとともに、受信装置５から供給される電力を能動回路４２ａに伝送する。なお、第２受信アンテナ４０ｂおよび第３受信アンテナ４０ｃは、第１受信アンテナ４０ａと同様の構成を有するので、説明を省略する。
　アンテナ切替選択スイッチ部４９は、機械式スイッチまたは半導体スイッチ等を用いて構成される。アンテナ切替選択スイッチ部４９は、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃにコンデンサＣ１をそれぞれ介して電気的に接続される。アンテナ切替選択スイッチ部４９は、制御部５９から無線信号を受信する第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを切り替る切替信号Ｓ１が入力された場合、切替信号Ｓ１が指示する受信アンテナ４０を選択し、この選択した第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを介して受信された無線信号を送受信回路５０に出力する。なお、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃそれぞれに接続されるコンデンサの容量は、コンデンサＣ１の容量と等しい。
　送受信回路５０は、アンテナ切替選択スイッチ部４９によって選択された受信アンテナ４０（第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃ）を介して受信された無線信号に対して所定の処理、たとえば復調や増幅等の処理を行って信号処理回路５１と受信電界強度検出部５２とにそれぞれ出力する。
　信号処理回路５１は、送受信回路５０から入力された無線信号の中から画像データを抽出し、抽出した画像データに対して所定の処理、たとえば各種の画像処理やＡ／Ｄ変換処理等を行って制御部５９に出力する。
　受信電界強度検出部５２は、送受信回路５０から入力された無線信号の強度に応じた受信電界強度を検出し、検出した受信電界強度に対応する受信電界強度信号（ＲＳＳＩ：Received　Signal　Strength　Indicator）を制御部５９に出力する。
　アンテナ電源切替選択部５３は、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃにコイルＬ１をそれぞれ介して電気的に接続される。アンテナ電源切替選択部５３は、アンテナ切替選択スイッチ部４９によって選択された第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃに対して電力をアンテナケーブル４３（４３ａ～４３ｃ）を介して供給する。アンテナ電源切替選択部５３は、電源切替選択スイッチ部５３１と、異常検出部５３２とを有する。なお、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃそれぞれに接続されるコイルの電気的特性は、コイルＬ１の電気的特性と等しい。
　電源切替選択スイッチ部５３１は、機械式スイッチまたは半導体スイッチ等を用いて構成される。電源切替選択スイッチ部５３１は、制御部５９から電力を供給する第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを選択する選択信号Ｓ２が入力された場合、選択信号Ｓ２が指示する第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを選択し、この選択した第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃのみに電力を供給する。
　異常検出部５３２は、電力を供給する第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃに異常が生じている場合、電力を供給する第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃに異常が生じていることを示す異常信号を制御部５９に出力する。
　表示部５４は、液晶または有機ＥＬ（Electro　Luminescence）等からなる表示パネルを用いて構成される。表示部５４は、カプセル型内視鏡３が撮像した画像データに対応する画像、受信装置５の動作状態、被検体２の患者情報および検査日時等の各種情報を表示する。
　操作部５５は、カプセル型内視鏡３の撮像周期を変更させる等の指示信号を入力することができる。操作部５５により指示信号を入力すると、信号処理回路５１は、送受信回路５０に指示信号を送り、送受信回路５０は指示信号を変調して第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃから送信する。第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃから送信された信号は、アンテナ３９により受信され、送受信回路３７により復調され、回路基板３６は、指示信号に対応して、例えば撮像周期を変更する動作等を行う。
　記憶部５６は、受信装置５の内部に固定的に設けられるフラッシュメモリやＲＡＭ（Random　Access　Memory）等の半導体メモリを用いて構成される。また、記憶部５６は、カプセル型内視鏡３が撮像した画像データやこの画像データに対応付けされた各種情報、たとえば推定したカプセル型内視鏡３の位置情報、受信電界強度情報および無線信号を受信した受信アンテナを識別する識別情報等を記憶する。さらに、記憶部５６は、受信装置５が実行する各種プログラム等を記憶する。なお、記憶部５６に対し、外部からメモリカード等の記録媒体に対して情報を記憶する一方、記録媒体が記憶する情報を読み出す記録媒体インターフェースとしての機能を具備させてもよい。
　Ｉ／Ｆ部５７は、通信インターフェースとしての機能を有し、クレードル６ａを介して情報処理装置と相互方向に送受信を行う。
　電源部５８は、受信装置５に着脱自在なバッテリとオンオフ状態を切り替えるスイッチ部とを用いて構成される。電源部５８は、オン状態において受信装置５の各構成部に必要な駆動電力を供給し、オフ状態において受信装置５の各構成部に供給する駆動電力を停止する。
　制御部５９は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等を用いて構成される。制御部５９は、記憶部５６からプログラムを読み出して実行し、受信装置５を構成する各部に対する指示やデータの転送等を行って受信装置５の動作を統括的に制御する。制御部５９は、選択制御部５９１と、異常情報付加部５９２と、位置情報推定部５９３と、軌跡算出部５９７とを有する。
　選択制御部５９１は、カプセル型内視鏡３から送信される無線信号を受信する一つの第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを選択するとともに、選択した一つの第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃのみに電力を供給する制御を行う。具体的には、選択制御部５９１は、アンテナ選択のタイミング時には、受信電界強度検出部５２が検出した各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃの電界受信強度に基づいて、画像信号受信タイミング時において、カプセル型内視鏡３から送信される画像信号を含む無線信号を受信する一つの受信アンテナ４０を選択するとともに、画像信号受信タイミング時において、選択した第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃのみに電力を供給する制御を行う。選択制御部５９１は、アンテナ選択のタイミングとして、たとえば１００ｍｓｅｃ毎に、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃの中から画像信号を含む無線信号を受信する第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃを順次選択するために、受信電界強度検出部５２に各受信アンテナの受信電界強度を検出させてから、選択した一つの第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃのみに電力を供給するためにアンテナ切替選択スイッチ部４９を駆動させる。
　異常情報付加部５９２は、異常検出部５３２が各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃのいずれか一つで異常を検出した場合、受信アンテナ４０が受信した無線信号に対し、各第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃのいずれか一つに異常が生じていることを示す異常情報を付加して記憶部５６に出力する。具体的には、異常情報付加部５９２は、第１受信アンテナ４０ａ～第３受信アンテナ４０ｃが受信した無線信号に対して信号処理回路５１が信号処理を行った画像データに、異常情報（フラグ）を付加して記憶部５６に出力する。なお、位置情報推定部５９３は、図３に示す距離算出部６２１と同様の機能を有する距離算出部５９４と、総和距離算出部６２２と同様の機能を有する総和距離算出部５９５と、位置決定部６２３と同様の機能を有する位置決定部５９６とを備える。
　本発明の受信装置およびカプセル型内視鏡システムは、被検体内に導入したカプセル型内視鏡の位置検出に有用であり、特に、該カプセル型内視鏡が撮像した画像データを画像処理装置で診断処理する場合に適している。
　１　　カプセル型内視鏡システム
　２　　被検体
　３　　カプセル型内視鏡
　４　　受信アンテナユニット
　５　　受信装置
　６　　情報処理装置
　６ａ　　クレードル
　６ｂ　　操作入力デバイス
　４０ａ～４０ｈ　　受信アンテナ
　４１ａ～４１ｃ　　アンテナ部
　４２ａ～４２ｃ　　能動回路
　４３ａ～４３ｃ　　アンテナケーブル
　４４　　シート
　４９　　アンテナ切替選択スイッチ部
　５０　　送受信回路
　５１　　信号処理回路
　５２　　受信電界強度検出部
　５３　　アンテナ電源切替選択部
　５４　　表示部
　５５　　操作部
　５６，６４　　記憶部
　５７　　Ｉ／Ｆ部
　５８　　電源部
　５９，６１　　制御部
　６２，５９３　　位置情報推定部
　６３，５９７　　軌跡算出部
　６５　入力部
　６６　出力部
　６６ｃ　表示部
　５３１　　電源切替選択スイッチ部
　５３２　　異常検出部
　５９１　　選択制御部
　５９２　　異常情報付加部
　６２１，５９４　　距離算出部
　６２２，５９５　　総和距離算出部
　６２３，５９６　　位置決定部

Claims (14)

  1. 　被検体に導入されて該被検体の内部を移動するカプセル型内視鏡から送信された信号の複数の受信アンテナにおける受信強度をもとに前記カプセル型内視鏡の前記被検体内における位置を検出する位置検出装置であって、
    　前記複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに各受信アンテナと前記カプセル型内視鏡との距離である第１の距離を求め、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する前記第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置を前記カプセル型内視鏡の位置として検出する検出手段を備えたことを特徴とする位置検出装置。
  2. 　前記検出手段は、前記カプセル型内視鏡が存在しうる前記被検体内での領域を分割したことによって得られる複数の部分領域の各々に対し、前記部分領域の中心点が前記少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断し、前記２以上の球が重なり合う領域の内部に位置すると判断した前記部分領域の中心点と各球面との距離の総和を求めて、求めた総和が最小となる前記部分領域の中心点を前記カプセル型内視鏡の位置として検出することを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
  3. 　前記検出手段は、前記少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部に位置すると判断した前記部分領域の中心点に対して、前記少なくとも２以上の球にそれぞれ対応する前記受信アンテナごとに、前記受信アンテナに対応する前記第１の距離と、前記部分領域の中心点と前記受信アンテナとの距離である第２の距離との差分を求め、求めた各差分の総和を前記部分領域の中心点と各球面との距離の総和として取得することを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
  4. 　前記検出手段は、前記第１の距離に対応する前記受信アンテナの受信強度ばらつきをもとに前記第１の距離を補正することを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
  5. 　前記検出手段は、前記部分領域の中心点と前記受信アンテナとの距離である第２の距離が前記受信アンテナに対応する前記第１の距離よりも大きい場合に、前記第１の距離を補正することを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
  6. 　前記検出手段は、前記複数の部分領域の各々に対し、前記部分領域の中心点が前記複数の受信アンテナに対応する球の全てが重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
  7. 　前記検出手段が検出したカプセル型内視鏡の位置から前記カプセル型内視鏡の移動軌跡を算出する軌跡算出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
  8. 　前記複数の受信アンテナをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
  9. 　前記複数の受信アンテナは、１枚のシートに設けられることを特徴とする請求項８に記載の位置検出装置。
  10. 　被検体に導入され、該被検体の内部を移動して前記被検体内の画像情報を取得するカプセル型内視鏡と、
    　前記カプセル型内視鏡から送信された画像情報を含む信号を受信する複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに各受信アンテナと前記カプセル型内視鏡との距離である第１の距離を求め、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する前記第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置を前記カプセル型内視鏡の位置として検出する検出手段と、前記カプセル型内視鏡によって取得された画像情報、および、該画像情報に対応する前記カプセル型内視鏡の位置情報を取得し、取得した前記画像情報および位置情報を表示する画像表示手段とを備えた位置検出装置と、
    　を備えることを特徴とするカプセル型内視鏡システム。
  11. 　前記位置検出装置は、前記検出手段が検出したカプセル型内視鏡の位置から前記カプセル型内視鏡の移動軌跡を算出する軌跡算出手段をさらに備え、
    　前記画像表示手段は、前記画像情報を表示するとともに、前記軌跡算出手段が算出した前記カプセル型内視鏡の前記被検体内での移動軌跡を表示することを特徴とする請求項１０に記載のカプセル型内視鏡システム。
  12. 　被検体に導入され、該被検体の内部を移動して前記被検体内の画像情報を取得するカプセル型内視鏡と、
    　前記カプセル型内視鏡から送信された画像情報を含む信号を受信する複数の受信アンテナ、および、前記複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに各受信アンテナと前記カプセル型内視鏡との距離である第１の距離を求め、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する前記第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置を前記カプセル型内視鏡の位置として検出する検出手段を備えた受信装置と、
    　前記受信装置から画像情報および該画像情報に対応する前記カプセル型内視鏡の位置情報を取得し、取得した前記画像情報および位置情報を表示する画像表示手段と、
    　を備えることを特徴とするカプセル型内視鏡システム。
  13. 　被検体に導入されて該被検体の内部を移動するカプセル型内視鏡から送信された信号の受信強度をもとに前記カプセル型内視鏡の前記被検体内における位置を検出する位置検出装置に、
    　前記複数の受信アンテナが受信した信号の各受信強度をもとに各受信アンテナと前記カプセル型内視鏡との距離である第１の距離を求め、各受信アンテナを中心として各受信アンテナに対応する前記第１の距離を半径とする複数の球のうち少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部において、各球面からの距離の総和が最小となる位置を前記カプセル型内視鏡の位置として検出する検出手順を実行させることを特徴とするカプセル型内視鏡の位置検出プログラム。
  14. 　前記検出手順は、前記カプセル型内視鏡が存在しうる前記被検体内での領域を分割したことによって得られる複数の部分領域の各々に対し、前記部分領域の中心点が前記少なくとも２以上の球が重なり合う領域の内部に位置するか否かを判断し、前記２以上の球が重なり合う領域の内部に位置すると判断した前記部分領域の中心点と各球面との距離の総和を求めて、求めた総和が最小となる前記部分領域の中心点を前記カプセル型内視鏡の位置として検出することを特徴とする請求項１３に記載のカプセル型内視鏡の位置検出プログラム。
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