JP4746308B2 - 体内医療装置および体内医療システム - Google Patents

Description

この発明は、体腔内での検査や処置などを含む生体内における各種の医療行為を行う体内医療装置および体内医療システムに関するものである。

近年、内視鏡の分野においては、飲込み型のカプセル型内視鏡が登場している。このカプセル型内視鏡には、撮像機能と無線通信機能とが設けられている。カプセル型内視鏡は、観察（検査）のために患者の口から飲込まれた後、人体から自然排出されるまでの間、体腔内、例えば胃、小腸などの臓器の内部をその蠕動運動に従って移動し、順次撮像する機能を有する。

体腔内を移動する間、カプセル型内視鏡によって体内で撮像された画像データは、順次無線通信により外部に送信され、外部の受信機内に設けられたメモリに蓄積される。患者がこの無線通信機能とメモリ機能とを備えた受信機を携帯することにより、患者は、カプセル型内視鏡を飲み込んだ後、排出されるまでの期間であっても、自由に行動できる。この後、医者もしくは看護士においては、メモリに蓄積された画像データに基づいて臓器の画像をディスプレイに表示させて診断を行うことができる。

特開２００３−１９１１１号公報 特開２００３−３２５４３８号公報 特開２００１−１３７１８２号公報

しかしながら、上述した従来のカプセル型内視鏡は、その大きさや形状が固定されているため、体腔内の検査や処置などの医療行為が限定され、柔軟かつ多岐にわたる医療行為を行うことができなかったという問題点があった。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、柔軟かつ多岐にわたる医療行為を行うことができる体内医療装置および体内医療システ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、この発明にかかる体内医療装置は、生体内における医療行為を行う体内医療装置であって、形状が自在に変形する可変形状外部筐体と、前記生体内の情報を取得する機能を有する体内情報取得手段と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる体内医療装置は、上記の発明において、前記体内情報取得手段は、形状が可変であることを特徴とする。

また、この発明にかかる体内医療装置は、上記の発明において、前記可変形状外部筐体は、ゲル状物質を含むことを特徴とする。

また、この発明にかかる体内医療装置は、上記の発明において、前記可変形状外部筐体は、人工筋肉を有し、少なくとも前記人工筋肉を駆動して前記可変形状外部筐体の形状を制御するとともに前記体内情報取得手段の動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる体内医療装置は、上記の発明において、前記体内情報取得手段は、当該装置外に光を照射する光照射手段と、形状が可変である光学系を形成する光学素子と、前記光学素子を介して撮像するシート状の撮像手段と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる体内医療装置は、上記の発明において、前記光学素子は、流体であることを特徴とする。

また、この発明にかかる体内医療装置は、上記の発明において、前記体内情報取得手段は、体液を検査する体液検査手段を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる体内医療装置は、上記の発明において、体外と情報の送受信処理を行う送受信手段を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる体内医療装置は、上記の発明において、他の体外医療装置との連結および分離を行う連結手段を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる体内医療システムは、上記の発明のいずれかに記載の１以上の体内医療装置と、前記１以上の体内医療装置と無線接続され、体外に配置されて前記体内医療装置の動作を制御する体外医療装置と、を備えたことを特徴とする。

この発明にかかる体内医療装置および体内医療システムでは、少なくとも、形状が自在に変形する可変形状外部筐体と、前記生体内の情報を取得する機能を有する体内情報取得手段とを備え、装置全体が大きく変形できるため、体腔内の検査や処置などを含む各種の医療行為を柔軟に行うことができるという効果を奏する。

以下、この発明を実施するための最良の形態である体内医療装置および体内医療システムについて説明する。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１である体内医療装置の構成を示す断面図である。また、図２は、この発明の実施の形態１である体内医療装置の構成を示すブロック図である。図１および図２において、この体内医療装置１は、絶縁性のゲル状物質である絶縁性ゲル外装１８によって覆われ、あるいは包まれた光学素子１１、撮像素子１２、ＥＬ素子１３、制御基板１４、シート状電池１５、アンテナ１６を有し、略円柱状をなしている。光学素子１１の形状を可変にする伸縮部材（バイオメタル（登録商標））２１、撮像素子１２、ＥＬ素子１３、制御基板１４、シート状電池１５、アンテナ１６の各部は、導電性のゲル状物質である導電性ゲル配線によって制御基板１４に接続される。

ＥＬ素子１３は、エレクトロルミネッセンス素子であり、絶縁性ゲル外装１８の前部表面に設けられ、照明光としての光を体腔内に照射する光源として機能する。光学素子１１は、スライム状であり、透明なゲル状物質からなり絶縁性ゲル外装１８の前部に設けられた開口に配置される。光学素子１１は、ＥＬ素子１３によって照明された部位から反射した光を観察光として結像する。この光学素子１１の周囲には、線状で伸縮可能な伸縮部材である伸縮部材２１が図３に示すようにメッシュ状に配置され、この伸縮部材２１の伸縮によって光学素子１１の光学調整が行われる。伸縮部材２１は、人工筋肉であり、たとえば電流が所定値よりも多く流れると収縮し、電流が所定値よりも少ないと伸長する。このため、制御基板１４による各伸縮部材２１への通電量を制御することによって光学素子１１の立体形状を自由に変化させることができる。たとえば、図４に示すように、円柱状の光学素子１１に対して周方向に配置された中央部の伸縮部材２１に所定値を超える異なる通電量を与えることによって、中央部の伸縮部材が収縮し、光学素子１１の中央部が細くなり、これによって光学素子１１の光学調整が行われる。光学素子１１の結像面には、撮像素子１２が設けられる。この撮像素子１２は、光学素子１１によって結像された体腔内の物体像を撮像し、制御基板１４側に伝送する。なお、この撮像素子１２の形状はフレキシブルであり、光学素子１１あるいは絶縁性ゲル外装１８の変形に対応して変形できる。

制御基板１４は、信号処理回路３１、通信回路３２、ＲＡＭ３４、制御回路３３、ＲＯＭ３５、および駆動回路３６を有する。信号処理回路３１は、撮像素子１２から順次転送される撮像信号を処理し、ＲＡＭ３４に画像を蓄積する。通信回路３２は、アンテナ１６に接続され、ＲＡＭ３４に蓄積された画像を順次、体外に送信する。駆動回路３６は、ＥＬ素子１３、シート状電池１５、伸縮部材２１などの駆動を行う。ＲＯＭ３５は、各種のプログラムやデータを格納するとともに、撮像パターン３５ａを有する。制御回路３３は、タイマを有し、ＲＡＭ３４に読み込まれたプログラムやデータによって所定の動作スケジュールを実行し、少なくとも制御基板１４内の各部を制御するとともに、撮像パターン３５ａをもとに伸縮部材２１の駆動制御を行う。

シート状電池１５は、シート状の電池であり、制御基板１４に接続され、各部に電力を供給し、その形状はフレキシブルである。アンテナ１６は、その形状がフレキシブルであり、上述したように通信回路３２に接続され、撮像素子１２が撮像した画像を順次、体外に送信出力する。なお、体外への送信のみではなく、通信回路３２に受信機能をもたせ、体外と無線接続できるようにしてもよい。また、このアンテナ１６および通信回路３２は、必要に応じて削除した構成としてもよい。この場合、撮像された画像は、ＲＡＭ３４に蓄積され、体内撮像装置１を回収した時点で、ＲＡＭ３４に格納された画像を取得すればよい。

この体内医療装置１は、絶縁性ゲル外装１８に覆われ、この絶縁性ゲル外装１８は自在に変形でき、この絶縁性ゲル外装１８が変形をしても導電性ゲル配線１７によって各部との接続や通電が可能な状態に維持されるとともに、各部がフレキシブルであり、変形可能であるため、体内医療装置１全体は、その変形が自在なものとなる。すなわち、この体内医療装置１全体は、自由形状となる。

この体内医療装置１は、被験者の消化管などに適用される場合、経口あるいは経肛門によって体内に導入される。また、被験者の血管に適用する場合、注射器などを用いて血管内に押し出されて挿入される。その後、制御回路３３のタイマが駆動し、上述した所定の動作スケジュールを実行する。

たとえば、制御回路３３は、所定時間が経過すると、ＥＬ素子１３を発光させ、挿入された体腔内を照明する。その後、制御回路３３は、光学素子１１および撮像素子１２を介して、体腔内で反射あるいは拡散された光の一部を観察光として受光し、撮像した画像を圧縮などの処理を施した後、ＲＡＭ３４に蓄積し、通信回路３２およびアンテナ１６を介して順次、体外に画像を送信する。

ここで、制御回路３３は、伸縮部材２１の通電を制御し、光学素子１１の形状を変形させ、光学調整を行う。たとえば、体内医療装置１が血管などの細い管路を通る場合、制御回路３３は、光学素子１１自体も細くする制御を行い、この際に生ずる光学系の収差などが発生しないように形状変化によって光学調整を行い、撮像素子１２に結像面が形成できるようにする。

アンテナ１６および通信回路３２をもたない体内医療装置１の場合、体内医療装置１が体外に取り出された段階で、ＲＡＭ３４に蓄積された画像を取り出す。

この体内医療装置１は、体内医療装置１全体が変形可能であり、たとえば、図５に示すように、消化管などの太い管路４１に挿入された場合には、ほぼ変形もせずに管路４１を通り、体内情報取得手段としての光学素子１１、撮像素子１２などによる画像取得処理を行い、図６に示すように、血管などの細い管路４２を通る場合には、絶縁性ゲル外装１８および光学素子２１の変形、さらには各部形状のフレキシブル性によって管路４２に応じた形状になり、画像取得処理などを行う。

したがって、この体内医療装置１によれば、血管などの管路が細いところであっても体内医療装置１自体が変形するとともに、画像取得処理などの処理に支障がないように変形するようにしているので、柔軟に体内情報の取得を行うことができる。

なお、上述した体外医療装置１では、光源としてＥＬ素子１３を用いるようにしていたが、図７に示すように、ＥＬ素子１３に代えて発光物質５３を設けるようにしてもよい。この発光物質５３は、それ自体が発光する物質であってもよいし、２以上の物質を化学反応させることで発光する物質であってもよい。たとえば、サイリューム（Ｒ）などを用いることができる。この際、制御回路３３は、発光物質５３に対して電気的な刺激を与えることによって発光させる制御を行う。また、この発光物質５３は、細胞や組織等の生体由来物質で構成されて発光する物質であってもよい。

また、光学素子１１は、内部に屈折率の異なる光学物質を設け、光学特性を維持できるように、上述した伸縮部材２１を制御するようにしてもよい。すなわち、光学素子１１を屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズとしてもよい。そしてこの際の屈折率変化を伸縮部材２１の変形によって制御するようにするとよい。

さらに、図８に示すように、導電性ゲル配線１７に代えて、伸縮可能な部材、たとえばバネ状のバネ配線５７にしてもよい。また、図９に示すように、シート状電池１５に代えて外部給電用コイル５５を設けるようにしてもよい。この場合、外部からこの外部給電用コイル５５に向けて給電用の電磁気あるいは磁場を与える必要がある。しかし、給電が継続的にできるため、長期の体内医療行為を行うことができるとともに、電力蓄積手段を持たせることによって大きな電力をも得ることができる。

また、上述した体内情報取得手段としては、画像取得処理を一例として示したが、これに限らず、たとえば体液を収集する体液検査手段や、体内への薬品投与を行う薬品投与手段、体内の音などを収集する体内録音手段を設けるようにしてもよい。

（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、絶縁性ゲル外装１８によって体内医療装置１全体が受動的に変形自在なものとしていたが、この実施の形態２では、能動的に体内医療装置全体を変形し、運動できるようにしている。

図１０は、この発明の実施の形態２である体内医療装置の概要構成を示す図である。また、図１１は、図１０に示した体内医療装置２の構成を示す断面図である。さらに、図１２は、体内医療装置２の構成を示すブロック図である。図１０、図１１および図１２において、この体内医療装置２は、絶縁性ゲル外装１８の周面にメッシュ状に覆われた線状の伸縮部材（バイオメタル（登録商標））２２およびリング状の伸縮部材（バイオメタル（登録商標））２３を設けるとともに、これら伸縮部材２２，２３と制御基板１４との間を導電性ゲル配線１７によって接続している。ここで、伸縮部材２２，２３は、たとえば、電流が所定値よりも多く流れると収縮し、電流が所定値よりも少ないと伸長するような部材である。ＲＯＭ３５には、撮像パターン３５ａに加えて、伸縮部材２２を用いた運動パターン３５ｂおよび伸縮部材２３を用いた処置パターン３５ｃが格納されており、制御回路６３は、この運動パターン３５ｂおよび処置パターン３５ｃをもとに、体内医療装置２全体の運動および体内医療装置２による処置動作を制御する。また、絶縁性ゲル外装１８の周面に圧力センサ６１を設け、制御回路３３は、各圧力センサ６１が検知した圧力をもとに、体内医療装置２の変形を制御するようにしている。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

ここで、体内医療装置２全体および局所的な変形は、伸縮部材２２の伸縮制御によって能動的に行うことができる。したがって、図１３に示すように、制御基板１４に対して、ＥＬ素子１３、光学素子１１などの撮像系を垂直に折り曲げることが可能になるため、撮像可能な部位を格段に広げることができる。また、所望の部位を正面から撮像できるため、観察対象領域の画像を大きな画角で取得することが可能である。

また、体内医療装置２全体の変形は、たとえば、径方向の伸縮部材２２の伸縮動作を制御することによって、体外医療装置２の径を能動的に可変にすることができる。したがって、体内医療装置２の初期状態における径に比較して、挿入される管径が太い場合、体内医療装置２自体の径を太くし、その管径に合わせることができる。この場合、光学素子１１の径も太くすることができるため、大きな視野をもった撮像を行うことができる。

なお、図１４に示すように、伸縮部材２２は、全周をメッシュ状としなくてもよく、中央部の領域Ｅ２に対しては径方向のみの伸縮部材２２を設けるようにしてもよい。この場合、制御基板１４が中央部に配置されており、図１５に示すように、軸方向の伸縮量が少なくなるため、制御基板１４に与えるストレスを少なくすることができる。

ここで、ＲＯＭ３５に格納されている運動パターン３５ｂおよび処置パターン３５ｃについて説明する。図１６は、運動パターン３５ｂの一つである伸縮運動のパターンを模式的に示している。伸縮部材２２は、電流量を大きくすると収縮するため、図１６に示すように、径方向の伸縮部材２２に対して一様に電流量を大きくしていくと、体内医療装置２全体の径が細くなる。この逆の電流量に制御すれば、体内医療装置２全体の径は太くなる。

図１７は、運動パターン３５ｂの一つである屈曲運動のパターンを模式的に示している。図１７に示すように、長手方向の一部の伸縮部材２２とこれに交わる径方向の伸縮部材２２とに対して通電量を増大することによって体内医療装置２を所望の方向に屈曲させることができる。

図１８は、運動パターン３５ｂの一つである進行運動のパターンを模式的に示している。図１８に示すように、長手方向の端部であって、撮像系が設けられていない端部側の伸縮部材が軸方向に対して振れるように伸縮部材２２を制御する。これによって、ドルフィンキックの運動が実現され、体内医療装置２は、能動的に泳げることになり、進行させることができる。

図１９は、運動パターン３５ｂの一つである進行運動の他のパターンを模式的に示している。図１９に示すように、体内医療装置２は、径方向の伸縮部材の伸縮に疎密を形成し、この疎密を連続的に進行波駆動させる制御を行うことによって進行制御を行う。すなわち、蠕動運動型の進行動作を行う。

図２０は、処置パターン３５ｃの一つであるポリープ切除の処置パターンを模式的に示している。図２０に示すように、ポリープＰを発見した場合、制御回路３３は、ポリープＰ側にリング状の伸縮部材２が配置されるように、伸縮部材２２を駆動して体内医療装置２を動かす。その後、制御回路６３は、伸縮部材２３に対する通電量を小さくしてリング径を大きくし、ポリープＰを体内医療装置２の内側に取り込むようにする。ポリープＰが体内医療装置２の内側に取り込まれると、制御回路６３は、伸縮部材２３に対する通電量を大きくし、リング径を徐々に小さくし、このリング径が小さくなることによって、ポリープＰを切除する。なお、この状態を維持したまま、体内医療装置２を取り出すことによって、ポリープＰを体外に取り出すことができる。すなわち、ポリープＰを体外に運搬することができる。

この実施の形態２では、伸縮部材２２，２３を設け、これらを伸縮制御することによって体外医療装置２全体を能動的に運動させ、あるいは処置行為を実行させるようにしているので多種多様の医療行為を柔軟に行うことができる。

（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。この実施の形態３では、体外医療装置を設け、体外から体内医療装置を制御するようにしている。

図２１は、この発明の実施の形態３である体内医療システムの構成を示すブロック図である。図２１に示すように、この体内医療システム１０は、大きくは実施の形態２に示した１以上の体内医療装置２と、体外に設置される体外医療装置３とを備え、１以上の体内医療装置２が体外医療装置３と無線接続され、体外医療装置３によって各体内医療装置２が制御されるようになっている。

体外医療装置３は、体外医療装置本体３ａを有し、この体外医療装置本体３ａに、入力装置４、給電装置５、および表示装置６が接続される。入力装置４は、キーボード、マウス、ジョイスティックなどによって実現され、各種の指示入力を体外医療装置本体３ａに送る。

給電装置５は、体内医療装置２内の外部給電用コイル５５に電力を供給する。表示装置６は、体内医療装置２によって取得された情報を表示出力する。この表示装置６は、たとえば、取得された情報を半透明／不透明などで３次元表示する３次元表示処理を行うものであってよいし、投影式プロジェクタ、ホログラム表示装置などによって実現するようにしてもよい。

体外医療装置本体３ａは、演算回路７１、記憶部７２、制御回路７３、画像処理回路７４、ＲＡＭ７５、通信回路７６、およびアンテナ７７を有する。演算回路７１は、入力装置４から入力された情報を演算処理して制御回路７３に引き渡す。記憶部７２は、ＲＯＭ３５に記憶された撮像パターン３５ａ，運動パターン３５ｂ，処置パターン３５ｃの各インデックスを示すパターンインデックス７２ａを有する。画像処理回路７４は、表示装置６に出力するための画像処理を行う。ＲＡＭ７５は、制御回路７３が用いるプログラムや各種データを一時記憶する。通信回路７６およびアンテナ７７は、体内医療装置２との間における無線通信処理を行う。

体外医療装置３が行う体内医療装置２に対する制御は、マニュアル運転制御と自動運転制御とに分けられる。マニュアル運転制御は、各体内医療装置２から送られ、表示装置６に表示された情報をもとに、操作者が入力装置４を介してその都度、指示を与えて体内医療装置２の動作を制御する。一方、自動運転制御は、操作者が予め決められたプログラムを指示し、この指示されたプログラムをもとに、体外医療装置３が体内医療装置２の動作を制御する。いずれにしても、制御回路７３は、撮像パターン３５ａ，運動パターン３５ｂ，処置パターン３５ｃを用いて制御することになる。

なお、体外医療装置３による複数の体内医療装置２に対する制御は、たとえば各体内医療装置２に固有のＩＤを付与し、このＩＤを用いて各体内医療装置２を峻別してソフト的に制御してもよいし、各体内医療装置２毎に異なる符号あるいは周波数を割り当て、ハード的に峻別して制御するようにしてもよい。

この実施の形態３では、体外制御装置３によって体内制御装置２をリアルタイムで制御することが可能であるため、一層精度が高く、柔軟な医療行為を行うことができる。

（実施の形態４）
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。上述した実施の形態１〜３では、いずれも各体内医療装置が単独で動作するものであったが、この実施の形態４では、各体内医療装置が特定の役割を果たす単位で分離あるいは連結をするようにしている。

図２２は、この発明の実施の形態４である体内医療装置の構成を示す断面図である。図２２に示すように、各体内医療装置１０２は、それぞれ他の体内医療装置と連結あるいは分離するための連結部８１を有している。その他の構成は、実施の形態２と同じである。連結部８１は、その形状がフレキシブルであり、導電性ゲル配線１７によって制御基板１４に接続されている。

図２２では、同一の体内医療装置１０２が結合するようにしているので、たとえば、体内において観察すべき、あるいは処置すべきところに到達した時点で順次、体内医療装置１０２を分離し、その分離された場所で観察あるいは処置を行うことができる。

図２２に示した体内医療装置１０２は、互いに同一の体内医療装置であったが、図２３に示すように、異なる機能を持った体内医療装置を相互に連結してもよい。図２３に示した体内医療装置１０３は、大きな容量をもつシート状電池１０５を有し、あたかもロケットにおけるブースタの機能を果たす。すなわち、体内移動時において、体内医療装置１０２は、連結部８１を介して体内医療装置１０３のシート状電池１０５の電力を消費し、その後、シート状電池１０５の電力が消費された場合などに、連結部８１を切り離し、体内医療装置１０２は単独で運動し、処置を行う。

または、図２４に示すように、処置部８３をもつ体内医療装置１０４と主として撮像系をもつ体内医療装置１０２とを連結するようにし、処置部８３が必要な場所で、体内医療装置１０４を切り離すようにしてもよい。

図２２〜図２４に示した体内医療装置は、いずれも移動時などに連結して運動あるいは行動を、一緒を行い、制御を容易にすることができる。なお、一度切り離した各体内医療装置を、連結部８１を介して結合し、その後行動をともにするようにしてもよい。このような制御は、各体内医療装置が自律的に行ってもよいし、実施の形態３で示したように、体外医療装置３を介して制御するようにしてもよい。

図２２〜図２４では、いずれも撮像系とは反対側の端部に連結部８１を設けるようにしていたが、図２５に示すように長手方向の各端部に結合部９１を設け、前部と後部とを列車のように連結してもよい。

図２５では、１つの体内医療装置１０２がもつ機能を分離した体内医療装置１０２ａ〜１０２ｃが連結され、移動時に一つの制御系の信号Ｓによって制御されている状態を示しているとともに、分離後に、各体内医療装置１０２ａ〜１０２ｃがそれぞれ独自の制御系の信号Ｓａ〜Ｓｃによって制御されている。なお、各体内医療装置１０２ａ〜１０２ｃは、少なくとも送受信手段、制御手段、撮像手段を備えておく必要がある。その上で、各体内医療装置１０２ａ〜１０２ｃ固有の体内情報取得部を持たせればよい。もちろん、トレーラーのごとく、体内情報取得部のみをもつものを連結部を介して牽引するようにしてもよい。

なお、連結、結合の形態としては、上述したように、観察部あるいは処置部と動力部との結合で、観察部あるいは処置部を切り離した場所に置いていくものや、作動部とエネルギー貯蔵部との結合で、エネルギーを使い切ったらエネルギー貯蔵部を切り離すものがあり、これらは、不要になったら切り離すタイプであると言える。これに対して、分離して効果を発揮するタイプがある。たとえば、観察部と処置部との組み合わせであり、分離した後に、処置の様子を観察することができる。また、処置部と処置部との組み合わせであり、処置具を配置して複雑な処置を行うことができる。発光部と受光部との組み合わせでは、観察性能を向上させることができる。たとえば蛍光観察が可能になる。また、発光部と光散乱部との組み合わせでは、光の散乱によって広い範囲を照明することができる。

この実施の形態４では、各体内医療装置の結合および分離を行うことができるので、さらに柔軟な医療行為を行うことができる。

なお、上述した実施の形態１〜４に示した体内医療装置は、さらに次のような機能を持たせることができる。たとえば、音波発生手段を持たせるようにしてもよい。これにより、患部に対する超音波処置を行うことができる。また、導電性のワイヤに高周波を印加し、患部を焼き切ったり、止血する処置部を持たせてもよい。

さらに、患部を囲む形状を形成できる機能を持たせ、人体に無害なレベルの放射線源からの放射線を患部に対して収束させるようにしてもよい。また、同様にして、超音波を収束させるようにしてもよい。さらに、磁性体を用い、外部から照射された重粒子線を収束させるようにしてもよい。すなわち、体内医療装置を、収束処理などの間接的な処置具として用いるようにしてもよい。

また、上述した体内医療装置は、リング状の伸縮部材などを用いて患部を締め付けることができるため、この締め付けによって、患部への血液や栄養分の流れを遮断する処置を容易に行うことができる。

さらに、体内医療装置は、リング状の伸縮部材などを用いて体内医療装置全体を大きくし、管の内壁を圧迫することができるので、容易に患部を押さえ込むことができ、注射針の挿入処置を容易に行うことができる。

また、薬液を格納する機能を持たせ、体内医療装置の変形によって薬液を送り出す機構とすることができる。なお、薬液を送り出す機構としては、たとえば、電極と円錐電極（コイルバネ）からなる円錐バネアクチュエータを用いてもよい。この円錐バネアクチュエータの円錐電極の下部に薬液袋を持たせ、この薬液袋をつぶすことによって容易に表面から薬液を送り出すことができる。

なお、上述した実施の形態４における連結、分離は、連結部を用いるようにしていたが、これに限らず、たとえば、体内のｐＨの変化や、体液との反応などによって分離するような機構としてもよい。このような連結部は、たとえばアポトーシスや岩塩の溶解反応などがある。

この発明の実施の形態１にかかる体内医療装置の構成を示す断面図である。 図１に示した体内医療装置の構成を示すブロック図である。 光学素子の構成を示す斜視図である。 光学素子の周囲に設けられた伸縮部材を用いて変形した状態を示す斜視図である。 径の大きい管路を移動する体内医療装置の状態を示す模式図である。 径の小さい管路を移動する体内医療装置の状態を示す模式図である。 この発明の実施の形態１にかかる体内医療装置の変形例の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態１にかかる体内医療装置の変形例の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態１にかかる体内医療装置の変形例の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態２にかかる体内医療装置の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２にかかる体内医療装置の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態２にかかる体内医療装置の構成を示すブロック図である。 体内医療装置が屈曲した状態を示す模式図である。 体内医療装置の径を太くした状態を示す斜視図である。 体内医療装置の径を細くした状態を示す斜視図である。 体内医療装置の伸縮運動の運動パターンを示す模式図である。 体内医療装置の屈曲運動の運動パターンを示す模式図である。 体内医療装置の進行運動の運動パターンの一例を示す模式図である。 体内医療装置の進行運動の運動パターンの一例を示す模式図である。 体内医療装置の処置部の処理パターンを示す模式図である。 この発明の実施の形態３にかかる体内医療システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４にかかる体内医療装置の構成を示す断面図である。 体内医療装置の結合形態の一例を示す断面図である。 体内医療装置の結合形態の一例を示す断面図である。 複数の体内医療装置の結合および分離状態と制御信号との関係を示す図である。

符号の説明

１，２，１０２〜１０４，１０２ａ〜１０２ｃ 体内医療装置
３ 体外医療装置
３ａ 体外医療装置本体
４ 入力装置
５ 給電装置
６ 表示装置
１１ 光学素子
１２ 撮像素子
１３ ＥＬ素子
１４ 制御基板
１５ シート状電池
１６，７７ アンテナ
１７ 導電性ゲル配線
１８ 絶縁性ゲル外装
２１，２２，２３ 伸縮部材（バイオメタル（登録商標））
３１ 信号処理回路
３２，７６ 通信回路
３３，７３ 制御回路
３４，７５ ＲＡＭ
３５ ＲＯＭ
３５ａ 撮像パターン
３５ｂ 運動パターン
３５ｃ 処置パターン
３６ 駆動回路
４１，４２，４３ 管路
５３ 発光物質
５５ 外部給電用コイル
５７ バネ配線
６１ 圧力センサ
７１ 演算回路
７２ 記憶部
７２ａ パターンインデックス
７４ 画像処理回路
８１，９１ 連結部
８３ 処置部

Claims (5)

1. 生体内における医療行為を行う体内医療装置であって、
   形状が自在に変形する可変形状外部筐体と、
   前記生体内の情報を取得する機能を有し、可変形状をなす体内情報取得手段と、
   前記体内情報取得手段の周囲に配置される第１の伸縮部材と、
   前記可変形状外部筐体の周囲に設けられる第２の伸縮部材と、
   外部からの圧力を検知する圧力センサと、
   前記圧力センサが検知した圧力をもとに前記第１の伸縮部材を駆動することによって前記体内情報取得手段の形状を制御し、前記圧力センサが検知した圧力をもとに前記第２の伸縮部材を駆動することによって前記可変形状外部筐体の形状を制御するとともに、前記体内情報取得手段の動作を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする体内医療装置。
2. 前記可変形状外部筐体は、ゲル状物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の体内医療装置。
3. リング形状をなす第３の伸縮部材を備え、
   前記制御手段は、前記第３の伸縮部材のリング径を小さくする制御を行って体内組織を切除することを特徴とする請求項１または２に記載の体内医療装置。
4. 前記体内情報取得手段は、
   当該装置外に光を照射する光照射手段と、
   形状が可変である光学系を形成する光学素子と、
   前記光学素子を介して撮像するシート状の撮像手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第１の伸縮部材を駆動して前記光学素子を能動的に変形させて光学調整を行なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の体内医療装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の１以上の体内医療装置と、
   １以上の前記体内医療装置と無線接続され、体外に配置されて前記体内医療装置の動作を制御する体外医療装置と、
   を備えたことを特徴とする体内医療システム。

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