医療用カプセル
【課題】患者に大きな苦痛を強いることなく、かつ、大がかりな設備を要することなしに、体液採取または薬液放出が可能な医療用カプセルを得る。
【解決手段】生体体腔内に飲み込むことが可能な医療用カプセルであって、体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段と、体腔内の体液を採取する体液採取機構及び体腔内に薬液を放出する薬液放出機構の少なくとも一方と、このｐＨ測定手段によるｐＨ情報に基づいて、体液採取機構又は薬液放出機構を動作させる駆動機構とを備える。
【解決手段】生体体腔内に飲み込むことが可能な医療用カプセルであって、体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段と、体腔内の体液を採取する体液採取機構及び体腔内に薬液を放出する薬液放出機構の少なくとも一方と、このｐＨ測定手段によるｐＨ情報に基づいて、体液採取機構又は薬液放出機構を動作させる駆動機構とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の体腔内を通過中に、該体腔内に存在する体液を採取し、又は（及び）体腔内に薬液を放出する医療用カプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば病変の有無を発見するために、体腔内の特定の部位の体液を採取するには従来、内視鏡の先端部を対象部位に入れ、吸引チャンネルを介して採取するのが一般的であった。また、飲み込むカプセルと位置検出システムを組み合わせたカプセルシステムでは、カプセルが所定部位に達したことを検知したとき、該カプセルに搭載している吸引装置を無線駆動して、採取することも提案されている。体腔内の特定の部位に、例えば治療の目的で薬液を放出する場合も同様である。
【特許文献１】特開昭５１-４９５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前者は患者の苦痛が大きく、後者はカプセルの位置を常時モニタしなければならない。また、いずれも装置自体が大型化しコストが高い。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑み、患者に大きな苦痛を強いることなく、かつ、大がかりな設備を要することなしに、体液採取または薬液放出が可能な医療用カプセルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、体腔内のｐＨ値は体腔内の部位によって変化することから、ｐＨ値と体腔部位との相関を予め検出しておき、ｐＨが特定の値になったときに、体液を採取し、あるいは薬液を放出する機構を医療用カプセルに設ければ、小型のカプセルで、患者に大きな苦痛を強いることなく、体液採取または薬液放出ができるという着眼に基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明の医療用カプセルは、生体体腔内に飲み込むことが可能な医療用カプセルであって、体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段と、体腔内の体液を採取する体液採取機構及び体腔内に薬液を放出する薬液放出機構の少なくとも一方と、このｐＨ測定手段によるｐＨ情報に基づいて、体液採取機構又は薬液放出機構を動作させる駆動機構とを有することを特徴としている。
【０００７】
体液採取機構は、体液採取口を有するケーシングと、該ケーシング内に液密にかつ移動可能に支持された内部を負圧とした体液保持タンクと、この体液保持タンクをケーシング内で移動させる移動機構とを有することが実際的である。上記体液保持タンクは、上記体液採取口に対応する内側開口を備えていて、上記駆動機構は、ｐＨ情報に基づき上記移動機構によって動作され、該内側開口と体液採取口との位置が合致する位置に体液保持タンクを移動させて上記負圧により体液を該体液保持タンク内に採取することが好ましい。体液保持タンクは、複数備えることができる。この場合、各体液保持タンクは、その内側開口が選択的にケーシングの体液採取口に一致するように上記移動機構によって移動することが好ましい。
【０００８】
薬液放出機構は、薬液放出口を有するケーシングと、該ケーシング内に液密にかつ移動可能に支持され、内部に薬液及び正圧を生じさせる不活性ガスを封入した薬液保持タンクと、この薬液保持タンクをケーシング内で移動させる移動機構とを有することが実際的である。上記薬液保持タンクは、上記薬液放出口に対応する内側開口を備えていて、上記駆動機構は、ｐＨ情報に基づき上記移動機構によって動作され、該内側開口と体液採取口との位置が合致する位置に体液保持タンクを移動させて上記正圧により薬液を該体液保持タンクから体腔内に放出することが好ましい。薬液保持タンクは、複数備えることができる。この場合、各薬液保持タンクは、その内側開口が選択的にケーシングの薬液放出口に一致するように上記移動機構によって移動することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の医療用カプセルは、生体の体腔内のｐＨ情報からカプセルが存在する場所を推定し、その推定結果に基づき、体腔内の体液を採取する体液採取機構及び体腔内に薬液を放出する薬液放出機構の少なくとも一方を動作させるので、大がかりな設備を要することなく、必要な体腔内体液を採取し、あるいは薬液を体腔内に放出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１ないし図３は、本発明の医療用カプセルを体液採取カプセル１０に適用した実施形態を示している。体液採取カプセル１０は、体液採取口１１ａが形成されたカプセル型のケーシング１１を有し、このケーシング１１内に、体腔内の体液を採取し、保持するための体液保持タンク１２と、体液保持タンク１２をケーシング１１内で移動可能に支持する送りねじ１３と、この送りねじ１３に動力を与えるモータ１４と、このモータ１４を駆動制御する制御回路１５と、駆動源であるバッテリ１６とを収納している。本実施形態では、説明の便宜上、制御回路１５を配置した側（図示左側）をケーシング１１の先端側（先方）と定義して説明する。ケーシング１１の外壁１１ｂには、先端側と後端側の両方に、体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段１７が配置されている。
【００１１】
ケーシング１１内のモータ１４より後方は、体液保持タンク１２を収納するための空間であって、体液採取口１１ａを境界にして、体液採取前の体液保持タンク１２を位置させる第１空間１８（体液採取口１１ａより図示左側）と体液採取後の体液保持タンク１２を位置させる第２空間１９（体液採取口１１ａより図示右側）とに別けられる。送りねじ１３は、第１空間１８から第２空間１９に向かって直線状に延びている。
【００１２】
体液保持タンク１２は、図２に詳細に示されるように、体液採取口１１ａに対応する内側開口１２ａと、この内側開口１２ａを介して体腔内から採取した体液を保持するタンク室１２ｂと、内側開口１２ａとケーシング内壁１１ｃの間を液密に保持するシール材１２ｃと、送りねじ１３に螺合する支持ねじ穴１２ｄとを有し、モータ１４からの動力によって送りねじ１３が回動したときに、該送りねじ１３の軸方向（図示右方向）に移動する。この体液保持タンク１２は、送りねじ１３を回転中心とする円運動が制限されるように、送りねじ１３の軸方向から見た形状を、図２（Ｂ）に示されるように非円形状（長円形状、楕円形状）としてある。
【００１３】
内側開口１２ａは、タンク室１２ｂの内外を連通する出入口部であって、タンク室１２ｂからケーシング内壁１１ｃに向けて突出形成されている。この内側開口１２ａは、ケーシング内壁１１ｃに対向し、体液採取口１１ａに合致する位置で開放され、合致しない位置ではケーシング内壁１１ｃにより塞がれる。内側開口１２ａのケーシング内壁１１ｃと対向する側の外周には、シール材１２ｃを嵌合する嵌合溝１２ｅが形成されている。
【００１４】
タンク室１２ｂは、体液採取前（体液保持タンク１２が第１空間１８に位置するとき）、真空状態（中空かつ内圧を負圧にした状態）で保持されている。よって、内側開口１２ａと体液採取口１１ａが合致する位置に体液保持タンク１２が移動すると、内側開口１２ａ及び体液採取口１１ａを介してタンク室１２ｂが開放され、その負圧により、患者の体腔内から体液がタンク室１２ｂ内に吸い込まれる。
【００１５】
本実施形態の体液保持タンク１２は、体液採取口１１ａに近い側（図示右側）から順に一定間隔をあけて配置した、第１体液保持タンク１２Ａ、第２体液保持タンク１２Ｂ及び第３体液保持タンク１２Ｃで構成されている。この第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃは、送りねじ１３の軸方向に一定間隔をあけて配置されているので、その内側開口１２ａが選択的にケーシング１１の体液採取口１１ａに一致するように順次移動する。ケーシング１１内に備える体液保持タンク１２の個数は任意である。
【００１６】
次に、図３を参照して、体液採取カプセル１０の制御系について説明する。この制御系は、モータ１４、制御回路１５、バッテリ１６及びｐＨ測定手段１７により構成され、バッテリ１６からの電力供給を受けて動作する。制御回路１５は、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報に基づいて体液採取するか否かを検知する検知部１５Ａと、検知部１５Ａの検知結果に応じてモータ１４を駆動制御するＣＰＵ１５Ｂとを有している。ＣＰＵ１５Ｂは、検知部１５Ａから体液採取する旨の検知結果を入力したとき、モータ１４を駆動させて、第１空間１８に位置する体液保持タンク１２を第２空間１９まで移動させる。この移動中、体液保持タンク１２の内側開口１２ａとケーシング１１の体液採取口１１ａが合致する位置で、患者の体腔内から体液が採取される。体液保持タンク１２の移動速度は、患者の体腔内から体液を採取した瞬間に内側開口１２ａがケーシング内壁１１ｃで塞がれる程度の速さとする。一方、検知部１５Ａから体液採取しない旨の検知結果を入力したとき、ＣＰＵ１５Ｂは何も実行しない。
【００１７】
体液採取カプセル１０の体液採取位置は、体腔内のｐＨ値により設定可能である。体腔内におけるｐＨ値は、口及び食道ではほぼ中性（６．８≦ｐＨ値＜７．２）で、食道から胃に入ると中性から強酸性（１．０≦ｐＨ値≦３．０）に変化し、胃から１０ｃｍ程度出ると一気に弱アルカリ性（７．２≦ｐＨ値＜７．８）に変化するため、ｐＨ値の変化により体液採取カプセル１０の現在位置を推定することができる。具体的に、胃液を採取したい場合には、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報が中性から強酸性に変化したときに検知部１５Ａが体液採取する旨の検知結果を出力するように構成し、また、腸液を採取したい場合には、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報が強酸性から弱アルカリ性に変化したときに検知部１５Ａが体液採取する旨の検知結果を出力するように構成すればよい。
【００１８】
また、体液採取時におけるモータ１４の駆動量は、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃをすべて第２空間１９に移動させる量に設定しても、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃを１ずつ移動させる量に設定してもよい。前者の場合は、ＣＰＵ１５Ｂが検知部１５Ａから体液採取する旨の検知結果を入力してモータ１４を駆動させると、体液採取口１１ａに近い第１体液保持タンク１２Ａから第２体液保持タンク１２Ｂ、第３体液保持タンク１２Ｃの順に第２空間１９へ移動し、体液が第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃに順次採取されるので、１種類の体液を採取したい場合に適用する。後者の場合は、ＣＰＵ１５Ｂが検知部１５Ａから体液採取する旨の検知結果を入力してモータ１４を駆動させると、その都度、第１空間１８に位置しかつ体液採取口１１ａに最も近い１つの体液保持タンク１２が第２空間１９へ移動し、移動した体液保持タンク１２に体液が採取されるので、２種類以上の体液を採取したい場合に適用する。
【００１９】
次に、体液採取カプセル１０を用いた体液採取動作について、胃液を採取する場合を例に挙げて説明する。
【００２０】
体液採取カプセル１０は、胃液採取に用いる場合、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報が中性から強酸性に変化したときに制御回路１５の検知部１５Ａが体液採取する旨の検知結果を出力するように設定し、また、制御回路１５のＣＰＵ１５Ｂが制御するモータ駆動量を、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃをすべて第２空間１９に移動させる量に設定しておく。
【００２１】
体液採取カプセル１０による体液採取動作は、患者があらかじめ体液採取カプセル１０を嚥下して体腔内に導入した状態で行われる。嚥下された体液採取カプセル１０は、口から食道、胃、十二指腸、小腸、大腸を通って排出され、体腔内を通過中に胃液を採取する。上述したように人間の体腔内におけるｐＨ値は、口及び食道ではほぼ中性で、食道から胃に入ると中性から強酸性に変化し、胃から出ると弱アルカリ性に変化する。したがって、体液採取カプセル１０が食道から胃に入ると、制御回路１５がｐＨ測定手段１７のｐＨ情報変化（中性→強酸性）から体液採取位置であることを検知してモータ１４を駆動させ、第１〜第３の体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｂをケーシング１１内の第１空間１８から第２空間１９に移動させる。この移動中、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｂは、体液採取口１１ａに近い第１体液保持タンク１２Ａから順に、ケーシング１１の体液採取口１１ａを通過し、この体液採取口１１ａと内側開口１２ａが合致する位置で患者の体腔内から胃液を採取する。胃液採取後の第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｂは、ケーシング１１内の第２空間１９で保持される。第２空間１９では、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃの内側開口１２ａがケーシング内壁１１ｃ及びシール材１２ｃにより液密に塞がれるので、採取した体液が漏れることはない。第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃに保持された胃液は、患者の体腔内から排出された体液採取カプセル１０から回収され、各種検査に使用される。
【００２２】
以上のように本発明の医療用カプセルを体液採取カプセル１０に適用した実施形態によれば、体液採取位置と体腔内のｐＨ情報を関連させ、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報に応じて体液採取カプセル１０の現在位置を推定し、体液保持タンクの負圧を利用して体液採取を実行している。このようにｐＨ情報から体液採取位置を特定し、かつ、負圧吸引式の体液保持タンクを用いれば、患者に大きな苦痛を強いることなく、かつ、大がかりな設備を要することなしに、体液採取が可能になる。
【００２３】
図４ないし図６は、本発明の医療用カプセルを薬液放出カプセル１１０に適用した実施形態を示している。薬液放出カプセル１１０は、薬液放出口１１１ａが形成されたカプセル型のケーシング１１１を有し、このケーシング１１１内に、薬液を封入した薬液保持タンク１１２と、薬液保持タンク１１２をケーシング１１１内で移動可能に支持する送りねじ１１３と、この送りねじ１１３に動力を与えるモータ１１４と、このモータ１１４を駆動制御する制御回路１１５と、駆動源であるバッテリ１１６とを収納している。本実施形態においても、説明の便宜上、制御回路１１５を配置した側（図示左側）をケーシング１１１の先端側（先方）と定義して説明する。ケーシング１１１の外壁１１１ｂには、先端側と後端側の両方に、体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段１１７が配置されている。
【００２４】
ケーシング１１１内のモータ１１４より後方は、薬液保持タンク１１２を収納するための空間であって、薬液放出口１１１ａを境界にして、薬液放出前の薬液保持タンク１１２を位置させる第１空間１１８（薬液放出口１１１ａより図示左側）と薬液放出後の薬液保持タンク１１２を位置させる第２空間１１９（薬液放出口１１１ａより図示右側）とに別けられる。送りねじ１１３は、第１空間１１８から第２空間１１９に向かって直線状に延びている。
【００２５】
薬液保持タンク１１２は、図５に詳細に示されるように、薬液放出口１１１ａに対応する内側開口１１２ａと、内部に薬液１１２ｆ及び正圧を生じさせる不活性ガス１１２ｇを封入したタンク室１１２ｂと、内側開口１１２ａとケーシング内壁１１ｃの間を液密に保持するシール材１１２ｃと、送りねじ１１３に螺合する支持ねじ穴１１２ｄとを有し、モータ１１４からの動力によって送りねじ１１３が回動したときに、該送りねじ１１３の軸方向（図示右方向）に移動する。この薬液保持タンク１１２は、送りねじ１１３を回転中心とする円運動が制限されるように、送りねじ１１３の軸方向から見た形状を、図５（Ｂ）に示されるように非円形状（長円形状、楕円形状）としてある。
【００２６】
内側開口１１２ａは、タンク室１１２ｂの内外を連通する出入口部であって、タンク室１１２ｂからケーシング内壁１１１ｃに向けて突出形成されている。この内側開口１１２ａは、ケーシング内壁１１１ｃに対向し、薬液放出口１１１ａに合致する位置で開放され、合致しない位置ではケーシング内壁１１１ｃにより塞がれる。内側開口１１２ａのケーシング内壁１１１ｃと対向する側の外周には、シール材１１２ｃを嵌合する嵌合溝１１２ｅが形成されている。
【００２７】
タンク室１１２ｂは、内側開口１１２ａから薬液１１２ｆを注入した後、内側開口１１２ａとは反対側から該タンク室１１２ｂ内に不活性ガス１１２ｇを注入したもので、タンク室内圧が正圧に保持されている。タンク室１１２ｂ内の薬液１１２ｆは、不活性ガス１１２ｇにより、内側開口１１２ａ側に付勢されている。内側開口１１２ａと薬液放出口１１１ａが合致する位置に薬液保持タンク１１２が移動すると、内側開口１１２ａ及び薬液放出口１１１ａを介してタンク室１１２ｂが開放され、不活性ガス１１２ｇの正圧により、薬液１１２ｆが患者の体腔内に飛び出す。薬液１１２ｆは例えば抗がん剤等であり、不活性ガス１１２ｇには例えば炭酸ガス等を用いることができる。
【００２８】
本実施形態の薬液保持タンク１１２は、薬液放出口１１１ａに近い側（図示右側）から順に配置した、第１薬液保持タンク１１２Ａ、第２薬液保持タンク１１２Ｂ及び第３薬液保持タンク１１２Ｃで構成されている。この第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃは、送りねじ１１３の軸方向に一定間隔をあけて配置されているので、その内側開口１１２ａが選択的にケーシング１１１の薬液放出口１１１ａに一致するように順次移動する。ケーシング１１１内に備える薬液保持タンク１１２の個数は任意である。
【００２９】
次に、図６を参照して、薬液放出カプセル１１０の制御系について説明する。この制御系は、モータ１１４、制御回路１１５、バッテリ１１６及びｐＨ測定手段１１７により構成され、バッテリ１１６からの電力供給を受けて動作する。制御回路１１５は、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報に基づいて薬液放出するか否かを検知する検知部１１５Ａと、検知部１１５Ａの検知結果に応じてモータ１１４を駆動制御するＣＰＵ１１５Ｂとを有している。ＣＰＵ１１５Ｂは、検知部１１５Ａから薬液放出する旨の検知結果を入力したとき、モータ１１４を駆動させて、第１空間１１８に位置する薬液保持タンク１１２を第２空間１９まで移動させる。この移動中、薬液保持タンク１１２の内側開口１１２ａとケーシング１１１の薬液放出口１１１ａが合致する位置で、タンク室１１２ｂから薬液１１２ｆが患者の体腔内に放出される。薬液保持タンク１１２の移動速度は、タンク室１１２ｂ内の薬液１１２ｆをすべて患者の体腔内に放出できる速さとする。一方、検知部１１５Ａから薬液放出しない旨の検知結果を入力したとき、ＣＰＵ１１５Ｂは何も実行しない。
【００３０】
薬液放出カプセル１１０の薬液放出位置は、体腔内のｐＨ値により設定可能である。体腔内におけるｐＨ値は、口及び食道ではほぼ中性（６．８≦ｐＨ値＜７．２）で、食道から胃に入ると中性から強酸性（１．０≦ｐＨ値≦３．０）に変化し、胃から１０ｃｍ程度出ると一気に弱アルカリ性（７．２≦ｐＨ値＜７．８）に変化するため、ｐＨ値の変化により薬液放出カプセル１１０の現在位置を推定することができる。具体的に、胃で薬液を放出したい場合には、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報が中性から強酸性に変化したときに検知部１１５Ａが薬液放出する旨の検知結果を出力するように構成し、また、腸で薬液を放出したい場合には、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報が強酸性から弱アルカリ性に変化したときに検知部１１５Ａが薬液放出する旨の検知結果を出力するように構成すればよい。
【００３１】
また、薬液放出時におけるモータ１１４の駆動量は、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃをすべて第２空間１１９に移動させる量に設定しても、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃを１ずつ移動させる量に設定してもよい。前者の場合は、ＣＰＵ１１５Ｂが検知部１１５Ａから薬液放出する旨の検知結果を入力してモータ１１４を駆動させると、薬液放出口１１１ａに近い第１薬液保持タンク１１２Ａから第２薬液保持タンク１１２Ｂ、第３薬液保持タンク１１２Ｃの順に第２空間１１９へ移動し、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃから薬液１１２ｆが順次放出されるので、体腔内の一部位に薬液１１２ｆを放出したい場合に適用する。後者の場合は、ＣＰＵ１１５Ｂが検知部１１５Ａから薬液放出する旨の検知結果を入力してモータ１１４を駆動させると、その都度、第１空間１１８に位置しかつ薬液放出口１１１ａに最も近い１つの薬液保持タンク１１２が第２空間１１９へ移動し、移動した薬液保持タンク１１２から薬液１１２ｆが放出されるので、体腔内の二部位以上に薬液１１２ｆを放出したい場合に適用する。
【００３２】
次に、薬液放出カプセル１１０による薬液放出動作について、胃で薬液１１２ｆを放出する場合を例に挙げて説明する。
【００３３】
薬液放出カプセル１１０は、胃で薬液１１２ｆを放出させる場合、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報が中性から強酸性に変化したときに制御回路１１５の検知部１１５Ａが薬液放出する旨の検知結果を出力するように設定し、また、制御回路１１５のＣＰＵ１１５Ｂが制御するモータ駆動量は、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃをすべて第２空間１１９に移動させる量に設定しておく。
【００３４】
この薬液放出カプセル１１０による薬液放出動作は、患者があらかじめ薬液放出カプセル１１０を嚥下して体腔内に導入した状態で行われる。嚥下された薬液放出カプセル１１０は、口から食道、胃、十二指腸、小腸、大腸を通って排出され、胃を通過中に薬液１１２ｆを放出する。上述したように人間の体腔内におけるｐＨ値は、口及び食道ではほぼ中性で、食道から胃に入ると中性から強酸性に変化し、胃から出ると弱アルカリ性に変化する。したがって、薬液放出カプセル１１０が食道から胃に入ると、制御回路１１５がｐＨ測定手段１１７のｐＨ情報変化（中性→強酸性）から薬液放出位置であることを検知してモータ１１４を駆動させ、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｂをケーシング１１１内の第１空間１１８から第２空間１１９に移動させる。この移動中、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｂは、薬液放出口１１１ａに近い第１薬液保持タンク１１２Ａから順に、ケーシング１１１の薬液放出口１１１ａを通過し、この薬液放出口１１１ａと内側開口１１２ａが合致する位置で薬液１１２ｆが患者の体腔内（胃）へ放出される。薬液放出後の第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｂは、ケーシング１１１内の第２空間１１９で保持される。第２空間１１９では、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃの内側開口１１２ａがケーシング内壁１１１ｃ及びシール材１１２ｃにより液密に塞がれるので、薬液１１２ｆがタンク室１１２ｂ内に万一残存していても、該薬液１１２ｆが漏れることはない。
【００３５】
以上のように本発明の医療用カプセルを薬液放出カプセル１１０に適用した実施形態によれば、薬液放出位置と体腔内のｐＨ情報を関連させ、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報に応じて薬液放出カプセル１１０の現在位置を推定し、薬液保持タンク１１２内の正圧を利用して薬液１１２ｆを放出する。このようにｐＨ情報から薬液放出位置を特定し、かつ、正圧放出式の薬液保持タンク１１２を用いれば、患者に大きな苦痛を強いることなく、かつ、大がかりな設備を要することなしに、薬液放出が可能になる。
【００３６】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による医療用カプセルを体液採取カプセルに適用した実施形態の内部構成を示す図である。
【図２】（Ａ）同体液採取カプセルの体液保持タンクを拡大して示す拡大断面図、（Ｂ）（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】同体液採取カプセルの制御系を示すブロック図である。
【図４】本発明による医療用カプセルを薬液放出カプセルに適用した実施形態の内部構成を示す図である。
【図５】（Ａ）同薬液放出カプセルの薬液保持タンクを拡大して示す拡大断面図、（Ｂ）（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】同薬液放出カプセルの制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 体液採取カプセル
１１ ケーシング
１１ａ 体液採取口
１１ｂ 外壁
１１ｃ 内壁（ケーシング内壁）
１２ 体液保持タンク
１２ａ 内側開口
１２ｂ タンク室
１２ｃ シール材
１２ｄ 支持ねじ穴
１２ｅ 嵌合溝
１３ 送りねじ
１４ モータ
１５ 制御回路
１６ バッテリ
１７ ｐＨ測定手段
１８ 第１空間
１９ 第２空間
１００ 薬液放出カプセル
１１１ ケーシング
１１１ａ 薬液放出口
１１１ｂ 外壁
１１１ｃ 内壁（ケーシング内壁）
１１２ 薬液保持タンク
１１２ａ 内側開口
１１２ｂ タンク室
１１２ｃ シール材
１１２ｄ 支持ねじ穴
１１２ｅ 嵌合溝
１１２ｆ 薬液
１１２ｇ 不活性ガス
１１３ 送りねじ
１１４ モータ
１１５ 制御回路
１１６ バッテリ
１１７ ｐＨ測定手段
１１８ 第１空間
１１９ 第２空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の体腔内を通過中に、該体腔内に存在する体液を採取し、又は（及び）体腔内に薬液を放出する医療用カプセルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば病変の有無を発見するために、体腔内の特定の部位の体液を採取するには従来、内視鏡の先端部を対象部位に入れ、吸引チャンネルを介して採取するのが一般的であった。また、飲み込むカプセルと位置検出システムを組み合わせたカプセルシステムでは、カプセルが所定部位に達したことを検知したとき、該カプセルに搭載している吸引装置を無線駆動して、採取することも提案されている。体腔内の特定の部位に、例えば治療の目的で薬液を放出する場合も同様である。
【特許文献１】特開昭５１-４９５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前者は患者の苦痛が大きく、後者はカプセルの位置を常時モニタしなければならない。また、いずれも装置自体が大型化しコストが高い。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑み、患者に大きな苦痛を強いることなく、かつ、大がかりな設備を要することなしに、体液採取または薬液放出が可能な医療用カプセルを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、体腔内のｐＨ値は体腔内の部位によって変化することから、ｐＨ値と体腔部位との相関を予め検出しておき、ｐＨが特定の値になったときに、体液を採取し、あるいは薬液を放出する機構を医療用カプセルに設ければ、小型のカプセルで、患者に大きな苦痛を強いることなく、体液採取または薬液放出ができるという着眼に基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明の医療用カプセルは、生体体腔内に飲み込むことが可能な医療用カプセルであって、体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段と、体腔内の体液を採取する体液採取機構及び体腔内に薬液を放出する薬液放出機構の少なくとも一方と、このｐＨ測定手段によるｐＨ情報に基づいて、体液採取機構又は薬液放出機構を動作させる駆動機構とを有することを特徴としている。
【０００７】
体液採取機構は、体液採取口を有するケーシングと、該ケーシング内に液密にかつ移動可能に支持された内部を負圧とした体液保持タンクと、この体液保持タンクをケーシング内で移動させる移動機構とを有することが実際的である。上記体液保持タンクは、上記体液採取口に対応する内側開口を備えていて、上記駆動機構は、ｐＨ情報に基づき上記移動機構によって動作され、該内側開口と体液採取口との位置が合致する位置に体液保持タンクを移動させて上記負圧により体液を該体液保持タンク内に採取することが好ましい。体液保持タンクは、複数備えることができる。この場合、各体液保持タンクは、その内側開口が選択的にケーシングの体液採取口に一致するように上記移動機構によって移動することが好ましい。
【０００８】
薬液放出機構は、薬液放出口を有するケーシングと、該ケーシング内に液密にかつ移動可能に支持され、内部に薬液及び正圧を生じさせる不活性ガスを封入した薬液保持タンクと、この薬液保持タンクをケーシング内で移動させる移動機構とを有することが実際的である。上記薬液保持タンクは、上記薬液放出口に対応する内側開口を備えていて、上記駆動機構は、ｐＨ情報に基づき上記移動機構によって動作され、該内側開口と体液採取口との位置が合致する位置に体液保持タンクを移動させて上記正圧により薬液を該体液保持タンクから体腔内に放出することが好ましい。薬液保持タンクは、複数備えることができる。この場合、各薬液保持タンクは、その内側開口が選択的にケーシングの薬液放出口に一致するように上記移動機構によって移動することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の医療用カプセルは、生体の体腔内のｐＨ情報からカプセルが存在する場所を推定し、その推定結果に基づき、体腔内の体液を採取する体液採取機構及び体腔内に薬液を放出する薬液放出機構の少なくとも一方を動作させるので、大がかりな設備を要することなく、必要な体腔内体液を採取し、あるいは薬液を体腔内に放出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１ないし図３は、本発明の医療用カプセルを体液採取カプセル１０に適用した実施形態を示している。体液採取カプセル１０は、体液採取口１１ａが形成されたカプセル型のケーシング１１を有し、このケーシング１１内に、体腔内の体液を採取し、保持するための体液保持タンク１２と、体液保持タンク１２をケーシング１１内で移動可能に支持する送りねじ１３と、この送りねじ１３に動力を与えるモータ１４と、このモータ１４を駆動制御する制御回路１５と、駆動源であるバッテリ１６とを収納している。本実施形態では、説明の便宜上、制御回路１５を配置した側（図示左側）をケーシング１１の先端側（先方）と定義して説明する。ケーシング１１の外壁１１ｂには、先端側と後端側の両方に、体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段１７が配置されている。
【００１１】
ケーシング１１内のモータ１４より後方は、体液保持タンク１２を収納するための空間であって、体液採取口１１ａを境界にして、体液採取前の体液保持タンク１２を位置させる第１空間１８（体液採取口１１ａより図示左側）と体液採取後の体液保持タンク１２を位置させる第２空間１９（体液採取口１１ａより図示右側）とに別けられる。送りねじ１３は、第１空間１８から第２空間１９に向かって直線状に延びている。
【００１２】
体液保持タンク１２は、図２に詳細に示されるように、体液採取口１１ａに対応する内側開口１２ａと、この内側開口１２ａを介して体腔内から採取した体液を保持するタンク室１２ｂと、内側開口１２ａとケーシング内壁１１ｃの間を液密に保持するシール材１２ｃと、送りねじ１３に螺合する支持ねじ穴１２ｄとを有し、モータ１４からの動力によって送りねじ１３が回動したときに、該送りねじ１３の軸方向（図示右方向）に移動する。この体液保持タンク１２は、送りねじ１３を回転中心とする円運動が制限されるように、送りねじ１３の軸方向から見た形状を、図２（Ｂ）に示されるように非円形状（長円形状、楕円形状）としてある。
【００１３】
内側開口１２ａは、タンク室１２ｂの内外を連通する出入口部であって、タンク室１２ｂからケーシング内壁１１ｃに向けて突出形成されている。この内側開口１２ａは、ケーシング内壁１１ｃに対向し、体液採取口１１ａに合致する位置で開放され、合致しない位置ではケーシング内壁１１ｃにより塞がれる。内側開口１２ａのケーシング内壁１１ｃと対向する側の外周には、シール材１２ｃを嵌合する嵌合溝１２ｅが形成されている。
【００１４】
タンク室１２ｂは、体液採取前（体液保持タンク１２が第１空間１８に位置するとき）、真空状態（中空かつ内圧を負圧にした状態）で保持されている。よって、内側開口１２ａと体液採取口１１ａが合致する位置に体液保持タンク１２が移動すると、内側開口１２ａ及び体液採取口１１ａを介してタンク室１２ｂが開放され、その負圧により、患者の体腔内から体液がタンク室１２ｂ内に吸い込まれる。
【００１５】
本実施形態の体液保持タンク１２は、体液採取口１１ａに近い側（図示右側）から順に一定間隔をあけて配置した、第１体液保持タンク１２Ａ、第２体液保持タンク１２Ｂ及び第３体液保持タンク１２Ｃで構成されている。この第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃは、送りねじ１３の軸方向に一定間隔をあけて配置されているので、その内側開口１２ａが選択的にケーシング１１の体液採取口１１ａに一致するように順次移動する。ケーシング１１内に備える体液保持タンク１２の個数は任意である。
【００１６】
次に、図３を参照して、体液採取カプセル１０の制御系について説明する。この制御系は、モータ１４、制御回路１５、バッテリ１６及びｐＨ測定手段１７により構成され、バッテリ１６からの電力供給を受けて動作する。制御回路１５は、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報に基づいて体液採取するか否かを検知する検知部１５Ａと、検知部１５Ａの検知結果に応じてモータ１４を駆動制御するＣＰＵ１５Ｂとを有している。ＣＰＵ１５Ｂは、検知部１５Ａから体液採取する旨の検知結果を入力したとき、モータ１４を駆動させて、第１空間１８に位置する体液保持タンク１２を第２空間１９まで移動させる。この移動中、体液保持タンク１２の内側開口１２ａとケーシング１１の体液採取口１１ａが合致する位置で、患者の体腔内から体液が採取される。体液保持タンク１２の移動速度は、患者の体腔内から体液を採取した瞬間に内側開口１２ａがケーシング内壁１１ｃで塞がれる程度の速さとする。一方、検知部１５Ａから体液採取しない旨の検知結果を入力したとき、ＣＰＵ１５Ｂは何も実行しない。
【００１７】
体液採取カプセル１０の体液採取位置は、体腔内のｐＨ値により設定可能である。体腔内におけるｐＨ値は、口及び食道ではほぼ中性（６．８≦ｐＨ値＜７．２）で、食道から胃に入ると中性から強酸性（１．０≦ｐＨ値≦３．０）に変化し、胃から１０ｃｍ程度出ると一気に弱アルカリ性（７．２≦ｐＨ値＜７．８）に変化するため、ｐＨ値の変化により体液採取カプセル１０の現在位置を推定することができる。具体的に、胃液を採取したい場合には、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報が中性から強酸性に変化したときに検知部１５Ａが体液採取する旨の検知結果を出力するように構成し、また、腸液を採取したい場合には、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報が強酸性から弱アルカリ性に変化したときに検知部１５Ａが体液採取する旨の検知結果を出力するように構成すればよい。
【００１８】
また、体液採取時におけるモータ１４の駆動量は、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃをすべて第２空間１９に移動させる量に設定しても、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃを１ずつ移動させる量に設定してもよい。前者の場合は、ＣＰＵ１５Ｂが検知部１５Ａから体液採取する旨の検知結果を入力してモータ１４を駆動させると、体液採取口１１ａに近い第１体液保持タンク１２Ａから第２体液保持タンク１２Ｂ、第３体液保持タンク１２Ｃの順に第２空間１９へ移動し、体液が第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃに順次採取されるので、１種類の体液を採取したい場合に適用する。後者の場合は、ＣＰＵ１５Ｂが検知部１５Ａから体液採取する旨の検知結果を入力してモータ１４を駆動させると、その都度、第１空間１８に位置しかつ体液採取口１１ａに最も近い１つの体液保持タンク１２が第２空間１９へ移動し、移動した体液保持タンク１２に体液が採取されるので、２種類以上の体液を採取したい場合に適用する。
【００１９】
次に、体液採取カプセル１０を用いた体液採取動作について、胃液を採取する場合を例に挙げて説明する。
【００２０】
体液採取カプセル１０は、胃液採取に用いる場合、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報が中性から強酸性に変化したときに制御回路１５の検知部１５Ａが体液採取する旨の検知結果を出力するように設定し、また、制御回路１５のＣＰＵ１５Ｂが制御するモータ駆動量を、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃをすべて第２空間１９に移動させる量に設定しておく。
【００２１】
体液採取カプセル１０による体液採取動作は、患者があらかじめ体液採取カプセル１０を嚥下して体腔内に導入した状態で行われる。嚥下された体液採取カプセル１０は、口から食道、胃、十二指腸、小腸、大腸を通って排出され、体腔内を通過中に胃液を採取する。上述したように人間の体腔内におけるｐＨ値は、口及び食道ではほぼ中性で、食道から胃に入ると中性から強酸性に変化し、胃から出ると弱アルカリ性に変化する。したがって、体液採取カプセル１０が食道から胃に入ると、制御回路１５がｐＨ測定手段１７のｐＨ情報変化（中性→強酸性）から体液採取位置であることを検知してモータ１４を駆動させ、第１〜第３の体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｂをケーシング１１内の第１空間１８から第２空間１９に移動させる。この移動中、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｂは、体液採取口１１ａに近い第１体液保持タンク１２Ａから順に、ケーシング１１の体液採取口１１ａを通過し、この体液採取口１１ａと内側開口１２ａが合致する位置で患者の体腔内から胃液を採取する。胃液採取後の第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｂは、ケーシング１１内の第２空間１９で保持される。第２空間１９では、第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃの内側開口１２ａがケーシング内壁１１ｃ及びシール材１２ｃにより液密に塞がれるので、採取した体液が漏れることはない。第１〜第３体液保持タンク１２Ａ〜１２Ｃに保持された胃液は、患者の体腔内から排出された体液採取カプセル１０から回収され、各種検査に使用される。
【００２２】
以上のように本発明の医療用カプセルを体液採取カプセル１０に適用した実施形態によれば、体液採取位置と体腔内のｐＨ情報を関連させ、ｐＨ測定手段１７からのｐＨ情報に応じて体液採取カプセル１０の現在位置を推定し、体液保持タンクの負圧を利用して体液採取を実行している。このようにｐＨ情報から体液採取位置を特定し、かつ、負圧吸引式の体液保持タンクを用いれば、患者に大きな苦痛を強いることなく、かつ、大がかりな設備を要することなしに、体液採取が可能になる。
【００２３】
図４ないし図６は、本発明の医療用カプセルを薬液放出カプセル１１０に適用した実施形態を示している。薬液放出カプセル１１０は、薬液放出口１１１ａが形成されたカプセル型のケーシング１１１を有し、このケーシング１１１内に、薬液を封入した薬液保持タンク１１２と、薬液保持タンク１１２をケーシング１１１内で移動可能に支持する送りねじ１１３と、この送りねじ１１３に動力を与えるモータ１１４と、このモータ１１４を駆動制御する制御回路１１５と、駆動源であるバッテリ１１６とを収納している。本実施形態においても、説明の便宜上、制御回路１１５を配置した側（図示左側）をケーシング１１１の先端側（先方）と定義して説明する。ケーシング１１１の外壁１１１ｂには、先端側と後端側の両方に、体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段１１７が配置されている。
【００２４】
ケーシング１１１内のモータ１１４より後方は、薬液保持タンク１１２を収納するための空間であって、薬液放出口１１１ａを境界にして、薬液放出前の薬液保持タンク１１２を位置させる第１空間１１８（薬液放出口１１１ａより図示左側）と薬液放出後の薬液保持タンク１１２を位置させる第２空間１１９（薬液放出口１１１ａより図示右側）とに別けられる。送りねじ１１３は、第１空間１１８から第２空間１１９に向かって直線状に延びている。
【００２５】
薬液保持タンク１１２は、図５に詳細に示されるように、薬液放出口１１１ａに対応する内側開口１１２ａと、内部に薬液１１２ｆ及び正圧を生じさせる不活性ガス１１２ｇを封入したタンク室１１２ｂと、内側開口１１２ａとケーシング内壁１１ｃの間を液密に保持するシール材１１２ｃと、送りねじ１１３に螺合する支持ねじ穴１１２ｄとを有し、モータ１１４からの動力によって送りねじ１１３が回動したときに、該送りねじ１１３の軸方向（図示右方向）に移動する。この薬液保持タンク１１２は、送りねじ１１３を回転中心とする円運動が制限されるように、送りねじ１１３の軸方向から見た形状を、図５（Ｂ）に示されるように非円形状（長円形状、楕円形状）としてある。
【００２６】
内側開口１１２ａは、タンク室１１２ｂの内外を連通する出入口部であって、タンク室１１２ｂからケーシング内壁１１１ｃに向けて突出形成されている。この内側開口１１２ａは、ケーシング内壁１１１ｃに対向し、薬液放出口１１１ａに合致する位置で開放され、合致しない位置ではケーシング内壁１１１ｃにより塞がれる。内側開口１１２ａのケーシング内壁１１１ｃと対向する側の外周には、シール材１１２ｃを嵌合する嵌合溝１１２ｅが形成されている。
【００２７】
タンク室１１２ｂは、内側開口１１２ａから薬液１１２ｆを注入した後、内側開口１１２ａとは反対側から該タンク室１１２ｂ内に不活性ガス１１２ｇを注入したもので、タンク室内圧が正圧に保持されている。タンク室１１２ｂ内の薬液１１２ｆは、不活性ガス１１２ｇにより、内側開口１１２ａ側に付勢されている。内側開口１１２ａと薬液放出口１１１ａが合致する位置に薬液保持タンク１１２が移動すると、内側開口１１２ａ及び薬液放出口１１１ａを介してタンク室１１２ｂが開放され、不活性ガス１１２ｇの正圧により、薬液１１２ｆが患者の体腔内に飛び出す。薬液１１２ｆは例えば抗がん剤等であり、不活性ガス１１２ｇには例えば炭酸ガス等を用いることができる。
【００２８】
本実施形態の薬液保持タンク１１２は、薬液放出口１１１ａに近い側（図示右側）から順に配置した、第１薬液保持タンク１１２Ａ、第２薬液保持タンク１１２Ｂ及び第３薬液保持タンク１１２Ｃで構成されている。この第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃは、送りねじ１１３の軸方向に一定間隔をあけて配置されているので、その内側開口１１２ａが選択的にケーシング１１１の薬液放出口１１１ａに一致するように順次移動する。ケーシング１１１内に備える薬液保持タンク１１２の個数は任意である。
【００２９】
次に、図６を参照して、薬液放出カプセル１１０の制御系について説明する。この制御系は、モータ１１４、制御回路１１５、バッテリ１１６及びｐＨ測定手段１１７により構成され、バッテリ１１６からの電力供給を受けて動作する。制御回路１１５は、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報に基づいて薬液放出するか否かを検知する検知部１１５Ａと、検知部１１５Ａの検知結果に応じてモータ１１４を駆動制御するＣＰＵ１１５Ｂとを有している。ＣＰＵ１１５Ｂは、検知部１１５Ａから薬液放出する旨の検知結果を入力したとき、モータ１１４を駆動させて、第１空間１１８に位置する薬液保持タンク１１２を第２空間１９まで移動させる。この移動中、薬液保持タンク１１２の内側開口１１２ａとケーシング１１１の薬液放出口１１１ａが合致する位置で、タンク室１１２ｂから薬液１１２ｆが患者の体腔内に放出される。薬液保持タンク１１２の移動速度は、タンク室１１２ｂ内の薬液１１２ｆをすべて患者の体腔内に放出できる速さとする。一方、検知部１１５Ａから薬液放出しない旨の検知結果を入力したとき、ＣＰＵ１１５Ｂは何も実行しない。
【００３０】
薬液放出カプセル１１０の薬液放出位置は、体腔内のｐＨ値により設定可能である。体腔内におけるｐＨ値は、口及び食道ではほぼ中性（６．８≦ｐＨ値＜７．２）で、食道から胃に入ると中性から強酸性（１．０≦ｐＨ値≦３．０）に変化し、胃から１０ｃｍ程度出ると一気に弱アルカリ性（７．２≦ｐＨ値＜７．８）に変化するため、ｐＨ値の変化により薬液放出カプセル１１０の現在位置を推定することができる。具体的に、胃で薬液を放出したい場合には、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報が中性から強酸性に変化したときに検知部１１５Ａが薬液放出する旨の検知結果を出力するように構成し、また、腸で薬液を放出したい場合には、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報が強酸性から弱アルカリ性に変化したときに検知部１１５Ａが薬液放出する旨の検知結果を出力するように構成すればよい。
【００３１】
また、薬液放出時におけるモータ１１４の駆動量は、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃをすべて第２空間１１９に移動させる量に設定しても、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃを１ずつ移動させる量に設定してもよい。前者の場合は、ＣＰＵ１１５Ｂが検知部１１５Ａから薬液放出する旨の検知結果を入力してモータ１１４を駆動させると、薬液放出口１１１ａに近い第１薬液保持タンク１１２Ａから第２薬液保持タンク１１２Ｂ、第３薬液保持タンク１１２Ｃの順に第２空間１１９へ移動し、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃから薬液１１２ｆが順次放出されるので、体腔内の一部位に薬液１１２ｆを放出したい場合に適用する。後者の場合は、ＣＰＵ１１５Ｂが検知部１１５Ａから薬液放出する旨の検知結果を入力してモータ１１４を駆動させると、その都度、第１空間１１８に位置しかつ薬液放出口１１１ａに最も近い１つの薬液保持タンク１１２が第２空間１１９へ移動し、移動した薬液保持タンク１１２から薬液１１２ｆが放出されるので、体腔内の二部位以上に薬液１１２ｆを放出したい場合に適用する。
【００３２】
次に、薬液放出カプセル１１０による薬液放出動作について、胃で薬液１１２ｆを放出する場合を例に挙げて説明する。
【００３３】
薬液放出カプセル１１０は、胃で薬液１１２ｆを放出させる場合、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報が中性から強酸性に変化したときに制御回路１１５の検知部１１５Ａが薬液放出する旨の検知結果を出力するように設定し、また、制御回路１１５のＣＰＵ１１５Ｂが制御するモータ駆動量は、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃをすべて第２空間１１９に移動させる量に設定しておく。
【００３４】
この薬液放出カプセル１１０による薬液放出動作は、患者があらかじめ薬液放出カプセル１１０を嚥下して体腔内に導入した状態で行われる。嚥下された薬液放出カプセル１１０は、口から食道、胃、十二指腸、小腸、大腸を通って排出され、胃を通過中に薬液１１２ｆを放出する。上述したように人間の体腔内におけるｐＨ値は、口及び食道ではほぼ中性で、食道から胃に入ると中性から強酸性に変化し、胃から出ると弱アルカリ性に変化する。したがって、薬液放出カプセル１１０が食道から胃に入ると、制御回路１１５がｐＨ測定手段１１７のｐＨ情報変化（中性→強酸性）から薬液放出位置であることを検知してモータ１１４を駆動させ、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｂをケーシング１１１内の第１空間１１８から第２空間１１９に移動させる。この移動中、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｂは、薬液放出口１１１ａに近い第１薬液保持タンク１１２Ａから順に、ケーシング１１１の薬液放出口１１１ａを通過し、この薬液放出口１１１ａと内側開口１１２ａが合致する位置で薬液１１２ｆが患者の体腔内（胃）へ放出される。薬液放出後の第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｂは、ケーシング１１１内の第２空間１１９で保持される。第２空間１１９では、第１〜第３薬液保持タンク１１２Ａ〜１１２Ｃの内側開口１１２ａがケーシング内壁１１１ｃ及びシール材１１２ｃにより液密に塞がれるので、薬液１１２ｆがタンク室１１２ｂ内に万一残存していても、該薬液１１２ｆが漏れることはない。
【００３５】
以上のように本発明の医療用カプセルを薬液放出カプセル１１０に適用した実施形態によれば、薬液放出位置と体腔内のｐＨ情報を関連させ、ｐＨ測定手段１１７からのｐＨ情報に応じて薬液放出カプセル１１０の現在位置を推定し、薬液保持タンク１１２内の正圧を利用して薬液１１２ｆを放出する。このようにｐＨ情報から薬液放出位置を特定し、かつ、正圧放出式の薬液保持タンク１１２を用いれば、患者に大きな苦痛を強いることなく、かつ、大がかりな設備を要することなしに、薬液放出が可能になる。
【００３６】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による医療用カプセルを体液採取カプセルに適用した実施形態の内部構成を示す図である。
【図２】（Ａ）同体液採取カプセルの体液保持タンクを拡大して示す拡大断面図、（Ｂ）（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】同体液採取カプセルの制御系を示すブロック図である。
【図４】本発明による医療用カプセルを薬液放出カプセルに適用した実施形態の内部構成を示す図である。
【図５】（Ａ）同薬液放出カプセルの薬液保持タンクを拡大して示す拡大断面図、（Ｂ）（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】同薬液放出カプセルの制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 体液採取カプセル
１１ ケーシング
１１ａ 体液採取口
１１ｂ 外壁
１１ｃ 内壁（ケーシング内壁）
１２ 体液保持タンク
１２ａ 内側開口
１２ｂ タンク室
１２ｃ シール材
１２ｄ 支持ねじ穴
１２ｅ 嵌合溝
１３ 送りねじ
１４ モータ
１５ 制御回路
１６ バッテリ
１７ ｐＨ測定手段
１８ 第１空間
１９ 第２空間
１００ 薬液放出カプセル
１１１ ケーシング
１１１ａ 薬液放出口
１１１ｂ 外壁
１１１ｃ 内壁（ケーシング内壁）
１１２ 薬液保持タンク
１１２ａ 内側開口
１１２ｂ タンク室
１１２ｃ シール材
１１２ｄ 支持ねじ穴
１１２ｅ 嵌合溝
１１２ｆ 薬液
１１２ｇ 不活性ガス
１１３ 送りねじ
１１４ モータ
１１５ 制御回路
１１６ バッテリ
１１７ ｐＨ測定手段
１１８ 第１空間
１１９ 第２空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体体腔内に飲み込むことが可能な医療用カプセルであって、
体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段と、
体腔内の体液を採取する体液採取機構及び体腔内に薬液を放出する薬液放出機構の少なくとも一方と、
このｐＨ測定手段によるｐＨ情報に基づいて、体液採取機構又は薬液放出機構を動作させる駆動機構と、
を有することを特徴とする医療用カプセル。
【請求項２】
請求項１記載の医療用カプセルにおいて、体液採取機構は、体液採取口を有するケーシングと、該ケーシング内に液密にかつ移動可能に支持された内部を負圧とした体液保持タンクと、この体液保持タンクをケーシング内で移動させる移動機構とを有し、上記体液保持タンクは、上記体液採取口に対応する内側開口を備えていて、上記駆動機構は、ｐＨ情報に基づき、上記移動機構によって、該内側開口と体液採取口との位置が合致する位置に体液保持タンクを移動させて上記負圧により体液を該体液保持タンク内に採取する医療用カプセル。
【請求項３】
請求項２記載の医療用カプセルにおいて、体液保持タンクは複数備えられており、各体液保持タンクは、その内側開口が選択的にケーシングの体液採取口に一致するように上記移動機構によって移動する医療用カプセル。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の医療用カプセルにおいて、薬液放出機構は、薬液放出口を有するケーシングと、該ケーシング内に液密にかつ移動可能に支持され、内部に薬液及び正圧を生じさせる不活性ガスを封入した薬液保持タンクと、この薬液保持タンクをケーシング内で移動させる移動機構とを有し、上記薬液保持タンクは、上記薬液放出口に対応する内側開口を備えていて、上記駆動機構は、ｐＨ情報に基づき、上記移動機構によって、該内側開口と体液採取口との位置が合致する位置に体液保持タンクを移動させて上記正圧により薬液を該体液保持タンクから体腔内に放出する医療用カプセル。
【請求項５】
請求項４記載の医療用カプセルにおいて、薬液保持タンクは、複数が備えられており、各薬液保持タンクは、その内側開口が選択的にケーシングの薬液放出口に一致するように上記移動機構によって移動する医療用カプセル。
【請求項１】
生体体腔内に飲み込むことが可能な医療用カプセルであって、
体腔内のｐＨ情報を得るｐＨ測定手段と、
体腔内の体液を採取する体液採取機構及び体腔内に薬液を放出する薬液放出機構の少なくとも一方と、
このｐＨ測定手段によるｐＨ情報に基づいて、体液採取機構又は薬液放出機構を動作させる駆動機構と、
を有することを特徴とする医療用カプセル。
【請求項２】
請求項１記載の医療用カプセルにおいて、体液採取機構は、体液採取口を有するケーシングと、該ケーシング内に液密にかつ移動可能に支持された内部を負圧とした体液保持タンクと、この体液保持タンクをケーシング内で移動させる移動機構とを有し、上記体液保持タンクは、上記体液採取口に対応する内側開口を備えていて、上記駆動機構は、ｐＨ情報に基づき、上記移動機構によって、該内側開口と体液採取口との位置が合致する位置に体液保持タンクを移動させて上記負圧により体液を該体液保持タンク内に採取する医療用カプセル。
【請求項３】
請求項２記載の医療用カプセルにおいて、体液保持タンクは複数備えられており、各体液保持タンクは、その内側開口が選択的にケーシングの体液採取口に一致するように上記移動機構によって移動する医療用カプセル。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の医療用カプセルにおいて、薬液放出機構は、薬液放出口を有するケーシングと、該ケーシング内に液密にかつ移動可能に支持され、内部に薬液及び正圧を生じさせる不活性ガスを封入した薬液保持タンクと、この薬液保持タンクをケーシング内で移動させる移動機構とを有し、上記薬液保持タンクは、上記薬液放出口に対応する内側開口を備えていて、上記駆動機構は、ｐＨ情報に基づき、上記移動機構によって、該内側開口と体液採取口との位置が合致する位置に体液保持タンクを移動させて上記正圧により薬液を該体液保持タンクから体腔内に放出する医療用カプセル。
【請求項５】
請求項４記載の医療用カプセルにおいて、薬液保持タンクは、複数が備えられており、各薬液保持タンクは、その内側開口が選択的にケーシングの薬液放出口に一致するように上記移動機構によって移動する医療用カプセル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−３４２９２（Ｐ２００９−３４２９２Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２００２７１（Ｐ２００７−２００２７１）
【出願日】平成１９年８月１日（２００７．８．１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１日（２００７．８．１）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０４１３７９１２）国立大学法人 東京大学 (1,942)
【Ｆターム（参考）】
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