專利名稱：引導(dǎo)系統(tǒng)以及引導(dǎo)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引導(dǎo)系統(tǒng)、位置控制裝置以及引導(dǎo)方法， 特別是涉及一種用于對被檢體內(nèi)導(dǎo)入裝置在被檢體內(nèi)的位置進(jìn) 行引導(dǎo)的引導(dǎo)系統(tǒng)、位置控制裝置以及引導(dǎo)方法。
背景技術(shù)：
以往，在觀察人、動物等被檢體的內(nèi)部的裝置中存在具備 管型的探針的內(nèi)窺鏡(以下簡稱為內(nèi)窺鏡)、膠嚢型的內(nèi)窺鏡(以 下簡稱為膠嚢內(nèi)窺鏡)等。在內(nèi)窺鏡中存在電子內(nèi)窺鏡、在探針內(nèi)通過了光纖束的纖維鏡(fiber scope)等，該電子內(nèi)窺鏡在前端部設(shè)置有CCD(charge coupled device: 電荷耦合器件)傳感器、CMOS(complementary metal oxide semiconductor: 互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器 等。將這種內(nèi)窺鏡的探針從被檢體的口 、肛門等插入來獲取被 檢體內(nèi)部的圖像(例如參照日本專利第3898781號公報)。另 一方面，膠嚢內(nèi)窺鏡是被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的膠嚢型的被 檢體內(nèi)導(dǎo)入裝置，具備能夠由人、動物等吞服的程度的大小。 該膠嚢內(nèi)窺鏡例如經(jīng)口部被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)。被導(dǎo)入到被檢體 內(nèi)部的膠嚢內(nèi)窺鏡例如定期地拍攝被檢體內(nèi)部，將拍攝得到的 被檢體內(nèi)部的圖像作為無線信號發(fā)送到夕卜部的接收裝置(例如 參照日本特開2003-70728號公報)。觀察者通過單獨地或連續(xù)地再現(xiàn)由內(nèi)窺鏡或膠嚢內(nèi)窺鏡得 到的多個圖像，并觀察該多個圖像，由此觀察一皮檢體的內(nèi)部。在此，膠嚢內(nèi)窺鏡通常以自由的狀態(tài)被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)部。 因此，只要膠嚢內(nèi)窺鏡在被檢體內(nèi)部的位置、方向不受被檢體內(nèi)管腔的內(nèi)壁等的限制就是自由的。然而，如果膠嚢內(nèi)窺鏡在 被檢體內(nèi)的位置、方向不確定，則觀察者很難確定膠嚢內(nèi)窺鏡 正在拍攝被檢體內(nèi)部的哪個位置。另外，如果無法控制膠嚢內(nèi) 窺鏡在被檢體內(nèi)的位置、方向，則觀察者很難觀察所要求的被 檢體內(nèi)的位置。因此，在以往，通過在膠嚢內(nèi)窺鏡中裝載永久,茲鐵，使該 永久》茲4失與形成于外部的》茲場發(fā)生作用，由此對月交嚢內(nèi)窺鏡的 位置、方向進(jìn)行了控制。例如在對漂浮在儲存于被檢體內(nèi)的胃 內(nèi)的液體中的膠嚢內(nèi)窺鏡的位置進(jìn)行控制的情況下，從外部對 被固定于膠嚢內(nèi)窺4竟內(nèi)的永久^茲鐵施加4吏該永久》茲《失的位置、 方向固定的磁場(以下將其稱為約束磁場)。然而，該約束磁場在使膠嚢內(nèi)窺鏡停留的目標(biāo)位置(以下稱 為約束位置)附近的磁場強(qiáng)度的高低差(以下稱為斜率)平緩。因 此，在改變被檢體與膠嚢內(nèi)窺鏡的相對位置的情況下，很難保 持膠嚢內(nèi)窺鏡被捕獲在所期望的位置上的狀態(tài)。即，很難將約 束磁場在約束位置附近的強(qiáng)度分布設(shè)為陡哨的分布以達(dá)到能夠 與作用于膠嚢內(nèi)窺鏡的摩擦力或慣性力等的力相抵消地使膠嚢 內(nèi)窺鏡停留在約束位置的程度。例如，在通過使載置有被檢體的床相對于約束位置移動來 改變被檢體與漂浮在被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的液體中的膠嚢內(nèi)窺鏡 的相對位置的情況下，由于床的移動而慣性力、液體的摩擦力 等對被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的膠嚢內(nèi)窺鏡產(chǎn)生作用。因此，膠嚢內(nèi) 窺鏡想要與被檢體 一 起移動，但是由于要阻止該移動的約束磁 場在約束位置附近的斜率平緩，因此很難保持該膠嚢內(nèi)窺鏡被 捕獲在所期望的位置上的狀態(tài)。上述情形在以固定被檢體的狀 態(tài)使約束位置移動的情況、使床與約束位置相互移動的情況下也相同。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個方式所涉及的引導(dǎo)系統(tǒng)具備膠嚢型裝置， 其具備被固定在膠嚢型的殼體內(nèi)的永久磁鐵，被導(dǎo)入到被檢體 內(nèi)；以及位置控制裝置，其具有相對位置控制機(jī)構(gòu)和磁場產(chǎn)生 機(jī)構(gòu)，該相對位置控制才幾構(gòu)改變身見定軸與上述^皮4企體的相對位 置，該磁場產(chǎn)生機(jī)構(gòu)在配置有上述被4企體的空間中形成》茲場， 該磁場包含向上述規(guī)定軸吸引上述永久磁鐵的約束磁場成分和 向與改變上述相對位置的方向相同或者相反的方向?qū)ι鲜鲇谰?》茲鐵施力的梯度》茲場成分中的至少一方。另外，本發(fā)明的另 一方式所涉及的位置控制裝置是對膠嚢 型裝置的位置進(jìn)行引導(dǎo)的裝置，該膠嚢型裝置具備被固定在膠 嚢型的殼體內(nèi)的永久磁鐵并被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)。該位置控制裝 置具備相對位置控制機(jī)構(gòu)，其改變規(guī)定軸與上述被檢體的相 對位置；以及磁場產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，其在配置有上述^皮4企體的空間中 形成如下^茲場，該-磁場包含向上述^L定軸吸引上述永久》茲鐵的 約束^f茲場成分和向與改變上述相對位置的方向相同或者相反的 方向?qū)ι鲜鲇谰檬?失施力的梯度》 茲場成分中的至少 一 方。并且，本發(fā)明的另一方式所涉及的引導(dǎo)方法對膠嚢型裝置 的位置進(jìn)行引導(dǎo)，該膠嚢型裝置具備被固定在膠嚢型的殼體內(nèi) 的永久磁鐵并被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)，該引導(dǎo)方法包括以下步驟 約束磁場產(chǎn)生步驟，在配置有上述被檢體的空間中形成向規(guī)定 軸吸引上述永久磁鐵的約束磁場；相對位置控制步驟，改變上 述規(guī)定軸與上述被檢體的相對位置；以及梯度磁場產(chǎn)生步驟， 在上述空間中形成用于向與改變上述相對位置的方向相同或者 相反的方向?qū)ι鲜鲇谰么盆F施力的梯度磁場。如果對照附圖來閱讀本發(fā)明的如下的詳細(xì)il明 則能夠進(jìn) 一步地理解以上所述的內(nèi)容和本發(fā)明的其它特征、優(yōu),#、以及技術(shù)上且產(chǎn)業(yè)上的意義。


圖l是表示本發(fā)明的實施方式l的膠嚢內(nèi)窺鏡的概要外觀結(jié) 構(gòu)例的立體圖。圖2是表示本發(fā)明的實施方式l的膠嚢內(nèi)窺鏡的概要結(jié)構(gòu)例 的框圖。圖3是用于說明使本發(fā)明的實施方式1的膠嚢內(nèi)窺鏡漂浮在 導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的液體中的情況的情形的概念圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式l的膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的 框圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式1的膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中的位置 控制裝置的概要結(jié)構(gòu)例的立體圖?？刂撇渴勾苍谒矫?X-Y平面)中移動的情況下的床與約束磁 場產(chǎn)生線圈的中心Z軸之間的位置關(guān)系的立體圖。圖6B是用于說明圖6A所示的床與約束磁場產(chǎn)生線圏的中 心Z軸之間的位置關(guān)系的俯一見圖。圖7A是用于說明在本發(fā)明的實施方式1中構(gòu)成為相對位置 控制部使約束磁場產(chǎn)生線圈在水平面(X - Y平面)中移動的情況 下的床與約束磁場產(chǎn)生線圈的中心Z軸之間的位置關(guān)系的立體 圖。圖7B是用于說明在本發(fā)明的實施方式l中構(gòu)成為相對位置 控制部使床沿X/-X方向移動并且使約束^f茲場產(chǎn)生線圏向Y/-Y 方向移動的情況下的床與約束磁場產(chǎn)生線圈的中心Z軸之間的 位置關(guān)系的立體圖。圖8是表示本發(fā)明的實施方式1的約束磁場產(chǎn)生線圈的 一 例的立體圖。圖9A是表示圖8所示的約束磁場產(chǎn)生線圈中的X軸約束線 圈的一例的立體圖。圖9 B是表示圖9 A示出的X軸約束線圈所形成的約束磁場X 軸成分的概念圖。圖10A是表示圖8所示的約束磁場產(chǎn)生線圈中的Y軸約束線 圈的一例的立體圖。圖IOB是表示圖IOA所示的Y軸約束線圈所形成的約束磁 場Y軸成分的概念圖。圖11A是表示圖8所示的約束磁場產(chǎn)生線圈中的Z軸約束線 圈的一例的立體圖。圖IIB是表示圖IIA示出的Z軸約束線圈所形成的約束磁場 Z軸成分的概念圖。圖12是表示本發(fā)明的實施方式1的變形例1-1的約束磁場產(chǎn) 生線圈的一例的立體圖。圖13是表示圖12所示的約束磁場產(chǎn)生線圏中的Z軸約束線 圈所形成的約束磁場Z軸成分的概念圖。圖14是表示圖12所示的約束磁場產(chǎn)生線圈中的X/Y軸約束 線圈所形成的約束磁場X/Y軸成分的概念圖。圖15是表示本發(fā)明的實施方式1的變形例1 _ 2的約束磁場產(chǎn) 生線圈的一例的立體圖。圖16是表示本發(fā)明的實施方式l的約束磁場的強(qiáng)度分布與 通過該約束磁場作用于膠嚢內(nèi)窺鏡的約束力之間的關(guān)系的圖。圖17是用于說明在本發(fā)明的實施方式l中通過約束磁場控 制的膠嚢內(nèi)窺鏡的方向的圖。圖18是表示本發(fā)明的實施方式l的梯度磁場產(chǎn)生線圏的一 例的立體圖。圖19A是表示由圖18所示的梯度磁場產(chǎn)生線圏中的X/Y軸 梯度線圏分別形成的非對稱磁場的 一 例的概念圖。圖19B是表示由圖19A所示的X/Y軸梯度線圏形成的梯度 磁場的強(qiáng)度分布的 一例的圖。圖20是表示本發(fā)明的實施方式l的變形例l-3的梯度磁場產(chǎn) 生線圈的一例的立體圖。圖21A是表示由圖20所示的梯度磁場產(chǎn)生線圈中的X/Y軸 梯度線圈分別形成的非對稱磁場的 一例的概念圖。圖21B是表示由圖21A所示的X/Y軸梯度線圈形成的梯度 磁場的強(qiáng)度分布的一例的圖。圖22是表示本發(fā)明的實施方式l的位置控制裝置變更床與 約束磁場產(chǎn)生線圈之間的相對位置時的概要整體動作例的流程圖。圖23是表示圖22中的相對位置控制處理的具體例的流程圖。圖2 4 A是用于說明本發(fā)明的實施方式1的動作模式1的時序圖。圖24B是用于說明本發(fā)明的實施方式1的動作模式2的時序圖。圖24C是用于說明本發(fā)明的實施方式1的動作模式3的時序圖。圖25是表示在圖24C所示的動作模式3中在床加速期間對 膠嚢內(nèi)窺鏡產(chǎn)生的力和在檢測空間內(nèi)形成的梯度磁場的例子的 概念圖。圖2 6是表示在圖2 4 C所示的動作模式3中在床減速期間對 膠嚢內(nèi)窺鏡產(chǎn)生的力和在檢須'J空間內(nèi)形成的梯度磁場的例子的 概念圖。圖27A是用于說明本發(fā)明的實施方式1的動作模式4的時序圖。圖2 7 B是用于說明本發(fā)明的實施方式1的動作模式5的時序圖。圖27C是用于說明本發(fā)明的實施方式1的動作模式6的時序圖。圖28是表示在圖27C所示的動作模式6中在床加速期間對 膠嚢內(nèi)窺鏡產(chǎn)生的力和在檢測空間內(nèi)形成的梯度磁場的例子的 概念圖。圖2 9是表示在圖2 7 C所示的動作模式6中在床減速期間對 膠嚢內(nèi)窺鏡產(chǎn)生的力和在檢測空間內(nèi)形成的梯度磁場的例子的 概念圖。圖30是表示本發(fā)明的實施方式2的膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 的框圖。圖31A是表示在本發(fā)明的實施方式2中使電流流過Z軸約束 線圈時由Z軸約束線圏在中心Z軸附近形成的磁場的概念圖。圖31B是表示圖31A所示的磁場在包含中心Z軸的平面的磁 場成分的圖。圖32A是表示圖31 A和圖31B所示的磁場的X軸方向的磁場強(qiáng)度的圖。圖32B是表示圖31A和圖31B所示的》茲場的Y軸方向的f茲場 強(qiáng)度的圖。圖32C是表示圖31 A和圖31B所示的》茲場的Z軸方向的磁場強(qiáng)度的圖。圖3 3 A是表示在本發(fā)明的實施方式2中4吏電〉?！悼?過X軸約束 線圈時由X軸約束線圏在中心Z軸附近形成的》茲場的4既念圖。 圖33B是表示圖33A所示的磁場在包含中心Z軸的平面的磁場成分的圖。圖34A是表示圖33A和圖33B所示的磁場的X軸方向的磁場強(qiáng)度的圖。圖34B是表示圖33A和圖33B所示的磁場的Y軸方向的磁場強(qiáng)度的圖。圖34C是表示圖33A和圖33B所示的磁場的Z軸方向的磁場 強(qiáng)度的圖。
具體實施方式
實施方式l下面，使用附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式l的膠嚢內(nèi)窺鏡 系統(tǒng)l。在本實施方式l中，列舉出將膠嚢內(nèi)窺鏡100用作被檢體 內(nèi)導(dǎo)入裝置的膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1,該膠嚢內(nèi)窺鏡100經(jīng)口部被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)，漂浮在儲存于被檢體的胃、小腸、大腸等的液體中。另外，作為膠嚢內(nèi)窺鏡IOO,列舉出具備多個攝像單元的所謂的復(fù)眼的膠嚢內(nèi)窺鏡。但是，并不限于此，例如能夠使用如下的單眼或復(fù)眼的膠嚢內(nèi)窺鏡等各種被檢體內(nèi)導(dǎo)入裝置在 從被檢體的食道直到肛門而在管腔內(nèi)移動的過程中執(zhí)行攝像動 作，由此獲取被檢體內(nèi)部的圖像。圖l是表示本實施方式l的膠嚢內(nèi)窺鏡100的概要外觀結(jié)構(gòu) 例的立體圖。圖2是表示本實施方式1的膠嚢內(nèi)窺鏡100的概要結(jié) 構(gòu)例的框圖。如圖1所示，膠嚢內(nèi)窺鏡100具備殼體120，該殼體120由兩 端開口的空心的圓筒部122以及分別被設(shè)置在圓筒部122的開口 的兩端的圓頂形的透明蓋124A和124B側(cè)分別設(shè)置有照明并拍攝被檢體內(nèi)部的攝像部105A和 105B。另外，如圖2所示，膠嚢內(nèi)窺鏡100在殼體120內(nèi)部具備膠嚢 控制部102及攝像部105A和105B、 4聶像單元104、無線通信部 106、電；也108以及7;jc久》茲4失110。攝像部105A包括蓄積與所入射的光的光量相應(yīng)的電荷的 作為光電變換元件的CCD陣列105a以及照明纟皮4企體內(nèi)部的 一個 以上的LED 105b。另外，攝像部105A以裝載面通過蓋124A側(cè) 朝向殼體120外部的方式被安裝在殼體120內(nèi)的被配置于蓋 124A側(cè)的基板104A的裝載面上。具體地說，攝像部105A的CCD 陣列105a以受光面通過蓋124A朝向殼體120外部的方式被安裝 在基板104A的裝載面上。同樣地，攝像部105A的各LED 105b 以光的輻射方向通過蓋124A朝向殼體120外部的方式被安裝在 基板104A的裝載面上。通過這種配置，攝像部105A的視角VA1 成為通過蓋124A的方向(參照圖2)。另 一 方面，攝像部105B與攝像部105A同樣地包括CCD陣列 105a以及一個以上的LED 105b。掘j象部105B以裝載面通過祐:設(shè) 置在與蓋124A相反側(cè)的蓋124B朝向殼體120外部的方式被安裝 在配置于殼體120內(nèi)的基板104B的裝載面上。具體地說，攝像 部105B的CCD陣列105a以受光面通過蓋124B朝向殼體120外部 的方式被安裝在基板104B的裝載面上。同樣地，攝像部105B的 各LED 105b以光的輻射方向通過蓋124B朝向殼體120外部的方 式被安裝在基板104B的裝載面上。通過這種配置，攝像部105B 的視角VA2成為與攝像部105A的視角VA1相反方向的通過蓋 124B的方向(參照圖2)。此外，能夠使用CMO S傳感器陣列等各種光電變換元件來 代替CCD陣列105a。另外，能夠使用各種發(fā)光元件來代替LED105b。攝像單元104定期地交替或同時地讀取由攝像部105A或 105B生成的圖像信號，并對所生成的圖像信號執(zhí)行A/D變換等 處理，由此生成圖像數(shù)據(jù)。另外，攝像單元104將所生成的圖像 數(shù)據(jù)直接輸入到無線通信部10 6 ，或者經(jīng)由膠嚢控制部10 2輸入 到無線通信部106。此外，攝像單元104將用于對讀取出圖像信 號的攝像部105A/105B進(jìn)行識別的信息以及讀耳又出圖像信號或 者根據(jù)圖像信號生成了圖像數(shù)據(jù)的時刻的信息附加到所生成的 圖像數(shù)據(jù)中。無線通信部10 6包括未圖示的天線，將從攝像單元10 4輸入 的圖像數(shù)據(jù)變換為無線信號，并發(fā)送到膠嚢內(nèi)窺鏡10 0外的后述 的接收裝置300。此外，無線通信部106也可以接收從接收裝置 3 0 0發(fā)送的無線信號并將其輸入到膠嚢控制部10 2 。膠嚢控制部102包括存儲了用于執(zhí)行各種動作的程序和參 數(shù)的存儲器，通過從該存儲器中適當(dāng)讀取程序和參數(shù)并執(zhí)行各 種動作來控制膠嚢內(nèi)窺鏡100內(nèi)的各單元，由此定期地獲取圖像 數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到接收裝置300。另外，在構(gòu)成為通過無線通信 部106從接收裝置300輸入控制命令等的情況下，根據(jù)被輸入的 控制命令等來控制膠嚢內(nèi)窺鏡100內(nèi)的各單元。電池108對膠嚢內(nèi)窺鏡100內(nèi)的各單元提供電力。該電池108 例如能夠由紐扣電池等 一次電池或二次電池構(gòu)成。永久磁鐵IIO被固定在殼體120的例如圓筒部122內(nèi)部。在 此，使用圖3說明使膠嚢內(nèi)窺鏡100漂浮在導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的液 體910中的情況下的情形。圖3是用于說明使膠嚢內(nèi)窺鏡1 OO漂浮 在導(dǎo)入到被檢體內(nèi)的液體910中的情況下的情形的概念圖。其 中，在圖3所示的例子中例示了用于控制膠嚢內(nèi)窺鏡100的姿勢 (長軸La方向的方向)的；茲場沒有作用于該永久{茲《失110的情況。本實施方式l所例示的膠嚢內(nèi)窺4竟100對于液體910的比重 小于l。因此，如圖3所示，月交嚢內(nèi)窺4竟100漂浮在液體910中。 此時，事先使膠嚢內(nèi)窺鏡100的重心G沿著月交嚢內(nèi)窺鏡100的長 軸La(參照圖l)偏離于膠嚢內(nèi)窺鏡100的幾何中心Cg。由此，漂 浮在液體910中的月交嚢內(nèi)窺鏡100的長軸La與鉛垂方向(即，重力 方向Dg)平行。換言之，能夠使膠嚢內(nèi)窺鏡100以直立的狀態(tài)漂 浮在液體910中。此外，膠嚢內(nèi)窺鏡100的長軸La是指膠嚢內(nèi)窺 鏡100的長度方向的中心軸。兩個攝像部105A和105B例如被酉己 置成各自的CCD陣列105a的光學(xué)中心軸與長軸La重疊并且各自 的攝像方向朝向相反側(cè)。永久磁鐵IIO以其磁化方向Dmn和Dms相對于膠嚢內(nèi)窺鏡 100的長軸La具有斜率(例如垂直)的方式被固定在殼體120內(nèi) 部。此外，磁化方向Dmn是永久磁鐵110的N極的磁化方向，磁 化方向Dms是永久磁鐵110的S極的磁化方向。通過以磁化方向 Dmn和Dms相對于長軸La具有斜率的方式將永久磁鐵110固定 在殼體120內(nèi)，例如能夠通過從外部施加的》茲場來對以膠嚢內(nèi)窺 鏡1 OO的長軸La為中心的旋轉(zhuǎn)方向Dr(或者與長軸La垂直的徑向) 的姿勢進(jìn)行控制。另夕卜，通過使磁場從外部作用于月交嚢內(nèi)窺4竟100的永久磁纟失 110，能夠控制膠嚢內(nèi)窺鏡100的長軸La相對于重力方向Dg的斜 率。即，通過使磁力線的方向相對于水平面具有角度的磁場作 用于永久磁鐵110,能夠使膠嚢內(nèi)窺鏡100相對于重力方向Dg傾 斜使得永久磁鐵110的磁化方向Dmn和Dms與該磁力線大致平 行。接著，使用附圖詳細(xì)說明使用了上述膠嚢內(nèi)窺鏡100的膠嚢 內(nèi)窺鏡系統(tǒng)l。圖4是表示本實施方式1的膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)l的結(jié) 構(gòu)的框圖。圖5是表示膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)l中的位置控制裝置200的概要結(jié)構(gòu)例的立體圖。如圖4所示，膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)l具備接收裝置300，其從膠 嚢內(nèi)窺鏡10 0接收作為無線信號發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)等；以及位置控 制裝置200，其在檢測空間K內(nèi)形成作用于膠嚢內(nèi)窺鏡100的永久磁鐵1 1 0的磁場(約束磁場Btrap和梯度磁場Bgrad),并且對導(dǎo)入了膠嚢內(nèi)窺鏡100的被檢體900與約束f茲場B^p的中心軸的相對 位置進(jìn)行控制。此外，在本說明中，將與地表面垂直的方向設(shè) 為Z軸，將通過后述的約束磁場產(chǎn)生線圈222的中心的Z軸稱為 中心Z軸Az。另夕卜，為了便于說明，將后述的床206的長度方向 設(shè)為X軸，將床206的寬度方向設(shè)為Y軸。因而，在本說明中， X-Y平面為水平面。并且，為了方便，將位置控制裝置200作為 對載置有被才企體900的床206與約束^茲場產(chǎn)生線圏222的中心Z 軸Az的相對位置進(jìn)行控制的裝置進(jìn)行說明。接收裝置300具備接收天線302,其接收從膠嚢內(nèi)窺鏡IOO 發(fā)送的無線信號；膠嚢圖像接收裝置310,其輸入作為無線信號 而從膠嚢內(nèi)窺鏡10 0接收到的圖像數(shù)據(jù)并執(zhí)行規(guī)定的處理；以及 膠囊圖像顯示裝置320，其再現(xiàn)由膠嚢圖像接收裝置310進(jìn)行了 規(guī)定的處理后的圖像數(shù)據(jù)。由膠嚢內(nèi)窺鏡10 0獲取并作為無線信 號而發(fā)送的被檢體900內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)通過接收天線302被輸入到 膠嚢圖像接收裝置310，在被執(zhí)行規(guī)定的處理之后，被顯示在膠 嚢圖像顯示裝置320上。位置控制裝置200具備磁場產(chǎn)生部210,其形成約束磁場 Btrap和梯度磁場Bgrad;相對位置控制部240,其對床206與約束 磁場產(chǎn)生線圈222的中心Z軸Az的相對位置進(jìn)行控制；控制部 250，其控制磁場產(chǎn)生部210和相對位置控制部240;以及操作部 260,其由用戶對控制部250輸入各種控制命令。相對位置控制部240與載置有作為檢查對象的被檢體900的床206和/或約束磁場產(chǎn)生線圏222相連接，通過使床206和/或約 束磁場產(chǎn)生線圏222沿水平方向移動，來改變床206與約束i茲場 產(chǎn)生線圈222的中心Z軸Az的相對位置。此外，該床206上的空 間是導(dǎo)入了被檢體900的檢測空間K,相對位置控制部240作為 改變中心Z軸(規(guī)定軸)Az與被檢體900的相對位置的相對位置控 制機(jī)構(gòu)而發(fā)揮功能，該相對位置控制部240包括床206以及驅(qū)動 該床206的未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和/或驅(qū)動后述的驅(qū)動約束磁場產(chǎn) 生線圈222的未圖示的驅(qū)動^/L構(gòu)。另夕卜，i殳;險測空間K相對于床 206的移動不發(fā)生移動。但是，并不限于此，也可以與床206的 移動一起進(jìn)行移動?！菲潏霎a(chǎn)生部210包括產(chǎn)生約束》茲場B^p的約束》茲場產(chǎn)生部 22 0以及產(chǎn)生梯度磁場B g r a d的梯度磁場產(chǎn)生部2 3 0 。約束磁場產(chǎn) 生部220與被配置在檢測空間K附近的約束磁場產(chǎn)生線圏222電 連接。約束磁場產(chǎn)生線圏222被配置成其中心Z軸Az相對于床 206的被檢體載置面垂直。另一方面，梯度^f茲場產(chǎn)生部230與被 配置在檢測空間K附近的梯度磁場產(chǎn)生線圈232電連接。此外，包括約束磁場產(chǎn)生部22 0和與其連接的約束磁場產(chǎn)生 線圏222以及梯度磁場產(chǎn)生部2 3 0和與其連接的梯度磁場產(chǎn)生線 圏232的》茲場產(chǎn)生部210作為石茲場產(chǎn)生才幾構(gòu)而發(fā)揮功能，即，在 酉己置有被檢體900的檢測空間K中形成如下磁場，該磁場包含向 中心Z軸A z吸引永久磁鐵110的約束磁場成分(約束磁場B t r a p)和 向與改變相對位置的方向相同或相反的方向?qū)τ谰胒茲寺失110施力的梯度磁場成分(梯度磁場Bgrad)中的至少一方。約束磁場產(chǎn)生部220例如按照來自控制部250的控制，生成 具有特定振幅的電流信號(以下稱為約束信號)，將該約束信號 輸入到約束磁場產(chǎn)生線圈222。由此，在檢測空間K內(nèi)形成約束 磁場Bt，，該約束磁場B^p用于使具備永久磁鐵110的膠嚢內(nèi)窺17鏡100停留在目標(biāo)位置(約束磁場產(chǎn)生線圈222的中心Z軸Az上 的位置)。此外，約束磁場產(chǎn)生部220生成能夠使約束磁場產(chǎn)生 線圏222形成在中心Z軸Az上具有磁場強(qiáng)度峰值的約束磁場Btrap 的信號波形的約束信號。梯度石茲場產(chǎn)生部230例如^^安照來自控制部250的控制，生成 具有特定振幅的電流信號(以下稱為梯度信號)，將該梯度信號 輸入到梯度》茲場產(chǎn)生線圈232。由此，在才企測空間K內(nèi)形成梯度磁場Bgrad,該梯度》茲場Bgrad用于向目標(biāo)方向(例如床206的加速方向或與加速方向相反的方向)對具備永久》茲4失110的膠嚢內(nèi)窺 鏡100施力。此外，如后述那樣，本實施方式l的梯度磁場產(chǎn)生 線圏232包括能夠在檢測空間K內(nèi)形成具有水平成分(X軸成分 或Y軸成分)的石茲場的 一 組以上的線圈(X軸梯度線圈 232x—"232y-i以及232xV232y—2:參照圖18)。因此，梯度磁場產(chǎn) 生部230通過調(diào)整對成對的各個線圈輸入的梯度信號的振幅、即 調(diào)整對各個線圏輸入的信號強(qiáng)度的平衡，使約束磁場產(chǎn)生線圈 232形成磁場強(qiáng)度的分布在檢測空間K內(nèi)(特別是在中心Z軸Az 附近)傾斜的梯度磁場B g r a d 。在此，如圖5所示，位置控制裝置200包括用于容納床206 的至少一部分的殼體202。在殼體202上形成用于確保向床206 上搬入搬出一皮4企體900的寺般入搬出口以及床206的移動自由度等 的窗204A和204B。在殼體202內(nèi)部的床206上的區(qū)域#皮設(shè)定為載 置有#:才全體900的才全測空間K。 jt匕夕卜，床206也可以/人窗204A禾口 204B的一方或兩方向殼體202外突出其一部分。另夕卜，相對位置控制部240和磁場產(chǎn)生部210例如被配置在 殼體202內(nèi)的床206的下側(cè)。另一方面，控制部250和操作部260 例如使用被配置在殼體202外的個人計算機(jī)270等來實現(xiàn)。個人 計算機(jī)270與相對位置控制部240和>磁場產(chǎn)生部210通過通信線纜等以能夠通信的方式進(jìn)行連接。但是，并不限于此，當(dāng)然也能夠進(jìn)行將相對位置控制部240、；茲場產(chǎn)生部210、控制部250 以及操作部260配置在殼體202中等的各種變形。接著，使用圖6A詳細(xì)說明床206(特別是床206上的被檢體 900)與約束磁場產(chǎn)生線圈222(特別是中心Z軸Az)的位置關(guān)系。 圖6A是用于說明構(gòu)成為相對位置控制部24(H吏床206在水平面 (X-Y平面)中移動的情況下的床206與約束磁場產(chǎn)生線圏222的 中心Z軸Az的位置關(guān)系的立體圖。此時，設(shè)約束磁場產(chǎn)生線圈 222相對于殼體202被固定。另外，圖6B是用于說明圖6A所示的 床206與約束磁場產(chǎn)生線圈222的中心Z軸Az的位置關(guān)系的俯視 圖。但是，在圖6B中，為了簡化而省略了相對位置控制部240, 另外，為了明確化而示出將床206固定并使約束磁場產(chǎn)生線圏 222的位置相對于該床206沿水平方向改變的情況。如圖6A所示，在本例中，將約束》茲場產(chǎn)生線圈222以一皮固 定在床206的下方的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置。另一方面，床206在相對位 置控制部240的控制下，能夠向X方向或-X方向、和/或Y方向或 -Y方向水平移動。因而，如圖6B所示，相對于床206的約束磁 場產(chǎn)生線圏222的中心Z軸Az能夠在由點Azl Az4包圍的區(qū)域 Raz內(nèi)進(jìn)行移動。此外，點Azl是使處于基準(zhǔn)位置的約束磁場產(chǎn) 生線圏2 22向箭頭m 1方向移動的情況下的中心Z軸A z的位置，點 Az2是使處于基準(zhǔn)位置的約束磁場產(chǎn)生線圈222向箭頭m2方向 移動的情況下的中心Z軸Az的位置，點Az3是使處于基準(zhǔn)位置的 約束^t場產(chǎn)生線圈222向箭頭m3方向移動的情況下的中心Z軸 Az的位置，點Az4是使處于基準(zhǔn)位置的約束磁場產(chǎn)生線圏222 向箭頭m4方向移動的情況下的中心Z軸Az的位置。另夕卜，也可以構(gòu)成為相對位置控制部240通過4吏約束》茲場產(chǎn) 生線圈222在水平面(X-Y平面)中移動從而對床206與約束磁場產(chǎn)生線圈222的中心Z軸Az的相對位置進(jìn)行控制。此外，圖7A 是用于說明構(gòu)成為相對位置控制部240使約束磁場產(chǎn)生線圏222 在水平面(X-Y平面)中移動的情況下的床206與約束磁場產(chǎn)生 線圏222的中心Z軸Az的位置關(guān)系的立體圖。
并且，也可以構(gòu)成為相對位置控制部240通過4吏床206向 X/-X方向(或Y/-Y方向)移動、并4吏約束》茲場產(chǎn)生線圈222向 丫/-丫方向(或乂/-乂方向)移動，來對床206與約束》茲場產(chǎn)生線圈 222的中心Z軸Az的相對位置進(jìn)行控制。此外，圖7B是用于說明 構(gòu)成為相對位置控制部240使床206向X/-X方向移動、并使約束 磁場產(chǎn)生線圏222向Y/-Y方向移動的情況下的床206與約束磁 場產(chǎn)生線圏222的中心Z軸Az的位置關(guān)系的立體圖。
接著，詳細(xì)說明本實施方式1的約束磁場產(chǎn)生線圈222的一 例。本實施方式1所涉及的約束磁場產(chǎn)生線圈222具備相對于中 心Z軸Az呈對稱地進(jìn)行配置的多個線圏。具體地說，具備產(chǎn) 生中心Z軸Az方向的磁場的一個或成對的Z軸約束線圈；產(chǎn)生與 中心Z軸Az垂直的軸(X軸Ax)方向的石茲場的 一 個或成對的X軸 約束線圏；以及產(chǎn)生與中心Z軸Az和X軸Ax垂直的軸(Y軸Ay)方 向的^ 茲場的一個或成對的Y軸約束線圏。這些Z軸約束線圈、X
軸約束線圏以及Y軸約束線圏形成如下的約束磁場Btrap,該約束
磁場Btr叩在任意的X-Y平面內(nèi)的與中心Z軸Az的交點附近具有 磁場強(qiáng)度峰值。
在此，^使用附圖詳細(xì)說明約束^f茲場產(chǎn)生線圈222的具體例。 圖8是表示約束磁場產(chǎn)生線圏222的一例的立體圖。圖9A是表示 約束磁場產(chǎn)生線圈222中的X軸約束線圏222x的 一 例的立體圖， 圖9B是表示由X軸約束線圈222x形成的約束磁場X軸成分Cxtrap 的概念圖。圖10A是表示約束磁場產(chǎn)生線圈222中的Y軸約束線 圏222y的一例的立體圖，圖10B是表示由Y軸約束線圏222y形成的約束磁場Y軸成分Cyt，的概念圖。圖11A是表示約束^茲場產(chǎn)生
線圈222中的Z軸約束線圏222z的一例的立體圖，圖11B是表示 由Z軸約束線圏222z形成的約束》茲場Z軸成分Cztra^々概念圖。
如圖8所示，約束磁場產(chǎn)生線圈22 2包括中心軸朝向X軸方 向的X軸約束線圏222x 、中心軸朝向Y軸方向的Y軸約束線圏 222y以及中心軸朝向Z軸(中心Z軸Az)方向的Z軸約束線圈 222z。另外，各線圈被組合成中心點一致。在X軸約束線圈222x、 Y軸約束線圈222y與Z軸約束線圏222z的中心例如設(shè)置鐵心 223。
在此，如圖9A所示，X軸約束線圈222x的線圏巻數(shù)是一個 以上，在其中心配置有鐵心223。因而，如圖9B所示，X軸約束 線圈222x所產(chǎn)生的約束磁場X軸成分Cxtrap的磁力線在包含X軸 約束線圏222x的中心X軸Ax的平面內(nèi)大致呈8字狀。
另外，如圖10A所示，Y軸約束線圈222y的線圏巻數(shù)是一個 以上，在其中心配置有鐵心223。因而，如圖10B所示，Y軸約 束線圏222y所產(chǎn)生的約束磁場Y軸成分Cytrap的磁力線在包含Y 軸約束線圏222y的中心Y軸Ay的平面內(nèi)大致呈8字狀。
并且，如圖11A所示，Z軸約束線圈222z的線圏巻數(shù)是一個 以上，在其中心配置有4失心223。因而，如圖11B所示，Z軸約 束線圈222z所產(chǎn)生的約束磁場Z軸成分Cztrap的磁力線在包含Z 軸約束線圏222z的中心Z軸(與中心Z軸Az—致)的平面內(nèi)大致呈 8字狀。
此外，如圖8所示，X軸約束線圈222x與Y軸約束線圈222y 以各圏交替的方式被組合。另外，Z軸約束線圏222z被配置成 從X-Y平面的周圍包圍X軸約束線圈222x與Y軸約束線圏222y 的組合物。但是，并不限于此，只要能夠在檢測空間K內(nèi)形成 在中心Z軸Az上具有磁場強(qiáng)度峰值的約束磁場Btrap,就能夠進(jìn)行頁
各種變形。
例如，約束磁場Btrap的產(chǎn)生源也能夠使用如圖12所示那樣
的約束磁場產(chǎn)生線圈222A。圖12是表示本實施方式1的變形例 l-l的約束磁場產(chǎn)生線圏222A的一例的立體圖。圖13是表示由 約束磁場產(chǎn)生線圏222A中的Z軸約束線圏222Az形成的約束磁 場Z軸成分Ca，的概念圖。圖14是表示由約束磁場產(chǎn)生線圏 222A的X/Y軸約束線圏222AxV222Ay-!以及222Ax-2/222Ay—J》
成的約束磁場X/Y軸成分Cxtrap/Cytrap的概念圖。
如圖12所示，約束磁場產(chǎn)生線圏222A具備如下結(jié)構(gòu)在支 承板224A上裝載有Z軸約束線圈222Az、 一對X軸約束線圏 222An和222Ax-2、 一對Y軸約束線圈222Ay-^。222Ay-2。約束磁 場產(chǎn)生線圈222A與約束磁場產(chǎn)生線圈222同樣地被配置在殼體 202內(nèi)的床206的下方。
Z軸約束線圈222Az被配置在支承板224A上的大致中央。在 Z軸約束線圈222Az的中心設(shè)置鐵心223Az。因而，如圖13所示， Z軸約束線圏222Az所產(chǎn)生的約束磁場Z軸成分Cztrap的磁力線在 包含Z軸約束線圈222Az的中心Z軸(與中心Z軸Az—致)的平面 內(nèi)大致呈8字狀。
另 一 方面，X/Y軸約束線圏222AxV222Ay—i以及 222Ax-2/222Ay-2被配置在支承板224A上的夾持Z軸約束線圈 222Az的位置上。在X/Y軸約束線圏222AxV222Arl以及 222Ax-2/222Ay-2的中心分別設(shè)置鐵心223AxV223A^以及 223Ax-2/223Ay-2 。因而，如圖14所示，由X/Y軸約束線圈 222AxV222Ay-i以及222AxV222Ay-2產(chǎn)生的約束》茲場X/Y軸成分 Cxtrap/CytrapW磁力線從 一 方的X/Y軸約束線圏222AX—J222Ay—i呈 弧線形地延伸到另 一 方的X/Y軸約束線圈222Ax-2/222Ay—2。
另外，約束磁場產(chǎn)生線圏222A也能夠變形為如圖15所示。圖15是表示本實施方式1的變形例l-2的約束磁場產(chǎn)生線圈 222B的一例的立體圖。
如圖15所示，約束磁場產(chǎn)生線圏222B具備分別被配置在與 床206的載置面大致平行的面上的X軸約束線圈222B^和 222BX—2 、 Y軸約束線圈222By-i和222By—2以及Z軸約束線圈 222Bz。 一對X軸約束線圏222Bx-i和222Bx 2以沿X軸排列的方式 被配置在床206的下方。同樣地，Y軸約束線圈222By-i和222By-2 以沿Y軸排列的方式被配置在床206的下方。另一方面，Z軸約 束線圏222Bz被配置在床206的下方。此外，X軸約束線圏 222BxV222Bx-2、 Y軸約束線圈222ByV222B廠2以及Z軸約束線圏 222Bz也可以重疊。另外，由X軸約束線圈222Bn和222Br2、 Y 軸約束線圈222By"和222By-2以及Z軸約束線圈222Bz形成的磁 場的磁力線與上述變形例1-1的約束磁場產(chǎn)生線圈222A相同。
接著，使用附圖詳細(xì)說明約束磁場產(chǎn)生線圏222所產(chǎn)生的約
束磁場B^p。圖16是表示本實施方式l的約束磁場Btrap的強(qiáng)度分 布與通過該約束磁場B t r a p作用于膠嚢內(nèi)窺鏡1 0 0的約束力F11和
Ft2的關(guān)系的圖。此外，圖16的(a)是用于說明作用于漂浮在液體 910中的膠嚢內(nèi)窺鏡100的約束力Ftl和Ft2的圖，圖16的(b)是表 示約束磁場產(chǎn)生線圈222在檢測空間K內(nèi)形成的約束磁場Btrap的 強(qiáng)度分布的一例的圖。
如圖16的(b)所示，約束^f茲場產(chǎn)生線圈222在4企測空間K內(nèi)形 成在中心Z軸Az具有磁場強(qiáng)度峰值的約束磁場Btrap。因此，如圖 16的(a)所示那樣要將膠嚢內(nèi)窺鏡100內(nèi)的永久磁鐵110吸引到 中心Z軸Az附近的約束力Ftl/Ft2對膠嚢內(nèi)窺鏡1 OO產(chǎn)生作用。例 如，在l交嚢內(nèi)窺4竟100在液體910的液面附近的位置/人中心Z軸 Az向-X方向/-Y方向偏離的情況下，要使膠嚢內(nèi)窺鏡100靠近中 心Z軸Az的約束力Ftl對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生作用。另外，例如在膠嚢內(nèi)窺鏡100在液體910的液面附近的位置從中心Z軸Az向 X方向/Y方向偏離的情況下，要使膠嚢內(nèi)窺4竟100靠近中心Z軸 Az的約束力Ft2對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生作用。其結(jié)果，能夠使膠 嚢內(nèi)窺鏡100停留在中心Z軸Az附近。在此，在本實施方式l中， 由于膠嚢內(nèi)窺鏡100對于液體910的比重小于1 ，因此膠嚢內(nèi)窺鏡 IOO在中心Z軸Az上的位置為液體910的液面附近。另 一方面， 液體910的液面相當(dāng)于X-Y平面。此外，圖16的(b)的一黃軸是X軸 上或Y軸上的位置。
另外，永久磁鐵110被固定在膠嚢內(nèi)窺鏡100的殼體120中。 因此，如圖17所示，永久磁鐵110與約束^茲場Btrap發(fā)生作用，由
此永久磁鐵110的磁極的方向Dmp變?yōu)榕c約束磁場Btrap的磁力
線Lt，的方向平行。其結(jié)果，膠嚢內(nèi)窺鏡100的長軸La的方向變
為與磁力線Ltrap的方向垂直。另一方面，如上所述，膠嚢內(nèi)窺
鏡100對于液體910的比重小于1。因而，月交嚢內(nèi)窺鏡100的長軸 La的方向的Z軸成分始終為正(鉛垂方向)。在本實施方式l中，
使用這兩個參數(shù)(約束磁場Btrap的^茲力線的方向以及膠嚢內(nèi)窺
鏡100對于液體910的比重(<1))來唯一地控制膠嚢內(nèi)窺鏡100在
液體910中的姿勢。此外，圖17是用于說明利用約束磁場Btrap
控制的膠嚢內(nèi)窺鏡10 0的方向的圖。
例如，在液體910的水面上的中心Z軸Az附近的磁力線Ltrap
的方向相對于X-Y平面具有仰角e的情況下，膠嚢內(nèi)窺鏡100的 長軸La的方向相對于中心Z軸Az具有斜率e，并且長軸La的Z軸
成分向上(+Z軸方向)。其中，在本實施方式l中，設(shè)約束磁場Btrap 的磁場強(qiáng)度是能夠使磁力線L t r a p的方向與永久磁鐵1 1 0的磁極
的方向大致一致的強(qiáng)度。此外，所謂大致一致是指與能夠忽略 誤差的程度一致。
接著，使用附圖詳細(xì)說明本實施方式1的梯度磁場產(chǎn)生線圈232的一例。圖18是表示梯度》茲場產(chǎn)生線圈232的一例的立體圖。 圖19A是表示由梯度磁場產(chǎn)生線圏232中的X/Y軸梯度線圏 232xV232y-i以及232xV232y-2分別形成的非對稱磁場Basxl/Basyl
以及8證2/8可2的一例的概念圖。圖19B是表示由圖19A所示的
X/Y軸梯度線圏232d/232y—,乂及232^2/232^2形成的梯度磁場
Bgw的強(qiáng)度分布的一例的圖。
如圖18所示，梯度磁場產(chǎn)生線圈232具備一對X軸梯度線圏 232x—i和232x-2以及一對Y軸梯度線圈232y—i和232y-2，所述一對X 軸梯度線圏232n和232x—2#L配置成從X軸方向和-X軸方向夾持 床206上的檢測空間K,所述一 對Y軸梯度線圏232y—!和232y-2同 樣地被配置成從Y軸和-Y軸方向夾持檢測空間K。此外，梯度 ^磁場產(chǎn)生線圏2 3 2既可以構(gòu)成為由相對位置控制部24 0控制其位 置，也可以構(gòu)成為不由相對位置控制部240控制其位置。下面， 說明梯度^ 茲場產(chǎn)生線圏232相對于沖企測空間K^皮固定的情況、即 不由相對位置控制部24 0控制位置的情況。
X/Y軸梯度線圈232x—V232y^以及232x—2/232^2分別產(chǎn)生非 對稱磁場Basxl/Basyl以及Basx2/Basy2 。非對稱磁場Basxl/Basyl以及 B,2/B可2的磁場強(qiáng)度不同。即，圖4示出的梯度磁場產(chǎn)生部230 能夠?qū)τ蒟/Y軸梯度線圈232xV232y—!以及232^2/232^2分別產(chǎn)
生的非對稱磁場Basxl/Basyl以及Basx2/Basy2的磁場強(qiáng)度進(jìn)行控制。
因此，在本實施方式l中，通過調(diào)整如圖19A所示那樣由相 向的X/Y軸梯度線圈232xV232y—i以及232^2/232^2產(chǎn)生的非對
稱磁場Basxl/Basyl以ABasx2/Basy^々磁場強(qiáng)度的平衡，如圖1 9B所
示那樣在檢測空間K中形成用于向目標(biāo)方向?qū)δz嚢內(nèi)窺鏡
100(特別是永久磁鐵110)施力的梯度磁場Bgrad。此外，在圖19A
和圖19B所示的例子中，形成用于向X/Y軸方向?qū)υ陆粐皟?nèi)窺4竟 IOO施力的梯度^茲場B另外，梯度磁場Bgrad的產(chǎn)生源并不限于圖1 8所示的梯度磁
場產(chǎn)生線圏232,例如也能夠使用如圖20所示那樣的梯度磁場產(chǎn) 生線圈232A。圖20是表示本實施方式1的變形例1-3的梯度磁場 產(chǎn)生線圏232A的一例的立體圖。圖21A是表示由梯度磁場產(chǎn)生 線圈232A中的X/Y軸梯度線圈232An/232Ay^以及 232Ax-2/232Ay—2分另'J形成的非對稱磁場Basxla/Basyla以及
Basx2a/B
asy2a
的 一 例的概念圖。圖21B是表示由圖21A所示的X / Y 軸梯度線圏232AxV232A"以及232Ax-2/232Ay—2$成的梯度it 場B^d的強(qiáng)度分布的一例的圖。
如圖20所示，梯度磁場產(chǎn)生線圈232A具備分別配置在與床 206的載置面大致平行的面上的X軸梯度線圏232A^和232Ax-2 以及Y軸梯度線圈232Ay—i和232Ay-2。 一對X軸梯度線圏232AX-! 和232Ax-2以沿X軸排列的方式被配置在床206的下方。同樣地， Y軸梯度線圈232Aw和232Ay-2以沿Y軸排列的方式被配置在床 206的下方。此外，X軸梯度線圈232Ax—!/232Ax-2與Y軸梯度線圈 232AyV232Ay—2也可以重疊。
X/Y軸梯度線圏232Ax-J232Ay-i以及232Ax—2/232Ay-2與X/Y 軸梯度線圈232xV232y^以及232x-2/232y—2同樣地分別產(chǎn)生磁場
強(qiáng)度不同的非對稱磁場Basxla/Basyla" ABasx2a/Basy2a。
因而，通過調(diào)整如圖21A所示那樣由相向的X/Y軸梯度線圈 232AxV232Ay-i以及232Ax-2/232Ay-2產(chǎn)生的非對稱磁場
Basxla/Basyla^、及B瞪2a/Basy2a的磁場強(qiáng)度的平衡，如圖2 1 B所示那
樣能夠在檢測空間K中形成用于向目標(biāo)方向?qū)δz嚢內(nèi)窺鏡 1 OO(特別是永久磁鐵110)施力的梯度磁場Bgrad。
接著，使用附圖詳細(xì)說明本實施方式l的膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)l 的動作。在下面的說明中，著眼于膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)l中的位置控 制裝置200變更床206(即，被檢體900)與約束磁場產(chǎn)生線圈222(即，中心Z軸Az)的相對位置時的動作進(jìn)行說明。圖22是表 示由位置控制裝置200變更床206與約束磁場產(chǎn)生線圏222的相 對位置時的概要整體動作例的流程圖。圖23是表示圖22中的相 對位置控制處理(步驟S10 3 )的具體例的流程圖。
首先，如圖22所示，位置控制裝置200在起動后，首先通過 驅(qū)動約束磁場產(chǎn)生部220,在檢測空間K內(nèi)形成約束磁場B^p(步 驟SIOI)。具體地說，佳j茲場產(chǎn)生部210的約束》茲場產(chǎn)生部220 生成規(guī)定波形的信號，并將其輸入到約束磁場產(chǎn)生線圈222。由 此，在檢測空間K內(nèi)形成要使被檢體900內(nèi)的膠嚢內(nèi)窺鏡100停 留在中心Z軸Az上的約束磁場Btrap ，向中心Z軸Az施力的力(約 束力Ftl和Ft2)作用于膠嚢內(nèi)窺鏡100(參照圖16)。此外，在該階 段，在床206上、即4企測空間K內(nèi)載置有例如在胃內(nèi)導(dǎo)入了液體 910和膠嚢內(nèi)窺鏡100的被檢體900。另外，以后，直到輸入用于 結(jié)束形成約束磁場Bt，的指示為止(例如，直到結(jié)束本動作為
止)。在檢測空間K內(nèi)形成約束磁場Btrap
接著，位置控制裝置200例如判斷是否由用戶從操作部260 輸入了變更被檢體900與中心Z軸Az的相對位置的相對位置變 更指示(步驟S102),直到被輸入相對位置變更指示為止將本動 作待機(jī)(步驟S102:"否")。此外，通過控制部250將被輸入到操 作部260的相對位置變更指示輸入到相對位置控制部240和^f茲場 產(chǎn)生部210。
當(dāng)被輸入相對位置變更指示時(步驟S102:"是")，位置控 制裝置200執(zhí)行相對位置控制處理(步驟S103),該相對位置變更 處理變更床206與約束磁場產(chǎn)生線圏222的相對位置。此外，下 面使用圖2 3詳細(xì)說明相對位置控制處理的具體例。
當(dāng)通過相對位置控制處理來變更床206與約束/f茲場產(chǎn)生線 圈222的相對位置時，之后，位置控制裝置200例如判斷是否從操作部260輸入了結(jié)束指示(步驟S104),在被輸入了結(jié)束指示的 情況下(步驟S104:"是")，結(jié)束本動作。另一方面，在沒有被 輸入結(jié)束指示的情況下(步驟S104:"否")，位置控制裝置200返 回到步驟S102,執(zhí)行之后的動作。
接著，使用圖23詳細(xì)說明圖22的步驟S103的相對位置控制 處理的具體例。此外，在本說明中，以相對位置控制部240僅使 床206進(jìn)行移動來變更床206(即，被檢體900)與約束磁場產(chǎn)生線 圈222(即，中心Z軸Az)的相對位置的情況為例進(jìn)行說明。
如圖23所示，在相對位置控制處理中，位置控制裝置200 首先在控制部250中確定例如從操作部260輸入的成為目標(biāo)的相 對位置(目標(biāo)相對位置)(步驟S131), 4妄著，同樣地在控制部250 中計算使床206向目標(biāo)相對位置移動時的移動量(步驟S132)。此 外，在本例中，在控制部250中計算床2(^在水平面(X-Y平面) 中的移動量(矢量)。
接著，位置控制裝置200在控制部250中計算為了使床206 移動在步驟S132中計算出的移動量(矢量)而向與床206連接的 未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)輸入的驅(qū)動信號的波形(以下稱為驅(qū)動信號 波形)(步驟S133)。此外，計算出的驅(qū)動信號波形通過控制部250 ^f皮輸入到相對位置控制部240 。
接著，位置控制裝置2 00在控制部2 5 0中計算使梯度磁場產(chǎn) 生線圏232產(chǎn)生磁場強(qiáng)度與基于在步驟S133中計算出的驅(qū)動信 號波形的床206的移動相應(yīng)地發(fā)生變化的梯度^茲場Bgrad的信號 (以下稱為梯度信號)的波形(以下稱為梯度信號波形)(步驟 S134)。此外，在后述的動作模式1 6的說明中涉及梯度信號波 形的具體例。
接著，位置控制裝置200將在控制部250中生成的驅(qū)動信號 波形輸入到相對位置控制部240,并且將在控制部250中生成的梯度信號波形輸入到磁場產(chǎn)生部210 ，由此移動床206使得床206 與約束磁場產(chǎn)生線圈222的相對位置成為目標(biāo)相對位置，并且此 時在檢測空間K內(nèi)形成使膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生用于抑制膠嚢內(nèi)
窺鏡100要偏離中心Z軸AZ的力的梯度磁場Bgrad(步驟S135)。之
后，位置控制裝置200返回到圖22所示的動作。其結(jié)果，能夠防 止在改變床206與約束磁場產(chǎn)生線圈222的相對位置時膠嚢內(nèi)窺 鏡100離開中心Z軸Az附近。
接著，使用附圖詳細(xì)說明相對位置控制部240與》茲場產(chǎn)生部 210的動作才莫式。此外，在以下的"i兌明中，分別以如下情況為例 進(jìn)行說明相對位置控制部240水平移動床206的情況、且在床 206移動中(動作模式1)、床206開始移動時(動作模式2)、或者床
206加速期間和減速期間(動作模式3)產(chǎn)生梯度磁場Bgrad的情
況；以及相對位置控制部240水平移動約束磁場產(chǎn)生線圈222的 情況、且在約束磁場產(chǎn)生線圏222移動中(動作模式4)、約束磁 場產(chǎn)生線圈222開始移動時(動作模式5)、或者約束磁場產(chǎn)生線 圈222加速期間和減速期間(動作模式6)產(chǎn)生梯度磁場Bgrad的情 況。
圖24A是用于說明本實施方式l的動作模式l的時序圖，圖 24B是用于說明本實施方式1的動作模式2的時序圖，圖24C是用 于說明本實施方式1的動作模式3的時序圖。圖25是表示在圖 24C所示的動作模式3中在床206加速期間對膠嚢內(nèi)窺鏡1 OO產(chǎn) 生的力和在檢測空間K內(nèi)形成的梯度磁場Bgrad的例子的概念 圖。圖26是表示在圖24C所示的動作模式3中在床206減速期間 對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生的力和在檢測空間K內(nèi)形成的梯度磁場 Bg^的例子的概念圖。另外，圖27A是用于說明本實施方式l的 動作模式4的時序圖，圖27B是用于說明本實施方式l的動作模 式5的時序圖，圖27C是用于說明本實施方式1的動作模式6的時序圖。圖28是表示在圖27C所示的動作模式6中在床206加速期 間對膠嚢內(nèi)窺鏡IOO產(chǎn)生的力和在檢測空間K內(nèi)形成的梯度》茲 場B^d的例子的概念圖。圖29是表示在圖27C所示的動作模式6 中在床206減速期間對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生的力和在4全測空間K 內(nèi)形成的梯度磁場Bg^j的例子的概念圖。
此外，由于約束信號波形和約束磁場強(qiáng)度在動作模式1 6 中相同，因此在圖24B和圖24C以及圖27A 圖27C中省略約束信 號波形和約束磁場強(qiáng)度。另外，在圖24A 圖24C以及圖27A 圖 27C所示的例子中列舉出波形為矩形波的梯度信號，但是本發(fā) 明并不限于此，當(dāng)然例如也可以是梯形的梯度信號等能夠進(jìn)行 各種變形。
如圖24A所示，在動作模式l中，在相對位置控制部240使 床206移動的期間(參照圖24A的(c)的定時tl 1 tl 2), i茲場產(chǎn)生部 210使梯度磁場產(chǎn)生部230生成梯度信號(參照圖24A的(d)的定 時tll tl2),并將該梯度信號輸入到梯度磁場產(chǎn)生線圏232。
在此，在使床206移動的情況下，為了使膠嚢內(nèi)窺鏡100停 留在中心Z軸Az附近，需要使膠嚢內(nèi)窺鏡100在與床206 —起移 動的^皮4全體900內(nèi)的體系中(即，液體910中)向與床206的移動方 向相反的方向移動。即，需要使膠嚢內(nèi)窺鏡100在液體910的液 面附近向與床206的移動方向相反的方向推進(jìn)。但是，當(dāng)想要使 膠嚢內(nèi)窺鏡100相對于液體910推進(jìn)時，膠嚢內(nèi)窺鏡100中產(chǎn)生向 與推進(jìn)方向相反的方向(即，床206的移動方向)的摩擦力。因此， 導(dǎo)致膠嚢內(nèi)窺鏡100要向床206的移動方向移動。因此，在本動 作模式1中，在床206移動期間，在4企測空間K內(nèi)形成使永久磁 鐵1 IO產(chǎn)生向與床206的移動方向相反的方向?qū)υ陆粐皟?nèi)窺鏡100 施加的力的梯度磁場Bgrad(參照圖24A的(e)的定時tll t12)。由 此，能夠抵消對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生的摩擦力，結(jié)果，能夠使膠嚢內(nèi)窺鏡100停留在約束磁場Btrap的峰值磁場附近(即，中心Z軸
Az附近)。
此外，設(shè)磁場產(chǎn)生部210在動作過程中始終或者適當(dāng)?shù)仳?qū)動 約束磁場產(chǎn)生部220,由此使約束磁場產(chǎn)生部220生成約束信號 (參照圖24A的(a)),并將該約束信號輸入到約束磁場產(chǎn)生線圏 222。因而，設(shè)在石茲場產(chǎn)生部210動作過程中始終或者適當(dāng)?shù)卦?檢測空間K內(nèi)形成用于使膠嚢內(nèi)窺鏡100停留在中心Z軸Az上的
約束磁場B^p(參照圖24A的(b))。
另外，如圖24B所示，在動作模式2中，在相對位置控制部 240使床206開始移動時(參照圖24B的(a)的定時t21 t22)，磁場 產(chǎn)生部210使梯度磁場產(chǎn)生部230生成梯度信號(參照圖24B的(b) 的定時t21 t22),并將該梯度信號輸入到梯度磁場產(chǎn)生線圈232。
在此，在使床206移動的情況下，特別是在床206開始移動 時，被導(dǎo)入到與床206 —起移動的被檢體900內(nèi)的液體910由于慣 性力而偏向與床206的移動方向相反的側(cè)，之后，由于波的反涌 (波返L)而恢復(fù)為靜止時的狀態(tài)。由于此時的波的反涌，比床 206勻速移動時更強(qiáng)的水平方向的力對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生作 用。此外，該力朝向與床206的移動方向相同的方向。因此，特 別是在床206開始移動時膠嚢內(nèi)窺鏡1 OO要較強(qiáng)地偏離中心Z軸 Az。
因此，在本動作才莫式2中，在床206開始移動時，在4全測空 間K內(nèi)暫時形成用于使永久》茲4失110產(chǎn)生向與床206的移動方向
相反的方向?qū)δz嚢內(nèi)窺鏡100施加的力的梯度磁場Bgrad(參照圖
24B的(c)的定時t21 t22)。由此，能夠抵消在床206開始移動時 由液體910施加給膠嚢內(nèi)窺鏡100的較強(qiáng)的力，結(jié)果，能夠使膠
嚢內(nèi)窺鏡100停留在約束磁場Btrap的峰值磁場附近(即，中心Z軸
Az附近)。此外，在動作模式2中，忽略在床206以固定速度移動時液 體910對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生的摩擦力。但是，并不限于此，為 了抵消在床206以固定速度移動時由液體910施加給膠嚢內(nèi)窺鏡 IOO的摩擦力，也可以使上述動作模式1與本動作模式2組合。另 外，在本動作模式2中，設(shè)通過床206開始移動時的波的反涌而 抵消了膠嚢內(nèi)窺鏡10 0從液體910受到的力，但是并不限于此， 例如也可以通過床206停止時的波的反涌來抵消膠嚢內(nèi)窺鏡100 >卩人液體910受到的力。
并且，如圖24C所示，在動作模式3中，在相對位置控制部 240使床206力口速的期間(參照圖24C的(b)的定時t31 t32)、即在 相對位置控制部240將用于4吏床206加速的驅(qū)動信號輸入到未圖 示的驅(qū)動才幾構(gòu)的期間(參照圖24C的(a)的定時t3 1 t32) ， ^茲場產(chǎn) 生部210使梯度磁場產(chǎn)生部230生成梯度信號(參照圖24C的(d) 的定時t31 t32)，并將該梯度信號輸入到梯度磁場產(chǎn)生線圏232。
在此，如圖25的(a)所示，在床206加速期間，要使膠嚢內(nèi) 窺鏡100與床206上的被檢體900內(nèi)的體系一起進(jìn)行移動的力、即 要使膠嚢內(nèi)窺鏡100與被導(dǎo)入到被檢體900內(nèi)的液體910的移動 一起進(jìn)行移動的慣性力Fjna作用于膠嚢內(nèi)窺鏡10 0 。該慣性力 Fjna朝向床206的力口速方向、即與床206的移動方向相同的方 向。因此，膠嚢內(nèi)窺鏡100在床206加速期間想要偏離中心Z軸 Az。
因此，在本動作模式3中，在床206加速期間，在檢測空間 K內(nèi)暫時形成用于使永久磁鐵110產(chǎn)生與床206的加速方向相反 的方向的力(抵消力F—cna)的梯度磁場Bgrad(參照圖24C的(e)的 定時t31 t32以及圖25的(b))。由此，能夠抵消在床206加速期間 膠嚢內(nèi)窺鏡100中產(chǎn)生的慣性力F一ina,結(jié)果，能夠使膠嚢內(nèi)窺
鏡100停留在約束磁場Btrap的峰值磁場附近(即，中心Z軸Az附近)。
另一方面，如圖24C所示，在動作模式3中，在相對位置控 制部240使床206減速的期間(參照圖24C的(b)的定時t33 t34)、
未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的期間(參照圖24C的(a)的定時t33 t34),磁 場產(chǎn)生部21 O使梯度磁場產(chǎn)生部230生成梯度信號(參照圖24C的 (d)的定時13 3 ~ 13 4),并將該梯度信號輸入到梯度》茲場產(chǎn)生線圏 232。
在此，如圖26的(a)所示，在床206減速期間，與在床206加 速期間產(chǎn)生作用的慣性力F一ina反向的慣性力F—inb作用于膠嚢 內(nèi)窺鏡IOO。因此，特別是在床206減速期間膠嚢內(nèi)窺鏡100想要 偏離中心Z軸Az。
因此，在本動作模式3中，在床206減速期間，在檢測空間 K內(nèi)暫時形成用于使永久石茲鐵110產(chǎn)生與床206的減速方向相反 的方向的力(抵消力F_cnb)的梯度磁場Bgrad(參照圖24C的(e)的 定時t33 t34以及圖26的(b))。由此，能夠抵消在床206減速期間 膠嚢內(nèi)窺鏡100中產(chǎn)生的慣性力Fjnb，結(jié)果，能夠使膠嚢內(nèi)窺 鏡1 OO停留在約束磁場Btrap的峰值磁場附近(即，中心Z軸Az附 近)。
此外，在動作模式3中，忽略在床206以固定速度移動時由 液體910施加給膠嚢內(nèi)窺鏡100的摩擦力以及由于床206開始移 動時的波的反涌而膠嚢內(nèi)窺鏡10 0從液體910受到的力。但是， 并不限于此，為了抵消在床206以固定速度移動時由液體910施 加給膠嚢內(nèi)窺鏡10 0的摩擦力、和/或由于床20 6開始移動時的波 的反涌而力交嚢內(nèi)窺4竟100乂人液體910受到的力，也可以使上述動 作模式l和/或2與本動作模式3組合。
另外，如圖27A所示，在動作模式4中，在相對位置控制部240使約束磁場產(chǎn)生線圏222移動的期間(參照圖27A的(a)的定 時t41 t42),磁場產(chǎn)生部210使梯度磁場產(chǎn)生部230生成梯度信號 (參照圖27A的(b)的定時t41 t42),并將該梯度信號輸入到梯度 磁場產(chǎn)生線圈232。
在此，在使約束磁場產(chǎn)生線圏222移動的情況下，為了使膠 嚢內(nèi)窺鏡100停留在中心Z軸Az附近，需要使月交嚢內(nèi)窺鏡100在 被導(dǎo)入到被檢體900內(nèi)的液體910中向與約束磁場產(chǎn)生線圏222 的移動方向相同的方向移動。即，需要使膠嚢內(nèi)窺鏡100在液體 910的液面附近向與約束^f茲場產(chǎn)生線圏222的移動方向相同的方 向推進(jìn)。但是，當(dāng)想要使膠嚢內(nèi)窺鏡100相對于液體910推進(jìn)時， 對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生與推進(jìn)方向(即，約束磁場產(chǎn)生線圏222 的移動方向)相反的方向的摩擦力。因此，膠嚢內(nèi)窺鏡100無法 跟隨與約束磁場產(chǎn)生線圈222的移動一起進(jìn)行移動的約束磁場 Btrap的峰值磁場，從而延遲于約束磁場產(chǎn)生線圏222的移動而進(jìn) 行移動。因此，在本動作模式4中，在約束磁場產(chǎn)生線圈222移 動期間，在檢測空間K內(nèi)形成用于使永久磁鐵1 IO產(chǎn)生向與約束 》茲場產(chǎn)生線圏222的移動方向相同的方向?qū)υ陆粐皟?nèi)窺4竟IOO施加 的力的梯度磁場Bgrad(參照圖27A的(c)的定時t41 t42)。由此， 能夠抵消對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生的摩擦力，結(jié)果，能夠使膠嚢內(nèi)
窺鏡100停留在約束磁場Btrap的峰值磁場附近(即，中心Z軸Az
附近)。
另外，如圖27B所示，在動作模式5中，在相對位置控制部 240使約束磁場產(chǎn)生線圈222開始移動時(參照圖27B的(a)的定 時t51 t52),磁場產(chǎn)生部21(H吏梯度石茲場產(chǎn)生部230生成梯度信號 (參照圖27B的(b)的定時t51 t52),將該梯度信號輸入到梯度磁 場產(chǎn)生線圏232。
在此，在使梯度磁場產(chǎn)生線圈232移動的情況下，特別是在梯度磁場產(chǎn)生線圈232開始移動時，要使膠嚢內(nèi)窺鏡100停留在 當(dāng)前位置的慣性力對膠嚢內(nèi)窺鏡100產(chǎn)生作用。因此，膠嚢內(nèi)窺 鏡100無法跟隨與約束磁場產(chǎn)生線圈222的移動 一起進(jìn)行移動的 約束磁場B t,. ap的峰值磁場，從而延遲于約束磁場產(chǎn)生線圈222的 移動而進(jìn)4于移動。
因此，在本動作模式5中，在約束磁場產(chǎn)生線圏222開始移 動時，在;f全測空間K內(nèi)暫時形成用于使永久》茲鐵110產(chǎn)生向與約 束磁場產(chǎn)生線圈222的移動方向相同的方向?qū)υ陆粐皟?nèi)窺鏡100施 加的力的梯度磁場Bgrad(參照圖27B的(c)的定時t51 t52)。由此， 能夠與約束磁場產(chǎn)生線圈222的移動開始相 一 致地開始移動膠
嚢內(nèi)窺鏡IOO,結(jié)果，能夠使膠嚢內(nèi)窺鏡100停留在約束磁場Btrap
的峰值石茲場附近(即，中心Z軸Az附近)。
此外，在動作模式5中，忽略在約束磁場產(chǎn)生線圏222以固 定速度移動時由液體910對膠嚢內(nèi)窺鏡10 0產(chǎn)生的摩擦力。但是， 并不限于此，為了抵消在約束磁場產(chǎn)生線圈222以固定速度移動 時由液體910施加給月交嚢內(nèi)窺鏡100的摩纟察力，也可以4吏上述動 作模式4與本動作模式5組合。另外，在本動作模式5中，消除了 在約束磁場產(chǎn)生線圈22 2開始移動時膠嚢內(nèi)窺鏡10 0的移動開始 的延遲，但是并不限于此，例如也可以通過約束》茲場產(chǎn)生線圈 222停止時的慣性力來消除膠嚢內(nèi)窺鏡1 OO的停止的延遲。
并且，如圖27C所示，在動作模式6中，在相對位置控制部 240使約束磁場產(chǎn)生線圈222加速的期間(參照圖27C的(b)的定 時t61 t62)、即在相對位置控制部240將用于使約束磁場產(chǎn)生線 圈222加速的驅(qū)動信號輸入到未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的期間(參照圖 27C的(a)的定時t61 t62),磁場產(chǎn)生部210使梯度磁場產(chǎn)生部230 生成梯度信號(參照圖27C的(d)的定時t61 t62)，并將該梯度信 號輸入到梯度磁場產(chǎn)生線圏232。在此，如圖28的(a)所示，在約束》茲場產(chǎn)生線圏222加速期 間，要使膠嚢內(nèi)窺鏡100停留在當(dāng)前位置的力、慣性力FJnc作 用于膠嚢內(nèi)窺鏡100。該慣性力F—inc朝向與約束磁場產(chǎn)生線圈 222的加速方向相反的方向、即與約束磁場產(chǎn)生線圈222的移動 方向相反的方向。因此，膠嚢內(nèi)窺鏡100在約束磁場產(chǎn)生線圈222 加速期間想要偏離中心Z軸Az。
因此，在本動作模式6中，在約束磁場產(chǎn)生線圈222加速期 間，在^r測空間K內(nèi)暫時形成用于^f吏永久》!H失110產(chǎn)生與約束》茲 場產(chǎn)生線圏222的加速方向相同的方向的力(抵消力F—cnc)的梯 度磁場Bgrad(參照圖27C的(e)的定時t61 t62以及圖28的(b))。由 此，能夠抵消在約束》茲場產(chǎn)生線圈222加速期間膠嚢內(nèi)窺鏡100 中產(chǎn)生的慣性力F—inc,結(jié)果，能夠使膠嚢內(nèi)窺鏡100停留在約 束磁場Btrap的峰值磁場附近(即，中心Z軸Az附近)。
另一方面，如圖27C所示，在動作模式6中，在相對位置控 制部240使約束磁場產(chǎn)生線圈222減速的期間(參照圖27C的(b) 的定時t63 t64)、即在相對位置控制部240將用于 <吏約束》茲場產(chǎn) 生線圏222減速的驅(qū)動信號輸入到未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的期間(參 照圖27C的(a)的定時t63 t64),磁場產(chǎn)生部210使梯度磁場產(chǎn)生 部23 0生成梯度信號(參照圖27C的(d)的定時163 tM)，并將該梯 度信號輸入到梯度磁場產(chǎn)生線圏232。
在此，如圖29的(a)所示，在約束^t場產(chǎn)生線圈222減速期 間，追隨約束磁場產(chǎn)生線圏222的移動而進(jìn)行的移動所引起的慣 性力F—ind作用于月交嚢內(nèi)窺鏡100 。該慣性力Fjnd朝向與約束磁 場產(chǎn)生線圏222加速時的慣性力F一inc相反的方向。因此，特別 是在約束磁場產(chǎn)生線圈222減速期間膠嚢內(nèi)窺鏡100想要偏離中 心Z軸Az。
因此，在本動作模式6中，在約束磁場產(chǎn)生線圏222減速期間，在纟企測空間K內(nèi)暫時形成用于4吏永久^H失110產(chǎn)生與約束》茲 場產(chǎn)生線圈222的減速方向相同的方向的力(抵消力F—cnd)的梯 度磁場Bgrad(參照圖27C的(e)的定時t63 t64以及圖29的(b))。由 此，能夠抵消在約束磁場產(chǎn)生線圏2 2 2減速期間膠嚢內(nèi)窺鏡10 0 中產(chǎn)生的慣性力F—ind，結(jié)果，能夠使膠嚢內(nèi)窺鏡100停留在約
束磁場Btrap的峰值磁場附近(即，中心Z軸Az附近)。
通過如上述那樣進(jìn)行動作，在本實施方式l中，在改變被才企 體900與約束^茲場產(chǎn)生線圈222的中心Z軸Az的相對位置時，在 牙企測空間K內(nèi)形成向與改變相刈M立置的方向相同的方向或相反 的方向?qū)δz嚢內(nèi)窺鏡100(特別是永久》茲鐵110)施力的梯度i茲場 Bgrad。即，在配置有被檢體900的檢測空間K中形成如下磁場， 該磁場包含向中心Z軸Az吸引永久磁鐵110的約束磁場成分(約 束磁場Buap)和向與改變相對位置的方向相同或相反的方向?qū)?br> 永久磁鐵110施力的梯度磁場成分(梯度》茲場Bgrad)中的至少一
方。由此，在本實施方式l中，能夠減少在相對位置改變時膠嚢 內(nèi)窺鏡100偏離中心Z軸Az的情形，結(jié)果，能夠準(zhǔn)確地保持膠嚢 內(nèi)窺鏡10 0被捕獲在所期望的約束位置上的狀態(tài)。
此外，在上述實施方式l中，列舉出膠嚢內(nèi)窺鏡100漂浮在 液體910的液面附近的情況，4旦是本發(fā)明并不限定于此，例如也 可以產(chǎn)生向鉛垂方向、即向液體910中吸引的方向?qū)τ谰檬濊F IIO施力的i茲場，由此使膠嚢內(nèi)窺鏡100潛浮在液體910中。
實施方式2
接著，使用附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式2的膠嚢內(nèi)窺鏡 系統(tǒng)2。在本實施方式2中，列舉出將與上述實施方式l同樣的膠 嚢內(nèi)窺鏡IOO用作被檢體內(nèi)導(dǎo)入裝置的膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)2。其中， 與上述實施方式1同樣地，例如能夠使用如下的單眼或復(fù)眼的膠 嚢內(nèi)窺鏡等各種被檢體內(nèi)導(dǎo)入裝置在從被檢體的食道直到肛門而在管腔內(nèi)移動的過程中執(zhí)行攝像動作，由此獲取被檢體內(nèi) 部的圖像。另外，在下面的說明中，針對與上述實施方式l同樣
的結(jié)構(gòu)附加同一標(biāo)記，并省略其重復(fù)的"i兌明。
圖30是表示本實施方式2的膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)2的結(jié)構(gòu)的框 圖。如圖30所示，膠嚢內(nèi)窺鏡系統(tǒng)2在與圖4所示的膠嚢內(nèi)窺鏡 系統(tǒng)1同樣的結(jié)構(gòu)中將位置控制裝置2 00替換為位置控制裝置 400。
位置控制裝置400具備磁場產(chǎn)生部410,其形成后述的約 束磁場Bt，；相對位置控制部240,其對被檢體900與約束磁場 Btrap的中心Z軸Az的相對位置進(jìn)行控制；控制部250,其對磁場 產(chǎn)生部410和相對位置控制部240進(jìn)行控制；以及操作部260，其 由用戶對控制部250輸入各種控制命令。此外，相對位置控制部 240、控制部250以及操作部260與上述實施方式1相同。
磁場產(chǎn)生部410包括產(chǎn)生約束磁場B t r a p的約束/梯度磁場產(chǎn) 生部420。約束/梯度》茲場產(chǎn)生部420電連接在上述實施方式l同 樣的約束》茲場產(chǎn)生線圏222上。此外，與上述實施方式l同樣地， 約束磁場產(chǎn)生線圏222例如被設(shè)置在相對位置控制裝置400的殼 體(相當(dāng)于圖5的殼體202)內(nèi)的床206的下方。
在不改變床206與約束磁場產(chǎn)生線圏222的中心Z軸Az的相 對位置時，約束/梯度磁場產(chǎn)生部420例如按照來自控制部250 的控制，生成具有特定振幅的電流信號(以下稱為約束信號)， 并將該約束信號輸入到約束磁場產(chǎn)生線圈222。由此，在檢測空
間K內(nèi)形成約束磁場Btrap,該約束磁場Btrap用于使具備永久磁鐵 IIO的膠嚢內(nèi)窺鏡100停留在目標(biāo)位置(約束磁場Btrap中的約束
磁場成分的中心Z軸Az上的位置)。
另外，在相對位置控制部240改變床206與約束磁場產(chǎn)生線 圏222的中心Z軸Az的相對位置時，約束/梯度》茲場產(chǎn)生部420例如按照來自控制部250的控制，生成使約束磁場產(chǎn)生線圏222形 成磁場強(qiáng)度的峰值向目標(biāo)方向偏移的偏移約束磁場B^p的電流 信號(以下稱為偏移約束信號)，并將該偏移約束信號輸入到約 束磁場產(chǎn)生線圈222。由此，在4企測空間K內(nèi)形成能夠向目標(biāo)方 向(例如床206的力口速方向或與加速方向相反的方向)對具備永 久磁鐵110的月交嚢內(nèi)窺鏡100施力并且停留在中心Z軸Az附近的 偏移約束萬茲場Bstrp,因此能夠抑制當(dāng)改變床206與約束f茲場產(chǎn)生 線圈222的中心Z軸Az的相對位置時月交嚢內(nèi)窺4竟100偏離中心Z 壽由Az。
這樣，在本實施方式2中，包括約束/梯度》茲場產(chǎn)生部420 以及與其連接的約束》茲場產(chǎn)生線圈222的》茲場產(chǎn)生部410作為》 茲 場產(chǎn)生機(jī)構(gòu)而發(fā)揮功能，即，在配置有被;險體900的才企測空間K
中形成如下磁場(約束磁場Btrap或偏移約束磁場Bstrp),該磁場包
含向中心Z軸Az吸引永久磁鐵110的約束磁場成分(約束磁場 Btrap)和向與改變相對位置的方向相同或相反的方向?qū)τ谰檬?鐵110施力的梯度》茲場成分(梯度磁場B g r a d)中的至少 一 方。
接著，詳細(xì)說明由約束/梯度^茲場產(chǎn)生部420生成的偏移約 束信號以及由約束^f茲場產(chǎn)生線圏222在4企測空間K內(nèi)形成的偏 移約束磁場B^p。
如上述實施方式l中的動作模式1 6所說明的那樣，在改變 約束磁場產(chǎn)生線圈222與床206的相對位置的情況下，移動方向 或與移動方向相反的方向的力作用于膠嚢內(nèi)窺鏡IOO。因此，在 沿水平方向改變床206與約束磁場產(chǎn)生線圏222的相對位置的情 況下，膠嚢內(nèi)窺鏡IOO進(jìn)行動作而想要偏離約束磁場產(chǎn)生線圈 222的中心Z軸Az。
因此，在本實施方式2中，如上述那樣，在改變床206與約 束磁場產(chǎn)生線圈222的中心Z軸A z的相對位置時，使約束磁場產(chǎn)生線圈222形成》茲場強(qiáng)度的峰值向目標(biāo)方向偏移的偏移約束》茲
場B"卬。
此外，例如在與上述實施方式1的動作才莫式l相同的情況下
目標(biāo)方向是與床206的移動方向相反的方向，在與動作模式2相 同的情況下目標(biāo)方向是與床206的移動方向相反的方向，在與動 作模式3相同的情況下，在床206加速期間目標(biāo)方向是與床206 的加速方向相反的方向，在床206減速期間目標(biāo)方向是與床206 的減速方向相反的方向，在與動作模式4相同的情況下目標(biāo)方向 是與約束磁場產(chǎn)生線圈222的移動方向相同的方向，在與動作模 式5相同的情況下目標(biāo)方向是與約束磁場產(chǎn)生線圈222的移動方 向相同的方向，在與動作模式6相同的情況下，在約束^t場產(chǎn)生 線圈222加速期間目標(biāo)方向是與約束》茲場產(chǎn)生線圏222的加速方 向相同的方向，在約束》茲場產(chǎn)生線圏222減速期間目標(biāo)方向是與 約束磁場產(chǎn)生線圈222的減速方向相同的方向。
接著，使用附圖詳細(xì)說明由約束磁場產(chǎn)生線圈222形成的約 束磁場Bt，/偏移約束磁場Bstrp以及通過約束^茲場Btrap/偏移約束 磁場B s t r p使膠嚢內(nèi)窺鏡10 0的永久磁鐵110受到的力。
如果將月交嚢內(nèi)窺4竟100內(nèi)的永久f茲《失110—見作石茲偶極矩 (magnetic dipole moment)M,則能夠用下式l表示通過線圏所形 成的磁場B使》茲偶極矩M受到的力F。此外，在以下的式l中設(shè) 力F的X成分為Fx、 Y成分為Fy、 Z成分為Fz。另夕卜，詔J茲偶^L 矩M的X成分為Mx、 Y成分為My、 Z成分為Mz。
<formula>formula see original document page 40</formula><formula>formula see original document page 41</formula>
因而，根據(jù)上述式(l),能夠用下式(2)表示磁偶極矩M從約 束磁場產(chǎn)生線圏222中的Z軸約束線圏222z所形成的磁場(將其 設(shè)為磁場BZ)受到的力FZ 。
Afx(^Zx /々)+ 7Wy/辦)+ T^(rffiZz /辦) (2) (巡Z^ / + Afy / + Mz / A) 乂
在此，當(dāng)考察在中心Z軸Az上作用于永久磁鐵110的力F時， 首先考慮Z軸約束線圏222z在中心Z軸Az附近所形成的磁場 BZ。圖31A是表示在本實施方式2中使電流Iz流過Z軸約束線圈 222z時由Z軸約束線圏222z在中心Z軸Az附近形成的磁場BZ的 概念圖，圖31B是表示圖31A所示的》茲場BZ在包含中心Z軸Az 的平面的磁場成分的圖。另夕卜，圖32A是表示》茲場BZ的X軸方 向的磁場強(qiáng)度的圖，圖32B是表示磁場BZ的Y軸方向的磁場強(qiáng) 度的圖，圖32C是表示磁場BZ的Z軸方向的磁場強(qiáng)度的圖。其中， 圖32A 圖32C表示磁場BZ為正、即中心Z軸Az上的磁場成分朝 向鉛垂上方的情況的各軸方向的磁場強(qiáng)度。另外，圖32A 圖32C 的原點O是中心Z軸A z與任意的X - Y平面(例如液體910的液面) 之間的交點。
如圖31 A和圖31B所示，當(dāng)對Z軸約束線圈222z車餘入電流Iz 時，在包含中心Z軸Az的平面內(nèi)且在液體910的液面附近，形成 如下磁場BZ,該》茲場BZ在中心Z軸Az上與該中心Z軸Az平行， 隨著/人中心Z軸Az偏離而》茲力線的方向向偏離于中心Z軸Az的
方向傾凍牛。
這種磁場BZ的X軸上的磁場強(qiáng)度(斜率)如圖32A所示那樣。 此外，圖32A的(a)表示磁場BZ在X軸上的磁場成分的X軸方向的 磁場強(qiáng)度BZX，圖32A的(b)表示磁場BZ在X軸上的磁場成分的Y 軸方向的磁場強(qiáng)度BZy ，圖32A的(c)表示磁場BZ在X軸上的磁場成分的Z軸方向的》茲場強(qiáng)度BZz。
如圖32A的(a)所示，磁場BZ在X軸上的磁場成分的X軸方向 的磁場強(qiáng)度BZx以X軸上的原點O為邊界，磁場強(qiáng)度BZx的正負(fù)、 即磁場成分的方向反轉(zhuǎn)。另外，在X軸上的f茲場強(qiáng)度BZx隨著位 置遠(yuǎn)離原點O而其絕對值變大。因而，在原點O附近(例如，中 心Z軸Az與液體910的液面之間的交點附近)的磁場強(qiáng)度BZx具 有向+X側(cè)吸引磁偶極矩M(永久磁鐵110)的磁梯度。另夕卜，如圖 32A的(c)所示，磁場BZ在X軸上的磁場成分的Z軸方向的磁場強(qiáng) 度B Z z形成在X軸上的位置為原點0時成為峰值的弧線形的強(qiáng) 度分布。此外，如圖32A的(b)所示，》茲場BZ的X軸方向的成分 在Y軸上的磁場強(qiáng)度BZy是O(BZy二O)。
另外，磁場BZ在Y軸上的磁場強(qiáng)度(斜率)如圖32B所示那 樣。此外，圖32B的(a)表示磁場BZ在Y軸上的磁場成分的X軸方 向的磁場強(qiáng)度BZX,圖32B的(b)表示磁場BZ在Y軸上的磁場成分 的Y軸方向的磁場強(qiáng)度BZy,圖32B的(c)表示磁場BZ在Y軸上的 磁場成分的Z軸方向的》茲場強(qiáng)度BZz。
如圖32B的(b)和圖3之B的(c)所示，f茲場BZ在Y軸上的石茲場 成分的Y軸方向的磁場強(qiáng)度B Z y和磁場B Z在Y軸上的磁場成分 的Z軸方向的磁場強(qiáng)度BZz分別與圖32A的(a)所示的磁場BZ在 X軸上的磁場成分的X軸方向的磁場強(qiáng)度BZx和圖32A的(c)所示 的磁場BZ在X軸上的磁場成分的Z軸方向的磁場強(qiáng)度BZz相同。 此外，如圖32B的(a)所示，i茲場BZ的Y軸方向的成分在X軸上的 磁場強(qiáng)度BZx是O(BZx:O)。
并且，磁場BZ在Z軸上的磁場強(qiáng)度(斜率)如圖32C所示那 樣。此外，圖32C的(a)表示磁場BZ在Z軸上的磁場成分的X軸方 向的磁場強(qiáng)度BZx,圖32C的(b)表示磁場BZ在Z軸上的磁場成分 的Y軸方向的磁場強(qiáng)度BZY,圖32C的(c)表示磁場BZ在Z軸上的》茲場成分的Z軸方向的》茲場強(qiáng)度BZz。
如圖32C的(c)所示，磁場BZ在Z軸上的磁場成分的Z軸方向 的磁場強(qiáng)度BZz隨著向+Z方向前進(jìn)而變?nèi)酢Ｒ蚨?，在原點O附近 (例如，在中心Z軸A z與液體910的液面的交點附近)的磁場強(qiáng)度 BZz具有向-Z側(cè)吸引磁偶極矩M(永久磁鐵110)的磁梯度。此外， 如圖32C的(a)和圖32C的(b)所示，磁場BZ在Z軸上的磁場成分的 X軸方向的磁場強(qiáng)度BZx和磁場BZ在Z軸上的磁場成分的Y軸方 向的磁場強(qiáng)度BZY分別是0(BZx-0、 BZY=0)。
此外，上述圖32A 圖32C所示的特性在磁場BZ為負(fù)的情況 下、即在磁場BZ的方向進(jìn)行了反轉(zhuǎn)的情況下反轉(zhuǎn)。
另夕卜，由Z軸約束線圈222z形成的磁場BZ具備以中心Z軸 Az為中心的對稱性。因而，下面的式(3)成立。 /etc =必2V /辦 (3)
根據(jù)以上的式(2)和式(3),能夠用下面的式(4)表示通過Z軸 約束線圏222z所形成的磁場BZ使膠嚢內(nèi)窺鏡100的永久磁鐵 110(磁偶極矩M)受到的力FZ。
另一方面，根據(jù)上述式(l),能夠用下面的式(5)表示磁偶極 矩M從約束磁場產(chǎn)生線圈222中的X軸約束線圏222x所形成的 磁場(將其設(shè)為》茲場BX)受到的力FX 。
<formula>formula see original document page 43</formula> (5 )
ATx (rf5A^ /必)+ Afr r/ fife) + z (rf5Xz / flfe) 乂 在此，考慮X軸約束線圈222x在中心Z軸Az附近所形成的磁 場BX。圖33A是表示在本實施方式2中^f吏電流Ix流過X軸約束線
<formula>formula see original document page 43</formula>圏222x時由X軸約束線圏222x在中心Z軸Az附近形成的磁場BX 的概念圖，圖33B是表示圖33A所示的磁場BX在包含中心Z軸Az 的平面的磁場成分的圖。另外，圖34A是表示磁場BX的X軸方 向的磁場強(qiáng)度的圖，圖34B是表示磁場BX的Y軸方向的磁場強(qiáng) 度的圖，圖34C是表示磁場BX的Z軸方向的磁場強(qiáng)度的圖。其 中，圖34A 圖34C表示磁場BX為正的情況下的各軸方向的磁場 強(qiáng)度。另外，圖34A 圖34C中的原點O是中心Z軸Az與任意的 X-Y平面(例如液體910的液面)之間的交點。
如圖33A和圖33B所示，當(dāng)對X軸約束線圏222x輸入電流Ix 時，在包含中心Z軸Az的平面內(nèi)且在液體910的液面附近形成如 下磁場BX，該磁場BX在中心Z軸Az上與該中心Z軸Az垂直，隨 著從中心Z軸Az偏離而磁力線的方向從向上旋轉(zhuǎn)成向下。
這種磁場BX在X軸上的磁場強(qiáng)度(斜率)如圖34A所示那樣。 此外，圖34A的(a)表示磁場BX在X軸上的磁場成分的X軸方向 的磁場強(qiáng)度BXx,圖34A的(b)表示磁場BX在X軸上的磁場成分 的Y軸方向的磁場強(qiáng)度BXy ，圖34A的(c)表示磁場BX在X軸上的 磁場成分的Z軸方向的磁場強(qiáng)度BXz。
如圖34A的(a)所示，^茲場BX在X軸上的》茲場成分的X軸方 向的磁場強(qiáng)度BXx形成在X軸上的位置為原點0時成為峰值的 弧線形的強(qiáng)度分布。另外，如圖34A的(c)所示，磁場BX在X軸 上的磁場成分的Z軸方向的磁場強(qiáng)度BXz以X軸上的原點0為邊 界，磁場強(qiáng)度BXz的正負(fù)、即磁場成分的方向反轉(zhuǎn)。另夕卜，在X 軸上的磁場強(qiáng)度BXz隨著位置遠(yuǎn)離原點0而其絕對值變大。因 而，在原點O附近(例如，在中心Z軸Az與液體910的液面之間的 交點附近)的磁場強(qiáng)度B X z具有向-X側(cè)吸引磁偶極矩M (永久磁 鐵110)的磁梯度。此外，如圖34A的(b)所示，磁場BX的X軸方 向的成分在Y軸上的磁場強(qiáng)度BXy是O(BXY二O)。另夕卜，磁場BX在Y軸上的磁場強(qiáng)度(斜率)如圖34B所示那 樣。此外，圖34B的(a)表示磁場BX在Y軸上的磁場成分的X軸 方向的磁場強(qiáng)度BXX,圖34B的(b)表示磁場BX在Y軸上的磁場 成分的Y軸方向的磁場強(qiáng)度BXy，圖34B的(c)表示磁場BX在Y軸 上的磁場成分的Z軸方向的石茲場強(qiáng)度B X z 。
如圖34B的(a)所示，^茲場BX在Y軸上的》茲場成分的X軸方 向的磁場強(qiáng)度B X x形成在X軸上的位置為原點O時成為峰值的 弧線形的強(qiáng)度分布。此外，如圖34B的(b)和圖34B的(c)所示， 磁場BX在Y軸上的磁場成分的Y軸方向的磁場強(qiáng)度BXy和磁場 BX在Y軸上的磁場成分的Z軸方向的磁場強(qiáng)度BXz分另U是 0(BXY=0、 BXz喝。
并且，磁場BX在Z軸上的磁場強(qiáng)度(斜率)如圖34C所示那 樣。此外，圖34C的(a)表示磁場BX在Z軸上的磁場成分的X軸方 向的磁場強(qiáng)度BXx，圖34C的(b)表示磁場BX在Z軸上的磁場成 分的Y軸方向的磁場強(qiáng)度BXY,圖34C的(c)表示磁場BX在Z軸上 的^f茲場成分的Z軸方向的石茲場強(qiáng)度BXz。
如圖34C的(a)所示，磁場BX在Z軸上的磁場成分的X軸方向 的磁場強(qiáng)度BXx與圖32C的(c)所示的磁場BZ在Z軸上的磁場成 分的Z軸方向的磁場強(qiáng)度BZz相同。此外，如圖34C的(b)和圖34B 的(c)所示，磁場BX在Z軸上的磁場成分的Y軸方向的磁場強(qiáng)度 BXy和磁場BX在Z軸上的磁場成分的Z軸方向的磁場強(qiáng)度BXz 分別是0(BXy-0、 BXz=0)。
此外，由于Y軸約束線圈222y在中心Z軸Az附近所形成的f茲 場BY與上述X軸約束線圈222x相同，因此在此省略詳細(xì)i兌明。
才艮據(jù)上述內(nèi)容，X軸約束線圈222x和Y軸約束線圏222y施加 給膠嚢內(nèi)窺鏡100的永久磁鐵110(磁偶極矩M)的力FX和FY分別 如下面的式(6)或式(7)那樣。場—(6)
、,、T^(rf肌x/必)乂
f 0 )
，—(7)
因而，根據(jù)上述式(4)、式(6)以及式(7)，通過約束磁場產(chǎn) 生線圈222所產(chǎn)生的磁場B(約束磁場B^p/偏移約束磁場B力p)使 膠嚢內(nèi)窺鏡100的永久磁鐵110(磁偶極矩M)受到的力F如下面 的式(8)那樣。
&、卩
=(8)
、^在此，著眼于力F的X成分Fx和Y成分Fy。在X成分Fx為 0(Fx=0)的情況下、即在膠嚢內(nèi)窺鏡100位于中心Z軸Az上的情 況下，dBXz/dx以及dBZx/dx的各項施加給永久磁鐵110的 Mx(dBZx/dx)以及Mz(dBXz/dx)的正負(fù)相反。
也就是說，在X軸約束線圏222x所形成的磁場BX為正 (BX〉0)時，磁偶極矩M的X成分為正(MxX)), dBXz/dx為負(fù) (dBXz/dx<0)。另一方面，在磁場BX為負(fù)(BX〈0)時，磁偶極矩 M的X成分為負(fù)(Mx<0), dBXz/dx為正(dBXz/dx〉0)。也就是說， Mx與dBXz/dx的符號始終相反。
同樣地，在Y軸約束線圈222y所形成的磁場BY為正(BY>0) 時，磁偶極矩M的Y成分為正(MY〉0), dBYz/dy為負(fù)(dBYz/dy<0)。 另一方面，在磁場BY為負(fù)(BY〈0)時，磁偶極矩M的Y成分為負(fù) (MY<0), dBYz/dy為正(dBYz/dy〉0)。也就是it， My與dBYz/dy 的符號始終相反。
46與此相對地，在Z軸約束線圈222z所形成的磁場BZ為正 (BZ〉0)時，f茲偶才及矩M的Z成分為正(Mz>0), dBZx/dx為正 (dBZx/dx〉0)。另一方面，在磁場BZ為負(fù)(BZ〈0)時，磁偶極矩M 的Z成分為負(fù)(Mz<0)， dBZx/dx為負(fù)(dBZx/dx<0)。也就是說， Mz與dBZx/dx(^dBZy/dy式(3))的符號始終相同。
因而，F(xiàn)x的Mx(dBZx/dx)、 Mz(dBXz/dx)的項的正負(fù)與BX、 BZ的正負(fù)無關(guān)地相反。另夕卜，F(xiàn)y的MY(dBZy/dy)、 Mz(dBYz/dy) 的項的正負(fù)也與BY、 BZ的正負(fù)無關(guān)地相反。
在此，當(dāng)設(shè)為BZ大于BX時，Mx(dBZx/dx)、 Mz(dBXz/dx) 的平衡被破壞，能夠向Fx方向產(chǎn)生力。并且，當(dāng)"i殳為BZ小于BX 時，能夠向Fx的反方向產(chǎn)生力。
另夕卜，當(dāng)設(shè)為BZ大于BY時，MY(dBZY/dy)、 Mz(dBYz/dy) 的平衡被破壞，能夠向Fy方向產(chǎn)生力。并且，當(dāng)設(shè)為BZ小于BY 時，能夠向Fy的反方向產(chǎn)生力。
根據(jù)上述內(nèi)容，通過調(diào)整要對X軸約束線圈222x、 Y軸約束 線圏222y以及Z軸約束線圈222z輸入的約束信號的電流的平 衡，能夠適當(dāng)形成在中心Z軸A z上存在峰值磁場的約束磁場B t r a p
和峰值f茲場向目標(biāo)方向偏移的偏移約束磁場Bstrp。
通過如上所述那樣進(jìn)行動作，在本實施方式2中，在改變被 檢體900與約束磁場產(chǎn)生線圈222的中心Z軸Az的相對位置時，
使捕獲膠嚢內(nèi)窺鏡100(特別是永久磁鐵110)的約束磁場Btrap的
峰值》茲場向與改變相對位置的方向相同的方向或相反的方向偏 移(偏移約束磁場Bstrp)。即，在配置有被檢體900的檢測空間K 中形成偏移約束》茲場Bstrp,該偏移約束^茲場Bstrp包含向中心Z軸
AZ吸引永久磁鐵110的約束磁場成分(約束磁場Btrap)和向與改
變相對位置的方向相同或相反的方向?qū)τ谰谩菲潯妒?10施力的梯
度磁場成分(梯度》茲場Bgrad)。由此，在本實施方式2中，能夠減少在相對位置改變時膠嚢內(nèi)窺鏡100偏離中心Z軸Az的情形，結(jié) 果，能夠準(zhǔn)確地保持膠嚢內(nèi)窺鏡1 OO被捕獲在所期望的約束位置 上的狀態(tài)。
能夠由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地得出進(jìn)一 步的效果、變形例。 因此，本發(fā)明更大范圍的形式并不限定于如上述那樣表現(xiàn)且記 述的特定的詳細(xì)以及代表性的實施方式。因而，不脫離由所附 的權(quán)利要求書及其等同物定義的總的發(fā)明的概念的精神或范圍 而能夠進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，具備膠囊型裝置，其具備被固定在膠囊型的殼體內(nèi)的永久磁鐵，被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)；以及位置控制裝置，其具有相對位置控制機(jī)構(gòu)和磁場產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，該相對位置控制機(jī)構(gòu)改變規(guī)定軸與上述被檢體的相對位置，該磁場產(chǎn)生機(jī)構(gòu)在配置有上述被檢體的空間中形成磁場，該磁場包含向上述規(guī)定軸吸引上述永久磁鐵的約束磁場成分和向與改變上述相對位置的方向相同或者相反的方向?qū)ι鲜鲇谰么盆F施力的梯度磁場成分中的至少一方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于， 上述梯度》茲場成分向與改變上述相對^立置的方向相反的方向?qū)ι鲜鲇谰谩菲潯妒┝Α?br> 3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于， 在上述相對位置控制機(jī)構(gòu)使上述相對位置的變化速度加速時，上述》茲場產(chǎn)生才凡構(gòu)在上述空間中形成包含上述梯度》茲場成 分的上述》茲場。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于， 上述梯度》茲場成分向與改變上述相對位置的方向相同的方向?qū)ι鲜鲇谰谩菲?失施力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于， 在上述相對位置控制機(jī)構(gòu)使上述相對位置的變化速度減速時，上述；茲場產(chǎn)生才幾構(gòu)在上述空間中形成包含上述梯度磁場成 分的上述》茲場。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，上述磁場產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括約束磁場產(chǎn)生線圏，該約束磁場產(chǎn) 生線圈包括中心軸與上述規(guī)定軸一致的Z軸線圏、中心軸與上 述規(guī)定軸垂直并且相互正交的X軸線圈以及Y軸線圈，上述相對位置控制機(jī)構(gòu)向與上述規(guī)定軸垂直的方向改變上 述相對位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于，上述f茲場產(chǎn)生才幾構(gòu)包括梯度磁場產(chǎn)生線圈，該梯度^茲場產(chǎn) 生線圏包括一組X軸梯度線圏和一組Y軸梯度線圈，該一組X軸 梯度線圏在上述規(guī)定軸上形成與該規(guī)定軸大致垂直的方向的磁 場，該一組Y軸梯度線圏在上述身見定軸上形成與該身見定軸大致 垂直且與上述一組X軸梯度線圏所形成的上述磁場大致垂直的 磁場，上述相對位置控制機(jī)構(gòu)向與上述規(guī)定軸垂直的方向改變上 述相對位置，上述磁場產(chǎn)生機(jī)構(gòu)通過調(diào)整上述一組X軸梯度線圏的各個 線圈所產(chǎn)生的f茲場的強(qiáng)度的平衡來在由上述一組X軸梯度線圏 在上述規(guī)定軸上產(chǎn)生的磁場方向上產(chǎn)生梯度磁場，通過調(diào)整上 述一組Y軸梯度線圏的各個線圏所產(chǎn)生的磁場的強(qiáng)度的平衡來 在由上述一組Y軸梯度線圏在上述身見定軸上產(chǎn)生的》茲場方向上 產(chǎn)生梯度磁場，由此在上述空間中形成包含上述梯度磁場成分 的上述》茲場。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的引導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于， 上述-茲場產(chǎn)生才幾構(gòu)包括磁場產(chǎn)生線圈，該^茲場產(chǎn)生線圏包括中心軸與上述身見定軸一致的Z軸線圈、中心軸與上述^見定軸 垂直并且相互正交的X軸線圈以及Y軸線圈，上述相對位置控制機(jī)構(gòu)向與上述規(guī)定軸垂直的方向改變上 述相對位置，上述^f茲場產(chǎn)生才幾構(gòu)通過對上述Z軸線圈、上述X軸線圈以及 上述Y軸線圏的各個線圈輸入電流信號，在上述空間內(nèi)形成包 含上述約束；茲場成分的上述磁場，并且通過調(diào)整對上述Z軸線圈、上述X軸線圈以及上述Y軸線圏的各個線圈輸入的上述電流 信號的電流量的平衡，在上述空間中形成包含上述梯度磁場成 分的上述i茲場。
9. 一種引導(dǎo)方法，對膠嚢型裝置的位置進(jìn)行引導(dǎo)，該膠嚢型裝置具備被固定在膠嚢型的殼體內(nèi)的永久磁鐵并被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)，該引導(dǎo)方法的特征在于，包括以下步驟約束》茲場產(chǎn)生步驟，在配置有上述祐j全體的空間中形成向規(guī)定軸吸引上述永久磁鐵的約束磁場；相對位置控制步驟，改變上述規(guī)定軸與上述被檢體的相對位置；以及梯度磁場產(chǎn)生步驟，在上述空間中形成用于向與改變上述 相對位置的方向相同或者相反的方向?qū)ι鲜?;jc久^H失施力的梯 度磁場。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的引導(dǎo)方法，其特征在于，上述梯度^茲場向與改變上述相對位置的方向相反的方向?qū)?上述永久》茲4失施力。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的引導(dǎo)方法，其特征在于， 在上述相對位置控制步驟中使上述相對位置的變化速度加速時，上述梯度磁場產(chǎn)生步驟在上述空間中形成包含上述梯度 >磁場成分的上述{茲場。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的引導(dǎo)方法，其特征在于，上述梯度萬茲場向與改變上述相對位置的方向相同的方向?qū)?上述永久磁《失施力。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的引導(dǎo)方法，其特征在于，在上述相對位置控制步驟中使上述相對位置的變化速度減 速時，上述梯度磁場產(chǎn)生步驟在上述空間中形成包含上述梯度 石茲場成分的上述》茲場。
全文摘要
提供一種引導(dǎo)系統(tǒng)以及引導(dǎo)方法，該引導(dǎo)系統(tǒng)具備膠囊型裝置，其具備被固定在膠囊型的殼體內(nèi)的永久磁鐵，被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)；以及位置控制裝置，其具有相對位置控制機(jī)構(gòu)和磁場產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，該相對位置控制機(jī)構(gòu)改變規(guī)定軸與上述被檢體的相對位置，該磁場產(chǎn)生機(jī)構(gòu)在配置有上述被檢體的空間中形成如下磁場，該磁場包含向上述規(guī)定軸吸引上述永久磁鐵的約束磁場成分和向與使上述相對位置改變的方向相同或者相反的方向?qū)ι鲜鲇谰么盆F施力的梯度磁場成分中的至少一方。
文檔編號A61B5/07GK101623196SQ20091015196
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者千葉淳, 河野宏尚 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社