技术领域
本发明涉及具有被导入到被检体的内部而对该被检体内的目标部位注射药液等的局部注射功能的被检体内导入装置及药液注射方法。
背景技术
以往，提出了一种用于提取患者的体液等的被检体内导入装置。该被检体内导入装置在胶囊型壳体内包括储存自被检体内部提取的体液等的储存室、和控制向储存室输入体液等的输入控制机构。该的被检体内导入装置通过在到达患者等的被检体内目标部位的阶段由输入控制机构进行规定的控制来提取体液等，将提取的体液等储存在储存室。
作为这种以往的被检体内导入装置的具体例子，提出了一种包括提取针、驱动机构和出入控制机构的被检体内导入装置；上述提取针的前端设有具有吸水性的提取部；上述驱动机构使提取针自壳体突出或没入到壳体中；上述出入控制机构利用电磁力控制由驱动机构使提取针进行的突出动作及容纳动作(例如，参照专利文献1)。该被检体内导入装置的驱动机构基于出入控制机构的控制，使提取针自壳体突出，并在提取针前端的提取部附着体液等，之后，将附着有体液等的提取部与提取针一起容纳于壳体内。这样，被检体内导入装置提取被检体内目标部位的体液等。
另外，提出了一种应用上述机构向被检体内的患部直接供给药液的被检体内导入装置。在这种情况下，被检体内导入装置构成为，例如，替代专利文献1所述的被检体内导入装置的 提取针而具有注射针，使注射针自壳体突出，并且，通过注射针排出药液。这样的被检体内导入装置使自壳体突出的注射针刺入到被检体内的患部，通过该注射针向患部注射药液。
专利文献1：日本特公昭57-39776号公报
但在大多情况下，上述以往的被检体内导入装置难以调整对被检体内的生物体组织进行穿刺的注射针的穿刺深度，例如，存在难以向肠壁内的粘膜下层等生物体组织内的较薄层注射药液的问题。
发明内容
本发明即是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供这样的被检体内导入装置及药液注射方法，即，可以容易调整对被检体内的生物体组织进行穿刺的注射针的穿刺深度，可以将药液注射到生物体组织内的目标穿刺深度。
为了解决上述课题而到达目的，本发明的被检体内导入装置被导入到被检体内的目标部位，对上述目标部位注射储存于壳体内部的药液，其特征在于，该被检体内导入装置包括突出部、检测部和控制部；上述突出部使注射上述药液的注射针朝向上述目标部位突出；上述检测部检测上述目标部位的生物体组织表面与上述注射针之间的位置关系；上述控制部基于由上述检测部检测到的上述位置关系来控制上述注射针的突出量，控制上述注射针自上述生物体组织表面的穿刺深度。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，上述检测部是拍摄显示上述位置关系的图像的摄像部，上述控制部对由上述摄像部拍摄到的图像进行规定的图像处理，基于该图像处理的结果来控制上述注射针的穿刺深度。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，上 述注射针形成有显示距离上述生物体组织表面的穿刺深度的彩色标记，上述摄像部拍摄包含自上述壳体突出的上述注射针的上述图像，上述控制部进行基于上述图像检测上述彩色标记的上述图像处理，基于该图像处理的结果来控制上述注射针的穿刺深度。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，上述彩色标记为多个，分别沿上述注射针的长度方向排列。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，多个上述彩色标记分别形成为互不相同的颜色，上述控制部从基于上述图像检测到的多个上述彩色标记中检测出位于上述注射针的最前端侧的远端彩色标记的颜色，基于该远端彩色标记的颜色来控制上述注射针的穿刺深度。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，多个上述彩色标记分别形成为单一颜色，上述控制部根据基于上述图像检测到的上述彩色标记的数量和上述注射针的突出量，控制上述注射针的穿刺深度。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，多个上述彩色标记沿上述注射针的长度方向分别具有规定的宽度，上述控制部从多个上述彩色标记中检测出穿刺入上述目标部位的上述注射针的穿刺部附近的彩色标记，基于该穿刺部附近的彩色标记的图形计算出上述注射针的穿刺角度，与计算出的上述注射针的穿刺角度相对应地控制上述注射针的穿刺深度。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，该被检体内导入装置包括圆形的环状标记，该环状标记以在上述注射针的前端部滑动自由的方式设置于该前端部，与穿刺有上述注射针的上述目标部位的生物体组织表面相对应地改变相对 于上述注射针的角度，上述摄像部固定其受光面与上述注射针所成的第1角度，拍摄包含自上述壳体突出的上述注射针和上述环状标记的上述图像，上述控制部根据基于上述图像检测到的上述环状标记的形状，计算出由上述环状标记形成的平面与上述受光面所成的第2角度，基于上述第1角度和上述第2角度计算出上述注射针的穿刺角度，与获得的上述注射针的穿刺角度相对应地控制上述注射针的穿刺深度。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，该被检体内导入装置包括排出部，该排出部自上述注射针的前端排出着色为与上述生物体组织表面不同颜色的上述药液，上述摄像部拍摄包含通过上述注射针排出到上述生物体组织表面的上述药液的上述图像，上述控制部进行基于上述图像检测上述药液在上述生物体组织表面的扩散的上述图像处理，基于该图像处理的结果来控制上述注射针的穿刺深度。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，上述检测部包括基座、驱动部和推压部；上述基座与通过上述突出部的驱动进行往返动作的上述注射针平行地与该注射针相连接；上述驱动部以形成于上述基座一端的旋转轴为中心地旋转驱动上述基座；上述推压部以转动自由的方式设置在上述基座的另一端，旋转驱动上述基座并推压上述生物体组织表面；上述基座在上述推压部推压上述生物体组织表面的同时，相对于上述生物体组织表面将上述注射针初期配置于规定位置，上述控制部基于初期配置的上述注射针与上述生物体组织表面的位置关系，控制上述注射针的穿刺深度。
另外，在上述发明的被检体内导入装置中，也可以是，上述检测部还包括角度检测部，该角度检测部基于上述旋转轴的旋转角度来检测上述注射针的穿刺角度，上述控制部与由上述 角度检测部检测出的穿刺角度相对应地控制上述注射针的穿刺深度。
另外，本发明的药液注射方法的特征在于，该方法包括：导入步骤，向被检体内的目标部位导入在壳体内部具有药液和注射该药液的注射针的被检体内导入装置；突出步骤，使上述注射针自上述被检体内导入装置朝向上述目标部位突出；检测步骤，检测上述目标部位的生物体组织表面与上述注射针的位置关系；控制步骤，基于通过上述检测步骤检测出的上述位置关系，控制上述注射针距离上述生物体组织表面的穿刺深度。
另外，在上述发明的药液注射方法中，也可以是，在上述检测步骤中，通过拍摄显示上述位置关系的图像来检测上述位置关系。
另外，在上述发明的药液注射方法中，也可以是，在上述控制步骤中，对显示上述位置关系的图像进行规定的图像处理，基于该图像处理的结果来控制上述注射针的穿刺深度。
本发明的被检体内导入装置及药液注射方法起到这样的效果，即，可以容易地将对被检体内的目标部位进行穿刺的注射针的穿刺深度从生物体组织表面调整为目标深度，从而可以将药液注射到生物体组织内的目标穿刺深度。
附图说明
图1是示意表示作为本发明的实施方式1的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。
图2是表示形成于注射针上的多个彩色标记的一个例子的示意图。
图3是用于说明本发明的药液注射方法的流程图。
图4是用于说明基于多个彩色标记的颜色来控制注射针的 穿刺深度的控制部的动作的示意图。
图5是表示包含未穿刺状态下的注射针的图像的一个具体例子的示意图。
图6是表示包含较浅地穿刺入生物体组织的状态下的注射针的图像的一个具体例子的示意图。
图7是表示包含穿刺入生物体组织至目标穿刺深度的注射针的图像的一个具体例子的示意图。
图8是表示包含过深地穿刺入生物体组织的注射针的图像的一个具体例子的示意图。
图9是例示使注射针穿刺至肠组织粘膜下层的深度的状态的示意图。
图10是示意表示作为本发明实施方式2的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。
图11是从侧面的方向D看图10所示的被检体内导入装置的外观示意图。
图12是表示从大致横向拍摄注射针而得的图像的一个具体例子的示意图。
图13是表示从大致横向拍摄穿刺入肠组织的注射针的图像的一个例子的示意图。
图14是用于说明计算出注射针相对于生物体组织表面的穿刺角度的图像处理部的处理的示意图。
图15是示意表示作为本发明实施方式3的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。
图16是示意表示环状标记的一个构成例子的示意图。
图17是例示安装有环状标记的注射针的前端部的示意图。
图18是例示将环状标记推压在生物体组织表面并使注射针穿刺入生物体组织的状态的示意图。
图19是用于说明计算出注射针相对于被推压了环状标记的生物体组织表面的穿刺角度的图像处理部的处理的示意图。
图20是示意表示作为本发明实施方式4的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。
图21是用于说明基于着色药液是否在生物体组织表面上扩散来控制注射针的穿刺深度的控制部的动作的示意图。
图22是表示包含未穿刺状态下的注射针和着色药液的积液的图像的一个具体例子的示意图。
图23是表示包含穿刺入肠组织至目标穿刺深度的状态下的注射针和着色药液的积液的图像的一个具体例子的示意图。
图24是例示对肠组织的粘膜下层注射着色药液的状态的示意图。
图25是示意表示作为本发明实施方式5的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。
图26是示意例示从前端部侧看作为本发明实施方式5的被检体内导入装置的外观的立体图。
图27是示意例示相对于被检体内的生物体组织表面初期配置注射针的状态的示意图。
图28是用于说明与穿刺角度相对应地控制注射针的突出量的控制部的动作的示意图。
图29是示意表示作为本发明的实施方式1变形例的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。
图30是表示由作为本实施方式1变形例的被检体内导入装置的摄像部拍摄到的图像的一个具体例子的示意图。
附图标记说明
1、21、31、41、51、被检体内导入装置；2、52、壳体；2a、圆顶构件；3、43、排出球囊；4、注射针；5、突出机构； 5a、直线运动驱动器；5b、支承构件；6、引导构件；7、阀；7a、7b、管；8、摄像部；9、22、58、支承构件；10、23、33、44、59、控制部；10a、23a、33a、44a、图像处理部；11、电源部；55、突出机构；55a、旋转轴；55b、驱动部；56、检测机构；56a、推压部；56b、弹簧；56c、基座；56d、56e、支承构件；56f、旋转轴；56g、驱动部；56h、角度检测部；57、开口部；101、102、把持部；103、内侧环；104、外侧环；105～108、轴构件；A1、A2、检测区域；M1～M6、彩色标记；RM、环状标记；Q、积液。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的被检体内导入装置及药液注射方法的较佳的实施方式。另外，本发明并不限定于这些实施方式。
实施方式1
图1是示意表示作为本发明实施方式1的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。该被检体内导入装置1具有被导入到被检体的内部而对被检体内的目标部位注射药液的局部注射功能。具体地讲，如图1所示，被检体内导入装置1在壳体2的内部具有形成储存药液的储存室并排出药液的排出球囊3、对被检体内的目标部位注射由排出球囊3排出的药液的注射针4、用于使注射针4自壳体2突出的突出机构5、和形成注射针4的突出口的引导构件6。另外，被检体内导入装置1具有为了开始或停止由排出球囊3进行的药液排出动作而进行开闭驱动的阀7、形成在注射针4与阀7之间流通的药液的流通管路的管7a、和形成在排出球囊3与阀7之间流通的药液的流通管路的管7b。被检体内导入装置1还具有拍摄用于检测自壳体2突出的注 射针4与被检体内的生物体组织表面的位置关系的图像的摄像部8、将摄像部8支承于壳体2前端侧的规定位置的支承构件9、控制被检体内导入装置1的各构成部的驱动的控制部10、和对控制部10供给驱动电力的电源部11。
壳体2是形成为易于导入到被检体内部的大小的胶囊型壳体，在内部容纳有用于具有局部注射功能的各构成部。另外，壳体2的长度方向的前端部由透光性较高的圆顶构件2a形成。在主要由该圆顶构件2a形成的内部区域中设有摄像部8。
排出球囊3利用橡胶等弹性构件来实现，通过注入药液而膨胀，在维持这样地膨胀的状态的同时将药液包在内部。在这种情况下，排出球囊3这样发挥功能：在这样地膨胀的状态下，利用潜在的自身收缩力排出该包在内部的药液。具体地讲，排出球囊3通过管7b连通于阀7，在阀7进行打开驱动的情况下，在利用自身的收缩力进行收缩的同时对药液施加压力，进行药液的排出动作。由该排出球囊3排出的药液依次流通过管7b、阀7以及管7a，到达注射针4的管路，再流过该注射针4的管路而自注射针4的前端流出。另外，在阀7进行关闭驱动的情况下，排出球囊3停止收缩而停止药液的排出动作。
注射针4用于对被检体内的目标部位注射由排出球囊3排出的药液。具体地讲，注射针4在内部形成有连通穿刺被检体的前端部侧(呈尖形的一侧)、与基端部侧的管路，在该基端部连接有管7a的一端。在这种情况下，注射针4的管路通过管7a连通于阀7。另外，例如图2所示，在注射针4上，自前端部朝向基端部地以规定的间隔形成有多个彩色标记M1～M4。多个彩色标记M1～M4用于显示注射针4的穿刺深度。具体地讲，多个彩色标记M1～M4为沿注射针4的周向连续的环状，沿注射针4的长度方向形成为规定的宽度，且分别着色为互不相同的颜 色。该多个彩色标记M1～M4的各颜色优选为易于区别于被检体内的生物体组织表面的颜色，例如绿色、银色、蓝色、青色、紫色等。
突出机构5起到使注射针4自壳体2突出的突出部件的作用。具体地讲，突出机构5具有支承注射针4的支承构件5b、和起到用于使注射针4出入的驱动部的作用的直线运动驱动器5a。直线运动驱动器5a的驱动轴连接于支承构件5b，在使固定于注射针4的支承构件5b沿注射针4的长度方向运动的同时，使注射针4自壳体2突出，或者将突出的注射针4容纳于壳体2的内部。
引导构件6用于在圆顶构件2a中形成注射针4的突出口。具体地讲，引导构件6是透光性较高的筒状构件，其一端固定于圆顶构件2a的开口部，其另一端固定于支承构件9的开口部。在这种情况下，引导构件6形成了经由圆顶构件2a向壳体2的外部引导注射针4的路径(即，供注射针4贯穿的突出口)。
阀7调整排出球囊3与注射针4通过管7a、7b形成的连通状态，开始或停止由排出球囊3进行的药液排出动作。具体地讲，阀7根据控制部10的控制进行打开驱动，做成通过管7a、7b使排出球囊3与注射针4连通的状态。在这种情况下，排出球囊3开始药液的排出动作。另一方面，阀7根据控制部10的控制进行关闭驱动，做成切断排出球囊3与注射针4通过管7a、7b连通的状态。在这种情况下，排出球囊3停止药液的排出动作。
摄像部8通常用于观察被检体内的状况，但在对目标部位注射药液的情况下，起到检测自壳体2突出的注射针4与被检体内的生物体组织表面的位置关系的检测部件的作用。即，摄像部8拍摄显示该注射针4与被检体内的生物体组织表面的位置关系的图像。具体地讲，摄像部8是使用CCD或CMOS等摄像 元件、照明该摄像元件的拍摄视场的LED等发光元件、和使来自拍摄视场的反射光成像于该摄像元件的透镜等光学系统来实现的。另外，摄像部8固定于支承构件9，以通过圆顶构件2a或引导构件6而具有规定的拍摄视场的方式配置于壳体2的前端部(具体地讲，是圆顶构件2a的内部空间)。具体地讲，摄像部8以其受光面与壳体2的长度方向所成的角度为例如直角的方式，配置于壳体2的前端部。在这种情况下，摄像部8的受光面与注射针4的长度方向所成的角度固定，具有至少捕捉到利用突出机构5出入的注射针4的轨道(以下称作突出轨道)的拍摄视场。另外，该突出轨道由自容纳于壳体2内部的注射针4的前端部沿注射针4的长度方向延长的直线形成。摄像部8可以拍摄被检体内的消化管壁等生物体组织表面与壳体2之间的空间区域中的、至少包括位于突出轨道上的(即，在突出轨道上露出的)注射针4的局部区域的图像。
控制部10控制上述直线运动驱动器5a、阀7以及摄像部8的各驱动。具体地讲，控制部10通过控制直线运动驱动器5a的驱动来控制注射针4的突出量。在这种情况下，控制部10基于直线运动驱动器5a的驱动检测注射针4目前的突出量。另外，以容纳于壳体2内部的状态下的注射针4的前端部为原点，由自壳体2突出的目前注射针4(即，位于突出轨道上的注射针4)的前端部与该原点的距离定义该注射针4的突出量。
另外，控制部10通过控制摄像部8的驱动来获取摄像部8拍摄的图像。在这种情况下，作为显示被检体内的生物体组织表面与注射针4的位置关系的图像，控制部10例如自摄像部8获取至少包括上述在突出轨道上露出的注射针4的局部区域的图像。这样的控制部10具有对由该摄像部8拍摄的图像进行规定图像处理的图像处理部10a。具体地讲，图像处理部10a基于由 该摄像部8拍摄的图像，检测形成于在突出轨道上露出的注射针4的局部区域上的彩色标记(例如，彩色标记M1～M4中的某个)的颜色。在这种情况下，图像处理部10a根据图像从形成于该注射针4的局部区域的彩色标记中检测出位于最前端侧的彩色标记(即，在距注射针4的基端部最远的位置露出的远端的彩色标记)的颜色。
另外，如上所述，形成于注射针4的多个彩色标记M1～M4着色为易于区别于被检体内的生物体组织表面的颜色。因此，彩色标记M1～M4在由摄像部8拍摄的图像中，分别形成使相对于被检体内的生物体组织表面的边界明确的对比度。因此，图像处理部10a可以基于由该摄像部8拍摄的图像，容易地检测到彩色标记M1～M4。
在此，控制部10基于由该图像处理部10a检测到的远端彩色标记的颜色，把握被检体内的生物体组织表面与注射针4目前的位置关系。具体地讲，控制部10预先存储了显示分别与多个彩色标记M1～M4的各颜色相对应的注射针4的各穿刺深度的数据，基于由图像处理部10a检测到的远端彩色标记的颜色，把握目前的注射针4的穿刺深度。在这种情况下，控制部10判断多个彩色标记M1～M4中的哪个与远端的彩色标记颜色相同，将与该远端的彩色标记颜色相同的彩色标记相对应的穿刺深度判断为目前注射针4的穿刺深度。之后，控制部10基于这样根据远端彩色标记的颜色把握的注射针4的穿刺深度来控制直线运动驱动器5a的驱动，从而控制注射针4的突出量。控制部10通过这样的反复控制注射针4的突出量，将目前注射针4的穿刺深度控制为目标深度、即适合于对生物体组织内的目标层注射药液的穿刺深度。
另一方面，控制部10通过控制阀7的驱动，开始或停止由 排出球囊3进行的药液排出动作。具体地讲，控制部10，例如在将注射针4的穿刺深度控制为目标深度的情况下，控制阀7的打开驱动，使排出球囊3与注射针4成为连通的状态，开始由排出球囊3进行的药液排出动作。另外，控制部10控制阀7的关闭驱动，切断排出球囊3与注射针4的连通，停止由排出球囊3进行的药液排出动作。
另外，作为规定由控制部10开始控制直线运动驱动器5a驱动的时机的构造，例如，可以包括计时器机构，也可以内置有无线接收机构、并自外部对控制部10供给控制信号。另外，控制部10例如，每当控制直线运动驱动器5a的驱动而使注射针4每移动规定的单位量时，反复控制摄像部8的驱动，相应地每次都把握目前注射针4的穿刺深度。
接着，说明本发明的药液注射方法。图3是用于说明本发明的药液注射方法的流程图。下面，使用实施方式1的被检体内导入装置1来例示对被检体内的目标部位注射药液的情况，说明药液注射方法。
如图3所示，首先，向患者等被检体内的目标部位导入被检体内导入装置1(步骤S101)。具体地讲，被检体内导入装置1从被检体的口腔被导入到体内，利用蠕动运动等在内脏器官内部行进，到达该被检体内的目标部位(患部等)。
经过该步骤S101(导入步骤)到达被检体内的目标部位的被检体内导入装置1使注射针4朝向该被检体内的目标部位突出(步骤S102)。在该步骤S102(突出步骤)中，注射针4利用基于控制部10的控制进行的直线运动驱动器5a的驱动，自被检体内导入装置1的壳体2朝向该目标部位突出。
其次，被检体内导入装置1检测该被检体内目标部位的生物体组织表面与注射针4的位置关系(步骤S103)。在该步骤 S103(检测步骤)中，摄像部8基于控制部10的控制，拍摄该目标部位的生物体组织表面与突出轨道上的注射针4的位置关系，由此，检测该目标部位的生物体组织表面与注射针4的位置关系。摄像部8向控制部10送出显示该位置关系的图像。
之后，判断被检体内导入装置1的注射针4距离该目标部位的生物体组织表面的穿刺深度是否良好(步骤S104)。在这种情况下，控制部10基于利用由摄像部8获取的图像显示的、目标部位的生物体组织表面与注射针4的位置关系，判断注射针4的穿刺深度是否良好。
在判断为被检体内导入装置1的注射针4的穿刺深度不良(穿刺深度较浅或过深的状态)的情况下(步骤S104，否)，控制注射针4的穿刺深度，使其成为良好的穿刺深度(步骤S105)。在该步骤S105(控制步骤)中，控制部10基于根据摄像部8拍摄的图像检测到的生物体组织表面与注射针4的位置关系，控制注射针4距离该生物体组织表面的穿刺深度。
之后，被检体内导入装置1返回至上述步骤S103，重复该步骤S103之后的处理程序。在这种情况下，控制部10重复进行上述步骤S103～S105的处理程序，将注射针4距离该生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。
另一方面，在判断为被检体内导入装置1的注射针4的穿刺深度良好(穿刺深度为目标深度)的情况下(步骤S104，是)，通过该穿刺深度良好的注射针4对被检体内的目标部位注射药液(步骤S106)。在该步骤S106中，控制部10通过控制阀7的驱动，使排出球囊3内的药液自注射针4向该被检体内的目标部位排出。
在完成了对该目标部位注射药液之后，被检体内导入装置1将穿刺至该目标部位的状态下的注射针4容纳于壳体2的内部 (步骤S107)，完成本处理程序。在这种情况下，控制部10通过控制直线运动驱动器5a的驱动，自该目标部位拔出注射针4，将拔出的注射针4容纳于壳体2的内部。
接着，具体说明在上述步骤S101～S107中，将穿刺被检体内目标部位的注射针4的穿刺深度控制为目标深度的被检体内导入装置1的动作。图4是用于说明基于注射针4附带的多个彩色标记的颜色来控制注射针4的穿刺深度的控制部10的动作的示意图。下面，例示对被检体内的目标部位的一个例子、即小肠的粘膜下层注射药液的情况，参照图4说明将注射针4的穿刺深度控制为目标深度的控制部10的动作。
首先，在被导入到被检体内部的被检体内导入装置1到达被检体内的目标部位、例如小肠的情况下，控制部10控制直线运动驱动器5a的驱动，使注射针4自壳体2突出规定单位量，并且控制摄像部8的驱动，使其拍摄显示被检体内的肠组织表面与注射针4的位置关系的图像，自摄像部8获取该图像。具体地讲，例如图5所示，控制部10自摄像部8获取包括上述在突出轨道上露出的注射针4在内的图像。在这种情况下，图像处理部10a例如对图5所示的图像设定规定的检测区域A1(由图5中例示的虚线包围的区域)，对该检测区域A1进行检测上述远端彩色标记的颜色的图像处理。
在此，设定于由该摄像部8拍摄的图像中的检测区域A1是与上述注射针4的突出轨道相对应地设定的图像区域，是用于检查自壳体2突出的注射针4的局部区域上的彩色标记的图像区域。在这种情况下，在突出轨道上露出的注射针4的局部区域包含在自摄像部8获取的图像的检测区域A1内。图像处理部10a进行例如从图5所示的图像的检测区域A1中检测彩色标记的颜色的图像处理，从而可以从在突出轨迹上露出的注射针4 的局部区域内的彩色标记(例如，彩色标记M1～M3)中检测到远端的彩色标记M1的颜色。
之后，控制部10基于由该图像处理部10a检测到的远端彩色标记M1的颜色，把握被检体内的肠组织表面与注射针4的目前位置关系为未穿刺状态的位置关系。另外，该未穿刺状态的位置关系是指，穿刺被检体内的生物体组织的注射针4的穿刺深度大致为零的状态的位置关系，例如，当然包括注射针4的前端部远离被检体内的生物体组织表面的状态(即，未穿刺生物体组织的状态)的位置关系，也包括注射针4的前端部侧的管路口的一部分在生物体组织表面上露出的状态(即，通过注射针4排出的药液漏出在生物体组织表面的状态)的位置关系。
接着，在注射针4与生物体组织表面的目前位置关系为上述那样的未穿刺状态的位置关系的情况下，控制部10控制直线运动驱动器5a的驱动，使注射针4向自壳体2突出的方向(突出方向)再移动规定的单位量。与此同时，控制部10控制摄像部8的驱动，获取显示移动后的注射针4与肠组织表面的位置关系的图像。具体地讲，例如图6所示，控制部10获取显示注射针4甚至连比彩色标记M2靠前端部侧的区域也穿刺入肠组织的状态的图像。在这种情况下，图像处理部10a对例如图6所示的图像设定检测区域A1，并且，进行检测该检测区域A1中所包含的彩色标记的颜色的图像处理，从在突出轨迹上露出的注射针4的局部区域内的彩色标记(例如，彩色标记M2～M4)中检测远端的彩色标记M2的颜色。
之后，控制部10基于由该图像处理部10a检测到的远端彩色标记M2的颜色，把握被检体内的肠组织表面与注射针4的目前位置关系为穿刺状态的位置关系、且该注射针4的穿刺深度不充分(为较浅的状态)。该穿刺状态的位置关系是指，成为由 注射针4穿刺入被检体内的生物体组织的状态的位置关系，例如，成为注射针4的前端部侧的管路口沉没入生物体组织表面之下的状态的位置关系。另外，例如，如图4所示，被检体内的肠组织主要由形成消化管的内壁表面的粘膜层、形成于该粘膜层之下的粘膜下层、作为肠的肌肉组织层的肌层形成。特别是，该粘膜下层是形成于肠组织的粘膜层与肌层之间的薄层。即，在被检体内导入装置1通过注射针4对粘膜下层注射药液的情况下，如由控制部10基于上述远端彩色标记M 2的颜色判断的那样，刺入到肠组织的粘膜层的状态下的注射针4的穿刺深度为较浅的状态，并不充分。
接着，这样在注射针4的穿刺深度为较浅的状态的情况下，控制部10控制直线运动驱动器5a的驱动，使注射针4向突出方向再移动规定的单位量。与此同时，控制部10控制摄像部8的驱动，获取显示移动后的注射针4与肠组织表面的位置关系的图像。具体地讲，例如图7所示，控制部10获取显示注射针4甚至连比彩色标记M3靠前端部侧的区域都穿刺入肠组织的状态的图像。在这种情况下，图像处理部10a对例如图7所示的图像设定检测区域A1，并且，进行检测该检测区域A1中所包含的彩色标记的颜色的图像处理，从在突出轨迹上露出的注射针4的局部区域内的彩色标记(例如，彩色标记M3、M4)中检测远端的彩色标记M3的颜色。
之后，控制部10基于由该图像处理部10a检测到的远端彩色标记M3的颜色，把握被检体内的肠组织表面与注射针4的目前位置关系为穿刺状态的位置关系、且该注射针4的穿刺深度为目标深度(例如，准确地穿刺到粘膜下层的状态)。
另一方面，例如图8所示，控制部10获取显示注射针4甚至连比彩色标记M4靠前端部侧的区域也穿刺入肠组织的状态的 图像的情况下，基于根据该图像检测到的远端彩色标记M4的颜色，把握被检体内的肠组织表面与注射针4的目前位置关系为穿刺状态的位置关系、且该注射针4的穿刺深度过深(例如，贯穿粘膜下层而穿刺到肌层的状态)。在这种情况下，图像处理部10a对例如图8所示的图像设定检测区域A1，并且，进行检测该检测区域A1中所包含的彩色标记的颜色的图像处理，从在突出轨迹上露出的注射针4的局部区域内的彩色标记中检测到远端的彩色标记M4的颜色。
之后，这样在注射针4的穿刺深度为过深的状态的情况下，控制部10控制直线运动驱动器5a的驱动，使注射针4向容纳于壳体2内部的方向(容纳方向)返回规定的单位量。与此同时，控制部10控制摄像部8的驱动，获取显示移动后的注射针4与肠组织表面的位置关系的图像。
通过上述那样反复控制直线运动驱动器5a及摄像部8的各驱动，控制部10使注射针4每次向突出方向或者容纳方向移动规定的单位量，相应地每次都监视肠组织表面与注射针4的位置关系及注射针4的穿刺状态。这样，控制部10控制注射针4的突出量，使注射针4的前端部自肠组织表面朝向目标深度的层逐渐移动，可以将注射针4距离肠组织表面的穿刺深度控制为目标深度。在这种情况下，如图9所示，例如，控制部10可以微调注射针4的穿刺深度，从而使注射针4的前端部侧的管路口准确地位于肠组织的粘膜下层。
之后，控制部10利用距离肠组织表面的穿刺深度被上述那样控制为目标深度的注射针4，对粘膜下层注射药液。在这种情况下，控制部10控制阀7的打开驱动，使排出球囊3与注射针4成为连通的状态。排出球囊3基于该控制部10的控制开始药液排出动作，通过管7a、7b及阀7向注射针4的管路排出药液。这 样由排出球囊3排出的药液经过注射针4被准确地注射到粘膜下层。对该粘膜下层注射了药液的状态持续到排出球囊3的收缩力为零、或者基于由控制部10进行的控制使阀7关闭驱动为止。由此，可以对粘膜下层等被检体内的目标穿刺深度部位注射目标量的药液。
例如，在对粘膜下层注射药液结束了的情况下，控制部10控制直线运动驱动器5a的驱动而使注射针4向容纳方向移动，自肠组织拔出注射针4，进一步将注射针4容纳于壳体2的内部。在这种情况下，控制部10也可以不使摄像部8拍摄显示上述肠组织表面与注射针4的位置关系的图像。这样将注射针4容纳于壳体2内部的被检体内导入装置1不会无意地穿刺被检体内的其他部位，就可以在被检体内的消化管中移动。
另外，图像处理部10a在检测在突出轨道上露出的注射针4的局部区域中的远端彩色标记的颜色的情况下，自注射针4的基端部侧朝向前端部侧地依次检测检测区域A1中所包含的1个以上彩色标记的颜色，将最后检测到的彩色标记的颜色检测为上述远端的彩色标记的颜色即可。另外，也可以是，图像处理部10a预先存储形成于注射针4上的多个彩色标记(例如，彩色标记M1～M4)的排列，在检测检测区域A1中所包含的全部彩色标记的同时判断无法从检测区域A1中检测到的彩色标记(即，注射针4刺入生物体组织中而隐藏于生物体组织表面之下的埋没彩色标记)，从这样从检测区域A1中检测到的全部彩色标记中，将相对于该埋没彩色标记与注射针4的基端部侧相邻的彩色标记的颜色检测为远端彩色标记的颜色。
如以上说明的那样，在本发明的实施方式1中，由于具有上述构造，因此，可以容易地将穿刺被检体内的目标部位的注射针的穿刺深度调整为距生物体组织表面的目标深度，例如， 即使在对肠组织的粘膜下层等薄层注射药液的情况下，也可以使注射针的前端部准确地位于这样的薄层。结果，可以实现可以将药液注射到生物体组织的目标穿刺深度注射药液的被检体内导入装置。
另外，由于做成在完成对被检体内的目标部位注射药液之后将注射针容纳于壳体内部的结构，因此，在注射针完成注射药液之后在被检体内移动时，可以防止由注射针无意地穿刺被检体内的其他部位。
并且，由于做成由控制部控制阀的开闭驱动来开始或停止药液的排出动作的结构，因此，可以在期望的时机反复开始及反复停止药液的排出动作，由此，可以在从导入到被检体内之后到向外部排出的期间里，间歇性地重复药液的排出动作，从而可以对被检体内的多个目标部位分别注射目标量的药液。
实施方式2
接着，说明本发明的实施方式2。在上述实施方式1中，基于显示注射针的穿刺深度的彩色标记的颜色来控制注射针的突出量，从而控制注射针距离生物体组织表面的穿刺深度，但在本实施方式2中，基于位于穿刺入生物体组织的注射针的穿刺部附近的彩色标记的图形，进一步检测注射针的穿刺角度，与检测到的穿刺角度相对应地控制注射针的突出量。
图10是示意表示作为本发明实施方式2的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。图11是从侧面的方向D看图10所示的被检体内导入装置的外观示意图。如图10所示，在该被检体内导入装置21中，替代上述实施方式1的被检体内导入装置1的支承构件9而设有支承构件22，替代控制部10而设有控制部23。另外，在注射针4中的比彩色标记M4靠基端部侧的位置，还以规定的间隔形成有彩色标记M5、M6。在这种情况下， 彩色标记M1～M6分别形成为沿注射针4的长度方向具有规定的宽度。另外，彩色标记M1～M6的各颜色是易于区别于被检体内的生物体组织表面的颜色，是互不相同的颜色。其他构造与实施方式1相同，对相同的构成部分标注相同的附图标记，省略说明。
支承构件22用于使摄像部8相对于壳体2的长度方向倾斜地支承该摄像部8，从而具有可以从大致横向拍摄注射针4的拍摄视场。具体地讲，例如，支承构件22如图11所示那样地固定于壳体2的前端部，以使摄像部8的拍摄视场的中心轴线(例如，摄像部8的光轴)与注射针4的长度方向的轴所成的角度为规定角度的方式，使摄像部8倾斜地支承该摄像部8。例如，如图12所示，由这样的支承构件22支承的摄像部8可以拍摄自大致横向捕捉到在上述突出轨道上露出的注射针4的局部区域的图像。
控制部23与上述实施方式1的被检体内导入装置1的控制部10大致同样地起到这样的作用：分别控制直线运动驱动器5a、摄像部8及阀7的各驱动。具体地讲，控制部23通过控制阀7的驱动，开始或停止由排出球囊3进行的药液排出动作。另外，控制部23在与上述控制部10大致相同的时机控制直线运动驱动器5a及摄像部8的各驱动，每当使注射针4移动规定的单位量时，获取显示被检体内的生物体组织表面与注射针4的位置关系的图像、例如如图12所示的从大致横向拍摄在突出轨道上露出的注射针4的图像。
另外，控制部23中，替代上述控制部10的图像处理部10a而具有图像处理部23a。图像处理部23a与上述图像处理部10a大致同样地，基于由摄像部8拍摄的图像来检测远端彩色标记的颜色。在这种情况下，例如，如图12所示，图像处理部23a 与在突出轨道上露出的注射针4的局部区域相对应地设定检测区域A2(由图12例示的虚线包围的区域)，从该检测区域A2所包含的彩色标记中检测位于注射针4的最前端部侧的远端彩色标记的颜色。
另外，该检测区域A2是与上述实施方式1中的检测区域A1大致同样地用于检测注射针4的局部区域上的彩色标记的图像区域，与从与注射针4的长度方向大致垂角的方向(即，相对于注射针4大致横向)看的情况下的注射针4的局部区域相对应地设定。即，由上述摄像部8从大致横向拍摄到的注射针4的局部区域包含于自摄像部8获取的图像的检测区域A2内。
并且，在注射针4穿刺入被检体内的生物体组织的情况下，图像处理部23a从检测区域A2中检测该穿刺状态下的注射针4的局部区域、即从在突出轨道上露出的局部区域内的彩色标记中在生物体组织表面附近露出的彩色标记(穿刺部分附近的彩色标记)，基于由该穿刺部分附近的彩色标记形成的图形，计算出注射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度。
控制部23基于由这样的图像处理部23a获得的远端彩色标记的颜色及注射针4的穿刺角度，控制直线运动驱动器5a的驱动，从而控制注射针4的突出量，将穿刺入生物体组织的注射针4的穿刺深度控制为目标深度。在这种情况下，控制部23基于远端彩色标记的颜色来把握注射针4与生物体组织表面的位置关系，并且，与相对于生物体组织表面的穿刺角度相对应地控制注射针4的突出量。具体地讲，控制部23基于远端彩色标记的颜色，判断是否为上述未穿刺状态及穿刺状态中的某一位置关系。并且，在为穿刺状态的位置关系的情况下，控制部23基于远端彩色标记的颜色与注射针4的穿刺角度，判断注射针4的穿刺深度的程度。在此，为了将距于生物体组织表面的穿刺 深度控制为目标深度的所需要的注射针4的突出量，是根据注射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度而变化。具体地讲，该控制所需要的注射针4的突出量是随着注射针4的穿刺角度自0度接近直角而变小，若穿刺角度越是为锐角，则突出量越大。因此，控制部23基于这样判断的生物体组织表面与注射针4的位置关系及注射针4的穿刺深度的程度来控制注射针4的突出量，从而可以高精度地将注射针4的穿刺深度控制为目标深度。
另外，在上述彩色标记M1为远端的彩色标记的情况下，控制部23把握注射针4相对于生物体组织表面处于未穿刺状态的位置关系。在这种情况下，无论注射针4相对于生物体组织表面的进入角度如何，控制部23都与上述控制部10同样地控制直线运动驱动器5a的驱动，使注射针4向突出方向移动，直到注射针4与生物体组织表面的位置关系成为穿刺状态的位置关系。在到注射针4上述那样穿刺生物体组织之前的期间里，图像处理部23a也可以不计算注射针4的穿刺角度。
接着，具体说明将穿刺入被检体内的目标部位的注射针4的穿刺深度控制为目标深度的被检体内导入装置21的动作。图13是表示拍摄穿刺入被检体内的目标部位的注射针4的图像的一个例子的示意图。下面，例示对被检体内的目标部位的一个例子、即小肠的粘膜下层注射药液的情况，说明高精度地将注射针4的穿刺深度控制为目标深度的控制部23的动作。
另外，在上述步骤S101～S107的处理程序(参照图3)中的步骤S103中，被检体内导入装置21基于从大致横向拍摄突出轨道上的注射针4得到的图像，检测该注射针4与生物体组织表面的位置关系、和注射针4相对于该生物体组织表面的穿刺角度。另外，在步骤S105中，被检体内导入装置21基于该注射针 4与生物体组织表面的位置关系、和根据该注射针4的穿刺角度而变化的注射针4的必要突出量，将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。该被检体内导入装置21的剩余的处理程序(步骤S101、S102、S104、S106、S107)与上述实施方式1的情况相同。
首先，在被导入到被检体内部的被检体内导入装置21到达被检体内的目标部位、例如小肠的情况下，控制部23与上述实施方式1的情况大致同样地反复控制直线运动驱动器5a及摄像部8的各驱动，直到成为注射针4穿刺入肠组织的状态(即，穿刺状态的位置关系)。具体地讲，控制部23与上述实施方式1的被检体内导入装置1的控制部10大致同样地反复控制直线运动驱动器5a及摄像部8的各驱动，直到图像处理部23a从图12例示那样的图像的检测区域A2中将彩色标记M2的颜色检测为远端彩色标记的颜色。
在注射针4穿刺入肠组织的情况下，控制部23控制摄像部8的驱动，例如，如图12所示地获取捕捉到穿刺了肠组织的状态下的注射针4的图像。在这种情况下，图像处理部23a从检测区域A2所包含的彩色标记中检测远端的彩色标记M2的颜色。并且，图像处理部23a从该检测区域A2内所包含的彩色区域中检测由穿刺部分附近的彩色标记M2形成的图形，基于该穿刺部分附近的彩色标记M2的图形计算出肠组织表面与注射针4所成的角度、即注射针4相对于肠组织的穿刺角度θ。
在此，对计算出这样的注射针4的穿刺角度的图像处理部23a的处理进行说明。图14是用于说明计算注射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度的图像处理部23a的处理的示意图。另外，图14示意表示图13中例示的注射针4的穿刺部分附近。另外，图14所示的注射针4相对于肠组织表面形成穿刺角度θ。
图像处理部23a从例如图13中例示的图像的检测区域A2中检测由穿刺部分附近的彩色标记M2形成的图形。在这种情况下，对于这样的穿刺部分附近的彩色标记M2的图形，图像处理部23a检测例如如图14所示那样具有5个顶点P1～P5的多边形。图像处理部23a基于图13中例示的图像计算出由该彩色标记M2形成的多边形的各边长度，基于获得的各边长度计算出注射针4的穿刺角度θ。
具体地讲，图像处理部23a计算出在由该彩色标记M2形成的多边形中在最靠近肠组织表面处露出的边P1P2及边P4P5各自的长度。另外，图像处理部23a计算出与该边P1P2大致平行的边P3P4的长度、和与该边P4P5大致平行的边P1P3的长度。另外，该边P1P3相对于边P1P2及P3P4成大致直角。另外，图像处理部23a设定与边P3P4平行的、连结顶点P5与边P1P3的线段P5P6。在这种情况下，线段P5P6的长度与边P3P4大致相同，线段P1P6的长度是从边P1P3的长度中减去边P4P5的长度而得的长度。在此，在点P7为边P1P3的延长线与肠组织表面的交点(即，穿刺入肠组织的注射针4与肠组织表面的分界线上的一点)的情况下，具有顶点P5、P6、P7的直角三角形与具有顶点P2、P1、P7的直角三角形相似。基于这些条件，图像处理部23a可以计算出由具有顶点P5、P6、P7的直角三角形的边P5P7与边P6P7形成的角度、即注射针4的穿刺角度θ。
另外，在摄像部8的拍摄视场的中心轴线与注射针4的长度方向上的轴线所成的角度不是90度的情况下，例如，图像处理部23a也可以将由穿刺部分附近的彩色标记形成的图形变换为从与注射针4的长度方向轴线成90度角度的方向看到的图形，使用该变换后的图形各边长度计算出穿刺角度θ。
控制部23基于由这样的图像处理部23a计算出的穿刺角度 θ和上述远端彩色标记的颜色，控制直线运动驱动器5a的驱动，从而控制注射针4的突出量，将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。在这种情况下，控制部23与由该图像处理部23a计算出的穿刺角度θ相对应地，例如从彩色标记M2～M6中转换判断为目标穿刺深度的远端彩色标记的颜色，从而控制注射针4的突出量。
具体地讲，在被检体内导入装置21例如对肠组织的粘膜下层注射药液的情况下，为了贯穿粘膜层而到达粘膜下层所需要的注射针4的突出量(即，注射针4穿过粘膜层的距离)随着注射针4相对于肠组织表面的穿刺角度θ自0度接近直角而变小，穿刺角度越是为锐角，突出量越大。在这种情况下，例如在穿刺角度θ为45度的穿刺状态下，控制部23可以进行使注射针4穿刺肠组织直到彩色标记M4的位置(即，使彩色标记M4为远端的彩色标记)的驱动控制，使注射针4的穿刺深度与粘膜下层相吻合。在由图像处理部23a计算出的穿刺角度θ小于45度的情况下，这样的控制部23进行使彩色标记M5为远端的彩色标记的驱动控制，增大注射针4相对于肠组织的突出量，在穿刺角度θ更加接近0度的情况下，该控制部23进行使彩色标记M6为远端的彩色标记的驱动控制，进一步增大注射针4的突出量。另一方面，在由图像处理部23a计算出的穿刺角度θ大于45度的情况下，控制部23进行使彩色标记M3为远端的彩色标记的驱动控制，减小注射针4相对于肠组织的突出量，在穿刺角度θ更加接近90度的情况下，该控制部23进行使彩色标记M2为远端的彩色标记的驱动控制，进一步减小注射针4的突出量。
在此，在导入有被检体内导入装置21的消化管中存在在被检体内弯曲的部位，且消化管的内壁面中呈凹凸形状的部分较多。因此，大多情况下，即使是相同的消化管内，注射针4穿 刺生物体组织时的穿刺角度θ也因由注射针4穿刺生物体组织的位置的不同而不同。控制部23即使在通过如上述那样与穿刺角度θ相对应地控制注射针4的突出量来根据生物体组织的穿刺位置改变注射针4的穿刺角度θ的情况下，也可以可靠地将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度(即，适合于作为对生物体组织内的目标层注射药液的穿刺深度的深度)。
如以上说明的那样，在本发明的实施方式2中，由于具有上述构造，因此，即使在注射针的突出轨道与生物体组织表面所成的角度因生物体组织的穿刺位置的不同而不同的情况下，也可以高精度地控制注射针的突出量，从而使注射针穿刺生物体组织直到目标穿刺深度。结果，可以实现这样的被检体内导入装置，即，在享有与上述实施方式1同样的作用效果的同时，无论穿刺角度如何，都可以将注射针距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。
实施方式3
接着，说明本发明的实施方式3。在上述实施方式2中，基于由注射针4的穿刺部分附近的彩色标记形成的图形计算出注射针4的穿刺角度θ，但本实施方式3构成为，在注射针4的前端部以滑动自由、且相对于注射针4的长度方向可改变角度的方式安装环状标记，基于捕捉到该环状标记的图像计算出注射针4的穿刺角度θ。
图15是示意表示作为本发明的实施方式3的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。如图15所示，在该被检体内导入装置31中，替代上述实施方式1的被检体内导入装置1的控制部10而设有控制部33，在注射针4的前端部还设有圆形的环状标记RM。另外，在注射针4上，还在比彩色标记M4靠注 射针4的基端部侧的位置，以规定的间隔形成有彩色标记M5、M6。在这种情况下，彩色标记M1～M6分别形成为沿注射针4的长度方向具有规定的宽度。另外，彩色标记M1～M6的各颜色是易于区别于被检体内的生物体组织表面的颜色，是互不相同的颜色。其他构造与实施方式1相同，对相同的构成部分标注相同的附图标记，省略说明。
环状标记RM是用于计算注射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度θ的圆形的标记。具体地讲，环状标记RM是用于供注射针4在其圆形的中心附近贯穿的环状构件，以在注射针4的前端部滑动自由的方式安装于其上。另外，环状标记RM可相对于注射针4长度方向改变角度。在注射针4穿刺入生物体组织的情况下，这样的环状标记RM被推压在生物体组织表面，与该生物体组织表面相对应地改变其与注射针4的长度方向所成的角度。另外，对于该环状标记RM的详细介绍见后述。
控制部33与上述实施方式1的被检体内导入装置1的控制部10大致同样地起到分别控制直线运动驱动器5a、摄像部8及阀7的各驱动的作用。具体地讲，控制部33通过控制阀7的驱动，开始或停止由排出球囊3进行的药液排出动作。另外，控制部33在与上述控制部10大致相同的时机控制直线运动驱动器5a及摄像部8的各驱动，每当使注射针4移动规定的单位量时，获取显示被检体内的生物体组织表面与注射针4的位置关系的图像，例如获取在检测区域A1内包括在突出轨道上露出的注射针4和环状标记RM的图像。
另外，控制部33中，替代上述控制部10的图像处理部10a而具有图像处理部33a。图像处理部33a与上述图像处理部10a大致同样地基于由摄像部8拍摄的图像，从检测区域A1内的彩色标记中检测远端彩色标记的颜色。另外，在注射针4穿刺入 被检体内的生物体组织的情况下，图像处理部33a基于该图像来检测环状标记RM，基于该检测到的环状标记RM的变形程度(即，从原本的圆形向椭圆变形的程度)计算出注射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度θ。
控制部33基于由这样的图像处理部33a获得的远端彩色标记的颜色及注射针4的穿刺角度θ，控制直线运动驱动器5a的驱动，从而控制注射针4的突出量，将穿刺入生物体组织的注射针4的穿刺深度控制为目标深度。在这种情况下，控制部33与上述实施方式2的被检体内导入装置21的控制部23大致同样地，基于远端彩色标记的颜色来把握注射针4与生物体组织表面的位置关系，并且，与注射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度θ相对应地控制注射针4的突出量。控制部33通过上述那样基于生物体组织表面与注射针4的位置关系及注射针4的穿刺角度θ来控制注射针4的突出量，从而可以可靠地将注射针4的穿刺深度控制为目标深度。
另外，在上述彩色标记M1为远端的彩色标记的情况下，控制部33把握注射针4相对于生物体组织表面处于未穿刺状态的位置关系。在这种情况下，无论注射针4相对于生物体组织表面的进入角度如何，控制部33都与上述控制部10同样地控制直线运动驱动器5a的驱动，使注射针4向突出方向移动，直到注射针4与生物体组织表面的位置关系成为穿刺状态的位置关系。在注射针4这样穿刺生物体组织之前的期间里，图像处理部33a也可以不计算注射针4的穿刺角度。
接着，详细说明环状标记RM的构造。图16是示意表示环状标记RM的一个构成例子的示意图。如图16所示，环状标记RM具有1对把持部101、102、内侧环103和外侧环104；上述把持部101、102用于滑动自由地把持注射针4；上述内侧环103 以1个旋转轴线J1为中心地相对于1对把持部101、102转动自由；上述外侧环104以与该旋转轴线J1垂直的旋转轴线J2为中心地相对于内侧环103转动自由。
1对把持部101、102分别为圆弧状构件，通过夹着注射针4来滑动自由地把持注射针4。具体地讲，把持部101、102以互相面对的方式配置于作为圆形环状构件的内侧环103的贯穿孔内部，分别利用在一条直线上排列的轴构件105、106以转动自由的方式安装于内侧环103中。这样的把持部101、102可以在内侧环103的贯穿孔内部、优选为由内侧环103形成的圆形的中心附近滑动自由地把持注射针4，并且以由轴构件105、106形成的旋转轴线J1为中心地相对于内侧环103转动自由。即，内侧环103以旋转轴线J1为中心地相对于由把持部101、102把持的注射针4旋转自由。
外侧环104用于形成环状标记RM的外形。具体地讲，外侧环104是形成直径大于内侧环103直径的贯穿孔的圆形环状构件，其利用在一条直线上排列的轴构件107、108，以相对于配置在该贯穿孔内部的内侧环103转动自由的方式安装。这样的外侧环104以与上述旋转轴线J1垂直的、由轴构件107、108形成的旋转轴线J2为中心，相对于内侧环103转动自由。即，外侧环104可相对于由上述把持部101、102把持的注射针4长度方向改变角度。
另外，内侧环103及外侧环104优选配置为各自圆形的中心一致，进一步优选配置为使上述旋转轴线J1、J2的交点为各圆形的中心。
例如，如图17所示，具有这样的构造的环状标记RM以相对于注射针4的前端部滑动自由的方式安装在该前端部，并且，以相对于该注射针4长度方向的角度可变的方式转动。因此， 在注射针4穿刺入被检体内的生物体组织的情况下，环状标记RM被推压在该生物体组织表面，并且，与该生物体组织表面相对应地改变该环状标记RM相对于注射针4长度方向的角度。即，在注射针4穿刺入生物体组织的情况下，包含环状标记RM(具体地讲，是外侧环104)的圆形的平面与该生物体组织表面相对应地相对于注射针4长度方向轴线倾斜。在这种情况下，包含该环状标记RM的圆形的平面与注射针4长度方向轴线所成的角度为注射针4相对于该生物体组织表面的穿刺角度θ。
接着，具体说明将穿刺入被检体内的目标部位的注射针4的穿刺深度控制为目标深度的被检体内导入装置31的动作。图18是例示在将环状标记RM推压在生物体组织表面的同时使注射针4穿刺入生物体组织的状态的示意图。下面，例示对被检体内的目标部位的一个例子、即小肠的粘膜下层注射药液的情况，说明高精度地将注射针4的穿刺深度控制为目标深度的控制部33的动作。
另外，在上述步骤S101～S107的处理程序(参照图3)中的步骤S103中，被检体内导入装置31基于拍摄突出轨道上的注射针4和环状标记RM而得的图像，检测该注射针4与生物体组织表面的位置关系、和注射针4相对于该生物体组织表面的穿刺角度。另外，在步骤S105中，被检体内导入装置31基于该注射针4与生物体组织表面的位置关系、和根据该注射针4的穿刺角度而变化的注射针4的必要突出量，将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。该被检体内导入装置31的剩余的处理程序(步骤S101、S102、S104、S106、S107)与上述实施方式1的情况相同。
首先，在被导入到被检体内部的被检体内导入装置31到达被检体内的目标部位、例如小肠的情况下，控制部33与上述实 施方式1的情况大致同样地反复控制直线运动驱动器5a及摄像部8的各驱动，直到成为注射针4穿刺入肠组织的状态(即，穿刺状态的位置关系)。在这种情况下，例如，如图18所示，注射针4在将前端部的环状标记RM推压在肠组织表面的同时在把持部101、102之间滑动，穿刺肠组织。然后，控制部33控制摄像部8的驱动，获取包括被上述那样推压在肠组织表面的状态的环状标记RM和穿刺入肠组织的状态的注射针4的图像。在这种情况下，摄像部8可以容易地在图像中捕捉到与穿刺有注射针4的肠组织表面相对应地倾斜的状态的环状标记RM。
接着，图像处理部33a基于由摄像部8拍摄到的图像，从该检测区域A1中所包含的彩色标记中检测远端彩色标记的颜色。并且，图像处理部33a检测在该图像中捕捉到的环状标记RM的图形，检测该检测到的环状标记RM的图形的变形程度。图像处理部33a基于作为该图像而被捕捉到的环状标记RM的变形(即，从原本的圆形向椭圆变形)程度，例如，计算出注射针4相对于肠组织表面的穿刺角度θ。
在此，对计算出注射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度θ的图像处理部33a的处理进行说明。图19是用于说明计算出穿刺入被检体内的目标部位的注射针4的穿刺角度θ的图像处理部33a的处理的示意图。
首先，摄像部8如上述那样被支承构件9沿规定的朝向固定，相对于注射针4的长度方向轴线T处于规定的位置关系。即，在图19中，包含这样的摄像部8的受光面的平面S1相对于该轴线T处于固定的位置关系，该平面S1与轴线T所成的角度恒定。另一方面，环状标记RM如上述那样以相对于注射针4长度方向的角度可变的方式转动。即，包含环状标记RM的圆形(具体地讲，是外侧环104的圆形)的平面S2相对于该注射针4的轴线 T的角度可变。具体地讲，在环状标记RM被推压在生物体组织表面的情况下，该平面S2与该生物体组织表面相对应地相对于注射针4的轴线T倾斜。在这种情况下，该平面S2与轴线T所成的角度的最小值为注射针4相对于该生物体组织表面的穿刺角度θ。
另外，例如在平面S2与轴线T所成的角度为90度的情况下，环状标记RM对摄像部8显示大致圆形。这样的环状标记RM在如上述那样与生物体组织表面相对应地倾斜的情况下，对摄像部8显示斜视圆形而得的图形、即从圆形变形而成的椭圆。该环状标记RM从圆形向椭圆变形的程度依赖于与生物体组织表面相对应地变化的平面S2与轴线T所成的角度(即，轴线T相对于平面S2的倾斜)。在这种情况下，若平面S2与轴线T所成的角度为90度，则摄像部8拍摄捕捉到大致圆形的环状标记RM而得的图像，若平面S2与生物体组织表面相对应地倾斜，则摄像部8拍摄捕捉到与该平面S2同轴线T所成的角度相对应地从圆形变形而成的椭圆的环状标记RM而得的图像。
图像处理部33a基于由这样的摄像部8拍摄到的图像，检测环状标记RM从圆形向椭圆变形的程度。具体地讲，针对基于该图像检测到的环状标记RM的图形，图像处理部33a计算出与上述旋转轴线J1同方向的外径r1、和与旋转轴线J2同方向的外径r2。图像处理部33a基于外径r1、r2相比于环状标记RM远本形成的圆形的外径(直径)产生的变化，检测在该图像中捕捉到的环状标记RM从圆形向椭圆变形的程度。图像处理部33a基于该环状标记RM的变形程度，检测包含摄像部8的受光面的平面S1与包含环状标记RM的圆形的平面S2的位置关系，计算出该平面S1与平面S2所成的角度。在此，控制部33预先存储上述注射针4的轴线T与平面S1的固定的位置关系，预先把握该轴线 T与平面S1所成的角度。图像处理部33a基于这样的平面S1、S2所成的角度、与轴线T同平面S1所成的角度，计算出轴线T与平面S2所成的角度、即注射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度θ。
之后，控制部33基于由这样的图像处理部33a计算出的穿刺角度θ和上述远端彩色标记的颜色，控制直线运动驱动器5a的驱动，从而控制注射针4的突出量，将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。在这种情况下，控制部33与上述实施方式2的被检体内导入装置21的控制部23大致同样地，与由图像处理部33a计算出的穿刺角度θ相对应地，例如从彩色标记M2～M6中切换判断为目标穿刺深度的远端彩色标记的颜色，从而增减注射针4的突出量。通过如上述那样与穿刺角度θ相对应地控制注射针4的突出量，控制部33即使在例如肠组织的存在凹凸的表面中例示的那样根据生物体组织的穿刺位置改变注射针4的穿刺角度θ的情况下，也可以可靠地将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度、例如与肠组织的粘膜下层相吻合的穿刺深度。
如以上说明的那样，在本发明的实施方式3中，由于具有上述构造，因此，通过与生物体组织表面相对应地倾斜的环状标记易于检测注射针相对于生物体组织的穿刺位置，并且，可以容易地检测相对于注射针长度方向倾斜的生物体组织表面。结果，可以实现这样的被检体内导入装置，即，在享有与上述实施方式2同样的作用效果的同时，可以容易地计算出注射针相对于生物体组织表面的穿刺角度。
另外，由于在注射针穿刺生物体组织时，利用环状标记推压该生物体组织表面，因此，可以抑制注射针在生物体组织表面上打滑，从而可以在抑制注射针穿刺位置的偏离的同时使注 射针容易地刺入目标生物体组织。
实施方式4
接着，说明本发明的实施方式4。在上述实施方式1中，基于形成于注射针上的彩色标记的颜色来控制注射针相对于生物体组织的穿刺深度，但在本实施方式4中，每当使注射针突出规定的单位量时，就从注射针的前端排出药液，判断该药液是否被排出在生物体组织表面上，基于该判断结果，控制注射针相对于生物体组织的穿刺深度。
图20是示意表示作为本发明的实施方式4的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。如图20所示，在该被检体内导入装置41中，替代上述实施方式1的被检体内导入装置1的排出球囊3而设有排出球囊43，替代控制部10而设有控制部44。另外，注射针4上未附带上述彩色标记。其他构造与实施方式1相同，对相同的构成部分标注相同的附图标记，省略说明。
排出球囊43起到如下的排出部件的作用：形成储存预先着色为易于区别于生物体组织表面的颜色的药液(以下称作着色药液)的储存室，并且，通过阀7及管7a、7b向注射针4的管路中排出着色药液。具体地讲，排出球囊43利用橡胶等弹性构件来实现，其与上述实施方式1的被检体内导入装置1的排出球囊3大致同样地，起到利用自身的收缩力排出着色药液的作用。这样的排出球囊43通过管7b连通于阀7，在阀7进行打开驱动的情况下，在利用自身的收缩力收缩的同时对着色药液施加压力，进行着色药液的排出动作。由该排出球囊43排出的着色药液依次流通过管7b、阀7以及管7a，到达注射针4的管路，再进一步流通过该注射针4的管路而自注射针4的前端流出。另外，在阀7进行关闭驱动的情况下，排出球囊43停止收缩而停止药液的排出动作。
另外，该着色药液的颜色优选为如上述那样易于区别于被检体内的生物体组织表面的颜色，例如绿色、蓝色、青色、紫色等。这样的着色药液在由摄像部8拍摄的图像中，形成使相对于被检体内的生物体组织表面的边界明确的对比度。
控制部44与上述实施方式1的被检体内导入装置1的控制部10大致同样地，具有控制直线运动驱动器5a、阀7及摄像部8的各驱动的功能。具体地讲，控制部44通过控制直线运动驱动器5a的驱动来控制注射针4的突出量，通过控制摄像部8的驱动来获取显示注射针4与生物体组织表面的位置关系的图像。另外，控制部44通过控制阀7的驱动来开始或停止由排出球囊43进行的着色药液排出动作。
控制部44在与上述控制部10大致相同的时机控制直线运动驱动器5a及摄像部8的各驱动，并且，还控制阀7的驱动。在这种情况下，控制部44控制直线运动驱动器5a的驱动，使注射针4每次向突出方向或容纳方向移动规定的单位量。与此同时，在每当使注射针4移动规定的单位量时，控制部44就反复控制阀7的开闭驱动，使微量的着色药液从注射针4的前端排出。并且，在每当使微量的着色药液从注射针4的前端排出时，控制部44就驱动摄像部8的驱动，获取由摄像部8拍摄的图像。控制部44基于自这样的摄像部8获取的图像，把握注射针4与生物体组织表面的位置关系，基于该位置关系来控制直线运动驱动器5a的驱动，从而控制注射针4的突出量，将注射针4自生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。
这样的控制部44替代上述控制部10的图像处理部10a而具有图像处理部44a。图像处理部44a基于由摄像部8拍摄到的图像，检测着色药液在生物体组织表面上的扩散。在此，在注射针4与生物体组织表面的位置关系为上述的未穿刺状态的位置 关系(即，注射针4前端部侧的管路口相对于生物体组织表面露出的状态)的情况下，自该注射针4的前端排出的着色药液流出在生物体组织表面上并扩散。在这种情况下，摄像部8拍摄包括上述那样地在生物体组织表面上扩散的着色药液的图像，作为显示注射针4与生物体组织表面的位置关系的图像。
图像处理部44a基于由该摄像部8拍摄到的目前图像，例如计算出着色药液在生物体组织表面上所占的面积，将基于此前刚刚拍摄到的图像计算出的着色药液的面积与目前的面积进行比较。图像处理部44a基于根据该图像进行的比较处理的结果，检测着色药液在生物体组织表面上的扩散。在这种情况下，若基于目前图像的着色药液的占有面积(目前的占有面积)大于基于此前的图像计算的着色药液的占有面积(之前的占有面积)，则图像处理部44a检测到着色药液在生物体组织表面上扩散，若该目前的占有面积小于等于之前的占有面积，则图像处理部44a检测到着色药液在生物体组织表面上未扩散的状况。
控制部44基于由这样的图像处理部44a得出的检测结果来控制直线运动驱动器5a的驱动，从而控制注射针4的突出量，将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。此时，在图像处理部44a检测到着色药液在生物体组织表面上扩散的情况下，控制部44判断为该生物体组织表面与注射针4的位置关系为上述未穿刺状态的位置关系，控制直线运动驱动器5a的驱动而使注射针4进一步突出。之后，控制部44反复控制上述那样的阀7、摄像部8及直线运动驱动器5a的各驱动。另一方面，在图像处理部44a检测到着色药液未扩散的状况的情况下，控制部44判断为该生物体组织表面与注射针4的位置关系为穿刺状态的位置关系，且注射针4距生物体组织表面的穿刺深度为目标深度。在这种情况下，控制部44控制阀7的驱动， 开始由排出球囊43进行的着色药液的排出动作，对该生物体组织内部的目标穿刺深度的层注射目标量的药液。
另外，如上所述，自注射针4的前端排出的着色药液着色为易于区别于生物体组织表面的颜色。因此，图像处理部44a可以基于由摄像部8拍摄到的图像，容易地检测在生物体组织表面上扩散的着色药液。
接着，具体说明将穿刺入被检体内的目标部位的注射针4的穿刺深度控制为目标深度的被检体内导入装置41的动作。图21是用于说明基于着色药液是否在生物体组织表面上扩散来控制注射针4的穿刺深度的控制部44的动作的示意图。下面，例示对被检体内的目标部位的一个例子、即小肠的粘膜下层注射药液的情况，参照图21说明将注射针4的穿刺深度控制为目标深度的控制部44的动作。
另外，在上述步骤S101～S107的处理程序(参照图3)中的步骤S103中，被检体内导入装置41基于拍摄通过注射针4被排出到生物体组织表面上的着色药液的一连串图像，检测该注射针4与生物体组织表面的位置关系。另外，在步骤S 105中，被检体内导入装置41基于通过拍摄该着色药液的一连串图像的比较处理检测到的注射针4与生物体组织表面的位置关系，将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。该被检体内导入装置41的剩余的处理程序(步骤S101、S102、S104、S106、S107)与上述实施方式1的情况相同。
首先，在被导入到被检体内部的被检体内导入装置41到达被检体内的目标部位、例如小肠的情况下，控制部44控制直线运动驱动器5a的驱动，使注射针4自壳体2突出规定的单位量。与此同时，控制部44控制阀7的开闭驱动，使微量的着色药液自突出了该规定的单位量的注射针4的前端排出。在这种情况 下，例如，如图21所示，自该注射针4的前端排出的着色药液流出在肠组织表面上，形成积液Q。控制部44承接对该阀7进行的驱动控制而控制摄像部8的驱动，获取显示注射针4与肠组织表面的位置关系的图像。在这种情况下，例如，如图22所示，摄像部8拍摄在检测区域A1内部包括着色药液的积液Q的图像。
图像处理部44a基于由该摄像部8拍摄到的图像，检测着色药液是否在肠组织表面上扩散。具体地讲，图像处理部44a例如从图22所示的图像的检测区域A1中检测目前的积液Q，在目前的积液Q的占有面积大于在该图像之前刚刚拍摄到的图像的检测区域A1所包含的之前的积液Q的占有面积的情况下，检测到着色药液在肠组织表面上扩散。另外，在该图22中例示的图像是在控制注射针4的突出量的控制部44的一连串动作中最初拍摄到的图像的情况下，图像处理部44a通过从该图像的检测区域A1中检测积液Q，检测到着色药液在肠组织表面上扩散。
在图像处理部44a如上述那样检测到着色药液在肠组织表面上扩散的情况下，控制部44判断为该肠组织表面与注射针4的位置关系为上述未穿刺状态的位置关系。在这种情况下，控制部44控制直线运动驱动器5a的驱动而使注射针4进一步突出，从而使注射针4穿刺肠组织。然后，控制部44反复控制上述阀7、摄像部8及直线运动驱动器5a的各驱动，直到注射针4距肠组织表面的穿刺深度为目标深度。
之后，控制部44控制直线运动驱动器5a的驱动，使注射针4朝向粘膜下层突出，并且，控制阀7的开闭驱动，使着色药液自注射针4的前端排出。并且，控制部44控制摄像部8的驱动，获取由该摄像部8拍摄到的图像。在这种情况下，例如图23所示，摄像部8拍摄捕捉到穿刺肠组织的注射针4和积液Q的图像。
在拍摄到图23中例示的图像的情况下，图像处理部44a从该图像的检测区域A1中检测目前的积液Q，将在该图像之前刚刚拍摄到的图像的检测区域A1所包含的之前的积液Q的占有面积与目前的积液Q的占有面积进行比较。在该目前的积液Q的占有面积小于等于之前的积液Q的占有面积的情况下，图像处理部44a检测到着色药液在生物体组织表面上未扩散的状况。另外，在注射针4突出至使注射针4的管路口位于粘膜下层内的穿刺深度的情况下，着色药液未流出在该肠组织表面上，因此，积液Q在肠组织表面上的占有面积不增加。
这样，在图像处理部44a检测到着色药液在肠组织表面上未扩散的状况的情况下，控制部44判断为肠组织表面与注射针4的位置关系为穿刺状态的位置关系，且注射针4自肠组织表面的穿刺深度为目标深度。在这种情况下，例如，如图24所示，穿刺入肠组织的注射针4是使其管路口位于该肠组织的粘膜下层内部的状态。控制部44控制阀7的驱动，可以通过该注射针4对粘膜下层注射目标量的着色药液。
另外，控制部44在检测到积液Q扩散的情况下，缩短将阀自打开驱动控制为关闭驱动的间隔，使自注射针4前端流出的着色药液的流量为微量，在积液Q的扩散大致消失的情况下，控制部44延长将阀自打开驱动控制为关闭驱动的间隔，使目标量的着色药液自注射针4的前端流出。这样，控制部44可以根据积液Q的扩散程度来控制着色药液的排出量。
如以上说明的那样，在本发明的实施方式4中，由于具有上述构造，因此，可以通过简单的构造实现检测被检体内的生物体组织表面与注射针的位置关系的检测功能。结果，可以简单地实现这样的被检体内导入装置，即，在享有与上述实施方式1同样的作用效果的同时，可以将注射针距生物体组织表面 的穿刺深度控制为目标深度。
实施方式5
接着，说明本发明的实施方式5。本实施方式5的被检体内导入装置具有检测机构，该检测机构沿注射针的长度方向支承着往返动作自由的注射针，并且，在注射针到达被检体内的生物体组织表面之前检测注射针的必要突出量和注射针相对于生物体组织表面的穿刺角度，被检体内导入装置起到这样的作用：在注射针穿刺生物体组织的情况下，与该检测到的注射针的穿刺角度相对应地控制注射针的突出量，将注射针距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。
图25是示意表示作为本发明的实施方式5的被检体内导入装置的一个构成例子的剖视示意图。图26是示意例示从前端部侧看到的本发明的实施方式5的被检体内导入装置的外观的立体图。如图25所示，该被检体内导入装置51中，替代上述实施方式1的被检体内导入装置1的壳体2而具有壳体52。另外，在被检体内导入装置51的该壳体52的内部，替代上述实施方式1的被检体内导入装置1的突出机构5而设有突出机构55，替代控制部10而设有控制部59，并且还设有检测机构56。这样的被检体内导入装置51不具有上述被检体内导入装置1的引导构件6及摄像部8，而是在壳体52的前端部附近设有支承着突出机构55和检测机构56的支撑构件58。另外，注射针4上未附带上述彩色标记。其他构造与实施方式1相同，对相同的构成部分标注相同的附图标记，省略说明。
壳体52是与上述实施方式1的被检体内导入装置1的壳体2大致同样地，形成为易于导入到被检体内部的大小的胶囊型壳体。具体地讲，在壳体52的长度方向上的前端部形成有容纳注射针4和检测机构56的容纳部52a。容纳部52a是在壳体52的前 端部形成为凹状的空间区域，例如，如图26所示，可通过检测机构56的旋转驱动来容纳注射针4和检测机构56。
突出机构55起到使注射针4自壳体52突出的突出部件的作用。具体地讲，突出机构55具有旋转轴55a和驱动部55b；上述旋转轴55a用于使相对于检测机构56往返动作自由地支承于检测机构56的注射针4沿其长度方向往返动作；上述驱动部55b驱动旋转轴55a旋转。驱动部55b是使用生成驱动旋转轴55a旋转的驱动力的电动机等来实现的，在使注射针4朝向生物体组织表面突出的情况下，例如，沿顺时针方向旋转驱动图25所示的旋转轴55a，在使注射针4向远离生物体组织表面的方向移动的情况下，例如，沿逆时针方向旋转驱动图25所示的旋转轴55a。旋转轴55a起到这样的作用：利用由驱动部55b传递来的旋转驱动的驱动力，使注射针4沿其长度方向往返动作。在这种情况下，注射针4基端部附近以转动自由的方式安装在旋转轴55a上，将由驱动部55b传递来的旋转驱动的驱动力转换为该注射针4的往返动作的驱动力。即，旋转轴55a通过例如沿顺时针方向进行旋转驱动，使注射针4朝向生物体组织表面突出，通过沿逆时针方向进行旋转驱动，使注射针4向远离生物体组织表面的方向移动。
检测机构56起到这样的检测部件的作用：沿注射针的长度方向支承着往返动作自由的注射针，并且，检测该注射针与被检体内的生物体组织表面的位置关系。具体地讲，检测机构56具有推压部56a、弹簧56b和基座56c；在检测注射针4与被检体内的生物体组织表面的位置关系时，上述推压部56a推压该生物体组织表面；上述弹簧56b生成该推压部56a的推压力；上述基座56c以旋转轴56f为中心被旋转驱动，使推压部56a移动到生物体组织表面。另外，检测机构56还具有支承构件56d、56e、 驱动部56g和角度检测部56h；上述支承构件56d、56e支承着与基座56c平行、且往返动作自由的注射针4；上述驱动部56g生成驱动基座56c以旋转轴56f为中心旋转的驱动力；上述角度检测部56h基于旋转轴56f的旋转角度检测注射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度θ。
推压部56a是设有用于供注射针4贯穿的开口部57的板状构件，以在基座56c的一端转动自由的方式连接于该一端。这样的推压部56a与以旋转轴56f为中心被旋转驱动的基座56c一同在壳体52的容纳部52a与被检体内的生物体组织表面之间移动，其在利用该基座56c的旋转驱动在生物体组织表面上移动的情况下，该推压部56a利用弹簧56b的反弹力推压该生物体组织表面。通过这样推压生物体组织表面，推压部56a使凹凸状的生物体组织表面大致平坦。在这种情况下，经由推压部56a的开口部57穿刺生物体组织的注射针4的穿刺角度θ大致等于形成于该生物体组织表面与基座56c之间的角度。
弹簧56b用于生成推压生物体组织表面的推压部56a的推压力。具体地讲，弹簧56b的一端固定于推压部56a，且其另一端固定于基座56c，并且维持在弹簧长度小于自然长度的状态。这样配置的弹簧56b可以对推压部56a施加足以将推压部56a推压在生物体组织表面的反弹力、即推压力。
基座56c的一端连接有推压部56a且该推压部56a相对于该一端转动自由，基座56c另一端连接有旋转轴56f。在这种情况下，基座56c通过以旋转轴56f为中心旋转驱动使推压部56a在壳体52的容纳部52a与被检体内的生物体组织表面之间移动。另外，在基座56c上，借助支承构件56d、56e连接有往返动作自由的注射针4。这样的基座56c通过以旋转轴56f为中心例如沿顺时针方向旋转驱动，使推压部56a移动到生物体组织表面， 并且，相对于该生物体组织表面将注射针4初期配置于规定位置。利用该基座56c初期配置的注射针4成为使注射针4的前端部离开该生物体组织表面规定距离的状态。另外，基座56c通过以旋转轴56f为中心例如沿逆时针方向旋转驱动，将注射针4及推压部56a容纳于壳体52的容纳部52a的内部。在这种情况下，注射针4使其基端部相对于旋转轴55a旋转驱动。
支承构件56d、56e用于支承与基座56c平行、且往返动作自由的注射针4。具体地讲，支承构件56d、56e的一端以相对于基座56c转动自由的方式连接在该基座56c上，其另一端以相对于注射针4转动自由的方式连接在该注射针47上。在这种情况下，支承构件56d、56e不阻碍注射针4利用突出机构55进行的往返动作地，将基座56c与注射针维持在大致平行的状态。
驱动部56g是使用生成驱动旋转轴56f旋转的驱动力的电动机等来实现的，通过旋转驱动旋转轴56f来旋转驱动基座56c等。具体地讲，在自容纳部52a朝向生物体组织表面旋转驱动基座56c的情况下，即，在使推压部56a移动到生物体组织表面上、并初期配置注射针4的情况下，驱动部56g驱动例如图25所示的旋转轴56f沿顺时针方向旋转。另外，在将注射针4及推压部56a与基座56c容纳于容纳部52a内部的情况下，驱动部56g驱动例如图25所示的旋转轴56f沿逆时针方向旋转。这样的驱动部56g在朝向生物体组织表面或者容纳部52a旋转驱动了基座56c的情况下检测旋转轴56f的物理负荷，若该物理负荷大于等于规定值，则驱动部56g停止旋转驱动旋转轴56f。由此，不会相对于生物体组织表面或壳体52过度推压基座56c，就可以使基座56c的一端及推压部56a移动到生物体组织表面上，或者可以将注射针4、推压部56a和基座56c容纳于容纳部52a内部。
角度检测部56h用于基于旋转轴56f的旋转角度来检测注 射针4相对于生物体组织表面的穿刺角度θ。具体地讲，角度检测部56h自驱动部56g获取旋转轴56f由驱动部56g旋转驱动产生的旋转角度，基于该旋转轴56f的旋转角度，检测生物体组织表面与基座56c所成的角度、即注射针4相对于该生物体组织表面的穿刺角度θ。在这种情况下，角度检测部56h例如以使基座56c与壳体52的长度方向平行的状态为穿刺角度θ的基准状态(即，穿刺角度θ为0度的状态)，在自该基准状态到变为使推压部56a移动到生物体组织表面上的状态的期间里，检测被旋转驱动的旋转轴56f的旋转角度来作为穿刺角度θ。角度检测部56h向控制部59告知这样检测到的注射针4的穿刺角度θ。
具有这样的构造的检测机构56通过将推压部56a推压在被检体内的生物体组织表面，利用物理方法检测该生物体组织表面的位置，并且，相对于该生物体组织表面初期配置注射针4。在这种情况下，作为被检体内的生物体组织表面与注射针4的位置关系，检测机构56可以在注射针4到达该生物体组织表面之前检测注射针4的必要突出量和注射针4的穿刺角度θ。另外，例如，如图26所示，检测机构56可以将注射针4容纳于壳体52的容纳部52a内部。
支承构件58用于支承突出机构55及检测机构56。具体地讲，支承构件58固定于壳体52的前端部附近，在支承驱动部55b、56g的同时，支承着转动自由的旋转轴55a、56f。这样的支承构件58将注射针4、突出机构55及检测机构56配置于壳体52的前端部附近。另外，支承构件58确保配置有控制部59等的壳体52内部空间的液密状态。
控制部59控制上述突出机构55、检测机构56及阀7的各驱动。具体地讲，控制部59控制检测机构56的驱动部56g的驱动，使推压部56a移动到生物体组织表面上，并且，初期配置注射 针4，控制突出机构55的驱动部55b的驱动，使注射针4沿其长度方向往返动作，控制该注射针4的突出量。在这种情况下，控制部59与由角度检测部56h检测到的穿刺角度θ相对应地控制注射针4的突出量。控制部59通过这样控制注射针4的突出量，可以可靠地将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。另一方面，控制部59与上述实施方式1的被检体内导入装置1的控制部10大致同样地，通过控制阀7的驱动来开始或停止由排出球囊3进行的药液排出动作。
另外，作为规定由控制部59开始控制检测机构56驱动的时机的构造，例如，可以包括计时器机构，也可以内置有无线接收机构、并自外部对控制部59供给控制信号。另外，控制部59例如在被角度检测部56h告知了穿刺角度θ的情况下，控制驱动部55b的驱动，使注射针4突出，在对驱动部55b了进行使注射针4突出与该穿刺角度θ相对应的突出量的驱动控制的情况下，控制阀7的打开驱动，开始由排出球囊3进行的药液排出动作。
接着，具体说明将穿刺入被检体内目标部位的注射针4的穿刺深度控制为目标深度的被检体内导入装置51的动作。图27是示意例示相对于被检体内的生物体组织表面地初期配置注射针4的状态的示意图。图28是用于说明与穿刺角度θ相对应地控制注射针4的突出量的控制部59的动作的示意图。下面，例示对被检体内的目标部位的一个例子、即小肠的粘膜下层注射药液的情况，参照图27、28说明将注射针4的穿刺深度控制为目标深度的控制部59的动作。
另外，在上述步骤S101～S107的处理程序(参照图3)中的步骤S103中，被检体内导入装置51替代对拍摄突出轨道上的注射针4的图像进行图像处理，而通过将推压部56a推压在生物体组织表面来利用物理方法检测生物体组织表面与注射针4的 位置关系。另外，在步骤S105中，被检体内导入装置51基于作为该注射针4与生物体组织表面的位置关系而检测到的注射针4的必要突出量和穿刺角度，将注射针4距生物体组织表面的穿刺深度控制为目标深度。该被检体内导入装置51的剩余的处理程序(步骤S101、S102、S104、S106、S107)与上述实施方式1的情况相同。
首先，在被导入到被检体内部的被检体内导入装置51到达被检体内的目标部位、例如小肠的情况下，控制部59控制检测机构56的驱动部56g的驱动来驱动旋转轴56f旋转，从而朝向肠组织表面旋转驱动基座56c。例如，如图27所示，基座56c根据这样的控制部59的控制，使推压部56a移动到肠组织表面上，并且，使注射针4相对于该肠组织表面形成穿刺角度θ地初期配置注射针4。在这种情况下，推压部56a利用弹簧56b的反弹力推压肠组织，使该肠组织表面大使平坦。另外，这样初期配置的注射针4成为相对于该肠组织表面形成穿刺角度θ、且其前端部离开该肠组织表面规定距离的状态，即，配置于到达突出量为x的位置。另外，例如，如图27所示，该到达突出量x是为了使初期配置的注射针4的前端部到达肠组织表面所需要的注射针4的突出量。
接着，角度检测部56h为了这样初期配置注射针4，自驱动部56g获取旋转驱动的旋转轴56f的旋转角度，基于该旋转轴56f的旋转角度检测注射针4相对于肠组织表面的穿刺角度θ，角度检测部56h向控制部59告知这样检测到的注射针4的穿刺角度θ。
控制部59基于由该角度检测部56h检测到的穿刺角度θ，控制突出机构55的驱动部55b的驱动，从而与该穿刺角度θ相对应地控制注射针4的突出量。在这种情况下，控制部59基于该穿 刺角度θ计算出例如，如图28所示的注射针4的表面下突出量y，将该表面下突出量y与上述到达突出量x相加，确定与该穿刺角度θ相对应的注射针4的总突出量。该表面下突出量y是为了使形成穿刺角度θ的注射针4穿刺生物体组织至目标穿刺深度所需要的距生物体组织表面的突出量。
控制部59控制驱动部55b的驱动，使得注射针4突出这样地计算出的总突出量。例如，如图28所示，注射针4根据该控制部59的控制，自上述初期配置的状态突出总突出量，穿刺肠组织至使注射针4前端部侧的管路口位于粘膜下层内的穿刺深度。这样，控制部59例如将注射针4的穿刺深度控制为适合于对肠组织的粘膜下层注射药液的穿刺深度(即，目标穿刺深度)。之后，控制部59控制阀7的驱动，例如，如图28所示，可以通过该注射针4对粘膜下层注射目标量的药液。
在被检体内导入装置51完成了对被检体内的目标部位注射药液的情况下，控制部59控制驱动部55b的驱动，自生物体组织拔出注射针4，并使其返回至上述初期配置的状态。并且，控制部59控制驱动部56g的驱动来驱动旋转轴56f旋转，将注射针4、推压部56a及基座56c容纳于壳体52的容纳部52a。由此，被检体内导入装置51可以不会由注射针4无意地穿刺被检体内的其他部位地在被检体内的消化管中移动。
如以上说明的那样，在本发明的实施方式5中，由于具有上述构造，因此，在享有与上述实施方式1同样的作用效果的同时，可以容易地检测注射针相对于生物体组织表面的穿刺角度。结果，可以实现可以可靠地将穿刺生物体组织表面的注射针的穿刺深度控制为目标深度的被检体内导入装置。
另外，由于在注射针穿刺生物体组织时，推压该生物体组织表面而使其大致平坦，因此，可以抑制注射针在生物体组织 表面上打滑，从而可以在抑制注射针的穿刺位置偏离的同时、使注射针容易地刺入目标生物体组织。
另外，在本发明的实施方式1、3、4中，以使摄像部8的受光面与壳体2的长度方向所成的角度为大致直角的方式，将摄像部8配置于壳体2的前端部，但本发明并不限定于此，也可以使摄像部8的受光面朝向注射针4侧地使摄像部8进一步倾斜。具体地讲，例如如图29所示，在上述实施方式1的被检体内导入装置1中，以使摄像部8的受光面与注射针4的长度方向所成的角度为大致直角的方式，使支承构件9向壳体2的前端部倾斜即可。在这种情况下，摄像部8可以将接近原本形状的状态下的注射针4捕捉到拍摄视场内，从而可以例如如图30所示地，将朝向肠组织突出的、接近原本长度的注射针4捕捉到图像中。由此，例如易于检测注射针4上附带的彩色标记，更加易于检测被检体内的生物体组织表面与注射针4的位置关系。对于这一点，上述实施方式3、4也同样。
另外，在本发明的实施方式1～3中，在注射针4上以规定的间隔附带有4个或6个显示穿刺深度的彩色标记，但本发明并不限定于此，在注射针4上形成多个显示穿刺深度的彩色标记即可。在这种情况下，多个彩色标记可以以规定的间隔形成于注射针4，也可以不空开间隔地连续形成。
并且，在本发明的实施方式1～3中，在注射针4上附带有着色为互不相同的颜色的多个彩色标记，但本发明并不限定于此，也可以在注射针4上以规定的间隔附带着色为易于区别于生物体组织表面的单一颜色的多个彩色标记。在这种情况下，控制部10例如可以基于使注射针4突出的直线运动驱动器5a的驱动，检测注射针4的突出量，基于从由摄像部8拍摄的图像的检测区域中检测到的彩色标记的数量和注射针4的突出量，判 断注射针4与生物体组织表面的位置关系。之后，控制部10基于该注射针4与生物体组织表面的位置关系来控制注射针4的穿刺深度即可。对于这一点，控制部23、33也同样。
另外，也可以替代在注射针4上附带多个彩色标记，而利用易于区别于生物体组织表面的单一颜色将注射针4自身着色。在这种情况下，控制部10可以例如基于直线运动驱动器5a的驱动来检测注射针4的突出量，并基于由摄像部8拍摄的图像来检测注射针4的形状，基于从该图像中检测到的形状和注射针4的突出量，判断注射针4与生物体组织表面的位置关系。之后，控制部10基于该注射针4与生物体组织表面的位置关系来控制注射针4的穿刺深度即可。对于这一点，控制部23、33也同样。
并且，在本发明的实施方式2、3中，与注射针4的穿刺角度θ相对应地控制注射针4的穿刺深度，但本发明并不限定于此，也可以进一步设置旋转驱动注射针4和突出机构5来调整注射针4的穿刺角度θ的角度调整机构。在这种情况下，例如也可以为，控制部23使注射针4距生物体组织表面的突出量大致恒定，通过控制穿刺角度θ，将注射针4的穿刺深度控制为目标深度。对于这一点，控制部33也同样。
另外，在本发明的实施方式4中，在着色药液的积液Q为在生物体组织表面上无扩散的情况下，判断为将注射针4的穿刺深度控制为目标深度，但本发明并不限定于此，也可以构成为，进一步设置洗去生物体组织表面上的积液Q的清洗机构，在检测到着色药液在生物体组织表面上扩散的情况下，相应地随时清洗该着色药液的积液。在这种情况下，控制部44在检测到隔着生物体组织表面较薄地出现的着色药液的情况下，判断为将注射针4的穿刺深度控制为目标深度，在未检测到自注射针4前 端流出的着色药液的情况下，判断为过度地刺入了注射针4(刺入深度过深)。控制部44在判断为注射针4的穿刺深度过深的情况下，使注射针4返回，将其穿刺深度控制为目标深度。
另外，这样的清洗机构包括例如内包有生理盐水等清洗液的排出球囊、和连通该排出球囊与阀7的管即可。在这种情况下，阀7根据控制部44的控制，交替地开闭驱动排出球囊3及清洗机构的排出球囊的各排出口即可。
工业实用性
如上所述，本发明的被检体内导入装置及药液注射方法可用于对被检体内的目标部位进行药液的注射处理，特别适合于可以调整穿刺被检体内的生物体组织时注射针的穿刺深度，可以对肠壁内的粘膜下层等较薄的生物体组织层内注射药液的被检体内导入装置及药液注射方法。