JP2005524134A - 環境条件を検知するための磁気音響センサーシステムおよびそれに関連する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記の目的、ならびに後記で述べられ明らかになるであろう目的によれば、本発明は、ブリスターパックなどの医薬パッケージングの中の環境条件を遠隔的に検知またはモニターし、それに関連する値を決定するためのシステムおよび方法に関する。本発明の1つの実施形態において、本発明は、パッケージング(例えばブリスター)の内部に配置するように構成されているセンサーアセンブリを含む。このアセンブリは、センサーを配置させるホルダー(またはハウジング)を備える。好ましくは、このホルダーは、パッケージングの内側の環境条件をホルダーの内部へと伝達するように構成されている実質的に微孔質の部分を有する。
さらなる特徴および利点は、添付の図面に示すような、以下の本発明の好ましい実施形態のさらに詳細な説明から明らかであろう。図中、同じような参照記号は、概して、図面全体を通して、同じ部分または要素をいう。
本発明を詳細に説明する前に、本発明が、特に例示されているシステムまたはプロセスパラメーターに限定されないことを理解すべきであり、したがって、それらは当然さまざまに変わり得るものである。また、本明細書中で用いられる専門用語は、本発明の特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、本発明の範囲をいかようにも限定しようとするものではないことも理解すべきである。
本明細書中で用いられる「磁気弾性要素」および「センサー要素」という用語は、磁気的な刺激に応答して磁気弾性共振周波数を示す材料を含む構成部分、要素、またはストリップ(あるいは、材料の一部を含む構成部分、要素またはストリップ)を意味し、それらを包含するものであり、限定するものではないが軟磁性材料および磁気歪材料と呼ばれる材料、特にはAllied Signal Corporationから入手可能なメトグラス(Metglas)(商標)という材料を含む。
まず、メトグラス(Metglass)(商標)2826を含み、長さが約5.5mmで、幅が約1.5mmで、厚みが約2μmである3つの磁気音響ストリップを準備した。次に、これらのストリップを、1,4-フェニル架橋ポリシルセスキオキサン(PBP)で被覆した。各ストリップの被覆方法および乾燥方法を表Iに示す。
Claims (78)
- 環境条件を検知するためのセンサーシステムであって、
300〜700kHzの範囲の共振周波数を有するセンサー要素であって、交流磁気パルスに応答して共振周波数シグナルを発生するように構成されており、かつ、少なくとも1つの環境条件に応答性の材料を含む、前記センサー要素;
前記交流磁気パルスを与えるように構成されている質問装置;
前記共振周波数シグナルを検出するように構成されている受信装置;ならびに
前記環境条件を反映する少なくとも1つの値を決定するように構成されている処理装置
を備える、
前記センサーシステム。 - 前記センサー要素が磁気弾性合金を含む、請求項1に記載のセンサーシステム。
- 前記磁気弾性合金が、鉄、コバルト、サマリウム、イットリウム、ガドリニウム、テルビウムおよびジスプロシウムからなる群から選択される材料を含む、請求項2に記載のセンサーシステム。
- 前記磁気弾性合金が、鉄ベースの非晶質金属ガラス合金を含む、請求項2に記載のセンサーシステム。
- 前記鉄ベースの非晶質金属ガラス合金が、メトグラス(Metglass)(商標)2826を含む、請求項4に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、約3〜5mmの範囲の長さと、約1〜2mmの範囲の幅と、約1〜100μmの範囲の厚みを有する、請求項1に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、約4mmの長さと、約1.5mmの幅と、約2μmの厚みを有する、請求項6に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、レーザーにより前記の長さと幅に作られる、請求項7に記載のセンサーシステム。
- 前記環境条件が温度を含む、請求項1に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、湿度感受性の材料で被覆されている、請求項1に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料が、第2の環境条件の変化に応答して質量変化を示す、請求項10に記載のセンサーシステム。
- 前記第2の環境条件が湿度を含む、請求項11に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料が金属酸化物を含む、請求項10に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料がポリマー材料を含む、請求項10に記載のセンサーシステム。
- 収容構造体の中の環境条件を検知するためのセンサーシステムであって、
第1の共振周波数を有するセンサー要素であって、第1の交流磁気パルスに応答して前記第1の共振周波数を発生するように構成されており、かつ、少なくとも1つの環境条件に応答性の材料を含む、前記センサー要素;
少なくとも前記第1の交流磁気パルスを前記センサー要素に与え、第2の交流磁気パルスを前記収容構造体に与えるように構成されている質問装置;ならびに
前記環境条件を反映する値を決定するためのシグナル処理手段であって、受信装置と処理装置を備え、前記受信装置は、前記第1の共振周波数に対応する少なくとも第1のセンサーシグナルと前記収容構造体からの基準シグナルとを受信するように構成されており、前記基準シグナルは前記第2の交流磁気パルスに応答して前記収容構造体より発生するものであり、前記第1のセンサーシグナルと基準シグナルとを前記処理装置に伝達する、前記シグナル処理手段
を備え、
前記処理装置は、前記第1のセンサーシグナルおよび前記基準シグナルを受信し、前記第1のセンサーシグナルから第1の共振周波数値を決定し、前記基準シグナルから基準シグナル値を決定し、前記第1の共振周波数値から前記基準シグナル値を除算することにより第2の共振周波数値を決定し、前記第2の共振周波数値を用いてフーリエ変換を実行して第3の共振周波数値を決定し、前記第3の共振周波数値から少なくとも1つの環境条件値を決定するように構成されている、
前記センサーシステム。 - 前記質問装置が、第1の複数の前記第1の交流磁気パルスを与え、前記センサー要素が、前記第1の交流磁気パルスに応答して複数の第1の共振周波数シグナルを発生する、請求項15に記載のセンサーシステム。
- 前記処理装置が、第4の共振周波数シグナルの各々に対する第4の共振周波数値を決定し、前記第4の共振周波数値について予め相関をとることにより第5の共振周波数値を決定するように構成されている、請求項16に記載のセンサーシステム。
- 前記処理装置が、さらに、前記第5の共振周波数値から前記基準シグナル値を除算することにより、前記第2の共振周波数値を決定するように構成されている、請求項17に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、300〜700kHzの範囲の共振周波数を有する、請求項15に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、500〜600kHzの範囲の共振周波数を有する、請求項19に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、磁気弾性合金を含む、請求項15に記載のセンサーシステム。
- 前記磁気弾性合金が、鉄、コバルト、サマリウム、イットリウム、ガドリニウム、テルビウムおよびジスプロシウムからなる群から選択される材料を含む、請求項21に記載のセンサーシステム。
- 前記磁気弾性合金が、鉄ベースの非晶質金属ガラス合金を含む、請求項21に記載のセンサーシステム。
- 前記鉄ベースの非晶質金属ガラス合金が、メトグラス(Metglass)(商標)2826を含む、請求項23に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、約3〜5mmの範囲の長さと、約1〜2mmの範囲の幅と、約1〜100μmの範囲の厚みを有する、請求項15に記載のセンサーシステム。
- 前記環境条件が温度を含む、請求項15に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、湿度感受性の材料で被覆されている、請求項15に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料が、第2の環境条件の変化に応答して質量変化を示す、請求項27に記載のセンサーシステム。
- 前記第2の環境条件が湿度を含む、請求項28に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料が金属酸化物を含む、請求項27に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料がポリマー材料を含む、請求項27に記載のセンサーシステム。
- 収容構造体の中の環境条件を検知するためのセンサーシステムであって、
第1の共振周波数を有するセンサー要素であって、第1の交流磁気パルスに応答して前記第1の共振周波数を発生するように構成されており、かつ、少なくとも1つの環境条件に応答性の材料を含む、前記センサー要素;
前記センサー要素を収容するように構成されているセンサーチャンバーを内部に備えているホルダーであって、前記環境条件が前記センサーチャンバーへ容易に出入りできるように構成されている実質的に微孔質の部分を備える、前記ホルダー;
少なくとも前記第1の交流磁気パルスを前記センサー要素に与え、第2の交流磁気パルスを前記収容構造体に与えるように構成されている質問装置;ならびに
前記環境条件を反映する値を決定するためのシグナル処理手段であって、受信装置と処理装置を備え、前記受信装置は、前記第1の共振周波数に対応する少なくとも第1のセンサーシグナルと前記収容構造体からの基準シグナルを受信するように構成されており、前記基準シグナルは前記第2の交流磁気パルスに応答して前記収容構造体より発生し、前記第1のセンサーシグナルと基準シグナルを前記処理装置に伝達する、前記シグナル処理手段
を備え、
前記処理装置は、前記第1のセンサーシグナルおよび前記基準シグナルを受信し、前記第1のセンサーシグナルから第1の共振周波数値を決定し、前記基準シグナルから基準シグナル値を決定し、前記第1の共振周波数値から前記基準シグナル値を除算することにより第2の共振周波数値を決定し、前記第2の共振周波数値を用いてフーリエ変換を実行して第3の共振周波数値を決定し、前記第3の共振周波数値から少なくとも1つの環境条件値を決定するように構成されている、
前記センサーシステム。 - 前記質問装置が、第1の複数の前記第1の交流磁気パルスを与え、前記センサー要素が、前記第1の交流磁気パルスに応答して複数の第1の共振周波数シグナルを発生する、請求項32に記載のセンサーシステム。
- 前記処理装置が、第4の共振周波数シグナルの各々に対する第4の共振周波数値を決定し、前記第4の共振周波数値について予め相関をとることにより第5の共振周波数値を決定するように構成されている、請求項33に記載のセンサーシステム。
- 前記処理装置が、さらに、前記第5の共振周波数値から前記基準シグナル値を除算することにより前記第2の共振周波数値を決定するように構成されている、請求項34に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、磁気弾性合金を含む、請求項32に記載のセンサーシステム。
- 前記磁気弾性合金が、鉄、コバルト、サマリウム、イットリウム、ガドリニウム、テルビウムおよびジスプロシウムからなる群から選択される材料を含む、請求項36に記載のセンサーシステム。
- 前記磁気弾性合金が、鉄ベースの非晶質金属ガラス合金を含む、請求項36に記載のセンサーシステム。
- 前記鉄ベースの非晶質金属ガラス合金が、メトグラス(Metglass)(商標)2826を含む、請求項38に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、約3〜5mmの範囲の長さと、約1〜2mmの範囲の幅と、約1〜100μmの範囲の厚みを有する、請求項32に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、約4mmの長さと、約1.5mmの幅と、約2μmの厚みを有する、請求項40に記載のセンサーシステム。
- 前記環境条件が温度を含む、請求項32に記載のセンサーシステム。
- 前記センサー要素が、湿度感受性の材料で被覆されている、請求項32に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料が、第2の環境条件の変化に応答して質量変化を示す、請求項43に記載のセンサーシステム。
- 前記第2の環境条件が湿度を含む、請求項44に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料が金属酸化物を含む、請求項43に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料がポリマー材料を含む、請求項43に記載のセンサーシステム。
- 前記湿度感受性の材料がポリシルセスキオキサンを含む、請求項47に記載のセンサーシステム。
- 前記ポリシルセスキオキサンが1,4-フェニル架橋ポリシルセスキオキサンを含む、請求項48に記載のセンサーシステム。
- 前記被覆の表面積が約450m2/gよりも大きい、請求項43に記載のセンサーシステム。
- 前記被覆の厚みが約0.1μm〜1mmの範囲である、請求項50に記載のセンサーシステム。
- 前記ホルダーが、ポリマー材料で構成されている、請求項32に記載のセンサーシステム。
- 前記微孔質の部分が、直径が5〜10μmの範囲にある複数の孔を有する、請求項32に記載のセンサーシステム。
- 前記微孔質の部分が、前記ホルダーに嵌合するように構成されている蓋を備える、請求項32に記載のセンサーシステム。
- 前記蓋が、直径が約5〜10μmの範囲にある複数の孔を有する、請求項54に記載のセンサーシステム。
- 前記の嵌合しているホルダーと蓋が、約1.6〜5.6mmの範囲の最大長、2〜8mmの範囲の最大幅、および約0.5〜2.4mmの範囲の最大高さを有する、請求項54に記載のセンサーシステム。
- 前記収容構造体が、医薬品パッケージングを含む、請求項32に記載のセンサーシステム。
- 医薬品パッケージングの中の環境条件を検知するためのパッケージングアセンブリであって、
少なくとも1つのポケットが形成されているベースシート;
ポケット部を備えた蓋シートであって、前記蓋シートを前記ベースシートに付着させると前記ポケット部が前記ポケットの近傍に配置される、前記蓋シート;ならびに
前記環境条件に応答性の材料を含み、かつ300〜700kHzの範囲の磁気弾性共振周波数を有するセンサー要素であって、交流磁気パルスに応答して、前記共振周波数で、少なくとも第1の音響シグナルを発生し、かつ、前記蓋シートの前記ポケット部に取り付けられている、前記センサー要素
を備える、前記パッケージングアセンブリ。 - 前記センサー要素が、第1および第2の端部を備えている、請求項58に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記センサー要素の前記第1の端部が、前記蓋シートのポケット部に取り付けられている、請求項59に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記センサー要素が、前記蓋シートのポケット部に係合するように構成されている支持部を備える、請求項58に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記センサー要素の前記第1の端部が、前記支持部に固定されて、前記センサー要素の前記第2の端部が片持ち式になっている、請求項61に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記交流磁気パルスを前記センサー要素に与えて、前記第1の音響シグナルを発生するように構成されている質問コイルを備える、請求項58に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記第1の音響シグナルを検出するように構成されている受信装置をさらに備える、請求項58に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記センサー要素が、磁気弾性合金を含む、請求項58に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記磁気弾性合金が、鉄、コバルト、サマリウム、イットリウム、ガドリニウム、テルビウムおよびジスプロシウムからなる群から選択される材料を含む、請求項65に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記磁気弾性合金が、鉄ベースの非晶質金属ガラス合金を含む、請求項65に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記鉄ベースの非晶質金属ガラス合金が、メトグラス(Metglass)(商標)2826を含む、請求項67に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記環境条件が温度を含む、請求項58に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記センサー要素が、湿度感受性の材料で被覆されている、請求項58に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記湿度感受性の材料が、第2の環境条件の変化に応答して質量変化を示す、請求項70に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記第2の環境条件が湿度を含む、請求項71に記載のパッケージングアセンブリ。
- 前記湿度感受性の材料が1,4-フェニル架橋ポリシルセスキオキサンを含む、請求項70に記載のパッケージングアセンブリ。
- さらに、少なくとも前記第1の音響シグナルを受信して保存するように構成されている記憶装置、前記第1の音響シグナルを用いて少なくとも第1の環境条件値を決定するための処理装置、ならびに表示装置を備える、請求項58に記載のパッケージングアセンブリ。
- 収容構造体の中の環境条件を検知するための方法であって、
収容構造体を提供するステップ;
センサーシステムを提供するステップであって、前記センサーシステムがセンサー要素、質問装置、受信装置、および処理装置を備え、前記センサー要素が少なくとも1つの環境条件に応答性でありかつ第1の共振周波数を有する、前記ステップ;
少なくとも第1の交流磁気パルスを前記収容構造体に与えるステップであって、前記収容構造体が前記第1の交流磁気パルスに応答して基準シグナルを発生する、前記ステップ;
少なくとも第2の交流磁気パルスを前記センサー要素に与えるステップであって、前記センサー要素が前記第2の交流磁気パルスに応答して第1の共振周波数シグナルを発生する、前記ステップ;
前記基準シグナルと前記第1の共振周波数シグナルを検出するステップ;
前記第1の共振周波数シグナルから第1の共振周波数値を決定し、前記基準シグナルから基準シグナル値を決定するステップ;
前記第1の共振周波数値から前記基準シグナル値を除算することにより、第2の共振周波数値を決定するステップ;
前記第2の共振周波数値を用いてフーリエ変換を実行することにより第3の共振周波数値を決定するステップ;ならびに
前記第3の共振周波数値から少なくとも1つの環境条件値を決定するステップ
を含む、前記方法。 - 前記収容構造体が、医薬品パッケージングを含む、請求項75に記載の方法。
- 収容構造体の中の環境条件を検知するための方法であって、
収容構造体を用意するステップ;
センサーシステムを用意するステップであって、前記センサーシステムがセンサー要素、質問装置、受信装置、および処理装置を備え、前記センサー要素が少なくとも1つの環境条件に応答性でありかつ第1の共振周波数を有する、前記ステップ;
少なくとも第1の交流磁気パルスを前記収容構造体に与えるステップであって、前記収容構造体が前記第1の交流磁気パルスに応答して基準シグナルを発生する、前記ステップ;
複数の第2の交流磁気パルスを前記センサー要素に与えるステップであって、前記センサー要素が前記第2の交流磁気パルスに応答して複数の第1の共振周波数シグナルを発生する、前記ステップ;
前記基準シグナルから基準シグナル値を決定するステップ;
前記第1の共振周波数シグナルの各々に対する第1の共振周波数値を決定するステップ;
前記第1の共振周波数値について予め相関をとることにより、第2の共振周波数値を決定するステップ;
前記第2の共振周波数値から前記基準シグナル値を除算することにより、第3の共振周波数値を決定するステップ;
前記第3の共振周波数値を用いてフーリエ変換を実行することにより第4の共振周波数値を決定するステップ;ならびに
前記第4の共振周波数値から少なくとも1つの環境条件値を決定するステップ
を含む、前記方法。 - 前記収容構造体が、医薬品パッケージングを含む、請求項77に記載の方法。
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