JP2009535103A - 磁界センサを使用した経口薬剤のコンプライアンス監視 - Google Patents

Abstract

（ａ）人物の胃腸管内に一服の薬物を摂取する段階であって、一服の薬物は、製剤及び永久磁石を有する、段階と、（ｂ）段階（ａ）の摂取の結果として、互いに離隔し、且つ、胃腸管に隣接して配置された少なくとも２つの磁界センサにおける永久磁石の通過を検出する段階と、（ｃ）段階（ｂ）の検出によって薬物療法のコンプライアンスを計測する段階と、により、薬物療法のコンプライアンスを計測する方法である。更には、製剤及び永久磁石を有する一服の薬物の摂取を検出することによって薬物療法のコンプライアンスを計測するのに有用な装置であって、本装置は、ネックレス上に互いに離隔して配置された少なくとも２つの磁界センサを含み、それぞれの磁界センサは、磁界センサから信号を受信して磁界センサの間における永久磁石の通過を判定するべくマイクロプロセッサとの電子的通信状態にある。
【選択図】図１

Description

本出願は、２００６年４月２５日付けで出願された米国仮特許出願第６０／７９４，６３８号の利益を主張するものである。本発明は、経口薬剤のコンプライアンス監視に関するものであり、更に詳しくは、磁界センサを使用した製剤の摂取を検出する手段に関するものである。

医師によって処方された薬物療法に対する患者のノンコンプライアンスは、結果的に、医療コストの増大、合併症率の増大、並びに、薬剤の浪費をもたらす。ノンコンプライアンスとは、処方された服用量を、処方された時点において摂取することに失敗することを意味しており、これは、結果的に、投薬不足又は投薬過剰をもたらす。５７件のノンコンプライアンス研究の調査において、ノンコンプライアンスは、投薬、患者母集団の特性、供給対象の薬剤、又は研究方法とは無関係に、すべての母集団の中の１５％から最大で９５％の割合を占めていた（Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇ Ｒ Ｎ： Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ ｐａｔｉｅｎｔ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｍｅｄｉｃａｔｉｏｎ ｄｏｓｉｎｇ： Ａ ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｖｉｅｗ、Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ、６（５）：５９２〜５９９頁、１９８４年）。

臨床薬剤の段階においては、コンプライアンスを正確に計測することは、臨床研究の統計的信頼性の改善、臨床研究の早期の完成、及びノンコンプライアンスの程度の関数としてのノンコンプライアンスの影響の判定などの利益に結び付く可能性がある。治療の段階においては、コンプライアンスを正確に計測することは、コンプライアンス不足に関係した薬剤耐性感染症を引き起こす可能性に関する患者への警告、及び過剰な服用に関係した薬剤の副作用の識別、などのいくつかの重要な利益を具備している。

訓練を受けた要員による直接的な観察による薬剤コンプライアンスの確認は、効果的ではあるが、大部分の状況においては、非現実的である。血液又は尿の分析による薬剤コンプライアンスの確認も、大部分の状況においては、非現実的である。摂取した薬剤成分を皮膚を通じて検出する患者の皮膚に装着された経皮的検出装置も開発済みであり、このような装置は、健康管理施設などの外部サイトにある遠隔受信機に信号を送信可能であり、これに関しては米国特許第６，６６３，８４６号及び米国特許出願公開第２００５／００３１５３６号を参照されたい。患者の呼気中の摂取した薬剤成分を検出する電子センサシステムが開発済みであり、これに関しては米国特許出願公開第２００４／００８１５８７号を参照されたい。ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグが薬剤ピルに内蔵済みであり、それぞれのタグは、対応する高周波「読取機」によって問い合わせられた際に、タグから放射されるユニークなコードにより、投薬のタイプ、その服用量、及びそのロット番号を識別する能力を有しており、これに関しては米国特許第６，３６６，２０６号を参照されたい。米国特許第６，３６６，２０６号のＲＦＩＤは、湿度又はｐＨの変化を検出し、ピルが溶解してＲＦＩＤタグを胃腸系の環境に露出させたかどうかを判定するバイオセンサを内蔵可能である。米国特許第６，３６６，２０６号の技術は、非常に専門的な球状のＲＦＩＤ半導体を必要としており、且つ、湿度又はｐＨの変化を検出し、ピルが溶解してＲＦＩＤタグを胃腸系の環境に露出させたかどうかを判定するセンサを半導体が含むことをも必要としている。更に一般的には、ＲＦＩＤタグは、投薬ピル又はカプセルに内蔵するには、相対的に高価である。更には、ＲＦＩＤタグが「能動的」なＲＦＩＤタグ（即ち、通常は電池である電源を内蔵するＲＦＩＤタグ）である場合には、更なる安全性及び規制上の要件が存在することになろう。

米国特許第５，０７９，００６号は、選択された薬理学的活性を有する物質に加えて、患者に対する投与の後に、監視装置によって選択的に検出可能である信号が生成され、これにより、患者によって調合剤が摂取されたかどうかに関する情報を提供すると共に／又は、患者の胃腸管の領域内における調合剤又は磁性材料の検出を円滑に実行するように、電子監視装置の外部において作用する磁界に反応する能力を有する少なくとも１つの磁性材料を含む経口又は肛門投与調合剤の使用法について記述している。米国特許出願公開第２００４／００５９２０４号は、磁性部材を具備した薬剤カプセルを開示しており、この場合に、磁性部材は、非身体的な場所からのカプセルの操作を許容している。米国特許第６，３７４，６７０号は、患者によって飲み込まれた摂取可能な磁石を使用して消化管の運動性を監視し、外部コンパスによる直線及び回転運動の検出を許容する方法及び装置について記述している。又、米国特許第６，４４０，０６９号は、当技術分野における進歩を示している。従来技術における進歩にも拘わらず、経口薬剤コンプライアンスの監視のための改善された方法に対するニーズが依然として存在している。

本発明は、前述の問題点に対する解決策である。更に詳しくは、本発明は、薬物療法のコンプライアンスを計測する方法であり、本方法は、（ａ）一服の薬物を人間の胃腸管内に摂取する段階であって、一服の薬物は、製剤及び永久磁石を有する、段階と、（ｂ）段階（ａ）の摂取の結果として、互いに離隔し、且つ、胃腸管と隣接して配置された少なくとも２つの磁界センサにおける永久磁石の通過を検出する段階と、（ｃ）段階（ｂ）の検出により、薬物療法のコンプライアンスを計測する段階と、を有している。

別の実施例においては、本発明は、製剤及び永久磁石を有する一服の薬物の摂取を検出することにより、薬物療法のコンプライアンスを計測するのに有用な装置であり、本装置は、ネックレス上に互いに離隔して配置された２つの磁界センサを有しており、それぞれの磁界センサは、磁界センサからの信号を受信して磁界センサ間における永久磁石の通過を判定するべくマイクロプロセッサとの電子的通信状態にある。

本発明は、臨床試験データ分析用であって、医師及び彼らの患者が、いつ及びどの一服において薬物が患者によって摂取されたのかの客観的な計測を得るための方法を提供する。本発明において使用される服薬装置は、相対的に廉価であり、本質的に無線であり、電力を必要としない永久磁石を有し、サイズを小型にし、そして、その使用を安全にすることが可能であり、且つ、無制限の保管寿命を具備した永久磁石を有する。本発明の方法は、正確であって、信頼性が高く、且つ、安定した検出を提供し、非侵襲的であり、高感度であり、便利であり、且つ、欺くのが困難である。更に詳しくは、本発明は、薬物療法のコンプライアンスを計測する方法であって、（ａ）一服の薬物を人間の胃腸管内に摂取する段階であって、一服の薬物は、製剤及び永久磁石を有する、段階と、（ｂ）段階（ａ）の摂取の結果として、互いに離隔し、且つ、胃腸管に隣接して配置された少なくとも２つの磁界センサにおける永久磁石の通過を検出する段階と、（ｃ）段階（ｂ）の検出により、薬物療法のコンプライアンスを計測する段階と、を有している。好ましくは、段階（ｂ）は、段階（ｃ）において使用されるべく保存される時間及び日付がスタンプされたデータポイントの生成を含んでいる。好ましくは、時間及び日付がスタンプされたデータポイントは、デジタルの形態において、例えば、限定を伴うことなしに、パーソナルデータアシスタント装置又はパーソナルコンピュータ内に保存される。本発明におけるパーソナルデータアシスタント装置の使用は、軽量であり、薬物を摂取するように患者を督促するべくプログラム可能であり、保存されたデータポイントを、例えば、限定を伴うことなしに、有線又は無線通信を介してデジタルコンピュータに容易に転送可能である、低コストで広範に利用可能な技術を提供する。別の実施例においては、本発明は、製剤及び永久磁石を有する一服の薬物の摂取を検出することによって、薬物療法のコンプライアンスを計測するのに有用な装置であり、本装置は、ネックレス上に互いに離隔して配置された少なくとも２つの磁界センサを有しており、それぞれの磁界センサは、磁界センサから信号を受信して磁界センサ間における永久磁石の通過を判定するべく、マイクロプロセッサと電子的通信状態にある。好ましくは、本装置は、ネックレスに内蔵された互いに離隔して配置された３つの磁界センサを有している。最も好ましくは、このような３つの磁界センサは、互いに略等距離に配置される。装置は、マイクロプロセッサとの電子的な通信状態にある高周波送信機によって伝送された、時間及び日付がスタンプされたデータポイントを受信するべく構成された、デジタルパーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）を更に有することができる。

まず、図１を参照すれば、本発明による薬物又は薬剤の一服１０が示されており、これは、上部ゼラチンカプセル部分１１と、製剤１３を収容する下部ゼラチンカプセル部分１２と、円板形状の希土類永久磁石１４と、から構成されている。当然のことながら、本発明の薬剤の一服は、限定を伴うことなしに、ピルやタブレットなどの任意の形態におけるものであってよい。磁石１４は、好ましくは、磁石１４が胃腸管の流体に露出しないように、シリコーンポリマー（又は、その他の適切なコーティング）によってコーティングされている。ＲａｄｉｏＳｈａｃｋ社の部品番号６４−１８９５の永久磁石などの任意の好適な永久磁石を使用可能である。

次に図２を参照すれば、本発明による一服の薬物と共に内蔵するための本発明の好適な一実施例による、コーティングの表面が楕円形状を具備した相対的に厚いコーティングによってコーティングされた、永久磁石の完全な状態の側面図である。

次に図３を参照すれば、パッチ２１又はネックレス２２に内蔵された磁界センサ２０を着用した患者２３の、部分的に完全な状態の、そして、部分的に切り取られた状態の図が示されている。磁界センサに基づいた無線薬剤コンプライアンス監視（Ｄｒｕｇ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ：ＤＣＭ）システムは、好ましくは、磁気トレーサ２４、検出装置（即ち、センサ２０）、及びデジタルパーソナルデータアシスタント（ＰＤＡ）２５などのデータ供給装置という、３つの主要なコンポーネントから構成されている。

トレーサは、好ましくは、シリコーン又はその他のポリマーに基づいた生体適合性を有する材料によってコーティングされた小さな円板形状の永久磁石である。トレーサは、組織を貫通する磁界を生成し、且つ、食道を通過することに伴う一服の薬物の動きに関する必要な情報を検出器に提供する。

検出装置は、好ましくは、異なる方向において首の周りに配置される着用可能な高分解能の磁界センサアレイである。このようなアレイは、トレーサが食道を通過する際にその向きとは無関係にトレーサを検出可能である。センサは、好ましくは、電源（電池）、低電力マイクロコントローラ（即ち、マイクロプロセッサ）、及びＲＦ無線トランシーバを含む制御ユニットを伴っている。マイクロプロセッサ上において稼働する信号処理ルーチンは、複数のセンサ出力を継続的に観察することにより、「服薬イベント（ｄｏｓｅ ｉｎｇｅｓｔｉｏｎ ｅｖｅｎｔ）」を検出し、次いで、イベントの発生を無線でデータ供給装置に伝送する。

又、好ましくは、利用可能なポータブル演算技術（ＰＤＡ）を活用しているデータ供給装置は、着用可能であり、且つ、検出器トランシーバに対してチューニングされた専用のＲＦトランシーバを装備している。「服薬イベント」の受信の際に、データ供給装置は、アクノリッジ（ＡＣＫ）を検出器に送信し、且つ、イベントに時間／日付をスタンプする。すべての受信したイベントは、例えば、医師による後の検索のために、ＰＤＡメモリ内に保存される。

磁気ＤＣＭシステムは、非侵襲的であり、本質的に無線であり、すべての種類の組織に対してトランスペアレントであり、且つ、安全である。着用可能な監視ネックレス及びＰＤＡは、患者の身体に対する化学的な影響を有しておらず、且つ、ほとんど目立たないように製造可能である。磁気トレーサは、好ましくは、生体適合性を有する材料によってコーティングされる。胃腸管内にいくつかの強力な磁石が存在することによって、結果的に閉塞をもたらす可能性がある。この結果、磁界センサは、小さな相対的に弱い磁石から結果的に得られる磁界の変化を検出するべく、十分な感度を有する必要がある。これらの変化は、地磁界に似ており、ＤＣＭ信号処理アルゴリズムは、２つの磁界を弁別できる必要がある。従って、異なる方向において複数のセンサを使用する必要がある。複数のセンサの組み合わせによれば、意図的な又は偶発的なエラーを除去するべく、食道を通じた、本発明による一服の薬物の通過の結果得られる磁界変動のパターンは、例えば、電磁干渉又はネックレスの外部における一服の通過の結果として得られるその他のパターンからも弁別可能となる。又、一緒に消費された複数の薬剤を検出及び監視するべく、特定の磁性強度を有する複数の特定の磁石に対する、システムの感度を向上させることも可能である。

検出器ネックレスの電力消費量は、好ましくは、小さな電池が、長期間にわたって、好ましくは、一回の医師の訪問から次の訪問まで、持続するように、十分に小さなものである必要がある。無線トランシーバは、検出器上において最も電力を消費するブロックである。但し、「服薬イベント」は、恐らくは、一日当たりに数回トリガされるのみであるため、本システムは、服薬イベントを伝送するのに必要な相対的に短い時間を除いて、非常に低電力の監視モードにおいて動作する。更には、電力管理ブロックは、好ましくは、磁界センサをスキャンし、且つ、それらの中の１つのもののみを一度にターンオンし、この結果、更なる電力の節減を実現している。

永久磁石は、トレーサとして機能する。それぞれのトレーサは、ＧＩ管を通過するのに、平均で約２４時間を所要する。従って、一日に一回以上摂取する必要がある薬物の場合には、複数の磁石が同時にＧＩ管内に存在することになる可能性がある。複数の磁石がＧＩ管の異なる屈曲部において一緒に動けなくなった場合には、ＧＩ管閉塞などの深刻な状態が恐らくは発生可能であろう。従って、磁気トレーサの強度は、このような事故を防止するべく十分に小さくする必要がある。別の重要なファクタは、特に２つの極の周りにおけるそれぞれの磁石の周りの好ましいポリマーコーティングの厚さであり、これは、２つの隣接する磁石が特定の距離よりも接近することを排除することになる。図２は、特に、磁石１６の極の周りにおいて相対的に厚いコーティング１７を具備した永久磁石１６を示している。好都合なことに、磁石が互いに作用する力は、それらの距離に伴って急速に減衰する。更には、磁気トレーサの磁界は、好ましくは、時間及び温度にわたって安定したものである必要がある。

好適なトレーサは、ＲａｄｉｏＳｈａｃｋ社の円筒形希土類永久磁石（カタログ番号６４−１８９５）、或いは、更に好ましくは、Ｍａｇｎｅｔｉｘ社によって製造される同一サイズの更に弱い磁石である。

性能、電力消費量、及びサイズは、本発明のシステムにおける３つの重要なパラメータである。例えば、ピル、タブレット、又はカプセル内に埋め込まれた小さな永久磁石によって生成された、相対的に弱い磁界を検出するべく、高分解能の磁界センサが好ましい。ピル、タブレット、又はカプセルが食道を通過するには、恐らく１〜３秒を所要し、これは、トレーサが検出器装置の近傍にある唯一の時間である。従って、サンプリング周波数は、信号処理ルーチンが「服薬イベント」の効果的な検出を得るために十分なサンプルを提供するべく十分に高くなければならない。一方、高いサンプリングレートは、高速のハードウェア及び大きな電力消費量を必要とする。又、磁界センサの遅延と分解能の間には、直接的な関係が存在しており、即ち、高分解能サンプルは、長時間の処理を必要とする。従って、好ましくは、検出器装置の感度、速度、及び電力消費量の間には、バランスが存在する必要がある。

市販されている最も人気のある磁界センサは、ホール効果、磁気−抵抗型、及び磁気−誘導型センサである。本発明においては、磁気−誘導型センサが好ましい。本発明において使用するための好適なセンサは、ＰＮＩ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社（米国カリフォルニア州）から入手可能なＭｉｃｒｏｍａｇ２センサモジュールである。Ｍｉｃｒｏｍａｇ２は、ＰＮＩ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社によって製造された統合型２軸磁界検知モジュールであり、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）バスを有する温度及び雑音安定化発振器／カウンタ回路を内蔵している。ＳＰＩインターフェイスに対応したマイクロプロセッサは、Ｍｉｃｒｏｍａｇ２の計測パラメータ及びその結果得られる計測データへの容易なアクセスを許容する。

図４及び図５は、ネックレスを形成し、且つ、ユーザーの首４１の周りの磁界変動をキャプチャするべく、フラットリボンケーブル３０上に取り付けられた３つのこのようなＭｉｃｒｏｍａｇ２磁気−誘導型センサモジュール３１を内蔵したネックレスを示している。図４は、食道４２及び脊椎４３を更に示している。センサモジュール３１は、モジュールと制御ユニット３２の間の共通バスを形成するフラットケーブル３０上に均等に離隔している。制御ユニット３２は、好ましくは、図５に示されているものよりも格段に小さく製造され、且つ、場合によっては、その外観を改善するべく、宝石類によって装飾することも可能である。それぞれのセンサモジュールは、１５０μＧａｕｓｓの最高分解能を有し、垂直（Ｚ）及び水平（Ｘ）という２つの方向における磁気強度を計測する２つの垂直の低電力磁気−誘導型センサを含んでいる。ネックレスが、首の周りにおいて完全な円を形成する場合には、水平センサ軸は、等辺三角形をなし、垂直センサ軸は、トレーサの経路と平行になる。トレーサが首のエリアを通過するには、恐らく、１〜３秒を所要するため、１０Ｈｚのスキャンレートは、摂取イベントを検出するのに十分であると思われる。

低電力のＡｔｍｅｇａ ３２Lマイクロプロセッサ（米国のＡｔｍｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手可能である）は、ＳＰＩ（Ｓｉｒｉａｌ Ｐｏｒｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して、３つのＭｉｃｒｏｍａｇ２センサのデジタル出力を読み取る。すべての計測結果は、マイクロプロセッサ内において処理され、且つ、摂取イベントを生成するべく使用される。又、マイクロプロセッサは、ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ−Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ−Ｍｅｄｉｃａｌ）帯域内の２．４〜２．５ＧＨｚにおいて稼働する、市販のＲＦトランシーバ（米国のＬＡＩＰＡＣ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社のＴＲＦ−２．４Ｇ）を制御している。トランシーバ３４は、まず、摂取イベントをデータ供給装置の受信機３５に伝送するための送信機として構成され、次いで、アクノリッジ（「ＡＣＫ」）信号を受信するための受信モードに切り換わる。「データ供給装置」は、受信機３５及びＰＤＡ（図示されてはいない）から構成されている。好ましくは、受信機３５は、ＰＤＡと組み合わせられる。ＡＣＫがない場合には、マイクロプロセッサは、好ましくは、イベントの伝送を更に４回にわたって反復し、なんの応答も受信しない場合には、赤色ＬＥＤ３６をターンオンすることにより、ユーザーに通知する。制御ユニット３２は、３．３Ｖ電池３７によって電源供給されている。

ＲＦトランシーバ３８（米国のＬＡＩＰＡＣ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社のＴＲＦ−２．４Ｇ）は、検出装置３２によって伝送されたイベント検出メッセージをキャプチャするべくデータ供給装置上の受信機３５として構成される。図示の構成においては、受信機３５は、イベントをＲＳ−２３２ポート３９を通じて、ケーブル４０を介してＰＣ又はＰＤＡに伝達する。ＰＣ又はＰＤＡは、ＬａｂＶＩＥＷ環境内においてＤＣＭグラフィカルユーザーインターフェイス（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＧＵＩ）を稼働させている。次いで、データ供給装置は、ＡＣＫメッセージを送信することにより、イベントの受信を確認する。ＬＡＩＰＡＣ ２．４Ｇの伝送距離は、最大で２００ｍであり、これは、ユーザーが、例えば、その人物の自宅の周りの便利な場所に、例えば、ＰＤＡを配置することを許容する。

好適なＤＣＭシステム内のソフトウェアは、図６に示されているように、ネックレス検出器上の制御ユニット用のマイクロコントローラコード、ＰＣ／ＰＤＡトランシーバボード上のマイクロコントローラコード、及びＰＣ／ＰＤＡ上において稼働するＬａｂＶＩＥＷコードという３つの部分に分割される。

次に、ネックレス検出器の制御ユニット用の検出アルゴリズム、データフロー用の無線ハンドシェイクプロトコル、及びＰＣ／ＰＤＡ上において稼働するＬａｂＶＩＥＷ ＧＵＩについて説明する。

マイクロコントローラは、ＰＣとの関係において限られた計算及びデータ処理能力を具備している。従って、マイクロコントローラ上において稼働するアルゴリズムは、好ましくは、単純で小さいが、効率的な計算を提供する。好適な実施例においては、本発明者らは、精度に対するニーズと演算の複雑性を制御するニーズの間の最適条件を提供するべく、図８および図８−１に概略的に示されている効率的な複数の閾値に基づいたアルゴリズムを実装した。

アルゴリズムの全体的な要点は、センサ（例えば、図７に示されている）の個々の出力及びこれらの組み合わせを観察し、これらを異なる閾値と比較するというものである。これらの閾値は、トレーサとして使用される磁石のタイプ及び強度に依存しており、且つ、較正実験によって予め設定可能である。すべての閾値要件が満足された際にのみ、本システムは、患者がピル又はこれに類似したものを摂取したと結論付け、且つ、「服薬イベント」を生成することになる。さもなければ、その事例は、アルゴリズムによって拒絶されることになる。

閾値は、好ましくは、センサの平均出力との関係において設定され、且つ、トレーサが検出器の内部を、但し、センサに過剰に近接した状態においてではなく、通過した際に、単一又は複数のセンサに許容された最大及び最小振幅値（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｖａｌｕｅ：ＡＶ）を示している。ネックレスには、特定の水平位置が規定されていないため、即ち、ネックレスは、首の周りを回転可能であるため、すべてのセンサモジュールは、同一であると見なされ、且つ、ネックレス上に均等に分布している。従って、すべての水平（Ｘ）及びすべての垂直（Ｚ）センサの閾値は、同一であると仮定される。

［個々のセンサの閾値］
トレーサ磁石は、真の服薬イベントにおいては、センサに接触するべく移動することはできないため、磁石が食道を通過する際には、磁石の向きとは無関係に、それぞれのセンサごとに最大ＡＶが存在する。従って、個々のセンサの上限閾値は、磁石が、食道内においてセンサに最も近接し、且つ、センサの計測軸と平行である際の最大許容可能応答を示すべくセットアップされる。いずれかのセンサがこのような閾値を超過した場合には、磁石は、ネックレスの外部にあると見なされる。磁石がセンサに対向しており、且つ、磁束がセンサ軸に垂直である際には、センサは、ゼロ出力を付与可能であるため、個々のセンサの最小閾値は存在しない。

［異なるモジュール上の同一の向きを有する複数のセンサの閾値］
異なるモジュールの相対的な位置及び向きは、ほとんど固定されているため、すべてのＸ（又は、Ｚ）センサの出力は相関している。一方、磁石は、真の服薬イベントにおいてネックレスの内部を通過する際には、同時に２つ又は３つのセンサ（同一方向であるが、異なるモジュール内）に極めて近づくことも、又はこれから遠ざかることもできない。従って、マルチセンサの同時出力には、最大及び最小値が存在する。これらの最大及び最小値が、同一タイプ（Ｘ又はＺ）の２つのセンサごとの又はすべての３つのセンサの上限又は下限閾値として設定される。これらの閾値は、トレーサがネックレスの内部を通過する際にトレーサの位置及び向きを調節することにより、計測可能であり、且つ、これらを使用し、システムの正常動作の際にトレーサを検出可能である。

［同一モジュール上の異なる向きを有するデュアルセンサの閾値］
同一モジュール上のＸ及びＺセンサの出力は、これらの一定の相対的な位置に起因して相関する。両方のセンサの最大ＡＶは、磁石が真の服薬イベントにおいてネックレスの内部から通過する際に、同時に非常に小さくなることはできない。従って、すべてのモジュールによって生成された同時出力信号について、下限閾値が定義される。同一モジュール上のＸ及びＺセンサが両方ともこの下限閾値レベルを下回っている場合には、磁石は、ネックレスの外部にあると見なされる。

［追加の閾値］
相対的な振幅閾値は、正しい位置にない又は予想強度を具備していない永久磁石の影響を拒絶可能である。しかしながら、これらは、患者が動くか又は回転した際に地磁界の結果として生じる信号変動を十分に拒絶することができない。従って、好ましくは、微分係数値（Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ Ｖａｌｕｅ）に基づいた信号処理アルゴリズム内において、追加の制約を用いる。

ネックレスを通過する正常な磁石と患者の回転の間の微分係数波形を比較することにより、２つの有意な差が観察される。第１に、患者が３６０度回転した際には、ｄＸ／ｄｔ（又は、ｄＺ／ｄｔ）の最大値は、すべてのモジュール間において、ほとんど同一である。しかしながら、これらの最大値は、トレーサ磁石によって生成された磁界が相対的に弱い場合に、磁石が食道の内部を通過した際には、通常、互いに非常に異なっている。このような弱い磁界では、地磁界がすべてのセンサに影響を付与可能な状態において、磁石に最も近いセンサのみがその応答において十分な変化を付与できるためである。第２に、微分係数波形の最大及び最小値の間の時間（ＡＴ）も、異なっている（回転波形におけるこのような時間は、磁石が検出器を通過する際の場合におけるものよりも格段に大きい）。又、これは、トレーサ磁石が首のプレーンを通過すると即座にセンサ出力の極性が変化することからも、説明可能であるが、このような変化は、相対的に高速で発生する。

明らかに、微分係数波形の大きさとその２つの極値の間の距離は、いずれも、患者の回転速度に依存している。従って、両方の値の組み合わせは、患者が回転した際の地磁界の影響を除去するための相対的に良好な基準を提供可能である。アルゴリズムのこの部分は、次のように記述可能である。

［ＡＴ閾値］
ＡＴは、センサ出力の正及び負のピークの間の時間インターバルである。これらのピークは、通常、磁石がセンサプレーンを通過する時点の周辺において発生し、且つ、磁界がその極性を変化させる速度を表している。摂取による検出器における磁石の通過からのＡＴは、患者の通常の回転からのＡＴよりも格段に小さい。従って、ＡＴに上限を設定することにより、大部分の回転を除去可能である。

［｜ｄＶ／ｄｔ｜振幅の閾値］
この閾値は、小さなＡＴを有する高速回転を拒絶するための補強基準として機能する。地磁界は、同様に、すべてのセンサに影響を付与するため、高速回転の場合には、同一タイプのすべてのセンサの｜ｄＶ／ｄｔ｜応答が大きくなり、且つ、特定の閾値を上回ることになる。対照的に、真の服薬イベントにおいては、少なくとも１つのセンサ出力が、閾値未満の｜ｄＶ／ｄｔ｜を具備することになる。これらの追加閾値により、大きな｜ｄＶ／ｄｔ｜値を有する高速回転又は大きなＡＴ値を有する低速回転のケースを拒絶可能である。

無線ハンドシェークプロトコルは、好ましくは、「服薬イベント」フラグが好ましくは転送され、且つ、データフローが最小エラーレートにおいて実現されることを確実にするべく使用される。無線通信は、正常モードとプログラムモードという２つのモードを具備している。

正常モードにおいては、検出器側のトランシーバ１は、「服薬イベント」が検出された際に通知フラグとして「０ｘＡＡＡＡ」を送信し、ＰＣ／ＰＤＡデータ供給側のトランシーバ２は、「０ｘＣＣＣＣ」で返答する。トランシーバ１は、規定された期間内に正しい応答を受信しない場合には、フラグを再度送信することになる。さもなければ、コードは、それらの正常動作を継続する。トランシーバ１が依然として正しい応答を受信しない場合には、トランシーバ１は、接続の消失について患者に警告するべく赤色ライトがターンオンされる前に、更に４回にわたって送信及び聴取を継続することになる。この場合には、ネックレスは、検出を継続可能であるが、ＰＣ／ＰＤＡは、検出通知フラグを受信できなくなるであろう。従って、時間及び服薬情報は、接続が再開される時点まで、記録されなくなる。

プログラムモードにおいては、システムは、スタートアップのたびに、その既定の閾値パラメータによって稼働している。資格を有するユーザーがＬａｂＶＩＥＷ ＧＵＩプログラム内においてパラメータ設定を終了し、且つ、「ＳＥＴ！！」ボタンを押下すると即座に、ＰＣ／ＰＤＡは、プログラムバイトパッケージ（０ｘ５５＋パラメータ）をトランシーバ２に送信することになる。この結果、トランシーバ２は、プログラムモードに切り換わり、且つ、プログラミングを開始するべく、トランシーバ１からの「服薬イベント」の通知フラグを待つ。センサの分解能、サンプリングレート、及び閾値を含む動作パラメータは、トランシーバ１によって受信可能であり、且つ、イベントが発生して２つのトランシーバの間の無線通信をトリガした際に、そのメモリ内において更新可能である。プログラミングが完了した際に、ネックレスは、新しいパラメータの組に基づいてイベント検出アルゴリズムを開始し、トランシーバ２は、その正常動作モードに切り換わって「服薬イベント」通知フラグを聴取する。

［グラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）］
ＲＳ−２３２を通じてトランシーバから「摂取イベント」を受信した後に、ＧＵＩは、イベントに時間及び日付をスタンプし、それをスプレッドシートファイルに保存する。又、ＧＵＩは、１０個の最新イベントを表示する。好ましくは、信号処理アルゴリズム内において使用されるすべての閾値パラメータは、ＧＵＩ画面を通じて調節及び較正可能であり、且つ、検出装置上において無線で更新可能である。但し、ＧＵＩのこの部分には、最も好適な実施例においては、医師又は専門の介護者のみがアクセス可能となる。又、ＧＵＩの更なるバージョンは、自身の薬物を摂取するように患者に督促するべく、医師によってプログラムされるスケジュールエントリポイントをも包含可能であろう。患者が服薬し損なった場合には、彼又は彼女は、明滅するＬＥＤ又はネックレスからの可聴警報により、ＤＣＭシステムから通知されることになる。

［例１］
図５との関係において前述したシステムが、定期的に８時間ごとに図１の薬物の摂取を必要とする１ヶ月の試験療法において患者によって使用された。更には、患者は、薬物の摂取の時間及び日付を示す正確な手作業による記録を実行した。本発明を使用して記録された摂取イベントデータと手作業による記録の比較では、本発明対正しい摂取イベントに対して９４．４％を示した。

［例２］
図５との関係において前述したシステムが、図５に示されたネックレス近傍の様々な場所、但し、その外部において、１００回にわたって図１に示されたカプセルを通過させることによって、試験された。本発明を使用して記録されたデータは、６％の誤った摂取イベント検出率を示した。

［結論］
以上、その好適な実施例により、本発明について説明したが、本発明は、本開示の精神及び範囲内において変更可能である。従って、本出願は、本明細書に開示されている一般的な原理を使用する本発明のあらゆる変形、使用法、又は適合を含むことを意図している。更には、本出願は、本発明が属する技術分野における既知の又は慣習的な実践に属し、且つ、添付の請求項の制限に含まれる本開示からの逸脱をも含むことを意図している。

本発明の好適な実施例による永久磁石を有する一服の薬物の、部分的な断面であり、且つ、部分的に完全な状態である拡大側面図である。 本発明の好適な実施例による、コーティングの表面が楕円形状を有する相対的に厚いコーティングによってコーティングされた永久磁石の、完全な状態の側面図である。 磁界センサを着用した患者の、部分的に完全な状態であり、且つ、部分的に切り取られた図である。 本発明の好適な一実施例による磁界センサを内蔵したネックレスがその周りに配置された、患者の首の断面図である。 本発明の好適な一実施例による磁界センサを内蔵したネックレスがその周りに配置された患者の首の側面図である。 本発明の好適な実施例のソフトウェアフローの概要である。 永久磁石が図５のネックレスの内部を通過した際の磁界センサの出力波形を示している。 患者が図１に示された一服の薬物を摂取した時点を判定する好適なアルゴリズムのフローチャートの前半であり、本アルゴリズムは、図５のネックレスを使用したセンサ出力の振幅値に基づいている。 図８のフローチャートの後半である。

Claims (10)

1. 薬物療法のコンプライアンスを計測する方法において、
   （ａ）人物の胃腸管内に一服の薬物を摂取する段階であって、前記一服の薬物は、製剤及び永久磁石を有する、段階と、
   （ｂ）段階（ａ）の前記摂取の結果として、互いに離隔し、且つ、前記胃腸管に隣接して配置された少なくとも２つの磁界センサにおける前記永久磁石の通過を検出する段階と、
   （ｃ）段階（ｂ）の前記検出により、前記薬物療法のコンプライアンスを計測する段階と、
   を有する方法。
2. 段階（ｂ）は、段階（ｃ）において使用されるべく保存される時間及び日付がスタンプされたデータポイントの生成を含む、請求項１記載の方法。
3. 前記時間及び日付がスタンプされたデータポイントは、デジタルの形態において保存される、請求項２記載の方法。
4. 前記データポイントは、パーソナルデータアシスタント装置又はパーソナルコンピュータ内に保存される、請求項３記載の方法。
5. 前記胃腸管内における前記永久磁石の存在は、磁気−誘導型センサを使用して検出される、請求項１〜４の中のいずれか一項記載の方法。
6. ３つの磁気−誘導型センサが、前記人物の首の周りに着用されたネックレス上に互いに離隔した状態において配置される、請求項５記載の方法。
7. 製剤及び永久磁石を有する一服の薬物の摂取を検出することによって薬物療法のコンプライアンスを計測するのに有用な装置であって、
   ネックレス上に互いに離隔して配置された少なくとも２つの磁界センサであって、それぞれの磁界センサは、前記磁界センサから信号を受信して前記磁界センサの間における永久磁石の通過を判定するべくマイクロプロセッサとの電子的通信状態にある、少なくとも２つの磁界センサを具備する、装置。
8. 互いに離隔した状態において配置された３つの磁界センサが前記ネックレスに内蔵される、請求項７記載の装置。
9. 前記３つの磁界センサは、互いに略等距離に配置される、請求項８記載の装置。
10. 前記マイクロプロセッサとの電子的通信状態にある高周波送信機によって伝送された、時間及び日付がスタンプされたデータポイントを受信するべく構成された、デジタルパーソナルデータアシスタントを更に有する、請求項７〜９の中のいずれか一項記載の装置。

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