JP2013532823A - 医薬品の重量を、ｘ線源を用いて測定する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、医薬品（１）の重量、特に製薬（２）によって満たされたハードゼラチンカプセル（３；３ａ）の重量を、Ｘ線源（２８）を用いて測定する装置（１０；１０ａ）であって、前記Ｘ線源（２８）は、少なくとも１つの前記医薬品（１）を透過する円錐放射線（２７；３６，３７）を生ぜしめ、センサエレメント（３０，３０ａ）が、前記医薬品（１）を透過した放射線を検出して、評価装置（３２）に供給する、装置に関する。このような装置において本発明の構成では、前記円錐放射線（２７；３６，３７）のレイパスに、基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）が配置されており、該基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）を透過した放射線は、前記センサエレメント（３０；３０ａ；３０ｂ）を用いて検出されて、前記評価装置（３２）に供給され、前記医薬品（１）と前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）とは、前記円錐放射線（２７；３６，３７）に関して、互いに重ならない配置形式で、前記円錐放射線（２７；３６，３７）内に位置決めされている。

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の装置、すなわち医薬品の重量、特に製薬によって満たされたハードゼラチンカプセルの重量を、Ｘ線源を用いて測定する装置であって、前記Ｘ線源は、少なくとも１つの前記医薬品を透過する円錐放射線を生ぜしめ、センサエレメントが、前記医薬品を透過した放射線を検出して、評価装置に供給する、装置に関する。本発明はまた、本発明による装置を用いて、重量を測定する方法に関する。

請求項１の前提部に記載された装置は、本出願人のＤＥ１０２００９０４５８０９Ａ１に基づいて公知である。この公知の装置は、製薬を満たされた、特にハードゼラチンカプセルとして形成された医薬品の重量を測定するために働くＸ線源を有する。この場合医薬品はＸ線源によって透過され、医薬品を透過したＸ線は、画像記録式のセンサエレメントを用いて検出される。先行技術による装置の評価装置は、例えば医薬品の画像の検出されたグレー値から、医薬品の充填重量を突き止める。この場合の欠点としては、変化する条件に基づいて、センサエレメントによって検出された値自体が、同一の医薬品においても、画像毎に変化し、その結果、画像もしくはグレー段階（Graustufe）とカプセル内における特定の充填重量との正確な対応が困難である、ということが挙げられる。このような変化は、画像が次々と記録される場合、自由な透過が可能である箇所においてしか認識することができない。従って特に、グレー段階によって充填重量を求める場合には、このような変化を明確に補正することができない。

発明の開示
本発明の課題は、従来技術に基づく、Ｘ線源を用いて医薬品の重量を測定する装置を改良して、システム全体の変動又は外乱に基づく障害の影響を、認識及び補正することができ、それにより、医薬品の重量測定の特に良好な精度が得られるようにすることである。

この課題を解決するために本発明の構成では、請求項１の特徴部記載のように、すなわち、円錐放射線のレイパスに、基準オブジェクトが配置されており、該基準オブジェクトを透過した放射線は、センサエレメントを用いて検出されて、評価装置に供給され、医薬品と基準オブジェクトとは、円錐放射線に関して、互いに重ならない配置形式で、円錐放射線内に位置決めされている。

言い換えれば、このことは次のことを意味している。すなわち、医薬品の記録時もしくは透過時に、常に同時に、基準オブジェクトも透過され、その結果、基準オブジェクトとの関連において、画像情報を医薬品のグレー値（Grauwert）に、システム全体における変動時にも又は外乱の影響によっても、対応させることができ、これによって特に正確な重量測定を行うことができる。

Ｘ線源を用いて医薬品の重量を測定する本発明による装置の有利な実施態様は、従属請求項に記載されている。本発明の枠内には、請求項、明細書の記載及び／又は図面に開示された少なくとも２つの特徴から成るすべての組合せが含まれる。

本発明の好ましい態様では、センサエレメントは、画像記録式のセンサエレメントとして形成されている。このような画像記録式のセンサエレメントを用いて、検査すべき医薬品を極めて簡単に画素（ピクセル）に分割することができ、これらの画素からグレー値を介して、重量測定を目的とした評価装置のための情報を得ることができる。

基準オブジェクトの特に好ましい態様では、基準オブジェクトの材料は、医薬品に類似の原子組成を有する。このようになっていると、基準オブジェクトの透過時に、医薬品のための物理特性と同じ物理特性が生ぜしめられ、その結果、基準オブジェクトの得られた画像情報は、複雑化された再計算又は修正ファクタなしに、直に重量測定のために使用することができる。

本発明の別の好ましい態様では、基準オブジェクトは、医薬品と同じ平面に配置されている。このようになっていると、基準オブジェクト及び医薬品のために、円錐放射線もしくはＸ線との関係において、透過する放射線に対して少なくともほぼ等しい前提条件が得られる。

基準オブジェクトによって、記録された画像における異なったグレー段階を生ぜしめることができるようにするために、本発明の好ましい態様では、基準オブジェクトは、Ｘ線源のレイパスに対して垂直な平面において異なった厚さを有する。これらの異なった厚さによって、透過された基準オブジェクトの、センサエレメントによって検出された画像において、異なったグレー段階を基準オブジェクトが生ぜしめられる。

このようなグレー段階を基準オブジェクトによって、構造的に特に簡単にかつ再現可能に生ぜしめるために好ましい態様では、基準オブジェクトは、くさび形又は階段状に形成されている。この場合階段状の構成によって、不連続のグレー段階を、透過された基準オブジェクトの画像において生ぜしめることができ、この場合、分解能を改善するためもしくは測定精度を高めるために、段階もしくは階段の数は、可能な限り多く選択されることが好ましい。択一的に、くさび形の基準オブジェクトを使用することも可能であり、このような基準オブジェクトは、そのくさび形状によって連続的に変化するグレー値を生ぜしめる。

透過された医薬品の検出されたすべてのグレー値もしくはグレー段階を、評価できるようにするために、本発明の特に好ましい態様では、基準オブジェクトは、Ｘ線を減衰する減衰作用を生ぜしめ、該減衰作用は、ある箇所では、医薬品によって生ぜしめられる減衰作用よりも大きく、かつ別のある箇所では、該医薬品による減衰作用よりも小さい。このようになっていると、医薬品の透過時において通常生じるすべてのグレー値を、基準オブジェクトを用いて確実にカバーすることができる。

基準オブジェクトの階段状又はくさび形の構成において、基準オブジェクトの個々の段もしくは基準オブジェクトの面を最大化するために、本発明の別の特に好ましい態様では、基準オブジェクトの面は、円錐放射線に対して垂直に方向付けられている。

本発明はまた、本発明による装置を用いて、医薬品の重量を測定する方法に関する。この本発明による方法では、Ｘ線源を用いて、医薬品と基準オブジェクトとを同時に透過し、画像記録式の少なくとも１つのセンサエレメントを用いて、透過された医薬品及び基準オブジェクトの画像を、評価装置に供給し、該評価装置は、透過された医薬品の個々の画素毎に、該医薬品のグレー段階を検査し、各画素のグレー段階に、基準オブジェクトにおける同じグレー段階を対応させ、ひいては基準オブジェクトの厚さを対応させ、次いですべての画素に関して平均の厚さを算出し、その後で、画素の数及び面積の認識下において、平均の厚さを用いて、医薬品の仮想の容量を計算し、最後に医薬品の重量測定のために、医薬品の仮想の容量に該医薬品の密度を掛ける。

本発明による方法の特に好ましい態様では、連続して記録する場合に、基準オブジェクトのグレー段階を互いに比較して、差がある場合に、現在のグレー段階に修正ファクタを加える、つまり当該グレー段階を修正ファクタによって補正する。これによって、システムにおける変化や外乱による影響によってパラメータが変化するような、装置の比較的長い運転時にも、装置を確実に後調整することができる。

本発明の別の利点、特徴及び詳細については、以下において、図面を参照しながら行う、好ましい実施の形態の説明において記載する。

ハードゼラチンカプセルの重量を測定する装置を概略的に示す縦断面図である。 本発明による基準オブジェクトを使用した、図１の変化形による装置を、概略的に示す平面図である。 本発明による基準オブジェクトの１実施形態を示す断面図である。 本発明による基準オブジェクトの別の実施形態を示す断面図である。 画像記録式のセンサを用いて記録された、図２に示した装置の画像を示す図である。

同じ構成部材もしくは同じ機能を有する構成部材は、図面において同一の参照番号が用いられている。

図１には、医薬品１の重量を測定する装置１０の基本的な構造が示されている。この場合医薬品１は、特に、製薬２及び場合によっては補助剤又は添加剤を満たされたハードゼラチンカプセル３である。しかしながらまた本発明の枠内には、装置１０を用いて例えば錠剤又はこれに類したものの重量を測定することも、含まれる。

装置１０は、鉛直な回転軸において歩進的に回転する、図１には単に一部が示されている搬送車１２を有しており、この搬送車１２の上側には、鉛直方向に向けられて孔として形成された複数の収容部１３が、各１つの医薬品１を収容するために設けられている。収容部１３の底には、収容部１３よりも小さな直径を有する貫通孔１４が形成されている。

歩進的に回転する搬送車１２を用いて、この搬送車１２の停止段階において少なくとも１つの収容部１３が、管形状の搬送シャフト１５の下に位置決めされる。この搬送シャフト１５は、収容部１３に向いた側に、直径を減じられた部分１６を有し、この部分１６の直径は、該部分１６の領域にあるハードゼラチンカプセル３が摩擦力接続式に当該部分１６と結合するように、つまり部分１６において摩擦力によりクランプされるように、寸法設定されている。貫通孔１４の下には、搬送シャフト１５とは反対の側に、二重矢印１７に相応して上下動する押込み突き棒１８が配置されている。この押込み突き棒１８を用いて、それぞれ収容部１３内に位置しているハードゼラチンカプセル３は、その収容部１３から、搬送シャフト１５の部分１６の上側領域に、押し上げられ、その結果、搬送車１２は次のハードゼラチンカプセル３を引き渡すためにさらに回転することができ、この場合、最後に搬送シャフト１５内に押し上げられたハードゼラチンカプセル３が、重力によって搬送シャフト１５から下方に落下することはない。

搬送シャフト１５は、ハードゼラチンカプセル３の横断面に合わせられた横断面、もしくはハードゼラチンカプセル３の横断面に比べて幾分大きな横断面を有する。図示の実施形態では、搬送シャフト１５もしくはその長手方向軸線は、ハードゼラチンカプセル３の長手方向軸線１９と一緒に鉛直方向に配置されている。搬送シャフト１５の上端部には、二重矢印２１に相応して往復旋回可能なフラップ２２が配置されており、このフラップ２２は、搬送シャフト１５からそれぞれ押し出されるハードゼラチンカプセル３を、フラップ２２の位置に応じて、第１の搬出トラフ２３か又は第２の搬出トラフ２４に供給する。この場合第１の搬出トラフ２３を介して例えば、「良好な」ハードゼラチンカプセル３と評価されたハードゼラチンカプセル３が搬送され、これに対して第２の搬出トラフ２４を介して、「不良な」ハードゼラチンカプセル３と評価されたハードゼラチンカプセル３が搬送される。

搬送シャフト１５はほぼ中央の領域に、Ｘ線を透過させるための透過部分２６を有する。この透過部分２６は、Ｘ線源２８からの円錐放射線２７によって透過され、この円錐放射線２７の中心の放射軸線２９は、それに制限されるものではないが、好ましくは、水平方向に方向付けられており、つまり長手方向軸線１９に対して垂直に延びている。透過部分２６の、Ｘ線源２８とは反対の側に、画像記録式のセンサエレメント３０として形成された検知器が配置されており、この検知器は、ライン３１を介して評価装置３２に接続されている。この評価装置３２は同時に、フラップ２２の位置を少なくとも間接的に制御するためにも役立つ。

Ｘ線源２８、センサエレメント３０及び評価装置３２を用いて、後で詳しく述べる基準オブジェクト（図１には示されていない）３５との関連において、ハードゼラチンカプセル３内における製薬２の重量が測定され、これにより、（場合によっては他の基準も用いて）測定結果は、「良好な」ハードゼラチンカプセル３を「不良な」ハードゼラチンカプセル３から区別するために働く。なお基準オブジェクト３５は、図１の図平面に対して垂直な一平面に位置しているので、図１には示されていない。

図２に示す変化形態である装置１０ａは、図１に示した装置１０に対して次の点で異なっている。すなわちこの装置１０ａは、互いに並んで配置された２つのＸ線源２８を有し、両Ｘ線源２８の円錐放射線３６，３７はそれぞれ複数のハードゼラチンカプセル３を、図示の実施形態ではそれぞれ６つのハードゼラチンカプセル３と各１つの基準オブジェクト３５とを同時に透過する。ハードゼラチンカプセル３の、Ｘ線源２８とは反対側には、画像記録式の２つの別個のセンサエレメント３０ａが配置されており、従って各センサエレメント３０ａにはそれぞれ１つのＸ線源２８が配設されている。

もちろん本発明の枠内において、２つのＸ線源２８のために、画像記録式の１つの共通のセンサエレメント３０ａを使用することも可能である。

円錐放射線３６に対応して配設されている一方の基準オブジェクト３５は、平面図で見て、円錐放射線３６の左側の縁部領域に位置しており、これに対して、円錐放射線３７に対応して配設されている他方の基準オブジェクト３５は、円錐放射線３７の右側の縁部領域に位置している。図２からさらに分かるように、両基準オブジェクト３５は、各円錐放射線３６，３７に関して、透過されるハードゼラチンカプセル３と同じ平面３９に位置している。この場合また、基準オブジェクト３５がそれぞれの円錐放射線３６，３７において、基準オブジェクト３５とハードゼラチンカプセル３とが互いに重ならないように配置されていることが、重要である。

図３及び図４には、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの異なった実施形態が示されている。基準オブジェクト３５ａ，３５ｂは好ましくは、透過される医薬品１に類似の原子特性、特にＸ線に対して同じ減衰特性を有する材料から成っている。図３及び図４からはさらに、両基準オブジェクト３５ａ，３５ｂはその横断面で見て全体にわたって異なった厚さを有することが分かる。この場合基準オブジェクト３５ａがくさび形に形成されているのに対して、基準オブジェクト３５ｂは一連の段部３８を有し、これらの段部３８は基準オブジェクト３５ｂの厚さの不連続的な変化を生ぜしめる。好ましくは、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの減衰作用（グレー値）は、医薬品１による緩衝作用に比べて、１つの箇所では大きくかつ別の１つの箇所においては小さくなっている。円錐放射線３６，３７に対する基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの配置もしくは方向付けは、さらに次のようになっている。すなわちこの場合基準オブジェクト３５ａ，３５ｂは、Ｘ線源２８に向けられた表面に対して垂直に、つまり基準オブジェクト３５ｂの段部３８に対して垂直に、もしくは、くさび形の基準オブジェクト３５ａのベース４０に対して垂直に配置されている。

特に図２から認識できるように、従って基準オブジェクト３５ａ，３５ｂは円錐放射線３６，３７の各縁部領域において次のように配置されている。すなわち基準オブジェクト３５ａ，３５ｂはそれぞれ幾分斜めに配置されねばならず、これによって円錐放射線３６，３７は基準オブジェクト３５ａ，３５ｂを相応に垂直に透過することができる。

基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの相応な幾何学的な設計によって、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂは種々異なった厚さを有し、これらの厚さは、Ｘ線源２８を用いた透過時にセンサエレメント３０において種々異なったグレー段階を生ぜしめる。これについて図５を参照して述べると、図５には、２つのセンサエレメント３０ａを用いて記録された、図２に示した装置１０ａの画像が簡単に示されている。左もしくは右の画像縁部には、図示の実施形態では階段状に形成された２つの基準オブジェクト３５ｂが示されている。またこの図５から、個々の段部３８が異なったグレー値を有することが分かる。さらに、各画像部分には、同様に特定のグレー値を有する製薬２を内部に有する複数のハードゼラチンカプセル３が示されている。

ハードゼラチンカプセル３の内部における製薬２の重量測定については、以下に述べる。図示されていない先行して行う較正プロセス（Kalibrierprozess）において、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの画像が記録され、この画像の、センサ装置３０，３０ａによって検出されたグレー値が、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの既知の幾何学的な構成に基づいて、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの厚さに対応させられる。言い換えれば、これは、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの規定されたグレー値に基づいて、検出されたグレー値と、特定箇所における基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの規定の厚さとを結び付けることを、意味する。さらにこれにより、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの既知の幾何学形状及び既知の材料特性に基づいて、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの規定されたグレー値に特定の密度を対応させることができる。

このように前もって較正プロセスにおいて検出されたグレー値と、これらのグレー値の、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂに対する幾何学的な対応関係とは、評価装置３２に記憶される。

例えば、図５に符号３ａで示されたハードゼラチンカプセルの製薬２の重量を、検出もしくは検査したい場合には、センサエレメント３０ａによって検出された、ハードゼラチンカプセル３ａの画像が、個々の画素（ピクセル）に分割される。この画素は、特定の面積、例えば１００μｍの辺長さを有する正方形である。次いで、ハードゼラチンカプセル３ａの各画素のために、該画素の検出されたグレー値が、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの１つの（同一の）グレー値に対応させられる。このグレー値には、（基準オブジェクト３５ａ，３５ｂにおけるグレー値に対応する厚さに基づいて）１つの特定の厚さを対応させることができる。この作業を画素毎に行った後で、個々の厚さから平均的な厚さが算出される。そしてこの平均的な厚さに、画素の総数と画素の分かっている面積とが掛けられ、これによって製薬２の仮想の容量を特定することができる。最後にこの仮想の容量から、製薬２の密度が既知であるとして、ハードゼラチンカプセル３ａ内における製薬２の重量を、算出することができる。

重要なことはまた、医薬品１の透過中に、その都度同時に、該当する基準オブジェクト３５ａ，３５ｂの各１つの画像が一緒に記録される、ということである。これによって、時間的に連続する複数の画像において、基準オブジェクト３５ａ，３５ｂにおけるグレー段階の変化を見つけ出すことができ、このような変化は、システムの故障に基づいて又は外乱の影響に基づいて発生することがある。例えば、ある１つの特定の段部３８において基準オブジェクト３５ｂのグレー値が変化することを突き止めた場合には、評価装置３２はこの検出された現在のグレー値を、修正ファクタで修正し、この修正ファクタは現在のグレー値を本来のグレー値に適合させ、ひいては外乱の影響を相殺する。

上に述べた装置１０，１０ａは、本発明の思想を逸脱することなしに、種々様々な変化形において構成することができる。この際に重要なことは、医薬品１の重量測定中に、それぞれ同時に、医薬品１の重量測定のために利用される１つの基準オブジェクト３５，３５ａ，３５ｂの画像が一緒に記録されることである。例えば、医薬品１が、医薬品１の長手方向軸線１９に対して垂直に延びる１つの方向において透過されるのではないような実施形態も、可能である。また、基準オブジェクト３５，３５ａ，３５ｂは基本的には、Ｘ線源２８の光線進路の任意の箇所に配置されていてよい。

Claims (10)

1. 医薬品（１）の重量、特に製薬（２）によって満たされたハードゼラチンカプセル（３；３ａ）の重量を、Ｘ線源（２８）を用いて測定する装置（１０；１０ａ）であって、前記Ｘ線源（２８）は、少なくとも１つの前記医薬品（１）を透過する円錐放射線（２７；３６，３７）を生ぜしめ、センサエレメント（３０，３０ａ）が、前記医薬品（１）を透過した放射線を検出して、評価装置（３２）に供給する、装置において、
   前記円錐放射線（２７；３６，３７）の進路に、基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）が配置されており、該基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）を透過した放射線は、前記センサエレメント（３０；３０ａ；３０ｂ）を用いて検出されて、前記評価装置（３２）に供給され、前記医薬品（１）と前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）とは、前記円錐放射線（２７；３６，３７）に関して、互いに重ならない配置形式で、前記円錐放射線（２７；３６，３７）内に位置決めされていることを特徴とする装置。
2. 前記センサエレメントは、画像記録式のセンサエレメント（３０；３０ａ；３０ｂ）として形成されている、請求項１記載の装置。
3. 前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）の材料は、前記医薬品（１）に類似の原子組成を有する、請求項１又は２記載の装置。
4. 前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）は、前記医薬品（１）と同じ平面（３９）に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）は、前記円錐放射線（２７；３６，３７）に対して垂直な平面において異なった厚さを有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記基準オブジェクト（３５ａ；３５ｂ）は、くさび形又は階段状に形成されている、請求項５記載の装置。
7. 前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）は、Ｘ線を減衰する減衰作用を生ぜしめ、該減衰作用は、ある箇所では、前記医薬品（１）によって生ぜしめられる減衰作用よりも大きく、かつ別のある箇所では、該医薬品（１）による減衰作用よりも小さい、請求項５又は６記載の装置。
8. 前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）の面は、前記円錐放射線（２７；３６，３７）に対して垂直に方向付けられている、請求項５から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 請求項１から８までのいずれか１項記載の装置（１０；１０a）を用いて、医薬品（１）の重量を測定する方法であって、
   前記Ｘ線源（２８）を用いて、前記医薬品（１）と前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）とを同時に透過し、画像記録式の少なくとも１つのセンサエレメント（３０；３０ａ）を用いて、透過された前記医薬品（１）及び前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）の画像を、前記評価装置（３２）に供給し、該評価装置（３２）は、透過された前記医薬品（１）の個々の画素毎に、該医薬品（１）のグレー段階を検査し、各画素のグレー段階に、前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）における同じグレー段階を対応させ、ひいては前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）の厚さを対応させ、次いですべての画素に関して平均の厚さを算出し、その後で、画素の数及び面積を既知のものとして、平均の厚さを用いて、前記医薬品（１）の仮想の容量を計算し、最後に前記医薬品（１）の重量測定のために、前記医薬品（１）の仮想の容量に該医薬品（１）の密度を掛けることを特徴とする、医薬品の重量を測定する方法。
10. 連続して記録する場合に、前記基準オブジェクト（３５；３５ａ；３５ｂ）のグレー段階を互いに比較して、差がある場合に、現在のグレー段階を修正ファクタで修正する、請求項９記載の方法。

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