JP4809082B2

JP4809082B2 - Ｉｃタグ

Info

Publication number: JP4809082B2
Application number: JP2006063081A
Authority: JP
Inventors: 雅夫滝浪
Original assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2006-03-08
Filing date: 2006-03-08
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2026-03-08
Also published as: JP2007241651A

Description

本発明は、医療用器具、医療用材料、及び、薬剤が収容された薬剤容器の少なくともいずれかに対する加熱処理の有無を判定するためのＩＣタグに関する。

医療用器具、医療用材料或いは薬剤が収容された薬剤容器は、製造時の滅菌処理の一つとして加熱処理がおこなわれる。加熱滅菌処理としては、乾熱滅菌、加熱蒸気滅菌または高圧蒸気滅菌（加圧湿熱滅菌）がおこなわれる。なお、これらの滅菌処理は、１００℃以上の熱が加えられ、場合によっては１３０℃に及ぶ熱が加えられる。そのため、医療用器具または医療用材料は、加熱処理の熱に対して耐性を持ちながら、滅菌処理が施されているか否かを判断する技術が必要とされている。

さらに、使用後の器具や材料は、患者の血液または体液が付着していることが多い。そのため、使用後の器具や材料は、感染防止のために、加熱殺菌処理を施して廃棄処理される。特に、使用後の注射針や細菌で汚染された体液に触れることは非常に危険である。そのため、医療用器具または医療用材料においては、手に触れることなく使用済みか否かを容易に判断する技術が必要とされている。

したがって、これらの医療用器具、医療用材料、又は、薬剤が収容された薬剤容器は、加えられた熱履歴を単純な構造で自動的に記録する要望がある。また、医療用器具または医療用材料は、使用後に触れることなく殺菌処理が施されているか否かを判断する必要があるため、機器そのものには手を触れることなく同時に複数の記録を読み取れることが望ましい。さらに、これらの医療用器具または医療用材料は、使い捨てのものが多いため、低コストで製造可能な滅菌処理および殺菌処理に対応した商品が要望されている。

特許文献１は、温度管理が必要な医薬や食品の物流管理用の器具として、温度センサがついた無線ＩＣタグを開示している。特許文献１に記載のＩＣタグは、温度センサ、ペパーバッテリおよびスイッチがアンテナおよびＩＣチップを備えている。

また、特許文献２は、ある特定の温度で固体から液体に変化する材料と染料を備えた温度検知計を備える温度センサ付き無線ＩＣタグを開示している。特許文献２に記載の技術は、単に温度履歴を記録および送信することができるのみならず、不可逆的に発色した表示部により、異常温度にさらされたことを視認できる効果を有するものである。
特開２００３−９８００９号公報特開２００３−２３２６８７号公報

しかしながら、これらの使い捨て医療用器具、医療用材料、又は、薬剤が収容された薬剤容器は、温度センサや温度検知計を用いるため構造が複雑化し、結果としてコストが高くつくという問題がある。使い捨ての医療用器具において、コストは非常に重要である。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で医療用器具等に対して滅菌処理または殺菌処理が行われたか否かを検知可能なＩＣタグを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための一の形態に対応する本発明は、医療用器具、医療用材料、及び、薬剤が収容された薬剤容器の少なくともいずれかに対する加熱による滅菌処理の有無を判定するためのＩＣタグであって、アンテナと、前記アンテナと接続され、該アンテナを介して外部装置と通信可能なＩＣチップと、前記アンテナと接続され、前記滅菌処理の温度で溶融する導電体とを備え、前記導電体は、前記外部装置との通信を行うための前記アンテナの機能を妨げるように該アンテナと接続され、前記所定温度以上の温度における前記加熱処理により溶融し、前記アンテナの機能を復活させることを特徴とする。

上記課題を解決するための他の形態に対応する本発明は、医療用器具、医療用材料、及び、薬剤が収容された薬剤容器の少なくともいずれかに対する加熱による滅菌処理の有無を判定するためのＩＣタグであって、アンテナと、前記アンテナと接続され、該アンテナを介して外部装置と通信可能なＩＣチップと、前記アンテナと接続され、前記滅菌処理の温度で溶融する導電体とを備え、前記導電体は、前記所定温度以上の温度における前記加熱処理により溶融し、前記外部装置との通信を行うための前記アンテナの機能を妨げることを特徴とする。

上記課題を解決するための更に他の形態に対応する本発明は、医療用器具、医療用材料、及び、薬剤が収容された薬剤容器の少なくともいずれかに対する加熱による滅菌処理の有無を判定するためのＩＣタグであって、アンテナと、前記アンテナに接続され、該アンテナを介して外部装置と通信可能なＩＣチップとを備え、前記ＩＣチップは少なくとも、前記滅菌処理の温度で溶融する導電体を含む電気回路と、前記電気回路に流れる電流又は該電気回路にかかる電圧の少なくともいずれかの状態を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された前記状態に基づき、記憶手段に記憶された前記加熱処理の有無に関する情報を更新する更新手段と、前記記憶手段に記憶された前記情報を前記アンテナを介して外部装置へ送信する無線通信手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構造で医療用器具等に対して滅菌処理または殺菌処理が行われたか否かを検知可能なＩＣタグを提供することができる。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に記載された発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

本発明におけるＩＣタグは、アンテナ、ＩＣチップおよび低融点金属製の導電体を備え、加熱履歴の検知をおこなう。また、本発明におけるＩＣタグは、通信方式や周波数について限定しないが、電池を有しないパッシブタイプで同時読取可能なデータ衝突防止機能がついたものが望ましい。このようなＩＣタグは、殺菌処理時に複数の医療用器具または医療用材料に対して手を触れることなく殺菌処理が施されたか否かを検知するために有効である。また、本発明におけるＩＣタグは、小型で通信距離が長いものが望ましい。

本発明におけるＩＣタグは、通常、無線ＩＣタグで用いられるアンテナ付き読み取り機およびデータ処理装置を用いてＩＣタグ内の情報を読み取る。読み取られた情報は、滅菌処理や殺菌処理のための加熱処理がおこなわれたか否かの情報としてまたは判定に用いられる。なお、本発明におけるＩＣタグは、必要に応じてその他の情報を記憶するようにしてもよい。

図１は、ＩＣチップのチップ構成を示すブロック図である。しかしながら、本チップ構成は、一例として挙げたものであり、本発明におけるＩＣチップのチップ構成を限定するわけではない。なお、本チップ構成は、本発明を説明する上で重要な要素についてのみ記載をおこなう。

ＩＣタグ１００は、ＩＣチップ１０２およびアンテナ１１０を含む。また、ＩＣチップ１０２は、制御部１０４、記憶部１０６およびＲＦ部１０８を含む。制御部１０４は、ＩＣタグの読み取り機である外部装置１１２からの指示により記憶部１０６に記憶された情報を読み出し、かつ、ＲＦ部１０８へ伝達する。使用する周波数は、例えば１３．５６ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ、８６０〜９６０ＭＨｚのいずれかを用いることができる。通信可能な距離は、例えば、１３．５６ＭＨｚで〜５０ｃｍ程度、２．４５ＧＨｚで〜１００ｃｍ程度となる。また、制御部１０４は、所定の情報を記憶部１０６へ書き込む。所定の情報は、滅菌処理または加熱処理の履歴情報や商品に関する情報等を含むようにしてもよい。

なお、医療用容器（バック、シリンジ等）に薬液が収容された商品である場合、記憶部１０６内の書き換え不可能な記憶部（例えば、ＲＯＭ等）にメーカー名、薬剤名、用法用量、警告、禁忌、滅菌温度、時間等を記憶させ、使用者の側で患者名、担当医師名などの情報を書込可能な記憶部（ＥＥＰＲＯＭ等）を設けておくと使い勝手が良くなる。

ＲＦ部１０８は、無線通信を制御するためのものであり、送信器および受信器を含む。送信器および受信器は、通常ＩＣタグで使用されるようなものであればよい。簡単に説明すると、送信器は、変調器、フィルタおよびアンプを含み、デジタル信号に変調をかけ、不要な成分をフィルタで除去してからアンプで増幅し、アンテナ１１０から放射をおこなう。受信器は、フィルタ、アンプ、復調器およびフィルタを含み、空間を伝播されてくる信号をアンテナ１１０で受信し、フィルタで必要な帯域を取り出す。さらに、受信器は、これをアンプで増幅し、復号器で周波数変換をおこなって信号を復号する。

ＩＣチップ１０２は、耐熱性に優れた保護カバーで覆われるようにしてもよい。これにより、加熱処理からＩＣチップ１０２を保護しうる。保護カバーは、滅菌処理または殺菌処理時の温度に耐えうる材料で構成されればよい。

[第１の実施形態]
図２は、第１の実施形態における加熱処理前のＩＣタグを示した平面図である。本実施形態におけるＩＣタグは、滅菌処理によって導電体が溶融変形することにより、ＩＣタグが活性化させられることを特徴とする。

ＩＣタグ１００は、ＩＣチップ１０２、アンテナ１１０、導電体２００およびフレキシブル基板２０２を含む。アンテナ１１０は、ＩＣチップ１０２に接続され、フレキシブル基板２０２上に配置される。なお、長い通信距離を確保するためには、アンテナ１１０のアンテナ長をできるだけ長く取る必要がある。しかしながら、医療用器具または医療用材料は、小さい製品が多い。そのため、アンテナ１１０は、フレキシブル基板２０２を超えて配置されるようにしてもよい。例えば、アンテナ１１０を、医療用器具の中または医療用器具を利用して延長し、長いアンテナ長を確保するような構成を採用することができる。また、医療用材料においては、接続されているチューブ等に配置されるようにしてもよい。

導電体２００には、低融点金属製の導電体を用いる。低融点金属としては、鉛、錫、亜鉛、ビスマス、インジウムなどが知られている。本発明における導電体２００は、これらの低融点金属を組み合わせて合金を形成し、所望の融点のものを用いる。所望の融点とは、滅菌処理または殺菌処理における加熱処理時の到達温度に近い温度が望ましい。これにより、医療用器具または医療用材料に対して殺菌処理または加熱処理が施された場合に、導電体２００が溶融変形するため、加熱処理を検知することが可能となる。

本発明における導電体２００は、例えば、インジウム５２重量％と錫４８重量％の合金を用いることが望ましい。上記合金は、融点が１１７℃であり、滅菌処理または殺菌処理がおこなわれる際の温度に近い温度となる。そのため、滅菌処理または殺菌処理がおこなわれた場合は、溶融変形が発生する。上記合金は、導電体２００としての一適用例であり、限定するわけではない。本発明における導電体２００は、殺菌或いは滅菌目的で行われる加熱処理において適用される温度（例えば１００℃から１３０℃）よりも低い融点を有する金属または合金であればよい。

本実施形態における導電体２００は、滅菌処理時または殺菌処理時に溶融変形することにより、ＩＣタグ１００を活性化させる。そのため、本実施形態における導電体２００は、図２に示すように、フレキシブル基板２０２上に配置されたアンテナパターンに対して短絡パターンを形成するように配置される。このように短絡パターンを形成した場合、ＩＣチップ１０２に対し短絡パターンの外側に位置する配線パターンはアンテナとしての機能を果たさないので、ＩＣタグ１００の通信性能が著しく低下することとなる。したがって、滅菌処理前または殺菌処理前では、この短絡パターンのためにＩＣタグ１００と外部装置１１２との間の通信が確立されず、ＩＣタグ１００は正常に動作することができない。よって、外部装置１１２は、ＩＣタグ１００からの情報を受信することができず、滅菌処理または殺菌処理が施されていないと判定できる。

図３は、第１の実施形態における加熱処理後のＩＣタグを示した平面図である。ここでは、第１の実施形態におけるＩＣタグ１００に対して滅菌処理または殺菌処理が施された場合について説明する。

本実施形態におけるＩＣタグ１００は、滅菌処理または殺菌処理による加熱処理が実施されると、図２に示す導電体２００が融点に達して導電体３００のように変形される。なお、本発明の導電体は、合金を用いるため融点に達して変形した場合、丸まる特徴を有する。この導電体３００は、溶融変形により導電体２００が丸まった状態であり、かつ、加熱処理前に形成されていた短絡パターンが切断された状態である。

ＩＣタグ１００は、短絡パターンが切断されることによって本来のアンテナパターン１１０の機能が復活し、外部装置１１２との通信が可能な状態となり、正常な動作をおこなう。外部装置１１２は、正常動作するＩＣタグ１００との間で通信を確立し、ＩＣタグ１００から所定の情報を受信することができるので、加熱処理が医療用器具に対して行われたことを検知できる。一方、通信が確立できないＩＣタグ１００については、該ＩＣタグ１００が付された医療用器具等について適切に加熱処理が行われたかったと判定できる。

以上説明したように、本実施形態のＩＣタグによれば、導電体により形成された、アンテナに対する短絡パターンを利用して、簡易な構成において加熱処理の有無を判断することができる。

[第２の実施形態]
図４は、第２の実施形態における加熱処理前のＩＣタグを示した平面図である。本実施形態におけるＩＣタグは、加熱処理によって導電体が溶融変形することにより、ＩＣタグが非活性化させられることを特徴とする。なお、ここでは、説明の重複を避けるため、本実施形態において特徴的な部分のみ記載される。

本実施形態における導電体４００は、ＩＣタグ１００が正常に動作をおこなうようにアンテナパターンの一部に形成され、導電体４００を含めたループが形成されている。したがって、本実施形態によるＩＣタグ１００が貼付された医療用器具または医療用材料は、外部装置１２２と正常に通信が行える状態である場合、滅菌処理または殺菌処理が施されていないこととなる。

図５は、第２の実施形態における加熱処理後のＩＣタグを示した平面図である。ここでは、第２の実施形態におけるＩＣタグ１００に対して滅菌処理または殺菌処理が施された場合について説明する。

本実施形態におけるＩＣタグ１００は、滅菌処理または殺菌処理による加熱処理が実施されると、図４に示す導電体４００が融点に達して導電体５００のように変形される。なお、本実施形態のＩＣタグ１００は、第１の実施形態と同様に合金が融点に達することにより丸まるという特徴を利用する。この導電体５００は、アンテナパターンの一部を形成していた導電体４００が切断された状態を示す。

すなわち、アンテナパターンにおけるループが切断されることによって、アンテナ本来の機能が妨げられ、ＩＣタグ１００は正常に動作できない。これにより、外部装置１１２は、ＩＣタグ１００との間で通信を確立できず、情報を取得できなくなるため、滅菌処理または殺菌処理が医療用器具に対しておこなわれたことを検知できる。

以上説明したように、本実施形態のＩＣタグによれば、アンテナのループの一部を構成するようにアンテナと接続された導電体を利用して、簡易な構成において加熱処理の有無を判断することができる。

[第３の実施形態]
図６は、第３の実施形態におけるＩＣチップのチップ構成を示すブロック図である。第３の実施形態におけるＩＣタグ１００は、導電体が溶融変形したことを、ＩＣタグ１００内の検知部により検知することで、滅菌等のための加熱処理が行われたか否かを判断可能な点を特徴とする。

本実施形態におけるＩＣチップ１０２は、図１の構成に追加して、抵抗６０１及び導電体６０２で構成される電気回路と、該電気回路に流れる電流を検知する検知部６００とを含む。検知部６００は、電気回路に流れる電流の有無を検知し、検知結果を制御部１０４に通知する。抵抗６０１は、導電体６０２を介して検知部６００と接続される。抵抗６０１の抵抗値は、回路のショートが発生しない範囲で任意に設定することができる。

ＩＣタグ１００と外部装置１１２との間で通信が実施されると、ＩＣタグ１００に電源が供給され、検知部６００は電気回路に対し一定電流を流す。この電流により抵抗６０１及び導電体６０２を介して所定の電圧降下が検知できれば、電気回路に電流が流れており、導電体６０２が溶融されていないと判断することができる。

一方、滅菌処理または殺菌処理がおこなわれると、導電部６０２が溶融して抵抗６０１を検知部６００より切り離すため電気回路内に電流が流れず、電圧降下を検知することができなくなる。そこで、検知部６００は、このような状態を示す情報を制御部１０４に通知する。制御部１０４では、検知部６００からの通知に従い滅菌処理または殺菌処理が医療用器具または医療用材料に対して施されたと判断する。例えば、制御部１０４は、検知部６００からの通知に従って記憶部１０６内の処理済みフラグを更新することができる。例えば、処理以前には処理済みフラグが"０"であった場合に、フラグ値を"１"に変更する。

上記では導電体６０２が溶融により切断され抵抗６０１を検知部６００から切り離す場合を記載したが、本実施形態はこの場合に限定されるものではない。即ち、導電体６０２は溶融により変形し、抵抗６０１と検知部６００との間の接続を維持しつつも、導電体自体の抵抗値が溶融により変化することで、抵抗６０１に流れる電流値が変わっても良い。

即ち、抵抗６０１に対しては検知部６００から一定電流が供給されるので、抵抗６０１における電圧降下は変わらないが、導電部６０２の抵抗値が変化した場合には全体としての電圧降下の割合が変化する。なお、導電部６０２自体が溶融前後で異なる抵抗値を有し、回路としてショートが発生しないのであれば、抵抗６０１を設けなくても良い。
この場合、検知部６００は、電圧降下の変化を検知し、当該変化に基づき滅菌処理または殺菌処理が施されたことを検知し、その旨を制御部１０４に通知する。制御部１０４は検知部６００からの通知に従い、記憶部１０６において処理済みフラグを更新する。

制御部１０４はまた、外部装置１１２から加熱処理が行われたか否かの問い合わせを受け付けた場合には、処理済みフラグを外部装置１１２へ送信することができる。これにより、記憶部１０６内の処理済みフラグの値が"０"の場合には、加熱処理が行われていない旨が外部装置１１２へ通知され、フラグ値が"１"の場合には加熱処理が行われた旨が通知される。

なお、上記では、導電体６０２を含む電気回路に対し一定電流を供給する場合を記載したが、電気回路に対して定電圧を供給し、流れる電流量の変化に基づいて、加熱処理が行われたか否かを検知しても良い。

このように、本実施形態では、加熱処理の前後においてＩＣタグ１００自体の機能を維持しつつ、加熱処理が行われたか否かを外部装置１１２において検知することができる。

以上説明したように、本実施形態のＩＣチップによれば、医療用器具等に対して加熱処理がおこなわれた場合に、加熱処理により切断或いは溶融変形する導電体を含む電気回路と、加熱処理後における導電体の状態を、電気回路における電流又は電圧の変化に基づいて検知する検知部とを含む。また、本ＩＣチップは、加熱処理が行われたか否かに関する情報を記憶する記憶部を含み、記憶部に記憶された情報に基づき、外部の読み取り装置へ加熱処理の有無を通知することができる。

本発明の第１及び第２の実施形態に対応するＩＣタグの構成の一例を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に対応する、加熱処理前のＩＣタグの外観構成の一例を示した平面図である。本発明の第１の実施形態に対応する、加熱処理後のＩＣタグの外観構成の一例を示した平面図である。本発明の第２の実施形態に対応する、加熱処理前のＩＣタグの外観構成の一例を示した平面図である。本発明の第２の実施形態に対応する、加熱処理後のＩＣタグの外観構成の一例を示した平面図である。本発明の第３の実施形態に対応する、ＩＣタグの構成の一例を示すブロック図である。

Claims

医療用器具、医療用材料、及び、薬剤が収容された薬剤容器の少なくともいずれかに対する加熱による滅菌処理の有無を判定するためのＩＣタグであって、
アンテナと、
前記アンテナと接続され、該アンテナを介して外部装置と通信可能なＩＣチップと、
前記アンテナと接続され、前記滅菌処理の温度で溶融する導電体と
を備え、
前記導電体は、前記外部装置との通信を行うための前記アンテナの機能を妨げるように該アンテナと接続され、前記所定温度以上の温度における前記加熱処理により溶融し、前記アンテナの機能を復活させることを特徴とするＩＣタグ。
前記導電体は、インジウム５２重量％と錫４８重量％の合金からなり、前記アンテナを短絡させるように前記アンテナと接続され、前記溶融により前記アンテナの短絡が解除されることを特徴とする請求項１に記載のＩＣタグ。
医療用器具、医療用材料、及び、薬剤が収容された薬剤容器の少なくともいずれかに対する加熱による滅菌処理の有無を判定するためのＩＣタグであって、
アンテナと、
前記アンテナと接続され、該アンテナを介して外部装置と通信可能なＩＣチップと、
前記アンテナと接続され、前記滅菌処理の温度で溶融する導電体と
を備え、
前記導電体は、前記所定温度以上の温度における前記加熱処理により溶融し、前記外部装置との通信を行うための前記アンテナの機能を妨げることを特徴とするＩＣタグ。
前記導電体は、インジウム５２重量％と錫４８重量％の合金からなり、前記アンテナが構成するループの一部をなすように該アンテナと接続され、前記溶融により前記ループが切断されることを特徴とする請求項３に記載のＩＣタグ。
医療用器具、医療用材料、及び、薬剤が収容された薬剤容器の少なくともいずれかに対する加熱による滅菌処理の有無を判定するためのＩＣタグであって、
アンテナと、
前記アンテナに接続され、該アンテナを介して外部装置と通信可能なＩＣチップとを備え、
前記ＩＣチップは少なくとも、
前記滅菌処理の温度で溶融する導電体を含む電気回路と、
前記電気回路に流れる電流又は該電気回路にかかる電圧の少なくともいずれかの状態を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された前記状態に基づき、記憶手段に記憶された前記加熱処理の有無に関する情報を更新する更新手段と、
前記記憶手段に記憶された前記情報を前記アンテナを介して外部装置へ送信する無線通信手段とを備える
ことを特徴とするＩＣタグ。
前記導電体は、インジウム５２重量％と錫４８重量％の合金からなり、
前記検知手段により前記電流が流れない状態、又は、前記電気回路における電圧降下が発生しない状態が検知された場合に、
前記更新手段は、前記加熱処理が行われたことを示す内容により前記情報を更新することを特徴とする請求項５に記載のＩＣタグ。