WO2025211399A1 - 服用デバイス、服用デバイスの情報取得システム及び服用デバイスの製造方法 - Google Patents
服用デバイス、服用デバイスの情報取得システム及び服用デバイスの製造方法Info
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- WO2025211399A1 WO2025211399A1 PCT/JP2025/013502 JP2025013502W WO2025211399A1 WO 2025211399 A1 WO2025211399 A1 WO 2025211399A1 JP 2025013502 W JP2025013502 W JP 2025013502W WO 2025211399 A1 WO2025211399 A1 WO 2025211399A1
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
Definitions
- the present invention relates to a medication device, a medication device information acquisition system, and a medication device manufacturing method.
- Patent Document 1 describes a swallowing sensor device equipped with sensors including a sensor and a device for wirelessly transmitting information detected by the sensor, and a group of boards formed by stacking multiple rigid boards.
- the swallowing sensor device described in Patent Document 1 communicates using radio waves, which means that signals are transmitted omnidirectionally, both inside and outside the body, and there is a risk that they may be intercepted by third parties, posing a security issue.
- the present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a medication device that can improve and stabilize the sound pressure of the emitted ultrasonic signal, a medication device information acquisition system that includes the medication device, and a method for manufacturing the medication device.
- the medication device of the present invention is a medication device that transmits information by vibrating itself, and includes a rectangular parallelepiped piezoelectric element having opposing first and second main surfaces, opposing first and second side surfaces, and opposing third and fourth side surfaces, and a housing that houses the piezoelectric element, with the first main surface of the piezoelectric element being directly fixed to the inner wall surface of the housing.
- the information acquisition system for a ingested device of the present invention comprises the ingested device of the present invention, a processing device, and a receiver that acquires information from the ingested device by receiving ultrasonic signals emitted from the piezoelectric element and transmits the acquired information to the processing device.
- FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating an example of a medication device according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross section of the medication device shown in FIG. 1 taken along line A1-A1.
- FIG. 3 is a diagram showing an example of a cross section of the medication device shown in FIG. 1 taken along line A2-A2.
- FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating an example of a piezoelectric element.
- FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the operating principle of the medication device shown in FIG.
- FIG. 6 is a plan view schematically illustrating an example of a flexible film.
- FIG. 7 is a plan view schematically showing another example of the flexible film.
- FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating an example of a medication device according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross section of the medication device shown in FIG. 1 taken along line A1-
- FIG. 8 is a schematic diagram showing a step of preparing a first divided housing and a second divided housing in an example of a method for manufacturing the medication device of embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 9 is a schematic diagram showing a step of preparing a piezoelectric element in an example of a method for manufacturing the oral administration device according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a schematic diagram showing a step of fixing a piezoelectric element to a housing in an example of a method for manufacturing the oral administration device according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a schematic diagram showing a step of joining the first divided housing and the second divided housing in an example of a method for manufacturing the medication device of embodiment 1 of the present invention.
- FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a medication device according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a medication device according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing an example of a medication device according to the third embodiment of the present invention.
- FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing an example of a medication device according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing an example of a medication device according to the fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing an example of a medication device according to the fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a medication device according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing an example of a
- FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing an example of an oral device according to the fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 19 is a diagram schematically showing an example of a medication device according to embodiment 5 of the present invention, and is a perspective view of the medication device from the longitudinal direction.
- FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing another example of the oral administration device according to the fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 21 is a diagram schematically showing another example of a medication device according to embodiment 5 of the present invention, and is a perspective view of the medication device from the longitudinal direction.
- FIG. 22 is a perspective view schematically showing an example of a medication device according to a sixth embodiment of the present invention.
- FIG. 23 is a perspective view of the medication device shown in FIG. 22 from the thickness direction.
- FIG. 24 is a diagram schematically illustrating an example of a cross section of the medication device shown in FIG. 22 taken along line B1-B1.
- FIG. 25 is a perspective view schematically showing another example of the medication device according to the sixth embodiment of the present invention.
- FIG. 26 is a perspective view of the medication device shown in FIG. 25 from the Z-axis direction.
- FIG. 27 is a diagram showing an example of a cross section of the medication device shown in FIG. 25 taken along the line C1-C1.
- Figure 28 is a block diagram showing a schematic example of an information acquisition system for a medication device according to embodiment 7 of the present invention.
- each embodiment will be referred to simply as the "dosing device of the present invention.”
- FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a medication device according to a first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a cross section of the medication device shown in FIG. 1 taken along line segment A1-A1.
- FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a cross section of the medication device shown in FIG. 1 taken along line segment A2-A2.
- the X-axis direction is the longitudinal direction of the medication device
- the Z-axis direction is the lateral direction of the medication device.
- the Y-axis is an axis perpendicular to both the X-axis and the Z-axis.
- the medication device 10A shown in FIG. 1 can transmit information by vibrating the device 10A itself.
- the medication device 10A is taken by a person or animal (dog, cat, cow, horse, etc.) with or without medication.
- the medication device 10A may be taken by itself.
- the information transmitted from the medication device 10A is not particularly limited and may be a signal. Specific examples include signals indicating that medication has been taken or administered with the medication device 10A, and biometric information acquired from the body. Any medication may be taken with the medication device 10A. Specifically, the medication may be taken by someone who has difficulty recognizing the act of taking medication. In this case, the medication intake rate for such people can be improved. Furthermore, the burden on caregivers for such people can be reduced. Note that in this specification, "transmission” is synonymous with “send” unless otherwise specified.
- the medication device 10A includes a piezoelectric element 20 and a housing 30.
- the piezoelectric element 20 is housed within the housing 30 and is disposed inside the housing 30.
- the housing 30 is made of, for example, a biocompatible resin, or a resin whose surface is coated with a biocompatible material.
- a biocompatible resin that can be used is epoxy resin. It is preferable that the material used for the housing 30 be one that will not dissolve in stomach acid or the like after the ingestible device 10A is taken into the body and will be excreted from the body.
- Substantially all of the outer surface of the medication device 10A may be made up of the outer surface of the housing 30.
- Figures 1 to 3 show a capsule-shaped, more specifically cylindrical, housing 30 with hemispherical ends in the longitudinal direction, but the external shapes of the medication device 10A and housing 30 are not particularly limited as long as they do not interfere with administration, and may be spherical, ellipsoidal, disc-shaped, cylindrical, tablet-shaped, polygonal columnar with rounded corners, etc.
- the ellipsoid shape may also be an oblate spheroid or oblate spheroid.
- the capsule-shaped housing 30 may be composed of a first divided housing 32 and a second divided housing 33 divided at the center in the short direction of the housing 30 along the longitudinal direction of the housing 30.
- the housing 30 may be divided into two equal parts at the center in the short direction of the housing 30 along the longitudinal direction of the housing 30.
- the capsule-shaped housing 30 may be divided into two parts along the longitudinal direction of the housing 30 at a position where the cross-sectional area is maximum.
- the first divided housing 32 and the second divided housing 33 are semi-capsule-shaped with the opposing divided housing sides open, and each has space inside where other components can be placed.
- the piezoelectric element 20 functions as an ultrasonic oscillator that emits ultrasonic waves, and vibrates the piezoelectric element 20 to generate ultrasonic waves.
- the piezoelectric element 20 is also called a piezoelectric vibrator.
- the ultrasonic waves emitted from the piezoelectric element 20 are directional in the direction in which the vibration surface of the piezoelectric element 20 vibrates.
- Materials such as PZT (lead zirconate titanate), BT (barium titanate), and KNN (potassium sodium niobate) can be used as materials for the piezoelectric element 20.
- the oral device 10A is equipped with an IC 55, which controls the piezoelectric element 20.
- the ultrasonic signal emitted from the piezoelectric element 20 is received by a receiver attached to the user's body surface, such as the torso, neck, or wrist, using a fastener such as a belt.
- the receiver is attached so that it directly contacts the body surface or so that it contacts the body surface via an intervening object such as gel.
- Figure 4 is a perspective view showing a schematic example of a piezoelectric element.
- the shape of the piezoelectric element 20 is a rectangular parallelepiped having opposing first and second main surfaces 20a and 20b, opposing first and second side surfaces 20c and 20d, and opposing third and fourth side surfaces 20e and 20f.
- the first main surface 20a of the piezoelectric element 20 is fixed directly to the inner wall surface 31 of the housing 30. Therefore, the ultrasonic signal emitted from the piezoelectric element 20 can be propagated to the housing 30 via the inner wall surface 31 without being affected by air bubbles in the sealant. As a result, the sound pressure is less likely to attenuate, making it possible to improve and stabilize the sound pressure of the ultrasonic signal emitted from the oral device 10A.
- Figure 5 is a cross-sectional view illustrating the operating principle of the medication device shown in Figure 1.
- Figure 5 corresponds to the cross-sectional view of Figure 2.
- the housing 30 Because the piezoelectric element 20 is fixed directly to the inner wall surface 31 of the housing 30, as shown in Figure 5, when the piezoelectric element 20 vibrates, the housing 30 also expands and contracts in the same direction in synchronization with the vibration. As a result, an ultrasonic signal emitted from the piezoelectric element 20 is transmitted to the outside of the oral device 10A.
- Figure 5 shows a case where the vibration direction of the piezoelectric element 20 is perpendicular to the first main surface 20a of the piezoelectric element 20, the vibration direction of the piezoelectric element 20 is not limited to a specific direction and can be any direction.
- the vibration direction of the piezoelectric element 20 may be a direction parallel to the first main surface 20a of the piezoelectric element 20.
- the medication device 10A preferably includes a fixing member 25.
- the fixing member 25 is disposed between the inner wall surface 31 of the housing 30 and the first main surface 20a of the piezoelectric element 20, and fixes the first main surface 20a of the piezoelectric element 20 to the inner wall surface 31 of the housing 30. This allows the first main surface 20a of the piezoelectric element 20 to be directly fixed to the inner wall surface 31 of the housing 30.
- the type of fixing member 25 is not particularly limited, but it is preferable that the acoustic impedance of the fixing member 25 be a value between the acoustic impedance of the material that makes up the piezoelectric element 20 and the acoustic impedance of the material that makes up the housing 30. This effectively prevents the ultrasonic signal emitted from the piezoelectric element 20 from attenuating. As a result, the sound pressure of the ultrasonic signal emitted into the body from the ingestible device 10 can be further improved.
- the acoustic impedance of PZT one of the materials used to make piezoelectric elements
- the acoustic impedance of epoxy resin one of the materials used to make housing 30, is 1.7 MPa ⁇ s /m3. Therefore, the acoustic impedance of the material used to make fixing member 25 is preferably 1.7 MPa ⁇ s/ m3 or more and 32 MPa ⁇ s/m3 or less , and more preferably 4.5 MPa ⁇ s/m3 or more and 12 MPa ⁇ s/ m3 or less .
- acoustic impedance of piezoelectric element 20 is 32 MPa ⁇ s/m3 and the acoustic impedance of housing 30 is 1.7 MPa ⁇ s/ m3 , placing piezoelectric element 20 and housing 30 directly adjacent to each other results in an overall transmittance of 10%, whereas interposing fixing member 25 with an acoustic impedance of 7.4 MPa ⁇ s/ m3 between piezoelectric element 20 and housing 30 improves the overall transmittance to 14%.
- a plurality of fixing members 25 may be stacked so that the acoustic impedance has a gradient from the piezoelectric element 20 toward the housing 30. This makes it possible to more effectively suppress attenuation of the ultrasonic signal oscillated from the piezoelectric element 20.
- the fixing member 25 can be, for example, an adhesive or a sticky plastic film.
- An example of a sticky plastic film is double-sided tape such as Kapton tape.
- the medication device 10A preferably includes a flexible film 40.
- the piezoelectric element 20 is mounted on the main surface (hereinafter referred to as the mounting surface) 40a of the flexible film 40, and the flexible film 40 on which the piezoelectric element 20 is mounted is attached to the inner wall surface 31 of the housing 30.
- the acoustic impedance of the flexible film 40 is not particularly limited, but it is preferable that there is a large difference between the acoustic impedance of the material that makes up the flexible film 40 and the acoustic impedance of the material that makes up the piezoelectric element 20. This allows the flexible film 40 to actively reflect the ultrasonic waves emitted from the piezoelectric element 20, thereby further improving the sound pressure of the ultrasonic signal emitted into the body from the ingestible device 10.
- the acoustic impedance of the piezoelectric element 20 is 32 MPa ⁇ s/ m3
- the acoustic impedance of the flexible film 40 is 1.0 MPa ⁇ s/ m3
- the reflectance of the interface will be 94%
- the acoustic impedance of the flexible film 40 is 0.63 MPa ⁇ s/ m3
- the reflectance of the interface will be 96%.
- the lower limit of the acoustic impedance of the material constituting the flexible film 40 can be set as appropriate within a range greater than 0 MPa ⁇ s/ m3 .
- Figure 6 is a plan view schematically showing an example of a flexible film.
- Figure 7 is a plan view schematically showing another example of a flexible film.
- the type of flexible film 40 is not particularly limited, but a flexible printed circuit board 45 provided with a circuit 46, as shown in Figures 6 and 7, is preferred.
- Examples of flexible printed circuit boards 45 include flexible printed circuits (FPCs).
- the flexible printed circuit board 45 may be connected to a substrate 50, which will be described later.
- the insulating material that makes up the flexible film 40 and flexible printed circuit board 45 can be, for example, a resin material such as polyimide or liquid crystal polymer, or a composite material such as glass epoxy, paper epoxy, or paper phenol.
- the piezoelectric element 20 can be mounted on the flexible printed circuit board 45 using solder or conductive adhesive (neither shown).
- the circuit 46 provided on the flexible printed circuit board 45 may include a power supply circuit 47 to the piezoelectric element 20, as shown in FIG. 6, or may include a power receiving coil 48 for wireless power supply, as shown in FIG. 7.
- the circuit 46 may include both the power supply circuit 47 and the power receiving coil 48.
- the power supply circuit 47 is connected, for example, to the piezoelectric element 20 mounted on the flexible printed circuit board 45 and to a battery 51 (described below), and power is supplied from the battery 51 to the piezoelectric element 20 via the power supply circuit 47.
- the piezoelectric element 20 and the substrate 50 may be connected by wire bonding instead of the power supply circuit 47 of the flexible printed circuit board 45. In this case, it is possible to omit the flexible printed circuit board 45 and the flexible film 40 themselves.
- the receiving coil 48 is paired with the transmitting coil to provide wireless power supply.
- the receiving coil 48 is made of, for example, copper.
- Wireless power supply can be achieved using electromagnetic induction technology or magnetic resonance technology. Note that magnetic resonance is a type of electromagnetic induction, as current flows through the receiving coil 48 in response to changes in the magnetic field created by the transmitting coil.
- the receiving coil 48 is connected to a battery 51, which will be described later.
- the substrate 50 is placed inside the housing 30. There may be one substrate 50 or multiple substrates. Materials that can be used for the substrate 50 include glass epoxy resin and FR-4, for example.
- A/D converter 53 converts the analog biometric information acquired by biometric information acquisition unit 52 into digital information and outputs the digital biometric information to piezoelectric element 20.
- the digital biometric information converted by A/D converter 53 is then transmitted as an ultrasonic signal by piezoelectric element 20.
- FIG. 11 is a schematic diagram showing the step of joining the first and second divided housings in an example of a method for manufacturing a medication device according to embodiment 1 of the present invention.
- the acoustic impedance of the material constituting the fixing member 25 is preferably 1.7 MPa ⁇ s/m 3 or more and the acoustic impedance value of the flexible film 40 or less.
- the medication device 10C shown in Figures 14 and 15 differs from the medication device 10A of embodiment 1 in that it further includes a sealant 60.
- FIG. 16 and 17 are cross-sectional views each showing a schematic example of a medication device according to embodiment 4 of the present invention, where Fig. 16 corresponds to the cross-sectional view of Fig. 2 and Fig. 17 corresponds to the cross-sectional view of Fig. 3.
- acoustic impedance of the material that constitutes the piezoelectric element 20 > (acoustic impedance of the material that constitutes the flexible film 40) > (acoustic impedance of the material that constitutes the fixing member 25) > (acoustic impedance of the material that constitutes the housing 30) >> (acoustic impedance of the material that constitutes the sealing material 60).
- the medication devices 10C and 10D according to embodiments 3 and 4 can be manufactured by the following method.
- the first divided housing 32, the second divided housing 33, and the flexible film 40 on which the piezoelectric element 20 is mounted are prepared.
- a through-hole may be provided in a portion of the first divided housing 32 or the second divided housing 33, and after the first divided housing 32 and the second divided housing 33 are joined together without injecting sealant into each of the first divided housing 32 and the second divided housing 33, uncured sealant may be injected through the through-hole, and the through-hole may then be sealed with a lid.
- Fig. 18 is a cross-sectional view schematically showing an example of a medication device according to embodiment 5 of the present invention.
- Fig. 18 corresponds to the cross-sectional view of Fig. 2.
- Fig. 19 is a view schematically showing an example of a medication device according to embodiment 5 of the present invention, which is a perspective view of the medication device from the longitudinal direction.
- the relative positions of the multiple piezoelectric elements 20 are known in advance, and the distance between the receiver and each piezoelectric element 20 can be measured from the response time between each piezoelectric element 20 and the receiver, making it possible to determine the tilt and position of the oral device 10E.
- the multiple piezoelectric elements 20 are spaced apart and not adjacent to each other, there are no particular restrictions on where they may be placed, and they can be positioned as appropriate.
- multiple piezoelectric elements 20 may be mounted on the same flexible film 40, for example, a flexible printed circuit board 45. Furthermore, one or more piezoelectric elements 20 may be mounted on each of multiple flexible films 40, for example, multiple flexible printed circuit boards 45.
- the medication device 10F shown in Figures 22, 23, and 24 differs from the medication device 10A of embodiment 1 in that the shape of the housing 30 is different and the location where the piezoelectric element 20 is fixed is specified. Note that in Figures 22, 23, and 24, configurations other than the piezoelectric element 20 and housing 30 are not shown.
- the housing 30 has an axisymmetrical tablet shape, and the piezoelectric element 20 is fixed to the housing 30 at a portion including the apex of the curved surface that forms the maximum R, i.e., the maximum radius of curvature. This allows the housing 30 to be displaced efficiently, thereby further improving and stabilizing the sound pressure of the ultrasonic signal emitted from the oral device 10A.
- the housing 30 has a shape that is symmetrical with respect to the line segment B1-B1 as the axis of symmetry.
- FIG. 25 is a perspective view schematically illustrating another example of a medication device according to embodiment 6 of the present invention.
- FIG. 26 is a perspective view of the medication device shown in FIG. 25 as seen from the Z-axis direction.
- FIG. 27 is a diagram schematically illustrating an example of a cross section of the medication device shown in FIG. 25 along line C1-C1. Note that in FIGS. 25, 26, and 27, the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are mutually perpendicular. Also, in FIGS. 25, 26, and 27, configurations other than the piezoelectric element 20 and housing 30 are omitted from the illustration.
- the housing 30 may have a spherical, axisymmetric shape.
- the piezoelectric element 20 fixed directly to the inner wall surface 31 of the housing 30 will inevitably be fixed to the part of the housing 30 that includes the vertex of the curved surface that forms the maximum R, i.e., the maximum radius of curvature. This is because a spherical shape forms the maximum R at any curved surface portion. Therefore, as in the cases shown in Figures 22 to 24, the housing 30 can be displaced efficiently.
- the housing 30 has a shape that is line-symmetrical with respect to the line segment C1-C1 as the axis of symmetry.
- the housing 30 shown in Figures 25 to 27 is spherical, it has a shape that is line-symmetrical with respect to an arbitrary axis.
- medication device 10F can be manufactured using the same method as medication device 10A.
- the medication device 110 may be equipped with a memory unit 116, and for example, the biometric information acquired by the biometric information acquisition unit 113 may be stored in the memory unit 116.
- the receiver 130 includes, for example, a receiving unit 131, a transmitting unit 132, a battery 133, and a display unit 134.
- the receiving unit 131 receives the ultrasonic signal emitted from the piezoelectric element 111 of the ingested device 110. As a result, the receiver 130 acquires information, such as biological information, from the ingested device 110.
- the transmission unit 132 transmits information acquired from the medication device 110 to the processing device 120 via wireless communication.
- Wireless communication is, for example, communication using a data communication line using mobile phone radio waves, an Internet line, Bluetooth (registered trademark), etc.
- communication between the transmission unit 132 and the processing device 120 is not limited to wireless communication, and may also be communication via a wired connection such as a USB cable connection, Ethernet cable connection, or serial cable connection.
- Battery 133 supplies power to each part of receiver 130 and may be a rechargeable secondary battery. There are no particular limitations on the specific type of battery 133.
- the medication device information acquisition system 100 confirms whether the patient has taken the prescribed medication, for example, using the following method.
- a device that transmits information by vibrating itself a rectangular parallelepiped piezoelectric element having opposing first and second main surfaces, opposing first and second side surfaces, and opposing third and fourth side surfaces; a housing that houses the piezoelectric element, A dosage device characterized in that the first main surface of the piezoelectric element is directly fixed to the inner wall surface of the housing.
- ⁇ 5> The dosage device described in any one of ⁇ 2> to ⁇ 4>, wherein the flexible film is a flexible printed circuit board on which a circuit is provided.
- ⁇ 7> The dosage device described in ⁇ 5> or ⁇ 6>, wherein the circuit includes a receiving coil for wireless power supply.
- ⁇ 8> ⁇ 1> to ⁇ 7> further comprising a sealant provided in a region within the housing on the second main surface side of the piezoelectric element.
- a processing device a receiver that receives an ultrasonic signal emitted from the piezoelectric element to acquire information from the ingestion device and transmits the acquired information to the processing device;
- An information acquisition system for a medication device comprising:
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Abstract
発信する超音波信号の音圧を向上及び安定化することが可能な服用デバイス、上記服用デバイスを備える服用デバイスの情報取得システム、並びに、上記服用デバイスの製造方法を提供する。 服用デバイス10Aは、デバイス10A自体が振動することで情報を発信する服用デバイス10Aであって、相対する第1主面20a及び第2主面20bと、相対する第1側面20c及び第2側面20dと、相対する第3側面20e及び第4側面20fとを有する直方体状の圧電素子20と、圧電素子20を収納する筐体30と、を備え、圧電素子20の第1主面20aは、筐体30の内壁面31に直接固定される。
Description
本発明は、服用デバイス、服用デバイスの情報取得システム及び服用デバイスの製造方法に関する。
処方された薬剤を患者が服用したか否かを確認する方法や、患者が薬剤を服用することによって、どのような生体反応が生じるか確認する方法が必要とされている。このため、薬剤とともに服用された後、体内から体外へと信号を送信する服薬デバイスの開発が進められている。
特許文献1には、センサと上記センサで検出された情報を無線で送信するためのデバイスとを含むセンサ類と、複数のリジッド基板が積み重ねられて構成された基板群と、を備える飲み込みセンサ装置が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の飲み込みセンサ装置は、電波方式で通信しているため、信号が体内外を問わず無指向に発信され、第3者に取得される可能性があり、セキュリティ面に課題がある。
それに対して、超音波信号を発振する圧電素子を備えた服用デバイスを用い、服用された服用デバイスの圧電素子から発振された超音波信号を、例えば服用者の体表面に装着された受信器で受信することが考えられる。当該方式であれば、圧電素子から発振された超音波信号は、基本的には服用者の体内を伝搬するが、体と空気の界面で反射されるため、ほとんど空気中には漏洩しないことから、第3者に取得される可能性を低減することが可能である。
ただし、上記服用デバイスでは、圧電素子を筐体内部に配置した場合、圧電素子から発振された超音波信号を充分な音圧で服用デバイス外まで発信するためには、筐体の内壁面と圧電素子との間の領域には封止剤を充填する必要がある。その場合、封止剤に気泡が発生して音圧が減衰し、所望の音圧が得られないことがあった。封止剤に気泡が存在すると、気泡と封止剤との間に生じる界面で超音波が反射してしまうためである。また、封止剤に発生する気泡の量が服用デバイスによってばらつき、服用デバイスによって音圧がばらつく可能性もある。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、発信する超音波信号の音圧を向上及び安定化することが可能な服用デバイス、上記服用デバイスを備える服用デバイスの情報取得システム、並びに、上記服用デバイスの製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明の服用デバイスは、デバイス自体が振動することで情報を発信する服用デバイスであって、相対する第1主面及び第2主面と、相対する第1側面及び第2側面と、相対する第3側面及び第4側面とを有する直方体状の圧電素子と、上記圧電素子を収納する筐体と、を備え、上記圧電素子の上記第1主面は、上記筐体の内壁面に直接固定される。
本発明の服用デバイスの情報取得システムは、本発明の服用デバイスと、処理装置と、上記圧電素子から発振された超音波信号を受信することで上記服用デバイスから情報を取得し、取得した上記情報を上記処理装置に送信する受信器と、を備える。
本発明の服用デバイスの製造方法は、第1の分割筐体及び第2の分割筐体を準備する工程と、相対する第1主面及び第2主面と、相対する第1側面及び第2側面と、相対する第3側面及び第4側面とを有する直方体状の圧電素子を準備する工程と、上記圧電素子の上記第1主面を上記第1の分割筐体の内壁面に直接固定する工程と、を含む。
本発明によれば、発信する超音波信号の音圧を向上及び安定化することが可能な服用デバイス、上記服用デバイスを備える服用デバイスの情報取得システム、並びに、上記服用デバイスの製造方法を提供できる。
以下、本発明の服用デバイス、服用デバイスの情報取得システム及び服用デバイスの製造方法について説明する。なお、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更されてもよい。また、以下において記載する個々の好ましい構成を複数組み合わせたものもまた本発明である。
以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示す構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第2実施形態以降では、第1実施形態と共通の事項についての記載は省略し、異なる点を主に説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎に逐次言及しない。
以下の説明において、各実施形態を特に区別しない場合、単に「本発明の服用デバイス」と言う。
本明細書において、要素間の関係性を示す用語(例えば「垂直」、「平行」、「直交」等)及び要素の形状を示す用語は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の差異をも含むことを意味する表現である。
以下に示す図面は模式図であり、その寸法、縦横比の縮尺等は実際の製品と異なる場合がある。
[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1の服用デバイスの一例を模式的に示す斜視図である。図2は、図1に示す服用デバイスの線分A1-A1に沿う断面の一例を模式的に示す図である。図3は、図1に示す服用デバイスの線分A2-A2に沿う断面の一例を模式的に示す図である。なお、図22~図27を除く各図において、X軸方向は、服用デバイスの長手方向であり、Z軸方向は、服用デバイスの短手方向である。また、Y軸は、X軸及びZ軸のそれぞれと直交する軸である。
図1は、本発明の実施形態1の服用デバイスの一例を模式的に示す斜視図である。図2は、図1に示す服用デバイスの線分A1-A1に沿う断面の一例を模式的に示す図である。図3は、図1に示す服用デバイスの線分A2-A2に沿う断面の一例を模式的に示す図である。なお、図22~図27を除く各図において、X軸方向は、服用デバイスの長手方向であり、Z軸方向は、服用デバイスの短手方向である。また、Y軸は、X軸及びZ軸のそれぞれと直交する軸である。
図1に示す服用デバイス10Aは、デバイス10A自体が振動することで情報を発信することが可能である。服用デバイス10Aは、薬剤とともに、或いは薬剤を伴わずに、人又は動物(犬、猫、牛、馬等)に服用される。服用デバイス10Aは、服用デバイス10A単独で服用されてもよい。服用デバイス10Aから発信される情報は、特に限定されず、信号であってもよい。具体的には、例えば、服用デバイス10Aとともに薬剤が服用或いは服薬されたことを示す信号や、体内で取得された生体情報等が挙げられる。服用デバイス10Aとともに服用され得る薬剤は、任意の薬剤である。具体的には、例えば、服用行為自体を認知することが困難な人が服用する薬剤であってもよい。この場合、そのような人々の薬剤摂取率を向上することができる。また、そのような人々を介護する人々の負担も低減することができる。なお、本明細書にて、「発信」は、特段の説明がない限り、「送信」と同義である。
図2及び図3に示すように、服用デバイス10Aは、圧電素子20及び筐体30を備える。圧電素子20は、筐体30内に収納され、筐体30の内部に配置されている。
筐体30は、例えば、生体適合性を有する樹脂、又は、表面に生体適合性を有する材料がコーティングされた樹脂等からなる。生体適合性を有する樹脂として、例えば、エポキシ樹脂を用いることが可能である。筐体30に用いられる材料として、服用デバイス10Aが体内に取り込まれてから、胃酸等によって溶けることなく、体外に排出されるような材料が用いられることが好ましい。
服用デバイス10Aの外表面の実質的に全てが筐体30の外表面から構成されていてもよい。
なお、図1~図3には、いわゆるカプセル状、詳細には長手方向の両端が半球状の円筒状の筐体30を示しているが、服用デバイス10A及び筐体30の外形は、服用に支障のない形であれば特に限定されず、球形、楕円体状、円板形、円柱型、錠剤形状、角を丸めた多角形の柱状等であってもよい。楕円体状は、長球状や扁球状であってもよい。
図2及び図3に示したように、カプセル状の筐体30は、筐体30の長手方向に沿って筐体30の短手方向における中央で分割された第1の分割筐体32及び第2の分割筐体33から構成されていてもよい。すなわち、筐体30は、筐体30の長手方向に沿って筐体30の短手方向における中央で均等に二分割されていてもよい。更に換言すると、カプセル状の筐体30は、筐体30の長手方向に沿って、断面積が最大となる位置で二分割されていてもよい。
第1の分割筐体32及び第2の分割筐体33は、対向する分割筐体側が開放された半カプセル状をしており、いずれも内側には他の部材が配置可能な空間が設けられている。
服用デバイス10Aは、圧電素子20を駆動することで圧電素子20から超音波信号を発振させる。圧電素子20から発振された超音波信号は、服用デバイス10Aの内部の媒体を伝搬し、最終的に服用デバイス10Aの外部に発信される。すなわち、圧電素子20から発振された超音波信号によって服用デバイス10A自体も振動し、情報を超音波信号として服用デバイス10Aの外部、具体的には体内に発信する。
圧電素子20は、超音波を発振する超音波発振器として機能し、圧電素子20を振動させることで超音波を発振する。圧電素子20は、圧電振動子とも呼ばれる。圧電素子20から発振される超音波は、圧電素子20の振動面が振動する方向に指向性をもつ。圧電素子20の材料として、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)、BT(チタン酸バリウム)、KNN(ニオブ酸カリウムナトリウム)等を用いることが可能である。その場合、服用デバイス10Aは、IC55を備え、IC55によって圧電素子20が制御される。圧電素子20から発振された超音波信号は、服用者の胴、首、手首等の体表面にベルト等の固定具により装着されている受信器によって受信される。受信器は、直接体表面に接触するように、若しくはジェル等の介在物を介して体表面に接触するように、装着される。
図4は、圧電素子の一例を模式的に示す斜視図である。
図4に示すように、圧電素子20の形状は、相対する第1主面20a及び第2主面20bと、相対する第1側面20c及び第2側面20dと、相対する第3側面20e及び第4側面20fとを有する直方体状である。
なお、本明細書において、「主面」とは、他の面よりも面積の大きい主なる面を意味する。
そして、圧電素子20の第1主面20aが筐体30の内壁面31に直接固定されている。このため、封止剤の気泡による影響を受けることなく、圧電素子20から発振された超音波信号を、内壁面31を介して筐体30に伝搬させることができる。したがって、音圧が減衰しにくいため、服用デバイス10Aから発信される超音波信号の音圧を向上及び安定化することが可能である。
なお、圧電素子20を固定する場所は、筐体30の内壁面31であれば特に限定されず、適宜設定可能である。
図5は、図1に示す服用デバイスの動作原理を説明するための断面図である。図5は、図2の断面図に対応する。
圧電素子20は筐体30の内壁面31に直接固定されているため、図5に示すように、圧電素子20が伸縮振動すると、その振動に同期して、その振動方向に筐体30も伸縮変形する。その結果、圧電素子20から発振された超音波信号が服用デバイス10Aの外部に発信されることになる。
なお、図5には、圧電素子20の振動方向が圧電素子20の第1主面20aと直交する場合を示しているが、圧電素子20の振動方向は、特定の方向に限定されず、任意の方向になり得る。例えば、圧電素子20の振動方向は、圧電素子20の第1主面20aと平行な方向であってもよい。
ここで、「圧電素子の振動方向」とは、駆動させようとする周波数における変位量が最も大きい方向を意味する。
図2及び図3に示したように、服用デバイス10Aは、固定部材25を備えることが好ましい。固定部材25は、筐体30の内壁面31と圧電素子20の第1主面20aとの間に配置され、圧電素子20の第1主面20aを筐体30の内壁面31に固定するものである。これにより、圧電素子20の第1主面20aを筐体30の内壁面31に直接固定することができる。
固定部材25の種類は、特に限定されないが、固定部材25の音響インピーダンスが、圧電素子20を構成する材料の音響インピーダンスと、筐体30を構成する材料の音響インピーダンスとの間の値であることが好ましい。これにより、圧電素子20から発振された超音波信号が減衰するのを効果的に抑制することができる。その結果、服用デバイス10から体内に発信される超音波信号の音圧をより向上することができる。
例えば、圧電素子の材料の一種であるPZTの音響インピーダンスは、32MPa・s/m3であり、筐体30の材料の一種であるエポキシ樹脂の音響インピーダンスは、1.7MPa・s/m3である。したがって、固定部材25を構成する材料の音響インピーダンスは、1.7MPa・s/m3以上、32MPa・s/m3以下であることが好ましく、4.5MPa・s/m3以上、12MPa・s/m3以下であることがより好ましい。例えば、圧電素子20の音響インピーダンスが32MPa・s/m3であり、筐体30の音響インピーダンスが1.7MPa・s/m3である場合、圧電素子20と筐体30とを直に隣接配置すると全体の透過率は10%となるのに対して、圧電素子20と筐体30との間に音響インピーダンスが7.4MPa・s/m3である固定部材25を介在させると、全体の透過率は14%に改善する。また、圧電素子20から筐体30に向かって音響インピーダンスが勾配を持つように複数の固定部材25を積層してもよい。これにより、圧電素子20から発振された超音波信号が減衰するのをより効果的に抑制することができる。
固定部材25としては、例えば、接着剤や、粘着性の可塑性フィルムを用いることができる。粘着性の可塑性フィルムとしては、例えば、カプトンテープ等の両面テープが挙げられる。
図2及び図3に示したように、服用デバイス10Aは、可撓性フィルム40を備えることが好ましい。可撓性フィルム40の主面(以下、実装面と言う)40aには圧電素子20が実装され、圧電素子20が実装された可撓性フィルム40は、筐体30の内壁面31に貼付される。
図2及び図3に示したように、圧電素子20は、第2主面20bで可撓性フィルム40に実装されてもよく、圧電素子20が筐体30の内壁面31と可撓性フィルム40との間に配置されていてもよい。これにより、圧電素子20から発振された超音波信号を、可撓性フィルム40を介さずに筐体30に伝搬させることができるため、服用デバイス10Aから発信される超音波信号の音圧をより向上及びより安定化することが可能である。
可撓性フィルム40は、圧電素子20の第2主面20bを覆うように配置されており、圧電素子20の第1主面20a及び可撓性フィルム40の実装面40aがともに固定部材25によって筐体30の内壁面31に固定されている。
固定部材25は、圧電素子20の第1主面20aの少なくとも一部に接触するように設けられることが好ましく、圧電素子20の第1主面20aの全体に接触するように設けられることがより好ましい。
可撓性フィルム40には超音波が伝達する必要がないため、可撓性フィルム40の音響インピーダンスは、特に限定されないが、可撓性フィルム40を構成する材料の音響インピーダンスと、圧電素子20を構成する材料の音響インピーダンスとの差が大きいことが好ましい。これにより、圧電素子20から発振された超音波を可撓性フィルム40で積極的に反射することができるため、服用デバイス10から体内に発信される超音波信号の音圧をより向上することができる。
例えば、上記の通り、圧電素子の材料の一種であるPZTの音響インピーダンスは、32MPa・s/m3である。したがって、可撓性フィルム40を構成する材料の音響インピーダンスは、1.0MPa・s/m3以下であることが好ましく、0.63MPa・s/m3以下であることがより好ましい。例えば、圧電素子20の音響インピーダンスが32MPa・s/m3である場合、可撓性フィルム40の音響インピーダンスが1.0MPa・s/m3であると当該界面の反射率は94%となり、可撓性フィルム40の音響インピーダンスが0.63MPa・s/m3であると当該界面の反射率は96%となる。なお、可撓性フィルム40を構成する材料の音響インピーダンスの下限は、0MPa・s/m3より大きい範囲で適宜設定可能である。
図6は、可撓性フィルムの一例を模式的に示す平面図である。図7は、可撓性フィルムの他の例を模式的に示す平面図である。
可撓性フィルム40の種類は、特に限定されないが、図6及び図7に示すように、回路46が設けられた可撓性プリント基板45が好適である。可撓性プリント基板45としては、例えば、フレキシブル基板(FPC)等が挙げられる。可撓性プリント基板45は、後述する基板50に接続されてもよい。
可撓性フィルム40や可撓性プリント基板45を構成する絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、液晶ポリマー等の樹脂材料、或いはガラスエポキシや紙エポキシ、紙フェノール等の複合材料を用いることができる。
なお、可撓性プリント基板45には、はんだや導電性接着剤(いずれも図示せず)により圧電素子20を実装することが可能である。
可撓性プリント基板45に設けられる回路46は、図6に示すように、圧電素子20への給電回路47を含むものであってもよいし、図7に示すように、ワイヤレス給電を行うための受電コイル48を含むものであってもよい。回路46は、給電回路47及び受電コイル48の両方を含んでいてもよい。給電回路47を設けることで、可撓性プリント基板45を介して圧電素子20へ容易に給電することができる。受電コイル48を設けることで、ワイヤレス給電を行うことができる。
給電回路47は、例えば、可撓性プリント基板45に実装された圧電素子20と後述する電池51とに接続され、給電回路47を介して電池51から圧電素子20に電力が供給される。
なお、可撓性プリント基板45の給電回路47ではなく、ワイヤーボンディングにより圧電素子20と基板50とを接続してもよい。この場合、可撓性プリント基板45や可撓性フィルム40自体を省略することも可能である。
受電コイル48は、送電コイルと対になってワイヤレス給電を行うためのものである。受電コイル48は、例えば、銅からなる。ワイヤレス給電として、電磁誘導技術や磁界共鳴技術を用いたワイヤレス給電を行うことができる。なお、磁界共鳴は、送電コイルがつくる磁界の変化を受けて受電コイル48に電流が流れるため、電磁誘導の一種である。受電コイル48は、後述する電池51と接続される。
ただし、受電コイル48が設けられる場所は、可撓性プリント基板45に特に限定されず、例えば電池51が設けられている基板50に設けられてもよい。
図2に示したように、服用デバイス10Aは、基板50、電池51、生体情報取得部52、A/D変換器53及び電子部品54を備えていてもよい。
基板50は、筐体30の内部に配置される。基板50は、1枚でもよいし、複数枚でもよい。基板50の材料としては、例えば、ガラスエポキシ樹脂、FR-4等を用いることができる。
基板50は、服用デバイス10Aの長手方向と平行に配置されている。すなわち、基板50は、服用デバイス10Aの短手方向と直交するように配置されている。なお、服用デバイス10Aの長手方向は、筐体30の長手方向と同義であり、服用デバイス10Aの短手方向は、筐体30の短手方向と同義である。
電池51は、例えば、受電コイル48によって受電される電力を充電可能な二次電池である。その場合、電池51は、充放電可能な電池であれば特に限定されず、例えば、固体電解質を有する全固体電池であってもよい。全固体電池は液漏れが無いため服用デバイス10Aに適している。また、服用する直前に服用デバイス10Aに電流が流れるような構成にしておけば電池51は1次電池であってもよい。電池51は、例えば、基板50に設けられている。
生体情報取得部52は、服用された服用デバイス10Aの体内の位置や、体内の温度、胃及び/又は腸のpH、腸活動といったバイタルサイン等の生体情報を取得する。体内の温度は、深部体温であってもよい。例えば、生体情報取得部52は、時刻を計測可能な計時手段を有しており、服用デバイス10Aが体内に取り込まれてから経過した時間を計測し、計測した時間に応じて、服用デバイス10Aの体内における位置を推定する。別の例として、生体情報取得部52は、温度センサ、pHセンサ、加速度センサ等のセンサを備えており、体内の温度、胃及び/又は腸のpH、腸活動等のバイタルサインを検出する。温度センサは、例えば、サーミスタを含んでいてもよい。なお、生体情報には、生体に関するあらゆる情報が含まれ、生体情報取得部52は、任意の生体情報を取得するように構成することができる。生体情報取得部52は、IC55によって制御される。
生体情報取得部52により生体情報を取得する場合、取得する生体情報の種類ごとに圧電素子20から発振する超音波の周波数を変更してもよい。
A/D変換器53は、IC55による制御の下、生体情報取得部52によって取得されたアナログ情報である生体情報をデジタル情報に変換し、デジタル情報に変換した生体情報を圧電素子20に出力する。そして、A/D変換器53によってデジタル情報に変換された生体情報は、圧電素子20によって超音波信号として送信される。
電子部品54としては、例えば、ダイオード、コンデンサ、コイル、抵抗器等の受動部品や、トランジスタ、レギュレータ、DC-DCコンバータ等の能動部品であってもよい。
圧電素子20、生体情報取得部52、A/D変換器53、電子部品54及びIC55には、電池51から電力が供給される。図2では、同一の基板50に生体情報取得部52、A/D変換器53、電子部品54及びIC55が設けられた構成を示しているが、生体情報取得部52、A/D変換器53、電子部品54及びIC55が設けられる場所は、基板50に特に限定されない。
服用デバイス10Aは、以下の方法により製造することができる。
図8は、本発明の実施形態1の服用デバイスの製造方法の一例において第1の分割筐体及び第2の分割筐体を準備する工程を示す模式図である。
まず、図8に示すように、第1の分割筐体32及び第2の分割筐体33を準備する。
図9は、本発明の実施形態1の服用デバイスの製造方法の一例において圧電素子を準備する工程を示す模式図である。
また、図9に示すように、直方体状である圧電素子20を準備する。ここでは、圧電素子20は、可撓性フィルム40に実装されており、圧電素子20の第2主面20bが可撓性フィルム40の実装面40aに対向している。
図10は、本発明の実施形態1の服用デバイスの製造方法の一例において圧電素子を筐体に固定する工程を示す模式図である。
次に、図10に示すように、可撓性フィルム40に実装された圧電素子20の第1主面20aを第1の分割筐体32の内壁面33aに直接固定する。第1の分割筐体32の内壁面33aは、筐体30の内壁面31に相当する。
より詳細には、まず、圧電素子20の第1主面20a及び可撓性フィルム40の実装面40aと、第1の分割筐体32の内壁面33aとの少なくとも一方に固定部材25を配置する。そして、固定部材25により、圧電素子20の第1主面20a及び可撓性フィルム40の実装面40aを第1の分割筐体32の内壁面33aに貼付する。
図11は、本発明の実施形態1の服用デバイスの製造方法の一例において第1の分割筐体及び第2の分割筐体を接合する工程を示す模式図である。
最後に、図11に示すように、第1の分割筐体32及び第2の分割筐体33によって形成される空間内に電池51、生体情報取得部52、A/D変換器53、電子部品54及びIC55が設けられた基板50を収納した状態で、第1の分割筐体32と第2の分割筐体33とを接合する。例えば、第1の分割筐体32と第2の分割筐体33とを接着剤により接合する。第1の分割筐体32と第2の分割筐体33とを超音波溶着してもよい。
上記の結果、服用デバイス10Aを得ることができる。
[実施形態2]
図12及び図13は、それぞれ、本発明の実施形態2の服用デバイスの一例を模式的に示す断面図である。図12は、図2の断面図に対応し、図13は、図3の断面図に対応する。
図12及び図13は、それぞれ、本発明の実施形態2の服用デバイスの一例を模式的に示す断面図である。図12は、図2の断面図に対応し、図13は、図3の断面図に対応する。
図12及び図13に示す服用デバイス10Bでは、圧電素子20は、第1主面20aで可撓性フィルム40に実装されており、可撓性フィルム40が筐体30の内壁面31と圧電素子20との間に配置されている。すなわち、圧電素子20の第1主面20aは、可撓性フィルム40を介して筐体30の内壁面31に直接固定されている。圧電素子20は、上述のように直方体状であるため、このように可撓性フィルム40を介して筐体30の内壁面31に直接固定することで、圧電素子20の第1主面20aと筐体30の内壁面31との密着性が向上する。したがって、この場合も服用デバイス10Aから発信される超音波信号の音圧をより向上及びより安定化することが可能である。
本実施形態では、可撓性フィルム40の音響インピーダンスは、圧電素子20を構成する材料の音響インピーダンスと、筐体30を構成する材料の音響インピーダンスとの間の値であることが好ましい。これにより、圧電素子20から発振された超音波信号が減衰するのを効果的に抑制することができる。その結果、服用デバイス10から体内に発信される超音波信号の音圧をより向上することができる。
例えば、上記の通り、圧電素子の材料の一種であるPZTの音響インピーダンスは、32MPa・s/m3であり、筐体30の材料の一種であるエポキシ樹脂の音響インピーダンスは、1.7MPa・s/m3である。したがって、可撓性フィルム40の音響インピーダンスは、1.7MPa・s/m3以上、32MPa・s/m3以下であることが好ましく、4.5MPa・s/m3以上、12MPa・s/m3以下であることがより好ましい。
本実施形態では、可撓性フィルム40の実装面40aと反対側の主面40bが固定部材25によって筐体30の内壁面31に固定されている。したがって、固定部材25を構成する材料の音響インピーダンスは、可撓性フィルム40を構成する材料の音響インピーダンスと、筐体30を構成する材料の音響インピーダンスとの間の値であることが好ましい。これにより、圧電素子20から発振された超音波信号が減衰するのを効果的に抑制することができる。その結果、服用デバイス10から体内に発信される超音波信号の音圧をより向上することができる。
より具体的には、固定部材25を構成する材料の音響インピーダンスは、1.7MPa・s/m3以上、可撓性フィルム40の音響インピーダンスの値以下であることが好ましい。
本実施形態では、(圧電素子20を構成する材料の音響インピーダンス)>(可撓性フィルム40を構成する材料の音響インピーダンス)>(固定部材25を構成する材料の音響インピーダンス)>(筐体30を構成する材料の音響インピーダンス)を満たすことが好ましい。これにより、圧電素子20から発振された超音波信号が減衰するのをより効果的に抑制することができる。可撓性フィルム40を構成する材料の音響インピーダンスは、圧電素子20を構成する材料の音響インピーダンスと固定部材25を構成する材料の音響インピーダンスの平均値又はその近傍の値であることがよりより好ましく、固定部材25を構成する材料の音響インピーダンスは、可撓性フィルム40を構成する材料の音響インピーダンスと筐体30を構成する材料の音響インピーダンスの平均値又はその近傍の値であることがより好ましい。
固定部材25は、圧電素子20の第1主面20aに重複する領域の少なくとも一部に少なくとも設けられることが好ましく、圧電素子20の第1主面20aに重複する領域全体に少なくとも設けられることがより好ましい。
なお、服用デバイス10Bは、服用デバイス10Aと同様の方法により製造することができる。
[実施形態3]
図14及び図15は、それぞれ、本発明の実施形態3の服用デバイスの一例を模式的に示す断面図である。図14は、図2の断面図に対応し、図15は、図3の断面図に対応する。
図14及び図15は、それぞれ、本発明の実施形態3の服用デバイスの一例を模式的に示す断面図である。図14は、図2の断面図に対応し、図15は、図3の断面図に対応する。
図14及び図15に示す服用デバイス10Cは、封止剤60を更に備えている点で実施形態1の服用デバイス10Aと異なっている。
封止剤60は、筐体30内の領域であって圧電素子20の第2主面20b側の領域に設けられている。これにより、圧電素子20の第1主面20aと筐体30の内壁面31との密着性がより向上するため、服用デバイス10Cから発信される超音波信号の音圧をより向上及びより安定化することが可能である。
封止剤60は、図14及び図15に示したように、筐体30内の実質的に全ての空間を満たしていてもよい。
封止剤60の材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリフェニルスルホン(PPS)、セラミックス材、ガラスエポキシ、金属、酸化物等のフィラーが充填された樹脂等を用いることができる。
封止剤60には超音波が伝達する必要がないため、封止剤60の音響インピーダンスは、特に限定されないが、封止剤60を構成する材料の音響インピーダンスと、圧電素子20を構成する材料の音響インピーダンスとの差が大きくてもよい。これにより、圧電素子20から発振された超音波を封止剤60で積極的に反射することができるため、圧電素子20の固定部から、すなわち圧電素子20の封止剤60と反対側から主に超音波を発信することができる。その結果、服用デバイス10Cから発信される超音波信号の指向性が向上し、セキュリティを向上することができる。
具体的には、この場合、(圧電素子20を構成する材料の音響インピーダンス)>(固定部材25を構成する材料の音響インピーダンス)>(筐体30を構成する材料の音響インピーダンス)≫(封止材60を構成する材料の音響インピーダンス)を満たすことが好ましい。
[実施形態4]
図16及び図17は、それぞれ、本発明の実施形態4の服用デバイスの一例を模式的に示す断面図である。図16は、図2の断面図に対応し、図17は、図3の断面図に対応する。
図16及び図17は、それぞれ、本発明の実施形態4の服用デバイスの一例を模式的に示す断面図である。図16は、図2の断面図に対応し、図17は、図3の断面図に対応する。
図16及び図17に示す服用デバイス10Dは、封止剤60を更に備えている点で実施形態2の服用デバイス10Bと異なっている。
封止剤60は、実施形態3の場合と同様に、筐体30内の領域であって圧電素子20の第2主面20b側の領域に設けられている。これにより、本実施形態においても、圧電素子20の第1主面20aと筐体30の内壁面31との密着性がより向上するため、服用デバイス10Dから発信される超音波信号の音圧をより向上及びより安定化することが可能である。
その他、実施形態3で説明した封止剤60に関する特徴は、本実施形態にも適用可能である。
具体的には、例えば、(圧電素子20を構成する材料の音響インピーダンス)>(可撓性フィルム40を構成する材料の音響インピーダンス)>(固定部材25を構成する材料の音響インピーダンス)>(筐体30を構成する材料の音響インピーダンス)≫(封止材60を構成する材料の音響インピーダンス)を満たすことが好ましい。これにより、圧電素子20から発振された超音波を封止剤60で積極的に反射することができるため、圧電素子20の固定部から、すなわち圧電素子20の封止剤60と反対側から主に超音波を発信することができる。
なお、実施形態3及び4に係る服用デバイス10C及び10Dは、以下の方法により製造することができる。
まず、実施形態1の場合と同様に、第1の分割筐体32及び第2の分割筐体33と、圧電素子20が実装された可撓性フィルム40とを準備する。
次に、実施形態1の場合と同様に、可撓性フィルム40に実装された圧電素子20を第1の分割筐体32に直接固定する。
次に、基板50を第1の分割筐体32又は第2の分割筐体33に固定し、第1の分割筐体32及び第2の分割筐体33のそれぞれに硬化前の封止剤を注入し、注入した封止剤を硬化して固化する。
最後に、実施形態1の場合と同様に、第1の分割筐体32と第2の分割筐体33とを接合する。なお、注入した封止剤を硬化する前に第1の分割筐体32と第2の分割筐体33とを接合し、その後、封止剤を硬化してもよい。
また、1の分割筐体32又は第2の分割筐体33の一部に貫通孔を設け、第1の分割筐体32及び第2の分割筐体33のそれぞれに封止剤を注入せずに第1の分割筐体32と第2の分割筐体33とを接合した後、貫通孔から硬化前の封止剤を注入し、その後、貫通孔を蓋で封止してもよい。
上記の結果、服用デバイス10C及び10Dを得ることができる。
[実施形態5]
図18は、本発明の実施形態5の服用デバイスの一例を模式的に示す断面図である。図18は、図2の断面図に対応する。図19は、本発明の実施形態5の服用デバイスの一例を模式的に示す図であり、服用デバイスの長手方向からの透視図である。
図18は、本発明の実施形態5の服用デバイスの一例を模式的に示す断面図である。図18は、図2の断面図に対応する。図19は、本発明の実施形態5の服用デバイスの一例を模式的に示す図であり、服用デバイスの長手方向からの透視図である。
図18及び図19に示す服用デバイス10Eは、圧電素子20を複数備えている点で実施形態1の服用デバイス10Aと異なっている。これにより、それぞれの圧電素子20から発せられる超音波信号に基づき、服用デバイス10Eの姿勢を検知することができる。
服用デバイス10Eの姿勢は、例えば、
(1)複数の発信点から超音波信号が受信器に到達するまでの時間差や、
(2)(1)の強化版として、GPSのように正確な時刻信号も超音波信号に載せるか、或いは送信要求から応答までの往復時間を求め、Time of flight(TOF)に基づき計算される複数の発信点と受信器との間の距離、
から検出することができる。
(1)複数の発信点から超音波信号が受信器に到達するまでの時間差や、
(2)(1)の強化版として、GPSのように正確な時刻信号も超音波信号に載せるか、或いは送信要求から応答までの往復時間を求め、Time of flight(TOF)に基づき計算される複数の発信点と受信器との間の距離、
から検出することができる。
予め複数の圧電素子20の位置関係は把握しており、各圧電素子20と受信器との間の応答時間から受信器とそれぞれの圧電素子20との距離が測定できるため、服用デバイス10Eの傾きや位置を把握することができる。
図18及び図19に示したように、2個の圧電素子20を用いる場合は、いずれの圧電素子20が受信器により近いかを検知することができる。
なお、複数の圧電素子20は、互いに隣接せずに離れている限り、それらの配置場所は特に限定されず、適宜設定することができる。
また、複数の圧電素子20は、各々、上述したように、第1主面20aが筐体30の内壁面31に直接固定されている。
複数の圧電素子20は、図18及び図19に示したように、同じ可撓性フィルム40、例えば可撓性プリント基板45に実装されていてもよい。また、複数の可撓性フィルム40、例えば複数の可撓性プリント基板45に、それぞれ、1個以上の圧電素子20を実装してもよい。
図20は、本発明の実施形態5の服用デバイスの他の例を模式的に示す断面図である。図20は、図2の断面図に対応する。図21は、本発明の実施形態5の服用デバイスの他の例を模式的に示す図であり、服用デバイスの長手方向からの透視図である。
服用デバイス10Eは、3個以上の圧電素子20を備えていてもよく、図20及び図21に示すように、3個の圧電素子20を備えていてもよい。この場合であっても、それぞれの圧電素子20から発せられる超音波信号に基づき、服用デバイス10Eの姿勢を検知することができる。
図18及び図19に示した場合と同様に、服用デバイス10Eの姿勢は、例えば、
(1)複数の発信点から超音波信号が受信器に到達するまでの時間差や、
(2)(1)の強化版として、GPSのように正確な時刻信号も超音波信号に載せるか、或いは送信要求から応答までの往復時間を求め、Time of flight(TOF)に基づき計算される複数の発信点と受信器との間の距離、
から検出することができる。
(1)複数の発信点から超音波信号が受信器に到達するまでの時間差や、
(2)(1)の強化版として、GPSのように正確な時刻信号も超音波信号に載せるか、或いは送信要求から応答までの往復時間を求め、Time of flight(TOF)に基づき計算される複数の発信点と受信器との間の距離、
から検出することができる。
予め3個の圧電素子20の位置関係は把握しており、各圧電素子20と受信器との間の応答時間から受信器とそれぞれの圧電素子20との距離が測定できるため、服用デバイス10Eの傾きや位置を把握することができる。
3個の圧電素子20を用いる場合は、上記(1)の方式であっても、服用デバイス10Eの姿勢を確定することができる。また、特に上記(1)の方式を採用する場合、3個以上の圧電素子20は、同一直線状に配置されないことがより好ましい。
なお、4個以上の圧電素子20を用いる場合は、(a)服用デバイス10Eの姿勢の検知精度を向上するか、又は、(b)服用デバイス10Eの姿勢に加えて服用デバイス10Eの深さ(体表面からの服用デバイス10Eまでの距離)を検知することができる。
なお、服用デバイス10Eは、服用デバイス10Aと同様の方法により製造することができる。
[実施形態6]
図22は、本発明の実施形態6の服用デバイスの一例を模式的に示す斜視図である。図23は、図22に示す服用デバイスの厚み方向からの透視図である。図24は、図22に示す服用デバイスの線分B1-B1に沿う断面の一例を模式的に示す図である。なお、図22、図23及び図24において、X軸方向及びY軸方向は、服用デバイスの面内方向であり、Z軸方向は、服用デバイスの厚み方向である。また、Y軸は、X軸及びZ軸のそれぞれと直交する軸である。
図22は、本発明の実施形態6の服用デバイスの一例を模式的に示す斜視図である。図23は、図22に示す服用デバイスの厚み方向からの透視図である。図24は、図22に示す服用デバイスの線分B1-B1に沿う断面の一例を模式的に示す図である。なお、図22、図23及び図24において、X軸方向及びY軸方向は、服用デバイスの面内方向であり、Z軸方向は、服用デバイスの厚み方向である。また、Y軸は、X軸及びZ軸のそれぞれと直交する軸である。
図22、図23及び図24に示す服用デバイス10Fは、筐体30の形状が異なる点と、圧電素子20の固定場所が特定されている点で実施形態1の服用デバイス10Aと異なっている。なお、図22、図23及び図24では、圧電素子20及び筐体30以外の構成は、図示を省略している。
図22、図23及び図24に示す服用デバイス10Fでは、筐体30は、錠剤形をした線対称形状であり、圧電素子20は、筐体30において最大R、すなわち最大曲率半径を形成する曲面の頂点を含む部分に固定されている。これにより、効率よく筐体30を変位させることができるため、服用デバイス10Aから発信される超音波信号の音圧をより向上及びより安定化することが可能である。
図22及び図24に示すように、筐体30は、線分B1-B1を対称軸とする線対称な形状をしている。
図25は、本発明の実施形態6の服用デバイスの他の例を模式的に示す斜視図である。図26は、図25に示す服用デバイスのZ軸方向からの透視図である。図27は、図25に示す服用デバイスの線分C1-C1に沿う断面の一例を模式的に示す図である。なお、図25、図26及び図27において、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向は、互いに直交する方向である。また、図25、図26及び図27についても、圧電素子20及び筐体30以外の構成は、図示を省略している。
服用デバイス10Fでは、図25、図26及び図27に示すように、筐体30は、球形をした線対称形状であってもよい。この場合も、筐体30の内壁面31に直接固定される圧電素子20は、必然的に、筐体30において最大R、すなわち最大曲率半径を形成する曲面の頂点を含む部分に固定されることになる。球形は、どの曲面部分であっても最大Rを形成するためである。したがって、図22~図24に示した場合と同様に、効率よく筐体30を変位させることができる。
図25及び図27に示すように、筐体30は、線分C1-C1を対称軸とする線対称な形状をしている。ただし、図25~図27に示す筐体30は、球形であるため、任意の軸に対して線対称な形状である。
図22~図24又は図25~図27のいずれの場合も、圧電素子20の振動方向は、圧電素子20の第1主面20aと直交し、筐体30の内壁面31のうち、圧電素子20が固定された部分と直交する。
なお、図22~図24又は図25~図27のいずれの場合も、圧電素子20は、その第1主面20aが筐体30の内壁面31に直接固定されている。
また、服用デバイス10Fは、服用デバイス10Aと同様の方法により製造することができる。
[実施形態7]
図28は、本発明の実施形態7の服用デバイスの情報取得システムの一例を模式的に示すブロック図である。
図28は、本発明の実施形態7の服用デバイスの情報取得システムの一例を模式的に示すブロック図である。
図28に示す服用デバイスの情報取得システム100は、服用デバイス110からの情報を取得するシステムであり、服用デバイス110、処理装置120及び受信器130を備える。
服用デバイス110は、例えば、上記の服用デバイス10Aと同様に、圧電素子111、電池112、生体情報取得部113及びA/D変換器114を備える。また、服用デバイス110は、生体情報を取得するタイミングの制御や、取得した情報を処理して受信器130の受信部に送信する制御等を行う制御部115を備える。
服用デバイス110は、記憶部116を備えていてもよく、例えば、生体情報取得部113で取得された生体情報が記憶部116に記憶されてもよい。
受信器130は、服用デバイス110の圧電素子111から発振された超音波信号を受信することで服用デバイス110から情報を取得し、取得した情報を処理装置120に送信する。受信器130は、服用者の胴、首、手首等の体表面にベルト等の固定具により装着されて使用される。受信器130は、直接体表面に接触するように、若しくはジェル等の介在物を介して体表面に接触するように、装着される。
受信器130は、例えば、受信部131、送信部132、電池133及び表示部134を備える。
受信部131は、服用デバイス110の圧電素子111から発振された超音波信号を受信する。これにより、受信器130は、服用デバイス110からの情報、例えば生体情報を取得する。
受信部131は、超音波を受信する超音波受信器から構成されている。超音波受信器による超音波の受信原理は、特に限定されないが、超音波受信器は、圧電素子を備えることが好ましく、超音波を受信することで圧電素子が電圧を生じるものであることが好ましい。受信部131が備える圧電素子は、圧電振動子とも呼ばれる。圧電素子の材料として、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)、BT(チタン酸バリウム)、KNN(ニオブ酸カリウムナトリウム)等を用いることが可能である。
送信部132は、服用デバイス110から取得した情報を無線通信によって処理装置120に送信する。無線通信は、例えば、携帯電話の電波を利用したデータ通信回線、インターネット回線、Bluetooth(登録商標)等を利用した通信である。なお、送信部132と処理装置120間の通信は、無線通信に限定されず、USBケーブル接続やイーサネットケーブル接続、シリアルケーブル接続等の有線接続による通信でもよい。
電池133は、受信器130の各部に電力を供給するものであり、充放電可能な二次電池であってもよい。電池133の具体的な種類は特に限定されない。
表示部134は、例えば、服用デバイス110から取得した情報を表示可能なように構成されている。表示部134としては、例えば、液晶ディスプレイ等が挙げられる。
処理装置120は、受信器130の送信部132から送信された情報、すなわち服用デバイス110からの情報を取得する。処理装置120は、取得した情報に基づいて各種のデータ処理やデータ管理を行う。具体的には、例えば、服用デバイス110から取得した生体情報の管理・分析や、服用デバイス110とともに服用された薬剤の管理等を行う。
服用デバイスの情報取得システム100は、例えば、以下の方法により、処方された薬剤を患者が服用したか否かを確認する。
まず、服用デバイス110は、容器に封入された状態から取り出されると自動的に電源が入るように構成されており、服用デバイス110は、電源が入ると、圧電素子111から一定の周波数の超音波信号の発信を継続する。
同時に、受信器130が服用デバイス110から発信された超音波信号の受信を継続する。服用デバイス110が薬剤とともに患者に服用されると、服用デバイス110が体内に入るため、受信器130が受信する超音波信号の周波数が変化する。この周波数の変化を検出することによって、服用デバイス110とともに薬剤が服用したことを検知することができる。
そして、受信器130は、薬剤及び服用デバイス110の服用を検知すると、その旨を示す情報を処理装置120に送信し、当該情報を受信した処理装置120にて薬剤の服用の有無や服用時間等が管理される。
本明細書には、以下の内容が開示されている。
<1>
デバイス自体が振動することで情報を発信する服用デバイスであって、
相対する第1主面及び第2主面と、相対する第1側面及び第2側面と、相対する第3側面及び第4側面とを有する直方体状の圧電素子と、
前記圧電素子を収納する筐体と、を備え、
前記圧電素子の前記第1主面は、前記筐体の内壁面に直接固定される、ことを特徴とする服用デバイス。
デバイス自体が振動することで情報を発信する服用デバイスであって、
相対する第1主面及び第2主面と、相対する第1側面及び第2側面と、相対する第3側面及び第4側面とを有する直方体状の圧電素子と、
前記圧電素子を収納する筐体と、を備え、
前記圧電素子の前記第1主面は、前記筐体の内壁面に直接固定される、ことを特徴とする服用デバイス。
<2>
主面に前記圧電素子が実装された可撓性フィルム、を更に備え、
前記可撓性フィルムは、前記筐体の前記内壁面に貼付される、<1>に記載の服用デバイス。
主面に前記圧電素子が実装された可撓性フィルム、を更に備え、
前記可撓性フィルムは、前記筐体の前記内壁面に貼付される、<1>に記載の服用デバイス。
<3>
前記圧電素子は、前記第2主面で前記可撓性フィルムに実装され、
前記圧電素子が前記筐体の前記内壁面と前記可撓性フィルムとの間に配置される、<2>に記載の服用デバイス。
前記圧電素子は、前記第2主面で前記可撓性フィルムに実装され、
前記圧電素子が前記筐体の前記内壁面と前記可撓性フィルムとの間に配置される、<2>に記載の服用デバイス。
<4>
前記圧電素子は、前記第1主面で前記可撓性フィルムに実装され、
前記可撓性フィルムが前記筐体の前記内壁面と前記圧電素子との間に配置される、<2>に記載の服用デバイス。
前記圧電素子は、前記第1主面で前記可撓性フィルムに実装され、
前記可撓性フィルムが前記筐体の前記内壁面と前記圧電素子との間に配置される、<2>に記載の服用デバイス。
<5>
前記可撓性フィルムは、回路が設けられた可撓性プリント基板である、<2>~<4>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
前記可撓性フィルムは、回路が設けられた可撓性プリント基板である、<2>~<4>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
<6>
前記回路は、前記圧電素子への給電回路を含む、<5>に記載の服用デバイス。
前記回路は、前記圧電素子への給電回路を含む、<5>に記載の服用デバイス。
<7>
前記回路は、ワイヤレス給電を行うための受電コイルを含む、<5>又は<6>に記載の服用デバイス。
前記回路は、ワイヤレス給電を行うための受電コイルを含む、<5>又は<6>に記載の服用デバイス。
<8>
前記筐体内の領域であって前記圧電素子の前記第2主面側の領域に設けられた封止剤、を更に備える、<1>~<7>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
前記筐体内の領域であって前記圧電素子の前記第2主面側の領域に設けられた封止剤、を更に備える、<1>~<7>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
<9>
前記筐体の前記内壁面と前記圧電素子の前記第1主面との間に配置され、前記圧電素子の前記第1主面を前記筐体の前記内壁面に固定する固定部材、を更に備える、<1>~<8>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
前記筐体の前記内壁面と前記圧電素子の前記第1主面との間に配置され、前記圧電素子の前記第1主面を前記筐体の前記内壁面に固定する固定部材、を更に備える、<1>~<8>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
<10>
前記圧電素子を複数備える、<1>~<9>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
前記圧電素子を複数備える、<1>~<9>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
<11>
前記圧電素子を3個以上備え、
3個以上の前記圧電素子は、同一直線状に配置されない、<10>に記載の服用デバイス。
前記圧電素子を3個以上備え、
3個以上の前記圧電素子は、同一直線状に配置されない、<10>に記載の服用デバイス。
<12>
前記筐体は、球形又は錠剤形をした線対称形状であり、
前記圧電素子は、前記筐体において最大曲率半径を形成する曲面の頂点を含む部分に固定される、<1>~<11>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
前記筐体は、球形又は錠剤形をした線対称形状であり、
前記圧電素子は、前記筐体において最大曲率半径を形成する曲面の頂点を含む部分に固定される、<1>~<11>のいずれか1つに記載の服用デバイス。
<13>
<1>~<12>のいずれか1つに記載の服用デバイスと、
処理装置と、
前記圧電素子から発振された超音波信号を受信することで前記服用デバイスから情報を取得し、取得した前記情報を前記処理装置に送信する受信器と、
を備える、ことを特徴とする服用デバイスの情報取得システム。
<1>~<12>のいずれか1つに記載の服用デバイスと、
処理装置と、
前記圧電素子から発振された超音波信号を受信することで前記服用デバイスから情報を取得し、取得した前記情報を前記処理装置に送信する受信器と、
を備える、ことを特徴とする服用デバイスの情報取得システム。
<14>
第1の分割筐体及び第2の分割筐体を準備する工程と、
相対する第1主面及び第2主面と、相対する第1側面及び第2側面と、相対する第3側面及び第4側面とを有する直方体状の圧電素子を準備する工程と、
前記圧電素子の前記第1主面を前記第1の分割筐体の内壁面に直接固定する工程と、
を含む、ことを特徴とする服用デバイスの製造方法。
第1の分割筐体及び第2の分割筐体を準備する工程と、
相対する第1主面及び第2主面と、相対する第1側面及び第2側面と、相対する第3側面及び第4側面とを有する直方体状の圧電素子を準備する工程と、
前記圧電素子の前記第1主面を前記第1の分割筐体の内壁面に直接固定する工程と、
を含む、ことを特徴とする服用デバイスの製造方法。
10A、10B、10C、10D、10E、110 服用デバイス
20、111 圧電素子
20a 圧電素子の第1主面
20b 圧電素子の第2主面
20c 圧電素子の第1側面
20d 圧電素子の第2側面
20e 圧電素子の第3側面
20f 圧電素子の第4側面
25 固定部材
30 筐体
31 筐体の内壁面
32、33 分割筐体
33a 分割筐体の内壁面
40 可撓性フィルム
40a 可撓性フィルムの主面(実装面)
40b 可撓性フィルムの主面
45 可撓性プリント基板
46 回路
47 給電回路
48 受電コイル
50 基板
51、112、133 電池
52、113 生体情報取得部
53、114 A/D変換器
54 電子部品
55 IC
60 封止剤
100 情報取得システム
115 制御部
116 記憶部
120 処理装置
130 受信器
131 受信部
132 送信部
134 表示部
20、111 圧電素子
20a 圧電素子の第1主面
20b 圧電素子の第2主面
20c 圧電素子の第1側面
20d 圧電素子の第2側面
20e 圧電素子の第3側面
20f 圧電素子の第4側面
25 固定部材
30 筐体
31 筐体の内壁面
32、33 分割筐体
33a 分割筐体の内壁面
40 可撓性フィルム
40a 可撓性フィルムの主面(実装面)
40b 可撓性フィルムの主面
45 可撓性プリント基板
46 回路
47 給電回路
48 受電コイル
50 基板
51、112、133 電池
52、113 生体情報取得部
53、114 A/D変換器
54 電子部品
55 IC
60 封止剤
100 情報取得システム
115 制御部
116 記憶部
120 処理装置
130 受信器
131 受信部
132 送信部
134 表示部
Claims (14)
- デバイス自体が振動することで情報を発信する服用デバイスであって、
相対する第1主面及び第2主面と、相対する第1側面及び第2側面と、相対する第3側面及び第4側面とを有する直方体状の圧電素子と、
前記圧電素子を収納する筐体と、を備え、
前記圧電素子の前記第1主面は、前記筐体の内壁面に直接固定される、ことを特徴とする服用デバイス。 - 主面に前記圧電素子が実装された可撓性フィルム、を更に備え、
前記可撓性フィルムは、前記筐体の前記内壁面に貼付される、請求項1に記載の服用デバイス。 - 前記圧電素子は、前記第2主面で前記可撓性フィルムに実装され、
前記圧電素子が前記筐体の前記内壁面と前記可撓性フィルムとの間に配置される、請求項2に記載の服用デバイス。 - 前記圧電素子は、前記第1主面で前記可撓性フィルムに実装され、
前記可撓性フィルムが前記筐体の前記内壁面と前記圧電素子との間に配置される、請求項2に記載の服用デバイス。 - 前記可撓性フィルムは、回路が設けられた可撓性プリント基板である、請求項2~4のいずれか1項に記載の服用デバイス。
- 前記回路は、前記圧電素子への給電回路を含む、請求項5に記載の服用デバイス。
- 前記回路は、ワイヤレス給電を行うための受電コイルを含む、請求項5又は6に記載の服用デバイス。
- 前記筐体内の領域であって前記圧電素子の前記第2主面側の領域に設けられた封止剤、を更に備える、請求項1~7のいずれか1項に記載の服用デバイス。
- 前記筐体の前記内壁面と前記圧電素子の前記第1主面との間に配置され、前記圧電素子の前記第1主面を前記筐体の前記内壁面に固定する固定部材、を更に備える、請求項1~8のいずれか1項に記載の服用デバイス。
- 前記圧電素子を複数備える、請求項1~9のいずれか1項に記載の服用デバイス。
- 前記圧電素子を3個以上備え、
3個以上の前記圧電素子は、同一直線状に配置されない、請求項10に記載の服用デバイス。 - 前記筐体は、球形又は錠剤形をした線対称形状であり、
前記圧電素子は、前記筐体において最大曲率半径を形成する曲面の頂点を含む部分に固定される、請求項1~11のいずれか1項に記載の服用デバイス。 - 請求項1~12のいずれか1項に記載の服用デバイスと、
処理装置と、
前記圧電素子から発振された超音波信号を受信することで前記服用デバイスから情報を取得し、取得した前記情報を前記処理装置に送信する受信器と、
を備える、ことを特徴とする服用デバイスの情報取得システム。 - 第1の分割筐体及び第2の分割筐体を準備する工程と、
相対する第1主面及び第2主面と、相対する第1側面及び第2側面と、相対する第3側面及び第4側面とを有する直方体状の圧電素子を準備する工程と、
前記圧電素子の前記第1主面を前記第1の分割筐体の内壁面に直接固定する工程と、
を含む、ことを特徴とする服用デバイスの製造方法。
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| JP2024059549 | 2024-04-02 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
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|---|---|---|---|---|
| JP2004135902A (ja) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Kenwood Corp | 医療用マイクロカプセル |
| JP2004350705A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-16 | Olympus Corp | カプセル超音波内視鏡装置 |
| JP2006325875A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Olympus Corp | 医用カプセル |
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| JP2015043899A (ja) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | 株式会社ミュー | 医療装置 |
-
2025
- 2025-04-02 WO PCT/JP2025/013502 patent/WO2025211399A1/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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