(57)【要約】  誘導方式で駆動され且つデータをワイヤレスで伝送する、医薬包装体内部の酸素濃度を測定するためのリモートセンサが開示される。好ましくは、本発明は、蛍光消光型センサを具備する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密封された包装体内部の酸素濃度を測定するためのセンサ装置であって、
酸素濃度を測定することができるセンサと、
誘導方式の電力レシーバとを具備し、
該センサが、該誘導方式の電力レシーバによって駆動され且つ該酸素濃度を表すデータをワイヤレスで送受信する前記センサ装置。
【請求項２】
センサが、蛍光消光型酸素センサを具備する請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
センサが、励起波長を発生するＬＥＤと蛍光素子とを具備する請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項４】
センサが、光検出器をさらに具備する請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項５】
光検出器からの信号に対応するデータを送るように構成されているワイヤレス送信器をさらに具備する請求項４に記載のセンサ装置。
【請求項６】
ワイヤレス送信器が、ＲＦアンテナを具備する請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項７】
ワイヤレス送信器が、誘導コイルを具備する請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項８】
ワイヤレス送信器が、音響トランスデューサを具備する請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項９】
誘導方式の電力レシーバが、正の半周期と負の半周期とを有するＡＣ波形を発生し、ＬＥＤが、その正の半周期または負の半周期によって駆動される請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
センサが、第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとを具備し、誘導方式の電力レシーバが、正の半周期と負の半周期とを有するＡＣ波形を発生し、該第１のＬＥＤが正の半周期によって駆動され、該第２のＬＥＤが負の半周期によって駆動される請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項１１】
蛍光素子が、励起された場合に第１の波長を有する光を放射し、包装体が、該第１の波長に対して実質的に透明である請求項３に記載のセンサ装置。
【請求項１２】
センサ、電力レシーバおよびワイヤレス送信器を作動させるように構成された制御器をさらに具備する請求項５に記載のセンサ装置。
【請求項１３】
酸素濃度を測定するためのセンサシステムであって、
酸素濃度を測定することができるセンサと誘導方式の電力レシーバとを有するリモートセンサ装置と、
誘導方式の電力供給器とを具備し、
該誘導方式の電力供給器が、電力レシーバと誘導的に結合するように構成され、該センサが、誘導方式の電力レシーバによって駆動され且つ酸素濃度を表すデータをワイヤレスで送受信する前記センサシステム。
【請求項１４】
センサが、酸素濃度を表すデータを、電波式、誘導結合式、音響式および光学式からなる群から選択される送信器を用いてワイヤレスで送受信する請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項１５】
送受信されたデータを受信するように構成されたワイヤレス受信器をさらに具備する請求項１４に記載のセンサシステム。
【請求項１６】
センサが、電波式の送信器でデータを送受信し、ワイヤレス受信器が、送受信されたデータを受信するように構成された電波アンテナを具備する請求項１５に記載のセンサシステム。
【請求項１７】
センサが、誘導コイルでデータを送受信し、ワイヤレス受信器が、送受信されたデータを受信するように構成された誘導コイルを具備する請求項１５に記載のセンサシステム。
【請求項１８】
センサが、音響トランスデューサでデータを送受信し、ワイヤレス受信器が、送受信されたデータを受信するように構成されたマイクロフォンを具備する請求項１５に記載のセンサシステム。
【請求項１９】
センサが、光学式にデータを送受信し、ワイヤレス受信器が、送受信されたデータを受信するように構成された光検出器を具備する請求項１５に記載のセンサシステム。
【請求項２０】
ワイヤレス受信器と誘導方式の電力供給器とが携帯用リーダーの中に一体化されている請求項１５に記載のセンサシステム。
【請求項２１】
誘導方式で駆動されるリモート温度センサをさらに具備し、該温度センサが、データをワイヤレスで送受信するように構成されている請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項２２】
誘導方式で駆動されるリモート相対湿度センサをさらに具備し、該相対湿度センサが、データをワイヤレスで送受信するように構成されている請求項１３に記載のセンサシステム。
【請求項２３】
誘導方式で駆動されるリモート相対湿度センサをさらに具備し、該相対湿度センサが、データをワイヤレスで送受信するように構成されている請求項２１に記載のセンサシステム。
【請求項２４】
医薬包装体内部の酸素濃度を測定するための方法であって、
医薬包装体の内部に、酸素濃度を測定することができるセンサと誘導方式の電力レシーバとを有するリモートセンサ装置を密封するステップ；
該リモートセンサ装置を誘導方式で駆動するステップ；
該センサで酸素濃度を測定するステップ；および
該酸素濃度に対応するデータをワイヤレスで送信するステップ；
を含む前記方法。
【請求項２５】
該送信されたデータを受信するステップをさらに含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
データを送信するステップが、電波放射を発生させることを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
データを送信するステップが、誘導コイルで磁場を発生させることを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
データを送信するステップが、電気回路を離調させることを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
データを送信するステップが、音響音波を発生させることを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
データを送信するステップが、包装体を通って蛍光光を放射することを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
包装体内部に、誘導方式で駆動されるリモート温度センサおよび相対湿度センサを密封するステップ；
該リモート温度センサおよび相対湿度センサを誘導方式で駆動するステップ；
それらのセンサで温度および相対湿度を測定するステップ；および
温度および相対湿度に対応するデータをワイヤレスで送信するステップ；
をさらに含む請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
各ステップによって、医薬包装体が改変されない請求項２４に記載の方法。
【請求項３３】
測定するステップと送信するステップとが、所定時間内に複数回行われる請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には環境状態を検出するためのデバイスおよびシステムに関する。さらに詳細には、本発明は、密封された医薬包装体内の酸素濃度を測定・中継するためのセンサシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医薬の酸化的劣化は文献で十分実証されており、薬物の効力を低下させまた医薬の寿命を短くすることも知られている。製品の変色、溶解度の変化、および沈殿も、酸化から起こり得る。さらに重要なのは、貯蔵の間に生成された酸化的劣化による副生成物は有害な薬理特性を有し得る。一部の製剤、特に医薬の固体剤形は非常に酸化的劣化を受け易い。したがって、酸化をもたらし得る状態をモニタリングすることは、医薬の流通において非常に重要である。
【０００３】
同様に重要なのは、酸化の有害作用を軽減するための方法である。一つの有望な方法は、調整雰囲気包装（modified atmosphere packaging）を用いることである。この技術は、一般に、不活性気体を用いて密封包装体内の酸素含有雰囲気を置き換えることからなる。調整雰囲気包装は多くの利点をもたらし、最も注目に値するのは、酸化的劣化にさらされるあらゆる医薬の貯蔵寿命を長くすることである。安定性を改善することにより、本来であれば酸化しやすい経口製剤の開発が促進される可能性がある。例えば、調整雰囲気包装により、安定で高品質、且つ簡便剤形でクリティカルな治療薬を容易に入手することができる。
【０００４】
調整雰囲気包装には、酸素に対する透過率が低い材料を用いることと、酸素で汚染された雰囲気の排除を容易にする製造工程が必要とされる。今までのところ、調整雰囲気包装法は、その利点にも拘わらず固体剤形医薬に対しては一般には採用されてこなかった。この先進的な方法を用いることを妨げている一つの原因は、適切な包装を設計・評価することの難しさにある。つまり、調整雰囲気包装の使用を広めるためには、酸化的劣化をもたらす密封包装内の状態をモニタリングする能力が必要である。
【０００５】
酸化的劣化は、医薬包装体内の環境条件に依存する。劣化をもたらす反応には酸素が関わるので、酸素濃度は酸化に対する主要な寄与因子である。他の環境条件、特に温度および相対湿度も劣化速度に大きな影響を及ぼす。
【０００６】
このような考察に鑑みると、密封された医薬包装体内の酸素濃度を迅速に測定するというニーズが存在する。そのような測定は、密封医薬の安定性、貯蔵寿命および有効性を予測するためにも、また調整雰囲気包装を設計・評価するためにも必要である。クロマトグラフィー、イオン選択性電極、スペクトロスコピー、分光分析および光ファイバ蛍光分析プローブも含めた多くの先行技術である方法を用いて、酸素濃度は測定されてきた。
【０００７】
残念なことに、これらの方法は、典型的には医薬包装体への物理的侵入を必要とする。包装体に穴を開けることは、内側の状態を改変して測定の精度を損ない得るため、そのような方法は、特に望ましいものではない。このような方法はまた、一部の包装形態においては、正確なサンプリングを行うために、利用可能な気体よりも大容量の気体を必要とすることがある。さらには、包装体が破壊されるので、継続的な環境条件のモニタリングができなくなってしまう。
【０００８】
包装体への物理的侵入に伴う欠点を克服するために、蛍光消光測定のような、純粋に光学的な測定が提案されてきた。そのような方法は、密封包装体内部の酸素濃度を測定することができるが、励起周波数および蛍光周波数のいずれに対しても透明である材料が用いられることを必要とする。つまり、この材料上の制約が、先行技術である光学的方法の応用範囲を大きく制限している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それゆえ本発明の目的は、密封された医薬包装体内部の酸素濃度を測定するための高効率、コスト効果的な手段を提供することである。
【００１０】
本発明のもう一つの目的は、医薬包装体内部の酸素濃度を測定するためのリモートセンサシステムおよび方法を提供することである。
【００１１】
本発明のもう一つの目的は、外部から駆動することができるリモートセンサシステムおよび方法を提供することである。
【００１２】
本発明のもう一つの目的は、包装体内部の環境条件に対する影響が最小限であるリモートセンサシステムおよび方法を提供することである。
【００１３】
本発明のもう一つの目的は、モニタリングの間、包装体の完全性を維持しながらデータを送受信して、継続的な環境条件の正確な測定を可能にするリモートセンサシステムおよび方法を提供することである。
【００１４】
本発明のなおもう一つの目的は、リモート湿度センサおよびリモート温度センサと一緒のリモート酸素センサを提供することである。
【００１５】
本発明のもう一つの目的は、医薬包装体を通してデータを効果的に送受信するリモートセンサシステムおよび方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的、ならびに後に記載されるであろう目的および後に明らかになるであろう目的によれば、本発明は、密封された医薬包装体内部の酸素濃度を遠隔的に検出するためのシステムおよび方法に関する。本発明の一つの実施形態では、本発明は、酸素濃度を測定することができるセンサと誘導方式の電力レシーバとを具備し、ここでセンサは、誘導方式の電力レシーバによって駆動され且つ酸素濃度を表すデータをワイヤレスで送受信する。好ましくは、センサは、蛍光消光型酸素センサから構成される。そのような実施形態では、センサは、励起波長を発生する発光ダイオード、および蛍光素子を具備し得る。
【００１７】
本発明の一つの態様では、センサは、光検出器も具備する。好ましくは、センサは、この光検出器からの信号に対応するデータを送るように設計されているワイヤレス送信器をさらに具備する。また好ましくは、このワイヤレス送信器は、ＲＦアンテナ、誘導コイルまたは音響トランスデューサを具備する。
【００１８】
別の態様では、蛍光素子はある波長を放射し、この波長は、包装体を通って直接送信され、光検出器によって光学的に検出される。そのような実施形態では、包装体は、放射された波長に対して実質的に透明である。
【００１９】
本発明のさらなる態様では、センサは、センサ、電力レシーバおよびワイヤレス送信器を作動させるように構成された制御器も具備する。
【００２０】
本発明の現時点での好ましい実施形態では、センサはＬＥＤを具備し、ここでは誘導方式の電力レシーバが正の半周期と負の半周期を有するＡＣ波形を発生し、ＬＥＤがその正の半周期または負の半周期によって駆動される。
【００２１】
本発明のもう一つの好ましい実施形態では、センサは第１のＬＥＤと第２のＬＥＤとを具備し、ここで誘導方式の電力レシーバが正の半周期と負の半周期とを有するＡＣ波形を発生し、第１のＬＥＤが正の半周期によって駆動され、第２のＬＥＤが負の半周期によって駆動される。
【００２２】
なおもう一つの実施形態では、本発明は、酸素濃度を測定することができるセンサと誘導方式の電力レシーバとを有するリモートセンサ装置、および誘導方式の電力供給器を有する、酸素濃度を測定するためのセンサシステムからなり、ここで誘導方式の電力供給器は電力レシーバと誘導的に結合するように構成されており、センサは誘導方式の電力レシーバによって駆動され且つ酸素濃度を表すデータをワイヤレスで送受信する。好ましくは、センサは、電波式、誘導結合式、音響式および光学式からなる群から選択される送信器を用いて酸素濃度を表すデータをワイヤレスで送受信する。また好ましくは、センサシステムは、電波アンテナ、誘導コイル、マイクロフォンまたは光検出器を具備するワイヤレス受信器を有している。
【００２３】
本発明の一つの態様では、ワイヤレス受信器および誘導方式の電力供給器は、携帯用リーダーの中に一体化されている。
【００２４】
本発明のさらなる実施形態では、センサシステムには、誘導的に駆動されるリモート温度センサまたは誘導的に駆動されるリモート相対湿度センサが含まれており、これらのセンサは、ワイヤレスでデータを送受信するように設計されている。好ましくは、センサシステムは、酸素センサと一緒に温度センサと相対湿度センサのいずれをも具備する。
【００２５】
本発明はまた、本発明のセンサシステムを用いた、医薬包装体内部の酸素濃度を測定する方法も包含する。この発明の一つの実施形態では、この方法は、医薬包装体内部にリモートセンサを密封するステップ、電力供給器と電力レシーバとを誘導的に結合させることによってリモートセンサを駆動するステップ、センサで酸素濃度を測定するステップ、およびデータをワイヤレスで送信するステップを含む。好ましくは、この方法は、送信されたデータを受信するステップをさらに含む。また好ましくは、データを送信するステップは、包装体を通して電波放射を発生させること、誘導コイルで磁場を発生させること、電気回路を離調すること、音響音波を発生させること、または蛍光を放射させることを含む。
【００２６】
本発明のさらなる態様では、この方法は、誘導方式で駆動されるリモート温度センサまたは相対湿度センサを包装体内部に密封するステップ、該リモート温度センサまたは相対湿度センサを誘導方式で駆動するステップ、該センサで温度および相対湿度を測定するステップ、および該温度または相対湿度に対応するデータをワイヤレスで送信するステップをさらに含む。より好ましくは、温度センサと相対湿度センサのいずれをも用いる。
【００２７】
本発明のシステムおよび方法は、包装体内部に密封された、誘導方式で駆動されるセンサと、そのセンサからのデータを包装体の中からワイヤレスで送信することを特徴としている。つまり、このシステムおよび方法は、包装体を改変することもなく、また包装体内部の酸素濃度の継続的なモニタリングを可能にするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
さらなる特徴および利点が、添付の図面に図示されている以下の本発明の好ましい実施形態のより詳細な説明から、明らかになるであろう。図面を通して、同じ符号は、一般的に、同じ部品または要素を意味する。
【００２９】
本発明を詳細に述べる前に、詳細に例示されているシステムあるいはプロセスのパラメーターは当然変わり得るので、本発明は、それらに限定されるものではないことは理解すべきである。また、本明細書で用いる用語は、本発明の特定の実施形態を説明する目的のためだけのものであって、本発明の範囲を限定することをなんら意図するものではないことも理解すべきである。
【００３０】
本明細書に引用されている全ての文献、特許および特許出願は、ここより前であれ、ここより後であれ、それぞれの個々の文献、特許または特許出願が参照により組み込まれるとあたかも具体的且つ個別的に書かれているのと同じ程度になるようその全体が参照によりここに組み込まれる。
【００３１】
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用されている単数形には、その内容が明らかにそうでないと示していない限り、複数のものも含まれることは注意しなければならない。つまり、例えば、「包装体」と記載した場合、２つまたはそれ以上のそのような包装体が含まれる。
【００３２】
本明細書で使用されている全ての技術用語および科学用語は、そうでないと定義されていない限り、本発明が属する技術分野の当業者が通常理解しているのと同じ意味をもっている。本発明の実施においては、本明細書に記載されている方法および部材と類似である、またはそれらと同じである多くのものを用いることができるが、本明細書では、好ましい部材および方法が記載されている。
【００３３】
当業者なら分かるように、本発明は、密封された包装体内部の酸素濃度を測定するための、従来のセンサシステムおよび方法に伴う欠点および難点を実質的に少なくする、または実質的に無くすることができる。記載のように、本発明のセンサは、ワイヤレスで電力を受け取り酸素濃度を測定して、その後にデータを密封された医薬包装体の中からワイヤレスで送信するように設計されている。つまり、本発明のセンサおよび方法は、包装体の完全性を妨げることなく測定を行うことを可能にするものであり、且つ医薬包装体内部に組み込むのに十分小さなものであり、且つ故障したりあるいは環境条件に影響を及ぼし得る電池には依存しないものであり、且つ酸素濃度の継続的なモニタリングを可能にするものである。
【００３４】
本発明の好ましい実施形態では、医薬包装体内部にある蛍光消光型酸素センサおよび付随の電子機器を、接続ワイヤや電池を用いることなく駆動するために、誘導的な結合が用いられている。この誘導的な結合は、医薬または医薬組成物および包装体の特性に対して最適化される。センサは、誘導方式で駆動され且つデータをワイヤレスで送信することで、包装体の完全性を維持し且つ包装体の改変を避けている。好適なワイヤレス送受信手段としては、音響、光、電波および誘導的な結合が挙げられる。
【００３５】
次に図１には、本発明による、蓋栓１１が付いた医薬包装体１０が示されており、包装体１０の内部にはセンサ１２と制御器１４とがある。模式図的に示すように、誘導方式の電力レシーバ２０とワイヤレス送信器２２はワイヤ１６および１８によって接続されている。適切な医薬包装体であればいずれも用いることができる。例として、フォイル密封されるように構成され且つネジ栓式の非小児用安全蓋を採用している慣用の１インチ直径ポリエチレン製ボトルを示す。他の用途では、相対的な寸法にもよるが、センサ装置は、基本的には、ボトル内部かまたは蓋内部に配置することができる。
【００３６】
図２は、センサシステム３０の各構成要素を示すものである。このシステムには、模式図的に示されている電力レシーバ２０およびワイヤレス送信器２２、これらが接続されているプリント回路板（ＰＣＢ）３０、この上に配置されているセンサ１２および制御器１４が含まれている。上記で述べたように、このセンサシステムは、モニタリングされる包装体１０の内部に納まるように設計されている。
【００３７】
センサ１２は、好ましくは、一つ以上のＬＥＤ１３、光検出器１５、およびフルオロフォアのフィルムコーティング１７を有する蛍光消光型（ＦＱ）センサを具備する。好適なＦＱセンサは、青色領域に近い帯域の励起波長を与えるＬＥＤ１３のような光源を利用するものである。好ましい実施形態では、およそ４７０ｎｍで放射する青緑色ＬＥＤが用いられる。ＬＥＤ１３上のフィルムコーティング１７のような蛍光素子には、蛍光が酸素によって消光される蛍光材料が用いられている。好ましくは、フィルムコーティング１７は、ルテニウム錯体である。また好ましくは、本発明の蛍光素子は、適切な波長によって励起された場合、およそ６００ｎｍの最大発光波長をもつ光を放射するものである。光検出器１５は、好ましくは、この発光波長に応答するように構成する。
【００３８】
消光の程度は酸素濃度に比例し、発光光の強度は、これに対応して酸素濃度に逆比例する。このように酸素濃度の測定は、蛍光強度、蛍光の減衰時間、励起源を変調したときの蛍光信号の変調深さにおける変化、および励起信号に対するルミネセンス信号の位相シフトの測定も含めたいくつかの適切な方法によって行うことができる。
【００３９】
消光分子が、フルオロフォアの励起された分子と相互作用するとルミネセンス消光が起こり、消光物質への非放射性のエネルギー移動が引き起こされる。これは、ルミネセンス発光の強度を下げるかまたはその減衰時間を短くする。本発明の好ましい実施形態では、酸素の分圧は、定性的には、蛍光強度の消光と、簡易化したシュテルン−ボルマー式：
【数１】
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【００４０】
［式中Ｉｏは未消光蛍光強度であり、Ｉは消光した蛍光強度であり、Ｋは消光定数であり、ｐＯ２は酸素の分圧である］に従う関係にある。
【００４１】
当業者なら分かるように、級数展開を用いるような、シュテルン−ボルマー式のより複雑なバージョンを用いることにより、酸素濃度をより正確に決定することもできる。
【００４２】
一つの実施形態では、本発明のＦＱセンサは、このように、およそ５秒〜２分の範囲の迅速な応答を特徴としており、この時間は、酸素がフィルムコーティング１７まで拡散するのに必要とされる時間に対応している。さらには、これらのセンサは、様々な密封医薬包装体の内部に収容されるためにはサイズが小さくなければならないという要求も満たすものである。また、センサは、消光反応では酸素を消費しないので、少しのサンプル体積（およそ１００μＬ）しか必要としない。
【００４３】
好ましい実施形態では、２つのＬＥＤ１３が、誘導方式の電力レシーバ２０によって直接駆動される。電力レシーバ２０中で誘導されるＡＣ動作波形の正の半周期で一方が発光し、他方がその負の半周期で発光するように、センサが設計される。フィルムコーティング１７は、ＬＥＤ１３からの放射によって励起され、そして存在する酸素によって起こる消光反応に応じて、様々な程度に蛍光発光する。光検出器１５がこの蛍光放射を受光するので、光検出器１５によって発生した電圧がこの蛍光信号を表し、酸素濃度の決定を可能にする。別の形態としては、正の半周期か負の半周期のどちらかによって１つのＬＥＤを駆動することもできる。
【００４４】
図３において、電力供給器３２は、一般的には、電力源３４、スイッチ３６、信号発生器３８、電流増幅器４０、電力伝送器４２、およびワイヤレス受信器４４を含む（模式的に示す）。
【００４５】
誘導方式の電力供給器は、接続ワイヤなしに電気回路に電力を供給するのに広く用いられている。しかしながら、本発明を実施するのに適した電力供給器は、多くの場合、ある特定の特徴を有している。実施形態や医薬包装体のタイプにもよるが、電力レシーバ２０と電力伝送器４２との間隔が、最大で約１２ｍｍ（またはそれ以上）であり得ることである。
【００４６】
電力供給器は、好ましくは、医薬包装体材料（これは金属製であり得る）を通過し且つこのような距離を伝送するのに十分強力なものである。さらに、過度の熱の発生はセンサの読み取り値に影響を及ぼすことになるので、電力供給器は、好ましくは、高効率のものである。好ましくは、電力供給器は、センサの温度を約１℃より大きく上昇させることなく５つの値を連続して読み取ることができるものでなければならない。
【００４７】
電力供給器は、携帯用途でも有用であるべきであって、好ましくは、携帯用リーダー装置が組み込まれたものである。そのような装置は、センサに電力を供給し、データを受信してデコードし、そのデータを記録するかまたはデータを中継してコンピュータに送り返す。後に述べるように、ＲＦ、音響または誘導結合によるリモート伝送を用いる実施形態に対しては、ワイヤレス受信器４４は、ワイヤレス送信器２２と協働するようにつくられている。別の形態として、放射された蛍光が包装体１０を通って直接測定される実施形態では、ワイヤレス受信器４４は、光検出器を具備する。
【００４８】
最後に、電力伝送器４２は、医薬包装体内部にある電力レシーバ２０と容易に結合することができるように設計すべきである。例えば、伝送器４２に対して包装体１０を容易に位置決めすることができるためには、誘導された磁場は、伝送器の面に平行な２０ｍｍ直径の円内においてほぼ均一であるべきである。つまり、電力供給器の好ましい実施形態は、低電圧で且つ電池駆動の、ワイヤレスであるモバイル装置である。好ましくは、電力伝送器４２は、誘導方式の電力レシーバ２０中に、包装体１０を通り、およそ１５ｍｍ（より好ましくはおよそ２０ｍｍ）離れて適切な電圧を誘導しなければならない。
【００４９】
電力供給器３２は、一般的には、３つの別々の機能を有している。この機能としては、電力伝送、電流増幅および信号発生が挙げられる。
【００５０】
ここで図４および図５では、電力伝送器４２は、軽量プラスチック成形体４６とコイル４８とからなり、およそ３０回旋の固く巻かれたおよそ１．１２ｍｍ直径のエナメル被覆銅線を用いて巻かれている。図４に示すように、コイル４８は、好ましくは、プラスチック成形体４６の約２．５ｍｍ厚さの一定直径部分と約５ｍｍ厚さのテーパー部分とに亘って形成される。図５に示す上面図では、成形体４６のテーパー部分の範囲は、半径が約１５ｍｍから約２５ｍｍまでの範囲である。
【００５１】
比較的に太いワイヤを用いると、また回旋数が少ないと、コイルの抵抗が小さくなることが分かった。この実施形態では、抵抗は、好ましくは、およそ８０ｍΩである。当業者なら分かるように、インダクタンスは、コイルの幾何形状、ワイヤの幾何形状および用いる材料によって決まる。
【００５２】
例えば、鉄芯ではなくて、非導電性、非磁性のプラスチック成形体を用いるのが、インダクタンスを低く保つうえでの主な要点である。比較的太い直径のものを用いても、ある程度この効果があり、場も比較的均一に保たれる。
【００５３】
この実施形態では、比較的少ない回旋数で、およそ５３μＨのインダクタンスが生じる。インダクタンスコイルの中を流れる電流を大きくすると磁場の強度は大きくなるが、抵抗が小さい限り、大きな電流が流れても、電力消費は小さなものにすることができる。
【００５４】
次に、図６には、電力伝送器４２によって発生させられた好ましい磁場の線図が示されている。線図中で強い磁場を見せている部分から、当業者なら、コイルからおよそ１０ｍｍの動作距離では、場は、３０ｍｍの直径の円全体に亘って均一となっていること、またコイルから１５ｍｍの距離では、場は、２０ｍｍの直径の円全体に亘って均一となっていることが分かるであろう。これは、デバイス１０の電力レシーバ２０との容易な接続を可能にするものである。線図はまた、磁場は、電力伝送器の下よりもそれの上でより強く且つ非常に均一であることも示している。これは、電力移送効率が非常に高いことを意味する。
【００５５】
本発明の一つの実施形態では、ワイヤレス送信器２２はアンテナを具備し、センサ１２からのデータを電波を介して送受信する。用途にもよるが、光検出器１５からの信号をセンサ１２によって処理し、その結果をそのアンテナから送信するようにすることもできる。別の形態として、光検出器１５からの原信号を直接ワイヤレス送信器２２に渡すこともでき、これは、この後、包装体１０の外から受信して処理することができる。
【００５６】
本発明のもう一つの実施形態では、ワイヤレス送信器２２はコイルを具備し、センサ１２からのデータを送受信するのに誘導結合を用いる。蛍光信号に応答して光検出器１５は電圧を発生し、この電圧によって、この後にワイヤレス送信器２２中のコイルが作動する。受け側コイル中では電圧信号が同じように誘導され、この電圧により酸素濃度が決定される。別の形態では、光検出器１５の応答は、密封された包装体の外から検出することができるような方式で、同調回路の動作を離調またはそうでなければそれと相互干渉することができる。
【００５７】
なおもう一つの実施形態では、センサ１２から集められたデータの送受信は、音響遠隔伝送を用いるワイヤレス送信器２２によって行われる。知られているように、オーディオコード化遠隔伝送は、遠距離送受信で広く用いられている（例えばコンピュータ送受信に対するＭＯＤＥＭ）。つまり、医薬包装体で用いる場合、本発明は、電気的遮蔽の問題を克服するのに、音響伝送を採用することができる。事実、音波は、相対的に、医薬包装体によって影響を受けることはなく、したがって、このような用途では、電波伝送よりも大きな利点をもたらすことができる。
【００５８】
本発明のいくつかの実施形態では、約２ｋＨｚ以下のオーディオ波が、センサ１２からのデータを伝送するのに好ましい手段である。より好ましくは、データは、慣用のＲＴＴＹプロトコルを用いて送られるが、いずれのタイプのオーディオ遠隔伝送も適している。知られているように、ＲＴＴＹは、周波数偏移変調（ＦＳＫ）を利用するもので、ランダムなノイズの中の信号を容易に検出することができる。
【００５９】
音響データがパーソナルコンピュータによって処理される実施形態では、既存の遠隔伝送または遠距離送受信ソフトウェアによる方法は、上記の信号を解釈するように構成され得る。別の形態として、携帯用リーダーを用いることができる。携帯用リーダーには、電力供給器３２と、マイクロフォンを具備するワイヤレス受信機４４とが収容され、このマイクロフォンは、コード化されたデータを解釈し、次いでそのデータを表示、記録または中継するようにプログラムされたデータコントローラにインプットを行う。
【００６０】
一つの実施形態では、ボードー（Baudot）コードを用いることができ、データは、センサから採取される各測定について１５０ボーで２回伝送される。本発明を実施する上で適しているフォーマット例を表Ｉに示す。この表は、酸素濃度、温度および相対湿度に対応するデータを中継するための伝送プロトコルを示すものである。高い周波数はおよそ１３００Ｈｚであり、低い周波数はおよそ１１３０Ｈｚである。
【表１】
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【００６１】
別の形態として、本発明の一部の実施形態は、ワイヤレス伝送器を必要としない。図７に模式的に示すそのような一実施形態では、包装体５０は、蛍光波長に対して実質的に透明となっている。誘導方式の電力伝送器５２が、誘導方式の電力レシーバ５４と結合し、これによりＬＥＤ５６が駆動されて励起波長の光５８を放射する。フルオロフォアのコーティング６０が蛍光波長の光６２を放射し、これが包装体５０を通して伝わり、光検出器を具備するワイヤレス受信器６４によって検出される。信号を密封された包装体の外部で検出することにより、包装体内部に収容しておく必要がある電子部品の数が少なくなる。これらの実施形態は、蛍光波長の光６２に対して実質的に透明である包装体材料を用いることを必要とするが、誘導方式で駆動されるＬＥＤ５６が、密封された包装体５０の内部に収容されているので、短い励起波長の光５８に対して包装体材料が透明であることを必要としない。当業者なら分かるように、放射波長が長くなればなるほど、十分に透明である材料の範囲は広くなる。
【００６２】
本発明のなおもう一つの実施形態では、本発明のリモート酸素センサが、リモート環境センサとの併用で用いられる。特に、温度と湿度は酸化的劣化の速度を決定する上での重要な共同因子であるので、酸素センサと共に温度センサと相対湿度センサを用いることが望ましい。また、蛍光消光反応は、温度に依存する過程でもあるので、温度のモニタリングは重要である。好適なリモート環境センサは、２００４年１１月１２日出願の、同時係属特許出願第６０／６２７，５６２号に開示されている（これは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）。この参照した特許出願では、音響トランスデューサを用いてワイヤレスでデータを送受信するセンサが主に取り扱われている。本発明の実施においては、包装体の完全性が保存される電波による手段、誘導方式による手段、光による手段またはその他の手段によって、データをワイヤレスで伝送するものも含めた他のセンサ技術も適している。
【００６３】
他の好適な環境センサと一緒の、また付随の電子機器と一緒の本発明のリモート酸素センサは、好ましくは、誘導方式の電力供給器を用いて駆動される。センサはまた、好ましくは、内蔵される制御器と接続され、ここでは、センサからの測定値が、電波、光、インダクタンス、音響遠隔伝送、または他の適切な手段によって伝送されるのに適した様式にコード化される。
【００６４】
酸素センサ、相対湿度センサおよび温度センサからの情報を、ある期間（例えば安定性試験の間）包装体内部に記録するために、誘導、遠隔伝送およびリモートクエリーの各手法は、どのような組み合わせでも用いることができる。上記組み合わせが特に有利ではあるが、他のセンサを組み込むこともできる。
【００６５】
当業者なら分かるように、本発明のセンサシステムおよび方法は、包装体を改変することなく動作し、且つ医薬包装体の中に取り付けるのに十分小さく、且つ内部電池を必要とせず、且つ環境条件に関する継続的なデータを医薬包装体を通して送受信する。実際、このセンサシステムは誘導方式で駆動されるので、医薬包装体内部の環境条件の正確な測定は無期限に行うことができる。これにより、医薬包装体の有効性を決定することが可能になり、またいずれの与えられた期間（例えば何日、何週、何ヶ月または何年）に亘る薬物薬理活性の正確な予測を行うことも可能になる。さらに、酸素濃度も含めた環境条件を、その期間上における任意の時点でモニタリングすることができる。
【００６６】
本発明の思想および範囲を逸脱することなく、当業者なら、本発明に様々な変形および改変を加えて、本発明を様々な用途および条件に適応させることができる。特に、本発明は、主として医薬包装体内部の酸素濃度の測定に関してここまで述べられてきた。しかしながら、本発明は、いずれの包装体、容器またはその他の封鎖空間の内部の酸素濃度を遠隔的に測定するのにも適用することができる。したがって、これらの変形および改変は、添付の特許請求の範囲と均等の範囲に、正当に、公正に、完全に入るし、またそうみなされる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】医薬流通デバイス内に配置された本発明のセンサシステムの模式図である。
【図２】図１に示されているセンサシステムの立面図であり、その構成要素を図示している。
【図３】本発明の電力供給器の主要構成要素の立面図である。
【図４】本発明の特徴を具現化する電力伝送器の上面図である。
【図５】本発明の特徴を具現化する電力伝送器の模式的説明図である。
【図６】本発明の特徴を具現化する電力伝送器によって生じる電磁場を示す線図である。
【図７】本発明の特徴を具現化するセンサシステムのもう一つの実施形態を図示する模式図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  医薬包装体
１１  蓋栓
１２  センサ
１３  ＬＥＤ
１４  制御器
１５  光検出器
１６  ワイヤ
１７  フィルムコーティング
１８  ワイヤ
２０  電力レシーバ
２２  ワイヤレス送信器
３０  センサシステム
３２  電力供給器
３４  電力源
３６  スイッチ
３８  信号発生器
４０  電流増幅器
４２  電力伝送器
４４  ワイヤレス受信器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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