(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体内腔への導入に対する摂取可能な電子カプセルであって、当該摂取可能な電子カプセルは、
少なくとも１つの電子構成要素を備える回路基板であって、該回路基板は、別個の剛性部分を有さない１つの連続したフレックスフォイルから形成され、該フレックスフォイルには、前記少なくとも１つの電子構成要素が取り付けられ、該フレックスフォイルは、長手方向に延びる第１の部分と、前記長手方向に対して傾斜した角度で第１の部分から延びる第２の部分とを含む、回路基板と、
第２の部分に一体化された導電性層と、
前記フレックスフォイル上に直接的に配置され且つ前記長手方向に沿って第１の部分上で互いに離間された複数の電子構成要素であって、前記フレックスフォイルは、隣接する電子構成要素同士の間で横方向に配置された少なくとも１つの折畳線に沿って折り畳まれ、前記カプセルの長手方向軸線と整列した軸線を有する屈曲した状態のフレックスフォイルを形成し、第２の部分は第１の部分に対して曲げられて、前記長手方向軸線の回りに１つ又は複数の巻回を形成する、電気構成要素と、
該回路基板に対して密閉され、ディスペンス孔を介して該カプセルから放出される薬剤を含む薬剤リザーバと、
該ディスペンス孔を通して該薬剤を空にすることができる可動な放出機構であって、該放出機構が該フレックスフォイルに電気的に接続される、放出機構と、を有する、
摂取可能な電子カプセル。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電子構成要素は、前記フレックスフォイルにおいて一体にされる、
請求項１記載の摂取可能な電子カプセル。
【請求項３】
前記少なくとも１つの電子構成要素は、前記電子構成要素に対して屈曲可能なアンテナを有する、
請求項２記載の摂取可能な電子カプセル。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電子構成要素は、はんだバンプを有して前記フレックスフォイルに対して取り付けられる、
請求項１記載の摂取可能な電子カプセル。
【請求項５】
前記フレックスフォイルと前記少なくとも１つの電子構成要素との間における残余開放空間の少なくとも一部は、成形可能樹脂で充填される、
請求項４記載の摂取可能な電子カプセル。
【請求項６】
電源ユニットは、導電性接着剤を有して前記フレックスフォイル上に載置される、
請求項１記載の摂取可能な電子カプセル。
【請求項７】
マイクロプロセッサと、トランシーバと、センサと、パッシブ電子装置と備えるパッケージにおけるシステムを有する、
請求項１記載の摂取可能な電子カプセル。
【請求項８】
該放出機構が、該薬剤リザーバを空にする可動ピストンであり、
該可動ピストンは、前記フレックスフォイル上の前記可動ピストンを制御する制御装置に対して電気的及び機械的に接続される、
請求項１記載の摂取可能な電子カプセル。
【請求項９】
生体内薬剤運搬又は診断システムであって、
請求項１乃至８記載の摂取可能な電子カプセルと、
少なくとも１つの電子構成要素と連絡するよう配置される外部装置と、
を有する生体内薬剤運搬又は診断システム。
【請求項１０】
さらに、プラグを受けるように構成されるソケットを有し、該フレックスフォイルが該フレックスフォイルへ該ソケットを電気的に接続するサイドアームを含む、
請求項１記載の摂取可能な電子カプセル。
【請求項１１】
該サイドアームが可動である、
請求項１０記載の摂取可能な電子カプセル。
【請求項１２】
該フレックスフォイルが、該可動ピストンが該薬剤リザーバを空にするように駆動される際に少なくとも１つの折畳線に沿って部分的に折畳を解く、
請求項８記載の摂取可能な電子カプセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体内腔への導入に対する摂取可能な電子カプセルに係り、当該摂取可能な電子カプセルは、上方に少なくとも１つの電子構成要素が載置される回路基板を有する。本発明はまた、生体内薬剤運搬又は診断システムに係る。
【背景技術】
【０００２】
身体内腔への導入に対する摂取可能な電子カプセル又は錠剤は、既知であり、例えば人体又は動物の身体における消化（ＧＩ）管の診断及び薬剤の放出に対して使用される。薬剤放出に対する電子錠剤（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｐｉｌｌｓ）は典型的に、生体適合性材料から作られる筐体を有し、該筐体は、事前投与量（ｐｒｅ−ｄｏｓｅｄ  ａｍｏｕｎｔ）の薬物を包含する薬物リザーバ、及び、薬物を人間又は動物のＧＩ管における事前に選択された部位まで正確に運搬するための制御電子部品を収容する。筐体はまた、対象による錠剤の摂取時に身体の外に対する錠剤によるワイヤレス通信用のリンクを与える手段を包含する。電子部品は、センサ、タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）、又は場所（ｌｏｃａｔｉｏｎ）を使用して、錠剤が人間又は動物の消化管における特定の部位に搭載された薬物（ｏｎ  ｂｏａｒｄ  ｍｅｄｉｃａｍｅｎｔ）を運搬し得るようにする。ＧＩ管の診断に対する摂取可能な電子カプセル又は錠剤は、体温又はｐＨ値を監視するセンサを有し（典型的には薬剤リザーバを有さない）、並びに／あるいは、ＧＩ管の画像を作るよう配置される画像センサを有する。
【０００３】
ＷＯ  ０２／１０２２２４（特許文献１）は、ＧＩ管の撮像等である診断目的に対する生体内検知装置を開示する。該生体内検知装置は、少なくとも１つの画像センサ、及び、複数の剛性の部分と複数の可撓性の部分とを有する回路基板を有する。画像センサ及び制御電子部品は、回路基板の剛性部分上に配置される。回路基板は、生体内検知に対して構成される筐体へと折り畳まれ得る。
【０００４】
既知の摂取可能な電子カプセルの不利点は、摂取可能な電子カプセルが多くの構成要素を有し、それによって摂取可能な電子カプセルの堅固性及び信頼性を低減させる、ことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ  ０２／１０２２２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、より堅固であり且つ信頼性の高い摂取可能な電子カプセルを与える、ことを目的とする。本発明は、独立請求項によって定義付けられる。有利な実施例は、従属請求項によって定義付けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、回路基板がフレックスフォイルから形成されることを特徴とする、本発明に従った摂取可能な電子カプセルによって達成される。別個の剛性部分を有さないフレックスフォイルから形成される回路基板を摂取可能な電子カプセルに与えることによって、摂取可能な電子カプセルにおける構成要素の数は低減され、それによってカプセルの堅固性及び信頼性を高める。
【０００８】
この目的はまた、生体内薬剤運搬又は診断システムによって達成され、当該システムは、本発明に従った摂取可能な電子カプセル、及び少なくとも１つの電子構成要素と連絡するよう配置される外部装置を有する。
【０００９】
本発明に従った摂取可能な電子カプセルの一実施例において、少なくとも１つの電子構成要素は、フレックスフォイルにおいて一体にされる。このことは、カプセルにおける別個の構成要素の数を更に低減させる。望ましい一実施例では、アンテナは、フレックスフォイルにおいて一体にされる。
【００１０】
本発明に従った摂取可能な電子カプセルの一実施例において、少なくとも１つの電子構成要素は、はんだバンプを有してフレックスフォイルに対して取り付けられ、フレックスフォイルに対する少なくとも１つの電子構成要素の堅固であり且つ信頼性の高い電気的取付けを与える。本発明に従った摂取可能な電子カプセルの更なる一実施例において、フレックスフォイルと少なくとも１つの電子構成要素との間における残余開放空間の少なくとも一部は、成形可能樹脂で充填される。このことは、フレックスフォイルに対する少なくとも１つの電子構成要素の堅固であり且つ信頼性の高い固定を与える。
【００１１】
本発明に従った摂取可能な電子カプセルの一実施例において、電源ユニットは、導電性接着剤を有してフレックスフォイル上に載置される。このことは、フレックスフォイルに対する電源ユニットの堅固であり且つ信頼性の高い電気的取付けを与える。
【００１２】
本発明に従った摂取可能な電子カプセルの一実施例において、フレックスフォイルは、少なくとも１つの屈曲線に沿って屈曲される。このようにしてフレックスフォイルは、カプセルの最適な充填を可能にする。
【００１３】
本発明に従った摂取可能な電子カプセルの一実施例において、摂取可能な電子カプセルは、マイクロプロセッサ、トランシーバ、センサ、及びパッシブ電子装置を備えるパッケージにおけるシステムを有する。パッケージにおけるシステムにおける複数の電子構成要素の一体化は、カプセルの堅固性を更に高める。
【００１４】
本発明に従った摂取可能な電子カプセルの一実施例において、摂取可能な電子カプセルは、薬剤リザーバ、及び該薬剤リザーバを空にする可動ピストンを更に有する。該可動ピストンは、フレックスフォイルに対して電気的及び機械的に接続される。このようにしてフレックスフォイルは、可動手段の自由運動を可能にする。
【００１５】
本発明のこれらの及び他の態様は、図面を参照して更に明らかに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従った摂取可能な電子装置の一実施例の概略的断面図である。
【図２】多種の電子構成要素を有するフレックスフォイルの斜視図である。
【図３】本発明に従った摂取可能な電子装置の一実施例の一部の斜視断面詳細図である。
【図４】本発明に従った摂取可能な電子装置の一実施例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面は、実寸大に示されていない。全般的に、同一の構成要素は、図中同一の参照符号によって示される。
【００１８】
診断システムと組み合わされる薬剤運搬システムを有する摂取可能な電子カプセルの実行は、一例として以下に説明される。しかしながら、本発明は、かかる例に制限されず、他の目的を果たす摂取可能な電子カプセルにおいても適用され得る。
【００１９】
図１は、診断目的に対するセンサ、薬剤運搬システム、及び電子制御回路を備える摂取可能な電子カプセル１００の概略図である。摂取可能な電子カプセル１００は、円筒形の筐体１を有し、該筐体において、診断目的に対するセンサ、薬剤運搬システム、及び電子制御回路が載置される。筐体１は、望ましくは、生体適合性材料から作られ、カプセル１００は、少なくとも人間又は動物のＧＩ管を横断するよう必要とされる時間の間は
生体適合性である。生体適合性材料は、望ましくは室温及び室温以下において安定しており、カプセル１００は、長い保管期間を有する。筐体１は、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリルである生物学的に安全な高分子材料から製造され得る。筐体１は、より望ましくは、植込み型装置を製造するよう使用される材料から作られる。該植込み型装置には、ペースメーカリード線、及び人工心臓、心臓弁、大動脈内バルーン、及び心室補助装置等である心臓人工装置が含まれる。組み立てられたカプセル１００は、望ましくは人間又は動物によって嚥下されるよう適切である寸法にされる。望ましくは、組み立てられたカプセル１００は、直径約１ｃｍ、及び長さ２乃至３ｃｍである。
【００２０】
薬剤リザーバ２は、薬剤、又は図示されないカプセル１におけるディスペンス孔を介して人体内部におけるＧＩ管まで運搬され得る薬剤を格納するよう使用される。薬剤リザーバ２は、放出機構３の支援を有してディスペンス孔を介して空にされる。放出機構は、薬剤リザーバ２を空にすることができるよう可動ピストンを有する。該ピストンは、例えばリニアモータによって駆動され得、内蔵マイクロプロセッサ７によって制御される。例えばｐＨ値を監視するセンサ８はまた、摂取可能な電子カプセル１００において与えられる。この場合はバッテリである電源６は、機械及び電子構成要素の各々が作動するよう、電子制御回路に電力を供給する。長い保管期間に対して、電子制御回路が電源６から完全に分離されることは必須であり、さもなければ、少量の漏洩電流が最終的に電源６を空にしてしまう。電子錠剤を開始するには、該錠剤が覚醒され（ｗａｋｅｄ−ｕｐ）なければならない。そのため、覚醒回路（図示せず）は、第１のアンテナ４によって受けられる誘導放射によって外側から電力を与えられるよう設計され得る。電子構成要素４，５，７，８、電源６、及び放出機構３の間における電気的接続は、図１には示されない。筐体１内部に配置され得る診断目的に対する他の電子構成要素は、例えば温度センサ、及び画像センサである。カプセル１００における電子制御回路の一部である更なる電子構成要素は、キャパシタ、コイル、レジスタ等であり得る。
【００２１】
トランシーバ５及び第２のアンテナ９は、ＲＦリンクを与え、摂取可能な電子カプセル１００に対して信号を送信するよう、また摂取可能な電子カプセル１００の外側から信号を受信するよう、使用される。例えば、トランシーバ５及び第２のアンテナ９は、携帯装置（図示せず）と連絡する。該携帯装置は、その後第２のアンテナ９及びトランシーバ５によって受信される信号を送信することによって、薬剤放出プロファイルをプログラムすることができる。携帯装置はまた、例えば赤外線リンクを有して基地局（図示せず）と連絡し得る。該基地局は、例えば医療専門家と連絡するよう使用される。
【００２２】
図１において示される通り、筐体１は、相互に電気的に接続される必要がある多数の電子構成要素を有する。図２に示される通り、１つの連続的フレックスフォイル１０は、上部に多種の電子構成要素が取り付けられるプリント回路基板を与えるよう適用される。フレックスフォイル１０における多種の電子構成要素の取付け、及びフレックスフォイル１０上の電子構成要素間の電気的接続の一体化は、構成要素の数を低減し、故にカプセル１００の信頼性を高める。
【００２３】
フレックスフォイル１０は、Ｋａｐｔｏｎ（商標）等であるポリイミド基板を有して作られる。フレックスフォイル１０は、第１、第２、第３、及び第４の電子構成要素１１，１２，１３，１４及び電源６がフレックスフォイル１０上に配置される場所において大きな幅を有し、また、第１、第２、第３、及び第４の電子構成要素１１，１２，１３，１４及び電源６がフレックスフォイル１０上に配置される場所の間において小さな幅を有する。フレックスフォイル１０の幅の狭い部分は、第１、第２、第３、及び第４の電子構成要素１１，１２，１３，１４を相互接続するよう、銅線等を有して形成される電気配線を有する。この例において、電源６は２つあり、該２つの電源はいずれも、導電性シリコン接着剤又は導電性テープ等である導電性接着剤又はペーストを使用してフレックスフォイル１０に対して取り付けられる。第１、第２、第３、及び第４の電子構成要素１１，１２，１３，１４の一部である個別の装置は、はんだバンプ技術（ボールグリッドアレイ）を有してフレックスフォイル１０に対して取り付けられ、それによって第１、第２、第３、及び第４の電子構成要素１１，１２，１３，１４の各装置からのフレックスフォイル１０の銅線に対する電気的接触を与える。このようにして、第１、第２、第３、及び第４の電子構成要素１１，１２，１３，１４の各装置の接触表面は、フレックスフォイル１０の接触表面に対面する。フレックスフォイル１０の接触表面と第１、第２、第３、及び第４の電子構成要素１１，１２，１３，１４の各装置の接触表面との間における空間は、フレックスフォイル１０に対する第１、第２、第３、及び第４の電子構成要素１１，１２，１３，１４の各装置の強い固定を達成するよう、成形可能樹脂で少なくとも部分的に充填される。
【００２４】
この例において、第１の電子構成要素１１は、パッケージにおけるシステム（ＳＩＰ）を有し、該ＳＩＰは、所望される電気的接続に加えて、トランシーバ５、マイクロプロセッサ７、温度センサ、並びに、キャパシタ、トランジスタ、及び／又はレジスタ等である複数のパッシブ装置を収容する。ＳＩＰは、はんだバンプ技術を有してフレックスフォイル１０に対して取り付けられる。第２の電子構成要素１２は、本例において、制御電子部品を含むｐＨセンサを有する。第３及び第４の電子構成要素１３及び１４は、キャパシタ及び／又はコイル等である、半導体回路において一体にされ得ない多種の電子装置を有する。かかる多種の電子装置は各々、バンプ技術を有してフレックスフォイルに対して個別に取り付けられる。
【００２５】
カプセル１００における構成要素の数の更なる低減は、第１のアンテナ４と第２のアンテナ９のフレックスフォイルにおける一体化によって達成される。図２において示される通り、第１のアンテナ４及び第２のアンテナ９は、上方に導電層を一体にされるフレックスフォイル１０の一部から形成される。このようにして第１のアンテナ４及び第２のアンテナ９は、フレックスフォイル１０において一体にされ、故に屈曲可能であり、筐体１のより最適な充填を可能にする。
【００２６】
フレックスフォイル１０の他の利点は、フレックスフォイル１０の一部の容易な除去である。例えば、ソケットは、フレックスフォイル１０のサイドアームを介してマイクロプロセッサ７に対して取り付けられ得る。サイドアームは、マイクロプロセッサ７とソケットとの間における電気接続を与える金属線を有する。プラグをこのソケットに対して取り付けることによって、マイクロプロセッサ７は、ＲＦリンク及び／又はバッテリ６を使用することなく、工場において容易にプログラムされ得る。プログラミングが完了された後、ソケットを有するフレックスフォイル１０のサイドアームは、もはや必要ではなく、サイドアームは、例えば単純にサイドアームを切断することによって、ソケットを含めて除去され得る。ソケットはまた、例えばマイクロプロセッサ７、トランシーバ５、センサ８、及び他の電子制御回路の多種の機能を確認するよう使用され得る。
【００２７】
図３は、本発明に従った摂取可能な電子カプセル１００の一実施例の一部の断面詳細図であり、図４は、図３に対して主に平行である平面に沿った本発明に従った摂取可能な電子カプセル１００の同一の実施例の断面図である。図３及び図４は、一個構成の連続的フレックスフォイル１０から形成されるプリント回路基板を示す。多種の電子構成要素及び装置を有するフレックスフォイル１０は、筐体１における電子構成要素の最適な充填を可能にするよう、複数の折畳み線に沿って屈曲又は折畳みされる。第１のアンテナ４及び第２のアンテナ９は、例えば２つの巻きのオーダであるような最適な機能性に対して適切な巻き（ｔｕｒｎｓ）の量を有するよう、屈曲される。
【００２８】
フレックスフォイル１０は、放出機構３に対して電気的及び機械的に接続される。該放出機構は、薬剤リザーバ２からディスペンス孔を介して人体又は動物の身体の腸へと薬剤を放出するよう意図される。フレックスフォイル１０は、薬剤放出が開始される前に放出機構３が開始位置にある際、少なくとも１つの折畳み線に沿って折り畳まれる。このフレックスフォイル１０の折り畳まれた状況によって、放出機構３は、フレックスフォイル１０によって運動を妨げられることなく、薬剤リザーバ２に向かってフレックスフォイル１０から離れる方向において動き得る。薬剤リザーバ２に向かってフレックスフォイル１０から離れる方向における放出機構３の運動によって薬剤リザーバ２から所望される量の薬剤が放出される際、フレックスフォイル１０は、部分的に広げられる（折り畳まれていない）。
【００２９】
筐体１におけるフレックスフォイル１０の組立て後、残余開放空間は、カプセル１００の構造を強化するよう、成形可能樹脂等を有して充填され得る。当然のことながら、可動放出機構３と関連付けられて折り畳まれ且つ広げられるよう意図されるフレックスフォイル１０の一部は、成形可能樹脂によって固定されるべきではない。
【００３０】
要約すると、本発明は、身体内腔への導入に対する摂取可能な電子カプセルを与え、当該摂取可能な電子カプセルは、少なくとも１つの電子構成要素を備える回路基板を有する。回路基板は、フレックスフォイルから形成され、それによって構成要素の数を低減し、且つ摂取可能な電子カプセルの堅固性及び信頼性を高める。
【００３１】
上述された実施例は、本発明を制限するものではないこと、及び、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく多くの他の実施例を設計することができることは、留意されるべきである。請求項において、括弧内の参照符号は、請求項を制限するものとして解釈されるべきではない。「有する」という語は、請求項において挙げられる他の要素又は段階の存在を除外するものではない。要素の単数形を示す語は、かかる要素の複数の存在を除外するものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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