(57)【要約】  本発明は、マイクロ波駆動センサアセンブリを備える医療用調製物容器に関する。マイクロ波駆動センサアセンブリは、電子レンジ内での医療用調製物の加熱中に医療用調製物の物理的特性または化学的特性を測定するように構成されたセンサを備える。マイクロ波駆動センサアセンブリは、電子レンジによって放出されたマイクロ波放射からエネルギーを得て、かつ得られたマイクロ波エネルギーによってセンサを通電するように構成される。
2018512254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波駆動センサアセンブリを備える医療用調製物容器であって、
前記マイクロ波駆動センサアセンブリが、
所定の励起周波数でのマイクロ波放射に応じてＲＦアンテナ信号を生成するための所定の同調周波数を有するマイクロ波アンテナと、
前記ＲＦアンテナ信号に連結され、前記ＲＦアンテナ信号を整流し、前記ＲＦアンテナ信号からエネルギーを抽出することによって電源電圧を生じさせるように構成された直流電源回路と、
前記電源電圧に接続され、前記医療用調製物容器内に保持された医療用調製物の物理的特性または化学的特性を測定するように構成されたセンサと、を備える、医療用調製物容器。
【請求項２】
前記マイクロ波駆動センサアセンブリが、
所定の信号制限特性に従って前記ＲＦアンテナ信号の振幅または電力を制限するための、前記ＲＦアンテナ信号と前記直流電源回路との間に接続されたＲＦパワーリミッタをさらに備える、請求項１に記載の医療用調製物容器。
【請求項３】
前記マイクロ波駆動センサアセンブリの前記ＲＦパワーリミッタが、
前記ＲＦアンテナ信号にわたって接続された可変インピーダンス回路を備え、
前記可変インピーダンス回路が、前記所定の励起周波数で前記ＲＦアンテナ信号の振幅または電力の増加と共に減少する入力インピーダンスを示し、前記パワーリミッタの前記入力インピーダンスと前記マイクロ波アンテナのインピーダンスとの間の合致を減少させる、請求項２に記載の医療用調製物容器。
【請求項４】
前記マイクロ波アンテナの前記所定の同調周波数が、前記マイクロ波放射の前記所定の励起周波数から＋５０％超、または−３３％超ずれる、請求項１から３のいずれか一項に記載の医療用調製物容器。
【請求項５】
前記マイクロ波アンテナの前記所定の同調周波数が、前記マイクロ波放射の前記所定の励起周波数よりも少なくとも５０％高い、請求項４に記載の医療用調製物容器。
【請求項６】
前記マイクロ波アンテナが、｛モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、パッチアンテナ｝のうちの少なくとも１つを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の医療用調製物容器。
【請求項７】
医療用流体袋、寒天容器、シリンジのうちの少なくとも１つを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の医療用調製物容器。
【請求項８】
前記マイクロ波駆動センサアセンブリの前記センサが、前記医療用調製物との物理的接触または感知接触を得るように配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載の医療用調製物容器。
【請求項９】
前記マイクロ波駆動センサアセンブリが、前記医療用容器の壁部、蓋部、または底部内に部分的にまたは完全に埋め込まれる、請求項１から８のいずれか一項に記載の医療用調製物容器。
【請求項１０】
前記マイクロ波駆動センサアセンブリが、例えば接着剤によって、前記医療用容器の壁部、蓋部、または底部に取り外し可能に締結される、請求項１から８のいずれか一項に記載の医療用調製物容器。
【請求項１１】
前記マイクロ波駆動センサアセンブリが、
少なくとも前記電源回路を封入し、それを前記マイクロ波電磁放射から遮蔽する、金属シートまたは金属ネットなどの導電性筐体を備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の医療用調製物容器。
【請求項１２】
前記マイクロ波駆動センサアセンブリが、
−動作電力の受信のための前記電源電圧に連結されたデジタルプロセッサと、
−レンジ庫の外部への前記医療用調製物の前記測定された物理的または化学的特性のパラメータ値の送信のための無線データ送信機と、をさらに備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の医療用調製物容器。
【請求項１３】
前記マイクロ波駆動センサアセンブリが、
−前記医療用調製物の加熱のための目標温度プロファイルの記憶用のデータメモリをさらに備え、
前記デジタルプロセッサが、前記データメモリから前記目標温度プロファイルを読み取り、かつ前記無線データ送信機を介して前記目標温度プロファイルを前記レンジ庫の外部に送信するように構成される、請求項１２に記載の医療用調製物容器。
【請求項１４】
加熱中に医療用調製物の物理的または化学的特性を監視する方法であって、前記方法が、
ａ）請求項１から１３のいずれか一項に記載の医療用調製物を保持する医療用調製物容器を電子レンジのレンジ庫内に位置付けるステップと、
ｂ）前記電子レンジを作動させて、前記レンジ庫内で電磁放射を生じさせ、それによって前記医療用調製物に照射し、前記医療用調製物を加熱するステップと、
ｃ）前記電磁放射による前記マイクロ波駆動センサアセンブリの照射に応じて前記ＲＦアンテナ信号からエネルギーを抽出するステップと、
ｄ）前記センサにより前記医療用調製物の物理的特性または化学的特性を繰り返し測定するステップと、を含む、医療用調製物の物理的または化学的特性を監視する方法。
【請求項１５】
−前記医療用調製物の前記測定された物理的または化学的特性のパラメータ値を表示するステップ、および
−無線データ通信リンクを介して前記医療用調製物の前記物理的または化学的特性のパラメータ値を前記レンジ庫外に配置された無線受信機に送信するステップ、のうちの少なくとも一方の追加のステップを含む、請求項１４に記載の医療用調製物の物理的または化学的特性を監視する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波駆動センサアセンブリを備える医療用調製物容器に関する。マイクロ波駆動センサアセンブリは、電子レンジ内での医療用調製物の加熱中に医療用調製物の物理的特性または化学的特性を測定するように構成されたセンサを備える。マイクロ波駆動センサアセンブリは、電子レンジによって放出されたマイクロ波放射からエネルギーを得て、かつ得られたマイクロ波エネルギーによってセンサを通電するように構成される。
【背景技術】
【０００２】
例えば加熱された調製物の患者へのその後の投与に関連して、加熱工程中に静脈内注入液などの医療用調製物の物理的および／または化学的特性を監視することは非常に重要である。この医療用調製物は、その加熱に関連したプラスチック袋などの好適なタイプの医療用調製物容器内に保持され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０２２９２６６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、レンジ、水浴、または他の加熱デバイス内での加熱中に様々なタイプの静脈内注入液の温度を正確に制御して、過熱による医療用調製物の薬学的組成物または活性薬剤の不活性化を回避し、かつ医療用調製物の投与に関連した目的とする受容者／患者への損害を回避することが重要である。
【０００５】
本発明の一態様は、医療用調製物を保持するための医療用調製物容器に関する。本医療用調製物容器は、医療用調製物の加熱中に医療用調製物の物理的特性および／または化学的特性を測定するように構成されたセンサを備えるマイクロ波駆動センサアセンブリを備える。マイクロ波駆動センサアセンブリは、電子レンジによって放出されたマイクロ波放射からエネルギーを得て、かつ得られたマイクロ波エネルギーによってセンサおよび場合によりセンサアセンブリの他の回路を通電するように構成される。それゆえに、医療用調製物の所望の物理的および／または化学的特性が、電子レンジ内での医療用調製物の加熱中に監視または測定され得る。
【０００６】
特許文献１は、造影剤を保持するための事前充填シリンジを開示している。ＲＦＩＤタグは、事前充填シリンジの成形材料プランジャ構造内に一体化されている。事前充填シリンジは、造影剤の温度を約体温に上昇させるために調製室内に配置された加温レンジ（３６）内で加熱され得る。ＲＦＩＤタグは、事前充填シリンジの使用および耐用年限に関する様々なタイプのデータ、例えば、一意の容器識別番号、ＲＦＩＤタグへのアクセスを制限するセキュリティーコード、容器内に保持された医薬品の体積、容器内の医薬品の正体もしくはタイプ、製造日、期限切れ日時、および／または使用期限などを記憶し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、マイクロ波駆動センサアセンブリを備える医療用調製物容器に関する。
マイクロ波駆動センサアセンブリは、
所定の励起周波数でのマイクロ波放射に応じてＲＦアンテナ信号を生成するための所定の同調周波数を有するマイクロ波アンテナと、
ＲＦアンテナ信号に連結され、ＲＦアンテナ信号を整流し、ＲＦアンテナ信号からエネルギーを抽出することによって電源電圧を生じさせるように構成された直流電源回路と、
電源電圧に接続され、医療用調製物容器内に保持された医療用調製物の物理的特性または化学的特性を測定するように構成されたセンサと、を備える。
【０００８】
本医療用調製物容器は、様々なタイプの好適な容器、例えば、医療用流体袋、寒天容器、シリンジのうちの少なくとも１つを備えてもよい。
【０００９】
センサは、医療用調製物と物理的に接触しており、医療用調製物の物理的特性、例えば、温度、粘度、圧力、色、湿度、反射率、導電率などを測定または検出することができる。センサは、物理的または化学的特性、例えば、当該医療用調製物の芯部の温度を測定するように配置されてもよい。代替的に、センサは、例えば、医療用調製物の外面との接触により、医療用調製物の表面の物理的または化学的特性を測定するように配置されてもよい。
【００１０】
センサのいくつかの実施形態は、医療用調製物との物理的接触を伴わずに動作し、代わりに、例えば、赤外線（ＩＲ）温度検出器などを使用して、医療用調製物の物理的特性を遠隔で感知／測定することができる。センサの感知部分は、医療用調製物の化学的特性、例えば、医療用調製物中の水含有量またはある特定の活性薬剤の存在および／もしくは濃度を代替的にまたは追加で測定または検出することができる。マイクロ波駆動センサアセンブリは、異なるタイプの複数の個別のセンサを備えてもよく、または同じタイプの複数の個別のセンサを備えてもよい。異なるタイプの複数の個別のセンサは、医療用調製物の異なる物理的特性および／または化学的特性を測定するように構成されてもよく、一方で、同じタイプの複数のセンサは、当該物理的または化学的特性、例えば、温度を、医療用調製物の異なる位置、例えば、芯部および表面で同時に測定するように構成されてもよい。それゆえに、センサは、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に論じられる直接物理的接触または医療用調製物容器の層を介する間接接触などの様々な技法を使用して医療用調製物との物理的接触または感知接触を得るように配置されてもよい。マイクロ波駆動センサアセンブリは、医療用容器の壁部、蓋部、または底部内に部分的にまたは完全に埋め込まれる。これにより、典型的には、マイクロ波駆動センサアセンブリが医療用調製物容器に恒久的に締結される。代替では、マイクロ波駆動センサアセンブリは、医療用容器、例えば、医療用容器の壁部、蓋部、または底部に、例えば、接着剤または弾性バンドなどにより取り外し可能に締結されてもよい。
【００１１】
本医療用調製物容器は、様々なタイプの市販されている電子レンジのレンジ庫内に挿入され、医療用調製物が迅速かつ効率的な様式で加熱されてもよい。センサは、医療用調製物の温度が自動的にまたは医師もしくは看護師などの医療専門家によって手動でのいずれかで監視および制御され得るように、温度センサを備えてもよい。電子レンジが既知であり、かなり普及している台所器具であるため、多数の構成および寸法の電子レンジが低価で容易に入手可能である。電子レンジは、マイクロ波スペクトル内の電磁照射によって医療用調製物を加熱し、誘電加熱を引き起こし、調製物中の偏極分子を回転させて熱エネルギーも増大させる。
【００１２】
医療用調製物の測定された物理的および／または化学的特性（複数可）のパラメータ値は、医療用調製物の加熱中に電子レンジ庫の外部に無線送信されてもよい。代替的に、医療用調製物の測定された物理的または化学的特性（複数可）のパラメータ値は、医療用調製物容器に接続されたディスプレイまたは医療用調製物容器と一体化されたディスプレイなどの好適なパラメータインジケータ上に表示されてもよい。パラメータインジケータは、｛ＬＥＤ、異なる色の複数のＬＥＤ、ラウドスピーカ、英数字ディスプレイ、電子ペーパー｝の群から選択される少なくとも１つのインジケータを含んでもよい。パラメータインジケータの機能性および技術の詳細は、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に論じられる。しかしながら、パラメータインジケータとしての電子ペーパーの使用は、電子レンジがオフにされ、エネルギー源が電子ペーパーの双安定動作により中断された後に、電子ペーパーが、測定されたパラメータ値（複数可）がユーザによって検査されることを可能にするため、いくつかの用途では特に魅力的である。
【００１３】
得られたマイクロ波エネルギーによって通電されるマイクロ波駆動センサアセンブリの能力は、バッテリの排除などの多数の利点を伴う。レンジ区画内のＥＭＩにとってかなり不利な環境のため、レンジ庫内にアセンブリを駆動するためのバッテリまたは同様の化学的エネルギー貯蔵装置を置くことは危険であり得る。さらに、センサアセンブリ内のバッテリ交換の必要性は、バッテリ駆動センサアセンブリの筐体を外部環境に対して密封させることを困難にするであろう。センサは、温度センサ、例えば、サーミスタを含んでもよい。
【００１４】
しかしながら、電子レンジ内のマイクロ波電磁放射またはマイクロ波場の強度は、しばしば過剰であり、マイクロ波駆動アクティブセンサアセンブリの直流（ＤＣ）電源回路または他の電子回路の様々なアクティブまたはパッシブ部品を不可逆的に損傷し得る。部品の損傷は、直流電源回路のアクティブまたはパッシブ部品の最大電圧規格および／または最大電力規格を超える、ＲＦ電磁放射に応じてマイクロ波駆動センサアセンブリのＲＦアンテナによって伝送されるＲＦ信号電圧によって引き起こされ得る。このような損傷させるＲＦ信号電圧は、直流電源回路のアクティブまたはパッシブ部品の破壊につながり得る。これは特に、直流電源回路、および恐らくは追加の電子回路が、半導体基板に形成されるアクティブまたはパッシブ部品の過熱または崩壊を伴わずに許容され得る電圧レベルおよび／または電力レベルについて厳しい制約を課す、サブミクロンＣＭＯＳ半導体基板上に組み込まれる場合に当てはまる。
【００１５】
それゆえに、例えば、電子レンジ内で過剰なレベルのマイクロ波エネルギーに曝された場合に、ＲＦアンテナによって得られ、かつマイクロ波駆動アクティブセンサアセンブリの直流電源回路に供給される電力の量を制限することができることは有利であろう。これは、マイクロ波駆動センサアセンブリが、所定の信号制限特性に従ってＲＦアンテナ信号の振幅または電力を制限するための、ＲＦアンテナ信号と直流電源回路との間に接続されたＲＦパワーリミッタをさらに備える、医療用調製物容器の一実施形態により達成される。
【００１６】
マイクロ波駆動センサアセンブリのある特定の適用において小型のＣＭＯＳ半導体基板の部品内で大量のＲＦ電力を吸収または消散することは、不可能であり得るか、または少なくとも非常に非現実的であり得る。それゆえに、過剰なエネルギーが半導体基板に入ることを防止することがさらに有利であろう。これは、
ＲＦアンテナ信号にわたって、例えば、一対のＲＦアンテナ端子にわたって接続された可変インピーダンス回路を備え、
可変インピーダンス回路が、所定の励起周波数でＲＦアンテナ信号の振幅または電力の増加と共に減少する入力インピーダンスを示し、パワーリミッタの入力インピーダンスとマイクロ波アンテナのインピーダンスとの間の合致を減少させる、ＲＦパワーリミッタの一実施形態により達成される。
【００１７】
可変インピーダンス回路は、閾値レベルを下回るＲＦアンテナ信号の電力または振幅レベルでの実質的に一定の入力インピーダンスを示すように、および閾値レベルを上回るＲＦアンテナ信号の電力または振幅レベルでの入力インピーダンスを徐々に、または急激に減少させることを示すように構成されてもよい。可変インピーダンス回路の入力インピーダンスは、例えば、閾値レベルを上回るＲＦアンテナ信号の増加する入力電力と共に徐々に減少してもよい。
【００１８】
可変インピーダンス回路は、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に論じられるＰＩＮリミッタダイオードまたは制御されたＦＥＴトランジスタを備えてもよい。直流電源回路は、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に論じられる理由のために制限されたＲＦアンテナ信号の整流用の１つ以上のＲＦショットキーダイオードを備えてもよい。
【００１９】
マイクロ波アンテナは、様々なアンテナ設計、例えば、｛モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、パッチアンテナ｝のうちの少なくとも１つを備えてもよい。マイクロ波アンテナは、マイクロ波駆動センサアセンブリを支持する、プリント基板などのキャリアまたは基板のワイヤまたは導体パターンに一体形成されてもよい。モノポールマイクロ波アンテナは、一般的に小型で全方向性である。
【００２０】
本マイクロ波駆動センサアセンブリの一実施形態は、標準化された９１５ＭＨｚの周波数の放出されるマイクロ波放射を使用する、産業タイプの電子レンジ用に構成される。マイクロ波駆動センサアセンブリの代替的な実施形態は、標準化された２．４５ＧＨｚの周波数の放出されるマイクロ波放射を使用する、消費者用タイプの電子レンジ用に構成される。マイクロ波アンテナ同調周波数および場合により物理的寸法は、例えば、マイクロ波駆動センサアセンブリのこれらのタイプ間で異なってもよい。いずれの場合でも、マイクロ波アンテナは、レンジ庫内の医療用調製物の加熱中における、電子レンジの産業または消費者用の変形のレンジ庫内のマイクロ波放射によって作り出された励起に対して応答性である。マイクロ波アンテナは、ＲＦアンテナ信号を生成し、直流電源回路は、ＲＦアンテナ信号を整流し、制限されたＲＦアンテナ信号からエネルギーを抽出するか、または受信されたＲＦアンテナ信号からエネルギーを直接抽出するかのいずれかを行う。直流電源回路によって生成された電源電圧は、マイクロ波駆動センサアセンブリのアクティブ電子回路および部品に接続され、それらに電力を供給してもよい。アクティブ電子回路および部品は、センサに加えて、デジタルプロセッサ、ディスプレイ、無線データ送信機などを含んでもよい。それゆえに、マイクロ波駆動センサアセンブリは、代わりに、レンジ庫内のマイクロ波放射から得られたエネルギーに依存することによって、いかなるバッテリ源も伴わずに動作することができる。
【００２１】
マイクロ波アンテナは、マイクロ波駆動センサアセンブリの特定の実施形態を通電するために使用されるマイクロ波放射の予想される励起周波数、例えば、２．４５ＧＨｚまたは９１５ＭＨｚのいずれかから所定の周波数量で離調されてもよい。マイクロ波アンテナの所定の同調周波数は、例えば、マイクロ波放射の所定の励起周波数（９１５ＭＨｚまたは２．４５ＧＨｚ）から、少なくとも＋１００％または少なくとも−５０％などの＋５０％超または−３３％超ずれてもよい。離調により、マイクロ波アンテナによって検知されたマイクロ波エネルギーの量が減少し、ひいては、ＲＦパワーリミッタ（存在する場合）および直流電源回路のいずれかに印加されるＲＦアンテナ信号のレベルが減少し、マイクロ波アンテナがレンジ庫内のホットスポットに位置する場合、過剰電圧および電力レベルのＲＦアンテナ信号から後者の回路を保護する助けとなり得る。
【００２２】
マイクロ波アンテナの、標準化された２．４５ＧＨｚ（または９１５ＭＨｚ）のマイクロ波放射周波数より高い同調周波数は、マイクロ波アンテナのより小さな物理的寸法の追加の利益につながる。より小さな物理的寸法は、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に論じられる様々な利益につながる。
【００２３】
本発明の一実施形態では、マイクロ波アンテナの発生器インピーダンスは、マイクロ波放射の所定の励起周波数でのＲＦパワーリミッタでの入力インピーダンスの少なくとも２倍である。
【００２４】
本マイクロ波駆動センサアセンブリは、筐体によって封入されてもよい。したがって、本マイクロ波駆動センサアセンブリの一実施形態は、
少なくとも電源回路を封入し、それをマイクロ波電磁放射から遮蔽する、金属シートまたは金属ネットなどの導電性筐体を備える。マイクロ波アンテナは、後者が導電材料を含む場合、好ましくは筐体外に配置されて、マイクロ波放射が実質的に大きな減衰をせずにマイクロ波アンテナに達することを許容し、それによってマイクロ波エネルギーを得る。導電性の筐体は、少なくともＲＦパワーリミッタおよび電源回路を封入し、それらをマイクロ波電磁放射から遮蔽する金属シートまたは金属ネットを備えてもよい。
【００２５】
筐体は密封されて、内部に封入されたこれらの回路およびセンサを、レンジ庫内に存在する医療用調製物の有害な液体、気体、または他の汚染物質から保護してもよい。センサの感知部分は筐体から突出して、感知部分が医療用調製物との物理的接触を得ることを可能にし得る。
【００２６】
本マイクロ波駆動センサアセンブリは、動作電力の受信ための電源電圧に連結されたデジタルプロセッサと、レンジ庫の外部への医療用調製物の測定された物理的または化学的特性のパラメータ値の送信のための無線データ送信機とを備えてもよい。無線データ送信機は、特定の用途の必要性に応じて、医療用調製物の加熱中に、規則的な時間間隔で、または不規則的な時間間隔で、無線データ信号を繰り返し送信するように構成されてもよい。無線データ送信機は、光データ送信機を含んでもよい。無線データ送信機は、医療用調製物の物理的または化学的特性（複数可）の測定されたパラメータ値の受信およびレンジ庫の外部への無線送信のために、デジタルプロセッサに連結されてもよく、または場合によりセンサに直接連結されてもよい。無線データ送信機は、デジタル形式で符号化された測定されたパラメータ値を含む無線データ信号を放出するように構成されてもよい。無線データ信号は、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に論じられるように、レンジ庫の外部に配置された好適な無線受信機に送信されてもよい。当業者であれば、光データ送信機および光データ信号がレンジ庫内の前述の過剰レベルのマイクロ波放射に完全に影響されないため、光データ送信機および光データ信号を使用するある特定の利点が存在することを理解するであろう。さらに、電子レンジは、潜在的に有害なマイクロ波放射が外部に漏出し、それがユーザに到達することを回避するために、ＲＦデータ信号を含むマイクロ波信号のいかなる放出も遮断するためのファラデーケージの役割を本質的に果たす傾向がある。
【００２７】
本マイクロ波駆動センサアセンブリの一実施形態は、医療用調製物の加熱のための目標温度プロファイルの記憶用のフラッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリなどのデータメモリを備える。デジタルプロセッサは、目標温度プロファイルをデータメモリから読み取り、かつ無線データ送信機を介して目標温度プロファイルをレンジ庫の外部に送信するように構成されてもよい。本マイクロ波駆動センサアセンブリのこの実施形態の様々な特徴および利点は、添付の図面を参照して以下でさらに詳細に論じられる。
【００２８】
本発明の第２の態様は、加熱中に医療用調製物の物理的または化学的特性を監視する方法に関し、この方法は、
ａ）請求項１から１３のいずれか一項に記載の医療用調製物を保持する医療用調製物容器を電子レンジのレンジ庫内に位置付けるステップと、
ｂ）電子レンジを作動させて、レンジ庫内で電磁放射を生じさせ、それによって医療用調製物に照射し、医療用調製物を加熱するステップと、
ｃ）電磁放射によるマイクロ波駆動センサアセンブリの照射に応じてＲＦアンテナ信号からエネルギーを抽出するステップと、
ｄ）センサにより医療用調製物の物理的特性または化学的特性を繰り返し測定するステップと、を含む。
【００２９】
医療用調製物の物理的または化学的特性を監視する方法は、したがって、
−医療用調製物の測定された物理的または化学的特性のパラメータ値を表示するステップ、および
−無線データ通信リンクを介して医療用調製物の物理的または化学的特性のパラメータ値をレンジ庫外に配置された無線受信機に送信するステップ、のうちの少なくとも一方の追加のステップを含んでもよい。
【００３０】
無線データ通信リンクは、レンジ庫の外部に配置された上述の光受信機への無線データ送信チャネル、例えば、光データ送信チャネルを確立するために、上述の無線データ送信機によって利用されてもよい。光データ送信機は、可視スペクトルまたは赤外線スペクトルで光波として光データ信号を放出していてもよい。
【００３１】
医療用調製物の物理的または化学的特性を監視する方法は、上述の理由のため、ＲＦパワーリミッタの所定の信号制限特性に従ってＲＦアンテナ信号の振幅または電力を制限することを含んでもよい。信号制限特性は、ＲＦアンテナ信号の信号波形のピーククリッピングによって、またはＲＦアンテナ信号の信号波形を歪ませない自動利得制御（ＡＧＣ）機能によって実行されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本発明の好ましい実施形態が添付の図面を参照して以下でさらに詳細に説明される。
【００３３】
【図１】Ａ）は、本発明の第１の実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリを備える医療用調製物容器の単純化された概略ブロック図を示す。Ｂ）は、本発明の第２の実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリを備える医療用調製物容器の単純化された概略ブロック図を示す。
【図２】医療用調製物容器での使用のための本発明の第３の実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリの単純化された概略ブロック図を示す。
【図３】本発明の第４の実施形態による様々なタイプの医療用調製物容器での適用のためのマイクロ波駆動センサアセンブリの単純化された概略ブロック図である。
【図４】Ａ）は、本発明の様々な実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリの第１の例示のＲＦパワーリミッタおよび直流電源回路の単純化された電気回路図を示す。Ｂ）は、本発明の様々な実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリの第２の例示のＲＦパワーリミッタおよび直流電源回路の単純化された電気回路図を示す。
【図５】静脈内注入液袋の形態の例示の医療用調製物容器を示す。
【図６】本発明の様々な実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリを備える静脈内注入液袋を示す。
【図７】本発明の様々な代替実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリを備える静脈内注入液袋を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１のＡ）は、本発明の第１の実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリ１０５を備える医療用調製物容器１００の単純化された概略ブロック図を示す。医療用調製物容器１００は、図５に図解される注入液袋、またはシリンジもしくは寒天容器を含んでもよい。医療用調製物容器１００は、様々なタイプの産業用または消費者用電子レンジ（図示せず）での使用に好適である。マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５は、図６および７を参照して以下でさらに詳細に論じられるように、壁部、蓋部、または底部などの医療用調製物容器の材料内に部分的にまたは完全に埋め込まれてもよい。
【００３５】
マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５は、マイクロ波領域または周波数範囲において同調周波数、例えば、８００ＭＨｚ〜３．０ＧＨｚの同調周波数を有するマイクロ波アンテナ１０２を備える。マイクロ波アンテナ１０２は、マイクロ波放射によって作り出された励起、または医療用調製物容器１００内に保持された医療用調製物の加熱中に産業または消費者用タイプの当該電子レンジのレンジ庫内に生成された電磁場に応答性である。医療用調製物容器１００は、医療専門家によってレンジ庫内に位置付けられるか、または挿入されてもよく、その後、電子レンジが作動されてもよい。当業者であれば、医療用調製物容器１００が消費者用タイプの電子レンジでの使用を目的とする場合、マイクロ波アンテナ１０２が約２．４５ＧＨｚの同調周波数で寸法決定または設計されてもよいことを理解するであろう。医療用調製物容器１００が産業用タイプの電子レンジでの使用を目的とする場合、マイクロ波アンテナ１０２は、約９１５ＭＨｚの同調周波数で寸法決定または設計されてもよい。マイクロ波アンテナ１０２の同調周波数は、代替的に、上述のマイクロ波放射の２．４５ＧＨｚまたは９１５ＭＨｚのいずれかの予想される励起周波数から所定の量だけ離調されてもよい。
【００３６】
マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５のセンサ１０８の感知部分は、加熱中に医療用調製物の物理的特性、例えば、温度、粘度、圧力、色、湿度、導電率などを測定または検出するために、医療用調製物と物理的に接触していてもよい。代替では、センサ１０８は、医療用調製物との物理的接触なしで動作してもよく、代わりに、例えば、赤外線（ＩＲ）温度検出器などを使用して、遠隔または非接触感知によって医療用調製物の物理的特性を測定してもよい。センサ１０８の感知部分は、代替的に、加熱中の医療用調製物の化学的特性、例えば、医療用調製物中のその水含有量、そのｐＨレベル、またはある特定の化学剤、例えば、塩、糖、酸、脂肪などの存在および／もしくは濃度を測定または検出してもよい。
【００３７】
当業者であれば、センサ１０８が、医療用調製物のいくつかの異なる物理的特性および／または１つ以上の化学的特性を測定または検出するように構成されてもよいことを理解するであろう。マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５は、医療用調製物の異なる物理的特性および／または化学的特性を測定するために異なるタイプの複数の個別のセンサを備えてもよい。
【００３８】
マイクロ波アンテナ１０２は、上述のようにマイクロ波放射による励起に対して応答性であり、マイクロ波駆動センサアセンブリ１００の直流（ＤＣ）電源回路１０６の入力部に直接、または以下で論じられるように任意のＲＦパワーリミッタ１０４を介してのいずれかで接続されるＲＦ（無線周波数）アンテナ信号を生成する。直流電源回路１０６は、受信されたＲＦアンテナ信号を整流し、かつそれから直流電源電圧ＶＤＤを抽出するように構成される。直流電源回路１０６は、整流要素の出力部に連結された１つ以上のフィルタまたは平滑コンデンサを備えてもよい。いくつかのタイプの整流要素は、半導体ダイオードまたは作動制御される半導体スイッチ／トランジスタなどとして使用されてもよい。一実施形態では、整流要素は、回路ブロック１０６上に概略的に示されるようなショットキーダイオードを備える。１つ以上のフィルタまたは平滑コンデンサは、ＤＣ直流電源電圧ＶＤＤ上の電圧リップルおよびノイズを抑制する役目を果たし、さらにエネルギー貯蔵器としての役目を果たすことができる。エネルギー貯蔵器は、抽出されたエネルギーをある特定の期間にわたって貯蔵し、以下でさらに詳細に論じられるように、ＲＦアンテナ信号の短いドロップアウト中に直流電源電圧が充電または駆動された状態で留まることを確実にする。センサ１０８は、例えば、ＶＤＤに接続されたセンサ１０８の電源端子または入力部を介して、直流電源電圧ＶＤＤによって駆動または通電される。センサ１０８は、適切に機能するように電力を必要とする様々なタイプのアクティブデジタルおよび／またはアナログ電子回路および／またはディスプレイ部品を備えてもよい。
【００３９】
マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５は、好ましくは、少なくとも直流電源回路１０６およびセンサ１０８を包囲および封入する筐体またはケーシング１１０を備える。筐体１１０は、内部に封入されたこれらの回路およびセンサをレンジ庫内の有害な液体、気体、または他の汚染物質から保護するように密閉されてもよい。センサ１０８の上述の感知部分は、医療用調製物容器１００の壁を通って筐体１１０の外部に突出してもよい。これにより、感知部分が医療用調製物と物理的に接触することが可能になる。筐体１１０は、動作中に電子レンジによって生成された強いＲＦマイクロ波電磁場に対する、少なくとも電源回路１０６およびセンサ１０８を封入する金属シートまたは金属ネットなどの導電性層または遮蔽板を備えてもよい。マイクロ波またはＲＦアンテナ１０２は、好ましくは、電気的に遮蔽された筐体１１０外に置かれて、マイクロ波放射またはマイクロ波場からのマイクロ波エネルギーの妨げられていない収集を可能にする。
【００４０】
医療用調製物の測定または検出された物理的特性および／または化学的特性は、多数の方法で電子レンジのユーザに指示されてもよい。マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５のある特定の実施形態では、後者は、図３を参照して以下でさらに詳細に論じられるように、医療用調製物の測定された物理的および／または化学的特性のパラメータ値またはそれぞれのパラメータ値を電子レンジの外部に表示するように構成されたディスプレイを備える。マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５の代替実施形態では、後者は、図２を参照して以下でさらに詳細に論じられるように、医療用調製物の測定された物理的および／または化学的特性のパラメータ値またはそれぞれのパラメータ値を電子レンジ庫の外部に送信するように構成された無線データ通信送信機を備える。
【００４１】
図１のＢ）は、前述の容器１００などの医療用調製物容器への適用／その内部への一体化のための本発明の第２の実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリ１５５の単純化された概略ブロック図を示す。マイクロ波駆動センサアセンブリ１５５は、前述の回路ならびに要素１０２、１０６、１０８、および１１０に加えて、ＲＦパワーリミッタ１０４を備える。ＲＦパワーリミッタ１０４は、ＲＦアンテナ出力部でのＲＦアンテナ信号と直流電源回路１０６の入力部との間に接続される。
【００４２】
それゆえに、ＲＦアンテナ信号は、マイクロ波駆動センサアセンブリの第１の実施形態において見られるように直流電源回路１０６に直接連結または接続される代わりに、ＲＦパワーリミッタ１０４の入力部に電気的に連結または接続される。ＲＦパワーリミッタ１０４は、ＲＦパワーリミッタ１０４の信号制限特性に従って、ＲＦアンテナ信号の振幅レベル、電力レベル、またはエネルギーレベルなどのレベルを制限するように構成される。ＲＦパワーリミッタ１０４は、ＲＦアンテナ信号に応じてリミッタ出力部で制限されたＲＦアンテナ信号ＶＬＩＭを生じさせる。信号制限特性は、例えば、例えばある特定の閾値レベルを下回るＲＦアンテナ信号の比較的小さいレベルでの線形挙動、および閾値レベルを上回る非線形挙動を含んでもよい。このように、ＲＦアンテナ信号のレベルおよび制限されたＲＦアンテナ信号のレベルは、閾値レベルを下回るＲＦアンテナ信号に対して大部分が同一であってもよく、一方で、制限されたＲＦアンテナ信号のレベルは、閾値レベルを上回るＲＦアンテナ信号のレベルよりも小さくてもよい。任意のＲＦパワーリミッタ１０４の異なるタイプの信号制限特性を生じさせるための様々な回路の詳細および機構が、追加で詳細に下記に述べられる。
【００４３】
ＲＦパワーリミッタ１０４の包含は、いくつかの利点、例えば、制限されたＲＦアンテナ信号に電気的に連結された下流直流電源回路１０６を、ＲＦ電磁放射に応じてＲＦアンテナ信号の非常に大きい電力レベルまたは振幅レベルによってレンジ庫内に作り出された過電圧状態から保護することによる利点を有する。これらの過剰な信号入力状態は、キャリア波上で変調されたデータ信号を安全に送信または復号化するのに十分なＲＦ電力を得ることがしばしば課題である通常の無線ＲＦデータ通信機器の動作とは極めて逆である。対照的に、マイクロ波駆動センサアセンブリ１５５は、多くの場合、レンジ庫内のＲＦ電磁放射源のかなり近くに置かれ、ＲＦアンテナ信号の非常に大きい電圧および入力電力につながる。さらに、レンジ庫内におけるマイクロ波放射の強さはしばしば、定常波のため、庫を通して非常に可変的である。これらの定常波は、マイクロ波放射の大きく異なる場の強さでの動作中のレンジ庫内におけるいわゆる「ホットスポット」および「コールドスポット」の形成につながる。マイクロ波駆動センサアセンブリ１５５は、一方で、コールドスポットに位置付けられると、マイクロ波アンテナから十分な電力を抽出して、正しい動作を確実にするように構成され、他方では、マイクロ波アンテナがホットスポットに位置付けられると、非常に大きい振幅のＲＦアンテナ信号に耐えることができるように構成されるべきである。後者の状況では、ＲＦパワーリミッタ１０４は、受信するＲＦ信号電力の大部分を下記でさらに詳細に述べられるような放出用のマイクロ波アンテナに反射し返すことによって、これらの大きな振幅のＲＦアンテナ信号が減衰されることを確実にする。
【００４４】
図２は、前述の容器１００などの医療用調製物容器への適用／その内部への一体化のための本発明の第３の実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリ２０５の単純化された概略ブロック図を示す。マイクロ波駆動センサアセンブリの第１および第３の実施形態の対応する要素および機能は、比較を容易にするように対応する参照符号が割り当てられている。マイクロ波駆動センサアセンブリ２００は、上述されたマイクロ波アンテナ１０２の特性と同一の特性を有してもよいマイクロ波アンテナ２０２を備える。ＲＦアンテナ信号は、上述のＲＦパワーリミッタ１０４の特性と同一の特性を有し得る任意のＲＦパワーリミッタ２０４の入力部に電気的に連結される。ＲＦパワーリミッタ２０４の出力部は、マイクロ波駆動センサアセンブリの第１および第２の実施形態に関連して上述されるように、制限されたＲＦアンテナ信号ＶＬＩＭを整流し、かつそれから直流電源電圧ＶＤＤを抽出するように構成された直流電源回路２０６に連結される。直流電源電圧ＶＤＤは、センサ２０８、デジタルプロセッサなどの制御装置２１４、および光データ送信機２１８を通電または駆動する。直流電源電圧ＶＤＤは、センサ２０８、制御装置２１４、および光データ送信機２１８のそれぞれの電源端子または入力部に連結または接続されてもよい。それゆえに、これらの後者の回路は、動作電力の受信のために直流電源電圧ＶＤＤに接続される。センサ２０８は、適切に機能するように電力を必要とする、様々なタイプのアクティブデジタルおよび／またはアナログ電子回路および／またはディスプレイ部品を備えてもよい。デジタルプロセッサ２１４は、マイクロ波駆動センサアセンブリ２００の様々な所定の制御機能を実行するように構成されたハードワイヤードのデジタルプロセッサを備えてもよい。代替では、デジタルプロセッサ２１４は、ソフトウェアプログラマブルマイクロプロセッサのプログラムメモリに記憶された実行可能なプログラム命令のセットに従って、マイクロ波駆動センサアセンブリ２００の制御機能を実行するように適合されたソフトウェアプログラマブルマイクロプロセッサを備えてもよい。デジタルプロセッサ２１４は、医療用調製物の前述の当該物理的または化学的特性の測定されたパラメータ値の受信のためにセンサ２０８に接続された入力ポートを備えてもよい。センサ２０８の感知部分は、加熱／調製中に医療用調製物の物理的特性、例えば、温度、粘度、圧力、色、湿度、導電率などを測定または検出するために、医療用調製物と物理的または感知接触していてもよい。当業者であれば、測定されたパラメータ値が、センサ２０８およびセンサに一体化された任意の信号調節回路の特性に応じて、アナログ形式で、またはデジタル形式で、センサ２０８によって出力されてもよいことを理解するであろう。パラメータ値がデジタル形式で出力される場合、デジタルプロセッサ２１４の入力ポートは、通常のＩ／ＯポートまたはＩ２ＣまたはＳＰＩなどの産業標準データ通信ポートを備えてもよい。パラメータ値がアナログ形式でセンサ２０８によって出力される場合、デジタルプロセッサ２１４の入力ポートは、内部Ａ／Ｄ変換器に接続されたアナログ入力部を備えて、受信されたパラメータ値をデジタル形式に変換し、測定されたパラメータ値を含む対応するデータストリームまたはデータ信号を作ってもよい。光データ送信機２１８は、レンジ庫の外部に配置された好適な光受信機（図示せず）への光変調および送信のために、所定のデータ形式で符号化された測定されたパラメータ値を光データ送信機２１８に供給するデジタルプロセッサ２１４のデータポートに連結される。光データ送信機２１８は、可視スペクトルで、または赤外線スペクトルで、波によって光データ信号を放出する変調されたＬＥＤダイオードを備えてもよい。光受信機は、ＬＥＤなどの光検出器を備えてもよい。デジタルプロセッサ２１４および光データ送信機２１８は、特定の用途の必要性に応じて、医療用調製物の加熱中に規則的な時間間隔で、または不規則的な時間間隔で、光データ信号を継続的に送信するように構成されてもよい。マイクロ波駆動センサアセンブリ２００は、好ましくは、少なくともＲＦパワーリミッタ２０４、直流電源回路２０６、デジタルプロセッサ２１４、センサ２０８、および光データ送信機２１８を包囲および封入する筐体またはケーシング２１０を備える。筐体２１０は、上述の筐体１１０と同じ特性を有してもよい。
【００４５】
電子レンジは、レンジのＥＭＩ遮蔽として機能する金属ネットまたは格子で覆われた内面を備えるガラス蓋を備えて、動作中にレンジによって放出されたマイクロ波放射のレンジ庫外の外部環境への漏れを防止してもよい。光検出器は、光データ信号がガラス蓋を通して光検出器に送信されるように、電子レンジのガラス蓋の外面上に直接取り付けられてもよい。光検出器は、ＥＭＩ遮蔽の開口に置かれて、光データ信号を伝送する光波の光検出器への妨害されない伝搬を許容してもよい。光検出器は、電子レンジのマイクロプロセッサに電気的に、または無線で連結され、測定されたパラメータ値を含む、受信された光データ信号を電子レンジの制御装置に送信してもよい。電子レンジのマイクロプロセッサは、受信されたパラメータ値を使用して電子レンジの動作を自動的に制御するように構成されてもよい。一実施形態では、医療用調製物の測定されたパラメータ値は、医療用調製物の現在の温度を含んでもよく、電子レンジのマイクロプロセッサは、医療用調製物の現在の温度がある特定の目標温度に到達すると加熱を終了するように構成されてもよい。
【００４６】
マイクロ波駆動センサアセンブリ２００の別の実施形態は、医療用調製物の加熱のための目標温度プロファイルの記憶用のデータメモリ、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリをさらに備える。デジタルプロセッサ２１４は、データメモリから目標温度プロファイルを読み取り、かつ光データ送信機２１８または別の好適な無線データ送信機を介して目標温度プロファイルをレンジ庫の外部に送信するように構成される。目標温度プロファイルは、例えば、電子レンジのガラス蓋の外面に取り付けられた前述の光検出器に送信されてもよく、そこから電子レンジのマイクロプロセッサに送信されてもよい。温度プロファイルは、医療用調製物を加熱するための一連の経時的な目標温度を特定してもよい。ある特定の実施形態では、目標温度プロファイルは、医療用調製物の単一の温度値、例えば、停止または終了温度によって形成されてもよい。それゆえに、電子レンジの制御プログラムは、最初にこの停止または終了温度を受信および記録し、その後、医療用調製物の加熱中にマイクロ波駆動センサアセンブリ２０５によって繰り返し送信されたときの受信温度値を監視することができる。医療用調製物の測定された温度が記憶された終了温度に到達することに応じて、制御プログラムは、電子レンジの加熱を終了してもよく、または場合によりレンジ庫内の放出されたマイクロ波エネルギーの量を著しく減少させて、医療用調製物の過熱を回避することができる。それゆえに、マイクロ波駆動センサアセンブリおよび電子レンジは、「インテリジェント」協働マイクロ波加熱システムを一緒に形成する。
【００４７】
図３は、前述の容器１００などの医療用調製物容器への適用／その内部への一体化のための本発明の第４の実施形態によるマイクロ波駆動センサアセンブリ３０５の単純化された概略ブロック図を示す。マイクロ波駆動センサアセンブリの第３および第４の実施形態の対応する要素および機能は、比較を容易にするように対応する参照符号が割り当てられている。本マイクロ波駆動センサアセンブリ３０５と前述のマイクロ波駆動センサアセンブリ２０５との間の主な違いは、後者の光データ送信機２１８がディスプレイ３１２で置き換えられたことである。ディスプレイ３１２は、医療用調製物の物理的または化学的特性の測定されたパラメータ値をレンジ庫の外部に表示するためのパラメータインジケータとして機能する。ディスプレイ３１２は、マイクロ波駆動センサアセンブリ３００の直流電源回路３０６によって生成された直流電源電圧ＶＤＤによっても駆動される。当業者であれば、図解されたＲＦパワーリミッタ３０４が任意の回路であり、他の実施形態がＲＦアンテナ３０２によって生成されたＲＦアンテナ信号を直流電源回路３０６に直接連結してもよいことを理解するであろう。ディスプレイ３１２は、医療用調製物容器の医療用調製物の監視された物理的または化学的特性（複数可）のパラメータ値をレンジ庫（図示せず）の外部に表示するためのパラメータインジケータとして機能する。ディスプレイ３１２は、好ましくは、ユーザがレンジの動作中にレンジのガラスドアまたは蓋を通して現在のパラメータ値を読むことを許容するのに十分な寸法および／または明るさで測定されたパラメータ値を表示するように構成される。ディスプレイ３１２は、ＬＥＤ、異なる色の複数のＬＥＤ、ラウドスピーカ、英数字ディスプレイ、および電子ペーパーなどの様々なタイプのパラメータ値インジケータを備えてもよい。マイクロ波駆動センサアセンブリ３０５は、好ましくは、少なくともＲＦパワーリミッタ３０４、直流電源回路３０６、デジタルプロセッサ３１４、センサ３０８、およびディスプレイ３１２を包囲および封入する筐体またはケーシング３１０を備える。筐体２１０は、上述の筐体１１０と同じ特性を有してもよい。
【００４８】
図４のＡ）は、本マイクロ波駆動センサアセンブリ１５５、２０５、３０５の上述の第２、第３、および第４の実施形態での使用に好適な第１の例示のＲＦパワーリミッタ１０４、２０４、３０４、および直流電源回路１０６、２０６、３０６の単純化された電気回路図を示す。ＲＦパワーリミッタは、ＰＩＮリミッタダイオードおよび並列インダクタＬ１を備える。ＰＩＮリミッタダイオードＤ１は、ＲＦアンテナ信号からＲＦパワーリミッタの接地に連結され、シャントインピーダンスが受信ＲＦアンテナ信号のレベルによって変化するマイクロ波アンテナ１０２、２０２、３０２に可変シャントインピーダンスを提示する。したがって、ＲＦパワーリミッタは、マイクロ波アンテナ１０２、２０２、３０２の出力部で生じさせられたＲＦアンテナ信号と比較して、制限または減衰されたＲＦアンテナ信号ＶＬＩＭを生成する。制限されたＲＦアンテナ信号ＶＬＩＭは、直流電源回路１０６、２０６，３０６の入力部に、具体的には、ショットキーダイオードＤ２の形態で整流要素の陰極に印加される。並列インダクタは、ＰＩＮリミッタダイオードＤ１の適当な直流バイアスを確実にする。ＰＩＮリミッタダイオードのインピーダンスは、低いレベルのＲＦアンテナ信号に対して、例えば１０００オームより大きいなど、比較的大きく、ＲＦパワーリミッタの入力インピーダンスが対応する方式で挙動するように、ＲＦアンテナ信号のレベルの増加と共に徐々に減少する。１つの例示の実施形態では、マイクロ波アンテナの発生器インピーダンスは、約１０００オームであってもよく、直流電源の入力インピーダンスは約２００オームであってもよく、ＰＩＮリミッタダイオードのインピーダンスは、低いレベルのＲＦアンテナ信号に対して、１０００オームを上回ってもよい。ＲＦアンテナ信号のレベルの増加と共に、ＰＩＮリミッタダイオードのインピーダンスは徐々に減少して、高いレベルのＲＦアンテナ信号に対して、約５０オームまたはそれよりも小さい値に達する。それゆえに、マイクロ波アンテナとＲＦパワーリミッタとの間のインピーダンスの合致は、ＲＦアンテナ信号のレベルの増加と共に徐々に悪化する。結果的に、ＲＦアンテナ信号のレベルが増加すると、ＲＦアンテナ信号の増加部分がマイクロ波アンテナに反射し返され、マイクロ波アンテナから放出される。それゆえに、直流電源回路の部品を、高いレベルのＲＦアンテナ信号に対して、前述された過電圧および／または過熱の問題につながり得る過剰なＲＦ電圧レベルおよび電力レベルから遮蔽すること。
【００４９】
図４のＢ）は、本マイクロ波駆動センサアセンブリの上述の第２、第３、および第４の実施形態での使用に好適な第２の例示のＲＦパワーリミッタ１０４、２０４、３０４、および直流電源回路１０６、２０６、３０６の単純化された電気回路図を示す。ＲＦパワーリミッタは、制御可能なＭＯＳＦＥＴトランジスタＭ１を備える。制御可能なＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１は、ＲＦアンテナ信号からＲＦパワーリミッタの接地に連結され、インピーダンスが受信ＲＦアンテナ信号のレベルに従って変化するマイクロ波アンテナに可変シャントインピーダンスを提示する。しかしながら、ＰＩＮリミッタダイオードのインピーダンス特性および信号制限特性がＰＩＮダイオード自体の固有パラメータによって固定される一方で、ＭＯＳＦＥＴ  Ｍ１の信号制限特性は、Ｍ１のゲート／制御端末３０５のゲート電圧を制御または調整することによって、デジタルプロセッサ２１４、３１４によって正確に制御され得る。この特徴により、ＲＦパワーリミッタの本実施形態のインピーダンス特性、ひいては信号制限特性の選択または適応にかなりの柔軟性が提供される。デジタルプロセッサ２１４、３１４は、例えば、好適な入力ポートを介して直流電源電圧ＶＤＤのレベルを監視してもよい。デジタルプロセッサは、直流電源電圧ＶＤＤがある特定の基準を満たすと、例えば、所定の閾値レベルに到達すると、Ｍ１のゲート電圧の調整によりＭ１のインピーダンスを急激にまたは徐々に減少させるように構成されてもよい。後者は、電源の公称電圧を示すか、またはＲＦアンテナ信号からの受信電力の量が、直流電源回路における前述の潜在的に有害な過電圧状態を回避するように有利に低下され得るように、直流電源回路１０６、２０６、３０６の完全に充電された状態を示してもよい。デジタルプロセッサは、それが所定の閾値レベルを下回って実質的に一定に留まり、かつ閾値レベルを上回るより小さいインピーダンスに減少するように、Ｍ１のインピーダンスを制御してもよい。所定の閾値レベルを上回るＭ１のより小さいインピーダンスは、実質的に一定しているか、またはインピーダンスが直流電源電圧の増加と共に徐々に減少するように可変であるかのいずれかであり得る。
【００５０】
図５は、様々なタイプの医療用調製物を液体または固体凍結形態で収容し得る静脈内注入液袋５００の形態の例示の医療用調製物容器を示す。医療用調製物は、典型的には、薬学的組成物または活性薬剤を含む。静脈内注入液袋５００は、以下でさらに詳細に論じられるように、上述のその実施形態のうちのいずれかによる一体化されたマイクロ波駆動センサアセンブリ１０５、２０５、３０５を備えてもよい。静脈内注入液袋５００は、２．４５ＧＨｚマイクロ波放射を使用する消費者用タイプの電子レンジでの使用のために設計されていてもよい。静脈内注入液袋５００は、マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５、２０５、３０５の製造後取り付け用の事前指定領域５０２を含んでもよい。
【００５１】
静脈内注入液袋５００は、袋をポールの嵌合構造に貼り付けるための目穴または孔を備えてもよい。静脈内注入液袋５００は、液体医療用調製物を静脈ラインまたは管に送達するための流体流路（図示せず）をさらに備える。静脈内注入液袋５００（静脈袋）は、プラスチック、シリコーン、ゴム、または同様のエラストマー材料で製造されてもよい。
【００５２】
図６は、マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５、１５５、２０５、３０５が取り付けられる壁領域の拡大断面図５５０と共に、前述の静脈内注入液袋５００の断面図を示す。本実施形態では、マイクロ波駆動センサアセンブリは、例えば、接着剤または弾性バンドなどによって、事前指定領域５０２の外面に解放可能に取り付けられる。この取り付け機構は、静脈内注入液袋５００が加熱および処分された後にマイクロ波駆動センサアセンブリが取り外されるマイクロ波駆動センサアセンブリの再使用を支援する。これにより、本発明による静脈内注入液袋の使用に関連する長期コストが削減される。
【００５３】
マイクロ波駆動センサアセンブリのセンサ１０８、１５８、２０８、３０８は、例えば、医療用調製物とセンサとの間の熱抵抗を低減するために、容器の壁の事前指定領域５０２の外面と物理的接触させられてもよい。
【００５４】
マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５、１５５、２０５、３０５は、比較的短いモノポールマイクロ波アンテナ（図示せず）を備えてもよい。モノポールマイクロ波アンテナの同調周波数は、電子レンジによって放出されたマイクロ波放射の予想される放射周波数２．４５ＧＨｚよりもいくらか高くてもよい。それゆえに、モノポールマイクロ波アンテナ５０２は、いくつかの利点をもたらす、意図的な離調がされる。２．４５ＧＨｚマイクロ波放射周波数での同調と比較してより高いモノポールマイクロ波アンテナの同調周波数により、より小さい物理的寸法がもたらされる。より小さい物理的寸法により、より小さい寸法のマイクロ波駆動センサアセンブリおよび本静脈内注入液袋５００などの様々な種類の機器へのより単純な一体化がもたらされる。離調により、モノポールマイクロ波アンテナによって検知されるマイクロ波エネルギーの量も減少し、ひいては、ＲＦパワーリミッタ（存在する場合）および直流電源回路のいずれかに印加されるＲＦアンテナ信号レベルが減少する。２．４５ＧＨｚマイクロ波放射周波数での同調と比較したモノポールマイクロ波アンテナの同調周波数は少なくとも５０％高く、３．６７５ＧＨｚ以上のモノポールマイクロ波アンテナ５０２の同調周波数をもたらす。マイクロ波駆動センサアセンブリは、無線データ送信機（図示せず）、例えば、上述の光データ送信機をさらに備えてもよい。無線データ送信機は、電子レンジ内での液体医療用調製物の加熱中に温度センサ５２６によって生じさせられた袋５００内に保持された液体医療用調製物の繰り返し測定された温度値を含む無線電磁データ信号を放出するように構成される。光データ送信機が使用される場合、生成された光データ信号は、赤外線であってもよく、レンジドアを貫通して上述のようにレンジ庫外に置かれた光受信機に到達するのに十分に大きいレベルまたは電力を有してもよい。当業者であれば、光データ送信機が上述のディスプレイ３１２などのディスプレイで置き換えられるか、または補完されてもよいことを理解するであろう。ディスプレイは、液体医療用調製物の測定された温度値を示してもよく、または液体医療用調製物のある特定の事前プログラムされた目標温度がレンジ庫の外部に到達したことを単に示してもよい。ユーザは、加熱中にディスプレイ上の温度指示を読み取ることによって液体医療用調製物の現在の温度を監視し、目標または所望の温度に到達したときに電子レンジを手動で中断してもよい。代替では、電子レンジの前述のマイクロプロセッサは、所望の温度に到達したときに電子レンジの加熱を自動的に中断するように構成されてもよい。これは、マイクロ波駆動センサアセンブリによって送信された光データ信号が光検出器を介して電子レンジのマイクロプロセッサに連結されることを必要とする。光検出器は、レンジドアの外部上に装着されてもよく、または代替的に、例えば、開孔または遮蔽メッシュを介してレンジ庫内を見ながら、電子レンジ内に位置付けられてもよい。
【００５５】
図７は、マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５、１５５、２０５、３０５が一体化される壁領域の拡大断面図７５０と共に、前述の静脈内注入液袋７００の代替実施形態の断面図を示す。本実施形態では、マイクロ波駆動センサアセンブリ１０５、１５５、２０５、３０５は、袋壁７２３内に完全に埋め込まれている。これは、様々なタイプの製造技法、例えば、射出成形、オーバー成形、溶接などによって達成され得る。
【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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