(57)【要約】      （修正有）【課題】包装された製品内に含まれる強磁性金属粒子の検出方法を提供する。【解決手段】包装された製品は常磁性及び／又は反磁性金属からなるパッケージを備える。本方法は、静磁場Ｂ０を与えるステップ、前記静磁場Ｂ０内にファントム本体を設けるステップ、前記包装された製品を前記静磁場内に入れるステップ、ファントム本体の断面の基本体積部分（ボクセル）で発生される複数の磁気共鳴信号を収集するステップ、前記磁気共鳴信号に基づいて、前記断面の画像を発生させるステップ、前記画像を参照画像と比較するステップ、前記比較がアーチファクトを示さない場合、前記包装された製品は強磁性金属の粒子を含んでいないと決定するステップ、及び前記比較がアーチファクトを示す場合、前記包装された製品は強磁性金属の粒子を含んでいると決定するステップを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装された製品（15）が強磁性金属の粒子を含んでいるかいないかを知るために前記包装された製品（15）を検査する方法であって、前記包装された製品（15）は常磁性及び／又は反磁性金属からなるパッケージを備え、前記方法は、
ａ）静磁場を与えるステップ、
ｂ）前記静磁場内にファントム本体（124）を設けるステップ、
ｃ）前記包装された製品（15）を前記静磁場内に入れるステップ、
ｄ）ファントム本体（124）の断面の基本体積部分（ボクセル）で発生される複数の磁気共鳴信号を収集するステップ、
ｅ）前記磁気共鳴信号に基づいて、前記断面の画像を発生させるステップ、
ｆ）前記画像を参照画像と比較するステップ、
ｇ）前記比較がアーチファクトを示さない場合、前記包装された製品（15）は強磁性金属の粒子を含んでいないと決定するステップ、及び
ｈ）前記比較がアーチファクトを示す場合、前記包装された製品（15）は強磁性金属の粒子を含んでいると決定するステップ、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記断面は前記包装された製品（15）の近くに位置する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記断面は前記包装された製品（15）に面する前記ファントム本体（124）の表面である、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記パッケージはサッシェであり、前記表面にほぼ平行に配列される前記包装された製品（15）を搬送するコンベヤを更に備える、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記表面は前記包装された製品（15）から約５ｃｍ未満の距離にある、請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
前記参照画像は強磁性金属粒子を含まない前記包装された製品（15）の画像に相当する、請求項１−５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｈ）は警告信号を発生するステップを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
包装された製品（15）が強磁性金属の粒子を含んでいるかいないかを知るために前記包装された製品（15）を検査する装置（1）であって、前記包装された製品（15）は常磁性及び／又は反磁性金属からなるパッケージを備え、前記装置（1）は、
・静磁場を与える主磁石（11）、
・前記主磁石（11）に対して固定の位置に配置されたファントム本体（124）、前記ファントム本体（124）は前記静磁場にさらされると前記ファントム本体（124）の断面の基本体積部分（ボクセル）の磁気共鳴信号を発生し得る組成を備えている、
・前記ファントム本体（124）の断面の基本容積部分（ボクセル）で発生される前記磁気共鳴信号を収集する信号検出ユニット（12）、及び
・制御ユニット（13）を備え、前記制御ユニット（13）は
・前記磁気共鳴信号に基づいて、前記断面の画像を発生するのに適したデータ処理ユニット（137）、及び
・前記画像を参照画像と比較するのに適した画像処理モジュール（138）を備える、
ことを特徴とする装置（1）。
【請求項９】
前記主磁石（11）は永久磁石である、請求項８記載の装置（1）。
【請求項１０】
前記信号検出ユニット（12）は前記磁気共鳴信号を収集するのに適した高周波コイル（123）を備える、請求項８又は９記載の装置（1）。
【請求項１１】
前記高周波数コイル（123）は前記主磁石（11）に対して固定の位置にある、請求項１０記載の装置（1）。
【請求項１２】
前記画像処理モジュール（138）は、前記画像がアーチファクトを含む場合に警告信号を発生するのに適している、請求項８−１１のいずれかに記載の装置（1）。
【請求項１３】
前記パッケージはサッシェである、請求項８−１２のいずれかに記載の装置（1）。
【請求項１４】
包装された製品（15）を搬送するシステムであって、前記包装された製品（15）は常磁性及び／又は反磁性金属からなるパッケージを備え、前記システムは、コンベヤ装置（14）及び前記包装された製品（15）が強磁性金属の粒子を含んでいるかいないかを知るために前記包装された製品（15）を検査する装置（1）を備え、前記装置（1）は請求項８−１３のいずれかに記載された装置である、ことを特徴とするシステム。
【請求項１５】
前記コンベヤ装置（14）は前記主磁石（11）の長手方向空洞（126）の内部に部分的に収容されている、請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記パッケージはサッシェであり、前記コンベヤ装置（14）は前記ファントム本体（124）にほぼ平行に配列される前記包装された製品（15）を搬送する、請求項１４又は１５記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にはパッケージ内の金属粒子の検出に関する。特には、本発明は常磁性及び／又は反磁性材料からなるパッケージ内の強磁性金属からなる粒子の存在を検出する装置及び方法に関する。検出すべき粒子は鋼鉄、ステンレス鋼、鉄又は同種の材料からなるものとし得る。パッケージは例えばアルミニウムの層を備えるものとすることができ、例えば医薬品を含むことができる。
【背景技術】
【０００２】
医薬品、医薬部外品、ホメオパシー薬品、食品又は化粧品産業などの様々な産業分野においては、多くの製品が一連の製造処理を受け、その処理中に金属材料の粒子（特に強磁性金属材料の粒子）により汚染される可能性がある。これらの粒子は典型的には製造処理を行う機械のいくつかの金属部分の破損又は劣化により生じ得る。更に、汚染金属粒子は半完成品又は完成品を得るために使用する原材料に存在することもある。
【０００３】
例えば、粒状医薬品の生産に関しては、粒状材料は一般に鋼鉄などの強磁性金属材料からなるふるいに通される。ふるいの網目が損傷されると、網目が破れ、鋼鉄のいくつかの小片又は粒子が粒状製品と混ざり合って包装され得る。この場合には、包装された製品の全バッチが汚染され得る。これは顧客の安全性に重大な危険をもたらす。
【０００４】
この理由のために、一般に製造機械は定期的に完全性検査を受ける。機械が完全な状態でないことが判明した場合、製造者は製造を中止し、汚染された可能性がある製品の全バッチの発送を中止せざるを得なくなる。これは製造者に大きな経済的損失をもたらす。
【０００５】
多くの医薬品、医薬部外品、ホメオパシー薬品、食品、化粧品又は同等品は実質的に水密及び気密であるパッケージ内に包装することが知られている。特に、発泡性製品を包装する際には、湿気による製品の劣化を避けるために水密性及び気密性を保証しなければならない。これらのパッケージは典型的にはアルミニウム又は他の類似の材料の層を備える。上記の分野で使用されるパッケージの例には粉末又は顆粒用の所謂「単回投与」サッシェ（子袋）があり、それらはアルミニウムで内張りされている。
【０００６】
食品産業においては、望ましくない金属粒子の存在を検出するために金属検出器を用いて製品を検査することが知られている。例えば、特許文献１は食品内の金属粒子の存在を検出する装置を開示している。この装置は駆動回路により駆動される第１のコイル及び検出回路に接続された第２のコイルを備え、第２のコイルから到来する信号を検出回路で検出する。駆動回路は製品内の金属粒子が異なる周波数でスキャンされるように第１のコイルに異なる周波数で信号を供給する。
【０００７】
特許文献２は試料の質量を測定し、試料内の金属の存在を決定する磁気共鳴測定方法を開示している。この方法は、試料内に正味磁化を生成するために磁界をインタロゲーションゾーン内に第１の方向に供給し、試料の正味磁化を一時的に変化させるために交番磁界をインタロゲーションゾーン内に第２の方向に供給し、試料の磁界がもとの状態に戻る際に試料により放出されるエネルギーをモニタし、放出されたエネルギーに比例する特性を有する出力信号を発生し、その出力信号を他のデータと比較するステップを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】英国特許第２４６２２１２号明細書
【特許文献２】国際特許出願公開第２００４／１０４９８９号明細書
【発明の概要】
【０００９】
出願人は、例えば医薬品などの包装された製品内の望ましくない金属粒子を検出する問題に取り組んだ。より詳しくは、出願人はアルミニウム又は別の常磁性体及び／又は反磁性体からなるパッケージ内に含められた製品内の望ましくない金属粒子を検出する問題に取り組んだ。
【００１０】
出願人は、特許文献１に開示された解決方法は包装されてない製品内の強磁性金属粒子を検出するように構成されていることに気付いた。
【００１１】
しかし、出願人は、特許文献１に開示された解決方法はアルミニウム又は別の常磁性体及び／又は反磁性体からなるパッケージ内の強磁性金属粒子を検出することはできないことに気付いた。実際、この場合には、特許文献１の装置においてはパッケージ内に存在するアルミニウムと強磁性粒子の両方が交番磁界の近傍で誘導電流を発生する。アルミニウム層内に形成される誘導電流により発生される磁界が強磁性粒子内に存在する誘導電流の結果として発生される磁界を覆い隠す。
【００１２】
更に、出願人は、特許文献２に開示された方法はいくつかの欠点を有することに気付いた。実際、この方法を製品内の金属の検出に適用すると、この方法は測定プローブ内に含まれる「定常試料」の全量により発生される単一の磁気共鳴信号の検出をもたらす。測定プローブ内に金属が同時に存在する場合には、試料から到来する信号は低下する。しかし、出願人は、特許文献２の方法では粒子による信号の低下は無視できるほど小さいために、包装された製品内の小金属粒子の検出感度が低下することに気付いた。従って、特許文献２の方法は金属粒子の信頼できる検出を行うことができない。更に、特許文献２はアルミニウム又は他の常磁性及び／又は反磁性材料からなるサッシェ内の金属粒子を検出することは考慮していない。
【００１３】
よって、本発明の目的は、アルミニウム又は他の常磁性及び／又は反磁性材料からなるパッケージ内の強磁性金属からなる粒子の存在を信頼できる方法で検出する装置及び方法を提供することにある。
【００１４】
第１の態様によれば、本発明は包装された製品が強磁性金属の粒子を含んでいるかいないかを知るために前記包装された製品を検査する方法を提供し、ここでは前記包装された製品は常磁性及び／又は反磁性金属からなるパッケージを備える。本方法は、
ａ）静磁場を与えるステップ、
ｂ）前記静磁場内にファントム本体を設けるステップ、
ｃ）前記包装された製品を前記静磁場内に入れるステップ、
ｄ）ファントム本体の断面の基本体積部分（ボクセル）で発生される複数の磁気共鳴信号を収集するステップ、
ｅ）前記磁気共鳴信号に基づいて、前記断面の画像を発生させるステップ、
ｆ）前記画像を参照画像と比較するステップ、
ｇ）前記比較がアーチファクトを示さない場合、前記包装された製品は強磁性金属の粒子を含んでいないと決定するステップ、及び
ｈ）前記比較がアーチファクトを示す場合、前記包装された製品は強磁性金属の粒子を含んでいると決定するステップ、
を備える。
【００１５】
本発明の実施形態においては、前記断面は前記包装された製品の近くに位置させるのが有利である。
【００１６】
好ましくは、前記断面は前記包装された製品に面するファントム本体の表面である。
【００１７】
好適な実施形態においては、パッケージはサッシェである。本方法は、好ましくは更に前記表面にほぼ平行に配列される前記包装された製品を搬送するコンベヤを備える。
【００１８】
前記表面は好ましくは前記包装された製品から約５ｃｍ未満の距離にある。
【００１９】
好ましくは、参照画像は強磁性金属粒子を含まない前記包装された製品の画像に相当する。
【００２０】
前記ステップ（ｈ）は警告信号を発生するステップを含むことができる。
【００２１】
第２の態様によれば、本発明は包装された製品が強磁性金属の粒子を含んでいるかいないかを知るために前記包装された製品を検査する装置を提供し、ここでは前記包装された製品は常磁性及び／又は反磁性金属からなるパッケージを備える。前記装置は、
・静磁場を与える主磁石、
・前記主磁石に対して固定の位置に配置されたファントム本体、前記ファントム本体は前記静磁場を受けると前記ファントム本体の断面の基本体積部分（ボクセル）の磁気共鳴信号を発生し得る組成を備えている、
・前記ファントム本体の断面の基本容積部分（ボクセル）で発生される前記磁気共鳴信号を収集する信号検出ユニット、及び
・制御ユニットを備え、前記制御ユニットは
・前記磁気共鳴信号に基づいて、前記断面の画像を発生するのに適したデータ処理ユニット、及び
・前記画像を参照画像と比較するのに適した画像処理モジュールを備える。
【００２２】
前記主磁石は永久磁石又は均一な静磁場を与え得る任意の他の磁石とすることができる。
【００２３】
好ましくは、前記信号検出ユニットは前記磁気共鳴信号を収集するのに適した高周波コイルを備える。
【００２４】
好ましくは、前記高周波コイルは前記主磁石に対して固定の位置に配置する。
【００２５】
好ましくは、前記画像処理モジュールは、前記画像がアーチファクトを含む場合に警告信号を発生するのに向いているものとする。
【００２６】
好適な実施形態においては、前記パッケージはサッシェである。
【００２７】
第３の態様によれば、本発明は包装された製品を搬送するシステムを提供し、ここでは前記包装された製品は常磁性及び／又は反磁性金属からなるパッケージを備える。前記システムは、コンベヤ装置及び前記包装された製品が強磁性金属の粒子を含んでいるかいないかを知るために包装された製品を検査する上記の装置を備える。
【００２８】
前記コンベヤ装置は前記主磁石の長手方向空洞の内部に部分的に収容することができる。
【００２９】
前記パッケージはサッシェとすることができ、前記コンベヤ装置は前記ファントム本体にほぼ平行に配列される前記包装された製品を搬送する。
【００３０】
本発明は、添付図面を参照して非限定的な例として与えられる以下の説明から一層明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態による装置の概略図である。
【図２】図１の装置の動作の流れ図である。
【図３】図３ａ，図３ｂ及び図３ｃはそれぞれ反磁性、常磁性及び強磁性材料の存在下における静磁場の磁力線を概略的に示す。
【図４】図４ａ及び図４ｂは本発明の一実施形態による装置によって得られるファントム本体の２つの画像を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本明細書及び特許請求の範囲において、「製品」とは一定量の固形物質を意味し、磁気共鳴信号を生じない粉末又は顆粒状の物質も含むものと理解されたい。非限定的な例として、製品は医薬品、医薬部外品、ホメオパシー薬品、食品又は化粧品を挙げることができる。製品は発泡性顆粒又は可溶性顆粒の形も取り得る。
【００３３】
磁化された材料と関連して使用される形容詞「常磁性」とは、その材料は、磁化を誘起する磁界に対して、１より大きい（典型的には１より数ppmだけ大きい）一定の比透磁率μrを有することを示す。このような常磁性材料の一つの例はアルミニウム（μr＝１．００００２２）である。
【００３４】
磁化された材料と関連して使用される形容詞「反磁性」とは、その材料は、磁化を誘起する磁界に対して、１より小さい（典型的には１より数ppmだけ小さい）一定の比透磁率μrを有することを示す。すべての材料はそれらの磁気特性に反磁性成分を有し、常磁性材料及び強磁性材料の場合でも、その反磁性成分が他の優勢な磁気効果によって隠されている。
【００３５】
磁化された金属と関連して使用される形容詞「強磁性」とは、その金属は、磁化を誘起する磁界に依存して一定でない、１より遥かに大きい比透磁率μrを有することを示す。このような強磁性材料の例には鋼鉄、鉄及びニッケルがある。
【００３６】
本明細書及び特許請求の範囲において、「常磁性材料のパッケージ」、「常磁性材料からなるパッケージ」（又は単に「パッケージ」とは、少なくとも一部分がアルミニウム、アルミニウム合金などの常磁性及び／又は反磁性材料からなる容器を意味するものと理解されたい。いくつかの実施形態によれば、パッケージは一つの層がアルミニウム箔からなる積層材料からなる単回投与サッシェなどのほぼ平たいパッケージとすることができる。
【００３７】
本明細書及び特許請求の範囲において、「包装された製品」とは製品とそのパッケージからなるアセンブリを意味するものと理解されたい。
【００３８】
本明細書及び特許請求の範囲において、「強磁性金属からなる粒子」、「強磁性金属の粒子」（又は単に「粒子」）とは、例えば鉄、鋼鉄、真鋳又はクロムの金属体を意味するものと理解されたい。典型的には、粒子は数ミリメートルの大きさ及び任意の形状を有する。好ましくは、粒子は少なくとも０．５ｍｍの直径の球の体積の体積を有する。
【００３９】
包装された製品と関連して使用される「汚染されている」とは、その包装された製品が一以上の粒子を含み、それらの存在により汚染されていることを示す。
【００４０】
本明細書及び特許請求の範囲において、画像内の「アーチファクト」とは、画像の隣接領域の色と反対の色を有する画像の領域を意味するものと理解されたい。特に、白黒画像において、アーチファクトは灰色又は白色の（できれば均一な）背景上の黒色領域とすることができる。
【００４１】
本発明の一実施形態による検出装置は、主磁石と、信号検出ユニットと、制御兼シグナリング（適用可能な場合）ユニット（略して制御ユニットという）を備える。主磁石は静磁場を発生するように構成される。本発明によれば、包装された製品は静磁場内を通される。包装された製品が粒子を含まない場合、図３ａ及び図３ｂに示されるように、静磁場は包装された製品の通過によって乱されない。包装された製品が汚染され、少なくとも一つの粒子を含む場合には、図３ｃに示されるように、静磁場は汚染されている包装された製品の通過によって乱される（即ちその均一性が局部的に歪められる）。信号検出ユニットは、特別に構成され、検出装置内に包装された製品に近接して置かれたファントム本体の断面の基本体積部分（ボクセルと称すことができる）で発生される磁気共鳴信号を検出する（実は、包装された製品は磁気共鳴信号を発生しない）。次に、ファントム本体の断面の画像を生成するために、制御ユニットが検出された信号を処理する。通常、各ボクセルで検出された信号が画像内の点（ピクセル）の輝度として表示される。包装された製品が汚染されている場合、いくつかの磁気共鳴信号、即ち粒子の近くのボクセルから到来する信号が静磁場の均一性の局部的欠如によって乱され、生成される断面画像はこの乱れを表示する。最後に、制御ユニットはこの画像を処理及び／又は記憶し、必要に応じ対応するシグナリングイベントを発生する。本発明のおかげで、汚染されている包装された製品が検出された場合、その包装された製品は汚染されていない他の包装された製品に悪影響を与えることなく廃棄される。
【００４２】
図１は本発明の一実施形態による検出装置１を概略的に示す。
【００４３】
検出装置１は好ましくは主磁石１１、信号検出ユニット１２及び制御ユニット１３を備える。
【００４４】
主磁石１１は好ましくは中空円筒状であり、その長手方向軸（図１のｚ軸）に沿って円筒空洞１２６を画成する。或いはまた、主磁石１１はＣ字又はＵ字形、即ち長手方向スリットを有するものとすることもできる。
【００４５】
信号検出ユニット１２は３つの傾斜コイル１２２、高周波コイル１２３及びファントム本体１２４を備える。好ましくは、信号検出ユニット１２は高周波遮蔽１２５も備える。
【００４６】
傾斜コイル１２２及び高周波コイル１２３は、好ましくは、銅などの導電材料のワイヤの一つ以上の巻線を備える。図１に示されるように、これらのコイルは、好ましくは、主磁石１１の長手方向空洞１２６の内部に収納され、主磁石１１の長柄方向軸に対して同軸的に配置される。これらの巻線は異なる構成にすることもできるが、それらの構成は本発明の目的に関係ないのでこれ以上説明しない。好ましくは、傾斜コイル１２２及び高周波コイル１２３の位置は主磁石１１に対して固定される。
【００４７】
ファントム本体１２４は好ましくは主磁石１１の長手方向空洞１２６の内部に収納される。ファントム本体１２４は好ましくは主磁石１１に対して固定される。
【００４８】
主磁石１１は、好ましくは、長手方向空洞１２６の少なくとも一部分においてほぼ均一な静磁場Ｂ０を発生するのに適している。主磁石１１は、例えば永久磁石又は均一静磁場を発生し得る任意の他の磁石とすることができる。静磁場Ｂ０の強度は１０分の数テスラ、例えば約０．３Ｔ〜約０．４Ｔとすることができる。しかし、それより高い又は低い磁界強度を使用することもできる。
【００４９】
好ましくは、静磁場Ｂ０の強度はファントム本体１２４の領域においてほぼ均一にする。特に、静磁場Ｂ０の変動を比［(Ｂ０max−Ｂ０min)/ Ｂ０av］×１０６として定義する場合（ここでＢ０max，Ｂ０min及びＢ０avはファントム本体１２４を含む直径を有する球体内部の最大、最小及び平均磁界強度である）、この変動を約５ppmより小さくするのが好ましい。
【００５０】
上述した球体の直径は典型的にはファントム本体１２４の物理的寸法に関係する。例えば、約１０×１５ｃｍ２のサイズを有する製品の単回投与サッシェ内の粒子を検出するのに適切な１６×１６×３ｃｍ３の体積を有するファントム本体の場合には、球体内部の静磁場Ｂ０の強度がほぼ均一になる球体の直径は２４ｃｍとなり得る。好ましくは、この球体は磁石１１の長手方向空洞内に含まれ、磁石１１の長手方向空洞の幾何学的中心に対応する位置にほぼ位置する
【００５１】
傾斜コイル１２２は、それぞれ強度が軸ｘ，ｙ及びｚの方向に線形に変化する静磁場を発生するのに適している。
【００５２】
高周波コイル１２３は、好ましくは、静磁場Ｂ０に対して横断方向に交番磁界Ｂ１を発生するのに適しており、後に詳述するように、ファントム本体１２４からの磁気共鳴信号を収集する。
【００５３】
ファントム本体１２４は、好ましくは、例えばプレキシガラス、未使用ポリスチレンＴＣ又はガラスなどのプラスチック材料からなる平行６面体又は円形断面の円筒の形の本体であり、全体的に又は部分的に中空である。好ましくは、ファントム本体１２４は、後に詳述するように、磁気共鳴信号を発生するのに適した組成物で満たされる。例えば、ファントム本体１２４内に含まれる組成物は水及び硫酸銅の溶液とすることができる。この溶液は、７７０ｍｇの硫酸銅五水和物ＣｕＳＯ４５Ｈ２Ｏ、１ｍｌのアジ化ナトリウムＮａＮ３の１モル溶液、０．１５ｍｌの硫酸Ｈ２ＳＯ４の１モル溶液及び二重蒸留された水を含むことができる。或いはまた、ファントム本体１２４に含まれる組成物は、常磁性水溶液（例えば、ニッケル又はマグネシウムを含む）又はゼラチン、寒天、ポリビニルアルコール、シリコン、ポリアクリルアミド、アガロースの純粋ジェル、有機ドープジェル、常磁性ドープジェル又は逆ミセル溶液とすることもできる。
【００５４】
高周波遮蔽１２５は、好ましくは、主磁石１１、傾斜コイル１２２及び高周波コイル１２３を包囲する。高周波遮蔽１２５は、好ましくは、外部から、例えば制御ユニット１３から供給される高周波信号が信号検出ユニット１２と干渉すること、例えば高周波コイル１２３により収集されることを防止するために、信号検出ユニット１２を遮蔽するのに適したファラデーケージである。
【００５５】
検出装置１の制御ユニット１３は、制御モジュール１３１、傾斜波形発生器１３２、傾斜波増幅器１３３、高周波波形発生器１３４、高周波増幅器１３５、高周波受信機１３６、データ処理モジュール１３７及び画像処理モジュール１３８を備える。制御ユニット１３は他のコンポーネントを備えることができきるが、本発明の目的に関係ないので図１に示されていない。
【００５６】
好ましくは、制御モジュール１３１は傾斜波形発生器１３２に接続され、傾斜波形発生器１３２は次いで傾斜増幅器１３３に接続される。傾斜波形発生器１３３は好ましくは信号検出ユニット１２の傾斜コイル１２２に接続される。
【００５７】
更に、制御モジュール１３１は高周波波形発生器１３４に接続される。高周波波形発生器１３４は好ましくは高周波増幅器１３５に接続され、高周波増幅器１３５は次いで信号検出ユニット１２の高周波コイル１２３に接続される。
【００５８】
更に、高周波コイル１２３は好ましくは高周波受信機１３６に接続され、高周波受信機１３６は次いでデータ処理モジュール１３７及び制御モジュール１３１に縦続接続される。最後に、制御モジュール１３１は好ましくは画像処理モジュール１３８に接続される。
【００５９】
好ましくは、制御モジュール１３１は検出装置１の動作を制御するように構成され、（図１に示されていないが）データ入力周辺装置（例えばキーボード）、ディスプレイ装置（例えばモニタ）及びオーディオ再生装置（例えばスピーカ）を含むユーザインタフェースを備える。更に、（同様に図１には示されていないが）制御モジュール１３１は好ましくはプロセッサ及び一つ以上の記憶装置（例えばハードディスク）を備える。
【００６０】
検出装置１は包装された製品を搬送する機械と協働するように構成される。この機械は本発明の目的と関係ないので図には示されていない。
【００６１】
この機械は典型的には包装された製品を搬送する装置、例えばコンベヤベルトであり、図１に略図示されている。
【００６２】
コンベヤベルト１４は一列又は複数の隣接する列に配列された複数の包装された製品１５を搬送するのに適している。複数の包装された製品１５はコンベヤベルト上にほぼ水平に配列された顆粒などを含むサッシェとすることができる。図１において、搬送方向は文字Ａで示す矢印で示されている。コンベヤベルト１４は主磁石１１の長手方向空洞１２６内を通過する。従って、包装された製品は主磁石１１の長手方向軸に平行の方向に長手方向空洞１２６内を通過するとともに主磁石１１により発生される静磁場Ｂ０中を通過する。
【００６３】
好ましくは、コンベヤベルト１４の位置は、コンベヤベルト１４で運ばれる各包装された製品がファントム本体１２４の近く（即ちその真下）に位置するときに、包装された製品の上面とファントム本体１２４の底面との間の距離が汚染されている包装された製品内部に存在する小粒子の通過によって生じる静磁場Ｂ０の小さな乱れも検出可能になるような位置にする。好ましくは、この距離は約５ｃｍ未満にすることができる。いくつかの実施形態においては、この距離は約３ｃｍ未満にする。他の実施形態においては、この距離は約２ｃｍ未満、さらに約１ｃｍ未満にさえすることができる。例えば、顆粒状製品を含むアルミニウム層で内張りされた単回投与サッシェ内部における０．５ｍｍの直径の球状粒子の存在を検出するために、サッシェの上面とファントム本体１２４の底面との間の距離は約１ｃｍ以下にしなければならない。
【００６４】
好ましくは、コンベヤベルト１４は常磁性及び／又は反磁性材料、特にテフロンなどのプラスチック材料からなるものとする。
【００６５】
一実施形態によれば、検出装置１の動作は高周波遮蔽１２５の外部に位置するモータにより実行される。
【００６６】
以下に、検出装置１の動作が図２を参照して詳細に説明される。
【００６７】
好ましくは、検出装置１の初期化ステップが実行される。このステップは図２に示されていない。初期化ステップ中に、オペレータは制御モジュール１３１のデータ入力周辺装置を用いて、次の操作時に傾斜波形発生器１３２と高周波波形発生器１３４にコマンドを送るように制御モジュール１３１をセットアップする。波形発生器１３２及び１３４に送られたコマンドはそれぞれの励磁シーケンスを発生させて、傾斜コイル１２２及び高周波コイル１２３をそれぞれ励磁させた後に磁気共鳴信号を検出してファントム本体１２４の画像の生成を可能にする。
【００６８】
包装された製品はコンベヤベルト１４の上に置かれ、コンベヤベルト１４がそれを主磁石１１の長手方向空洞１２６を通して搬送するものとする。更に、包装内部の製品は強磁性金属の一つ以上の粒子を含み得るものとする。
【００６９】
包装された製品が長手方向空洞１２６の幾何学中心を通過し、ファントム本体１２４の下に位置するとき、この包装された製品は静磁場Ｂ０と相互作用する。
【００７０】
特に、静磁場Ｂ０内に入った包装された製品の作用は、包装された製品が常磁性及び／又は反磁性材料のみであるか、強磁性金属も含むかに応じて変化する。既知のように、常磁性又は反磁性材料は静磁場Ｂ０内に入ったとき磁場の均一性を殆ど変化させないが、強磁性金属はその均一性を大きく変化させる。
【００７１】
それゆえ、包装された製品が強磁性金属材料の粒子を含まない場合には、この包装された製品は静磁場Ｂ０に入ったときその均一性を殆ど変化させない。他方、包装された製品が少なくとも一つの粒子を含む場合には、その包装された製品は静磁場Ｂ０に入ったときその均一性を大きく変化させる。特に、この場合には、静磁場Ｂ０の強度は粒子の内部及びその近傍で不均一になる。
【００７２】
ステップ２０１において、包装された製品が長手方向空洞１２６内をファントム本体１２４の真下を通過するとき、制御モジュール１３１は、傾斜波形発生器１３２及び高周波波形発生器１３４の各々がそれぞれの励磁シーケンスを発生するように、これらの発生器にコマンドを送る。
【００７３】
特に、傾斜波形発生器１３２は励磁シーケンスを傾斜パルスのシーケンスの形で発生し、このパルスシーケンスは傾斜増幅器１３３で適切に増幅され、３つの傾斜コイル１２２に供給する３つの異なるパルス電流信号を変調する。高周波波形発生器１３４は高周波数の単色信号を発生し、この信号が励磁シーケンスを高周波パルスのシーケンスの形で発生するために適切に変調される。この高周波パルスシーケンスは高周波増幅器１３６により適切に増幅され、高周波コイル１２３に供給するパルス電流信号を変調する。
【００７４】
好ましくは、励磁シーケンスは「傾斜エコー」型のシーケンス、例えば既知のフィールドエコー−エコープラナーイメージング（ＦＥ−ＥＰＩ）シーケンスである。このようなシーケンスは実際には高速シーケンスであり、コンベヤベルト１４の速度と両立する時間での画像の収集を可能にし、特に静磁場Ｂ０の均一性の欠如に敏感である。
【００７５】
傾斜パルスシーケンスのパルスの存在下において、傾斜コイル１２２の各々を流れる電流は静磁場Ｂ０に重畳される磁界を発生し、長手方向空洞１２６内に軸ｘ，ｙ及びｚに沿って線形に変化する強度を有する総合静磁場を生成する。
【００７６】
高周波パルスシーケンスのパルスの存在下において、高周波コイル１２３を流れる電流は静磁場Ｂ０に対して横断方向に交番高周波磁界Ｂ１を発生する。
【００７７】
交番高周波磁界Ｂ１と総合静磁場の線形強度変化との複合効果は、ステップ２０２中に、交番電流を高周波コイル１２３に誘起することにある。コンベヤベルト１４に平行な平面におけるファントム本体１２４の断面はボクセルに分解でき、この電流はこれらのボクセル（及び特にそこに含まれる組成物に関する）複数の磁気共鳴信号を表す。特に、好ましくは、検出される磁気共鳴信号を発生するボクセルを有するファントム本体１２４の断面はファントム本体１２４の底面に十分近い冠状断面である。
【００７８】
図２に示してないステップ中に、高周波コイル１２３に誘起された交番電流は高周波受信機１３６により受信され、データ処理ユニット１３７に送られる。
【００７９】
ステップ２０３中に、データ処理ユニット１３７は好ましくはステップ２０２中に収集した交番電流のアナログ−ディジタル変換を実行し、得られたディジタルデータを処理して磁気共鳴信号を発生したファントム本体１２４の断面の画像を得る。
【００８０】
図２に示す次のステップ中に、画像を制御モジュール１３１に送り、制御モジュール１３１に接続された表示周辺装置により表示し、制御モジュール１３１の記憶装置に記憶することができる。
【００８１】
図４ａ及び４ｂは、一例として、粒子を含まない包装された製品及び強磁性金属の粒子で汚染されている包装された製品の近くのファントム本体の断面の２つの画像をそれぞれ示す。特に、この製品は積層アルミニウムサッシェ内に封入された粒状医薬品である。図４ａ及び４ｂに示される画像は、０．４Ｔの永久静磁場及び水と硫酸銅の溶液を含有する１５ｃｍ×１０ｃｍ×３ｃｍの寸法を有する平行６面体の形のファントム本体を備える磁気共鳴装置を用いて得られた。装置の傾斜コイル及び高周波コイルを励磁するために使用した励磁シーケンスは１秒の持続時間を有するＦＥ−ＥＰＩシーケンスである。
【００８２】
図４ａの画像は強磁性金属の粒子を含まない包装された製品の近くのファントム本体の断面に関するものである。他方、図４ｂの画像は、包装された製品が汚染され、強磁性金属の粒子、特に約０．５ｍｍの直径を有する鋼鉄の粒子、を含む場合のファントム本体の同じ断面の画像である。図から明らかなように、図４ａの画像は、ファントム本体の断面に対応する均一な色の領域を有し、これは検出装置の長手方向空洞内に存在する静磁場が均一であり、従ってファントム本体断面のボクセルにより発生される磁気共鳴信号が包装された製品の存在により乱されないことを示す。その代わりに、図４ｂの画像はアーチファクト、即ち暗い色の領域を含む。図４ｂにおいて、このようなアーチファクトは包装された製品内部における粒子の存在により発生される静磁場の均一性の欠如に起因する。均一性の欠如は局部的で、汚染されている包装された製品がファントム本体の下を通過するとき、粒子の近くの領域に限定される。この局部的な均一性の欠如のために、粒子の近くに位置するファントム本体の基本体積部分に対応するボクセルにより発生される磁気共鳴信号のみが乱され、図４ｂの画像に暗領域を与えるが、他のボクセルは殆ど乱されない。
【００８３】
従って、検出装置１により収集された画像は静磁場の可能な外乱を示す。よって、粒子の存在は、検査すべき包装された製品が検出装置１の下を通過する間に検出装置１により収集されたファントム本体１２４の画像の検査によって有効に検出することができ、有利である。強磁性金属の粒子が包装された製品の内部に存在する場合には、それがどこにあろうとも、包装表面全体をカバーするファントム断面の画像が確実にいくつかの変更されたピクセルを示し、収集された画像にアーチファクトを生じる。他の実施形態においては、ファントム本体は包装された製品の下に配置される。この場合には、ファントム断面は包装表面全体を「下からカバー」する。
【００８４】
好ましくは、ステップ２０４中に、収集された画像は画像処理モジュール１３８に転送され、このモジュール１３８が収集画像をファントム本体１２４の同じ断面に関する参照画像と比較する。この参照画像は、例えば包装された製品の不存在下で又は汚染されていない包装された製品の存在下で収集された画像とすることができる。
【００８５】
従って、好ましくは、画像処理モジュール１３８は、ステップ２０５中に、アーチファクトが収集画像に存在するかどうかを決定する。アーチファクトの存在を決定するために、画像処理モジュール１３８は、例えば画像内のモノクロ又はカラーの種々の陰影の存在に関する統計に基づく画像認識アルゴリズム又は画像の輝度の急激な変化の認識に基づく画像認識アルゴリズムなどを実行することができる。特に、画像処理モジュール１３８により実行される認識アルゴリズムはＰＣＡ（主成分分析）法、ＬＤＡ（線形判別分析）法などの統計法を使用する技術に基づくものとすることができる。検出装置１により収集された画像がアーチファクトを含む場合には、画像処理モジュール１３８は警告信号を発生する。警告信号は次に制御モジュール１３１に送られ、制御モジュール１３１がステップ２０６中にその表示装置にコマンドを送って警告メッセージを表示させる及び／又はそのオーディオ再生装置にコマンドを送って警告音を発生させる。このように、検出装置１の動作を監視するオペレータは、一つ以上の強磁性金属の汚染粒子を含む包装された製品の存在について警告されるので、コンベヤベルト１４の移動を中断させ、汚染されている包装された製品をラインから除去することに決めることができる。
【００８６】
画像収集処理は、好ましくは、検出装置１によって周期的に繰り返される。画像収集処理の繰り返し周期は、好ましくは、励磁シーケンスの持続時間及び検出装置１と協働する包装された製品の搬送機械の包装インターバルに応じて選択される。包装インターバルは、本質的には、２つの連続する包装された製品１５がコンベヤベルト１４の上に置かれる２つの瞬時の時間隔であり、コンベヤベルトの速度はこのインターバルにより決まる。例えば、包装インターバルが約２秒でよいとき、励磁シーケンスは１秒の持続時間にすることができる。好ましくは、画像収集処理の繰り返し周期は、各繰り返し周期中に、コンベヤベルト１４で運ばれる包装された製品１５（又はいくつかの隣接する包装された製品）の通過に関するファントム本体１２４の画像が、その製品がファントム本体１２４に隣接して位置する（即ちそのすぐ下に位置する）ときに収集されるように選択される。この場合、連続する周期中に、コンベヤベルト１４上の一列（又は複数の隣接する列）内のすべての製品に関するファントム本体１２４の画像が収集される。このように、正確な検査を、実際に汚染されている製品のみが必要に応じラインから除去されるように実行することができる。
【００８７】
有利なことに、上述した検出装置１は、常磁性及び／又は反磁性材料からなるパッケージ内の強磁性金属粒子の存在を簡単且つ高速で信頼できる方法で検出できる。
【００８８】
実際に、有利なことに、本発明の方法は特許文献２の方法より信頼できる。静止試料全体に関する特許文献２のように単一の磁気共鳴信号を収集する代わりに、本発明は（包装された製品のすぐ上にある）ファントム本体の断面の異なるボクセルに関する一組の磁気共鳴信号（空間に分散される）を収集する方法を提供する。従って、包装された製品内の金属粒子がファントム本体の下を通過するとき、静磁場の均一性の欠如が粒子の周囲に局所化されるため、粒子は断面内に近接して位置するボクセルにより発生される磁気共鳴信号を乱す。従って、粒子が包装された製品内のどこにあろうとも、その存在が分散される一つ以上の磁気共鳴ボクセル信号を乱す可能性が極めて高くなる。よって、本発明の方法は、特許文献２の方法より遥かに高感度である。実際、特許文献２では、粒子による局部的外乱は静止試料全体に関する単一の磁気共鳴信号で検出されている。従って、局部的外乱はこの「グローバル」信号に対して無視できるほど小さく、殆ど検出することができない。有利なことに、本発明では、粒子による居部的外乱は局部的磁気共鳴信号で検出され、従ってより顕著であり、発生される画像を処理することによって直ちに認識することができる。よって、本発明の方法は包装された製品内の金属粒子のより信頼できる検出をもたらす。
【００８９】
更に、有利なことに、感度の向上によって、このような検出を達成するのに必要とされる静磁場の強度が１０分の数テスラに低減され、オペレータの安全に対して危険がなくなる。
【００９０】
更に、有利なことに、画像収集に使用される高周波コイル及びファントム本体は主磁石内の固定位置に置かれる。有利なことに、これは装置を校正する目的のセンタリングスキャンを不要にし、操作が簡単になる。更に、静磁場の均一性の欠如を検出するために、包装された製品の近くのファントム本体の断面の単一画像を分析すれば十分である。従って、ファントム本体の異なる断面に関する画像を収集する必要がないために、高周波波形発生器は画像収集処理の各繰り返し周期中に常に同じ周波数を有する単色波を発生するものとし得る。実際上、ファントム本体の各断面は特定の周波数に対応する。よって、有利なことに、画像収集処理は計算上の観点から高速で簡単になる。更に、有利なことに、傾斜コイル及び高周波コイルは常に同じ励磁周波数を用いて動作させることができるために、制御モジュールは一連の異なる励磁シーケンスを記憶する必要がなくなる。
【００９１】
図に示されていない代替実施形態によれば、検出装置の画像収集ユニットは２つのファントム本体を備えることができる。好ましくは、２つのファントム本体はほぼ同じものとする。特に、この代替実施形態によれば、画像収集ユニットは主磁石の長手方向軸に対して正反対の固定位置に置かれた上部ファントム本体及び下部ファントム本体を備える。好ましくは、下部ファントム本体及び上部ファントム本体は垂直方向に整列される。上部ファントム本体、コンベヤベルト及び下部ファントム本体の相対位置は、上部ファントム本体及び下部ファントム本体の位置に隣接して通過するコンベヤベルト上の包装された製品が両ファントム本体から最小の距離に位置するようにする。
【００９２】
この場合には、画像収集処理の繰り返し周期中に、２つの画像、即ち上部ファントム本体の断面に関する画像及び下部ファントム本体の断面に関する画像が収集される。このようにすると、有利なことに、粒子の存在を検出するために２つの画像を参照画像と比較して検出処理の信頼性を高めることができる。
【図１】
2013140054.tif 000003
【図２】
2013140054.tif 000004
【図３】
2013140054.tif 000005
【図４】
2013140054.tif 000006
【外国語明細書】
2013140054000001.pdf