用于檢測人體組織中的磁性物體的探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的主題是用于檢測人體組織中的磁性體的探測器系統(tǒng),該探測器系統(tǒng)具有至少兩個傳感器組件,其中每個傳感器組件具有一個、兩個或三個各向異性的磁阻傳感器,所述磁阻傳感器的弱磁化的軸線沿成對不同的方向指向,并且每個傳感器組件與一個或多個其余的傳感器組件具有0.5至50cm的距離,并且至少兩個傳感器組件以0至45°的角度相對于彼此傾斜,并且此外涉及一種用于檢測由在人體組織中的磁性體產(chǎn)生的磁通的方法,以及涉及按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)用于檢測吞咽的磁性體及其在消化系統(tǒng)中的分解的應(yīng)用。
【專利說明】用于檢測人體組織中的磁性物體的探測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種傳感器組件的技術(shù)實施方式,所述傳感器組件可以對磁性的或磁 化的口服劑型在口服之后進行探測并且通過口服劑型的磁場的減少或消失來跟蹤所述口 服劑型的溶解。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于測量磁通的技術(shù)已早為人知。存在如下傳感器,其可以在相對小的空間以高 靈敏度測量磁通密度的矢量,例如基于各向異性的磁阻效應(yīng)(簡稱AMR效應(yīng))的工作原理 的傳感器。在AMR效應(yīng)中,在一定材料中歐姆阻抗取決于電流和磁化矢量之間的角度。該 效應(yīng)在坡莫合金(即包括81%的Ni和19%的Fe的合金)的薄層中可被特別良好地觀察 至IJ。在商業(yè)流通的傳感器中,四個單阻抗連接成惠斯登電橋。利用所謂的巴柏桿結(jié)構(gòu)強迫 在磁化矢量和流過相應(yīng)阻抗的電流之間的角度成45°。磁化矢量在缺少外磁場的情況下沿 阻抗的縱軸線(所謂的弱磁化的軸線)的方向定向。如果施加外磁場,則磁化矢量相對于 該軸線旋轉(zhuǎn)一角度。由此電流和磁化矢量之間的角度改變,這再次與歐姆阻抗的改變相關(guān) 聯(lián)。
[0003] 專利申請W0 2011/026808 A1公開了一種基于計算機檢測口服劑型的磁通的評估 系統(tǒng),所述口服劑型配有磁化相。所述劑型的不同的相可以這樣實施,使得這些相在口服之 后在不同的時間在人體消化系統(tǒng)中溶解。該評估系統(tǒng)借助固定在皮氏培養(yǎng)皿上的霍爾傳感 器非連續(xù)地測量由磁性相疊加造成的磁場。在以直至皮膚表面5-20cm的距離檢測人體磁 場的前提下,該系統(tǒng)借助所造成的磁場產(chǎn)生標(biāo)志,利用對所述標(biāo)志的檢測識別吸收和溶解 的時刻,但也識別劑型的特征結(jié)構(gòu)。然而,沒有說明當(dāng)人連同評估系統(tǒng)運動時怎樣可以獲得 這樣的信號,并且也沒有說明當(dāng)不是來自劑型的干擾磁場被一起測量時怎樣可以識別可用 信號。
[0004] 在美國生理學(xué)會(American Physiological Society)的 2008 年 12 月 8 日 的標(biāo)題為"每個慢波脈沖都與人的胃的肌動活動相關(guān)聯(lián)(Every slow-wave impulse is associated with motor activity of the human stomach),'的文章中,Michael Hocke、 uirike Schdne等描述了一種檢測人的胃中的小型磁性標(biāo)記物的運動的系統(tǒng)。當(dāng)病人必 須安靜地躺臥期間,包括九個磁場傳感器的靜止的系統(tǒng)被置于適當(dāng)位置。一旦既不存在干 擾磁場也不存在所謂的不能明確配置給標(biāo)記物的"人為現(xiàn)象"時,則可以進行測量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 因此本發(fā)明的任務(wù)是,借助一種系統(tǒng)檢測磁場的小幅改變,所述磁場在日常生活 中通過施加磁性體而引起。另一個任務(wù)在于,提供一種用于獲得測量信號及其評估的方法, 利用所述方法在日常生活中探測在人體組織中施予的磁性體。
[0006] 在本發(fā)明的范圍中,雖然環(huán)境干擾磁場假定為均一的,但在時間上并非恒定的。這 是因為傳感器組件和磁性體可以在環(huán)境磁場中運動。另外,磁性體相對于傳感器組件運動 (吞咽、在胃中的位置變化)并且以預(yù)定的時間相關(guān)性因分解而改變其磁性特性。此外存在 大量改變環(huán)境磁場的物體,例如車輛、金屬家具、載流導(dǎo)線和更多類似物。環(huán)境場(例如地 磁場)的磁通密度典型地為35 μ T。在本發(fā)明的范圍中,假定在至少lcm的距離處借助特斯 拉計對磁通密度進行測量。
[0007] 磁性體(例如擠壓成圓柱體的、尺寸為幾毫米的磁鐵礦)沿在本發(fā)明的范圍中關(guān) 注的幾厘米至0. 5米的長度尺度產(chǎn)生幾百nT的磁通。因此干擾通量的補償或其在測量信 號中的識別對于探測器系統(tǒng)的可用性是關(guān)鍵的。
[0008] 該任務(wù)的解決方案出人意外地通過包括至少兩個傳感器組件的探測器系統(tǒng)實現(xiàn), 其中每個傳感器組件具有一個、兩個或三個各向異性的磁阻傳感器。磁阻傳感器的弱磁化 軸線沿成對不同的方向指向,并且每個傳感器組件與一個或多個其余的傳感器組件具有 0.5至50cm的距離。至少兩個傳感器組件以0至45°的角度相對于彼此傾斜。
[0009] 因此,本發(fā)明的主題是用于檢測人體組織中的磁性體的探測器系統(tǒng),其具有至少 兩個傳感器組件,其中,每個傳感器組件具有一個、兩個或三個各向異性的磁阻傳感器,所 述磁阻傳感器的弱磁化軸線沿成對不同的方向指向,并且每個傳感器組件與一個或多個其 余的傳感器組件具有0. 5至50cm的距離,并且至少兩個傳感器組件以0至45°的角度相對 于彼此傾斜。
[0010] 術(shù)語"各向異性的磁阻傳感器"在本發(fā)明的范圍中簡稱為"AMR傳感器"。
[0011] 接著進一步解釋本發(fā)明。
[0012] 所述傳感器組件可以集成在帶中、在衣服中、在一個或多個裝飾品中、在臂帶中、 例如在手表中,或借助吸盤或緊固輔助裝置直接固定或攜帶在身上。優(yōu)選地,按照本發(fā)明的 探測器系統(tǒng)可以借助帶而隨身攜帶,這是因為可以集成有傳感器組件的帶被設(shè)置用于由人 穿上,該帶無需第三人或借助第三人施加到該人上。該帶可以例如是只最小地限制其攜帶 者日常運動的腰帶。所述帶可以有利地是組合式胸帶和肩帶。該組合式胸帶和肩帶可以特 別有利地是由登山運動已知的帶系統(tǒng)。該組合式胸帶和肩帶具有如下優(yōu)點,即不限制攜帶 的人的日常運動并且將傳感器組件以高精確性相對于食管和胃腸道定位。所述帶系統(tǒng)附加 地具有如下特別的優(yōu)點,即,特別準(zhǔn)確地分別以確定的距離保持按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng) 的傳感器組件并且以確定的角度保持所述傳感器組件的弱磁化軸線。所述帶允許其攜帶者 在日常作業(yè)中、尤其是在工作和空閑活動中的完全的可運動性。按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng) 也可以攜帶在身體附近或人身體上的任意物品上,例如安裝在輪椅、助步車、搖籃、躺椅或 拐杖上,或集成在手表、臂帶、鏈或裝飾品中。
[0013] 如果按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的傳感器組件僅具有一個AMR傳感器,則所述傳感 器組件在本發(fā)明的范圍中也稱為"單通道",在三個AMR傳感器的情況下對應(yīng)地稱為"三通 道"。如果一個傳感器組件具有例如三個AMR傳感器,所述AMR傳感器的可弱磁化的軸線如 笛卡爾坐標(biāo)系的X、y和z坐標(biāo)軸那樣設(shè)置,則該傳感器組件的矢量的分量是沿X、y或z方 向的測量信號、即信號\、\和S z。這些信號是沿坐標(biāo)軸方向的磁通密度的測度。
[0014] 傳感器組件的弱磁化軸線在假想的點、即相應(yīng)的傳感器組件的原點相交。在這些 原點之間的距離或在三個傳感器組件的情況下在這些原點之間的成對距離在本發(fā)明的范 圍中是傳感器組件之間的距離或成對距離。
[0015] 第二傳感器組件的弱磁化軸線分別平行于坐標(biāo)軸X、y和Z或與其成角度。在本發(fā) 明的范圍中,該角度如下確定:每個傳感器組件的弱磁化軸線分別處于立體角的假想的錐 體面上。在本發(fā)明的范圍中,按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的兩個傳感器組件相對于彼此傾斜 的角度是在各傳感器組件的錐體的中心軸線之間的角度。
[0016] 如果探測器系統(tǒng)攜帶在帶、臂帶、或身體附近的物體中,則在帶可被調(diào)節(jié)的精確性 的范圍中,所述角度處于由傳感器組件的原點和從食管到胃中的進入點確定的平面中。當(dāng) 所述物體是由登山運動已知的帶系統(tǒng)時,實現(xiàn)特別高的精確性。
[0017] 如果按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)具有兩個傳感器組件,則對方向和信號連續(xù)編號。 因而沿方向或x 2、y2、z2獲得信號Sxl、Syl和S zl或Sx2、Sy2和Sz2,由這些信號形成矢 量Si和S 2 :
[0018] Si = (Sxl,Syl,Szl)和 S2 = (Sx2, Sy2, Sz2)
[0019] 如果例如按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的第一傳感器組件具有僅一個AMR傳感器、即 沿方向Xi的六1?傳感器,則矢量5 1簡化成Si = (Sxl,0,0)。
[0020] 按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)具有如下優(yōu)點,即,在每種情況下都準(zhǔn)確地測量這些矢 量分量并且使這些矢量分量可被評估,使得在傳感器組件因攜帶者而運動時,這些矢量的 絕對值的波動保持很小或其波動程度可被獲知,即測量值因磁性體而引起的變化可被檢測 至IJ。因此外部干擾源的影響被識別到并消除或可以從測量信號中濾除。
[0021] 簡寫為Is」和|s2|的矢量絕對值以已知方式計算:
[0022] Sj = (Sxl2+Syl2+Szl 2)1/2
[0023] S2| = (Sx22+Sy22+Sz2 2)172
[0024] 在傳感器組件之間的距離很小的情況下,在均一的場中產(chǎn)生相同的測量值。在傳 感器附近的具有小磁感應(yīng)的磁性體由于其磁場隨著與傳感器距離的增大迅速衰減而在與 傳感器的不同距離處對所述傳感器的測量值影響不同。然而,因為每個傳感器組件提供由 AMR傳感器的測量信號組成的矢量,因此按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)具有如下優(yōu)點,S卩,磁性 體與傳感器組件的接近對所測量矢量之間的角度起作用。如果磁性體運動,則該角度改變。
[0025] 測量靈敏度可以通過按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的有利實施方式而得以提高。
[0026] 優(yōu)選地,探測器系統(tǒng)的至少一個、優(yōu)選每個AMR傳感器具有共同連接成惠斯登電 橋或惠斯登電橋等效電路的四個巴柏桿元件。弱磁化軸線則是各個巴柏桿元件的弱磁化軸 線的合量。與例如包括僅一個巴柏桿元件和三個常規(guī)歐姆阻抗的電阻電橋相比,外磁場使 這樣的惠斯登電橋更強烈地失諧。因而包括四個巴柏桿元件的惠斯登電橋的靈敏度得以提 商。
[0027] 在學(xué)術(shù)界已知,AMR傳感器的特性曲線可以通過強磁場改變,這是因為各向異性材 料的磁疇改變或變形,或因為所述磁疇的壁在所述材料中偏移。該效果可以通過至少一個 置位或/和復(fù)位脈沖來抑制,所述脈沖在測量前一次地、優(yōu)選在測量期間多次地、特別優(yōu)選 在測量期間周期性地通過置位復(fù)位帶輸出。周期性輸出的置位或/和復(fù)位脈沖的作用在于 保證AMR傳感器的最佳的特性曲線。
[0028] 置位和復(fù)位脈沖的交替(在本發(fā)明的范圍中稱為"翻轉(zhuǎn)(Flippen) ")允許通過形 成在每次脈沖之后測量的信號的差來消除偏移誤差。此外還去除熱影響、電影響和/或例 如在加熱AMR傳感器時出現(xiàn)的影響。
[0029] 同樣使用Flippen能夠自動調(diào)節(jié)后續(xù)放大器的工作點,所述調(diào)節(jié)在本發(fā)明的范圍 中稱為"切換反饋(switching feedback)"。除了占空比,通過置位和復(fù)位脈沖來可靠地實 現(xiàn)飽和感應(yīng)也是重要的。
[0030] 圖1示出一種電路圖,按照其能夠?qū)崿F(xiàn)Flippen。在形成所述差時,必須調(diào)節(jié)用于 后續(xù)放大器的工作點。該調(diào)節(jié)的不精確性在非常大的調(diào)制的情況下因不對稱建立的信號邊 界而產(chǎn)生。
[0031] 此外,按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)可以具有偏移帶。通過偏移帶的電流可以通過驅(qū) 動電路提供,所述驅(qū)動電路例如可以包含電橋電路中的放大器作為重要元件。偏移帶通過 產(chǎn)生具有相反定向的場而允許補償要測量的場分量。在沒有偏移帶的情況下,必須在測量 磁通密度時考慮傳感器特性曲線的非線性以及還有AMR傳感器的橫向靈敏度。所述橫向靈 敏度存在于不僅沿軸向的、而且基于與此正交定向的AMR傳感器的測量值的高磁通密度值 的作用中。
[0032] 然而利用偏移帶,在調(diào)節(jié)回路中通過將電流供給到偏移帶中來最小化傳感器的電 橋電壓。在偏移帶中對于補償電橋所需的電流是要測量的場的測度。由此總是在傳感器特 性曲線的這樣的工作點處進行測量,即在所述工作點處靈敏度和線性具有其最大值并且同 時橫向靈敏度消失。按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)因此適合用于任何日常環(huán)境。
[0033] 偏移帶與"偏移帶驅(qū)動器"接線。圖2示出該電路圖。
[0034] 一般而言,可以在校準(zhǔn)時檢測非線性和橫向靈敏度并且對應(yīng)地糾正測量結(jié)果。由 此在不操控偏移帶的情況下、在最小化能量消耗的情況下運行也是可能的。
[0035] 通過借助將電流供給到偏移帶中產(chǎn)生具有相反定向的場來給出補償要測量的場 分量的另一種備選方案。在此,按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的至少一個、優(yōu)選每個AMR傳感器 可以裝備有備選電路。
[0036] 在探測器系統(tǒng)的該實施形式中,傳感器的電橋電壓不在負(fù)反饋電路中調(diào)整為設(shè)定 值零。代替此,借助DA轉(zhuǎn)換器和放大器將確定的電流供給到偏移帶中,使得不離開傳感器 電橋的特定調(diào)制范圍。
[0037] 在按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的實施方式的另一種可能性中,傳感器特性曲線的調(diào) 制范圍可以分成一定數(shù)量的區(qū)段,例如在8比特分辨率的DA轉(zhuǎn)換器中分成256個區(qū)段。為 了確保在磁場強度改變時連續(xù)測量,可以這樣選擇各區(qū)段,使得存在相鄰區(qū)段的足夠重疊。 因而,這些區(qū)段的每一個都可以設(shè)有在AMR傳感器的優(yōu)化工作點附近的僅很小的調(diào)制范 圍。調(diào)制范圍的減小使橫向靈敏度和特性曲線的非線性作用減少。省去了非線性和橫向靈 敏度的完全校正。然而為此通過使AD轉(zhuǎn)換器和特性曲線分段相組合而獲得改善的測量幅 值分辨率。
[0038] 為此,對于AMR傳感器測量范圍的每個區(qū)段,必須分別通過直線連同其所屬的斜 率和高度區(qū)間來確定近似的參數(shù)。各區(qū)段的斜率和高度區(qū)間通過傳感器的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)提供。 如果按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)現(xiàn)在在每天使用時運動,例如因攜帶者的日常運動而運動, 則持續(xù)地跟蹤確定的電流并借此跟蹤所述近似。
[0039] 根據(jù)所述運動的速度,高的掃描率是有利的,從而在沒有過度調(diào)節(jié)的情況下實現(xiàn) 連續(xù)測量。
[0040] 這種變型方案的優(yōu)點在于,在對應(yīng)快速掃描的情況下,偏移帶只須以非常小的占 空比運行。由此強烈減少功率需求和傳感器的自加熱以及與此關(guān)聯(lián)的偏移問題。
[0041] 此外,通過使用快速AD和DA轉(zhuǎn)換器可以在對于在磁場中連續(xù)測量所需的測量頻 率的情況下使對于各個測量所需的時間保持得小。借此可能的是,只在對于檢測測量值所 需的時間內(nèi)操控偏移帶。如果偏移帶的操控例如只以〇. 1的占空比、例如在lms的測量持 續(xù)時間和在相繼的測量之間的l〇ms的時間間隔的情況下進行,則損耗功率減少。由此較少 熱量產(chǎn)生并且因此測量信號的漂移(Drift)減少或被完全抑制。
[0042] 對于包括兩個傳感器組件的按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的可用性,必須注意:食管 具有20至30cm的長度并且被吞咽的物體在5至10s中穿過。由此在食管經(jīng)過時產(chǎn)生2至 6cm/s的速度范圍并借此產(chǎn)生用于探測器系統(tǒng)的對應(yīng)的快速可變的信號。因此,有效信號 的頻率范圍與一些外部干擾信號所具有的頻率范圍重合。在本發(fā)明的范圍中,"外部干擾信 號"指這樣的信號,即,該信號由包圍攜帶者的且攜帶者在其中強制性運動的磁通引起,例 如在地磁場中或在磁性物體、例如車輛的環(huán)境中。由于外部干擾信號,可以預(yù)期不能在磁性 物體經(jīng)過食管和另一個物體的磁通之間進行區(qū)分。尤其是按照現(xiàn)有技術(shù)對測量信號進行濾 波不起作用。
[0043] 已知的用于消除外部干擾的可能性通過對以固定距離相對于彼此定位的傳感器 的自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)進行評估來提供?;ハ嚓P(guān)說明兩個信號的依賴于這些信號之間 的時間偏移的關(guān)聯(lián)性。在自相關(guān)的情況下計算信號與自身的關(guān)聯(lián)性。自相關(guān)函數(shù)總是在偏 移為〇時具有最大值。如果具有延遲的信號通過兩個在其他方面相同的傳感器接收,則互 相關(guān)函數(shù)的最大值以在其他方面相同的形式相對于自相關(guān)函數(shù)的最大值偏移所述延遲。 [0044] 用于識別膠囊經(jīng)過食管的重要前提是,傳感器組件可以檢測信號的時間延遲的分 量。然而保留的問題由傳感器組件在包圍的地磁場中的運動引起,正是該運動對按照本發(fā) 明的探測器系統(tǒng)的可用性很重要。
[0045] 出人意外地發(fā)現(xiàn),盡管存在來自大量物體(例如車輛、金屬家具、導(dǎo)流的導(dǎo)線和更 多類似物)的多種磁通,然而當(dāng)兩個傳感器組件之間的距離從2至6cm中選擇時,源自人體 組織中的磁性體的通量通過所述探測器系統(tǒng)被明確識別。通過傳感器組件的不相同的位置 來識別并非源自人體組織中的磁性體的外磁場。優(yōu)選地,所述傳感器組件在食管或胸骨和 胃上堅直或水平地固定。圖4示出在人攜帶的組合式胸帶和肩帶中的包括三個傳感器組件 的按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)。在該示例性實施形式中,傳感器組件在食管附近單通道地實 施,而兩個另外的傳感器組件三通道地實施。傳感器組件在食管附近的僅單通道的實施方 式簡化構(gòu)造并且減小按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的能量需求。此外,該單通道實施形式利用 如下可能性,即,磁性體不是必須球?qū)ΨQ地實施,而是例如可以柱對稱地實施,并且由所述 磁性體產(chǎn)生的磁場由此在經(jīng)過食管期間相對于單通道的傳感器組件運動,而不會旋轉(zhuǎn)。 [0046] 也可能有利的是,通過減去浮動的平均值來去除干擾環(huán)境場的成分并且將各傳感 器組件之間的距離選擇為2cm。利用被濾波的信號,然后可以計算所述信號的自相關(guān)函數(shù)和 互相關(guān)函數(shù)。借助最大值的幅值和位置的不同,然后可以識別磁性體的經(jīng)過。
[0047] 如果按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)具有兩個或三個傳感器組件,則所述探測器系統(tǒng)可 以用于在胃中檢測磁性體。
[0048] 磁性體的緩慢分解導(dǎo)致其磁通密度的衰減。攜帶者的運動和磁性體的例如因蠕動 而引起的位置變化導(dǎo)致測量值的波動。盡管通常關(guān)于蠕動和磁性體的疊加運動模式的報告 是不可能的,然而包括三個傳感器組件的探測器系統(tǒng)正常作用。此外有利的是,為該探測器 系統(tǒng)配備低通濾波作為用于信號處理的措施。
[0049] 按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的磁性體可以這樣實現(xiàn),使得所述磁性體可以通過口服 施予、尤其是通過人吞咽施予。該磁性體的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明的范圍中也稱為"口服劑型"。所述 口服劑型可以是膠囊或具有功能的膠囊,其中所述功能選自診斷形式和/或藥品形式。所 述膠囊此外優(yōu)選可以是優(yōu)選沿縱向方向經(jīng)過食管的片劑。所述劑型具有至少一種磁性的、 優(yōu)選順磁的、超順磁的、亞鐵磁的和/或鐵磁的成分,優(yōu)選至少一種包含磁鐵礦的核和/或 殼。所述磁性成分可以具有可磁性取向的或可磁化的顆粒、優(yōu)選磁鐵礦(Fe 304)或磁赤鐵礦 (Fe203)。磁鐵礦和磁赤鐵礦在毒理學(xué)和藥理學(xué)方面是無害的并且主要作為無毒的、不可溶 的色素以食品或藥品形式使用。
[0050] 必要時其他可磁性取向的顆粒如鐵素體MnFe204或MgFe 204也可以適用。磁性體的 磁性成分可以在〇· 05至80mg、優(yōu)選2至70mg、優(yōu)選4至60mg、尤其是6至50mg的可磁性 取向的或可磁化的顆粒的范圍中??纱判匀∠虻念w粒的平均微粒尺寸可以例如處于lnm至 1_、優(yōu)選100nm至100 μ m的范圍中。
[0051] 所述口服劑型可以同樣優(yōu)選是膠囊、片劑、小棒、包衣片劑、熔體壓出物、或具有加 入的磁性薄膜的團體。
[0052] 借此,在按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)中,傳感器組件正交于劑型的主軸定向,該探測 器系統(tǒng)檢測在劑型經(jīng)過時測量值的顯著改變。
[0053] 至少來自兩個傳感器組件的測量信號所處的時間標(biāo)度和空間標(biāo)度通過口服劑型 經(jīng)過按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的速度并通過傳感器組件的距離或成對距離給出。盡管如上 所述多個磁通密度疊加并且實際通量密度非常小并且在時間上和空間上不均勻,但已意識 至IJ :所關(guān)注的通量密度能夠按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)被可靠地檢測。
[0054] 因此本發(fā)明的主題同樣是一種用于通過按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)檢測由在人體 組織中的磁性體產(chǎn)生的磁通密度的方法,所述方法的特征在于如下步驟:
[0055] (a)將置位和復(fù)位脈沖接入到每個各向異性的磁阻傳感器上至少一次,并且
[0056] (b)通過合適的信號處理并通過至少一個低通濾波器放大每個AMR傳感器的信 號,并且隨后
[0057] (c)確定每個傳感器組件的磁通密度的矢量絕對值的差,和/或確定來自各AMR傳 感器的測量信號的矢量之間的角度Φ。
[0058] 該方法具有如下優(yōu)點,S卩,在檢測測量值時減小動態(tài)的干擾影響。具體而言,如果 磁場在確定偏移值時因外部影響而失真,例如因移動經(jīng)過的車輛而失真,則本領(lǐng)域技術(shù)人 員獲得歪曲的偏移值。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過所使用的濾波器的瞬時和衰減特性而獲知另一 種歪曲危險。但通過按照本發(fā)明的方法發(fā)現(xiàn)這些效果減少。
[0059] 在步驟(a)中,置位和復(fù)位脈沖被交替施加,等同于所述置位和復(fù)位脈沖被周期 地施加。所述置位和復(fù)位脈沖應(yīng)該以這樣的電流脈沖強度輸出,即,在該電流脈沖強度下在 每種情況下都達到飽和磁化并且借此控制特性曲線的斜率。該電流脈沖強度按照構(gòu)造元件 以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式波動。
[0060] 在步驟(b)中,可以優(yōu)選使用高斯濾波器、貝塞爾濾波器來抑制信號中的過調(diào)或 波度。為了分離信號中的快慢變化,本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的帶通濾波器是一種優(yōu)選類型的 信號處理。例如在電氣化軌道運行中具有16. 7Hz的頻率或具有50Hz的電源頻率的周期性 電磁干擾可以通過在數(shù)據(jù)檢測時選擇掃描率和60ms或多倍的積分時間來抑制。所述積分 時間在周期性干擾頻率偏離時可對應(yīng)適配。
[0061] 為了濾除16至50Hz頻率范圍的電磁干擾輻射,優(yōu)選設(shè)有兩個裝置,在所述裝置中 積分常數(shù)為至少60毫秒。優(yōu)選地,由此掃描頻率與周期性出現(xiàn)的不同干擾源適配。
[0062] 磁通密度沿X方向、y方向和z方向的測度在步驟(c)中是來自AMR傳感器的惠 斯登電橋的失諧沿相應(yīng)方向下降的電壓。本領(lǐng)域技術(shù)人員假設(shè):在兩個傳感器組件的矢量 差Δ。中,
[0063] Λ 0 = S「S2
[0064] 均一的磁通密度的分量正好取消。在空間上幾乎不可變的干擾外場的影響借此得 以補償,并且基本上僅剩余在攜帶者中的磁性體的場。然而,所述兩個傳感器組件在此不允 許或僅允許較少地相對于彼此傾斜,即換言之具有角度〇°。然而,如果代替形成標(biāo)量 值λ :△ = hl-ls」,則空間和時間偏移的事件的磁通密度出人意外地即使在角度較大時 也被檢測到。
[0065] 這簡化了傳感器組件在按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的帶中的裝配并且此外節(jié)省了 傳感器組件的位置與攜帶者的不同比例的煩瑣適配。由此在值△作為時間的函數(shù)的圖表 中識別特征線形,所述線形例如配屬于磁性體的吞咽、磁性體經(jīng)過食管、由此經(jīng)過傳感器組 件以及所述磁性體基于在消化時的蠕動的運動。
[0066] 為了可以進行該配屬,對測量信號的濾波是不夠的。雖然現(xiàn)有技術(shù)已知通過評估 各傳感器的自相關(guān)和互相關(guān)函數(shù)以便消除外部干擾的可能性,所述傳感器以固定的距離彼 此定位。但如果具有延遲的信號通過兩個在其他方面相同的傳感器接收,則互相關(guān)函數(shù)的 最大值以在其他方面相同的形式相對于自相關(guān)函數(shù)的最大值偏移所述延遲。為了現(xiàn)在可以 識別傳感器信號的自相關(guān)和互相關(guān)之間的時間偏移,由口服劑型引起的信號分量不應(yīng)當(dāng)被 外磁場覆蓋。但為此將必須盡可能消除外部干擾。為此,例如利用的是在當(dāng)前信號和平均 值之間形成差。該平均值必須與當(dāng)前情況適配并且例如作為所謂的"浮動平均值(Moving Average) "獲得。然而這意味著,受檢者在攝取口服劑型期間不以大的幅值執(zhí)行快速旋轉(zhuǎn)運 動或迅速的平移運動。只有這樣按照現(xiàn)有技術(shù)的傳感器才確保足夠的信號分離。
[0067] 當(dāng)然也可以提高掃描率,從而在沒有過度調(diào)節(jié)時實現(xiàn)連續(xù)測量。這時提高的能量 需求的缺點可以至少部分地由此得以補償,其方式為,只在關(guān)注的復(fù)雜事件中設(shè)定高掃描 率、例如在吞咽和/或分解磁性體時。然而這種關(guān)注的復(fù)雜事件必須被系統(tǒng)識別到。按照 本發(fā)明的探測器系統(tǒng)具有一種有利的實施形式,其中,關(guān)注的復(fù)雜事件被識別,即借助記錄 準(zhǔn)確的攝取時刻來識別。該實施形式進一步在下面解釋。但在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的解決方案中 還存在如下問題,即,不與口服劑型關(guān)聯(lián)的具有大幅值的快速旋轉(zhuǎn)和/或平移運動在測量 信號中還可見。
[0068] 由測量信號矢量形成的角度Φ備選地按照公式I計算,
[0069] I Φ = arccos (S1 · S2/| Si | | S21)
[0070] 在該方法的步驟(c)中出人意外地繞過所述問題。我們發(fā)現(xiàn):攜帶者的快速運動 和/或干擾場的迅速的外部通量變化比磁性體在攜帶者組織中的運動對測量信號矢量彼 此的相對取向較不顯著地作用。這可以如下解釋,即,用于外部通量變化的源使兩個測量信 號矢量或在三個傳感器組件的情況下對三個測量信號矢量沿至少大致相同的方向轉(zhuǎn)向。盡 管所述通量變化的大小可以完全不同地改變,但在各測量信號矢量的兩對測量信號矢量之 間的角度必須隨時間大致保持相同。這等同于:更遠離的源的包圍磁場大致保持其均一性 或不均一性。因而I允許更遠離的源的磁通獨立于其時間特性而減弱。
[0071] 圖3示意性示出在實施按照本發(fā)明的方法時的情況。各指示標(biāo)記表示:
[0072] B干擾磁通的場力線
[0073] Si、S2 矢量 Si = (Sxl,Syl,Szl)且 S2 = (Sx2, Sy2, Sz2)
[0074] Φ按照公式I的由測量信號矢量形成的角度。
[0075] 在假設(shè)干擾磁通的源比磁性體或口服劑型在空間上更遠離的情況下,在矢量Si和 s2之間的角度大致在時間上恒定。在最好的情況中,即在均一的磁場中,該角度甚至恒定地 消失。但發(fā)現(xiàn):干擾磁場經(jīng)?;旧鲜蔷坏?。在確定角度Φ時的一個優(yōu)點是:個別或所 有AMR傳感器的錯誤定向或傳感器組件的相互傾斜不重要,如果該錯誤定向在時間上恒定 的話。這樣的錯誤以在Φ/t圖中的不顯著偏移而可被察覺,等同于關(guān)于時間t,Φ =常數(shù)。
[0076] 在按照本發(fā)明的方法中可以在步驟(b)中使用至少一個具有0. l_0.99mHz、 lmHz-0. 99Hz、lHz-9. 99Hz、10Hz-lkHz的截止頻率的低通濾波器或具有至少兩個不同的截 止頻率的低通濾波器的組合。在此優(yōu)選的是,將濾波與要探測的過程適配,以便在測量信號 中抑制例如來自電子儀器的噪聲和/或迅速可變的干擾場。
[0077] 在按照本發(fā)明的方法中,每個AMR傳感器的貢獻或在步驟(c)中獲得的測量信號 可以通過中值濾波器濾波。
[0078] 此外可以在按照本發(fā)明的方法中在實施步驟(c)期間通過數(shù)據(jù)記錄儀或另一種 合適的、本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的儀器記錄獲得的作為時間的函數(shù)的參量△和/或Φ,按照 本發(fā)明的探測器系統(tǒng)可以配備有所述儀器。所述記錄可以連續(xù)進行,例如在磁性體在攜帶 者的組織中被攝取、經(jīng)過和/或分解的期間。所述記錄也可以不連續(xù)地進行,以便例如節(jié)省 能量。
[0079] 已發(fā)現(xiàn):干擾場的許多日常的源在Λ/t或Φ/t圖中產(chǎn)生特征線形。這樣可以例 如在圖表中識別移動經(jīng)過的機動車、電切換過程、因無線電引起的電磁干擾以及隨機周期 性的干擾和/或電動機的電刷火花,并且可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的軟件補償其對于 線形的貢獻。
[0080] 當(dāng)磁性體已經(jīng)處于胃中并且在那里分解時,按照本發(fā)明的方法也能夠被有利地使 用。磁性體也可以在腸或結(jié)腸中分解。在這些情況中,在0. 1至ImHz的范圍中的數(shù)字濾波 是優(yōu)選的。如果需要檢測吞咽過程,則優(yōu)選具有l(wèi)mHz-0. 99Hz的截止頻率范圍的低通濾波 器。此外可以有利的是,將濾波器和/或截止頻率的選擇與磁性體、尤其是口服劑型的幾何 構(gòu)造適配。口服劑型、例如膠囊(圖10)分解的時間間隔處于0. 5-30分鐘的范圍中、優(yōu)選 0. 5-20分鐘的范圍中、進一步優(yōu)選在0. 5-5分鐘的范圍中。如果需要在人體中測量持續(xù)這 樣長的過程,則所述信號可以優(yōu)選被"指數(shù)平整"。為此的數(shù)學(xué)操作方式對本領(lǐng)域技術(shù)人員 是已知的。優(yōu)選的平整常數(shù)α在0. 10至0. 40的范圍中,特別優(yōu)選α約等于或等于〇. 25。
[0081] 按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的劑型的磁性體具有子單元,所述子單元可以是層、相 和/或磁疇。這樣的產(chǎn)生磁通的子單元具有惰性的結(jié)晶微粒,所述微粒可以是顆粒、上釉的 和/或被包封的微型和/或迷你型磁體。優(yōu)選地,所述微型和/或迷你型磁體具有圓柱體、 碗和/或球的形狀。
[0082] 所述微型或迷你型磁體優(yōu)選的尺寸為從0. 1至Ιμπ?、從1至ΙΟμπκ從10至 100 μ m、從100 μ m至1mm和/或從1mm至10mm。所述微型或迷你型磁體具有磁性的微粒、 優(yōu)選由磁鐵礦和/或不被人體組織分解代謝的磁性材料組成的微粒。此外,所述磁性的微 ??梢跃哂形⒔Y(jié)構(gòu)化的聚合復(fù)合物和/或半晶質(zhì)的、多形的、燒結(jié)的、粉末狀的聚合復(fù)合物 或其組合物。所述磁性的微粒也可以具有其他商業(yè)通用的成分,優(yōu)選被該成分包覆,例如被 葡萄聚糖顆粒或被用于分子包覆的其他成分(例如被環(huán)糊精)或被通過?;蛑屏7椒ǐ@ 得的成分包覆。通過使微型或迷你型磁體由以上成分封裝或包覆,固有地妨礙微型或迷你 型磁體的系統(tǒng)化吸收。優(yōu)選地,通過這些成分減慢微型或迷你型磁體通過胃酸的分解和/ 或延遲分解的開始。隨著分解的繼續(xù),利用按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)根據(jù)按照本發(fā)明的方 法檢測的磁通再次被削弱直到消失。圖5A-C示出磁性體(更確切地說是膠囊形式的磁性 體)的優(yōu)選實施形式,各膠囊分別配備有一個(圖5A)、兩個(圖5B)或三個(圖5C)迷你 型磁體(m)。
[0083] 磁性體優(yōu)選借助對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的用于制造口服劑型的蓋倫氏方法制 造,例如借助具有GMP (藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范)能力的制造方法制造,該制造方法優(yōu)選用 于借助所謂的高剪切混合器(high shear mixer)制造粒料;或者,磁性體在流化床制粒 機中借助棍壓機(roller compactor)、擠壓器、滾圓(Spheronisator)或熱烙(hotmelt) 過程制造。此外優(yōu)選地,借助本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的制粒、擠壓和滾圓、回轉(zhuǎn)造粒(rotary granulation)或粉末分層(powder layering)制造所謂的小球。此外可以由半晶質(zhì)的、壓 制的、包覆的、和/或制成片劑的材料來制造微片形式的磁性體,其方式為由粉末和多形態(tài) 物質(zhì)壓實成所述磁性體。口服劑型此外可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的小信封、所謂的小袋 的形式制造。
[0084] 也可設(shè)想更復(fù)雜的磁性體的形狀,在所述形狀中例如磁性的成分具有一個或多個 薄膜的形式。按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的磁性體可以以上述方法的任意組合獲得。此外其 可以是多粒子系統(tǒng)、多層系統(tǒng)、核-殼(core-shell)系統(tǒng)和/或Co-Block系統(tǒng)。
[0085] 口服劑型可以具有如下任意的形狀,即,該形狀具有至少一個磁性相,其中"磁性 相"是指在磁性體中在空間上隔離的引起磁通的團體。所述磁通根據(jù)按照本發(fā)明的方法檢 測。該口服劑型在被攝取到人體中之后在確定的持續(xù)時間中分解。如果例如包含兩個、三 個、四個或五個磁性相,則這些持續(xù)時間可以具有不同長度、優(yōu)選成對不同的長度。各持續(xù) 時間的不同長度可以例如通過將磁性材料包覆到聚合物薄膜中實現(xiàn)。
[0086] 如果所述口服劑型是膠囊,則例如所述膠囊的一半可以被磁性材料填充。此外,磁 性材料可以擠壓成片劑地置入膠囊中。磁性相可以優(yōu)選被外套包圍,所述外套抵抗胃酸并 且與口服劑型的外套一致或不同。也稱為"涂層"或"基體結(jié)構(gòu)"的這樣的緩慢分解的外套 的功能對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。隨著外套分解的開始,當(dāng)然磁性材料的分解也開始, 只要所述磁性材料與引起或已引起外套分解的介質(zhì)相接觸。隨著磁性材料的分解,電子自 旋的、引起磁通的集體的排序丟失,并且隨著集體的磁性排序的逐漸消失,磁通削弱直到不 可測或磁通消失。
[0087] 緩慢分解的外套或封裝部的材料可以選自形成薄膜的聚合物。所述聚合物例如可 以是:包括甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的共聚物;包括甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯和 甲基丙烯酸的共聚物;包括甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸的共聚物;和 包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸乙酯的共聚物。
[0088] 尤其適合的是類型 EUDRAGIT? Eioo、EUDRAGIT?E P0、 EUDRAGIT? L 1 ο 〇、 EUDRAGIT?: L ι ο ο - 5 5 , EUDRAGIT? s、 EUDRAGIT? F s、 EUDRAGIT? R s 或 EUDRAGIT? RL.EUDRAGIT? NE 或EUDRAGIT? NM 的共聚物。
[0089] 此外適合的是:聚乙烯吡咯烷酮(PVP);聚乙烯醇;聚乙烯醇-聚乙二醇接枝共 聚物(Kollicoat? );淀粉及其衍生物;聚醋酸乙烯鄰苯二甲酸酯(pvap、Coateric? );聚醋酸乙烯酯(PVAc、K〇llic〇at);乙烯-醋酸乙烯基吡咯烷酮共聚物(Kollidon? VA64);醋酸乙烯酯:巴豆酸共聚物;分子量超過1000(克/摩爾)的聚乙二醇;殼聚糖;(甲 基)丙烯酸共聚物(包括20-40重量%的甲基丙烯酸甲酯和60至80重量%的甲基丙烯 酸,作為EUDRAGIT? s已知);交聯(lián)和/或非交聯(lián)的聚丙烯酸;作為Smartseal? 已知的基于復(fù)合物的裂縫密封劑;海藻酸和/或果膠的鹽;纖維素,例如陰離子的羧甲 基纖維素及其鹽(CMC、Na-CMC、Ca-CMC、Blanose、Tylopur)、羧甲基乙基纖維素(CMEC、 Duodcell? )、羥乙基纖維素(HEC、Klucel)、羥丙基纖維素(HPC)、羥丙基甲基纖維素 (HPMC、Pharmacoat、Methocel、Sepifilm、Viscontran、Opadry)、輕甲基乙基纖維素(HEMC)、 乙基纖維素(ec、Ethocel?、Aquacoat?、Surelease(w〕)、甲基纖維素(mc、 Viscontran、Tylopur、Methocel)、纖維素酯、纖維素乙醇酸、鄰苯二甲酸乙酸纖維素(CAP、 Cellulosi acetas PhEur、cellulose acetate phtalate、NF、Aqiiateric?)、醋酸玻拍 酸纖維素(CAS)、醋酸偏苯三甲酸纖維素(CAT),羥丙基甲基纖維素鄰苯二甲酸酯(HPMCP、 HP50、HP55)、羥丙基甲基纖維素醋酸琥珀酸(HPMCAS-LF、-MF、-HF);或上述聚合物的混合 物。
[0090] 除了形成薄膜的聚合物以外,可以以已知方式使用或附加地包含其他的、并不形 成薄膜的聚合物的、制藥學(xué)常規(guī)的輔料作為配方助劑。在這里示例性地列舉:穩(wěn)定劑、顏料、 抗氧化劑、濕潤劑、色素、光亮劑等。它們特別是作為處理助劑起作用并且應(yīng)該確保可靠的 且可重復(fù)的制造方法以及良好的長期貯存穩(wěn)定性。其他的制藥學(xué)常規(guī)的輔料可以基于形成 薄膜的聚合物以0. 001至30、優(yōu)選0. 1至10重量%的量存在。同樣可以使用對于本領(lǐng)域技 術(shù)人員已知的用于片劑、膠囊或藥品形式的輔料。
[0091] 此外,口服劑型可以具有至少一個殼和至少一個核,所述殼和核是磁性相并且在 人體組織中按照順序從外向內(nèi)分解,從而一個或多個核盡可能長久地維持磁通。
[0092] 例如,所述劑型可以具有平坦片劑形式的核,其中該片劑的平坦側(cè)是磁性相,所述 磁性相與另一種物質(zhì)固定連接、例如化學(xué)或機械地固定或熔化,并且所述磁性相應(yīng)該輸送 給人體組織。該物質(zhì)例如可以是有效物質(zhì)、藥品、或通常生物學(xué)活性的物質(zhì)并且設(shè)置在磁性 殼的內(nèi)側(cè)上。該片劑的磁性相可以具有不同厚度或以不同方式被另一種材料完全或部分地 包覆,從而所述磁性相在不同長度的持續(xù)時間內(nèi)分解。該持續(xù)時間可以這樣選擇,使得當(dāng) 劑型在人體組織中輸送時磁性相分解,并且因此每個磁性相在人體組織中在另一個位置分 解。例如,持續(xù)時間可以選擇為這樣短,使得一個磁性相在經(jīng)過食管期間已經(jīng)分解。
[0093] 在一種進一步優(yōu)選的構(gòu)成形式中,所述口服劑型可以具有至少三個組成部分,其 中至少一個組成部分、優(yōu)選每個組成部分包圍磁性相。
[0094] 此外口服劑型可以具有至少三個相,其中至少一個相可以具有生物學(xué)活性的物 質(zhì),并且其余的相不包含生物學(xué)活性的物質(zhì),但包含一個或分別包含一個磁性相。這樣的劑 型能夠被更簡單地制造。
[0095] 口服劑型可以同樣優(yōu)選在其外表面處或其外表面上具有磁性相。在攝取這樣的劑 型時,首先磁性相分解。在此之后,劑型的其余組成部分才與人體組織接觸。該實施形式不 僅僅具有如下優(yōu)點,即,按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)記錄準(zhǔn)確的攝取時刻。準(zhǔn)確的攝取時刻例 如可以通過在測量信號矢量差的時間導(dǎo)數(shù)中的峰點來識別,和/或以邊參/裏的幅 度突然上升超過之前確定的值來識別。這樣的時刻在本發(fā)明的范圍中等同于探測到磁場改 變并且因此識別到經(jīng)過食管。
[0096] 如果按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)配備用于記錄作為時間的函數(shù)的參數(shù)△和/或Φ 的儀器,則稱為"食管經(jīng)過識別"的食管識別為邏輯正。該邏輯狀態(tài)和后續(xù)的邏輯狀態(tài)在圖 6中示意性示出。
[0097] 另一方面,當(dāng)攝取時刻已知時,作為該劑型的另一個優(yōu)點發(fā)現(xiàn):在不同時刻存在的 但在步驟(b)和/或(c)中不能完全減弱或計算出的、不同的外部磁通或通量變化被識別 為干擾通量,其方式為,劑型的磁通在攝取時刻之后在Λ/t或Φ/t圖中分別產(chǎn)生的線形用 作該圖表的相應(yīng)特征。這可以如下實現(xiàn),即,直接在第一次攝取劑型之后,在〇至l〇s、優(yōu)選 〇至5s的時間間隔內(nèi)對所述線形制表和/或通過合適的數(shù)學(xué)功能來近似。直接在各已知時 刻的每另一次攝取之后,在那時所檢測的線形可以與被制表的或被近似的線形比較。這樣 的比較在本發(fā)明的范圍中稱為"數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)比較"。如果所檢測的線形以其制表和/或 近似形式與在第一次攝取劑型時的線形一致,則該稱為"模式已知"的狀況為邏輯正。如果 所述邏輯值、即食管經(jīng)過識別和模式已知為正,則可以進行根據(jù)按照本發(fā)明的方法的檢測, 這是因為現(xiàn)在其為借助改變的磁場測量的"模式已識別"。然而之后,引起劑型經(jīng)過和其在 組織中的分解的進一步通量變化盡管存在不同環(huán)境但仍在不同攝取時刻被檢測到。這產(chǎn)生 按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)基本上獨立于外部磁通位置或強度的移動性的另一個優(yōu)點,這是 因為按照本發(fā)明的方法現(xiàn)在甚至區(qū)分不同的、未知的外部干擾影響。如果兩個邏輯狀態(tài)中 的至少一個為負(fù),則可以避免檢測、斷開按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)和/或生成另一種與所 述系統(tǒng)的使用適配的報告。
[0098] 因此,本發(fā)明的主題同樣是按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)用于檢測吞咽的口服劑型和 確定磁性成分、優(yōu)選鐵磁成分在消化道中分解的一個或多個時刻的用途。優(yōu)點在于,在該成 分分解時刻,或以一定時間間隔在該成分分解時刻之前,磁性體(通常為口服劑型)同樣分 解或必須分解,并且因此包含在其中的物質(zhì)必須被釋放。因此,該分解的探測可以是例如有 效物質(zhì)到達人體組織的特定部分時的時間標(biāo)記。
[0099] 優(yōu)選地,在按照本發(fā)明的使用時,可以確定磁性成分、優(yōu)選鐵磁成分在胃、大腸、小 腸和/或結(jié)腸中的分解。按照本發(fā)明的用途的一種選項如下。
[0100] 如果所述磁性體具有至少兩個磁性相,則所述磁性相的分解時刻這樣選擇,使得 這些磁性相在人體組織的不同位置分解,并且此外各一種物質(zhì)與每個所述磁性相固定連 接,所述物質(zhì)被人體組織接收并且例如可以是有效物質(zhì)、藥品或常規(guī)的生物學(xué)活性的物質(zhì), 并且此外隨著對相應(yīng)分解的檢測實施對一種或多種被組織接收的物質(zhì)的血液水平的測量, 然后例如在臨床研究中一種或多種所述物質(zhì)的輸出可以在活體內(nèi)與新陳代謝行為相互作 用。因而按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)也可以在治療和/或診斷術(shù)中使用。由身體吸收的物質(zhì) 也可以是食品和興奮劑,并且因此按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)可以在所有營養(yǎng)領(lǐng)域中使用。 [0101] 在按照本發(fā)明的用途中,根據(jù)按照本發(fā)明的方法獲得的測量信號可以存儲在數(shù)據(jù) 存儲儀器中,并且所存儲的數(shù)據(jù)優(yōu)選在接收到請求信號時傳輸?shù)浇邮諆x器上。
[0102] 所述探測器系統(tǒng)可以優(yōu)選通過商業(yè)通用的智能手機、手機、PDA來傳輸信號,其中 通過在小型計算機上裝載的另一種算法可以進行對該信號的處理。這樣的處理的示例可以 是數(shù)據(jù)簡化、加密和/或利用攜帶者的個人數(shù)據(jù)的計算。由按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)獲得 的信號可以在線纜連接的路徑上(例如暫時借助插接連接)和/或以無線傳輸?shù)姆绞剑ɡ?如通過傳感器節(jié)點、計算機或借助藍牙?技術(shù))傳輸?shù)揭苿与娫捝?。如果利用該技術(shù),則可 以節(jié)省用于將軟件移置到數(shù)字信號處理器(DSP)上的費用并且也可縮短處理時間。
[0103] 數(shù)據(jù)存儲儀器可以是包括發(fā)射機的數(shù)據(jù)記錄儀,所述發(fā)射機例如可以以藍牙?技 術(shù)實施。同樣可設(shè)想,為按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)裝備包括發(fā)射機、亦或"無線射頻識別裝 置"(RFID)的數(shù)據(jù)記錄儀。借助這樣的開關(guān)電路優(yōu)選可以發(fā)射和接收結(jié)構(gòu)簡單的信息,例 如可以發(fā)射可能與特定事件(例如緊急情況)關(guān)聯(lián)的信息。例如在誤用、錯誤攝取、過于頻 繁或過于稀少的計量、口服劑型的計量不足或計量過度、能量緊急狀況或探測器系統(tǒng)失效 的情況下,這些信息可以優(yōu)選由測量信號導(dǎo)出。也可以組合已經(jīng)在用藥中使用的系統(tǒng),例如 植入的止痛劑泵或外部的注樣器,所述系統(tǒng)控制受監(jiān)控的藥品注射并且其中在特定情況下 應(yīng)該避免與其他藥品組合。
[0104] 接收儀器可以是任何對于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的、由公共或非公共服務(wù)器、計算 機和/或網(wǎng)絡(luò)支持的接收儀器。所接收的數(shù)據(jù)可以通過包括移動無線電儀器、計算機、工作 站、小型計算機或任何其他優(yōu)選出于醫(yī)療護理目的而處理和/或存儲這些數(shù)據(jù)的計算機或 服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)處理。此外可以有利的是,將按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)在公共或非公共數(shù)據(jù) 管理網(wǎng)絡(luò)中使用,同樣優(yōu)選在數(shù)據(jù)管理中或在治療和/或診斷術(shù)的范圍中的數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò) 中使用。
[0105] 所述數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)可以被專家調(diào)用或使用。如果例如發(fā)出緊急情況的信號,則可 以通過自動化系統(tǒng)、例如通過"計算機化醫(yī)囑錄入系統(tǒng)"(CP0E)請求專家、例如急救醫(yī)生。 所述專家與由數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)收集的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),以便確定事件(例如緊急情況)的位置和時 刻以及以便采取合適的措施。
[0106] 如果按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)在治療和/或診斷術(shù)中按照本發(fā)明地使用,則數(shù)據(jù) 管理網(wǎng)絡(luò)可以有利地裝備有藥學(xué)計算機或制藥學(xué)數(shù)據(jù)庫,同樣有利地裝備有用于醫(yī)療的專 家系統(tǒng)。
[0107] 由按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)獲得的且可選地發(fā)射的信號可以被處理地、編碼地和 /或打包地傳輸?shù)綌?shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)中。傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)可以以商業(yè)方式借助電話 查詢。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以間接或直接、實時和/或以存儲的方式記錄磁性體的隨時間變化 的分解,確認(rèn)所述數(shù)據(jù),或以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式觸發(fā)其他的輸入請求。
[0108] 用于治療和臨床開發(fā)的數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)是已知的并且通過使用專家系統(tǒng)(例如神 經(jīng)學(xué)習(xí)算法)產(chǎn)生比單數(shù)據(jù)總和更高的數(shù)據(jù)質(zhì)量和類別。大統(tǒng)計學(xué)總量的較高數(shù)據(jù)質(zhì)量可 以例如基于數(shù)據(jù)簡化或最大熵算法來獲得。
[0109] 在使用按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)時和/或在將按照本發(fā)明的方法使用在網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)中時,可以尤其是保護關(guān)鍵病人或需要護理的人以防誤用、錯誤應(yīng)用或其他與施加磁性 體關(guān)聯(lián)的危險。
[0110] 按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)可以在治療、研究、診斷的范圍中以及在研究新的治療 和診斷術(shù)時并且在鏈接醫(yī)學(xué)技術(shù)系統(tǒng)的范圍中使用。
[0111] 同樣按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)可以在實施和控制胃腸有效物質(zhì)計量時、尤其是在 固體或固液混合的制劑中使用。
[0112] 此外可以有利的是,將所述探測器系統(tǒng)用于高流量測試。借助這樣的測試可以測 試磁性的層、相和/或磁疇的完整度,以及可以確定其在人體組織中溶解時的時間特性。
【具體實施方式】
[0113] 接著將借助示例解釋本發(fā)明。
[0114] 示例
[0115] 對比示例
[0116] 提供包括三個AMR傳感器的傳感器組件。圖7示出該組件的照片。在左側(cè)可看到 AMR傳感器電路,其弱磁化軸線平行于電路板平面或與其垂直。該組件的電路圖在圖8中示 出。所使用的AMR傳感器除了具有實際的傳感器電橋電路以外還具有針對每一軸線的兩個 內(nèi)部線圈。
[0117] 所示出的電路在沒有偏移帶的情況下并且以純模擬的方式在超過7V的電源電壓 下工作。數(shù)字和信號處理在外部通過帶有連接的NIUSB-6211型的USB多輸入輸出組件的 筆記本電腦并借助LabVIEW軟件進行。工作點和偏移調(diào)節(jié)必須手動通過分壓器進行。只通 過省略偏移帶可允許低電流消耗。
[0118] 該方案對于攜帶人必須持續(xù)若干天的移動進行使用是不可用的或至少煩瑣的,這 是因為必須總是再次手動進行工作點和偏移調(diào)節(jié)。
[0119] 示例 1
[0120] (a)包括磁性體的膠囊
[0121] 首先,制造所述磁性體。材料:
[0122] -硬明膠膠囊,尺寸為"0"
[0123] -D-果糖
[0124] -磁鐵礦
[0125] - EUDRAGIT? FS 30 D
[0126] -HCL 0. 1 N
[0127] 迷你型磁體(圖5A-C、m)實施為包含磁鐵礦的片劑,其在本發(fā)明的范圍中稱為 "磁鐵礦片劑"。其如下獲得,即,首先將磁鐵礦、玉米淀粉、硬脂酸鎂和科利當(dāng)以本領(lǐng)域技術(shù) 人員已知的方式相互混合。隨后,所述混合物以同樣根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方式被壓制成片劑。這 些片劑設(shè)有基底涂層,并且隨后配備另一種功能涂層,該功能涂層延遲磁鐵礦片劑在一定 時間段內(nèi)與胃酸接觸時的分解。
[0128] 所述功能涂層由包括十二烷基硫酸鈉、硬脂酸、滑石和癸二酸二丁酯和成分由本 領(lǐng)域技術(shù)人員已知的EUDRAGIT? E P0的混合物制成。借助商業(yè)通用的轉(zhuǎn)筒涂料器, 彌散體在數(shù)分鐘直到數(shù)小時的持續(xù)時間內(nèi)涂敷到事先設(shè)有羥丙基甲基纖維素(HPMC)作為 基底涂層的磁鐵礦片劑上。該持續(xù)時間越長,則所述涂層越厚。該涂敷的涂層的量以單位 mg給出。
[0129] 所獲得的涂層厚度對于如下持續(xù)時間是關(guān)鍵的,S卩,在所述持續(xù)時間內(nèi)所涂敷的 磁鐵礦片劑抵抗其因胃酸引起的分解。因此借助所述功能涂層的不同厚度,可以不同地構(gòu) 造磁鐵礦片劑的分解的延遲并且因此不同地構(gòu)造磁通的消失。
[0130] 半個硬明膠膠囊被一調(diào)藥刀尖端的果糖填充。利用細(xì)小的移液管將5μ1的 EUDRAG丨T?FS 30 D作為滴劑在片劑中心涂敷到磁鐵礦片劑上。借助鑷子將第二磁 鐵礦片劑一致地放置到片劑的具有EUDRAGIT?滴劑的一側(cè)上并且使其干燥大約1〇 分鐘,其中兩個片劑粘接。
[0131] 粘接的片劑借助鑷子放置到半個硬明膠膠囊中的果糖粉末上。該半部被果糖填充 并且所述粉末在偶爾的敲擊下被壓實。小心地將一調(diào)藥刀尖端的果糖注入第二膠囊半部 中。隨后兩個膠囊半部插入彼此,從而使盡可能少的果糖溢出。
[0132] 由此獲得的膠囊的內(nèi)部構(gòu)造被記錄并且被置入磁化裝置中。圖9示出該裝置的照 片。設(shè)有磁鐵礦片劑的硬明膠膠囊定位在支架(HKap)上,從而硬明膠膠囊的縱軸線平行于 軌道(Sch)。隨后,裝備有永磁體(PM)的且其磁場平行于(北-南、南-北)軌道取向的兩 個可移動滑塊(BS)被推到具有膠囊的支架上。由此所述磁鐵礦片劑處于所形成的磁場中 并且獲得與此平行取向的磁化。已發(fā)現(xiàn):在最大5分鐘的停留時間之后達到磁化的飽和,該 飽和在磁性材料和口服劑型的業(yè)內(nèi)通常的存儲中持久保持。這樣獲得按照圖5B的磁性體。
[0133] 如果希望磁鐵礦片劑的磁場的反平行的取向,則每個磁鐵礦片劑也可以單獨地在 剛才所述的裝置中磁化。隨后,所述磁鐵礦片劑可以以其磁極相反地粘接并且借助鑷子置 于半個硬明膠膠囊中的果糖粉末上,并且隨后組成所述磁性體。然而在磁鐵礦片劑的該取 向中擔(dān)心去磁現(xiàn)象。
[0134] (b)仿真模型
[0135] 此外,制備在圖10中示意性示出的仿真模型。模擬人的胃的雙頸燒瓶(Zh)被300 毫升0. 1N的鹽酸填充,所述鹽酸的溫度調(diào)溫在37°C。
[0136] 通入雙頸燒瓶的進入部仿真食管(Sp)。通過該進入部和排出部(Ab)引導(dǎo)空氣流, 該空氣流將液體以及磁性體(MK)保持在平緩的運動中,在該示例的范圍中所述液體和磁 性體被允許通過食管(Sp)滑動到燒瓶(Zh)中。該運動是人的運動和胃蠕動的仿真。
[0137] 空氣流的調(diào)溫、填充和輸送在圖10中未示出。對于按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng),該 圖僅示出兩個傳感器組件(Aol)和(A 〇2)。兩個傳感器組件被三通道地實施,并且圖10示 出所述兩個組件連同每個弱磁化的軸線或x2、y 2、z2。通過代替帶或攜帶在人身上 的器件的功能的三腳架(St),雙頸燒瓶和傳感器組件彼此保持在適當(dāng)位置,并且實現(xiàn)兩個 傳感器組件之間的l〇cm的限定距離和大約0°的限定角度。這仿真按照本發(fā)明的探測器系 統(tǒng)在人身上的攜帶。
[0138] 按照本發(fā)明的傳感器組件的矢量Si和S2的絕對值被確定并且從彼此減去。然而 在可以進行此之前,必須首先調(diào)整和校準(zhǔn)每個傳感器組件。
[0139] (c) AMR傳感器及其調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)
[0140] 圖11示出用于AMR傳感器的方框圖。通過驅(qū)動器,周期性交替地將置位和復(fù)位脈 沖接入到AMR傳感器的置位復(fù)位帶上,由此周期性顛倒傳感器的特性曲線。通過該措施,相 對于參考電壓出現(xiàn)的且獨立于磁通的偏移電壓在后續(xù)放大器中被自動調(diào)整。
[0141] 通過極性變換放大器和低通,由置位和復(fù)位脈沖調(diào)制的實際信號被恢復(fù)。該信號 隨后被數(shù)字化并且為了進一步處理而輸送給DSP。"DSP"是數(shù)字信號處理器的簡稱。不同 于用于PC的處理器,數(shù)字信號處理器對于數(shù)字信號處理在實時條件下優(yōu)化。所述數(shù)字信號 處理器對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的并且例如用于語言和圖像處理并且在測量技術(shù)中使 用。所述數(shù)字信號處理器例如在其芯片上具有多個可并行使用的計算單元、存儲器、不同的 計數(shù)器、用于通訊的外圍、通用接口、AD和DA轉(zhuǎn)換器以及另一種指令結(jié)構(gòu)。因此在該示例 中使用完全在開關(guān)電路中集成的計算機、即模擬裝置(Analog Devices)的ADSP-BF504F, 其為來自 Blackfin 家方矣的方案,http://www. analog, com/en/processors-dsp/blackfin/ adspbf504f/processors/product. html〇
[0142] 借助偏移帶可以部分地補償所測量的磁場。為此在通過提高或降低輸出值超過或 低于用于DA轉(zhuǎn)換器的閾值時,適配通過偏移帶的電流。利用8比特DA轉(zhuǎn)換器,可以由此將 測量范圍分成256個區(qū)段。由此,傳感器可以在最大靈敏度和線性范圍中同時在橫向靈敏 度被強烈最小化的情況中運行。此外分辨率得以改善,這是因為AD轉(zhuǎn)換器的調(diào)制范圍限制 于一個區(qū)段的大小加上在各區(qū)段之間所需的重疊區(qū)間。
[0143] 由于因集成的線圈的小的匝數(shù)而需要相對高的電流以便通過偏移帶補償磁場,因 此在該運行方式中以預(yù)定的儲能器容量可達到的運行時間不得不降低。然而如下提供補 救,g卩,減少每個AMR傳感器的主動測量時間并且將偏移帶總是在測量之間通過DA轉(zhuǎn)換器 移動到中間范圍中。
[0144] 圖12A示出按照本發(fā)明的探測器系統(tǒng)的兩個相同構(gòu)造的按照本發(fā)明的傳感器組 件之一的上側(cè),并且圖12B示出其下側(cè)。
[0145] 通常,AMR傳感器及其構(gòu)造元件的參數(shù)有偏差。由此,即使在完全相同構(gòu)造的電子 裝置中也產(chǎn)生測量結(jié)果的偏差,該偏差不與磁場的不同方向或強度相關(guān)聯(lián)。即使在傳感器 組件在均一磁場中發(fā)生簡單的位置變化時,這樣的偏差也導(dǎo)致所計算的、從各個AMR傳感 器獲得的分量的磁通密度矢量的絕對值錯誤變化。為了在探測弱的測量信號期間也允許探 測器裝置在磁場中運動而不會導(dǎo)致系統(tǒng)測量誤差,每個AMR傳感器的精確的調(diào)節(jié)和校準(zhǔn)是 必需的。在理想情況中,這樣的調(diào)節(jié)必須在零場的空間、即所謂的空室中進行。
[0146] 為了近似產(chǎn)生該空室,為AMR傳感器提供包括三個亥姆霍茲線圈對的裝置,所述 亥姆霍茲線圈對的線圈電流被手動調(diào)節(jié)。該裝置被置于圓柱形的殼體中,該殼體具有包括 5層0.1mm厚的鑰金屬薄膜的磁性屏蔽部。該圓柱形殼體是600mm長的KG管DN 300。圖 13示出該裝置,其包括三個亥姆霍茲線圈對(HhSp)和貼靠在圓柱形殼體上的磁性屏蔽部 (MgnAb)的圓柱形部分。磁通密度以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式利用Honeywell磁力計HMR 2300測量。
[0147] 實現(xiàn)至少7. 27的屏蔽因數(shù)。在圓柱形殼體端側(cè)上的因結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的間隙對可達到 的屏蔽因數(shù)的作用通過在殼體及其蓋屏蔽部之間的40_寬的在圖13中未示出的重疊部而 減少。半自動化地實施對于調(diào)節(jié)所需的測量對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是已知的。該實施借助操 控電子裝置實現(xiàn),所述操控電子裝置不僅允許手動的零點補償,而且允許通過DA轉(zhuǎn)換器控 制線圈電流和通過AD轉(zhuǎn)換器測量電流。
[0148] 在線圈裝置的中心產(chǎn)生均一的磁場,其中誤差小于0.25%的范圍取決于線圈尺 寸,并且更確切地說是沿軸向在±2. 6cm的z范圍中,并且在±3cm的X范圍中。對于沿每 個軸向至少± 1. 5cm的范圍實現(xiàn)低于0. 03%的偏差。
[0149] 線圈對的距離是不同的,這是因為對于在每對亥姆霍茲線圈內(nèi)部的均一場分布, 線圈距離必須與線圈的半徑相同。由于在線圈裝置中線圈必須彼此嵌套,因此必須選擇不 同的線圈直徑。線圈的距離為135mm、126mm或115mm。所述對的線圈體沿y方向(圖13中 的三腳架)具有槽(Nt),承載電路板連同在其上固定的傳感器組件或AMR傳感器可推入該 槽中。借此給出在調(diào)節(jié)期間承載電路板的可靠定位。
[0150] 為了測量而構(gòu)建軟件,該軟件考慮,不同的調(diào)節(jié)適用于不同的測量對象、即具有 Projektelektronik Berlin公司的流柵探針的磁力計、具有Honeywell公司的AMR傳感器 的磁力計以及具有和不具有特性曲線的分段的傳感器變型。所述軟件能夠?qū)崿F(xiàn):不僅對于 可自由選擇的方向X、y或z (三腳架、圖13)使電流斜坡穿過,而且在線圈裝置中心定位的 AMR傳感器的由該外加電流獲得的測量值被記錄。所述傳感器的弱磁化軸線分別平行于方 向x、y或z定位。對于所述電流斜坡,可預(yù)定上極限和下極限以及步幅。另外,可以確定在 特定事件之后的等候時間。這些事件是到達斜坡的起點、到AMR傳感器上的翻轉(zhuǎn)(Flip)脈 沖、傳感器的區(qū)段變化、線圈電流的改變。線圈的對于調(diào)節(jié)同樣需要的特性曲線分別作為線 圈電流的函數(shù)在之前確定,其中使用Projektelektronik Berlin公司的GeoX型的流柵探 針,并且同樣使用Honeywell公司的HMR 2300型的磁力計。
[0151] 由此在測量的AMR傳感器信號和與線圈電流關(guān)聯(lián)的磁感應(yīng)之間獲得的功能關(guān)系 以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方式對于整個調(diào)制范圍或?qū)τ谒?56個區(qū)段制表。由這樣獲得 的數(shù)據(jù)計算敏感度和橫向靈敏度并且傳輸?shù)脚渲梦募小?br>
[0152] 傳感器組件的調(diào)整在所有后續(xù)示例之前進行。兩個傳感器組件的測量信號的記錄 借助圖形編程系統(tǒng)"LabVIEW"(National Instruments公司)在商業(yè)通用的計算機上進行。 所測量的數(shù)據(jù)被自動復(fù)制到Excel表中,從所述表中以圖形方式顯示所述數(shù)據(jù)。
[0153] 示例 2
[0154] 兩個磁鐵礦片劑如在示例1(a)中那樣制造,然而與此不同的是,片劑之一具有涂 層。所完成的膠囊在圖14A中示意性示出。磁鐵礦片劑之一(m0)不包含涂層,從而在與仿 真模型的鹽酸接觸時不出現(xiàn)溶解的延遲。另一磁鐵礦片劑(me)包含2mg的涂層。利用所 述兩個磁鐵礦片劑,如在示例1(a)中那樣進行該過程,并且隨后按照該示例組成硬明膠膠 囊。
[0155] 在使用磁化裝置之后將膠囊置入仿真模型中。
[0156] 仿真模型(圖10)如在示例1 (b)中那樣實施,并且所述傳感器組件隔開10cm的 距離地并且成角度0°地裝入。AMR傳感器的調(diào)節(jié)如在示例1(c)中地實施。
[0157] 測量信號通過如下方式被評估,S卩,以高分辨率使用過零附近的小特性曲線范圍。 如果超過或低于預(yù)定范圍,即等同于即將過度調(diào)節(jié)AD轉(zhuǎn)換器,則通過使電流通過偏移帶而 對該范圍適配。該適配借助8比特數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器以256級進行。在校準(zhǔn)時,對于所有 傳感器通道,分別對于特性曲線的所有256個區(qū)段確定直線近似并且存儲對應(yīng)的上升和過 零。
[0158] 相應(yīng)的傳感器組件沿x、y、z方向的測量信號是矢量Si或S2分別作為時間的函數(shù) 的分量。圖14B示出作為以分鐘為單位的時間t的函數(shù)的矢量的絕對值的以μ T為單位的 差Δ。
[0159] 在時刻t = 0分鐘,將膠囊保持到仿真模型的食管(Sp)上數(shù)秒,以此仿真口服。膠 囊滑動通過食管到仿真模型的燒瓶(Zh)中。大約在時刻t = 1分鐘到達燒瓶中的鹽酸接 納器,第一磁鐵礦片劑在大約3分鐘的持續(xù)時間內(nèi)完全分解,這可從Λ達到局部最小值被 識別。差△的特性在間隔(1)中通過不具有涂層的第一磁鐵礦片劑的磁通的與其分解伴 隨的、相對于還完全完好的第二片劑的逐漸衰減來確定。因此從該最小值至大約t = 4分 鐘的時刻,按照本發(fā)明的系統(tǒng)只還探測到第二磁鐵礦片劑的磁通,該第二磁鐵礦片劑被2mg 的涂層涂敷,并且所述第二磁鐵礦片劑在另一個18分鐘期間分解,其可由從時間間隔(2) 結(jié)束開始Λ接近大致在時間上恒定的變化過程來識別。
[0160] 示例 3
[0161] 該示例如示例2那樣實施,然而與此不同的是,利用設(shè)有其他涂層的磁鐵礦片劑。 一個磁鐵礦片劑包含2mg的涂層,另一個磁鐵礦片劑包含4mg的涂層。差Λ作為時間的函 數(shù)的特性在圖15中示出。
[0162] 口服、仿真模型的裝料和設(shè)有2mg涂層的磁鐵礦片劑的分解產(chǎn)生在間隔(1)中的 時間變化過程。觀察到第一磁鐵礦片劑的分解直到大約t = 5分鐘時間。從間隔(1)結(jié)束 開始,設(shè)有4mg涂層的第二磁鐵礦片劑開始分解,該分解大約在時刻t = 37分鐘在間隔(2) 結(jié)束時完成。
[0163] 示例 4
[0164] 該示例如示例2那樣實施,然而與此不同的是,利用三個設(shè)有不同涂層的磁鐵礦 片劑。這些磁鐵礦片劑在膠囊中的布置如在圖5C中示出。一個磁鐵礦片劑不包含涂層,第 二磁鐵礦片劑包括2mg的涂層,第三磁鐵礦片劑包含6mg的涂層。差Λ作為時間的函數(shù)的 特性在圖16中示出。
[0165] 口服和仿真模型的裝料在時刻t = 2分鐘完成。觀察到不具有涂層的磁鐵礦片劑 在間隔(1)期間的分解直到時刻t = 5分鐘。因此兩個剩余的磁鐵礦片劑的磁通占主導(dǎo), 其中設(shè)有2mg涂層的磁鐵礦片劑在接著的大約21分鐘期間分解直到間隔(2)結(jié)束。具有 6mg涂層的第三磁鐵礦片劑在另一個16分鐘期間在間隔(3)的過程中分解。
[0166] 示例 5
[0167] 該示例如示例2那樣實施,然而沒有任何磁鐵礦片劑。差△作為時間的函數(shù)在25 分鐘期間顯示在磁通接近零附近的小的波動。據(jù)推測:該小的值基于包圍的干擾磁場的散 布的余量或軌跡而被測量到。在圖17中示出的結(jié)果證明不存在磁性體。
[0168] 示例 6
[0169] 該示例如示例2那樣實施,然而傳感器組件以45°的角度相對于彼此傾斜,作為 磁性體的硬明膠膠囊僅具有一個磁鐵礦片劑,并且仿真模型的燒瓶(Zh)沒有鹽酸接納器, 從而分解是不可能的。圖18示出作為以秒為單位的時間的函數(shù)的以角度為單位繪制的角 度 φ、Φ = arccos (S1 · S2/ | Si | | S21)。
[0170] 在時刻t = 0s,將膠囊保持到仿真模型的食管(Sp)中數(shù)秒,以此仿真口服。大約 在時間t = 5s,膠囊滑動經(jīng)過傳感器組件,從而角度Φ短時地改變成大約60°。在大約t =60s至t = 90s、170s至210s和從大約260s開始的時刻之間,引入燒瓶(Zh)中的空氣 流這樣提高,即,硬明膠膠囊的運動從偶爾的滾動和翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)轱@著較強烈的旋轉(zhuǎn)和擺動 運動。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于檢測人體組織中的磁性體的探測器系統(tǒng),該探測器系統(tǒng)具有至少兩個傳感 器組件,其中,每個傳感器組件具有一個、兩個或三個各向異性的磁阻傳感器,所述磁阻傳 感器的弱磁化的軸線沿成對不同的方向指向,并且每個傳感器組件與一個或多個其余的傳 感器組件具有〇. 5至50cm的距離,并且至少兩個傳感器組件以0至45°的角度相對于彼此 傾斜。
2. 按照權(quán)利要求1所述的探測器系統(tǒng),其中,至少一個、優(yōu)選每個各向異性的磁阻傳感 器具有共同連接成惠斯登電橋或惠斯登電橋等效電路的四個巴柏桿元件以及具有一個置 位復(fù)位帶和一個偏移帶。
3. 按照上述權(quán)利要求之一所述的探測器系統(tǒng),其中,所述磁性體是膠囊或具有功能的 膠囊,其中所述功能從診斷形式和/或藥品形式中選擇,并且所述膠囊由人吞咽,并且所述 膠囊具有至少一種鐵磁成分、優(yōu)選至少一種包含磁鐵礦的核和/或殼。
4. 一種用于通過按照權(quán)利要求1至3之一所述的探測器系統(tǒng)檢測由在人體組織中的磁 性體產(chǎn)生的磁通密度的方法,其特征在于如下步驟: (a) 將置位和復(fù)位脈沖接入到每個各向異性的磁阻傳感器上至少一次, (b) 通過合適的信號處理并通過至少一個低通濾波器放大每個各向異性的磁阻傳感器 的信號, (c) 確定每個傳感器組件的磁通密度的矢量絕對值的差,和/或確定來自各向異性的 磁阻傳感器的測量信號的矢量之間的角度Φ。
5. 按照權(quán)利要求4所述的方法,其中,每個AMR傳感器的貢獻或在步驟(c)中獲得的測 量信號通過中值濾波器濾波。
6. 按照權(quán)利要求4所述的方法,其中,在步驟(b)中使用至少一個具有0.1-0. 99mHz、 lmHz-0. 99Hz、lHz-9. 99Hz、10Hz-lkHz的截止頻率的低通濾波器或具有至少兩個不同截止 頻率的低通濾波器的組合。
7. -種按照權(quán)利要求1至3之一所述的探測器系統(tǒng)用于檢測口服劑型和確定磁性成分 在消化道中的一個或多個分解時刻的應(yīng)用。
8. 按照權(quán)利要求7所述的應(yīng)用,其中,根據(jù)按照權(quán)利要求4至6之一所述的方法獲得的 測量信號被存儲在數(shù)據(jù)存儲儀器中,并且所存儲的數(shù)據(jù)優(yōu)選在接收到請求信號時傳輸?shù)浇?收儀器上。
9. 按照權(quán)利要求7或8所述的應(yīng)用在數(shù)據(jù)管理網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。
10. 按照權(quán)利要求7至9之一所述的應(yīng)用在治療、診斷術(shù)和/或營養(yǎng)學(xué)中的應(yīng)用。
【文檔編號】A61K9/00GK104125824SQ201280070051
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】B·哈特維希, P·尼伯特, S·云京格, H-J·施蒂勒, N·溫德哈伯, G·蓋佩爾 申請人:贏創(chuàng)羅姆有限公司