JP2000210286A - 排尿警告装置 - Google Patents
排尿警告装置Info
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- JP2000210286A JP2000210286A JP11015876A JP1587699A JP2000210286A JP 2000210286 A JP2000210286 A JP 2000210286A JP 11015876 A JP11015876 A JP 11015876A JP 1587699 A JP1587699 A JP 1587699A JP 2000210286 A JP2000210286 A JP 2000210286A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被検者の体位の状態に左右されずに排尿レベル
か否かの判断が可能な排尿警告装置を提供する。 【解決手段】患者の尿量検出のため超音波が照射・受信
される振動子を備えた超音波プローブと、当該超音波プ
ローブの駆動電源と、膀胱壁の超音波受信感度により膀
胱の貯留尿量が排尿レベルか否かを判断する信号処理機
構と、貯留尿量が排尿レベルに到達したと判断された際
に患者または介護者に発する警報機とから主として成る
排尿警告装置において、超音波プローブが人体の身長方
向に配置される列方向チャンネル群（列群数≧２）と人
体の幅方向に配置される行方向チャンネル群（行群数≧
１）から成る複数のチャンネルによって構成されてい
る。
か否かの判断が可能な排尿警告装置を提供する。 【解決手段】患者の尿量検出のため超音波が照射・受信
される振動子を備えた超音波プローブと、当該超音波プ
ローブの駆動電源と、膀胱壁の超音波受信感度により膀
胱の貯留尿量が排尿レベルか否かを判断する信号処理機
構と、貯留尿量が排尿レベルに到達したと判断された際
に患者または介護者に発する警報機とから主として成る
排尿警告装置において、超音波プローブが人体の身長方
向に配置される列方向チャンネル群（列群数≧２）と人
体の幅方向に配置される行方向チャンネル群（行群数≧
１）から成る複数のチャンネルによって構成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排尿警告装置に関
し、詳しくは、泌尿器系の機能が低下し、失禁などに悩
む患者らに尿意を失禁前に警告する尿意警告装置に関す
る。
し、詳しくは、泌尿器系の機能が低下し、失禁などに悩
む患者らに尿意を失禁前に警告する尿意警告装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】生体内において、過剰な水分は、腎臓か
ら尿管を経由して膀胱内で貯留され、排尿レベルに達す
ると尿意によって不要な代謝産物と一緒に体外へ排出さ
れる。ところが、膀胱を支配する自律神経、随意神経、
排尿機構の損傷などにより異常を生じたり、排尿機能が
低下したりすると、自然な生理反応である尿意を喪失し
てしまい、尿失禁を生じ易くなる。
ら尿管を経由して膀胱内で貯留され、排尿レベルに達す
ると尿意によって不要な代謝産物と一緒に体外へ排出さ
れる。ところが、膀胱を支配する自律神経、随意神経、
排尿機構の損傷などにより異常を生じたり、排尿機能が
低下したりすると、自然な生理反応である尿意を喪失し
てしまい、尿失禁を生じ易くなる。
【０００３】近年、超音波を利用した尿意センサーの一
つとして、特開平７−１７１１４９号公報により、概
略、患者の尿量検出のため超音波が照射・受信される振
動子を備えた超音波プローブと、当該超音波プローブの
駆動電源と、膀胱壁の超音波受信感度により膀胱の貯留
尿量が排尿レベルか否かを判断する信号処理機構と、貯
留尿量が排尿レベルに到達したと判断された際に患者ま
たは介護者に発する警報機とから主として成る排尿警告
装置が提案され、また、斯かる超音波を利用した排尿警
告装置は、日本人間工学会第３７回大会などで報告され
ている。
つとして、特開平７−１７１１４９号公報により、概
略、患者の尿量検出のため超音波が照射・受信される振
動子を備えた超音波プローブと、当該超音波プローブの
駆動電源と、膀胱壁の超音波受信感度により膀胱の貯留
尿量が排尿レベルか否かを判断する信号処理機構と、貯
留尿量が排尿レベルに到達したと判断された際に患者ま
たは介護者に発する警報機とから主として成る排尿警告
装置が提案され、また、斯かる超音波を利用した排尿警
告装置は、日本人間工学会第３７回大会などで報告され
ている。
【０００４】ところで、上記の排尿警告装置は、人体の
身長方向に傾斜角を変えて配置された４ケの振動子によ
って膀胱内の尿レベルを検知するものである。具体的に
は、上記の振動子には時分割的に振動パルスが順次供給
され、排尿レべル付近での超音波反射エコーのレベルが
最大となる超音波照射角度の振動子が排尿測定用振動子
として使用される様に構成されている。
身長方向に傾斜角を変えて配置された４ケの振動子によ
って膀胱内の尿レベルを検知するものである。具体的に
は、上記の振動子には時分割的に振動パルスが順次供給
され、排尿レべル付近での超音波反射エコーのレベルが
最大となる超音波照射角度の振動子が排尿測定用振動子
として使用される様に構成されている。
【０００５】そして、排尿レベルか否かの判断は次の様
に行われている。すなわち、膀胱の前壁と後壁間の距離
をＤｉ、後壁エコー強度をＰｉとした場合、下記の式
（II）で定義される規程値を排尿レベルか否かの判断の
指標値とし（但し、ｉは４チャンネル型の場合、Ａ〜Ｄ
の４ケ）、本ＰＤ値以上の値を示す場合、排尿レベルに
達した警告を被検者に行う（例えば、人間工学第３２巻
特別号の第３５６〜３５７頁）。
に行われている。すなわち、膀胱の前壁と後壁間の距離
をＤｉ、後壁エコー強度をＰｉとした場合、下記の式
（II）で定義される規程値を排尿レベルか否かの判断の
指標値とし（但し、ｉは４チャンネル型の場合、Ａ〜Ｄ
の４ケ）、本ＰＤ値以上の値を示す場合、排尿レベルに
達した警告を被検者に行う（例えば、人間工学第３２巻
特別号の第３５６〜３５７頁）。
【０００６】
【数２】
【０００７】しかしながら、上記の警告装置の場合、超
音波は、人体の身長方向には広がりをもって送受信可能
であるが、実用的に被検者の体位の状態に強い制約を受
けるという問題がある。すなわち、被検者の体位の変化
により膀胱が腹部の中で左右に偏った場合、具体的に
は、ベッドに仰向けに寝ている被検者が人体の幅方向に
体をよじった場合、超音波が膀胱に広範囲に当たらず、
また、当たった場合にも、受信される超音波信号量が仰
向けに寝ている場合と比較して変化するため、上記のＰ
Ｄ値を使用した排尿レベルか否かの判断が正しく出来な
い。従って、上記の排尿警告装置は極めて限定された体
位の状態でしか有効に作用し得ない。
音波は、人体の身長方向には広がりをもって送受信可能
であるが、実用的に被検者の体位の状態に強い制約を受
けるという問題がある。すなわち、被検者の体位の変化
により膀胱が腹部の中で左右に偏った場合、具体的に
は、ベッドに仰向けに寝ている被検者が人体の幅方向に
体をよじった場合、超音波が膀胱に広範囲に当たらず、
また、当たった場合にも、受信される超音波信号量が仰
向けに寝ている場合と比較して変化するため、上記のＰ
Ｄ値を使用した排尿レベルか否かの判断が正しく出来な
い。従って、上記の排尿警告装置は極めて限定された体
位の状態でしか有効に作用し得ない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の実状
に鑑みなされたものであり、その目的は、被検者の体位
の状態に左右されずに排尿レベルか否かの判断が可能な
排尿警告装置を提供することにある。
に鑑みなされたものであり、その目的は、被検者の体位
の状態に左右されずに排尿レベルか否かの判断が可能な
排尿警告装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、患者の尿量検出のため超音波が照射・受信される振
動子を備えた超音波プローブと、当該超音波プローブの
駆動電源と、膀胱壁の超音波受信感度により膀胱の貯留
尿量が排尿レベルか否かを判断する信号処理機構と、貯
留尿量が排尿レベルに到達したと判断された際に患者ま
たは介護者に発する警報機とから主として構成される排
尿警告装置において、超音波プローブが人体の身長方向
に配置される列方向チャンネル群（列群数≧２）と人体
の幅方向に配置される行方向チャンネル群（行群数≧
１）から成る複数のチャンネルによって構成され、駆動
電源により各列チャンネル毎に超音波プローブが駆動さ
れ、信号処理機構により、超音波受信感度の各列チャン
ネル毎の最大値が比較されて最大感度列が確定され、そ
して、当該最大感度列内の全チャンネルにより排尿レベ
ルか否かの判断が行われることを特徴とする排尿警告装
置に存する。
は、患者の尿量検出のため超音波が照射・受信される振
動子を備えた超音波プローブと、当該超音波プローブの
駆動電源と、膀胱壁の超音波受信感度により膀胱の貯留
尿量が排尿レベルか否かを判断する信号処理機構と、貯
留尿量が排尿レベルに到達したと判断された際に患者ま
たは介護者に発する警報機とから主として構成される排
尿警告装置において、超音波プローブが人体の身長方向
に配置される列方向チャンネル群（列群数≧２）と人体
の幅方向に配置される行方向チャンネル群（行群数≧
１）から成る複数のチャンネルによって構成され、駆動
電源により各列チャンネル毎に超音波プローブが駆動さ
れ、信号処理機構により、超音波受信感度の各列チャン
ネル毎の最大値が比較されて最大感度列が確定され、そ
して、当該最大感度列内の全チャンネルにより排尿レベ
ルか否かの判断が行われることを特徴とする排尿警告装
置に存する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図１は、本発明の排尿警告装置で使用
する超音波プローブの１例を示す説明図、図２は、本発
明の排尿警告装置で使用する超音波プローブの各チャン
ネルと駆動電源との接続の１例を示す説明図である。
詳細に説明する。図１は、本発明の排尿警告装置で使用
する超音波プローブの１例を示す説明図、図２は、本発
明の排尿警告装置で使用する超音波プローブの各チャン
ネルと駆動電源との接続の１例を示す説明図である。
【００１１】本発明の排尿警告装置の基本的構成は、従
来公知の装置と同じであり、患者の尿量検出のため超音
波が照射・受信される振動子を備えた超音波プローブ
と、当該超音波プローブの駆動電源と、膀胱壁の超音波
受信感度により膀胱の貯留尿量が排尿レベルか否かを判
断する信号処理機構と、貯留尿量が排尿レベルに到達し
たと判断された際に患者または介護者に発する警報機と
から主として構成される。
来公知の装置と同じであり、患者の尿量検出のため超音
波が照射・受信される振動子を備えた超音波プローブ
と、当該超音波プローブの駆動電源と、膀胱壁の超音波
受信感度により膀胱の貯留尿量が排尿レベルか否かを判
断する信号処理機構と、貯留尿量が排尿レベルに到達し
たと判断された際に患者または介護者に発する警報機と
から主として構成される。
【００１２】本発明の排尿警告装置の特徴の一つは、超
音波プローブ（１）が人体の身長方向に配置される列方
向チャンネル群（列群数≧２）と人体の幅方向に配置さ
れる行方向チャンネル群（行群数≧１）から成る複数の
チャンネル（ＣＨ）によって構成されている点にある。
図１に示す超音波プローブ（１）の場合、列方向ＣＨ群
はＡ〜Ｃの３列から成り、行方向ＣＨ群は１〜４の４行
から成り、合計ＣＨ数は１２である。
音波プローブ（１）が人体の身長方向に配置される列方
向チャンネル群（列群数≧２）と人体の幅方向に配置さ
れる行方向チャンネル群（行群数≧１）から成る複数の
チャンネル（ＣＨ）によって構成されている点にある。
図１に示す超音波プローブ（１）の場合、列方向ＣＨ群
はＡ〜Ｃの３列から成り、行方向ＣＨ群は１〜４の４行
から成り、合計ＣＨ数は１２である。
【００１３】図１に示す超音波プローブ（１）は、好ま
しい態様として、１つの圧電体素子を使用し、例えば、
電極形成などの手段により複数のＣＨに分割されてい
る。具体的には、図１に示す様に、１枚の圧電体素子
（１１）に例えばスパッタリング法により所定大きさの
Ａｕ−Ｃｒ電極（１２）を１２ＣＨ形成し、必要な分極
処理を行っている。なお、図１においては、各極（１
２）に接続されるリード線は図示を省略してある。
しい態様として、１つの圧電体素子を使用し、例えば、
電極形成などの手段により複数のＣＨに分割されてい
る。具体的には、図１に示す様に、１枚の圧電体素子
（１１）に例えばスパッタリング法により所定大きさの
Ａｕ−Ｃｒ電極（１２）を１２ＣＨ形成し、必要な分極
処理を行っている。なお、図１においては、各極（１
２）に接続されるリード線は図示を省略してある。
【００１４】上記の様な二次元マルチＣＨアレイ構造に
よれば、信号を送受する領域が拡大されて判断精度が高
められる。特に、人体の幅方向に配置される行方向ＣＨ
群数が多い方が体位の変化による前記の問題を解決する
上で好ましい。しかしながら、余りにも多数のＣＨ数
は、駆動回路が複雑になってコストアップを招くため、
列方向および行方向ともＣＨ群は３〜５が好ましい。
よれば、信号を送受する領域が拡大されて判断精度が高
められる。特に、人体の幅方向に配置される行方向ＣＨ
群数が多い方が体位の変化による前記の問題を解決する
上で好ましい。しかしながら、余りにも多数のＣＨ数
は、駆動回路が複雑になってコストアップを招くため、
列方向および行方向ともＣＨ群は３〜５が好ましい。
【００１５】本発明においては、複数のＣＨ内の少なく
とも一部の超音波プローブの振動子が、曲面形成可能な
ポリマー型圧電体素子、０−３型複合圧電体素子、１−
３型複合圧電体素子、２−２型圧電体素子であることが
好ましい。すなわち、被検者の体位変化の影響に左右さ
れずに広い範囲・領域から超音波信号を送受するには、
人体に対して凸の曲率を有するＣＨであることが好まし
く、曲面形成可能な上記の様な圧電体素子が好適に使用
される。
とも一部の超音波プローブの振動子が、曲面形成可能な
ポリマー型圧電体素子、０−３型複合圧電体素子、１−
３型複合圧電体素子、２−２型圧電体素子であることが
好ましい。すなわち、被検者の体位変化の影響に左右さ
れずに広い範囲・領域から超音波信号を送受するには、
人体に対して凸の曲率を有するＣＨであることが好まし
く、曲面形成可能な上記の様な圧電体素子が好適に使用
される。
【００１６】上記のポリマー型圧電体素子は、ＰＶＤＦ
（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＤＦ−ＴｒＦｅ（ポリ
フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体）、
ＰＶＤＣＮ−ＶＡｃ（ポリシアン化ビニリデン−酢酸ビ
ニル共重合体）等にて構成され、０−３型複合圧電体素
子は、樹脂内に圧電粉体（例えばＰＺＴ粉体）を分散さ
せて構成され、１−３型複合圧電体素子や２−２型複合
圧電体素子は、樹脂マトリックス中に圧電柱を配置して
構成される。特に１−３型複合圧電体素子は、圧電特性
に優れかつ二次元的な曲面の形成が容易であるために好
適に使用される。なお、上記の樹脂としては、エポキシ
系やウレタン系のフレキシブルな樹脂が使用される。な
お、図１に示す超音波プローブの大きさは、例えば、５
ｃｍ×６ｃｍであり、凸の曲率を形成するための、横方
向および縦方向の各曲率は適宜決定され、斯かる曲率に
より、各ＣＨに対して異なる角度が付与される。
（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＤＦ−ＴｒＦｅ（ポリ
フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体）、
ＰＶＤＣＮ−ＶＡｃ（ポリシアン化ビニリデン−酢酸ビ
ニル共重合体）等にて構成され、０−３型複合圧電体素
子は、樹脂内に圧電粉体（例えばＰＺＴ粉体）を分散さ
せて構成され、１−３型複合圧電体素子や２−２型複合
圧電体素子は、樹脂マトリックス中に圧電柱を配置して
構成される。特に１−３型複合圧電体素子は、圧電特性
に優れかつ二次元的な曲面の形成が容易であるために好
適に使用される。なお、上記の樹脂としては、エポキシ
系やウレタン系のフレキシブルな樹脂が使用される。な
お、図１に示す超音波プローブの大きさは、例えば、５
ｃｍ×６ｃｍであり、凸の曲率を形成するための、横方
向および縦方向の各曲率は適宜決定され、斯かる曲率に
より、各ＣＨに対して異なる角度が付与される。
【００１７】本発明の排尿警告装置の特徴の他の一つ
は、駆動電源（２）により各列ＣＨ毎に超音波プローブ
が駆動され、信号処理機構（図示せず）により、超音波
受信感度の各列ＣＨ毎の最大値が比較されて最大感度列
が確定され、そして、当該最大感度列内の全ＣＨにより
排尿レベルか否かの判断が行われる様に構成されている
点にある。
は、駆動電源（２）により各列ＣＨ毎に超音波プローブ
が駆動され、信号処理機構（図示せず）により、超音波
受信感度の各列ＣＨ毎の最大値が比較されて最大感度列
が確定され、そして、当該最大感度列内の全ＣＨにより
排尿レベルか否かの判断が行われる様に構成されている
点にある。
【００１８】駆動電源（２）による各列ＣＨ毎の超音波
プローブの駆動は、例えば、図１に示す超音波プローブ
の場合、Ａ-１、Ａ-２、Ａ-３、Ａ-４、Ｂ-１、Ｂ-２・
・、Ｃ-1・・・の順序に従い、図２に示す駆動電源
（２）の対応するスイッチを順次にＯＮ・ＯＦＦして各
ＣＨの振動子に時分割的に振動パルスを順次に供給する
ことにより行われる。これにより、各ＣＨの振動子は、
振動して超音波を膀胱壁に向けて照射した後、その反射
エコーを受信して電気エネルギーに変換する。
プローブの駆動は、例えば、図１に示す超音波プローブ
の場合、Ａ-１、Ａ-２、Ａ-３、Ａ-４、Ｂ-１、Ｂ-２・
・、Ｃ-1・・・の順序に従い、図２に示す駆動電源
（２）の対応するスイッチを順次にＯＮ・ＯＦＦして各
ＣＨの振動子に時分割的に振動パルスを順次に供給する
ことにより行われる。これにより、各ＣＨの振動子は、
振動して超音波を膀胱壁に向けて照射した後、その反射
エコーを受信して電気エネルギーに変換する。
【００１９】信号処理機構（図示せず）による最大感度
列の確定は、例えば、メモリーに各列ＣＨ毎の超音波受
信感度の最大値を記憶した後にデータの比較検定を行な
うことによって達成される。膀胱は、体の中において、
最大感度列の振動子チァンネルからの送受信領域に最も
近い状態にて存在しているため、最大感度列の確定は、
排尿レベルか否かの信頼性のある判断を下す上で必要か
つ正確な信号量の確保・選定を意味する。なお、記憶す
る感度の最大値は、統一して使用される限り、膀胱の前
壁または後壁に基づく何れの値でもよい。
列の確定は、例えば、メモリーに各列ＣＨ毎の超音波受
信感度の最大値を記憶した後にデータの比較検定を行な
うことによって達成される。膀胱は、体の中において、
最大感度列の振動子チァンネルからの送受信領域に最も
近い状態にて存在しているため、最大感度列の確定は、
排尿レベルか否かの信頼性のある判断を下す上で必要か
つ正確な信号量の確保・選定を意味する。なお、記憶す
る感度の最大値は、統一して使用される限り、膀胱の前
壁または後壁に基づく何れの値でもよい。
【００２０】最大感度列内の全ＣＨによる排尿レベルか
否かの判断は、好ましくは、次の（１）及び（２）に示
す様な方法で行なうことが出来る。
否かの判断は、好ましくは、次の（１）及び（２）に示
す様な方法で行なうことが出来る。
【００２１】（１）最大感度列の各ＣＨ（ｉ＝１、２、
３、・・・・ｎ）から受信される膀胱の前壁と後壁から
の反射エコーから、膀胱の前壁と後壁間の距離Ｄｉと後
壁のエコー強度をＰｉを測定し、Ｄｉ及びＰｉの少なく
とも一つを含む関数式から算出される指標値を排尿レベ
ルか否かの判断に使用する方法。すなわち、指標値があ
るしきい値を超えたときに排尿レベルの状態であること
を警告する方法。
３、・・・・ｎ）から受信される膀胱の前壁と後壁から
の反射エコーから、膀胱の前壁と後壁間の距離Ｄｉと後
壁のエコー強度をＰｉを測定し、Ｄｉ及びＰｉの少なく
とも一つを含む関数式から算出される指標値を排尿レベ
ルか否かの判断に使用する方法。すなわち、指標値があ
るしきい値を超えたときに排尿レベルの状態であること
を警告する方法。
【００２２】（２）最大感度列の各ＣＨ（ｉ＝１、２、
３、・・・・ｎ）から受信される膀胱の前壁と後壁から
の反射エコーから、膀胱の前壁と後壁間の距離Ｄｉと後
壁のエコー強度Ｐｉを測定し、更に、測定した前記Ｄｉ
の内から最大距離をＤｍ値を求め、Ｄｉ及びＰｉの少な
くとも一つを含む関数式から算出される指標値と上記の
Ｄｍ値とを排尿レベルか否かの判断に使用する方法。す
なわち、指標値とＤｍ値があるしきい値を超えたときに
排尿レベルの状態であることを警告する方法。
３、・・・・ｎ）から受信される膀胱の前壁と後壁から
の反射エコーから、膀胱の前壁と後壁間の距離Ｄｉと後
壁のエコー強度Ｐｉを測定し、更に、測定した前記Ｄｉ
の内から最大距離をＤｍ値を求め、Ｄｉ及びＰｉの少な
くとも一つを含む関数式から算出される指標値と上記の
Ｄｍ値とを排尿レベルか否かの判断に使用する方法。す
なわち、指標値とＤｍ値があるしきい値を超えたときに
排尿レベルの状態であることを警告する方法。
【００２３】体位が大きく変化し、膀胱がプローブから
離れた場合、前記Ｐ値は、膀胱後壁からの信号が弱いた
めに小さく観測される。一方、Ｄｍ値は、尿が貯まって
きた状態のバロメータと考えられる。従って、上記の
（２）の方法は、体位の変化があり、膀胱が体内に偏在
した場合にも、排尿レベルか否かの判断精度を高めるこ
とが出来る。
離れた場合、前記Ｐ値は、膀胱後壁からの信号が弱いた
めに小さく観測される。一方、Ｄｍ値は、尿が貯まって
きた状態のバロメータと考えられる。従って、上記の
（２）の方法は、体位の変化があり、膀胱が体内に偏在
した場合にも、排尿レベルか否かの判断精度を高めるこ
とが出来る。
【００２４】上記の（１）及び（２）の方法における関
数式としては、例えば次の式（Ｉ）を好適に使用するこ
とが出来る。式（Ｉ）中、ＰＤＭ（ｋ）は指標値、Ｍｋ
は最大感度の値を表す。
数式としては、例えば次の式（Ｉ）を好適に使用するこ
とが出来る。式（Ｉ）中、ＰＤＭ（ｋ）は指標値、Ｍｋ
は最大感度の値を表す。
【００２５】
【数３】
【００２６】上記の式（１）は、前述の最大感度列にお
ける最大感度を指標値に導入した関係式である。膀胱
は、尿が貯まるとある体積を有した袋となる。そして、
体位に応じて膀胱の位置が変わるに従い膀胱とプローブ
の距離が変化する。その結果、最大感度は変化し、同様
に各Ｐｉ値も変化する。すなわち、膀胱−プローブ間距
離が近い場合、ＭｋおよびＰｉは大きく観測され、逆に
遠い場合、ＭｋおよびＰｉは小さく観測される。上記の
式（１）は、指標値にＭｋ値を導入することにより、膀
胱の位置による信号強度の変化の問題を解決して排尿レ
ベルか否かの判断精度を高めた関係式である。
ける最大感度を指標値に導入した関係式である。膀胱
は、尿が貯まるとある体積を有した袋となる。そして、
体位に応じて膀胱の位置が変わるに従い膀胱とプローブ
の距離が変化する。その結果、最大感度は変化し、同様
に各Ｐｉ値も変化する。すなわち、膀胱−プローブ間距
離が近い場合、ＭｋおよびＰｉは大きく観測され、逆に
遠い場合、ＭｋおよびＰｉは小さく観測される。上記の
式（１）は、指標値にＭｋ値を導入することにより、膀
胱の位置による信号強度の変化の問題を解決して排尿レ
ベルか否かの判断精度を高めた関係式である。
【００２７】本発明において、排尿レベルか否かの判断
方法は、一定のＤｍ値、ＰＤ値、ＰＤＭ値を使用した上
記の様な関数式に限定されず、例えば、排尿レベルか否
かの判断基準を以下の様に規定してもよい。
方法は、一定のＤｍ値、ＰＤ値、ＰＤＭ値を使用した上
記の様な関数式に限定されず、例えば、排尿レベルか否
かの判断基準を以下の様に規定してもよい。
【００２８】
【表１】
【００２９】また、Ｄｍ値、ＰＤ値、ＰＤＭ値の時間変
化量を算出し、その値を併用することによって精度を高
めてもよい。また、上記の様な幾つかの判定結果を組み
合わせることにより、具体的には、ＰＤ値とＰＤＫ値か
ら総合的に排尿レベルか否かを判断するアルゴリズムと
してもよい。
化量を算出し、その値を併用することによって精度を高
めてもよい。また、上記の様な幾つかの判定結果を組み
合わせることにより、具体的には、ＰＤ値とＰＤＫ値か
ら総合的に排尿レベルか否かを判断するアルゴリズムと
してもよい。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。
【００３１】実施例１ 振動子として、誘電率９００、厚み方向の共振周波数３
ＭＨｚ、厚み方向の電気機械結合係数が０.６のＰＺＴ
系１−３複合圧電体素子を使用し、図１に示す様な１２
ＣＨから成る超音波プローブを作成した。各ＣＨは、８
ｍｍ×８ｍｍ角の電極面積を有しており、電極はＡｕ−
Ｃｒをスパッタして形成した。そして、人体に対して凸
の曲率を有する様に横方向および縦方向において円弧状
に変形させて使用した。各ＣＨと駆動電源との接続は図
２に示す様に行った。そして、次の様な手順の信号処理
が行い得る様に信号処理機構を設計した。
ＭＨｚ、厚み方向の電気機械結合係数が０.６のＰＺＴ
系１−３複合圧電体素子を使用し、図１に示す様な１２
ＣＨから成る超音波プローブを作成した。各ＣＨは、８
ｍｍ×８ｍｍ角の電極面積を有しており、電極はＡｕ−
Ｃｒをスパッタして形成した。そして、人体に対して凸
の曲率を有する様に横方向および縦方向において円弧状
に変形させて使用した。各ＣＨと駆動電源との接続は図
２に示す様に行った。そして、次の様な手順の信号処理
が行い得る様に信号処理機構を設計した。
【００３２】先ず、Ａ列の１〜４行に配置された各振動
子の両面電極に対応する４ケの駆動用電源回路のみを駆
動させる。膀胱からのエコーは、信号処理機構の波形処
理部おいて次の様に処理される。
子の両面電極に対応する４ケの駆動用電源回路のみを駆
動させる。膀胱からのエコーは、信号処理機構の波形処
理部おいて次の様に処理される。
【００３３】すなわち、膀胱前壁反射位置および膀胱後
壁反射位置（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の間の時間と音速から距
離Ｄｉを計算する。また、後壁の反射強度Ｐｉを測定
し、各ＣＨにてＤｉ×Ｐｉを算出し４ＣＨ分を足し合わ
せ、Ａ列のＰＤ値として記憶する。また、４ＣＨの後壁
反射強度の中での最大反射強度値をＡ列の後壁最大反射
強度として記憶する。
壁反射位置（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）の間の時間と音速から距
離Ｄｉを計算する。また、後壁の反射強度Ｐｉを測定
し、各ＣＨにてＤｉ×Ｐｉを算出し４ＣＨ分を足し合わ
せ、Ａ列のＰＤ値として記憶する。また、４ＣＨの後壁
反射強度の中での最大反射強度値をＡ列の後壁最大反射
強度として記憶する。
【００３４】続いて、Ｂ列の１〜４行に配置された各振
動子に対応する４ケの駆動用電源回路のみを駆動させ、
Ｂ列の４ケの振動子についても上記と同様の測定・処理
を行なう。更に、Ｃ列の１〜４行に配置された各振動子
に対応する４ケの駆動用電源回路のみを駆動させ、Ｃ列
の４ケの振動子についても上記と同様の測定・処理を行
なった。
動子に対応する４ケの駆動用電源回路のみを駆動させ、
Ｂ列の４ケの振動子についても上記と同様の測定・処理
を行なう。更に、Ｃ列の１〜４行に配置された各振動子
に対応する４ケの駆動用電源回路のみを駆動させ、Ｃ列
の４ケの振動子についても上記と同様の測定・処理を行
なった。
【００３５】得られた最大反射強度を比較し、最大反射
強度が得られる列を求めた後、当該列のＰＤ値、更に
は、当該列の最大反射強度で割って得られるＰＤＭ値を
算出し、排尿レベルか否かの判断および警告を下す。
強度が得られる列を求めた後、当該列のＰＤ値、更に
は、当該列の最大反射強度で割って得られるＰＤＭ値を
算出し、排尿レベルか否かの判断および警告を下す。
【００３６】上記の様に構成された排尿警告装置の超音
波プローブを十分に尿意を感じている正常尿意被検者２
０人の恥骨上部にセットし、次の様な試験を行なった。
波プローブを十分に尿意を感じている正常尿意被検者２
０人の恥骨上部にセットし、次の様な試験を行なった。
【００３７】ベットに仰向けの被検者を横向にさせて体
を傾けた姿勢にする。そして、被検者の実感する尿意と
ＰＤＭ値による判定、ＰＤ値による判定、更には、Ｄｍ
値を加味した、具体的には、Ｄｍ値＞３ｃｍ以上の場合
で且つＰＤＭ値を判定に使用した場合での相関を採り、
警告装置の実用性を評価した。
を傾けた姿勢にする。そして、被検者の実感する尿意と
ＰＤＭ値による判定、ＰＤ値による判定、更には、Ｄｍ
値を加味した、具体的には、Ｄｍ値＞３ｃｍ以上の場合
で且つＰＤＭ値を判定に使用した場合での相関を採り、
警告装置の実用性を評価した。
【００３８】また、比較例として、上記の様に構成され
た排尿警告装置において、超音波プローブのＡ列とＣ列
との機能を停止させて使用し、上記と同様の試験を行な
った。ただし、尿意の判定は、ＰＤ値による判定とし
た。
た排尿警告装置において、超音波プローブのＡ列とＣ列
との機能を停止させて使用し、上記と同様の試験を行な
った。ただし、尿意の判定は、ＰＤ値による判定とし
た。
【００３９】試験結果を以下の表に示す。本実施例の場
合、ＰＤＭ値、ＰＤ値、Ｄｍ値とＰＤＭ値を併用して測
定した所、何れも尿意モニターが可能であり、体位が仰
向けの状態から大きく変化した場合においても、正常尿
意被検者の実感する尿意レベルと判定アルゴリズムの間
には強い相関が認められ、排尿警告装置として極めて有
用であると結論できた。これに対し、比較例の場合、ベ
ッド上で体をよじることのない姿勢でいる場合（角度〜
０）のみ、反射強度が観測され尿意の測定が可能であっ
たが、２０人とも１０度以上体を傾けた場合は信号の観
測が不十分であり尿意モニターが出来なかった。
合、ＰＤＭ値、ＰＤ値、Ｄｍ値とＰＤＭ値を併用して測
定した所、何れも尿意モニターが可能であり、体位が仰
向けの状態から大きく変化した場合においても、正常尿
意被検者の実感する尿意レベルと判定アルゴリズムの間
には強い相関が認められ、排尿警告装置として極めて有
用であると結論できた。これに対し、比較例の場合、ベ
ッド上で体をよじることのない姿勢でいる場合（角度〜
０）のみ、反射強度が観測され尿意の測定が可能であっ
たが、２０人とも１０度以上体を傾けた場合は信号の観
測が不十分であり尿意モニターが出来なかった。
【００４０】
【表２】
【００４１】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、被検者の
体位の状態に左右されずに排尿レベルか否かの判断が可
能な排尿警告装置が提供され、本発明の実用的価値は大
きい。
体位の状態に左右されずに排尿レベルか否かの判断が可
能な排尿警告装置が提供され、本発明の実用的価値は大
きい。
【図１】本発明の排尿警告装置で使用する超音波プロー
ブの１例示す説明図
ブの１例示す説明図
【図２】本発明の排尿警告装置で使用する超音波プロー
ブの各チャンネルと駆動電源との接続の１例を示す説明
図
ブの各チャンネルと駆動電源との接続の１例を示す説明
図
１：超音波プローブ ２：駆動電源
Claims (5)
- 【請求項１】 患者の尿量検出のため超音波が照射・受
信される振動子を備えた超音波プローブと、当該超音波
プローブの駆動電源と、膀胱壁の超音波受信感度により
膀胱の貯留尿量が排尿レベルか否かを判断する信号処理
機構と、貯留尿量が排尿レベルに到達したと判断された
際に患者または介護者に発する警報機とから主として成
る排尿警告装置において、超音波プローブが人体の身長
方向に配置される列方向チャンネル群（列群数≧２）と
人体の幅方向に配置される行方向チャンネル群（行群数
≧１）から成る複数のチャンネルによって構成され、駆
動電源により各列チャンネル毎に超音波プローブが駆動
され、信号処理機構により、超音波受信感度の各列チャ
ンネル毎の最大値が比較されて最大感度列が確定され、
そして、当該最大感度列内の全チャンネルにより排尿レ
ベルか否かの判断が行われることを特徴とする排尿警告
装置。 - 【請求項２】 複数のチャンネル内の少なくとも一部の
超音波プローブの振動子が、曲面形成可能なポリマー型
圧電体素子、０−３型複合圧電体素子、１−３型複合圧
電体素子、２−２型圧電体素子である請求項１記載の装
置。 - 【請求項３】 最大感度列の各チャンネル（ｉ＝１、
２、３、・・・・ｎ）から受信される膀胱の前壁と後壁
からの反射エコーから、膀胱の前壁と後壁間の距離Ｄｉ
と後壁のエコー強度をＰｉを測定し、Ｄｉ及びＰｉの少
なくとも一つを含む関数式から算出される指標値を排尿
レベルの判断に使用する請求項１又は２に記載の装置。 - 【請求項４】 最大感度列の各チャンネル（ｉ＝１、
２、３、・・・・ｎ）から受信される膀胱の前壁と後壁
からの反射エコーから、膀胱の前壁と後壁間の距離Ｄｉ
と後壁のエコー強度Ｐｉを測定し、更に、測定した前記
Ｄｉの内から最大距離をＤｍ値を求め、Ｄｉ及びＰｉの
少なくとも一つを含む関数式から算出される指標値と上
記のＤｍ値とを排尿レベルの判断に使用する請求項１又
は２に記載の装置。 - 【請求項５】 関係式が次の式（Ｉ）である請求項３又
は４に記載の装置。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015876A JP2000210286A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 排尿警告装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015876A JP2000210286A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 排尿警告装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000210286A true JP2000210286A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11901006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11015876A Withdrawn JP2000210286A (ja) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | 排尿警告装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000210286A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099582A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-27 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 超音波尿量センサ |
| JP2005535420A (ja) * | 2002-08-09 | 2005-11-24 | ダイアグノスティック ウルトラサウンド ヨーロッパ ベイ． ファ． | 膀胱体積の超音波瞬時測定 |
| JP2007508857A (ja) * | 2003-10-13 | 2007-04-12 | ヴォルリネ イスラエル リミテッド | 膀胱計測 |
| US7819806B2 (en) | 2002-06-07 | 2010-10-26 | Verathon Inc. | System and method to identify and measure organ wall boundaries |
| US8133181B2 (en) | 2007-05-16 | 2012-03-13 | Verathon Inc. | Device, system and method to measure abdominal aortic aneurysm diameter |
| US8167803B2 (en) | 2007-05-16 | 2012-05-01 | Verathon Inc. | System and method for bladder detection using harmonic imaging |
| US8221321B2 (en) | 2002-06-07 | 2012-07-17 | Verathon Inc. | Systems and methods for quantification and classification of fluids in human cavities in ultrasound images |
| US8221322B2 (en) | 2002-06-07 | 2012-07-17 | Verathon Inc. | Systems and methods to improve clarity in ultrasound images |
| EP2989985A1 (en) | 2014-08-26 | 2016-03-02 | Otsuka Medical Devices Co., Ltd. | Ultrasonic urine volume measuring instrument, and urine volume management data generating method using ultrasonic urine volume measuring instrument |
| WO2016030959A1 (ja) * | 2014-08-26 | 2016-03-03 | 大塚メディカルデバイス株式会社 | 超音波尿量測定器及びその超音波プローブの位置決め方法 |
| JP2016043274A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 大塚メディカルデバイス株式会社 | 超音波尿量測定器及び超音波尿量測定器を用いた尿量管理データ作成表示方法 |
| JP2016043273A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 大塚メディカルデバイス株式会社 | 超音波尿量測定器及び超音波尿量測定器における超音波プローブの位置決め方法 |
-
1999
- 1999-01-25 JP JP11015876A patent/JP2000210286A/ja not_active Withdrawn
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101076816B1 (ko) * | 2004-03-31 | 2011-10-25 | 가부시키가이샤 다케시바 덴키 | 초음파 요량 센서 |
| WO2005099582A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-27 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 超音波尿量センサ |
| US8167803B2 (en) | 2007-05-16 | 2012-05-01 | Verathon Inc. | System and method for bladder detection using harmonic imaging |
| US8133181B2 (en) | 2007-05-16 | 2012-03-13 | Verathon Inc. | Device, system and method to measure abdominal aortic aneurysm diameter |
| EP2989985A1 (en) | 2014-08-26 | 2016-03-02 | Otsuka Medical Devices Co., Ltd. | Ultrasonic urine volume measuring instrument, and urine volume management data generating method using ultrasonic urine volume measuring instrument |
| EP2989989A1 (en) | 2014-08-26 | 2016-03-02 | Otsuka Medical Devices Co., Ltd. | Ultrasonic urine volume measuring instrument |
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| JP2016043274A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 大塚メディカルデバイス株式会社 | 超音波尿量測定器及び超音波尿量測定器を用いた尿量管理データ作成表示方法 |
| JP2016043273A (ja) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 大塚メディカルデバイス株式会社 | 超音波尿量測定器及び超音波尿量測定器における超音波プローブの位置決め方法 |
| EP3366222A1 (en) | 2014-08-26 | 2018-08-29 | Otsuka Medical Devices Co., Ltd. | Ultrasonic urine volume measuring instrument |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |