JP2001027563A - 尿測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】広い範囲の尿量を精度良く測定することがで
き、機器の小型化を実現することができる尿測定装置を
提供する。 【解決手段】尿測定装置１００は、尿受け槽１０１と、
尿受け槽細径部１０８と、温度センサ１１４と、屈折率
計１０３とを備える。屈折率計１０３が出力する信号
と、温度センサ１１４が出力する信号を用いて、屈折率
と比重と温度の関係式により、尿の比重値を演算する。
空気貯まり用パイプ１３６が尿受け槽細径部１０８の底
部１０８ｂに接続される。尿受け槽１０１及び尿受け槽
細径部１０８に流入した尿により発生する圧力を測定す
るための圧力センサ１０７が、空気貯まり用パイプ１３
６の上端に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定すべき尿の量を測
定するための尿測定装置に関する。さらに詳しくは、本
発明は、病院等において、患者が排出した尿を収集し
て、その尿の体積（尿量）、尿の比重等を患者毎に個別
に測定し、更に、尿の成分の検査等のために、患者が排
出した尿のうちの一部を採取する機能を有する尿測定装
置に関する。また、本発明は、測定すべき液体の量を測
定するための液体測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、病院等では、患者の病状の変化等
を知るための重要な手掛かりの１つとして、患者の排出
した尿の尿量と、尿の比重を測定している。更に、尿の
成分を測定するために、それぞれの患者が排出した尿を
収集して、その尿のうちの一部を採取する機能を有する
尿測定装置が実用化され、広く普及している。

【０００３】従来の第１のタイプの尿測定装置では、投
入した尿を収容する測定管、若しくは、尿受け槽の下部
に分岐管を設け、この分岐管に圧力センサを設ける。そ
して、測定部、若しくは、尿受け槽において、測定管に
収容している尿の圧力を圧力センサによって測定する。
この測定の結果により得られた圧力と、測定管の断面積
とから測定管内にある尿の重量を算出する。また、尿の
比重を別個のセンサで測定する。そして、このようにし
て得られた尿の比重と尿の重量とから、尿の体積（尿
量）を算出している。

【０００４】また、従来の第２のタイプの尿測定装置で
は、投入した尿を収容する測定管、若しくは、尿受け槽
の下部に、尿の収容、排出を制御するバルブを設ける。
更に、尿が存在するか否かを検出するセンサ（圧力セン
サ、超音波センサ、光センサ、フロートセンサ、レベル
センサなど）を設ける。そして、尿の収容、排出を制御
するバルブを開けた後、尿の存在を検出するセンサが、
測定管内の尿がなくなるまでの時間を計測する。そし
て、このように計測した時間と、尿の流速と、尿排出管
の内径とから尿の体積（尿量）を算出している。

【０００５】また、従来の第３のタイプの尿測定装置で
は、尿の一部分を採取するための構造として、測定管、
若しくは、尿受け槽の下部にバルブを設け、測定管に尿
を貯めておき、ポンプで所定量の尿を採取用ボトルに採
取する。この構成では、採取用ボトルに採取する尿量の
変更は、ポンプの動作時間を変えることにより行われ
る。

【０００６】また、特開平７−７２１４３号公報に開示
されている尿測定装置は、電子重量計と、比重測定用物
体と、比重測定用物体と結合した支持体とを備え、比重
測定用物体を試料中に漬積させた状態における試料重量
と、漬積させていない状態における試料重量との差と、
比重測定用物体の容積に基づいて尿比重を算出する。

【０００７】更に、特開平１０−９０２５９号公報に開
示されている分散型蓄尿検査システムでは、各病室のト
イレにタッチパネルの入力操作部を持つ蓄尿測定装置を
設置し、ナースセンタに、データ管理装置を設置し、デ
ータ管理装置と蓄尿測定装置を通信ラインで結び、病室
毎、患者毎の尿量、尿比重等の測定と、これらの測定尿
データの収集、管理を行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
第１のタイプの尿測定装置では、高精度で、測定範囲が
広い圧力センサを必要とするという課題があった。ま
た、この尿測定装置では、尿を投入する部分と別個に、
尿量を測定するための専用の容器を必要とし、尿量の測
定範囲を広範囲にするのがむずかしく、特に、多い尿量
を測定するのがむずかしかった。この尿測定装置では、
測定精度の向上と機器の小型化のバランスをとるのがむ
ずかしかった。すなわち、多い尿量を測定することがで
き、しかも、機器を小型化するためには、測定管を太く
して、測定管の長さを短くする必要がある。この場合、
尿量の変化に対する圧力センサからの信号の出力レベル
が小さくなり、電気ノイズなどの影響が大きくなり、機
器の測定信頼性に欠ける。また、この構成では、測定管
の形状による尿量の誤差の範囲が大きくなる。また、測
定の精度を良くしようとする場合、測定管を細くして、
測定管の長さを長くする必要がある。この場合、機器の
小型化が困難になり、一方、機器を小型化すると、尿量
の測定範囲が狭くなってしまう。

【０００９】また、従来の第２のタイプの尿測定装置の
構成は、測定範囲が広く、機器を小型化するには有効で
あるけれども、少ない多い尿量の測定を小さい測定誤差
で実施するのが困難であるという課題があった。また、
この構成では、尿を流さないと尿量がわからないため、
尿の一部分を採取する必要がある場合、採取すべき最大
の量の尿を貯めるタンクが必要となり、機器の小型化が
困難であった。また、従来の第３のタイプの尿測定装置
は、尿がポンプの可動部に接触するので、ポンプの故障
が発生しやすいという課題があった。また、チューブポ
ンプのように、尿がポンプの可動部に接触しない構造の
ポンプも存在するけれども、この構成では、ポンプが動
作していないときでもチューブがつぶれているので、定
期点検を行い、チューブを定期的に交換する必要があっ
た。

【００１０】

【発明の目的】本発明の目的は、広い範囲の尿量を精度
良く測定することができ、機器の小型化を実現すること
ができる尿測定装置を提供することにある。また、本発
明の他の目的は、ポンプを使用することなく、尿の一部
分を採取すること可能にする、小型の尿測定装置を提供
することにある。本発明の目的は、広い範囲の液体の量
を精度良く測定することができ、機器の小型化を実現す
ることができる液体測定装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の尿測定装置は、測定すべき尿を受け
入れるための尿受け槽と、尿受け槽の底部に接続された
尿受け槽細径部と、尿受け槽細径部の底部に接続された
尿排出用導管と、尿排出用導管の開閉を制御するための
尿排出制御バルブとを備える。更に、本発明の尿測定装
置は、第一端及び第二端を有し、第一端が前記尿受け槽
の底部に接続され、第二端が第一端の接続個所より高い
位置にあるように配置された空気溜り用パイプを備え
る。更に、本発明の尿測定装置は、空気溜り用パイプの
第二端に対して配置され、空気溜り用パイプ内に滞留す
る空気を介して前記尿受け槽に収容されている尿の量を
検出するための圧力センサと、圧力センサから出力信号
を入力して、圧力センサから出力信号が出力されている
継続時間を計測するための圧力センサ出力信号計時手段
と、圧力センサから出力信号を入力して、圧力センサが
検出した圧力の値を演算するための圧力値演算手段と、
尿が尿受け槽細径部の内部全体に収容されているときに
圧力センサから出力される出力信号に対応する圧力基準
値を記憶している圧力基準値記憶手段とを備える。

【００１２】そして、本発明の尿測定装置は、圧力値演
算手段が出力する圧力値の演算結果と、圧力基準値記憶
手段が記憶している圧力基準値とを比較するための圧力
比較手段と、圧力比較手段が出力する信号に基づいて、
圧力値演算手段が出力する信号又は前記圧力センサ出力
信号計時手段が出力する信号を用いて尿の量を演算する
ための尿量演算手段とを備えることを特徴とする。この
構成により、尿の量が多い場合には、圧力センサから出
力信号が出力されている継続時間を測定することにより
尿量を正確に計測することができ、尿の量が少ない場合
には、圧力センサが検出した圧力の値から尿量を正確に
計測することができる。

【００１３】本発明の尿測定装置は、更に、尿受け槽に
接続され、前記尿受け槽に収容されている尿の一部を採
取するための尿採取用導管と、尿採取用導管の開閉を制
御するための尿採取制御バルブとを備え、尿採取制御バ
ルブの開閉が、圧力値演算手段が出力する信号に基づい
て制御されるように構成されるのが好ましい。本発明の
尿測定装置は、尿受け槽の底部に接続された尿受け槽細
径部と、尿受け槽細径部に尿量を測定するための測定部
を備えている。尿受け槽細径部の内容積は、一部尿採取
回路を洗浄するための尿量を、一部尿採取の場合の最大
量に加算した内容積に対応する。尿量を測定した後、尿
受け槽細径部の下部に設けられたバルブを開けることに
より、尿受け槽細径部内の尿は、採取ボトルの中に自然
に落下し、尿は採取ボトルに採取される。このバルブを
閉じるタイミングは、バルブを開ける前の測定部の信号
から、所定の尿量分だけ測定部の信号の値が減少したと
きである。

【００１４】本発明の尿測定装置は、尿の屈折率を測定
する屈折率測定手段と、屈折率測定手段が出力する信号
に基づいて尿の比重値演算する尿比重値演算手段と備え
るのが好ましい。また、本発明の尿測定装置では、空気
溜り用パイプは、第一端の管内径が及び第二端の管内径
より大きく形成されるのが好ましい。

【００１５】また、本発明の尿測定装置は、尿に含まれ
る気泡が前記空気溜り用パイプに入り込まないようにす
るために、尿受け槽の壁面に沿うように尿を流れ込ませ
るための手段を備えるのが好ましい。また、本発明の尿
測定装置は、尿測定装置が測定したデータを送信するた
めの送信用インターフェースと、外部からデータを受信
するための受信用インターフェースとを備えるのが好ま
しい。また、本発明の尿測定装置は、操作ガイダンスの
音声データを録音するための録音手段を備えるのが好ま
しい。

【００１６】更に、本発明は、本発明の尿測定装置と同
様の原理を用いることにより、液体測定装置を実現する
ことができる。この本発明の尿測定装置は、測定すべき
液体を受け入れるための液体受け槽と、液体受け槽の底
部に接続された液体受け槽細径部と、液体受け槽細径部
の底部に接続された液体排出用導管と、液体排出用導管
の開閉を制御するための液体排出制御バルブとを備え
る。更に、本発明の液体測定装置は、第一端及び第二端
を有し、第一端が前記液体受け槽の底部に接続され、第
二端が第一端の接続個所より高い位置にあるように配置
された空気溜り用パイプを備える。

【００１７】更に、本発明の液体測定装置は、空気溜り
用パイプの第二端に対して配置され、空気溜り用パイプ
内に滞留する空気を介して前記液体受け槽に収容されて
いる液体の量を検出するための圧力センサと、圧力セン
サから出力信号を入力して、圧力センサから出力信号が
出力されている継続時間を計測するための圧力センサ出
力信号計時手段と、圧力センサから出力信号を入力し
て、圧力センサが検出した圧力の値を演算するための圧
力値演算手段と、液体が液体受け槽細径部の内部全体に
収容されているときに圧力センサから出力される出力信
号に対応する圧力基準値を記憶している圧力基準値記憶
手段とを備える。

【００１８】そして、本発明の液体測定装置は、圧力値
演算手段が出力する圧力値の演算結果と、圧力基準値記
憶手段が記憶している圧力基準値とを比較するための圧
力比較手段と、圧力比較手段が出力する信号に基づい
て、圧力値演算手段が出力する信号又は前記圧力センサ
出力信号計時手段が出力する信号を用いて液体の量を演
算するための液体量演算手段とを備えることを特徴とす
る。この構成により、液体の量が多い場合には、圧力セ
ンサから出力信号が出力されている継続時間を測定する
ことにより液体量を正確に計測することができ、液体の
量が少ない場合には、圧力センサが検出した圧力の値か
ら液体量を正確に計測することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の尿測定装置の実
施の形態を図面に基づいて説明する。図１を参照して、
本発明の尿測定装置の構造について説明する。本発明の
尿測定装置１００は、測定すべき尿を受け入れるための
尿受け槽１０１を有する。尿受け槽蓋１０１ａが尿受け
槽１０１の上部に開閉可能に設けられる。尿受け槽細径
部１０８が尿受け槽１０１の底部１０１ｂに設けられ
る。尿受け槽１０１と尿受け槽細径部１０８とは連通し
ている。尿受け槽細径部１０８は、収容されている尿の
量が少ないときに大きな水頭圧が得られるような内径を
有する。尿の温度を測定するための温度センサ１１４が
尿受け槽細径部１０８に設けられる。

【００２０】導管１０５の一端が尿受け槽細径部１０８
の底部１０８ｂに接続される。導管１０５の他の一端が
屈折率計１０３に接続される。導管１０５が屈折率計１
０３に接続される。屈折率計１０３を配置する位置は、
尿受け槽１０１を配置した位置より低くなるように構成
される。

【００２１】尿の排出、尿の収容を切り替えるための尿
排出制御バルブすなわちピンチバルブ１０２が導管１０
６に設けられる。ピンチバルブ１０２を閉制御すること
により、尿は尿受け槽細径部１０８に導入され、そこに
貯えられる。尿が尿受け槽細径部１０８を満たすと、尿
は尿受け槽１０１に貯えられる。

【００２２】ピンチバルブ１０２を開制御し、続いて、
ピンチバルブ１０２を閉制御することにより、屈折率計
１０３に尿が導入される。屈折率計１０３が出力する信
号と、温度センサ１１４が出力する信号を用いて、屈折
率と比重と温度の関係式により、尿の比重値を演算する
ことができる。

【００２３】導管１０６はゴム管等で形成される。導管
１０６は、ピンチバルブ１０２の突出ピンを押圧すると
閉状態になり、突出ピンを引っ込めると開通状態にな
る。尿受け槽１０１及び尿受け槽細径部１０８の中に収
容されている尿は、ピンチバルブ１０２を開くことによ
って、導管１０５を通って屈折率計１０３の中に導入さ
れ、さらに、導管１０６を通って排液タンク１０４の中
に自由落下するように構成されている。排液タンク１０
４の中の液面の上限の位置を検出するためのフロートス
イッチ１１５が排液タンク１０４の中に設けられる。

【００２４】空気貯まり用パイプ１３６が尿受け槽細径
部１０８の底部１０８ｂに接続される。空気貯まり用パ
イプ１３６の下端は、の底部１０８ｂに連通し、空気貯
まり用パイプ１３６の上端は、尿受け槽細径部１０８の
底部１０８ｂより高い位置になるように配置されてい
る。尿受け槽１０１及び尿受け槽細径部１０８に流入し
た尿により発生する圧力を測定するための圧力センサ１
０７が、空気貯まり用パイプ１３６の上端に設けられ
る。圧力センサ１０７は、空気貯まりパイプ１３６内に
滞留する空気を介して、尿受け槽１０１内の尿の液面を
検出する。圧力センサ１０７は、尿受け槽１０１及び尿
受け槽細径部１０８に流入した尿により発生する圧力を
測定して、この圧力に関する検出信号を出力する。

【００２５】圧力センサ１０７は、例えば、アンプ内蔵
のトランスヂューサであり、日本データ・インスツルメ
ンツ社から「ＭＯＤＥＬ ＸＣＡ」として入手すること
ができる。ここで、尿の比重値によって、同じ量の尿量
であっても、圧力センサ１０７で検出される圧力の値が
異なることが考えられるけれども、屈折率計１０３で測
定される尿の比重値に対する補正値を尿量に加味するこ
とによりり、比重値が異なることによる尿量の差異を補
正することができる。

【００２６】傘状整流器１１６が尿受け槽１０１の内部
に設けられる。傘状整流器１１６は、尿が尿受け槽１０
１に投入されたときに、気泡が空気貯まりパイプ１３６
内に入り込むのを阻止するために設けられる。傘状整流
器１１６により、投入された尿が尿受け槽１０１の壁面
を沿って流れ込み、空気貯まりパイプ１３６内の空気を
尿でスムーズに置換することができる。ピンチバルブ１
０２を閉制御し、導管１０６を閉じ、圧力センサ１０７
により、尿受け槽１０１及び尿受け槽細径部１０８に収
容されている尿の水頭圧を測定することができる。

【００２７】尿受け槽１０１に入れられた尿量が、尿受
け槽細径部１０８の内容積よりも少ない場合には、尿受
け槽細径部１０８の断面積（Ａ）は一定であるので、圧
力センサ１０７からの出力信号の絶対値（Ｐ）を計測す
ることにより、水頭高さｈは、以下に示す式１により計
算することができる。 Ｐ＝ρ＊ｈ ……（式１） ここに、Ｐは圧力であり、ρは比重であり、ｈは水頭高
さである。式１における比重ρは、屈折率計１０３によ
り測定される。水頭高さｈと尿受け槽細径部１０８の断
面積Ａとを用いて、尿受け槽細径部１０８に収容されて
いる尿量Ｖ１を測定することができる。

【００２８】尿受け槽１０１に入れられた尿量が、尿受
け槽細径部１０８の内容積よりも多い場合には、ピンチ
バルブ１０２を開制御する。すると、尿受け槽１０１に
入れられた尿は導管１０５から屈折率計１０３を通り排
液タンク１０４の中に流れる。すると、尿受け槽１０１
及び尿受け槽細径部１０８に収容されている尿量に対応
した圧力が圧力センサ１０７により検出される。

【００２９】流量Ｑは、尿受け槽１０１の形状、特に、
高さによって変化する。尿受け槽１０１の形状による流
量Ｑの変化を補正するために、信号継続時間Ｔに対応し
た補正値を演算処理の過程において加味することによ
り、流量Ｑの誤差を排除して、正確に尿受け槽１０１内
の尿量Ｖ２を算出することができる。このようにして演
算した尿量Ｖ２に、尿受け槽細径部１０８の内容積Ｖ３
を加算することによって、尿受け槽１０１に入れられた
尿量Ｖ４を求めることができる。

【００３０】そして、ピンチバルブ１０２を開制御し、
続いて、ピンチバルブ１０２を閉制御することにより、
屈折率計１０３に尿が導入される。屈折率計１０３が出
力する信号と、温度センサ１１４が出力する信号を用い
て、屈折率と比重と温度の関係式により、尿の比重値を
演算することができる。

【００３１】尿受け槽細径部１０８に収容されている尿
の一部分を採取するための導管１０９の一端が尿受け槽
細径部１０８の底部１０８ｂに接続される。導管１０９
の他の一端にサンプル採取ノズル１２１が接続される。
採取用の尿の排出、尿の収容を切り替えるための尿採取
制御バルブすなわちピンチバルブ１１０が導管１０９に
設けられる。ピンチバルブ１０９を閉制御することによ
り、尿は尿受け槽細径部１０８から排出される。

【００３２】導管１０９はゴム管等で形成される。導管
１０９は、ピンチバルブ１１０の突出ピンを押圧すると
閉状態になり、突出ピンを引っ込めると開通状態にな
る。尿受け槽細径部１０８の中に収容されている尿は、
ピンチバルブ１１０を開くことによって、導管１０９を
通ってサンプル採取ノズル１２１の中に導入されるよう
に構成される。サンプル採取ノズル１２１は、複数個配
列されたサンプルボトル１１１の上部を移動される。サ
ンプリングボトル切り替え機１１２が、サンプル採取ノ
ズル１２１を移動させるために設けられる。サンプル採
取に適当なサンプリングボトル１１１が、サンプリング
ボトル切り替え機１１２を作動させることによってて選
択制御されるように構成される。サンプル採取ノズル１
２１により、必要なサンプルを採取する。受け容器１１
３がサンプリングボトル１１１の脇に設けられる。受け
容器１１３の底部１１３ｂハ導管１３４を介して排液タ
ンク１３２に連結される。

【００３３】本発明の尿測定装置１００は、尿受け槽１
０１、尿受け槽細径部１０８、導管１０９、サンプリン
グボトル切り替え機１１２は、この順序で、高い位置か
ら低い位置になるように配置される。この構成により、
圧力センサ１８が出力する圧力に関する信号に基づい
て、ピンチバルブ１１０を開閉制御して、尿受け槽１０
１、尿受け槽細径部１０８に収容されている尿をサンプ
リングボトル１１１の中に自然落下させ、それによっ
て、尿を採取することができる。図１には、一例とし
て、３個のサンプリングボトル１１１を示すが、サンプ
リングボトルの数は、１個であってもよいし、２個であ
ってもよいし、或いは、３個以上であってもよい。

【００３４】サンプリングボトル１１１への尿の採取
は、尿受け槽細径部１０８内に残っている尿量について
圧力センサ１８が出力する圧力に関する信号の絶対値を
監視しながら、ピンチバルブ１１０を開閉制御すること
によって、精度良く行うことができる。

【００３５】尿測定装置１００の内部の洗浄は、水道水
などの洗浄水を用いて行うことができる。アスピレータ
１１８が電磁弁１１７と洗浄液槽１２０に連結される。
水道水等の洗浄水が外部より電磁弁１１７を介してアス
ピレータ１１８に供給される。洗浄液が洗浄液槽１２０
に収容されている。洗浄液の主成分は、例えば、次亜塩
素酸ナトリウムである。洗浄液バルブすなわちピンチバ
ルブ１１９がアスピレータ１１８と洗浄液槽１２０との
間に設けられる。

【００３６】尿測定装置１００の内部を洗浄するときに
は、電磁弁１１７を開いて、洗浄水をアスピレータ１１
７に供給する。アスピレータ１１７は、洗浄液槽１２０
からの洗浄剤を洗浄水に混入させる。ピンチバルブ１１
９を閉じて、電磁弁１１７を開いくことにより、洗浄水
だけで尿測定装置１００の内部を洗浄することができ
る。サンプル採取ノズル１２１を洗浄するための噴出ノ
ズル（図示せず）が受け用器１１３に設けられる。電磁
弁１１７を通過した洗浄水の一部分は、配管（図示せ
ず）を介して噴出ノズルに供給することができる。噴射
（図示せず）を尿受け槽１０１の上方に設け、噴射ノズ
ル６１から噴射水を尿受け槽１０１の壁面を沿ってスパ
イラル状に流出するのがよい。

【００３７】図２を参照すると、本発明の尿測定装置１
００は中央演算装置１８０を備える。中央演算装置１８
０は、尿測定装置１００の作動を制御するための作動制
御手段１４０を含む。中央演算装置１８０は、尿排出制
御バルブすなわちピンチバルブ１０２を開閉制御するた
めの尿排出制御バルブ駆動手段１４２と、尿採取制御バ
ルブすなわちピンチバルブ１１０を開閉制御するための
尿採取制御バルブ駆動手段１４４と、圧力センサ１０７
から出力信号を入力して、圧力センサ１０７が検出した
圧力の値を演算するための圧力値演算手段１４６と、尿
が尿受け槽細径部１０８の内部全体に収容されていると
きに圧力センサ１０７から出力される出力信号に対応す
る圧力基準値を記憶している圧力基準値記憶手段１４８
とを含む。

【００３８】中央演算装置１８０は、更に、圧力値演算
手段１４６が出力する圧力値の演算結果と、圧力基準値
記憶手段１４８が記憶している圧力基準値とを比較し、
投入された尿量が、尿受け槽細径部１０８の内容積より
大きいか、或いは、尿受け槽細径部１０８の内容積より
小さいかを判定するための圧力比較手段１５０と、圧力
値の演算結果に基づいて、投入尿量を演算するための尿
量演算手段１５２と、データの入出力を制御するための
データ入出力制御手段１５４と、データの記憶を行うた
めのデータ記憶手段１５６と、尿排出制御バルブすなわ
ちピンチバルブ１０２を開閉制御するための尿排出制御
バルブ駆動手段１４２と、ピンチバルブ１０２を開制御
してからピンチバルブ１０２を閉制御するまでの時間、
すなわち、信号継続時間Ｔを計測するための圧力センサ
出力信号計時手段１６０とを含む。

【００３９】中央演算装置１８０は、更に、屈折率計１
０３からの出力信号と、温度センサ１１４からの出力信
号とに基づいて、予め記憶している屈折率、温度、比重
の関係式を用いて尿の比重値をするための尿比重値演算
手段１６２と、尿採取制御バルブすなわちピンチバルブ
１１０を開閉制御するための尿採取制御バルブ駆動手段
１４４と、電磁弁１１７を開閉制御するための電磁弁駆
動手段１６４と、サンプリングボトル切り替え機１１２
の作動を制御するためのサンプリングボトル切替制御手
段１６６と、洗浄液バルブすなわちピンチバルブ１１９
を開閉制御するための洗浄液バルブ駆動手段１６８とを
含む。

【００４０】次に、本発明の尿測定装置１００の作動に
ついて説明する。図２から図７を参照すると、本発明の
尿測定装置１００の実施の形態では、尿測定装置１００
の作動の制御は、図２に示す中央演算装置１８０に内蔵
されたソフトウエアによって制御される。尿測定装置１
００は中央演算装置１８０を備え、操作スイッチ１７０
を作動させることにより作動するように構成されてい
る。

【００４１】図２に示すように、尿排出制御バルブすな
わちピンチバルブ１０２、尿採取制御バルブすなわちピ
ンチバルブ１１０、サンプリングボトル切り替え機１１
２、洗浄液バルブすなわちピンチバルブ１１９、電磁弁
１１７は、中央演算装置１８０からの制御信号により制
御されるように構成されている。圧力センサ１０７、温
度センサ１１４、屈折率計１０３、操作スイッチ１７０
からの信号が、中央演算装置１８０に与えられる。ここ
で、操作スイッチ１７０は、必ずしも独立して設けなく
てもよい。例えば、患者が排泄した尿を尿測定装置１０
０に流入させるために、尿受け槽蓋１０１ａを開くこと
によって尿測定装置１００が起動するように、操作スイ
ッチ１７０を尿受け槽蓋１０１ａの開閉等に連動するよ
うに構成してもよい。

【００４２】図２及び図３を参照すると、尿測定装置１
００を作動させるときには、最初に、操作スイッチ７０
を作動させ、作動制御手段１４０が出力する初期値設定
信号により、装置を初期状態に設定する。すなわち、作
動制御手段１４０が出力する初期値設定信号により、尿
排出制御バルブ駆動手段１４２が尿排出制御バルブすな
わちピンチバルブ１０２を閉制御し、尿採取制御バルブ
駆動手段１４４が尿採取制御バルブすなわちピンチバル
ブ１１０を閉制御する（ステップ３０１）。

【００４３】尿受け槽１０１の尿受け槽蓋１０１ａが開
く（ステップ３０２）。患者が尿を尿受け槽１０１に入
れる（ステップ３０３）。尿受け槽１０１の尿受け槽蓋
１０１ａが閉まる（ステップ３０４）。圧力センサ１０
７から信号が出力される（ステップ３０５）。圧力セン
サ１０７から出力される信号が安定するまで待つ（ステ
ップ３０６）。

【００４４】次に、図２及び図４を参照すると、圧力値
演算手段１４６が圧力センサ１０７から出力信号を入力
して、圧力センサ１０７が検出した圧力の値を演算す
る。圧力基準値記憶手段１４８は、尿が尿受け槽細径部
１０８の内部全体に収容されているときに圧力センサ１
０７から出力される出力信号に対応する圧力基準値を記
憶している。圧力比較手段１５０は、圧力値演算手段１
４６が出力する圧力値の演算結果と、圧力基準値記憶手
段１４８が記憶している圧力基準値とを比較し、投入さ
れた尿量が、尿受け槽細径部１０８の内容積より大きい
か、或いは、尿受け槽細径部１０８の内容積より小さい
かを判定する。投入された尿量が尿受け槽細径部１０８
の内容積より小さい場合には、尿量演算手段１５２は、
圧力値の演算結果に基づいて、投入尿量を演算する（ス
テップ３０７）。投入尿量の演算結果は、データ入出力
制御手段１５４により、データ記憶手段１５６に記憶さ
れる。投入された尿量が尿受け槽細径部１０８の内容積
より小さい場合には、ステップ３１２へ進む。

【００４５】ここで、図８は、本発明の尿測定装置の実
施の形態の作動において、圧力センサからの信号がスレ
ッシュホールド電圧より低いときの信号を示す図であ
る。図８を参照すると、圧力センサ１０７からの信号
（Ｖ）が、尿受け槽細径部１０８の内容積が満水時の圧
力センサ１０７からの信号（ＴＶ）より低い場合には、
総投入尿量は、圧力センサ１０７からの信号（Ｖ）に係
数（Ｋ）を掛けることによって求められる。すなわち、 総投入尿量＝圧力センサ１０７からの信号（Ｖ）＊係数
（Ｋ） である。

【００４６】投入された尿量が尿受け槽細径部１０８の
内容積より大きい場合には、ステップ３０８へ進む。尿
排出制御バルブ駆動手段１４２は、尿排出制御バルブす
なわちピンチバルブ１０２を開制御する（ステップ３０
８）。尿は導管１０５から屈折率計１０３を通って排液
タンク１０４の中に流れる。尿受け槽１０１、尿受け槽
細径部１０８に収容されている尿量の水頭圧に対応する
信号が圧力センサ１０７により検出される（ステップ３
０９）。

【００４７】ピンチバルブ１０２を開制御してから、圧
力センサ１０７が検出する圧力の絶対値が、尿受け槽細
径部１０８を水で満たしたときに圧力センサ１０７が検
出する圧力の絶対値と等しくなったとき、尿排出制御バ
ルブ駆動手段１４２は、尿排出制御バルブすなわちピン
チバルブ１０２を閉制御する（ステップ３１０）。この
場合、尿受け槽細径部１０８を水で満たしたときに圧力
センサ１０７が検出する圧力の絶対値は、予め、圧力基
準値記憶手段１４８に記憶されている。

【００４８】そして、圧力センサ出力信号計時手段１６
０が、ピンチバルブ１０２を開制御してからピンチバル
ブ１０２を閉制御するまでの時間、すなわち、信号継続
時間（Ｔ）を計測する。信号継続時間（Ｔ）を計測する
ことにより、尿受け槽１０１内の尿量（Ｖ２）を、前述
した式２、すなわち、Ｖ２＝Ｑ＊Ｔにより計算する。尿
量演算手段１５２は式２を記憶している。式２を用いて
演算された尿量Ｖ２に、尿受け槽細径部１０８の内容積
を加算して、投入された尿量を演算する（ステップ３１
１）。

【００４９】、図９は、本発明の尿測定装置の実施の形
態の作動において、圧力センサからの信号がスレッシュ
ホールド電圧より高いときの信号を示す図である。図９
を参照すると、圧力センサ１０７からの信号（Ｖ）が、
尿受け槽細径部１０８の内容積が満水時の圧力センサ１
０７からの信号（ＴＶ）より高い場合には、ピンチバル
ブ１０２を開制御したときからピンチバルブ１０２を閉
制御したときまでの時間（Ｔ）を測定する。そして、こ
のときの流出量は、 流出量＝開口面積（一定）＊時間（Ｔ）＊係数（Ｋ２） によって求められる。総投入尿量は、流出量に尿受け槽
細径部１０８の内容積を加算することによって求められ
る。すなわち、 総投入尿量＝流出量＋尿受け槽細径部１０８の内容積 である。

【００５０】次に、尿排出制御バルブ駆動手段１４２
は、尿排出制御バルブすなわちピンチバルブ１０２を開
制御する（ステップ３１２）。そして、一定時間待つ
（ステップ３１３）。次に、尿排出制御バルブ駆動手段
１４２は、尿排出制御バルブすなわちピンチバルブ１０
２を閉制御する（ステップ３１４）。それによって、尿
は屈折率計１０３に導入される。次に、図２及び図５を
参照すると、屈折率計１０３からの出力信号は尿比重値
演算手段１６２に入力される（ステップ３１５）。温度
センサ１１４からの出力信号は尿比重値演算手段１６２
に入力される（ステップ３１６）。

【００５１】尿比重値演算手段１６２は、屈折率計１０
３からの出力信号と、温度センサ１１４からの出力信号
とに基づいて、予め記憶している屈折率、温度、比重の
関係式を用いて尿の比重値を演算する（ステップ３１
７）。ステップ３０７又はステップ３１１で演算された
尿量を、ステップ３１７で演算された比重値を用いて補
正する（ステップ３１８）。

【００５２】サンプリングボトル切替制御手段１６６が
動作してサンプリングボトル切り替え機１１２を作動さ
せることによって、サンプル採取ノズル１２１は受け容
器１１３の上部の位置に移動される（ステップ３１
９）。尿採取制御バルブ駆動手段１４４は、尿採取制御
バルブすなわちピンチバルブ１１０を開制御する（ステ
ップ３２０）。圧力値演算手段１４６が圧力センサ１０
７から出力信号を入力して、圧力センサ１０７が検出し
た圧力の値を演算する。圧力比較手段１５０は、圧力基
準値記憶手段１４８が記憶している水頭値と尿量の関係
と、圧力値演算手段１４６が出力する圧力値の演算結果
とを比較し、尿受け槽細径部１０８の中の尿量から減っ
た分の尿量が、所定の採取尿量に達するまで待つ（ステ
ップ３２１）。

【００５３】尿は、導管１０９、サンプル採取ノズル１
２１、受け容器１１３、導管１３４を通って排液タンク
１３２に導入され、外部１３２に排出される。この尿に
よって、一部尿採取回路が共洗いされる。次に、図２及
び図６を参照すると、所定の尿量に達した後、尿採取制
御バルブ駆動手段１４４は、尿採取制御バルブすなわち
ピンチバルブ１１０を閉制御する（ステップ３２２）。

【００５４】共洗い動作が終了すると、サンプリングボ
トル切替制御手段１６６が動作してサンプリングボトル
切り替え機１１２を作動させることによって、サンプル
採取ノズル１２１はサンプリングボトル１１１の上部の
位置に移動される（ステップ３２３）。尿採取制御バル
ブ駆動手段１４４は、尿採取制御バルブすなわちピンチ
バルブ１１０を開制御する（ステップ３２４）。圧力値
演算手段１４６が圧力センサ１０７から出力信号を入力
して、圧力センサ１０７が検出した圧力の値を演算す
る。圧力比較手段１５０は、圧力基準値記憶手段１４８
が記憶している水頭値と尿量の関係と、圧力値演算手段
１４６が出力する圧力値の演算結果とを比較し、尿受け
槽細径部１０８の中の尿量から減った分の尿量が、所定
の採取尿量に達するまで待つ（ステップ３２５）。

【００５５】所定の尿量に達した後、尿採取制御バルブ
駆動手段１４４は、尿採取制御バルブすなわちピンチバ
ルブ１１０を閉制御する（ステップ３２６）。尿採取の
動作が終了すると、サンプリングボトル切替制御手段１
６６が動作してサンプリングボトル切り替え機１１２を
作動させることによって、サンプル採取ノズル１２１は
受け容器１１３の上部の位置に移動される（ステップ３
２７）。次に、尿排出制御バルブ駆動手段１４２は、尿
排出制御バルブすなわちピンチバルブ１０２を開制御
し、尿採取制御バルブ駆動手段１４４は、尿採取制御バ
ルブすなわちピンチバルブ１１０を開制御する（ステッ
プ３２８）。

【００５６】次に、図２及び図７を参照すると、尿受け
槽１０１、尿受け槽細径部１０８の中の尿を排液タンク
１０４の中に排出する。圧力センサ１０７からの出力信
号が無くなるまで待つ（ステップ３２９）。次に、電磁
弁駆動手段１６４が電磁弁１１７を開いて、外部１３３
より給水される水道水で尿受け槽１０１を洗浄する（ス
テップ３３０）。

【００５７】洗浄中に、フロートスイッチ１１５が導通
動作したかどうかを判定する（ステップ３３１）。フロ
ートスイッチ１１５が導通動作した場合、電磁弁１１７
をを閉制御する（ステップ３３２）。そして、フロート
スイッチ１１５が切れるのを待つ（ステップ３３３）。
それによって、装置の内部に洗浄水が溢れるのを防いで
いる。

【００５８】フロートスイッチ１１５が切れると、電磁
弁駆動手段１６４は電磁弁１１７を開制御し、洗浄の続
きを実行する（ステップ３３４）。所定時間の洗浄を行
った後、電磁弁駆動手段１６４が電磁弁１１７を閉制御
する（ステップ３３５）。それによって、尿の測定動作
は終了する（ステップ３３６）。ピンチバルブ１１９の
動作は、洗浄液バルブ駆動手段１６８の動作によって、
予め予定された所定の時刻又は時間間隔に洗浄液が洗浄
水に混入されるように、適宜定められている。

【００５９】本発明の尿測定装置１００は、尿測定装置
１００が測定したデータを送信するための送信用インタ
ーフェースと、外部からデータを受信するための受信用
インターフェースとを備えている。送信用インターフェ
ースは、データ記憶手段１５６に記憶されているデータ
をデータ入出力制御手段１５４の作動を介して出力する
ためのデータ出力手段１７２を含む。受信用インターフ
ェースは、外部からデータを入力し、データ入出力制御
手段１５４の作動を介してデータ記憶手段１５６に記憶
するためのデータ入力手段１７４を含む。

【００６０】本発明の尿測定装置１００は、操作ガイダ
ンスの音声データを録音するための録音手段１７６を備
える。この録音手段１７６が録音するデータは、例え
ば、患者の氏名などを含む。録音手段１７６が録音した
データをデータ記憶手段１５６に記憶するように構成し
てもよい。

【００６１】データ管理装置２００は、データ受信手段
２０２と、データ送信手段２０４とを備える。データ出
力手段１７２は、データ受信手段２０２にデータを送信
することができるように構成される。データ入力手段１
７４は、データ送信手段２０４からデータを受信するこ
とができるように構成される。データ管理装置２００
は、例えば、ナースステーションに配置される。

【００６２】本発明の尿測定装置１００が送信するデー
タは、尿量、尿比重、患者の氏名、測定の年月日及び又
は日時、アラームデータ、各種の設定値（例えば、各種
の係数、設定されている洗浄時刻、一部採取尿の設定の
有無など）などである。本発明の尿測定装置１００が受
信するデータは、患者の氏名、操作ガイダンスの音声デ
ータ、各種の設定値（例えば、各種の係数、設定されて
いる洗浄時刻、一部採取尿の設定の有無など）、患者へ
の指示などである。この場合、操作ガイダンスの音声デ
ータは、予め、ナースステーションに配置されたデータ
管理装置２００に録音しておき、そのデータをデータ管
理装置２００から尿測定装置１００に送信するように構
成することもできる。

【００６３】上記の説明は、本発明の測定装置を尿量の
測定に適用した場合について説明したけれども、本発明
の測定装置が測定することができる測定液は尿に限定さ
れない。例えば、本発明の測定装置は、液体薬品を一定
量ずつ多数のボトルに注入する理化学分析装置に応用す
ることができる。このような適用では、上記の説明にお
ける「尿」を「液体」に置き換えて読めば、その装置の
構成及び作動を良く理解することができる。

【００６４】すなわち、尿測定装置、尿受け槽、尿受け
槽細径部、尿採取制御バルブ駆動手段、尿採取制御バル
ブ駆動手段、尿量演算手段、尿比重値演算手段を、それ
ぞれ、液体測定装置、液体受け槽、液体受け槽細径部、
液体採取制御バルブ駆動手段、液体採取制御バルブ駆動
手段、液体量演算手段、液体比重値演算手段とし、それ
らが取り扱う対象を液体とすればよい。このような適用
においても、本発明の測定装置は、液体と接触する部分
に可動部がないので、故障の発生を大幅におさえること
ができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明により、尿量の測定範囲が広く、
小型で高精度の尿測定装置を提供することができる。ま
た、本発明の尿測定装置は、尿と接触する部分に可動部
がないので、故障発生率が従来の尿測定装置に比べては
るかに小さい。更に、本発明の尿測定装置は、データ収
集システムとデータ通信を行うことができるので、尿測
定装置が測定したデータの内容を、尿測定装置から離れ
た場所で確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の尿測定装置の実施の形態の構造を示す
概略部分断面図である。

【図２】本発明の尿測定装置のの代表的な構成を示す概
略ブロック図である。

【図３】本発明の尿測定装置の実施の形態の作動を示す
フローチャートの第１の部分を示す図である。

【図４】本発明の尿測定装置の実施の形態の作動を示す
フローチャートの第２の部分を示す図である。

【図５】本発明の尿測定装置の実施の形態の作動を示す
フローチャートの第３の部分を示す図である。

【図６】本発明の尿測定装置の実施の形態の作動を示す
フローチャートの第４の部分を示す図である。

【図７】本発明の尿測定装置の実施の形態の作動を示す
フローチャートの第５の部分を示す図である。

【図８】本発明の尿測定装置の実施の形態の作動におい
て、圧力センサからの信号がスレッシュホールド電圧よ
り低いときの信号を示す図である。

【図９】本発明の尿測定装置の実施の形態の作動におい
て、圧力センサからの信号がスレッシュホールド電圧よ
り高いときの信号を示す図である。

【符号の説明】

１００ 尿測定装置 １０１ 尿受け槽 １０２ ピンチバルブ １０４ 排液タンク １０５ 導管 １０７ 圧力センサ １０８ 尿受け槽細径部 １０９ 導管 １１０ ピンチバルブ １１１ サンプリングボトル １１２ サンプリング切り替え機１１２ １１３ 受け容器 １１４ 温度センサ １１５ フロートスイッチ １１６ 傘状整流器 １１７ 電磁弁 １１８ アスピレータ １１９ ピンチバルブ １２０ 洗浄液槽 １２１ サンプル採取ノズル １３４ 導管 １３６ 空気貯まり用パイプ １３８ 導管 １４０ 作動制御手段 １４２ 尿排出制御バルブ駆動手段 １４４ 尿採取制御バルブ駆動手段 １４６ 圧力値演算手段 １４８ 圧力基準値記憶手段 １５０ 圧力比較手段 １５２ 尿量演算手段 １５４ データ入出力制御手段 １５６ データ記憶手段 １６０ 圧力センサ出力信号計時手段 １６２ 尿比重値演算手段 １６４ 電磁弁駆動手段 １６６ サンプリングボトル切替制御手段 １６８ 洗浄液バルブ駆動手段 １７０ 操作スイッチ １７２ データ出力手段 １７４ データ入力手段 １７６ 録音手段 １８０ 中央演算装置 ２００ データ管理装置 ２０２ データ受信手段 ２０４ データ送信手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定すべき尿を受け入れてその量を測
   定するための尿測定装置において、 測定すべき尿を受け入れるための尿受け槽と、 該尿受け槽の底部に接続された尿受け槽細径部と、 該尿受け槽細径部の底部に接続された尿排出用導管と、 該尿排出用導管の開閉を制御するための尿排出制御バル
   ブと、 第一端及び第二端を有し、第一端が前記尿受け槽の底部
   に接続され、第二端が第一端の接続個所より高い位置に
   あるように配置された空気溜り用パイプと、 該空気溜り用パイプの第二端に対して配置され、前記空
   気溜り用パイプ内に滞留する空気を介して前記尿受け槽
   に収容されている尿の量を検出するための圧力センサ
   と、 前記圧力センサから出力信号を入力して、前記圧力セン
   サから出力信号が出力されている継続時間を計測するた
   めの圧力センサ出力信号計時手段と、 前記圧力センサから出力信号を入力して、前記圧力セン
   サが検出した圧力の値を演算するための圧力値演算手段
   と、 尿が前記尿受け槽細径部の内部全体に収容されていると
   きに前記圧力センサから出力される出力信号に対応する
   圧力基準値を記憶している圧力基準値記憶手段と、 前記圧力値演算手段が出力する圧力値の演算結果と、前
   記圧力基準値記憶手段が記憶している圧力基準値とを比
   較するための圧力比較手段と、 前記圧力比較手段が出力する信号に基づいて、前記圧力
   値演算手段が出力する信号又は前記圧力センサ出力信号
   計時手段が出力する信号を用いて尿の量を演算するため
   の尿量演算手段と、を備えていることを特徴とする尿測
   定装置。
2. 【請求項２】 尿受け槽に接続され、前記尿受け槽に
   収容された尿の一部を採取するための尿採取用導管と、 該尿採取用導管の開閉を制御するための尿採取制御バル
   ブとを備え、 前記尿採取制御バルブの開閉が、前記圧力値演算手段が
   出力する信号に基づいて制御されるように構成されてい
   る、ことを特徴とする請求項１に記載の尿測定装置。
3. 【請求項３】 尿の屈折率を測定する屈折率測定手段
   と、 該屈折率測定手段が出力する信号に基づいて尿の比重値
   演算する尿比重値演算手段と、備えていることを特徴と
   する請求項１又は請求項２に記載の尿測定装置。
4. 【請求項４】 前記空気溜り用パイプは、第一端の管
   内径が及び第二端の管内径より大きく形成されているこ
   とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載の尿測定装置。
5. 【請求項５】 尿に含まれる気泡が前記空気溜り用パ
   イプに入り込まないようにするために、尿受け槽の壁面
   に沿うように尿を流れ込ませるための手段を備えている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項
   に記載の尿測定装置。
6. 【請求項６】 尿測定装置が測定したデータを送信す
   るための送信用インターフェースと、外部からデータを
   受信するための受信用インターフェースとを備えている
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項
   に記載の尿測定装置。
7. 【請求項７】 操作ガイダンスの音声データを録音す
   るための録音手段を備えていることを特徴とする請求項
   １から請求項６のいずれか１項に記載の尿測定装置。
8. 【請求項８】 測定すべき液体を受け入れてその量を
   測定するための液体測定装置において、 測定すべき液体を受け入れるための液体受け槽と、 該液体受け槽の底部に接続された液体受け槽細径部と、 該液体受け槽細径部の底部に接続された液体排出用導管
   と、 該液体排出用導管の開閉を制御するための液体排出制御
   バルブと、 第一端及び第二端を有し、第一端が前記液体受け槽の底
   部に接続され、第二端が第一端の接続個所より高い位置
   にあるように配置された空気溜り用パイプと、 該空気溜り用パイプの第二端に対して配置され、前記空
   気溜り用パイプ内に滞留する空気を介して前記液体受け
   槽に収容されている液体の量を検出するための圧力セン
   サと、 前記圧力センサから出力信号を入力して、前記圧力セン
   サから出力信号が出力されている継続時間を計測するた
   めの圧力センサ出力信号計時手段と、 前記圧力センサから出力信号を入力して、前記圧力セン
   サが検出した圧力の値を演算するための圧力値演算手段
   と、 液体が前記液体受け槽細径部の内部全体に収容されてい
   るときに前記圧力センサから出力される出力信号に対応
   する圧力基準値を記憶している圧力基準値記憶手段と、 前記圧力値演算手段が出力する圧力値の演算結果と、前
   記圧力基準値記憶手段が記憶している圧力基準値とを比
   較するための圧力比較手段と、 前記圧力比較手段が出力する信号に基づいて、前記圧力
   値演算手段が出力する信号又は前記圧力センサ出力信号
   計時手段が出力する信号を用いて液体の量を演算するた
   めの液体量演算手段と、を備えていることを特徴とする
   液体測定装置。