JP2015105948A - 尿流量計測装置および尿流量計測データ処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】患者が自宅で簡便に尿流量を計測できる携帯型あるいは可搬型の尿流量計測装置および計測結果に基き正確な診断が可能となる尿流量計測データ処理システムを提供する。
【解決手段】排尿された尿を直接に受取る受尿部２と、受尿部から流下する尿流で回転する水車４と、水車の回転を検出する回転検出部５と、回転検出部の出力信号に基き経時的に尿流量を算出する演算部６と、演算部の演算結果を計測日時データと共に記録するデータ記録部７とを備え尿流量計測装置１を構成する。回転検出部は大バルクハウゼンジャンプ現象を起し得る複合磁気ワイヤを用いたセンサとし、水車４は磁気軸受で支持する。尿流量計測データ処理システムは尿流量計測装置１で計測したデータに基き経時的尿流量グラフを作成し、更に予め蓄積しておいた正常および各種疾患特性グラフのパターンと比較し症状や疾患に関する診断指針を作成する。
【選択図】図２

Description

本発明は排尿障害や排尿障害を伴う疾患等を検査するために用いる尿流量計測装置および尿流量計測データ処理システムに関するものである。より詳しくは、単に排尿された尿の総量を計測するのではなく、排尿時の尿の経時的な尿流量を計測するものである。更には、計測結果をグラフ化して表示し曲線のパターンを解析することにより、疾患や症状を判断するための技術に関するものである。

近年、前立腺肥大症や過活動膀胱・尿失禁症その他の排尿障害や排尿障害を伴う疾患は数千万人に及んでおり、社会的な問題ともなっている。これらの症状や疾患に対処すべく正確な診断を行なうには、排尿時の尿の経時的な尿流量を日常的に継続的に計測することが好適である。

しかしながら、継続的な計測を行なうには数日間の入院が必要となり患者の負担が大きいことから、現状では病院等において設置式の計測装置その他の機器類を用いて計測することが一般的となっている。これは通院による単回の計測であり、従って日常的で継続的な複数回の計測は不可能である。

一方、個人宅に設置して患者自身が日常的に継続的に尿流量を計測するための水洗便器型の装置等が開発されてはいるが、大掛かりな設置工事が必要であり設置費用も相当高額となる。また、携帯式計測器が数種考案されたが操作性や運用経費等に課題が多く、未だ普及していない模様である。
特開２００９−０８４８２１号公報 特開２００７−１０８０８５号公報

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、患者自身が自宅にて簡便に尿流量を計測することができる携帯型あるいは可搬型とし得る尿流量計測装置を提供することを課題とするものである。また、この計測結果に基いて正確な診断が可能となる尿流量計測データ処理システムを提供することを課題とするものである。

上記のような課題を解決するために本発明の尿流量計測装置は、排尿された尿を直接に受け取る受尿部と、受尿部から流下する尿流により回転する水車と、水車の回転を検出する回転検出部と、回転検出部からの出力信号に基き経時的に尿流量を算出する演算部と、演算部による演算結果データを計測日時データと共に記録するデータ記録部と、を備えることを基本とするものである。即ち、排尿中の尿の流量を直接にリアルタイムで計測し、この計測結果のデータを尿流量計測装置内のデータ記録部に記録するものである。

また、回転検出部は大バルクハウゼンジャンプ現象を起し得る複合磁気ワイヤを用いたセンサとする他、水車は磁気軸受により回転自在に支持するものである。更に、演算部において経時的に尿流量を算出する演算内容は毎秒尿流量と総排尿量とし、この演算結果データと共にデータ記録部に記録する計測日時データ内容は計測開始時刻と排尿開始時刻と排尿終了時刻と計測終了時刻とするものである。

そして、本発明の尿流量計測データ処理システムは、データ記録部に記録された演算結果データおよび計測日時データに基き経時的尿流量グラフを作成し表示するものである。更には、作成した経時的尿流量グラフのパターンと予め蓄積しておいた正常および各種疾患特性グラフのパターンとを比較して症状や疾患に関する診断指針を作成し表示するものである。

本発明はこのような構成としたことにより、患者自身が自宅にて簡便に尿流量を計測することができ、日常的で継続的な計測が可能となることから、正確な診断が可能となる。
また、回転検出部を大バルクハウゼンジャンプ現象を起し得る複合磁気ワイヤを用いたセンサとすることにより、超低速回転の検出が可能となり極小流量の尿流量も確実に計測することができ、より正確な計測が可能となる。更に水車を非接触の磁気軸受により回転自在に支持することにより、回転抵抗を著しく減少させることができる他、尿石等の付着による摩擦抵抗の増大も解消されると共に、より衛生的な装置とすることができる。
そして、記録データをグラフ化して表示することにより、経時的尿流量を直截的に把握して診断することができ、更には、予め蓄積しておいた正常および各種疾患特性グラフのパターンと比較することにより、症状や疾患について診断指針を作成することができる。

本発明の実施例を示す斜視図である。 図１に示す尿流量計測装置１の内部構造を示す概略側断面図である。 大バルクハウゼンジャンプ現象を起し得る複合磁気ワイヤＷの一般的な構造を示す側断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は複合磁気ワイヤＷを用いたセンサの一般的な作動状態を示す概略図である。 磁気軸受の構造を示す概略要部断面図である。 演算結果データおよび計測日時データに基き経時的尿流量をグラフ化して表示した例である。 正常の場合の経時的尿流量グラフおよび各種の疾患における経時的尿流量の特性グラフをそれぞれ示すものである。

本発明の実施例を以下、図面に基づいて説明する。尚、各図において共通する部分には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
図１は本発明の実施例を示す斜視図であり、上部に受尿部２を備え、背面部に取手３を備え、内部に後述の水車４、回転検出部５、演算部６、データ記録部７などを備えて構成した尿流量計測装置１である。前面部には電源スイッチ８、計測開始スイッチ９、計測終了スイッチ１０、動作表示ランプ１１、データ出力端子１２、などが配置されている。

図２は図１に示す尿流量計測装置１の内部構造を示す概略側断面図である。受尿部２はロート形状を呈しており、排尿時の尿を直接に受け取ることができるようになっている。この受尿部２の下方に水車４が備えられており、受尿部２から流下する尿流により水車４か回転するようになっている。水車４の回転を検出する回転検出部５は、回転する水車４の羽根の先端部に近接するようにボックス１３の先端に埋設配置されている。ボックス１３は尿流量計測装置１に対して引出し式に脱着が可能となっている。ボックス１３の内部には演算部６、データ記録部７、電池１４などが備えられている。水車４を経た計測後の尿は排出口１５から排出されるようになっている。
尚、前面部に配置された各スイッチ類や動作表示ランプ１１およびデータ出力端子１２などは、接点部（不図示）を介してボックス１３内部と接続されるようになっている。

水車４の回転を検出する手段としては、各種の近接スイッチやホール素子を利用したセンサーなど様々なものが使用できるが、本発明においては大バルクハウゼンジャンプ現象を起し得る複合磁気ワイヤを用いたセンサを用いている。

図３は大バルクハウゼンジャンプ現象を起し得る複合磁気ワイヤＷの一般的な構造を示す側断面図である。複合磁気ワイヤＷの中心部はハード層Ｈと称する比較的強い保磁力を有する磁性層となっており、外周部はソフト層Ｓと称する比較的弱い保磁力を有する磁性層となっている。このように複合磁気ワイヤＷはハード層Ｈをソフト層Ｓが取り巻いた状態の構造となっている。

図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）は複合磁気ワイヤＷを用いたセンサの一般的な作動状態を示す概略図である。（ａ）は初期状態でありハード層Ｈとソフト層Ｓは共に同じ方向に磁化している。次いで（ｂ）においてセット磁界１６を作用させてソフト層Ｓのみを反対方向に磁化してセット状態とする。この時に検出コイル１７には比較的低いパルス状の出力−Ｐが得られる。そして、（ｃ）においてセット磁界１６とは反対極性のリセット磁界１８を作用させるとソフト層Ｓの磁化方向が急激に反転してハード層Ｈと同じ方向となる。この時に検出コイル１７には比較的高い急峻なパルス状の出力＋Ｐが得られる。このように、磁性体の磁化方向が急激に反転する現象を大バルクハウゼンジャンプ現象と称している。

尿流量計測装置１の回転検出部５は、上述のように複合磁気ワイヤＷと検出コイル１７とから成るものであり、水車４の各羽根の先端部にはセット磁界１６とリセット磁界１８が交互に埋設配置されている。従って、水車４が回転するとセット磁界１６とリセット磁界１８が交互に回転検出部５の複合磁気ワイヤＷに接近して作用し、検出コイル１７には水車４の回転に応じた出力が得られるようになっている。

複合磁気ワイヤＷを用いたセンサは、その原理からしてセット磁界１６やリセット磁界１８の動きを移動速度に関係なく検知することができるものである。従って、尿の流量が極小流量となり水車４の回転が超低速回転となった場合でも、水車４の回転を正確に検出することができ、より正確な尿流量の計測が可能となるものである。

図５は水車４を回転自在に支持する磁気軸受の構造を示す概略要部断面図である。尿流量計測装置１の両側面部１９にテーパー状の凹部を設けた一対の支持磁石２０を備え、水車４の両面にテーパー状の凸部を設けた一対の被支持磁石２１を備え、回転軸心において互いの凹部と凸部を嵌め込むように近接して配置したものである。支持磁石２０と被支持磁石２１は互いに反発し合う極性となっており、この反発力によって水車４は空中に回転自在に支持されている。従って、非接触で摩擦抵抗がないことから回転抵抗を著しく減少させることができ、尿の流量が極小流量となった場合でも確実に水車４が回転するようになっている。また、支持磁石２０と被支持磁石２１との間には常に隙間があることから、尿石等の付着による摩擦抵抗の増大も解消されると共に、洗浄液や消毒液を流通させて洗浄あるいは消毒することができ、より衛生的な装置とすることができる。尚、支持磁石２０と被支持磁石２１との距離を調整する調整機構などは不図示とし説明を割愛する。

演算部６はクロック機能を備えたマイクロコンピュータであり、回転検出部５からの出力信号に基き毎秒尿流量および毎秒尿流量を積算した総排尿量を演算するものである。
データ記録部７は半導体メモリ装置であり、上記の演算結果データと共に計測開始時刻と排尿開始時刻と排尿終了時刻と計測終了時刻を記録する。計測開始時刻は電源スイッチ８をＯＮにして更に計測開始スイッチ９を押下した時刻であり、排尿開始時刻は水車４が回転を開始した時刻であり、排尿終了時刻は水車４の回転が停止した時刻であり、計測終了時刻は計測終了スイッチ１０を押下した時刻である。

尿流量計測データ処理システム（不図示）は、データ記録部７に記録されたデータを処理するための、尿流量計測装置１とは別体のデータ処理システムであり、汎用あるいは専用のコンピュータを用いることができる。尿流量計測装置１のデータ記録部７から尿流量計測データ処理システムにデータを移動させるには、尿流量計測装置１のデータ出力端子１２を介して行なうようになっている。

図６は尿流量計測装置１のデータ記録部７に記録されたデータを尿流量計測データ処理システムに移動して処理し、演算結果データおよび計測日時データに基き経時的尿流量をグラフ化して表示した例である。
このように、尿流量計測データ処理システムは、計測開始時刻から排尿開始時刻そして排尿終了時刻を経て計測終了時刻に至る一連の毎秒尿流量をグラフ化して表示することができることから、経時的尿流量を直截的に把握して診断することができるものである。

図７は正常の場合の経時的尿流量グラフおよび各種の疾患における経時的尿流量の特性グラフをそれぞれ示すものである。Ｎ型は正常、Ｂ型は膀胱頚部硬化症や慢性前立腺炎、Ａ型は核下型神経因性膀胱や排尿筋・括約筋協調不全、Ｏ型は前立腺肥大症や尿道狭窄症であり、それぞれに典型的に見られるグラフのパターンである。
尿流量計測データ処理システムにおいては、これらのグラフのパターンを予め蓄積しておき、尿流量計測装置１にて計測して得られたデータに基き作成した経時的尿流量グラフのパターンと比較することにより、症状や疾患に関する診断指針を作成し表示することができる。

本発明の尿流量計測装置および尿流量計測データ処理システムは以上の説明の如き内容のものであり、尿流量計測を簡便に作業性良く正確に行なうことができるものである。
このような構成としたことにより、病院が患者に尿流量計測装置を貸出し、患者が自宅で計測し、患者が病院に尿流量計測装置を返却し、医師が尿流量計測データ処理システムにより計測結果を見て診断する、というような使用形態も可能となる。また、患者が自宅にて簡便に計測することができ入院が不要になることから、患者の負担を大幅に減らすことができる。更には、携帯型あるいは可搬型とすることができ、自宅以外の例えば通勤中や勤務中でも尿流量を計測することができる。このように日常的で継続的な尿流量計測が可能となることから、症状や疾患について正確な診断を行なうことができる。そして、計測結果をグラフ化して表示することにより、経時的尿流量を直截的に把握して診断することができる。更には、予め蓄積しておいた正常および各種疾患特性グラフのパターンと比較して症状や疾患についての診断指針を作成することにより、診断業務を省力化することができ診断精度も向上する。計測したデータは尿流量計測装置の外部の尿流量計測データ処理システムにて保存することができ、データの管理性が向上する。

１…尿流量計測装置
２…受尿部
４…水車
５…回転検出部
６…演算部
７…データ記録部
１６…セット磁界
１７…検出コイル
１８…リセット磁界
２０…支持磁石２０
２１…被支持磁石２１
Ｗ…複合磁気ワイヤ
Ｓ…ソフト層
Ｈ…ハード層

Claims (6)

1. 排尿された尿を直接に受け取る受尿部と、受尿部から流下する尿流により回転する水車と、水車の回転を検出する回転検出部と、回転検出部からの出力信号に基き経時的に尿流量を算出する演算部と、演算部による演算結果データを計測日時データと共に記録するデータ記録部と、を備えて成る尿流量計測装置。
2. 回転検出部は大バルクハウゼンジャンプ現象を起し得る複合磁気ワイヤを用いたセンサである請求項１に記載の尿流量計測装置。
3. 水車は磁気軸受により回転自在に支持されているものである請求項１または請求項２のいずれかに記載の尿流量計測装置。
4. 演算部において経時的に尿流量を算出する演算内容は毎秒尿流量と総排尿量であり、演算結果データと共にデータ記録部に記録する計測日時データ内容は計測開始時刻と排尿開始時刻と排尿終了時刻と計測終了時刻である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の尿流量計測装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の尿流量計測装置のデータ記録部に記録されたデータを処理するデータ処理システムであって、演算結果データおよび計測日時データに基き経時的尿流量グラフを作成し表示するものである尿流量計測データ処理システム。
6. 演算結果データおよび計測日時データに基き作成した経時的尿流量グラフのパターンと予め蓄積しておいた正常および各種疾患特性グラフのパターンとを比較して症状や疾患に関する診断指針を作成し表示するものである請求項５に記載の尿流量計測データ処理システム。

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