JP2500223B2 - 糞便検知装置 - Google Patents

糞便検知装置

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JP2500223B2
JP2500223B2 JP5053064A JP5306493A JP2500223B2 JP 2500223 B2 JP2500223 B2 JP 2500223B2 JP 5053064 A JP5053064 A JP 5053064A JP 5306493 A JP5306493 A JP 5306493A JP 2500223 B2 JP2500223 B2 JP 2500223B2
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正人 樋熊
和彦 屋ケ田
明 原田
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GIJUTSU KENKYU KUMIAI IRYO FUKUSHI KIKI KENKYUSHO
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GIJUTSU KENKYU KUMIAI IRYO FUKUSHI KIKI KENKYUSHO
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/22Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B2017/22037Fecal impaction removal

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  • External Artificial Organs (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、排便困難症患者等の肛
門に挿入し、直腸内部の糞便状態を簡便に自動検知する
ための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】人口の高齢化が進むに従い、寝たきり老
人が益々増加の傾向にある。また、交通事故や先天的要
因による肢体不自由者も多く、その約半数が神経麻痺を
伴っている。これらの人々にとって排泄物の処理は日常
生活上の大きな問題であり、通常、糞便の排泄処理に当
たっては緩下剤、浣腸あるいは摘便などによって排便を
促す方法が採られている。とくに糞便の固い排便困難症
状を呈する患者に対しては、高圧浣腸、摘便、坐剤など
による処置を組み合わせて強制的に排泄する手段が施さ
れている。
【0003】この際、摘便が必要かどうかの判断は、主
に排便施術者が患者の肛門に直接指を差し込んで触診に
より糞便の有無あるいは固化状態などを探る方法によっ
ておこなわれている。しかしながら、触診作業は患者に
とって肉体的、精神的に著しい苦痛を与え、同時に排便
施術者側にも直接的に糞便に触れるという嫌悪的な処置
であるうえ、糞便状況を的確に判断するにはかなりの経
験を重ねる必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解消するために開発されたもので、その目的は、排便
施術者が触診に頼ることなく、簡易かつ安全に直腸内部
の糞便状態を自動検知することができる糞便検知装置を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係る糞便検知装置は、糞便検知用プローブ
と、電力を供給するための定電圧電源と、高周波電圧を
発生させる発振器と、一定振幅で高周波電圧を増幅させ
る主増幅器と、増幅した高周波電圧を糞便検知用プロー
ブの振動子に電流として出力するI−V変換器と、該I
−V変換器の電圧波形を位相調整して前記発振器に帰還
入力させる移相器とからなる駆動機構系、および前記I
−V変換器から糞便検知用プローブの振動子に供給する
電流値をそれに比例する電圧値として抽出増幅する識別
用増幅器と、しきい値を設定するための比較器と、電気
的負荷情報を判別表示するモニタリング器とからなる負
荷識別機構系を備えることを構成上の特徴とするもので
ある。
【0006】
【作用】硬便、軟便、直腸壁、その他の体内組織や体内
残留物等にはそれぞれ固有の音響インピーダンスがある
ため、高周波発振時に糞便検知用プローブの振動子にか
かる電気的負荷はホーン先端付近に介在する物質によっ
て相違する。上記構成の本発明に係る装置によれば、セ
ンサー部として機能する糞便検知用プローブを肛門に挿
入した際に、ホーン先端付近の接触負荷による音響イン
ピーダンスに応じて振動子にかかる電流値を捕捉し、直
腸内部における糞便の有無、介在する糞便が硬便か軟便
かといった糞便状態を電気的負荷情報として判別するこ
とができる。
【0007】前記の電気的負荷情報は排泄施術者にモニ
タリングにより伝達されるから、例え操作する排泄施術
者が触診の経験がなくても、極めて簡便かつ的確に糞便
状態を自動検知することが可能となる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。図1は本発明による糞便検知装置の全体
をブロック図として示したもので、大別して駆動機構系
1と負荷識別機構系2とから構成されている。このうち
駆動機構系1は糞便検知用プローブに微弱振動を与える
ために機能する装置系列で、糞便検知用プローブ3、定
電圧電源4、主増幅器5、I−V変換器6、発振器7お
よび移相器8からなっている。他方、負荷識別機構系2
は電気的負荷情報となる駆動電流値を測定して糞便状態
の識別をおこない、排便施術者にモニタリングするため
の装置系列で、識別用増幅器9、比較器10およびモニ
タリング器11からなっている。
【0009】センサーとなる糞便検知用プローブ3とし
ては、図2に示したようにホーン先端を露出した状態で
ホーン13を保護カバー14で被包した細径挿入部と振
動子15を内蔵した広径本体部とが同軸的に一体に形成
され、振動子15から電気信号用ケーブル16を後端部
に導出した構造のものが効果的に使用される。ホーン1
3の先端は直腸壁に損傷を与えないように半球形状また
は面取り加工を施した角形状として可能な限り小型に設
計し、その露出距離は挿入方向に垂直な方向からの直腸
壁の密着負荷の影響を考慮して数ミリ範囲に設定するこ
とが好ましい。ホーン13の材質は、例えばステンレス
鋼、ジュラルミン等のアルミ合金もしくはチタン合金の
ような耐腐食性が高く、振動を吸収しない靭性に優れた
金属類で構成される。保護カバー14は、肛門挿入時に
良好な滑りと感触を与えるため、例えばプラスチック、
合成ゴム、天然ゴムまたはこれらの材料を組み合わせて
形成される。広径本体部のカバー部材も同様の材質で構
成することが望ましい。振動子15の機構としては、機
械的なモーター駆動によるカム式または不平衡質量回転
式、電気的な圧電型、電歪型、磁歪型、電磁型などの各
種素子を用いた振動方式を適用でき、とくに限定はな
い。
【0010】なお、上記構造の糞便検知用プローブ3に
おいて、細径挿入部の保護カバー14の周面に脱落防止
と位置固定を目的とした環状リング形状の抜止用瘤部1
7を形成し、細径挿入部と広径本体部との間に位置決め
用段差18を設けておくことが好ましい。この際、抜止
用瘤部17と位置決め用段差18の設置間隔はこの間に
入る肛門括約筋の層長を考慮して20〜30mm程度に固
定するか、抜止用瘤部17を前記設置間隔の範囲で適宜
に移動固定できるように設計しておくことが好適であ
る。
【0011】このほか、保護カバー14の先端部付近の
内面にはホーン13との密着固定化と糞便等の侵入を防
ぐためのOリング19を設けるが、この設置位置は最も
応力が低く、かつOリング設置による振動子の電気的イ
ンピーダンスの増加影響が少ない振動子からの機械的振
動の節に当たるホーン部分とすることが望ましい。
【0012】装置の作動機構は、まず駆動機構系1にお
いて、発振器7から発生する高周波電圧を同位相状態で
主増幅器5に伝達し、同時に定電圧電源4から供給され
る電力を主増幅器5により一定振幅の電圧に増幅させ
る。一定振幅の高周波電圧に増幅された主増幅器5の出
力は、I−V変換器6を経て糞便検知用プローブ3の振
動子15に伝達され、機械的微振動が発生する。発生す
る振動子15の機械的振動は、接触負荷に応じて変化す
る糞便検知用プローブ3の共振周波数と同一周波数の電
圧として振動子15に供給したときに最も振動子のイン
ピーダンスが低くなり、電気的エネルギーを機械的振動
に変換する効率が向上する。このため、本装置では、随
時、振動子15に供給する高周波電圧の周波数を糞便検
知用プローブ3の共振周波数と同じになるような周波数
追尾機能を付加しておくことが好ましい。
【0013】また振動子15内のインピーダンスは、高
いほど振動子15に供給される高周波電圧と振動子15
を流れる高周波電流との間の位相差が大きくなる。この
ため振動子15に供給する高周波電圧の周波数と振動子
15の共振周波数のいずれかが大きくなるに従って位相
差は増大する。この位相差を検出する方法としては、発
振器7として該発振器自身が出力する高周波電圧の位相
と入力される電圧波形との位相差が予め設定された値に
なるように出力高周波の周波数を変化させ、その設定し
た位相差になった時点での周波数に固定する周波数固定
機能を持たせたPLL(フェーズ・ロック・ループ)型
のものを使用して、まずI−V変換器6から振動子15
内を流れる電流を同位相の電圧波形に変換し、移相器8
において周波数固定機能を作動させる位相差値を若干広
範囲にするためにI−V変換器6からの電圧波形の位相
をずらして発振器7に帰還入力させるルートを介設す
る。このルートにより、発振器7は、移相器8で位相調
整された糞便検知用プローブ3の接触負荷により変化す
る振動子15内の電流と同位相の電圧波形を入力するこ
とになる。このため、出力する高周波電圧と位相比較を
おこない、その位相差が高効率の機械的振動をおこなっ
ているときの位相差になるように、出力する高周波電圧
の周波数が制御される。
【0014】この際、振動子15に供給する高周波電圧
の周波数は、その度合が高いほど識別感度は向上する
が、その反面、振動子15が小型化して糞便検知用プロ
ーブ3を製作するうえで困難性を伴う。操作面を含めた
好適な周波数の範囲は、30〜200KHz が適当または
適切である。
【0015】また、振動子15を駆動する電圧波形の振
幅は特に限定されるものではないが、この電圧振幅が大
きくなり過ぎると機械的振動が異常に高くなってキャビ
テーションの発生を招くため、糞便検知用プローブ3の
ホーン13先端付近に介在する接触物の音響インピーダ
ンスが不安定となって、正確な識別情報が得られ難くな
る。したがって、電圧振幅は機械的振動によるキャビテ
ーションが発生しない程度の低電圧でおこなうことが望
ましい。
【0016】負荷識別機構系2においては、I−V変換
器6から糞便検知用プローブ3の振動子15に供給する
電流値を、それに比例する電圧値として抽出して識別用
増幅器9により増幅し、ついで比較器10で予め設定し
たしきい値をもって接触負荷を判別してモニタリング器
11により表示する。この際のしきい値は、糞便接触時
の電流分布域を測定し、これらの中間域に設定される
が、しきい値の調整は調整ボリューム12によっておこ
なわれる。
【0017】モニタリング器11によるモニタリング操
作は、例えば糞便の有無をランプにより点滅表示する方
法やLCDなどの画面表示を採用することができる。更
に、硬便と軟便の識別をおこなう場合には、それぞれの
接触負荷に対応する別のしきい値を設け、比較器を増設
することによって可能となる。
【0018】このように負荷識別機構系2では、糞便検
知用プローブ3を肛門に挿入した際にホーン13先端部
における接触負荷が大きくなるに従って振動子15にか
かる電気的負荷が増し、振動子15を流れる電流値が小
さくなるという特性を利用してその電気的負荷情報をモ
ニタリングすることにより、排泄施術者に直腸内部の糞
便状態を的確に伝達することができる。
【0019】
【発明の効果】以上のとおり、本発明による糞便検知装
置によれば、排便施術者が糞便検知用プローブを患者の
肛門に挿入するだけで直腸内部の糞便の有無、硬便、軟
便の判別等を自動的に知ることが可能となる。したがっ
て、排便施術者や患者に精神的苦痛を与える触診に頼る
ことなく、極めて簡便かつ安全に糞便状態を検知するこ
とができるから、医療産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による糞便検知装置の全体構成を示した
ブロック図である。
【図2】糞便検知装置の糞便検知用プローブを示した切
欠側断面図である。
【符号の説明】
1 駆動機構系 2 負荷識別機構系 3 糞便検知用プローブ 4 定電圧電源 5 主増幅器 6 I−V変換器 7 発振器 8 移相器 9 識別用増幅器 10 比較器 11 モニタリング器 12 しきい値調整ボリューム 13 ホーン 14 保護カバー 15 振動子 16 電気信号用ケーブル 17 抜止用瘤部 18 位置決め用段差 19 Oリング

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 糞便検知用プローブと、電力を供給する
    ための定電圧電源と、高周波電圧を発生させる発振器
    と、一定振幅で高周波電圧を増幅させる主増幅器と、増
    幅した高周波電圧を糞便検知用プローブの振動子に電流
    として出力するI−V変換器と、該I−V変換器の電圧
    波形を位相調整して前記発振器に帰還入力させる移相器
    とからなる駆動機構系、および前記I−V変換器から糞
    便検知用プローブの振動子に供給する電流値をそれに比
    例する電圧値として抽出増幅する識別用増幅器と、しき
    い値を設定するための比較器と、電気的負荷情報を判別
    表示するモニタリング器とからなる負荷識別機構系を備
    えることを特徴とする糞便検知装置。
  2. 【請求項2】 糞便検知用プローブが、ホーン先端を露
    出した状態でホーンを保護カバーで被包した細径挿入部
    と振動子を内蔵した広径本体部とが同軸的に一体化さ
    れ、前記振動部から電気信号用ケーブルを後端部に導出
    した構造を有する請求項記載の糞便検知装置。
  3. 【請求項3】 請求項の糞便検知用プローブにおい
    て、細径挿入部の保護カバーの周面に抜止用瘤部を形成
    し、細径挿入部と広径本体部との間に位置決め用段差を
    設ける請求項記載の糞便検知装置。
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