JP3619495B2

JP3619495B2 - Automatic urine inspection device

Info

Publication number: JP3619495B2
Application number: JP2002002864A
Authority: JP
Inventors: 正文森本
Original assignee: 株式会社ヨコタコーポレーション
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2022-01-09
Also published as: JP2003207513A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、尿が充填されたコップに試験片を入れて検査する尿の自動検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の尿の自動検査装置は、尿を試験管のようなボトルに入れて定位置に装着して種々の項目の検査をする。この装置は、複数のボトルを並べてセットすると、ボトルに入れた尿の検査を自動的に順番に処理する。この装置は、セットされた複数のボトルの尿を自動的に検査できる。しかしながら、特定のボトルに、患者から採取された尿を移す必要がある。患者から直接に、細いボトルに尿を採取できないからである。患者は、紙コップに尿を採取する。紙コップの尿は、看護婦がボトルに移して自動検査装置にセットしている。
【０００３】
特定のボトルを使用して尿を自動的に検査する装置は、患者が採取した尿を直接に自動検査装置にセットできない。患者が尿を採取するためには、開口部を大きくする必要があり、自動検査装置は多数の尿を連続して自動的に検査するために、ボトルを細くして複数を並べてセットするからである。
【０００４】
患者が尿を採取する工程と、採取した尿を自動検査装置にセットする工程との間に、看護婦の操作を必要とする検査方法は、自動検査装置の処理能力がいかに優れたものであっても、患者が尿を採取した直後に速やかに検査できない。看護婦の操作が遅れることがあるからである。
【０００５】
患者が尿を採取したコップを直接にセットできる装置が開発されるなら、極めて速やかに尿の検査ができる。この装置は、たとえば、病院の便所に設置して、患者がコップに尿を採取してセットすると、直ちに検査して検査結果をオンラインで医者に伝送するシステムとして極めて便利に利用できる。
【０００６】
このことを実現する装置は、コップを直接に装着して、コップに充填している尿を検査する構造を必要とする。たとえば、セットされたコップに充填される尿を、カテーテルで吸入して試薬に接触させて検査する装置で実現できる。ただ、この構造の装置は、カテーテルで尿を吸入するので、各々の患者の検査が終了する毎に、カテーテルを洗浄または交換し、尿を吸入する配管を洗浄する必要がある。前後に検査する患者の尿が混合されると、正確に検査できなくなるからである。このため、ランニングコストが高くなると共に、洗浄機構等の構造が複雑になる。
【０００７】
コップに直接に試験片を挿入して、試験片の色の変化で尿の種々の項目を検査する装置は、カテーテルや尿の経路を洗浄する必要がない。このため、構造を簡素化できる特長がある。しかしながら、コップは、尿の採取に便利なように、開口部を大きくしているので、多量の尿がコップに充填されないと、尿のレベルが浅くなって、試験片を完全に尿に接触できなくなる。試験片は、縦に複数の試薬を付着させたもので、試薬部分全体を尿に接触させて、色の変化で種々の項目の検査をするからである。
【０００８】
本発明者等は、このような欠点を解決することを目的に、図１に示す装置を開発した（特開2001-21570）。この装置は、尿が充填されたコップ１を傾動させて余分の尿を排出した後、傾斜する姿勢のコップ１に試験片３を挿入する。試験片３は、コップ１の底部に挿入されて尿に接触される。この装置は、図１の矢印で示すように、傾斜するコップ１に試験片３を垂直方向に挿入して、試験片３を尿に接触させる。この姿勢で挿入される試験片３は、コップ１の下側傾斜面１Ａに沿って挿入されて尿に接触される。このため、コップ１に少量の尿を入れて、試験片３を充分に尿に接触できる特長がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、図１の装置は、少量の尿で正確に検査できる特長がある。このことは、尿の自動検査装置において大切なことである。それは、尿の検査する全ての患者が、多量の尿をコップに充填せず、あるいは充填できないこともあるからである。本発明者は、図１に示す構造の尿の自動検査装置を製作して、膨大な試験を繰り返した。その結果、定量の尿をコップに充填するにもかかわらず、正確に検査できない測定エラーがまれに発生することが確認された。測定エラーは、装置が正常に動作しているにもかかわらず発生した。この種の装置は、測定エラーの確率が極めて低くても使用できない。それは、測定エラーが発生するときに使用する患者は、自分の尿の測定結果を正確に得られないからである。測定エラーの原因を究明するために、膨大な試験を繰り返した。ところが、装置が正確に動作するにもかかわらず、測定エラーが発生するために、その原因究明は極めて難しかった。とくに、この装置が、尿を充填しているコップを、見えない状態で処理して試験することが、測定エラーの究明を難しくした。さらに、測定エラーが発生する頻度が少ないことも、原因究明を難しくした。
【００１０】
本発明者は、さらに種々の状態で試験を繰り返した結果、傾斜したコップに試験片を挿入するとき、試験片が正常に挿入されないことがあることを見い出した。傾斜する姿勢で底に尿を入れているコップに、試験片を挿入するとき、試験片の先端がコップの下側傾斜面に沿って挿入されないことがある。この原因は、試験片の先端がコップの下側傾斜面に引っかかってスムーズに挿入されず、あるいは、試験片が尿を吸収して柔軟になって下側傾斜面に沿ってコップの底まで挿入されなくなることが原因で発生した。
【００１１】
とくに、図２で示すように、コップ１が変形していると、挿入される試験片３の先端がコップ１の変形部１ａに引っかかって、試験片３が湾曲あるいは変形してコップ１の内部に正確に挿入できなくなることがある。この種の検査装置は、衛生面を考慮して、使い捨てできるコップを使用する。使い捨てされるコップは、ランニングコストの面からも薄くて軽い紙コップやプラスチック製のコップが使用される。したがって、患者が尿をとるときに、強く持つことによって変形してしまい、試験片３が正常に挿入されなくなることがある。
【００１２】
また、図３で示すように、コップ１の内面が平滑面でなく、凹凸面１ｂとなっているコップ等においても、挿入される試験片３の先端が凹凸面１ｂに引っかかって試験片３が湾曲あるいは変形してコップ１の内部に正確に挿入できなくなることがある。コップは、全てのものが内面が平滑面とはかぎらない。コップによっては、滑り止めのために凹凸面を設けたものもある。このため、この装置では、全てのタイプのコップに対応して確実に尿を検査できなくなる。
【００１３】
さらにまた、傾斜したコップに試験片を挿入する場合、コップを傾斜させるほどコップの開口部が傾斜するので、試験片を挿入する挿入面積が小さくなって試験片を正確に挿入し難くなる。とくに、試験片が反っていると、ますます挿入し難くなってしまう。
【００１４】
本発明者は、この弊害を避けるために、図４に示すように、傾斜するコップ１の開口部に、傾斜する姿勢で試験片３を挿入する装置を試作した。この姿勢でコップ１に挿入される試験片３は、コップ１の下側傾斜面１Ａにひっかからないように、コップ１の下側傾斜面１Ａから上に離れた位置に挿入した。しかしながら、この姿勢で挿入される試験片３も、重力で先端が曲がってコップ１の下側傾斜面１Ａに引っかかることがある。また、尿を吸収して柔軟になる試験片３は特に曲がりやすくなる。さらに困ったことに、試験片３を少量の尿に充分に接触させるためには、試験片３とコップ１の下側傾斜面１Ａとの間隔を接近させる必要がある。この状態にすると、試験片３がコップ１の下側傾斜面１Ａにとくに引っかかりやすく、この弊害が多くなった。図の鎖線で示すように、試験片３をコップ１の下側傾斜面１Ａから上に大きく離して、この弊害を少なくできる。ただ、試験片３とコップ１の下側傾斜面１Ａとの間隔を広くすると、少量の尿に試験片３を接触できなくなる。このように、少量の尿で正確に試験するためには、試験片３はコップ１の下側傾斜面１Ａから離すことができない。したがって、少量の尿で検査するために試験片３をコップ１の下側傾斜面１Ａに接近させると、測定エラーが発生し、この確率を皆無にできない弊害が発生した。
【００１５】
本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、少量の尿を使用して検査できると共に、測定エラーを極減して正確に検査できる尿の自動検査装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の大切な目的は、全ての種類のコップに対応して、また、変形したコップであっても正確に試験片を挿入して確実に尿に接触させて検査できる尿の自動検出装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の尿の自動検査装置は、尿を充填しているコップ１に試験片３を挿入する試験片３の挿入機構４と、試験片３が挿入されたコップ１を傾動させて、試験片３と尿とを接触させる傾斜機構２と、コップ１に挿入されて尿に接触した試験片３の色を識別するカラーセンサー５と、カラーセンサー５の出力信号から試験項目を演算する演算手段６とを備える。この装置は、上端を開口部とする垂直姿勢のコップ１に、挿入機構４が上端の開口部から内部に試験片３を挿入し、試験片３が挿入されたコップ１を傾斜機構２が傾動させて、試験片３と尿を接触させる。
【００１７】
傾斜機構２は、尿を充填しているコップ１を傾斜して余分の尿を排出する第１傾斜角と、試験片３を尿に接触させる第２傾斜角とを記憶することができる。この傾動機構２は、尿を充填しているコップ１を第１傾斜角まで傾斜して余分の尿を排出した後、コップ１を垂直姿勢に戻して、挿入機構４で試験片３を挿入し、その後、第２傾斜角までコップ１を傾動させて試験片３を尿に接触させることができる。第２傾斜角は、第１傾斜角よりもコップ１を垂直に近い姿勢に傾斜させる角度とすることができる。
【００１８】
傾斜機構２は、尿を充填しているコップ１を傾斜して余分の尿を排出する第１傾斜角を記憶して、挿入機構４で試験片３が挿入されたコップ１を、第１傾斜角まで傾斜して余分の尿を排出すると共に、試験片３を尿に接触させることができる。この尿の自動検査装置は、余分な尿を排出する工程と試験片３を尿に接触させる工程とを併行して行うことができる。
【００１９】
試験片３に対してコップ１を相対的に傾動させて、試験片３を尿に接触させることができる。コップ１を傾動させる回転中心Ｘは、コップ１の上下端の中央よりも上方に位置させることができる。さらにまた、コップ１を傾動させる回転中心Ｘは、コップ１の中心軸から偏心して位置させることができる。
【００２０】
コップ１は、開口部に向かって次第に大きくなるテーパー状とすることができる。試験片３は、縦に区画して複数の試験領域２３を有する細長い形状とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための尿の自動検査装置を例示するものであって、本発明は自動検査装置を下記のものに特定しない。
【００２２】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２３】
図５に示す尿の自動検査装置は、尿を充填しているコップ１を保持して傾ける傾斜機構２と、尿を充填しているコップ１に試験片３を挿入する試験片３の挿入機構４と、挿入機構４でコップ１に挿入されて尿に接触した試験片３の色を識別するカラーセンサー５と、カラーセンサー５の出力信号から試験項目を演算する演算手段６とを備える。
【００２４】
傾斜機構２は、図６の平面図に示すように、コップ１を両側から挟着して保持する一対の保持アーム７と、この保持アーム７を回動させる回動機構８とを備える。保持アーム７は、先端部のコップ挟着部に、コップ１に沿う形状に湾曲している挟着部９を有する。
【００２５】
回動機構８は、保持アーム７を互いに接近する方向に移動させてコップ１を挟着し、反対方向に移動させて、コップ１の挟着状態を解除する。回動機構８は、図７の概略平面図に示すように、一対の保持アーム７をコップ１の挟着方向とその反対方向に往復運動させる挟着シリンダー１０と、このシリンダーを装着しているフレーム１１を回動させて、コップ１を傾ける傾動モーター１２と、この傾動モーター１２の回転を制御する制御回路１３と、傾動モーター１２を上下に移動させる上昇シリンダー（図示せず）とを備えている。傾動モーター１２は制御回路１３で回転角が制御されるステッピングモーターである。
【００２６】
図７に示す回動機構８は、挟着シリンダー１０で、一対の保持アーム７をコップ１の挟着方向とその反対方向に往復運動させている。ただ、回動機構は、図８に示す構造で一対の保持アームを往復運動させることもできる。この図に示す回動機構８は、フレーム１１に設けられたガイドレール２７に、保持アーム７を連結しており、一対の保持アーム７を、バネ２８によって、コップ１を挟着する方向に付勢している。バネ２８は、一対の保持アーム７が接近してコップ１を挟着した状態で、コップ１を潰すことがない弾性力に調整している。さらに、一対の保持アーム７を開閉するために、三角形状のガイド突起２９を基台３０に固定している。ガイド突起２９は両側に、上方に向かって接近する傾斜面２９Ａを有し、この傾斜面２９Ａに沿って保持アーム７を移動させて、一対の保持アーム７の間隔を変更している。この回動機構８は、フレーム１１を降下させると、ガイド突起２９の傾斜面２９Ａに案内されて、一対の保持アーム７が離れる方向に移動する。この状態で、一対の保持アーム７の保持部９の間にコップ１が装着される。さらに、回動機構８は、フレーム１１を上昇させると、一対の保持アーム７が、ガイド突起２９の傾斜面２９Ａに案内されながら、接近する方向にバネ２８で付勢されてコップ１を挟着する。さらに、回動機構は、一対の保持アームをコップの挟着方向とその反対方向に往復運動できる全ての機構とすることができる。
【００２７】
制御回路１３は、傾動モーター１２の回転を制御して、保持アーム７で挟着しているコップ１を、図９に示すように、所定の角度に傾ける。制御回路１３は、尿を充填しているコップ１を傾けて、余分の尿を排出する第１傾斜角と、第１傾斜角よりも垂直に近い第２傾斜角とを記憶している。制御回路１３は、尿を充填しているコップ１を保持アーム７で挟着する状態で、最初に第１傾斜角にコップ１を傾動させて、余分の尿を排出する。その後、コップ１を垂直の姿勢に傾動させてコップ１に試験片３を挿入し、試験片３が挿入されたコップ１を第２傾斜角まで傾動させる。第２傾斜角は、第１傾斜角よりも垂直に近い状態とする。この傾斜機構２は、第２傾斜角にコップ１を傾動させるとき、尿がコップ１から漏れるのを防止できる。第２傾斜角は、好ましくは、コップ１の下側傾斜面１Ａの水平に対する角度を２〜１０度とする。第２傾斜角が２度よりも水平に近くなると、コップ１からほとんどの尿が排出された尿量が少な過ぎる状態となり、反対に第２傾斜角が１０度よりも大きいと、試験片３の全ての試験領域２３に尿を付着さるために相当に多量の尿を必要とする。
【００２８】
ただ、傾斜機構４は、必ずしも最初に第１傾斜角にコップ１を傾動させて、余分の尿を排出した後、コップ１を垂直の姿勢に傾動させて試験片３を挿入し、再びコップ１を第２傾斜角まで傾動させる必要はない。傾動機構４は、垂直姿勢のコップ１に試験片３を挿入した後、試験片３が挿入されたコップ１を第１傾斜角まで傾斜して余分の尿を排出しながら、試験片３に尿を接触させることもできる。この検査装置は、余分な尿を排出する工程と試験片３を尿に接触させる工程とを併行して行うことができる。
【００２９】
挿入機構４は、カートリッジ１４から取り出した試験片３をコップ１に挿入する。挿入機構４は、図９に示すように、上端を開口部とする垂直姿勢のコップ１に、開口部から試験片３を挿入する。挿入機構４は、上から下に垂直方向に移動して垂直姿勢の試験片３をコップ１に挿入する。さらに、挿入機構４は、好ましくは、コップ１の上端開口部のほぼ中央部から試験片３を挿入する。それは、コップ１が多少変形していても、あるいは、試験片３が多少反っていても、試験片３を確実にコップ１に挿入できるからである。ただ、挿入機構４は、コップ１の内周面に接近して試験片３を挿入することもできる。コップ１の上端の開口部から挿入される試験片３は、好ましくは、その先端がコップ１内の尿に浸されるが、コップ１の底には接触しない位置まで挿入される。ただ、挿入機構は、必ずしも試験片の先端が尿に浸されるまで挿入する必要はない。それは、傾動機構でコップを傾動する過程において、コップと試験片の相対位置を変化させることによって試験片の全ての試験領域に尿を接触させることができるからである。挿入機構４で試験片３が挿入された垂直姿勢のコップ１は、傾動機構２によって傾動される。傾動機構２は、コップ１に挿入された試験片３の全ての試験領域２３が、尿に接触するように傾動される。
【００３０】
カートリッジ１４は複数の試験片３を垂直に立てた姿勢で、横に並べて取り出しできるように保持する。カートリッジ１４を図１０〜図１２に示している。これ等の図に示すカートリッジ１４は、上下方向に延長して、試験片３を挿入できるスリット１５を設けており、このスリット１５に試験片３を挿入している。試験片３は、カートリッジ１４から上端を突出させており、この突出部を挿入機構４のチャック１６で挟着して取り出される。これらの図のカートリッジ１４は、１０枚の試験片３を保持する。カートリッジ１４は、さらに多数の、あるいは小数の試験片３を保持する構造とすることもできる。
【００３１】
挿入機構４は、試験片３を挟着して保持するチャック１６と、このチャック１６を移動させる駆動機構１７とを備える。チャック１６は、カートリッジ１４に装着している試験片３の上端を挟着してカートリッジ１４から取り出す。チャック１６は、試験片３をコップ１に挿入する。コップ１に挿入された試験片３は、傾動機構２でコップ１が傾動されて、全ての試験領域２３に尿が接触する。挿入機構４は、尿に接触した試験片３をカラーセンサー５の位置まで移送し、カラーセンサー５で検査した後、廃棄位置に移動させて挟着状態を解除する。
【００３２】
駆動機構１７は、図５において、チャック１６を上下左右に移動させて、チャック１６に挟着している試験片３を、カートリッジ１４から取り出し、尿を充填している垂直姿勢のコップ１に挿入し、カラーセンサー５の前方の吸着ホルダー１８に移動させ、検査後に吸着ホルダー１８から廃棄位置に移動させる。駆動機構１７は、チャック１６を上下左右に移動させるシリンダーや電動アクチュエーター（図示せず）とこれ等を制御する制御手段（図示せず）とを備える。制御手段は、シリンダーや電動アクチュエーター等を制御して、チャック１６を決められた位置に移動させる。
【００３３】
図５に示す挿入機構４は、試験片３をカートリッジ１４から垂直の姿勢で取り出して垂直姿勢のコップ１に挿入する。コップ１を傾動させるときに、試験片３を垂直姿勢で挟着するチャック１６は移動しない。すなわち、コップ１が試験片３に対して相対的に傾動される。試験片３を垂直姿勢に保持して、コップ１を傾動させて試験片３をコップ１の下側傾斜面１Ａの尿に効率よく接触させるために、コップ１を傾動させる回転中心Ｘは、コップ１の上下端の中央よりも上方に位置させる。図９の傾斜機構２は、コップ１の上端よりもさらに上方に位置する回転中心Ｘでコップ１を傾動させる。この位置を回転中心として傾動されるコップ１は、傾動することによって底が上昇しながら水平方向、図において右上方向に移動する。底がこの方向に移動すると、試験片３の先端部をコップ１の下側傾斜面１Ａに沿わせる状態となり、下側傾斜面１Ａに沿って広がる少量の尿に効率よく接触する。
図７の回動機構８は、図の矢印で示すように、傾動モーター１２の回転軸を中心にコップ１を傾動させる。したがって、この回動機構８は、傾動モーター１２を回転軸として、すなわち図９に示す回転中心Ｘを傾動中心としてコップ１を傾動させる。
【００３４】
さらに、図９の傾斜機構２は、コップ１の中心軸から偏心して、図において中心軸の左側に位置して回転中心Ｘを設けている。この位置に回転中心Ｘを設けた傾動機構２は、傾動するコップ１の開口部が挿入機構４のチャック１６等に当接することなく、いいかえるとチャック１６を移動することなくコップ１を傾動できる。とくに、この位置に回転中心Ｘを設けた傾動機構２は、挿入機構４でコップ１の中心に試験片３を挿入した状態で、チャック１６を移動することなくコップ１のみを傾動させて試験片３を理想的に尿に接触できる。
【００３５】
図９は、回転中心Ｘを垂直姿勢のコップ１の上端よりもさらに上方とし、中心軸から偏心した位置に設けているが、回転中心Ｘは、コップ１の上端部分の近傍とし、あるいは上端から上下端の中央までの間とし、また中心軸から偏心することなく中心軸上に設けることもできる。ただし、コップ１を傾動させる回転中心Ｘを上方に移動させるほど、傾動することによって底が水平方向に移動する距離が大きくなり、また、回転中心Ｘを下方に移動させるほど、傾動することによって開口部が移動する距離が大きくなる。また、回転の中心をコップ１の中心軸上に配置すると、傾動するコップ１の開口縁がこの中心軸に接近するので、試験片３をコップ１の中心に挿入し難くなる。したがって、回転中心Ｘの位置は、試験片３を挿入した状態におけるコップ１とチャック１６の相対位置と、コップ１を傾動させる傾斜角等を考慮して、最適な位置に設定される。
【００３６】
ただし、本発明の尿の自動検査装置は、垂直姿勢のコップ１に試験片３を挿入して傾動させるときに、試験片３を挟着しているチャック１６を移動させて、試験片３をコップ１の下側傾斜面１Ａに沿わせることもできる。
【００３７】
図１３に示す装置は、試験片３を挿入したコップ１を傾動させるとき、試験片３を挟着しているチャック１６を、傾動するコップ１の開口部に沿って平行移動している。この図に示す傾動機構２は、回転中心Ｘを、コップ１の上下端の中央よりも下方であって、中心軸上に設けている。この位置を回転の中心として傾動されるコップ１は、図の鎖線で示すように、開口部がコップの傾動方向に移動する。したがって、この装置は、挿入機構４で、傾動するコップ１の開口部に沿ってチャック１６を移動することによって、試験片３を下側傾斜面１Ａに沿わせることができる。この挿入機構４は、コップ１の下側傾斜面１Ａの開口端側の先端縁の移動軌跡に沿ってチャック１６を移動させる。挿入機構４は、傾動機構２の傾動に同期してチャック１６を移動させて、傾動するコップの所定の位置に試験片３を配設する。
【００３８】
さらに、図１４に示す装置は、試験片３を挿入したコップ１を傾動させるとき、試験片３を挟着しているチャック１６とコップ１を一緒に傾動させている。すなわち、チャック１６をコップの開口部に対してほぼ垂直の姿勢に保ったままコップ１を傾動している。さらにこの図は、鎖線で示すように、チャック１６を、試験片３がコップ１の下側傾斜面に沿う位置となるように移動させている。このようにチャック１６とコップ１を一緒に傾動させる装置は、試験片３をチャック１６の近傍で湾曲させることなく、試験片３をまっすぐな姿勢のままで尿に接触できる特長がある。湾曲しない試験片３は、コップ１から取り出してカラーセンサー５で検査する次の工程において、検出エラーの発生を極減できる。
【００３９】
コップ１に挿入して尿が付着された試験片３は、挿入機構４でもってカラーセンサー５の前方に配設している吸着ホルダー１８に移送される。吸着ホルダー１８は、尿の付着している試験片３を吸着して定位置に保持する。吸着ホルダー１８は、試験片３を垂直の姿勢で吸着して保持すると共に、試験片３に付着している過剰の尿を吸引して除去する。
【００４０】
吸着ホルダー１８を図１５〜図１７に示す。これ等の図に示す吸着ホルダー１８は、図１７の水平断面図に示すように、試験片３を装着するための縦溝１９を有する。縦溝１９は、試験片３をスムーズに定位置に装着できるように、両側面を、幅が次第に広く拡開されるテーパー面としている。縦溝１９は、試験片３を支持する支持凸部２２を底面に突出して設けている。支持凸部２２は、試験片３が縦溝１９の底面に密着するのを防止して、試験片３と縦溝１９の底面との間に、空気の吸入ダクト２０を設けている。支持凸部２２は、縦溝１９の中央に一定の間隔で設けて、試験片３を縦溝１９と平行に、垂直の姿勢で支持する。
【００４１】
縦溝１９の底面には、吸入ダクト２０の空気を吸入するために、複数の吸入路２１を開口している。吸入路２１は、空気の吸入ポンプ（図示せず）に連結されて、縦溝１９の吸入ダクト２０から空気を吸入して、試験片３を縦溝１９に吸着して垂直に保持すると共に、試験片３に付着している過剰の尿を吸い出して除去する。この構造の吸着ホルダー１８は、空気で試験片３を垂直に吸着して保持できると共に、余分の尿を除去して正確に検査できる。試験片３に余分の尿が付着すると、試験片３に沿って流下して、検査精度を低下させる。試験片３が、縦に複数の試験領域２３に区画して、複数の検査項目を１枚で処理できるようにしているからである。
【００４２】
カラーセンサー５は、上下に移動して、吸着ホルダー１８に垂直に保持される試験片３の試験領域２３の色を電気信号に変換する。カラーセンサー５はＣＣＤを内蔵しているカメラで、レンズの焦点を試験片３の試験領域２３に合わせて、単一の試験領域２３を１画面として映すようにしている。ただ、カラーセンサーは、複数の試験領域を１画面として同時に映すこともできる。カラーセンサー５は、順番に各々の試験領域２３の色を電気信号に変換して出力する。
【００４３】
カラーセンサー５は、試験片３に設けているひとつの試験領域２３の色信号を出力した後、上または下に移動して、上または下に設けている試験領域２３の色信号を出力する。すなわち、カラーセンサー５は、下から上に順番に移動し、あるいは上から下に移動して、試験片３に設けている各々の試験領域２３の色信号を、下から順番に、あるいは上から順番に経時的に色信号として出力する。
【００４４】
ただ、本発明の尿の自動検査装置は、必ずしもカラーセンサー５を、吸着ホルダー１８の前方で上下に移動させる必要はない。自動検査装置は、カラーセンサーを吸着ホルダー前方の定位置に固定して、試験片を挿入機構でもって、カラーセンサーの前方で上下に移動させることもできる。この装置は、試験片を上下に移動させる機構に挿入機構を併用できるので、装置を簡略化できる特長がある。さらに、本発明の装置は、カラーセンサーと試験片の位置を相対的に変化させる他の全ての機構を使用でき、試験片の試験領域を順番に読み取って経時的に色信号として出力することもできる。
【００４５】
演算手段６は、カラーセンサー５から入力される色信号から、各々の試験領域２３の色でもって検査結果を演算する。試験片３に設けている複数の試験領域２３は、検査項目によって色の変化が異なる。したがって、演算手段６は、カラーセンサー５が何処の試験項目の色信号であるかを特定して、色信号から検査結果を演算する。すなわち、演算手段６は、カラーセンサー５の位置を特定する信号と、色信号の両方から各試験項目の検査結果を演算する。
【００４６】
演算手段６で演算された各々の検査項目の検査結果は、プリンターに印刷して表示され、あるいは、記憶回路に記憶され、あるいはまた、ホストコンピュータ等に伝送される。
【００４７】
以上の尿の自動検査装置は、以下のように使用されて尿の検査をする。
(1) 患者がコップ１に尿を採取する。このコップ１には、患者を特定するバーコードが付着されている。
(2) 尿を入れたコップ１を自動検査装置にセットする。自動検査装置は、バーコードの読取機構を備えており、これでバーコードを読み取って患者を特定する。さらに、好ましくは、自動検査装置は、コップ１の尿の最小レベルを検査するレベルセンサーを設けている。レベルセンサーは、定位置に装着されたコップ１の内部に、上から下に光を照射して、尿のレベルを検出する。コップ１の尿量が最小レベルよりも少ないと、たとえば、音声で「尿の量が足りません」と発生する。尿量が不足すると、患者は再び尿を入れて定位置にセットする。
【００４８】
(3) 傾斜機構２が、保持アーム７でコップ１を両側から挟着して、コップ１を多少上昇させた後、第１傾斜角まで傾動させて、コップ１に入れた余分の尿を排出する。第１傾斜角まで傾動されたコップ１から排出される尿は、コップ１の下方に設けている排出路２４から排出する。ただ、本発明の装置は、必ずしもコップを第１傾斜角まで傾動させて、余分な尿を排出する必要はない。余分な尿を排出しない装置は、この工程を実施しない。
【００４９】
(4) 挿入機構４が、カートリッジ１４に装着している試験片３を挟着して取り出して、コップ１に挿入する。挿入機構４は、好ましくは、図９に示すように、コップ１の開口部のほぼ中央から試験片３を挿入する。
(5) 傾動機構２が、コップ１を第２傾斜角に傾動させる。図９に示す傾動機構２は、試験片３を挟着しているチャック１６を移動させることなくコップ１を傾動させる。図１３と図１４に示す装置は、コップ１を傾動させるとき、試験片３を挟着しているチャック１６をコップ１の開口部の回動軌跡に沿って移動させる。
コップ１が第２傾斜角まで傾動されることにより、試験片３の全ての試験領域２３に尿が付着される。
【００５０】
(6) 挿入機構４が、チャック１６で挟着した試験片３を、コップ１から吸着ホルダー１８に移送する。吸着ホルダー１８に移送された試験片３は、空気で吸着ホルダー１８に吸着されると共に、余分の尿が除去される。試験片３が取り出されたコップ１は、さらに傾動されて充填している全ての尿を排出する。その後、保持アーム７がコップ１の挟着を解除して、コップ１を開閉台２５の上に載せる。開閉台２５が開いて、コップ１が収納部２６に積層して収納される。
【００５１】
(7) カラーセンサー５は、吸着ホルダー１８に挟着している試験片３の各々の試験領域２３の色を順番に識別して、各々の試験領域２３の色信号を演算手段６に出力する。演算手段６は、試験領域２３を特定する信号と、色信号から、各々の試験領域２３の検査項目の検査結果を演算する。演算された各々の試験項目の試験結果は、プリンターで出力され、あるいはホストコンピュータに伝送される。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の尿の自動検査装置は、少量の尿を使用して検査できると共に、測定エラーを極減して正確に検査できる特長がある。それは、本発明の自動検査装置が、上端を開口部とする垂直姿勢のコップに、挿入機構で上端の開口部から内部に試験片を挿入すると共に、試験片が挿入されたコップを傾斜機構が傾動させて試験片に尿を接触させているからである。この装置は、垂直姿勢のコップの上端の開口部から試験片を挿入するので、試験片を確実にコップの内部に挿入できる。さらに、試験片が挿入されたコップを傾斜させることによって、試験片を確実にコップの下側傾斜面に沿わせて尿に接触できる。したがって、本発明の尿の自動検査装置は、患者が少量の尿をコップに入れて、能率よく検査できると共に、全ての種類のコップに対応して、また、変形したコップであっても正確に試験片を挿入して検査でき、測定エラーを極減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明者等が先に開発した自動検査装置で尿を検査する状態を示す概略断面図
【図２】傾斜させたコップに挿入する試験片が湾曲する状態を示す断面図
【図３】傾斜させたコップに挿入する試験片が湾曲する他の状態を示す断面図
【図４】傾斜させたコップに試験片を挿入する他の状態を示す断面図
【図５】本発明の実施例の尿の自動検査装置の概略断面図
【図６】本発明の実施例の尿の自動検査装置の傾斜機構の平面図
【図７】図６に示す傾動機構の概略平面図
【図８】傾動機構の他の一例を示す正面図
【図９】図５に示す傾動機構がコップを傾ける状態を示す垂直断面図
【図１０】本発明の実施例の尿の自動検査装置のカートリッジの正面図
【図１１】図１０に示すカートリッジの平面図
【図１２】図１０に示すカートリッジの垂直断面図
【図１３】本発明の他の実施例にかかる尿の自動検査装置の傾動機構がコップを傾ける状態を示す垂直断面図
【図１４】本発明の他の実施例にかかる尿の自動検査装置の傾動機構がコップを傾ける状態を示す垂直断面図
【図１５】本発明の実施例の尿の自動検査装置の吸着ホルダーの一部断面側面図
【図１６】図１５に示す吸着ホルダーの一部拡大正面図
【図１７】図１５に示す吸着ホルダーの拡大水平断面図
【符号の説明】
１…コップ１Ａ…下側傾斜面
１ａ…変形部１ｂ…凹凸面
２…傾斜機構
３…試験片
４…挿入機構
５…カラーセンサー
６…演算手段
７…保持アーム
８…回動機構
９…コップ挟着部
１０…挟着シリンダー
１１…フレーム
１２…傾動モーター
１３…制御回路
１４…カートリッジ
１５…スリット
１６…チャック
１７…駆動機構
１８…吸着ホルダー
１９…縦溝
２０…支持凸部
２１…吸入ダクト
２２…吸入路
２３…試験領域
２４…排出路
２５…開閉台
２６…収納部
２７…ガイドレール
２８…バネ
２９…ガイド突起２９Ａ…傾斜面
３０…基台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic urine inspection apparatus that puts a test piece into a cup filled with urine for inspection.
[0002]
[Prior art]
A conventional automatic urine inspection apparatus puts urine in a bottle such as a test tube and mounts it in a fixed position to inspect various items. When a plurality of bottles are set side by side, this apparatus automatically processes urine tests in the bottles in order. This device can automatically test the urine of multiple bottles set. However, it is necessary to transfer urine collected from the patient to a specific bottle. This is because urine cannot be collected directly from the patient into a thin bottle. The patient collects urine in a paper cup. The urine from a paper cup is transferred to a bottle by a nurse and set in an automatic inspection device.
[0003]
A device that automatically tests urine using a specific bottle cannot directly set urine collected by a patient on the automatic testing device. In order for patients to collect urine, it is necessary to enlarge the opening, and the automatic inspection device automatically sets a number of bottles narrowed in order to automatically and continuously inspect many urines. is there.
[0004]
The inspection method that requires the operation of the nurse between the process of collecting urine by the patient and the process of setting the collected urine in the automatic inspection device is how excellent the processing capability of the automatic inspection device is. However, it cannot be tested immediately after the patient has collected urine. This is because the operation of the nurse may be delayed.
[0005]
If a device is developed that allows the patient to directly set the cup from which the urine was collected, the urine can be examined very quickly. For example, this apparatus can be used in a very convenient system as a system that is installed in a toilet of a hospital and a patient collects and sets urine in a cup and immediately transmits an examination result to a doctor online.
[0006]
An apparatus for realizing this requires a structure in which a cup is directly attached and the urine filled in the cup is examined. For example, it can be realized by a device for inspecting urine filled in a set cup by inhaling with a catheter and contacting with a reagent. However, since the device of this structure inhales urine with a catheter, it is necessary to clean or replace the catheter and clean the piping for inhaling urine after each patient's examination is completed. This is because if the urine of the patient to be examined before and after is mixed, the examination cannot be performed accurately. This increases the running cost and complicates the structure of the cleaning mechanism and the like.
[0007]
An apparatus that inserts a test piece directly into a cup and inspects various items of urine by changing the color of the test piece does not require cleaning of the catheter or the urine route. For this reason, there exists the feature which can simplify a structure. However, since the cup has a large opening for convenient collection of urine, if a large amount of urine is not filled in the cup, the level of urine becomes shallow and the specimen can be completely in contact with the urine. Disappear. This is because the test piece is formed by attaching a plurality of reagents vertically, and the entire reagent part is brought into contact with urine, and various items are inspected by color change.
[0008]
The present inventors have developed the apparatus shown in FIG. 1 for the purpose of solving such drawbacks (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-21570). In this apparatus, after the cup 1 filled with urine is tilted to discharge excess urine, the test piece 3 is inserted into the cup 1 in an inclined posture. The test piece 3 is inserted into the bottom of the cup 1 and brought into contact with urine. In this apparatus, as shown by an arrow in FIG. 1, a test piece 3 is inserted in a vertical direction into an inclined cup 1 to bring the test piece 3 into contact with urine. The test piece 3 inserted in this posture is inserted along the lower inclined surface 1A of the cup 1 and brought into contact with urine. For this reason, there is an advantage that a small amount of urine is put in the cup 1 and the test piece 3 can be sufficiently brought into contact with the urine.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the apparatus of FIG. 1 has an advantage that it can be accurately tested with a small amount of urine. This is important in an automatic urine examination apparatus. This is because every patient who tests for urine may or may not be able to fill a cup with a large amount of urine. The inventor manufactured an automatic urine inspection apparatus having the structure shown in FIG. 1 and repeated numerous tests. As a result, it was confirmed that measurement errors that cannot be accurately inspected rarely occur even though a fixed amount of urine was filled in a cup. A measurement error occurred despite the normal operation of the device. This type of device cannot be used even if the probability of measurement error is very low. This is because the patient used when a measurement error occurs cannot accurately obtain his / her urine measurement result. In order to investigate the cause of measurement errors, a large number of tests were repeated. However, since the measurement error occurs despite the fact that the apparatus operates correctly, it is extremely difficult to investigate the cause. In particular, this device made it difficult to determine measurement errors when the cup filled with urine was processed and tested invisible. Furthermore, the fact that measurement errors occur less frequently has made it difficult to investigate the cause.
[0010]
As a result of repeating the test in various states, the present inventor has found that the test piece may not be inserted normally when the test piece is inserted into the inclined cup. When a test piece is inserted into a cup in which urine is placed in the bottom in an inclined posture, the tip of the test piece may not be inserted along the lower inclined surface of the cup. This is because the tip of the test piece is caught on the lower inclined surface of the cup and cannot be inserted smoothly, or the test piece absorbs urine and becomes flexible and is inserted along the lower inclined surface to the bottom of the cup. It was caused by not being done.
[0011]
In particular, as shown in FIG. 2, when the cup 1 is deformed, the tip of the test piece 3 to be inserted is caught by the deformed portion 1 a of the cup 1, and the test piece 3 is bent or deformed to cause the inside of the cup 1. May not be inserted correctly. This type of inspection device uses a disposable cup in consideration of hygiene. The disposable cups are thin and light paper cups and plastic cups from the viewpoint of running cost. Therefore, when the patient takes urine, it may be deformed by holding it strongly, and the test piece 3 may not be inserted normally.
[0012]
Further, as shown in FIG. 3, even in a cup or the like in which the inner surface of the cup 1 is not a smooth surface but an uneven surface 1b, the tip of the inserted test piece 3 is caught by the uneven surface 1b, and the test piece 3 is It may be bent or deformed and cannot be accurately inserted into the cup 1. All cups are not necessarily smooth inside. Some cups have an uneven surface to prevent slipping. For this reason, this apparatus cannot reliably test urine for all types of cups.
[0013]
Furthermore, when a test piece is inserted into an inclined cup, the opening of the cup is inclined as the cup is inclined, so that the insertion area for inserting the test piece is reduced, making it difficult to insert the test piece accurately. In particular, if the specimen is warped, it becomes more difficult to insert.
[0014]
In order to avoid this problem, the inventor made a prototype of an apparatus for inserting the test piece 3 in an inclined posture into the opening of the inclined cup 1 as shown in FIG. The test piece 3 inserted into the cup 1 in this posture was inserted at a position away from the lower inclined surface 1A of the cup 1 so as not to be caught on the lower inclined surface 1A of the cup 1. However, the test piece 3 inserted in this posture may be caught on the lower inclined surface 1A of the cup 1 with its tip bent due to gravity. Further, the test piece 3 that becomes flexible by absorbing urine is particularly easily bent. Furthermore, in order to make the test piece 3 fully contact with a small amount of urine, it is necessary to make the space | interval of the test piece 3 and the lower inclined surface 1A of the cup 1 close. In this state, the test piece 3 was particularly easily caught on the lower inclined surface 1A of the cup 1, and this problem increased. As shown by the chain line in the figure, the test piece 3 can be greatly separated from the lower inclined surface 1A of the cup 1 to reduce this adverse effect. However, if the distance between the test piece 3 and the lower inclined surface 1A of the cup 1 is increased, the test piece 3 cannot be brought into contact with a small amount of urine. Thus, in order to test accurately with a small amount of urine, the test piece 3 cannot be separated from the lower inclined surface 1A of the cup 1. Therefore, when the test piece 3 is brought close to the lower inclined surface 1A of the cup 1 in order to inspect with a small amount of urine, a measurement error occurs, and a problem that this probability cannot be completely eliminated occurs.
[0015]
The present invention has been developed for the purpose of solving this drawback. An important object of the present invention is to provide an automatic urine test apparatus which can be tested using a small amount of urine and which can be accurately tested with minimal measurement errors.
In addition, another important object of the present invention is that it can be used for all types of cups, and even for deformed cups, a test piece can be accurately inserted and contacted with urine to ensure inspection. It is to provide an automatic detection device.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The automatic urine inspection apparatus of the present invention tilts the insertion mechanism 4 of the test piece 3 for inserting the test piece 3 into the cup 1 filled with urine, and the cup 1 in which the test piece 3 is inserted, thereby testing the test piece. 3 and a tilting mechanism 2 for contacting urine, a color sensor 5 for identifying the color of the test piece 3 inserted into the cup 1 and contacting the urine, and a calculation means 6 for calculating a test item from the output signal of the color sensor 5 With. In this apparatus, the insertion mechanism 4 inserts the test piece 3 into the cup 1 in the vertical posture with the upper end as an opening, and the tilt mechanism 2 tilts the cup 1 in which the test piece 3 is inserted. The test piece 3 and urine are brought into contact with each other.
[0017]
The tilt mechanism 2 can store a first tilt angle that tilts the cup 1 filled with urine to discharge excess urine and a second tilt angle that causes the test piece 3 to contact the urine. The tilt mechanism 2 tilts the cup 1 filled with urine to the first tilt angle and discharges excess urine, then returns the cup 1 to a vertical posture and inserts the test piece 3 with the insertion mechanism 4. Thereafter, the test piece 3 can be brought into contact with urine by tilting the cup 1 to the second tilt angle. The second inclination angle can be an angle that causes the cup 1 to be inclined in a posture closer to the vertical than the first inclination angle.
[0018]
The tilt mechanism 2 stores the first tilt angle by tilting the cup 1 filled with urine to discharge excess urine, and the cup 1 with the test piece 3 inserted by the insertion mechanism 4 is stored in the first tilt. The test piece 3 can be brought into contact with urine while the urine is inclined to the corner to discharge excess urine. This automatic urine inspection apparatus can perform both the step of discharging excess urine and the step of bringing the test piece 3 into contact with urine.
[0019]
The test piece 3 can be brought into contact with urine by tilting the cup 1 relative to the test piece 3. The rotation center X for tilting the cup 1 can be positioned above the center of the upper and lower ends of the cup 1. Furthermore, the rotation center X for tilting the cup 1 can be positioned eccentric from the center axis of the cup 1.
[0020]
The cup 1 can have a tapered shape that gradually increases toward the opening. The test piece 3 can be formed in an elongated shape having a plurality of test regions 23 partitioned vertically.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies an automatic urine inspection apparatus for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the automatic inspection apparatus as described below.
[0022]
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the embodiments are referred to as “claims” and “means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
[0023]
The automatic urine inspection apparatus shown in FIG. 5 includes an inclination mechanism 2 that holds and tilts the cup 1 filled with urine, and an insertion mechanism of the test piece 3 that inserts the test piece 3 into the cup 1 filled with urine. 4, a color sensor 5 for identifying the color of the test piece 3 inserted into the cup 1 by the insertion mechanism 4 and coming into contact with urine, and a calculation means 6 for calculating a test item from the output signal of the color sensor 5.
[0024]
As shown in the plan view of FIG. 6, the tilting mechanism 2 includes a pair of holding arms 7 that sandwich and hold the cup 1 from both sides, and a rotating mechanism 8 that rotates the holding arm 7. The holding arm 7 has a sandwiching portion 9 that is curved in a shape along the cup 1 at the cup sandwiching portion at the tip.
[0025]
The rotating mechanism 8 moves the holding arm 7 in a direction approaching each other to sandwich the cup 1 and moves it in the opposite direction to release the sandwiched state of the cup 1. As shown in the schematic plan view of FIG. 7, the rotating mechanism 8 is mounted with a sandwiching cylinder 10 that reciprocates the pair of holding arms 7 in the sandwiching direction of the cup 1 and the opposite direction, and this cylinder. A tilting motor 12 that rotates the frame 11 to tilt the cup 1, a control circuit 13 that controls the rotation of the tilting motor 12, and a lift cylinder (not shown) that moves the tilting motor 12 up and down are provided. Yes. The tilting motor 12 is a stepping motor whose rotation angle is controlled by the control circuit 13.
[0026]
A rotating mechanism 8 shown in FIG. 7 is a sandwiching cylinder 10 that reciprocates a pair of holding arms 7 in the sandwiching direction of the cup 1 and in the opposite direction. However, the rotation mechanism can reciprocate the pair of holding arms with the structure shown in FIG. In the rotation mechanism 8 shown in this figure, a holding arm 7 is connected to a guide rail 27 provided on a frame 11, and the pair of holding arms 7 are attached by a spring 28 in a direction in which the cup 1 is sandwiched. It is fast. The spring 28 is adjusted to an elastic force that does not crush the cup 1 with the pair of holding arms 7 approaching and sandwiching the cup 1. Further, a triangular guide protrusion 29 is fixed to the base 30 in order to open and close the pair of holding arms 7. The guide protrusion 29 has inclined surfaces 29A approaching upward on both sides, and the holding arm 7 is moved along the inclined surface 29A to change the interval between the pair of holding arms 7. When the frame 11 is lowered, the rotating mechanism 8 is guided by the inclined surface 29A of the guide protrusion 29 and moves in a direction in which the pair of holding arms 7 are separated. In this state, the cup 1 is mounted between the holding portions 9 of the pair of holding arms 7. Further, when the rotating mechanism 8 raises the frame 11, the pair of holding arms 7 are urged by the springs 28 in the approaching direction while being guided by the inclined surfaces 29 </ b> A of the guide protrusions 29, thereby sandwiching the cup 1. To do. Furthermore, the rotation mechanism can be any mechanism that can reciprocate the pair of holding arms in the cup clamping direction and in the opposite direction.
[0027]
The control circuit 13 controls the rotation of the tilting motor 12 to tilt the cup 1 sandwiched by the holding arm 7 to a predetermined angle as shown in FIG. The control circuit 13 stores a first tilt angle for tilting the cup 1 filled with urine to discharge excess urine and a second tilt angle closer to the vertical than the first tilt angle. In a state where the cup 1 filled with urine is sandwiched between the holding arms 7, the control circuit 13 first tilts the cup 1 to the first inclination angle and discharges excess urine. Thereafter, the cup 1 is tilted to a vertical posture, the test piece 3 is inserted into the cup 1, and the cup 1 with the test piece 3 inserted is tilted to the second tilt angle. The second tilt angle is closer to being perpendicular than the first tilt angle. The tilt mechanism 2 can prevent urine from leaking from the cup 1 when the cup 1 is tilted to the second tilt angle. The second inclination angle is preferably 2 to 10 degrees with respect to the horizontal of the lower inclined surface 1A of the cup 1. When the second inclination angle is closer to the horizontal than 2 degrees, the amount of urine from which most of the urine has been discharged from the cup 1 becomes too small. Conversely, when the second inclination angle is greater than 10 degrees, A considerable amount of urine is required to attach urine to all test areas 23.
[0028]
However, the tilting mechanism 4 does not necessarily tilt the cup 1 to the first tilt angle first, discharges excess urine, tilts the cup 1 to the vertical posture, inserts the test piece 3, and again the cup 1. Does not need to be tilted to the second tilt angle. The tilting mechanism 4 inserts the test piece 3 into the cup 1 in a vertical posture, and then tilts the cup 1 with the test piece 3 inserted to the first tilt angle to discharge excess urine, and urinates the test piece 3 with urine. Can also be contacted. This inspection apparatus can perform both the process of discharging excess urine and the process of bringing the test piece 3 into contact with urine.
[0029]
The insertion mechanism 4 inserts the test piece 3 taken out from the cartridge 14 into the cup 1. As shown in FIG. 9, the insertion mechanism 4 inserts the test piece 3 into the cup 1 in the vertical posture with the upper end as the opening from the opening. Insertion mechanism 4Is that upThe test piece 3 in a vertical position is inserted into the cup 1 by moving vertically downwardTo do. further,The insertion mechanism 4 preferably inserts the test piece 3 from substantially the center of the upper end opening of the cup 1. This is because the test piece 3 can be reliably inserted into the cup 1 even if the cup 1 is slightly deformed or the test piece 3 is slightly warped. However, the insertion mechanism 4 can also insert the test piece 3 close to the inner peripheral surface of the cup 1. The test piece 3 inserted from the opening at the upper end of the cup 1 is preferably inserted to a position where the tip is immersed in the urine in the cup 1 but does not contact the bottom of the cup 1. However, the insertion mechanism does not necessarily need to be inserted until the tip of the test piece is immersed in urine. This is because, in the process of tilting the cup by the tilting mechanism, urine can be brought into contact with all the test areas of the test piece by changing the relative position of the cup and the test piece. The cup 1 in the vertical posture in which the test piece 3 is inserted by the insertion mechanism 4 is tilted by the tilt mechanism 2. The tilting mechanism 2 is tilted so that all the test areas 23 of the test piece 3 inserted in the cup 1 come into contact with urine.
[0030]
The cartridge 14 holds a plurality of test pieces 3 in a vertically standing posture so that they can be taken out side by side. The cartridge 14 is shown in FIGS. The cartridge 14 shown in these drawings is provided with a slit 15 that extends in the vertical direction and into which the test piece 3 can be inserted, and the test piece 3 is inserted into the slit 15. The test piece 3 has an upper end protruding from the cartridge 14, and the protruding portion is sandwiched by a chuck 16 of the insertion mechanism 4 and taken out. The cartridge 14 in these figures holds ten test pieces 3. The cartridge 14 may be configured to hold a larger number or a smaller number of test pieces 3.
[0031]
The insertion mechanism 4 includes a chuck 16 that sandwiches and holds the test piece 3 and a drive mechanism 17 that moves the chuck 16. The chuck 16 clamps and removes the upper end of the test piece 3 mounted on the cartridge 14 from the cartridge 14. The chuck 16 inserts the test piece 3 into the cup 1. The test piece 3 inserted into the cup 1 is tilted by the tilting mechanism 2 so that urine contacts all the test areas 23. The insertion mechanism 4 moves the test piece 3 in contact with the urine to the position of the color sensor 5 and inspects it with the color sensor 5, and then moves it to the disposal position to release the pinched state.
[0032]
In FIG. 5, the drive mechanism 17 moves the chuck 16 up and down, left and right to take out the test piece 3 clamped on the chuck 16 from the cartridge 14 and insert it into the cup 1 in a vertical posture filled with urine. Then, it is moved to the suction holder 18 in front of the color sensor 5 and moved from the suction holder 18 to the disposal position after the inspection. The drive mechanism 17 includes a cylinder and an electric actuator (not shown) for moving the chuck 16 up and down, left and right, and a control means (not shown) for controlling them. The control means controls the cylinder, the electric actuator, etc., and moves the chuck 16 to a predetermined position.
[0033]
The insertion mechanism 4 shown in FIG. 5 takes out the test piece 3 from the cartridge 14 in a vertical posture and inserts it into the cup 1 in the vertical posture. When the cup 1 is tilted, the chuck 16 that clamps the test piece 3 in a vertical posture does not move. That is, the cup 1 is tilted relative to the test piece 3. In order to hold the test piece 3 in a vertical posture and tilt the cup 1 to bring the test piece 3 into contact with the urine of the lower inclined surface 1A of the cup 1, the rotation center X for tilting the cup 1 is a cup. 1 is positioned above the center of the upper and lower ends. The tilt mechanism 2 of FIG. 9 tilts the cup 1 with the rotation center X located further above the upper end of the cup 1. The cup 1 tilted with this position as the center of rotation moves in the horizontal direction and in the upper right direction in the figure while the bottom rises by tilting. When the bottom moves in this direction, the tip of the test piece 3 is brought into a state along the lower inclined surface 1A of the cup 1, and efficiently contacts a small amount of urine spreading along the lower inclined surface 1A.
The rotation mechanism 8 of FIG. 7 tilts the cup 1 around the rotation axis of the tilt motor 12 as indicated by the arrows in the figure. Therefore, the rotation mechanism 8 tilts the cup 1 with the tilt motor 12 as a rotation axis, that is, with the rotation center X shown in FIG. 9 as the tilt center.
[0034]
Further, the tilting mechanism 2 of FIG. 9 is eccentric from the center axis of the cup 1 and is provided with a rotation center X located on the left side of the center axis in the figure. The tilting mechanism 2 provided with the rotation center X at this position can tilt the cup 1 without moving the chuck 16 without moving the tilting opening of the cup 1 in contact with the chuck 16 or the like of the insertion mechanism 4. In particular, the tilting mechanism 2 having the rotation center X at this position tilts only the cup 1 without moving the chuck 16 while the test piece 3 is inserted into the center of the cup 1 by the insertion mechanism 4. 3 can be contacted with urine ideally.
[0035]
In FIG. 9, the rotation center X is further above the upper end of the cup 1 in the vertical posture and is provided at a position eccentric from the center axis. However, the rotation center X is located near the upper end portion of the cup 1 or from the upper end. It can also be provided on the central axis without being eccentric from the central axis. However, as the rotation center X that tilts the cup 1 is moved upward, the distance by which the bottom moves in the horizontal direction is increased by tilting, and as the rotation center X is moved downward, the opening is opened by tilting. The distance that the part moves increases. When the center of rotation is arranged on the central axis of the cup 1, the opening edge of the tilting cup 1 approaches this central axis, so that it is difficult to insert the test piece 3 into the center of the cup 1. Therefore, the position of the rotation center X is set to an optimum position in consideration of the relative position of the cup 1 and the chuck 16 in a state where the test piece 3 is inserted, the inclination angle for tilting the cup 1, and the like.
[0036]
However, when the test piece 3 is inserted into the vertical cup 1 and tilted, the automatic urine inspection apparatus of the present invention moves the chuck 16 holding the test piece 3 to move the test piece 3. It can also be along the lower inclined surface 1A of the cup 1.
[0037]
In the apparatus shown in FIG. 13, when the cup 1 with the test piece 3 inserted is tilted, the chuck 16 sandwiching the test piece 3 is translated along the opening of the tilted cup 1. In the tilting mechanism 2 shown in this figure, the rotation center X is provided below the center of the upper and lower ends of the cup 1 and on the central axis. The cup 1 tilted with this position as the center of rotation moves the opening in the tilting direction of the cup as indicated by the chain line in the figure. Therefore, this apparatus can move the test piece 3 along the lower inclined surface 1 </ b> A by moving the chuck 16 along the opening of the tilted cup 1 by the insertion mechanism 4. The insertion mechanism 4 moves the chuck 16 along the movement trajectory of the tip edge on the opening end side of the lower inclined surface 1A of the cup 1. The insertion mechanism 4 moves the chuck 16 in synchronization with the tilting of the tilting mechanism 2 and arranges the test piece 3 at a predetermined position of the tilting cup.
[0038]
Furthermore, in the apparatus shown in FIG. 14, when the cup 1 into which the test piece 3 is inserted is tilted, the chuck 16 holding the test piece 3 and the cup 1 are tilted together. That is, the cup 1 is tilted while maintaining the chuck 16 in a substantially vertical posture with respect to the opening of the cup.Further, in this drawing, as indicated by a chain line, the chuck 16 is moved so that the test piece 3 is positioned along the lower inclined surface of the cup 1.Thus, the apparatus for tilting the chuck 16 and the cup 1 together has a feature that the test piece 3 can be brought into contact with urine while keeping the test piece 3 in a straight posture without bending the test piece 3 in the vicinity of the chuck 16. The test piece 3 that does not bend can be reduced from occurrence of detection errors in the next step of taking out from the cup 1 and inspecting with the color sensor 5.
[0039]
The test piece 3 inserted into the cup 1 and attached with urine is transferred to a suction holder 18 disposed in front of the color sensor 5 by the insertion mechanism 4. The suction holder 18 sucks and holds the test piece 3 to which urine is adhered in a fixed position. The suction holder 18 sucks and holds the test piece 3 in a vertical posture, and sucks and removes excess urine adhering to the test piece 3.
[0040]
The suction holder 18 is shown in FIGS. The suction holder 18 shown in these drawings has a vertical groove 19 for mounting the test piece 3 as shown in the horizontal sectional view of FIG. The longitudinal groove 19 has tapered surfaces whose widths are gradually widened so that the test piece 3 can be smoothly mounted at a fixed position. The vertical groove 19 is provided with a support convex portion 22 that supports the test piece 3 so as to protrude from the bottom surface. The support convex portion 22 prevents the test piece 3 from coming into close contact with the bottom surface of the vertical groove 19, and an air suction duct 20 is provided between the test piece 3 and the bottom surface of the vertical groove 19. The support protrusions 22 are provided at regular intervals in the center of the vertical groove 19 to support the test piece 3 in a vertical posture in parallel with the vertical groove 19.
[0041]
A plurality of suction passages 21 are opened on the bottom surface of the vertical groove 19 in order to suck air from the suction duct 20. The suction passage 21 is connected to an air suction pump (not shown), sucks air from the suction duct 20 of the vertical groove 19, adsorbs the test piece 3 to the vertical groove 19 and holds it vertically. Excess urine adhering to the test piece 3 is sucked out and removed. The adsorption holder 18 having this structure can adsorb and hold the test piece 3 vertically with air and can accurately inspect by removing excess urine. If excess urine adheres to the test piece 3, it flows down along the test piece 3 and decreases the inspection accuracy. This is because the test piece 3 is vertically divided into a plurality of test areas 23 so that a plurality of inspection items can be processed by one sheet.
[0042]
The color sensor 5 moves up and down to convert the color of the test area 23 of the test piece 3 held vertically by the suction holder 18 into an electrical signal. The color sensor 5 is a camera with a built-in CCD, and the focus of the lens is adjusted to the test area 23 of the test piece 3 so that the single test area 23 is projected as one screen. However, the color sensor can simultaneously project a plurality of test areas as one screen. The color sensor 5 sequentially converts the color of each test area 23 into an electrical signal and outputs it.
[0043]
The color sensor 5 outputs the color signal of one test area 23 provided on the test piece 3, then moves up or down, and outputs the color signal of the test area 23 provided above or below. That is, the color sensor 5 moves in order from the bottom to the top, or moves from the top to the bottom, and the color signals of the respective test areas 23 provided on the test piece 3 are sequentially displayed from the bottom or from the top. The color signals are output sequentially over time.
[0044]
However, in the urine automatic inspection device of the present invention, it is not always necessary to move the color sensor 5 up and down in front of the suction holder 18. The automatic inspection apparatus can also fix the color sensor in a fixed position in front of the suction holder and move the test piece up and down in front of the color sensor with an insertion mechanism. This apparatus has a feature that the apparatus can be simplified because the insertion mechanism can be used together with the mechanism for moving the test piece up and down. Furthermore, the apparatus of the present invention can use any other mechanism that relatively changes the positions of the color sensor and the test piece, and sequentially reads the test area of the test piece and outputs it as a color signal over time. it can.
[0045]
The calculation means 6 calculates the inspection result from the color signal input from the color sensor 5 with the color of each test area 23. The plurality of test regions 23 provided on the test piece 3 have different color changes depending on the inspection items. Therefore, the calculation means 6 specifies the test item color signal that the color sensor 5 has, and calculates the inspection result from the color signal. That is, the calculation means 6 calculates the inspection result of each test item from both the signal specifying the position of the color sensor 5 and the color signal.
[0046]
The inspection results of each inspection item calculated by the calculation means 6 are printed and displayed on a printer, stored in a storage circuit, or transmitted to a host computer or the like.
[0047]
The above automatic urine inspection device is used as follows to inspect urine.
(1) Patient collects urine in cup 1. A bar code for identifying a patient is attached to the cup 1.
(2) Set the cup 1 containing urine on the automatic inspection device. The automatic inspection apparatus includes a barcode reading mechanism, which identifies the patient by reading the barcode. Further, preferably, the automatic inspection device is provided with a level sensor for inspecting the minimum level of urine in the cup 1. The level sensor detects the urine level by irradiating light from the top to the inside of the cup 1 mounted at a fixed position. If the urine volume in the cup 1 is less than the minimum level, for example, a voice message “Insufficient urine volume” occurs. If the urine volume is insufficient, the patient puts the urine again and sets it in place.
[0048]
(3) The tilting mechanism 2 clamps the cup 1 from both sides with the holding arm 7, raises the cup 1 slightly, tilts it to the first tilt angle, and discharges excess urine in the cup 1. To do. The urine discharged from the cup 1 tilted to the first inclination angle is discharged from the discharge path 24 provided below the cup 1. However, the device of the present invention does not necessarily require the cup to be tilted to the first tilt angle to discharge excess urine. Devices that do not drain excess urine do not perform this step.
[0049]
(4) The insertion mechanism 4 sandwiches and removes the test piece 3 mounted on the cartridge 14 and inserts it into the cup 1. As shown in FIG. 9, the insertion mechanism 4 preferably inserts the test piece 3 from almost the center of the opening of the cup 1.
(5) The tilt mechanism 2 tilts the cup 1 to the second tilt angle. The tilt mechanism 2 shown in FIG. 9 tilts the cup 1 without moving the chuck 16 sandwiching the test piece 3. In the apparatus shown in FIGS. 13 and 14, when the cup 1 is tilted, the chuck 16 sandwiching the test piece 3 is moved along the rotation trajectory of the opening of the cup 1.
As the cup 1 is tilted to the second tilt angle, urine is attached to all the test regions 23 of the test piece 3.
[0050]
(6) The insertion mechanism 4 transfers the test piece 3 clamped by the chuck 16 from the cup 1 to the suction holder 18. The test piece 3 transferred to the adsorption holder 18 is adsorbed by the adsorption holder 18 with air and excess urine is removed. The cup 1 from which the test piece 3 has been taken out is further tilted to discharge all the filled urine. Thereafter, the holding arm 7 releases the sandwiching of the cup 1 and puts the cup 1 on the opening / closing table 25. The opening / closing stand 25 is opened, and the cup 1 is stacked and stored in the storage unit 26.
[0051]
(7) The color sensor 5 sequentially identifies the color of each test area 23 of the test piece 3 sandwiched between the suction holders 18 and outputs the color signal of each test area 23 to the computing means 6. . The calculation means 6 calculates the inspection result of the inspection item of each test area 23 from the signal specifying the test area 23 and the color signal. The calculated test result of each test item is output by a printer or transmitted to a host computer.
[0052]
【The invention's effect】
The automatic urine inspection apparatus of the present invention has an advantage that it can be inspected using a small amount of urine and can be accurately inspected with extremely few measurement errors. That is, the automatic inspection apparatus of the present invention inserts a test piece into the cup in a vertical posture with the upper end as an opening, and inserts the test piece into the cup from the opening at the upper end with an insertion mechanism. This is because the urine is tilted to contact the urine. In this apparatus, since the test piece is inserted from the opening at the upper end of the cup in the vertical posture, the test piece can be surely inserted into the cup. Further, by inclining the cup in which the test piece is inserted, the test piece can be reliably brought into contact with urine along the lower inclined surface of the cup. Therefore, the automatic urine test apparatus according to the present invention allows a patient to put a small amount of urine in a cup and efficiently test it, and can handle all types of cups and even deformed cups accurately. Test specimens can be inserted for inspection and measurement errors can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a state in which urine is inspected by an automatic inspection apparatus previously developed by the inventors.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a test piece to be inserted into an inclined cup is curved.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another state in which the test piece inserted into the inclined cup is curved.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another state in which a test piece is inserted into an inclined cup.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an automatic urine test apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of the tilt mechanism of the automatic urine test apparatus according to the embodiment of the present invention.
7 is a schematic plan view of the tilting mechanism shown in FIG.
FIG. 8 is a front view showing another example of a tilting mechanism.
9 is a vertical sectional view showing a state in which the tilt mechanism shown in FIG. 5 tilts the cup.
FIG. 10 is a front view of a cartridge of the automatic urine test apparatus according to the embodiment of the present invention.
11 is a plan view of the cartridge shown in FIG.
12 is a vertical sectional view of the cartridge shown in FIG.
FIG. 13 is a vertical sectional view showing a state in which the tilting mechanism of the automatic urine test apparatus according to another embodiment of the present invention tilts the cup.
FIG. 14 is a vertical sectional view showing a state in which the tilt mechanism of the automatic urine test apparatus according to another embodiment of the present invention tilts the cup.
FIG. 15 is a partial cross-sectional side view of the suction holder of the automatic urine test apparatus according to the embodiment of the present invention.
16 is a partially enlarged front view of the suction holder shown in FIG.
17 is an enlarged horizontal sectional view of the suction holder shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... Cup 1A ... Lower inclined surface
1a ... deformed portion 1b ... irregular surface
2 ... Inclination mechanism
3. Test piece
4 ... Insertion mechanism
5. Color sensor
6 ... Calculation means
7 ... Holding arm
8 ... Rotation mechanism
9 ... Cup pinching part
10 ... Clamping cylinder
11 ... Frame
12 ... Tilt motor
13 ... Control circuit
14 ... cartridge
15 ... Slit
16 ... Chuck
17 ... Drive mechanism
18 ... Suction holder
19 ... Vertical groove
20 ... Supporting convex part
21 ... Suction duct
22 ... Inhalation route
23 ... Test area
24 ... Discharge path
25 ... Opening / closing stand
26. Storage part
27 ... Guide rail
28 ... Spring
29 ... Guide protrusion 29A ... Inclined surface
30 ... Base

Claims

Insert the test piece (3) into the cup (1) filled with urine (4) and tilt the cup (1) with the test piece (3) inserted, A tilting mechanism (2) for contacting the test piece (3) and urine, a color sensor (5) for identifying the color of the test piece (3) inserted into the cup (1) and contacting the urine, and a color sensor ( A urine automatic inspection device comprising a calculation means (6) for calculating a test item from the output signal of 5),
The insertion mechanism (4) moves from the top to the bottom in the vertical cup (1) with the upper end as the opening, and the vertical test piece (3) is inserted through the upper end opening into the test piece ( An automatic urine inspection device, characterized in that the tilting mechanism (2) tilts the cup (1) in which 3) is inserted, and the test piece (3) and urine are brought into contact with each other.

The tilt mechanism (2) memorizes the first tilt angle for tilting the cup (1) filled with urine and discharging excess urine, and the second tilt angle for bringing the test piece (3) into contact with urine. The cup (1) filled with urine is tilted to the first tilt angle, and the excess urine is discharged. Then, the cup (1) is returned to the vertical position and the test piece is inserted with the insertion mechanism (4) The urine automatic inspection device according to claim 1, wherein (3) is inserted, and thereafter the cup (1) is tilted to the second inclination angle to bring the test piece (3) into contact with urine.

The urine automatic inspection device according to claim 2, wherein the second inclination angle causes the cup (1) to be inclined to a posture closer to vertical than the first inclination angle.

The tilt mechanism (2) memorizes the first tilt angle for tilting the cup (1) filled with urine and discharging excess urine, and the test piece (3) is inserted by the insertion mechanism (4). The urine automatic according to claim 1, wherein the tilting mechanism (2) tilts the cup (1) to the first tilt angle to discharge excess urine and the test piece (3) contacts the urine. Inspection device.

The urine automatic inspection device according to claim 1, wherein the cup (1) is tilted relative to the test piece (3) to bring the test piece (3) into contact with urine.

6. The urine automatic inspection device according to claim 5, wherein the rotation center (X) for tilting the cup (1) is positioned above the center of the upper and lower ends of the cup (1).

6. The urine automatic testing device according to claim 5, wherein the center of rotation (X) for tilting the cup (1) is positioned eccentric from the central axis of the cup (1).

The urine automatic inspection device according to claim 1, wherein the cup (1) has a tapered shape that gradually increases toward the opening.

The urine automatic inspection device according to claim 1, wherein the test piece (3) has an elongated shape having a plurality of test regions (23) partitioned vertically.