JP3672413B2 - 便成分検査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糞便の検査機能を有する便成分検査装置において、特に結果の信頼性を確保するために採便・希釈・洗浄の確認を行うための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
日本における食生活の変化、すなわち食の欧米化に伴う高蛋白・高カロリー食の摂取は不幸にも大腸癌患者の増加という形で近年顕在化してきた。これに伴い大腸癌検診の重要性は高まるばかりとなってきている。大腸癌の場合には糞便中に潜血が含まれることが多く、成人病検診などでは被検査者が自ら糞便の採取を行って検査機関に提出しているのが現状である。
【０００３】
従来、この種の便採取の技術に関しては、特開平７−１２８０８号公報に示されている。
これは図４に示されているように、筒状の容器１に便採取棒２を挿入できるように構成されており、被検査者である利用者が採便棒２を直接に便に擦り付けるような操作によって便を採取し、これを容器１に格納することにより定量の便を希釈できる技術である。
【０００４】
更に詳しくは、利用者は排便後、便採取棒２を持って便にこすり付けることにより便塊を先端部３の溝に付着させる。その後、容器１内に挿入して保存・搬送する。挿入の際には採便棒２と同径の挿入口４により余分に付着した便が除去され、定量の便が容器１に入る。
【０００５】
容器１には予め緩衝液５が封入されており、便採取後に図４に示した状態で容器全体を振り容器内を攪拌することにより適正濃度の糞便希釈液が得られる。容器１の下部にはフィルタ７が設けられており、容器１の側面を押圧することにより滴下口７ａより糞便希釈液を滴下することができる。フィルタ７は滴下の際、溶解されていない固形物が滴下液中に混入するのを防ぐものである。
【０００６】
糞便希釈液は、例えば抗原抗体反応を利用してヒトヘモグロビンを検出する免疫センサの反応容器（図示せず）などに滴下される。もし、糞便中に潜血が存在していれば、呈色反応を起こすことにより検査者がチェックできるように構成されている。
【０００７】
また、これをトイレで自動的に行うための技術も提案されている。例えば特開昭６０−１７１５８号公報には、排泄物成分検出用センサーを便座部より突出させ排泄物の成分を検出する技術が開示されている。
【０００８】
具体的には、この装置は図５に示されているように、便座８の側面に配設された駆動装置９と、アーム１０を介して連係した排泄物成分検出用センサー１１とから構成されている。駆動手段９は、ロータリーソレノイド１２を用いて便器ボール内（図示せず）に排泄物成分検出用センサー１１を突出させる。利用者は排泄物成分検出用センサー１１の上に排泄をし、成分の検出を行うことによって健康状態のチェックができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
被検査者が自分で便を採取する場合、説明書の指示通りに行えば通常は問題無いはずであるが、実際には手続きそのものが被検査者に任されているため、人によるバラツキが生じてしまう。これを解決するために自動化が測られるわけであるが、今度は正しく採便されているかどうかのチェックが従来の技術においてはなされていないという課題があった。
【００１０】
同様に、採便はなされていても希釈されているかどうかのチェックもなされなければならない。特に機械化によって短時間で検査を行う際にはこのチェックは必須である。採取した糞便が十分溶けていないと、検査結果において陰性と判定されることが生じてしまう。しかしながら、従来技術においてはこの視点での対策がなされていないという課題があった。
【００１１】
また、希釈の程度を確認する際、希釈液を溜めるためのセルの経年的な変化を考慮する必要がある。初期は透過度の高いセルであっても、使用を重ねるたびに透過度は低下する。従って、正しい希釈確認を行うためには絶対値による判定では不適切であるという課題があった。
【００１２】
さらに、検査結果に影響を及ぼすもう一つの問題として便成分検査装置内部の汚れがある。繰り返し検査を行う場合、洗浄を十分に行わないと陽性反応を示した便が一部に残っていた場合に、次の便が陰性であるにもかかわらず陽性と判定される可能性がある。一方、洗浄に界面活性剤などの洗剤を用いた場合には、洗剤が残っていると抗原抗体反応が阻害され偽陰性の原因となる。しかしながら、従来技術においては適切な洗浄を監視する機能が用意されていないという課題があった。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、採便手段が採取した便塊を希釈する際に希釈液の光学特性または希釈後の採便手段の光学特性を計測するものである。
【００１４】
上記発明によれば、希釈動作によって糞便が確実に希釈できたかを確認することができ、糞便の希釈に失敗したまま糞便の成分検査を行い誤った判定がなされることを避けられる。
【００１５】
さらに、洗浄時の洗浄水の光学特性または洗浄後採便手段の光学特性を計測するものである。
上記発明によれば、汚れが落ちるまで洗浄を行うことができ、汚れが残ったために次回検査時に誤った判定がなされることを避けられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、利用者の糞便を採取する採便手段と、前記採便手段が採取した糞便を希釈液によって希釈する希釈手段と、前記希釈手段により得られた希釈液の光学特性を計測する希釈確認手段とを備えた構成としてある。
【００１７】
そして、希釈液の光学特性から採取した糞便が希釈液中に分散・溶解したかを検知し、希釈に失敗したまま便成分検査に進む問題を回避できる。
また、希釈確認手段は、希釈液の光学特性を記憶する記憶手段と、糞便を希釈する前の希釈液の光学特性と前記糞便希釈液の光学特性を比較する比較手段とを備えた構成としてある。
【００１８】
そして、希釈前の状態と希釈後の状態を比較することにより初期値との相対的な比較が可能となる。
また、利用者の糞便を採取する採便手段と、前記採便手段が採取した糞便を希釈する希釈手段と、前記希釈手段による糞便希釈後に採便手段に残った糞便を検知する糞便検知手段を備えた構成としてある。
【００１９】
そして、希釈手段による希釈終了後に採便手段に残った糞便を検知することにより希釈が正しく行えたかを確認する。
また、糞便検査の後に便成分検査装置内部を洗浄する洗浄手段と、洗浄後の洗浄水の光学特性を計測する洗浄確認手段を備え、前記光学特性の値が定められた閾値以下となったときに洗浄完了と判定し洗浄を停止する構成としてある。
【００２０】
そして、洗浄水の光学特性を計測することにより洗浄状態が確認でき、十分汚れが落ちた時点で洗浄を停止できる。
また、利用者の糞便を採取する採便手段と、前記採便手段を洗浄する洗浄手段と、前記洗浄手段による洗浄後に採便手段に残った糞便を検知する洗浄確認手段を備えた構成としてある。
【００２１】
そして、洗浄後にも採便手段に糞便が付着して、次回検査時に糞便採取量に誤差を生じさせることを防ぐ。
さらに、計測する光学特性は対象の濁度または吸光度である構成としてある。
【００２２】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の（実施の形態１）を示す。
【００２３】
便器１３の上に便成分検査装置１４が設置されている。便成分検査装置１４には便器１３の便槽内に向かって便受け皿１５が設置されている。この便受け皿１５は着脱可能に構成されている。
【００２４】
便成分検査装置１４の内部には、採便手段１６がステッピングモータ１７の回転とともに便受け皿１５の内部に突出するよう配設されている。採便手段１６には便を採取するための溝部１８が設けられている。また、溝部１８に詰まる便塊を検知するために糞便検知手段１９が配設されている。
【００２５】
糞便検知手段１９は発光手段２０と受光手段２１を備えている。発光手段２０としては発光ダイオードが、また受光手段２１としてはフォトダイオードやフォトトランジスタが利用できる。この糞便検知手段１９には記憶手段２２と比較手段２３が設けられている。
【００２６】
一連の採便動作を行うためのステッピングモータの制御および糞便検知手段１９の発光手段２０と受光手段２１の制御、そして記憶手段２２と比較手段２３の機能は、糞便検知手段１９内にマイクロコンピュータで回路を構成することにより実現できる。
【００２７】
上記構成において、利用者は排便時に便受け皿１５を便器１３に設置する。
この状態で、発光手段２０が溝部１８に光を照射し、溝部１８からの反射光を受光手段２１で計測し、その光量を記憶手段２２が記憶する。
【００２８】
糞便の一部が便受け皿１５に落下すると、ステッピングモータ１７が回転して採便手段１６が便受け皿１５に向かって突出する。糞便に接する状態でステッピングモータ１７が正転と反転を小刻みに繰り返すことにより溝部１８に糞便が埋まる。
【００２９】
採便手段１６が再び便成分検査装置１４の内部に格納されたとき、発光手段２０が溝部１８に光を照射し、その反射光を受光手段２１が受光する。糞便が正しく採取されていれば、発光手段２０から照射される光の波長によって、糞便がこれを吸収し、反射光量は糞便の採取に失敗した場合に比べて相対的に減少する。
【００３０】
比較手段２３は、記憶手段２２に記憶された初期状態の反射光量の値と便採取動作後の反射光量とを比較して糞便が正しく採取されたかを判定する。
このように、採便動作終了後に採便手段に糞便が付着しているか糞便検知手段１９により自動検知することができるので、糞便の採取に失敗したまま糞便の成分検査を行い偽陰性と判定されるような誤動作が避けられ、便成分検査の結果の信頼性の確保に寄与できるものである。
【００３１】
また、糞便検知手段１９が採便手段に糞便が付着していないと判定した場合には、その回の糞便の成分検査エラーを利用者に報知したり、自動的に採便動作を繰り返し実行するように糞便検知手段１９のマイクロコンピュータを構成することによって、操作性の向上を併せて実現できる。
【００３２】
この（実施の形態１）では、発光手段２０と受光手段２１の位置関係は反射光を測定できるようになっているが（フォトリフレクタ方式）、採便手段１６の側方に採便手段１６を挟んで発光手段２０と受光手段２１とを対向して配置し、溝部１８に糞便が詰まることによって発光手段２０からの光が遮断されることを利用してもよい。
【００３３】
（実施の形態２）
図２は本発明の（実施の形態２）を示す。
なお、（実施の形態１）と同様の構成には同一の符号を付けて説明する。
【００３４】
この実施の形態では、採便手段１６の溝部１８には詰められている便塊２４に向けて希釈液Ａを噴射する希釈手段２５と、希釈液を受ける希釈セル２７とが設けられており、希釈セル２７の光透過の状態を希釈確認手段２８によって検出している。
【００３５】
希釈手段２５は、希釈液を溜めるタンク２６ａと、タンク２６ａからの希釈液を減圧し噴射するノズル２６ｂで実現されている。
希釈確認手段２８は、発光手段２０と受光手段２１および記憶手段２２と比較手段２３とスリット２９ａ，２９ｂによって構成されている。
【００３６】
希釈手段２５は溝部１８の上部に配設されており、まず希釈手段２５が空の希釈セル２７に発光手段２０と受光手段２１を結ぶ光軸Ｂを超える高さまで希釈液Ａを噴射する。
【００３７】
採便手段１６は（実施の形態１）と同様にして採便した後に、（実施の形態１）で用いたステッピングモータ１７によって希釈セル２７内部に採便手段１６の先端部が図２に示すように入るように移動する。
【００３８】
次に、希釈手段２５から希釈液が溝１８に向けて噴射され便塊２４が希釈液とともに希釈セル２７に落下する。
これによって、便塊２４は希釈液の噴射により細かい糞便粒子３０となって糞便希釈液３１中を浮遊する。そのため、希釈液の透過度は希釈前に比べて低下し次第に濁りを増す。この希釈液の濁度、あるいは特定波長の吸光度の変化を希釈確認手段２８によって測定することにより、採取した便が正常に希釈されていることを確認することができ、便成分検査は糞便希釈液３１をサンプルとして検査される。
【００３９】
このように、採取した便が正常に希釈されているか希釈確認手段２８により自動検知することができるので、糞便の希釈に失敗したまま糞便の成分検査を行い偽陰性と判定されるような誤動作が避けられ、便成分検査の結果の信頼性の確保に寄与できるものである。
【００４０】
また、希釈確認手段２８が正常に希釈されていないと判定した場合には、その回の糞便の成分検査エラーを利用者に報知したり、自動的に希釈動作を繰り返し実行するように希釈確認手段２８のマイクロコンピュータを構成することによって、操作性の向上を併せて実現できる。
【００４１】
この（実施の形態２）では、希釈セル２７内の光学特性を計測することにより希釈の確認を行っているが、発光手段２０と受光手段２１を採便手段１６の溝部１８に対向させて設置し、希釈液噴射後に採便手段１６にある便塊２４の有無を検知して希釈を確認してもよい。
【００４２】
（実施の形態３）
図３は本発明の（実施の形態３）を示す。
なお、（実施の形態１）（実施の形態２）と同様の構成には同一の符号を付けて説明する。
【００４３】
この実施の形態では、洗浄手段３２と洗浄確認手段３５が設けられている。
洗浄手段３２は、水道水につながったシャワーノズル３２ａで構成されており、採便手段１６の上部に配設されている。
【００４４】
希釈セル２７の底部３３はヒンジ３４を軸に開閉可能に構成されており、洗浄確認手段３５は、発光手段２０と受光手段２１を有しており、それぞれ洗浄手段３２からの洗浄水の排水流路３６にスリット２９ａおよび２９ｂを介して向かい合って配設されている。排水流路３６の壁はアクリルなどの光透過性の高い素材が利用されている。
【００４５】
希釈セル２７の糞便希釈液３１をサンプルとして便成分検査が実施された後に、洗浄は次のように実施される。
洗浄を行う際には、採便手段１６は希釈時と同様にその一部が希釈セル２７の中にあり、この状態で希釈セル２７の底部３３を開放し、シャワーノズル３２ａから水道水が採便手段１６にかけて洗浄される。
【００４６】
洗浄水は希釈セル２７の底部３３から排水流路３６へ流れて、発光手段２０と受光手段２１の間を通過する。したがって、洗浄確認手段３５によって受光手段２１の出力を監視することによって洗浄の完了時点を検出できる。
【００４７】
なお、発光手段２０と受光手段２１の制御、洗浄手段３２に設けられた電磁弁３７の開閉制御、およびヒンジ３４による底部３３の開閉制御は、洗浄確認手段３５に設けたマイクロコンピュータで実現できる。
【００４８】
このように構成したため、洗浄確認手段３５は電磁弁３７を開放し洗浄手段３２より洗浄水を流すと共に、希釈セル２７の底部３３を開放し希釈時に溜められていた希釈液を廃棄する。さらに、発光手段２０を点灯させて流路３１を横切る透過光を受光手段２１でモニターする。
【００４９】
糞便の希釈に用いた希釈セル２７の内部には、いたるところに細かな糞便粒子３０が付着している。洗浄水により糞便粒子３０が剥離して流路３１を通過するとき光軸を瞬間的に遮断するため受光手段２１の出力はパルス状になる。洗浄確認手段３５はこのパルス信号をモニターして、洗浄の程度を判断する。
【００５０】
すなわち、洗浄が進むにしたがってパルス間隔が長くなることを利用して洗浄を終了するタイミングを推定する。一定時間パルスが発生しなければ洗浄を終了するというアルゴリズムが適用できる。このときの時間は、洗浄する対象の大きさに依存する。パルス間隔の条件が満たされれば、電磁弁３７を閉じて洗浄を停止する。
【００５１】
このように、洗浄水の光学特性を計測することにより洗浄状態が確認できた時点で洗浄を停止できる、洗浄後にも採便手段に糞便が付着して、次回検査時に糞便採取量に誤差を生じさせるような事態の発生を防ぐことができ、便成分検査の結果の信頼性の確保に寄与できるものである。
【００５２】
また、この実施の形態では洗浄の完了が確認できるまで洗浄動作を継続したが、規定時間の洗浄動作を実行しても汚れが落ちていないと判定した場合には、次回の糞便の成分検査エラーの予告を利用者に報知したり、自動的に洗浄動作を繰り返し実行するように洗浄確認手段３５のマイクロコンピュータを構成することによって、操作性の向上を併せて実現できる。
【００５３】
この（実施の形態３）では、排水流路３６内の光学特性を計測することにより洗浄の確認を行っているが、発光手段２０と受光手段２１を採便手段１６の溝部１８に対向させて設置し、一定時間の洗浄後に採便手段１６にある便塊２４の有無を検知して希釈を確認してもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、次のような効果が得られる。
糞便の希釈時に希釈液の光学特性を測定することにより、便が正しく希釈されていることを保証することができる。
【００５５】
希釈前と希釈後の希釈液の光学特性を比較することにより経年変化に伴う希釈セルの曇りなどの誤差を低減することができる。
糞便希釈後に採便手段に残った便を検知することにより、便希釈液の濃度の精度を保証することができる。
【００５６】
洗浄水の光学特性をモニターすることにより、次回検査時に偽陽性の影響を与える汚染を避けることができる。
洗浄後に採便手段に残った便を検知することにより、次回検査時に便希釈液の濃度の精度を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の（実施の形態１）の便成分検査装置の構成図
【図２】 本発明の（実施の形態２）の便成分検査装置の要部の構成図
【図３】 本発明の（実施の形態３）の便成分検査装置の要部の構成図
【図４】 従来の便採取装置の構成図
【図５】 従来の便成分検査装置の構成図
【符号の説明】
１４ 便成分検査装置
１６ 採便手段
１９ 糞便検知手段
２０ 発光手段
２１ 受光手段
２２ 記憶手段
２３ 比較手段
２５ 希釈手段
２８ 希釈確認手段
３２ 洗浄手段
３５ 洗浄確認手段

Claims (7)

1. 利用者の糞便を採取し、採取した便成分を検査する便成分検査装置において、
   利用者の糞便を採取する採便手段が採取した糞便を希釈液によって希釈する希釈手段と、
   前記希釈手段により得られた希釈液の光学特性を計測する希釈確認手段と
   を備えた便成分検査装置。
2. 希釈確認手段は、
   希釈液の光学特性を記憶する記憶手段と、
   糞便を希釈する前の希釈液の光学特性と前記糞便希釈液の光学特性を比較する比較手段と
   を備えた請求項１記載の便成分検査装置。
3. 利用者の糞便を採取し、採取した便成分を検査する便成分検査装置において、
   利用者の糞便を採取する採便手段が採取した糞便を希釈する希釈手段と、
   前記希釈手段による糞便希釈後に採便手段に残った糞便を検知する糞便検知手段と
   を備えた便成分検査装置。
4. 利用者の糞便を採取し、採取した便成分を検査する便成分検査装置において、
   糞便検査の後に便成分検査装置内部を洗浄する洗浄手段と、
   洗浄後の洗浄水の光学特性を計測する洗浄確認手段と
   を備え、前記光学特性の値が定められた閾値以下となったときに洗浄完了と判定し洗浄を停止することを特徴とする
   請求項１〜請求項３の何れかに記載の便成分検査装置。
5. 利用者の糞便を採取し、採取した便成分を検査する便成分検査装置において、
   利用者の糞便を採取する採便手段を洗浄する洗浄手段と、
   前記洗浄手段による洗浄後に採便手段に残った糞便を検知する洗浄確認手段とを備えた
   便成分検査装置。
6. 計測する光学特性は対象の濁度である
   請求項１、請求項２または請求項４記載の便成分検査装置。
7. 計測する光学特性は対象の吸光度である
   請求項１、請求項２または請求項４記載の便成分検査装置。

Images