JP3896156B2 - 尿の自動検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、尿をコップに充填し、この尿を試験片に接触させて尿の検査をする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、コップを定位置にセットして、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、カテーテルに連結している配管で試薬の位置まで移送して試薬に接触させる装置で実現できる。ただ、カテーテルで尿を吸入してボトルに移す装置は、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】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、この欠点を避けるために、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を開発した。この装置は、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。ただ、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】
本発明者は、さらにこの欠点を解決するために、尿を充填しているコップを傾動ホルダーで保持し、傾動ホルダーでコップを傾斜させる姿勢として、コップの下部に試験片を挿入して試験片を尿に接触させる装置を開発した。この装置は、カテーテルや配管を洗浄する必要がない。ただ、この装置は、コップの尿に試験片を浸漬するので、試験片には必要以上に多量の尿が付着する。このため、余分な尿を空気で吸引して除去する必要があり、この部分が汚れやすい弊害がある。この部分の汚れは、装置の内部を極めて不衛生な状態とするばかりでなく、悪臭を発生する原因ともなる。このため、一定の期間使用すると、この部分を綺麗に洗浄する必要がある。カテーテルで尿を吸入し、吸入した尿を配管で試薬の位置まで移送する装置も、試験片に多量の尿が付着される弊害は同じである。このため、この装置も、試験片に付着した尿を除去し、除去した尿の汚れを防止するために、綺麗に洗浄する必要がある。
【０００９】
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、装置内を衛生的で綺麗な環境として、悪臭の発生を解消できる尿の自動検査装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は最初に図１と図４の自動検査装置を開発した。この装置は、コップ８に充填している尿をノズル２で定量吸入し、吸入した尿を蓄える定量吸入貯溜機構３を備える吸入チャンバー１と、この吸入チャンバー１に蓄える尿を排出する排出機構４と、吸入チャンバー１をコップ８内の尿を吸入する吸入位置から、尿を排出して試験片９に接触させる排出位置に移動させる移動機構５と、排出位置に配設されて尿に接触される試験片９と、この試験片９の色を識別するカラーセンサー６と、カラーセンサー６の出力信号から試験項目を演算する演算回路７とを備える。この自動検査装置は、コップ８に充填された定量の尿を吸入チャンバー１で吸入し、移動機構５が尿を吸入している吸入チャンバー１を吸入位置から排出位置に移動し、吸入された尿を排出機構４で排出して試験片９に尿を接触させる。
【００１１】
さらに、図４の自動検査装置は、コップ８に充填している尿をノズル２で吸入し、吸入した尿を蓄える吸入貯溜機構２４を備える吸入チャンバー１と、この吸入チャンバー１に蓄える尿を定量排出する定量排出機構２５と、吸入チャンバー１をコップ８内の尿を吸入する吸入位置から、尿を排出する排出位置に移動させる移動機構５と、排出位置に配設されて尿に接触される試験片９と、この試験片９の色を識別するカラーセンサー６と、カラーセンサー６の出力信号から試験項目を演算する演算回路７とを備える。この自動検査装置は、コップ８に充填された定量の尿を吸入チャンバー１で吸入し、移動機構５が尿を吸入している吸入チャンバー１を吸入位置から排出位置に移動し、吸入された尿を定量排出機構２５で排出して試験片９に尿を接触させる。
【００１２】
以上の尿の自動検査装置は、尿を充填しているコップ８を傾動ホルダー１０で保持して、この傾動ホルダー１０でコップ８を傾斜させる姿勢として、吸入チャンバー１で尿を吸入することができる。この自動検査装置は、コップ８に充填された尿が少量であっても、確実に吸入チャンバー１で吸入することができる。
【００１３】
試験片９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。このように、複数の試験領域２３を有する細長い試験片９は、
【００１４】
定量吸入貯溜機構３は、吸入チャンバー１内の空気を排気する真空源１１と、この真空源１１と吸入チャンバー１との間に接続している吸入弁１２とを備え、吸入弁１２の開弁時間を制御して、吸入チャンバー１に定量の尿を吸入することができる。
【００１５】
排出機構４は、吸入チャンバー１に空気を供給する空気弁１４を備え、空気弁１４を開弁して吸入チャンバー１に空気を供給して、吸入している尿を排出することができる。
【００１６】
本発明の尿の自動検査装置は、さらに図１と図４の装置を改良したもので、この尿の自動検査装置は、コップ８に充填している尿に接触される試験片９と、尿に接触した試験片９の色を識別するカラーセンサー６と、カラーセンサー６の出力信号から試験項目を演算する演算回路７と、尿を充填しているコップ８を保持するホルダーとを備える。この自動検査装置は、尿を充填しているコップ８をホルダーで保持して、このホルダーでコップ８を傾斜させ、充填している尿を流出させて試験片９にかけて接触させる。
【００１７】
【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、本発明は尿の自動検査装置を下記のものに特定しない。
【００１８】
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。
【００１９】
本発明者は、最初に図１と図４に示す尿の自動検査装置を開発し、その後に本発明の実施例にかかる図５の装置を開発した。以下、参考として先に発明した尿の自動検査装置を記載し、その後、本発明の実施例に係る図５の尿の自動検査装置を記載する。したがって、図１と図４の装置は、本発明の実施例にかかる尿の自動検査装置ではない。
図１に示す尿の自動検査装置は、コップ８に充填している尿をノズル２で定量吸入し、吸入した尿を蓄える定量吸入貯溜機構３を有する吸入チャンバー１と、この吸入チャンバー１に吸入された定量の尿を排出する排出機構４と、吸入チャンバー１をコップ８内の尿を吸入する吸入位置から、尿を排出する排出位置に移動させる移動機構５と、排出位置に配設されて尿に接触される試験片９と、この試験片９の色を識別するカラーセンサー６と、カラーセンサー６の出力信号から試験項目を演算する演算回路７とを備える。
【００２０】
吸入チャンバー１は、尿を吸入するノズル２を先端に有し、かつ試験片９に供給する尿を吸入して蓄えられる内容積を有するチャンバーである。吸入チャンバー１は筒状で、下端を細く絞ってノズル２としている。吸入チャンバー１は、透明のガラスでノズル２を一体構造として製作される。この吸入チャンバー１は、吸入した尿や内部の汚れを外部から確認できる特長がある。ただ、吸入チャンバー１とノズル２は、プラスチックや金属で製作することもできる。ノズル２の先端の内径は、吸入チャンバー１を密閉する状態で、吸入している尿が排出されないように約１ｍｍφとする。この吸入チャンバー１は、内部を大気に開放して、吸入している尿を排出できる。ただ、吸入チャンバー１は、加圧した空気を供給して、吸入している尿を排出することもできる。この吸入チャンバー１のノズル２は、内径を０．２〜１ｍｍと小さくできる。吸入チャンバー１が試験片９に供給する尿量は、わずかに数滴である。したがって、吸入チャンバー１の容積は１ｃｃ以下と小さくてよい。
【００２１】
図の尿の自動検査装置は、尿を充填しているコップ８を保持する傾動ホルダー１０を備える。この傾動ホルダー１０が保持しているコップ８を傾斜させる姿勢で、吸入チャンバー１はノズル２から尿を吸入する。この装置は、コップ８に極めて少量の尿を入れて検査できる特長がある。ただし、本発明の装置は、必ずしも傾動ホルダーでコップを傾けて尿を吸入する必要はない。それは、ノズルがコップの底から尿を吸入するので、少量の尿であってもノズルで吸入できるからである。
【００２２】
定量吸入貯溜機構３は、吸入チャンバー１内の空気を排気する真空源１１と、この真空源１１と吸入チャンバー１との間に接続している吸入弁１２とを備える。吸入弁１２の開弁時間がコントローラ１３に制御されて、吸入チャンバー１に定量の尿が吸入される。ノズル２の先端をコップ８の尿に挿入する状態で吸入弁１２が開弁されると、吸入チャンバー１の空気が排出されて尿が吸入される。このとき、吸入チャンバー１に吸入される尿の量は、吸入弁１２の開弁時間が長くなると多くなる。すなわち、吸入される尿量は、吸入弁１２を開弁する時間をパラメーターとして特定される。したがって、吸入弁１２の開弁時間をコントローラ１３で制御して、吸入チャンバー１に吸入する尿の量を特定できる。吸入弁１２の開弁時間は、吸入する尿を試験片９に供給して検査できる最低量となる時間に設定される。吸入弁１２の開弁時間は、コントローラ１３の記憶回路に記憶される。コントローラ１３は、記憶している時間、吸入弁１２を開いて吸入チャンバー１に定量の尿を吸入させる。
【００２３】
排出機構４は、吸入チャンバー１に空気を供給する空気弁１４を備える。空気弁１４の開閉は、コントローラ１３に制御される。コントローラ１３が空気弁１４を開弁して吸入チャンバー１に空気を供給する。吸入チャンバー１に空気が供給されると、吸入チャンバー１は吸入している尿を排出する。空気弁１４を開弁する時間は、吸入チャンバー１が吸入している尿を試験片９に適量に排出できる時間に設定する。試験片９が複数の試験領域を有し、これらの試験領域ごとに尿を排出する排出機構４は、各試験領域に適量の尿を排出できるように空気弁１４の開弁時間を制御しながら、吸入チャンバー１が吸入している尿を複数回に分けて排出する。さらに、吸入チャンバー１から試験片９に定量の尿を供給した後、ノズル２を廃液部分に移動させて空気弁１４を開弁して、吸入チャンバー１に残存する尿を全て排出する。また、吸入チャンバー１が吸入している尿を試験片９に一度に排出する排出機構４は、吸入チャンバー１の全ての尿を排出できる時間だけ空気弁１４を開弁する。図の排出機構４は、空気弁１４で吸入チャンバー１を大気に開放して、吸入している尿を排出する。ただし、排出機構は、吸入チャンバーに加圧空気を供給して、吸入している尿を強制的に排出することもできる。この排出機構は、空気弁に、コンプレッサー等の加圧空気源を連結する。この排出機構は、吸入チャンバーに蓄えている尿を確実に排出できる。とくに、細いノズルからも尿を確実に排出できる。
【００２４】
さらに、尿の自動検査装置は、図の鎖線で示すように、吸入チャンバー１を洗浄する洗浄機構３１を備えることもできる。この洗浄機構３１は、吸入チャンバー１に洗浄液あるいは水を供給して吸入チャンバー１内を洗浄する。図の洗浄機構３１は、吸入チャンバー１内に洗浄液あるいは水を供給する供給源３２とこの供給源３２と吸入チャンバー１との間に接続している注水弁３３とを備える。供給源３２は、洗浄液や蒸留水を貯える貯溜タンクとこの貯溜タンク内の洗浄液や蒸留水を吸入チャンバー１に供給する吸入ポンプとで構成することができる。ただ、洗浄機構は、供給源を水道として、吸入チャンバーを水道水で洗浄することもできる。注水弁３３は、コントローラ１３に制御されて開閉される。注水弁３３が開弁されると、吸入チャンバー１に洗浄液あるいは水が供給されて吸入チャンバー１内が洗浄される。吸入チャンバー１内を洗浄した洗浄液あるいは水は、ノズル２から排出される。とくに、排出機構が加圧空気源を備える自動検査装置は、洗浄機構で吸入チャンバーを洗浄した後、空気弁を開弁して吸入チャンバーに加圧空気を供給することによって、吸入チャンバーに残存する洗浄液や水を確実に排水できる。以上の洗浄機構３１は、試験片９に定量の尿を供給した吸入チャンバー１のノズル２を廃液部分に移動させて残存する尿を全て排出した後、吸入チャンバー１に洗浄液あるいは水を供給して吸入チャンバー１内とノズル２を洗浄する。このように、洗浄機構３１を備える自動検査装置は、前後に検査する患者の尿が混合されことなく正確に検査できると共に、衛生的であり、悪臭等の発生を有効に防止できる特長がある。さらに、図示しないが、洗浄機構は、ノズルの外周面に洗浄液あるいは水を噴射する機構を設けて、ノズルの外側である外周面を洗浄することもできる。ノズルの先端部は、コップの尿を吸入するときに尿に浸漬される部分であるので、この部分の外側を洗浄することは検査を正確に行うためにも、また衛生的にも極めて効果的である。
【００２５】
移動機構５は、尿を吸入して蓄える吸入チャンバー１を、コップ８内の尿を吸入する吸入位置から、尿を排出して試験片９に接触させる排出位置に移動させる。図の移動機構５は、吸入チャンバー１を上下に移動させる垂直シリンダー１５と、吸入チャンバー１を水平方向に移動させる水平シリンダー１６とを備える。水平シリンダー１６のロッドに垂直シリンダー１５を連結しており、水平シリンダー１６で垂直シリンダー１５を水平に移動させる。垂直シリンダー１５と水平シリンダー１６は、コントローラ１３で制御されて、吸入チャンバー１を上下方向と水平方向に移動して、吸入チャンバー１のノズル２をコップ８の吸入位置から、排出位置に移動させる。
【００２６】
試験片９は、カートリッジ１７から取り出されて、検査位置に移動される。試験片９は、セット機構１８でカートリッジ１７から取り出されて検査位置にセットされる。カートリッジ１７は、複数の試験片９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１７を、図２に示している。この図に示すカートリッジ１７は、上下方向に延長して、試験片９を挿入できるスリット１９を設けており、このスリット１９に試験片９を挿入している。試験片９は、カートリッジ１７から上端を突出させており、この突出部をセット機構１８のチャック２０で挟着して取り出される。この図のカートリッジ１７は、１０枚の試験片９を保持する。カートリッジは、さらに多数の、あるいは少数の試験片９を保持する構造とすることもできる。
【００２７】
セット機構１８は、試験片９を挟着して保持するチャック２０と、このチャック２０を移動させる駆動機構２１とを備える。チャック２０は、カートリッジ１７に装着している試験片９の上端を挟着してカートリッジ１７から取り出す。チャック２０は、試験片９を挟着した状態で検査位置に移動し、試験片９を所定の位置にセットする。検査位置にセットされた試験片９は、尿を接触させて検査する。試験片９で尿を検査した後、チャック２０は、試験片９を廃棄位置に移動させて、挟着状態を解除して廃棄する。
【００２８】
駆動機構２１は、図１において、チャック２０を上下左右に移動させて、チャック２０に挟着している試験片９を、カートリッジ１７から取り出し、検査位置に移動し、検査後に廃棄位置に移動させる。駆動機構２１は、チャック２０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２０を決められた位置に移動させる。
【００２９】
図１に示すセット機構１８は、試験片９をカートリッジ１７から垂直の姿勢で取り出して検査位置に移動させる。検査位置には、試験片９を吸着する吸着ホルダー２２を設けている。この吸着ホルダー２２は、試験片９を吸着して定位置に保持する。吸着ホルダー２２は、試験片９を吸着して保持すると共に、試験片９に過剰の尿が付着されたときにはこれを吸引して除去する。
【００３０】
図に示す吸着ホルダー２２は、水平に配設している。したがって、この吸着ホルダー２２にセットされる試験片９も水平の姿勢に保持される。検査位置にセットされた試験片９は、排出位置に移動される吸入チャンバー１のノズル２から排出される尿が所定の位置に供給される。試験片９は、図３に示すように、複数の試験領域２３を設けており、各試験領域２３において、別の項目についての検査が行えるようになっている。吸入チャンバー１は、ノズル２の先端が試験片９の各試験領域２３に位置するように順番に移動されて、各試験領域２３に適量の尿を排出する。各試験領域２３に排出される尿の量は、空気弁１４を開弁する時間で適量に調整される。このように、水平の姿勢に保持される試験片９は、排出位置に移動される吸入チャンバー１のノズル２から少量の尿を排出して、試験片９の試験領域２３に確実に接触させて検査できる特長がある。ただ、本発明の尿の自動検査装置は、吸着ホルダーを多少は傾斜させる姿勢で配設することもできる。傾斜して配設される吸着ホルダーは、これにセットされる試験片も傾斜する姿勢となるので、吸入チャンバーから排出される尿を試験片に沿って流下させて試験片の全体に接触させることもできる。
【００３１】
カラーセンサー６は、試験片９に沿って移動して、吸着ホルダー２２で保持される試験片９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６は、ＣＣＤを内蔵しているカラーテレビカメラで、レンズの焦点を試験片９の試験領域２３に合わせて、単一の試験領域２３を１画面として移すようにしている。カラーテレビカメラであるカラーセンサー６は、試験領域の色を簡単に検出できる特長がある。ただ、カラーセンサーは、必ずしもカラーテレビカメラとする必要はなく、試験片の試験領域に光を照射する光源と、試験領域で反射した光あるいは試験領域を透過した光を検出するセンサー部とで構成することもできる。このカラーセンサーは、図示しないが、光源から試験領域に光を照射して、その反射光あるいは透過光をセンサー部で検出する。センサー部は、ＲＧＢに分けてそれぞれの光の強度を検出して試験領域の色を識別する。カラーセンサー６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。カラーセンサー６は、試験片９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、試験片９に沿って移動して、各々の試験領域２３の色信号を出力する。すなわち、カラーセンサー６は、試験片９に沿って移動して、試験片９に設けている各々の試験領域２３の色信号を、順番に、経時的に色信号として出力する。
【００３２】
図に示すカラーセンサー６は、水平に配設された吸着ホルダー２２の上方に、水平方向に移動できるように配設している。このように配設されるカラーセンサー６は、吸入チャンバー１から排出された尿を試験領域２３に接触させた試験片９を、そのままの姿勢に保持して検査結果を検出できるので、装置を簡略化できる特長がある。ただ、試験領域に尿を接触させた試験片は、垂直の姿勢に移動させた後、カラーセンサーで検査結果を検出することもできる。このカラーセンサーは、試験片の前方で上下に移動できるように配設される。
【００３３】
演算回路７は、カラーセンサー６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９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、演算回路７は、カラーセンサー６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、演算回路７は、カラーセンサー６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。演算回路７で演算された各々の検査項目の検査結果は、プリンターで印刷して表示され、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。
【００３４】
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８に尿を採取する。このコップ８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８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（図示せず）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８の尿の最小レベルを検査するレベルセンサー（図示せず）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８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８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。尿量が不作すると、患者は再び尿を入れて定位置にセットする。
【００３５】
(3) セット機構１８がカートリッジ１７の試験片９を取り出して検査位置にセットする。
(4) 移動機構５が吸入チャンバー１を吸入位置に移動させて、ノズル２の先端をコップ８に入れている尿に挿入する。
(5) 定量吸入貯溜機構３の吸入弁１２が開弁されて、一定量の尿が吸入チャンバー１に吸入される。吸入弁１２の開弁時間がコントローラ１３に制御されて、吸入チャンバー１に予め設定されている量の尿が吸入される。吸入チャンバー１に定量の尿が吸入された後、吸入弁１２は閉弁される。吸入チャンバー１に吸入される尿の量は、試験片９に供給して検査できる最低量に設定される。
(6) 移動機構５が、吸入チャンバー１を吸入位置から排出位置に移動させる。
(7) 排出機構４が、吸入チャンバー１に吸入している尿を排出して試験片９に接触させる。
(8) カラーセンサー６が、吸着ホルダー２２に挟着している試験片９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の色信号を演算回路７に出力する。演算回路７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。
【００３６】
以上の尿の自動検査装置は、定量吸入貯溜機構３で吸入チャンバー１に定量の尿を吸入する。定量の尿を吸入するのに代わって、定量の尿を吸入チャンバーから排出して、試験片に定量の尿を供給することもできる。この尿の自動検査装置は、吸入チャンバーから排出される尿よりも多量の尿を、吸入貯溜機構でもって吸入チャンバーに吸入する。吸入貯溜機構は、定量吸入貯溜機構と異なり、定量の尿を吸入する必要はない。
【００３７】
図４は、吸入貯溜機構２４の一例を示す。この吸入貯溜機構２４は、吸入チャンバー１に連結している弾性変形球体２６と、この弾性変形球体２６を押し潰す挟着機構２７とを備える。弾性変形球体２６は、ゴム状弾性体を球形に成形して、吸入チャンバー１に連結している。この吸入貯溜機構２４は、挟着機構２７で弾性変形球体２６を押しつぶす状態として、吸入チャンバー１のノズル２の先端を尿に挿入する。あるいは、ノズル２の先端を尿に挿入した状態で、弾性変形球体２６を押しつぶす。この状態で、弾性変形球体２６の挟着を解除すると、弾性変形球体２６の復元力で吸入チャンバー１の内部が負圧となり、尿が吸入される。
【００３８】
この装置は、定量排出機構２５で吸入チャンバー１に吸入している尿を排出する。定量排出機構２５は、吸入チャンバー１に定量の空気を供給して、吸入している尿を定量排出する。定量の空気を供給するために、定量排出機構２５は、空気弁２８と定流量弁２９と加圧空気源３０とを備える。この定量排出機構２５は、吸入チャンバー１を空気弁２８と定流量弁２９を介して加圧空気源３０に連結している。この定量排出機構２５は、空気弁２８の開弁時間で吸入チャンバー１に供給する空気量を制御する。したがって、コントローラ１３は、空気弁２８の開弁時間を特定して、吸入チャンバー１から排出する尿の量を特定する。この装置は、吸入チャンバー１から試験片９に定量の尿を供給した後、ノズル２を廃液部分に移動させて、残りの尿を廃液する。さらに、図示しないが、この装置も前述の洗浄機構を設けて吸入チャンバー内やノズルを洗浄することができる。
【００３９】
さらに、図５に示す本発明の実施例に係る尿の自動検査装置は、尿を充填しているコップ８を保持する傾動ホルダー１０でコップ８を傾斜させて、コップ８に充填している尿を開口部から流出させて直接に試験片９にかける構造としている。この装置は、セット機構１８で試験片９を廃液部分の上方の所定の検査位置に配置すると共に、試験片９の上方でコップ８を傾斜させて、コップ８の開口部から流出する尿を試験片９にかける。コップ８を傾斜させて尿を流出させるとき、コップ８を保持する傾動ホルダー１０を傾動させる。この装置は、コップ８を傾動させる姿勢を制御して、試験片９に供給する尿の量を正確に特定できる。試験片９に供給する尿の量は、検査に必要な最小量となるように調整する。コップ８に充填された尿が多すぎるときには、試験片９にかける前に、コップ８を所定の傾斜角度まで傾斜させて、余剰な尿をあらかじめ廃棄することもできる。
【００４０】
セット機構１８は、チャック２０と駆動機構２１を備え、チャック２０で試験片９の上端を挟着すると共に、駆動機構２１でチャック２０を移動させて、試験片９をカートリッジ１７から取り出して、廃液部分の上方の検査位置まで移動させる。セット機構１８は、検査位置において、試験片９の試験領域２３を設けた面が上側となるように試験片９を保持する。試験片９の上方のコップ８から流出して供給される尿を試験領域２３に接触させるためである。さらに、図に示すセット機構１８は、供給される尿を全ての試験領域２３に確実に接触させるために、チャック２０を垂直面内で回動させて、試験片９を水平ないし傾斜する姿勢でセットしている。
【００４１】
この装置は、試験片９を廃液部分の上方の検査位置に配置した状態で、試験片９の上方でコップ８を傾斜させて、コップ８から流出する尿を試験片９にかける。傾斜するコップ８から流出される尿は、試験片９に沿って流下して、全ての試験領域２３に接触する。この装置は、試験片９の試験領域側の面にのみ尿を供給して流下させるので、試験片の全体を尿に浸漬する方法に比べて、試験片９に必要以上に多量の尿が付着するのを防止できる特長がある。試験片９に尿をかけて試験領域２３に尿が接触すると、試験片９をカラーセンサー６の前方に移動し、吸着ホルダー２２にセットする。カラーセンサー６を試験片９に沿って移動させて、試験領域２３の色を検出して演算回路７に出力する。その後、試験片９を廃棄位置に移動させて、挟着状態を解除して廃棄する。
【００４２】
図１と図４に示す尿の自動検査装置は、装置内を衛生的で綺麗な環境として、悪臭の発生を解消できる特長がある。それは、この尿の自動検査装置が、従来の装置のように、試験片を尿に浸漬するのではなく、また、カテーテルと配管でコップから試験片まで移送するのでもなく、定量の尿を吸入チャンバーに吸入して蓄え、定量の尿を蓄えている吸入チャンバーを試験片の位置まで移動させて、吸入チャンバーから試験片に尿を排出して接触させるからである。この構造は、吸入チャンバーに吸入する尿の量を調整して、試験片に供給する尿量を正確に特定できる。このため、試験片には、検査に必要な最小量の尿を供給できる。したがって、試験片に供給された尿が試験片からぽたぽたと落下することがなく、余分な尿が装置の内部を汚して不衛生な状態とし、あるいは、悪臭の原因となることもなく、内部を衛生的に環境にできる特長がある。
【００４３】
また、図１と図４に示す尿の自動検査装置は、装置内を衛生的で綺麗な環境として、悪臭の発生を解消できる特長がある。それは、尿の自動検査装置が、所定量の尿を吸入チャンバーに吸入して蓄え、尿を蓄えている吸入チャンバーを試験片の位置まで移動させて、吸入チャンバーから試験片に定量の尿を排出して接触させるからである。この構造は、吸入チャンバーから排出する尿の量を調整して、試験片に供給する尿量を正確に特定できる。このため、試験片には、検査に必要な最小量の尿を供給できる。したがって、試験片に供給された尿が試験片からぽたぽたと落下することがなく、余分な尿が装置の内部を汚して不衛生な状態とし、あるいは、悪臭の原因となることもなく、内部を衛生的に環境にできる特長がある。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の尿の自動検査装置は、装置内を衛生的で綺麗な環境として、悪臭の発生を解消できる特長がある。それは、この装置も、従来の装置のように、試験片を尿に浸漬するのではなく、また、カテーテルと配管でコップから試験片まで移送するのでものなく、尿を充填しているコップをホルダーで保持し、このホルダーがコップを傾斜させて、充填している尿を流出させて試験片にかけるからである。この構造は、コップを傾動させる姿勢を制御して、試験片に供給する尿の量を正確に特定できる。このため、この装置も試験片には、検査に必要な最小量の尿を供給できる。したがって、試験片に供給された尿が試験片からぽたぽたと落下することがなく、余分な尿が装置の内部を汚して不衛生な状態とし、あるいは、悪臭の原因となることもなく、内部を衛生的に環境にできる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明者が先に開発した尿の自動検査装置の概略構成図
【図２】 図１に示す尿の自動検査装置のカートリッジの正面図
【図３】 試験片の一例を示す正面図
【図４】 本発明者が先に開発した尿の自動検査装置の吸入チャンバーの概略構成図
【図５】 本発明の実施例にかかる尿の自動検査装置の概略構成図
【符号の説明】
１…吸入チャンバー
２…ノズル
３…定量吸入貯溜機構
４…排出機構
５…移動機構
６…カラーセンサー
７…演算回路
８…コップ
９…試験片
１０…傾動ホルダー
１１…真空源
１２…吸入弁
１３…コントローラ
１４…空気弁
１５…垂直シリンダー
１６…水平シリンダー
１７…カートリッジ
１８…セット機構
１９…スリット
２０…チャック
２１…駆動機構
２２…吸着ホルダー
２３…試験領域
２４…吸入貯溜機構
２５…定量排出機構
２６…弾性変形球体
２７…挟着機構
２８…空気弁
２９…定流量弁
３０…加圧空気源
３１…洗浄機構
３２…供給源
３３…注水弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、尿をコップに充填し、この尿を試験片に接触させて尿の検査をする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、コップを定位置にセットして、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、カテーテルに連結している配管で試薬の位置まで移送して試薬に接触させる装置で実現できる。ただ、カテーテルで尿を吸入してボトルに移す装置は、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】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、この欠点を避けるために、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を開発した。この装置は、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。ただ、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】
本発明者は、さらにこの欠点を解決するために、尿を充填しているコップを傾動ホルダーで保持し、傾動ホルダーでコップを傾斜させる姿勢として、コップの下部に試験片を挿入して試験片を尿に接触させる装置を開発した。この装置は、カテーテルや配管を洗浄する必要がない。ただ、この装置は、コップの尿に試験片を浸漬するので、試験片には必要以上に多量の尿が付着する。このため、余分な尿を空気で吸引して除去する必要があり、この部分が汚れやすい弊害がある。この部分の汚れは、装置の内部を極めて不衛生な状態とするばかりでなく、悪臭を発生する原因ともなる。このため、一定の期間使用すると、この部分を綺麗に洗浄する必要がある。カテーテルで尿を吸入し、吸入した尿を配管で試薬の位置まで移送する装置も、試験片に多量の尿が付着される弊害は同じである。このため、この装置も、試験片に付着した尿を除去し、除去した尿の汚れを防止するために、綺麗に洗浄する必要がある。
【０００９】
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、装置内を衛生的で綺麗な環境として、悪臭の発生を解消できる尿の自動検査装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は最初に図１と図４の自動検査装置を開発した。この装置は、コップ８に充填している尿をノズル２で定量吸入し、吸入した尿を蓄える定量吸入貯溜機構３を備える吸入チャンバー１と、この吸入チャンバー１に蓄える尿を排出する排出機構４と、吸入チャンバー１をコップ８内の尿を吸入する吸入位置から、尿を排出して試験片９に接触させる排出位置に移動させる移動機構５と、排出位置に配設されて尿に接触される試験片９と、この試験片９の色を識別するカラーセンサー６と、カラーセンサー６の出力信号から試験項目を演算する演算回路７とを備える。この自動検査装置は、コップ８に充填された定量の尿を吸入チャンバー１で吸入し、移動機構５が尿を吸入している吸入チャンバー１を吸入位置から排出位置に移動し、吸入された尿を排出機構４で排出して試験片９に尿を接触させる。
【００１１】
さらに、図４の自動検査装置は、コップ８に充填している尿をノズル２で吸入し、吸入した尿を蓄える吸入貯溜機構２４を備える吸入チャンバー１と、この吸入チャンバー１に蓄える尿を定量排出する定量排出機構２５と、吸入チャンバー１をコップ８内の尿を吸入する吸入位置から、尿を排出する排出位置に移動させる移動機構５と、排出位置に配設されて尿に接触される試験片９と、この試験片９の色を識別するカラーセンサー６と、カラーセンサー６の出力信号から試験項目を演算する演算回路７とを備える。この自動検査装置は、コップ８に充填された定量の尿を吸入チャンバー１で吸入し、移動機構５が尿を吸入している吸入チャンバー１を吸入位置から排出位置に移動し、吸入された尿を定量排出機構２５で排出して試験片９に尿を接触させる。
【００１２】
以上の尿の自動検査装置は、尿を充填しているコップ８を傾動ホルダー１０で保持して、この傾動ホルダー１０でコップ８を傾斜させる姿勢として、吸入チャンバー１で尿を吸入することができる。この自動検査装置は、コップ８に充填された尿が少量であっても、確実に吸入チャンバー１で吸入することができる。
【００１３】
試験片９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。このように、複数の試験領域２３を有する細長い試験片９は、
【００１４】
定量吸入貯溜機構３は、吸入チャンバー１内の空気を排気する真空源１１と、この真空源１１と吸入チャンバー１との間に接続している吸入弁１２とを備え、吸入弁１２の開弁時間を制御して、吸入チャンバー１に定量の尿を吸入することができる。
【００１５】
排出機構４は、吸入チャンバー１に空気を供給する空気弁１４を備え、空気弁１４を開弁して吸入チャンバー１に空気を供給して、吸入している尿を排出することができる。
【００１６】
本発明の尿の自動検査装置は、さらに図１と図４の装置を改良したもので、この尿の自動検査装置は、コップ８に充填している尿に接触される試験片９と、尿に接触した試験片９の色を識別するカラーセンサー６と、カラーセンサー６の出力信号から試験項目を演算する演算回路７と、尿を充填しているコップ８を保持するホルダーとを備える。この自動検査装置は、尿を充填しているコップ８をホルダーで保持して、このホルダーでコップ８を傾斜させ、充填している尿を流出させて試験片９にかけて接触させる。
【００１７】
【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、本発明は尿の自動検査装置を下記のものに特定しない。
【００１８】
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。
【００１９】
本発明者は、最初に図１と図４に示す尿の自動検査装置を開発し、その後に本発明の実施例にかかる図５の装置を開発した。以下、参考として先に発明した尿の自動検査装置を記載し、その後、本発明の実施例に係る図５の尿の自動検査装置を記載する。したがって、図１と図４の装置は、本発明の実施例にかかる尿の自動検査装置ではない。
図１に示す尿の自動検査装置は、コップ８に充填している尿をノズル２で定量吸入し、吸入した尿を蓄える定量吸入貯溜機構３を有する吸入チャンバー１と、この吸入チャンバー１に吸入された定量の尿を排出する排出機構４と、吸入チャンバー１をコップ８内の尿を吸入する吸入位置から、尿を排出する排出位置に移動させる移動機構５と、排出位置に配設されて尿に接触される試験片９と、この試験片９の色を識別するカラーセンサー６と、カラーセンサー６の出力信号から試験項目を演算する演算回路７とを備える。
【００２０】
吸入チャンバー１は、尿を吸入するノズル２を先端に有し、かつ試験片９に供給する尿を吸入して蓄えられる内容積を有するチャンバーである。吸入チャンバー１は筒状で、下端を細く絞ってノズル２としている。吸入チャンバー１は、透明のガラスでノズル２を一体構造として製作される。この吸入チャンバー１は、吸入した尿や内部の汚れを外部から確認できる特長がある。ただ、吸入チャンバー１とノズル２は、プラスチックや金属で製作することもできる。ノズル２の先端の内径は、吸入チャンバー１を密閉する状態で、吸入している尿が排出されないように約１ｍｍφとする。この吸入チャンバー１は、内部を大気に開放して、吸入している尿を排出できる。ただ、吸入チャンバー１は、加圧した空気を供給して、吸入している尿を排出することもできる。この吸入チャンバー１のノズル２は、内径を０．２〜１ｍｍと小さくできる。吸入チャンバー１が試験片９に供給する尿量は、わずかに数滴である。したがって、吸入チャンバー１の容積は１ｃｃ以下と小さくてよい。
【００２１】
図の尿の自動検査装置は、尿を充填しているコップ８を保持する傾動ホルダー１０を備える。この傾動ホルダー１０が保持しているコップ８を傾斜させる姿勢で、吸入チャンバー１はノズル２から尿を吸入する。この装置は、コップ８に極めて少量の尿を入れて検査できる特長がある。ただし、本発明の装置は、必ずしも傾動ホルダーでコップを傾けて尿を吸入する必要はない。それは、ノズルがコップの底から尿を吸入するので、少量の尿であってもノズルで吸入できるからである。
【００２２】
定量吸入貯溜機構３は、吸入チャンバー１内の空気を排気する真空源１１と、この真空源１１と吸入チャンバー１との間に接続している吸入弁１２とを備える。吸入弁１２の開弁時間がコントローラ１３に制御されて、吸入チャンバー１に定量の尿が吸入される。ノズル２の先端をコップ８の尿に挿入する状態で吸入弁１２が開弁されると、吸入チャンバー１の空気が排出されて尿が吸入される。このとき、吸入チャンバー１に吸入される尿の量は、吸入弁１２の開弁時間が長くなると多くなる。すなわち、吸入される尿量は、吸入弁１２を開弁する時間をパラメーターとして特定される。したがって、吸入弁１２の開弁時間をコントローラ１３で制御して、吸入チャンバー１に吸入する尿の量を特定できる。吸入弁１２の開弁時間は、吸入する尿を試験片９に供給して検査できる最低量となる時間に設定される。吸入弁１２の開弁時間は、コントローラ１３の記憶回路に記憶される。コントローラ１３は、記憶している時間、吸入弁１２を開いて吸入チャンバー１に定量の尿を吸入させる。
【００２３】
排出機構４は、吸入チャンバー１に空気を供給する空気弁１４を備える。空気弁１４の開閉は、コントローラ１３に制御される。コントローラ１３が空気弁１４を開弁して吸入チャンバー１に空気を供給する。吸入チャンバー１に空気が供給されると、吸入チャンバー１は吸入している尿を排出する。空気弁１４を開弁する時間は、吸入チャンバー１が吸入している尿を試験片９に適量に排出できる時間に設定する。試験片９が複数の試験領域を有し、これらの試験領域ごとに尿を排出する排出機構４は、各試験領域に適量の尿を排出できるように空気弁１４の開弁時間を制御しながら、吸入チャンバー１が吸入している尿を複数回に分けて排出する。さらに、吸入チャンバー１から試験片９に定量の尿を供給した後、ノズル２を廃液部分に移動させて空気弁１４を開弁して、吸入チャンバー１に残存する尿を全て排出する。また、吸入チャンバー１が吸入している尿を試験片９に一度に排出する排出機構４は、吸入チャンバー１の全ての尿を排出できる時間だけ空気弁１４を開弁する。図の排出機構４は、空気弁１４で吸入チャンバー１を大気に開放して、吸入している尿を排出する。ただし、排出機構は、吸入チャンバーに加圧空気を供給して、吸入している尿を強制的に排出することもできる。この排出機構は、空気弁に、コンプレッサー等の加圧空気源を連結する。この排出機構は、吸入チャンバーに蓄えている尿を確実に排出できる。とくに、細いノズルからも尿を確実に排出できる。
【００２４】
さらに、尿の自動検査装置は、図の鎖線で示すように、吸入チャンバー１を洗浄する洗浄機構３１を備えることもできる。この洗浄機構３１は、吸入チャンバー１に洗浄液あるいは水を供給して吸入チャンバー１内を洗浄する。図の洗浄機構３１は、吸入チャンバー１内に洗浄液あるいは水を供給する供給源３２とこの供給源３２と吸入チャンバー１との間に接続している注水弁３３とを備える。供給源３２は、洗浄液や蒸留水を貯える貯溜タンクとこの貯溜タンク内の洗浄液や蒸留水を吸入チャンバー１に供給する吸入ポンプとで構成することができる。ただ、洗浄機構は、供給源を水道として、吸入チャンバーを水道水で洗浄することもできる。注水弁３３は、コントローラ１３に制御されて開閉される。注水弁３３が開弁されると、吸入チャンバー１に洗浄液あるいは水が供給されて吸入チャンバー１内が洗浄される。吸入チャンバー１内を洗浄した洗浄液あるいは水は、ノズル２から排出される。とくに、排出機構が加圧空気源を備える自動検査装置は、洗浄機構で吸入チャンバーを洗浄した後、空気弁を開弁して吸入チャンバーに加圧空気を供給することによって、吸入チャンバーに残存する洗浄液や水を確実に排水できる。以上の洗浄機構３１は、試験片９に定量の尿を供給した吸入チャンバー１のノズル２を廃液部分に移動させて残存する尿を全て排出した後、吸入チャンバー１に洗浄液あるいは水を供給して吸入チャンバー１内とノズル２を洗浄する。このように、洗浄機構３１を備える自動検査装置は、前後に検査する患者の尿が混合されことなく正確に検査できると共に、衛生的であり、悪臭等の発生を有効に防止できる特長がある。さらに、図示しないが、洗浄機構は、ノズルの外周面に洗浄液あるいは水を噴射する機構を設けて、ノズルの外側である外周面を洗浄することもできる。ノズルの先端部は、コップの尿を吸入するときに尿に浸漬される部分であるので、この部分の外側を洗浄することは検査を正確に行うためにも、また衛生的にも極めて効果的である。
【００２５】
移動機構５は、尿を吸入して蓄える吸入チャンバー１を、コップ８内の尿を吸入する吸入位置から、尿を排出して試験片９に接触させる排出位置に移動させる。図の移動機構５は、吸入チャンバー１を上下に移動させる垂直シリンダー１５と、吸入チャンバー１を水平方向に移動させる水平シリンダー１６とを備える。水平シリンダー１６のロッドに垂直シリンダー１５を連結しており、水平シリンダー１６で垂直シリンダー１５を水平に移動させる。垂直シリンダー１５と水平シリンダー１６は、コントローラ１３で制御されて、吸入チャンバー１を上下方向と水平方向に移動して、吸入チャンバー１のノズル２をコップ８の吸入位置から、排出位置に移動させる。
【００２６】
試験片９は、カートリッジ１７から取り出されて、検査位置に移動される。試験片９は、セット機構１８でカートリッジ１７から取り出されて検査位置にセットされる。カートリッジ１７は、複数の試験片９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１７を、図２に示している。この図に示すカートリッジ１７は、上下方向に延長して、試験片９を挿入できるスリット１９を設けており、このスリット１９に試験片９を挿入している。試験片９は、カートリッジ１７から上端を突出させており、この突出部をセット機構１８のチャック２０で挟着して取り出される。この図のカートリッジ１７は、１０枚の試験片９を保持する。カートリッジは、さらに多数の、あるいは少数の試験片９を保持する構造とすることもできる。
【００２７】
セット機構１８は、試験片９を挟着して保持するチャック２０と、このチャック２０を移動させる駆動機構２１とを備える。チャック２０は、カートリッジ１７に装着している試験片９の上端を挟着してカートリッジ１７から取り出す。チャック２０は、試験片９を挟着した状態で検査位置に移動し、試験片９を所定の位置にセットする。検査位置にセットされた試験片９は、尿を接触させて検査する。試験片９で尿を検査した後、チャック２０は、試験片９を廃棄位置に移動させて、挟着状態を解除して廃棄する。
【００２８】
駆動機構２１は、図１において、チャック２０を上下左右に移動させて、チャック２０に挟着している試験片９を、カートリッジ１７から取り出し、検査位置に移動し、検査後に廃棄位置に移動させる。駆動機構２１は、チャック２０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２０を決められた位置に移動させる。
【００２９】
図１に示すセット機構１８は、試験片９をカートリッジ１７から垂直の姿勢で取り出して検査位置に移動させる。検査位置には、試験片９を吸着する吸着ホルダー２２を設けている。この吸着ホルダー２２は、試験片９を吸着して定位置に保持する。吸着ホルダー２２は、試験片９を吸着して保持すると共に、試験片９に過剰の尿が付着されたときにはこれを吸引して除去する。
【００３０】
図に示す吸着ホルダー２２は、水平に配設している。したがって、この吸着ホルダー２２にセットされる試験片９も水平の姿勢に保持される。検査位置にセットされた試験片９は、排出位置に移動される吸入チャンバー１のノズル２から排出される尿が所定の位置に供給される。試験片９は、図３に示すように、複数の試験領域２３を設けており、各試験領域２３において、別の項目についての検査が行えるようになっている。吸入チャンバー１は、ノズル２の先端が試験片９の各試験領域２３に位置するように順番に移動されて、各試験領域２３に適量の尿を排出する。各試験領域２３に排出される尿の量は、空気弁１４を開弁する時間で適量に調整される。このように、水平の姿勢に保持される試験片９は、排出位置に移動される吸入チャンバー１のノズル２から少量の尿を排出して、試験片９の試験領域２３に確実に接触させて検査できる特長がある。ただ、本発明の尿の自動検査装置は、吸着ホルダーを多少は傾斜させる姿勢で配設することもできる。傾斜して配設される吸着ホルダーは、これにセットされる試験片も傾斜する姿勢となるので、吸入チャンバーから排出される尿を試験片に沿って流下させて試験片の全体に接触させることもできる。
【００３１】
カラーセンサー６は、試験片９に沿って移動して、吸着ホルダー２２で保持される試験片９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６は、ＣＣＤを内蔵しているカラーテレビカメラで、レンズの焦点を試験片９の試験領域２３に合わせて、単一の試験領域２３を１画面として移すようにしている。カラーテレビカメラであるカラーセンサー６は、試験領域の色を簡単に検出できる特長がある。ただ、カラーセンサーは、必ずしもカラーテレビカメラとする必要はなく、試験片の試験領域に光を照射する光源と、試験領域で反射した光あるいは試験領域を透過した光を検出するセンサー部とで構成することもできる。このカラーセンサーは、図示しないが、光源から試験領域に光を照射して、その反射光あるいは透過光をセンサー部で検出する。センサー部は、ＲＧＢに分けてそれぞれの光の強度を検出して試験領域の色を識別する。カラーセンサー６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。カラーセンサー６は、試験片９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、試験片９に沿って移動して、各々の試験領域２３の色信号を出力する。すなわち、カラーセンサー６は、試験片９に沿って移動して、試験片９に設けている各々の試験領域２３の色信号を、順番に、経時的に色信号として出力する。
【００３２】
図に示すカラーセンサー６は、水平に配設された吸着ホルダー２２の上方に、水平方向に移動できるように配設している。このように配設されるカラーセンサー６は、吸入チャンバー１から排出された尿を試験領域２３に接触させた試験片９を、そのままの姿勢に保持して検査結果を検出できるので、装置を簡略化できる特長がある。ただ、試験領域に尿を接触させた試験片は、垂直の姿勢に移動させた後、カラーセンサーで検査結果を検出することもできる。このカラーセンサーは、試験片の前方で上下に移動できるように配設される。
【００３３】
演算回路７は、カラーセンサー６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９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、演算回路７は、カラーセンサー６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、演算回路７は、カラーセンサー６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。演算回路７で演算された各々の検査項目の検査結果は、プリンターで印刷して表示され、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。
【００３４】
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８に尿を採取する。このコップ８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８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（図示せず）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８の尿の最小レベルを検査するレベルセンサー（図示せず）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８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８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。尿量が不作すると、患者は再び尿を入れて定位置にセットする。
【００３５】
(3) セット機構１８がカートリッジ１７の試験片９を取り出して検査位置にセットする。
(4) 移動機構５が吸入チャンバー１を吸入位置に移動させて、ノズル２の先端をコップ８に入れている尿に挿入する。
(5) 定量吸入貯溜機構３の吸入弁１２が開弁されて、一定量の尿が吸入チャンバー１に吸入される。吸入弁１２の開弁時間がコントローラ１３に制御されて、吸入チャンバー１に予め設定されている量の尿が吸入される。吸入チャンバー１に定量の尿が吸入された後、吸入弁１２は閉弁される。吸入チャンバー１に吸入される尿の量は、試験片９に供給して検査できる最低量に設定される。
(6) 移動機構５が、吸入チャンバー１を吸入位置から排出位置に移動させる。
(7) 排出機構４が、吸入チャンバー１に吸入している尿を排出して試験片９に接触させる。
(8) カラーセンサー６が、吸着ホルダー２２に挟着している試験片９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の色信号を演算回路７に出力する。演算回路７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。
【００３６】
以上の尿の自動検査装置は、定量吸入貯溜機構３で吸入チャンバー１に定量の尿を吸入する。定量の尿を吸入するのに代わって、定量の尿を吸入チャンバーから排出して、試験片に定量の尿を供給することもできる。この尿の自動検査装置は、吸入チャンバーから排出される尿よりも多量の尿を、吸入貯溜機構でもって吸入チャンバーに吸入する。吸入貯溜機構は、定量吸入貯溜機構と異なり、定量の尿を吸入する必要はない。
【００３７】
図４は、吸入貯溜機構２４の一例を示す。この吸入貯溜機構２４は、吸入チャンバー１に連結している弾性変形球体２６と、この弾性変形球体２６を押し潰す挟着機構２７とを備える。弾性変形球体２６は、ゴム状弾性体を球形に成形して、吸入チャンバー１に連結している。この吸入貯溜機構２４は、挟着機構２７で弾性変形球体２６を押しつぶす状態として、吸入チャンバー１のノズル２の先端を尿に挿入する。あるいは、ノズル２の先端を尿に挿入した状態で、弾性変形球体２６を押しつぶす。この状態で、弾性変形球体２６の挟着を解除すると、弾性変形球体２６の復元力で吸入チャンバー１の内部が負圧となり、尿が吸入される。
【００３８】
この装置は、定量排出機構２５で吸入チャンバー１に吸入している尿を排出する。定量排出機構２５は、吸入チャンバー１に定量の空気を供給して、吸入している尿を定量排出する。定量の空気を供給するために、定量排出機構２５は、空気弁２８と定流量弁２９と加圧空気源３０とを備える。この定量排出機構２５は、吸入チャンバー１を空気弁２８と定流量弁２９を介して加圧空気源３０に連結している。この定量排出機構２５は、空気弁２８の開弁時間で吸入チャンバー１に供給する空気量を制御する。したがって、コントローラ１３は、空気弁２８の開弁時間を特定して、吸入チャンバー１から排出する尿の量を特定する。この装置は、吸入チャンバー１から試験片９に定量の尿を供給した後、ノズル２を廃液部分に移動させて、残りの尿を廃液する。さらに、図示しないが、この装置も前述の洗浄機構を設けて吸入チャンバー内やノズルを洗浄することができる。
【００３９】
さらに、図５に示す本発明の実施例に係る尿の自動検査装置は、尿を充填しているコップ８を保持する傾動ホルダー１０でコップ８を傾斜させて、コップ８に充填している尿を開口部から流出させて直接に試験片９にかける構造としている。この装置は、セット機構１８で試験片９を廃液部分の上方の所定の検査位置に配置すると共に、試験片９の上方でコップ８を傾斜させて、コップ８の開口部から流出する尿を試験片９にかける。コップ８を傾斜させて尿を流出させるとき、コップ８を保持する傾動ホルダー１０を傾動させる。この装置は、コップ８を傾動させる姿勢を制御して、試験片９に供給する尿の量を正確に特定できる。試験片９に供給する尿の量は、検査に必要な最小量となるように調整する。コップ８に充填された尿が多すぎるときには、試験片９にかける前に、コップ８を所定の傾斜角度まで傾斜させて、余剰な尿をあらかじめ廃棄することもできる。
【００４０】
セット機構１８は、チャック２０と駆動機構２１を備え、チャック２０で試験片９の上端を挟着すると共に、駆動機構２１でチャック２０を移動させて、試験片９をカートリッジ１７から取り出して、廃液部分の上方の検査位置まで移動させる。セット機構１８は、検査位置において、試験片９の試験領域２３を設けた面が上側となるように試験片９を保持する。試験片９の上方のコップ８から流出して供給される尿を試験領域２３に接触させるためである。さらに、図に示すセット機構１８は、供給される尿を全ての試験領域２３に確実に接触させるために、チャック２０を垂直面内で回動させて、試験片９を水平ないし傾斜する姿勢でセットしている。
【００４１】
この装置は、試験片９を廃液部分の上方の検査位置に配置した状態で、試験片９の上方でコップ８を傾斜させて、コップ８から流出する尿を試験片９にかける。傾斜するコップ８から流出される尿は、試験片９に沿って流下して、全ての試験領域２３に接触する。この装置は、試験片９の試験領域側の面にのみ尿を供給して流下させるので、試験片の全体を尿に浸漬する方法に比べて、試験片９に必要以上に多量の尿が付着するのを防止できる特長がある。試験片９に尿をかけて試験領域２３に尿が接触すると、試験片９をカラーセンサー６の前方に移動し、吸着ホルダー２２にセットする。カラーセンサー６を試験片９に沿って移動させて、試験領域２３の色を検出して演算回路７に出力する。その後、試験片９を廃棄位置に移動させて、挟着状態を解除して廃棄する。
【００４２】
図１と図４に示す尿の自動検査装置は、装置内を衛生的で綺麗な環境として、悪臭の発生を解消できる特長がある。それは、この尿の自動検査装置が、従来の装置のように、試験片を尿に浸漬するのではなく、また、カテーテルと配管でコップから試験片まで移送するのでもなく、定量の尿を吸入チャンバーに吸入して蓄え、定量の尿を蓄えている吸入チャンバーを試験片の位置まで移動させて、吸入チャンバーから試験片に尿を排出して接触させるからである。この構造は、吸入チャンバーに吸入する尿の量を調整して、試験片に供給する尿量を正確に特定できる。このため、試験片には、検査に必要な最小量の尿を供給できる。したがって、試験片に供給された尿が試験片からぽたぽたと落下することがなく、余分な尿が装置の内部を汚して不衛生な状態とし、あるいは、悪臭の原因となることもなく、内部を衛生的に環境にできる特長がある。
【００４３】
また、図１と図４に示す尿の自動検査装置は、装置内を衛生的で綺麗な環境として、悪臭の発生を解消できる特長がある。それは、尿の自動検査装置が、所定量の尿を吸入チャンバーに吸入して蓄え、尿を蓄えている吸入チャンバーを試験片の位置まで移動させて、吸入チャンバーから試験片に定量の尿を排出して接触させるからである。この構造は、吸入チャンバーから排出する尿の量を調整して、試験片に供給する尿量を正確に特定できる。このため、試験片には、検査に必要な最小量の尿を供給できる。したがって、試験片に供給された尿が試験片からぽたぽたと落下することがなく、余分な尿が装置の内部を汚して不衛生な状態とし、あるいは、悪臭の原因となることもなく、内部を衛生的に環境にできる特長がある。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の尿の自動検査装置は、装置内を衛生的で綺麗な環境として、悪臭の発生を解消できる特長がある。それは、この装置も、従来の装置のように、試験片を尿に浸漬するのではなく、また、カテーテルと配管でコップから試験片まで移送するのでものなく、尿を充填しているコップをホルダーで保持し、このホルダーがコップを傾斜させて、充填している尿を流出させて試験片にかけるからである。この構造は、コップを傾動させる姿勢を制御して、試験片に供給する尿の量を正確に特定できる。このため、この装置も試験片には、検査に必要な最小量の尿を供給できる。したがって、試験片に供給された尿が試験片からぽたぽたと落下することがなく、余分な尿が装置の内部を汚して不衛生な状態とし、あるいは、悪臭の原因となることもなく、内部を衛生的に環境にできる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明者が先に開発した尿の自動検査装置の概略構成図
【図２】 図１に示す尿の自動検査装置のカートリッジの正面図
【図３】 試験片の一例を示す正面図
【図４】 本発明者が先に開発した尿の自動検査装置の吸入チャンバーの概略構成図
【図５】 本発明の実施例にかかる尿の自動検査装置の概略構成図
【符号の説明】
１…吸入チャンバー
２…ノズル
３…定量吸入貯溜機構
４…排出機構
５…移動機構
６…カラーセンサー
７…演算回路
８…コップ
９…試験片
１０…傾動ホルダー
１１…真空源
１２…吸入弁
１３…コントローラ
１４…空気弁
１５…垂直シリンダー
１６…水平シリンダー
１７…カートリッジ
１８…セット機構
１９…スリット
２０…チャック
２１…駆動機構
２２…吸着ホルダー
２３…試験領域
２４…吸入貯溜機構
２５…定量排出機構
２６…弾性変形球体
２７…挟着機構
２８…空気弁
２９…定流量弁
３０…加圧空気源
３１…洗浄機構
３２…供給源
３３…注水弁
Claims (3)
- コップ(8)に充填している尿に接触される試験片(9)と、尿に接触した試験片(9)の色を識別するカラーセンサー(6)と、カラーセンサー(6)の出力信号から試験項目を演算する演算回路(7)とを備える尿の自動検査装置において、
尿を充填しているコップ(8)をホルダーで保持すると共に、このホルダーがコップ(8)を傾斜して、充填している尿を流出させて試験片(9)にかけて接触されることを特徴とする尿の自動検査装置。 - 試験片(9)が、縦に区画して複数の試験領域(23)を有する細長い形状である請求項１に記載される尿の自動検査装置。
- 試験片 (9) を検査位置に移動するセット機構 (18) を備え、このセット機構 (18) は、検査位置において、試験片 (9) の試験領域 (23) を設けた面が上側となるように試験片 (9) を保持すると共に、試験片 (9) を傾斜する姿勢でセットする請求項１に記載される尿の自動検査装置。
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