JP4718892B2 - 流量計測用医療管、流量計測用医療容器及び排液流量計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、患者から排出される液体の流量を計測するための流量計測用医療管、流量計測用医療容器及び排液流量計測装置に関する。

従来、患者の体内から排出される尿の流量を計測する流量計測装置として、尿道に挿入された計測管の途中に電磁式流量計を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２８８８１号公報（段落［００２１］、図５）

ところで、一般に電磁式流量計は、計測管の内部が満水状態でないと流量を正確に計測することができない。しかしながら、上述した従来の流量計測装置では、計測管の内部が必ずしも満水状態とはならないため、正確な尿流量を計測することは困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、患者から排出された液体の流量を正確に計測することが可能な流量計測用医療管、流量計測用医療容器及び排液流量計測装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る流量計測用医療管は、誘起電圧に基づいて流量を計測する電磁式流量計に使用されて側方から磁束が付与され、患者から排出された液体が内部を流れる使い捨て可能な計測管と、その計測管の側面を相反する方向から内外に貫通して固定され、液体に発生した誘起電圧を検出するための１対の検知電極と、患者に直接又は間接的に接続されて液体が内部を流れる排液管と、上端に排液管が連通すると共に下端に計測管が連通し、排液管から滴り落ちた液体を一時的に貯留して計測管内を満水状態にするための液体一時貯留槽とを備え、液体としての尿が液体一時貯留槽内で所定の液位以下になった状態で、計測管内に尿が流れを止めて保持されるように、計測管の内径を設定したところに特徴を有する。

請求項２の発明に係る流量計測用医療容器は、請求項１に記載の流量計測用医療管と、計測管の下端部に接続され、液体を収容する袋体とを備えたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載の流量計測用医療容器において、袋体から上方に張り出すように補強板を一体形成すると共に、その補強板のうち袋体の上方に貫通窓を形成し、液体一時貯留槽は、補強板のうち貫通窓より上方に一体形成され、計測管は、貫通窓内を上下方向に延びるように配置されたところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載の流量計測用医療容器において、１対の検知電極は、貫通窓内に配置されたところに特徴を有する。

請求項５の発明に係る排液流量計測装置は、請求項１に記載の流量計測用医療管と、計測管を側方から挟持するクランプ部と、クランプ部に固定され、計測管に磁束を付与するための電磁コイルと、クランプ部に固定され、１対の検知電極に導通接続可能な１対の接続端子と、１対の接続端子に導通接続され、１対の検知電極にて検出した誘起電圧に基づいて液体の流量を計測する信号処理部とを備えたところに特徴を有する。

請求項６の発明に係る排液流量計測装置は、請求項３又は４に記載の流量計測用医療容器と、貫通窓内に配置されて、計測管を側方から挟持するクランプ部と、クランプ部に固定され、計測管に磁束を付与するための電磁コイルと、クランプ部に固定され、１対の検知電極に導通接続可能な１対の接続端子と、１対の接続端子に導通接続され、１対の検知電極にて検出した誘起電圧に基づいて液体の流量を計測する信号処理部とを備えたところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項５又は６に記載の排液流量計測装置において、信号処理部からケーブルを延ばし、そのケーブルの先端にクランプ部を設けたところに特徴を有する。

［請求項１，２の発明］
上記のように構成した請求項１，２に係る発明によれば、患者から排出された液体は、排液管から滴り落ちて液体一時貯留槽に一時的に貯留され、ここから計測管に向けて流下する。このとき計測管の内部は満水状態になり、その状態で液体が計測管を通過するので、体内から排出された液体の流量を電磁式流量計によって正確に計測することができる。

また、一般に電磁式流量計では、一旦、検知電極の周りから液体が無くなると、次に検知電極の周りが液体で満たされたときに、流量計測が可能な状態になるまで時間がかかる。これに対し請求項１によれば、液体一時貯留槽に貯留された尿が所定の液位以下になると、計測管内で尿が流れを止め計測管内に保持されるので、検知電極が計測管内で尿に接した状態に保持され、上述した問題の発生を防止できる。

［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、液体一時貯留槽及び計測管を補強板によって補強することができる。

［請求項４の発明］
請求項４の発明によれば、計測管に固定された検知電極の周囲が補強板で囲まれるので検知電極を保護することができる。

［請求項５，６の発明］
上記のように構成した請求項５，６に係る発明によれば、患者から排出された液体は、排液管から滴り落ちて液体一時貯留槽にて一時的に貯留され、ここから計測管に向けて流下する。このとき、計測管の内部が満水状態になり、その状態で液体が計測管を通過するので、体内から排出された液体の流量を電磁式流量計によって正確に計測することができる。しかも、排液流量計測装置のうち、患者から排出された液体と接触する検知電極を使い捨てにする一方、液体と接触することのないクランプ部、電磁コイル、接続端子、信号処理部を繰り返し使用することで、排液流量計測装置を無駄なく衛生的に使用することができる。

［請求項７の発明］
請求項７の発明によれば、信号処理部から延びたケーブルの先端にクランプ部を設けたので、流量計測用医療管と信号処理部との配置の自由度が向上する。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１における符号１０は、本発明の「流量計測用医療容器」に相当する蓄尿バッグである。蓄尿バッグ１０は、例えば、合成樹脂（塩化ビニルやポリプロピレン）製であり、患者Ｋの膀胱に挿入されたカテーテル５０によって間接的に患者Ｋに接続されている。蓄尿バッグ１０は、例えば、ベッド５１に寝た患者Ｋの膀胱よりも下方に設置され、膀胱から流出した尿（本発明の「液体」に相当する）が、カテーテル５０の内部を自然流下して、蓄尿バッグ１０に形成された袋体１１に貯留されるようになっている。そして、通常、袋体１１が尿で満タンになったら、蓄尿バッグ１０はカテーテル５０から取り外されて廃棄される。即ち、蓄尿バッグ１０は使い捨てである。

図２に示すように、蓄尿バッグ１０の周縁部はシート状の補強板１２となっている。補強板１２は、袋体１１の周縁から張り出しており、補強板１２の上縁部には、蓄尿バッグ１０をベッド５１の枠又は図示しないハンガー等に引っ掛けて吊り下げるための吊り下げ穴１３が貫通形成されている。

補強板１２のうち、袋体１１の上方部分には、本発明の「流量計測用医療管」に相当する中継管２０が備えられている。中継管２０は蓄尿バッグ１０と一体となっており、後に詳説するバッファタンク２１（本発明の「液体一時貯留槽」に相当する）と、バッファタンク２１から下方に延びた計測管２２とから構成されている。補強板１２のうち、バッファタンク２１の下方でかつ袋体１１の上方部分には、略矩形の貫通窓１４が形成され、計測管２２が、この貫通窓１４の内側を上下方向に延びるように配置されている。そして、計測管２２を通過する尿の流量（単位時間当たりの通過量）が電磁式流量計３０によって計測される。

ここで、電磁式流量計３０を図３に基づいて説明する。電磁式流量計３０は、計測管２２に装着される計測部３１と計測部３１からの信号を処理する信号処理装置３５（本発明の「信号処理部」に相当する）とに分けられる。計測部３１は、一般的な電磁式流量センサと同一の構成である。即ち、計測部３１は、計測管２２の側方から計測管２２を横切るように磁束を付与する電磁コイル３２と、前記磁束と直交する方向に対向配置された１対の検知電極３３，３３とを備える。この構成により、導電性を有する尿が、計測管２２内を流れて磁束を横切ると、流速に対応した誘起電圧が発生する。そして、この誘起電圧を、１対の検知電極３３，３３によって検知して信号処理装置３５に出力する。検知電極３３，３３から信号処理装置３５に入力した信号は、アンプ３６で増幅され、ＡＤコンバータ３７を介してＭＰＵ３８に入力する。

信号処理装置３５のＭＰＵ３８は、検知電極３３，３３からの信号（誘起電圧）に基づいて流量を演算する。即ち、誘起電圧に応じた流速に計測管２２の断面積を乗じて流量を算出し、表示部３９に出力する。また、ＭＰＵ３８は、励磁回路３４を駆動制御して計測管２２の内部に磁束を付与させている。なお、信号処理装置３５は、図１に示すように、看護士が立って操作し易い位置に配置しておけば、操作の度にしゃがまずに済み、表示部３９も視認し易くなる。

ところで、本実施形態では、電磁式流量計３０のうち、検知電極３３，３３が前記計測管２２に固定されている。図２に示すように、検知電極３３，３３は、略棒状をなし、計測管２２の側面を相反する方向から内外に貫通して、先端部が計測管２２の内部空間に露出している。これにより、計測管２２の内部を流下する際に尿が検知電極３３，３３に直接接触するようになっている。ここで、１対の検知電極３３，３３は、補強板１２に形成された貫通窓１４の内側に配置されている。詳細には、１対の検知電極３３，３３は、補強板１２を含む面に対して略平行に配置され、計測管２２から貫通窓１４の縁部に向かって張り出している。これにより、計測管２２から突出した検知電極３３，３３が補強板１２に囲まれて保護されている。なお、計測管２２及び検知電極３３，３３は蓄尿バッグ１０に一体に備えられているので、蓄尿バッグ１０と共に使い捨てとなる。

一方、電磁式流量計３０のうち電磁コイル３２及び励磁回路３４は、図４に示すクランプ部４０に内蔵されている。クランプ部４０は、補強板１２に形成された貫通窓１４の内側に配置されて、計測管２２及び検知電極３３，３３とを側方から挟持している。また、図１に示すようにクランプ部４０は、信号処理装置３５から延びた信号送受信用のケーブル５２の先端に設けられている。信号処理装置３５とクランプ部４０とをケーブル５２で接続したことで、信号処理装置３５と蓄尿バッグ１０（詳細には、計測管２０）との配置の自由度が向上する。

クランプ部４０は、ベース体４１とカバー体４２とをヒンジ４６で連結してなり、ベース体４１及びカバー体４２の互いの対向面には、計測管２２を嵌合固定するための縦溝部４３と、検知電極３３，３３を嵌合固定するための横溝部４４がそれぞれ形成されている。そして検知電極３３，３３を嵌合固定するための横溝部４４には、検知電極３３，３３とクランプ部４０とを導通接続するための接続端子４５，４５が備えられている。検知電極３３，３３により検出された誘起電圧は、クランプ部４０の接続端子４５，４５を介して、信号処理装置３５に入力するようになっている。

このように、電磁式流量計３０のうち、尿と直接接触する検知電極３３，３３が蓄尿バッグ１０と共に使い捨て可能であるのに対し、尿と直接接触することのないクランプ部４０（電磁コイル３２及び励磁回路３４）及び信号処理装置３５は、繰り返し使用することができるので、衛生的に無駄なく使用することができる。

さて、蓄尿バッグ１０に備えた中継管２０は以下のようである。
中継管２０のうち、バッファタンク２１は、両端開放の円筒構造をなし、両端部がすり鉢状に窄んでいる。即ち、バッファタンク２１のうち、大径部２１Ａの内径は、例えば約４０ｍｍとなっており、大径部２１Ａの上方及び下方に形成された縮径部２１Ｂ，２１Ｂは、大径部２１Ａから離れるに従ってテーパ状に縮径している。バッファタンク２１の上端部からは、カテーテル５０と接続するための接続管２３（本発明の「排液管」に相当する）が延びている。接続管２３は、蓄尿バッグ１０の上縁部から上方に突出しており、カテーテル５０と接続するための接続機構（例えば、螺旋）を備えている。ここで、接続管２３の内径は、例えば、カテーテル５０の内径とほぼ同一となっている。

バッファタンク２１の下端部からは、袋体１１に連通した計測管２２が延びている。そして、患者の体内から排出された尿は、計測管２２を通って袋体１１に流入する前に、バッファタンク２１で一時的に貯留されるようになっている。

ここで、バッファタンク２１の容積は、患者の排尿量に応じて決定されている。具体的には、人間の１時間当たりの最大排尿量は、通常、２００ｍｌを超えることはほとんど無いことから、本実施形態では、バッファタンク２１の容積を約２００ｍｌとしてある。なお、バッファタンク２１の容積は、２００ｍｌに限るものではなく、必要に応じて変更すればよい。

計測管２２は、細長い円筒構造をなし下端部が袋体１１の内部空間に突入している。計測管２２は、屈曲等により流路の断面積が変化しないように、変形し難い材料（例えば、金属やセラミック、硬質塩化ビニル樹脂等）で構成されている。

ここで、計測管２２の内径は、バッファタンク２１に貯留された尿が所定の液位以下になったときに、計測管２２内で尿の流れが止まり、尿が計測管２２内に保持されるような内径に設定されている。本実施形態では、計測管２２の内径は、例えば、約１ｍｍとなっている。なお、計測管２２の内径は、尿の表面張力、計測管２２の内面に対する尿の付着力、計測管２２の長さ等に基づいて決定すればよい。

本実施形態の構成の説明は以上である。なお、本実施形態では、中継管２０を備えた蓄尿バッグ１０と、電磁コイル３２及び接続端子４５，４５を備えたクランプ部４０と、信号処理装置３５とが、本発明の「排液流量計測装置」を構成している。

次に本実施形態の作用効果を説明する。蓄尿バッグ１０及び電磁式流量計３０は、以下の手順によりセットする。まず、空の蓄尿バッグ１０を患者Ｋの膀胱に挿入されたカテーテル５０に接続し、その蓄尿バッグ１０を患者Ｋの膀胱よりも低い位置に吊す。次いで、蓄尿バッグ１０の貫通窓１４にクランプ部４０を挿入して、計測管２２及び検知電極３３，３３をベース体４１及びカバー体４２により側方から挟持する。そして、信号処理装置３５に備えた電源スイッチ（図示せず）をオンすれば、患者Ｋの膀胱から排出される尿の流量計測が可能となる。

さて、尿は、患者Ｋの膀胱からカテーテル５０を通って自然流下する。尿は、カテーテル５０の内部を満水状態にするほどの量が一度に排出されることはなく、通常は、カテーテル５０の内壁を伝って滴り落ちる（図５（Ａ）を参照）。

カテーテル５０の内部を滴り落ちた尿は、蓄尿バッグ１０のバッファタンク２１に流入し、ここで一時的に貯留される。そして、バッファタンク２１に貯留された尿の液位が、所定の液位に達すると、尿が計測管２２内を自然流下して袋体１１に流れ込む。このとき、計測管２２の内部は尿により満水状態となる。そして、計測管２２を満水状態で通過する尿の流量が電磁式流量計３０により計測される。

ところで、バッファタンク２１に貯留された尿の液位が所定の液位以下となった場合は以下のようである。例えば、図５（Ｂ）に示すように、バッファタンク２１に貯留された尿が全て計測管２２に流れ込んで、液位が計測管２２の上端開口とほぼ同じとなると（尿の貯留量がほぼ０ｍｌとなると）、計測管２２内の尿の流れが止まり計測管２２内が尿によって満水状態に保持される。つまり、一度、計測管２２内を尿が通過した後は、計測管２２の内部が常に尿で満水状態に保持される。従って、計測管２２内の尿と検知電極３３，３３との電気的な平衡状態が保たれ、検知電極３３，３３を常に安定した状態に保持することができる。

このように、本実施形態によれば、患者Ｋから排出された尿が、バッファタンク２１から計測管２２に流れ込むと、計測管２２の内部が満水状態にされ、その状態で尿が計測管２２を通過するので、尿の流量を電磁式流量計３０により正確に計測することができる。また、尿と検知電極３３，３３との電気的な平衡状態が保たれるので、患者Ｋからの尿の排出状態に関係なく、蓄尿バッグ１０が満タンとなるまで尿流量の計測を正確に行うことができる。

ここで、計測管２２内を満水状態にするために、単に、計測管２２の内径を小さくしただけでは、患者Ｋの体内から排出される尿量よりも計測管２２における尿の流下量が小さくなり、即ち、圧力損失が生じて、患者Ｋの体内からの尿の排出が妨げられるという問題が生じ得るが、本実施形態によれば、患者Ｋの体内から排出される尿を、一旦、バッファタンク２１に受けることで圧力損失の発生を回避できる。これにより、患者Ｋの体内からの排尿をスムーズに行いつつ、計測管２２を満水状態にすることができる。

更に、電磁式流量計３０は、ある瞬間にどれだけの流体が流れたかを計測する瞬間流量計であるので、どのような時間幅で尿量の積算値を得ることも比較的容易である。例えば、１０分間隔の積算値を測定するようにして、より細かい治療及び診断に役立てることもできる。なお、電磁式流量計３０によって尿量を積算するようにすれば、所謂、転倒升による積算よりも応答性が速く、細かい尿量計測が行える。また、所謂、水位計測による積算よりも、計測装置の寸法をコンパクトにできる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、信号処理部３５とクランプ部４０との間の信号の送受信をケーブル５２により行っていたが、無線通信としてもよい。

（２）上記実施形態では、アンプ３６を信号処理装置３５に備えていたが、クランプ部４０に内蔵してもよい。

（３）上記実施形態では、信号処理装置３５において尿の流量を演算していたが、この演算した尿流量に基づいて、現在の袋体１１における蓄尿量や、総排尿量（例えば、１日の排尿量）や、排尿量の変化などを演算して表示部３９で表示するようにしてもよい。また、これらデータを記憶するようにすれば、看護士は決まった時間にこれらデータを確認する必要が無くなり、都合のよいときに過去のデータを確認することができる。さらに、これらデータを無線又は有線により信号処理装置３５の外部に出力するようにしてもよい。

（４）上記実施形態では、流量計測用医療容器として、樹脂製の蓄尿バッグ１０を例示したが、例えば、ガラス瓶でもよい。

（５）上記実施形態では、検知電極３３，３３の端部が貫通窓１４の縁部から離れていたが、図６に示すように、貫通窓１４の縁部、即ち、補強板１２に固定してもよい。このようにすれば、検知電極３３，３３の両端部が固定されて、検知電極３３，３３の強度が向上する。またこの場合、クランプ部４０のベース部４１とカバー部４２はヒンジで連結せず、分離可能な構造とすればよい。

（６）上記実施形態では、中継管２０を流量計測用医療容器としての蓄尿バッグ１０に一体に備えていたが、中継管２０と流量計測用医療容器とを別体としてもよい。そして、中継管２０と、電磁コイル３２及び接続端子４５，４５を備えたクランプ部４０と、信号処理装置３５とで、本発明の「排液流量計測装置」を構成してもよい。

（７）上記実施形態では、患者から排出される液体として、尿を例示したが、血液であってもよいし、腹膜透析における透析排液であってもよい。

（８）上記実施形態では、蓄尿バッグ１０が着脱可能なカテーテル５２を介して間接的に患者Ｋに接続されていたが、蓄尿バッグ自体にカテーテルを一体に備えて、蓄尿バッグを直接患者に接続してもよい。

本発明の一実施形態に係る蓄尿バッグの使用形態を示す概念図 蓄尿バッグの斜視図 電磁式流量計の概念図 クランプ部の斜視図 （Ａ）及び（Ｂ）中継管の側面図 他の実施形態（５）に係る検知電極及びクランプ部の斜視図

符号の説明

１０ 蓄尿バッグ（流量計測用医療管）
１１ 袋体
１２ 補強板
１４ 貫通窓
２０ 中継管
２１ バッファタンク（液体一時貯留槽）
２２ 計測管
２３ 接続管（排液管）
３０ 電磁式流量計
３２ 電磁コイル
３３，３３ 検知電極
３５ 信号処理装置（信号処理部）
４０ クランプ部
４５，４５ 接続端子
５２ ケーブル

Claims (7)

1. 誘起電圧に基づいて流量を計測する電磁式流量計に使用されて側方から磁束が付与され、患者から排出された液体が内部を流れる使い捨て可能な計測管と、
   その計測管の側面を相反する方向から内外に貫通して固定され、前記液体に発生した前記誘起電圧を検出するための１対の検知電極と、
   患者に直接又は間接的に接続されて前記液体が内部を流れる排液管と、
   上端に前記排液管が連通すると共に下端に前記計測管が連通し、前記排液管から滴り落ちた前記液体を一時的に貯留して前記計測管内を満水状態にするための液体一時貯留槽とを備え、
   前記液体としての尿が前記液体一時貯留槽内で所定の液位以下になった状態で、前記計測管内に前記尿が流れを止めて保持されるように、前記計測管の内径を設定したことを特徴とする流量計測用医療管。
2. 前記請求項１に記載の流量計測用医療管と、
   前記計測管の下端部に接続され、前記液体を収容する袋体とを備えたことを特徴とする流量計測用医療容器。
3. 前記袋体から上方に張り出すように補強板を一体形成すると共に、その補強板のうち前記袋体の上方に貫通窓を形成し、
   前記液体一時貯留槽は、前記補強板のうち前記貫通窓より上方に一体形成され、
   前記計測管は、前記貫通窓内を上下方向に延びるように配置されたことを特徴とする請求項２に記載の流量計測用医療容器。
4. 前記１対の検知電極は、前記貫通窓内に配置されたことを特徴とする請求項３に記載の流量計測用医療容器。
5. 前記請求項１に記載の流量計測用医療管と、
   前記計測管を側方から挟持するクランプ部と、
   前記クランプ部に固定され、前記計測管に磁束を付与するための電磁コイルと、
   前記クランプ部に固定され、前記１対の検知電極に導通接続可能な１対の接続端子と、
   前記１対の接続端子に導通接続され、前記１対の検知電極にて検出した前記誘起電圧に基づいて前記液体の流量を計測する信号処理部とを備えたことを特徴とする排液流量計測装置。
6. 前記請求項３又は４に記載の流量計測用医療容器と、
   前記貫通窓内に配置されて、前記計測管を側方から挟持するクランプ部と、
   前記クランプ部に固定され、前記計測管に磁束を付与するための電磁コイルと、
   前記クランプ部に固定され、前記１対の検知電極に導通接続可能な１対の接続端子と、
   前記１対の接続端子に導通接続され、前記１対の検知電極にて検出した前記誘起電圧に基づいて前記液体の流量を計測する信号処理部とを備えたことを特徴とする排液流量計測装置。
7. 前記信号処理部からケーブルを延ばし、そのケーブルの先端に前記クランプ部を設けたことを特徴とする請求項５又は６に記載の排液流量計測装置。

Images