JPH02161354A - 自動尿検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、尿検査紙の呈色反応を反射光度法で自動測定
する自動尿検査装置に関し、検査光の測光部が、互いに
隔設された複数の呈色反応部を有した尿検査紙における
各測定項目に関する最適位置に来るよう移動設定可能な
自動尿検査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、人の尿を検査するのに尿検査紙を使用し、尿
による呈色反応を自動測定する装置が提案され、既に病
院や検査センターで実用化されている。

従来からの尿検査紙の呈色反応による自動測定装置は例
えば、白色光源により白色光を呈色部分に照射してその
反射光をフィルターを介して受光し色調を判別する方法
が提案されている。この尿検査試験紙は、複数項目の検
査を行うように台片に各々試薬を含ませた複数の試験紙
片が貼付されている。そして上記の自動尿検査装置は、
各試験紙片の呈色反応を測光するために測光部を予め設
定した移動長に従って移動させるか、或いは反対に試験
紙を測光部に対して移動させている。

〔発明が解決すべき課題〕

然しなから、上記の尿検査紙は、プラスチック製の台片
に試薬を含ませた試験紙片が複数個間隔を置いて貼付さ
れており、製造上、台片毎に各々の試験紙片の間隔が一
定していない。上記の自動尿検査装置の場合、正確に呈
色反応を検出するためには常に試験片に対して測光部が
理想的な測光位置に来るよう設定する必要があるが、従
来の自動尿検査装置においては、尿検査紙の試験紙片間
隔のバラツキにより必ずしも試験紙片に対して測光部が
理想的な位置に来るように設定することができずに、故
に、測光結果がバラツキ、測定誤差の原因となついた。

また、尿検査紙を検査装置にセットする場合に所定場所
に確実にセットされないので測定誤差の原因になってい
た。

依って、本発明の目的は、尿検査紙を用いて自動的に尿
検査を行う装置において、上述の問題点を解消し、確実
に試験紙片に対して測光部が理想的な測光位置に来るよ
う設定され、高精度な測定を行うことのできる自動尿検
査装置を提供することにある。

〔実施例〕

第１Ａ図は、本発明の１実施例による自動尿検査装置の
外観正面図、第１Ｂ図は、同装置の側面図、第２図は、
同装置の内部配置を示す開蓋状態の正面図、第３図は第
１図及び第２図に示した実施例の機能構成を示すブロッ
ク図、第４図は本実施例の制御部の動作を示すフローチ
ャート、第５図は他の実施例による自動尿検査装置の機
能構成を示すブロック図、第６図は本発明の実施例で使
用する尿検査紙の構成を示す平面図、第７図は測光ヘッ
ドの移動に対する反射光量の変化を示すグラフ図である
。

第１Ａ図、第１Ｂ図〜第３図を参照すると、本実施例は
、測定開始、結果表示、操作ガイダンス等を入出力する
ための操作表示部１、第６図に示す尿検査紙をセットす
る検査紙テーブル２、尿検査紙の光度を測定する測光部
３、各部の動作制御と測定結果の処理判断を行う制御部
（動作制御部と測定制御部とを一体にして示しである）
４及び前記操作表示部１等の各部に必要な電力を供給す
るだめの電源回路５を備えて構成されている。上記測光
部３は、測光ヘッド３１、駆動モータ３２、スクリ：Ｌ
−３３、スクリューバーリング３４、ギア３５、測光部
回路基板３６、マイクロＳＷ３７を有して構成されてお
り、検査紙テーブル２にセットされた尿検査紙の各試験
紙片に、緑、橙、赤の３種の光を順次照射し、その反射
光の光度を測定する。制御部４は、第３図に明示のよう
に、Ｄ／Ａ変換回路４１と、Ａ／Ｄ変挽回路４２と、例
えばＣＰＵにて構成される制御回路４３等から成る。ま
た、上記制御部４は、検査紙テーブル２の起動、操作ガ
イダンスの表示出力、測定部３の制御、測定結果の算出
表示制御等をも行う。

本実施例を更に詳細に説明すると、第１図において、装
置表面には、上記操作表示部１と共に、測定結果表示部
１１が設けられ、該測定結果表示部１１は測定項目例え
ば本実施の場合、ウロビリノーゲン、潜血、ビリルビン
、ケトン体、ブドウ糖、蛋白質、ＰＨ，亜硝酸塩の８項
目を測定結果に従って青黄界のＬＥＤで表示を行う。１
３、■４はそれぞれ朝スタート（第１尿）スイッチ及び
昼夜スタートスイッチ、１５は測定の進行に従って操作
を説明する操作ガイダンスである。

検査紙テーブル２は、操作表示部１のスタートスイッチ
１３または１４の押下げによって第１Ｂ図に図示の如く
手前側に突出される。そして、尿検査紙を所定位置にセ
ットする。検査紙テーブル２は、自動尿検査装置の筐体
内に押し戻すことができ、それによって検査紙テーブル
２及び測光部３は外光から完全に遮断される。

第２図において、２は前述の検査紙テーブル、３は測光
部で、測光ヘッド３１は緑橙赤のＬＥＤ発光源及び受光
素子で構成されている。３２は駆動モータで、制御部４
からの制御信号によって後述するスクリュー３３を回転
させ、測光ヘッド３１を所定の位置に送り移動させる。

３３は螺旋状にネジ山を有しており回転することによっ
てネジ山に沿って測光ヘッド３１を横方向に移動させて
検査紙テーブル２にセットされた尿検査紙の各試験片に
測光ヘッド３１を位置決めするためのスクリューである
。３４は、スクリューバーリングで、スクリュー３３の
円滑な回転を許容するために該スクリュー３３を支えて
いる。３５は伝動ギヤであり、例えば、パルスモータか
ら成る駆動モータ３２の回転をスクリュー３３に伝達す
るために設けられている。

３６は測光基板で、測光制御回路により構成されてふり
、前述の駆動モータ３２の駆動制御、測光ヘッド３１の
発光制御を行う。３７はマイクロＳＷで測光ヘッド３１
のＣＡＬポジション２２への到達を感知する。このＣＡ
Ｌポジション２２とは、後述する発光量補正の際の基準
となるポジションである。４は制御部で、既述の如く、
Ｄ／Ａ変換回路４１、Ａ／Ｄ変換回路４２とＣＰＵにて
構成される制御回路４３等から成っており、測光部３か
らの測定データを入力し、測定結果を算出し、操作表示
部１に出力する等の測定制御作用のほか、測光部３の発
光量を制御し、後述する如く各部の動作制御を行う。５
は電源回路で、前記各部に所要の電力を供給する。

第３図は、本実施例の機能ブロック図、１は操作表示部
、３は測光部、４は制御部、５は電源部である。

第４図は、前記制御部４において遂行される測定処理の
流れを示すフローチャートである。

第６図は尿検査紙１００を示し、プラスチック製の台片
１１０に試薬を含ませて処理した８つの試験紙片１０１
〜１０８が貼付されている。これらの試験紙片１０１〜
１０８は、夫々１０１がウロビリノーゲン、１０２が潜
血、１０３がビリルビン、１０４がケトン体、１０５が
ブドウ糖、１０６が蛋白質、１０７がＰＨ。

１０８が亜硝酸塩に夫々反応して呈色するもので、尿検
査紙１００を尿に浸して使用するものであり、尿に浸し
たものが検査紙テーブル２（第１、第２図）にセットさ
れる。

次に各部の動作々用を機能、操作方法と共に主として第
２図〜第４図に基づき、詳述する。

測定者は最初に電源をオンする。そして前面に配置しで
ある操作表示部１の測定する尿の区別に沿って朝スター
トスイッチ１３、もしくは昼夜スタートスイッチ１４を
押下げる。朝スタートスイッチ１３と昼夜スタートスイ
ッチ１４の機能、使い分けに関しては後で詳述する。

スタートスイッチ１３又は１４がオンされると、スター
ト信号が制御部４に人力される（第４図のステップｌ）
。前記スタート信号が入力されると制御回路４３は検査
紙テーブル駆動回路２０を駆動させ第１Ｂ図に図示の如
く検査紙テーブル２を自動的に測定者手前に突出させる
（第４図ステップ２）。それと共に制御回路４３は操作
表示部１の操作・ガイダンス１５を「浸す」の箇所のＬ
ＥＤを点滅させる。測定者は前記操作ガイダンス１５の
ガイダンス内容に従って尿検査紙１００を検査すべき尿
に浸す。制御回路４は「浸す」の箇所のＬＥＤ点滅後、
「セットする」のＬＥＤを点灯し、測定者に尿検査紙１
００の検査紙テーブル２へのセットを促す。その尿検査
紙１００を装置前方へ突出している検査紙テーブル２の
所定箇所にセットすると共に検査紙テーブル２を本体所
定位置まで、即ち自動尿検査装置の筐体内に押込む、検
査紙テープル２が所定位置にセットされると、本体内部
は外光と完全に遮断される（ここ迄の操作は全て、ガイ
ダンスの指示時間に従って行う）。制御回路４３は所定
時間が経過すると、操作表示部１の操作ガイダンス１５
の「測定中」の箇所のＬＥＤを点灯させると共に測定を
開始する（第４図ステップ３）。なお、この時、まだ検
査紙テーブル２が閉じていなかったり、尿検査紙１００
が所定の位置にセットされていない場合には、通常の測
定動作にてエラーを検出し、表示する。

測光ヘッド３１は尿検査紙１００が検査紙テーブル２上
にセットされたときホームポジション２１（第２図）に
位置している。このホームポジション２１とは尿検査紙
１００の測定を行う手前（第６図上では試験紙片１０８
よりまだ右の位置）である。

制御回路４３は、Ｄ／Ａ変換回路４１を介して発光波駆
動回路３６０に駆動をかける。発光波駆動回路３６０は
制御回路４３からの信号入力にて、測光ヘッド３１の縁
ＬＥＤを点灯させる。測光ヘッド３１は緑橙赤の３種の
Ｌ　Ｅ　Ｄ　３１０が三角状に配置され、その中心部に
受光素子３１１を配置した構成にある。

ホームポジション２１での縁ＬＥＤの反射光は受光素子
３１１で受光され、光電変換アンプ３６１で電気量に変
換され、更にＡ／Ｄ変換回路４２でディジタル変換され
、制御回路４３に入力される。

次に制御回路４３は、モーター駆動回路３２０を駆動さ
せ、駆動モータ３２の作動により、スクリュー３３が回
転して測光ヘッド３１をＣＡＬポジション２２に向けて
送り移動させる。そして測光ヘッド３１はホームポジシ
ョン２１からＣＡＬポジション２２に連続的に移動する
までの間、規定時間（例えば５ｍ／ｓ）の間隔で測光ヘ
ッド３１の緑ＬＥＤを発光させ、反射光を受光素子３１
１で受光し、光電変換アンプ３６１で電気量に変換し、
更にＡ／Ｄ変換回路４２でディジタル変換し、制御回路
４３に入力する。測光へラド３１がＣＡＬポジション２
２まで移動すると、マイクロＳＷ３７がオンし、測光ヘ
ッド３１の移動を停止し、緑ＬＥＤを消灯する。制御部
４に人力された反射光量を測光ヘッド３１の移動距離を
横軸にしてグラフで表すと例えば第７図に示されるよう
になる。ここで、第７図の縦軸の反射光量が落ち込む位
置は試験紙片１０１〜１０８が有る箇所に対応するもの
で、試験片１０１〜１０８は間隔を置いて配置されてい
るから、反射光量を示すグラフは鋸歯状になる。制御部
４ではＣＡＬポジション２２、つまりマイクロＳＷ３７
がオンとなった時間から逆算して各々の測定した反射光
量のより最適な位置を算出する。

次に制御部４は予め人力されているＰ　Ｈ１０７及びブ
ドウ糖１０５の試験紙片の位置の周辺の反射光量　（つ
まりその付近の最も反射光量の少ない）からＰ　Ｈ１０
７とブドウ糖１０５の試験紙片の正確な位置を算出する
。そして算出したＰ　Ｈ１０７とブドウ糖１０５の試験
紙片の位置から尿検査紙１００の試験紙片の間隔を算出
する。試験紙片の間隔は、製造上のバラツキから尿検査
紙毎にわずかに異なるが、同じ尿検査紙においては各々
の試験紙片間隔は同一である。従って、尿検査紙１００
の台片１１０に貼付されている複数の試験紙片１０１〜
１０８のうち何れか２つを選択してその位置から各試験
紙片間隔を算出することができる。

以上のようにして制御部４は各試験紙片の位置を算出す
るとそれを測光ヘッド３１の移動長テーブルとして記憶
する（第４図ステップ４）。

本自動尿検査装置は測定に当たって発光源のＬＢＤから
成る発光素子３１０の発光量の補正を行う（第４図ステ
ップ５）。これは、発光素子３１０の発光量のバラツキ
及び受光素子３１１の性能による測定誤差をなくすため
に行う。以下その動作を説明する。

測光ヘッド３１は、上述した測光ヘッド３１の移動長の
設定が終了した場合、ＣＡＬポジション２２上に位置し
ている。

制御回路４３は、Ｄ／Ａ変換回路４１を介して発光波駆
動回路３６０に駆動をかける。発光波駆動回路３６０は
制御回路４３からの信号人力にて、測光ヘッド３１の緑
ＬＥＤを点灯させる。測光ヘッド３１は緑橙赤の３種の
ＬＥＡＤ発光素子３１０が三角状に配置され、その中心
部に受光素子３１１を配置した構成にある。ホームポジ
ション２１での縁ＬＥＤの反射光は受光素子３１１で受
光され、光電変換アンプ３６１で電気量に変換され、更
にＡ／Ｄ変換回路４２でディジタル変換され、制御回路
４３に入力される。制御回路４３では予じめ定めた所定
値と比較演算し所定値でない場合は所定値となるように
発光量を補正すべく、発光波駆動回路３６０により補正
値を演算する。この補正動作によって環境状件や経年変
化によるＬＥＤ発光素子３１００発光量の変化や受光素
子３１１の性能変化等による受光信号量のバラツキを補
正することができる。順次、制御回路４３は橙ＬＥＤ、
赤ＬＥＤについても同様に発光波駆動回路３６０に補正
値を演算する。

次に、再び第３図、第４図を参照して、制御回路４３で
算出した尿検査紙１００の試験紙片の間隔によって設定
された測光ヘッド３１の移動長に応じて、モータ駆動回
路３２０を駆動させ、駆動モータ３２を作動させ、測光
ヘッド３１を試験項目第１番目のウロビリノーゲン試験
紙片１０１の真上まで移動させる（第４図ステップ６）
。駆動モータ３２の駆動量に応じてスクリュー３３が回
転し、その回転量に応じて、当該スクリュー上の測光ヘ
ッド３１が横方向に移動する。次に測光動作について説
明する。制御回路４３は発光波駆動回路３６０を介して
測光ヘッド３１の発光素子３１０における緑ＬＥＤを点
灯させる。該縁ＬＥＤの照射光はウロビリノーゲン試験
紙片１０１により反射され、その反射光が受光素子３１
１に入力され、その反射光量が光電変換アンプ３６１に
て電気量変換され、さらにＡ／Ｄ変換回路４２にてディ
ジタル変換し、制御回路４３に入力される（第４図ステ
ップ７）。

以下、上述と同様に発光素子３１ａの橙ＬＥＤ。

赤ＬＥＤの順にそれぞれの反射光量がディジタル変換さ
れ、ディジタル値として制御回路４３に入力される。制
御回路４３では、緑橙赤のＬＥＤによる反射光量のディ
ジタル値を総和し、予じめ設定記憶させであるウロビリ
ノーゲンの判定テーブルと比較する（第４図ステップ８
）。上記判定テーブルは、測定項目によって判定値が３
ないし６段階に区分されており、例えば、ウロビリノー
ゲンでは５段階に区分されている。制御回路４３は反射
光量のデジタル値の総和を前記判定テーブルと比較し、
該当する判定値区分の測定値として検出する。そして検
出した測定値を更に３段階につまり「標準値」、「注意
」、「要注意」に判定し、結果を操作表示部１の測定結
果表示部１１において表示する。測定結果表示部１１は
、ウロビリノーゲンの項目にて「標準値」であれば青Ｌ
ＥＤの点灯にて表示し、「注意」であれば橙ＬＥＤを点
灯し、「要注意」は赤ＬＥＤを点灯させる（第４図ステ
ップ９）。ここで、橙ＬＥＤ　ｒ注意」は、医者の診断
を促し、赤ＬＥＤ　ｒ要注意」は即ち必ず医者に診断し
てもらう必要がある事を示す。

次に、制御回路４３は測定項目が全て終了（亜硝酸塩ま
で）していないので、予じめ設定した移動長設定により
測光ヘッド３１を次の測定項目である潜血の試験紙片１
０２上まで移動する。以下、同様に潜血の縁橙赤の反射
光量を測定し、デジタル値の総和を予じめ記憶させた潜
血判定テーブルと比較し、結果を判定し、操作表示部１
の測定結果表示部１１の潜血の項目の青橙赤のＬ　Ｅ　
Ｄ　１１０の該当するものを点灯させる。

以下、同様に、ビリルビン、ケトン体、ブドウ糖、蛋白
質、ＰＨ，亜硝酸塩の試験紙片１０３〜１０８の呈色反
応を測定し、結果を表示する。制御回路４３．は亜硝酸
塩の測定終了後（第４図ステップ　１１）、測光ヘッド
３１をホームポジション２１ヘリターンする。

次に、朝スタートスイッチ１３と昼夜スタートスイッチ
１４の機能に関して述べる。尿検査においては、検査す
る尿が朝の第１尿であるか、その他の尿であるかは重要
である。つまり、本実施例のように８項目の検査を行う
場合、朝の第１尿を検査するのが望ましく、その他の尿
である場合、特にｐＨ１ブドウ糖、蛋白質、亜硝酸の４
項目に関しては本来の値が検出できない可能性が高い。

従って、本実施例においては、朝第１尿以外の場合は前
記４項目の検査結果については参考データとして表示す
る。測定者は、検査の開始にあたって、検査する尿が朝
の第１尿であるときは、朝スタートスイッチ１３を押下
げる。朝スタートスイッチ１３を押下げた場合、制御回
路４３に朝スタート４＝号が入力され、制御回路４３は
前述のように検査項目８項目を順次測定し、その結果を
操作表示部１１のＬＥＤにて表示する。昼夜スタートス
イッチ１４を押下げた場合、制御回路４３に昼夜スター
ト信号が入力される。制御回路４３は検査項目８項目を
順次測定し、項目中、潜血、ウロビリノーゲン、ケトン
体、ビリルビンの４項目の測定結果については前記のと
おり測定結果表示部１１のＬＥＤにて表示しそれ以外の
つまりｐＨ。

ブドウ糖、蛋白質、亜硝酸塩の４項目の測定結果は参考
データとして測定結果表示部１１のＬＥＤにて点灯表示
する。

本自動尿検査装置の他の実施例として、外部へ測定結果
、個人コード等を送信できるように送信手段６を付加す
ることが可能である。この場合、操作指示部１に個人選
択スイッチ１６を設置する（第５図参照）。外部コンピ
ュータ等に接続し、データを蓄積する事で個人の検査デ
ータを統計的に処理し、より正確に判断することが可能
となる。

以下、外部に測定結果を送信する方法を述べる。

測定者は毎朝測定する場合、予じめ登録済の自分の個人
選択スイッチ１６及び朝スタートスイッチ１３をオンす
る。そして尿検査紙１００を朝第１尿に浸し、検査紙テ
ーブル２にセットする。以下、前述と同様の動作で測定
する。測定終了後、制御部４はエラーチエツクを行い、
エラーが無ければ通信手段６にて外部処理手段に個人コ
ード及び朝第１尿であることを示すコードと共に測定結
果を送出する。このとき送信する測定結果は、「標準値
」　「注意」、「要注意」の３段階でもよいが、前述し
た判定テーブルに沿った３ないし６に区別した測定値を
送信すればよりきめ細い測定結果が得られる。

本実施例においては、尿検査紙１００のブドウ糖１０５
及びＰ　Ｈ１０７の２つの試験紙片の位置を検出して、
他の試験紙片の位置を算出るすようにしたが、全ての試
験紙片の位置を検出して、それに応じて、測光部の移動
長を算出するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によると、尿検査紙の呈色反応を自動測定する装
置において、尿検査紙の複数の試験紙片の位置のバラツ
キや尿検査紙を測定装置にセットするときの位置のズレ
を補正し、正確に試験紙片に対して測光部が理想的な位
置にくるように移動し位置決め設定することができるの
で、誤差の極めて少ない高精度な測定を行うことができ
る。従って、自動尿検査精度の向上を達成できる。また
、装置の操作が簡便であり、誰が検査しても安定した尿
検査結果を得ることができる。

雄側の制御部の動作を示すフローチャート、第５図は他
の実施例による自動尿検査装置の機能構成を示すブロッ
ク図、第６図は本発明の実施例で使用する尿検査紙の構
成を示す平面図、第７図は測光ヘッドの移動に対する反
射光量の変化を示すグラフ図。

■・・・操作表示部、２・・・検査紙テーブル、３・・
・測光部、４・・・制御部、５・・・電源回路、３１０
　・　・発光素子、３１１　　・・受光素子、４３・・
・制御回路。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明の１実施例による自動尿検査装置の
外観正面図、第１Ｂ図は、同装置の側面図、第２図は、
同装置の内部配置を示す開蓋状態の正面図、第３図は第
１図及び第２図に示した実施例の機能構成を示すブロッ
ク図、第４図は本実第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、検査光を複数の隔設された呈色反応部分を有した尿
   検査紙に照射する発光部と、前記発光部の発光に基づい
   て前記尿検査紙の呈色反応部分からの反射光を受光する
   受光部と、前記発光部と受光部との両者の前記尿検査紙
   における夫々の呈色反応部分に対する位置決め動作を制
   御する動作制御部と、前記受光部にて受光して反射光の
   受光量に応じて前記尿検査紙の呈色反応を検出する測定
   制御部とを具備した自動尿検査装置において、前記検査
   光の発光部及び反射光の受光部は、前記尿検査紙の複数
   呈色反応部の全体に亘って一方から順次に移動して発光
   と受光データの採取とを前記動作制御部の作用下で行い
   、前記測定制御部は、採取された受光データに基づいて
   、前記尿検査紙の各呈色反応部分の正確な被検査位置を
   検出することを特徴とする自動尿検査装置。 ２、前記尿検査紙の複数呈色反応部は、夫々異なる呈色
   反応試験片が台紙に貼付されて成る特許請求の範囲１、
   項に記載の自動尿検査装置。 ３、前記発光部と受光部とは定速度で前記尿検査紙の複
   数呈色反応部を順次に発光走査すると共に一定周期で発
   光、受光を行うように前記動作制御部によって制御され
   ることを特徴とした特許請求の範囲１、に記載の自動尿
   検査装置。