JPH0643996B2

JPH0643996B2 - 自動尿検査装置

Info

Publication number: JPH0643996B2
Application number: JP63313746A
Authority: JP
Inventors: 高橋　　元; 力志中村
Original assignee: Secom Co Ltd
Current assignee: Secom Co Ltd
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1994-06-08
Anticipated expiration: 2009-06-08
Also published as: JPH02161354A

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〕

然しながら、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っいた。

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。本発明によれば、複数の
隔設された呈色反応部分を有した尿検査紙に検査光を照
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、尿検査紙の
呈色反応の測定に先立ち、前記尿検査紙の複数の呈色反
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
出する自動尿検査装置が提供される。

〔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図は測定ヘッ
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てあ
る）４及び前記操作表示部１等の各部に必要な電力を供
給するための電源回路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
ュー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変換回路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
ダ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、ピリルビ
ン、ケトン体、ブドウ糖、蛋白質、ＰＨ、亜硝酸塩の８
項目の測定結果に従って青黄赤のＬＥＤで表示を行う。
13、14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、自動尿検査装置の筺体
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お
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３
１のＣＡＬポジション２２への到達を感知する。このＣ
ＡＬ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、10
4がケトン体、105がブドウ糖、106が蛋白質、107がＰ
Ｈ、108が悪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て
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に入力される（第４図のステップ１）。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ＬＥＤ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100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筺体内に押込む、検査紙テーブル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の緑ＬＥＤを点灯させる。測光ヘッド31は緑橙赤
の３種のＬＥＤ310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での緑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311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。測光ヘッド３１がＣＡＬポジション２２まで
移動すると、マイクロＳＷ３７がオンし、測光ヘッド３
１の移動を停止し、緑ＬＥＤを消灯する。制御部４に入
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（縦軸に平行な各々
の線１０１〜１０８は、各試験紙片の略中央位置を示し
ており、反射光が同各中央位置で反射光の低減により落
ち込んでいる）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、各試験片の間の検査紙
テーブル表面では反射光量がピーク値に向けて上昇し、
故に、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は予め入力されているＰＨ107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ＰＨ107とブドウ糖1
05の試験紙片の正確な位置を算出する。そして算出した
ＰＨ107とブドウ糖105の試験紙片の位置から尿検査紙10
0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LED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からの信号入力にて、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LED発
光素子310が三角状に配置され、その中心部に受光素子3
11を配置した構成にある。ホームポジション２１での緑
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
310の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３
１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。該緑ＬＥＤの照射光はウロビリノーゲン試験紙片10
1により反射され、その反射光が受光素子311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ＬＥ
Ｄ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、料橙赤の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て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ＬＥＤ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「注意」は、医者の診断を促
し、赤ＬＥＤ「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、予じめ設定と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10
2上まで移動する。以下、同様に潜血の緑橙赤の反射光
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ＬＥＤ110
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へリターンする。

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pH、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に朝スタート信号が入力され、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、ピリルビンの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はエラーチェックを行
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わ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
キが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。

【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。１……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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｎ 35/04 Ｆ 7370−2Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の隔設された呈色反応部分を有した尿
検査紙に検査光を照射する発光部と、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、前詰検査光の発光部及び反射光の受光部は、尿検査紙の
呈色反応の測定に先立ち、前詰尿検査紙の複数の呈色反
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。
【請求項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添付されて成る特許請求の
範囲１．に記載の自動尿検査装置。
【請求項３】前記発光部と受光部とは定速度で前記尿検
査紙の複数の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する特許請求の範囲１．に記
載の自動尿検査装置。