JPH07294520A - 尿中成分の測定装置 - Google Patents

尿中成分の測定装置

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JPH07294520A
JPH07294520A JP7085095A JP7085095A JPH07294520A JP H07294520 A JPH07294520 A JP H07294520A JP 7085095 A JP7085095 A JP 7085095A JP 7085095 A JP7085095 A JP 7085095A JP H07294520 A JPH07294520 A JP H07294520A
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武司 佐倉
Seizo Uenoyama
晴三 上野山
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恵美 芦辺
Kakin Jiyo
可欣 徐
Hiroko Kubo
博子 久保
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用者がベッドに寝たままであっても尿の検
査をできるようにする。 【構成】 尿瓶1bはその先端にセル10を備え、セル
10は尿瓶1bと内部空間がつながり、尿瓶1bの外部
に突出している。測定部2bはセル設置部に設置された
セル10に可視又は近赤外の波長領域の測定光を照射す
る光源部11と、セル10を透過した測定光を受光する
受光部12を備え、測定しようとする尿中成分のそれぞ
れについて選択された測定波長での吸光度を測定する。
セル10がセル設置部に設置されたことを検知するセン
サー部13bが設けられ、センサー部13bがセル10
を検知したことを示す信号に基づいて測定部2bが測定
動作を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は尿中の種々の成分を測定
するための装置に関するものである。尿検査で測定され
る尿中成分としては、糖尿病の可能性を調べる糖、腎炎
やネフローゼなどの可能性を調べる蛋白、肝臓病の可能
性を調べるウロビリノーゲン、腎臓、膀胱もしくは尿道
の炎症、結石又は腫瘍や、前立腺炎などの可能性を調べ
るための潜血のほか、ケトン体、ビリルビン、亜硝酸
塩、食塩などがある。
【0002】
【従来の技術】尿中成分を測定する装置としては、病院
などで使われる尿測定用の汎用機や測定装置付きトイレ
装置などがある。汎用機は主として病院などの特別の医
療期間のみに設置されており、患者は紙コップなどの容
器に尿を採取し、その容器を検査室に運び、検査をして
もらう。
【0003】便器に測定器を備えたものも開発されてお
り、日常の糖尿病などの検査を行なう装置としては、尿
の一部を便器の所定の部分に採取し、そこに試験紙を浸
して尿中のグルコースを測定する装置(特公平5−39
552号公報参照)、便器内に採尿室を設け、試薬を用
いて尿中のグルコースやビリルビンを測定する装置(特
公平5−29266号公報参照)、便器から採取した尿
に沈澱剤を添加し、沈澱物の質量を測定してタンパク質
を定量分析する方法(特開平4−233457号公報参
照)、便器から採取した尿に試薬を用いて潜血を定量分
析する方法(特開平5−2017号公報参照)、便器に
通じる収容器に尿を採取し、バイオセンサー(酵素反
応)を用いて糖や尿酸を定量する装置(特公平4−34
445号公報参照)などが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】病院などの大量の検体
を検査する検査手にとっても、患者が紙コップなどで採
取した尿をセルに移し変える必要があり、負担が大き
い。また、便器に測定装置を備えたものでは、体を自由
に動かすことができる人にとっては便所で採尿し、採取
した尿を自ら検査することは可能である。しかし、体の
不自由な患者にとっては便所に行くことすら困難な行為
である。近年、高齢者問題で騒がれているように、老人
の数が急増し、それに比例して寝たきり老人の数も増え
てきている。そのような人々にとっては健康状態を毎日
チェックすることは重要であるが、便所に行くのが困難
な人にとっては手軽に尿を検査することはできない。本
発明は使用者がベッドに寝たままであっても尿の検査を
できるような装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は尿を採取する採
尿部に測定装置を簡単に取りつけることができるように
するか、採尿部から容易に尿を採取できるようにした
り、採尿部自体に測定用セルを取りつける。図1は本発
明を概略的に表わしたものであり、測定部2により採尿
部1中の尿を直接測定したり、採尿部に取りつけたセル
により測定したり、採尿部から尿を採取したりして尿の
吸光度を測定する。測定部2で測定した吸光度から演算
処理部3で尿中成分濃度を算出し、表示部4に表示す
る。
【0006】第1の発明は、プローブ、測定部及び演算
処理部を備えている。プローブは、先端に所定間隔に保
たれて対向した送光端と受光端を有し、送光端へ測定光
を導く送光側導光路と受光端に入射した測定光を導く受
光側導光路とを備え、先端が採尿部中の尿中へ浸され、
両導光路の基端部が採尿部の外部に位置するように、採
尿部に設ける。測定部は、プローブの送光側導光路の基
端部へ可視又は近赤外の波長領域の測定光を導入する光
源部、及びプローブの受光側導光路により導かれた測定
光を受光する受光部を備え、測定しようとする尿中成分
のそれぞれについて選択された測定波長での吸光度を測
定する。演算処理部は、測定部による複数の測定波長で
の吸光度測定値を基にして複数の尿中成分濃度を算出す
る。
【0007】第2の発明は、採尿部、測定部及び上記と
同じ演算処理部を備えている。採尿部は、採尿部本体と
内部でつながり、採尿部本体から突出して所定の光路長
を有するセルを備え、測定部は採尿部のセルを設置する
セル設置部を有し、そのセル設置部に設置されたセルに
可視又は近赤外の波長領域の測定光を照射する光源部、
及びセルを透過した測定光を受光する受光部を備え、測
定しようとする尿中成分のそれぞれについて選択された
測定波長での吸光度を測定する。第2の発明での測定部
はセルがセル設置部に設置されたことを光学的又は機械
的に検知するセンサー部をさらに備えていることが好ま
しく、測定部の動作はそのセンサー部がセルを検知した
ことを示す信号に基づいて開始するように構成されてい
ることが好ましい。
【0008】第3の発明は、採尿部、測定部及び上記と
同じ演算処理部を備えている。採尿部は、採尿部本体か
ら突出し開閉可能な尿排出用ノズルを有し、測定部は採
尿部のノズルから排出された尿を受ける位置に配置され
たセル、そのセルに可視又は近赤外の波長領域の測定光
を照射する光源部、及びセルを透過した測定光を受光す
る受光部を備え、測定しようとする尿中成分のそれぞれ
について選択された測定波長での吸光度を測定する。第
3の発明では採尿部の尿排出用ノズルは電磁弁により開
閉される電磁ノズルであることが好ましく、測定部はそ
のノズルが測定部の所定の位置に設置されたことを光学
的又は機械的に検知するセンサー部をさらに備えている
ことが好ましい。そして、測定部のセンサー部がノズル
を検知したことを示す信号に基づいてそのノズルの電磁
弁が一定時間開くように構成されていることが好まし
い。
【0009】
【作用】試料に光を照射し、その吸光度を測定すると
き、波長jでの透過光強度Itjは LAMBERT-BEER の法則
により、次の式で表現される。 Itj =Ioj exp (−Σαkj Ck L) =Ioj Tj (1) ただし、Itj は波長jでの透過光強度、Ioj は波長j
での入射光の強度、αkj はk成分の波長jでの吸光係
数、Ck は溶液中のk成分の濃度、k=1,2,……K
で、Kは溶液中の成分数、Tj は波長jでの透過度、L
はセル長である。波長jでの吸光度Aj は、セルと溶液
との界面における反射を無視すると、 Aj =−log Tj =−log (Itj/Ioj) =LΣ(αkj Ck) (2) で表わされる。
【0010】(2)式から、未知変数はCk (k=1,
2,……K)であるので、K個の独立な波長で吸光度を
測定し、連立方程式を解けば各成分の濃度を算出するこ
とができる。主成分回帰分析法(PCR法)や部分最小
二乗法(PLS法)などの多変量回帰分析法を用いてデ
ータ解析を行なえば、濃度をより高精度に求めることが
できる。
【0011】多変量回帰分析法では、一度に多くの吸光
度情報を用いて回帰分析することができるので、単回帰
分析に比べて高い精度の定量分析が可能である。重回帰
分析は最も多用されているが、多数の試料が必要であ
り、各波長の吸光度値どうしの相関が高い場合にはその
定量分析精度は非常に低くなる。一方、多変量回帰分析
法である主成分回帰分析法は多波長の吸光度情報を互い
に無相関な主成分に集約させることができ、さらに不必
要なノイズデータを削除することができるので、高い定
量分析精度が得られる。また部分最小二乗法は主成分の
抽出の際に試料濃度のデータも利用することができるの
で、主成分回帰分析法と同様に高い定量分析精度を得る
ことができる。
【0012】
【実施例】図2は第1の実施例を表わす。採尿部として
の尿瓶1aの外部に配置される測定部2aから尿瓶1a
内に挿入できるように折れ曲がった形状のプローブ9が
設けられている。プローブ9は送光用導光路5と受光用
導光路6を含み、プローブ9の先端には送光端7と受光
端8を有し、送光端7と受光端8が尿瓶1内の尿中に浸
される。送光端7は送光用導光路5の先端に設けられ、
受光端8は受光用導光路6の先端に設けられている。導
光路5,6は例えば光ファイバで構成され、送光端7と
受光端8は例えば直角プリズムである。送光端7と受光
端8との間の間隔が所定の間隔に保たれて測定用の光路
長を規定している。
【0013】測定部2aは送光側導光路5の基端部へ可
視又は近赤外の波長領域の測定光を導入する光源部、及
び受光側導光路6により導かれた測定光を受光する受光
部を備えている。光源部からの測定光は導光路5を通っ
て送光端7から照射される。送光端7から照射された測
定光は受光端8に入射し、導光路6を経て測定部2aの
受光部へ導かれる。測定部2aでは測定しようとする尿
中成分のそれぞれについて選択された測定波長での吸光
度を測定する。測定部2aによる複数の測定波長での吸
光度測定値を基にして複数の尿中成分濃度を算出するた
めに演算処理部3が設けられている。演算処理部3によ
る尿中成分濃度の算出結果を出力するために表示部4が
設けられている。
【0014】図3は第2の実施例を表わす。採尿部とし
ての尿瓶1bはその先端にセル10を備えている。セル
10は尿瓶1bと内部空間がつながり、尿瓶1bの外部
に突出している。セル10は石英ガラスやBK7ガラス
のように可視及び近赤外の波長領域の光を透過する材質
で構成されている。
【0015】測定部2bはセル10を設置するセル設置
部を有し、セル設置部に設置されたセル10に可視又は
近赤外の波長領域の測定光を照射する光源部11と、セ
ル10を透過した測定光を受光する受光部12を備え、
測定しようとする尿中成分のそれぞれについて選択され
た測定波長での吸光度を測定する。
【0016】測定部2bはさらに、セル10が測定部2
bのセル設置部に設置されたことを光学的又は機械的に
検知するセンサー部13bをさらに備えている。測定部
2bの動作はセンサー部13bがセル10を検知したこ
とを示す信号に基づいて開始するように構成されてい
る。センサー部13bには圧力センサー、チルトセンサ
ー、光センサーなどを使用することができる。演算処理
部3と表示部4は図2のものと同じである。
【0017】図4は第3の実施例を表わす。採尿部とし
ての尿瓶1cは尿瓶本体から突出し開閉可能な尿排出用
ノズル14を有している。測定部2cは尿瓶のノズル1
4から排出された尿を受ける位置にセル15、そのセル
15に可視又は近赤外の波長領域の測定光を照射する光
源部11、及びセル15を透過した測定光を受光する受
光部12を備え、測定しようとする尿中成分のそれぞれ
について選択された測定波長での吸光度を測定する。尿
瓶の尿排出用ノズル14は電磁弁14aにより開閉され
る電磁ノズルであり、測定部2cはノズル14が測定部
2cの所定の位置に設置されたことを光学的又は機械的
に検知するセンサー部13cをさらに備えている。そし
て、測定部2cのセンサー部13cがノズル14の存在
を検知したことを示す信号に基づいて電磁弁14aが一
定時間開くように構成されている。
【0018】図2から図4の実施例で、測定部2a〜2
c中に設けられた光源部11は測定しようとする波長の
レーザー光を発生するレーザーダイオードアレイ、発光
ダイオードアレイ、発振波長が可変のレーザー装置、又
は連続波長の光を発生するランプ光源などを備えてい
る。受光部12には検出器としてCCDにてなるアレイ
状受光素子、受光素子アレイ又は単一の受光素子などが
設けられている。光源部11で光源として可変波長のレ
ーザ装置や連続波長のランプを使用した場合は、光源か
らの光路が1つであるので光を混合するための光学系は
必要ではないが、レーザーダイオードアレイや発光ダイ
オードアレイを使用した場合には選択された波長の測定
光を測定光路に配置するために、光源部11には図5に
示されるような光学系が必要となる。図5(A)は移動
ミラー方式の光学系を示している。異なる波長λ1〜λ
mのレーザビームを発生する複数のレーザダイオードL
1〜LDmに対し、それぞれのレーザビームを反射さ
せて共通の光軸18上に進めるためにミラー16−1〜
16−mが配置され、各ミラー16−1〜16−mは光
軸18上の位置と、それから外れた位置の間で移動可能
に支持されている。選択した波長のレーザビームに対応
したミラーのみを光軸18上におき、他のミラーを光軸
から外すことにより、その選択されたレーザビームが光
軸18上に進められる。図5(A)はレーザーダイオー
ドアレイに代えて発光ダイオードアレイを用いる場合に
も適用することができる。
【0019】図5(B)は複数の波長のレーザダイオー
ドアレイ又は発光ダイオードアレイからの波長の異なる
ビームを光軸18上に進める他の方法として回折格子2
0を用いた例である。各波長λ1〜λmのビームの回折
光が共通の光軸18上にくるように、各ビームをそれぞ
れの波長に応じた入射角で回折格子20に入射させる。
【0020】図3、図4の実施例で用いるセル10,1
5は、図6(A)に示されるような光路長が1種類のセ
ル22に限らず、連続的又は段階的に異なる光路長を有
するものとすることができる。そのような複数の光路長
をもつセルの例は、図6(B)や(C)に示されるもの
である。図6(B)のセル24は4種類の光路長L1
4をもち、(C)のセル26は連続的に変化する光路
長をもっている。光量測定感度は光路長と波長とに依存
することが本発明者らによって見出されている(特願平
5−174156号参照)。複数の尿中成分を測定する
場合、それぞれの成分に応じて測定波長を選択するの
で、図6(B)や(C)のセルを用いると、測定波長に
応じて光量測定感度の最も優れた光路長を選択すること
ができる。図6(B)や(C)のセルを用いて測定する
ときは、光源からの選択された波長の測定光の光束断面
積を光学系で拡大して広い断面積をもつ平行光28とし
てセルに入射させ、異なる光路長を透過した複数の測定
光をCCDアレイなどのアレイ状検出器で同時に検出す
ればよい。その後、測定しようとする成分に応じた測定
波長に最も適した光路長の検出信号を用いて成分濃度を
算出することにより、S/N比の大きい測定を行なうこ
とができる。
【0021】図2から図4の実施例で、検出部12での
検出器としては図7に示されるような種々のものを用い
ることができる。(A)はCCDアレイ30、(B)は
フォトダイオードなどの受光素子32をアレイ状に配列
した受光素子アレイ34、(C)は単一の受光素子36
である。CCDアレイや受光素子アレイは図6(B)や
(C)の複数の光路長をもつセルを用いて各波長光を複
数の光路長で測定するときに好都合である。
【0022】図2から図4の実施例で、光源部11の光
源として連続波長を発生するランプ光源を使用した場合
には、試料に入射する前又は試料を透過した後で各尿中
成分について選択された波長ごとに分光する必要があ
る。図8は光源部又は受光部に設けられる分光部の例を
示したものであり、(A)は複数のフィルタを円周上に
配置したフィルタ切換え機構38を備え、フィルタを切
り換えることにより波長を選択するようにしたもの、
(B)は分光器40を用いて波長を選択するようにした
ものである。
【0023】次に、図2から図4の実施例の動作につい
て説明する。図2の測定装置で測定するには、まず、プ
ローブ9の先端が空気中にある状態で測定動作を開始さ
せると、測定部2aから測定光が送光されて測定波長λ
jがj=1からnまで変化させられ、そのときの透過光
量Ioj(j=1,2,……n)が測定される。
【0024】次に、尿を入れた尿瓶1aにプローブ9を
挿入して先端の送光端7と受光端8を尿中に浸す。そし
て、同様に特定動作を開始させると、同様に測定部2a
から測定光が送光されて測定波長λjがj=1からnま
で変化させられ、そのときの透過光量Itj(j=1,
2,……n)が測定される。演算処理部3ではこれらの
IojとItjを基にデータ解析がなされ、各成分濃度Ck
(k=1,2,……K)が求められて、表示部4に表示
される。
【0025】図3の測定装置で測定するには、まず、尿
瓶1bが空(セル10も空)の状態でセル10を測定部
2bのセル設置部に設置する。セル10がセル設置部に
設置されるとセンサー部13bから検知信号が発生して
測定部2bが測定動作を開始し、光源部11から測定光
がセル10に入射させられ、セル10を透過した測定光
が受光部12で受光される。このとき、測定波長λjが
j=1からnまで変化させられ、そのときの透過光量I
oj(j=1,2,……n)が測定される。
【0026】次に、尿瓶1bに尿を入れ、再びセル10
を測定部2bのセル設置部に設置すると、同様にセンサ
ー部13bから検知信号が発生して測定部2bが測定動
作を開始する。このときも光源部11から測定光がセル
10に入射させられ、セル10を透過した測定光が受光
部12で受光される。このときも、測定波長λjがj=
1からnまで変化させられ、そのときの透過光量Itj
(j=1,2,……n)が測定される。演算処理部3で
はこれらのIojとItjを基にデータ解析がなされ、各成
分濃度Ck(k=1,2,……K)が求められて、表示
部4に表示される。
【0027】図4の測定装置で測定するには、まず、尿
瓶1cが空の状態でノズル14を測定部2cの所定の位
置に設置する。ノズル14が所定の位置に設置されると
センサー部13cから検知信号が発生して電磁弁14a
を一定時間開けるが、尿瓶1cが空であるので、セル1
5には尿試料は注入されない。その後、センサー部13
cからの検知信号に基づいて測定部2cが測定動作を開
始し、光源部11から測定光が空のセル15に入射させ
られ、セル15を透過した測定光が受光部12で受光さ
れる。このとき、測定波長λjがj=1からnまで変化
させられ、そのときの透過光量Ioj(j=1,2,……
n)が測定される。
【0028】次に、尿瓶1cに尿を入れ、再びノズル1
4を測定部2cの所定の位置に設置すると、同様にセン
サー部13cから検知信号が発生して電磁弁14aを一
定時間開け、ノズル14からセル15には尿試料が注入
される。その後、センサー部13cからの検知信号に基
づいて測定部2cが測定動作を開始し、光源部11から
測定光がセル15に入射させられ、セル15を透過した
測定光が受光部12で受光される。このときも測定波長
λjがj=1からnまで変化させられ、そのときの透過
光量Itj(j=1,2,……n)が測定される。演算処
理部3ではこれらのIojとItjを基にデータ解析がなさ
れ、各成分濃度Ck(k=1,2,……K)が求められ
て、表示部4に表示される。
【0029】尿中に含まれる幾つかの成分について個別
に測定を行なった結果を示す。各尿中成分の測定波長と
して、水に対して強い吸収をもつ波長領域を避け、水に
対して透過率の高い25000〜5280cm-1又は4
980〜4000cm-1の波数領域から選択する。相関
係数の絶対値が0.5以上の波長領域を測定波長領域と
する。
【0030】図9から図11はグルコース水溶液の測定
結果である。図9は濃度の異なる複数の試料のスペクト
ルを表わしたものであり、5000cm-1付近で指示が
振り切れている領域は水の吸収領域である。複数の濃度
の異なるものついて測定をしているため、複数のスペク
トルが重ねられて表示されている。このスペクトルから
吸光度と濃度の間の相関係数を求めた結果が図10であ
る。図9のスペクトルは、相関係数が0.1以下の領域
を参照波長領域としてそれらの領域での吸光度値を基に
してスペクトルを補正している。ある成分についての波
長λjでの吸光度Aと濃度との相関係数Rjは次の式に
より与えられる。
【0031】
【数1】
【0032】上記の式中、Aijはi番目のサンプルで
のその成分の波長λjでの吸光度、Ciはi番目のサン
プルでのその成分の濃度である。尿中試料の測定成分に
グルコースを含める場合は、相関係数の絶対値が0.5
以上の波長領域を測定波長領域とする。図10から、波
数で表現すると、測定波長は11380〜9720cm
-1、9430〜9400cm-1、9340〜9320c
-1、9260〜6560cm-1、6510〜5540
cm-1、5530〜5280cm-1、4980〜485
0cm-1、4830〜4480cm-1、4440〜43
30cm-1又は4300〜4010cm-1から選択する
のが好ましい。
【0033】図11は4398cm-1で測定したグルコ
ースの濃度と吸光度の関係を表わす検量線である。この
結果から相関係数の大きい波長域を使えば定量分析が可
能であることが分かる。図11での直線の傾きは最小二
乗法により求められたものであり、その直線の傾きが
(1)式の吸光係数αjkである。
【0034】図12から図15は同様にしてヘモグロビ
ンについて測定した結果である。図12と図13はヘモ
グロビン水溶液の種々の濃度のスペクトル、図14はそ
の相関係数(吸光度−濃度)の波長分布図、図15は1
0500cm-1での検量線を表わしたものである。図1
4から、ヘモグロビンに対しては測定波長は25000
〜7250cm-1、7220〜6430cm-1、619
0〜5690cm-1、5660〜5280cm-1又は4
900〜4080cm-1から選択するのが好ましい。
【0035】図16から図18は同様にしてアルブミン
について測定した結果である。図16はアルブミン水溶
液の種々の濃度のスペクトル、図17はその相関係数
(吸光度−濃度)の波長分布図、図18は4371cm
-1での検量線を表わしたものである。図17から、アル
ブミンに対しては測定波長は7280〜6350c
-1、5910〜5880cm-1、5790〜5740
cm-1、5630〜5300cm-1、4900〜472
0cm-1、4670〜4280cm-1又は4230〜4
070cm-1から選択するのが好ましい。
【0036】図19から図21は同様にしてアセト酢酸
リチウムについて測定した結果である。図19はアセト
酢酸リチウム水溶液の種々の濃度のスペクトル、図20
はその相関係数(吸光度−濃度)の波長分布図、図21
は5780cm-1での検量線を表わしたものである。図
20から、アセト酢酸リチウムに対しては測定波長は8
490〜6360cm-1、6040〜5610cm-1
5430〜5300cm-1、4900〜4760c
-1、4680〜4510cm-1又は4470〜432
0cm-1から選択するのが好ましい。
【0037】図22から図24は同様にしてアスコルビ
ン酸について測定した結果である。図22はアスコルビ
ン酸水溶液の種々の濃度のスペクトル、図23はその相
関係数(吸光度−濃度)の波長分布図、図24は440
4cm-1での検量線を表わしたものである。図23か
ら、アスコルビン酸に対しては測定波長は7270〜6
520cm-1、6430〜5290cm-1、4950〜
4860cm-1又は4810〜4090cm-1から選択
するのが好ましい。
【0038】図25から図27は同様にしてクレアチニ
ンについて測定した結果である。図25はクレアチニン
水溶液の種々の濃度のスペクトル、図26はその相関係
数(吸光度−濃度)の波長分布図、図27は4370c
-1での検量線を表わしたものである。図26から、ク
レアチニンに対しては測定波長は9370〜5870c
-1、5810〜5280cm-1、4980〜4730
cm-1、4690〜4320cm-1又は4290〜40
90cm-1から選択するのが好ましい。
【0039】図28から図30は同様にして塩化ナトリ
ウムについて測定した結果である。図28は塩化ナトリ
ウム水溶液の種々の濃度のスペクトル、図29はその相
関係数(吸光度−濃度)の波長分布図、図30は664
5cm-1での検量線を表わしたものである。図29か
ら、塩化ナトリウムに対しては測定波長は7640〜5
280cm-1又は4980〜4080cm-1から選択す
るのが好ましい。
【0040】図31から図33は同様にして亜硝酸ナト
リウムについて測定した結果である。図31は亜硝酸ナ
トリウム水溶液の種々の濃度のスペクトル、図32はそ
の相関係数(吸光度−濃度)の波長分布図、図33は6
766cm-1での検量線を表わしたものである。図32
から、亜硝酸ナトリウムに対しては測定波長は8680
〜5300cm-1、4980〜4210cm-1又は41
60〜4100cm-1から選択するのが好ましい。
【0041】
【発明の効果】本発明では測定部により尿瓶中の尿の吸
光度を直接測定したり、尿瓶に取りつけたセルにより尿
の吸光度を測定したり、尿瓶に設けたノズルから尿を採
取して尿の吸光度を測定する。そして、その吸光度測定
値から尿中成分濃度を演算処理するようにしたので、ベ
ッドに寝たままであっても尿を簡単に検査することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概念を示すブロック図である。
【図2】第1の発明を示すブロック図である。
【図3】第2の発明を示すブロック図である。
【図4】第3の発明を示すブロック図である。
【図5】光源部で複数の光束を単一の光軸に乗せる光学
系を示す概略構成図であり、(A)は移動ミラー方式、
(B)は回折格子方式を表わしている。
【図6】本発明で用いられるセルの例を示す図であり、
(A)は光路長が単一のセルの概略正面図、(B)は4
つの光路長をもつセルの概略平面図、(C)は連続的に
変化する光路長をもつセルの概略平面図である。
【図7】検出部での検出器の例を示す概略平面図であ
り、(A)はCCDアレイ、(B)はフォトダイオード
などの受光素子をアレイ状に配列した受光素子アレイ、
(C)は単一の受光素子を表わしている。
【図8】分光部の例を示す図であり、(A)はフィルタ
を用いる例、(B)は分光器を用いる例を表わしてい
る。
【図9】グルコース水溶液の濃度の異なる複数の試料の
スペクトルを示す図である。
【図10】グルコース水溶液の相関係数(吸光度−濃
度)の波長分布図を示す図である。
【図11】グルコース水溶液の4398cm-1での濃度
と吸光度の関係を表わす検量線の図である。
【図12】ヘモグロビン水溶液の濃度の異なる複数の試
料のスペクトルを示す図である。
【図13】ヘモグロビン水溶液の他の濃度の異なる複数
の試料のスペクトルを示す図である。
【図14】ヘモグロビン水溶液の相関係数(吸光度−濃
度)の波長分布図を示す図である。
【図15】ヘモグロビン水溶液の10500cm-1での
濃度と吸光度の関係を表わす検量線の図である。
【図16】アルブミン水溶液の濃度の異なる複数の試料
のスペクトルを示す図である。
【図17】アルブミン水溶液の相関係数(吸光度−濃
度)の波長分布図を示す図である。
【図18】アルブミン水溶液の4371cm-1での濃度
と吸光度の関係を表わす検量線の図である。
【図19】アセト酢酸リチウム水溶液の濃度の異なる複
数の試料のスペクトルを示す図である。
【図20】アセト酢酸リチウム水溶液の相関係数(吸光
度−濃度)の波長分布図を示す図である。
【図21】アセト酢酸リチウム水溶液の5780cm-1
での濃度と吸光度の関係を表わす検量線の図である。
【図22】アスコルビン酸水溶液の濃度の異なる複数の
試料のスペクトルを示す図である。
【図23】アスコルビン酸水溶液の相関係数(吸光度−
濃度)の波長分布図を示す図である。
【図24】アスコルビン酸水溶液の4404cm-1での
濃度と吸光度の関係を表わす検量線の図である。
【図25】クレアチニン水溶液の濃度の異なる複数の試
料のスペクトルを示す図である。
【図26】クレアチニン水溶液の相関係数(吸光度−濃
度)の波長分布図を示す図である。
【図27】クレアチニン水溶液の4370cm-1での濃
度と吸光度の関係を表わす検量線の図である。
【図28】塩化ナトリウム水溶液の濃度の異なる複数の
試料のスペクトルを示す図である。
【図29】塩化ナトリウム水溶液の相関係数(吸光度−
濃度)の波長分布図を示す図である。
【図30】塩化ナトリウム水溶液の6645cm-1での
濃度と吸光度の関係を表わす検量線の図である。
【図31】亜硝酸ナトリウム水溶液の濃度の異なる複数
の試料のスペクトルを示す図である。
【図32】亜硝酸ナトリウム水溶液の相関係数(吸光度
−濃度)の波長分布図を示す図である。
【図33】亜硝酸ナトリウム水溶液の6766cm-1
の濃度と吸光度の関係を表わす検量線の図である。
【符号の説明】
1 採尿部 1a,1b,1c 尿瓶 2,2a,2b,2c 測定部 3 演算処理部 4 表示部 5 送光側送光路 6 受光側送光路 7 送光端 8 受光端 9 プローブ 10,15 セル 11 光源部 12 受光部 13b,13c センサー部 14 ノズル 14a 電磁弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徐 可欣 京都府京都市南区東九条西明田町57番地 株式会社京都第一科学内 (72)発明者 久保 博子 京都府京都市南区東九条西明田町57番地 株式会社京都第一科学内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端に所定間隔に保たれて対向した送光
    端と受光端を有し、前記送光端へ測定光を導く送光側導
    光路と前記受光端に入射した測定光を導く受光側導光路
    とを備え、前記先端が採尿部中の尿中へ浸され、前記両
    導光路の基端部が採尿部の外部に位置するプローブと、 前記プローブの送光側導光路の基端部へ可視又は近赤外
    の波長領域の測定光を導入する光源部、及びプローブの
    受光側導光路により導かれた測定光を受光する受光部を
    備え、測定しようとする尿中成分のそれぞれについて選
    択された測定波長での吸光度を測定する測定部と、 前記測定部による複数の測定波長での吸光度測定値を基
    にして複数の尿中成分濃度を算出する演算処理部と、を
    備えたことを特徴とする尿中成分の測定装置。
  2. 【請求項2】 採尿部本体と内部でつながり、採尿部本
    体から突出して所定の光路長を有するセルを備えた採尿
    部と、 前記セルを設置するセル設置部を有し、そのセル設置部
    に設置されたセルに可視又は近赤外の波長領域の測定光
    を照射する光源部、及びセルを透過した測定光を受光す
    る受光部を備え、測定しようとする尿中成分のそれぞれ
    について選択された測定波長での吸光度を測定する測定
    部と、 前記測定部による複数の測定波長での吸光度測定値を基
    にして複数の尿中成分濃度を算出する演算処理部と、を
    備えたことを特徴とする尿中成分の測定装置。
  3. 【請求項3】 前記測定部はセルがセル設置部に設置さ
    れたことを光学的又は機械的に検知するセンサー部をさ
    らに備え、測定部の動作はそのセンサー部がセルを検知
    したことを示す信号に基づいて開始する請求項2に記載
    の測定装置。
  4. 【請求項4】 採尿部本体から突出し開閉可能な尿排出
    用ノズルを有する採尿部と、 その採尿部の前記ノズルから排出された尿を受ける位置
    に配置されたセル、そのセルに可視又は近赤外の波長領
    域の測定光を照射する光源部、及びセルを透過した測定
    光を受光する受光部を備え、測定しようとする尿中成分
    のそれぞれについて選択された測定波長での吸光度を測
    定する測定部と、 前記測定部による複数の測定波長での吸光度測定値を基
    にして複数の尿中成分濃度を算出する演算処理部と、を
    備えたことを特徴とする尿中成分の測定装置。
  5. 【請求項5】 前記ノズルは電磁弁により開閉される電
    磁ノズルであり、 前記測定部は前記ノズルが測定部の所定の位置に設置さ
    れたことを光学的又は機械的に検知するセンサー部をさ
    らに備え、 前記電磁弁は前記センサー部がノズルを検知したことを
    示す信号に基づいて一定時間開く請求項4に記載の測定
    装置。
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