JPH1073590A

JPH1073590A - 尿測定装置

Info

Publication number: JPH1073590A
Application number: JP23191696A
Authority: JP
Inventors: Masato Arai; 真人荒井; Akitoshi Miki; 章利三木; Eiji Kasai; 英治笠井; Akinori Katou; 暁紀加藤
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1996-09-02
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 1998-03-17

Abstract

(57)【要約】【課題】尿重量センサを有効に活用する。【解決手段】採尿カップ１１の尿重量をロードセル２
１で測定し、サンプルノズル５１より比重センサ４７、
ピンチバルブ４６を経て、サンプルボトル４５に尿を吸
引、保持し、尿比重を測定し、その後、逆ルートで尿を
排出する尿測定装置において、尿重量の測定タイミング
中は、装置内の通気用の送風ファン９０を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、病院等において
被測定者毎に個別に採尿した尿の尿量と尿比重を測定
し、被測定者毎に少なくとも一部の尿を蓄える尿測定装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、入院患者は排泄毎に汚物処理室に
備え付けた指定の蓄尿容器に尿を貯めていた。看護婦
は、２４時間貯めた患者患者毎の尿の尿量や尿比重など
を測定し、尿の廃棄と容器の清浄を行っていた。この作
業の自動化を目的とする、患者が個別に採尿した尿の尿
量、尿比重を測定し、その一部を蓄尿する尿検査装置が
開発されるに至り、病院等における蓄尿業務の省力化が
計られている。

【０００３】さらに、病院の個室化、トイレを各病室に
配置したトイレの分散化に伴い、トイレ内に設置できる
尿測定装置が開発されるに至った。患者は共同トイレや
汚物処理室に行かなくても、自室のトイレで蓄尿ができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本願の発明者等は、ト
イレ内という限られたスペースに設置する必要性から、
採尿カップ中の尿量と尿比重を測定する尿測定装置を開
発中である。この種の重量センサと比重センサとを組合
せた尿測定装置では、両センサの多目的利用、特にここ
では重量センサの尿重量測定以外の活用ができれば、よ
り測定精度の向上が期待できる。

【０００５】上記の事情に鑑み、この発明は、重量セン
サを有効に活用した尿測定装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この出願の特許請求の範
囲の請求項１に係る尿測定装置は、採尿容器に入れた尿
の重量を測定する尿重量測定手段と、前記採尿容器内の
尿を吸引排出する手段を有する尿流路部と、この尿流路
部に設けられ、装置内に通気するために設けられる送風
ファンと、を備えるものにおいて、前記尿重量測定手段
で、尿重量の測定のタイミングにあわせて前記送風ファ
ンの動作を停止する手段を備えている。

【０００７】この尿測定装置では、重量センサを用い
て、採尿カップ中の尿重量を正確に測定することが基本
であるが、前もって採尿カップ毎の風袋重量を測定して
おくことは当然のことである。患者にとって採尿時間が
決まっているものではない。すなわち、１日２４時間が
測定対象時間である。当然、尿検査装置は、１日２４時
間測定可能でなければならない。尿検査装置は、常に電
源ＯＮの状態である。

【０００８】電源部の発熱から装置を守る上で、１個以
上の送風ファンを欠くことはできない。送風ファンその
ものの出す振動はわずかであるが、壁掛けあるいは壁埋
め込みの設置条件や経時変化により、振動が大きくなる
可能性もある。そこで、この尿測定装置では測定開始か
ら測定終了まで、重量測定のタイミングにあわせて送風
ファンを止めることにより、振動をなくして重量の測定
を高精度に行う。

【０００９】また、請求項２に係る尿測定装置は、採尿
容器に入れた尿の重量を測定する尿重量測定手段と、前
記採尿容器内の少なくとも一部の尿を吸引排出する手段
を有する尿流路部と、この尿流路部に設けられ、尿の比
重を測定する尿比重測定手段と、を備えるものにおい
て、尿重量測定中及び尿の吸引排出中に採尿容器の重量
を監視する重量監視手段と、重量監視中に重量変化が生
じると測定を停止する手段とを備えている。

【００１０】この尿測定装置では、採尿カップに入れた
尿の比重を測定するために、比重センサと尿を接触させ
る必要がある。その方法のひとつとして、尿を吸引して
比重センサのフローセルに導き、尿と接触させる方法が
考えられる。そのためには、尿を吸引するためのサンプ
ルノズルを採尿カップ中に降下させる必要がある。サン
プルノズル降下時、サンプルノズルが患者の手に触れた
りすることがあってはならない。そのために、この間、
採尿カップの重量を監視し、少しでも重量変化が起こっ
た場合、採尿カップに患者の手が触れた可能性があると
判断し、直ちに測定を中止してサンプルノズルを原点ま
で上昇させる。

【００１１】重量センサとして尿重量の測定はすでに終
了しているが、採尿カップを含めた重量を監視すること
で、サンプルノズルの降下中の安全を確保する。また、
請求項３に係る尿測定装置は、採尿容器に入れた尿の重
量を測定する尿重量測定手段と、前記採尿容器内の少な
くとも一部の尿を吸引排出するノズルを有する尿流路部
と、この尿流路部に設けられ、尿の比重を測定する尿比
重測定手段と、を備えるものにおいて、測定した尿重量
から尿の液位を算出する尿液位算出手段と、算出した液
位と採尿カップの底部との間の所定の位置に前記ノズル
の先端が達するようにノズル降下を制御する手段とを、
備えている。

【００１２】採尿カップに採尿すると、尿以外のものも
採尿カップに入ることがある。例えば、陰毛やトイレッ
トペーパーなどが浮いていたり、患者によっては、座薬
や尿石が沈んでいることもある。すなわち、採尿カップ
中の尿の上面付近と底面付近には異物が存在する可能性
が高い。尿を吸引する際に、これらの異物を一緒に吸引
してしまうと、尿流路につまり、装置の故障につなが
る。

【００１３】そこで、この尿測定装置では、サンプルノ
ズルを降下させる際、底面まで降ろすのではなく、尿重
量からおよその尿量を算出し、尿液位の中間の所定の位
置にサンプルノズルが降りるようにする。このようにす
ることで、上面や底面付近の異物の吸引を防ぐことがで
きる。また、請求項４に係る尿測定装置は、採尿容器に
入れた尿の重量を測定する尿重量測定手段と、前記採尿
容器内の少なくとも一部の尿を吸引排出する手段を有す
る尿流路部と、この尿流路部に設けられ、尿の比重を測
定する尿比重測定手段と、を備えるものにおいて、前記
尿の吸引中に尿重量を監視する尿重量監視手段と、この
尿重量監視手段による尿重量に応じ尿吸引を制御する手
段とを備えている。

【００１４】尿を測定対象とする装置の場合、汚れの付
着を防止する上で尿をきれいに洗い清浄することが基本
である。したがって、尿を吸引する装置では、尿の流路
を洗浄することが必要となる。測定毎に、尿の流路を水
道水で洗い流して測定を終了する。サンプルノズルの内
面や比重センサのフローセル部に、わずかではあるが水
道水が残液する。尿を吸引する際、尿がこの残液と混じ
り希釈されると、真の尿比重が測定できない。そこで、
吸引した尿が比重センサのセンサ面に到達する量（約１
ｍｌ）よりも大量の尿（約１５ｍｌ）を吸引し、共洗い
と同等の効果を得ることで、真の尿比重を測定できる。

【００１５】しかし、採尿量が極端に少ない場合、例え
ば２０ｍｌ以下の場合、大量の尿を吸引することができ
ない。吸引しすぎると、空気を吸引してしまい、尿比重
の測定ができなくなる。この尿測定装置では、尿重量を
監視しながら限界まで吸引することで、残液による希釈
をなくし、空気吸引による尿比重の測定ミスをなくすこ
とができる。

【００１６】また、請求項５に係る尿測定装置は、採尿
容器に入れた尿の重量を測定する尿重量測定手段と、前
記採尿容器内の少なくとも一部の尿を吸引排出する手段
を有する尿流路部と、この尿流路部に設けられ、尿の比
重を測定する尿比重測定手段と、被測定者毎に採取した
尿の一部を個別に尿カセットに分注する尿分注部と、を
備えるものにおいて、前記尿流路部と、分注量以上の尿
を吸引するように制御する第１の制御手段と、その後、
前記尿重量測定装置による重量を監視しながら余分な尿
を排出するように制御する第２の制御手段と、を備えて
いる。

【００１７】採尿した尿の一部を個別に尿カセットに分
注する場合、採尿毎に同一比率で分注する必要がある。
例えば４％を分注する場合、採尿量が１００ｍｌのとき
は４ｍｌを、１５０ｍｌのときは６ｍｌを分注する。尿
比重測定のために大量の尿を吸引しているので、必要量
を残して余分な尿を排出する。排出する方法として、ピ
ンチバルブを閉じたまま排出ポンプを動作させ、サンプ
ルボトル内を加圧し、重量を監視しながらピンチバルブ
を開閉して、余分な尿を採尿カップに排出する。この方
法により、排出ポンプの脈動や劣化に関係なく、正確に
尿を分取できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図１、図２はこの発明の一
実施形態尿測定装置の構成を示す図である。この実施形
態尿測定装置の本体１は、収納部１０と、重量測定部２
０と、給排水部３０と、送液部４０と、分注部５０とか
ら構成されている。

【００１９】収納部１０には、右側より順に、採尿カッ
プ１１を載置する採尿カップ置き台１２、ノズル洗浄槽
１３、洗浄液ボトル１４、洗浄液ボトルを入れた洗浄液
ラック１５、５個の尿カセット１６、尿カセットを入れ
た尿カセットラック１７が収納されている。また、洗浄
液ラック１５にラックスイッチ１８ａ、ストッパ１９
ａ、ロックソレノイド１９ｂを付設している。また、尿
カセットラック１７にもラックスイッチ１８ｂ、ストッ
パ１９ｃ、ロックソレノイド１９ｄを付設している。

【００２０】重量設定部２０は、重量センサとしてのロ
ードセル２１が設けられている。給排水部３０は給水用
の給水管３１及び水道水バルブ３２を有し、排水用の排
水管３３を備えている。送液部４０は排出ポンプ４１
と、吸入ポンプ４２と、排出バルブ４３と、吸入バルブ
４４と、サンプルボトル４５と、ピンチバルブ４６と、
比重センサ４７を備えている。水道水バルブ３２からサ
ンプルボトル４５にはチューブ３４が接続され、排出ポ
ンプ４１と排出バルブ４３はチューブ４８ａで、吸引ポ
ンプ４３と吸引バルブ４４はチューブ４８ｂで、また排
出バルブ４３、吸引バルブ４４、サンプルボトル４５は
チューブ４８ｃで、それぞれ接続されている。また、サ
ンプルボトル４５、ピンチバルブ４６、尿比重センサ４
７間はチューブ４８ｄで接続されている。さらに、尿比
重センサ４７とサンプルノズル５１はチューブ４８ｅで
接続されている。

【００２１】分注部５０は、サンプルノズル５１と、ノ
ズルスイッチ５２ｂと、復帰用スプリング５２ａと、Ｙ
軸パルスモータ５３と、タイミングベルト５４ａと、タ
イミングベルトプーリ５４ｂと、Ｙ軸原点センサ５６
と、Ｙ軸限界センサ５５と、ラック５７と、ピニヨン５
８と、Ｘ軸パルスモータ５９と、Ｘ軸原点センサ６０
と、Ｘ軸限界センサ６１とを備えている。分注部５０の
サンプルノズル５１は、Ｙ軸パルスモータ５３及びタイ
ミングベルト５４ａで上下に移動可能に、またＸ軸パル
スモータ５９、ラック５７、ピニヨン５８により左右に
移動可能になっている。

【００２２】図３は、同実施形態尿測定装置の回路系を
示すブロック図である。収納部１０、重量測定部２０、
給排水部３０、送液部４０及び分注部５０の各部のポン
プ、バルブ、モータ、センサ類の制御及び信号取込み
は、制御部７０によって実行される。制御部７０は、具
体的にはコンピュータが使用される。図３では、制御部
７０に、操作部８０よりデータが入力され、また送風フ
ァン９０をオン／オフし、警報器１００をオン／オフ制
御するようになっている。

【００２３】次に、この実施形態尿測定装置の測定動作
をフロー図を参照して説明する。図４は基本フロー図で
ある。採尿した採尿カップ１１を採尿カップ置き台１２
に載せると、動作がスタートし、先ず送風ファン９０を
ＯＦＦする（ステップＳＴ〔以下ＳＴと略す〕１）。こ
れにより、送風ファン９０の振動が重量測定に悪影響を
与えないようにしている。

【００２４】ロードセル２１により、尿重量を測定し
（ＳＴ２）、尿液位を算出する（ＳＴ３）。この場合、
尿液位ｈは、具体的には図８に示すように、重量測定値
より採尿カップ１１の重量を減算して、尿の体積ｖを算
出し、この体積ｖを採尿カップ１１の断面積ｓで除算し
て、その除算値を液位ｈとして求める。そして、サンプ
ルノズル５１を採尿カップ１１まで降下させ（ＳＴ
４）、尿を吸引する（ＳＴ５）。ここで、サンプルノズ
ル５１を採尿カップ１１のどこまで降下させるかは、次
のようにして算出する。図９において、サンプルノズル
５１の原点をＢ、尿吸引位置をＡとすると、サンプルノ
ズル５１の降下量はバーＢＡ＝ｌ＋ａとなる。ａはゴミ
吸引防止のためａ＝ｈ／４とする。ｌは原点Ｂから液位
（液面）までの距離である。したがって、バーＢＡ＝ｌ
＋ｈ／４で求められる。もっとも、ｌは液位によって変
化するものであるが、Ｌ＝ｌ＋ｈは一定既知なので、バ
ーＢＡ＝（Ｌ−ｈ）＋ｈ／４で算出できる。すなわち、
サンプルノズル５１は、原点ＢからバーＢＡだけ降下さ
せればよい。この尿吸引の過程で、比重センサ４７で尿
比重を測定する（ＳＴ６）。次に尿を一部排出して（Ｓ
Ｔ７）、送風ファン９０をＯＮする（ＳＴ８）。サンプ
ルノズル５１を上昇させて（ＳＴ９）、今度は左方向の
尿カセット１６までサンプルノズル５１を移動し（ＳＴ
１０）、尿カセット１６に尿を排出（分注）する（ＳＴ
１１）。さらにサンプルノズル５１を洗浄槽１３に移動
し（ＳＴ１２）、水道水による水洗浄を行い（ＳＴ１
３）、動作を終了する。

【００２５】図５、図６、図７に示すフロー図により、
さらに詳細な動作を説明する。常時電源ＯＮなので、一
定周期で重量が風袋重量（採尿カップとカップ置き台の
重量）より大きいかを判定し（ＳＴ２１）、ロードセル
２１による測定重量が風袋重量よりも大きければ尿入り
の採尿カップ１１が採尿カップ置き台１２に載せられた
ものとし、送風ファン９０を停止する（ＳＴ２２）。

【００２６】続いて、ロードセル２１による測定重量が
０．１ｇ以下での変化であるか判定し（ＳＴ２３）、
０．１ｇを越える重量変化があれば０．１ｇ以下の重量
変動となるまで待機する。０．１ｇ以下の重量変動であ
れば尿重量を測定し、測定値を記憶する（ＳＴ２４）。
測定後、再度、重量変化が０．１ｇ以下であるか判定し
（ＳＴ２５）、判定ＹＥＳであればサンプルノズル５１
を採尿カップ１１に向けて降下を開始する（ＳＴ２
６）。降下を続けながら再度重量変化が０．１ｇ以下か
を判定し（ＳＴ２７）、０．１ｇを越える重量変化があ
る場合は、手で採尿カップを触った等、異常事態である
として、サンプルノズル５１を緊急停止する（ＳＴ２
８）。

【００２７】ＳＴ２７での重量変化が０．１ｇ以下の場
合は、サンプルノズル５１が所定位置まで降下した時点
で、サンプルノズル５１を停止し（ＳＴ２９）、吸引ポ
ンプ４２と吸引バルブ４４をＯＮし（ＳＴ３０）、吸引
を開始し、重量変化が１５ｇより大きいか、または重量
変化が（尿重量−５ｇ）より大きいかを判定し（ＳＴ３
１）、判定ＮＯの間は吸引を継続するが、判定ＹＥＳに
なると、サンプルボトル４５に分注に必要な十分な尿が
吸引されたと判断し、吸引ポンプ４２と吸引バルブ４４
をＯＦＦするとともに（ＳＴ３２）、ピンチバルブ４６
を閉じ（ＳＴ３３）、比重センサ４７で尿比重を測定す
る（ＳＴ３４）。

【００２８】比重測定が終了すると、排出ポンプ４１と
排出バルブ４３をＯＮして（ＳＴ３５）、サンプルボト
ル４５内を加圧した後、排出ポンプ４１と排出バルブ４
３をＯＦＦし（ＳＴ３６）、ピンチバルブ４６を開き
（ＳＴ３７）、ロードセル２１で重量変化を監視しなが
ら（ＳＴ３８）、分注に不要な尿をサンプルボトル４５
よりピンチバルブ４６、比重センサ４７を経て、サンプ
ルノズル５１より採尿カップ１１に排出する。

【００２９】ＳＴ３８で、残重量が分注量に等しくなる
と、ピンチバルブ４６を閉じて、サンプルボトル４５に
尿を保持する（ＳＴ３９）。ここで、送風ファン９０を
ＯＮする（ＳＴ４０）とともに、サンプルノズル５１を
上昇し（ＳＴ４１）、サンプルノズル５１を目的とする
尿カセット１６上方まで移動し（ＳＴ４２）、サンプル
ノズル５１を尿カセット１６まで降下させて（ＳＴ４
３）、ピンチバルブ４６を開き（ＳＴ４４）、排出ポン
プ４１と排出バルブ４３をＯＮする（ＳＴ４５ａ）。こ
の排出ポンプ４１のＯＮにより、サンプルボトル４５内
が加圧され、尿がピンチバルブ４６、比重センサ４７、
サンプルノズル５１を経て尿カセット１６内に排出（分
注）される。

【００３０】分注が終わると、排出ポンプ４１、排出バ
ルブ４３をＯＦＦし（ＳＴ４５ｂ）、サンプルノズル５
１を上昇させ（ＳＴ４６）、サンプルノズル５１を洗浄
槽１３の上方まで移動し（ＳＴ４７）、サンプルノズル
５１を洗浄槽１３まで降下させる（ＳＴ４８）。水道水
バルブ３２よりサンプルボトル４５、ピンチバルブ４
６、比重センサ４７、サンプルノズル５１を経て、洗浄
槽１３に水道水を満たし、尿の吸引経路及びサンプルノ
ズル５１の外面を洗浄する（ＳＴ４９）。洗浄が終わる
と、サンプルノズル５１を上昇させて（ＳＴ５０）、サ
ンプルノズル５１を原点に移動する（ＳＴ５１）。

【００３１】なお、ＳＴ２８でサンプルノズル５１を緊
急停止させた場合は、ＳＴ４６へ移り、サンプルノズル
５１を上昇させて洗浄槽１３に移動して、水道水による
洗浄を行うことになる（ＳＴ４６〜ＳＴ５１）。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、尿重量測
定のタイミングに送風ファンを停止するので、装置自ら
発する振動を止め、重量測定の精度を上げることができ
る。請求項２記載の発明によれば、尿重量測定中及び尿
の吸引排出中に、採尿カップの重量を監視し続け、重量
変化がおこると測定を緊急停止するので、危険を回避で
きる。

【００３３】また、請求項３に係る発明によれば、尿重
量から尿の液位を算出し、液位の中間にサンプルノズル
を降ろすので、汚物、異物の混入を防止できる。また、
請求項４に係る発明によれば、重量を監視しながら尿を
吸引するので、尿量が少ない場合でも、空吸引などを行
うことなく、限界まで吸引できる。また、請求項５に係
る発明によれば、分注を行う場合、多い目の尿を吸引
し、分注に不要な尿を排出し、一定量の尿を保持するの
で精度の良い分注を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態尿測定装置の機構的な構
成を示す図である。

【図２】図１とともに、この発明の一実施形態尿測定装
置の機構的な構成を示す図である。

【図３】同実施形態尿測定装置の回路系を示すブロック
図である。

【図４】同実施形態尿測定装置の動作を説明するための
基本フロー図である。

【図５】同実施形態尿測定装置の動作を説明するための
詳細フロー図である。

【図６】図５とともに、同実施形態尿測定装置の動作を
説明するための詳細フロー図である。

【図７】図５、図６とともに、同実施形態尿測定装置の
動作を説明するための詳細フロー図である。

【図８】同実施形態尿測定装置において、採尿カップの
尿液位算出を説明するための図である。

【図９】同実施形態尿測定装置において、サンプルノズ
ルの降下位置の算出を説明するための図である。

【符号の説明】

１１採尿カップ２１ロードセル４５サンプルボトル４６ピンチバルブ４７比重センサ５１サンプルノズル９０送風ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤暁紀京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地株式会社オムロンライフサイエンス研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】採尿容器に入れた尿の重量を測定する尿重
量測定手段と、前記採尿容器内の尿を吸引排出する手段を有する尿流路
部と、装置内に通気するために設けられる送風ファンと、を備
える尿測定装置において、前記尿重量測定手段で、尿重量の測定のタイミングにあ
わせて前記送風ファンの動作を停止する手段を備えたこ
とを特徴とする尿測定装置。
【請求項２】採尿容器に入れた尿の重量を測定する尿重
量測定手段と、前記採尿容器内の少なくとも一部の尿を吸引排出する手
段を有する尿流路部と、この尿流路部に設けられ、尿の比重を測定する尿比重測
定手段と、を備える尿測定装置において、尿重量測定中及び尿の吸引排出中に採尿容器の重量を監
視する重量監視手段と、重量監視中に重量変化が生じる
と測定を停止する手段と、を備えたことを特徴とする尿
測定装置。
【請求項３】採尿容器に入れた尿の重量を測定する尿重
量測定手段と、前記採尿容器内の少なくとも一部の尿を吸引排出するノ
ズルを有する尿流路部と、この尿流路部に設けられ、尿の比重を測定する尿比重測
定手段と、を備える尿測定装置において、測定した尿重量から尿の液位を算出する尿液位算出手段
と、算出した液位と採尿カップの底部との間の所定の位
置に前記ノズルの先端が達するようにノズル降下を制御
する手段とを、備えたことを特徴とする尿測定装置。
【請求項４】採尿容器に入れた尿の重量を測定する尿重
量測定手段と、前記採尿容器内の少なくとも一部の尿を吸引排出する手
段を有する尿流路部と、この尿流路部に設けられ、尿の比重を測定する尿比重測
定手段と、を備える尿測定装置において、前記尿の吸引中に尿重量を監視する尿重量監視手段と、
この尿重量監視手段による尿重量に応じ尿吸引を制御す
る手段とを備えたことを特徴とする尿測定装置。
【請求項５】採尿容器に入れた尿の重量を測定する尿重
量測定手段と、前記採尿容器内の少なくとも一部の尿を吸引排出する手
段を有する尿流路部と、この尿流路部に設けられ、尿の比重を測定する尿比重測
定手段と、被測定者毎に採取した尿の一部を個別に尿カセットに分
注する尿分注部と、を備える尿測定装置において、前記尿流路部と、分注量以上の尿を吸引するように制御
する第１の制御手段と、その後、前記尿重量測定装置に
よる重量を監視しながら余分な尿を排出するように制御
する第２の制御手段と、を備えたことを特徴とする尿測
定装置。