JP2004151082A

JP2004151082A - 携帯型検体分析装置及び携帯型尿分析装置

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Publication number: JP2004151082A
Application number: JP2003287159A
Authority: JP
Inventors: Rintarou Nishina; ▲りん▼太郎仁科
Original assignee: SOSEI DENSHI KK; Sousei Electronics Corp
Current assignee: SOSEI DENSHI KK; Sousei Electronics Corp
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2023-08-05
Also published as: JP3738357B2

Abstract

【課題】携帯型尿分析装置において、尿成分試験紙に尿をかけ始めてから発色の色調判定を行うための時間管理を容易にすることである。
【解決手段】一対の導電性端子７２ａ，７２ｂは、その端子間の電気伝導度を測定する抵抗計の機能を有する尿検出器に接続される。また、検出窓７４の下側には、その位置に対向して配置される試験片に光を入射し、反射した光を受光し、その反射強度から、試験片の発色の色調を計測する受発光型センサ７６が配置される。試験片に尿がかけられると、一対の導電性端子７２ａ，７２ｂに尿が存在することで端子間の抵抗は例えば約１００ｋΩ程度となり、尿の検出ができる。尿が検出したときにタイマを始動させ、３０秒経過したときの試験片の発色の色調を計測し、尿糖値に換算する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、携帯型検体分析装置に係り、特に、検体がかけられることで発色する試験片を有するスティック状の検体成分試験紙を用いる携帯型検体分析装置に関し、さらに特には、携帯型尿分析装置に係り、特に、尿がかけられることで発色する試験片を有するスティック状の尿成分試験紙を用いる携帯型尿分析装置に関する。

人や動物の体液、例えばその血液、汗、尿等に含まれる成分、あるいは上下水道、工場廃水、土壌中に含まれる成分等を簡易に分析する手段として、呈色試験紙が用いられる。呈色試験紙とは、リトマス試験紙がその代表的なものとしてよく知られているが、スティック状の紙の先端に、検体をかけることで発色する試薬を含ませた試験片が取り付けられたものであり、発色の色調変化から検体に含まれる成分を分析することができる。

例えば、血糖値を非観血法で調べる方法として尿成分試験紙による尿糖値の測定が行われる。尿糖値を調べる尿成分試験紙は、スティック状の紙の先端に、試薬を含んだ試験片が添付されたものである。その試験片の部分に尿がかけられると、その尿に含まれる糖分（ブドウ糖）の量に応じて異なる色調で発色する。発色の色調と尿糖値とを関係付けるため、標準色調表が作成され、その発色の色調に応じて、−、±、（＋）、＋、＋＋、＋＋＋等の色調表記号がつけられる。例えば、±のときは５０ｍｇ／デシリットルの尿糖値等と判定される。このように、尿成分試験紙による尿糖値の測定は簡便なため、被検者が自分で血糖値の変化を把握するためにも用いられる。

しかし、尿成分試験紙による尿糖値の測定は、試薬を含んだ試験片の部分に尿をかけ、尿と試薬との反応による発色を利用するため、時間の経過とともに時々刻々その発色の色調が変化する。そのため、発色による尿糖値の判定を同一条件とするには、例えば、尿をかけ始めてから３０秒後における試験片の発色の色調を色調表と比較すること、といった判定のための基準時間が設けられている。このように、発色による尿糖値の判定には、秒単位の時間管理が必要とされる。

したがって、被検者は、測定のたびにコップ等を用意し、その中に適量の尿を採取し、排尿が終了した後、例えばストップウオッチ等を用意し、尿成分試験紙をコップ等の中の尿に浸したときにストップウオッチを始動させ、上記の例では３０秒経過するのを確認して発色の色調を見る必要がある。あるいは、コップ等の煩雑な準備を避けるため、排尿時に直接尿成分試験紙に尿をかけることもできるが、この場合も、尿成分試験紙に尿をかけ始めたときから３０秒といった時間管理が必要であるため、尿をかけ始めたときにストップウオッチを始動させ、３０秒経過するのを確認したら一旦排尿をとめて発色の色調を見るか、あるいは他人に計時と色調確認を依頼する必要がある。このように、尿成分試験紙に尿をかけてから発色の色調を見る基準時間を守ることが容易でないことがあり、そのときには測定の条件を同一に出来ず、尿糖値の比較に問題が生じていた。

また、尿糖値は、摂食後の時間に依存する面があり、その条件を同一にするため、例えば、摂食後２時間経過したときの尿における尿糖値を測定することが求められる。しかし、食事をしたときの水分摂取量、気候、体調あるいは仕事の都合等で、排尿の時間が一定しないことも多く、必ずしも２時間といった時間を守ることが容易でないことがある。そのときには測定の条件を同一に出来ず、尿糖値の比較に問題が生じていた。

さらに、尿成分試験紙の発色と尿糖値との関係は、尿糖値が高くなるにつれその発色の変化が飽和する特性を有する。例えば上記の色調表記号において＋＋は５００ｍｇ／ｄｌで、＋＋＋は２０００ｍｇ／ｄｌとされる。すなわち、５００ｍｇ／ｄｌから２０００ｍｇ／ｄｌの間で尿糖値の差異があっても、肉眼による色調の差異の判別は困難であるため、これらの範囲の尿糖値は代表して２０００ｍｇ／ｄｌとされる。このように、高尿糖値において、現実に大きな尿糖値の差異があるにもかかわらず、従来の肉眼による色調判別ではその差異を判別できない。

このように、呈色試験紙に検体をかけ、その発色の色調変化から検体の成分を分析する方法において、正確な分析には秒単位の時間管理と色調変化の差異の適切な判別が必要であり、人手による時間管理と肉眼による色調判別には限界がある。したがって、呈色試験紙の利便性を生かして検体採取の現場で即時的に分析を行う場合には、ごく概略的な判別に用いられているのが実情であった。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題を解決し、呈色試験紙に検体をかけ始めてから発色の色調判定を行うための時間管理を容易にする携帯型検体分析装置を提供することである。他の目的は、尿成分試験紙に尿をかけ始めてから発色の色調判定を行うための時間管理を容易にする携帯型尿分析装置を提供することである。

更なる他の目的は、摂食後から尿成分試験紙による測定までの時間管理を容易にする携帯型尿分析装置を提供することである。更なる他の目的は、尿成分試験紙に尿をかけ始めてから発色の色調判定を行う時間が異なっても、測定の条件を同じに揃えることができる携帯型尿分析装置を提供することである。また更なる他の目的は、摂食後から尿成分試験紙による測定までの時間が異なっても、測定の条件を同じに揃えることができる携帯型尿分析装置を提供することである。また更なる他の目的は、高尿糖値における尿糖値の差異を判別できる携帯型尿分析装置を提供することである。

また、更なる他の目的は、発色計測におけるバックグランド光の影響を抑制することである。また更なる他の目的は、発色計測における尿の色の影響を抑制することである。また更なる他の目的は、発色計測における携帯型尿分析装置と尿の温度の差異の影響を抑制することである。

以下の請求項に記載される発明は、上記目的の少なくとも１つの目的を達成するために貢献するものである。

上記目的を達成するため、本発明に係る携帯型検体分析装置は、片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、検体がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の呈色試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングから突き出して前記試験紙保持部の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、検体がかけられたことを検出する検体検出器と、前記検体検出器が検体を検出してからの検出経過時間を計時する検体検出経過タイマと、前記検出経過時間が前記発色を計測する計測基準時間に達したことを表示する基準時間経過表示部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記検体検出器と前記検体検出経過タイマとが収納されてなることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯型検体分析装置は、片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、検体がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の呈色試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングの一部に設けられ、光を通す検出窓と、前記ハウジングから突き出して前記検出窓の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記検出窓を介して前記試験片の発色を計測するセンサ部と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、検体がかけられたことを検出する検体検出器と、前記検体検出器が検体を検出してからの検出経過時間を計時する検体検出経過タイマと、前記計時された検出経過時間と、その検出経過時間において計測された前記試験片の発色計測値に基づいて、前記試験片にかけられた検体の成分を算出し出力する検体成分算出部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記センサ部、前記検体検出器、前記検体検出経過タイマおよび前記検体成分算出部とが収納されてなることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯型検体分析装置において、検体がかけられる側に設けられ、検体がかけられた状態を表示する検体検出表示器を備えることが好ましい。

また、本発明に係る携帯型尿分析装置は、片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、尿がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の尿成分試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングから突き出して前記試験紙保持部の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、尿がかけられたことを検出する尿検出器と、前記尿検出器が尿を検出してからの検出経過時間を計時する尿検出経過タイマと、前記検出経過時間が前記発色を計測する計測基準時間に達したことを表示する基準時間経過表示部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記尿検出器と前記尿検出経過タイマとが収納されてなることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯型尿分析装置は、片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、尿がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の尿成分試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングに設けられ、かけられた尿をためるくぼみ形状の尿たまり部と、前記ハウジングから突き出して前記試験紙保持部の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、尿がかけられたことを検出する尿検出器と、前記尿検出器が尿を検出してからの検出経過時間を計時する尿検出経過タイマと、前記検出経過時間が前記発色を計測する計測基準時間に達したことを表示する基準時間経過表示部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記尿検出器と前記尿検出経過タイマとが収納されてなることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯型尿分析装置は、片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、尿がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の尿成分試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングの一部に設けられ、光を通す検出窓と、前記ハウジングから突き出して前記検出窓の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記検出窓を介して前記試験片の発色を計測するセンサ部と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、尿がかけられたことを検出する尿検出器と、前記尿検出器が尿を検出してからの検出経過時間を計時する尿検出経過タイマと、前記計時された検出経過時間と、その検出経過時間において計測された前記試験片の発色計測値に基づいて、前記試験片にかけられた尿の尿成分を算出し出力する尿成分算出部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記センサ部、前記尿検出器、前記尿検出経過タイマおよび前記尿成分算出部とが収納されてなることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯型尿分析装置は、片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、尿がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の尿成分試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングに設けられ、かけられた尿をためるくぼみ形状の尿たまり部と、前記ハウジングの一部に設けられ、光を通す検出窓と、前記ハウジングに設けられ、前記尿たまり部から前記検出窓に向けて尿を導く尿流し路と、前記尿流し路上に、前記ハウジングから突き出して設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記検出窓を介して前記試験片の発色を計測するセンサ部と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、尿がかけられたことを検出する尿検出器と、前記尿検出器が尿を検出してからの検出経過時間を計時する尿検出経過タイマと、前記計時された検出経過時間と、その検出経過時間において計測された前記試験片の発色計測値に基づいて、前記試験片にかけられた尿の尿成分を算出し出力する尿成分算出部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記センサ部、前記尿検出器、前記尿検出経過タイマおよび前記尿成分算出部とが収納されてなることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯型尿分析装置において、前記尿成分試験紙はスティック状の片側面に前記試験片を有し、前記試験紙保持部は、前記試験片を前記検出窓に向かい合うように尿流し路の上に前記尿成分試験紙を保持し、さらに、前記ハウジングと組み合わされ、尿流し路の上に保持された前記尿成分試験紙を覆う遮光カバーと、前記ハウジングと前記遮光カバーとで形成される尿出口と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯型尿分析装置において、尿がかけられる側に設けられ、尿がかけられた状態を表示する尿検出表示器を備えることが好ましい。

また、前記尿成分算出部は、前記検出経過時間が所定の計測基準時間に達したときの発色計測値に基づき、前記尿成分を算出し出力することが好ましい。

また、前記尿成分算出部は、高濃度尿成分により発色計測値が飽和に至る前の発色計測値を所定の基準計測値として設定し、前記発色計測値が前記基準計測値に達したときの検出経過時間に基づき、前記尿成分を算出し出力することが好ましい。

また、前記尿成分算出部は、前記計測基準時間における前記尿成分算出に欠陥があるときに、前記検出経過時間が計時開始から前記計測基準時間に至るまでの間に設定された複数の計測タイミングにおける複数の発色計測値に基づいて、前記計測基準時間における尿成分の推定値を算出することが好ましい。

また、前記センサ部は、前記検出経過時間の計時開始から複数の計測タイミングでそれぞれ発色を計測し、前記尿成分算出部は、前記計測された複数の発色計測値と、予め定めた較正曲線とに基づき、最も確からしい尿成分の推定値を算出することが好ましい。

また、前記複数の計測タイミングは、前記検出経過時間の計時開始を起点として、第１の所定時間から第２の所定時間までの間における複数の計測タイミングであって、第１の所定時間及び第２の所定時間は、尿がかけつづけられることで尿の温度と携帯型尿分析装置の温度との温度差が少なくなり試験片の発色反応が安定する範囲の中で設定されることが好ましい。

また、前記ハウジングは、内部に前記尿成分試験紙を収納する試験紙収納室を備えるハウジング本体と、前記ハウジング本体と着脱可能で、前記試験紙収納室の前記尿成分試験紙の出し入れ口を覆う蓋と、を含み、前記試験片保持部は、前記蓋に設けられた蓋側保持部と、前記ハウジング本体に設けられた本体側保持部と、を備え、蓋側保持部と前記ハウジング本体に設けられた本体側保持部とで前記尿成分試験紙を位置決めすることを特徴とする。

また、本発明に係る携帯型尿分析装置は、前記蓋を着脱したことを検出する蓋着脱検出器と、前記蓋を着脱したときからの蓋着脱経過時間を計時する蓋着脱経過タイマと、前記蓋着脱経過時間が予め定められた尿をかける予定時間に達したことを表示する予定時間経過表示部と、を備えることを特徴とする。

また、前記尿成分算出部は、前記予定時間と異なる蓋着脱経過時間に尿がかけられたときに、予め記憶された予定時間と尿成分とに関する較正データに基づき、前記尿検出器により尿がかけられたことを検出した時の蓋着脱経過時間と前記予定時間との差を補正し、前記予定時間における尿成分の推定値を算出することが好ましい。

また、前記センサ部は、前記試験片に尿がかけられたときの発色の波長スペクトルの範囲の中で、尿の色により影響を受けない波長の光を放射する発光素子と、受光素子と、前記受光素子の前面に設けられ、前記発光素子の波長帯域を通過させる光学フィルタと、を含む受発光型センサであることが好ましい。

また、本発明に係る携帯型尿分析装置は、前記遮光カバーに設けられた発光素子であって、前記試験片に尿がかけられたときの発色の波長スペクトルの範囲の中で、尿の色により影響を受けない波長の光を放射する発光素子を備え、前記センサ部は、前記発光素子から放射される光が前記試験片を通過する通過光を用いて前記試験片の発色を検出することが好ましい。

また、前記尿検出器は、尿がかけられたときの前記電気伝導度の値を出力することが好ましい。

上記構成の少なくとも１つにより、呈色試験紙に尿がかけられたことを一対の導電性端子の間の電気伝導度の変化から検出し、検体検出経過タイマを始動させる。したがって、計測基準時間に至るまでの時間を容易に計時でき、呈色試験紙に検体をかけ始めてから発色の色調判定を行うための時間管理が容易になる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、尿成分試験紙に尿がかけられたことを一対の導電性端子の間の電気伝導度の変化から検出し、尿検出経過タイマを始動させる。したがって、計測基準時間に至るまでの時間を容易に計時でき、尿成分試験紙に尿をかけ始めてから発色の色調判定を行うための時間管理が容易になる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、尿たまり部にかけられた尿をため、尿成分試験紙に尿がかけられたことを一対の導電性端子の間の電気伝導度の変化から検出し、尿検出経過タイマを始動させる。したがって、計測基準時間に至るまでの時間を容易に計時でき、尿成分試験紙に尿をかけ始めてから発色の色調判定を行うための時間管理が容易になるとともに、尿たまり部から尿成分試験紙に十分な尿が供給され、尿成分の分析がより確実にできる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、例えば、尿成分試験紙の試験片が備えられる面が検出窓に対向し、このことで尿成分試験紙に尿がかけられる面が試験片の備えられる面と反対側の面となる構成をとる場合においても、尿たまり部に尿をため、ためられた尿を尿流し路に沿って検出窓の方向、すなわち試験片の方向に流すことができる。したがって、尿たまり部から試験片に十分な尿が供給され、尿成分の分析がより確実にできる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、ハウジングと組み合わされ尿流し路の上に保持された尿成分試験紙を覆う遮光カバーを備える。したがって、発色計測におけるバックグランド光の影響を抑制することができる。

また、尿成分試験紙等の呈色試験紙の発色計測はハウジング内部で行われ、検体や尿がかけられた状態を知ることが難しい。上記構成の少なくとも１つにより、検体または尿がかけられる側に、検体または尿がかけられた状態を表示する尿検出表示器を備えるので、検体または尿がかけられた状態を速やかに容易に知ることができる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、尿成分試験紙に尿がかけられたことを一対の導電性端子の間の電気伝導度の変化から検出して尿検出経過タイマを始動させ、検出窓から試験片の発色を計測して、尿成分を算出する。尿成分の算出は、検出経過時間が所定の計測基準時間に達したときの発色計測値に基づいて行う。したがって、尿成分試験紙に尿をかけるだけで、計測基準時間における尿成分を自動的に算出し、尿成分試験紙に尿をかけ始めてから発色の色調判定を行うための時間管理が容易になる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、高尿糖値の場合は、計測基準時間に至る前に発色が飽和するので、発色が飽和しない所定の基準計測値を設け、その値に達した検出経過時間を比較する。この構成により、高尿糖値における尿糖値の差異を判別できる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、例えば計測基準時間が３０秒の場合、たまたま検出経過時間が３０秒の時点での発色の計測データが欠けているときあるいは他の計測データからみて異常な値であるときにも、他の複数の計測タイミングにおける計測データ、例えば５秒おきの計測データから補間、内挿、外挿等により、計測基準時間における計測データを補うことができる。したがって、尿成分試験紙に尿をかけ始めてから発色の色調判定を行う時間が計測基準時間と異なっても、補間等により測定の条件を同じに揃えることができる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、予め定めた較正曲線と計測データとを統計処理等で比較することで、最も確からしい尿成分の推定を行う。したがって、尿成分がより正確に、あるいは迅速に算出することができる。

また、携帯型尿分析装置の温度が尿の温度と異なるときは、発色反応が影響を受ける。そこで、尿の温度を利用し、ある一定時間以上尿をかけつづけることでこの温度差を少なくすることができる。上記構成の少なくとも１つにより、尿がかけつづけられることで尿の温度と携帯型尿分析装置の温度との温度差が少なくなって試験片の発色反応が安定する範囲の中において第１の所定時間及び第２の所定時間を設定し、その間の複数の計測タイミングを用いて発色計測を行う。したがって、発色計測における携帯型尿分析装置と尿の温度の差異の影響を抑制することができる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、蓋とハウジング本体とを着脱可能にし、試験紙収納ケースと尿分析装置を一体化して携帯性を向上でき、また、蓋とハウジング本体を用いてハウジングに尿成分試験紙を位置決めして保持できる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、蓋の着脱からの経過時間を計時し表示するので、この時間を用いて摂食後から尿成分試験紙の計測までの時間に利用できる。例えば食事をしたときに蓋を開けて尿成分試験紙を取り出し、蓋を閉めて尿成分試験紙をハウジングにセットすれば、そのときからの経過時間を計時してくれるので、予定時間、例えば摂食後２時間経過後に尿成分試験紙に尿をかければよいことが容易に管理できる。したがって、摂食後から尿成分試験紙による測定までの時間管理が容易になる。

また、上記構成の少なくとも１つにより、摂食後から尿成分試験紙による測定までの時間が異なっても、較正データに基づいて測定の条件を同じ、例えば摂食後の経過時間を同じに揃えて尿成分を算出することができる。また、上記構成の少なくとも１つにより、試験片の試薬と尿との反応による発色以外の色調の影響、例えば尿の色等の影響を排除できる。また、上記構成の少なくとも１つにより、尿に含まれる電解質等の成分の差異を電気伝導度により把握できる。

このように、本発明に係る携帯型検体分析装置によれば、呈色試験紙に検体をかけ始めてから発色の色調判定を行うための時間管理が容易になる。本発明に係る携帯型尿分析装置によれば、尿成分試験紙に尿をかけ始めてから発色の色調判定を行うための時間管理が容易になる。本発明に係る携帯型尿分析装置によれば、摂食後から尿成分試験紙による測定までの時間管理が容易になる。

以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下において、検体が尿である場合、すなわち携帯型尿分析装置について説明するが、尿以外の検体の場合においても、検体に対応する呈色試験紙を用い、その呈色試験紙の特性に適合したパラメータ、例えば後述の計測基準時間等が設定された携帯型検体分析装置にも本発明が実施できる。

携帯型検体分析装置に取り付けられる呈色試験紙として、ＰＨ試験紙、半定量イオン試験紙、分析用試験紙、簡易水質検査試験紙等を対象とすることができる。半定量イオン試験紙には、食品添加物中の亜硝酸濃度を検出する亜硝酸イオン用試験紙、土壌中の硝酸態窒素濃度を検出する硝酸イオン用試験紙、飲料水や工業排水中の金属イオン濃度を検出するアルミニウムイオン用試験紙、銅イオン用試験紙、ニッケルイオン用試験紙等の金属イオン用試験紙、果汁等に含まれるビタミンＣ濃度を検出するアスコルビン酸イオン試験紙等を含む。分析用試験紙には、亜鉛成分を分析する亜鉛用試験紙、残留塩素を分析する塩素用試験紙、錫成分を分析する錫用試験紙、六価クロム成分を分析する六価クロム用試験紙等を含む。

携帯型検体分析装置に取り付けられた呈色試験紙にかけられる検体としては、例えば工場廃水等の液体についてはそのまま検体として用いることができる。また、例えば土壌中の成分を対象とするときは、検査対象の土壌を乾燥させて精製水を加えて十分に攪拌し、その土壌溶液を適当なろ紙等でろ過し、これを検体とすることができる。

呈色試験紙に検体をかけるには、文字通り検体を呈色試験紙に注ぐようにしてかける他、例えば容器に工業排水等の検体を採取し、その容器中の検体に呈色試験紙を取り付けた携帯型検体分析装置を浸すことでもよい。

本発明に係る携帯型尿分析装置は、尿成分試験紙を用いて尿成分を分析する装置である。図１は、尿成分試験紙１２を示す図で（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。図に示すように、尿成分試験紙１２は、尿がかけられることで発色する試薬を含む試験片１４を先端部分に有するスティック状の試験紙である。試験片１４に含まれる試薬は、検出しようとする尿成分により異なる。例えばブトウ糖（尿糖）、蛋白質、潜血、尿中ウロブリノーゲン、ケトン体、ビリルビン、亜硝酸塩、白血球等の検出対象毎に異なる試験片または試験紙が市販されている。また、１枚の試験紙に複数の試験片を設け、複数の検出対象に対応できる試験紙も市販されている。以下では、尿糖値を検出できる尿成分試験紙について説明するが、それ以外の検出対象用の尿成分試験紙であっても良い。

図２は、携帯型尿分析装置１０の外観図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）と（ｅ）は側面図である。携帯型尿分析装置１０は、ともに樹脂製のハウジング１６とクリップ付ホルダ１７から構成される。クリップ付ホルダ１７はハウジング１６をしっかりとはめ込むことができる部材で、クリップ１９を備える。このクリップ１９を用いることでクリップ付ホルダ１７とハウジング１６を例えば衣服のポケットに掛けておくことができる。クリップ付ホルダ１７の他の機能については後述する。

ハウジング１６は、その側壁等を手で把持することで、片手で保持できる程度の大きさである。ハウジング１６は、ハウジング本体１８と、ハウジング本体１８と着脱可能な蓋２０からなり、蓋２０とハウジング本体１８との間の着脱部分はしっかりはまりあい、内部に尿、水等が進入しない防水構造となっている。ハウジング本体１８の底面には、電源ボタン２２、過去の尿分析結果を読み出すためのメモリ呼び出しボタン２４および、液晶ディスプレイ２６が設けられる。液晶ディスプレイの代わりに例えばＬＥＤ等の電子表示手段を用いることもできる。

図３は、携帯型尿分析装置１０の断面図で、図に示すように、防水構造のハウジング１６内部は上部と下部に分かれ、上部は予備の尿成分試験紙を収納する試験紙収納室２７が設けられ、下部には、回路基板、各種センサ、専用ＬＳＩ等の各種電子部品等からなる電子回路部と電池とが収納される回路収納室２８が設けられる。電子回路部の構成と機能については後述する。

図４は、携帯型尿分析装置１０を、クリップ付ホルダ１７、ハウジング本体１８、蓋２０をそれぞれはめあいから外して分離した状態で示した図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。なおハウジング本体１８の外形とクリップ付ホルダ１７の内面および蓋２０の内面との相互のはめあいの関係を理解しやすくするため、ハウジング本体１８は外形図を、クリップ付ホルダ１７と蓋２０は断面図を用いてそれぞれ示した。図に示すように、ハウジング本体１８の外形は、全体の中央に位置しハウジング本体１８を手で把持する際の把持部に当たるほぼ矩形の部分３０と、クリップ付ホルダ１７に対応する一方の端部のテーパ部分３２と、蓋２０に対応する他方の端部の矩形部分３４からなる。

クリップ付ホルダ１７は、ハウジング本体１８の一方の端部におけるテーパ部分３２の外形を収納する空間３６を有し、テーパ部分３２に対向する部分に楔状のリブ４０を備える。楔状のリブ４０は、後述する尿成分試験紙１２の取り付けの際において、溝５６から張出部６２ｂに尿成分試験紙１２を導くための機能を有する。また、空間３６の底部分に錘４２が配置され、この錘により、クリップ付ホルダ１７は、錘４２を備えた面４３を底にし、空間３６を上方に向けて例えば床面に安定して置くことができる。その様子を図５に示す。このように、クリップ付ホルダ１７は、ハウジング本体をはめ込んで保持しておく機能を有する部材でもある。また、クリップ付ホルダ１７のクリップ１９を用いて、携帯型尿分析装置１０を見やすい姿勢で横置きにすることもできる。その様子を図６に示す。

再び図４に戻り、蓋２０は、ハウジング本体１８の他方の端部における矩形部分３４の外形を収納する空間４４を有し、ハウジング本体の中央部分の溝５２に対向する部分に腕部４６を備え、腕部４６には略半球状の押さえ部４８が設けられている。

ハウジング本体１８は、ほぼ矩形の部分３０とテーパ部分３２の上面の中央に、ハウジング本体の長手方向に沿って溝５０，５２，５４，５６を有する。これらの溝は、尿成分試験紙をハウジング１６に取り付ける部分に対応する。

溝５０は最もキャップ側に配置される溝で、溝幅は尿成分試験紙の幅とほぼ同じで、溝深さは尿成分試験紙の厚みよりやや大きめの寸法に設定され、その溝端は突き当て壁５８となっている。この突き当て壁５８は、最もクリップ付ホルダ側に配置される溝５６に設けられる突き当て部６０と対向している。すなわち、突き当て壁５８と突き当て部６０とが対向する長さは、尿成分試験紙の長さに設定され、突き当て壁５８と突き当て部６０を用いて尿成分試験紙の長手方向の位置決めが行われる。

溝５２は溝５０に隣り合う溝で、尿成分試験紙をセットしやすいようにやや幅広で、長手方向も十分に広く取られている。溝５４は、溝５２に隣り合う溝で、溝幅は尿成分試験紙の幅とほぼ同じにとられる。溝５２と溝５４の溝深さは、尿成分試験紙の厚みよりやや大きめの寸法に設定される。

溝５６は、テーパ部分３２に設けられたやや幅広の溝で、尿成分試験紙の試験片が位置決めされ、尿がかけられる部分に相当する。溝５６の溝深さは溝の長手軸の中央部分が最も深く、溝の縁に行くほど浅いいわゆるU字溝の形状に設定される（後述の図９参照）。いわゆるＶ字溝の形状にすることもできる。溝５６はテーパ部分３２の端部６１まで設けられる。このような構造により、溝５６にかけられた尿や測定後に尿を洗い流すための洗浄水等を、この端部からスムーズに排出することができる。

溝５２と溝５４の境界付近には、溝の上部がやや狭くなるようにハウジング本体上面が溝の両側から張り出す張出部６２ａが設けられる。同様に溝５６にも張出部６２ｂ，６２ｃが設けられる。これらの張出部６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、尿成分試験紙の幅方向の位置決めと押さえを兼ねた機能を有する。また、蓋２０がハウジング本体１８にはめ込まれた状態では、蓋２０の腕部４６の先端に設けられた押さえ部４８が溝５０の位置に配置され、尿成分試験紙を押さえる機能を果たしている。なお、突き当て部６０の部分にハウジング本体上を張り出させて、突き当ての機能と押さえの機能を兼ねさせることもできる。

このように、尿成分試験紙をハウジング１６に取り付けるにあたり、溝５０，５２，５４，５６を用いて、突き当て壁５８と突き当て部６０が長手方向の位置決めを行い、張出部６２ａ，６２ｂ，６２ｃが幅方向の位置決めと押さえを行い、蓋２０の腕部４６の先端に設けられた押さえ部４８が押さえを行い、これらがハウジング１６に設けられた試験紙保持部としての機能を有している。また、クリップ付ホルダ１７をはめた状態で尿成分試験紙をハウジング１６に取り付ける際には、上記のように、クリップ付ホルダ１７の内面に設けられた楔状のリブ４０が尿成分試験紙の案内および保持の機能を有する。

なお、試験紙保持部として上記の構造以外に、例えば、蓋にめくら溝を設け、めくら溝の底を突き当て部とし、一方ハウジング本体には底が一部開口する溝を設けその開口していない部分を突き当て部として、蓋のめくら溝底の突き当て部と対向させる構造とすることもできる。この場合は、尿成分試験紙の試験片が設けられた一方側の端部をハウジング本体の溝にさし込み、他方側の端部を蓋のめくら溝にさし込む。そして、蓋をハウジング本体にはめ込むとともに尿成分試験紙の長手方向の位置決めを対向する突き当て部で行い、保持はめくら溝と溝によって行うことができる。

図７は、携帯型尿分析装置１０において、蓋２０を外した状態を示す。蓋２０がはまり込むハウジング本体の矩形部分３４には、ハウジング本体１８と蓋２０の着脱を検出する蓋着脱検出器７０が設けられる。蓋着脱検出器７０は、プッシュスイッチ、近接センサ等を用いることができる。蓋着脱検出器７０は蓋２０の側に設けることもできる。蓋２０を外すことで、ハウジング本体１８内部の試験紙収納室に収納されている予備の尿成分試験紙１２を取り出すことができる。

図８は、尿成分試験紙１２をハウジング１６にセットする手順を説明する図である。（ａ）は取り付けようとする尿成分試験紙１２である。（ｂ）は、尿成分試験紙１２をハウジング本体１８に取り付ける手順を示し、（ｃ）は、蓋２０をはめ込んで尿成分試験紙１２を保持する様子を示す図である。

尿成分試験紙１２は、試験片１４が取り付けられた面をハウジング上面に対向するようにして、張出部６２ａ等をくぐらせながら、試験片１４が取り付けられた一方側の端部をクリップ付ホルダ１７でカバーされた溝５６（図示していない）に差込む。そして、突き当て部６０に突き当たるまで奥に入れる。次に、尿成分試験紙１２の他方側の端部を突き当て壁５８の位置にあわせる。そして蓋２０をハウジング本体１８にはめ込み、押さえ部４８で尿成分試験紙の他端側の端部を押さえて保持する。

図９は、携帯型尿分析装置１０と尿成分試験紙１２との位置関係を説明する図である。上記のように、尿成分試験紙１２は突き当て部６０、張出部６２ｃ等で位置決めされ、試験片１４の部分がハウジング本体１８の上面に向き合って溝５６の中に配置される。この試験片１４が位置決めされる溝５６の部分に、一対の導電性端子７２ａ，７２ｂと、光を通す検出窓７４が設けられている。

図１０は、ハウジング本体１８の溝５６近傍の断面図である。一対の導電性端子７２ａ，７２ｂおよび検出窓７４が配置される部分に対応するハウジング本体１８の内部は、回路収納室２８に相当し、回路基板７５が収納されている。

一対の導電性端子７２ａ，７２ｂは、その端子間の電気伝導度を測定する尿検出器における検出端子の機能を有する導電性材料からなる一対の棒状部材である。例えば、表面にニッケル下地の金メッキが施された直径約１ｍｍの金属棒を２ｍｍ間隔で配置したものを用いることができる。一対の導電性端子７２ａ，７２ｂは、樹脂製のハウジング本体１８の壁を貫いて、その一端が溝５６の中に突き出し、他端は回路基板７５の配線パターンに半田付け等で接続され、配線パターンを経由して図示されていない尿検出器に接続される。尿検出器は、抵抗計あるいは導電計の機能を有する測定器あるいは測定回路である。一対の導電性端子７２ａ，７２ｂは、ハウジング本体１８にインサートモールドにより形成してもよく、あるいは接着剤等でハウジング本体１８に固定してもよい。

上記の寸法的条件の下で、一対の導電性端子７２ａ，７２ｂに水等の導電性物質が存在しないときは、その端子間の抵抗はほとんど無限大の値となる。水が存在すると、その端子間の抵抗は、例えば約２ＭΩである。水の代わりに尿が存在すると、尿は電解質であるので、その端子間の抵抗は例えば約１００ｋΩ程度と低くなる。尿の抵抗値は、尿に含まれる電解質の状態により幅がある。このように、一対の導電性端子７２ａ，７２ｂ間の抵抗値あるいは導電率を測定することで、水と尿の区別、尿の状態の判定を行うことができる。

検出窓７４は、その位置に対向して配置される試験片１４に光を入射し、反射した光を受光する受発光型センサ７６を防水構造で保護するために設けられた光を通すためのガラス窓である。受発光型センサ７６は、回路基板上に配置されて図示されていない発色計測回路に接続される。受発光型センサ７６の内部には１組の発光素子と受光素子が含まれ、発光素子から試験片１４に光をあて、反射光を受光素子で受取り、その反射強度を図示されていない発色計測回路で計測し、尿糖値等の尿成分の値に換算する。

反射強度と発色の色調との関係は、受発光型センサ７６と発色計測回路の組合せにより異なるが、例えば反射強度を電圧値で出力する場合、発色の色調が強いほど出力する電圧値が低くなるようにできる。試験片１４の発色は、尿をかけてからの時間である検出経過時間とともに変化するので、検出経過時間とともに反射強度が変化する。この反射強度の変化から発色の色調の変化、すなわち尿糖値等の尿成分値の変化を算出できる。発色の計測、尿糖値の算出等の手順については後述する。

発光素子として、試験片１４に尿がかけられたときの発色の波長スペクトルにあわせた波長の光を放射するＬＥＤを用いることができる。また、受発光型センサ７６において、受光素子の受光面の前面には、発光素子の波長帯域を通過させ、他の波長帯域を通過させない光学フィルタが設けられる。この特性の光学フィルタを、検出窓７４のガラス窓に代えて用いることもできる。また、受発光型センサ７６の内部において、発光素子と受光素子の境界に光の回りこみを防ぐための遮光壁が設けられる。また、検出窓７４の近傍に、試験片１４周辺の温度をモニタする温度センサ７８が設けられる。

次に電子回路部の構成を説明する。図１１は、電子回路部９０のブロック図である。電子回路部９０は、制御回路９２と、入出力制御部９４と、タイマ部９６とメモリ部９８とが回路基板上で相互に接続されて構成される。これらはそれぞれ独立したＬＳＩで構成することもでき、あるいはマイコン、専用ＬＳＩ等により集積化することもできる。また、その一部につきディスクリート電子部品を用いて構成しても良い。

入出力制御部９４は、液晶ディスプレイ２６、メモリ呼び出しボタン２４、受発光型センサ７６、尿検出器８０、蓋着脱検出器７０、温度センサ７８および外部データ処理装置１００に対する入出力インタフェイス回路である。

タイマ部９６は、尿検出器８０が尿を検出してからの検出経過時間を計時する尿検出経過タイマ１１０と、蓋着脱検出器７０が蓋の着脱を検出してからの蓋着脱経過時間を計時する蓋着脱経過タイマ１１２を備える。

メモリ部９８は、過去の尿成分計測結果、例えば過去１月分の計測結果を記憶する計測履歴メモリ１１４と、尿がかけられたことを検出してから例えば５秒間隔でおこなわれる尿成分算出結果を一時記憶する算出データメモリ１１６と、摂食後の経過時間と尿成分とに関する較正データを記憶する予定時間較正データメモリ１１８と、試験片の発色の温度特性に関する較正データを記憶する温度特性較正データメモリ１２０と、尿がかけられてからの時間における試験片の発色の程度と尿糖値との関係を表す発色時間較正データメモリ１２２とを備える。

制御回路９２は、受発光型センサ７６の受発光を制御する受発光制御部１３０と、受発光型センサ７６が受光した試験片からの反射光の反射強度を計測する発色計測部１３２と、計測された反射強度を尿成分に換算して算出する尿成分算出部１３４と、液晶ディスプレイ２６の表示制御を行う表示制御部１３６とを備える。

実施の形態に係る携帯型尿分析装置の動作、特に電子回路部の動作について、図１２から図１４のフローチャートを用いて説明する。最初に、電源ボタンが押されると、電子回路部９０の初期化が行なわれる（Ｓ１０）。液晶ディスプレイ２６の表示、タイマ部９６の各タイマ等がリセットされる。

次に、メモリ呼び出しボタン２４が押されたか否かを判断する（Ｓ１２）。メモリ呼び出しボタン２４が押されていれば、押された回数に応じて、計測履歴メモリ１１４から過去の尿成分計測結果を読み出し、表示制御部１３６の制御に従い、液晶ディスプレイ２６の表示の切り換えが行なわれ、過去の計測結果が表示される（Ｓ１４）。例えば、メモリ呼び出しボタン２４が１回押されていたときは、直前の計測結果が読み出され表示され、３回押されていれば、直前、その前、さらにその前、の計３つの過去の計測データが順次読み出され順次表示される。

次に、蓋着脱検出器７０が蓋の着脱を検出したか否かを判断する（Ｓ１６）。着脱の検出は、蓋が一度開けられ再び閉められたことを検出するのが望ましい。このことで、蓋が開けられて、尿成分試験紙がハウジングにセットされたことが電子的に確認される。着脱の検出がなされたときは、受発光制御部１３０の制御の下で受発光型センサ７６に発光制御信号を送って動作をスタートさせる（Ｓ１８）。そして、反射信号の有無から、尿成分試験紙を検出したか否かを判断する（Ｓ２０）。尿成分試験紙を検出していないと判断したときは、液晶ディスプレイ２６の表示を切り換え、エラー表示をする（Ｓ２２）。

尿成分試験紙を検出したと判断したときは、バックグランド光によるノイズ成分を計測する（Ｓ２３）。バックグランド光の要因としては太陽光、照明光等があり、これらの光の強さ、波長等は測定の場合により異なってくることがあり、発色計測の再現性、信頼性等に影響を及ぼすおそれがあるので、計測データから取り除くことが望ましいからである。すなわち、まだ尿がかけられていない状態の尿成分試験紙を通して計測できる反射強度を測定し、メモリに記憶する。記憶されたバックグランド光によるノイズ成分は、以後の発色計測（Ｓ４８等）においてメモリから読み出され、実際に尿がかけられたときの反射強度についてバックグランド光によるノイズ成分を除去するのに用いられる。

また、クリップ付ホルダ１７からハウジング１６を外したことを検出するスイッチをクリップ付ホルダ１７またはハウジング１６に設け、そのスイッチがハウジング１６の取り外しを検出したときにバックグランド光によるノイズ成分の計測を行うこととしてもよい。このことで尿をかける直前にノイズ成分の計測を行うことができる。

その後、受発光型センサ７６の動作を止め（Ｓ２４）、蓋着脱経過タイマ１１２の計時を開始する（Ｓ２６）。そして、液晶ディスプレイ２６の表示を切り換え、蓋着脱経過時間Ｔ１を表示する（Ｓ２８）。Ｔ１が所定の予定時間、例えば２時間に到達したか否かを判断（Ｓ３０）し、所定の予定時間に到達したときはその旨を表示する（Ｓ３２）。この旨の表示は、例えばブザーや電子音で知らせることでも良く、あるいは、液晶ディスプレイ２６を点滅させて知らせても良い。例えば食事のときに蓋を着脱し、尿成分試験紙をハウジングにセットするときは、摂食後の予定時間に至ったときにブザー等で知らせてくれるので、尿成分試験紙に尿をかけるタイミングであることが知らされる。

次に、尿を検出したか否かを判断する（Ｓ４０）。尿が尿成分試験紙にかけられると、その近傍に設けられている一対の導電性端子の間が尿で満たされ、尿検出器８０は、いままで無限大の抵抗値を検出していたのが例えば約１００ｋΩの抵抗値に激変したことを検出するはずである。この抵抗値変化で、尿の検出が行なわれる。尿が検出されたと判断したときは、受発光型センサ７６の動作をスタートさせ（Ｓ４２）、尿検出経過タイマ１１０の計時を開始し（Ｓ４４）、液晶ディスプレイ２６の表示を切り換えて、検出経過時間Ｔ２を表示する（Ｓ４６）。

そして、発色計測部１３２が、受発光型センサ７６が受光した試験片からの反射光の反射強度の計測を開始する（Ｓ４８）。反射強度の計測にあたっては、Ｓ２３でメモリに記憶されたバックグランド光によるノイズ成分を読み出して、その分の補正を行う。例えば、尿がかけられた試験片からの反射強度から、尿がかけられていないバックグランド光による反射強度を差し引く等の処理を行う。所定の係数を用いて差し引く処理を行ってもよい。刻々変化する反射強度およびそれから算出された尿成分等のデータは、尿がかけられたことを検出してからの時間である検出経過時間に対応付けられて、算出データメモリ１１６に記憶される。

反射強度の計測と尿成分の算出の手順は、試験片にかけられた尿に含まれる尿糖値が高いか低いかにより３つのルートに分けられる。すなわち、尿成分試験紙の発色と尿糖値との関係は、直線的な関係でなく、尿糖値が高くなるにつれその発色の変化が飽和する特性を有するため、尿糖値により計測する時間を変えるほうが望ましいからである。

図１５は、横軸に検出経過時間を取り、縦軸には反射強度を取って、尿成分試験紙の標準色調表における６段階の尿糖値をパラメータとして、反射強度と検出経過時間の関係を示したものである。尿糖値を測定する尿成分試験紙の判定のための計測基準時間は尿がかけられてから３０秒である。図からわかるように、標準色調表の＋＋＋（２０００ｍｇ／ｄｌ）と＋＋（５００ｍｇ／ｄｌ）の高尿糖値の場合は、検出経過時間が３０秒になる前に反射強度の変化はほぼ飽和し、さらに計測基準時間において両者の反射強度が近い値となり、尿糖値が異なっていてもその差異の判別が困難になっている。これに対し、標準色調表の±（５０ｍｇ／ｄｌ）や０（検出限界以下）では、検出経過時間が３０秒になっても反射強度の変化が小さく、まだ変化が引き続き生じている。

したがって、図１５に示すように、反射強度に２つの基準計測値Ａ，Ｂを設け、試験片からの反射強度の変化が、基準計測値Ａ，Ｂをいつ横切るかで、試験片に含まれる尿糖値を３つのグループに分類する。例えば図１５において、基準計測値Ａを反射強度＝４（相対値）、基準計測値Ｂを反射強度＝２（相対値）とする。反射強度は、検出経過時間が長くなるほどより低い値に変化する。高尿糖値である＋＋＋と＋＋の反射強度の変化は、計測基準時間の３０秒の前に基準計測値Ａも基準計測値Ｂも横切る。中程度の尿糖値である＋と（＋）の反射強度の変化は、計測基準時間の３０秒の前に基準計測値Ａを横切るが、基準計測値Ｂまでは低下しない。低尿糖値である（±）と０の反射強度の変化は、計測基準時間の３０秒の前に基準計測値Ａも基準計測値Ｂも横切らない。

再び図１４に戻り、発色計測において、反射強度と検出経過時間との関係を計測し、反射強度が基準計測値Ａへ到達する時間が３０秒以下か否かを判断する（Ｓ５０）。３０秒以下でないと判断されたときは、低尿糖値の場合であるので、発色計測を計測基準時間Ｔｓの３０秒後も継続し、所定の低尿糖値計測時間Ｔａにおいて反射強度を計測し、尿成分を算出する（Ｓ５１）。Ｔａとしては、例えば計測基準時間Ｔｓの倍の６０秒とすることができる。Ｔａにおける反射強度から尿成分を算出するには、予め求めておいた較正表を用いることができる。

反射強度が基準計測値Ａへ到達する時間が３０秒以下であると判断されたときは、次に、反射強度が基準計測値Ｂへ到達する時間が３０秒以下か否かを判断する（Ｓ５２）。３０秒以下であると判断されたときは高尿糖値の場合であるので、反射強度が基準計測値Ｂへ到達した時間Ｔｂを計測し、Ｔｂに基づいて尿糖値を算出する（Ｓ５３）。Ｔｂから尿糖値を求めるには、あらかじめ求めておいた較正カーブを用いて行うことができる。図１６に較正カーブの一例を示す。図において横軸にＴｂを、縦軸に尿糖値をとり、基準計測値がＢ＝２（図１５における相対値）のときのＴｂと尿糖値の関係が示される。かかる較正データは、発色時間較正データメモリ１２２に記憶され、必要に応じ読み出すことができる。

反射強度が基準計測値Ａへ到達する時間が３０秒以下でないと判断されたときは、中程度の尿糖値であるので、検出経過時間Ｔ２が３０秒か否か判断し（Ｓ５４）、３０秒に達したときは、そのときの尿成分を算出する（Ｓ５６）。

このようにして尿成分の値が算出されると、液晶ディスプレイ２６の表示を切り換えて、尿成分表示が行われる（Ｓ５８）。例えば、「７００ｍｇ／ｄｌ」と算出された尿成分の値そのものが表示される。もちろん、標準色調表の判定に従って、「＋＋＋２０００ｍｇ／ｄｌ」等と表示することもできる。また、算出された尿成分の値は、最新の尿成分計測値として、計測履歴メモリ１１４に記憶される。

ところで、たまたまＴ２が３０秒のときに計測に失敗したとき等で、尿成分算出値が異常となることがある。この場合には、算出データメモリ１１６に記憶されている５秒おきの尿成分算出値を読み出し、補間により、Ｔ２が３０秒のときの値を算出し、その値を計測基準時間における尿成分として表示する。また、その値は最新の尿成分計測値として、計測履歴メモリ１１４に記憶される。

Ｔ２が３０秒のときのデータが異常のときにおける補間の例を図１７に示す。図では横軸に検出経過時間Ｔ２を取り、縦軸に尿糖値を取った。（ａ）が生データで、（ｂ）が補間後のデータである。この例では、計測を５秒おきに３５秒まで行い、たまたま３０秒のときのデータが異常であるので、他のデータから補間法によりＴ２が３０秒のときの値を算出できた。この場合のように、内挿を用いてＴ２が３０秒のときの値を算出するときは、発色計測は３０秒より長い時間行うことが好ましい。外挿を用いてＴ２が３０秒のときの値を算出することもできる。この場合は、発色計測を３０秒で終えることができる。

再び図１４に戻り、尿成分算出が終了すれば、使用済みの尿成分試験紙をハウジングから取外し、携帯型尿分析装置を洗浄する必要がある。そこで、洗浄水を検出したか否かを判断する（Ｓ６０）。洗浄水がハウジングにかけられると、一対の導電性端子の間が水で満たされ、尿検出器８０は、いままで例えば約１００ｋΩの抵抗値を検出していたのが例えば約２ＭΩの抵抗値に激変したことを検出するはずである。この抵抗値変化で、洗浄水の検出が行なわれる。洗浄水が検出されたと判断したときは、受発光型センサ７６の動作を止め、液晶ディスプレイ２６の表示を切り換えて、洗浄済みの表示を行う。洗浄済みの表示がされないときは、洗浄がなされていないか、不十分であるので、洗浄を継続する必要があることが知らされる。

以上が標準的なフローチャートであるが、図１２のＳ２８から図１３のＳ４０の間において、蓋着脱経過時間Ｔ１が所定の予定時間、例えば２時間に到達する前に尿成分試験紙に尿をかける場合がありうる（図１３でＳ７０と示した）。あるいは逆に、Ｔ１が２時間を超えてから尿成分試験紙に尿をかける場合もありうる。このようなときは、予定時間較正データメモリ１１８から、予定時間と尿成分に関する較正データを読み出し、尿をかけたときの蓋着脱経過時間Ｔ１を当てはめて、所定の予定時間における尿成分値に補正することができる。

予定時間についての補正の例を図１８に示す。図では横軸に蓋着脱経過時間を取り、縦軸に尿糖値を取った。（ａ）は蓋着脱経過時間が１時間のときの実測値、（ｂ）は、予定時間と尿成分に関する較正データで、この場合予定時間を蓋着脱経過時間に置き換えてある。（ｃ）は、（ａ）の実測値を（ｂ）の較正データに当てはめて補正し、蓋着脱経過時間が２時間のときの尿糖値を算出したものを示す。

また、温度特性較正データメモリ１２０から試験片の発色の温度特性に関する較正データを読み出し、温度センサ７８の検出温度を当てはめて、標準の温度、例えば２０度における尿成分値に補正することができる。

また、尿検出器により計測される尿の抵抗値あるいは導電率を、液晶ディスプレイに表示することもできる。

次に、他の実施の形態につき図１９から図２４を用いて説明する。この実施の形態においては、ハウジング本体に、くぼみ形状の尿たまり部と、尿たまり部から検出窓に向けて尿を導く尿流し路とを設け、尿がかけられたことを検出するための一対の導電性端子がこの尿流し路上に配置されていることを特徴とする。

図１９は、ハウジング本体２１８の上面図で、先ほどの図４（ａ）に対応する。図４（ａ）と共通の要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、図の尺度は図４（ａ）より拡大して示してある。ハウジング本体２１８は、その長手方向に沿って溝５０，５２と、尿たまり部２５０及び尿流し路２５２とを有する。尿流し路２５２は、尿たまり部２５０から検出窓７４の方向に向けて設けられ、その幅は尿成分試験紙の幅とほぼ同じ、例えば尿成分試験紙の幅より０．２ｍｍ程度大きめの幅に設定される。また、尿流し路２５２には、その端部６１の手前にその流路を狭める一対の堰部２５４ａ，２５４ｂが配置される。これらは、尿成分試験紙をハウジングに取り付ける部分に対応するが、尿たまり部２５０は、尿成分試験紙の幅よりも大きい幅を有し、ハウジングに尿成分試験紙を取り付けた際に、尿成分試験紙の両側に十分な大きさのくぼみを有するようにその形状が形成されている。

また、相互に絶縁された一対の導電性端子２７２ａ，２７２ｂは、尿流し路２５２上の尿たまり部２５０側に設けられる。一対の導電性端子２７２ａ，２７２ｂは設けられる位置が異なるのみで、図９等で説明される一対の導電性端子７２ａ，７２ｂと同じ機能、すなわち尿検出器に接続され、導電性端子間の電気伝導度の変化から尿がかけられたことを検出するために用いられる。

図２０から図２２は、ハウジング本体２１８と尿成分試験紙１２との位置関係を説明する図で、先ほどの図９に対応する。図２０は、ハウジング本体２１８に２点鎖線で示した尿成分試験紙１２が取り付けられた状態を示す上面図であり、図２１、図２２は、ハウジング本体２１８の断面図で、それぞれ図２０のＡＡ線、ＢＢ線における断面に対応する。図９と共通の要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、図の尺度は図９より拡大して示してある。図に示すように、尿たまり部２５０は、ハウジング本体２１８を大きくくぼませ、尿成分試験紙１２の幅に対し例えば約６倍の幅で設けられる。検出窓７４の近傍の尿流し路２５２には、張出部２５６ａ，２５６ｂが設けられ、堰部２５４ａ，２５４ｂの部分とともに、尿成分試験紙１２の位置決めを行うように構成される。

図２３は、ハウジング本体２１８の尿たまり部２５０及び尿流し路２５２近傍の断面図で、先ほどの図１０に対応する。図１０と共通の要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、図の尺度は図１０より拡大して示してある。図に示すように、一対の導電性端子２７２ａ，２７２ｂは、尿たまり部２５０に近い尿流し路２５２上に設けられる。また、堰部２５４ａ，２５４ｂの高さは、尿成分試験紙１２の試験片１４の厚みよりやや厚い高さに設定される。すなわち、堰部２５４ａ，２５４ｂと張出部２５６ａ，２５６ｂとの間で尿成分試験紙１２を挟んで位置決めしたとき、試験片１４と検出窓７４との間が一定の隙間に保持されるように、堰部２５４ａ，２５４ｂの高さが設定される。

図２４は、尿たまり部２５０、尿流し路２５２、一対の導電性端子２７２ａ，２７２ｂ等を備えた構成における作用を説明する図である。尿成分試験紙１２が取り付けられたハウジング本体１８に尿３００がかけられると、その尿は尿たまり部２５０のくぼみにためられる。ためられた尿３０２は、細い尿流し路２５２を通り、端部６１から用済みの尿３０４として排出される。図２４から理解されるように、尿３００のかけられる方向は、尿成分試験紙１２の試験片１４が取り付けられている面と反対側である。すなわち、尿３００は直接には試験片１４にかけられない。このような場合でも、尿たまり部２５０と尿流し路２５２を設けることで、十分な量の尿を試験片１４に供給することができる。

また、堰部２５４ａ，２５４ｂにより尿流し路２５２はその流路が狭められ、いわば、尿たまり部２５０から水頭圧がかけられた状態で尿が流される。尿流し路２５２において、尿成分試験紙１２の試験片１４と、検出窓７４とが対向する部分は隙間が小さいため、尿の表面張力が働くときは、尿が流れにくくなる。そこで、尿を十分な量ためられる体積を有する尿たまり部２５０と、堰部２５４ａ，２５４ｂとの間の水頭圧を利用することで表面張力の影響を排除し、試験片１４と検出窓７４との間に尿を滑らかに流すことができる。

一対の導電性端子２７２ａ，２７２ｂは、尿たまり部２５０側の尿流し路２５２上に設けられるので、尿３００をかけ始めのとき、尿がまだ尿流し路２５２を流れて試験片１４に到達する時のやや前の時点で、尿がかけられたことを検出することができる。したがって、尿がかけられたことが検出された時に、受発光型センサ７６に発光制御信号を送って動作をスタートさせ、試験片１４における発光計測の直前にバックグランド光によるノイズ成分を計測することができ、バックグランド光によるノイズ成分をより確実に除去できる。ちなみに、先ほどの図１２のフローチャートにおけるバックグランドノイズ計測（Ｓ２３）は、尿成分試験紙がハウジングに取り付けられたことを検出した時に行われる。

また、尿がかけられたことが検出された時を基準に、受発光型センサ７６に発光制御信号を送って動作をスタートさせるタイミングを調整することもできる。例えば、尿がかけられたことが検出された時から一定時間後に、受発光型センサ７６に発光制御信号を送って動作をスタートさせることができる。この一定時間の遅延を、試験片１４に尿が到達し、試験片１４の部分に尿の色、例えば無色〜黄色〜赤等の色が含まれるようになってから、受発光型センサ７６に発光制御信号を送って動作をスタートさせる設定とすることで、試験片１４における発光計測の直前に、尿の色を含めたバックグランド光によるノイズ成分を計測することができる。この一定時間の設定は、尿たまり部２５０から試験片の位置、すなわち受発光型センサ７６の位置までの距離や、尿流し路２５２の流路抵抗等を考慮して、あらかじめ実験等で定めることができる。

また、尿流し路２５２の幅は、検出窓７４の近傍において、上記のようにほぼ尿成分試験紙の幅と同じに設定されるので、外乱光が尿成分試験紙の側部から回りこんで、発色計測に影響を与えることをより少なくできる。

以上、１枚の試験紙の先端部分に１種類の試験片が設けられた尿成分試験紙を用いる場合の携帯型尿分析装置について説明したが、１枚の試験紙に複数の試験片が設けられた尿成分試験紙を用いる場合にも本発明が実施できる。例えば１枚の試験紙に尿糖値、蛋白質、潜血を検出対象とする試験片が計３個設けられている場合、携帯型尿分析装置の検出窓を３個にし、それぞれの受発光型センサについてその発光素子の波長、受光素子用のフィルタを対応する試験片の発色特性に合わせる。また、尿検出経過タイマにおける計測基準時間の設定を、蛋白質検出に対しては尿をかけてから１０秒後、潜血検出に対しては尿をかけてから２０秒後とする。このように検出対象に応じて最適な設定を行うことで、複数の尿成分の分析をほぼ同時に行うことができる。

次に更なる実施の形態の携帯型尿分析装置３１０につき説明する。この携帯型尿分析装置３１０は、尿成分試験紙１２を遮光カバー３１７で覆って、バックグランド光が発色計測に影響を与えないようにしたところに主な特徴を有する。携帯型尿分析装置３１０の外観について図２５に上面図、図２６に正面図、図２７に底面図を示す。携帯型尿分析装置３１０は、ハウジング本体３１８と、クリップ３１９を有する蓋３２０と、ハウジング本体３１８の底面にスライドしてはまりあう遮光カバー３１７を備える。これらが互いに接触する部分には、十分な防水性を確保するようなはまりあい構造が設けられる。

ハウジング本体３１８は、概略正方形に近い矩形断面の細長い箱状の部材であり、内部に尿成分算出のための電子回路部等を収納する防水型の筐体の機能を有する。かかるハウジング本体３１８は、樹脂成形により得ることができる。ハウジング本体３１８の長手方向の一方端にはクリップ３１９を有する蓋３２０がしっかりはまりあうはまりあい構造を有し、他方端の底面側には遮光カバーがしっかりはまりあうはまりあい構造を有する。また、ハウジング本体３１８の上面から底面に向かって貫通するテーパ状開口３５１は、尿を注ぎ込むためのものである。ここでハウジング本体３１８に遮光カバー３１７をしっかりはめ込むことで、その協働により注がれた尿をためる尿たまり３５０が形成される。

ハウジング本体３１８の底面に設けられる液晶ディスプレイ３２６は、尿成分の値や尿検出経過時間等を表示する表示器である。ハウジング本体３１８の上面に設けられるＬＥＤ３８０は、尿がかけられた状態を表示する機能を有する尿検出表示器である。尿がかけられた状態の種類としては、尿がかけられたことが検出された状態、尿がかけられてから所定時間経過した状態、尿がかけられなくなった状態等を設定でき、ＬＥＤ３８０は、これらの状態の種類に応じて表示方法を変えてどの状態にあるかを表示する機能を有する。例えば、携帯型尿分析装置３１０の尿たまりに十分尿がたまれば、それ以上尿をかけつづけなくてもよいことが多いが、尿たまりを観察しにくい場合がある。ＬＥＤ３８０の発光は観察が容易なので、尿がきちんとかけられたことをＬＥＤ３８０の点灯で示し、それから所定時間経過すれば尿たまりに十分な尿がたまったものとしてＬＥＤ３８０の点滅で示し、尿成分の算出が終わったことをＬＥＤ３８０の消灯で示すことができる。特に女性等の場合は、ＬＥＤ３８０の状態表示が有効である。具体的な表示例については、後述する。ＬＥＤ以外の発光素子を用いてもよく、複数色の発光で尿がかけられた状態を区別して表示してもよい。

遮光カバー３１７がはまりあうハウジング本体３１８の底面には、上記のテーパ状開口３５１の出口の他、尿成分試験紙１２を保持する平行ガイドや、光を通す検出窓や、尿を検出するための一対の導電性端子等が設けられるが、その詳細は、遮光カバー３１７がはまりあう部分の説明のところで詳述する。

蓋３２０は、ハウジング本体３１８の一方端を開閉する部材で、このことによりハウジング本体３１８の内部に収納されている電池を交換し、あるいは尿成分試験紙を取り出すことを可能とする機能を有する。蓋３２０は、一方端にハウジング本体３１８にはまりあう矩形形状の開口を備え、概略底付き角筒の形状を有する部材である。かかる蓋３２０は、樹脂成形により得ることができる。

蓋３２０がハウジング本体３１８にはまりあう部分について図２８から図３０に示す。ここで図２８と図３０は正面図、図２９は底面図で、ハウジング本体３１８から蓋３２０を図に示す矢印の方向に引き出したときの状態を示している。開口部には一対のアームが設けられ、そのアームの内側面にスライド駒３８４が設けられる。スライド駒３８４は、ハウジング本体３１８の両側面に設けられた一対の長円形のガイド溝３８２に対応し、この長円形のガイド溝３８２に沿って蓋３２０の移動を案内し、さらにその移動範囲を制限する機能を有する。すなわち、図２８，２９に示される矢印と反対方向に一杯移動することで、ハウジング本体３１８と蓋３２０とは図示されていないはめあい構造によりしっかりはめ合わされ、また、矢印方向に一杯移動しても蓋３２０がハウジング本体３１８から分離されることがない。

このように、一対の長円形のガイド溝３８２と一対のスライド駒３８４の作用により、図２９に示されるように、蓋３２０を矢印の方向に移動させ、ハウジング本体３１８の底面側の内部に設けられた電池収納部３８６を露出させることができる。このことで、必要に応じ電池交換を行うことができる。また、図２８に示す矢印の方向に蓋３２０を一杯移動させた後、図３０に示す回転矢印の方向に蓋３２０を回すと、ハウジング本体３１８の上面側の内部に設けられた試験紙収納室３２７が開口する。したがって、必要に応じ、新しい尿成分試験紙１２を試験紙収納室３２７より引き出すことができる。

蓋３２０に付けられたクリップ３１９は、携帯型尿分析装置３１０を例えば肌身に近いポケット等に掛けておくためのものである。このことで、携帯型尿分析装置３１０全体を体温に近い温度に保持でき、尿成分を検出する際における尿の温度と携帯型尿分析装置３１０の温度を近づけることができる。一般に、尿成分試験紙の発色に温度依存性があることが知られているので、このクリップを利用して携帯型尿分析装置３１０全体を体温に近い温度に保持することで、尿成分の計測をより安定したものとすることができる。

遮光カバー３１７は、ハウジング本体３１８の底面にはまりあう部材で、ハウジング本体３１８と協働することで尿成分試験紙１２を位置決めして保持し、上記のように尿たまり部３５０を形成する機能を有する部材である。遮光カバー３１７はハウジング本体３１８の底面の３辺にはまりあう形状を備え、概略細長い底面の３辺に周壁を有する部材である。かかる遮光カバー３１７は、遮光性を有する材料を用いた樹脂成形品で得ることができる。遮光性の程度は、尿成分試験紙の発色を計測する際のノイズとならない程度に外部光を遮断できれば足りる。例えば黒色の樹脂成形品、あるいは光を十分遮断できる厚みを有する樹脂成形品、または、光を遮断する黒い薄膜等を貼り付けた樹脂成形品を用いることができる。

遮光カバー３１７がハウジング本体３１８にはまりあう部分について図３１、図３２に示す。ここで図３１は正面図、図３２は底面図で、ハウジング本体３１８から遮光カバー３１７を図に示す矢印方向に引き出した状態を示している。図３１及び図３２に示すように、遮光カバー３１７の両側の平行する周壁部分は、ハウジング本体３１８の底面側に設けられた一対のガイド溝３８８に案内される機能を有し、これにより、遮光カバー３１７は、ハウジング本体３１８の底面の外形に沿って図３１、図３２に示す矢印方向に移動することができる。矢印方向への移動範囲に制限はなく、遮光カバー３１７をハウジング本体３１８から取り外すこともできる。矢印と反対方向の移動は、ハウジング本体３１８に設けられた斜め壁部３４０により制限される。

遮光カバー３１７は、ハウジング本体３１８の斜め壁部３４０に突き当たる側と反対側の他端部に、尿成分試験紙１２にかけられた尿を外部に排出するための尿出口３６１を有する。尿出口３６１の形状は矩形で、その幅は尿成分試験紙１２の幅よりやや広めに設定される。

ここで遮光カバー３１７がはまりあうハウジング本体３１８の底面に設けられる各要素について、遮光カバー３１７とハウジング本体３１８との協働を含めて説明する。

ハウジング本体３１８の底面にはテーパ状開口３５１の出口側が設けられ、そこからハウジング本体３１８の長手方向に沿い、他方端に向かって順に２個の検出窓３７４と、一対の導電性端子３７２が配置される。そしてこれらを挟んで一対の平行ガイド３５６が設けられる。

検出窓３７４は、尿成分試験紙１２の試験片１４に光を入射し、反射した光を受光するための防水構造の光を通すガラス窓である。検出窓３７４のハウジング本体３１８の内側には試験片１４の発色を計測するための受発光型センサが設けられる。２個の検出窓３７４のそれぞれは２種類の試験片１４に対応する位置に設けられる。

一対の導電性端子３７２は、ハウジング本体３１８からその一部が突き出して設けられる導電性材料からなる一対の棒状部材である。ハウジング本体３１８の内部には尿検出器が設けられ、一対の導電性端子３７２はこれに接続される。

ハウジング本体３１８の底面に盛り上がって設けられる一対の平行ガイド３５６は、尿成分試験紙１２を保持する機能を有する。平行ガイド３５６の断面は、ハウジング本体３１８の長手軸に対称な段付き形状を有する。この段付の平行間隔は、ハウジング本体３１８の底面側に近い段の平行間隔が試験片１４の幅より広く尿成分試験紙１２の幅より狭く設定され、ハウジング本体３１８の底面から離れている段の平行間隔が尿成分試験紙１２の幅より広く設定される。この構造により、一対の平行ガイド３５６は、試験片１４をハウジング本体３１８の底面側にむけて尿成分試験紙１２を保持することができる。

この段つき平行ガイド３５６の配置は、ハウジング本体３１８に遮光カバー３１７をはめ込んだときの尿出口３６１の位置に対応するように設定される。すなわち、段つき平行ガイド３５６に尿成分試験紙１２を保持したとき、尿成分試験紙１２の延長がちょうど尿出口３６１の位置に対応するように設定される。別の観点から述べれば、ハウジング本体３１８に遮光カバー３１７をはめ込み、尿出口３６１から尿成分試験紙１２を挿入すると、ちょうど段つき平行ガイド３５６によって尿成分試験紙１２が保持されるようにそれぞれの配置設定が行われる。

具体的に尿成分試験紙１２を携帯型尿分析装置３１０にセットするには次のように行う。最初に図３２に示すように遮光カバー３１７をハウジング本体３１８に奥まで押し込んでおく。そして、遮光カバー３１７の他端部に設けられた尿出口３６１から尿成分試験紙１２を試験片１４がハウジング本体３１８の底面側、すなわち検出窓３７４に向かい合う向きで挿入する。挿入を続けると、尿成分試験紙１２はハウジング本体３１８の斜め壁部３４０に到達し、その斜面に沿ってハウジング本体３１８の外側に進んでゆく。適当なところで尿成分試験紙１２がストップするまでハウジング本体３１８より引き出して位置決めを行う。

図３３は、拡大断面図で、ハウジング本体３１８と遮光カバー３１７との間に尿成分試験紙１２を位置決めして保持し、ハウジング本体３１８に遮光カバー３１７をしっかりはめ込み、テーパ状開口３５１から尿３００を注ぎいれた状態を示す図である。上記のように、遮光カバー３１７をハウジング本体３１８にしっかりはめ込むことで、テーパ状開口３５１のところに尿たまり部３５０が形成され、そこにためられた尿３０２は、ハウジング本体３１８の底面と遮光カバー３１７の内面とで形成される尿流し路３５２に流れ込み、そこに保持されている尿成分試験紙１２の試験片１４に尿をかけ、試験片１４を尿成分に応じた発色を生じさせる。尿流し路３５２の尿はさらに流れて一対の導電性端子３７２に到達し、さらに進んで尿出口３６１から用済みの尿３０４として外部に排出される。

試験片１４の発色は、検出窓７４を介して受発光型センサ３７６により計測され、図示されていない尿成分算出部により尿成分が求められる。上記構成によれば、ハウジング本体３１８と遮光カバー３１７とがしっかりはまりあい、尿成分試験紙１２の試験片１４部分には外部からの光が遮断される。したがって、発色計測におけるバックグランド光によるノイズの影響が抑制され、実施例１で説明したバックグランドノイズ計測等の処理を行わなくてもよい。

受発光型センサ３７６は、内部に１組の発光素子と受光素子を含む素子で、発光素子から試験片１４に光をあて、反射光を受光素子で受取り、その反射強度を計測する機能を有する。発光素子の波長スペクトルは、試験片１４の発色スペクトルと、試験片１４にかけられる尿の色とを考慮して選ばれる。すなわち、試験片に含まれる試薬の種類により同じ尿をかけても発色の色調、すなわち波長スペクトルが異なる。また、尿の色もさまざまなものがあることは周知である。発色変化を正確に計測するには、試験片１４に尿がかけられたときの発色の波長スペクトルの範囲の中で、尿の色により影響を受けない波長の光を用いて反射を計測することが好ましい。

図３４は、ある試験片を用いて、４種類の色を有する尿をかけ、その波長スペクトルを見た様子を示す図である。図３４において縦軸は受光素子により計測される反射強度、横軸に波長をとり、波長による反射強度の変化を示してある。尿の色は、通常無色透明から黄色がかった色でその濃淡が異なるものであるが、その他にビタミン尿と呼ばれる黄緑がかった蛍光色、ビリルビン尿と呼ばれる褐色、血尿のように赤色を呈するもの等がある。図３４では、波長スペクトルとして、尿をかける前の試験片そのもの４００、尿糖度１００ｍｇ／ｄｌの条件の下での通常尿の濃い色４０２、ビタミン尿４０４、通常尿の薄い色４０６及び通常尿の無色透明４０８について示した。なお、赤色尿及び褐色尿は疾患の可能性があるので、図３４の比較からは除外した。この試験片の例では、図３４に示されるように、５００−５２０ｎｍの範囲の波長において、尿の色により、発色の波長スペクトルが影響を受けない。したがって、この場合を例にとれば、発光波長スペクトルが５００−５２０ｎｍの範囲にピークを有する発光素子を用い、受光素子についてはその前に５００−５２０ｎｍの光を通すフィルタを設けることが好ましい。

発色の計測タイミングと計測値を処理して尿成分を算出するにはいくつかの方法が用意される。具体的には、携帯型尿分析装置３１０の制御部がいくつかの尿成分算出プログラムを備え、ユーザの選択に応じ、あるいは内部に備える温度センサ等の状態センサによる状態検出結果に応じて自動的に１つのプログラムを選択することができる。

尿成分算出の方法のうち、（１）所定の計測基準時間、例えば尿がかけられてから３０秒後における発色から尿成分を算出する方法、（２）尿糖値が高いときは計測基準時間より短い時間における発色、尿糖値が低いときは計測基準時間より長い時間における発色に基づいて尿成分を算出する方法については実施例１で説明した。

ここでは、さらに（３）複数の計測タイミングにおける発色計測から計測基準時間における尿成分を推定して算出する方法、（４）尿温度と携帯型尿分析装置の温度の差を考慮して尿成分を算出する方法について説明する。

複数の計測タイミングにおける発色計測から計測基準時間における尿成分を推定して算出する方法においては、計測基準時間にいたるまでに複数の計測タイミングを設定し、その計測タイミングで発色を計測し、予め求めておいた較正曲線と比較して最も確からしい尿成分を求める。図３５は、較正曲線の例であり、横軸に尿がかけられたことを検出してからの時間である検出経過時間、縦軸に反射強度を取り、尿糖度を変えたときの標準の変化曲線が示されている。例えば、計測基準時間を３０秒とし、計測タイミングを、検出経過時間＝０，５，１５，２０，２５，３０秒の６回に設定し、各検出経過時間における反射強度の計測を行う。そして、それぞれの反射強度データと、図３５の較正曲線とを比較し、最も確からしい変化曲線を推定する。図３５の黒丸の例では、最も確からしい尿成分として、尿糖度１００ｍｇ／ｄｌ（±）と推定される。計測タイミングの取り方は、上記のように一定の時間間隔ごとに反射強度を計測してもよく、また、反射強度を常時計測し、一定間隔の反射強度ごとに経過時間を計測することにしてもよい。

このように計測された値と較正曲線との比較において、一致性が十分高いときは、計測タイミングをすべて行わず、途中で推定値を算出し、以後の計測を省略してもよい。図３５の例では、検出経過時間２０秒で十分推定が可能であるので、以後の測定を省略できる。較正曲線との一致性の評価、最も確からしい変化曲線の算出には、最小二乗法等の周知の統計的手法を用いることができる。

次に、尿温度と携帯型尿分析装置の温度の差を考慮して尿成分を算出する方法について説明する。最初に、尿温度と携帯型尿分析装置の温度の差が、発色計測すなわち反射強度にどのように影響するかを説明する。図３６は、携帯型尿分析装置の温度を５℃，２０℃，４０℃として、尿糖度１００ｍｇ／ｄｌの尿を尿成分試験紙にかけたときの反射強度の時間変化を、縦軸に反射強度を取り、横軸に尿がかけられたことを検出してからの時間を取って示したものである。ここで、尿は「瞬時かけ」、つまり尿を携帯型尿分析装置のテーパ状開口３５１に瞬時かけたのち、すぐ尿かけをそらしてしまうようにした。この場合、尿の温度はほぼ体温であるが、試験片にかかる尿の容積そのものが少なく、熱容量が小さいので、携帯型尿分析装置の温度が低いとすぐ冷えてしまい、発色反応が抑制される。これに対し、携帯型尿分析装置の温度が体温に近いと、その温度に維持され発色反応が通常となる。このように、同じ尿であるにもかかわらず、尿温度と携帯型尿分析装置の温度の差があると、反射強度に差異が生じ、時間が経過するにつれその差異が大きくなる。

ここで尿をかける時間を長くし、その後短い時間で発色計測を行えばよいのでは、という考えに基づいて実験した結果を図３７に示す。図３７の縦軸、横軸は図３６と同じで、用いた尿の尿糖度も１００ｍｇ／ｄｌで同じとし、試験片も同じ物を用いた。ここで尿をかける時間を、尿がかけられたことが検出されてから３秒間とし、その後は尿かけをそらしている。図３７の結果からは、尿を３秒間のみかけ、その後の約７秒間は、携帯型尿分析装置の温度が５−４０℃の間で変化しても、反射強度にほとんど差異が見られない。なお、尿をそのままかけつづけていても、尿がかけられたことが検出されたときから４−９秒の間は、反射強度に携帯型尿分析装置の温度の影響があまり見られないことも確認された。

この尿がかけられたことが検出されたときから４−９秒の間に発色計測を数点行い、上記の較正曲線を用いて、最も確からしい尿成分を推定することで、尿温度と携帯型尿分析装置との間の温度差の影響を少なくすることができる。ここで、尿がかけられたことが検出されたときから４−９秒の範囲は、尿たまりの容量や、尿流し路における尿の流れ方、携帯型尿分析装置の熱容量等により前後した時間範囲となる。これらを考慮して実験的に第１の所定時間と第２の所定時間とを設定し、少なくとも３秒以上は尿をかけつづけ、第１の所定時間から第２の所定時間までの間に複数の計測タイミングをおいて、その発色計測に基づいて、尿成分を算出することが好ましい。

図２５、図３３に示すハウジング本体３１８の上面、すなわち尿をかける側に設けられるＬＥＤ３８０を用いて第１の所定時間、第２の所定時間等を知らせると便利である。図３８は、尿がかけられたことを検出してからの検出経過時間に伴うＬＥＤ３８０の点灯状態を示す図である。図３８において、尿かけのタイミング、導電性端子３７２における尿検出状態、受発光型センサ３７６による発光計測状態も示してある。すなわち、尿かけが始まってしばらくすると導電性端子３７２のところに尿が達し、尿検出が行われる。この時刻を起点時刻ｔ₀として検出経過時間が測定される。ＬＥＤ３８０は、ｔ₀に点灯を開始し、測定者に、きちんと尿がかけられ試験片がぬれ始めており、そのまま尿をかけつづければよいことを知らせる。尿かけはその後も続けられるが、ｔ₀から３秒経過した時刻Ｔ₁においてＬＥＤ３８０は全点灯から点滅状態に切り替わる。すなわち、尿温度と携帯型尿分析装置との間の温度差の影響を少なくするために必要とされる十分な尿がかけられ、尿かけをそらしてもよいことを測定者に知らせる。なお、尿かけを続けてもよい。そして、時刻Ｔ₁から７秒後の時刻時刻Ｔ₂までの間は、温度差の影響が少ない範囲であるので、その間の時刻ｔ₁＝４秒を第１の所定時間とし、時刻ｔ₁＝９秒を第１の所定時間として、その間で受発光型センサ３７６を点灯し、発色計測を行う。発色計測が終了するとＬＥＤ３８０は消灯する。図３８の例では、時刻Ｔ₂で消灯している。このことで必要な発色計測が終了したことが知らされ、ハウジング本体３１８をひっくり返せば、底面側の液晶ディスプレイ３２６に尿成分が表示されているのを見ることができる。

上記において、発色計測は、ハウジング本体内部に設けられた受発光型センサを用いて反射光を計測することとして説明したが、発光素子と受光素子をハウジング本体側と遮光カバー側に分離し、透過光を計測することとしてもよい。この場合には、発光素子側にも防水構造を設け、遮光カバーとハウジング本体とのはめあい部分等に電源や信号のやり取りができるインタフェイスを設ける。発光素子と受光素子を分離することで、発光素子−試験片−受光素子の配置を取ることが可能となり、発光素子と受光素子との間隔を一定に維持できる。したがって、尿成分試験紙の挿入、位置決めにばらつきがあって、試験片の位置が発光素子と受光素子との間でばらついても、発色計測への影響を少なくすることができる。

上記において、尿成分試験紙１２を携帯型尿分析装置３１０にセットするには、尿成分試験紙１２の指で持つ側、すなわちスティックの試験片１４が設けられる側と反対側から尿出口３６１に挿入するものとして説明した。この他に、尿成分試験紙１２の試験片１４が設けられる側から尿出口３６１に挿入するものとすることもできる。この場合には、遮光カバー３１７の内面に位置決め用の段差３５７を設ける。その様子を図３９と図４０に示す。図３９は、図３２に対応し、図４０は図３３に対応して示されている。尿成分試験紙１２は、試験片１４が設けられる側から遮光カバー３１７の尿出口３６１に挿入される。そして、内面の段差３５７に突き当たるまで挿入を続けることで、尿成分試験紙１２の位置決めが行われる。また、この構造では、遮光カバー３１７をハウジング本体３１８に対し、図４０に示す矢印方向に単にずらすだけで、段差３５７の作用で尿成分試験紙１２もともに矢印方向に移動するので、容易に尿成分試験紙１２を取り外すことができる。

人や動物の体液、例えばその血液、汗、尿等に含まれる成分、あるいは上下水道、工場廃水、土壌中に含まれる成分等を分析する携帯型分析装置に用いることができる。

尿成分試験紙を示す図である。本発明に係る実施の形態における携帯型尿分析装置の上面図、正面図、底面図、側面図、である。本発明に係る実施の形態における携帯型尿分析装置の断面図である。本発明に係る実施の形態における携帯型尿分析装置において、クリップ付ホルダ、ハウジング本体、蓋を分離したときの上面図、正面図、底面図等である。本発明に係る実施の形態における携帯型尿分析装置において、クリップ付ホルダの機能を説明する図である。本発明に係る実施の形態における携帯型尿分析装置において、クリップ付ホルダの他の機能を説明する図である。本発明に係る実施の形態における携帯型尿分析装置の蓋を外したときの様子を示す図である。本発明に係る実施の形態の携帯型尿分析装置において、尿成分試験紙の位置決めの様子を示す図である。本発明に係る実施の形態の携帯型尿分析装置と尿成分試験紙との位置関係を示す図である。本発明に係る実施の形態における携帯型尿分析装置の一部拡大断面図である。本発明に係る実施の形態における携帯型尿分析装置の電子回路部のブロック図である。本発明に係る実施の形態における尿分析のフローチャートである。本発明に係る実施の形態における尿分析のフローチャートである。本発明に係る実施の形態における尿分析のフローチャートである。尿糖値をパラメータとして、反射強度と検出経過時間の関係を示す図である。反射強度が基準計測値Ｂへ到達した時間Ｔｂから尿糖値を求める較正カーブの一例を示す図である。検出経過時間に関する補間の例を示す図である。蓋着脱経過時間に関する補正の例を示す図である。他の実施の形態におけるハウジング本体上面図である。他の実施の形態におけるハウジング本体と尿成分試験紙との位置関係を説明する図である。図２０におけるＡＡ線に沿った断面図である。図２０におけるＢＢ線に沿った断面図である。他の実施の形態におけるハウジング本体の尿たまり部及び尿流し路近傍の断面図である。他の実施の形態における尿たまり部、尿流し路、一対の導電性端子等を備えた構成における作用を説明する図である。さらに他の実施の形態における携帯型尿分析装置の上面図である。さらに他の実施の形態における携帯型尿分析装置に正面図である。さらに他の実施の形態における携帯型尿分析装置に底面図である。さらに他の実施の形態において、蓋がハウジング本体にはまりあう部分の正面図である。さらに他の実施の形態において、蓋がハウジング本体にはまりあう部分の底面図である。さらに他の実施の形態において、蓋がハウジング本体にはまりあう部分の正面図である。さらに他の実施の形態において、遮光カバーがハウジング本体にはまりあう部分の正面図である。さらに他の実施の形態において、遮光カバーがハウジング本体にはまりあう部分の底面図である。さらに他の実施の形態において、ハウジング本体と遮光カバーの部分の拡大断面図である。発色の波長スペクトルにおける尿の色の影響を示す図である。尿糖度をパラメータとして、反射強度と検出経過時間に関する較正曲線の例を示す図である。尿温度と携帯型尿分析装置の温度の差が反射強度に及ぼす影響を説明する図である。さらに他の実施の形態において、尿温度と携帯型尿分析装置の温度の差が反射強度に及ぼす影響を抑制する方法を説明する図である。さらに他の実施の形態において、尿がかけられたことを検出してからの検出経過時間に伴うＬＥＤの点灯状態を示す図である。さらに他の実施の形態において、尿成分試験紙の別の挿入法を説明する図である。さらに他の実施の形態において、尿成分試験紙の別の挿入法を説明する断面図である。

符号の説明

１０，３１０携帯型尿分析装置、１２尿成分試験紙、１４試験片、１６ハウジング、１７クリップ付ホルダ、１８，２１８，３１８ハウジング本体、２０，３２０蓋、２６，３２６液晶ディスプレイ、２７，３２７試験紙収納室、２８回路収納室、５０，５２，５４，５６溝、５８突き当て壁、６０突き当て部、６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，２５６ａ，２５６ｂ張出部、７０蓋着脱検出器、７２ａ，７２ｂ，２７２ａ，２７２ｂ，３７２導電性端子、７４，３７４検出窓、７６，３７６受発光型センサ、８０尿検出器、９０電子回路部、９２制御回路、９４入出力制御部、１１０尿検出経過タイマ、１１２蓋着脱経過タイマ、１１６算出データメモリ、１１８予定時間較正データメモリ、１２２発色時間較正データメモリ、１３０受発光制御部、１３２発色計測部、１３４尿成分算出部、１３６表示制御部、２５０，３５０尿たまり部、２５２尿流し路、２５４ａ，２５４ｂ堰部、３００，３０２，３０４尿、３１７遮光カバー、３１９クリップ、３４０斜め壁部、３５１テーパ状開口、３５６平行ガイド、３５７段差、３６１尿出口、３８０ＬＥＤ、３８２ガイド溝、３８４スライド駒、３８６電池収納部。

Claims

片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、検体がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の呈色試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングから突き出して前記試験紙保持部の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、検体がかけられたことを検出する検体検出器と、前記検体検出器が検体を検出してからの検出経過時間を計時する検体検出経過タイマと、前記検出経過時間が前記発色を計測する計測基準時間に達したことを表示する基準時間経過表示部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記検体検出器と前記検体検出経過タイマとが収納されてなることを特徴とする携帯型検体分析装置。
片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、検体がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の呈色試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングの一部に設けられ、光を通す検出窓と、前記ハウジングから突き出して前記検出窓の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記検出窓を介して前記試験片の発色を計測するセンサ部と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、検体がかけられたことを検出する検体検出器と、前記検体検出器が検体を検出してからの検出経過時間を計時する検体検出経過タイマと、前記計時された検出経過時間と、その検出経過時間において計測された前記試験片の発色計測値に基づいて、前記試験片にかけられた検体の成分を算出し出力する検体成分算出部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記センサ部、前記検体検出器、前記検体検出経過タイマおよび前記検体成分算出部とが収納されてなることを特徴とする携帯型検体分析装置。
請求項１又は２に記載の携帯型検体分析装置において、検体がかけられる側に設けられ、検体がかけられた状態を表示する検体検出表示器を備えることを特徴とする携帯型検体分析装置。
片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、尿がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の尿成分試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングから突き出して前記試験紙保持部の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、尿がかけられたことを検出する尿検出器と、前記尿検出器が尿を検出してからの検出経過時間を計時する尿検出経過タイマと、前記検出経過時間が前記発色を計測する計測基準時間に達したことを表示する基準時間経過表示部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記尿検出器と前記尿検出経過タイマとが収納されてなることを特徴とする携帯型尿分析装置。
片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、尿がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の尿成分試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングに設けられ、かけられた尿をためるくぼみ形状の尿たまり部と、前記ハウジングから突き出して前記試験紙保持部の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、尿がかけられたことを検出する尿検出器と、前記尿検出器が尿を検出してからの検出経過時間を計時する尿検出経過タイマと、前記検出経過時間が前記発色を計測する計測基準時間に達したことを表示する基準時間経過表示部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記尿検出器と前記尿検出経過タイマとが収納されてなることを特徴とする携帯型尿分析装置。
片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、尿がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の尿成分試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングの一部に設けられ、光を通す検出窓と、前記ハウジングから突き出して前記検出窓の近傍に設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記検出窓を介して前記試験片の発色を計測するセンサ部と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、尿がかけられたことを検出する尿検出器と、前記尿検出器が尿を検出してからの検出経過時間を計時する尿検出経過タイマと、前記計時された検出経過時間と、その検出経過時間において計測された前記試験片の発色計測値に基づいて、前記試験片にかけられた尿の尿成分を算出し出力する尿成分算出部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記センサ部、前記尿検出器、前記尿検出経過タイマおよび前記尿成分算出部とが収納されてなることを特徴とする携帯型尿分析装置。
片手で把持するための把持部を有する防水構造のハウジングと、前記ハウジングに設けられ、尿がかけられることで発色する試験片を先端部分に有するスティック状の尿成分試験紙を保持する試験紙保持部と、前記ハウジングに設けられ、かけられた尿をためるくぼみ形状の尿たまり部と、前記ハウジングの一部に設けられ、光を通す検出窓と、前記ハウジングに設けられ、前記尿たまり部から前記検出窓に向けて尿を導く尿流し路と、前記尿流し路上に、前記ハウジングから突き出して設けられ、相互に絶縁された一対の導電性端子と、前記検出窓を介して前記試験片の発色を計測するセンサ部と、前記一対の導電性端子間の電気伝導度を測定することで、尿がかけられたことを検出する尿検出器と、前記尿検出器が尿を検出してからの検出経過時間を計時する尿検出経過タイマと、前記計時された検出経過時間と、その検出経過時間において計測された前記試験片の発色計測値に基づいて、前記試験片にかけられた尿の尿成分を算出し出力する尿成分算出部と、を備え、前記防水構造のハウジング内部に前記センサ部、前記尿検出器、前記尿検出経過タイマおよび前記尿成分算出部とが収納されてなることを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項７に記載の携帯型尿分析装置において、前記尿成分試験紙はスティック状の片側面に前記試験片を有し、前記試験紙保持部は、前記試験片を前記検出窓に向かい合うように尿流し路の上に前記尿成分試験紙を保持し、さらに、前記ハウジングと組み合わされ、尿流し路の上に保持された前記尿成分試験紙を覆う遮光カバーと、前記ハウジングと前記遮光カバーとで形成される尿出口と、を備えることを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項４乃至７のいずれか１に記載の携帯型尿分析装置において、尿がかけられる側に設けられ、尿がかけられた状態を表示する尿検出表示器を備えることを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項６または請求項７に記載の携帯型尿分析装置において、前記尿成分算出部は、前記検出経過時間が所定の計測基準時間に達したときの発色計測値に基づき、前記尿成分を算出し出力することを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項６または請求項７に記載の携帯型尿分析装置において、前記尿成分算出部は、高濃度尿成分により発色計測値が飽和に至る前の発色計測値を所定の基準計測値として設定し、前記発色計測値が前記基準計測値に達したときの検出経過時間に基づき、前記尿成分を算出し出力することを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項１０に記載の携帯型尿分析装置において、前記尿成分算出部は、前記計測基準時間における前記尿成分算出に欠陥があるときに、前記検出経過時間が計時開始から前記計測基準時間に至るまでの間に設定された複数の計測タイミングにおける複数の発色計測値に基づいて、前記計測基準時間における尿成分の推定値を算出することを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項６または請求項７に記載の携帯型尿分析装置において、前記センサ部は、前記検出経過時間の計時開始から複数の計測タイミングでそれぞれ発色を計測し、前記尿成分算出部は、前記計測された複数の発色計測値と、予め定めた較正曲線とに基づき、最も確からしい尿成分の推定値を算出することを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項１３に記載の携帯型尿分析装置において、前記複数の計測タイミングは、前記検出経過時間の計時開始を起点として、第１の所定時間から第２の所定時間までの間における複数の計測タイミングであって、第１の所定時間及び第２の所定時間は、尿がかけつづけられることで尿の温度と携帯型尿分析装置の温度との温度差が少なくなり試験片の発色反応が安定する範囲の中で設定されることを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項６または請求項７に記載の携帯型尿分析装置において、前記ハウジングは、内部に前記尿成分試験紙を収納する試験紙収納室を備えるハウジング本体と、前記ハウジング本体と着脱可能で、前記試験紙収納室の前記尿成分試験紙の出し入れ口を覆う蓋と、を含み、前記試験片保持部は、前記蓋に設けられた蓋側保持部と、前記ハウジング本体に設けられた本体側保持部と、を備え、蓋側保持部と前記ハウジング本体に設けられた本体側保持部とで前記尿成分試験紙を位置決めすることを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項１５に記載の携帯型尿分析装置において、前記蓋を着脱したことを検出する蓋着脱検出器と、前記蓋を着脱したときからの蓋着脱経過時間を計時する蓋着脱経過タイマと、前記蓋着脱経過時間が予め定められた尿をかける予定時間に達したことを表示する予定時間経過表示部と、を備えることを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項１６に記載の携帯型尿分析装置において、前記尿成分算出部は、前記予定時間と異なる蓋着脱経過時間に尿がかけられたときに、予め記憶された予定時間と尿成分とに関する較正データに基づき、前記尿検出器により尿がかけられたことを検出した時の蓋着脱経過時間と前記予定時間との差を補正し、前記予定時間における尿成分の推定値を算出することを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項６または請求項７に記載の携帯型尿分析装置において、前記センサ部は、前記試験片に尿がかけられたときの発色の波長スペクトルの範囲の中で、尿の色により影響を受けない波長の光を放射する発光素子と、受光素子と、前記受光素子の前面に設けられ、前記発光素子の波長帯域を通過させる光学フィルタと、を含む受発光型センサであることを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項８に記載の携帯型尿分析装置において、前記遮光カバーに設けられた発光素子であって、前記試験片に尿がかけられたときの発色の波長スペクトルの範囲の中で、尿の色により影響を受けない波長の光を放射する発光素子を備え、前記センサ部は、前記発光素子から放射される光が前記試験片を通過する通過光を用いて前記試験片の発色を検出することを特徴とする携帯型尿分析装置。
請求項６または請求項７に記載の携帯型尿分析装置において、前記尿検出器は、尿がかけられたときの前記電気伝導度の値を出力することを特徴とする携帯型尿分析装置。