JPH08304336A - ポーラログラフ尿分析方法および装置 - Google Patents
ポーラログラフ尿分析方法および装置Info
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- JPH08304336A JPH08304336A JP7136084A JP13608495A JPH08304336A JP H08304336 A JPH08304336 A JP H08304336A JP 7136084 A JP7136084 A JP 7136084A JP 13608495 A JP13608495 A JP 13608495A JP H08304336 A JPH08304336 A JP H08304336A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- urine
- collection container
- flow cell
- polarographic
- voltage
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】フローセルに流れる暗電流の影響を受けること
なく高精度に尿分析を行うことの可能なポーラログラフ
尿分析方法および装置を提供することを目的とする。 【構成】尿分析装置(10)は便器に***された尿を採取
する採尿容器(68)と、尿サンプルを分析するポーラロ
グラフ・フローセル(34)を有する。採尿容器(68)に
は尿検知電極(74)が配置してあり、電極間隙に存在す
る流体の導電率の変化により尿の集積を検知するように
なっている。尿検知電極(74)への電圧印加はリレース
イッチ(214)により制御され、採尿開始と共に開始さ
れるが、フローセル(34)に暗電流が流れるのを防止す
るため、尿の集積が検知され次第終了される。
なく高精度に尿分析を行うことの可能なポーラログラフ
尿分析方法および装置を提供することを目的とする。 【構成】尿分析装置(10)は便器に***された尿を採取
する採尿容器(68)と、尿サンプルを分析するポーラロ
グラフ・フローセル(34)を有する。採尿容器(68)に
は尿検知電極(74)が配置してあり、電極間隙に存在す
る流体の導電率の変化により尿の集積を検知するように
なっている。尿検知電極(74)への電圧印加はリレース
イッチ(214)により制御され、採尿開始と共に開始さ
れるが、フローセル(34)に暗電流が流れるのを防止す
るため、尿の集積が検知され次第終了される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、住宅やオフィスその他
のトイレットにおいて個人が***した尿をサンプリング
して分析するための尿分析方法および装置に関する。よ
り詳しくは、本発明は、ポーラログラフ・フローセルを
備えた尿分析方法および装置に関する。
のトイレットにおいて個人が***した尿をサンプリング
して分析するための尿分析方法および装置に関する。よ
り詳しくは、本発明は、ポーラログラフ・フローセルを
備えた尿分析方法および装置に関する。
【0002】
【背景技術】本出願人は、採尿容器を用いてトイレット
で尿をサンプリングし、採取された尿サンプルをポーラ
ログラフ・フローセルに搬送して尿サンプル中の所定の
物質(例えば、グルコース)を定量分析するようになっ
た尿分析装置を提案した(例えば、平成5年12月30日の
特願平5-354283号)。ポーラログラフ・フローセルは検
体中の被測定物質の濃度に応じた電気信号を出力し、フ
ローセルの出力信号に基づいて物質の濃度が演算され
る。
で尿をサンプリングし、採取された尿サンプルをポーラ
ログラフ・フローセルに搬送して尿サンプル中の所定の
物質(例えば、グルコース)を定量分析するようになっ
た尿分析装置を提案した(例えば、平成5年12月30日の
特願平5-354283号)。ポーラログラフ・フローセルは検
体中の被測定物質の濃度に応じた電気信号を出力し、フ
ローセルの出力信号に基づいて物質の濃度が演算され
る。
【0003】被験者が便座に着座した状態では、採尿容
器は被験者から見えにくい(女性の場合には特に見えに
くい)ので、採尿容器に尿が採取されたかどうかを被験
者が判断するのは困難である。そこで、採尿容器に1対
の尿検知電極を配置し、電極間隙に存在する流体の導電
率を検知することにより尿の集積を判断するようにして
ある。
器は被験者から見えにくい(女性の場合には特に見えに
くい)ので、採尿容器に尿が採取されたかどうかを被験
者が判断するのは困難である。そこで、採尿容器に1対
の尿検知電極を配置し、電極間隙に存在する流体の導電
率を検知することにより尿の集積を判断するようにして
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ポーラログラフ・フロ
ーセルを用いた尿分析装置においては、フローセルの出
力は非常に微弱なものであり、数十〜数百ナノアンペア
(nA)のオーダーである。従って、フローセルに暗電
流が流れると、分析精度を低下させる。
ーセルを用いた尿分析装置においては、フローセルの出
力は非常に微弱なものであり、数十〜数百ナノアンペア
(nA)のオーダーである。従って、フローセルに暗電
流が流れると、分析精度を低下させる。
【0005】ところが、採尿容器とフローセルとは流体
搬送系統を介して電気的に連絡しているので、採尿容器
の尿検知電極に電圧が印加されていると、暗電流の原因
となる。
搬送系統を介して電気的に連絡しているので、採尿容器
の尿検知電極に電圧が印加されていると、暗電流の原因
となる。
【0006】本発明の目的は、フローセルに流れる暗電
流を防止し、高精度の尿分析を行うことの可能なポーラ
ログラフ尿分析方法および装置を提供することである。
流を防止し、高精度の尿分析を行うことの可能なポーラ
ログラフ尿分析方法および装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用の概要】本発明
の方法は、便器に***された尿を採尿容器により採取
し、採取された尿サンプルをポーラログラフ・フローセ
ルに搬送して尿分析を行うにあたり、採尿容器に設けた
1対の尿検知電極に電圧を印加し、尿検知電極間に流れ
る電流を監視することにより採尿容器への尿の集積を検
知し、尿の集積が検知された後は尿検知電極への電圧を
遮断することを特徴とするものである。
の方法は、便器に***された尿を採尿容器により採取
し、採取された尿サンプルをポーラログラフ・フローセ
ルに搬送して尿分析を行うにあたり、採尿容器に設けた
1対の尿検知電極に電圧を印加し、尿検知電極間に流れ
る電流を監視することにより採尿容器への尿の集積を検
知し、尿の集積が検知された後は尿検知電極への電圧を
遮断することを特徴とするものである。
【0008】本発明のポーラログラフ尿分析装置は、便
器に***された尿を採取する採尿容器と、採尿容器への
尿の集積を検知するべく採尿容器に配置された1対の尿
検知電極と、尿検知電極に電圧を印加する電圧印加手段
と、採尿容器により採取された尿サンプル中の所定の物
質の濃度に応じた電気信号を出力するポーラログラフ・
フローセルと、採尿容器により採取された尿サンプルを
採尿容器からフローセルに搬送する流体搬送手段と、尿
検知電極に印加される電圧を遮断するスイッチ手段とを
備え、フローセルの作動時には尿検知電極に印加される
電圧を遮断するようにしたことを特徴とするものであ
る。
器に***された尿を採取する採尿容器と、採尿容器への
尿の集積を検知するべく採尿容器に配置された1対の尿
検知電極と、尿検知電極に電圧を印加する電圧印加手段
と、採尿容器により採取された尿サンプル中の所定の物
質の濃度に応じた電気信号を出力するポーラログラフ・
フローセルと、採尿容器により採取された尿サンプルを
採尿容器からフローセルに搬送する流体搬送手段と、尿
検知電極に印加される電圧を遮断するスイッチ手段とを
備え、フローセルの作動時には尿検知電極に印加される
電圧を遮断するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0009】このように、測定時には尿検知電極への電
圧が遮断されるので、フローセルは暗電流の影響を受け
ることがない。従って、高精度の尿分析を行うことが可
能になる。
圧が遮断されるので、フローセルは暗電流の影響を受け
ることがない。従って、高精度の尿分析を行うことが可
能になる。
【0010】
【実施例】分析装置の全体構成 初めに本発明のポーラログラフ分析装置の全体構成を説
明するに、図1は本発明の一実施例に係るポーラログラ
フ尿分析装置10をトイレットに設置したところを示
し、図2は図1に示した尿分析装置のハウジングを分解
したところを示す。これらの図面を参照するに、トイレ
ットの便器12には、例えばフレーム14と上部ケーシ
ング16と左右の下部ケーシング18および20とで構
成されたハウジング22がTボルト24とナット26に
よって取付けてある。このハウジング22には尿分析装
置10の主要部が収蔵してあると共に、便座28と便蓋
30が回動可能に装着してある。便座28には尿サンプ
リング装置32(図3および図4に基づいて後述する)
が組み込んであり、便座に着座した使用者から***され
た尿をサンプリングするようになっている。
明するに、図1は本発明の一実施例に係るポーラログラ
フ尿分析装置10をトイレットに設置したところを示
し、図2は図1に示した尿分析装置のハウジングを分解
したところを示す。これらの図面を参照するに、トイレ
ットの便器12には、例えばフレーム14と上部ケーシ
ング16と左右の下部ケーシング18および20とで構
成されたハウジング22がTボルト24とナット26に
よって取付けてある。このハウジング22には尿分析装
置10の主要部が収蔵してあると共に、便座28と便蓋
30が回動可能に装着してある。便座28には尿サンプ
リング装置32(図3および図4に基づいて後述する)
が組み込んであり、便座に着座した使用者から***され
た尿をサンプリングするようになっている。
【0011】図2に示したように、ハウジング22に
は、ポーラログラフ・フローセル34(より詳しくは図
6に基づいて後述する)と、尿サンプリング装置32に
よってサンプリングされた尿サンプルをキャリヤ液と共
にフローセルに搬送するためのロータリバルブ付き電動
シリンジポンプ36と、較正液タンク38が収容してあ
る。
は、ポーラログラフ・フローセル34(より詳しくは図
6に基づいて後述する)と、尿サンプリング装置32に
よってサンプリングされた尿サンプルをキャリヤ液と共
にフローセルに搬送するためのロータリバルブ付き電動
シリンジポンプ36と、較正液タンク38が収容してあ
る。
【0012】図示した実施例では、ハウジング22には
指血圧計ユニット42が配置してあり、被験者の左第2
指などに係合させることにより血圧を測定するようにな
っている。また、ハウジング22には、洗浄ノズル44
を備えた従来型のビデ装置46と、従来型の温風乾燥装
置48と、オゾナイザーからなる従来型の脱臭装置50
が配置してあり、尿分析装置10を備えたトイレットを
通常の目的で使用する際に夫々の機能を提供するように
なっている。しかし、これらの追加的機能や血圧計は省
略することができる。
指血圧計ユニット42が配置してあり、被験者の左第2
指などに係合させることにより血圧を測定するようにな
っている。また、ハウジング22には、洗浄ノズル44
を備えた従来型のビデ装置46と、従来型の温風乾燥装
置48と、オゾナイザーからなる従来型の脱臭装置50
が配置してあり、尿分析装置10を備えたトイレットを
通常の目的で使用する際に夫々の機能を提供するように
なっている。しかし、これらの追加的機能や血圧計は省
略することができる。
【0013】ハウジング22には、尿分析装置10の電
源装置52やビデ装置の操作盤54を配置することがで
きる。図示した実施例では、尿分析装置10を操作し分
析結果を出力するための主制御ユニット56はトイレッ
トの側壁に設置してあり、ハウジング22内には尿サン
プリング装置32やシリンジポンプ36やフローセル3
4を制御するための副制御ユニット58が配置してあ
る。図11に基づいて後述するように、図示した実施例
では主制御ユニット56と副制御ユニット58は通信ケ
ーブルによって互いに接続されており、シリアル通信に
よりデータや信号の伝送を行うようになっている。しか
し、これらの制御ユニットは1つにまとめても良い。
源装置52やビデ装置の操作盤54を配置することがで
きる。図示した実施例では、尿分析装置10を操作し分
析結果を出力するための主制御ユニット56はトイレッ
トの側壁に設置してあり、ハウジング22内には尿サン
プリング装置32やシリンジポンプ36やフローセル3
4を制御するための副制御ユニット58が配置してあ
る。図11に基づいて後述するように、図示した実施例
では主制御ユニット56と副制御ユニット58は通信ケ
ーブルによって互いに接続されており、シリアル通信に
よりデータや信号の伝送を行うようになっている。しか
し、これらの制御ユニットは1つにまとめても良い。
【0014】図3および図4を参照するに、便座28に
組込まれた尿サンプリング装置32はフレーム60を備
え、このフレームはビス等により便座の下面に適宜取付
けられる。フレーム60にはスイングアーム62が回動
可能に支持してあり、ステッピングモータのようなモー
タ64とベルト66によって揺動せられるようになって
いる。
組込まれた尿サンプリング装置32はフレーム60を備
え、このフレームはビス等により便座の下面に適宜取付
けられる。フレーム60にはスイングアーム62が回動
可能に支持してあり、ステッピングモータのようなモー
タ64とベルト66によって揺動せられるようになって
いる。
【0015】スイングアーム62の下端には採尿容器6
8が設けてある。図4からよく分かるように、採尿容器
68は浅い船底形を呈し、その底部には尿溜まり70が
形成してある。採尿容器68には尿溜まり70の底に向
かって開口するL字形の採尿管72が設けてあり、尿溜
まり70に溜まった尿を気泡を取り込むことなく吸引す
るようになっている。尿溜まり70に面して採尿容器6
8には1対の尿検知電極74が所定の電極間隙をもって
配置してあり、流体の電気抵抗を監視することにより尿
溜まり70内に所望のレベルまで尿が溜まったかどうか
を検出するようになっている。
8が設けてある。図4からよく分かるように、採尿容器
68は浅い船底形を呈し、その底部には尿溜まり70が
形成してある。採尿容器68には尿溜まり70の底に向
かって開口するL字形の採尿管72が設けてあり、尿溜
まり70に溜まった尿を気泡を取り込むことなく吸引す
るようになっている。尿溜まり70に面して採尿容器6
8には1対の尿検知電極74が所定の電極間隙をもって
配置してあり、流体の電気抵抗を監視することにより尿
溜まり70内に所望のレベルまで尿が溜まったかどうか
を検出するようになっている。
【0016】L字形採尿管72はスイングアーム62の
中空内部を延長する可撓性の尿吸引チューブ76に接続
されており、この吸引チューブ76の他端はシリンジポ
ンプ36に接続されている。尿検知電極74のリード線
78も同様にスイングアームの内部を延長させてあり、
副制御ユニット58に接続されている。採尿容器68の
入口開口はステンレス鋼などからなる金網80によって
覆われており、採尿容器に異物が侵入するのを防止する
ようになっている。
中空内部を延長する可撓性の尿吸引チューブ76に接続
されており、この吸引チューブ76の他端はシリンジポ
ンプ36に接続されている。尿検知電極74のリード線
78も同様にスイングアームの内部を延長させてあり、
副制御ユニット58に接続されている。採尿容器68の
入口開口はステンレス鋼などからなる金網80によって
覆われており、採尿容器に異物が侵入するのを防止する
ようになっている。
【0017】図3からよく分かるように、フレーム60
には便器12のボウルに向かって下向きに開口したチャ
ンネル形状の収納洗浄室82が形成してあり、非使用時
に採尿容器68とスイングアーム62を収納するように
なっている。収納洗浄室82には噴射ノズル84が指向
させてあり、収納洗浄室82内に収納された採尿容器6
8に向かって圧力水を噴射して、使用後に採尿容器とス
イングアームを洗浄するようになっている。噴射ノズル
84には電磁弁(後述)を介して水道管に接続されたホ
ース86から圧力水が供給される。
には便器12のボウルに向かって下向きに開口したチャ
ンネル形状の収納洗浄室82が形成してあり、非使用時
に採尿容器68とスイングアーム62を収納するように
なっている。収納洗浄室82には噴射ノズル84が指向
させてあり、収納洗浄室82内に収納された採尿容器6
8に向かって圧力水を噴射して、使用後に採尿容器とス
イングアームを洗浄するようになっている。噴射ノズル
84には電磁弁(後述)を介して水道管に接続されたホ
ース86から圧力水が供給される。
【0018】採尿容器68によって採取された尿サンプ
ルは、シリンジポンプ36によってキャリヤ液と共にポ
ーラログラフ・フローセルに送られ、例えば尿グルコー
スの定量分析に付される。図示した実施例では、キャリ
ヤ液タンクは便蓋30に設けてあるが、ハウジング22
内に配置してもよい。図5に示したように、便蓋30に
はキャリヤ液タンク88がビスなどにより取付けてあ
る。タンク88内には、尿サンプルをフローセルに搬送
するためのキャリヤ液が貯蔵されている。キャリヤ液は
蒸留水を主成分とするもので、フローセルの安定な作動
に必要なKH2PO4やNa2HPO4のようなpH調節剤
やKClのような塩素イオン強度調節剤や防腐剤を添加
することができる。キャリヤ液の補充はキャップ90を
介して行うことができる。キャリヤ液タンク88はホー
ス92を介してハウジング22内のシリンジポンプ36
に接続されている。
ルは、シリンジポンプ36によってキャリヤ液と共にポ
ーラログラフ・フローセルに送られ、例えば尿グルコー
スの定量分析に付される。図示した実施例では、キャリ
ヤ液タンクは便蓋30に設けてあるが、ハウジング22
内に配置してもよい。図5に示したように、便蓋30に
はキャリヤ液タンク88がビスなどにより取付けてあ
る。タンク88内には、尿サンプルをフローセルに搬送
するためのキャリヤ液が貯蔵されている。キャリヤ液は
蒸留水を主成分とするもので、フローセルの安定な作動
に必要なKH2PO4やNa2HPO4のようなpH調節剤
やKClのような塩素イオン強度調節剤や防腐剤を添加
することができる。キャリヤ液の補充はキャップ90を
介して行うことができる。キャリヤ液タンク88はホー
ス92を介してハウジング22内のシリンジポンプ36
に接続されている。
【0019】フローセル 図6から図8を参照しながら、ポーラログラフ・フロー
セルの実施例を説明する。図示した実施例においては、
ポーラログラフ・フローセル34はグルコース酸化酵素
固定化膜で被覆された作用極を備え、尿サンプル中のグ
ルコース(尿糖)を定量分析するように構成されてい
る。しかし、尿蛋白、潜血、その他の尿成分について分
析を行うことの可能な酵素を採用してもよい。
セルの実施例を説明する。図示した実施例においては、
ポーラログラフ・フローセル34はグルコース酸化酵素
固定化膜で被覆された作用極を備え、尿サンプル中のグ
ルコース(尿糖)を定量分析するように構成されてい
る。しかし、尿蛋白、潜血、その他の尿成分について分
析を行うことの可能な酵素を採用してもよい。
【0020】図6および図7を参照するに、ポーラログ
ラフ・フローセル34は、プラスチックなどからなる側
板96と、電極を担持したセラミック基板98と、シリ
コーンゴムなどからなるスペーサ100と、プラスチッ
クなどからなる上板102とをビス104などにより互
いに一体的に液密に締結することにより構成することが
できる。
ラフ・フローセル34は、プラスチックなどからなる側
板96と、電極を担持したセラミック基板98と、シリ
コーンゴムなどからなるスペーサ100と、プラスチッ
クなどからなる上板102とをビス104などにより互
いに一体的に液密に締結することにより構成することが
できる。
【0021】セラミック基板96は例えばアルミナセラ
ミックからなり、金属ペーストの印刷と焼成により白金
の作用極106と白金の対極108と銀/塩化銀の参照
極110とが形成されている。夫々の電極には端子11
2が形成してあり、これらの端子には上板102に設け
た電気接続用のピン113が夫々電気接触するようにな
っている。スペーサ100には電極の領域において開口
114が切欠いてあり、図7に示したように電解室11
6を形成するようになっている。上板102には電解室
116に連通する入口118と出口120が形成してあ
り、電解室116に尿サンプルやキャリヤ液などの流体
を供給するようになっている。
ミックからなり、金属ペーストの印刷と焼成により白金
の作用極106と白金の対極108と銀/塩化銀の参照
極110とが形成されている。夫々の電極には端子11
2が形成してあり、これらの端子には上板102に設け
た電気接続用のピン113が夫々電気接触するようにな
っている。スペーサ100には電極の領域において開口
114が切欠いてあり、図7に示したように電解室11
6を形成するようになっている。上板102には電解室
116に連通する入口118と出口120が形成してあ
り、電解室116に尿サンプルやキャリヤ液などの流体
を供給するようになっている。
【0022】図8に模式的に示したように、白金の作用
極106は、アルブミンや酢酸セルロースのように過酸
化水素を選択的に透過させる物質からなる選択透過膜1
26と、酵素固定化膜128とで被覆されている。酵素
固定化膜128は、グルコース・オキシダーゼ(GO
D)とアルブミンを4対1の割合で水に溶解し、溶解液
を選択透過膜126上に滴下した後、グルタルアルデヒ
ド雰囲気中に約30分間暴露することにより形成するこ
とができる。電解室116内の尿サンプル中のグルコー
スがGOD固定化膜に接触すると、GODはグルコース
(C6H12O6)を酸化して次のようにグルコノラクトン
(C6H10O6)と過酸化水素(H2O2)を生成する。
極106は、アルブミンや酢酸セルロースのように過酸
化水素を選択的に透過させる物質からなる選択透過膜1
26と、酵素固定化膜128とで被覆されている。酵素
固定化膜128は、グルコース・オキシダーゼ(GO
D)とアルブミンを4対1の割合で水に溶解し、溶解液
を選択透過膜126上に滴下した後、グルタルアルデヒ
ド雰囲気中に約30分間暴露することにより形成するこ
とができる。電解室116内の尿サンプル中のグルコー
スがGOD固定化膜に接触すると、GODはグルコース
(C6H12O6)を酸化して次のようにグルコノラクトン
(C6H10O6)と過酸化水素(H2O2)を生成する。
【0023】 C6H12O6 + O2 → C6H10O6 + H2O2 (1) 生成したH2O2が選択透過膜126を透過して白金の作
用極106に達すると、白金の触媒作用によりH2O2は
作用極106に電子を与えながら水と酸素に分解され
る。選択透過膜126は、H2O2より大きな分子量の妨
害物質が作用極106に到達するのを防止する作用を果
たす。
用極106に達すると、白金の触媒作用によりH2O2は
作用極106に電子を与えながら水と酸素に分解され
る。選択透過膜126は、H2O2より大きな分子量の妨
害物質が作用極106に到達するのを防止する作用を果
たす。
【0024】図9に示したように、尿サンプル中のグル
コースの定量分析に際しては、ポテンショスタット13
0により、参照極110に対する作用極106の電位が
正の一定値(例えば+0.6V)になるように作用極1
06と対極108との間に印加される電圧が可変制御さ
れる。作用極106と対極108との間を流れる電流は
過酸化水素の発生量に応じて変化する。従って、作用極
106と対極108との間を流れる電流を検出すること
により、過酸化水素の発生量を検出し、これに基づいて
尿サンプル中のグルコース濃度を演算することができ
る。作用極と対極との間を流れる電流は抵抗132によ
って電位差に変換され、この電位差は増幅回路134に
よって増幅され、その出力端子136から出力される。
出力端子136の出力は、図11に基づいて後述するよ
うに、副制御ユニット58のマイクロコンピュータのA
/D(アナログ・ディジタル)変換回路に入力され、グ
ルコース濃度の演算に利用される。
コースの定量分析に際しては、ポテンショスタット13
0により、参照極110に対する作用極106の電位が
正の一定値(例えば+0.6V)になるように作用極1
06と対極108との間に印加される電圧が可変制御さ
れる。作用極106と対極108との間を流れる電流は
過酸化水素の発生量に応じて変化する。従って、作用極
106と対極108との間を流れる電流を検出すること
により、過酸化水素の発生量を検出し、これに基づいて
尿サンプル中のグルコース濃度を演算することができ
る。作用極と対極との間を流れる電流は抵抗132によ
って電位差に変換され、この電位差は増幅回路134に
よって増幅され、その出力端子136から出力される。
出力端子136の出力は、図11に基づいて後述するよ
うに、副制御ユニット58のマイクロコンピュータのA
/D(アナログ・ディジタル)変換回路に入力され、グ
ルコース濃度の演算に利用される。
【0025】流体搬送系統 次に、図10の模式図を参照しながら、流体搬送系統を
概説する。シリンジポンプ36はシリンダ166とピス
トン168を有し、このピストンはステッピング・モー
タ170の回転をリードスクリュー機構172によって
直線運動に変換することにより上下動される。制御ユニ
ット58は、ステッピング・モータ170を駆動するこ
とによりシリンジポンプ36の行程を制御する。シリン
ジポンプ36のポート174は電動ロータリバルブ17
6に接続されている。ロータリバルブ176は、複数の
ポートを備えたステータ178と、ロータ180と、制
御ユニット58に制御されるモータ182とで構成する
ことができる。制御ユニット58はモータ182を駆動
してロータ180を回転させることにより、シリンジポ
ンプ36のポート174をステータ178のいづれかの
ポートに接続し、シリンジポンプ36を駆動することに
より流体を吸引し又は吐出する。ステータ178は例え
ば6つのポートを有し、夫々、シスターン184、キャ
リヤ液タンク88、較正液タンク38、フローセル34
への搬送ホース150、採尿容器68からの搬送チュー
ブ76、便器12のボウルに延長する排出管186に連
通している。
概説する。シリンジポンプ36はシリンダ166とピス
トン168を有し、このピストンはステッピング・モー
タ170の回転をリードスクリュー機構172によって
直線運動に変換することにより上下動される。制御ユニ
ット58は、ステッピング・モータ170を駆動するこ
とによりシリンジポンプ36の行程を制御する。シリン
ジポンプ36のポート174は電動ロータリバルブ17
6に接続されている。ロータリバルブ176は、複数の
ポートを備えたステータ178と、ロータ180と、制
御ユニット58に制御されるモータ182とで構成する
ことができる。制御ユニット58はモータ182を駆動
してロータ180を回転させることにより、シリンジポ
ンプ36のポート174をステータ178のいづれかの
ポートに接続し、シリンジポンプ36を駆動することに
より流体を吸引し又は吐出する。ステータ178は例え
ば6つのポートを有し、夫々、シスターン184、キャ
リヤ液タンク88、較正液タンク38、フローセル34
への搬送ホース150、採尿容器68からの搬送チュー
ブ76、便器12のボウルに延長する排出管186に連
通している。
【0026】制御回路の構成 図11には、主制御ユニット56と副制御ユニット58
の構成の一例を示す。トイレットの壁に設置された主制
御ユニット56は、プログラムされたマイクロコンピュ
ータ(以下、マイコン)200と、尿分析開始ボタン2
02と、各種の入力スイッチ204と、使用者に対する
指示や尿分析結果を表示する液晶表示パネル206と、
尿分析結果やデータ・トレンドを出力するプリンタユニ
ット208と、尿分析データを格納するフラッシュメモ
リ(EEPROM)210などで構成することができる。
の構成の一例を示す。トイレットの壁に設置された主制
御ユニット56は、プログラムされたマイクロコンピュ
ータ(以下、マイコン)200と、尿分析開始ボタン2
02と、各種の入力スイッチ204と、使用者に対する
指示や尿分析結果を表示する液晶表示パネル206と、
尿分析結果やデータ・トレンドを出力するプリンタユニ
ット208と、尿分析データを格納するフラッシュメモ
リ(EEPROM)210などで構成することができる。
【0027】ハウジング22内においてフローセル34
の近傍に配置された副制御ユニット58は、尿分析装置
10の構成要素を後述のフローチャートの如く制御する
べくプログラムされたマイコン212を有する。ポーラ
ログラフ・フローセル34の作用極と対極との間を流れ
る電流は増幅回路134により増幅された後、マイコン
212のA/D変換回路に入力される。
の近傍に配置された副制御ユニット58は、尿分析装置
10の構成要素を後述のフローチャートの如く制御する
べくプログラムされたマイコン212を有する。ポーラ
ログラフ・フローセル34の作用極と対極との間を流れ
る電流は増幅回路134により増幅された後、マイコン
212のA/D変換回路に入力される。
【0028】マイコン212はドライバを介して尿検知
電極74に電圧を印加するようになっており、尿検知電
極74の電極間隙を流れる電流を表す信号はA/D変換
回路に入力される。ドライバと尿検知電極74との間に
はコイルと可動接点からなるリレースイッチ214が設
けてあり、尿検知電極74に印加される電圧を遮断する
ようになっている。
電極74に電圧を印加するようになっており、尿検知電
極74の電極間隙を流れる電流を表す信号はA/D変換
回路に入力される。ドライバと尿検知電極74との間に
はコイルと可動接点からなるリレースイッチ214が設
けてあり、尿検知電極74に印加される電圧を遮断する
ようになっている。
【0029】マイコン212は、夫々のドライバを介し
て、スイングアーム駆動用ステッピングモータ64、ロ
ータリバルブ駆動用モータ182、シリンジポンプ36
のピストンを駆動するためのモータ170、および、洗
浄ノズル84への洗浄水の供給を制御する電磁弁216
を駆動する。マイコン200と212とは通信ケーブル
によって接続されており、トランシーバを介してシリア
ル通信によりデータの伝送を行う。
て、スイングアーム駆動用ステッピングモータ64、ロ
ータリバルブ駆動用モータ182、シリンジポンプ36
のピストンを駆動するためのモータ170、および、洗
浄ノズル84への洗浄水の供給を制御する電磁弁216
を駆動する。マイコン200と212とは通信ケーブル
によって接続されており、トランシーバを介してシリア
ル通信によりデータの伝送を行う。
【0030】尿分析装置の動作態様 次に、図12のフローチャートを併せて参照しながら、
本発明の尿分析方法とこの尿分析装置10の使用の態様
と作動を説明する。主制御ユニット56のマイコン20
0と副制御ユニット58のマイコン212は、図12の
フローチャートのシーケンスを実行するようにプログラ
ムされている。
本発明の尿分析方法とこの尿分析装置10の使用の態様
と作動を説明する。主制御ユニット56のマイコン20
0と副制御ユニット58のマイコン212は、図12の
フローチャートのシーケンスを実行するようにプログラ
ムされている。
【0031】主制御ユニット56に設けられた尿分析開
始ボタン202が押されるとスイングアーム駆動モータ
64を駆動することにより採尿容器68は便器のボウル
空間内の適切な採尿位置に位置決めされる。次にリレー
スイッチ214が接続され、尿検知電極74に電圧が印
加される。次いで、表示パネル206には“放尿して下
さい”などの表示がなされ、放尿が督促される。マイコ
ン212は尿検知電極74の出力の監視を開始する。
始ボタン202が押されるとスイングアーム駆動モータ
64を駆動することにより採尿容器68は便器のボウル
空間内の適切な採尿位置に位置決めされる。次にリレー
スイッチ214が接続され、尿検知電極74に電圧が印
加される。次いで、表示パネル206には“放尿して下
さい”などの表示がなされ、放尿が督促される。マイコ
ン212は尿検知電極74の出力の監視を開始する。
【0032】被験者が採尿容器68に向かって放尿し、
採尿容器68の尿溜まり70に新鮮な尿が集積すると、
尿検知電極74の電極間隙に存在する流体の導電率が増
加するので、尿検知電極74の電極間隙を流れる電流が
増加する。これによりマイコン212は採尿容器68に
新鮮な尿が集積したと判断し、ロータリバルブ176を
駆動して採尿容器68をシリンジポンプ36に接続し、
例えば約2mlの尿サンプルを採尿容器からシリンジポ
ンプ36に吸引させる。必要量の尿サンプルが吸引され
たならば、リレースイッチ214は切断される。この状
態では、尿検知電極74には電圧は印加されないので、
採尿容器68とフローセル34が吸引チューブ76およ
び搬送ホース150により連通していても、尿検知電極
74に起因する暗電流や迷走電流がフローセル34に流
れることがない。
採尿容器68の尿溜まり70に新鮮な尿が集積すると、
尿検知電極74の電極間隙に存在する流体の導電率が増
加するので、尿検知電極74の電極間隙を流れる電流が
増加する。これによりマイコン212は採尿容器68に
新鮮な尿が集積したと判断し、ロータリバルブ176を
駆動して採尿容器68をシリンジポンプ36に接続し、
例えば約2mlの尿サンプルを採尿容器からシリンジポ
ンプ36に吸引させる。必要量の尿サンプルが吸引され
たならば、リレースイッチ214は切断される。この状
態では、尿検知電極74には電圧は印加されないので、
採尿容器68とフローセル34が吸引チューブ76およ
び搬送ホース150により連通していても、尿検知電極
74に起因する暗電流や迷走電流がフローセル34に流
れることがない。
【0033】次にロータリバルブを再び駆動することに
よりシリンジポンプ36を排出管路186に接続し、シ
リンジポンプ36のピストンを上昇させて尿サンプルの
一部を排出管路186を介して便器12のボウルに放出
させる。これにより、シリンジポンプ36のエア抜きが
行われ、吸引された気泡がポーラログラフ・フローセル
34に送られるのが防止される。
よりシリンジポンプ36を排出管路186に接続し、シ
リンジポンプ36のピストンを上昇させて尿サンプルの
一部を排出管路186を介して便器12のボウルに放出
させる。これにより、シリンジポンプ36のエア抜きが
行われ、吸引された気泡がポーラログラフ・フローセル
34に送られるのが防止される。
【0034】次に、ロータリバルブが再び駆動され、シ
リンジポンプ36はフローセル34に接続される。この
位置でシリンジポンプ36のピストンを更に上昇させ、
約10〜20μlの尿サンプルを搬送ホース150に打
ち込む。再びロータリバルブを駆動してシリンジポンプ
36を排出管路186に接続し、ピストンを上死点まで
上昇させることによりシリンジポンプ36内の余剰の尿
を便器に廃棄する。尿サンプルの打ち込みが終わると、
シリンジポンプ36をシスターン184に接続し、シリ
ンジポンプ36を作動させてシリンジポンプ36のポン
プ室を洗浄水によって洗浄し、洗浄水を便器に廃棄す
る。
リンジポンプ36はフローセル34に接続される。この
位置でシリンジポンプ36のピストンを更に上昇させ、
約10〜20μlの尿サンプルを搬送ホース150に打
ち込む。再びロータリバルブを駆動してシリンジポンプ
36を排出管路186に接続し、ピストンを上死点まで
上昇させることによりシリンジポンプ36内の余剰の尿
を便器に廃棄する。尿サンプルの打ち込みが終わると、
シリンジポンプ36をシスターン184に接続し、シリ
ンジポンプ36を作動させてシリンジポンプ36のポン
プ室を洗浄水によって洗浄し、洗浄水を便器に廃棄す
る。
【0035】次に、シリンジポンプ36をキャリヤ液タ
ンク88に接続し、キャリヤ液をシリンジポンプ36に
吸引させる。シリンジポンプのピストンを上昇させて例
えば約2〜4mlのキャリヤ液をフローセル34に射出
させると、先に搬送ホース150に打ち込まれていた約
10〜20μlの尿サンプルは、搬送ホース内でキャリ
ヤ液と混合され希釈されながらポーラログラフ・フロー
セル34に送られ、混合物はフローセル34を通過しな
がら排出ホース152から便器のボウル内に排出され
る。
ンク88に接続し、キャリヤ液をシリンジポンプ36に
吸引させる。シリンジポンプのピストンを上昇させて例
えば約2〜4mlのキャリヤ液をフローセル34に射出
させると、先に搬送ホース150に打ち込まれていた約
10〜20μlの尿サンプルは、搬送ホース内でキャリ
ヤ液と混合され希釈されながらポーラログラフ・フロー
セル34に送られ、混合物はフローセル34を通過しな
がら排出ホース152から便器のボウル内に排出され
る。
【0036】尿サンプルとキャリヤ液との混合物がフロ
ーセル34を通過するに伴い、作用極106のGOD固
定化膜128のところでは上記式(1)に従い混合物中
の尿グルコース濃度に応じて過酸化水素が発生し、前述
したようにポーラログラフ・フローセルの作用極106
と対極108との間には過酸化水素発生量に応じた電流
が流れる。この電流は抵抗132によりアナログ電圧信
号に変換され、増幅回路134により増幅され、マイコ
ン212のA/D変換回路に入力され、ディジタル値に
変換される。
ーセル34を通過するに伴い、作用極106のGOD固
定化膜128のところでは上記式(1)に従い混合物中
の尿グルコース濃度に応じて過酸化水素が発生し、前述
したようにポーラログラフ・フローセルの作用極106
と対極108との間には過酸化水素発生量に応じた電流
が流れる。この電流は抵抗132によりアナログ電圧信
号に変換され、増幅回路134により増幅され、マイコ
ン212のA/D変換回路に入力され、ディジタル値に
変換される。
【0037】このようにしてディジタル値に変換された
尿分析データは主制御ユニット56に伝送される。主制
御ユニット56のマイコン200は伝送されたデータを
取り込み、このデータに基づいて尿糖値を演算する。尿
糖値のデータは、表示パネル206に表示されると共
に、フラッシュメモリ210に格納され、必要に応じて
トレンドの演算に使用される。分析結果やトレンドはプ
リンタユニット208から出力させることができる。
尿分析データは主制御ユニット56に伝送される。主制
御ユニット56のマイコン200は伝送されたデータを
取り込み、このデータに基づいて尿糖値を演算する。尿
糖値のデータは、表示パネル206に表示されると共
に、フラッシュメモリ210に格納され、必要に応じて
トレンドの演算に使用される。分析結果やトレンドはプ
リンタユニット208から出力させることができる。
【0038】尿分析が終わると、シリンジポンプは新た
なキャリヤ液をフローセル34に送り、キャリヤ液によ
ってフローセルを洗浄する。また、尿サンプル吸引後の
任意の時点で、マイコン212はスイングアーム62を
駆動して採尿容器68を収納洗浄室82に復帰させ、電
磁弁216を開らいて噴射ノズル84から洗浄水を噴射
させ、採尿容器68とスイングアーム62を洗浄する。
使用済みの洗浄水は便器に落下する。
なキャリヤ液をフローセル34に送り、キャリヤ液によ
ってフローセルを洗浄する。また、尿サンプル吸引後の
任意の時点で、マイコン212はスイングアーム62を
駆動して採尿容器68を収納洗浄室82に復帰させ、電
磁弁216を開らいて噴射ノズル84から洗浄水を噴射
させ、採尿容器68とスイングアーム62を洗浄する。
使用済みの洗浄水は便器に落下する。
【0039】以上には本発明の特定の実施例を記載した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の設
計変更を施すことができる。例えば、フローセルは尿グ
ルコースを分析するように構成されているものとして記
載したが、尿の他の成分を分析するように構成してもよ
い。また、主制御ユニット56と副制御ユニット58は
1つにまとめることができる。
が、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の設
計変更を施すことができる。例えば、フローセルは尿グ
ルコースを分析するように構成されているものとして記
載したが、尿の他の成分を分析するように構成してもよ
い。また、主制御ユニット56と副制御ユニット58は
1つにまとめることができる。
【0040】
【発明の効果】本発明のポーラログラフ分析方法および
装置においては、測定時には尿検知電極への電圧が遮断
されるので、フローセルが暗電流の影響を受けることが
ない。従って、高精度の尿分析を行うことができる。
装置においては、測定時には尿検知電極への電圧が遮断
されるので、フローセルが暗電流の影響を受けることが
ない。従って、高精度の尿分析を行うことができる。
【図1】本発明の尿分析装置をトイレットに設置したと
ころを示す斜視図である。
ころを示す斜視図である。
【図2】図1に示したハウジングの分解斜視図である。
【図3】図1に示した尿分析装置の尿サンプリング機構
の一部切欠き斜視図である。
の一部切欠き斜視図である。
【図4】図3に示した尿サンプリング機構の採尿容器の
一部切欠き斜視図である。
一部切欠き斜視図である。
【図5】図1に示したキャリヤ液タンクの分解斜視図で
ある。
ある。
【図6】フローセルの分解斜視図である。
【図7】図6のVII−VII線に沿った断面図である。
【図8】図6のVIII−VIII線に沿った作用極の模式的な
拡大断面図である。
拡大断面図である。
【図9】フローセルの電極にポテンショスタットと増幅
回路を接続したところを示す配線図である。
回路を接続したところを示す配線図である。
【図10】尿分析装置の流体搬送系統を示す模式図であ
る。
る。
【図11】制御ユニットのブロック図である。
【図12】尿分析装置の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
10: 尿分析装置 34: ポーラログラフ・フローセル 68: 採尿容器 74: 尿検知電極 214: スイッチ手段
Claims (3)
- 【請求項1】 便器に***された尿を採尿容器により採
取し、採取された尿サンプルをポーラログラフ・フロー
セルに搬送して尿分析を行うにあたり、採尿容器に設け
た1対の尿検知電極に電圧を印加し、尿検知電極間に流
れる電流を監視することにより採尿容器への尿の集積を
検知し、尿の集積が検知された後は尿検知電極への電圧
を遮断することを特徴とするポーラログラフ尿分析方
法。 - 【請求項2】 便器に***された尿を採取する採尿容器
と、前記採尿容器への尿の集積を検知するべく採尿容器
に配置された1対の尿検知電極と、前記尿検知電極に電
圧を印加する電圧印加手段と、採尿容器により採取され
た尿サンプル中の所定の物質の濃度に応じた電気信号を
出力するポーラログラフ・フローセルと、前記採尿容器
により採取された尿サンプルを採尿容器から前記フロー
セルに搬送する流体搬送手段とを備えたポーラログラフ
尿分析装置において、 前記尿検知電極に印加される電圧を遮断するスイッチ手
段を設け、フローセルの作動時には尿検知電極に印加さ
れる電圧を遮断するようにしたことを特徴とするポーラ
ログラフ尿分析装置。 - 【請求項3】 尿検知電極への電圧の印加は流体搬送手
段が尿サンプルをフローセルに搬送する前に終了される
ことを特徴とする請求項2に基づくポーラログラフ分析
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7136084A JPH08304336A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | ポーラログラフ尿分析方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7136084A JPH08304336A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | ポーラログラフ尿分析方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08304336A true JPH08304336A (ja) | 1996-11-22 |
Family
ID=15166885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7136084A Pending JPH08304336A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | ポーラログラフ尿分析方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08304336A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003025559A1 (fr) * | 2001-09-11 | 2003-03-27 | Arkray, Inc. | Instrument de mesure, corps d'installation et mesureur de densite |
WO2007006180A1 (fr) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Blincofa Biomedical Technology Corp. | Système pour analyser la quantité de traces de substances organiques dans l’urine et son application |
EP3702781A1 (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-02 | Universitat Rovira I Virgili | Installable system for regular continual analysis of an individual's urine to determine the level of hydration of said individual |
-
1995
- 1995-05-10 JP JP7136084A patent/JPH08304336A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003025559A1 (fr) * | 2001-09-11 | 2003-03-27 | Arkray, Inc. | Instrument de mesure, corps d'installation et mesureur de densite |
US7640047B2 (en) | 2001-09-11 | 2009-12-29 | Arkray, Inc. | Test instrument, attachment, and concentration measuring apparatus |
WO2007006180A1 (fr) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Blincofa Biomedical Technology Corp. | Système pour analyser la quantité de traces de substances organiques dans l’urine et son application |
EP3702781A1 (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-02 | Universitat Rovira I Virgili | Installable system for regular continual analysis of an individual's urine to determine the level of hydration of said individual |
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