JPH10509056A - 尿の濃度を算出する尿測定装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 溜め容器（１４）と、該溜め容器（１４）用の保持手段（３６）と、溜め容器（１４）及び含んでいる尿の嵩の重量を表わす信号を発生する電気式ロ−ド・ピックアップ装置（３８）を介して保持手段（３６）を保持するための保持装置（１２）と、前記信号を溜め容器（１４）の風袋の目方だけ減らし、算出された値を尿の比重によって割算する計算手段（１０４）と、尿の全量（４０）と、所定の時間間隔における算出平均的な尿流量とを算出した値を表示するための表示手段（４４）とを具備する尿測定装置が記載されている。装置（１０）のケ−シング又は保持装置の傾斜位置を補償するために従って又重量の誤り測定を補償するために、２つの互いに延びる面に沿って設置された２つの角度センサ（４２）が具備され、該角度センサ（４２）から信号が前記保持装置の傾斜位置用に発生される。計算手段（１０４）内では、三角関数によってその時々に各々の面に関して前記ロ−ドピックアップ装置（３８）によって発生された信号の修正が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】 尿の濃度を算出する尿測定装置及び方法 本発明はＤＥ−Ａ−３５ ４４ ０３１に記載の、カテ−テルを挿入された患 者の尿流量を自動的にモニタし検出する尿測定装置に関する。 病院内での集中病棟では、例えば注射によって患者に供給された液量が検出さ れ、それを、自然的経路で又は人工的な循環によって患者の身体から出る液量と 比較することによって、患者の液体の出入り(Fluessigkeitshaushalt)のバラン スを取ることが必要である。患者の身体から定期的に出る最重要な体液は小水す なわち尿であり、尿は、カテ−テルすなわち管状の排出要素が患者の膀胱に押し 込まれて、集中病棟では通常患者の膀胱から排出される。カテ−テルには通常排 出管が接続され、該排出管を通って尿は患者の下方のベッドに固定される溜め容 器へ排出される。管状導管への逆流従って又患者への感染を防止するため、管状 導管の内側にしばしば滴下室が設けられ、該滴下室によって逆流の道が絶たれる 。診断医が尿との関連で関心を示す最重要な証拠力のある測定値には、例えばい わゆる２４時間中の尿のような、所定時間内に排出された尿の全量、所定時間間 隔内での尿の平均的流量、尿の比濃度及び尿の色の視覚的管理が含まれる。 従来用いられた装置には、例えばＥＰ−Ａ−０ ００８４５０に記載される装 置が属する。そこに記載された透明な 尿溜め袋は目盛りを有し、該目盛りによって尿の溜められた全量が算出可能であ る。更に、多くの病院で依然として普通一般であるのは、看護婦や看護人が全時 間尿の容量の増加を確認して、リストに記入することにより、平均的な尿の流量 が毎時間に算出されることである。 更に、従来技術に基づく透明な袋は尿の色の視覚的な管理を可能にする。しか し、これを困難にするのは、透明な材料で完全に製造された溜め袋が、部分的に ベッドの下方に従って又同一色の背景の前に吊下されており、しかも管理する医 師なり看護人が屈まねければならない程低く架かっていることである。 尿の濃度の算出は過去においてはしばしば試験棒によって行なわれ、該試験棒 の端部には、尿に含まれる電解質に反応して、色素指示薬を変色させる物質が被 覆されている。かくして算出された尿の濃度はかなり不正確であっても、治療医 にとって、患者の腎臓の機能のための有益な出発点が生じる。濃度がこのように 算出されるのは、尿の濃度は重いＣｌ^-イオンのためにまず第１に、尿に含まれ る電解質の量によって影響され、同様に尿に含まれる非電解質（これには特に尿 素が属する）によっては影響されないからである。 上述の手動の方法はコストが掛かるだけでなく、観察者が所定の時点に尿溜め 袋を管理する必要があるという欠点を伴うことは明らかである。集中病棟では一 般的に常に時間的圧迫及び人員不足が支配的であるので、時に測定し忘れがあり 、上述した方法は全体的に不満足である。 ＥＰ−Ａ−０ ４７１ ４１号からは、所望の固有値を手で検出できる透明な 溜め袋に就いての他の例が公知である。 従って、過去においては、特に、尿の溜められた全量が、如何に自動的に検出 され、所定の時間間隔内で尿の平均的な流量に関する値が如何に測定されるか、 という提案があった。 尿溜め袋に溜めれた尿の量を物理的な数量(Hilfsgroesse)によって検出すると いう思想が大方の解決提案の基礎になっている。 このような装置の例はＤＥ−ＰＳ ３２ ４０ １９１に見出だされ、尿溜め 袋における液面の位置が超音波源によって検出される。この技術はコストが掛か り、エラ−を生じ易い。何故ならば、一方では、液面の測定の際の僅かな相対誤 差が、量測定の際のかなり大きな絶対誤差を引き起こしているからであり、更に は、液面が所定の軸線に対し垂直方向に延びていることが保証されねばならず、 すなわち装置が傾動されていないことが保証されねばならないからである。正に 後者の要求が集中病棟で実現されていないことが多い。 ＤＥ−Ａ−４０ ２３ ３３６からは尿をモニタする装置が公知であり、該装 置では、測定室に溜められた尿の充填量が容量性をもって測定され、その際、尿 の液面が測定コンデンサの容器に影響を及ぼす。このような構造方式は使い捨て 部品としてほとんど不適当であることが欠点となっている。何故ならば、このこ とが余りに高価になるからである。この ような装置を長く用いるときは、測定室及び測定コンデンサをしばしば洗浄する 必要がある。何故ならば、そうしなければ、沈殿が生じるため、測定結果が誤っ てしまうからである。大方の提案された尿量モニタ装置は、用いられる物理的原 理が、尿自体と直接に接触する測定センサを前提とするからといって、使用後廃 棄することができる安価な使い捨て部品の構造に適当である訳ではないと、一般 に言える。 ＵＳ−Ａ−４，３４３，３１６及びＥＰ−Ａ−０ １０９ ３７３からは、従 来技術において用いられる他の測定原理の２例が公知である。第１の例では、２ つの電磁弁によって閉鎖された所定の尿の量を測定する室空間(Kammervolumen) が用いられ、第２の例では、ホ−スポンプの２つのロ−ラの間で尿の測定容量が 測定される。測定された室空間の数は、溜められた尿の全量の算出のために用い られる。２つの公知の装置は、電磁弁の作動及びホ−スポンプの駆動が、かなり 高くて、しかも不可避的に連続して生じさせるエネルギコストを伴ってしまうこ とが欠点である。この理由から、ここで記した原理の場合には、電力ケ−ブルに よるエネルギ供給なしに済ませることができる自動尿測定装置を構成することは できない。しかし、今日の従来技術では集中病棟の病床に設けられたケ−ブルの 数が既に多くて、集中看護要員及び医師は、単独で作動するすなわち電力ケ−ブ ルなしで操作できる装置を選ぶのが明らかである。この場合、操作の容易化の観 点からすれば特に望ましいのは、電力ケ−ブルなしで作動される装置が集中病棟 患者の平均的な横臥時間に対応する作動 時間を有することである。蓄電池セル等を交換することなしに、少なくとも２週 間以上の、装置の作動期間が望ましい。 更に、ＵＳ−Ａ−４，７４５，９２９からは、互いに段状に設けられた１列の 光バリヤによって尿柱の液面がモニタされる装置が公知である。この装置にも、 既に前述の他の装置と同様に、電磁石によって作動され、かつ高い電力消費を引 き起こす弁手段が必要であるので、該弁手段は電力ケ−ブルによる常時の給電を 伴わない尿測定装置を構成できなくすることが欠点である。 ＥＰ−Ａ−０ ０７３ １５６からは、他の尿流量測定装置が公知であり、該 尿流量測定装置は、同様に、光学センサによって測定室をモニタし、それに基づ いてポンプがオンにされる。前述の装置と同様に、ここでも、構造面でのコスト 及び電力消費が余りに高いので、集中病棟での作業的日常を考慮に入れる測定装 置を構成することができないことが欠点である。 冒頭に記したＤＥ−Ａ−３５ ４４ ０３１は、上位概念に基づくと見做され る。この出願は液体（尿）の重量測定装置を記載している。コンピュ−タは電気 的に変換された信号から、比重、温度、容量及び時間を算出する。しかし、ケ− シング又はケ−シングの保持装置が正確に垂直に吊り下がっていないのは問題で ある。何故ならば、そのときは、作動測定が誤差を伴ってしまうからである。 従って、上位概念に記載の尿測定装置を、尿測定装置のケ −シング又は保持装置の傾斜位置従って又重量(Gewichtskr--aft）の測定誤差が 補償されるように改善するという課題が本発明の基礎である。 課題の解決は、上位概念に記載の尿測定装置では、 ２つの互いに垂直に延びる面に沿って設置された２つの角度センサが具備され 、該角度センサから信号が保持装置の傾斜位置用に発生されること、 計算手段内で、三角関数によってその時々に各々の面に関してロ−ドピックア ップ装置に吊下している溜め容器と、該容器に溜められた尿との実際の重量を算 出し、この値を表わす信号を発生させること、 計算手段がこの信号を、風袋の目方すなわち前記溜め容器の重力に関する記憶 された値だけ減らし、かくして得られた値を、尿の比重に対応する記憶されたか 算出された値によって割算すること、及び 溜められた尿の全容量と、所定の時間間隔における平均的な尿流量とに関する 算出された値を表示する表示手段が具備されていること、を特徴とする。 特に、例えば伸び測定片（ＤＭＳ）の形態をなす電気式ロ−ドピックアップ装 置を僅かな補助エネルギで作動することができるという知識が本発明の基礎であ る。 更に、本発明は、尿の量の重量から尿の容量を測定するために追加的に用いら れる２つの値は、僅かな限度内で変動するので、これらの値は、この目的のため に、医学的な日常において不可避的に要求される精度の枠内で定数として見做す ことができるという知識を用いている。こうした影響量の第１は場所的な(geogr aphisch)幅に従って僅かに変動する重力加速度であり、第２の影響寮は濃度であ る。蒸留水の濃度で標準化された濃度は、人間の尿では、１．００１乃至１．０ ３５の間で変動する。この相対誤差は、上述の方法による尿容量の算出の場合に 、２％より少ないか、僅かな量（０乃至１００ml）では２mlより少ない相対誤差 となる。従って、かくして得られた値は、市販の尿測定容器の従来の目盛りによ って達成される精度より低い。 更に、本発明では、人間の尿の中間重力加速度及び中間濃度に関する上述の値 はある値すなわち尿の中間の比重に組み合わされていることが規定される。 更に、本発明では、尿測定装置がタイマを有するので、尿溜め袋中の容量の増 加が所定の時間間隔の経過後に確定されることが規定される。計算手段が時間間 隔において尿の容量の算出された増加を、時間間隔の長さによって割算するため に用いられることで、所定の時間間隔に関する平均的な流量が算出される。全容 量及び個々の時間間隔における平均流量に関する算出された値が英数字式の表示 部に表示され、後の使用のために対応の記憶場所にファイルされるのは好ましい 。更に、算出された固有値をプリンタインタフェ−スを介してプリントアウトし 、かくして記録を作成することが規定される。 更に、特に、上記のタイマは、尿測定装置の重要な電力負荷装置を、その時々 の実際の測定のためにのみ時間間隔の終 りにオンにする電力節約回路と組み合わされていることが規定されている。この ようして、電力消費が著しく減じられて、既に省電力形に設計されたセンサ手段 と結合すれば、蓄電池セル(Akkus)からの給電を可能にする程に装置全体の僅か な電力消費が達成される。かくして、電力ケ−ブルが省略され、そして、電力ケ −ブル等の非接続(Diskon- nektierung)を必要とせず、例えば病床に患者と共に 吊下する自動作動装置が可能となる。 しかし、尿測定装置の本発明に基づく構成は、尿測定装置の電力節約式の駆動 従って又回路線に依存しない給電を可能にするのみならず、プラスチック袋の形 態をなす尿溜め容器を設けることもできる。該プラスチック袋はカテ−テルに通 じるプラスチック管と一体的に結合され、使い捨て部品として安価に生産される 。この場合、特に、従来技術から公知である滴下室を排出管に具備し、装置全体 への逆流を防止することが規定されている。この滴下室は同様にプラスチックで 製造され、２つの他の構成要素すなわち尿溜め容器としてのプラスチック袋及び 排出管と一体的に接続されている。かくして、逆流に対する安全性を供し、使い 捨て部品として安価に製造され、尿の明確化された固有値の正確な自動的検出を 可能する密閉された装置が出来上がる。 尿全量及び所定の時間間隔における平均的流量に加えて、尿の濃度を、従来用 いられた化学的試験棒の、少なくともその精度に対応する精度をもって算出する ために、好ましくは公知の４電極装置によって、尿の導電性が測定されること、 及び計算ユニットの記憶装置にファイルされた関数的関連を介して、導電性から 尿の濃度が推測されることが規定されることは好ましい。ここでは、以下の知識 が本発明の基礎になっている。すなわち、医学で診断のために要求される精度の 枠内にある比濃度がほとんど電解質の成分のみに影響されるが、尿に含まれる非 電解質、例えば尿素及びグリコ−スは、導電性及び濃度に、副次的な程度にしか 影響しないことである。尿の導電性の算出のためには、４つの電極を有する組み 込み可能な導電性測定装置（例えばＤＥ−ＯＳ−４１ １３ ０３３から公知で ある）が用いられる。 ４つの電極からなる導電性用の測定装置は滴下室に組み込まれるのが好ましい 。常に尿の、電極を濡らす十分な測定量、すなわち測定中に後から滴下する新た な尿をその導電性に基づいて測定するために常に交換される測定量を導電性測定 のために活用するには、本発明のように、滴下室がＵ字形の通路部分を有し、該 通路部分の、垂直方向に設けられた一方の脚部が滴下室の滴下線内に設けられ、 他方の脚部は溢流室に通じていることが規定されているのは好ましい。この場合 、Ｕ字形の通路が滴下室に少なくとも部分的に中間壁によって区画され、４つの 電極が好ましくは薄板片の形態で設計されており、これらの中間壁の１に溶接さ れていることが規定されているのは好ましい。弾性のある舌片の形態をなす薄板 電極が滴下室の後壁から延出し、測定装置と接続している対応の接点による接続 に用いられるのは好ましい。 更に、滴下室が白色のプラスチックで製造されていること、 及び前壁が透明のプラスチックからなることが規定されているのも好ましい。か くして、Ｕ字形の通路にある尿の容量が視覚的に管理され、診断医が過剰に屈む 必要はなく、観察すべき尿を通して見える他の色の背景による間違えも起こらな い。 更に、滴下室が測定装置に据付可能であり、該測定装置に固定されるので、滴 下室が引張り軽減装置として用いられ、かくして、滴下室と尿溜め袋との間に設 けられた接続用管部分を介して、ロ−ドピックアップ装置の測定結果を誤らせる 力が導入されないことを保証する。このためには、尿測定装置がケ−シングを有 し、該ケ−シングには、通路状の窪みの形態をなす固定用穴が設けられ、その窪 みには滴下室が固定可能であることが規定されているのは好ましい。かくして、 一方では引張り軽減装置が作られ、他方ではプラスチックからなる滴下室が、固 定用穴の中で、ケ−シングの表面と同一平面上で密閉設置されているので、一方 では好ましい外観が達成され、他方では滴下室が不注意による損傷に対し守られ る。 滴下室の裏面には弾性のある舌片が形成され、該舌片はケ−シングの固定用穴 に設けられた固定用凸部を嵌合可能に包摂することが規定されていることは好ま しい。この実施例は滴下室と共に安価に大量に製造される固定装置が生まれると いう利点を有する。尿測定装置のケ−シングには、垂直に設けられた固定用穴の 脇の、嵌入された滴下室の左右に摘み用凹部が具備されており、該摘み用凹部は 、嵌入された滴下室 を親指と人差し指で摘んで、尿測定装置から取り出すことができる。 本発明に基づき尿の導電性から算出された、尿の濃度に関する値を著しく訂正 するためには、滴下室にある尿の容量の温度を測定することが規定されている。 このためには、ケ−シングの固定用穴にある固定用ソケットの電気接点の少なく とも１は良好な熱伝導性をもって形成され、温度センサと結合されていることが 規定されている。この温度センサはＮＴＣ抵抗又はＰＴＣ抵抗であってもよい。 電気接点従って又温度センサの温度は、熱伝導性の良好な構成では、しばらく後 に、電気接点従って又温度センサに負荷する舌片と、それに関連の薄板電極、す なわち滴下室にある尿が注がれる薄板電極との温度に対応する。 この場合には強調されるべきことは、この測定値検出の場合でも、尿と直接接 触する構成部材をできる限り簡単かつ安価に設計するという本発明の課題が考慮 されることである。特に、本発明により、製造されるべき部品の数が減らされる 。何故ならば、電気導線の脇の４つの電極の１に、更に熱伝導体の課題も与える からである。 カテ−テルを挿入された患者の体温を測定する装置を本発明に組み込み、詳し くは、例えばＴＮＣ抵抗又はＰＴＣ抵抗の形態をなす温度測定素子、すなわち場 合によっては排出管にも組み込まれる電気導線を介して尿測定装置と接続されて いる温度測定素子をカテ−テルの先端に組み込むことができるのは好ましい。 上記特徴を有する、ここに述べた測定装置は、第１に、尿固有値の検出用に考 えられ手いるが、他の体液のための使用も含む。 以下、図面に示した実施例に基づき本発明を詳述する。 図１は嵌入した滴下室と、吊下された尿溜め袋とを有する本発明の尿測定装置 の図である。 図２は図１に示した装置の断面図である。 図３は図１に示した滴下室の拡大図である。 図４は図３の線ＩＶ−ＩＶに沿う図である。 図５は図３の線Ｖ−Ｖに沿う滴下室の断面図である。 図６は尿測定装置の電気的構成部分のブロック回路図である。 図７は従来の試験棒の精度で測定された、人間の尿の相対濃度と電気導電性と の関連を示す略図である。 図１に示した尿測定装置１０はケ−シング１２を有し、該ケ−シング１２は図 示しない固定手段によって好ましくは病床の縦棒又は横棒に、床から間隔があい ているようにして固定されている。この間隔は、尿溜め袋１４が床に載ることな く、該尿溜め袋１４をケ−シング１２の下に吊下設置することを可能にする。ケ −シング１２は交換可能な滴下室(Tropfenkammer)１８が固定される固定用穴１ ６を有する。滴下室は種々の方法で、例えば磁石で、又は図３乃至５に基づいて より詳細に説明される形状係合的なロック手段によって固定用穴に保持される。 滴下室１８の下端には、滴下室１８を尿溜め袋１４に接続している管部分２０ が接続している。滴下室１８の上端には、患者の膀胱に設けられた図示されない カテ−テルに通じている排出管２２が接続されている。患者の膀胱からカテ−テ ルを通して導出される尿は、ベッドの枠に固定された尿測定装置が患者より低い 位置にあるので、重力の影響で排出管２２を通って滴下室１８へ流れ、そこから 管部分２０を通って、尿溜め袋１４に溜められる。排出管２２、滴下室１８、接 続用管部分２０及び尿溜め袋１４はプラスチックで製造され、互いに溶接されて いる。これらは、約２週間の作動時間の後に又は患者の交代の後に使い捨てられ るか又はプラスチックの再利用に供される使い捨て部品を形成する。 ケ−シング１２の固定用穴１６は滴下室１８の左右に所定の高さに亘って拡張 しており、滴下室１８の取出しを可能にする摘み用窪み２４に連なっている。固 定用穴１６の上端に は、排出管２２用の狭い収容通路２６が実質的に直角に続いている。収容通路２ ６には、排出管２２を固定するために用いる固定手段２８が設けられている。 尿溜め袋１４は、２つの下方の角領域の１に、空にするために用いる排出弁３ ０を有する。尿溜め袋は好ましくは２乃至４リットルの容量を有するので、患者 の、平均的な２４時間中の尿を収容することができる。 上方の縁部３２には、好ましくは押出法で製造されたプラスチック袋１４が、 Ｕ字形の横断面を有するプラスチック製横片３４で補強されている。横片３４は ハンガ−形の保持手段３６に一体的に連なっており、該保持手段３６はロ−ドピ ックアップ装置(Kraftaufnehmer)３８と摩擦係合的に結合されている。本実施例 では、ハンガ−形の保持手段３６はロ−ドピックアップ装置３８と結合している フックに吊下されている。ロ−ドピックアップ装置３８はベッド枠と結合されて いる保持部材と結合されている。本実施例では、保持部材及びケ−シング１２は 一体製造法で構成されている。ロ−ドピックアップ装置３８を例えば伸び測定片 （ＤＭＳ）の形態で構成することもできる。ロ−ドピックアップ装置３８によっ て、プラスチック袋１４の、補強片３４の、保持手段３６の、袋１４に溜められ た尿の嵩からケ−シング及び保持部材１２へ導入された重力が測定される。但し 、ロ−ドピックアップ装置３８の作用線が垂直に整列されていることが前提とさ れる。ロ−ドピックアップ装置３８の作用線の、垂線からのずれを補償するため に、２つの互いに垂直に延びる面に沿って 設置された２つの角度センサ４２（図６）が具備されており、該角度センサ４２ によって、全体のケ−シング１２従って又ロ−ドピックアップ装置３８の誤り位 置が補償され、ロ−ドピックアップ装置３８から供給された信号がその時々の誤 り角度のコサインによる乗法によって訂正される。 図１及び２の概観から見て取れるように、固定用穴１６に固定された滴下室１ ８が引張り軽減の機能を引き受けている。例えば患者の動きによる、排出管２２ へ作用する力は、接続用管部分２０への力の導入にならないが、溜め袋１４の重 量は外見上は減少されない。更に、接続用管部分２０の相応の長過ぎる寸法によ って、結果を誤らせる追加の支持力が接続用管部分２０に生起されることなく、 溜め袋１４の全重量が保持手段３６を介してロ−ドピックアップ装置３８に導入 されることが保証される。 溜められた尿の全容量４０及び個々の時間間隔又は全測定時間における計算さ れた平均的な尿流量の算出値は、英数字式の表示部４４に表示される。英数字式 の表示部４４は周知の如くＬＣＤドットマトリクス等からなる。 図３乃至５は尿測定装置の交換可能な滴下室１８を拡大して示している。滴下 室１８は複数の機能を併せ持つ。まず、尿滴の自由な落下距離によって、排出管 ２２への逆流従って又患者の感染が防止され、これは従来技術から知られた他の 尿測定装置の場合に通常である。滴下室の形状的な基本形は実質的に直方体の形 に対応し、仮想の上方のベ−ス４６の領域に半円部４８が装着されている。半円 形の部分４８にはス タッド５０が接続されており、そこには排出管２２が溶接されている。排出管２ ２はある程度に亘って、実質的に直方体状の滴下室のほぼ中心線まで滴下室に突 入している。管２２の開口部５２の下方には、水平線に対しある角度で邪魔板５ ４が設けられており、該邪魔板５４は一側に向かって滴下室の側壁５６と結合さ れている。邪魔板５４は滴下室の対向する側壁５８の手前で所定の間隔をあけて 終了しているので、排出管２２の開口部５２から尿が邪魔板５４に滴下して、該 邪魔板５４の傾斜に基づいて流下する。尿は邪魔板５４から流れて、Ｕ字形の通 路６０の中を流れる。該通路６０は滴下室の側壁５８及び第１の中間壁６２によ って区画される。Ｕ字形の通路の２つの脚部(Schenkel)６０ａ及び６０ｂは第２ の中間壁６４によって互いに分離されている。邪魔板５４から滴下する尿はＵ字 形の通路６０を次第に満たし、この場合、尿の液面が第１の中間壁６２の上縁６ ６に達するまで、浮沈平衡に基づいて双方の脚部において同一の液面が形成され る。邪魔板５４からＵ字形の通路の第１の脚部６０ａに滴下する引き続いての尿 は浮沈平衡に基づいて以下のようになる。すなわち、尿の対応の容量が第１の中 間壁６２の上縁６６を越えて流れ、逆止弁６８を介して接続管２０に達し、そこ から溜め袋１４に流れ込む。逆止弁６８はばねで予め付勢されているので、尿の 液面の高さが第１の側壁５６と第１の中間壁６２とによって定められた溢流室で 一定値を越えるときに、初めて開く。Ｕ字形の通路を設けることによってサイフ ォン作用が達成され、すなわち滴下室には一定の液量が常にあり、 液量の物質量は常時交換される。２つの側壁５６及び５８と、後壁５９と、第１ の中間壁６２と、第２の中間壁６４と、装着された半円部４８とからなる実質的 に直方体状の滴下室は好ましくは白色のプラスチックで製造されているが、観察 者側の方に滴下室を密閉する正面７２は透明のプラスチックで製造されている。 かくして、尿量は、観察する医師又は集中看護人の視覚による管理のために、彼 等の自由に使え、尿量の色は透明な正面７２を通して白色の背景を前にして判定 される。 尿の導電性を測定するために、薄板片の形態をなす４つの電極７４ａ，７４ｂ ，７４ｃ，７４ｄが埋め込まれており、電極の後部は滴下室の後壁５９から延出 されており、弾性のある接触舌片７６ａ乃至７６ｄを形成する。４つの電極は公 知の４電極測定法によってＵ字形の通路６０にある尿の導電性の測定に用いられ る。定電流電源によって２つの外側の電極７４ａ及び７４ｄに所定の大きさの電 流が印加され、該電流は２つの挙げた電極の間にある距離において尿を貫流する 。２つの内側の電極７４ｂ及び７４ｃは尿の導電性に逆比例する電位差をピック アップできる。４つの電極の装置により、一方では電極と尿との間及び他方では 接触舌片７６ａ乃至７６ｄと、これらに関連して設けられた接点との間の接触抵 抗の影響が除去されるので、滴下室は約２週間の全寿命の間再調整なしに導電性 測定に用いられる。 図５から見て取れるように、滴下室１８の後壁５９は窪み７８を有し、そこに は２つの舌片８０が設けられている。測 定装置の固定用穴１６には、窪み７８に対し相補的に形成された固定ソケット８ ２が設けられ、該固定ソケット８２は２つのアンダ−カット８４を有する縁部領 域８６を具備している。弾性のある舌片８０は、滴下室１８を固定用穴１６に取 着するとき、縁部８６によって拡げられ、固定穴の中で滴下室を一層押し込むと 、舌片８０の、アンダ−カット８４に対応して形成された鼻部８８はアンダ−カ ット８４の後方で嵌合する。同時に、滴下室１８の背面には弾性のある舌片８０ の間に配設された４つの接触舌片７６ａ乃至７６ｄが、これらに対応して形成さ れた接点９０ａ乃至９０ｄと弾性接触され、かくして、電極７４ａ及び７４ｄと 、尿測定装置の電気部との電気的結合を形成する。 図４が示すように、接点９０ａ乃至９０ｄの少なくとも１が、中空に穿孔され かつ好ましくは熱導電性の良好な材料からなるねじ９２の形態で構成される。孔 には、例えばＰＴＣ抵抗又はＮＴＣ抵抗の形態をなす図示されない温度測定素子 が熱導電性をもって貼着されている。かくして、Ｕ字形の通路６０にある尿の温 度の測定可能性が形成され、すなわち温度は、尿の導電性を検出するのと同一箇 所で測定される。中空ねじ９２内の温度測定素子によって供給された測定信号と 、該測定信号から算出された温度とは、室にある尿の濃度に関する、導電性から 算出された数値の修正のために用いられる。 図５が示すように、滴下室の下端には、接続用管部分２０用の排出スタッド９ ４が具備されており、該排出スタッド９ ４は漏斗状に拡大する中間構成部材９６によって逆止弁６８の領域で滴下室と接 続されている。この場合、漏斗状の構成部材９６と実際の滴下室１８との間の接 続横断面部が約３０°の角度で取着されているので、スタッド９４の中心軸線９ ８は滴下室１８の正面７２に対し後方に向けられている。かくして、図２から見 て取れるように、ほぼ測定器１２の外縁に続くコンパクトな管案内部が得られ、 尿溜め袋１４の固定領域への移行部が形成される。 図６は本発明の尿測定器の原理的な電気的構成を示している。ロ−ドセンサ３ ８及び２つの角度センサ４２によって供給された信号はセンサインタフェ−ス１ ００に入力されて、アナログ・デジタルコンバ−タ１０２に送られる。デジタル 式にコ−ド化された信号は更に中央計算ユニット１０４に送られ、該中央計算ユ ニット１０４は詳細に図示しない総合記憶手段を有する。マイクロコントロ−ラ とも呼ばれる構成部１０４すなわち計算ユニットでは、まず、ロ−ドセンサ３８ によって供給された信号は２つの角度センサ４２によって供給された信号によっ て訂正される。角度偏差が零であれば、誤り角度の関連のコサインが１に等しく 、すなわち信号は変わらない。 保持手段３６を介してロ−ドセンサに架かっている全嵩(gesamte Masse)の重 量に関するかくして算出された値から、まず、尿溜め袋１４の知られた重量すな わち風袋の目方が引かれる。かくして得られた値は尿溜め袋に溜められた尿４０ の重量を表わす。かくして得られた値は中間の重力加速度に 関する記憶された値によって割算される。かくして得られた値は溜められた尿の 嵩に対応する。この値は尿の濃度に関する値によって割算され、かくして、溜め られた尿４０の全容量となる。 時間パルス発生器１０６は時間を測定し、溜められた尿４０の全容量は前述の 方法で所定の時間間隔、例えば３分で算出される。２つの記憶された容量の差か ら、容量の増加が所定の時間間隔で測定される。算出された容量増加と時間間隔 とからなる商はその時々の時間間隔において平均的な尿流量を生じる。全容量と 各々の時間間隔における平均的な流量とに関するその時々の値は記憶装置にファ イルされ、表示ユニット１０８に英数字式に表示される。 濃度の算出には、前述のように、滴下室１８内の４電極装置７４ａ乃至７４ｄ が用いられる。知られた方法で、尿の導電性が測定される。次に、図７に示され るように、マイクロコントロ−ラ内では、図７に示され表式にファイルされた関 数が引き出される。 図７は測定点の形態で、人間の尿の導電性と尿の相対濃度との関連を示し、こ の関連は、これまで従来技術において用いられた事実によって確認される。測定 棒には、尿中にある電解質に反応し、連続反応において色素指示薬を変色させる 物質が被覆される。試験棒によって与えられた関連は平衡関数(Ausgleichsfunkt ion)１１０によって近似され、該関数はマイクロコントロ−ラ１０４に対応の記 憶装置にファイルされる。かくして、尿の相対濃度の値が算出され、表示ユニッ ト１０８に表示される。かくして算出された値は診断の為に医師に自由に使われ る。この値は、更に、比濃度の平均値の代わりに、平均値に対応して訂正された 値を用いることによって、溜められた尿の容量測定の精度を高めるために用いら れる。 更に、中空ねじ９２に統合された温度測定素子を介して信号が発せられ、該信 号は滴下室内の尿の温度に比例していることが規定されている。濃度への温度の 影響は、かくして、同様にマイクロコントロ−ラ内で対応の訂正関数によって訂 正される。 更に、追加的に、カテ−テル自体に、同様にインタフェ−スを介してマイクロ コントロ−ラに供給される信号を送る感温性の測定センサを取着することが規定 されている。カテ−テルの先端に設けられた温度測定素子によって発生される信 号は、対応の関数によって温度に変換され、同様に表示部１０８において表示さ れる。この追加の関数は、追加の装置を必要とすることなく、患者の体温の連続 的モニタを可能にする。更に、患者の体温もその都度、時間パルス発生器１０６ によって測定された間隔時点に記録され、マイクロコントロ−ラ１０４の対応の 記憶装置にファイルされた測定値が記録される。 患者に直接接触するセンサ、例えばカテ−テルの先端に設けられた温度センサ 又は場合によっては有り得る導管を介して尿柱(Urinsaeule)内で患者と間接的に 接触するセンサ、例えば導電性測定セル７４ａ乃至７４ｄの４つの極は、安全性 の理由から、電気的減結合１１２によって患者から減結合されている。 更に、装置はキ−ボ−ド１１４を有し、該キ−ボ−ド１１４によって例えば尿 溜め袋１４を空にした後に、排出弁３０によって、重量の連続する増加のための 新たな基準点が調節される。この機能は、記述の如く、特に、袋が例えば毎日空 にされるが、連続的に再利用されるときに役立つ。この場合、風袋の目方すなわ ちロ−ドセンサに架かっている全重量、すなわち溜めた実際の尿に算入すべきで ない全重量が、尿溜め袋１４、横片３２及び保持手段３６の重量より僅かに大き いからである。何故ならば、尿溜め袋１４を空にするとき完全に空にされず、却 って、次の測定サイクル中に再度検出されるべきでない尿の残りがあるからであ る。 本発明の測定装置の電気回路は、更に、装置全体の給電に用いられる蓄電池セ ル１１６を有する。電力消費を下げるために、時間パルス発生器１０６によって 制御される電力節約回路１１８が具備されている。時間パルス発生器１０６と電 力節約回路１１８の組合わせにより、装置全体の作動が可能となり、該装置では 、その時々に、時間間隔の間隔限度においてのみ測定が行なわれるので、電力消 費は全体的に減少して、電源一般として蓄電池セルの使用が初めて可能となる。 かくして、特に集中病棟において及び患者のベッド替えの際に危険の元となる電 力ケ−ブルは不要となる。 最後に、図６に示した回路は警報発生器１２０を有し、該警報発生器１２０は 、例えば患者の尿量、尿流量、体温等の 算出値が所定の限界値を越えたときに、マイクロコントロ−ラ１０４によって制 御される。警報発生器１２０は例えば音響信号か光学信号を発生することができ る。 図６には、検出した測定値の記録のプリントアウトに用いるプリンタへのイン タフェ−ス等が図示されていない。 本発明の尿測定装置はカテ−テルを挿入された患者の尿流量の自動モニタと検 出のために発明されたが、装置を他の体液の流量のモニタ及び検出のために用い ることも規定されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュメール、ボルフガング ドイツ連邦共和国、61348 バート・ホン ブルク、ブランデンブルガー・シュトラー セ 59 (72)発明者 グリム、ギュンター ドイツ連邦共和国、61352 バート・ホン ブルク、リンデンシュトラーセ 30 (72)発明者 ラップ、ウベ ドイツ連邦共和国、35644 ホーヘナー ― ムデルスバッハ、ベルクバルトシュト ラーセ 14 (72)発明者 ビルト、アンドレアス ドイツ連邦共和国、61169 フリードベル ク、ビューゲルシュトラーセ ５ (72)発明者 ケルト、フランツ − ビルヘルム ドイツ連邦共和国、60437 フランクフル ト、アム・ジーゲスバウム 18

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に、患者から排出された尿の全容量を算出して、カテ−テルを挿入され た患者の尿流量を自動的にモニタし検出する尿測定装置（１０）であって、 支持点、特に患者の病床に固定手段によって固定可能な保持装置（１２）と、 前記カテ−テルと結合した排出管（２２）と、 該排出管（２２）と結合した溜め容器（１４）とを具備し、 該溜め容器（１４）は保持手段（３６）に懸架式に吊下可能であり、該保持手 段（３６）は電気式ロ−ドピックアップ装置（３８）を介して前記保持装置（１ ２）と接続されていることを特徴とする尿測定装置において、 −２つの互いに垂直に延びる面に沿って設置された２つの角度センサ（４２）が 具備され、該角度センサ（４２）から信号が前記保持装置の傾斜位置用に発生さ れること、及び計算手段（１０４）内で、三角関数によってその時々に各々の面 に関して前記ロ−ドピックアップ装置（３８）に吊下している溜め容器（１４， ３２，３４，３６）と、該容器に溜められた尿（４０）との実際の重量を算出し 、この値を表わす信号を発生させること、 −前記計算手段（１０４）がこの信号を、風袋の目方すなわち前記溜め容器（１ ４，３２，３４，３６）の重量に関する記憶された値だけ減らし、かくして得ら れた値を、前記尿（４０）の比重に対応する記憶されたか算出された値によっ て割算すること、及び −溜められた尿の全容量（４０）と、所定の時間間隔における算平均的な尿流量 とに関する算出された値を表示する表示手段（４４）が具備されていること、を 特徴とする尿測定装置。 ２．該装置は尿の中間の濃度に関する値がファイルされている記憶装置を有す ること、を特徴とする請求項１に記載の尿測定装置。 ３．該装置は尿の平均濃度に関する値がファイルされている記憶装置を有する こと、前記計算手段（１０４）では、第１の段階で、溜められた尿の重量の値が 、他の記憶装置内にファイルされた平均重力加速度に関する値によって割算され ること、及び溜められた尿の嵩のかくして得られた値が平均濃度の値によって割 算されること、を特徴とする請求項１に記載の尿測定装置。 ４．尿の濃度が連続的に算出され、所定の時間において溜められた尿の重量の 増加から、尿の算出された濃度による割算によって容量の増加が推論されること 、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 ５．該尿測定装置は更にタイマ（１０６）を有すること、及び前記計算手段（ １０４）では、所定の時間間隔における尿の算出された容量の増加が時間間隔の 長さによって割算されることによって、前記時間間隔において平均的な尿の流量 が算出されること、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 ６．該尿測定装置は時間間隔を測定するクロック発生器（１０６）を有するこ と、及び容量の増加及びある時間間隔における平均的な尿流量の算出が常に自動 的に実行されること、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 ７．記憶手段には、その時々の時間間隔の平均的な尿流量が記憶される記憶場 所が具備されていること、及び個々の値を順々に英数字式の表示部（４４）に表 示するための手段が具備されていること、を特徴とする請求項６に記載の尿測定 装置。 ８．前記尿溜め容器（１４）はプラスチック袋からなること、を特徴とする前 記請求項の１に記載の尿測定装置。 ９．前記プラスチック袋（１４）の上縁は横片（３２）を具備していること、 を特徴とする請求項８に記載の尿測定装置。 １０．前記横片（３２）はプラスチックからなり、ハンガ−形の保持手段（３ ６）と一体的に結合されていること、を特徴とする請求項９に記載の尿測定装置 。 １１．前記保持手段（３６）及び横片（３２）はプラスチック射出成形部品と して一体的に構成されていること、を特徴とする請求項１０に記載の尿測定装置 。 １２．前記保持手段（３６）は前記ロ−ドセンサ（３８）と形状係合的に固定 可能であること、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 １３．前記尿溜め容器（１４）は使い捨て部品として形成されていること、を 特徴とする前記請求項の１に記載の尿測 定装置。 １４．前記尿溜め容器（１４）はプラスチック管（２２）と一体的に溶接され ていること、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 １５．前記プラスチック管すなわち排出管（２２）には滴下室（１８）が組み 込まれていること、を特徴とする請求項１４に記載の尿測定装置。 １６．前記滴下室（１８）はＵ字形の通路（６０）を有し、該通路（６０）の 一方の垂直に設けられた脚部（６０ａ）は前記滴下室（１８）の滴落下線内に設 けられ、前記通路（６０）の他方の脚部は溢流室（７０）に通じていること、を 特徴とする請求項１５に記載の尿測定装置。 １７．前記滴下室（１８）はプラスチックで製造されており、前記排出管（２ ２）と溶接されていること、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 １８．前記排出管（２２）、前記滴下室（１８）及び前記尿溜め容器（１４） は互いに溶接されており、使い捨て部品を形成していること、を特徴とする前記 請求項の１に記載の尿測定装置。 １９．前記滴下室（１８）は逆止弁（６８）を有すること、を特徴とする前記 請求項の１に記載の尿測定装置。 ２０．前記滴下室（１８）は実質的に直方体形に形成されていること、を特徴 とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 ２１．前記滴下室（１８）の前記Ｕ字形の通路（６０）は 前記滴下室（１８）に設けられた壁（６２，６４）によって区画されていること 、を特徴とする請求項１６に記載の尿測定装置。 ２２．前記滴下室の前壁（７２）は透明のプラスチックからなること、を特徴 とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 ２３．該尿測定装置はケ−シング（１２）を有し、該ケ−シング（１２）には 垂直に設けられた通路状の窪みすなわち固定用穴（１６）が形成され、該固定用 穴（１６）では前記滴下室（１８）が固定可能であること、を特徴とする前記請 求項の１に記載の尿測定装置。 ２４．前記滴下室（１８）の裏面には弾性のある舌片（８０）が形成され、該 舌片（８０）は前記ケ−シングの前記固定用穴（１６）に設けられた固定用ソケ ット（８２）を嵌合可能に包摂すること、を特徴とする前記請求項の１に記載の 尿測定装置。 ２５．該尿測定装置（１０）の前記ケ−シング（１２）に垂直に設けられた前 記固定用穴（１６）は、嵌入された前記滴下室（１８）の左右で摘み凹部（２４ ）へと拡張していること、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 ２６．前記滴下室（１８）の前記Ｕ字形の通路（６０）の壁（６４）には少な くとも２つの薄板電極（７４ａ−ｄ）が埋設されていること、を特徴とする前記 請求項の１に記載の尿測定装置。 ２７．前記滴下室の前記Ｕ字形の通路の少なくとも１つの 側壁（６４）には、４つの電極（７４ａ−ｄ）が埋設されていること、を特徴と する前記請求項の１に記載の尿測定装置。 ２８．前記Ｕ字形の通路（６０）の前記側壁（６４）に埋設された前記電極（ ７４ａ−ｄ）は、前記滴下室の後壁（５９）を通って延出しており、前記滴下室 の背面で弾性のある接触舌片（７６ａ−ｄ）を形成していること、を特徴とする 請求項２７に記載の尿測定装置。 ２９．前記ケ−シング（１２）の垂直な固定用穴（１６）に形成された前記固 定用ソケット（８２）には、前記滴下室の前記電極（７４ａ−ｄ）の数に対応す る接点（９０ａ−ｄ）の数が形成されていること、を特徴とする前記請求項の１ に記載の尿測定装置。 ３０．前記ケ−シング（１２）の前記固定用ソケット（８２）の前記電気接点 （９０ａ−ｄ）の少なくとも１は良好な熱伝導性をもって形成され、温度センサ と結合されていること、を特徴とする請求項２９に記載の尿測定装置。 ３１．前記温度センサによって供給された信号は、前記計算ユニット（１０４ ）内では、記憶装置にファイルされた表によって処理されて、尿の算出された濃 度に関する修正値を形成すること、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定 装置。 ３２．前記滴下室（１８）を前記溜め袋（１４）と結合する排出管部分（２０ ）は実質的に荷重のない管ル−プが生じる程の長さであること、を特徴とする前 記請求項の１に記載 の尿測定装置。 ３３．該尿測定装置の前記ケ−シング（１２）に実質的に垂直に設けられた、 前記滴下室（１８）用の前記固定用穴（１６）には、前記排出管（２２）を収容 する通路（２６）が接続されていること、を特徴とする前記請求項の１に記載の 尿測定装置。 ３４．前記排出管（２２）を収容する前記通路（２６）は実質的に水平方向に 設けられていること、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 ３５．該尿測定装置は給電部として蓄電池セルを有すること、を特徴とする前 記請求項の１に記載の尿測定装置。 ３６．該装置はクロック発生器（１０６）を有し、該クロック発生器（１０６ ）は、このクロック発生器によって算出された時間間隔の経過後に常に前記計算 ユニット（１０４）及び／又は表示ユニット（４４）の給電をオンにし、時間間 隔にとって重要なデ−タの算出後にオフにすること、を特徴とする前記請求項の １に記載の尿測定装置。 ３７．前記排出管（２２）とは、温度測定素子を有するカテ−テルが接続され ていること、前記センサと接続された電気信号導線は前記排出管と機械的に接続 されているか、該排出管に組み込まれていること、及び前記センサによって供給 された測定信号を温度表示部に変換するための手段が前記尿測定装置に組み込ま れていること、を特徴とする前記請求項の１に記載の尿測定装置。 ３８．尿の電気導電性を測定し、尿の濃度と導電性との間 の経験的に算出された関数的関連を評価すること、を特報とする尿濃度算出法。