JPH03184558A - 医療用体液排出量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は医療用体液排出量測定装置、特に手術後の患者
体外へ排出される尿等の体液排出量を自動的に連続測定
する測定装置の改良に関する。

［従来の技術］ 臨床治療、特に外科的手術において、患者体液の体外排
出量をモニタすることは極めて重要であり、患者から排
出（流出）される血液あるいは尿等の体液排出量の測定
は患者の回復状態を知る上で主要なデータを提供してい
る。例えば、開腹手術後の患者の尿排出量は術後の身体
の回復状態を知る手掛りとして広く用いられている。

従来、前述した体液排出量の測定としては、例えば、メ
スシリンダ付きの袋状容器に排出体液を貯溜してこれを
人手により計量及び記録する方法（特開昭４６−１６４
６４号、特開昭５７−１６６１４７号）が知られている
。

更に、従来の他の排出量測定としては、例えば排出され
た尿を、−旦容器に貯溜し、これを液滴として排尿容器
へ移し、このときの液滴量を計測することが行われ（特
開昭５７−５７５２４号）、実用化されている。

また、他の従来装置としては、排尿容器を計量秤に乗せ
て、排尿量を知る方法（特開昭６０−２０３２３７号、
特開昭６３−７１００８号）が周知である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述したいずれの体液排出量測定装置あ
るいは方法においては、いずれも人手の補助を必要とし
、特に術後の測定に際しては長時間、例えば、１日車位
で前記排出量変化のデータを採集する必要があり、この
ような長時間に渡る人手の補助は実際上極めて困難な作
業を課するという問題があった。

すなわち、前述したメスシリンダによる測定方式では、
一定時間毎に必ず看護人等によるメスシリンダの交換が
必要であり、更に、この交換頻度を多くするときには作
業者の労力を著しく増大させるという問題があった。

また、前記液滴計測方式では、液滴発生用細管が尿中の
懸濁物でつまりを生じるという問題があり、測定不能状
態が生じやすい欠点があった。

また、計量秤を用いる方式では、尿の比重変化によって
測定精度が低下するという欠点があり、また測定装置が
大掛かりとなるため、設備の大型化及び高価格化が問題
となっていた。

従って、従来において、上記従来の課題を解決するため
の簡単な構造で、かつ自動化可能な連続体液排出量測定
装置が望まれていた。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、簡便安価にして人手を不要としない連続測定
可能な改良された医療用体液排出量測定装置を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、患者体外へ排出
される体液を貯溜する貯溜断面積既知の体液貯溜槽と、
前記体液貯溜槽内部に装着され表面に抵抗値が既知の抵
抗体が長手方向に沿って設けられた抵抗センサと、前記
抵抗センサに測定電流を供給する電源部と、前記体液貯
溜槽内で体液に浸漬されていない抵抗センサの抵抗値を
検出して液深さから体液排出量を測定する測定部と、前
記測定部の体液排出量を表示する表示部と、を含み、体
液排出量変化を電気的に連続測定することを特徴とする
。

また、本発明は、前記測定部は体液貯溜量が所定値を越
えたときに警報信号を出力することを特徴とする。

更に本発明は、前記測定部には一定時間毎に短時間前記
抵抗センサーの電流供給及び測定作用を行わせる計時部
が設けられていることを特徴とする。

［作用］ 従って、本発明によれば、患者、特に術後の患者体外へ
排出される体液は単に体液貯溜槽で貯溜しながらその貯
溜深さを抵抗センサの抵抗値変化によって測定し、この
液深さと予め既知の貯溜槽断面積から排出量を連続的に
測定可能であり、例えば、一定時間毎の排出量を間欠的
に測定することにより、患者の術後回復状態を無人で自
動測定することが可能となる。

また、本発明によれば、前記体液貯溜槽に貯溜される体
液量が所定値を越えたときには確実に警報作用を行い、
貯溜槽のオーバフローあるいは電気的測定部と患者との
接触を確実に防止可能である。

更に、本発明によれば、前記抵抗センサーの電流供給及
び測定作用は一定時間毎にごく短時間のみ行うことによ
り、消費電流の少ない電池駆動型の測定装置を提供可能
である。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には本発明に係る医療用体液排出量測定装置を手
術後の患者の尿排出量測定装置に用いた概略的な構成が
示されている。

図において、体液貯溜槽１０はガラスあるいはプラスチ
ックの円筒状あるいは角柱状の透明容器からなり、患者
に接続された尿採取パイプ１２から供給される排出尿を
貯溜することができ、実施例において、この貯溜槽１０
自体ディスポーザブルとすることが好適である。

前記体液貯溜槽１０はその断面積が既知であり、実際上
、その深さ方向で等しい断面積に構成されている。

前記貯溜槽１０の内部には抵抗センサ１４が装着されて
おり、実施例において、この抵抗センサ１４は貯溜槽１
０の内壁に貼着固定され、その長手方向が略鉛直方向と
なるようにその固定位置が定められている。

第２図には、前記抵抗センサ１４の好適な実施例が示さ
れており、センサ基板１６は比較的軟質の例えばポリエ
ステルフィルムからなり、前記貯溜槽１０の内壁には両
面テープ等を用いて貼着固定されている。

前記抵抗センサ１４の露出側表面には抵抗体が設けられ
ており、実施例において、この抵抗体は２列に間隙をも
って配設されたカーボン抵抗体１８．２０からなり、前
記基板１６上に塗布あるいは厚膜印刷により形成されて
いる。

実施例から明らかな如く、前記両力−ボン抵抗体１８．
２０には導電性銀ペーストからなる電極２２．２４が接
続されており、後述するコネクタにより電源部及び測定
部との電気的な接続が図られている。

実施例において、前記センサ基板１６には前記画電極２
２．２４と並列的にショート電極２６が形成されており
、前記コネクタに抵抗センサ１４が接続されていること
を測定部によって検知可能である。

第１図に戻って、前記抵抗センサ１４にはコネクタ２８
が接続された状態が示され、実際の使用状態においては
、測定完了後に、各抵抗センサ１４はコネクタ２８から
外されて廃棄処分され、抵抗センサ１４自体もディスポ
ーザブルに構成されている。

前記コネクタ２８はケーブル３０を介して電源、測定及
び表示部３２に接続され、実施例においては、この電源
、測定及び表示部３２は内蔵した電池により駆動され、
これによって、商用交流電源を用いることなく、医療用
測定装置として患者に何らの危険も与えることがないと
いう利点を有する。

前記電源、測定及び表示部３２には必要に応じて外部接
続機器、例えばプリンタ３４が接続可能である。

第１図から明らかな如く、電源、測定及び表示部３２に
は液晶等による表示部３６が設けられ、また使用者によ
って制御される操作スイッチ３８゜４０．４２．４４が
設けられ、それぞれラン（スタート）、ストップ、リセ
ット及びクリアスイッチを構成している。また、警報用
ブザー４６は貯溜槽１０のオーバーフロー等に起因する
警報を発する。

第３図には本発明に係る測定装置の全体的な回路構成が
示され、前記抵抗センサ１４に対して、電源部４８及び
測定部５０、表示部３６、操作部５２そしてデータ転送
部５４を含む。

前記電源部４８は、実施例において、装置を搬送可能に
電池駆動するための電池５６、この電池電圧を安定化す
る定電圧回路５８、電源制御部６０そして交流信号発生
部６２を含み、電池５６から供給される直流電圧を交流
信号発生部６２の発振作用によって交流電圧に変換して
前記抵抗センサ１４の抵抗体へ測定電流として供給する
。

もちろん、本発明において、抵抗センサ１４へ供給され
る測定電流はこのような交流信号ばかりでなく、直流電
流をパルス状に供給することも可能である。

前記測定部５０はＣＰＵ等からなる制御・演算部６４を
含み、前記抵抗センサ１４から得られた出力は貯溜液深
さに対応する深さ信号としてインピーダンス測定部６６
によって電気的なアナログ処理が施された後、ＡＤ変換
部６８によってデジタル信号に変換され、このデジタル
出力を前記制御・演算部６４がデジタル演算を行う。

前記制御・演算部６４は電源制御部６ｏへ信号を供給し
て、抵抗センサ１４への電流供給を制御し、また電源部
４８における電源電圧は常時制御・演算部６４によって
監視されている。

実施例において、測定部５０には制御・演算部６４によ
って求められた排出量測定値を記憶する記憶部７０が設
けられ、この記憶部７０は実施例においては、例えばＲ
ＡＭあるいはＥ２ＲＯＭ等からなる。

更に、測定部５０には計時部７２が設けられ、後述する
ように、一定時間毎に短時間測定を行い、その他の待ち
時間では測定作用を中断して電池消耗を著しく低下させ
、長寿命でありながら、確実な測定を長期間に渡って行
うことのできる測定装置を可能としている。

前記表示部３６は前述した如く液晶表示装置等からなる
が、もちろん、前記表示部３６は任意の表示形態を取り
得る。

前記操作部５２は、使用者によって、装置のスタート、
終了あるいは初期設定を行うために用いられ、例えばキ
ーボード等を含むが、もちろん簡単な測定装置として構
成する場合、前記第１図に示した各スイッチ３８〜４４
のみにてＩＩＩ　或することも可能である。

前記データ転送部５４は、制御・演算部６４にて求めら
れた体液排出量をデータ伝送するための装置であり、例
えばＲ５２３２Ｃ仕様による伝送装置として構成されて
いる。

本発明における体液排出量測定装置の好適な実施例は以
上の構成からなり、以下にその測定原理及び作用を詳細
に説明する。

周知の如く、患者から排出される尿等の体液は電解質を
含んだ液体からなり、比較的良好な導電体を形成すると
共に、その電解質濃度に応じた抵抗値を有し、体液の種
類によって固有の抵抗値を予め知ることができる。

以上のことから、前述したｍ１図に示される体液貯溜槽
１０に抵抗センサ１４を装着し、これに排出体液を貯溜
すれば、前記抵抗センサ１４の第２図に示された近接し
て絶縁状態で並列配置された抵抗体１８．２０は体液に
て導通されることが理解され、またこのときの導通抵抗
は、前述した如く、既知の抵抗値となる。特に、尿等に
おいては、前記固有抵抗は十分に低い値、例えば比抵抗
にして１００Ω・Ｃｍ程度を示し、前記カーボン抵抗体
１８．２０の抵抗値をこれよりも十分に大きな値、例え
ば１００にΩ程度に設定すれば、殆ど体液の抵抗値を無
視して両紙抗体１８．２０が体液に浸漬された深さで導
通されることとなる。

すなわち、体液貯溜状態で前記抵抗センサの抵抗値は液
深さに比例することが理解される。従って、前記体液貯
溜槽はその断面積が既知であることから、抵抗測定から
貯溜された体液排出量を求めることが可能となる。

このような抵抗測定による液深さ及び排出量測定は、電
気的な処理によって自動測定を可能とし、任意時点にお
ける排出量を連続的あるいは間欠的に任意に測定し得る
という利点がある。

また、前記貯溜槽１０及び液体センサ１４自体は安価に
構成できるので、これら体液と接触する機器をディスポ
ーザブル化し、取扱いの容易なかつ看護人への二次汚染
を生じさせない安全性の高い測定装置を提供可能である
。

次に、第４．５及び６図に基づいて、抵抗センサ１４の
抵抗測定方法について説明する。

実施例における抵抗測定は、抵抗センサ１４の抵抗体１
８．２０へ交流信号を供給して行い、この交流信号は、
実施例において電池５６の直流電圧を交流信号発生部６
２の発振作用によって変換するごとによって得られ、例
えば振幅ＩＶ、周波数１０ｋＨｚの正弦波からなる。第
４図には抵抗測定回路の要部が示されており、交流信号
発生部６２の交流信号が抵抗センサ１４へ供給され、こ
のときの抵抗センサ１４の抵抗値Ｚｓが、インピーダン
スｎ１定部６６の差動増幅器８０の出力Ｖｏｕｔとして
得られる。

前記増幅器８０には抵抗ＲＯ、Ｒｓ及びＲｒが図示の如
く接続されており、この結果、前記測定出力Ｖｏｕｔは
以下の式で求められる。

（但し、Ｚｓ　、Ｒｏ＜＜Ｒｓ　） 第５図には貯溜槽１０内における前記カーボン抵抗体１
８．２０の体液内浸漬による抵抗値Ｚｓの等価的な模式
図が示され、前述した如く体液内の抵抗値ｒは著しく小
さい値であるので、殆ど無視することができ、一方、液
深さδの変化によって両力−ボン抵抗体１８．２０は略
液面位置で導通される結果となり、それぞれの液上抵抗
Ｒ１８゜Ｒ２０は前記液深さδに依存することが理Ｈさ
れる。

第６図には液深さδに対する前記第４図に示した出力Ｖ
ｏｕｔの変化特性が示され、非線形ではあるが、図示の
如き予め既知の変化特性を示し、これによって電気的な
排出量測定を可能とする。

以上のようにして得られた液深さに比例した出力Ｖ　ｏ
ｕｔはインピーダンス測定部６６に含まれている整流回
路から第３図のＡＤ変換部６８に供給され、実施例にお
いては、ＡＤ変換部を構成するＶ／Ｆ変換器により、Ｖ
ｏｕｔすなわち液深さに比例した周波数の矩形波として
出力される。

このデジタル出力は制御・演算部６４を構成する、例え
ば８ビツトのマイクロコンピュータにて演算され、例え
ばマイクロコンピュータに内蔵されたイベントカウンタ
で計数されることにより、液深さデータとして取り込ま
れる。

前記制御・演算部６４は前記液深さデータを予め記憶部
７０に記憶されている貯溜槽１０内データから貯溜槽１
０に排出貯溜されている体液排出量を演算する。

従って、本実施例によれば、任意時期において、抵抗セ
ンサ１４の抵抗値を測定することによってそのときの排
出量を直ちに求めることが可能となる。

測定部５０は前述した如く計時部７２を含み、実施例に
おいて発振器１、カウンタ及び分周器からなる計時部７
２は測定経過データを出力し、前記排出量とこの経過時
間から排出体液の積算量あるいは一定時間毎の増分演算
を行うことができる。

更に、前記操作部５２からの操作指令により、過去の増
分日表示あるいはメモリに格納されている測定データの
クリア、測定データのデータ転送等が行われ、また表示
部３６での測定データ表示が制御可能である。

前記操作部５２からの指令に対応するために、前記制御
・演算部６４の出力は記憶部７０に順次記憶されており
、必要に応じて記憶データが読み出される。

もちろん、このような測定データはデータ転送部１２か
ら通信回線に出力され、あるいはプリンタに送給され、
印字情報として患者の術後経過診断に用いられる。

前記表示部３６は、例えば７セグメント８桁のＬＣＤ、
データラッチ回路及びＬＣＤ駆動回路から構成され、制
御・演算部６４から供給されるデータを表示し、また、
この表示部３６には警報発音機能が設けられている。

前述した第１図の表示部３６は測定経過時間及び積算排
出液量を示している。

本発明において、前記表示部３６に設けられた警報発音
機能は、体液貯溜槽の貯溜量が所定値を越えたときに、
貯溜槽１０の交換を促すために好適であり、これによっ
て貯溜１１０のオーバフローを未然に防止し、体液の溢
出による二次汚染事故等が防止され、また通常の場合、
患者に接続されるバイブ１２を介して患者と排出液とが
接触することを防止している。

このような警報発音作用は、前記制御・演算部６４が測
定した液深さを常時記憶部７０に予め記憶されている基
準深さと比較することにより行われ、この液深さが基準
深さを越えたときに警報発音作用が行われ、貯溜槽１０
が効果的に交換される。

もちろん、このような貯溜＄１１０の交換が行われても
、制御・演算部６４は新たな貯溜Ｗ１１０に対してそれ
までの積算データを継続して用いることも可能である。

本発明において、排出量の測定は測定開始から連続的に
休みなく行うことも可能であるが、もちろん本発明にお
いてこの測定を一定のサンプリングタイミング毎に間欠
的に行うことも可能であり、このために、前記計時部７
２の計時信号が用いられる。このようなサンプリングタ
イミングによる測定は、例えば１時間に１回排出量測定
を行い、かつ、このごく短時間の測定時にのみ前記電源
部４８及び測定部５０への電圧供給を制限すれば、電流
消費量を著しく低減することが可能となる。

このようなスタンバイ動作の採用は、電池駆動される装
置に対して大きな省電効果を果たすことができるが、一
方において、サンプリングタイミングでの電圧印加時の
初期不安定状態を生じさせ、実施例においては、制御・
演算部６４は第７図のフローチャートで示される如き、
初期過渡期間経過後に測定を行う遅延機能が設けられて
いる。

第７図Ａで示される起動時刻ｔ。にて測定トリガ信号が
立ち上がると、交流信号発生部６２の発振作用が行われ
、第７図Ｂに示される如く、その発振出力が所定の起動
特性に従って立ち上がる。

前記時刻ｔ。から、第７図Ｃに示されるＣＰＵの計数動
作が開始され、所定の初期遅延時間例えば１，０ｍ秒経
過後の時刻ｔ１に達すると、第７図りに示される信号取
込み及び演算書込み動作が行われ、このとき、出力ＶＯ
ｕｔは第７図Ｅの如き立ち上がり特性を示しているので
、その初期過渡状態が過ぎた安定した状態での出力が取
り込まれる。

以上のようにして、データ取込み及び演算書込みが完了
すると時刻ｔ２において測定トリが信号がリセットされ
、各回路がスタンバイ状態に復帰する。

従って、本発明によれば、間欠的に信号を取込みながら
、かつ安定した排出量変化の記録が可能となる。

前述した実施例においては、抵抗センサに対して交流信
号が供給されているが、もちろん、本発明において、直
流パルス信号を抵抗センサに供給して、このときの抵抗
値に比例した直流電圧を測定することも可能である。

このような直流パルスによる測定は、例えばパルス立ち
下がり時における抵抗測定電圧の一定電圧までの立ち下
がり時間を測定すること、あるいはパルス立ち下がり時
における一定時間経過後の立ち下がり電圧自体を検出す
るいずれの方法も採用可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、体液貯溜槽の液
深さを前記貯溜槽内に装着した抵抗センサの抵抗値変化
により電気的に行うので、自動的にかつ連続あるいは間
欠的に測定が可能となり、人手を要することなく、簡便
に患者の体液排出量データを記録可能である。

また、本発明によれば、前記体液貯溜槽及び抵抗センサ
は安価に構成され、これらの体液と接触する機器をディ
スポーザブルとすることによって、二次感染あるいは患
者への悪影響を確実に除去することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る医療用体液排出量測定装置の好適
な実施例を示す概略説明図、 第２図は第１図の実施例における抵抗センサの具体的な
構造を示す説明図、 第３図は本発明に係る実施例の回路構成を示す説明図、 第４図は前記実施例における測定回路図、第５図は前記
実施例における体液に浸漬された低抗体の効果的な模式
図、 第６図は本実施例における液深さと測定値との特性図、 第７図は間欠的に測定するときの起動時タイミングチャ
ート図である。 １０　・・・　体液貯溜槽 １４　・・・　抵抗センサ １８．２０　　・・・　カーボン抵抗体４８　・・・　
電源部 ５０　・・・　測定部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）患者体外へ排出される体液を貯溜する貯溜断面積
   既知の体液貯溜槽と、 前記体液貯溜槽内部に装着され表面に抵抗値が既知の抵
   抗体が長手方向に沿って設けられた抵抗センサと、 前記抵抗センサに測定電流を供給する電源部と、前記体
   液貯溜槽内で体液に浸漬されていない抵抗センサの抵抗
   値を検出して液深さから体液排出量を測定する測定部と
   、 前記測定部の体液排出量を表示する表示部と、を含み、 体液排出量変化を電気的に連続測定することを特徴とす
   る医療用体液排出量測定装置。
2. （２）請求項（１）記載の測定装置において、前記測定
   部は体液貯溜量が所定値を越えたときに警報信号を出力
   することを特徴とする医療用体液排出量測定装置。
3. （３）請求項（１）記載の測定装置において、前記測定
   部には一定時間毎に短時間前記抵抗センサーの電流供給
   及び測定作用を行わせる計時部が設けられていることを
   特徴とする医療用体液排出量測定装置。