JPH09325145A - 生体成分検査装置 - Google Patents
生体成分検査装置Info
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- JPH09325145A JPH09325145A JP8142500A JP14250096A JPH09325145A JP H09325145 A JPH09325145 A JP H09325145A JP 8142500 A JP8142500 A JP 8142500A JP 14250096 A JP14250096 A JP 14250096A JP H09325145 A JPH09325145 A JP H09325145A
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- light
- biological
- biological component
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検査の都度、検査手段の点検、供給をする必
要がなく検出精度を向上させる。 【解決手段】 検査セル１４に収納した生体排泄物に、
発光部１５より光チョッパー１６を介して断続的に光を
照射して生体成分を断続的に発熱させ、この発熱により
発生する音をマイクロホン１７で検出し、その信号を生
体成分検出手段１８に供給して生体成分を検査する。
要がなく検出精度を向上させる。 【解決手段】 検査セル１４に収納した生体排泄物に、
発光部１５より光チョッパー１６を介して断続的に光を
照射して生体成分を断続的に発熱させ、この発熱により
発生する音をマイクロホン１７で検出し、その信号を生
体成分検出手段１８に供給して生体成分を検査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、家庭での日常生活
環境において、生体排泄物中の生体成分を測定する生体
成分検査装置に関するものである。
環境において、生体排泄物中の生体成分を測定する生体
成分検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】家庭での日常生活環境において、生体排
泄物中の成分を測定することは、成人病疾患などの早期
発見および予防につながり、非常に重要なことになって
きている。
泄物中の成分を測定することは、成人病疾患などの早期
発見および予防につながり、非常に重要なことになって
きている。
【０００３】従来において、トイレで尿中の尿糖、尿蛋
白、潜血、ウロビリノーゲン等の検尿検査を行う生体成
分検査装置としては、尿を自動的に採取し、試薬を含浸
させた試験紙もしくは液状試薬と尿を反応させ、発色の
度合、すなわち吸光度を測定し、検査結果をＩＣカード
などに記録するものであった。
白、潜血、ウロビリノーゲン等の検尿検査を行う生体成
分検査装置としては、尿を自動的に採取し、試薬を含浸
させた試験紙もしくは液状試薬と尿を反応させ、発色の
度合、すなわち吸光度を測定し、検査結果をＩＣカード
などに記録するものであった。
【０００４】また、一部糖尿病疾患者などが家庭での疾
患管理を目的とした生体成分検査に使用するものとし
て、尿検査用の試験紙が使用されている。健康に不安を
感じてはいるが、病院に行くほどの状態ではないと思っ
ている人が検査する時には、毎日検査を行わないため、
それほど多くの試験紙を使用する必要がなく、また、試
験紙は保管期間に制約があるため、購入した日に検査
し、その後保管期間が過ぎたものは、廃棄する場合が多
かった。その結果として、家庭での検査を継続的に行う
ことが難しくなり、試験紙購入の煩わしさなどが、日常
生活環境における生体成分検査の普及を阻害する原因に
なるという問題点があった。
患管理を目的とした生体成分検査に使用するものとし
て、尿検査用の試験紙が使用されている。健康に不安を
感じてはいるが、病院に行くほどの状態ではないと思っ
ている人が検査する時には、毎日検査を行わないため、
それほど多くの試験紙を使用する必要がなく、また、試
験紙は保管期間に制約があるため、購入した日に検査
し、その後保管期間が過ぎたものは、廃棄する場合が多
かった。その結果として、家庭での検査を継続的に行う
ことが難しくなり、試験紙購入の煩わしさなどが、日常
生活環境における生体成分検査の普及を阻害する原因に
なるという問題点があった。
【０００５】そこで、試験紙などの検査手段を検査の度
ごとに補給をする必要がないように、便器から尿を採取
して再び便器に戻す循環経路に尿中の特定成分の分析を
行うバイオセンサを組み込んだ分析装置を配置した生体
成分検査装置が提案されている（例えば、特開平６−５
８９２９号公報参照）。
ごとに補給をする必要がないように、便器から尿を採取
して再び便器に戻す循環経路に尿中の特定成分の分析を
行うバイオセンサを組み込んだ分析装置を配置した生体
成分検査装置が提案されている（例えば、特開平６−５
８９２９号公報参照）。
【０００６】また、採取した尿サンプルのグルコース成
分の濃度に応じた電気信号を、ポーラログラフ・セルよ
り出力し、演算回路によりグルコース含有量を演算する
生体成分検査装置（例えば、特開平７−１９８６７８号
公報参照）、またグルコース酸化酵素を固定化した電極
により尿糖濃度を検出する生体成分検査装置（例えば、
特開平６−２３０００６号公報参照）などが提案されて
いる。
分の濃度に応じた電気信号を、ポーラログラフ・セルよ
り出力し、演算回路によりグルコース含有量を演算する
生体成分検査装置（例えば、特開平７−１９８６７８号
公報参照）、またグルコース酸化酵素を固定化した電極
により尿糖濃度を検出する生体成分検査装置（例えば、
特開平６−２３０００６号公報参照）などが提案されて
いる。
【０００７】従来の生体成分検査装置の一例を図４に基
づいて以下に説明する。図４において、１は便器、２は
便座、３は便座２に設けた採尿ノズル、４は便蓋、５は
便蓋４に設けた緩衝液タンク、６は採尿ノズル３および
緩衝液タンク５からの液体をセル７に搬送する搬送手
段、７は生体成分検査を行うセル、８はセル７に設けた
参照電極、９はセル７に設けたグルコースオキシダーゼ
酵素固定化膜を担持した作用電極、１０はセル７に設け
た対極、１１は参照電極８、作用電極９および対極１０
の電位差より尿中のグルコース量を演算する演算手段で
ある。
づいて以下に説明する。図４において、１は便器、２は
便座、３は便座２に設けた採尿ノズル、４は便蓋、５は
便蓋４に設けた緩衝液タンク、６は採尿ノズル３および
緩衝液タンク５からの液体をセル７に搬送する搬送手
段、７は生体成分検査を行うセル、８はセル７に設けた
参照電極、９はセル７に設けたグルコースオキシダーゼ
酵素固定化膜を担持した作用電極、１０はセル７に設け
た対極、１１は参照電極８、作用電極９および対極１０
の電位差より尿中のグルコース量を演算する演算手段で
ある。
【０００８】上記構成において、便座２に着座した状態
で生体から排泄された尿や便などの生体排泄物より尿を
採尿ノズル３で回収し、この採尿ノズル３で回収した尿
と、緩衝液タンク５の緩衝液とを搬送手段６によりセル
７に搬送する。
で生体から排泄された尿や便などの生体排泄物より尿を
採尿ノズル３で回収し、この採尿ノズル３で回収した尿
と、緩衝液タンク５の緩衝液とを搬送手段６によりセル
７に搬送する。
【０００９】セル７に搬送された尿にグルコースが含ま
れていると、グルコースオキシダーゼ酵素固定化膜を担
持した作用電極９の表面で、グルコースがグルコースオ
キシダーゼの作用により酸化され、グルコースの量に応
じて、参照電極８と対極１０との間に電位差が生じる。
グルコースオキシダーゼの作用による電位差から演算手
段１１で尿中のグルコース量を演算するものである。
れていると、グルコースオキシダーゼ酵素固定化膜を担
持した作用電極９の表面で、グルコースがグルコースオ
キシダーゼの作用により酸化され、グルコースの量に応
じて、参照電極８と対極１０との間に電位差が生じる。
グルコースオキシダーゼの作用による電位差から演算手
段１１で尿中のグルコース量を演算するものである。
【００１０】緩衝液としては、蒸留水を主成分とし、リ
ン酸水素カリウムやリン酸水素ナトリウム等のｐＨ調節
剤および塩化カリウムなどの塩素イオン強度調節剤や防
腐剤を添加している。
ン酸水素カリウムやリン酸水素ナトリウム等のｐＨ調節
剤および塩化カリウムなどの塩素イオン強度調節剤や防
腐剤を添加している。
【００１１】また、物理的検出方式で蛋白濃度を検出す
る尿成分検査装置としては、発光部と受光部を設け、発
光部より特定波長の光を採取した尿に照射し、受光部で
透過光を測定することにより、尿の吸光度を計測して尿
中の蛋白質濃度を検出するものがある（例えば、特開平
２−２７２６４号公報参照）。
る尿成分検査装置としては、発光部と受光部を設け、発
光部より特定波長の光を採取した尿に照射し、受光部で
透過光を測定することにより、尿の吸光度を計測して尿
中の蛋白質濃度を検出するものがある（例えば、特開平
２−２７２６４号公報参照）。
【００１２】また、光の吸収を音としてとらえる光音響
分光法については、「ファルマシア」Ｖｏｌ．２１、Ｎ
ｏ．６（１９８５）に掲載された「光を聴く−光音響分
光法による生体成分・薬物の分析（升島ら）」に、血液
中のヘモグロビンの光音響分光法による計測についての
報告がなされている。
分光法については、「ファルマシア」Ｖｏｌ．２１、Ｎ
ｏ．６（１９８５）に掲載された「光を聴く−光音響分
光法による生体成分・薬物の分析（升島ら）」に、血液
中のヘモグロビンの光音響分光法による計測についての
報告がなされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来のグルコース酸化
酵素を固定化した作用電極９を用いる生体成分検査装置
にあっては、酵素反応がｐＨの影響を受けるため、検査
の度に緩衝液を供給する必要があり、また、グルコース
酸化酵素の活性が検出感度に著しく影響するため、ベー
スラインのドリフト、電極応答速度の低下、測定感度の
低下が起こり、定期的に標準溶液を添加して酵素の活性
をチェックしなくてはならないという問題点があった。
酵素を固定化した作用電極９を用いる生体成分検査装置
にあっては、酵素反応がｐＨの影響を受けるため、検査
の度に緩衝液を供給する必要があり、また、グルコース
酸化酵素の活性が検出感度に著しく影響するため、ベー
スラインのドリフト、電極応答速度の低下、測定感度の
低下が起こり、定期的に標準溶液を添加して酵素の活性
をチェックしなくてはならないという問題点があった。
【００１４】また、温度の上昇などによっても酵素が失
活するため、酵素を固定化した作用電極９の保管が困難
であり、使用回数に制限があるという問題点もあった。
活するため、酵素を固定化した作用電極９の保管が困難
であり、使用回数に制限があるという問題点もあった。
【００１５】また、尿の吸光度により尿中の蛋白質濃度
を検出する場合は、入射光と透過光の比で測定を行って
いるため、光強度を増加させても測定精度は向上せず、
測定精度を向上させるには、光の通過距離を長くする必
要があり、通過距離を長くすると、検査セルが大型化
し、セルが大型化すると測定に必要な排泄物の量が増加
するという課題があり、測定精度の向上が困難になると
いう問題点があった。
を検出する場合は、入射光と透過光の比で測定を行って
いるため、光強度を増加させても測定精度は向上せず、
測定精度を向上させるには、光の通過距離を長くする必
要があり、通過距離を長くすると、検査セルが大型化
し、セルが大型化すると測定に必要な排泄物の量が増加
するという課題があり、測定精度の向上が困難になると
いう問題点があった。
【００１６】さらに、光音響分光法を応用して生体排泄
物中の生体成分を計測することは実施されていない。
物中の生体成分を計測することは実施されていない。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、生体からの排泄物を収納する検査セ
ルに設けた光音響センサにより検出した信号から、排泄
物中の生体成分を検出する生体成分検出手段を備えるこ
ととしている。
ために、本発明は、生体からの排泄物を収納する検査セ
ルに設けた光音響センサにより検出した信号から、排泄
物中の生体成分を検出する生体成分検出手段を備えるこ
ととしている。
【００１８】そして、光音響センサで検出した光を吸収
することによる生体排泄物の断続的な発熱により発生し
た信号から、生体成分検出手段により排泄物中の生体成
分を高い精度で検出することが出来、検査手段などを検
査の度毎に点検、供給することが不要となる。
することによる生体排泄物の断続的な発熱により発生し
た信号から、生体成分検出手段により排泄物中の生体成
分を高い精度で検出することが出来、検査手段などを検
査の度毎に点検、供給することが不要となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明は、生体からの排泄物を収
納する検査セルと、この検査セルに設けた光音響センサ
と、この光音響センサで検出した信号から排泄物中の生
体成分を検出する生体成分検出手段とを備えたものであ
る。
納する検査セルと、この検査セルに設けた光音響センサ
と、この光音響センサで検出した信号から排泄物中の生
体成分を検出する生体成分検出手段とを備えたものであ
る。
【００２０】そして、生体からの排泄物を検査セルに収
納し、光音響センサにより、検査セル内に収納した生体
排泄物に断続的に光を照射する。生体排泄物中の生体成
分に光が吸収されることで、光の吸収により励起された
生体成分の分子は、分子内での各原子の運動、すなわち
振動や回転を変化させながら基底状態に戻る。このと
き、赤外光の熱線を放出したり、あるいは、他の分子と
衝突して発生する振動エネルギーが周囲の分子の並進運
動などに使われたりして分子が活発に動き出す。よって
分子は光を吸収して発熱し、生体排泄物が断続的に発熱
され、この発熱により発生した信号を光音響センサで検
出し、生体成分検出手段により光音響センサで検出した
信号から排泄物中の生体成分の検出をする。
納し、光音響センサにより、検査セル内に収納した生体
排泄物に断続的に光を照射する。生体排泄物中の生体成
分に光が吸収されることで、光の吸収により励起された
生体成分の分子は、分子内での各原子の運動、すなわち
振動や回転を変化させながら基底状態に戻る。このと
き、赤外光の熱線を放出したり、あるいは、他の分子と
衝突して発生する振動エネルギーが周囲の分子の並進運
動などに使われたりして分子が活発に動き出す。よって
分子は光を吸収して発熱し、生体排泄物が断続的に発熱
され、この発熱により発生した信号を光音響センサで検
出し、生体成分検出手段により光音響センサで検出した
信号から排泄物中の生体成分の検出をする。
【００２１】また、光音響センサは、検査セルを密閉す
る密閉チャンバーと、検査セル内の排泄物に光を照射す
る発光部と、この発光部からの光を断続的に分断する光
チョッパーと、排泄物中の生体成分の光吸収による断続
的な発熱により発生した音を検出するマイクロホンとを
備えたものである。
る密閉チャンバーと、検査セル内の排泄物に光を照射す
る発光部と、この発光部からの光を断続的に分断する光
チョッパーと、排泄物中の生体成分の光吸収による断続
的な発熱により発生した音を検出するマイクロホンとを
備えたものである。
【００２２】そして、生体排泄物が断続的に発熱し、こ
の発熱が密閉チャンバー内の空気を周期的に膨張収縮さ
せる。この空気の膨張収縮が圧力の波（音波）であるた
め、マイクロホンによって生体排泄物中の生体成分によ
る光の吸収を音としてとらえることが出来るので、生体
成分検出手段によって、生体排泄物中の生体成分を検出
することが出来る。
の発熱が密閉チャンバー内の空気を周期的に膨張収縮さ
せる。この空気の膨張収縮が圧力の波（音波）であるた
め、マイクロホンによって生体排泄物中の生体成分によ
る光の吸収を音としてとらえることが出来るので、生体
成分検出手段によって、生体排泄物中の生体成分を検出
することが出来る。
【００２３】また、音響センサは、検査セル内の排泄物
に光を照射する発光部と、この発光部からの光を断続的
に分断する光チョッパーと、排泄物中の生体成分の光吸
収による断続的な発熱により発生した歪波を検出する圧
電素子とを備えたものである。
に光を照射する発光部と、この発光部からの光を断続的
に分断する光チョッパーと、排泄物中の生体成分の光吸
収による断続的な発熱により発生した歪波を検出する圧
電素子とを備えたものである。
【００２４】そして、生体排泄物が断続的に発熱し、こ
の発熱により生体排泄物中に発生した局所的な膨張収縮
が歪波として伝搬する。圧電素子によって、生体排泄物
中の生体成分による光の吸収を歪波として検出すること
が出来るので、生体成分検出手段によって、生体排泄物
中の生体成分を検出することが出来る。
の発熱により生体排泄物中に発生した局所的な膨張収縮
が歪波として伝搬する。圧電素子によって、生体排泄物
中の生体成分による光の吸収を歪波として検出すること
が出来るので、生体成分検出手段によって、生体排泄物
中の生体成分を検出することが出来る。
【００２５】また、生体からの排泄物を収納する検査セ
ルと、この検査セル内の排泄物に光を照射する発光部
と、排泄物中の生体成分の光吸収による発熱を測定する
発熱量測定手段と、この発熱量測定手段で測定した発熱
量から排泄物中の生体成分を検出する生体成分検出手段
とを備えたものである。
ルと、この検査セル内の排泄物に光を照射する発光部
と、排泄物中の生体成分の光吸収による発熱を測定する
発熱量測定手段と、この発熱量測定手段で測定した発熱
量から排泄物中の生体成分を検出する生体成分検出手段
とを備えたものである。
【００２６】そして、生体からの排泄物を検査セルに収
納し、発光部からの光が、検査セル内の生体排泄物に照
射され、生体排泄物中の生体成分に光が吸収されること
により、生体排泄物が発熱する。この発熱量を発熱量測
定手段で検出することで、生体排泄物中の生体成分によ
る光の吸収を熱量としてとらえることが出来るので、生
体成分検出手段によって、生体排泄物中の生体成分を検
出することが出来る。
納し、発光部からの光が、検査セル内の生体排泄物に照
射され、生体排泄物中の生体成分に光が吸収されること
により、生体排泄物が発熱する。この発熱量を発熱量測
定手段で検出することで、生体排泄物中の生体成分によ
る光の吸収を熱量としてとらえることが出来るので、生
体成分検出手段によって、生体排泄物中の生体成分を検
出することが出来る。
【００２７】また、発熱量測定手段として赤外検出器を
用いると、開放系で検出をすることが出来る。
用いると、開放系で検出をすることが出来る。
【００２８】以下、本発明の実施例について図１ないし
図３を参照して説明する。 （実施例１）図１は、本発明の実施例１における生体成
分検査装置の概略図を示すものである。
図３を参照して説明する。 （実施例１）図１は、本発明の実施例１における生体成
分検査装置の概略図を示すものである。
【００２９】図１において、１は便器、２は便座、１３
は生体からの排泄物を回収する排泄物回収手段（図示せ
ず）で回収した排泄物を、検査セル１４に搬送する排泄
物搬送手段、１４は成分検査を行う検査セル、１５は検
査セル１４内の排泄物に光を照射する発光部、１６は発
光部１５からの光を断続的に分断する光チョッパー、１
７は排泄物中の生体成分が光を吸収することにより断続
的に発熱して発生する音を測定するマイクロホン、１８
はマイクロホン１７で検出した信号から排泄物中の生体
成分を検出する生体成分検出手段、１９は検査セル１４
を密閉する密閉チャンバー、２０は温水洗浄便座本体で
ある。
は生体からの排泄物を回収する排泄物回収手段（図示せ
ず）で回収した排泄物を、検査セル１４に搬送する排泄
物搬送手段、１４は成分検査を行う検査セル、１５は検
査セル１４内の排泄物に光を照射する発光部、１６は発
光部１５からの光を断続的に分断する光チョッパー、１
７は排泄物中の生体成分が光を吸収することにより断続
的に発熱して発生する音を測定するマイクロホン、１８
はマイクロホン１７で検出した信号から排泄物中の生体
成分を検出する生体成分検出手段、１９は検査セル１４
を密閉する密閉チャンバー、２０は温水洗浄便座本体で
ある。
【００３０】排泄物回収手段は、採尿ノズル２１と、採
尿ノズル２１を前後左右に駆動するモーター２２と、採
尿ノズル２１の端に設けられた排泄物回収部２３と、採
尿ノズル２１の先端に設けられた赤外線センサ２４とで
構成されている。
尿ノズル２１を前後左右に駆動するモーター２２と、採
尿ノズル２１の端に設けられた排泄物回収部２３と、採
尿ノズル２１の先端に設けられた赤外線センサ２４とで
構成されている。
【００３１】上記構成により、便座２に着座した状態で
生体から排泄された尿や便などの生体排泄物の温度を赤
外線センサ２４で検出することにより排泄物の落下位置
を検知する。モーター２２によって採尿ノズル２１を前
後左右に駆動し、採尿ノズル２１を尿の落下位置に移動
させ、採尿ノズル２１の先端の排泄物回収部２３に尿を
回収する。排泄物回収部２３に回収された尿は、ポンプ
などの排泄物搬送手段１３によって密閉チャンバー１９
で密閉された検査セル１４に搬送される。
生体から排泄された尿や便などの生体排泄物の温度を赤
外線センサ２４で検出することにより排泄物の落下位置
を検知する。モーター２２によって採尿ノズル２１を前
後左右に駆動し、採尿ノズル２１を尿の落下位置に移動
させ、採尿ノズル２１の先端の排泄物回収部２３に尿を
回収する。排泄物回収部２３に回収された尿は、ポンプ
などの排泄物搬送手段１３によって密閉チャンバー１９
で密閉された検査セル１４に搬送される。
【００３２】発光部１５から検査セル１４の尿に照射さ
れる光は、光チョッパー１６によって断続的に分断され
る。生体排泄物中の生体成分に光が吸収されると、生体
成分は断続的に発熱し、この熱が周囲の空気を周期的に
膨張、収縮させる。この空気の膨張、収縮により発生す
る音波をマイクロホン１７で測定し、生体成分検出手段
１８により、生体排泄物中の生体成分を検出する。
れる光は、光チョッパー１６によって断続的に分断され
る。生体排泄物中の生体成分に光が吸収されると、生体
成分は断続的に発熱し、この熱が周囲の空気を周期的に
膨張、収縮させる。この空気の膨張、収縮により発生す
る音波をマイクロホン１７で測定し、生体成分検出手段
１８により、生体排泄物中の生体成分を検出する。
【００３３】尿中の生体成分として潜血の検出を行う場
合について説明する。排泄物搬送手段１３によって検査
セル１４に搬送された潜血を含む尿に、発光部１５よ
り、光チョッパー１６を通過させた断続的な光を照射す
る。
合について説明する。排泄物搬送手段１３によって検査
セル１４に搬送された潜血を含む尿に、発光部１５よ
り、光チョッパー１６を通過させた断続的な光を照射す
る。
【００３４】潜血中の色素であるヘモグロビンの可視部
の吸収帯は５４０から５８０ｎｍにピークが現れ、ま
た、尿中には５００ｎｍ以上の可視光を吸収する成分が
存在しないため、発光部１５としては、５００〜６００
ｎｍの波長域の光を照射する光源を用いる。光源として
は半導体レーザ、発光ダイオードなどの小型高輝度光
源、あるいはアルゴンイオンレーザ、ナトリウムラン
プ、キセノンランプ、ハロゲンランプなどを用いること
ができるが、光の吸収による発熱を音として検出する場
合、光源の輝度が高いほど光の吸収による発熱量が大き
くなるため、高輝度光源である半導体レーザを光源とし
て用いることが望ましい。
の吸収帯は５４０から５８０ｎｍにピークが現れ、ま
た、尿中には５００ｎｍ以上の可視光を吸収する成分が
存在しないため、発光部１５としては、５００〜６００
ｎｍの波長域の光を照射する光源を用いる。光源として
は半導体レーザ、発光ダイオードなどの小型高輝度光
源、あるいはアルゴンイオンレーザ、ナトリウムラン
プ、キセノンランプ、ハロゲンランプなどを用いること
ができるが、光の吸収による発熱を音として検出する場
合、光源の輝度が高いほど光の吸収による発熱量が大き
くなるため、高輝度光源である半導体レーザを光源とし
て用いることが望ましい。
【００３５】光チョッパー１６によって断続的に分断さ
れた光は、密閉チャンバー１９で密閉された検査セル１
４に照射され、尿中のヘモグロビンに吸収される。光を
吸収し、励起されたヘモグロビン分子は、分子内での各
原子の運動、すなわち振動や回転を変化させながら基底
状態に戻る時に発熱する。光を断続的に照射しているた
め、ヘモグロビンによる発熱も断続的に起こり、この熱
が密閉チャンバー１９内部の空気を周期的に膨張、収縮
させる。この空気の膨張、収縮は、圧力の波、音波とな
るため、この音をマイクロホン１７で測定し、生体成分
検出手段１８によって、尿中の潜血を検出することが出
来る。
れた光は、密閉チャンバー１９で密閉された検査セル１
４に照射され、尿中のヘモグロビンに吸収される。光を
吸収し、励起されたヘモグロビン分子は、分子内での各
原子の運動、すなわち振動や回転を変化させながら基底
状態に戻る時に発熱する。光を断続的に照射しているた
め、ヘモグロビンによる発熱も断続的に起こり、この熱
が密閉チャンバー１９内部の空気を周期的に膨張、収縮
させる。この空気の膨張、収縮は、圧力の波、音波とな
るため、この音をマイクロホン１７で測定し、生体成分
検出手段１８によって、尿中の潜血を検出することが出
来る。
【００３６】なお、その他の尿糖、蛋白、ウロビリノー
ゲン、便潜血などの生体成分を検出する場合は、同様
に、尿糖、蛋白、ウロビリノーゲンなどの生体成分の吸
収波長の光を照射することで生体成分を検出することが
出来る。
ゲン、便潜血などの生体成分を検出する場合は、同様
に、尿糖、蛋白、ウロビリノーゲンなどの生体成分の吸
収波長の光を照射することで生体成分を検出することが
出来る。
【００３７】以上のように、この実施例によれば、生体
排泄物中の生体成分は、断続的な光の吸収により発生し
た音により検出するため、緩衝液や試験紙などを検査の
都度供給するのが不要となる。
排泄物中の生体成分は、断続的な光の吸収により発生し
た音により検出するため、緩衝液や試験紙などを検査の
都度供給するのが不要となる。
【００３８】また、光量を増加させることにより発熱量
も増加するため、光源の輝度を高めることで、測定精度
を向上させることもできる。
も増加するため、光源の輝度を高めることで、測定精度
を向上させることもできる。
【００３９】さらに、赤外線センサ２４により排泄物の
温度を検知して排泄物の落下位置を検知することで、使
用者に無理な姿勢を強制することなく排泄物の採取をす
ることが出来、使用者の負担を軽減することができる。
温度を検知して排泄物の落下位置を検知することで、使
用者に無理な姿勢を強制することなく排泄物の採取をす
ることが出来、使用者の負担を軽減することができる。
【００４０】（実施例２）図２は、本発明の実施例２に
おける生体成分検査装置の概略図を示すものである。
おける生体成分検査装置の概略図を示すものである。
【００４１】図２において、１は便器、２は便座、１３
は生体からの排泄物を回収する排泄物回収手段（図示せ
ず）で回収した排泄物を検査セル１４に搬送する排泄物
搬送手段、１４は成分検査を行う検査セル、１５は検査
セル１４内の排泄物に光を照射する発光部、１６は発光
部１５からの光を断続的に分断する光チョッパー、１８
は圧電素子２５で測定した歪波から排泄物中の生体成分
を検出する生体成分検出手段、２０は温水洗浄便座本
体、２５は検査セル１４の内部に設けた排泄物中の生体
成分の光吸収による断続的な発熱による歪波を測定する
圧電素子である。
は生体からの排泄物を回収する排泄物回収手段（図示せ
ず）で回収した排泄物を検査セル１４に搬送する排泄物
搬送手段、１４は成分検査を行う検査セル、１５は検査
セル１４内の排泄物に光を照射する発光部、１６は発光
部１５からの光を断続的に分断する光チョッパー、１８
は圧電素子２５で測定した歪波から排泄物中の生体成分
を検出する生体成分検出手段、２０は温水洗浄便座本
体、２５は検査セル１４の内部に設けた排泄物中の生体
成分の光吸収による断続的な発熱による歪波を測定する
圧電素子である。
【００４２】排泄物回収手段は、採尿ノズル２１と、採
尿ノズル２１を前後左右に駆動するモーター２２と、採
尿ノズル２１の先端に設けられた排泄物回収部２３と、
採尿ノズル２１の先端に設けられた赤外線センサ２４と
で構成されている。
尿ノズル２１を前後左右に駆動するモーター２２と、採
尿ノズル２１の先端に設けられた排泄物回収部２３と、
採尿ノズル２１の先端に設けられた赤外線センサ２４と
で構成されている。
【００４３】上記構成により、便座２に着座した状態で
生体から排泄された尿や便などの生体排泄物の温度を赤
外線センサ２４で検出することにより排泄物の落下位置
を検知する。モーター２２によって採尿ノズル２１を前
後左右に駆動し、採尿ノズル２１を尿の落下位置に移動
させ、採尿ノズル２１の先端の排泄物回収部２３に尿を
回収する。排泄物回収部２３に回収された尿は、ポンプ
などの排泄物搬送手段１３によって検査セル１４に搬送
される。
生体から排泄された尿や便などの生体排泄物の温度を赤
外線センサ２４で検出することにより排泄物の落下位置
を検知する。モーター２２によって採尿ノズル２１を前
後左右に駆動し、採尿ノズル２１を尿の落下位置に移動
させ、採尿ノズル２１の先端の排泄物回収部２３に尿を
回収する。排泄物回収部２３に回収された尿は、ポンプ
などの排泄物搬送手段１３によって検査セル１４に搬送
される。
【００４４】発光部１５から検査セル１４の尿に照射さ
れる光は、光チョッパー１６によって断続的に分断され
る。生体排泄物中の生体成分に光が吸収されると、生体
成分は断続的に発熱し、この熱が生体排泄物を周期的に
膨張、収縮する。この膨張、収縮を歪波として圧電素子
２５で測定し、生体成分検出手段１８により、生体排泄
物中の生体成分を検出する。
れる光は、光チョッパー１６によって断続的に分断され
る。生体排泄物中の生体成分に光が吸収されると、生体
成分は断続的に発熱し、この熱が生体排泄物を周期的に
膨張、収縮する。この膨張、収縮を歪波として圧電素子
２５で測定し、生体成分検出手段１８により、生体排泄
物中の生体成分を検出する。
【００４５】尿中の生体成分として潜血の検出を行う場
合について説明する。排泄物搬送手段１３によって検査
セル１４に搬送された潜血を含む尿に、発光部１５よ
り、光チョッパー１６を通過させた断続的な光を照射す
る。
合について説明する。排泄物搬送手段１３によって検査
セル１４に搬送された潜血を含む尿に、発光部１５よ
り、光チョッパー１６を通過させた断続的な光を照射す
る。
【００４６】潜血中の色素であるヘモグロビンの可視部
の吸収帯は５４０から５８０ｎｍにピークが現れ、ま
た、尿中には５００ｎｍ以上の可視光を吸収する成分が
存在しないため、発光部１５としては、５００〜６００
ｎｍの波長域の光を照射する光源を用いる。光源として
は半導体レーザ、発光ダイオードなどの小型高輝度光源
あるいはアルゴンイオンレーザ、ナトリウムランプ、キ
セノンランプ、ハロゲンランプなどを用いることができ
るが、光の吸収による発熱を音として検出する場合、光
源の輝度が高いほど光の吸収による発熱量が大きくなる
ため、高輝度光源である半導体レーザを光源として用い
ることが望ましい。
の吸収帯は５４０から５８０ｎｍにピークが現れ、ま
た、尿中には５００ｎｍ以上の可視光を吸収する成分が
存在しないため、発光部１５としては、５００〜６００
ｎｍの波長域の光を照射する光源を用いる。光源として
は半導体レーザ、発光ダイオードなどの小型高輝度光源
あるいはアルゴンイオンレーザ、ナトリウムランプ、キ
セノンランプ、ハロゲンランプなどを用いることができ
るが、光の吸収による発熱を音として検出する場合、光
源の輝度が高いほど光の吸収による発熱量が大きくなる
ため、高輝度光源である半導体レーザを光源として用い
ることが望ましい。
【００４７】光チョッパー１６によって断続的に分断さ
れた光は、尿中のヘモグロビンに吸収され、光を吸収し
て励起されたヘモグロビン分子は、分子内での各原子の
運動、すなわち振動や回転を変化させながら基底状態に
戻る時に発熱する。光を断続的に照射しているため、ヘ
モグロビンによる発熱も断続的に起こり、この熱が生体
排泄物を周期的に膨張、収縮させる。この膨張、収縮は
歪波として、圧電素子２５で検出し、生体成分検出手段
１８によって、尿中の潜血を検出することが出来る。
れた光は、尿中のヘモグロビンに吸収され、光を吸収し
て励起されたヘモグロビン分子は、分子内での各原子の
運動、すなわち振動や回転を変化させながら基底状態に
戻る時に発熱する。光を断続的に照射しているため、ヘ
モグロビンによる発熱も断続的に起こり、この熱が生体
排泄物を周期的に膨張、収縮させる。この膨張、収縮は
歪波として、圧電素子２５で検出し、生体成分検出手段
１８によって、尿中の潜血を検出することが出来る。
【００４８】なお、その他の生体成分についても、実施
例１で説明したと同様に検出することができる。
例１で説明したと同様に検出することができる。
【００４９】以上のように、この実施例によれば、生体
排泄物中の生体成分は、光吸収による歪波として検出す
るため、緩衝液や試験紙などを検査の都度供給するのが
不要となる。
排泄物中の生体成分は、光吸収による歪波として検出す
るため、緩衝液や試験紙などを検査の都度供給するのが
不要となる。
【００５０】また、圧電素子２５により直接生体排泄物
を測定することで、周囲の環境に影響されない正確な測
定を行うことが出来、光量を増加させることにより発熱
量も増加するため、光源の輝度を高めることで、測定精
度を向上させることができる。
を測定することで、周囲の環境に影響されない正確な測
定を行うことが出来、光量を増加させることにより発熱
量も増加するため、光源の輝度を高めることで、測定精
度を向上させることができる。
【００５１】さらに、赤外線センサにより排泄物の温度
を検知して排泄物の落下位置を検知することで、使用者
に無理な姿勢を強制することなく排泄物の採取をするこ
とが出来、使用者の負担を軽減することができる。
を検知して排泄物の落下位置を検知することで、使用者
に無理な姿勢を強制することなく排泄物の採取をするこ
とが出来、使用者の負担を軽減することができる。
【００５２】（実施例３）図３は、本発明の実施例３に
おける生体成分検査装置の概略図を示すものである。
おける生体成分検査装置の概略図を示すものである。
【００５３】図３において、１は便器、２は便座、１３
は生体からの排泄物を回収する排泄物回収手段（図示せ
ず）で回収した排泄物を検査セル１４に搬送する排泄物
搬送手段、１４は成分検査を行う検査セル、１５は検査
セル１４内の排泄物に光を照射する発光部、１８は発熱
量測定手段２６で測定した熱量から排泄物中の生体成分
を検出する生体成分検出手段、２０は温水洗浄便座本
体、２６は検査セル１４の内部に設けた排泄物中の生体
成分の光吸収による発熱を検出する発熱量測定手段であ
る。発熱量測定手段２６は赤外検出器（図示せず）によ
り構成されている。
は生体からの排泄物を回収する排泄物回収手段（図示せ
ず）で回収した排泄物を検査セル１４に搬送する排泄物
搬送手段、１４は成分検査を行う検査セル、１５は検査
セル１４内の排泄物に光を照射する発光部、１８は発熱
量測定手段２６で測定した熱量から排泄物中の生体成分
を検出する生体成分検出手段、２０は温水洗浄便座本
体、２６は検査セル１４の内部に設けた排泄物中の生体
成分の光吸収による発熱を検出する発熱量測定手段であ
る。発熱量測定手段２６は赤外検出器（図示せず）によ
り構成されている。
【００５４】排泄物回収手段は、採尿ノズル２１と、採
尿ノズル２１を前後左右に駆動するモーター２２と、採
尿ノズル２１の先端に設けられた排泄物回収部２３と、
採尿ノズル２１の先端に設けられた赤外線センサ２４と
で構成されている。
尿ノズル２１を前後左右に駆動するモーター２２と、採
尿ノズル２１の先端に設けられた排泄物回収部２３と、
採尿ノズル２１の先端に設けられた赤外線センサ２４と
で構成されている。
【００５５】上記構成により、便座２に着座した状態で
生体から排泄された尿や便などの生体排泄物の温度を赤
外線センサ２４で検出することにより排泄物の落下位置
を検知する。モーター２２によって採尿ノズル２１を前
後左右に駆動し、採尿ノズル２１を尿の落下位置に移動
させ、採尿ノズル２１の先端の排泄物回収部２３に尿を
回収する。排泄物回収部２３に回収された尿は、ポンプ
などの排泄物搬送手段１３によって検査セル１４に搬送
される。
生体から排泄された尿や便などの生体排泄物の温度を赤
外線センサ２４で検出することにより排泄物の落下位置
を検知する。モーター２２によって採尿ノズル２１を前
後左右に駆動し、採尿ノズル２１を尿の落下位置に移動
させ、採尿ノズル２１の先端の排泄物回収部２３に尿を
回収する。排泄物回収部２３に回収された尿は、ポンプ
などの排泄物搬送手段１３によって検査セル１４に搬送
される。
【００５６】発光部１５から検査セル１４の尿に照射さ
れる光は、生体排泄物中の生体成分に光が吸収されるこ
とにより、生体成分は発熱し、この熱を発熱量測定手段
２６である赤外検出器で測定し、生体成分検出手段２６
により、生体排泄物中の生体成分を検出する。
れる光は、生体排泄物中の生体成分に光が吸収されるこ
とにより、生体成分は発熱し、この熱を発熱量測定手段
２６である赤外検出器で測定し、生体成分検出手段２６
により、生体排泄物中の生体成分を検出する。
【００５７】なお、生体成分の測定については、実施例
１および実施例２に説明したと同様に検出することがで
きる。
１および実施例２に説明したと同様に検出することがで
きる。
【００５８】以上のように、この実施例によれば、生体
排泄物中の生体成分は、光吸収による発熱量として検出
するため、緩衝液や試験紙などを検査の都度供給するの
が不要となる。
排泄物中の生体成分は、光吸収による発熱量として検出
するため、緩衝液や試験紙などを検査の都度供給するの
が不要となる。
【００５９】また、発熱量を直接測定することで、周囲
の環境に影響されない正確な測定を行うことが出来、光
量を増加させることにより発熱量も増加するため、光源
の輝度を高めることで、測定精度を向上させることがで
きる。
の環境に影響されない正確な測定を行うことが出来、光
量を増加させることにより発熱量も増加するため、光源
の輝度を高めることで、測定精度を向上させることがで
きる。
【００６０】さらに、赤外検出器で生体成分の発熱を直
接測定することにより、非接触で開放系での測定を可能
とする事が出来る。
接測定することにより、非接触で開放系での測定を可能
とする事が出来る。
【００６１】
【発明の効果】本発明の生体成分検査装置は、以上説明
したような形態で実施され、以下に記載されるような効
果を奏する。
したような形態で実施され、以下に記載されるような効
果を奏する。
【００６２】（１）光音響センサにより、生体排泄物中
の生体成分を検出するため、発光源の輝度を高めること
で、測定精度を向上させることができ、装置を小型化す
ることが出来る。
の生体成分を検出するため、発光源の輝度を高めること
で、測定精度を向上させることができ、装置を小型化す
ることが出来る。
【００６３】（２）生体排泄物中の生体成分を、断続的
な光の吸収により発生した音により検出するため、緩衝
液や試験紙などを検査の都度供給するのが不要となる。
な光の吸収により発生した音により検出するため、緩衝
液や試験紙などを検査の都度供給するのが不要となる。
【００６４】（３）生体排泄物中の生体成分を、断続的
な光の吸収により発生する歪波として検出するため、緩
衝液や試験紙などを検査の都度供給するのが不要とな
り、圧電素子により直接生体排泄物を測定することで、
周囲の環境に影響されることなく、正確な測定を行うこ
とが出来る。
な光の吸収により発生する歪波として検出するため、緩
衝液や試験紙などを検査の都度供給するのが不要とな
り、圧電素子により直接生体排泄物を測定することで、
周囲の環境に影響されることなく、正確な測定を行うこ
とが出来る。
【００６５】（４）生体排泄物中の生体成分を、光吸収
による発熱量として検出するため、緩衝液や試験紙など
を検査の都度供給するのが不要となる。
による発熱量として検出するため、緩衝液や試験紙など
を検査の都度供給するのが不要となる。
【００６６】（５）赤外検出器で生体成分の発熱を直接
測定することにより、開放系での測定を可能にする事が
出来る。
測定することにより、開放系での測定を可能にする事が
出来る。
【図１】本発明の実施例１における生体成分検査装置の
概略図
概略図
【図２】本発明の実施例２における生体成分検査装置の
概略図
概略図
【図３】本発明の実施例３における生体成分検査装置の
概略図
概略図
【図４】従来の生体成分検査装置の概略図
１４ 検査セル １５ 発光部 １６ 光チョッパー １７ マイクロホン １８ 生体成分検出手段 １９ 密閉チャンバー ２４ 赤外線センサ ２５ 圧電素子 ２６ 発熱量測定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｎ 33/48 Ｇ０１Ｎ 33/48 Ｆ
Claims (5)
- 【請求項１】生体からの排泄物を収納する検査セルと、
前記検査セルに設けた光音響センサと、前記光音響セン
サで検出した信号から排泄物中の生体成分を検出する生
体成分検出手段とを備えた生体成分検査装置。 - 【請求項２】光音響センサが、検査セルを密閉する密閉
チャンバーと、前記検査セル内の排泄物に光を照射する
発光部と、前記発光部からの光を断続的に分断する光チ
ョッパーと、排泄物中の生体成分の光吸収による断続的
な発熱により発生した音を検出するマイクロホンとを備
えた請求項１記載の生体成分検査装置。 - 【請求項３】光音響センサが、検査セル内の排泄物に光
を照射する発光部と、この発光部からの光を断続的に分
断する光チョッパーと、排泄物中の生体成分の光吸収に
よる断続的な発熱により発生した歪波を検出する圧電素
子とを備えた請求項１記載の生体成分検査装置。 - 【請求項４】生体からの排泄物を収納する検査セルと、
前記検査セル内の排泄物に光を照射する発光部と、排泄
物中の生体成分の光吸収による発熱を検出する発熱量測
定手段と、前記発熱量測定手段で検出した発熱量から排
泄物中の生体成分を検出する生体成分検出手段とを備え
た生体成分検査装置。 - 【請求項５】発熱量測定手段が赤外検出器である請求項
４記載の生体成分検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8142500A JPH09325145A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 生体成分検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8142500A JPH09325145A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 生体成分検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09325145A true JPH09325145A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15316791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8142500A Pending JPH09325145A (ja) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | 生体成分検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09325145A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019515167A (ja) * | 2016-04-28 | 2019-06-06 | シャンハイ コーラー エレクトロニクス，リミテッド | 尿を自動的に定位する方法および装置、ならびにそれを含む健康スマートトイレ |
-
1996
- 1996-06-05 JP JP8142500A patent/JPH09325145A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019515167A (ja) * | 2016-04-28 | 2019-06-06 | シャンハイ コーラー エレクトロニクス，リミテッド | 尿を自動的に定位する方法および装置、ならびにそれを含む健康スマートトイレ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050315 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050622 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050712 |