(57)【要約】  尿計量装置２は、採尿容器を支持するように構成される支持手段４と、容器の重量を電気信号に変換するトランスデューサ１６と、電気信号を処理して容器の重量を継続的に計算するプロセッサ２２と、を備える。プロセッサ２２は、容器に溜まる尿の重量を計算して排尿流量を決定することができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿計量装置であって、採尿容器を支持するように構成される支持手段と、前記容器の重量を電気信号に変換するトランスデューサと、前記電気信号を処理して前記容器の重量を継続的に計算することにより、前記容器に溜まる尿の重量を計算して排尿流量を決定することができるプロセッサと、を備える尿計量装置。
【請求項２】
前記装置は、前記容器の重量を測定することにより前記容器に溜まる尿の容積をリアルタイムに計算するように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記トランスデューサは、ロードセルである請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ロードセルは、Ｓ型ロードセル、圧電式ロードセル、せん断ビームロードセル、両端固定形せん断ビームロードセル、またはロープクランプロードセルである請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記ロードセルは、力の正方向変化および負方向変化の両方を測定するように構成される２つの歪みゲージを最小限備えるＳ型ロードセルである請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記装置は、排泄尿の容積を複数の時点で計算し、次に尿容積の変化率を前記複数の時点に亘って計算するように構成される請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記支持手段は、前記採尿容器を支持するフック、掛け止めフック、クリップ、またはクレードルである請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記採尿容器は、採尿バッグである請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記装置は、前記トランスデューサにより生成される電子アナログ信号を増幅するように構成されるアンプを備える請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、前記データを処理して、衝撃が入ることによる、臨床介入による、および／または前記装置および／または被験者が動くことによる不所望な変化およびデータアーチファクトを除去するように構成される請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサにアルゴリズムを書き込み、前記アルゴリズムは、前記容器の重量を急激に変化させるバッグを空にする操作、および尿サンプル採尿のような介入を含む流体容積データを管理する請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置は、データを別体の電子機器、コンピュータ、サーバ（ウェブページ）、ラップトップ、タブレット、またはスマートフォンに送信する無線モジュールを備える請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
尿を計量する請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置の使用。
【請求項１４】
被験者の排尿量を測定する方法であって、前記方法は、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置を前記被験者に取り付けること、および前記被験者の前記排尿量を測定することを含む方法。
【請求項１５】
前記方法は、前記データを処理して、衝撃が入ることによる、臨床介入による、および前記装置および／または被験者が動くことによる不所望な変化およびデータアーチファクトを除去することを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置と、採尿容器と、を備える尿検出システム。
【請求項１７】
前記システムは、尿を被験者から前記採尿容器に供給する供給手段を備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記供給手段はカテーテルである請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置と、前記装置から送信されるデータを受信する少なくとも１つの機器と、を備え、前記データは前記排尿の重量に対応する、尿検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿計量装置に関するものであり、特に、これに必ずしも限定されないが、カテーテル患者のような被験者の尿を計量することにより被験者の排尿量を測定する重量測定装置に関するものである。更に、本発明は、広く、装置の使用にも適用可能であり、広く、患者の排尿量を測定する方法およびシステムにも適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
排尿量は合計排尿容積に対応するだけでなく、排尿流量にも対応する。論文２０１３  Ｎａｔｕｒｅ  ｐａｐｅｒ  ［１］によれば、「．．．ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｏｆ  ｕｒｉｎｅ  ｏｕｔｐｕｔ  ｃｏｕｌｄ  ｔｈｕｓ  ｓｅｒｖｅ  ａｓ  ａ  ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｅａｒｌｙ  ｗａｒｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ａｃｕｔｅ  ｋｉｄｎｅｙ  ｉｎｊｕｒｙ，  ａｋｉｎ  ｔｏ  ｔｈｅ  ｃａｇｅｄ  ｃａｎａｒｙ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｃｏａｌ  ｍｉｎｅ（・・・排尿量の監視は従って、炭鉱における籠の中に閉じ込められたカナリアに似て、急性腎障害の継続的な早期警告システムとして役立つことができる）」と記述されている。しかしながら、具体的には、高依存症の入院現場における患者の排尿量は重要なパラメータであり、このパラメータは、殆どのバイタルサインとは異なり、電子的に監視されず［２］、かつ記録されない。排尿量を測定するために使用される現在のシステムでは、看護スタッフが、カテーテル採尿バッグ（容器）の目盛を読み取って日常的な測定を行ない、測定値を患者が記入する「観察用紙」に手書きで記録する。観察用紙のデータは、利用可能な場合の電子患者レコードに記入することができる。この手書き作業は、相当な看護資源を必要とし、観察角度によって異なるので必ずしも正確ではなく、最も致命的な病気に対しても、現在検出されている排泄体液量の変化に合わせて通常、０．５〜１時間の時間スケールで間欠的にしか行なわれていないが、他の患者については通常、４〜６時間の間隔で行なわれている。
【０００３】
臨床現場での排尿量の測定に使用される現在の手動／視認システムは多くの不具合を有しており、不具合として、測定と測定との間の時間が不規則であるので、臨床医に警告を発して迅速に排泄流量の変化を特定することが難しくなっていることを挙げることができる。また、液位を目盛に合わせて眼で確認すると、特にバッグが水平になっていない場合に、またはバッグが下方の低い位置にある場合に、ヒューマンエラーを招き、これは特に、バッグを直立の姿勢または着座姿勢で所定の角度で眺めているときに、もしくはバッグが暗い環境に置かれている場合に深刻である。更に、測定方法における職員間の個人差、例えば視野角が異なることは、記録が往々にして、看護士の交替の間に「大胆に変わる」ことを意味している。更に、現在の視認システムの感度は、低く抑えられているので、排尿量の微小な変化を測定することが難しくなっている。書き写し間違いは、データを紙または電子レコードに手動で記入する場合に発生することが多く、文献で報告されているデータの完全性は、多くの状況において懸念されている。また、測定は膨大な時間を要する：従来の各測定は、１分または２分を要し、このような測定は、患者の状態によって異なるが、日常的な観察の一部として１時間、４時間、または６時間ごとに完了する。カテーテル患者の人数を掛けると、これはスタッフ人材への極めて大きな投資となる。例えば、２０１３年度の英国では、１５．１百万人の人間が、ＮＨＳ病院に入院し、これらの人間のうち、１５〜２５％が留置カテーテルを有することになり［７］、これは、患者の排尿量の測定を毎日行なう必要がある患者が１日当たり１０，０００人以上に達するということになる。
【０００４】
幾つかの機器が、カテーテル患者に関する排尿量データの監視および記録を自動化する試みの中で作製されている。しかしながら、英国ＮＨＳ病院において現時点で臨床用途に適用される代替えの解決策は存在しない。尿流を測定する幾つかの機器が過去に開発されているが、今日まで成功に至っていない（［２］〜［７］）。排尿量を測定する現在の視認／手動方法に代わる現在提案されている方法では、実際の流量を測定するセンサを備える直接測定システムを利用する、または光トランスデューサ、静電容量型トランスデューサ、または磁気トランスデューサを備え、かつ専門医が変更を加えた採尿バッグを利用する。このようなシステムは、排泄尿との複雑かつ高価な技術的境界面（インターフェース）を必要とする。これらの境界面はまた、これらの境界面が恒常的な洗浄、メンテナンスを必要とし、このような構造が、より大きな死容積を含むので、殺菌／交差汚染に関する懸念を引き起こす。例えば、国際公開第２００８／０５９４８３Ａ２号パンフレットは、変更後の採尿バッグ、または採尿バッグの上部に取り付けられる一直線に並んだ流体センサモジュール、および有線リモートディスプレイユニットを必要とする光センサを開示している。このセンサの不具合は、センサが尿の流れの邪魔になること、および／またはカテーテルの殺菌効果を低下させることである。排尿容積および排尿流量を尿質量に基づいて測定する他の機器が記述されている。しかしながら、このような装置は、カテーテル患者以外の患者に非継続的に使用されるように設計されている、例えば前立腺疾患によって引き起こされるような下部尿路症状の診断に使用されるように設計されている。また、このようなシステムは、便器型装置または同様の装置に使用される容器に類似する開放式導尿システムと一体に設計される傾向がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、排尿量を自動的かつ継続的に測定する装置を改善する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、本発明の第１の態様によれば、尿計量装置が提供され、尿計量装置は、採尿容器を支持するように構成される支持手段と、容器の重量を電気信号に変換するトランスデューサと、電気信号を処理して容器の重量を継続的に計算することにより、容器に溜まる尿の重量を計算して排尿流量を決定することができるプロセッサと、を備える。
【０００７】
好適には、第１の態様による装置は、容器の重量を測定することにより容器に溜まる尿の容積をリアルタイムに計算するように構成される。有利な点として、装置は、既存の（すなわち、変更されていない）採尿バッグで、排尿量の継続的なリアルタイム測定を提供する。このように、装置は、更に別の特殊採尿バッグ、カテーテル、または他の機器との接続を行なってのみ動作する別の機器よりもずっと安価に実装することができる。
【０００８】
更に、本発明による装置は、カテーテルの殺菌性を悪化させることなく使用することができるので感染の可能性を最小限に抑えることができる。更に、装置は、従来の目視確認手法／手書き手法の他に、使用することができる。本発明の別の利点は、装置を再利用することができることである；装置を、カテーテルを取り外す必要なくクリーニングすることができることである（すなわち、クリーニングが容易である）；装置はスタンドアローンで動作することができることである。本発明を使用して、排尿量を採尿バッグの目盛で、「ディスプレイオンデバイス（デバイスに搭載されるディスプレイ）」機能を使用することにより、またはデータをナースステーショディスプレイのような別体のステーションに無線送信することにより手動測定するために必要な時間長を短くすることもでき、本発明により患者の性向を監視して、悪化または改善をより迅速に特定することができる。
【０００９】
装置は、所定の大きさの排泄尿の容積および流量を、採尿容器の重量の経時的な変化を使用して計算することにより、被験者の排尿量を測定するように構成される。採尿容器の重量の測定は、トランスデューサを使用して行なわれる。採尿容器の重量を測定して、重量の変化を電気信号に変換することができる任意の種類のトランスデューサは、第１の態様の装置内で使用することができる。好適には、トランスデューサはロードセルである。ロードセルは、Ｓ型ロードセル、圧電式ロードセル、せん断ビームロードセル、両端固定形せん断ビームロードセル、またはロープクランプロードセルとすることができる。好適には、ロードセルは、Ｓ型ロードセルまたは圧電式ロードセルである。最も好適には、ロードセルは、力の正方向変化および負方向変化の両方を測定するように構成される２つの歪みゲージを最小限備えるＳ型ロードセルである。
【００１０】
排尿量を測定するために使用される現在の重量測定装置は、臨床現場または介護現場におけるカテーテル患者に継続的に使用されるために適していない。その理由は、重量測定装置が、衛生的な観点から容認できない静止（現場）開口容器を含むからであり、重量測定装置が、正確で一貫した測定値を記録するために平坦で安定した基台を必要とするからである。重量測定装置は、排泄尿の容積を、重量トランスデューサを使用して測定することにより、採尿容器に採尿される尿の重量を測定することができる。公知の重量測定装置を使用して取得することができるこの情報、および尿の比重を使用して、当業者は、産生される尿の容積を正確に計算することができる。しかしながら、排泄尿の流量は、様々な時点で（継続的ではなく）、数分のオーダーの時間分解能でしか測定することができない。また、公知の重量測定装置は、重量測定装置を携行することができず、装置が動くことにより発生する可能性がある読み取り値の不所望なノイズを補正する手段を持たないので、排尿量を測定するためには適していない。
【００１１】
公知の重量測定装置とは異なり、第１の態様による装置は、排泄尿の容積の継続的かつ経時的な携行測定を可能にする。好適には、装置は、排泄尿の容積を複数の時点で計算し、次に尿容積の変化率を複数の時点に亘って計算するように構成される。
【００１２】
好適には、トランスデューサは、測定対象の力に間接的に比例する、または直接比例する絶対値を持つ電気信号を生成するように構成される。測定対象の力は、採尿容器内の排泄尿から支持手段に加わる力である。測定される電気信号は、電気抵抗、電流、電圧、または電荷とすることができる。これらの電気信号の各電気信号は、測定対象の力の変化に対する感度が非常に高い。従って、これらの電気信号により、本発明は、非常に高精度で正確な読み取り値を一貫して供給することができる。電気信号が抵抗である実施形態では、抵抗の絶対値は、測定対象の力に間接的に比例する、または直接比例する。電気信号が電流である実施形態では、電流の絶対値は、測定対象の力に間接的に比例する、または直接比例する。電気信号が電圧である実施形態では、電圧の絶対値は、測定対象の力に間接的に比例する、または直接比例する。電気信号が電荷である実施形態では、電荷量は、測定対象の力に間接的に比例する、または直接比例する。好適には、電気信号は電圧である。
【００１３】
装置により測定される力は、採尿容器に採尿される排泄尿の重量とすることができる。装置は、０〜１００Ｎ、０〜７５Ｎ、または０〜５０Ｎの力変化を検出することができる。好適には、力変化は、０〜５０Ｎである。力変化は、１００Ｎ未満、９０Ｎ未満、８０Ｎ未満、７０Ｎ未満、６０Ｎ未満、５０Ｎ未満、４０Ｎ未満、３０Ｎ未満、２０Ｎ未満、または１０Ｎ未満とすることができる。装置は、１ｍｌ、０．７５ｍｌ、０．５ｍｌ、０．３ｍｌ、または０．１ｍｌ未満の排泄尿の容積の変化を検出することができる。好適には、装置は、０．１ｍｌ未満の排泄尿の容積の変化を検出することができる。
【００１４】
支持手段は、採尿容器、好適にはロードセルと一直線に並んだ採尿容器を支持する、または表面から持ち上げるように構成される、または支持手段は、採尿容器と一直線に並んだロードセルを固定するために使用することができる手段である。従って、支持手段は、採尿容器に加わる重力に反作用することができる。好適には、ロードセルを採尿容器と一直線上で持ち上げて、または固定して、採尿容器により発生する力のほぼ全てが、支持手段に加わるようにする。従って、ロードセルは、採尿容器に支持手段を介して操作可能に連結される。支持手段は、フック、掛け止めフック（可動式掛け止めを備えるフック）、クリップ、または採尿容器を支持するクレードルとすることができる。好適には、支持手段は掛け止めフックである。
【００１５】
採尿容器は採尿バッグとすることができ、採尿バッグは殺菌されていることが好ましい。採尿容器は標準的な採尿バッグ、または「１時間ごとに」採尿する採尿バッグとすることができる。標準的な採尿バッグの容積は通常、１５００ｍｌである。標準的な採尿バッグは、外面に印刷された目盛を有するので、採尿バッグを水平に維持すると、含有容積が、目盛の最上部の値として読み取られる。「１時間ごとに」採尿する採尿バッグは、側面に更に細かな目盛が印刷された更に別の高剛性プラスチック収納容器を有し、高剛性プラスチック収納容器は、バッグが水平に保持されると、高剛性プラスチック収納容器が、目盛の最大値以下の尿／流体を収納している場合にのみ、液位の最上部を目盛に一致させることにより、更に正確な測定値を与えることができる。
【００１６】
装置は、トランスデューサにより生成される電子アナログ信号を増幅するように構成されるアンプを備えることができる。
【００１７】
装置は、測定データを表示し、「ディスプレイオンデバイス」と表記されるディスプレイを備えることができる。ディスプレイにより、ヒューマンエラーの可能性を最小限に抑えて、手動測定が可能になる。現在使用中のコンピュータに接続されている装置が無い中で、ディスプレイを装置に設けるようにしてもよい。従って、ディスプレイは、コンピュータまたは無線インターフェースが利用できない場合に有用である。好適には、ディスプレイは感圧タッチ式ディスプレイである。ディスプレイは抵抗膜方式タッチディスプレイ、または理想的には、静電容量タッチディスプレイ方式（このディスプレイ方式はアクチュエータ力を必要としない）とすることができるのでディスプレイ上のボタンエリアを医療従事者が使用することができる。
【００１８】
装置は、可聴手段および／または視認手段（ＬＥＤまたは表示インジケータ）の両方を備えることにより、機器の特定の状態、エラーまたは規定アラーム音色、もしくは起こり得る故障モード、例えばバッテリ残量低下を報知することができる。
【００１９】
装置は、データを別体の（すなわち、離間される）電子機器、コンピュータ、サーバ（ウェブページ）、ラップトップ、タブレット、またはスマートフォンに送信する無線モジュールを備えることができる。この無線モジュールは、ｗｉｆｉモジュール、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、または他の無線データ遠隔測定プロトコルとすることができる。
【００２０】
装置は電源を備えることができる。電源は、バッテリとするか、またはバッテリおよびチャージポンプ、別の電力管理回路、もしくは主電源アダプターとすることができる。電源は、誘導充電を使用して、バッテリを非接触型の電磁充電ステーションで充電することができる。これにより、筐体（電源コネクタ無し）を完全に密閉することができるので、効果的な簡易クリーニングが容易になる。
【００２１】
好適には、装置は、データを処理して、衝撃が入ることによる、臨床介入による、および／または装置および／または被験者が動くことによる不所望な変化およびデータアーチファクト（すなわち、ノイズ）を除去するように構成される。従って、データ処理は、データのフィルタリングまたはクリーニングとして記述される。好適には、プロセッサにアルゴリズムを書き込み、アルゴリズムが、バッグを空にする操作、および尿サンプルの採尿のような介入、すなわち容器の重量を急激に変化させる介入が行なわれる際の流体容積データを管理する。使用において、医療従事者は、介入操作を装置上の「Ｔａｒｅ（自重測定）」機能ボタンで確認することになる。従って、装置は好適には、「Ｔａｒｅ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ（自重測定機能）」を備えることにより、尿監視に影響する測定開始時および次の介入時の採尿容器重量を補正することができる。自重測定機能は、簡易リセット機能およびスケールゼロ機能とすることができる。しかしながら、好適には、自重測定機能は、合計尿容積を追跡する；例えば、採尿容器が空になる場合、または尿サンプルが他の分析／病理分析のために採取される場合に合計尿容積を追跡する「流体監視」アルゴリズムの一部である。プロセッサはマイクロプロセッサを備えることができる。
【００２２】
別の実施形態では、アルゴリズムは、コンピュータ、サーバ（ウェブページ）、ラップトップ、タブレット、またはスマートフォンのような別体の電子機器に搭載することができる。別体の電子機器は、中央監視システムまたはシステム（群）を備えることにより、適切なアラートを装置上で、または別体の電子機器上で生成することができる。
【００２３】
好適には、装置は、アラート信号を、所定期間中の重量が設定値を上回る、または設定値よりも小さい場合に生成するように構成される。アラート信号は、別体の電子機器、コンピュータ、サーバ（ウェブページ）、ラップトップ、タブレット、またはスマートフォンに対して行なわれる、点滅光、またはアラーム音、もしくは電子報知のような表示を含むことができる。電子報知は、装置自体から発することができる、または中央監視システム、コンピュータ、もしくはラップトップを介して発することができる、または別体の電子機器に向けて直接発することができる。アラート信号が「容器が満タンになっている」状態を報知する場合、アルゴリズムは「自重」測定機能と一体となって、バッグが取り替えられている、またはバッグが空になっているのを認識することになり、次のデータを既に収集されているデータに追加することになる。
【００２４】
第２の態様によれば、尿を計量する第１の態様による装置の使用が提供される。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、被験者の排尿量を測定する方法が提供され、方法は、第１の態様による装置を被験者に取り付けること、および被験者の排尿量を測定することを含む。
【００２６】
好適には、装置は、被験者にカテーテルなどを介して取り付けられる。
【００２７】
好適には、方法は、データを処理して、衝撃が入ることによる、および動くことによる不所望な変化およびデータアーチファクトを除去することを含む。
【００２８】
第４の態様によれば、第１の態様による装置と、採尿容器と、を備える尿検出システムが提供される。
【００２９】
好適には、システムは、尿を被験者から採尿容器に供給する供給手段、より好ましくはカテーテルを備える。
【００３０】
第５の態様によれば、第１の態様による装置と、装置から送信され、かつ排尿の重量に対応するデータを受信する少なくとも１つの機器と、を備える尿検出システムが提供される。
【００３１】
装置は好適には、データを電子機器に送信する無線モジュールを備える。無線モジュールは、医療環境において使用することが認可されているｗｉｆｉモジュール、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、または他の無線データ遠隔測定プロトコルシステムとすることができる。送信データを受信する少なくとも１つの機器は、別体の（すなわち、離間される）電子機器、例えばコンピュータ、ラップトップ、タブレット、またはスマートフォンである。装置および／または機器は、データを処理して、衝撃が入ることによる、および動くことによる不所望な変化およびデータアーチファクト（すなわち、ノイズ）を除去するアルゴリズムを備えることができる。装置および／または機器は、適切なアラートを生成する中央監視システムまたはシステム（群）を備えることができる。
【００３２】
本明細書において記載される特徴（添付の特許請求の範囲、要約、および図面の全てを含む）の全て、および／またはこれまでに開示された全ての方法またはプロセスのステップ群の全ては、上記態様のいずれの態様とも、このような特徴および／またはステップの少なくとも幾つかが相容れない組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
本発明に対する理解を深めるために、かつ本発明の実施形態を実行に移す過程を示すために、次に、一例として、添付の概略図面を参照することとする。
【図１】図１は、本発明による排尿量を継続的に測定する装置の１つの実施形態（すなわち、ｔｈｅ  ＭｉｃｔｕＲＡＴＥ  ＭＫＩＩ）の前面図を示している。
【図２】図２は、図１に示すＭＫＩＩにおいて使用される装置の１つの実施形態のブロック図である。
【図３】図３は、病院のベッド上のカテーテル患者による使用における装置の位置を示す前面図である。
【図４】図４は、図１および図２に示す装置を使用することができる尿検出システムの主要構成要素を示す模式図である。しかしながら、図４は、システムに組み込まれる装置の第２の実施形態を示している。
【図５】図５は、タブレットコンピュータ（検査に使用される）の平面図を示しており、タブレットコンピュータは、図１に示す装置に無線接続され、かつ図４に示すシステム内に使用される。
【図６】図６は、本発明の１つの実施形態を使用して生成される臨床生データおよび処理（処理アルゴリズムで処理される）データの例を示している（ＭｉｃｔｕＲＡＴＥ  ＭＫＩＩ）。上側パネルは、間欠性のノイズ事象を伴う生データを示している。下側パネルでは、ノイズ事象が排除されている。
【図７】図７は、本発明による排尿量を継続的に測定するＭｉｃｔｕＲＡＴＥ装置の仮想実施形態を示している。重要なことであるが、図７は、このような監視機器を臨床環境内で使用することができる過程を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
実施例１−排尿重量測定装置
図１および図２を参照するに、本発明による重量測定装置２の所定の実施形態が図示されており、重量測定装置２は、例えばカテーテル患者の排尿量を測定するために使用することができる。重量測定装置２は、小型のＳ型ロードセル１６を備え、ロードセル１６は、採尿バッグ８の重量を支えるために使用されるフック４に操作可能に連結される。フック４は、装置２の使用中、当該フックが採尿バッグ８と一直線になるように配置される（すなわち、装置２は、当該装置が採尿バッグ８に対して縦方向に一軸配置となるように構成される）。従って、フック４に採尿バッグ８から加わる引っ張り力／重量は、アナログ電気信号にＳ型ロードセル１６により変換される。
【００３５】
図２を参照するに、重量測定装置２（「ＭｉｃｔｕＲＡＴＥ  Ｍｋ  ＩＩ」と表記される）の１つの実施形態の様々な構成要素の間の相互関係を示すブロック図が図示されている。図から分かるように、Ｓ型ロードセル１６は、フック４に採尿バッグ８から加わる力（すなわち、引っ張り力）の変化をアナログ電気信号に変換する。この（アナログ）電気信号は通常、１０００ｍｓの時間区間に亘って、１Ｍｓ（メガサイクル）／秒のサンプリング周期で、１２ビット解像度で収集される。電気信号は、測定対象の力に反比例する。電気信号はアンプ１８で増幅され、次に信号処理モジュール２６内に配置されるアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２０に供給される。マイクロプロセッサ２２は、ＡＤＣ２０のデジタル出力データをコンマ区切りの値（ＣＳＶ）に変換し、次に変換後のデータをｗｉｆｉモジュール２４ａに送信する。マイクロプロセッサ２２は、データをメモリ記憶装置２８との間で授受する。ｗｉｆｉモジュール２４ａ、マイクロプロセッサ２２、およびメモリ記憶装置２８もまた、信号処理モジュール２６内に配置される。ｗｉｆｉモジュール２４ａにより、例えば看護ステーション１４に位置する別体のコンピュータに出力される排尿データの無線遠隔測定が可能になるので、当該データをリアルタイムに監視することができる、および／または患者の電子レコードに格納することができる。ロードセル１６、アンプ１８、および信号処理モジュール２６の全てに、バッテリおよび電力管理システム２９から給電される。
【００３６】
図３に示すように、使用中、重量測定装置２は、カテーテル患者のベッド／トロリー１２に取り付けられる（図示せず）。カテーテル１０を患者に取り付け、一直線に並んだ重量測定装置２のフック４で床から持ち上げられる採尿バッグ８に直ぐに差し込む。従って、患者が排尿すると、患者の尿が採尿バッグ８にカテーテル１０を介して流れ込む。重量測定装置２は、合計排尿量を採尿バッグ８の重量に基づいて測定するとともに、更には排尿流量を採尿バッグ８の重量の経時的な変化に基づいて測定する。
【００３７】
図４は、上に説明した重量測定装置２を含む尿検出システム５０の所定の実施形態を示している。マイクロプロセッサ２２のデータ出力は、ソフトウェア５４により処理され、次にディスプレイおよび／または入力装置５２に直接送信される（すなわち、有線接続を介して）。データ（すなわち、尿容積および排尿流量）はリアルタイムに表示される。装置２は、容器が空になる、またはサンプルが取り出される測定の開始時に尿容器８の重量の補正を可能にするＴａｒｅ（容器の風袋重量：容器自重）ボタン５６を含む。警告信号で「容器満タン」状態を通知する場合、アルゴリズム５４は、「Ｔａｒｅ（自重）測定」機能５６と一体となって、置換されたまたは空になった容器８を認識し、後続のデータを既に収集されているデータに付加する。
【００３８】
更に、または、或いは、マイクロプロセッサ２２による処理データは、無線モジュールまたはｗｉｆｉモジュール２４ａに供給される。無線モジュール／ｗｉｆｉモジュール２４ａから放出されるデータは、一例が図５に図示され、かつ看護ステーションに設置することができるコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、タブレット、または同様の監視機器とは別体のディスプレイ１４に操作可能に連結される対応するモジュール２４ｂにより検出される。次に、当該データは、コンピュータ／タブレット／監視システム１４に読み込まれるソフトウェア３８により、看護士が理解できる形式に変換され、画面に表示され、患者の電子ファイルに直接保存される。データ（すなわち、尿容積および排尿流量）はリアルタイムに表示される。
【００３９】
図６の上側パネルは、カテーテル患者から収集される生データを、本発明による装置２を使用して表示している。生データは、日時印字付きの複数のデジタル化ロードセル値を含む。ｘ軸は時間に対応し、ｙ軸はボルト単位のセンサ出力に対応する。図６の上側パネルの生データを、ＭＳ  Ｅｘｃｅｌを使用して処理することにより、「処置および看護チェック」のような上側パネルに記述される「ノイズ事象」を排除している。
【００４０】
図６の下側パネルのデータ出力は、排尿監視装置の出力、すなわち下降直線である。このデータは、合計排尿容積に反比例するので、このデータを使用してカテーテル患者の合計排尿容積、すなわち上昇直線を計算によって求める。被験者から入手可能な医療データは無く；鎮痛剤で深く鎮静された患者を除く「患者Ｘ」として知られる患者は、腎臓合併症を有しておらず、当該患者からの流入体液は１８０ｍｌ／ｈｒに管理されていた（通常の排尿は従って、ｌｍｌ／ｈｒ／ｋｇ〜２ｍｌ／ｈｒ／ｋｇの範囲であると予測される）。患者Ｘについて予測されるように、排尿が安定していた。これは、装置２（図１〜図３参照）により記録され、排尿容積（任意の時点における）、平均尿流量、および排尿性を含んでいた。装置２により行なわれる継続監視の分解能は、排尿量の変化があると必ず、患者の乏尿症、多尿症、および無尿症（または、カテーテル閉塞の可能性）を迅速に特定できるような分解能である。
【００４１】
実施例２−排尿重量測定装置の用途
装置２は、カテーテル患者の排尿量および排尿流量を臨床現場または介護施設現場のいずれかの現場で測定する。装置２は、当該装置がインライン測定技術を採用しているので、現在使用されているいずれの採尿バッグ８とも連動する。この機能により、実際のカテーテルチューブ１０には高価なセンサまたは（微小容積の殺菌が困難な）死容積がないので、もしくは既存のカテーテルチューブに接続されるアダプターがないので、いかなる感染リスクも軽減することもできる。実際、現在の「吊り下げ式のバッグ」構造には、装置２が、バッグ８と一直線に並んでいることを除き、変更がない；これにより、システムに、全ての医療スタッフおよび介護職員が非常に馴染み易くなっている。可撓性バッグ（または、高剛性の流量目盛付き容器）の液位を読み取る既存の方法とは異なり、装置２は、採尿流体の微小変化に対して一貫して正確であり、かつ感度が高い。信号処理およびアルゴリズムを使用して、定期的な介入（例えば、ベッド浴）、および患者の動きによって生じる偽データを除去する。看護スタッフによる初期設定中、装置２を始動させ（例えば、自重測定機能）、続いて発生する変化（バッグ８が空になる、または尿サンプルが取り出される）を、装置２のユーザインターフェースが記録する、またはソフトウェアアルゴリズム５４が自動的に記録する。
【００４２】
装置２は更に、排尿の詰まり、排尿の急激な変化、および／またはバッグが満タンになっていることを告げるアラームを含むことができる。装置２は、無線リンクを介して行なわれるコンピュータ基地局１４との接続を行なうためのリード線を必要とせず、電源または別体ディスプレイのような外部ユニットを持たない（介護ステーションコンピュータ１４に無線で表示されるデータを除く）。装置２には２つの基本動作モード；「無線監視モード」および「スタンドアローン動作モード」があり、「無線監視モード」では、装置２からの生データを、看護を支援するコンピュータ基地局、タブレット、またはラップトップ、もしくはスマートフォン１４に無線で送信し、「スタンドアローン動作モード」では、装置２は完全に独立しており、装置２の表面のユーザインターフェースを介して動作させる。
【００４３】
スタンドアローン動作は、十分に開発されたＩＴインフラストラクチャを持たない小規模用途または施設に役立つ（場合によっては、新興国）。看護スタッフは、装置ディスプレイからのデータを、共通の流入流出差引表に依然として手書きで記録することになる。両方の動作モードのサポートが、現在値、最近の尿の流れ具合、およびアラートを示す「ｄｉｓｐｌａｙ  ｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ（ディスプレイオンデバイス：デバイスに搭載されるディスプレイ）」機能である。更に、この機能により、データを夜間に看護スタッフが、患者による共通の苦情である照明を点灯させることなく容易に読み取ることができる。
【００４４】
無線監視モードに採用される場合、別体のコンピュータ１４にインストールされるソフトウェアが排尿を継続的に監視して、排尿具合および履歴を高分解能で提供し、これによりデータ完全性を実現して、起こり得るスタッフによるデータの改ざん、またはデータの誤入力の防止を提供する。「ｆｏｒｇｏｔｔｅｎ  ｃａｔｈｅｔｅｒ（カテーテルの置き忘れ）」は医療業界全体の共通の問題であり、装置２は、当該装置が全てのカテーテル患者について日常的に使用される場合に、装置２の使用中のフラグを立てることにより、かつ電子レコードを介したカテーテル１０の使用を前提とすることにより、部分的解決策をこの問題に対して提供する。装置２はまた、頑丈であり、主として固体状態であるので、様々な環境、例えば病院、介護施設などで使用することができる。装置２は、当該装置を移動させることができ、充電して容易に使用することができるので、再利用可能である。最後に、カテーテル１０との直接的な境界面が無いので、かつカテーテルが「ｓｅａｌｅｄ  ｔｙｐｅ  ｂｏｘ（密閉式ボックス）」であるので、構造は、拭き取る等して、容易にクリーニングすることができるので、医療現場の清浄度要求を満たして、特殊なクリーニング手順および設備の必要を回避することができる。
【００４５】
参考文献
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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