(57)【要約】【課題】測定物の採取から測定までを簡便に行うことができ、かつ測定毎の洗浄が不要となり、ひいては一般ユーザーでも容易に使用できる採取測定用容器を提供すること。【解決手段】採取測定用容器１０は、測定対象の液状物質が入れられるカップ状の容器本体１１と、容器本体１１の内部と内通して容器本体１１と一体に形成されかつ光を透過する袋状の突部１２と、を有する。袋状の突部１２は、容器本体１１内に液状物質が入れられたときに、この液状物質が充填されることによって膨らむように変形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の液状物質が入れられるカップ状の容器本体と、
前記容器本体の内部と内通して前記容器本体と一体に形成され、かつ、光を透過する袋状の突部と、
を有する採取測定用容器。
【請求項２】
前記袋状の突部は、前記容器本体内に前記液状物質が入れられたときに、この液状物質が充填されることによって膨らむように変形する、
請求項１に記載の採取測定用容器。
【請求項３】
前記袋状の突部は、前記測定対象である前記液状物質の成分の特異吸収波長と吸収波長が重複しない材料によって形成されている、
請求項１又は請求項２に記載の採取測定用容器。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の採取測定用容器と、
前記袋状の突部を挟み込む測定位置と、前記袋状の突部を開放する開放位置とに移動可能な測定子と、
前記測定子に測定光を供給する分光器と、
前記測定子を介して測定対象の透過光又は反射光を受光する光検出器と、
を有する測定システム。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の採取測定用容器と、
前記袋状の突部を挟み込む測定位置と、前記袋状の突部を開放する開放位置とに移動可能な測定子と、
前記測定子に測定光を供給する測定光形成部と、
前記測定子を介して測定対象の透過光又は反射光を分光する分光器と、
分光された光を受光する光検出器と、
を有する測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば尿などの液状物質を採取測定するための採取測定用容器、及びそれを用いた測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、尿成分を測定する第１の方法として、先ず、カップ状の容器で採尿を行い、次に、このカップ状の容器の尿を測定用セルに移し替え、この測定用セルを測定装置にセットして尿の成分を分光分析法などによって測定する方法がある。
【０００３】
また、第２の方法として、先ず、カップ状の容器で採尿を行い、次に、このカップ状の容器から測定用セル流路に尿を流し込んで、測定用セル流路内の尿の成分を分光分析法などによって測定する方法がある。
【０００４】
また、第３の方法として、先ず、カップ状の容器で採尿を行い、次に、この容器内の尿に測定子を浸漬させて尿の成分を分光分析法などによって測定する方法がある。
【０００５】
採尿用の容器としては、例えば特許文献１、２などに記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１４７３２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２７７７６号公報
【特許文献３】特開２０１６−１３８８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記第１の方法は、尿を採尿用の容器から測定用セルに移し替える必要があるので手間がかかる。また、測定毎に測定用セルの洗浄が必要である。
【０００８】
上記第２の方法は、安定化した測定を行うためには、測定用セル流路内での尿の流量制御などを行う必要があるので構成が複雑化する欠点がある。また、測定毎に測定用セル流路の洗浄が必要である。
【０００９】
上記第３の方法は、尿を採尿用の容器から取り出す必要がないので、採尿から測定に至る過程が簡便となる利点があるが、測定毎に測定子の洗浄が必要である。
【００１０】
このように従来は、採尿から測定に至る過程で採尿容器から測定用セルに尿を移し替える手間が必要であったり、測定用セルや測定子を測定毎に洗浄する手間が必要である。
【００１１】
現在のところ尿の測定は病院などの医療機関で行われることがほとんどであるが、将来的には家庭でも手軽に尿の測定を行う機器が普及することも考えられる。この場合、一般ユーザーが尿の移し替えや洗浄を行うこととなり、この結果、ユーザーによっては使用が困難になったり、気分的に使用したくないことにもなりかねない。
【００１２】
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、測定物の採取から測定までを簡便に行うことができ、かつ測定毎の洗浄が不要となり、ひいては一般ユーザーでも容易に使用できる採取測定用容器、及び、それを用いた測定システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の採取測定用容器の一つの態様は、
測定対象の液状物質が入れられるカップ状の容器本体と、
前記容器本体の内部と内通して前記容器本体と一体に形成され、かつ、光を透過する袋状の突部と、
を有する。
【００１４】
本発明の測定システムの一つの態様は、
前記採取測定用容器と、
前記袋状の突部を挟み込む測定位置と、前記袋状の突部を開放する開放位置とに移動可能な測定子と、
前記測定子に測定光を供給する分光器と、
前記測定子を介して測定対象の透過光又は反射光を受光する光検出器と、
を有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、測定物の採取から測定までを簡便に行うことができ、かつ測定毎の洗浄が不要となり、ひいては一般ユーザーでも容易に使用できる採取測定用容器、及び、それを用いた測定システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係る採取測定用容器の構成を示す斜視図
【図２】測定子によって突部を挟み込んだ状態を示す斜視図
【図３】実施の形態の測定装置の全体構成を示す図
【図４】他の実施の形態による採取測定用容器を示す図
【図５】他の実施の形態による採取測定用容器を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
＜採取測定用容器＞
図１は、本実施の形態に係る採取測定用容器１０の構成を示す斜視図である。採取測定用容器１０は、尿を採取し測定するために用いられる。なお、採取測定用容器１０は、尿以外の液状物質の採取測定に用いることもできる。
【００１９】
採取測定用容器１０は、カップ状の容器本体１１と、容器本体１１の内部と内通して容器本体と一体に形成され、かつ、光を透過する袋状の突部１２と、から構成されている。
【００２０】
容器本体１１の材質は、紙又はプラスチックなどである。容器本体１１の材質は、分光分析に影響ある物質が尿に溶け出さないものであることが必要である。容器本体１１の大きさは従来の採尿用の容器と同程度である。ここで容器本体１１の形状は、断面が円のカップ形状に限らず、断面が多角形のカップ形状であってもよい。要は、尿などの測定物の採取や持ち運びなどを考慮した種々の形状を採用できる。
【００２１】
袋状の突部１２は、容器本体１１の最下部の位置において容器本体１１の側方に突出するように取り付けられている。突部１２は、容器本体１１内に尿が入れられたときに、尿が充填されることによって膨らみ、測定装置の測定子２１、２２によって挟み込まれたときに、測定子２１、２２に密着するように変形する。
【００２２】
また、突部１２の材質は、測定対象である液状物質の成分の特異吸収波長とできる限り吸収波長が重複しない物質とすることが好ましい。本実施の形態の場合、測定対象である液状物質は尿であることから、突部１２の材質としては、尿に含まれる各成分の特異吸収波長となる１３００〜２４００［ｎｍ］の波長を吸収しないものとすることが好ましい。本実施の形態では、突部１２は、近赤外域の光を吸収しない材料によって形成されている。
【００２３】
本実施の形態では、突部１２は、袋状のポリエチレンフィルムによって形成されている。ポリエチレンは近赤外線波長を吸収せず、極薄加工も可能であるので好適である。突起部１２の材質としては、ポリエチレン以外にもポリプロピレン、ポリイミド、ポリエステルなどの樹脂を用いることもできる。
【００２４】
突部１２は、強度を維持しつつ、できる限り薄いフィルムで形成することの好ましい。このようにすることで、突部１２は測定子２１、２２に挟まれたときに測定子２１、２２と隙間なく密着することができるので、安定した測定が可能となるとともに、光量の減衰を防止できるようになる。
【００２５】
袋状の突部１２は、容器本体１１に液状物質が入っていないときにはしぼんでおり、液状物質が入れられたときにこの液状物質が充填されることによって膨らむ。図１は突部１２が膨らんだ状態を示している。膨らんだときの突部１２の厚さｄは、測定時の測定子２１、２２の間隔よりも厚くなるようになっている。例えば測定時の測定子２１、２２の間隔が２ｍｍの場合、突部１２は厚さｄが２ｍｍよりも厚くなるように形成されている。膨らんだときの突部１２の厚さｄは例えば３〜４ｍｍ程度となるようにされている。このようにすることで、突部１２は測定子２１、２２によって挟み込まれたときに測定子２１、２２に密着するように変形する。
【００２６】
袋状の突部１２は、容器本体１１と同一材料で容器本体１１と一体で作成してもよい。この場合、突部１２を、容器本体１１よりも薄くかつ柔らかく加工するとよい。例えば採取測定用容器１０全体をポリエチレンで形成し、突部１２のみを薄く形成してもよい。この場合、ブロー成形によって容器本体１１と突部１２とを一体成形できる。
【００２７】
＜測定装置＞
次に、測定装置の構成について説明する。
【００２８】
測定子２１には光ファイバー２３を介して分光器が接続されるとともに、測定子２２には光ファイバー２４を介して光検出器が接続される。分光器によって分光された光は測定子２１から出射され、突部１２及びその内部の測定対象を通過した光が測定子２２から入射される。そして光検出器において、検出した光を分析することで液状物質の成分を求める。
【００２９】
測定子２１は、モータ２５によって、測定子２２に接近する方向及び測定子２２から離れる方向に移動される。突部１２が測定子２１、２２の間に配置される前には、測定子２１、２２の間は突部１２の厚みｄよりも離れており、突部１２が測定子２１、２２の間に配置された状態で、測定子２１が測定子２２に接近する方向に移動し、測定子２１は測定子２１、２２の間隔が予め決められた測定間隔となったときに停止する。このとき、突部１２は測定子２１、２２に挟み込まれて、測定子２１の出射面及び測定子２２の入射面に密着する。図２は、その状態を示す図である。
【００３０】
なお、図１では測定子２１を移動させる構成例を示したが、勿論、測定子２２を移動させてもよいし、測定子２１、２２の両方を移動させてもよい。また、測定子２１、２２の移動はモータ２５によって行う場合に限らず、例えば手動によって移動させる機構を採用してもよい。この場合、測定時における測定子２１、２２の間隔を、予め決められた位置に維持できるようなストッパやばね等の機構を設ければよい。
【００３１】
図３に、本実施の形態の測定装置の全体構成を示す。
【００３２】
測定装置１００は、分光器１３０と、光検出器１４０と、測定子２１、２２と、演算装置１２０と、を有する。なお、この図では光ファイバー２３、２４は省略してある。分光器１３０、光検出器１４０、測定子２１、２２は、外光が入らないようにケースで覆われている。
【００３３】
分光器１３０は、光源１０１からの光を光学系１０２を介して回転回折格子１１０に入射させる。回転回折格子１１０は、図中の矢印ａで示すように回転する。回転回折格子１１０の入射面はミラー面とされており、入射した光を反射する。つまり、回転回折格子１１０は、ミラー面への入射角が変化するように回転する。回転回折格子１１０は、回転角度に応じた波長の光をスリット１０３の方向に反射することにより、入射光を分光する。
【００３４】
回転回折格子１１０によって分光された光は、測定子２１を介して突部１２に入射する。突部１２の内部には測定対象１０５である尿が充填されている。突部１２及びその内部の測定対象１０５を透過した光は、測定子２２を介して光検出器１４０に入射する。
【００３５】
光検出器１４０は、測定子２２から入射した光を光学系１０６を介してＰＤ（フォトディテクター）１０７に入射させる。ＰＤ１０７による光電変換により得られた受光信号は、アナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換）１０８を介して演算装置１２０に出力される。演算装置１２０は、解析プログラムを有する、パーソナルコンピュータやスマートフォンなどの装置であり、解析プログラムを実行することにより、受光信号から尿中成分などを求めることができるようになっている。
【００３６】
具体的には、演算装置１２０は、波長毎に検出される信号から透過スペクトル及び吸収スペクトルを算出し、そのスペクトル分析を行うことにより、グルコース、クレアチニン、ビリルビン、尿素窒素、アルブミン、ケトン体、塩化ナトリウム、潜血、亜硝酸塩、ウロビリノーゲンなどを含む尿中成分の定性と定量を行う。
【００３７】
なお、回転回折格子を用いた分光器は、例えば特許文献３にも記載された既知の構成なので、その詳しい動作説明は省略する。
【００３８】
図１、図２及び図３では、測定対象の透過光を分析する透過型の測定装置を用いた例を示したが、測定対象の反射光を分析する反射型の測定装置を用いてもよい。この場合、例えば光ファイバー２３に分光器に加えて光分析器も接続し、分光器によって形成した光を光ファイバー２３を構成する第１の光ファイバーによって測定子２１へと伝送させ、測定対象からの反射光を光ファイバー２３を構成する第２の光ファイバーによって光分析器へと伝送すればよい。この場合、測定子２２及び光ファイバー２４は不要となるので、測定子２２に代えて、突部１２を挟み込むための壁面などを設ければよい。
【００３９】
＜測定の方法＞
先ず、採取測定用容器１０に突部１２が十分に隠れる高さまで採尿する。
【００４０】
採尿後、採取測定用容器１０を測定装置の所定位置に収納し、蓋をして外光の入光を防止する。
【００４１】
次に、測定子２１、２２を予め決められた間隔になるまで接近する方向に移動させる。このとき突部１２は測定子２１、２２によって一定の間隔で挟み込まれ、測定セルとして機能するようになる。このとき、突部１２を挟み込む間隔は、尿が充填されることによって膨らんだ状態の突部１２の厚さｄより狭いことにより、突部１２と測定子２１、２２との密着がはかれる。また、突部１２の硬さは、測定子２１、２２に密着するのに十分柔らかい。
【００４２】
次に、袋状の突部１２を測定用セルとして利用して分光分析を実施する。
【００４３】
測定完了後、測定子２１、２２は解放され、ユーザーは採取測定用容器１０を測定装置から取出し、廃棄する。
【００４４】
ユーザーは、測定後に測定子２１、２２を洗浄する必要は無く、繰り返し使用することができる。
【００４５】
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施の形態によれば、測定対象の液状物質が入れられるカップ状の容器本体１１と、容器本体１１の内部と内通して容器本体１１と一体に形成されかつ光を透過する袋状の突部１２と、を設けたことにより、測定物の採取から測定までを簡便に行うことができ、かつ測定毎の洗浄が不要となり、ひいては一般ユーザーでも容易に使用できる採取測定用容器１０を実現できる。
【００４６】
つまり、測定対象物の採取容器をそのまま測定セルとして使用するので、測定過程が簡便となる。また、測定子２１、２２が測定物に直接接触することがないので、測定子部分の洗浄が不要となる。また、測定セル部分（突部１２）も容器一体で使い捨てとなるため、洗浄等のわずらわしさが無い。結果として、特別なメンテナンス設備を必要とせず、一般家庭での使用にも対応可能になる。
【００４７】
また、本実施の形態によれば、袋状の突部１２が、容器本体１１内に液状物質が入れられたときに、この液状物質が充填されることによって膨らみ、測定子２１、２２によって挟み込まれたときに、測定子２１、２２に密着するように変形する、袋状部材によって形成されていることにより、測定子２１、２２への密着性が高まり、測定精度を高めることができる。また、測定時における測定子２１、２２の間隔が変化しても、それに柔軟に追従して密着性を維持できるので、測定時における測定子２１、２２の間隔が異なる種々の測定装置への適用が可能となる。
【００４８】
＜他の実施の形態＞
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
【００４９】
上述の実施の形態では、袋状の突部１２が容器本体１１の最下部の位置において容器本体１１の側方に突出するように取り付けられているが、本発明の採取測定用容器はこれに限らず、例えば図４及び図５に示すように形成してもよい。図４の例では、容器本体１１の内方に向かうような凹み１３を形成することで、袋状の突部１２を形成している。図５の例でも、容器本体１１の内方に向かうような凹み１４を形成することで、袋状の突部１２を形成している。要は、袋状の突部１２は、測定子によって挟み込むことができるように形成されていればよい。
【００５０】
上述の実施の形態では、分光した光を測定子に供給する所謂前分光を行う場合について述べたが、本発明の測定システムはこれに限らず、所謂後分光を行うようにしてもよい。この場合、測定子に測定光を供給する測定光形成部と、測定子を介して測定対象の透過光又は反射光を分光する分光器と、分光された光を受光する光検出器と、を設ければよい。
【００５１】
上述の実施の形態では、測定対象が尿である場合について述べたが、測定対象は尿に限らず、尿以外の液状物質を測定することも可能である。例えば水を採取しその水質を測定するための採取測定用容器として用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば家庭で一般ユーザーが尿を採取して測定する採取測定用容器、及びそれを用いた測定システムとして好適である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  採取測定用容器
１１  容器本体
１２  突部
２１、２２  測定子
２３、２４  光ファイバー
【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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