(57)【要約】【課題】家庭内等で手軽に尿糖を検査できるようにすること。【解決手段】尿に含まれているグルコース成分を検出するセンサ部１と、該センサ部１で検出したグルコース成分を電気的信号に変換する信号処理部３と、該信号処理部３で得られたグルコース成分に比例した電気的信号と予め定めた閾値とを比較し、複数の区分に従って尿糖の多寡を判定する比較・判定部４と、該比較・判定部４の出力信号を受け、尿糖の多寡を複数の区分に従って目視可能なように表示する表示部６と、前記各部に駆動用電源を供給する電源部７とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿に含まれているグルコース成分を検出するセンサ部と、
該センサ部で検出したグルコース成分を電気的信号に変換する信号処理部と、該信号処理部で得られたグルコース成分に比例した電気的信号と予め定めた閾値とを比較し、複数の区分に従って尿糖の多寡を判定する比較・判定部と、
該比較・判定部の出力信号を受け、尿糖の多寡を複数の区分に従って目視可能なように表示する表示部と、
前記各部に駆動用電源を供給する電源部と、
を少なくとも備えたことを特徴とする尿糖検査装置。
【請求項２】
前記センサ部は、試料としての尿をサンプリングし、光源からの光照射を受け、尿に含まれるグルコース成分に比例した光屈折率を電気的信号として検出することを特徴とする請求項１に記載の尿糖検査装置。
【請求項３】
前記センサ部は、発光素子からの光を、尿を含む試料に照射し、該試料から尿に含まれたグルコース成分に比例した反射光を電気的信号として検出することを特徴とする請求項１に記載の尿糖検査装置。
【請求項４】
前記表示部は、複数のセグメントに区分されたパネル表示部を有し、尿糖の多寡に応じて色分け表示及び文字・記号表示されることを特徴とする請求項１に記載の尿糖検査装置。
【請求項５】
前記信号処理部及び前記比較・判定部での処理は、マイクロコンピュータにより処理され、該マイクロコンピュータには、尿糖検査装置の動作開始を指示する操作スイッチと、該尿糖検査装置のゼロ復帰を指示するリセット回路と、該尿糖検査装置の動作時間を指示するタイマ回路と、前記比較・判定部の尿糖値出力を記憶するメモリと、外部通信用モデムとを接続したことを特徴とする請求項１に記載の尿糖検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、尿に含まれるグルコース等の糖成分を家庭等で簡易に検査することができる尿糖検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食べ過ぎ、飲み過ぎ、運動不足などの環境因子に起因して年々、糖尿病は増加の一途を辿っている。疑いのある予備軍を含めてその患者の数はおよそ１，４００万人に近いとも言われている。また、４０歳以上では５人に１人が罹患乃至そのおそれがある憂慮すべき状況である。
【０００３】
糖尿病は、初期の段階では殆ど自覚症状がなく、そのため気づかないうちに進行しているケースが多い。
かかる糖尿病を放置しておくと、やがては血管障害や神経障害が生じ、糖尿病性骨症、糖尿病性網膜症、糖尿病性壊疽、心筋梗塞など恐ろしい病気を引き起こすので、早期発見、早期治療が何よりも大切である。
【０００４】
ところで、糖尿病は体内のインシュリンが十分機能しなくなり、余った糖分が血液中に溢れ、やがては尿に下りてくるので、この尿に含まれているグルコース等の糖分を家庭等で簡易に検査し、糖尿病の早期発見、早期治療に役立てようとする検査器具・装置類が従来からある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の尿糖検査装置類は、大型であって家庭内の便器等に設置するのには不向きのもの、回路構成が複雑なもの、センサ部で検出する尿糖の度合いを、試験紙の呈色変化を以って目視で判断するため、検査結果に対して客観性に乏しいもの等があり、未だ解決すべき課題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、小型かつ回路構成も比較的簡単で安価に提供でき、家庭内等で使用し糖尿病の早期発見、早期治療に役立つ尿糖検査装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した尿糖検査装置は、尿に含まれているグルコース成分を検出するセンサ部と、
該センサ部で検出したグルコース成分を電気的信号に変換する信号処理部と、
該信号処理部で得られたグルコース成分に比例した電気的信号と予め定めた閾値とを比較し、複数の区分に従って尿糖の多寡を判定する比較・判定部と、
該比較・判定部の出力信号を受け、尿糖の多寡を複数の区分に従って目視可能なように表示する表示部と、
前記各部に駆動用電源を供給する電源部と、
を少なくとも備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載した尿糖検査装置における前記センサ部は、試料としての尿をサンプリングし、光源からの光照射を受け、尿に含まれるグルコース成分に比例した光屈折率を電気的信号として検出することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載した尿糖検査装置における前記センサ部は、発光素子からの光を、尿を含む試料に照射し、該試料から尿に含まれたグルコース成分に比例した反射光を電気的信号として検出することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載した尿糖検査装置における前記表示部は、複数のセグメントに区分されたパネル表示部を有し、尿糖の多寡に応じて色分け表示及び文字・記号表示されることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載した尿糖検査装置おける前記信号処理部及び前記比較・判定部での処理は、マイクロコンピュータにより処理され、該マイクロコンピュータには、尿糖検査装置の動作開始を指示する操作スイッチと、該尿糖検査装置のゼロ復帰を指示するリセット回路と、該尿糖検査装置の動作時間を指示するタイマ回路と、前記比較・判定部の尿糖値出力を記憶するメモリと、外部通信用モデムとを接続したことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
請求項１に記載した尿糖検査装置では、先ず、センサ部でサンプリングした尿からグルコース成分を光の屈折率の違いとして検出する。
次に、この検出した信号を電流値に変換し、必要に応じてこれを増幅して信号処理部に送る。信号処理部では電流値を電圧値に変換し、かつ、デジタル化（Ａ／Ｄ変換）等の必要な処理を施し、次の比較・判定部に送る。比較・判定部では、予め電圧値として入力された糖濃度の基準値と入力された電圧値とが比較され、糖濃度の多寡が判定される。そして、その判定結果は次の表示部に送られ、判定結果に従って目視可能なように液晶パネル表示される。
なお、電源部は、前記センサ部、信号処理部、比較・判定部、表示部へ駆動電源を供給し、太陽電池、乾電池、通常の商用電源を直流の変換したもの等が電源となる。
以上の構成により試料紙等の呈色変化を目視観察するものと異なり、客観的にかつ高精度に糖濃度が検査できるので、家庭等において糖尿病の早期発見、早期治療に寄与し得る。
【００１３】
請求項２に記載した尿糖検査装置では、そのセンサ部において、試料としての尿をサンプリングし、光源からの光照射を受け、尿に含まれるグルコース成分に比例した光屈折率を電気的信号として検出するようにした。このため検出精度が高くかつ安価に尿糖検査装置を構成できる利点が生じる。
【００１４】
請求項３に記載した尿糖検査装置における前記センサ部は、発光素子からの光を、尿を含む試料に照射し、該試料からの尿に含まれたグルコース成分に比例した反射光を電気的信号として検出するようにした。このため、請求項３とは構成が異なるが、その効果は請求項３と同様に検出精度が高くかつ安価に尿糖検査装置を構成できる利点が生じる。
【００１５】
請求項４に記載した尿糖検査装置における前記表示部は、複数のセグメントに区分されたパネル表示部を有し、尿糖の多寡に応じて色分け表示及び文字・記号表示されるようにした。このため、被験者は当該パネル表示部の表示を目視することができ、その色分け及び文字・記号によって客観的に尿糖の多寡を判断することができ、糖尿病の早期発見、早期治療に寄与し得る。
【００１６】
請求項５に記載した尿糖検査装置おける前記信号処理部及び前記比較・判定部での処理は、マイクロコンピュータにより処理され、該マイクロコンピュータには、尿糖検査装置の動作開始を指示する操作スイッチと、該尿糖検査装置のゼロ復帰を指示するリセット回路と、該尿糖検査装置の動作時間を指示するタイマ回路と、前記比較・判定部の尿糖値出力を記憶するメモリと、外部通信用モデムとを接続するようにした。
【００１７】
このため、操作スイッチの操作により電源部から各部に電源が供給され動作開始状態となる。タイマ回路からはマイクロコンピュータに検査開始から終了までの時間が設定され、リセット回路からは表示部の表示をゼロにリセットし、また、各部の設定をゼロにリセットする役目を果たす。
信号処理部及び比較・判定部を有するマイクロコンピュータにはメモリが接続されているので、比較・判定部からの検査結果である信号を記憶させておくことができ、また、別途の回路構成により任意に呼び出し、表示部に表示し過去のデータと比較することもできる。
なお、メモリはマイクロコンピュータ内に備えるようにしても良いことは勿論である。
【００１８】
さらにマイクロコンピュータの比較・判定部は、外部通信用モデムと接続されているので、比較・判定部からのデータを、該モデムを介して専門医療機関に送信し、専門家の診断・治療を受けるようにすることもできる。
【００１９】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の尿糖検査装置全体の構成を示すブロック図である。
図において、１は、尿からグルコース等の糖成分を検出するためのセンサ部である。２は、マイクロコンピュータであり、このマイクロコンピュータ２内には信号処理部３と、比較・判定部４とが含まれている。信号処理部３ではセンサ部１で検出した糖成分に比例した信号をデジタル処理し、次の比較・判定部４に送る。
【００２０】
比較・判定部４では信号処理部３で処理された信号を入力とし、閾値入力手段５を介して入力された基準値と比較し、糖濃度の多寡を判定する。
例えば、日本糖尿病学会では、空腹時血糖値（ｍｇ／ｄｌ）が１１０未満、食事２時間血糖値が１４０未満を正常域、空腹時血糖値が１１０〜１２６未満、食事２時間血糖値が１４０〜２００未満を境界域、そして空腹時血糖値が１２６以上、食事２時間血糖値が２００以上を糖尿病域としているので、これらに対応した尿糖値を決定して、これを基準とした閾値を定め、閾値入力手段５を介して前記比較・判定部４に予め入力しておく。
なお、かかる閾値の入力は被験者が個々に行うのではなく、その煩雑さを避けるため、メーカー側が出荷時に行うようにするのが好ましい。
【００２１】
６は表示部であり、比較・判定部４からの信号を受けて糖濃度に応じた区分表示を目視できるようにものである。
なお、この表示部６の具体的な実施例については後述する。
【００２２】
７は電源部であり、センサ部１、マイクロコンピュータ２及び表示部６に必要な電源を供給するものであり、太陽電池、乾電池、通常の商用電源を直流の変換したもの等が電源となる。
【００２３】
前記マイクロコンピュータ２には操作スイッチ８、リセット回路９、タイマ回路１０が接続されている。操作スイッチ８は、この尿糖検査装置を構成する回路を動作状態にするためのものであり、この操作スイッチ８のオン・オフにより電源部７から各部に所定の電源が供給されるようになっている。
リセット回路９は、ゼロ復帰機能を有し、表示部６及びマイクロコンピュータ２内の信号処理部３及び比較・判定部４の図示しない一時記憶領域の記憶を消去しゼロ復帰させるためのものである。
また、タイマ回路１０は、センサ部１での尿糖の検出から表示部６での糖濃度の表示までの時間を一定にし、測定条件を均一にするためのものである。
【００２４】
さらに、前記マイクロコンピュータ２にはメモリ１１及び通信用モデム１２が接続され、メモリ１１では比較・判定部４からの検査結果を示す糖濃度信号を記憶する。
なお、図１には図示しなかったが、マイクロコンピュータ２でのプログラム操作によりメモリ１１から過去の測定データを読み出し、表示部６に現在のデータと比較して表示するようにしても良い。
また、通信用モデム１２を備えることにより測定データを外部専門機関に送り診断・治療を仰ぐこともできるようになる。
【００２５】
次に、図２にセンサ部の実施例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
図において、センサ部２０は、尿を試料として受ける超微細膜面を有するサンプリング担持層２１と、一定の範囲の波長の光のみを透過させるための偏向プリズム層２２と、この偏向プリズム層２２を通過した光を受ける偏向受信層２３とを備えている。
そして、図３の模式図に示すように、フォトダイオード等の発光素子からなる光源２４から受けた光（自然光を含む。）がサンプリング担持層２１の尿に照射され、該尿中のグルコースの濃度に比例した屈折をし、偏向プリズム層２２を介して偏向受信層２３に到達する。この光信号を、該偏向受信層２３に接続された出力端子２５を介して取り出し、前記信号処理部３に送るように構成したものである。
【００２６】
次に、図４にセンサ部の他の実施例を示す。
この実施例ではマイクロコンピュータ２の出力信号を受けてＬＥＤ（ＬＣＤ）ドライバ２６を駆動し、このＬＥＤ（ＬＣＤ）ドライバ２６により発光素子２７を発光させ、尿をサンプリングした試料２９に所定の光が照射するようにしている。
そして、試料２９で反射した光は、尿に含まれるグルコースの濃度に比例した屈折率を有し、これを受光素子２８で受けて図示を省略した光ー電流変換素子を介して電流に変換し、さらにＩ／Ｖ変換器３０、Ａ／Ｄ変換器３１を介してマイクロコンピュータ２の信号処理部３に入力するようにしている。
上記いずれの実施例においても試験紙の呈色反応と異なって検出精度が高く、かつ、他の複雑なセンサ部を有する尿糖検査装置と異なり安価に製作できる利点有する。
【００２７】
次に、図５に表示部の実施例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図であり、いずれも模式的に描いてある。
図において、表示部本体６０は、液晶層６１を有し、例えば５つのセグメントに分かれた区分液晶層６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅを備えている。この区分液晶層６１ａ〜６１ｅには、それぞれ比較・判定部４から信号を受けるレベル表示駆動端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅが設けられている。
また、表示部本体６０は、図１に示した電源部７からの電源を受けて駆動できるように電源端子６３，６４を備えているが、この表示部本体自体に太陽電池層をサンドイッチ構造として設けるようにしても良い。
【００２８】
また、区分液晶層６１ａ〜６１ｅは、糖濃度に応じたカラー表示ができるようにし、さらにそのカラー区分がどの程度の糖濃度を示すかを、文字や記号を併記して表示するようにしても良い。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、家庭内等で手軽に尿糖を検出することができ、糖尿病の早期発見、早期治療に役立つ。また、装置の構成が比較的簡単で安価に製作できるとともに、センサ部の感度も良く、正確で客観的な判断が可能である等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の尿糖検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】上記尿糖検査装置におけるセンサ部の一実施例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】上記センサ部の作用を説明するための模式図である。
【図４】上記センサ部の他の実施例を示すブロック図である。
【図５】上記尿糖検査装置における表示部の一実施例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
１    センサ部
２    マイクロコンピュータ
３    信号処理部
４    比較・判定部
５    閾値入力手段
６    表示部
７    電源部
８    操作スイッチ
９    リセット回路
１０  タイマ回路
１１  メモリ
１２  通信用モデム
２０  センサ部
２１  サンプリング担持層
２２  偏向プリズム層
２３  偏向受信層
２４  光源
２５  出力端子
２６  ＬＥＤ（ＬＣＤ）ドライバ
２７  発光素子
２８  受光素子
２９  試料
３０  Ｉ／Ｖ変換器
３１  Ａ／Ｄ変換器
６０  表示部本体
６１  液晶層
６１ａ〜６１ｅ  区分液晶層
６２ａ〜６２ｅ  レベル表示駆動端子
６３，６４  電源端子
【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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