(57)【要約】【課題】使用者に、簡単に、かつ、低コストで尿に含まれる糖の度合いを数値によらず、カラーで報知できるようにする。【解決手段】第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３の基端に光を照射する。第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３の表面に使用者の尿を付着させる。尿に含まれる糖の濃度によって屈折率が異なることを利用し、第１〜第３受光素子２１〜２３で受光されたか否かを検出して、その検出結果に基づいて使用者に尿に含まれる糖の度合い判定し、判定結果を報知する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿に含まれる糖の度合いを判定し、判定結果を使用者に報知するように構成された尿糖計において、
光を通す素材で構成されて表面に尿が付着するように配置される光透過部材と、
上記光透過部材に光を照射する光照射部と、
上記光照射部により上記光透過部材に照射されて該光透過部材を通った光を検出する光検出部と、
上記光検出部の出力に基づいて尿に含まれる糖の度合いを判定し、判定結果を報知する報知手段とを備えていることを特徴とする尿糖計。
【請求項２】
請求項１に記載の尿糖計において、
光透過部材はガラス製ファイバーで構成されていることを特徴とする尿糖計。
【請求項３】
請求項１に記載の尿糖計において、
光透過部材はプリズムで構成されていることを特徴とする尿糖計。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の尿糖計において、
報知手段は、尿に含まれる糖の量が第１の量以下である場合に第１の報知方法により報知し、尿に含まれる糖の量が第１の量よりも多い第２の量以下である場合に第２の報知方法により報知し、尿に含まれる糖の量が第２の量よりも多い場合に第３の報知方法により報知するように構成されていることを特徴とする尿糖計。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の尿糖計において、
可搬型に構成されていることを特徴とする尿糖計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尿に含まれる糖の度合いを判定し、その判定結果を報知するように構成された尿糖計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、糖尿病患者及び糖尿病を発症する前の糖尿病予備軍に属する人が増えてきており、糖尿病は、癌、脳卒中、心臓病と並ぶ国民病となっている。糖尿病を評価する際には、臨床病院では血糖値を測定して具体的な数値を得ているが、一般家庭では、もっと手軽なものとして、例えば、便器に尿糖センサーを設け、この尿糖センサーによって尿に含まれる糖の量を測定して報知するもの（例えば、特許文献１参照）や、検査試薬を塗布したテープに尿をかけて尿に含まれる糖の量を測定するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３１０６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１のものでは、尿糖センサーが高価であり、しかも、尿糖センサーは定期的に交換しなければならないので、使用者にとっては面倒な作業が増えるとともに、コスト的な負担が増大する。また、検査試薬を塗布したテープは、使用期限が約３年と限られており、反応時間が３０秒程度と長く、簡単に測定できるとは言い難い。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、使用者に、簡単に、かつ、低コストで尿に含まれる糖の度合いについて判定し、報知できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、光学的な検出手段を利用して尿に含まれる糖の度合いを判定し、その結果を使用者に報知するようにした。
【０００７】
第１の発明は、尿に含まれる糖の度合いを判定し、判定結果を使用者に報知するように構成された尿糖計において、
光を通す素材で構成されて表面に尿が付着するように配置される光透過部材と、
上記光透過部材に光を照射する光照射部と、
上記光照射部により上記光透過部材に照射されて該光透過部材を通った光を検出する光検出部と、
上記光検出部の出力に基づいて尿に含まれる糖の度合いを判定し、判定結果を報知する報知手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によれば、光照射部から照射された光は光透過部材を通り、光検出部で検出される。光透過部材に尿が付着し、その尿に糖が含まれている場合には、糖の量によって光検出部での検出結果が異なる。これを利用して尿に含まれる糖の度合いを判定し、その判定結果が使用者に報知される。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、
光透過部材はガラス製ファイバーで構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
第３の発明は、第１の発明において、
光透過部材はプリズムで構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、
報知手段は、尿に含まれる糖の量が第１の量以下である場合に第１の報知方法により報知し、尿に含まれる糖の量が第１の量よりも多い第２の量以下である場合に第２の報知方法により報知し、尿に含まれる糖の量が第２の量よりも多い場合に第３の報知方法により報知するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、
可搬型に構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面に尿が付着する光透過部材に光を照射し、この光透過部材を透過した光を検出し、これによって尿に含まれる糖の量を得て報知するようにしている。したがって、従来のような高価な消耗品である尿糖センサーを用いることなく尿に含まれる糖の度合いを判定できる。また、光の検出によって尿に含まれる糖の度合いを判定するようにしたことで、検査試薬を用いる場合に比べて判定時間を短縮できる。これにより、使用者に、簡単に、かつ、低コストで尿に含まれる糖の度合いについての判定結果を報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１にかかる尿糖計の斜視図である。
【図２】尿糖計のブロック図である。
【図３】尿糖計の要部の概略図である。
【図４】尿に含まれる糖の度合いの判定原理を説明する図である。
【図５】実施形態２にかかる図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかる尿糖計１を示すものである。この尿糖計１は、使用者が持ち運ぶことができるように可搬型に構成されており、自宅のトイレ及び外出先のトイレの両方で使用することができるようになっている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、尿糖計１は、ハウジング１０と、第１〜第３ガラス製ファイバー（光透過部材）１１〜１３（図３に示す）、光照射用ＬＥＤ（光照射部）１４、第１〜第３受光素子（光検出部）２１〜２３、青色ＬＥＤ２４、黄色ＬＥＤ２５、赤色ＬＥＤ２６、ブザー２８、スイッチ２９、電池３０及び制御装置３１を備えている。
【００１８】
図１に示すように、ハウジング１０の先端側約半分は細く、基端側約半分は太く形成されており、全体が樹脂材等で構成されている。ハウジング１０の先端部には、検尿用開口部３３が設けられている。検尿用開口部３３は、ハウジング１０を内外方向に貫通している。使用時には、ハウジング１０の基端側を持って検尿用開口部３３に尿をかける。
【００１９】
ハウジング１０の基端側には、スイッチ２９、青色ＬＥＤ２４、黄色ＬＥＤ２５、赤色ＬＥＤ２６が基端に向かって順に並んで設けられている。これらスイッチ２９、青色ＬＥＤ２４、黄色ＬＥＤ２５、赤色ＬＥＤ２６は、ハウジング１０の外部に露出している。
【００２０】
ハウジング１０内には、電池３０が収容されるようになっている。ハウジング１０の基端部には、電池３０の収容部を開閉するための着脱式の蓋３５が設けられている。この蓋３５を外すことで電池３０の交換が簡単に行えるようになっている。
【００２１】
ハウジング１０内には、電池３０の他に、第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３、光照射用ＬＥＤ１４、第１〜第３受光素子２１〜２３、ブザー２８及び制御装置３１が収容されている。
【００２２】
第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３は、光ファイバーのコア材のみで構成されたものであり、共に同じ屈折率を持つ透明なガラスからなる。第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３は、図３に示すように湾曲している。
【００２３】
第１ガラス製ファイバー１１の曲率は最も大きく設定されている。また、第２ガラス製ファイバー１２の一部の曲率は第１ガラス製ファイバー１１の曲率よりも小さく設定されている。また、第３ガラス製ファイバー１３の一部の曲率は第２ガラス製ファイバー１２の最も曲率が小さい部分よりも小さく設定されている。
【００２４】
上記第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３は、湾曲部分が上記ハウジング１０の検尿用開口部３３に一致し、検尿用開口部３３から外部に露出するように配置されている。第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３の曲率は、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲で設定するのが好ましい。
【００２５】
図２に示すように、光照射用ＬＥＤ１４は、制御装置３１に接続され、電池３０から電力が供給されて白色に発光する。図３に示すように、光照射用ＬＥＤ１４の光は、第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３の基端に向けて照射されるようになっている。
【００２６】
図２に示すように、第１〜第３受光素子２１〜２３は、制御装置３１に接続されており、検出信号が制御装置３１に入力されるようになっている。
【００２７】
図３に示すように、第１受光素子２１は、その受光面が第１ガラス製ファイバー１１の先端に対向するように配置されており、第１ガラス製ファイバー１１の先端から照射される光の有無及び強さを検出することができるようになっている。
【００２８】
第２受光素子２２は、その受光面が第２ガラス製ファイバー１２の先端に対向するように配置されており、第２ガラス製ファイバー１２の先端から照射される光の有無及び強さを検出することができるようになっている。
【００２９】
第３受光素子２３は、その受光面が第３ガラス製ファイバー１３の先端に対向するように配置されており、第３ガラス製ファイバー１３の先端から照射される光の有無及び強さを検出することができるようになっている。
【００３０】
図２に示すように、青色ＬＥＤ２４は、制御装置３１に接続され、電池３０から電力が供給されて青色に発光する。黄色ＬＥＤ２５及び赤色ＬＥＤ２６も、制御装置３１に接続され、電池３０から電力が供給され、それぞれ、黄色及び赤色に発光する。青色ＬＥＤ２４は、尿に含まれる糖が問題とならないレベルである場合に点灯し、黄色ＬＥＤ２５は、尿に含まれる糖が若干多めで注意を要する場合に点灯し、赤色ＬＥＤ２６は、尿に含まれる糖が多く要検査である場合に点灯する。
【００３１】
ブザー２８は、制御装置３１に接続され、尿に含まれる糖の度合いの判定が終了したときに鳴るようになっている。つまり、判定終了の合図を行うためのものである。
【００３２】
スイッチ２９は、制御装置３１に接続され、使用者が本尿糖計１の使用を開始する際に操作するためのものである。
【００３３】
電池３０は、例えば電子式体温計等に内臓されているボタン電池等を使用するのが好ましい。
【００３４】
次に、本尿糖計１による判定原理について図４に基づいて説明する。
【００３５】
図４（ａ）〜（ｃ）は、ガラス製ファイバーＧの基端に光照射用ＬＥＤ１４が発する光を照射した場合を示す。ガラス製ファイバーＧの屈折率はｎｇとする。
【００３６】
図４（ａ）では、ガラス製ファイバーＧが空気中に置かれ、ガラス製ファイバーＧの表面には何も付着していない場合である。このとき、ガラス製ファイバーＧの屈折率ｎｇは空気の屈折率ｎａよりも大きいので、ガラス製ファイバーＧの基端に照射された光は全反射しながら湾曲したガラス製ファイバーＧの内部を進む。
【００３７】
図４（ｂ）では、糖を含まない尿がガラス製ファイバーＧの表面に付着した場合である。図４（ｃ）では、糖を含む尿がガラス製ファイバーＧの表面に付着した場合である。糖を含む尿の屈折率ｎ０Tは糖を含まない尿の屈折率ｎ０Ｆよりも大きい。また、糖の濃度によって尿の屈折率ｎ０Tは異なり、濃度が高くなるほど屈折率が大きくなる。
【００３８】
一方、ガラス製ファイバーＧの曲率が大きくなる（曲げがきつくなる）と、小さい場合に比べて内部を進む光がガラス製ファイバーＧの表面から外部へ出やすくなる。ガラス製ファイバーＧの曲率の設定により、糖の濃度が所定以上である尿がガラス製ファイバーＧの表面に付着したら、全反射条件が外れるようにすることが可能である。
【００３９】
具体的には、本実施形態では次のように各ガラス製ファイバー１１〜１３の曲率を設定している。第３ガラス製ファイバー１３の曲げが最もきつい部分の曲率は、糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌ以下の尿が表面に付着した場合に全反射条件を満たし、それ以外の場合に全反射条件を満たさないように設定している。尿に含まれる糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌ以下であれば、一般に健康上問題とならないレベルであり、この尿が第１ガラス製ファイバー１１の表面に付着した場合には、全反射条件が満たされて光が第１ガラス製ファイバー１１の先端に達することになる。
【００４０】
第２ガラス製ファイバー１２の曲げが最もきつい部分の曲率は、糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌよりも高く、かつ、１００ｍｇ／ｄｌ以下の尿が表面に付着した場合に全反射条件を満たし、１００ｍｇ／ｄｌよりも高い場合に全反射条件を満たさないように設定している。尿に含まれる糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌよりも高く、かつ、１００ｍｇ／ｄｌ以下であれば、健康上、注意を要するレベルである。
【００４１】
第１ガラス製ファイバー１１の曲率は、糖の濃度が１００ｍｇ／ｄｌ以下で全反射条件を満たし、１００ｍｇ／ｄｌよりも高い尿が表面に付着した場合に全反射条件を満たさないように設定している。尿に含まれる糖の濃度が１００ｍｇ／ｄｌよりも高ければ、検査または治療を要するレベルである。
【００４２】
そして、制御装置３１は、次のように動作する。すなわち、制御装置３１は、予め内蔵された所定のプログラムに従って動作するようになっており、まず、スイッチ２９が押されたことを検出すると、光照射用ＬＥＤ１４に電力を供給して発光させる。また、第１〜第３受光素子２１〜２３の出力信号を受け、これらの信号に基づいて尿に含まれる糖の度合いを判定し、青色ＬＥＤ２４、黄色ＬＥＤ２５、赤色ＬＥＤ２６のいずれを点灯させるか判断する。
【００４３】
詳しくは、第３受光素子２３で光が検出された場合には、尿に含まれる糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌ以下で、健康上問題ないレベルであるということなので、制御装置３１は、青色ＬＥＤ２４を点灯させて使用者に報知する。これが本発明の第１の報知方法である。
【００４４】
第３受光素子２３で光が検出されず、第２受光素子２２で光が検出された場合には、尿に含まれる糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌよりも高く、１００ｍｇ／ｄｌ以下であり、注意を要する状態であるということなので、制御装置３１は、黄色ＬＥＤ２５を点灯させて使用者に報知する。これが本発明の第２の報知方法である。
【００４５】
第１〜３受光素子２１〜２３で光で検出されない場合には、尿に含まれる糖の濃度が１００ｍｇ／ｄｌよりも高いということであり、検査や治療を要する状態であるということなので、制御装置３１は、赤色ＬＥＤ２６を点灯させて使用者に報知する。これが本発明の第３の報知方法である。
【００４６】
制御装置３１は、各ＬＥＤ２４〜２６を点灯させるときには、判定終了の合図としてブザー２８を鳴らす。また、尿が第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３に付着したら直ちに第１〜第３受光素子２１〜２３の出力信号が変化するので、尿をかけてから報知するまでに要する時間は、５〜１０秒の短時間で済む。上記青色ＬＥＤ２４、黄色ＬＥＤ２５、赤色ＬＥＤ２６及び制御装置３１により、本発明の報知手段が構成されている。
【００４７】
次に、上記のように構成された尿糖計１を使用する場合について説明する。使用者はスイッチ２９を押し、その後、尿をハウジング１０の検尿用開口部３３にかける。尿は第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３の湾曲部分に付着する。このとき、尿に含まれる糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌ以下であれば、青色ＬＥＤ２４が点灯し、使用者は糖尿病については心配ないことが分かる。また、尿に含まれる糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌよりも高く、１００ｍｇ／ｄｌよりも低ければ、黄色ＬＥＤ２５が点灯し、使用者は注意を要することが分かる。また、尿に含まれる糖の濃度が１００ｍｇ／ｄｌ以上であれば、赤色ＬＥＤ２６が点灯し、使用者は検査を要することが分かる。
【００４８】
使用後には、検尿用開口部３３に水をかけて洗っておけばよい。尿がかかる部分はガラス製であるため、劣化するようなことはなく、交換は不要である。尚、電池３０が消耗した場合には交換すればよく、低コストで何度でも使用できる。
【００４９】
このように、青色ＬＥＤ２４、黄色ＬＥＤ２５及び赤色ＬＥＤ２６の点灯によって尿に含まれる糖の度合いについての判定結果を報知するようにしたので、細かい数値による報知に比べて、高齢者であっても自分の健康状態を把握し易いという利点がある。
【００５０】
以上説明したように、この実施形態１にかかる尿糖計１によれば、表面に尿が付着する第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３の基端に光を照射し、第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３を通過した光を検出し、これによって尿に含まれる糖の度合いを判定し、判定結果を報知するようにしている。したがって、従来のような高価な消耗品である尿糖センサーを用いることなく尿に含まれる糖の度合いを判定できる。また、光の検出によって尿に含まれる糖の度合いを判定するようにしたことで、検査試薬を用いる場合に比べて判定時間を短縮できる。これにより、使用者に、簡単に、かつ、低コストで尿に含まれる糖の度合いを判定して判定結果を報知することができる。
【００５１】
また、第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３は、検査試薬のような使用期限もなく、湿度の影響を受けないという利点がある。
【００５２】
また、尿を第１〜第３ガラス製ファイバー１１〜１３の広い範囲に付着させるのが好ましい。これにより、尿にたんぱく質が含まれている場合に、たんぱく質が、尿に含まれる糖の度合いの判定に影響を及ぼすのを小さくすることができる。
【００５３】
また、光照射用ＬＥＤ１４から照射される光の波長は、たんぱく質を透過する波長領域が好ましい。
【００５４】
また、尿に含まれる糖分による光の旋回を同時に調べることでたんぱく質の影響を抑制することができる。
【００５５】
また、本尿糖計１は、上記したように尿に含まれる糖の度合いを数値ではなく、カラーで報知できるので、目の悪い高齢者であっても分かり易く、自分の健康状態を把握する健康モニターとして使用できる。さらに、本尿糖計１では、尿に含まれる糖の量を具体的な数値で報知しないので、高度管理医療機器や、特定保守管理医療機器に該当せず、従って、医療機器修理業の免許を持たない薬局や一般スーパーマーケット等で販売することができる。これにより、一般家庭に広く普及させることができる。
【００５６】
また、本尿糖計１は、使用後、水洗いするだけで済むので取扱いが簡単で、しかも、電池３０を交換することで長く使用できる。
【００５７】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２にかかる尿糖計１の要部の概略構造を示すものである。この実施形態２では、ガラス製ファイバーの代わりに、プリズム（光透過部材）４０を設けている点で実施形態１と異なる。以下、実施形態１と異なる部分について詳細に説明する。
【００５８】
プリズム４０の光照射面４０ａには、光照射用ＬＥＤ１４から発する光が照射される。その光はプリズム４０を通る。プリズム４０の光照射面４０ａと反対側の尿付着面４０ｂは、ハウジング１０の検尿用開口部３３と一致するように配置され、外部に臨んでいる。
【００５９】
糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌ以下の尿が尿付着面４０ｂに付着した場合には、屈折率の影響によって、光は第１受光素子２１に向けて出射する。また、糖の濃度が５０ｍｇ／ｄｌよりも高く、かつ、１００ｍｇ／ｄｌ以下の尿が尿付着面４０ｂに付着した場合には、光は第２受光素子２２に向けて出射する。また、糖の濃度が１００ｍｇ／ｄｌよりも高い尿が尿付着面４０ｂに付着した場合には、光は第３受光素子２３に向けて出射する。
【００６０】
制御装置３１は、第１受光素子２１で光が検出された場合には、青色ＬＥＤ２４を点灯させ、第１受光素子２１で光が検出されず、第２受光素子２２で光が検出された場合には、黄色ＬＥＤ２５を点灯させ、第１、２受光素子２１、２２で光が検出されず、第３受光素子２３で光が検出された場合には、赤色ＬＥＤ２６を点灯させる。
【００６１】
以上説明したように、この実施形態２にかかる尿糖計１によれば、実施形態１と同様に、高価な消耗品である尿糖センサーを用いることなく尿に含まれる糖の度合いを判定できるので、尿糖センサーの交換作業が不要になる。また、光の検出によって尿に含まれる糖の度合いを判定するようにしたことで、検査試薬を用いる場合に比べて判定時間を短縮できる。これにより、使用者に、簡単に、かつ、低コストで尿に含まれる糖の度合いを判定して判定結果を報知することができる。
【００６２】
尚、青色ＬＥＤ２４、黄色ＬＥＤ２５及び赤色ＬＥＤ２６は、一例を示すものであり、それぞれの色は変えてもよく、黄色ＬＥＤ２５は橙色ＬＥＤであってもよく、青色ＬＥＤ２４は緑色ＬＥＤであってもよい。また、青色ＬＥＤ２４、黄色ＬＥＤ２５及び赤色ＬＥＤ２６の代わりに、他の発光素子を設けてもよい。
【００６３】
また、電池３０は充電池であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上説明したように、本発明にかかる尿糖計は、例えば、一般家庭で尿に含まれる糖の度合いを判定する場合に使用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１            尿糖計
１０          ハウジング
１１〜１３    第１〜第３ガラス製ファイバー（光透過部材）
１４          光照射用ＬＥＤ（光照射部）
２１〜２３    第１〜第３受光素子（光検出部）
２９          スイッチ
２４          青色ＬＥＤ
２５          黄色ＬＥＤ
２６          赤色ＬＥＤ
２８          ブザー
３０          電池
３１          制御装置
３３          検尿用開口部
３４          蓋
４０          プリズム（光透過部材）
【図１】
2012013419.tif 000003
【図２】
2012013419.tif 000004
【図３】
2012013419.tif 000005
【図４】
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【図５】
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