专利名称：便携式标本分析装置以及便携式尿分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携式标本分析装置，特别是涉及具有标本呈色试样的棒状标本成分试纸的便携式标本分析装置，进而，特别涉及便携式尿分析装置，尤其是关于使用具有尿呈色试样材料的棒状尿成分试纸的便携式尿分析装置。
背景技术：
作为分析血液、汗液、尿等人和动物体液含有成分，或者上下水道、工厂废水、土壤中含有成分等的简单手段，可使用呈色试纸。所谓呈色试纸，众所周知典型的是石蕊试纸。可以从安装在棒状纸尖端、含有标本呈色试剂试样材料的呈色色调变化来分析标本含有的成分。例如，作为非血液检测法了解血糖值的方法是用尿成分试纸测定血糖值。了解血糖值的尿成分试纸是在棒状纸的尖端，加入含有试剂的试样材料物质。试样材料一碰到尿液，根据尿中含有糖分(葡萄糖)的量呈现不同的色调。为将呈色色调与尿糖值对比，制成标准色调表，根据呈色色调，标为-、±、(+)、++、+++等色调标记号。如±时判定尿糖值为50mg分升。这种使用尿成分试纸测定尿糖值的方法简便，故被检者也可以自己用来把握尿糖值的变化。
然而，使用尿成分试纸测定尿糖值是在含有试剂的试材料样的部位放置尿液，利用尿液和试剂反应的呈色。故随着时间的推移，其呈色色调时刻发生变化。因此，要把根据呈色判定尿糖值作为同一条件，可将开始放置尿液30秒后试样材料的呈色色调与色调表进行比较，并射为标准判定时间。于是，根据呈色判定尿糖值需要以秒为单位的时间管理。
所以，被检者每次测定时需要准备尿杯类，其中采取适量尿液；排尿结束后准备秒表等，将尿成分试样材料浸在尿杯等的尿液中时按动秒表；上述例子需要确认30秒过后观察呈色色调。或为避免准备尿杯等的繁琐，可在排尿时直接将尿液排在尿成分试纸上。但这时也需要把握尿液开始沾在尿成分试样材料时30秒过后的时间。所以在开始沾上尿液时按动秒表，确认经过30秒后停止排尿，观察呈色色调，或者需要依靠他人计时和确认色调。这样，很难遵守尿成分试纸沾上尿液后观察呈色色调的标准时间，届时无法使测定条件同一，尿糖值比较产生问题。
并且，尿糖值有依赖摄食后时间的一面，为使条件同一，如要求测定摄食后2小时尿中的尿糖值。但是，由于就餐时的水分摄入量、气候、身体状况或者工作方便程度等，大多数人排尿时间不定，未必遵守2小时这一时间。届时无法使测定条件同一，尿糖值的比较产生问题。
进而，尿成分试纸呈色与尿糖值的关系，具有随着尿糖值增高其呈色变化饱和的特性。如上述色调标记号中++为500mg/dl，+++为2000mg/dl。即从500mg/dl到2000mg/dl之间即使尿糖值存在差异，肉眼也很难辨别出色调差。这样尽管现实中高尿糖值有着很大的尿糖值差，传统的依靠肉眼判断色调无法辨别其差异。
这样，将标本放置呈色试纸，从其呈色的色调变化分析标本成分的方法中，要想分析正确，需要以秒为单位的把握时间和恰当辨别色调变化的差异。靠人手进行时间管理和用肉眼辨别色调有局限，所以利用呈色试验的便利性在标本采取现场进行即时分析时，事实上辨别是相当粗略的。
发明内容
本发明的目的在于解决这种传统技术的问题，提供便携式标本分析装置，以便标本开始放置呈色试纸后容易把握判定呈色色调的时间。
本发明的另一目的为提供便携式尿分析装置，使得尿液沾上尿成分试纸后把握判定显色色调的时间变得容易。
进而，其它目的为提供摄食后到根据尿成分试纸进行测定时，容易把握时间的便携式尿分析装置。在此基础上，进一步提供能够在尿液沾在尿成分试纸上后，尽管判定显色色调的时间不同，却可使测定条件等同的便携式尿分析装置。并进而提供摄食后尽管根据尿成分试纸测定的时间不同，也可使测定条件等同的便携式尿分析装置。此外，还提供可辨别高尿糖值中尿糖值差异的便携式尿分析装置。
本发明目的还在于拟控制呈色测定中背景光的影响。进而控制呈色测定中尿色的影响。并且，控制呈色测定中便携式尿分析装置和尿温差异的影响。
以下记载的申请项目的发明至少可达到上述一个目的。
为达到上述目的，本发明提出了一种便携式标本分析装置所述的装置是具有可单手把持的把持部的防水结构外壳、和设在上述外壳上、尖端部分具有固定标本呈色试样材料棒状呈色试纸的试纸固定部、和从上述外壳凸起、设在上述试纸固定部近旁且相互绝缘的一对导电性端子、和测定上述一对导电性端子间的电传导度，检测出放置标本的标本检出器、和计算上述标本检出器检测出标本后的检测经过时间的标本检出经过计时器、和表示上述检测经过时间达到计量上述呈色测定标准时间的标准时间经过显示部，上述标本检出器和上述标本检出经过计时器设置在上述防水结构外壳内部为特征的便携式标本分析装置。
本发明涉及的便携式标本分析装置为所述的装置是具有可单手把持的把持部的防水结构外壳、和在上述外壳上设置、尖端部分具有固定标本呈色试样材料棒状呈色试纸的试纸固定部、和上述外壳的一部分上设置的透光检出窗、和从上述外壳凸起、设在上述检出窗近旁且相互绝缘的一对导电性端子、和借助上述检出窗测定上述试样材料呈色的传感器部、和测定上述一对导电性端子间的电传导度检出放置标本的标本检出器、和计算上述标本检出器检测出标本后的检测经过时间的标本检测经过时间计时器、和根据上述计算的检测经过时间和其检测经过时间中测定的上述试样材料的呈色测定值，计算并输出上述试样材料上标本成分的标本成分测算部，上述传感器、上述标本检出器、上述标本检测经过时间以及上述标本成分测算部设在上述防水结构外壳内部为特征的便携式标本分析装置。
本发明涉及的便携式标本分析装置中，所述的装置是具有设在标本放置侧、表示标本放置状态的标本检出表示器为特征的便携式标本分析装置。
本发明涉及的便携式标本分析装置为所述的装置是具有可单手把持的把持部的防水结构外壳、和设在上述外壳上、尖端部分具有固定尿液呈色试样材料棒状尿成分试纸的试纸固定部、和从上述外壳突出、设在上述试纸固定部近旁且相互绝缘的一对导电性端子、和测定上述一对导电性端子间的电传导度，检出放置尿的尿检出器、和计算上述尿检出器检出尿液后检测经过时间的尿检出经过计时器、和表示上述检测经过时间达到测定上述呈色的测定标准时间的标准时间经过显示部，上述尿检出器和上述尿检出经过计时器设在上述防水结构外壳内部为特征的便携式尿分析装置。
本发明涉及的便携式尿分析装置为所述的装置是具有单手可把持的把持部的防水结构外壳、和设在上述外壳上、尖端部分具有固定尿呈色试样材料棒状尿成分试纸的试纸固定部、和设在上述外壳上、积存放置尿液的凹形尿积存部、和从上述外壳突出、设在上述试纸固定部近旁且相互绝缘的一对导电性端子、和测定上述一对导电性端子间的电传导度，检出放置尿液的尿检出器、和计算上述尿检出器检出尿液后的检测经过时间的尿检出经过计时器、和表示上述检测经过时间达到计算上述呈色测定标准时间的标准时间经过显示部，上述尿检出器和上述尿检出经过计时器设在上述防水结构外壳内部为特征。
本发明涉及的便携式尿分析装置为所述的装置是具有单手可把持的把持部的防水结构外壳、和设在上述外壳上、尖端部分具有固定尿呈色试样材料棒状尿成分试纸的试纸固定部、和在上述外壳的一部分上设置透光的检出窗、和从上述外壳突出并设在上述检出窗近旁且相互绝缘的一对导电性端子、和借助上述检出窗测定上述试样材料呈色的传感部、和测定上述一对导电性端子间的电传导度检出放置尿液的尿检出部、和计算上述尿检出器检出尿液后的检测经过时间的尿检出经过计时器、和根据上述计算的检测经过时间和检测经过时间中测定的上述试样材料的呈色测定值，计算并输出上述试样材料上尿的成分的尿成分测算部，上述传感部、上述尿检出器、上述尿检出经过计时器以及上述尿成分测算部设在上述防水结构外壳内部为特征的便携式尿分析装置。
本发明涉及的便携式尿分析装置为所述的装置是具有可单手把持的把持部的防水结构外壳、和设在上述外壳上、尖端部分具有固定尿呈色试样材料棒状尿成分试纸的试纸固定部、和设在上述外壳上、积存放置尿液、呈凹状的尿积存部、和在上述外壳的一部分上设置的透光检出窗、和设置在上述外壳上、将尿从上述尿积存部引向尿检出窗的尿流路、和上述尿流路上设置从外壳突出且相互绝缘的一对导电性端子、和借助检出窗测定上述试样材料呈色的传感部、和测定上述一对导电性端子间的电传导度，检出放置尿液的尿检出器、和计算上述尿检出器检出尿后检测经过时间的尿检出经过计时器、和根据上述测定的检测经过时间和检测经过时间中测定的上述试样材料的呈色测定值，计算并输出上述试样材料上尿的成分的尿成分测算部，上述尿传感部、上述尿检出器、上述尿检出经过计时器以及上述尿成分测算部设在上述防水结构外壳内部为特征的便携式尿分析装置。
本发明涉及的便携式尿分析装置中，所述的装置是上述尿成分试纸棒状结构单面上具有上述试样材料，上述试纸固定部将上述试样材料对正上述检出窗，将上述尿成分试纸固定在尿流路上，进而与上述外壳相配，设有固定在尿流路上覆盖上述尿成分试纸的遮光板，以上述外壳和上述遮光板形成尿出口为特征的便携式尿分析装置。
本发明涉及的便携式尿分析装置中，所述的装置是具有设置在放置尿侧、表示尿的放置状态的尿检出表示器为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是上述尿成分测算部根据上述检测经过时间到达所定的测定标准时间时的呈色测定值，计算并输出上述尿成分为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是上述尿成分测算部根据高浓度尿成分，将呈色测定值达到饱和前的呈色测定值作为所定标准测量值设定，根据上述呈色测定值到达上述标准测量值时的检测经过时间，计算并输出上述尿成分为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是上述尿成分测算部，在上述测定标准时间中计算上述尿成分上有缺陷时，根据上述检测经过时间开始计时到上述测定标准时间为止这一范围内设定的复数测定时间的复数呈色测定值，计算出上述测定标准时间中尿成分的推定值为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是上述传感部从上述检测经过时间计时开始，分别测定复数测定时间的呈色，上述尿成分测算部根据上述测定的复数呈色测定值和预定的矫正曲线，计算出最确切的尿成分推定值为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是上述复数测定时间以上述检测经过时间计时开始为起点，为从第1所定时间到第2所定时间之间的复数测定时间。第1所定时间以及第2所定时间为持续放置尿液，尿的温度和便携式尿分析装置温度的温差变小，在试样材料的呈色反应稳定的范围内设定为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是上述外壳包括内部具有放置上述尿成分试纸的试纸存放室的外壳本体、和可从上述外壳本体拆装、覆盖上述试纸存放室的上述尿成分试纸出入口的盖子。上述试样材料固定部具有设在盖子上的盖侧固定部和设在上述外壳本体上的本体侧固定部，依靠盖侧固定部和设在外壳本体上的本体固定部确定上述尿成分试纸位置为特征的便携式尿分析装置。
本发明涉及的便携式尿分析装置为所述的装置是具有检测出盖子拆装的盖子拆装检出器、和计算从拆装盖子时盖子拆装过程时间的盖子拆装过程计时器、和表示上述盖子拆装过程时间达到预先设定的尿液放置预定时间的预定时间经过显示部为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是上述尿成分测算部在不同于上述预定的盖子拆装过程时间放置尿液时，根据事先设定好的预定时间和有关尿成分矫正数据，修正上述尿检出器检出放置尿液时的盖子拆装过程时间与上述预定时间的差，计算上述预定时间中尿成分的推定值为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是上述传感部包括在上述试样材料上放置尿液时呈色波长光谱的范围内不受尿色影响放射波长光的发光元件、和感光元件、和设在上述感光元件前面、通过上述发光元件波长带域的光学过滤器，以感发光型传感器为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是上述遮光板上设置的发光元件具有在上述试样材料上放置尿液时发光波长光谱的范围内，不受尿色影响放射波长光的发光元件。上述传感部运用上述发光元件放射光透过上述试样材料的透过光，检出上述试样材料的呈色为特征的便携式尿分析装置。
所述的装置是以放置尿液时上述尿检出器输出上述电传导度的值为特征的便携式尿分析装置。
根据上述至少一个结构，从一对导电性端子间的电传导度的变化检出呈色试纸上放置的尿液，启动标本检出经过计时器。所以很容易计算到达测定标准时间的时间，使判定呈色试纸放置标本后呈色色调的时间把握变得容易。
根据上述至少一个结构，从一对导电性端子间的电传导度的变化检出尿成分试纸上放置了尿液，启动尿检出经过计时器。所以，很容易计算到达测定标准时间的时间，使判定尿成分试纸沾上尿液后呈色的色调的时间把握变得容易。
根据上述至少一个结构，从一对导电性端子间的电传导度的变化检出尿积存部积存了尿液，尿成分试纸上沾上了尿，启动尿检出经过计时器。所以，很容易计算到达测定标准时间的时间，使判定尿成分试纸沾上尿液后呈色色调的时间把握变得容易。同时，从尿积存部供给尿成分试纸以足够的尿，尿成分的分析可以更确切。
并且，根据上述至少一个结构，如具有尿成分试纸试样材料的面对向检出窗，这样即使尿成分试纸放置尿的面与具有试样材料的面呈为相反侧面结构的情况下，也可以将尿液积存在尿积存部，使积存的尿沿着尿流路流向检出窗方向，即试样材料的方向。故尿积存部可供给试样材料足够的尿液，尿成分的分析更确切。
根据上述结构的至少一个，与外壳相配，配置覆盖尿流路上固定的尿成分试纸的遮光板。所以，可以控制呈色测定中背景光的影响。
尿成分试纸等的呈色试纸的呈色测定在外壳内部进行，很难了解标本和尿的放置状态。根据上述至少一个结构，放置标本或者尿的一侧配置表示标本或尿放置状态的尿检出显示器，故可快速且容易了解标本或者尿的放置状态。
据上述至少一个结构，从一对导电性端子间电传导度的变化检出尿成分试纸沾上了尿液而启动尿检出经过计时器，从检出窗测定试样材料的呈色，测定尿成分。尿成分的测定根据检测经过时间到达测定标准时间时的呈色测定值进行。所以，只要尿成分试纸沾上尿液，就自动测定测定标准时间中的尿成分，容易把握尿成分试纸沾上尿液后判定呈色色调的时间。
根据上述至少一个结构，高尿糖值情况下，因到达测定标准时间前呈色饱和，设定不饱和呈色的所定标准测量值，比较到达该值的检测经过时间。可以根据该结构辨别高血糖值中尿糖值的差异。
据上述至少一个结构，比如测定标准时间为30秒时，偶见检测经过时间在30秒的时候呈色测定数据欠缺时，或者从其它测定数据观察是异常值时，也可根据其它复数测定时间的测定数据，如每隔5秒的测定数据插值、内插、外插等，弥补测定标准时间的测定数据。所以，即使尿成分试纸放置尿后判定呈色色调的时间与测定标准时间不同，也可根据插值使测定条件等同。
根据上述至少一个结构，用统计处理比较预定的矫正曲线和测定数据，进行最确切的尿成分推定。所以可以更准确、或者迅速地测定尿成分。
并且，便携式尿分析装置的温度和尿的温度不同时，呈色反应受到影响。因此，利用尿温，在某一定时间以上持续放置尿液可减少这种温差。根据上述至少一个结构，持续放置尿液，在尿的温度与便携式尿分析装置温度的温差消失、试样材料呈色反应的稳定范围内设定第1所定时间以及第2所定时间，运用其间的复数测定时间进行呈色测定。因此，可以控制呈色测定中便携式尿分析装置与尿温差异的影响。
根据上述至少一个结构，可以拆装盖子和外壳本体，使试纸放置盒与尿分析装置一体化，提高便携性，并且可利用盖子和外壳本体在外壳上确定尿成分试纸的位置，并进行固定。
根据上述至少一个结构，计时表示从盖子拆装的经过时间，故可将该时间用于摄食后到尿成分试纸测定的时间利用。如吃饭时打开盖子，取出尿成分试纸，关上盖子将尿成分试纸与外壳配置好，从这时开始计算经过时间，故预定时间，如摄食2小时过后，只要在尿成分试纸上沾上尿液即可，很容易管理。所以，把握从摄食后到依靠尿成分试纸进行测定的时间也变得容易。
根据上述至少一个结构，即使从摄食后到依靠尿成分试纸进行测定的时间不同，也可以根据矫正数据使测定条件等同，如可使摄食后的经过时间等同并测定出尿成分。并且，根据上述至少一个结构，可以排除试样材料的试剂与尿反应呈色以外色调的影响，如尿色等的影响。此外，根据上述至少一个结构，还可以根据电传导度把握尿中含有的电解质等成分的差异。
这样，依靠本发明涉及的便携式标本分析装置，使标本放置呈色试纸后把握判定呈色色调的时间变得容易。根据本发明涉及的便携式尿分析装置，使尿成分试纸沾上尿液后进行呈色色调判定的时间管理变得容易。根据本发明涉及的便携式尿分析装置，使把握摄食后到依靠尿成分试纸进行测定的时间变得容易。
使用以下图面，详细说明本发明涉及的实施形式。以下标本是尿液时，即就便携式尿分析装置进行说明。但所用标本不是尿液的情况下，对应标本采用呈色试纸，设定适合其呈色试纸特性的参数、如后述测定标准时间等的便携式标本分析装置也可实施本发明。
图1是本发明使用的显示尿成分试纸的图纸示意图。
图2是本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置的俯视图、正面图、底面图、侧面图。
图3是本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置的剖面图。
图4是本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置，固定卡子、外壳本体和盖子相分离的俯视图、正面图、底面图。
图5是本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置，说明固定卡子功能的图。
图6是本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置，说明固定卡子其他功能的图。
图7是该图显示的是本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置摘掉盖子时的样子。
图8是本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置，显示尿成分试纸位置的图。
图9是显示本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置和尿成分试纸之间位置关系的图。
图10是本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置的一部分放大剖面图。
图11是本发明涉及的实施形态中的便携式尿分析装置的集成电路板块图。
图12是本发明涉及的实施形态中的尿分析流程图。
图13是本发明涉及的实施形态中的尿分析流程图。
图14是本发明涉及的实施形态中的尿分析流程图。
图15是以尿糖值为参数，显示反射强度和检测经过时间关系的图。
图16是由反射强度到达标准测量值B的时间Tb求出尿糖值的矫正曲线的示例图。
图17是与检测经过时间相关的连线示例图。
图18是关于盖子拆装过程时间的修正示例图。
图19是其他实施形态的外壳本体俯视图。
图20是说明其他实施形态的外壳本体和尿成分试纸的位置关系图。
图21是图20中AA线的剖面图。
图22是图20中BB线的剖面图。
图23是其他实施形态的外壳本体的尿积存部和尿流路附近的剖面图。
图24是其他实施形态的具备尿积存部、尿流路和一对导电性端子等的结构作用的说明图。
图25是在其他进一步实施形态下的便携式尿分析装置的俯视图。
图26是在其他进一步实施形态下的便携式尿分析装置的正面图。
图27是在其他进一步实施形态下的便携式尿分析装置的底面图。
图28是在其他进一步实施形态下，盖子嵌入外壳本体部分的正面图。
图29是在其他进一步实施形态下，盖子嵌入外壳本体部分的底面图。
图30是在其他进一步实施形态下，盖子嵌入外壳本体部分的正面图。
图31是在其他进一步实施形态下，遮光板嵌入外壳本体部分的正面图。
图32是在其他进一步实施形态下，遮光板嵌入外壳本体部分的底面图。
图33是在其他进一步实施形态下，外壳本体和遮光板部分的扩大剖面图。
图34是显示尿颜色对呈色的波长光谱影响的图。
图35是以尿糖度为参数，关于反射强度和检测经过时间的矫正曲线的示例图。
图36是尿温度和便携式尿分析装置的温度差对反射强度影响的说明图。
图37是在其他进一步实施形态下，说明抑制尿温度和便携式尿分析装置之间的温度差对反射强度产生影响的方法的图。
图38是在其他进一步实施形态下，显示LED380随着检测出尿注入之后的检测经过时间而变化的灯闪烁情况的图。
图39是在其他进一步实施形态下，尿成分试纸的其他插入法的说明图。
图40是在其他进一步实施形态下，说明尿成分试纸的其他插入法的剖面图。
标注符号的说明10，310便携式尿分析装置，12尿成分试纸，14试样材料，16外壳，17固定卡子，18、218、318外壳本体，20、320盖子，26、326液晶显示，27、327试纸存放室，28电路存放室，50、52、54、56槽，58尽头壁，60尽头部，62a、62b、62c、256a、256b伸出部，70盖子拆装检出器，72a、72b、272a、272b、372导电性端子，74、374检出窗，76、376感发光型传感器，80尿检出器，90集成电路，92控制电路，94输入输出控制部，110尿检出经过计时器，112盖子拆装过程计时器，116计算数据存储，118预定时间矫正数据存储，122呈色时间矫正数据存储，130感发光控制部，132呈色测定部，134尿成分测算部，136显示控制部，250、350尿积存部，252尿流路，254a、254b挡板，300、302、304尿，317遮光板，319夹子，340斜壁，351喇叭状开口，356平行引导，357凸起部分，361尿出口，380LED，382引导槽，384滑动扣，386电池安装部位
具体实施例方式
作为安装在便携式标本分析装置上的呈色试纸，可以PH试纸、半定量离子试纸、分析用试纸、简易水质检查试纸等为对象。半定量离子试纸中包括检出食品添加剂中亚硝酸浓度的亚硝酸离子用试纸、检出土壤中硝酸态氮浓度的硝酸离子试纸、检出饮水和工业排水中金属离子浓度的铝离子用试纸、铜离子用试纸、镍离子用试纸等金属离子用试纸、检出果汁等含维生素C浓度的抗坏血酸离子试纸等。分析用试纸中包括分析锌成分的锌用试纸、分析残留氯的氯用试纸、分析锡成分的锡用试纸、分析六价铬成分的六价铬用试纸等。
作为放在便携式标本分析装置呈色试纸上的标本，可将工厂废水等液体原原本本作为标本使用。并且，如果以土壤中的成分为对象时，可将检查对象的土壤干燥后加精制水充分搅拌，用适当滤纸等将该土壤成分过滤，将其作为标本。
将标本放置呈色试纸上，顾名思义，除了将标本象注入一样沾到呈色试纸上以外，也可将工业排水等标本取至容器内，将装有呈色试纸的便携式标本分析装置浸在其容器中的标本中。
实施例1本发明涉及的便携式尿分析装置为使用尿成分试纸分析尿成分的装置。图1为表示尿成分试纸12的图，(a)是侧面图，(b)是平面图。如图1所示尿成分试纸12为棒状试纸，尖端部分有包括尿液呈色试剂的试样材料14。试样材料14含有的试剂依要检出的尿成分不同而不同。如市场销售的葡萄糖(尿糖)、蛋白质、潜血、尿中尿胆素原、酮体、胆红素、亚硝酸盐、白血球等为根据每个不同检出对象制作的试样材料或者试纸。并且，1枚试纸上设有复数试样材料，可以对应复数检出对象的试纸也有销售。以下，就能够检出尿糖值的尿成分试纸进行说明，但也可以是其它检出对象用的尿成分试纸。
图2是便携式尿分析装置10的外观图，(a)是上面图，(b)是正面图，(c)是底面图，(d)和(e)是侧面图。便携式尿分析装置10由树脂结构的外壳16和固定卡子17构成。固定卡子17的部件可将外壳16牢牢地嵌住，具有夹子19。用夹子19可将固定卡子17和外壳16挂在衣袋上。关于固定卡子17的其它功能待后述。
外壳16是用手把持其侧壁等、单手可固定程度大小。外壳16由外壳本体18和可从外壳18拆装的盖子20组成，盖子20和外壳本体18之间的拆装部分相互紧紧嵌着，为防水结构，不会进入尿、水等。外壳本体18的底面，设有电源开关22、读取过去尿分析结果的记忆呼出按钮24、以及液晶显示26。也可使用如LED等电子显示手段代替液晶显示。
图3为便携式尿分析装置10的断面图。如图3所示，防水结构外壳16分为上部和下部。上部设有存放备用尿成分试纸的试纸存放室27，下部设有由电路基板、各种传感器、专用LSI等各种电子部件等组成的电子电路部和安放电池的电路安装室28。电子电路部的结构和功能后述。
图4为便携式尿分析装置10从相互嵌着的固定卡子17、外壳本体18、盖子20各个拆解成分离状态的示图，(a)为上面图、(b)为正面图、(c)为底面图。并且为便于理解外壳本体18的外形和固定卡子17的内面以及和盖子内面相互嵌着的关系，外壳本体18用外形图、固定卡子17和盖子20分别用剖面图表示。如图所示，外壳本体18的外形由位于整体中央、相当于用手把持外壳本体18时的把持部且近乎矩形的部分30、和对应固定卡子17一端的锥形部分32、和对应盖子20的另一端的矩形部分34组成。
固定卡子17具有在外壳本体18一端安装有锥形部分32的外形空间36，与锥形部分32相对部分具有楔状弹簧片40。楔状弹簧片40在后述安装尿成分试纸12时，具有将尿成分试纸12从槽56导向伸出部62的功能。并且，在空间36的底部设有金属片42，依靠该金属片，固定卡子17可以将具有金属片42的面43为底，把空间36向上方固定在接触面上。其形状如图5所示。因此，固定卡子17也是具有嵌着、固定外壳功能的部件。而且，使用固定卡子17的夹子19，还可将便携式尿分析装置以易于观察的姿势横放。其样式如图6。
再回到图4，盖子20具有放置外壳本体18另一端上矩形34的外形空间44，在与外壳本体中央部分的槽52正对的部分配置腕部46，腕部46上设有略呈半球形的控制部48。
外壳本体18在近乎矩形的部分30和锥形部分32上面的中央，沿着外壳本体长度方向有槽50、52、54、56。这些槽使尿成分试纸与安装在外壳16的部分对应。
槽50设置在最靠近盖子侧，槽的宽度与尿成分试纸的宽度几乎相等，槽深的尺寸设定得与尿成分试纸的厚度大约相等，其槽端为尽头壁58。该尽头壁58正对最靠近固定卡子侧设置的槽56的尽头部60。即尽头壁58正对尽头部60的长度设定为尿成分试纸的长度，用尽头壁58和尽头部60决定尿成分试纸的长度方向。
槽52与槽50相邻，容易与尿成分试纸配套，幅宽稍宽，长度方向也足够宽。槽54与槽52相邻，槽宽与尿成分试纸的宽度几乎相等。槽52和槽54的槽深，设定得较尿成分试纸的厚度稍厚。
槽56为在锥形部分32设置的稍宽的槽，决定尿成分试纸试样材料的位置，相当于放置尿液的部分。槽56的深度设定为槽的长轴中央部分最深，越接近槽边越浅，即所谓U字槽形状(参照后述图9)。也可以做成V字形状。槽56设置到锥形部分32的端部61。根据这样的结构，可以从端部将放置槽56的尿和测定后冲洗尿用的冲洗水顺利排出。
槽52和槽54的临界附近设有槽上部稍稍变窄、从外壳本体上面槽的两侧伸出的伸出部62a。同样槽56上也设有伸出部62b、62c。这些伸出部62a、62b、62c具有决定和控制尿成分试纸幅宽方向位置的功能。并且盖子以嵌在外壳本体18上的状态，盖子20的腕部46尖端设置的控制部48配置在槽50的位置，发挥控制尿成分试纸的功能。并且使尽头部60的一部分伸出外壳本体，也可以兼有顶头和控制的功能。
这样，将尿成分试纸安装在外壳16上时，用槽50、52、54、56决定尽头壁58和尽头部60长度方向的位置，控制和决定伸出部62a、62b、62c的幅宽方向位置，盖子20的腕部46尖端设置的控制部48进行控制，这些具有设在外壳16上试纸固定部的功能。并且，以嵌着固定卡子17的状态将尿成分试纸安装在外壳16上时，如上所述，设置在固定卡子17内面的楔状弹簧片40具有引导及固定尿成分试纸的功能。
而且，作为试纸固定部除上述结构外还可以是盖子上设无孔槽，以无孔槽的底作为尽头部。另一方面在外壳本体上设底部开口的槽，将其未开口的部分作为尽头部，使之正对盖子无孔槽底的尽头部。这时，将设有尿成分试纸试样材料的一端插入外壳本体的槽，另一端插入盖子的无孔槽。而且在盖子嵌入外壳本体的同时，在正对的尽头部确定尿成分试纸长度方向的位置，并可依靠无孔槽或槽来进行固定。
图7表示便携式尿分析装置10中拆掉盖子20的状态。盖子20嵌着的外壳本体的矩形部分34上设有检出外壳本体18与拆装盖子20的盖子拆装检出器70。盖子拆装检出器可使用自动开关、近程传感器等。盖子拆装检出器70也可设在盖子侧。拆掉盖子，可以取出放在外壳本体18内部试纸存放室的备用尿成分试纸12。
图8为将尿成分试纸12配置在外壳16上的程序说明图。(a)是要安装的尿成分试纸12。(b)表示将尿成分试纸12安装在外壳本体18上的程序。(c)表示嵌住盖子20固定尿成分试纸12的样式。
尿成分试纸12将试样材料14的安装面正对外壳上面，边通过伸出部62a等，边将安装试样材料14的一端插进用固定卡子17盖住的槽56(无图示)。而且，插至顶到尽头部60的深处。接着，将尿成分试纸12的另一端对准尽头壁58的位置。并将盖子20嵌到外壳本体18上，用控制部48控制尿成分试纸的另一端并固定。
图9为便携式尿分析装置10和尿成分试纸12的位置关系说明图。如上所述，尿成分试纸12的位置根据尽头部60、伸出部62c等确定，试样材料14的部分对向外壳本体18的上面配置在槽56中。决定该试样材料14位置的槽56的部分设有一对导电性端子72a、72b，以及透光的检出窗74。
图10为外壳本体18的槽56近旁的剖面图。与配置的一对导电性端子72a、72b以及检出窗74一部分对应的外壳本体18的内部，相当电路安装室28，装有电路基板75。
一对导电性端子72a、72b是由测定其端子间电传导度，具有尿检出器中检出端子机能的导电性材料构成的一对棒状部件。可以使用镍质地表面镀金、直径约1mm的金属棒、以2mm间隔配置。一对导电性端子72a、72b贯穿树脂结构的外壳本体18，其一端向槽56突出，另一端用锡焊等与电路基板75的布线图形相接，经布线图形连接没有图示的尿检出器。尿检出器是具有电阻计或导电计功能的测定器或测定电路。一对导电性端子72a、72b可用插入方式在外壳本体18上形成，或者用粘合剂固定在外壳本体上。
在上述尺寸的条件下，一对导电性端子72a、72b上没有水等导电性物质存在时，其端子间的电阻值几乎为无限大。有水存在时，其端子间的电阻约2MΩ。代替水存在尿时，尿因为是电解质，其端子间的电阻变低约100KΩ。尿的电阻值根据尿含有的电解质状态显示。于是测定一对导电性端子72a、72b间的电阻值，可以区别水和尿，判定尿的状态。
检出窗74为透光的玻璃窗，对向其位置向配置的试样材料14射入光，为保护接受反射光的感发光型传感器76、用防水材料制成。感发光型传感器76与配置在电路基板上没有图示的呈色测定电路连接。感发光传感器的内部含有1组发光元件和感光元件，由发光元件将光对准试样材料，以感光元件接收反射光，用没有图示的呈色测定电路测定其反射强度，换算成尿糖等的尿成分值。
反射强度与呈色色调的关系根据感发光型传感器76和发光测定电路的组合不同而不同。但是，如果用电压值输出反射强度时，可以使呈色色调越强输出电压越低。由于试样材料14的呈色随着放置尿液后的检测经过时间的变化而变化，因此反射强度也与检测经过时间同时发生着变化。根据这种反射强度的变化即可算出呈色色调的变化也就是尿糖值等尿成分值的变化。关于呈色测定及尿糖值计算等的顺序将在后面详述。
作为发光元件，可以使用LED放射出与沾上尿液的试样材料14的呈色波长光谱相适宜波长的光。此外，在感发光型传感器76上，在感光元件的感光面前方，设置了一个可以通过发光元件波长带而不能通过其他波长带的光滤器。这种特性的光滤器也可以用作检出窗74的玻璃窗。在感发光型传感器76的内部，发光元件和感光元件的分界处还设置了一个防止光泄露的遮光壁。在检出窗74附近，设置了监控试样材料14周围温度的温度传感器78。
接下来说明集成电路的结构。图11是集成电路90的板块图。集成电路90由控制电路92、输入输出控制部94、计时部96和存储部98在线路板上相互连接而构成。这些也可由相互独立的LSI组成，或者由微机、专用LSI集成。其中一部分还可以使用零散电子器件。
输入输出控制部94是液晶显示26、存储读取按钮24、感发光型传感器76、尿检出器80、盖子拆装检出器70、温度传感器78以及外部数据处理装置100的输入输出界面回路。
计时部96包括尿检出器80检测出尿以后计算检测经过时间的尿检出经过计时器110和盖子拆装检出器70检测出盖子的打开或装上后计算其过程所用时间的盖子拆装过程计时器112。
存储部98包括记录过去尿成分测定结果，例如记录过去一个月的测定结果的测定履历存储114、在检测出已注入尿液后，例如每隔5秒临时记录一次尿成分计算结果的计算数据存储116、记录摄食后经过时间与尿成分的相关矫正数据的预定时间矫正数据存储118、记录与试样材料呈色温度特性相关的矫正数据的温度特性矫正数据存储120和显示沾上尿后一段时间内的试样材料的呈色程度和尿糖值关系的呈色时间矫正数据存储122。
控制回路92包括控制感发光型传感器76感发光的感发光控制部130、测定感发光型传感器76接收的从试样材料传回的反射光的反射强度的呈色测定部132、将测定的反射强度换算成尿成分的尿成分测算部134和进行液晶显示26显示控制的显示控制部136。
关于实施形态中便携式尿分析装置的工作、特别是集成电路的工作情况，用图12～图14的流程图进行说明。首先按下电源按钮，进行集成电路90的初始化(S10)。液晶显示26的显示，计时部96的各项时间等均被重新设定。
接下来判断存储读取按钮24是否按下(S12)。如果按下存储读取按钮24，根据按下的次数，从测定履历存储114中读取过去尿成分测定结果，随着显示控制部136的控制，进行液晶显示26的显示切换，显示出过去的测定结果(S14)。例如，存储读取按钮24按一次，读取并显示的是最近一次的测定结果，如果按三次，就会按最近、前一次、再前一次的顺序，顺次读取并显示过去三次的测定数据。
接下来判断盖子拆装检出器70是否检测出盖子的打开或装上了(S16)。拆装的检测，是要检测出盖子的打开与再次安装。这样，打开盖子将尿成分试纸安装到外壳内部就可以通过电子化来确认。检测出盖子的拆装时，在感发光控制部130的控制下，会向感发光型传感器76发出发光控制信号，使其开始工作(S18)。然后从反射信号的有无来判断是否检测出尿成分试纸(S20)。判断为没有检测出尿成分试纸时，切换液晶显示26的显示，显示错误(S22)。
判断检测出尿成分试纸时，测定背景光的干扰成分(S23)。因为背景光主要来源于太阳光、照明光等，这些光线的强度、波长因测定的时间不同而相异，有可能对呈色测定的重现性、可靠性造成影响，所以最好从测定数据中除去。即，先测定没有沾上尿液状态下通过尿成分试纸可测定的反射强度，记录于存储中。这些记录的背景光干扰成分，在以后的呈色测定(S48等)中从存储中读取出来，从实际沾上尿液时的反射强度中除去。
此外，在固定卡子17或外壳16上还设置了能检测出从固定卡子17上取下外壳16的开关。也可以在该开关在检测出外壳16被卸下时再进行背景光干扰成分的测定。这样就可以测定出即将注入尿液时的干扰成分。
然后终止感发光型传感器76的工作(S24)，盖子拆装过程计时器112的计时开始(S26)。切换液晶显示26的显示，显示盖子拆装过程时间T1(S28)。判断T1是否到达规定的预定时间，如2个小时(S30)。到达规定的预定时间时会显示通知(S32)。该通知的显示既可以用诸如吱吱声或电子音来告之，也可使液晶显示26闪烁来告之。例如，吃饭的时候打开盖子将尿成分试纸装入外壳内了。到了摄食后的预定时间时它就会通过吱吱声等来通知你，你就知道此时该往尿成分试纸里注入尿了。
接下来判断是否检测出尿(S40)。尿一旦沾到尿成分试纸，设置在旁边的一对导电性端子之间就会溢满尿液，尿检出器80就应该检测出前所未有的无限大阻力值，如检测出阻力值激增为100kΩ。通过这种阻力值的变化来进行尿液检测。判断为检测出尿液时，使感发光型传感器76开始工作(S42)，尿检出经过计时器110开始计时(S44)，切换液晶显示26，显示检测经过时间T2(S46)。
然后呈色测定部132开始测定感发光型传感器76接收的从试样材料传回的反射光的反射强度(S48)。在测定反射强度时，读取S23中记录于存储的背景光干扰成分，进行该部分的修正。例如，从沾上尿液的试样材料发出的反射强度中除去没有沾上尿液时背景光的反射强度等。可以使用规定的系数进行除去处理。时刻变化的反射强度和之后计算得出的尿成分等数据与检测出已沾上尿液的检测经过时间相对应，记录于计算数据存储116中。
反射强度的测定和尿成分的计算顺序根据滴在试样材料上的尿中所含尿糖值的高低可分为3种。即由于尿成分试纸的呈色与尿糖值的非直线性关系，随着尿糖值的增高，其呈色有趋于饱和的特性，因此可根据尿糖值来改变测定时间。
在图15中，横轴表示检测经过时间，纵轴表示反射强度，以尿成分试纸标准色谱表中6个阶段的尿糖值为参数，显示反射强度和检测经过时间之间的关系。用来判断测定尿糖值的尿成分试纸的测量标准时间为注入尿液后30秒。如图中所示，标准色谱表中+++(2000mg/dl)和++(500mg/dl)的高尿糖值，在检测经过时间不到30秒时其反射强度的变化几近饱和，在测定标准时间时两者的反射强度值非常接近，尿糖值虽不同，但其中差异很难判断。相反，标准色谱表中±(50mg/dl)和0(检测界限以下)，即使检测经过时间已过30秒，其反射强度的变化仍很小，且其变化还将持续发生。
所以如图15所示，将反射强度设定两个标准测量值A、B，根据试样材料产生的反射强度变化与标准测量值A、B相交的时间，将试样材料所含尿糖值分成3类。如图15，将标准测量值A设定为反射强度＝4(相对值)，标准测量值B设定为反射强度＝2(相对值)。检测经过时间越长，反射强度就越趋于低值。高尿糖值+++和++的反射强度变化是在测定标准时间30秒之前，与标准测量值A和标准测量值B都相交。中等程度的尿糖值+和(+)的反射强度变化是在标准测量时间30秒之前与标准测量值A相交，但是不降至标准测量值B。低尿糖值(±)和0的反射强度的变化则是在测定标准时间30秒之前和标准测量值A、标准测量值B均不相交。
再回到图14，在呈色测定中，测定出反射强度和检测经过时间的关系，判断反射强度达到标准测量值A的时间是否在30秒以内(S50)。判断为非30秒以内时，即为低尿糖值，在测定标准时间Ts30秒之后仍要继续检测呈色，在规定的低尿糖值测定时间Ta测定出反射强度，计算出尿成分(S51)。Ta的时间，例如可以规定为测定标准时间Ts的2倍即60秒。通过Ta的反射强度来计算尿成分时，可以利用预先求得的矫正表。
反射强度达到标准测量值A的时间被判断为30秒以内时，接着判断其达到标准测量值B的时间是否在30秒以内(S52)。判断为30秒以内时，即为高尿糖值，因此要测定出反射强度达到标准测量值B的时间Tb，根据Tb算出尿糖值(S53)。由Tb求尿糖值时，可以利用预先求得的矫正曲线。图16就是矫正曲线的一个例子。图中横轴表示Tb，纵轴表示尿糖值，该图表示的是标准测量值B＝2(在图15中为相对值)时，Tb和尿糖值的关系。使用的矫正数据记录于呈色时间矫正数据存储122中，可以根据需要读出。
反射强度到达标准测量值A的时间被判断为非30秒以内时，即为中等程度的尿糖值，所以要判断检测经过时间T2是否为30秒。达到30秒时，计算出此时的尿成分。
这样一旦算出尿成分值，就将液晶显示26的显示切换至尿成分显示(S58)。例如，计算为“700mg/dl”的尿成分值就被直接显示出来。当然，也可根据标准色谱表的判断，显示为“+++ 2000mg/dl”等。并且算出的尿成分值将作为最新的尿成分测定值被记入测定履历存储114。
但是，有时在T2为30秒时，会因测定失败等情况发生而得到的尿成分算出值不同。此时，读取记录于计算数据存储116中每隔5秒得到的尿成分值，根据连线，算出T2为30秒时的值，作为测定标准时间的尿成分值而显示出来。并且，该数值将作为最新的尿成分测定值记录于测定履历存储114。
图17表示的是T2为30秒时数据异常时的连线实例。图中横轴表示检测经过时间T2，纵轴表示尿糖值。(a)为原始数据，(b)为连线后的数据。在这个例子中，从0到35秒每隔5秒测定一次，因为有时30秒时的数据会发生异常，所以可以从其他的数据通过连线法计算出T2为30秒时的值。在这种情况下，采用内插法计算T2为30秒时的值时，呈色测定最好能做到30秒以上。也可以使用外插法计算出T2为30秒时的值。此时，呈色测定可在30秒时结束。
再回到图14，如果尿成分计算结束，可以从外壳内部取出用过的尿成分试纸，然后需要清洗便携式尿分析装置。在此，要判断是否检测出了洗液(S60)。洗液一旦注入外壳内，一对导电性端子之间就会被水溢满，而之前检测约为100kΩ阻力值的尿检出器80，此时应该检测出其激增为2MΩ的阻力值。利用阻力值变化来进行洗液的检测。洗液被判断为检测出时，终止感发光型传感器76的工作，将液晶显示26的显示切换至已清洗。没有显示已清洗时，即表示还未清洗或清洗不充分，需要继续清洗。
以上是标准流程，但是在图12的S28至图13的S40之间，盖子拆装过程时间T1为规定的预定时间，例如2小时。在2小时达到之前，尿成分试纸上就可能沾上尿液(图13中S70所示)，或相反T1超过2个小时后尿成分试纸上才沾上尿液。此时，从预定时间矫正数据存储118中读取预定时间和尿成分的相关矫正数据，确定沾上尿液时的盖子拆装过程时间T1，然后修正规定的预定时间的尿成分值。
图18表示的是关于预定时间的修正实例。图中横轴表示盖子拆装过程时间，纵轴表示尿糖值。(a)为盖子拆装过程时间为1小时的实测值，(b)为预定时间和尿成分的相关矫正数据，此时将预定时间替换为盖子拆装过程时间。(c)表示的是将(a)的实测值比照(b)的矫正数据进行修正，计算出盖子拆装过程时间为2小时的尿糖值。
另外，从温度特性矫正数据存储120中读取试样材料呈色的温度特性的相关矫正数据，比照温度传感器78的检测温度，可以修正标准温度如20度时的尿成分值。
另外，通过尿检出器测定出的尿的阻力值或导电率，可以在液晶显示中显示。
实施例2接下来，就其他实施形态，用图19至图24来说明。该实施形态的特点为在外壳本体中设置了凹状尿积存部和将尿从尿积存部导流到检出窗的尿流路，在尿流路上还设置了一对检测是否沾上尿液的导电性端子。
图19为外壳本体218的俯视图，与前面的图4(a)相对应。与图4(a)相同的部分，其符号标注也一样，并省去了详细的说明。但图的尺寸比图4(a)大。在外壳本体218上，沿着长的方向看去，有槽50、52，尿积存部250和尿流路252。尿流路252设置于从尿积存部250向检出窗74的方向上，宽度和尿成分试纸的宽度几乎相同，例如其宽度设计比尿成分试纸宽0.2mm。此外，在尿流路252中，其端部61前方还配置了缩小流路的一对挡板254a，254b。它们虽然对应于外壳内部放入尿成分试纸的部位，但是尿积存部250的宽度比尿成分试纸的宽度要大得多，为了在外壳内部放入尿成分试纸时，尿成分试纸的两侧能有足够大的凹陷，而做成这种形状。
此外，在尿流路252上的尿积存部250方向，还配置了一对相互绝缘的导电性端子272a，272b。这一对导电性端子272a，272b，只是设置的位置不同，其功能和图9等说明的导电性端子72a，72b相同，即与尿检出器相连接，通过导电性端子间的电传导度的变化来检测出是否沾上尿液。
图20到图22说明的是外壳本体218和尿成分试纸12之间的位置关系，与前面的图9相对应。图20是俯视图，表示的是在外壳本体218上，用两点连线的方法显示的尿成分试纸12被放置好的状态。图21、图22是外壳本体218的剖面图，对应于图20的AA线和BB线的剖面。与图9相同的部分，符号标注也一样，并省去了详细的说明。但图的尺寸比图9大。如图所示，尿积存部250使外壳本体218有一个很大的凹陷，比方说其宽度和尿成分试纸12相比，被设计成约为其6倍。在检出窗74附近的尿流路252上设置的伸出部位256a、256b，是为了和254a、254b的挡板一起决定尿成分试纸的位置而设置的。
图23是外壳本体218的尿积存部250及尿流路252附近的剖面图，与前面的图10相对应。与图10相同的部分，符号标注也一样，并省去了详细的说明。但图的尺寸比图10大。如图所示，一对导电性端子272a，272b设置在距离尿积存部250很近的尿流路252上。挡板254a、254b的高度设定为比尿成分试纸12的试样材料14的厚度略高。即在挡板254a、254b和伸出部位256a、256b之间夹入尿成分试纸12，固定其位置时，为了让试样材料14和检出窗74之间保持一定缝隙，来设定挡板254a、254b的高度。
图24说明的是具备尿积存部250、尿流路252和一对导电性端子272a，272b等结构的作用。在外壳本体18内放置好尿成分试纸12，将尿300装入外壳内部，尿就会存在尿积存部250的凹陷中。存储的尿液302通过狭窄的尿流路252，作为已经使用过的尿液最后从端部61排出。从图24中还可以理解，尿300注入的方向与尿成分试纸12的试样材料14放置面相反。即尿300不能直接接触到试样材料14。即使在这种情况下，通过设置尿积存部250和尿流路252，也可为试样材料14提供充足的尿液。
挡板254a、254b造成尿流路252的流路变狭窄，也就是说，尿液在压力状态下从尿积存部250流出。在尿流路252上，尿成分试纸12的试样材料14和检出窗74相向部分的缝隙狭小，尿的表面张力发挥作用时，尿液就很难流动。在此，利用存储了大量尿液并具有一定体积的尿积存部和挡板254a、254b之间的压力可排除表面张力的影响，让尿液在试样材料14与检出窗74之间顺利流过。
因为一对导电性端子272a、272b被设置于尿流路252的尿积存部250一侧，所以在开始注入尿300时，尿液还未流过尿流路252到达试样材料14之前，就可以检测出尿液是否被注入。当检测为尿液被注入时，向感发光型传感器76发送发光控制信号，使其开始工作，可在试样材料14的发光测定之前测定出背景光造成的干扰成分，更确切的除去背景光造成的干扰。在前面图12的流程图中背景光干扰的测定(S23)就是在检测出尿成分试纸已放置在外壳内部时进行的。
以检测出沾上尿液为基准，可以调整向感发光型传感器76发送发光控制信号，使其开始工作的时间。例如，可以在检测出沾上尿液一段时间后，再向感发光型传感器76发送发光控制信号，使其开始工作。这一段时间的延迟可以设定为在尿液到达试样材料14后，试样材料14沾上尿液的部分含尿颜色，诸如无色～黄色～红色等以后，再向感发光型传感器76发送发光控制信号，使其开始工作。在即将对试样材料14进行发光测定时，可以测定出含有尿颜色的背景光造成的干扰成分。设定这一段时间时，要考虑从尿积存部250到试样材料，即感发光型传感器76的位置的距离，以及尿流路252的流路阻力等。这些可以通过预先实验来确定。
尿流路252的宽度，在检出窗74的附近，如上所述设定的和尿成分试纸的宽度几乎相同，所以外部散光会从尿成分试纸两侧收入，可以减小对发光测定的影响。
以上针对便携式尿分析装置，就使用一张试纸前端放置一种试样材料的尿成分试纸的情况进行了说明，但本发明还可使用一张试纸放置多种试样材料的尿成分试纸。例如，一张试纸上放置了以尿糖值、蛋白质、尿潜血为检测对象的总计3种试样材料，此时将便携式尿分析装置的检出窗设为3个，根据各自试样材料的呈色特性(发光元件的波长，感光元件用的滤光器)来调节各自的感发光型传感器。而且，设定尿检出经过计时器的测定标准时间时，将蛋白质检测设为沾上尿液10秒后，将尿潜血检测设为沾上尿液20秒后。这样根据检测对象的不同而做出最适当的设定，就可以基本同时进行多项尿成分分析。
实施例3接下来进一步就实施形态的便携式尿分析装置310进行说明。便携式尿分析装置310的主要特点是用遮光板317将尿成分试纸12挡住，使背景光对呈色测定不造成影响。便携式尿分析装置310的外观分别通过图25(俯视图)、图26(正视图)、图27(底面图)来显示。便携式尿分析装置310由外壳本体318，带有夹子319的盖子320和嵌扣在外壳本体318底部的遮光板317组成。在它们相互接触的部位，为确保其完好的防水性，特设计了嵌入式结构。
外壳本体318是一个矩形剖面大致接近于正方形的细长箱状部件，具有内部收纳计算尿成分的集成电路等的防水型筐体功能。使用的外壳本体318可由树脂成型做成。外壳本体318的长度方向上，一端为带有夹子319的盖子320完全嵌入的嵌入式结构，另一端的底部为遮光板完全嵌入的嵌入式结构。此外，从外壳本体318的上面到底面，有一个贯通的喇叭状开口部位351，是用来注入尿液的。在此，由于外壳本体318完全嵌入了遮光板317，通过共同作用，注入的尿液就积攒起来形成存尿350。
设置在外壳本体318的底面的液晶显示326是显示尿成分值和尿检测经过时间等的显示屏。设置在外壳本体318上面的LED380是具有显示已注入尿液状态的功能的尿检出显示屏。注入尿液状态的种类，可以设定为检测出注入尿液的状态，注入尿液后经过规定时间后的状态，没有注入尿液的状态等，LED380具有根据其状态类别而改变显示方法，显示处于何种状态的功能。例如，在很多时候便携式尿分析装置310的尿积存部已经有足够的尿液，不需再继续注入，但是又很难观测尿存储状况的情况下，用LED380的发光来观察就容易很多。尿被准确注入时，LED380的灯就会亮，然后经过规定时间，尿积存部已经存储了足够多的尿时，LED380的灯就会一闪一闪，最后尿成分计算结束时，LED380的灯就会熄灭。特别是对女性而言，LED380的状态显示非常有效。具体的实例，将在后面介绍。既可以使用LED以外的发光元件，也可以用多种颜色的发光来区别显示沾上尿液的状态。
在遮光板317嵌入的外壳本体318底面，除了上述的喇叭状开口351的出口外，还设置了固定尿成分试纸12的平行引导、透光的检出窗和为了检测尿液的一对导电性端子等，其详细情况将在遮光板317嵌入部分的说明中做详细介绍。
盖子320是打开或安装在外壳本体318一端的部件，通过它既可以更换装在外壳本体318内部的电池，还可取出尿成分试纸。盖子320，一端有嵌入外壳本体318的矩形状开口，大体上是个一边封闭的方柱状部件。这里的盖子320可由树脂成型做成。
盖子320嵌入外壳本体318的部分，由图28至图30表示。在此，图28和图30是正面图，图29是底面图，显示的是从外壳本体318上沿图示箭头方向拔下盖子320时的状态。开口部设置了一对伸长臂，在伸长臂内侧设置了滑动扣384。滑动扣384和设置在外壳本体318两侧的一对长圆形引导槽382相对应，沿着长圆形引导槽382引导盖子320的移动，并且具有限制其移动范围的作用。即以图28，图29中所示箭头相反的方向充分移动，外壳本体318就会和盖子320在图中没有显示的镶嵌结构中完全嵌合在一起，而沿着箭头方向充分移动，盖子320也不会从外壳本体318上脱离。
这样，通过一对长圆形引导槽382和一对滑动扣384的作用，如图29所示，沿着箭头方向移动盖子320，就可以露出装在外壳本体318底面内部的电池安装部位。在此，可以根据需要更换电池。而且，以图28所示的箭头方向充分移动盖子320后，按照图30所示的旋转箭头方向旋转盖子320，则设置于外壳本体318上面内部的试纸存放室327就被打开了。这样可以根据需要从试纸存放室327中取出新的尿成分试纸12。
盖子320附带的夹子319是为了将便携式尿分析装置310卡在身边如口袋等处而设置的，这样就可以使便携式尿分析装置310一直保持接近于体温的温度，在检测尿成分时，可使尿的温度与便携式尿分析装置310的温度接近。一般都知道，尿成分试纸的呈色有温度依存性，所以利用这个夹子使便携式尿分析装置310保持接近体温的温度，可以使尿成分的检测更加稳定。
遮光板317是嵌入外壳本体318底面的部件，和外壳本体318一起通过共同作用，来决定并固定尿成分试纸12的位置。如上所述也是具有形成尿积存部350功能的部件。遮光板317的为可嵌入外壳本体318底面及两侧面的形状，大体上为细长形三面有壁的部件。这里的遮光板317可以采用具有遮光性能的材料通过树脂成型做成。遮光性能以遮蔽外部光线，使其达到测定尿成分试纸时不受背景光干扰的程度即可。例如黑色的树脂成型品或具有充分阻隔光线厚度的树脂成型品，也可使用贴有遮光黑色薄膜的树脂成型品。
就遮光板317嵌入外壳本体318的部分，由图31、图32表示。这里图31为正面图，图32为底面图，显示的是从外壳本体318沿图示箭头方向抽出遮光板317的状态。如图31和图32所示，遮光板317两侧的平行壁部分具有被设置在外壳本体318底面的一对引导槽388引导的功能，由此遮光板317可以沿着外壳本体318底面的外形按照图31、图32所示的箭头方向移动。按照箭头方向移动，没有范围限制，可以将遮光板317从外壳本体318中取下。按照箭头相反方向移动，其范围因设置在外壳本体318上的斜壁而受到限制。
遮光板317在与外壳本体318的斜壁340的接合处相反一侧的顶端，有一个排出已通过尿成分试纸12的尿的尿出口361。尿出口361的形状为矩形，其宽度设定为比尿成分试纸12的宽度略宽。
关于嵌装了遮光板317的外壳本体318的底面各部件，将进行说明，其中包括遮光板317和外壳本体318的共同作用。
在外壳本体318的底面设有喇叭状开口315的出口，从这里沿着外壳本体318的长度方向朝另一端看，顺次设置了2个检出窗374和一对导电性端子372。然后还设置了一对平行引导356，将它们夹在其中。
检出窗374是一个具有防水结构的透光玻璃窗，目的是将光射入尿成分试纸12的试样材料14，接收反射光。在检出窗374的外壳本体318内侧，为测定试样材料14的呈色而设置了感发光型传感器。2个检出窗374各自被设置于与2种试样材料14相对应的位置。
一对导电性端子372是设置于外壳本体318上，并于外壳本体318上设置有一部分凸起来的由导电性材料制作而成的一对棒状部件。在外壳本体318的内部装有尿检出器，而这一对导电性端子372与其相连。
外壳本体318的底面，凸起设置的一对平行引导356具有固定尿成分试纸12的功能。平行引导356的剖面是在外壳本体318的长轴上有对称的两个凸起部分。这两个凸起部分之间的平行间隔为靠近外壳本体318底面一侧的平行间隔设定的比试样材料14略宽，比尿成分试纸12略窄，而远离外壳本体318底面的平行间隔则设定的比尿成分试纸12的宽度略宽。通过这种结构，一对平行引导356就可以固定尿成分试纸12，使试样材料14面向外壳本体318底面一侧。
这个有凸起轨道的平行引导356的设置，其位置设定与外壳本体318嵌装上遮光板317时尿出口361的位置相对应。即在有凸起轨道的平行引导356上固定尿成分试纸12时，尿成分试纸12的延长线正好与尿出口361的位置相对应。换种说法，就是这些配置的设定就是为了在外壳本体318嵌装好遮光板317，从尿出口361插入尿成分试纸12时，可以正好通过有凸起部分的平行引导356使尿成分试纸12得到固定。
下面介绍将尿成分试纸12装入便携式尿分析装置310的具体操作方法。首先如图32所示将遮光板317一直纵深推入外壳本体318。然后从设置在遮光板317另一端的尿出口361插入尿成分试纸12时，使试样材料14面向外壳本体318的底面一侧，即对着检出窗374的方向插入。一直插下去尿成分试纸12就会到达外壳本体318的斜壁340，沿着斜面向外壳本体318的外侧前进。在适当的地方，从外壳本体318抽动尿成分试纸12直至其停止不动，来决定其位置。
图33是一张扩大的剖面图，显示的是在外壳本体318和遮光板317之间，决定并固定尿成分试纸的位置，将遮光板317牢固的嵌入外壳本体318，从喇叭状开口351注入尿液300的状态。如上所述，因为遮光板317完全嵌入外壳本体318，喇叭状开口351处形成了尿积存部350，在此存储的尿液302，流入外壳本体318的底面和遮光板317内侧形成的尿流路352，通过固定在那里的尿成分试纸12的试样材料14，使试样材料14产生与尿成分相应的呈色。尿流路352的尿液继续流动，到达一对导电性端子372，进一步从尿出口361作为已使用过的尿液排出。
试样材料14的呈色，以检出窗74为中介，通过感发光型传感器376来测定，通过图中没有表示出来的尿成分测算部来算出尿成分。如果按照上述结构，外壳本体318和遮光板317完全嵌装在一起，则在尿成分试纸12的试样材料14部分，外部光将被完全遮蔽。这样，就抑制了呈色测定中由背景光造成的干扰影响，可以不用进行实施例1中说明的背景光干扰测定等处理。
感发光型传感器376，是内部包含一组发光元件和感光元件的元件，从发光元件向试样材料14投射光，由感光元件收集反射光，具有测定其反射强度的功能。发光元件的波长光谱的选择要考虑到试样材料14的呈色光谱和试样材料14上沾上的尿液颜色。即根据试样材料上的药剂种类不同，即使沾上的尿液相同，呈色的色调，即波长光谱也不相同。而且，众所周知尿液的颜色也是各种各样。要正确测定呈色，最好是在试样材料14沾上尿液时的呈色波长光谱范围内，使用不受尿颜色影响的波长的光来测定反射。
图34表示的是使用某试样材料，注入有4种颜色的尿液，观测其波长光谱的样子。在图34中，纵轴表示感光元件测定得出的反射强度，横轴表示波长，根据波长来显示反射强度的变化。尿的颜色通常是从无色透明到浓淡不同的黄色，但是除此以外还有被称作维生素尿的发黄绿色的荧光色，称作胆红素尿的褐色，像血尿呈现红色等等。在图34中，分别显示了注入尿液之前的试样材料400、尿糖值在100mg/dl条件以下的通常深色尿102、维生素尿404、通常浅色尿406以及通常无色透明尿408的波长光谱。另外，因为红色尿和褐色尿显示可能身患疾病，所以从图34的比较中除去了。在这个试样材料例子中，如图34所示，在500-520nm范围内的波长，呈色的波长光谱不受尿颜色的影响。以此为例，使用发光波长光谱在500-520nm范围内有波峰的发光元件，而感光元件最好在其前面设置可透过500-520nm光的光滤器。
在对呈色的测定时间和测定值做出处理计算尿成分时，有几种方法可供选择。具体来说，就是便携式尿分析装置310的控制部装有几个尿成分计算程序，可以根据用户需要，或根据装于内部的温度传感器等状态传感器得出的状态检测结果，自动选择一种程序。
尿成分计算方法。(1)根据在规定的测定标准时间，例如沾上尿液30秒后的呈色来计算出尿成分的方法。(2)尿糖值高时，以短于测定标准时间的呈色为基准，尿糖值低时以长于测定标准时间的呈色为基准计算出尿成分的方法。这两种方法在实施例1中已经说明。
在此，需进一步说明的是(3)通过多个测定时间的呈色测定来推算出测定标准时间时的尿成分的方法，以及(4)考虑尿温度和便携式尿分析装置温度之间的温度差来计算出尿成分的方法。
通过多个测定时间的呈色测定来推算出测定标准时间的尿成分的方法，是指在测定标准时间内设定多个测定时间，测定在各自测定时间点的呈色，然后和预先求得的矫正曲线相比较，求出最准确的尿成分。图35就是矫正曲线的例子，横轴表示检测出已注入尿液后的时间，即检测经过时间，纵轴表示反射强度，此图显示的是尿糖度变化时的标准变化曲线。例如，将测定标准时间定为30秒，测定时间设定为6次，分别为检测经过时间＝0，5，15，20，25，30秒，对各检测经过时间点的反射强度进行测定。然后将得到的各反射强度数据和图35的矫正曲线做比照，推定出最准确的变化曲线。在图35的黑圆点例子中，最准确的尿成分被推定为尿糖度100mg/dl(±)。测定时间的选取，既可以像上述一样，每间隔一段时间测定一次反射强度，也可以持续测定其反射强度，再根据一定间隔的反射强度测定出经过时间。
这样在将测定值和矫正曲线进行比照，一致性足够高时，可以不用全部按照测定时间进行测定，在途中算出推定值后可省略以后的测定。在图35的例子中，因为在检测经过时间20秒时，就可以充分推定出来，所以以后的测定都可以省略。在评价矫正曲线一致性、计算最准确的变化曲线时，可以使用众所周知的最小二乘法等统计方法。
接下来就考虑尿温度和便携式尿分析装置温度之间的温度差来计算出尿成分的方法进行说明。首先，说明一下尿温度和便携式尿分析装置温度之间的温度差对呈色测定即反射强度会有哪些影响。图36中纵轴表示反射强度，横轴表示检测出注入尿液后的时间，该图显示的是取便携式尿分析装置温度分别为5℃，20℃，40℃，将尿糖度100mg/dl的尿液注入尿成分试纸上时，反射强度的时间变化。在这里尿液是“瞬间注入”，也就是说将尿液瞬间注入便携式尿分析装置的喇叭状开口351后，就将注尿器移开了。此时，尿的温度和体温几乎相同，但是试样材料吸收的尿液容积很少，热容量很小，所以如果便携式尿分析装置的温度低的话，尿液就会很快冷下来，会抑制呈色反应。相反，如果便携式尿分析装置的温度接近于体温的话，尿液就会保持温度，呈色反应就会保持通常状况。这样，尽管是同样的尿液，但如果尿温度和便携式尿分析装置的温度有差距的话，反射强度就会发生差异，时间越长其差异也越大。
有人提出延长尿注入的时间，然后在短时间内进行呈色测定不可以吗？基于这种想法，进行了实验，其结果在图37中显示。图37的纵轴、横轴和图36一样，使用的尿液的尿糖度也是100mg/dl，和图36一样，试样材料也用相同的。在此将注入尿的时间定为检测出尿液被注入后3秒，然后再移开注尿器。从图37的结果来看，在之后的7秒钟内，即使便携式尿分析装置的温度在5-40℃之间变化，其反射强度也看不到什么差异。而且可以确认，即使继续注入尿液，从被检测出尿液注入时开始4-9秒之间，看不到便携式尿分析装置的温度对反射强度有什么影响。
从检测出尿液注入时开始4-9秒之间，进行数次呈色测定，用上述矫正曲线推定出最准确的尿成分，这样就可以减少尿温度和便携式尿分析装置之间的温度差的影响。在此，从检测出尿液注入时开始4-9秒的时间范围，由存尿的容量，尿流路的尿液流动方式，便携式尿分析装置的热容量等所左右。考虑到这一点，最好试验性的设定出第一规定时间和第二规定时间，至少持续注入尿3秒以上，从第一规定时间到第二规定时间之间取多个测定时间，基于其呈色测定，计算出尿成分。
如果使用图25、图33所示的设置于外壳本体318的上面，即尿注入一侧的LED380来告之第一规定时间和第二规定时间等，就会变得非常方便。图38就是显示LED380随着检测出尿注入后的检测经过时间而变化的灯闪烁情况。在图38中，还显示出了尿注入时机、导电性端子372的尿检出状态和感发光型传感器376的发光测定状态。即开始注入尿液后一段时间，尿液就会到达导电性端子372，进行尿检出。以此时刻为起点时刻t0来测定检测经过时间。LED380在t0时开始亮灯，告诉测定者尿液被完好的注入，试样材料开始湿润，可以继续注入。之后继续注入尿液，从t0开始过3秒钟为时刻T1，此时LED380就会从亮灯转为闪烁。即告诉测定者，为了减少尿温度和便携式尿分析装置之间的温度差的影响，已经注入了足够多的尿液，可以移开注尿器了，但也可以继续注入。因为从时刻T1开始到7秒后的时刻T2之间，是温差影响很小的一段范围，所以在其中取第一规定时间为t1＝4秒，第二规定时间为t2＝9秒，在此之间点亮感发光型传感器376，进行呈色测定。呈色测定结束后，LED380的灯就会熄灭。在图38的例子中，是在时刻T2时熄灭的。由此告诉测定者需要的呈色测定已经完成，如果将外壳本体318翻过来，就可以看到底面的液晶显示326中显示的尿成分。
在上述的呈色测定中，就使用设置在外壳本体内部的感发光型传感器来测定反射光的方法进行了说明，在此也可以将发光元件和感光元件分离成外壳本体一侧和遮光板一侧，测定透光。在这种情况下，发光元件一侧要装上防水结构，在遮光板和外壳本体之间镶嵌部位等处，要设置可以转换电源和信号的界面。通过分离发光元件和感光元件，可以采取发光元件——试样材料——感光元件的配置，使发光元件和感光元件之间的保持一定间隔。这样当插入尿成分试纸，即使其定位有误，造成试样材料位置在发光元件和感光元件之间发生错位，也可以减少对呈色测定造成的影响。
上述说明中，在将尿成分试纸12放置于便携式尿分析装置310的过程中，是从手拿尿成分试纸12的一侧，即与设置棒状试样材料14相对的一侧开始插入尿出口361的。此外，也可以从尿成分试纸12设置了试样材料14的一侧开始插入尿出口361。在这种情况下，遮光板317内设置定位用的凸起部分357。其形状在图39和图40中显示。图39对应于图32，图40对应于图33。尿成分试纸12从设置了试样材料14的一侧插入遮光板317的尿出口361。然后，一直插入到内部的凸起部分357来决定尿成分试纸12的位置。在这种结构中，只要将遮光板按照图40所示箭头方向对外壳本体318做单向移动，尿成分试纸12就会通过凸起部分357的作用而沿着箭头方向移动，可以轻松的取出尿成分试纸12。
本发明在产业上的利用的可能性，也可以用作分析人和动物体液，如血液、汗液、尿液等所含成分，或者是上下水道、工厂废水、土壤中所含成分等的便携式分析装置。
权利要求
1.一种便携式标本分析装置，其特征在于所述的装置是具有可单手把持的把持部的防水结构外壳、和设在上述外壳上、尖端部分具有固定标本呈色试样材料棒状呈色试纸的试纸固定部、和从上述外壳凸起、设在上述试纸固定部近旁且相互绝缘的一对导电性端子、和测定上述一对导电性端子间的电传导度，检测出放置标本的标本检出器、和计算上述标本检出器检测出标本后的检测经过时间的标本检出经过计时器、和表示上述检测经过时间达到计量上述呈色测定标准时间的标准时间经过显示部，上述标本检出器和上述标本检出经过计时器设置在上述防水结构外壳内部为特征的便携式标本分析装置。
2.根据权利要求1的便携式标本分析装置，其特征在于所述的装置是具有设在标本放置侧、表示标本放置状态的标本检出表示器为特征的便携式标本分析装置。
3.一种便携式尿分析装置，其特征在于所述的装置是具有可单手把持的把持部的防水结构外壳、和设在上述外壳上、尖端部分具有固定尿液呈色试样材料棒状尿成分试纸的试纸固定部、和从上述外壳突出、设在上述试纸固定部近旁且相互绝缘的一对导电性端子、和测定上述一对导电性端子间的电传导度，检出放置尿的尿检出器、和计算上述尿检出器检出尿液后检测经过时间的尿检出经过计时器、和表示上述检测经过时间达到测定上述呈色的测定标准时间的标准时间经过显示部，上述尿检出器和上述尿检出经过计时器设在上述防水结构外壳内部为特征的便携式尿分析装置。
4.一种便携式尿分析装置，其特征在于所述的装置是具有单手可把持的把持部的防水结构外壳、和设在上述外壳上、尖端部分具有固定尿呈色试样材料棒状尿成分试纸的试纸固定部、和设在上述外壳上、积存放置尿液的凹形尿积存部、和从上述外壳突出、设在上述试纸固定部近旁且相互绝缘的一对导电性端子、和测定上述一对导电性端子间的电传导度，检出放置尿液的尿检出器、和计算上述尿检出器检出尿液后的检测经过时间的尿检出经过计时器、和表示上述检测经过时间达到计算上述呈色测定标准时间的标准时间经过显示部，上述尿检出器和上述尿检出经过计时器设在上述防水结构外壳内部为特征。
5.根据权利要求3或4任意一项记载的便携式尿分析装置，其特征在于所述的装置是具有设置在放置尿侧、表示尿的放置状态的尿检出表示器为特征的便携式尿分析装置。
6.根据权利要求3或4所述的便携式尿分析装置，其特征在于所述的装置是上述外壳包括内部具有放置上述尿成分试纸的试纸存放室的外壳本体、和可从上述外壳本体拆装、覆盖上述试纸存放室的上述尿成分试纸出入口的盖子，上述试样材料固定部具有设在盖子上的盖侧固定部和设在上述外壳本体上的本体侧固定部，依靠盖侧固定部和设在外壳本体上的本体固定部确定上述尿成分试纸位置为特征的便携式尿分析装置。
7.根据权利要求6所述的便携式尿分析装置，其特征在于所述的装置是具有检测出盖子拆装的盖子拆装检出器、和计算从拆装盖子时盖子拆装过程时间的盖子拆装过程计时器、和表示上述盖子拆装过程时间达到预先设定的尿液放置预定时间的预定时间经过显示部为特征的便携式尿分析装置。
8.根据权利要求3或4所述的便携式尿分析装置，其特征在于所述的装置是以放置尿液时上述尿检出器输出上述电传导度的值为特征的便携式尿分析装置。
全文摘要
本发明公开了一种便携式标本分析装置以及便携式尿分析装置，所述的便携式尿分析装置具有一对导电性端子，与具有测定其端子间电传导度电阻计功能的尿检出器连接。检出窗的下侧配置感发光型传感器，对正该位置配置的试样材料射入光，从感受反射光的反射强度测定试样材料的呈色色调。试样材料上放置尿液后，一对导电性端子上有尿液存在，端子间的电阻比如约100kΩ程度能够检出尿液。尿液检出时计时器启动，测定30秒过后试样材料的呈色色调，换算为尿糖值。依靠本发明涉及的便携式标本分析装置，使标本放置呈色试纸后把握判定呈色色调的时间变得容易。根据本发明涉及的便携式尿分析装置，使尿成分试纸沾上尿液后容易进行呈色色调判定的时间，使把握摄食后到依靠尿成分试纸进行测定的时间变得容易。
文档编号G01N33/493GK1869694SQ20061008148
公开日2006年11月29日 申请日期2004年4月9日 优先权日2004年4月9日
发明者仁科驎太郎 申请人:江门创元电子有限公司