特開 2023-13054 貯液量検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023013054

(43)【公開日】2023-01-26

(54)【発明の名称】貯液量検出システム

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/26 20220101AFI20230119BHJP

   G01N 27/02 20060101ALI20230119BHJP

   G01N 27/22 20060101ALI20230119BHJP

【ＦＩ】

G01F23/26 A

G01N27/02 D

G01N27/22 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021116956

(22)【出願日】2021-07-15

(71)【出願人】

【識別番号】304024865

【氏名又は名称】学校法人杏林学園

(71)【出願人】

【識別番号】000200677

【氏名又は名称】泉工医科工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099645

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 晃司

(74)【代理人】

【識別番号】100161090

【弁理士】

【氏名又は名称】小田原 敬一

(72)【発明者】

【氏名】中村 淳史

(72)【発明者】

【氏名】桑名 克之

(72)【発明者】

【氏名】井上 将

(72)【発明者】

【氏名】丸屋 拓

(72)【発明者】

【氏名】小林 翔太郎

【テーマコード（参考）】

2F014

2G060

【Ｆターム（参考）】

2F014AB02

2F014AB03

2F014AC00

2F014EA00

2G060AA07

2G060AE31

2G060AF06

2G060AF10

2G060AG10

2G060AG15

2G060FA01

2G060FA10

2G060JA06

2G060KA05

(57)【要約】

【課題】貯液量の連続的な変化を検出することが可能でかつ貯液容器内の視認性の低下を抑制し又は解消することが可能な貯液量検出システムを提供する。
【解決手段】医療用の貯液容器の一例としての貯血槽１の高さ方向に沿って延びるように、かつ貯血槽１の内部に露出しないようにして貯血槽１の壁部に設けられた少なくとも一つのシート状の電極部１１と、電極部１１を含む貯血槽１の対象位置に接続されて貯血槽１のインピーダンスを検出し、得られた検出値に基づいて、貯液量を代表する測定値を演算し、出力する測定器２０とを備えた貯液量検出システム１０において、電極部１１を、貯血槽１の内部を目視可能な透明性を有する導電性シート１２と、導電性シート１２の一部の範囲に限定して配置された金属電極１３とを含むように構成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部が目視可能な透明性を有する医療用の貯液容器の貯液量を検出するための貯液量検出システムであって、
前記貯液容器の高さ方向に沿って延びるように、かつ前記貯液容器の内部に露出しないようにして前記貯液容器の壁部に設けられた少なくとも一つのシート状の電極部と、
前記電極部を含む前記貯液容器の対象位置に接続されて前記貯液容器の前記貯液量に相当するインピーダンスを検出し、得られた検出値に基づいて、前記貯液量を代表する測定値を演算し、出力する測定手段と、を備え、
前記電極部は、前記貯液容器の内部を目視可能な透明性を有する導電性シートと、前記導電性シートの一部の範囲に限定して配置された金属電極とを含んでいる貯液量検出システム。

【請求項2】

前記電極部は、前記壁部の周方向に離れるようにして一対設けられ、
前記対象位置が各電極部上に設定されている請求項１に記載の貯液量検出システム。

【請求項3】

前記電極部間にはコンデンサが接続されている請求項２に記載の貯液量検出システム。

【請求項4】

前記金属電極は、前記導電性シートに対して前記高さ方向の下端部から上端部まで延びる高さ方向部を備えている請求項１～３のいずれか一項に記載の貯液量検出システム。

【請求項5】

同一の導電性シートに対して、前記高さ方向部が前記壁部の周方向に離れるようにして複数本設けられている請求項４に記載の貯液量検出システム。

【請求項6】

前記金属電極は、前記高さ方向部を相互に接続する連絡部をさらに備えている請求項５に記載の貯液量検出システム。

【請求項7】

前記金属電極の面積が前記導電性シートの面積に対して１０％以上かつ５０％以下の範囲である請求項１～６のいずれか一項に記載の貯液量検出システム。

【請求項8】

前記導電性シートの厚さが０．１ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下の範囲である請求項１～７のいずれか一項に記載の貯液量検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、医療用の貯液容器、例えば体外循環装置に設けられる貯血槽等の貯液量を検出するシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

心臓外科手術等にて体外循環装置を利用する場合、その稼働中に、貯血槽内の血液の量（以下、貯液量という。）を記録することが求められる。貯血槽は、その内部を目視可能な透明性を有していることが通例であり、貯血量も目視によって把握可能である。一方、目視に依存しない液面管理を目的として、圧力センサや超音波センサを用いて貯血槽の液面レベルを検出する仕組みが提案されている（例えば特許文献１、２参照）。管体内の液面レベルを非接触で検出することを目的として、管体の外面に一対の電極を配置し、液面変化を電極間の静電容量の変化に置き換えて検出する静電容量センサも提案されている（特許文献３参照）。点滴バッグの外面に静電容量センサを貼り付けて点滴バッグ内の液面の変化を検出する装置も提案されている（特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平３－９１３５２号公報

【特許文献2】実開昭６２－９２８３４号公報

【特許文献3】特開平６－１９４２１２号公報

【特許文献4】特開２０１７－２０１２７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の検出システムは、例えば、貯液量の下限を検出して警告を発するといった目的で構成され、貯液量の連続的な変化を検出するには必ずしも適していない場合がある。静電容量センサを用いる場合は貯液量の連続的な変化を検出できる可能性があるものの、電極の構成によっては十分な感度が得られないか、あるいは電極が貯血槽内の目視の妨げとなるおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、貯液量の連続的な変化を検出することが可能でかつ貯液容器内の視認性の低下を抑制することが可能な貯液量検出システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る貯液量検出システムは、内部が目視可能な透明性を有する医療用の貯液容器の貯液量を検出するための貯液量検出システムであって、前記貯液容器の高さ方向に沿って延びるように、かつ前記貯液容器の内部に露出しないようにして前記貯液容器の壁部に設けられた少なくとも一つのシート状の電極部と、前記電極部を含む前記貯液容器の対象位置に接続されて前記貯液容器の前記貯液量に相当するインピーダンスを検出し、得られた検出値に基づいて、前記貯液量を代表する測定値を演算し、出力する測定手段と、を備え、前記電極部は、前記貯液容器の内部を目視可能な透明性を有する導電性シートと、前記導電性シートの一部の範囲に限定して配置された金属電極とを含んでいるものである。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係る貯液量検出システムの一形態を示す図。

【図2】電極部の構成を変更した他の形態を示す図。

【図3】電極部の構成を変更したさらに他の形態を示す図。

【図4】電極部間にコンデンサを接続した形態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１は、本発明の一形態に係る貯液量検出システムの概略構成を示している。図１のシステム１０は、体外循環装置に設けられた貯血槽１内の貯液量を検出するためのものである。貯血槽１は、患者から脱血回路に取り出された静脈血を一時的に蓄えるものであって、リザーバと呼ばれることもある。貯血槽１は、本発明が適用される医療用の貯液容器の一例である。貯血槽１は、槽本体２とその上端側を閉じる蓋体３とを含む。槽本体２は、内部が目視可能な透明性を有している。一例として、槽本体２は可視光域で透明な樹脂を素材とした成形品として構成される。槽本体２の透明性は、少なくとも内部に蓄えられた血液の液量、状態等を視認できる程度に確保される。具体例として、槽本体２はポリカーボネート樹脂を素材とした透明な成形品である。槽本体２の厚さはほぼ一定である。電気的特性の観点でいえば、槽本体２は絶縁体であって、かつ誘電体に区分される。そのような特性を有している限り、貯血槽１は、ポリカーボネート樹脂に限らず、ポリエチレン等の他の樹脂素材によって形成されてもよい。

【0009】

槽本体２の外周には貯液量を把握するための目盛４が設けられている。一方、蓋体３には、脱血回路と接続するための入口ポート５が、槽本体２の底部には送血回路と接続するための出口ポート６がそれぞれ設けられている。その他にも、薬液注入、ガスベント、温度測定といった各種の用途に向けられたポートが貯血槽１の適宜の位置に設けられてよい。なお、蓋体３は、必ずしも内部を目視可能な透明性を有することを要しない。ただし、槽本体２と同素材の成形品として蓋体３が構成されてもよい。

【0010】

以上のような貯血槽１に適用される貯液量検出システム１０は、貯血槽１のインピーダンスが貯液量に応じて変化する性質を利用して貯液量の変化を連続的に検出するように設けられている。その機能を実現するため、貯液量検出システム１０は、一対のシート状の電極部１１と、それらの電極部１１に接続された測定手段の一例としての測定器２０とを備えている。各電極部１１は、目盛４を挟むようにして左右対称的に配置され、かつ貯血槽１の高さ方向に沿って貯血槽１の下端部から上端部まで延びるように設けられている。電極部１１は、貯血槽１の内部に露出しないようにして貯液槽１の壁部に設けられる。一例として、電極部１１は槽本体２の外壁（壁部の外面）上に貼り付けられている。ただし、電極部１１は、貯血槽１内に露出して血液に触れることがないように設けられていればよい。例えば、槽本体２の壁部内に埋め込まれるようにして電極部１１が設けられてもよい。また、電極部１１は貯血槽１の周方向に離れるように設けられていればよく、目盛４を挟むように配置されることは必ずしも必要ではない。目盛４は、貯血槽１に代えて、又は加えて電極部１１に設けられてもよい。

【0011】

測定器２０は、貯血槽１の貯液量に相当するインピーダンスとして、電極部１１間のインピーダンス、より具体的にはキャパシタンスを検出し、得られた値に基づいて貯液量を代表する測定値を演算し、その測定値を所定の出力先に出力する。出力先は、一例として、モニタ２１及び記憶装置２２である。電極部１１間のキャパシタンスは、貯血槽１の貯液量と相関するため、キャパシタンスを検出すれば、その値を手掛かりとして貯液量を把握することが可能である。測定器２０は、キャパシタンスを検出し、得られた検出値に基づいて演算された測定値をモニタ２１に表示し、あるいは記憶装置２２に記録する。そのような機能はハードウエア回路によって提供されてもよいし、コンピュータハードウエアとソフトウエアとの組み合わせによって実現される論理的装置によって提供されてもよい。

【0012】

貯液量を代表する測定値は、貯液量それ自体でもよいし、貯液量と関連する適宜の物理量であってもよい。例えば、キャパシタンスの検出値を、貯血槽１における液面の高さ（液位）に換算した値を貯液量の測定値としてもよい。液位は、一例として、目盛４の指標値としてもよい。つまり、貯液量は、貯血槽１に蓄えられた血液の体積に限定されず、体積と相関する液位等の物理量によって表現されてもよい。体外循環装置のオペレータ等が貯液量を把握することが可能な限り、適宜の態様で貯液量の測定値が表現されてよい。モニタ２１や記憶装置２２に出力される情報には、キャパシタンスの検出値それ自体が含まれてもよい。

【0013】

次に、電極部１１の詳細を説明する。各電極部１１は、導電性シート１２と、金属電極１３とを組み合わせた構成を備えている。図では金属電極１３をハッチングにて示している。導電性シート１２は、貯血槽１の高さ方向に沿って下端部から上端部まで延びる長さの長方形状に形成されている。貯血槽１内の目視の妨げとならないように、導電性シート１２は、貯血槽１の内部を目視可能な透明性をその全面に亘って有している。例えば、導電性シート１２には、全面的に透明な導電性ゲルシートが用いられる。導電性シート１２の透明度、あるいは透過率は、貯血槽１の内部を目視する妨げとならない範囲であればよい。導電性シート１２は、槽本体２の外壁の湾曲に沿って変形可能な柔軟性を備えている必要がある。導電性シート１２の厚さは特に制限されないが、過度に薄い場合には槽本体２に対する接着強度を確保することが困難となるおそれがあり、過度に厚い場合には槽本体２への貼り付け作業時にしわが入り易くなって作業性が損なわれるおそれがある。導電性シート１２の厚さの好適範囲は導電性シート１２の特性等に応じても変化するが、一例として、０．１ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下の範囲とすることができる。

【0014】

導電性シート１２の寸法は、貯血槽１のサイズに応じて適宜に調整されてよい。ただし、貯血槽１の高さ方向に関しては、貯血槽１内にて液面の変化を計測する対象とすべき範囲、例えば、貯血槽１内における液面の最低位置と最高位置の間を包含できるように導電性シート１２の範囲が設定される。導電性シート１２の幅（貯血槽１の周方向の寸法）に関しては、過度に小さいと貯液量の検出感度が不足するおそれがあり、過度に大きければ貯血槽１への貼り付け時にしわが入る等して作業性が損なわれ、あるいは貯血槽１側に貼り付け用のスペースを確保すること自体が困難となるおそれがある。このような観点を考慮して導電性シート１２の幅を設定することが好ましい。

【0015】

金属電極１３は、導電性シート１２のみでは不足する導電率を補って、貯血槽１の貯液量の変化を十分な分解能で検出するために設けられている。金属電極１３は非透明であって、これを通して貯血槽１の内部を目視することは不可能である。したがって、金属電極１３は導電性シート１２の一部の範囲に限定して、導電性シート１２に重ね合わせて配置される。例えば、金属電極１３は、その面積が、導電性シート１２の面積に対して１０以上かつ５０％以下の範囲となるように設けられる。面積比が５０％を超えると、金属電極１３が貯血槽１の内部の視認性に与える影響が看過できない程度に損なわれるおそれがある。面積比が１０％未満では、金属電極１３による導電率の改善効果が十分には得られないおそれがある。金属電極１３は、導電性を示す限り適宜の材質にて構成されてよい。一例として、アルミニウム製の１本のテープ状電極１３ａを金属電極１３として用いることができる。

【0016】

金属電極１３は、導電性シート１２の適宜の位置に適宜数設けられてよい。図１の例では、１枚の導電性シート１２の一方の長辺（高さ方向に延びる側縁）に沿って１本のテープ状電極１３ａを貼り付けることにより１本の金属電極１３が設けられている。また、各電極部１１において、金属電極１３は電極部１１の並び方向（貯血槽１の周方向）に関して互いに遠方の側縁に位置している。金属電極１３は、導電性シート１２の下端部から上端部まで設けられることにより、その全長は、導電性シート１２の高さ方向全長に等しい。この場合、テープ状電極１３ａが高さ方向部の一例に相当する。ただし、貯液量の分解能が必要十分に確保できる限りにおいて、テープ状電極１３ａは、導電性シート１２よりも高さ方向において幾らか短く設定されてもよい。

【0017】

一方、図２及び図３の例では、同一の導電性シート（１枚の導電性シート）１２の左右の側縁のそれぞれに沿って１本ずつテープ状電極１３ａが貼り付けられるとともに、それらのテープ状電極１３ａを相互に接続するテープ状電極１３ｂが導電性シート１２の上端部（図２）、又は下端部（図３）に沿って配置されている。それらのテープ状電極１３ａ、１３ｂにより、１枚の導電性シート１２の３辺に沿って金属電極１３が設けられている。テープ状電極１３ａは、金属電極１３における高さ方向部の一例に、テープ状電極１３ｂは金属電極１３における連絡部の一例にそれぞれ相当する。テープ状電極１３ａは、同一の導電性シート１２に対して、貯血槽１の周方向に離れるように設けられていれば足り、導電性シート１２の両側縁に配置されることは必ずしも必要ではない。３本以上のテープ状電極１３ａが同一の導電性シート１２上に設けられてもよい。

【0018】

テープ状電極１３ｂは図２又は図３に示した位置に限らず、導電性シート１２上の適宜の位置に設けられてよい。１枚の導電性シート１２上に複数のテープ状電極１３ｂが設けられてもよい。例えば、図２に想像線で示したように、連絡部としての複数のテープ電極部１３ｂが、テープ状電極１３ａの高さ方向の中間の複数箇所、及び下端部に追加さｒえることにより、金属電極１３を梯子状に構成してもよい。テープ状電極１３ｂの追加数及び位置は図２の想像線の例に限らず、適宜に変更可能である。なお、図２及び図３に例示したように一つの金属電極１３を、複数のテープ状電極部１３ａによって構成し、あるいは複数のテープ状電極部１３ａと１本以上のテープ状電極部１３ｂとの組み合わせによって構成する場合には、それらのテープ状電極部１３ａ、１３ｂの合計面積が導電性シート１２のそれに対して上述した１０～５０％の範囲に設定されることが好ましい。

【0019】

キャパシタンスの測定においては、インピーダンスの絶対値と、電流と電圧の位相差から、実数部のレジスタンス（Ｒ）と虚数部のリアクタンス（１／ωＣ）に分けられる。貯血槽１の液面の上昇によりキャパシタンスの値は増加し、リアクタンスが変化する。この場合のインピーダンスには実数部のレジスタンス成分も含まれ、キャパシタンスの値には損失が生じる。また、液面の高さが変化するとレジスタンスも変化し、電流と電圧の位相差も一定ではなくなる。特に、キャパシタンスの値が小さい場合には、レジスタンスや浮遊容量の影響を受けやすい。そのような影響を抑えるため、図４に示したように、電極部１１間にコンデンサ１４が並列に追加接続されてもよい。これにより、位相の安定、浮遊容量、レジスタンスの影響を極力低く抑え、測定精度の安定性を向上させることができる。コンデンサ１４の容量は一例として１００ｐＦ程度とすることができる。

【0020】

電極部１１と測定器２０との接続には、一例として図１～図３に示したように、先端にクリップ２３ａを備えたコード２３が用いられてよい。クリップ２３ａは一例として金属電極１３を挟み込むようにして電極部１１と接続される。ただし、電極部１１の他の位置にクリップ２３ａが装着されてもよい。電極部１１上の適宜の位置に端子部を設け、これをコード２３と接続するものとしてもよい。端子部は、ねじを用いた構造、ボタン状、又はスナップ状等の適宜の形態で設けられてよい。あるいは、電極部１１にコード２３の一端部が直結され、コード２３の反対側の端部が測定器２０に対して着脱自在に連結されてもよい。

【0021】

以上の形態によれば、電極部１１に透明な導電性シート１２を用いるとともに、その導電率を導電性シート１２の一部に限定的に配置される金属電極１３にて補うようにしているので、貯液量の連続的な変化を十分な分解能で検出することが可能な検出感度を確保しつつ、貯血槽１内の視認性の低下を抑制することが可能である。

【0022】

本発明は上記の形態に限定されず、各種の変形又は変更が施された形態にて実施されてよい。例えば、上記の形態では、一対の電極部１１を測定器２０と接続してキャパシタンスを検出しているが、単一の電極部１１を利用するようにシステム１０の構成が変更されてもよい。その場合、電極部１１と、貯血槽１にて電極部１１の代替として利用可能な適宜の部位、例えば入口ポート５に取り付けられる温度測定プローブ等にコード２３を接続してそれらの間のキャパシタンスを測定器２０にて検出してもよい。要するに、液面が変化する方向である貯血槽１の高さ方向に沿って少なくとも一つの電極部１１が設けられていれば、その電極部１１を含む貯血槽１の対象位置間にてインピーダンスを検出できるように測定器２０を接続すれば、本発明に従って貯液量を検出することが可能である。貯液量の検出対象となる貯液容器は、体外循環装置の貯血槽に限定されず、例えば限外濾過における廃液等、体外に取り出された各種の液種を蓄えるための容器、心筋保護液等の体外に供給されるべき液種を蓄えるための容器を対象としてもよい。硬質樹脂製の剛体の容器に限らず、可撓性を含んだ廃液バッグ等が検出対象の容器とされてもよい。

【0023】

次に、表１を参照して、貯血槽の貯液量とキャパシタンスとの関係を検証した実験例を、その対比のために実施した比較例とともに説明する。表１の実験例１～１０は、上記形態の貯液量検出システム１０により、貯血槽１の液面位置を代えてキャパシタンスを測定した結果を示している。

【0024】

【表1】

【0025】

実験に用いた貯血槽はポリカーボネート樹脂製であり、その比誘電率は２．９～３．１の範囲である。キャパシタンスは、貯血槽の液面がその下限付近の液位Ａにある場合、及び上限付近の液位Ｂにある場合の２段階で測定した。測定に用いた電源周波数は１ＭＨｚである。液位Ａは目盛で１ｃｍの位置に液面がある状態、液位Ｂは目盛で１８ｃｍの位置に液面がある状態である。貯血槽の容量は４Ｌであり、貯液量が許容範囲の最大値のときの目盛は２３ｃｍである。

【0026】

実験例１～１０は上記形態の貯液量検出システム１０を用いたときの液位Ａ、Ｂにおけるキャパシタンスを測定し、それらのキャパシタンスの差分を求めた結果を示している。電極部の構成は、実験例１～４が一対の電極部のそれぞれの導電性シートに１本のテープ状電極（金属テープ）を金属電極として貼り付けた図１の形態に相当し、実験例５～１０が一対の電極部のそれぞれの導電性シートに１本のテープ状電極を金属電極として貼り付けた図２の形態（ただし、２本のテープ状電極部１３ａがそれらの上端部のテープ状電極部１３ｂにて相互に接続され、それ以外の位置にはテープ状電極部１３ｂが存在しない形態）に相当する。実験例２、４、６、８及び１０では、図５に例示したように電極部間に１００ｐＦのコンデンサを並列に接続し、実験例１、３、５、７及び９ではコンデンサを省略した。電極部の透明導電性シートには、積水化成品工業株式会社のテクノゲル（登録商標）を使用し、その幅は４０ｍｍとした。導電性シートの厚さは、実験例１、２、５及び６で１．０ｍｍ、実験例３、４、７～１０で０．３ｍｍとした。金属電極には、幅５ｍｍのアルミニウム箔からなるテープ状電極を使用し、これを導電性シートの表面に貼り付けた。テープ状電極１本当たりの導電性シートに対する面積比は１２．５％である。図２の形態の場合（実験例５～１０）、金属電極の合計面積は導電性シートのそれに対して２６．４％（高さ方向の２本のテープ状電極１３ａの合計面積は２５％）である。貯血槽には、測定液体として生理的食塩水（実験例１～８）、又はヘマトクリット２５％の牛血液（実験例９、１０）を蓄えた。

【0027】

一方、実験例１～１０との対比のため、電極部を不透明な導電性布テープのみによって構成した比較例１及び２と、電極部を、透明導電性シートのみで構成し、金属電極を設けない比較例３及び４についても生理的食塩液を用いて液位Ａ、Ｂのそれぞれのキャパシタンスを測定し、その差分を求めた。なお、比較例２は電極部間に１００ｐＦのコンデンサを並列接続し、比較例１、３及び４ではコンデンサを接続していない。また、比較例３の導電性シートは実験例１、２、５及び６の電極部に用いた導電性シートと同じであり、比較例４の導電性シートは実験例３、４、７～１０の電極部に用いられた導電性シートと同じである。

【0028】

実験結果の考察は以下の通りである。まず、比較例１、２について説明すると、いずれの場合の液位Ａ、Ｂで検出されたキャパシタンス間の差分は２０ｐＦを超えている。差分は貯液量の分解能と関連し、差分が大きいほど分解能も高い。比較例１、２によれば貯液量を実用的に十分な分解能で検出できることが確認されており、その差分２０ｐＦを分解能の目安とすることができる。しかしながら、比較例１、２に用いた不透明な導電性布テープは貯血槽の外壁を覆い隠すため、貯血槽内の視認性に問題が生じる。なお、比較例１、２の対比から明らかなように、コンデンサの有無により、液位Ａ、Ｂのそれぞれのキャパシタンスの絶対値は異なるが、差分にはほとんど影響がない。一方、電極部を透明な導電性シートのみで構成した比較例３、４については、差分が２０ｐＦを大きく下回っており、十分な分解能が得られないことが確認された。

【0029】

次に、透明導電性シートに金属電極を付加した実験例１～１０については、いずれの場合も目安としての２０ｐＦに近い結果が得られており、比較例３、４に対して大きな改善が認められた。特に、図２の形態に相当する実験例５～８については、概ね２０ｐＦ程度か又はこれを超える分解能が得られている。図１の形態に相当する実験例１～４でも、目安の２０ｐＦに迫る分解能が得られており、金属電極の追加が分解能の確保に有効であることが確認された。実験例１～８のいずれでも、金属電極は電極部の一部に限定して設けられており、透明導電性シートを介して貯血槽内を十分に目視できることも併せて確認された。測定対象の液体を変更した実験例９、１０においても、生理的食塩液を対象としかつ電極部の構成を同じくする実験例５～８より幾らか分解能が低下する結果が得られた。しかしながら、キャパシタの差分は実験例１～４よりも大きい。しかも、実験例５～８との差は、任意の貯液量による校正を実施することにより十分に補うことが可能であって、実用可能な範囲である。

【0030】

上述した実施の形態及び変形例のそれぞれから導き出される本発明の各種の態様を以下に記載する。なお、以下の説明では、本発明の各態様の理解を容易にするために添付図面に図示された対応する構成要素を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

【0031】

本発明の一態様に係る貯液量検出システムは、内部が目視可能な透明性を有する医療用の貯液容器（１）の貯液量を検出するための貯液量検出システム（１０）であって、前記貯液容器の高さ方向に沿って延びるように、かつ前記貯液容器の内部に露出しないようにして前記貯液容器の壁部に設けられた少なくとも一つのシート状の電極部（１１）と、前記電極部を含む前記貯液容器の対象位置に接続されて前記貯液容器の前記貯液量に相当するインピーダンスを検出し、得られた検出値に基づいて、前記貯液量を代表する測定値を演算し、出力する測定手段（２０）と、を備え、前記電極部は、前記貯液容器の内部を目視可能な透明性を有する導電性シート（１２）と、前記導電性シートの一部の範囲に限定して配置された金属電極（１３）とを含んでいるものである。

【0032】

上記の態様によれば、貯液容器の壁部に対して、高さ方向に沿って延びるように、かつ貯液容器の内部に露出しないように電極部が設けられているため、その電極部を含む対象位置間のインピーダンスは貯液容器内の貯液量に応じて変化する。そのため、インピーダンスの検出値を手掛かりとして貯液量を取得し、その変化を連続的に検出することが可能である。電極部に透明な導電性シートを用いているため、貯液容器内を目視して貯液量を確認することができる。また、透明な導電性シートに加えて金属電極を設けることにより、貯液量の変化を検出するために必要な分解能を確保することも可能である。金属電極が導電性シートの一部に限定して設けられるため、金属電極による貯液容器内の視認性の低下を抑制することもできる。

【0033】

上記態様において、前記電極部は、前記壁部の周方向に離れるようにして一対設けられ、前記対象位置が各電極部上に設定されてもよい。これによれば、貯液容器内の貯液量の変化を、一対の電極部間のインピーダンスの変化として十分な分解能で検出することができる。

【0034】

前記電極部間にはコンデンサ（１４）が接続されてもよい。コンデンサを接続することにより、インピーダンス検出時の位相の安定、浮遊容量、レジスタンスの影響を極力低く抑え、測定精度の安定性を向上させることができる。

【0035】

前記金属電極は、前記導電性シートに対して前記高さ方向の下端部から上端部まで延びる高さ方向部（１３ａ）を備えてもよい。これによれば、導電性シートの高さ方向の略全域に亘って金属電極を機能させて検出感度、分解能の安定化、均質化を図ることができる。

【0036】

同一の導電性シートに対して、前記高さ方向部が前記壁部の周方向に離れるようにして複数本設けられてもよく、さらに、前記金属電極は、前記高さ方向部を相互に接続する連絡部（１３ｂ）を備えてもよい。これらの態様によれば、分解能をさらに向上させることが可能である。

【0037】

前記金属電極の面積が前記導電性シートの面積に対して１０％以上かつ５０％以下の範囲であってもよい。金属電極の面積を上記の範囲に設定すれば、金属電極による分解能の向上効果を確実に発揮させ、かつ金属電極による視認性の低下を実用上支障がない範囲にとどめることができる。

【0038】

前記導電性シートの厚さが０．１ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下の範囲であってもよい。導電性シートの厚さを上記の範囲に設定すれば、導電性シートを貯液容器に貼り付ける際の接着強度を確保しつつ、貼り付け作業時のしわの発生を防いで作業性を良好に確保することが可能である。

【符号の説明】

【0039】

１ 貯血槽（貯液容器）
１０ 貯液量検出システム
１１ 電極部
１２ 導電性シート
１３ 金属電極
１３ａ テープ状電極（高さ方向部）
１３ｂ テープ状電極（連絡部）
１４ コンデンサ
２０ 測定器（測定手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】