CN107709970A - 身体排出物分析 - Google Patents

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Abstract

描述了与设置在马桶内的受试者的身体排出物(26)一起使用的装置和方法。在身体排出物设置在马桶(23)内时，使用一个或多个光传感器(60)从马桶接收光。使用计算机处理器(44)，通过分析所接收的光来检测所接收的光中的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分。响应于此，计算机处理器确定在身体排出物中存在血液。计算机处理器至少部分地响应于此而在输出设备(32)上生成输出。还描述了其它应用。

Description

身体排出物分析
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年2月25日提交的题为“用于离体生物样品中的血液的远程感测的装置和方法(Apparatus and method for the remote sensing of blood in an ex-vivo biological sample)”、Attar的美国临时申请62/120,639的优先权。
上述引用的申请通过引用方式并入本文。
技术领域
本发明的一些应用通常涉及身体排出物的分析。具体地，本发明的一些应用涉及用于检测诸如尿液和粪便之类的身体排出物中的血液的装置和方法。
背景技术
结肠直肠癌是大肠的部分如结肠或直肠中的癌症的发展。将粪便中的血液检测用作结肠直肠癌的筛查工具。然而，血液通常是隐血，即不可见的血液。粪便愈创木脂试验(stool guaiac test)是检测粪便中存在血液的几种方法之一，即使在血液不可见的情况下也是如此。将粪便样品放置在特别准备的类型的纸上，称为愈创木脂纸，并施加过氧化氢。在有血液的情况下，纸上出现蓝色。疑似患有结肠直肠癌的患者通常将使用结肠镜检查、乙状结肠镜检查和/或外部成像技术(例如CT，PET和/或MRI)进行评估。
膀胱癌是癌细胞在膀胱上皮层内繁殖的病症。检测尿液中的血液可用于筛查膀胱癌。用于检测血液的技术包括将含有某些化学物质的测试条放置在尿液的样品中并检测测试条的颜色变化。
发明概述
根据本发明的一些应用，自动分析设置在马桶内的受试者的身体排出物(例如粪便或尿液)。通常，在身体排出物设置在马桶中时，使用一个或多个光传感器(例如，一个或多个相机)从马桶接收光(其从马桶的内容物反射)。使用计算机处理器，通过分析所接收的光(例如，通过对接收到的光进行光谱分析)来检测所接收的光中指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分。响应于此，计算机处理器确定在身体排出物中存在血液。计算机处理器通常至少部分地响应于此而在输出设备(例如电话、平板电脑设备或个人计算机)上生成输出。对于一些应用，输出设备包括内置于设备中的输出组件(例如，灯(例如，LED)或屏幕)。通常，在受试者将身体排出物排出到马桶中之后，执行上述步骤，而不需要任何人执行任何动作。因此，例如，为了便于确定排出物中是否有血液，受试者不需要向马桶添加任何东西。
对于一些应用，该装置分析并记录在更长的时间段内(例如超过一周或多于一个月)受试者的多个身体排出物的结果。通常，以这种方式，该装置被配置为筛查早期癌症和/或息肉的存在，其特征在于仅间歇地流血。对于一些应用，该装置将在一段时间内在身体排出物(例如，粪便)中检测到的血液量与阈值量进行比较。
因此，根据本发明的一些应用，提供了一种用于设置在马桶内的受试者的身体排出物的方法，所述方法包括：
在身体排出物设置在马桶内时，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光；
使用计算机处理器：
通过分析所接收的光，检测所接收的光中指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分；
响应于此，确定在身体排出物中存在血液；以及
至少部分响应于此而在输出设备上生成输出。
在一些应用中，身体排出物包括粪便，并且确定在身体排出物内存在血液包括确定粪便中存在血液。在一些应用中，身体排出物包括尿液，并且确定身体排出物中存在血液包括确定尿液内存在血液。
在一些应用中，该方法还包括记录关于受试者的多个身体排出物中的血液的数据，并且生成输出包括响应于所记录的数据而生成输出。
在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个相机接收来自马桶的一个或多个图像，并且检测所接收的光中的一个或多个光谱成分包括通过在个体的基础上分析一个或多个图像内的多个相应像素来识别身体排出物的相应部分内的光谱成分。
在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括：在受试者排出身体排出物到马桶中之后，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光，而在排出之后不需要任何人执行任何动作。
在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用光谱仪接收来自马桶的光。在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个单色相机接收来自马桶的光。在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个彩色相机接收来自马桶的光。在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个单色相机并使用一个或多个彩色相机接收来自马桶的光。
在一些应用中，该方法还包括响应于确定身体排出物中存在血液，请求来自受试者的指示血液来源的输入。
在一些应用中，检测所接收的光中指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分包括检测所接收的光中指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分，成分选自：血红蛋白，氧合血红蛋白，高铁血红蛋白和血红素。
在一些应用中，该方法还包括检测所接收的光中的指示通过选自粪便和尿液组成的组的身体排出物的光吸收的一个或多个光谱成分。
在一些应用中，该方法还包括照射马桶内的排出物，并且接收该光包括接收由照射产生的反射光。在一些应用中，照射马桶内的排出物包括使用白光照射马桶内的排出物。在一些应用中，照射马桶内的排出物包括用一个或多个光谱带的光照射马桶内的排出物。
在一些应用中，检测一个或多个光谱成分包括检测以530nm至785nm范围内的波长为中心的一个或多个光谱带。在一些应用中，检测一个或多个光谱成分包括检测以从540nm、565nm和575nm组成的组中选择的近似波长为中心的一个或多个光谱带。在一些应用中，检测一个或多个光谱带包括检测具有小于40nm的带宽的一个或多个光谱带。
在一些应用中，检测一个或多个光谱带包括检测至少两个光谱带，该方法还包括确定至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系，并且确定身体排出物内存在血液包括至少部分地基于所确定的关系来确定身体排出物内存在血液。
在一些应用中，确定至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系包括：
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约575nm为中心的谱带的强度之间的第一比率；并且
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约540nm为中心的谱带的强度之间的第二比率。
在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用多光谱相机接收来自马桶的光。在一些应用中，分析所接收的光包括生成包含两个空间维度和一个波长尺寸的数据的超立方体。
根据本发明的一些应用，还提供了一种用于设置在马桶内的受试者的身体排出物和输出设备的装置，该装置包括：
一个或多个光传感器，被配置为在所述身体排出物设置在所述马桶内的同时接收来自马桶的光；和
计算机处理器，被配置为：
通过分析所接收的光来检测所接收的光中的指示由红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分；
响应于此，确定在所述身体排出物中存在血液；并且
至少部分响应于此而所述输出设备上生成输出。
在一些应用中，身体排出物包括粪便，并且计算机处理器被配置为通过确定粪便中存在血液来确定身体排出物中存在血液。在一些应用中，身体排出物包括尿液，并且计算机处理器被配置为通过确定尿液中存在血液来确定身体排出物中存在血液。
在一些应用中，计算机处理器被配置为记录关于受试者的多个身体排出物中的血液的数据，并且响应于记录的数据而生成输出。
在一些应用中，一个或多个光传感器包括被配置为获取身体排出物的一个或多个图像的一个或多个相机，并且计算机处理器被配置为通过在个体的基础上分析所述一个或多个图像内的多个相应像素识别所述身体排出物的相应部分内的光谱成分来检测所接收的光内的一个或多个光谱成分。
在一些应用中，在受试者排出身体排出物到马桶中之后，一个或多个光传感器被配置为接收来自马桶光，而在排出之后不需要任何人执行任何动作。
在一些应用中，一个或多个光传感器包括光谱仪。在一些应用中，一个或多个光传感器包括一个或多个单色相机。在一些应用中，一个或多个光传感器包括一个或多个彩色相机。在一些应用中，一个或多个光传感器包括一个或多个彩色相机和一个或多个单色相机。
在一些应用中，响应于确定在身体排出物中存在血液，计算机处理器被配置为请求来自受试者的指示血液来源的输入。
在一些应用中，计算机处理器被配置为通过检测所接收的光中的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分来检测所接收的光中的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分，所述成分选自由以下组成的组：血红蛋白，氧合血红蛋白，高铁血红蛋白和血红素。
在一些应用中，计算机处理器还被配置为检测所述接收的光中的指示由从粪便和尿组成的组中选出的身体排出物的光吸收的一个或多个光谱成分。
在一些应用中，该装置还包括被配置为照射马桶内的排出物的光源，一个或多个光传感器被配置为接收由照射产生的反射光。在一些应用中，光源被配置为使用白光照射马桶内的排出物。
在一些应用中，光源被配置为使用一个或多个光谱带上的光照射马桶内的排出物。
在一些应用中，计算机处理器被配置为通过检测以530nm至785nm范围内的波长为中心的一个或多个光谱带来检测一个或多个光谱成分。在一些应用中，计算机处理器被配置为通过检测以从540nm、565nm和575nm组成的组中选择的近似波长为中心的一个或多个光谱带来检测一个或多个光谱成分。在一些应用中，计算机处理器被配置为通过检测具有小于40nm的带宽的一个或多个光谱带来检测一个或多个光谱成分。
在一些应用中，计算机处理器被配置为：
检测至少两个光谱带，
确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系，以及
通过至少部分地基于所确定的关系确定在身体排出物中存在血液来确定所述身体排出物中存在血液。
在一些应用中，计算机处理器被配置为通过以下方式来确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系：
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约575nm为中心的谱带的强度之间的第一比率；以及
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约540nm为中心的谱带的强度之间的第二比率。
在一些应用中，一个或多个光传感器包括多光谱相机。在一些应用中，计算机处理器被配置为通过生成包含两个空间维度和一个波长尺寸的数据的超立方体来分析所接收的光。
根据本发明的一些应用还提供了一种方法，包括：
在受试者将身体排出物排出到马桶中之后，并且在排出之后不需要任何人执行任何动作：
使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光；并且
使用计算机处理器：
分析收到的光；
响应于此，确定在身体排出物中存在血液；并且
至少部分地响应于此而在输出设备上生成输出。
在一些应用中，身体排出物包括粪便，并且确定在身体排出物内存在血液包括确定粪便中存在血液。在一些应用中，身体排出物包括尿液，并且确定身体排出物中存在血液包括确定尿液内存在血液。
在一些应用中，该方法还包括记录关于受试者的多个身体排出物中的血液的数据，并且生成输出包括响应于所记录的数据而生成输出。
在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个相机接收来自马桶的一个或多个图像，并且分析所接收的光包括通过在个体的基础上分析所述一个或多个图像内的多个相应像素识别所述身体排出物的相应部分内的光谱成分来检测所接收的光内的一个或多个光谱成分。
在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用光谱仪接收来自马桶的光。在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个单色相机接收来自马桶的光。在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个彩色相机接收来自马桶的光。在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个单色相机并且使用一个或多个彩色相机接收来自马桶的光。
在一些应用中，该方法还包括，响应于确定身体排出物中是否存在血液，请求来自受试者的指示血液来源的输入。
在一些应用中，该方法还包括照射马桶内的排出物，接收该光包括接收由照射产生的反射光。在一些应用中，照射马桶内的排出物包括使用白光照射马桶内的排出物。在一些应用中，照射马桶内的排出物包括用一个或多个光谱带的光照射马桶内的排出物。
在一些应用中，分析所接收的光包括检测所接收的光中的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分。在一些应用中，检测所接收的光中的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分包括检测所接收的光中的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分，成分选自：血红蛋白，氧合血红蛋白，高铁血红蛋白和血红素。
在一些应用中，该方法还包括检测所接收的光中的指示通过选自粪便和尿液组成的组的身体排出物的光吸收的一个或多个光谱成分。
在一些应用中，检测一个或多个光谱成分包括检测以530nm至785nm范围内的波长为中心的一个或多个光谱带。在一些应用中，检测一个或多个光谱成分包括检测以从540nm、565nm和575nm组成的组中选择的近似波长为中心的一个或多个光谱带。在一些应用中，检测一个或多个光谱带包括检测具有小于40nm的带宽的一个或多个光谱带。
在一些应用中，检测一个或多个光谱带包括检测至少两个光谱带，该方法还包括确定至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系，并且确定身体排出物内存在血液包括至少部分地基于所确定的关系来确定身体排出物内存在血液。
在一些应用中，确定至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系包括：
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约575nm为中心的谱带的强度之间的第一比率；以及
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约540nm为中心的谱带的强度之间的第二比率。
在一些应用中，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用多光谱相机接收来自马桶的光。在一些应用中，分析所接收的光包括生成包含两个空间维度和一个波长尺寸的数据的超立方体。
根据本发明的一些应用，还提供了一种用于设置在马桶内的受试者的身体排出物和输出设备的装置，该装置包括：
一个或多个相机，被配置为在身体排出物设置在马桶内的同时接收来自马桶的一个或多个图像；和
计算机处理器，被配置为：
通过在个体的基础上分析所述一个或多个图像内的多个相应像素来检测所述身体排出物的各个部分内的光谱成分；
响应于此，确定在所述身体排出物中存在血液；并且
至少部分响应于此而在所述输出设备上生成输出。
在一些应用中，身体排出物包括粪便，并且计算机处理器被配置为通过确定粪便中存在血液来确定身体排出物中存在血液。在一些应用中，身体排出物包括尿液，并且计算机处理器被配置为通过确定尿液中存在血液来确定身体排出物中存在血液。
在一些应用中，计算机处理器被配置为记录关于受试者的多个身体排出物中的血液的数据，并且响应于记录的数据而生成输出。
在一些应用中，在受试者排出身体排出物到马桶中之后，一个或多个光传感器被配置为接收来自马桶的光，而在排出之后不需要任何人执行任何动作。
在一些应用中，一个或多个相机包括一个或多个单色相机。在一些应用中，一个或多个相机包括一个或多个彩色相机。在一些应用中，一个或多个相机包括一个或多个彩色相机和一个或多个单色相机。
在一些应用中，响应于确定在身体排出物中存在血液，计算机处理器被配置为请求来自受试者的指示血液来源的输入。
在一些应用中，该装置还包括被配置为照射马桶内的排出物的光源，一个或多个相机被配置为接收由照射产生的反射光。在一些应用中，光源被配置为使用白光照射马桶内的排出物。在一些应用中，光源被配置为使用一个或多个光谱带上的光照射马桶内的排出物。
在一些应用中，计算机处理器被配置为通过检测相应像素的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分来检测身体排出物的各个部分内的光谱成分。在一些应用中，计算机处理器被配置为通过检测相应像素的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分来检测相应像素的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分，所述成分选自由以下组成的组：血红蛋白，氧合血红蛋白，高铁血红蛋白和血红素。。
在一些应用中，计算机处理器还被配置为检测相应像素的指示通过选自粪便和尿液组成的组的身体排出物的光吸收的一个或多个光谱成分。
在一些应用中，计算机处理器被配置为通过检测以530nm至785nm范围内的波长为中心的一个或多个光谱带来检测一个或多个光谱成分。在一些应用中，计算机处理器被配置为通过检测以从540nm、565nm和575nm组成的组中选择的近似波长为中心的一个或多个光谱带来检测一个或多个光谱成分。在一些应用中，计算机处理器被配置为通过检测具有小于40nm的带宽的一个或多个光谱带来检测一个或多个光谱成分。
在一些应用中，计算机处理器被配置为：
检测至少两个光谱带，
确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系，以及
通过至少部分地基于所确定的关系确定在身体排出物中存在血液来确定身体排出物中存在血液。
在一些应用中，计算机处理器被配置为通过以下方式来确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系：
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约575nm为中心的谱带的强度之间的第一比率；以及
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约540nm为中心的谱带的强度之间的第二比率。
在一些应用中，一个或多个相机包括多光谱相机。在一些应用中，计算机处理器被配置为通过生成包含两个空间维度和一个波长尺寸的数据的超立方体来分析在一个或多个图像中的多个相应像素。
根据本发明的一些应用，还提供了一种用于设置在马桶内的受试者的身体排出物的方法，所述方法包括：
在所述身体排出物设置在所述马桶内的同时，使用一个或多个相机接收来自所述马桶的一个或多个图像；
使用计算机处理器：
通过在个体的基础上分析所述一个或多个图像内的多个相应像素来检测所述身体排出物的各个部分内的光谱成分；
响应于此，确定在所述身体排出物中存在血液；并且
至少部分地响应于此而在输出设备上生成输出。
根据本发明的一些应用还提供了一种方法，包括：
在受试者将身体排出物排出到马桶中之后，并且在排出之后不需要任何人执行任何动作：
使用一个或多个光传感器接收来自所述马桶的光；并且
将与所接收的光相关的数据存储在存储器中。
从以下结合附图对本发明实施例的详细描述中将更充分地理解本发明，其中：
附图说明
图1是根据本发明的一些应用的用于分析身体排出物的装置的示意图；
图2是示意性地示出了根据本发明的一些应用的传感器模块的组件的框图；
图3A-B是根据本发明的各个应用的传感器模块的成像组件的组件的示意图；
图4是示出根据本发明的一些应用的从粪便样品记录的光谱图的图；
图5是示出根据本发明的一些应用进行的实验期间从相应样品记录的光谱成分的方面的条形图；
图6是表示根据本发明的一些应用进行的实验的结果的图；且
图7是示出根据本发明的一些应用执行的步骤的流程图。
发明详述
现在参考图1，图1是根据本发明的一些应用的用于分析身体排出物的装置20的示意图。如图所示，装置20通常包括传感器模块22，该传感器模块22放置在马桶23的内部。传感器模块包括成像组件24，成像组件24又包括一个或多个光传感器，一个或多个光传感器被配置为来自身体排出物(通常是尿液或粪便26)的光，身体排出物由受试者排出并且设置在马桶内。例如，光传感器可以包括光谱仪，或者可以包括一个或多个相机，如下文进一步详细描述的。计算机处理器分析所接收的光，并且确定身体排出物内是否存在血液。通常，计算机处理器通过分析所接收的光(例如通过对接收的光进行光谱分析)来检测所接收的光中的指示红细胞的成分的光吸收的一个或多个光谱成分。(这样的光谱成分在本文中可以被称为血液特征，因为如本文所述的这些成分的某些组合指示血液的存在。)另外通常，接收光、分析所接收的光并确定是否在身体排出物中存在血液的步骤在将身体排出物排出马桶之后无需任何人(例如，使用者、护理者或保健专业人员)执行任何动作来执行。
对于一些应用，如图1所示，设备20包括设置在壳体30内部的马桶外部的电源28(例如，电池组)。可替代地或另外地，传感器模块连接到主电源(未示出)。通常，电源和传感器模块22有线连接(如图所示)或无线连接(未示出)。根据各自的应用，执行上述分析的计算机处理器设置在马桶内(例如，在与传感器模块相同的壳体内)，壳体30内，或远程设置。例如，如图所示，传感器模块可以与包括计算机处理器的用户接口设备32无线通信。这样的用户接口设备可以包括但不限于电话34、平板计算机36、膝上型计算机38或不同种类的个人计算设备。用户接口设备通常充当输入设备和输出设备，用户通过该设备与传感器模块22进行交互。传感器模块可以向用户接口设备发送数据，并且用户接口设备计算机处理器可以运行程序，程序被配置为分析由所述成像模块接收的光并且由此检测所述受试者的身体排出物内是否存在血液。
对于一些应用，传感器模块22和/或用户接口设备与远程服务器进行通信。例如，该装置可以通过通信网络与医师或保险公司进行通信，而无需患者的干预。医师或保险公司可以评估结果，并确定进一步的测试或干预是否适合患者。对于一些应用，与接收到的光有关的数据被存储在存储器(例如下面描述的存储器46)中。例如，存储器可以设置在马桶内(例如，传感器单元内)、壳体30内或远程地设置。定期地，受试者可以将存储的数据提交给诸如医疗机构(例如，医师办公室或药房)或保险公司等设施，并且设备处的计算机处理器然后可以与一段时间内获得的与受试者的多个身体排出物有关的一批数据的执行上述分析。
应当注意，本文描述的装置和方法包括筛查测试，其中受试者不需要物理地触摸身体排出物。此外，受试者通常仅需要周期性地接触专用感测装置的任何部分，例如为了安装设备或改变设备电池。(注意，受试者可以处理用户接口设备，但是这通常是即使在不使用感测装置的情况下受试者也可以处理的设备(例如电话)。)另外通常，本文所述的装置和方法不需要在受试者排出身体排出物到马桶中之后向马桶上添加任何东西，以便于排出物的光谱分析和/或排出物含有血液的确定。对于某些应用而言，在将装置安装在马桶中后，受试者不需要执行任何动作。测试是自动的且由装置处理，并且对受试者的排出物的监测与受试者无缝，并且不要求受试者的顺应性，只要没有检测到异常。
通常，在受试者排出身体排出物到马桶中之后，通过接收来自马桶的反射光对身体排出物进行成像，而在排出之后不需要任何人执行任何动作。进一步，通常，计算机处理器(a)分析(例如，光谱分析)所接收的光，(b)响应于此，确定身体排出物中是否存在血液，以及(c)至少部分地响应于此而生成输出，所有这些都不需要任何人在排出之后执行任何动作。应注意的是，对于某些应用，如果检测到身体排出物中的血液的存在的指示，则通过用户接口设备从受试者请求输入，如下文进一步详细描述的。然而，即使对于这样的应用，基于自动光谱分析确定存在血液，并且使用用户输入来确定血液的来源，和/或确定血液的来源是引起关注的原因。
对于一些应用，对于受试者的每个排出物，在正信号的情况下，该装置经由输出设备例如经由用户接口设备32向患者报告发现。对于一些应用，输出设备包括内置于装置20中的输出组件(例如，灯(例如，LED)或屏幕)。对于一些应用，如果身体排出物的分析指示排出物内部存在血液，则计算机处理器驱动用户接口通过向用户询问一些验证问题来请求受试者的输入。例如，用户接口设备可能会问用户“你在最近排便之前的24小时内吃过红肉吗？”，因为红肉的消耗会含有血液的肉而引起假阳性。可替代地或另外地，用户接口设备可以询问用户“您是否使用了阿司匹林或其他非甾体抗炎药？”，因为这些药物的摄入已被证明会在易感个体的胃或胃肠道中引起出血。对于某些应用，数据在本地进行分析，但结果将通过网络连接传输到医疗保健提供商或保险公司。
对于一些应用，该装置在更长的时间内(例如超过一周或超过一个月)监测受试者的身体排出物。通常，以这种方式，该装置被配置为筛查特征在于仅间歇地流血的恶性肿瘤和/或息肉的存在。对于一些应用，该装置将在一段时间内身体排出物(例如，粪便)中检测到的血液量与阈值量进行比较。已知存在正常的生理的非致病性胃肠道出血水平，估计平均小于2ml/天。大于2ml/天的肠出血被认为是异常的。(注意，根据年龄和性别，被认为是异常的精确量对于每个人不同。因此，例如，对于成熟女性，粪便中的正常血液浓度可能被认为低于64微克/克，而对于成熟男性，超过20微克/克的任何物质都可能被认为是异常的。)因此，对于某些应用，阈值被校准以增强感测的特异性，使得如果出血水平与正常的生理的非致病的胃肠道出血一致则不会生成警报，但是如果例如出血水平指示癌症和/或息肉的存在，则会生成警报。
对于一些应用，分析接收到的光的计算机处理器利用机器学习技术，例如异常检测和/或异常值检测。例如，计算机处理器可以被配置为执行个体化的异常检测或异常值检测，其学习来自每个受试者的输出信号的模式，并且检测受试者的特征性血迹中的异常变化。如上所述，对于一些应用，执行分析的计算机处理器远离传感器模块和/或与传感器模块分开。对于一些应用，传感器模块是一次性的，但是即使在处理传感器模块之后，计算机处理器也可以访问与受试者有关的历史数据，使得历史数据可以在机器学习技术中使用。
现在参考图2，其是根据本发明的一些应用的示意性地示出传感器模块22的组件的框图。如上所述，传感器模块通常设置在马桶内。进一步通常地，传感器模块包括成像组件，该成像组件又包括一个或多个光传感器，其被配置为接收从来自受试者排出并设置在马桶内部的身体排出物的光。下面参照图3A-B更详细地描述成像组件。通常，传感器模块被容纳在防水壳体中。进一步通常，安装有成像组件的传感器模块的表面覆盖有透明的防水盖。注意，图1示出了设置在马桶内的水的水位之上的传感器模块。然而，对于一些应用，传感器模块的至少一部分(例如，整个传感器模块)被浸没在马桶中的水中。
对于一些应用，传感器模块包括受试者传感器40。受试者传感器被配置为检测受试者何时在厕所上或其附近，和/或受试者是否排便和/或排尿到马桶中。例如，受试者传感器可以包括运动传感器，其构造成感测粪便、尿液、受试者或马桶中的水的运动。可替代地或另外地，受试者传感器可以包括光传感器，其配置成检测浴室中的灯何时被接通，或者受试者何时坐在马桶上时。对于一些应用，用于检测来自身体排出物的光的光传感器也用于上述功能。对于一些这样的应用，传感器模块被配置为大部分时间处于待机模式(使得传感器模块使用减少的电力)。传感器模块响应于检测到受试者在马桶上或附近和/或受试者排便和/或排尿到马桶中而被接通。通常，传感器模块的成像组件响应于检测到受试者在马桶上或附近和/或受试者已经排便和/或排尿到马桶中而获取图像。对于某些应用，受试者手动打开传感器模块。
对于一些应用，传感器模块包括振动组件42，其通常被配置为振动马桶内部的粪便。振动元件可以包括超声波振动器、由马达驱动的机械元件和/或构造成排出水流的泵。振动元件通常被配置成将粪便分解为更小的块，使得设置在粪便块内部的血液对于成像组件变得可见。应注意，对于一些应用，振动组件与传感器模块分开设置在马桶中。对于一些应用，不使用振动组件，但是由于粪便在落入马桶中并且撞击马桶时破碎，装置20能够确定粪便中是否存在足够水平的特异性的血液。
通常，传感器模块包括计算机处理器44、存储器46和通信模块48。计算机处理器44被配置为驱动成像组件来执行本文所述的功能。对于一些应用，计算机处理器被进一步配置为执行本文所述的分析功能。对于这样的应用，计算机处理器44通常经由通信模块48将分析结果(例如，粪便中的血液的阳性检测)传送到诸如用户接口设备32(图1)的远程设备。可替代地，如上文所述，所接收的光的分析可以由远程计算机处理器(例如，作为用户接口设备的一部分的计算机处理器)执行。对于这样的应用，计算机处理器44通常经由通信模块48将原始成像数据和/或光信号传送到远程计算机处理器。对于一些应用，计算机处理器将数据存储在存储器46中。数据可以包括可以随后被检索和分析的原始数据，和/或由成像组件接收的光的光谱分析结果。存储器46可以包括可以物理去除的存储卡，例如SD卡。通信模块通常被配置为使用诸如Wifi， 或任何近场通信(NFC)协议之类的已知协议与外部设备(例如，用户接口设备32)进行通信。
对于一些应用，传感器模块22包括指示器50，例如视觉指示器(例如LED灯)或音频指示器(例如，被配置为发出嘟嘟声的扬声器)，该指示器被配置为向受试者指示样品何时已被成功成像和/或数据何时已被成功发送到远程设备(诸如用户接口设备32)。注意，尽管未示出，但是指示器通常与传感器模块的其它组件，例如计算机处理器和/或通信模块进行交互。
现在参考图3A-B是根据本发明的各个应用的成像组件24的组件的示意图。成像组件24通常设置在传感器模块22的面向马桶的水中的表面上。图3A-B是传感器模块的前述面的示意图。
如下文进一步详细描述的，通常为了检测身体排出物中的血迹，检测从身体排出物反射的光中的特定光谱带。通常，光谱带以530nm至785nm范围内的波长为中心。进一步通常，检测到以约540nm、565nm和575nm为中心的两个或更多个光谱带。光谱带的宽度通常大于3nm(例如，大于5nm，或大于8nm)和/或小于40nm(例如，小于20nm或12nm)，例如，3和40nm之间，5和20nm之间或8和12nm之间。这里描述为以近似给定光谱值为中心的光谱带应被解释为包括以给定值加/减5nm为中心的光谱带。
参考图3A，对于一些应用，传感器模块22的成像组件24包括发射白光的光源68(例如，LED光发射器或不同类型的灯)。此外，成像模块包括用作光传感器的两个或更多个相机。两个或更多个相机可以包括彩色相机60和/或包括滤光器的单色相机，以便检测上述光谱带中的第一光谱带(相机62)，上述光谱带中的第二光谱带(相机64)和/或上述光谱带中的第三光谱带(相机66)。相机用作装置20的光传感器，并且光源用于照射马桶和身体排出物。对于一些应用，所有四个相机都用于成像组件。
对于一些应用，装置20的计算机处理器被配置为通过在个体的基础上分析由相机获取的图像内的各个像素来识别身体排出物的各个部分内的光谱成分。为了识别身体排出物的给定部分的光谱成分，计算机处理器确定由相应相机获取的图像的像素之间的对应关系。通常，无论使用多少个相机，所有相机都彼此靠近设置，例如使得所有相机都设置在小于10平方厘米的区域内(例如，小于5平方厘米的区域，或小于1平方厘米的区域)。对于一些应用，使用彼此靠近地设置的相机便于确定由各个相机获取的图像的像素之间的对应关系。
参考图3B，对于一些应用，传感器模块22的成像组件24包括彩色相机60，并且包括两个或更多个在各个光谱带发射光的光源(例如，LED灯或其他类型的灯)。两个或更多个光源通常包括光源68(其如参考图3A描述被配置为发射白光)和/或被配置为在上述光谱带中的第一光谱带处发射光的光源(光源72)，在上述光谱带中的第二光谱带处发射光的光源(光源74)和/或在上述光谱带中的第三光谱带处发射光的光源(光源76)。对于一些应用，窄带滤波器安装在一个或多个光源上。相机用作装置20的光传感器，并且光源用于照射马桶和身体排出物。对于一些应用，所有四个光源都用于成像组件。
注意，对于一些应用，成像组件不包括光源，并且成像组件(例如，相机)的光传感器依赖于环境光。可替代地，成像组件的光源和光传感器可以彼此设置在马桶的不同侧。对于某些应用而言，不是使用一个或多个配置成逐像素地检测光的相机，而是使用光谱仪来检测从身体排出物反射的光的总体光谱，并分析反射光。
对于一些应用，彩色相机60是多光谱相机或高光谱相机。例如，可以使用高光谱相机来获取身体排出物的图像，并且计算机处理器可以通过生成包含两个空间维度和一个波长尺寸的数据的超立方体来分析数据。计算机处理器可以通过分析超立方体来确定身体排出物中是否存在血液。
还要注意的是，图3A-B所示的光源和光传感器的具体布置是示例，并且本发明的范围包括使用光源和/或光检测器的替代或附加布置。例如，可以使用多于或少于四个的光源和/或光传感器。类似地，光源和/或光传感器可以布置成与图3A-B所示不同的配置。本发明的范围包括使用光传感器和光源的任何组合，其布置成任何可以促进如本文所述执行的测量的配置。
通常，传感器模块22的成像组件24的光传感器响应于检测到受试者在马桶上或附近和/或受试者已经排便和/或排尿到马桶中而获取图像，如上所述。对于一些应用，在通过相机60,62,64和/或66采集图像期间，以给定的时间间隔获取图像脉冲串。例如，可以每3秒，每5秒或每10秒获取一次脉冲串。每个图像脉冲串通常包含1到8个图像，例如3到5个图像。通常，在小于20秒的总时间内获取所获得的给定排出物的所有图像，使得在每个脉冲串内的各个图像的采集之间不存在身体排出物的实质移动。对于某些应用，每个图像帧的最大曝光时间通常为10ms。可替代地，每个图像帧的曝光时间可以大于10ms，例如大于35ms。
本文所述的装置和方法利用从红细胞反射回来并由光传感器收集的光。在一些实施例中，该光可以从环境光源反射，并且在其它实施例中，光源是系统的一体的部分。在一些实施例中，这样的光源可以是一个或几个波长的LED，或具有带通滤波器的宽带光源。如上所述，红细胞具有不同的光谱特征，其从被测试的介质反射并且可以由光传感器检测，所述特征在本文中称为血迹。
对于一些应用，传感器模块响应于检测到关于两个或更多个波长的吸收的数学函数或波长的加权函数返回的值返回一定值，而检测到身体排出物中的血液的存在。如上所述，对于一些应用，传感器模块将光传感器的输出发送到用户接口设备32(图1)，并且由设备上的计算机处理器运行的软件执行分析。
通常，装置20通常包括照射源(即，光源)，用于照射从患者排出并传递到马桶水中的生物流体。对于一些应用，辐射(例如，可见光范围内的辐射)以感兴趣的各种波长发射，以评估样本的光学特征。光检测器相对于相对侧、相同侧或马桶中的任何其他位置处的光源定位。例如，光检测器可以面对光源，以便检测来自穿过身体排出物或穿过与排出物接触的水的光源的光。应当注意，虽然本发明的一些应用涉及使用在可见光范围内的辐射检测来执行本文所述的技术，但是本发明的范围包括使用任何光谱带上的辐射经必要变动来执行这里描述的技术。
对于一些应用，使用白光宽带照明源(例如，白光源68)，并且光检测器可以包括至少两个光检测器(例如，相机60,62,64和66中的两个或更多个)。每个光检测器可以包括不同的滤光器，用于在通过生物流体之后收集不同波长的光。滤波器可以是窄带滤波器、干涉滤波器、吸收滤波器或衍射光学元件(DOE)滤波器。
现在参考图4，其是显示根据本发明的一些应用从粪便样品记录的光谱图的曲线图。将原始人粪便样品和注射有0.2ml血液的人粪便样品放入玻璃容器(尺寸86x86x90mm)内，该容器含有达到约70mm的高度的自来水(约500cc的水)。将400-700nm范围内的白色LED光和约220流明的强度引入容器中，并使用标准光谱仪获得从容器反射的光的光谱图。
较粗的曲线是从原始粪便样品获得的光谱图，较细的曲线是从具有血液的粪便获得的光谱图。如可以观察到的，在图的放大部分中，从包括血液的样品获得的光谱图包括在约540nm(谷)，565nm(峰)和575nm(峰)处的特征谷-峰-谷形状)。该特征形状是血迹的一个例子，该形状表示血液的存在。具体地，该形状表示存在于血液中的红细胞中的氧合血红蛋白的光吸收。
上述结果表明，在特定条件下可以在粪便样品内检测出血迹。此外，通过使用分析样品的总体光谱图的光谱图获得上述结果。如果像逐个像素地分析样本，就像本发明的某些应用情况一样，可以预期以更高的灵敏度和特异性来检测血迹。
现在参考图5，图5是显示根据本发明的一些应用进行的实验期间从相应样品记录的光谱成分的比率的条形图。使用上述关于图4描述的技术，分析了多个样品的光谱图。样本包括：
1.新鲜甜菜
2.生鲜肉。
3.不含血液的粪便样本。
4.不含血液的第二粪便样本。
5.朗姆酒和红色食品着色剂的混合物。
6.含有粪便和0.2ml血液的样品，其中样品未混合。
7.含有粪便和0.2ml血液的样品，其中通过用棒搅拌将样品混合一次。
8.含有粪便和0.2ml血液的样品，其中通过用棒搅拌将样品混合两次。
9.含有粪便和5滴血液的样品，其中样品未混合。
10.含有粪便和5滴血液的样品，其中通过用棒搅拌将样品混合两次。
血液从血库获得，并保存在柠檬酸盐中。
对于每个样品，通过计算两个比率来分析所接收的光谱图。比率1是以565nm为中心的10nm谱带的强度与以575nm为中心的10nm谱带的强度的比率(I(565)/I(575))。比率2是以565nm为中心的10nm谱带的强度与以540nm为中心的10nm谱带的强度的比率(I(565)/I(540))。为了实验的目的，对于比率1，阈值设定为1.05，对于比率2，阈值设定为0.8，如果比率1将超过1.05，比率2将超过0.8，则这表明样品含有血液。这是因为含有血液的样品预期具有在近似540nm(谷)、565nm(峰)和575nm(谷)处的特征性谷-峰-谷形状的血迹，而对于不含血液的样品，如图4的粗曲线所示，光谱图的斜率可以预计在540nm和575nm之间增加。结果在图5所示的条形图中示出，并被总结在下表中：
样品 包含人血 两个比率指示样品含血
1 否 否
2 否(但是含有动物红细胞) 是
3 否 否
4 否 否
5 否 否
6 是 否
7 是 是
8 是 是
9 是 是
10 是 是
根据图5和上表可以观察到，通常使用上述比例和阈值，在五种情况中的四种情况中，在粪便中检测出血液。使用上述比例和阈值，通常在样品中没有血液存在的情况下检测不到血液，但肉样(样品2)除外，下面将讨论。这些结果表明，通过使用本文所述的技术对排出物进行光谱分析能够身体排出物中检测到血液。因此，对于本发明的一些应用，检测以在530nm至785nm范围内的波长为中心的光谱带。通常，检测到以约540nm、565nm和575nm为中心的两个或更多个光谱带。光谱带的宽度通常大于3nm(例如，大于5nm，或大于8nm)和/或小于40nm(例如，小于20nm，或小于12nm)，例如在3至40nm之间，5至20nm之间或8至12nm之间。对于一些应用，确定上述光谱带的强度相对于彼此的一个或多个比率。例如，可以确定以约565nm为中心的光谱带的强度与以约575nm为中心的谱带的强度的比率(或反之亦然)，和/或可以确定以约565nm为中心的光谱带的强度与以约540nm为中心的谱带的强度的比率(或反之亦然)。对于一些应用，确定上述光谱带的强度相对于彼此的不同关系。对于一些应用，确定除强度之外的各个光谱带的参数之间的关系。
应注意，图5所示上表中总结的结果和反映了所分析的样品的一部分。一般来说，没有假阳性，除了分析肉类样本时之外。这是可以预期的，因为生鲜肉具有溶解在水中的动物血液残留物。根据本发明的一些应用，如上所述，通过询问受试者问题，例如在给定的排尿时间间隔内受试者是否吃红肉，来减少这种假阳性。
当将血液注入固体粪便中并没有到达水时(这是样品6中的情况)，发现假阴性。根据本发明的一些应用，根据本文所述的技术，通过在马桶内部混合、振动和/或搅拌粪便来减少这种假阴性。应注意，在实验中，当粪便置于玻璃容器内时，将血液与粪便混合。通常，当人排便到马桶中时，由于粪便落入并冲击马桶而搅动粪便。因此，对于本发明的一些应用，不向马桶中的粪便提供主动搅拌。此外，在使用含甜菜的血液作为样品的情况下，存在假阴性(图5中未示出)。对于本发明的一些应用，通过使用比上述实验中使用的更大的光强度来减少这种假阴性。进一步指出，由于根据一些应用，一段时间内进行身体排出物分析，如果在一些排出物中漏掉隐藏的血液，则有可能在其他排出物中被检测到。
现在参考图6，其是示出根据本发明的一些应用进行的模拟的结果的曲线图。使用在上述实验中获得的(a)粪便和(b)五滴血液的光谱图。将五滴血液的光谱图分成五份，以模拟一滴的光谱图，并相对于所使用的单滴血液的光谱图提高信噪比。进行模拟以人为地混合光谱，例如生成与各自量的血液混合的粪便的效果。然后计算上述第一比率和第二比率以增加光谱滤波器的带宽。图6是示出每个带宽可检测的最小滴数的图。可以观察到直到20nm的带宽，可以检测到两滴血液，而对于30nm及以上的带宽，为了使得血液可检测到，需要至少3滴血液。因此，对于本发明的一些应用，检测到两个或更多个光谱带，其以约540nm、565nm和575nm为中心，并且光谱带的宽度通常大于3nm(例如，大于5nm或大于8nm)，和/或小于40nm(例如，小于20nm，或小于12nm)，例如在3至40nm之间，5至20nm之间，或8至12nm之间。
现在参考图7，其是示出根据本发明的一些应用执行的过程的步骤的流程图。
在第一步骤(步骤80)中，传感器模块22(例如，传感器模块的受试者传感器40)检测受试者在马桶附近或马桶上的存在和/或检测到身体排出物已经被排到马桶中，如上文参考图2所描述的。响应于此，传感器模块的成像组件24通常通过使用一个或多个相机(例如，一个或多个多光谱相机，或一个或多个高光谱相机)获取图像来接收来自马桶的光(步骤82)。如上所述，本发明的范围包括接收在任何光谱带处的辐射，并且不限于接收在可见光范围内的辐射。
所接收的光被计算机处理器分析(例如光谱分析)，计算机处理器可以是传感器模块的计算机处理器44，或者如上所述的不同的计算机处理器。通常，检测以以在530nm至785nm范围内的波长为中心的光谱带。进一步通常，检测血迹谱分量(步骤84)。例如，可以检测所接收的光中指示红细胞成分(例如，氧合血红蛋白)的光吸收的一个或多个光谱成分。如上所述，对于本发明的一些应用，检测到以约540nm、565nm和575nm为中心的两个或更多个光谱带。(如上所述，这里描述为以约给定光谱值为中心的光谱带应被解释为包括以给定值加/减5nm为中心的光谱带)。对于一些应用，检测到的光谱成分是通过计算各个成分相对于彼此的强度的比率来分析(步骤86)，例如，如上所述。可替代地或另外，可以以不同的方式分析光谱成分。(步骤86在虚线框内，以指示计算比率的特定步骤是可选的。)响应于光谱分析，计算机处理器检测血液(步骤88)并且例如在用户接口设备32上生成输出(步骤90)。
本发明的范围包括检测指示红细胞成分的光吸收的任何光谱成分，例如指示血红蛋白高铁血红蛋白和/或血红素的光谱成分。对于一些应用，检测指示尿和/或粪便的光吸收的光谱成分。对于一些应用，计算机处理器确定是否存在粪便和/或尿液以及血液，以便确认检测到的血液是与粪便和/或尿液相关并且不是来自不同来源的血液。此外，本发明的范围包括确定接收光中各个光谱带的参数(例如，强度)之间的任何类型的关系，并且不限于确定各个光谱带的参数(例如，强度)之间的比率。此外，即使对于计算上述比率1和2的应用，描述为已被使用的阈值是说明性的，并且本发明的范围包括使用与上述那些不同的阈值。例如，对于使用校准光传感器的应用，可以使用大于1和/或小于1.5(例如，1和1.5之间)的阈值，用于比率1(即，I(565)/I(575)))，并且可以使用大于0.7和/或小于1(例如，0.7和1之间)的阈值用于比率2(即，I(565)/I(540))。对于光传感器未校准的应用，比率可能不同。
值得注意的是，在这个阶段，输出可能表示对受试者的血液在身体排出物中的怀疑。对于一些应用，为了确认怀疑，请求用户提供用户被询问确认问题的输入(其答案通常表示检测到的血液的来源)，如上所述。计算机处理器接收来自受试者的关于确认问题的输入(步骤92)。如果来自用户的输入指示血液的检测不是假阳性(例如可能由受试者吃红肉引起)，则计算机处理器记录发生血液事件(步骤94)。例如，计算机处理器可将事件记录在传感器模块的存储器46上。对于一些应用，甚至在没有从用户接收到输入的情况下记录血液事件(步骤92)。例如，计算机处理器可以以不同的方式考虑假阳性，例如通过将假阳性的可能性并入用于监视长期时间段中的血液事件的阈值。(步骤92在虚线框内，表示此步骤是可选的。)
典型地，图7的步骤80-90(大虚线框内的步骤)被执行，在受试者排出身体排出物到马桶中后，不需要受试者或任何其他人的任何动作。
本文描述的本发明的应用可以采用可从计算机可用或计算机可读介质(例如，非暂时计算机可读介质)访问的计算机程序产品的形式，其提供由计算机或任何指令执行系统使用或与计算机或任何指令执行系统结合使用的程序代码，指令执行系统例如为计算机处理器44或用户接口设备32的计算机处理器。为了描述的目的，计算机可用或计算机可读介质可以是可以包括、存储、通信、传播或者传送程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与之相结合使用的任何装置。介质可以是电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。通常，计算机可用或计算机可读介质是非暂时的计算机可用或计算机可读介质。
计算机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。当前光盘的例子包括光盘只读存储器(CD-ROM)、光盘读/写(CD-R/W)和DVD。对于某些应用程序，使用云存储。
适于存储和/或执行程序代码的数据处理系统将包括至少一个处理器(例如，计算机处理器44或用户接口设备32的计算机处理器)，其通过系统总线直接或间接地耦合到存储器元件(例如，存储器46或用户接口设备32的存储器)。存储器元件可以包括在实际执行程序代码期间采用的本地存储器，批量存储器，以及高速缓存存储器，其提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少在执行期间必须从批量存储检索代码的次数。该系统可以读取程序存储设备上的本发明的指令，并遵循这些指令来执行本发明实施例的方法。
网络适配器可以耦合到处理器，以使得处理器能够通过中间的私有或公共网络耦合到其他处理器或远程打印机或存储设备。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡只是当前可用类型的网络适配器中的一些。
用于执行本发明的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，包括面向对象的编程语言，例如Java，Smalltalk，C++等，以及常规的程序性编程语言，例如C编程语言或类似的编程语言。
应当理解，图7所示的流程图的框和流程图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器以生成机器，使得经由计算机的处理器(例如，计算机处理器44，或用户接口设备32的计算机处理器)或其他可编程数据处理装置执行的指令，创建用于实现在本申请中描述的流程图和/或算法中指定的功能/动作的装置。这些计算机程序指令还可以存储在可以使计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式运作的计算机可读介质(例如，非暂时计算机可读介质)中，使得存储在计算机可读介质的指令产生包括实现流程图和算法中指定的功能/动作的指令装置的制品。计算机程序指令还可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在本申请中描述的流程图和/或算法中指定的功能/动作的处理。
计算机处理器44和本文描述的其他计算机处理器通常是用计算机程序指令编程以产生专用计算机的硬件设备。例如，当被编程为执行参考图7描述的算法时，计算机处理器通常用作专用身体排出物分析计算机处理器。通常，由计算机处理器执行的这里描述的操作根据所使用的存储器的技术将存储器(其是真正的物理物品)的物理状态转换为具有不同的磁极性，电荷等等。
本领域技术人员将理解，本发明不限于上文具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文描述的各种特征的组合和子组合，以及本领域技术人员在阅读前述描述后将轻易得到的不属于现有技术的变化和修改。

Claims (93)

1.一种用于设置在马桶内的受试者的身体排出物的方法，所述方法包括：
在身体排出物设置在马桶内的同时，使用一个或多个光传感器接收来自所述马桶的光；
使用计算机处理器：
通过分析所接收的光，检测所接收的光中指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分；
响应于此，确定在所述身体排出物中存在血液；并且
至少部分地响应于此而在输出设备上生成输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述身体排出物包括粪便，并且其中确定所述身体排出物中存在血液包括确定所述粪便内存在血液。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述身体排出物包括尿液，并且其中确定所述身体排出物中存在血液包括确定所述尿液内存在血液。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括记录关于所述受试者的多个身体排出物中的血液的数据，其中生成所述输出包括响应于记录的数据而生成输出。
5.根据权利要求1所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自所述马桶的光包括使用一个或多个相机接收来自所述马桶的一个或多个图像，并且其中检测所接收的光中的一个或多个光谱成分包括通过在个体的基础上分析所述一个或多个图像内的多个相应像素来识别身体排出物的相应部分内的光谱成分。
6.根据权利要求1所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自所述马桶的光包括：在所述受试者将身体排出物排出到马桶中之后，使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光，而在排出之后不需要任何人采取任何动作。
7.根据权利要求1所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自所述马桶的光包括使用光谱仪接收来自马桶的光。
8.根据权利要求1所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自所述马桶的光包括使用一个或多个单色相机接收来自所述马桶的光。
9.根据权利要求1所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自所述马桶的光包括使用一个或多个彩色相机接收来自所述马桶的光。
10.根据权利要求1所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自所述马桶的光包括使用一个或多个单色相机并使用一个或多个彩色相机接收来自所述马桶的光。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于确定所述身体排出物中存在血液，请求来自所述受试者的指示所述血液的来源的输入。
12.根据权利要求1所述的方法，其中检测所接收的光中指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分包括检测所接收的光中指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分，所述成分选自以下组成的组：血红蛋白，氧合血红蛋白，高铁血红蛋白和血红素。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括检测所接收的光中的指示通过选自粪便和尿液组成的组的身体排出物的光吸收的一个或多个光谱成分。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，还包括照射所述马桶内的排出物，其中接收所述光包括接收由所述照射产生的反射光。
15.根据权利要求14所述的方法，其中照射所述马桶内的排出物包括使用白光照射所述马桶内的排出物。
16.根据权利要求14所述的方法，其中照射所述马桶内的排出物包括使用一个或多个光谱带上的光照射所述马桶内的排出物。
17.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中检测所述一个或多个光谱成分包括检测以530nm至785nm范围内的波长为中心的一个或多个光谱带。
18.根据权利要求17所述的方法，其中检测所述一个或多个光谱成分包括检测以从540nm、565nm和575nm组成的组中选择的近似波长为中心的一个或多个光谱带。
19.根据权利要求18所述的方法，其中检测所述一个或多个光谱带包括检测具有小于40nm的带宽的一个或多个光谱带。
20.根据权利要求17所述的方法，其中检测所述一个或多个光谱带包括检测所述光谱带中的至少两个光谱带，所述方法还包括确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系，其中确定所述身体排出物中存在血液包括至少部分地基于所确定的关系来确定所述身体排出物内存在血液。
21.根据权利要求20所述的方法，其中确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系包括：
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约575nm为中心的谱带的强度之间的第一比率；以及
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约540nm为中心的谱带的强度之间的第二比率。
22.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用多光谱相机接收来自所述马桶的光。
23.根据权利要求22所述的方法，其中分析所接收的光包括生成包含两个空间维度和一个波长尺寸的数据的超立方体。
24.一种用于设置在马桶内的受试者的身体排出物以及输出设备的装置，所述装置包括：
一个或多个光传感器，被配置为在所述身体排出物设置在所述马桶内的同时接收来自马桶的光；和
计算机处理器，被配置为：
通过分析所接收的光来检测所接收的光中的指示由红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分；
响应于此，确定在所述身体排出物中存在血液；并且
至少部分响应于此而所述输出设备上生成输出。
25.根据权利要求24所述的装置，其中所述身体排出物包括粪便，并且其中所述计算机处理器被配置为通过确定所述粪便中存在血液来确定所述身体排出物中存在血液。
26.根据权利要求24所述的装置，其中所述身体排出物包括尿液，并且其中所述计算机处理器被配置为通过确定所述尿液内存在血液来确定所述身体排出物中存在血液。
27.根据权利要求24所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为记录关于所述受试者的多个身体排出物中的血液的数据，并且响应于记录的数据而生成所述输出。
28.根据权利要求24所述的装置，其中所述一个或多个光传感器包括被配置为获取所述身体排出物的一个或多个图像的一个或多个相机，并且其中所述计算机处理器被配置为通过在个体的基础上分析所述一个或多个图像内的多个相应像素识别所述身体排出物的相应部分内的光谱成分来检测所接收的光内的一个或多个光谱成分。
29.根据权利要求24所述的装置，其中，在所述受试者将所述身体排出物排出到所述马桶中之后，所述一个或多个光传感器被配置为从所述马桶接收光，而在排出之后不需要任何人执行任何动作。
30.根据权利要求24所述的装置，其中所述一个或多个光传感器包括光谱仪。
31.根据权利要求24所述的装置，其中所述一个或多个光传感器包括一个或多个单色相机。
32.根据权利要求24所述的装置，其中所述一个或多个光传感器包括一个或多个彩色相机。
33.根据权利要求24所述的装置，其中所述一个或多个光传感器包括一个或多个彩色相机和一个或多个单色相机。
34.根据权利要求24所述的装置，其中，响应于确定所述身体排出物中存在血液，所述计算机处理器被配置为从所述受试者请求指示所述血的来源的输入。
35.根据权利要求24所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过检测所接收的光中的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分来检测所接收的光中的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分，所述成分选自由以下组成的组：血红蛋白，氧合血红蛋白，高铁血红蛋白和血红素。
36.根据权利要求24所述的装置，其中所述计算机处理器还被配置为检测所述接收的光中的指示由从粪便和尿组成的组中选出的身体排出物的光吸收的一个或多个光谱成分。
37.根据权利要求24-36中任一项所述的装置，还包括被配置为照射所述马桶中的排出物的光源，其中所述一个或多个光传感器被配置为接收由所述照射产生的反射光。
38.根据权利要求37所述的装置，其中所述光源被配置为使用白光照射所述马桶内的排出物。
39.根据权利要求37所述的装置，其中所述光源被配置为使用一个或多个光谱带上的光来照射所述马桶内的排出物。
40.根据权利要求24-36中任一项所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过检测以在530nm至785nm的范围内的波长为中心的一个或多个光谱带来检测所述一个或多个光谱成分。
41.根据权利要求40所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过检测以从540nm、565nm和575nm组成的组选出的近似波长为中心的一个或多个光谱带来检测所述一个或多个光谱成分。
42.根据权利要求41所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过检测具有小于40nm的带宽的一个或多个光谱带来检测所述一个或多个光谱成分。
43.根据权利要求40所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为：
检测至少两个光谱带，
确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系，以及
通过至少部分地基于所确定的关系确定在身体排出物中存在血液来确定所述身体排出物中存在血液。
44.根据权利要求43所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过以下方式来确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系：
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约575nm为中心的谱带的强度之间的第一比率；以及
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约540nm为中心的谱带的强度之间的第二比率。
45.根据权利要求24-36中任一项所述的装置，其中所述一个或多个光传感器包括多光谱相机。
46.根据权利要求45所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过生成包含两个空间维度和一个波长尺寸的数据的超立方体来分析所接收的光。
47.一种方法，包括：
在受试者将身体排出物排出到马桶中之后，并且在排出之后不需要任何人执行任何动作：
使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光；并且
使用计算机处理器：
分析收到的光；
响应于此，确定在身体排出物中存在血液；并且
至少部分地响应于此而在输出设备上生成输出。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述身体排出物包括粪便，并且其中确定所述身体排出物中存在血液包括确定所述粪便内存在血液。
49.根据权利要求47所述的方法，其中所述身体排出物包括尿液，并且其中确定所述身体排出物中存在血液包括确定所述尿液内存在血液。
50.根据权利要求47所述的方法，还包括记录关于所述受试者的多个身体排出物中的血液的数据，其中生成所述输出包括响应于记录的数据而生成输出。
51.根据权利要求47所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个相机接收来自马桶的一个或多个图像，并且其中分析所接收的光包括通过在个体的基础上分析所述一个或多个图像内的多个相应像素识别所述身体排出物的相应部分内的光谱成分来检测所接收的光内的一个或多个光谱成分。
52.根据权利要求47所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用光谱仪接收来自马桶的光。
53.根据权利要求47所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个单色相机接收来自马桶的光。
54.根据权利要求47所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个彩色相机接收来自马桶的光。
55.根据权利要求47所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用一个或多个单色相机并使用一个或多个彩色相机接收来自马桶的光。
56.根据权利要求47所述的方法，还包括，响应于确定所述身体排出物中存在血液，请求来自所述受试者的指示血液的来源的输入。
57.根据权利要求47-56中任一项所述的方法，还包括照射所述马桶内的排出物，其中接收所述光包括接收由所述照射产生的反射光。
58.根据权利要求57所述的方法，其中照射所述马桶内的排出物包括使用白光照射所述马桶内的排出物。
59.根据权利要求57所述的方法，其中照射所述马桶内的排出物包括使用一个或多个光谱带的光照射所述马桶内的排出物。
60.根据权利要求47-56中任一项所述的方法，其中分析所接收的光包括检测所接收的光中的指示由红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分。
61.根据权利要求60所述的方法，其中检测所接收的光内指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分包括检测所接收的光中指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分，所述成分选自由以下组成的组：血红蛋白，氧合血红蛋白，高铁血红蛋白和血红素。
62.根据权利要求60所述的方法，还包括检测所接收的光中的指示选自粪便和尿液组成的组的身体排出物的光吸收一个或多个光谱成分。
63.根据权利要求60所述的方法，其中检测所述一个或多个光谱成分包括检测以530nm至785nm的范围内的波长为中心的一个或多个光谱带。
64.根据权利要求63所述的方法，其中检测所述一个或多个光谱成分包括检测以从540nm、565nm和575nm组成的组中选择的近似波长为中心的一个或多个光谱带。
65.根据权利要求64所述的方法，其中检测所述一个或多个光谱带包括检测具有小于40nm的带宽的一个或多个光谱带。
66.根据权利要求63所述的方法，其中检测所述一个或多个光谱带包括检测所述光谱带中的至少两个光谱带，所述方法还包括确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系，其中确定在身体排出物中存在血液包括至少部分地基于所确定的关系来确定身体排出物内存在血液。
67.根据权利要求66所述的方法，其中确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系包括：
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约575nm为中心的谱带的强度之间的第一比率；以及
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约540nm为中心的谱带的强度之间的第二比率。
68.根据权利要求47-56中任一项所述的方法，其中使用一个或多个光传感器接收来自马桶的光包括使用多光谱相机接收来自马桶的光。
69.根据权利要求68所述的方法，其中分析所接收的光包括生成包含两个空间维度和一个波长尺寸的数据的超立方体。
70.一种用于设置在马桶内的受试者的身体排出物和输出设备的装置，所述装置包括：
一个或多个相机，被配置为在身体排出物设置在马桶内的同时接收来自马桶的一个或多个图像；和
计算机处理器，被配置为：
通过在个体的基础上分析所述一个或多个图像内的多个相应像素来检测所述身体排出物的各个部分内的光谱成分；
响应于此，确定在所述身体排出物中存在血液；并且
至少部分响应于此而在所述输出设备上生成输出。
71.根据权利要求70所述的装置，其中所述身体排出物包括粪便，并且其中所述计算机处理器被配置为通过确定所述粪便中存在血液来确定所述身体排出物中存在血液。
72.根据权利要求70所述的装置，其中所述身体排出物包括尿液，并且其中所述计算机处理器被配置为通过确定所述尿液中存在血液来确定所述身体排出物中存在血液。
73.根据权利要求70所述的装置，其中，所述计算机处理器被配置为记录关于所述受试者的多个身体排出物中的血液的数据，并且响应于记录的数据而生成所述输出。
74.根据权利要求70所述的装置，其中，在所述受试者将所述身体排出物排出到所述马桶中之后，所述一个或多个光传感器被配置为接收来自所述马桶的光，而在排出之后不需要由任何人执行任何动作。
75.根据权利要求70所述的装置，其中所述一个或多个相机包括一个或多个单色相机。
76.根据权利要求70所述的装置，其中所述一个或多个相机包括一个或多个彩色相机。
77.根据权利要求70所述的装置，其中所述一个或多个相机包括一个或多个彩色相机和一个或多个单色相机。
78.根据权利要求70所述的装置，其中，响应于确定所述身体排出物中存在血液，所述计算机处理器被配置为请求来自所述受试者的指示血液的来源的输入。
79.根据权利要求70-78中任一项所述的装置，还包括被配置为照射所述马桶内的排出物的光源，其中所述一个或多个相机被配置为接收由所述照射产生的反射光。
80.根据权利要求79所述的装置，其中所述光源被配置为使用白光照射所述马桶内的排出物。
81.根据权利要求79所述的装置，其中所述光源被配置为使用一个或多个光谱带的光照射所述马桶内的排出物。
82.根据权利要求70-78中任一项所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过检测指示红细胞成分的光吸收的各个像素的一个或多个光谱成分来检测所述身体排出物的各个部分内的光谱成分。
83.根据权利要求82所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过检测相应像素的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分来检测相应像素的指示红细胞成分的光吸收的一个或多个光谱成分，所述成分选自由以下组成的组：血红蛋白，氧合血红蛋白，高铁血红蛋白和血红素。
84.根据权利要求82所述的装置，其中所述计算机处理器还被配置为检测相应像素的指示由从粪便和尿组成的组中选出的身体排出物的光吸收的一个或多个光谱成分。
85.根据权利要求82所述的装置，其中，所述计算机处理器被配置为通过检测以530nm至785nm范围内的波长为中心的一个或多个光谱带来检测所述一个或多个光谱成分。
86.根据权利要求85所述的装置，其中，所述计算机处理器被配置为通过检测以从540nm、565nm和575nm组成的组中选择的近似波长为中心的一个或多个光谱带来检测所述一个或多个光谱成分。
87.根据权利要求86所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过检测具有小于40nm的带宽的一个或多个光谱带来检测所述一个或多个光谱成分。
88.根据权利要求85所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为：
检测至少两个光谱带，
确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系，以及
通过至少部分地基于所确定的关系确定在身体排出物中存在血液来确定身体排出物中存在血液。
89.根据权利要求88所述的装置，其中所述计算机处理器被配置为通过以下方式确定所述至少两个光谱带的各个光谱带的强度之间的关系：
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约575nm为中心的谱带的强度之间的第一比率；和
确定以约565nm为中心的谱带的强度与以约540nm为中心的谱带的强度之间的第二比率。
90.根据权利要求70-78中任一项所述的装置，其中所述一个或多个相机包括多光谱相机。
91.根据权利要求90所述的装置，其中，所述计算机处理器被配置为通过生成包含两个空间维度和一个波长尺寸的数据的超立方体来在个体的基础上分析所述一个或多个图像中的多个相应像素。
92.一种用于设置在马桶内的受试者的身体排出物的方法，所述方法包括：
在所述身体排出物设置在所述马桶内的同时，使用一个或多个相机接收来自所述马桶的一个或多个图像；
使用计算机处理器：
通过在个体的基础上分析所述一个或多个图像内的多个相应像素来检测所述身体排出物的各个部分内的光谱成分；
响应于此，确定在所述身体排出物中存在血液；并且
至少部分地响应于此而在输出设备上生成输出。
93.一种方法，包括：
在受试者将身体排出物排出到马桶中之后，并且在排出之后不需要任何人执行任何动作：
使用一个或多个光传感器接收来自所述马桶的光；并且
将与所接收的光相关的数据存储在存储器中。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109211794A (zh) * 2018-09-19 2019-01-15 浙江瑞宝生物科技有限公司 整合排泄物潜血检测装置的智能马桶系统
CN109632690A (zh) * 2018-12-04 2019-04-16 孙彤 非侵入式尿液在线检测系统及建立预测模型的方法
CN110702627A (zh) * 2019-10-25 2020-01-17 浙江瑞宝生物科技有限公司 内藏式排泄物潜血检测装置及其方法
CN112640799A (zh) * 2020-12-31 2021-04-13 毛战胜 猪粪检测处理装置及其检测、处理方法
CN113866114B (zh) * 2021-09-30 2024-05-17 温州医科大学 一种尿液检测方法及装置、设备和计算机存储介质

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6758308B2 (ja) 2015-02-25 2020-09-23 アウトセンス ダイアグノスティクス リミテッド 人体排泄物の解析
GB2548895B (en) * 2016-03-31 2019-04-03 Baker George Group Ltd Apparatus for capturing bodily waste matter
CA2969295A1 (en) * 2016-06-06 2017-12-06 Pfizer Inc. Substituted carbonucleoside derivatives, and use thereof as a prmt5 inhibitor
EP3506834B1 (en) 2016-08-30 2021-08-04 Outsense Diagnostics Ltd. Bodily emission analysis
CN106994007A (zh) * 2017-01-23 2017-08-01 厦门艾拓瑞环保科技有限公司 一种适用于智能马桶的人体健康在线实时检测系统
JP6880529B2 (ja) * 2017-02-08 2021-06-02 Toto株式会社 排泄物撮影装置
JP7352845B2 (ja) 2017-02-08 2023-09-29 Toto株式会社 排泄物撮影装置
JP7193526B2 (ja) * 2017-04-07 2022-12-20 トイ ラボズ、インコーポレイテッド 浴室環境で使用するバイオモニタリング・デバイス、方法、及びシステム
JP2021502574A (ja) * 2017-11-10 2021-01-28 クリニカイ インコーポレイテッド 便試料から疾病のスペクトルバイオマーカーおよびパターンを検出するためのシステム、構成物および方法
TWI712724B (zh) * 2018-03-13 2020-12-11 大陸商上海科勒電子科技有限公司 自動跟蹤尿液的方法及裝置
US20210246643A1 (en) * 2018-06-04 2021-08-12 Binyamin Yefet SONOVANI Systems devices and methods for detecting and diagnosing substances
US11604177B1 (en) * 2018-07-09 2023-03-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Smart toilet for human health monitoring
US11375986B1 (en) * 2018-07-27 2022-07-05 The University Of Chicago Device and method for stool sample collection
US20220076418A1 (en) * 2019-02-18 2022-03-10 The Johns Hopkins University Analyzing image data to determine bowel preparation quality
US10746652B1 (en) * 2019-04-03 2020-08-18 Redeye Inc. Hemoglobin sensor and detecting method thereof
US11243216B2 (en) * 2019-05-08 2022-02-08 Taiwan Redeye Biomedical Inc. Mobile device having hemoglobin detecting function and hemoglobin detecting method
US20200397415A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-24 BiomeSense, Inc. Systems and methods for stool sample collection
JP7325282B2 (ja) * 2019-09-24 2023-08-14 株式会社Lixil 判定装置
KR20220143655A (ko) * 2020-01-15 2022-10-25 다크 캐뇬 라보라토리즈 엘엘씨 대장내시경검사 준비를 평가하는 시스템들 및 방법들
EP3861925B1 (de) * 2020-02-05 2023-11-01 Martin Herbst Klobrille mit einer vorrichtung zum erfassen von werten und methode zur verwendung davon
US10877022B1 (en) * 2020-02-14 2020-12-29 Taiwan Redeye Biomedical Inc. Occult blood testing device
US11172856B2 (en) * 2020-03-05 2021-11-16 Emano Metrics, Inc. Systems and methods for uroflowmetry
EP4132360A1 (en) 2020-04-07 2023-02-15 Outsense Diagnostics Ltd. Analysis of bodily emissions
JPWO2021240865A1 (zh) * 2020-05-27 2021-12-02
US20230225714A1 (en) 2020-06-04 2023-07-20 Nec Platforms, Ltd Excrement analysis apparatus, analysis system, server apparatus, analysis method, and non-transitory computer-readable medium
US20220099660A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-31 Olive Diagnostics Ltd. Determining one or more parameters of one or more molecules within a urine sample
US11313795B1 (en) * 2020-10-26 2022-04-26 Taiwan Redeye Biomedical Inc. Biological detection device and method for toilet water solution
JPWO2022163053A1 (zh) * 2021-01-26 2022-08-04
US20220369980A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-24 Taiwan Redeye Biomedical Inc. Sanitary device for urine glucose test
WO2022271572A1 (en) * 2021-06-20 2022-12-29 Dieta Inc. System and method for determining a stool condition
US20230081106A1 (en) * 2021-09-10 2023-03-16 T.R. Shantha Squatting toilet seat to facilitate smooth defecation and urination
WO2023183660A1 (en) * 2022-03-23 2023-09-28 Toi Labs, Inc. System, method and apparatus for forming machine learning sessions
WO2023249178A1 (ko) * 2022-06-20 2023-12-28 주식회사 옐로시스 거치 용이한 구조로 설계되는 소변 검사 장치 및 그 동작 방법
US20240056663A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 Kohler Co. Toilet biometric data collection device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007252805A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Holdings Inc データ検出装置及びデータ検出方法

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636474A (en) * 1983-01-25 1987-01-13 Toto Ltd. Toilet apparatus
JPH05126826A (ja) * 1991-11-08 1993-05-21 Inax Corp 健康判定用の便器
US5277181A (en) 1991-12-12 1994-01-11 Vivascan Corporation Noninvasive measurement of hematocrit and hemoglobin content by differential optical analysis
JPH07113804A (ja) 1993-10-14 1995-05-02 Inax Corp 健康判定用の便器及び装置
TW290453B (zh) 1993-12-30 1996-11-11 Toto Ltd
JPH0978656A (ja) 1995-09-13 1997-03-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 人体局部洗浄装置
US6006119A (en) 1998-02-04 1999-12-21 Polestar Technologies, Inc. Non-invasive optical measurement of blood hematocrit
JP3541291B2 (ja) * 1999-02-23 2004-07-07 株式会社クボタ 検卵方法及び検卵装置
US20050037505A1 (en) 2000-05-11 2005-02-17 James Samsoondar Spectroscopic method and apparatus for analyte measurement
EP1167971B1 (en) 2000-04-17 2007-02-07 Nec Corporation Method and system for providing a home health care service
US6844195B2 (en) 2000-12-01 2005-01-18 Western Research Company Method for determining location of gastrointestinal bleeding
ATE371413T1 (de) 2002-05-06 2007-09-15 Covidien Ag Blutdetektor zur kontrolle einer elektrochirurgischen einheit
US7109038B2 (en) 2002-06-13 2006-09-19 The Johns Hopkins University Occult blood detection in biological samples by laser desorption and matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry for biomedical applications
US20050261605A1 (en) * 2002-10-18 2005-11-24 S.A.E. Afikim Computerized Dairy Management System System for monitoring the health of an individual and method for use thereof
US20050154277A1 (en) 2002-12-31 2005-07-14 Jing Tang Apparatus and methods of using built-in micro-spectroscopy micro-biosensors and specimen collection system for a wireless capsule in a biological body in vivo
JP2005037278A (ja) 2003-07-16 2005-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 健康管理システム
JP2006189338A (ja) 2005-01-06 2006-07-20 Sekisui Chem Co Ltd 炎症性腸疾患の治療前効果予測方法並びに治療効果の判定方法
WO2007065177A1 (en) * 2005-09-15 2007-06-07 Craig Bennetts Lighting device
US7586271B2 (en) * 2006-04-28 2009-09-08 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Co. Ltd Efficient lighting
US9102975B2 (en) 2007-04-04 2015-08-11 Opticul Diagnostics Ltd. Means and methods for detecting bacteria in a sample
EP2133478A3 (en) 2008-02-27 2011-10-05 Jsm Healthcare Inc Apparatus for analyzing components of urine by using atr and method thereof
GB2461246A (en) 2008-04-21 2009-12-30 Amc Amsterdam Dating a sample of a body fluid using optical spectroscopy
JP4502060B2 (ja) * 2008-12-01 2010-07-14 ソニー株式会社 血液情報取得装置
WO2010086859A1 (en) 2009-01-29 2010-08-05 Given Imaging Ltd. Device,system and method for detection of bleeding
IL199618A0 (en) 2009-06-29 2010-04-29 Two To Biotech Ltd Novel antibodies and their use in diagnostic methods
WO2011123776A2 (en) 2010-04-01 2011-10-06 Guthery B Eugene Method for detecting occult blood
GB201011585D0 (en) 2010-07-09 2010-08-25 Amc Amsterdam Apparatus and method for dating a body or body sample
US20120196271A1 (en) 2011-01-27 2012-08-02 Pocared Diagnostics Ltd. Iris Control System for Conducting the Identification of Bacteria in Biological Samples
WO2013082267A1 (en) 2011-11-30 2013-06-06 Wheeldon Eric B Apparatus and method for the remote sensing of blood in human feces and urine
US8802442B2 (en) * 2011-11-30 2014-08-12 Eric B. Wheeldon Apparatus and method for the remote sensing of blood in human feces and urine
US9311520B2 (en) * 2012-08-08 2016-04-12 Scanadu Incorporated Method and apparatus for performing and quantifying color changes induced by specific concentrations of biological analytes in an automatically calibrated environment
WO2014171018A1 (ja) 2013-04-20 2014-10-23 株式会社ガルファーマ 疾患の診断方法、疾患の治療または予防方法、疾患の診断用キット、疾患の治療または予防用医薬
US10722155B2 (en) 2013-05-30 2020-07-28 Hoya Corporation Method and device for generating image showing concentration distribution of biological substances in biological tissue
WO2015168669A1 (en) 2014-05-02 2015-11-05 Hall David R Human health property monitoring system
US20150359522A1 (en) 2014-06-17 2015-12-17 Palo Alto Research Center Incorporated Point of care urine tester and method
JP5861977B2 (ja) 2014-06-18 2016-02-16 関根　弘一 大便色検知装置
JPWO2016063547A1 (ja) 2014-10-24 2017-08-03 日本電気株式会社 排泄物の分析装置、該分析装置を備えた便器および排泄物の分析方法
JP6758308B2 (ja) 2015-02-25 2020-09-23 アウトセンス ダイアグノスティクス リミテッド 人体排泄物の解析
KR20160115078A (ko) 2015-03-25 2016-10-06 엘지전자 주식회사 전자 디바이스 및 그 제어방법
KR101780128B1 (ko) 2015-12-29 2017-09-19 전남대학교산학협력단 영상 정보를 이용한 검변 시스템
EP3506834B1 (en) 2016-08-30 2021-08-04 Outsense Diagnostics Ltd. Bodily emission analysis
JP7193526B2 (ja) 2017-04-07 2022-12-20 トイ ラボズ、インコーポレイテッド 浴室環境で使用するバイオモニタリング・デバイス、方法、及びシステム
US20200268303A1 (en) 2017-05-31 2020-08-27 Consortia Medical, Llc Uroflowmetry and fecal flowmetry system
EP4132360A1 (en) 2020-04-07 2023-02-15 Outsense Diagnostics Ltd. Analysis of bodily emissions

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007252805A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Konica Minolta Holdings Inc データ検出装置及びデータ検出方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109211794A (zh) * 2018-09-19 2019-01-15 浙江瑞宝生物科技有限公司 整合排泄物潜血检测装置的智能马桶系统
CN109632690A (zh) * 2018-12-04 2019-04-16 孙彤 非侵入式尿液在线检测系统及建立预测模型的方法
CN110702627A (zh) * 2019-10-25 2020-01-17 浙江瑞宝生物科技有限公司 内藏式排泄物潜血检测装置及其方法
CN112640799A (zh) * 2020-12-31 2021-04-13 毛战胜 猪粪检测处理装置及其检测、处理方法
CN113866114B (zh) * 2021-09-30 2024-05-17 温州医科大学 一种尿液检测方法及装置、设备和计算机存储介质

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