JP2017511480A - 液解析デバイスならびに関連するシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

液受入チャンバと、液受入チャンバの中への液の流れを測定するための第１の容量性要素と、第１の容量性要素に動作可能に結合されるコントローラとを含み、コントローラは、第１の容量性要素の第１の静電容量を測定するように構成される、液解析デバイス。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０１４年３月３１に出願された米国特許仮出願第６１／９９５，０２７号に対する優先権を主張し、そのすべてを参照により本明細書に組み込むものとする。
本発明は、液および液の流れの特性を測定するためのデバイスに関する。

尿流量測定は、体から放出された尿の体積、尿が排泄された速度、排尿事象を完了するのに要した時間を測定することができる。尿流量測定検査の結果は、尿路の健康を評価するのに非常に有益であり得る。この検査はまた、下部尿路症状、良性の前立腺肥大、前立腺がん、膀胱腫瘍、神経因性膀胱機能障害、尿失禁、尿閉塞、尿路感染症、ならびに他の症状など、異常な健康状態を診断する上で非常に価値があり得る。従来、尿流量測定検査は、病院または診療所などの医療施設で行われている。患者の自宅などの自然な環境とは反対の人工的な診療所環境における検査は、患者の遂行能力に重大な影響を与える可能性がある。不便さおよび患者コンプライアンスの明らかに不利な条件に加えて、診療所内検査で生ずることの多い１つの問題は、患者が、行われる予定の検査を待っている間に、排尿する必要のあることである。これは、早過ぎる排尿、または異常な排尿事象を生じて、検査の価値をゆがめる、または無効にし、正確な結果を得るために、患者は、複数回診療所に戻る必要が生ずる可能性がある。

一実施形態では、本発明は、液受入チャンバと、液受入チャンバの中への液の流れを測定するための第１の容量性要素と、第１の容量性要素に動作可能に結合されたコントローラとを含む液解析デバイスを提供し、コントローラは、第１の容量性要素の第１の静電容量を測定するように構成される。
本発明の他の態様は、詳細な説明および添付図面を検討することにより明らかになろう。

液の流れ測定デバイスの実施形態の横断面図である。 着脱可能なベースがデバイスに固定された状態の液解析デバイスの第２の実施形態の横断面図である。 着脱可能なベースがデバイスから取り外された状態の液解析デバイスの第２の実施形態の横断面図である。 液解析デバイスの第２の実施形態の上面図である。 液解析デバイスの第３の実施形態の上面図である。 デバイスに取り付けられた着脱可能なハンドル（左）、およびデバイスから取り外された着脱可能なハンドル（右）を示す液解析デバイスの第４の実施形態の上面図である。 デバイスに取り付けられた着脱可能なハンドル（左）、およびデバイスから取り外された着脱可能なハンドル（右）を示す図４ａで示されたデバイスの横断面図である。 カバーを含む液解析デバイスの第５の実施形態の横断面図である。 電気信号を生成し、かつ測定するためのシステムの例を示すブロック図である。 第１の容量性要素の変化する信号を測定するために使用されるプロセスを示すブロック図である。 図７からのＬｏｗ−Ｚ増幅器の概略図である。 デバイスが傾斜したとき、測定された電圧における何らかの変化を補正するために傾斜センサを用いた理論的な実施を示すグラフである。 センサ構成要素を備える液解析デバイスの第６の実施形態の横断面図である。 図１０のデバイスのセンサ構成要素の横断面図である。 センサ構成要素の代替の実施形態の横断面図である。 実時間で周辺デバイス上に流れを表示するために現在使用される制御ソフトウェアのブロック図である。 周辺デバイス、データサーバ、および電子カルテと共にデバイスを動作させるための方法のブロック図である。 デバイスにより収集されたデータを閲覧するための医師インターフェースの例示的な実施形態の図である。

本発明のいずれかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、以下の説明に記載された、または添付図面で示された構成の細部および構成要素の構成に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態で可能であり、また様々な方法で実施もしくは実行することが可能である。

以下の詳細な説明は、説明のために多くの細部を含むが、以下の細部に対する多くの変形および改変を行うことができ、かつ本明細書に含まれると考えられることを当業者であれば理解されたい。したがって、以下の実施形態は、記載されるいずれの特許請求の範囲に対しても一般性を失うことなく、かつ限定を加えることなく述べられる。本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を記述するためのものに過ぎず、限定することを意図していないことも理解されたい。その他の形で定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的かつ科学的用語は、本開示が属している技術分野の当業者により一般に理解されるものと同じ意味を有する。

本明細書で使用される場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明確に他の形を指示していない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「１つの（ａ）センサ」に対する参照は、複数のこのようなセンサを含む。

本明細書で使用される場合、「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」および「有する」などは、米国特許法でそれらのものに帰する意味を有することができ、また「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、などを意味することができ、一般に、開放型の用語であると解釈される。用語「〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、または「〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ）」は閉鎖型の用語であり、このような用語と共に具体的に列挙された構成要素、構造、ステップ、または同様のもの、ならびに米国特許法によるものだけを含む。「本質的に〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、または「本質的に〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ）」は、一般的に、米国特許法によりそれらに帰する意味を有する。特にこのような用語は、一般に閉鎖型の用語であるが、例外的に、共に使用される品目の基本的かつ新規な特性もしくは機能に実質的に影響を与えないさらなる品目、材料、構成要素、ステップ、または要素を含めることができる。例えば、組成物中に存在するが、組成物の性質もしくは特性に影響を与えない微量元素は、このような専門用語の後の品目のリストに明示的に記載されていない場合であっても、「実質的に〜からなる」の文言の下に存在する場合は許容されることになる。「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）などの」開放型の用語を使用する場合、逆も同様であるが、明示的に述べられている場合と同様に、文言「実質的に〜からなる」、ならびに文言「〜からなる」に対してもまた直接的なサポートが与えられるべきであることを理解されたい。
記述および特許請求の範囲における、「第１の」、「第２の」、「第３の」、「第４の」などの用語は、存在する場合、同様の要素間を区別するために使用され、必ずしも、特定の連続する順序、または時系列的な順序で記述するために使用されるものではない。そのように使用される任意の用語は、適切な環境下では互換性があり、したがって、本明細書で述べられる実施形態は、例えば、本明細書で示されたもの以外の、またはその他の形で述べられたもの以外の順序で動作できることを理解されたい。同様に、方法が、一連のステップを含むものとして本明細書で述べられた場合、本明細書で提示されたこのようなステップの順序は、必ずしも、このようなステップが実施され得る唯一の順序ではなく、また述べられたステップのいくつかのものは、削除できる可能性があり、かつ／または本明細書で述べられていないいくつかの他のステップを、本方法に加えることのできる可能性がある。

本記述および特許請求の範囲における「左」、「右」、「前」、「後」、「上部」、「底部」、「〜の上」、「〜の下」などの用語は、存在する場合、説明用に使用されており、必ずしも恒久的な相対的位置を記述するためのものではない。そのように使用される用語は、適切な環境下では互換性があり、したがって、本明細書で述べられる実施形態は、例えば、本明細書で示されたもの以外の、または本明細書でその他の形で述べられたもの以外の方向で動作できることを理解されたい。本明細書で使用される場合、「結合される」という用語は、電気的または非電気的（すなわち、物理的）な方法で直接、または間接的に接続されるものと定義される。互いに「隣接して」いるものとして本明細書で述べられる対象物は、語句が使用される文脈に応じて適切に、互いに物理的に接触している、互いに近接している、または概略的に互いに同じ領域もしくはエリアにあるものとすることができる。本明細書で、「一実施形態」、または「一態様」という語句が出現する場合、必ずしもすべてが同じ実施形態もしくは態様を指すものではない。

本明細書で使用される場合、「被検体」は動物を指す。一態様では、動物は哺乳動物とすることができる。他の態様では、哺乳動物はヒトとすることができる。

本明細書で使用される場合、「実質的に」という用語は、アクション、特性、性質、状態、構造、品目、または結果の完全な、もしくはほぼ完全な度合い、もしくは程度を指す。例えば、「実質的に」封入された対象物とは、対象物が完全に封入される、またはほぼ完全に封入されていることを意味することになる。絶対的な完全さからの正確な、許容可能な逸脱の程度は、いくつかの場合、個別の文脈に依存するはずである。しかし、一般的に言えば、完全性への近さは、絶対的な総合的完全性が得られる場合と同様に、同じ全体結果が得られるようにするものである。「実質的に」の使用は、否定的な含意において使用される場合においても、アクション、特性、性質、状態、構造、品目、または結果の完全な、またはほぼ完全な欠如を指すために同様に適用可能である。例えば、微粒子が「実質的にない」組成物は、微粒子を完全に欠いているか、あるいは完全に微粒子を欠いている場合と同様の影響を有する、ほぼ完全に微粒子を欠いている状態である。言い換えると、成分もしくは要素が「実質的にない」組成物は、その測定可能な影響がない限り、このような品目をなお実際に含むことができる。

本明細書で使用される場合、「約」という用語は、所与の値が端点の「少し上」、または「少し下」にあり得ることを提供することにより、数値範囲の端点に対して柔軟性を提供するために使用される。その他の形で述べられない限り、特定の数もしくは数値範囲による「約」という用語の使用はまた、「約」という用語のないこのような数値的な用語もしくは範囲に対するサポートを提供するものと理解すべきである。例えば、便宜上および簡潔にするために、「約５０オングストロームから約８０オングストローム」の数値範囲はまた、「５０オングストロームから８０オングストローム」の範囲に対するサポートを提供するものと理解すべきである。さらに本明細書では、「約」という用語が共に使用された場合であっても、実際の数値に対するサポートが提供されるものとを理解すべきである。例えば、「約」３０の記載は、３０より少し上と少し下の値に対するサポートを提供するだけではなく、実際の数値３０に対するサポートも同様に提供されるように解釈すべきである。

本明細書で使用される場合、複数の品目、構造的な要素、組成要素、および／または材料は、簡便のため共通リスト（ｃｏｍｍｏｎ ｌｉｓｔ）に提示することができる。しかし、これらのリストは、リストの各部材が、別個の特有の部材として個々に識別されるかのように解釈されるべきである。したがって、このようなリストのいずれの個々の部材も、その反対の指示なしに、単に共通のグループにそれらが提示されていることだけに基づいて、同じリストのいずれかの他の部材の事実上の均等物であるとして解釈されるべきではない。

濃度、量、および他の数値データは、本明細書では、範囲の形式で表現もしくは提示され得る。このような範囲形式は、単に便宜上、および簡潔にするために使用されており、したがって、範囲の限界として明示的に記載されている数値を含むだけではなく、すべての個々の数値、またはその範囲に含まれる下位の範囲を、各数値および下位の範囲が明示的に記載されている場合と同様に含めるように、柔軟に解釈すべきであることを理解されたい。例として、「約１から約５」の数値範囲は、約１から約５の明示的に記載された値を含むだけではなく、個々の値、および示された範囲に含まれる下位の範囲も含めるように解釈すべきである。したがって、２、３、および４などの個々の値、および１〜３、２〜４、および３〜５などの下位の範囲、ならびに個々に１、２、３、４，および５がこの数値範囲に含まれる。
最小値または最大値として１つの数値だけを記載する範囲に対しても、この同じ原理が適用される。さらにこのような解釈は、範囲の広さ、または述べられる特性にかかわらず適用されるべきである。

本明細書の全体を通して「例」に対する参照は、その例に関して述べられた特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な場所における「例では」の語句の出現は、必ずしもすべて同じ実施形態を参照するものではない。

本明細書における参照は、「改善された」性能を提供するデバイス、構造、システム、または方法に対して行うことができる。その他の形で述べられない限り、このような「改善」は、従来技術におけるデバイス、構造、システム、または方法に対する比較に基づいて得られた利益の尺度であることを理解されたい。さらに改善された性能の程度は、開示される実施形態の間で変わり得ること、および改善された性能の量、程度、または実現における同等性もしくは一貫性は、例外なく適用可能なものであるとは考えられないことを理解されたい。
さらに本発明の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、および電子構成要素、もしくはモジュールを含むことができ、論議のために、構成要素の大部分が、ハードウェアだけで実施されているかのように例示され、かつ述べることも可能であることを理解されたい。しかし、当業者であれば、またこの詳細な説明を読むことに基づいて、少なくとも１つの実施形態では、本発明の電子ベースの態様は、マイクロプロセッサ、および／または特定用途向けＩＣ（「ＡＳＩＣ」）などの１つまたは複数の処理ユニットにより実行可能なソフトウェア（例えば、非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶された命令など）で実施できることが理解されるはずである。したがって、複数のハードウェアおよびソフトウェアベースのデバイス、ならびに複数の異なる構造的な構成要素を、本発明を実施するために利用できることに留意されたい。例えば、本明細書で述べられる「サーバ」および「コンピューティングデバイス」は、１つまたは複数の処理ユニット、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体モジュール、１つまたは複数の入力／出力インターフェース、および構成要素を接続する様々な接続（例えば、システムバス）を含むことができる。

本発明の実施形態の最初の概観が以下で提供され、次いで、具体的な実施形態が、さらに詳細に述べられる。この最初の要約は、読者が技術的な概念をより速やかに理解するのを支援するように意図されているが、その重要な、または本質的な特徴を特定することは意図されておらず、特許請求される主題の範囲を限定することもまた意図されていない。
尿流量測定は、体から放出される尿の体積、尿が排出される速度、および排尿事象が完了するのに要する時間のうちの１つまたは複数を測定するために使用される検査である。尿流量測定は、尿路の健康を評価するのに非常に有用であるだけではなく、様々な異常な健康状態を診断するのにも非常に価値があり得る。これらの症状は、下部尿路症状（ＬＵＴＳ）、良性の前立腺肥大、前立腺がん、膀胱腫瘍、神経因性膀胱機能障害、尿失禁、尿閉塞、尿路感染症、ならびに他の症状を含むことができる。

１つの特定の例では、尿流量測定はＬＵＴＳを評価するのに価値があり得る。ＬＵＴＳは、排尿困難、排尿後の滴下、尿意ひっ迫、および夜間頻尿などの症状を有する男性の臨床的表現を指す。従来、男性のＬＵＴＳは、良性の前立腺肥大、その結果の膀胱出口閉塞が原因となっている。ＬＵＴＳの症状を呈する患者は、一次診療医師により通常行われる身体的、かつ医学的履歴診察を受ける。専門医への紹介は、治療または侵襲性の治療を開始する前の診断評価を含む。救急処置室（ＥＲ）で受診した男性の１０万人当たり１９８人が、ＬＵＴＳによるものであると現在推定される。これらのＥＲでの受診のうち約９．５％が入院する結果となっている。さらに、これらの場合の約４４．６％でカテーテル挿入が行われ、そのうち１７．４％は感染症になっている。

ＬＵＴＳの評価は、尿の流量測定、排尿後残尿量測定（ＰＶＲ）（超音波を用いる）、および膀胱鏡検査法を含むことができる。尿流量は、膀胱出口閉塞状態を選別する流れパターン評価のための基準として標準化され、かつ広く受け入れられている。しかし、診療所ベースの尿流量測定は無効になる可能性があるが、それは、環境が不自然なものであり、患者は、望ましいときに排尿するのが困難になることがあるからである。さらに排尿されたパラメータの１回の測定は、測定されたパラメータの高い変動性（２５％）に起因して、患者の状態を正しく表していないおそれがある。したがって、臨床的な実務においては、正確な結果を得るために、複数の尿流量測定および診療所で何回も受診することが必要になり得る。

本明細書で述べられる諸実施形態は、尿流量測定データのより自然な（したがって正確な）収集を容易にできる液解析デバイスならびに関連するシステムおよび方法を提供する。このようなデバイスは、限定することなく、液受入チャンバ、第１の容量性要素、第２の容量性要素、傾斜センサ（例えば、加速度計または傾斜計）、および関連する回路を含むいくつかの基本構成要素を有することができる。これらの構成要素のそれぞれは、以下でさらに詳細に論ずるものとする。
図１を参照すると、例示的な液解析デバイスの一実施形態の横断面図が示されている。デバイスは、全体的に１００で示される。デバイス１００は、内側円筒もしくは内壁１０５と、外壁１１０と一体に形成された、または外壁１１０に着脱可能に結合された少なくとも１つのハンドル１６５を有するカップ形状の外壁１１０とを備えた液受入チャンバ１２０を支持するベース１５０を有することができる。外壁１１０はまた、流れ口もしくは溝を含むことができる。内側の液受入チャンバ１２０は、液および液の流れ特性を測定するために、任意の適切な液１１５を受け入れるように適合される。一実施形態では、液１１５は尿である。しかし、生物医学的な用途を有する他の液（例えば、血液、羊水など）、ならびに多くの他の有機もしくは無機の液（シリコーン、油、洗浄剤、化学物質、水など）もまた使用することができる。様々な実施形態では、以下でさらに論ずるように、液の特性（例えば、他の特性の中でも特に、温度、ｐＨ、密度、およびケトンの存在など）に関するさらなるデータを提供するために、さらなるセンサをデバイスに含めることができる。内側円筒１０５は、内側の液コンパートメントを画定し、それは、液受入チャンバ１２０の一部であり、内側円筒１０５の内側の液コンパートメントと、外壁１１０との間で液１１５が通過できるようにする少なくとも１つの通路１２５を有し、外壁１１０の壁は、液解析デバイス１００の外壁を画定することができる。より具体的には、液は、内側円筒１０５の内側の液コンパートメントと、内側円筒１０５および外壁１１０の間の液空間との間を、通路１２５を経由して通過する。通路１２５は、内側円筒の下端付近の単一のチャネルとすることができるが、あるいは複数の通路１２５が存在することもできる。いくつかの実施形態では、通路は、内側円筒における複数の穴である。これらの穴は、対称的に、またはランダムに離間させることができ、また概略同じ寸法および形状のものとすることができるが、あるいは様々な寸法および形状のものとすることもできる。様々な実施形態では、液受入チャンバの内壁１０５および／または外壁１１０は、剛性を有する、または可撓性を有することができる。

図１を続けて参照すると、デバイス１００は、液１１５の液および流れ特性を測定するために、内側容量性プレート１３０ａおよび外側容量性プレート１３０ｂを有する第１の容量性要素（いくつかの実施形態では、カップコンデンサと呼ばれる）を含む。適切な回路と、電源、傾斜センサ（例えば、加速度計または傾斜計など）、通信モジュール、コントローラ、および同様のものなどの他の動作要素とを、電子機器ユニット１６０の一部として、ベース１５０に含めることができる。例示された構成では、内側容量性プレート１３０ａは、内側円筒１０５の外側周辺部付近に配置され、また外側容量性プレート１３０ｂは、外壁１１０の内側表面付近に配置され、それらの間の領域を画定する。デバイス１００はまた、第１の容量性要素により収集されたデータを正規化するために使用される、２つの容量性プレート１４０ａおよび１４０ｂを有する第２の容量性要素または正規化コンデンサを含む。様々な実施形態では、第１の容量性要素のプレート１３０ａ、１３０ｂは、１００〜１０００ｃｍ²の間の面積を有し、また第２の容量性要素のプレート１４０ａ、１４０ｂは、１〜３０ｃｍ²の間の面積を有するが、第１および第２の容量性要素のいずれに対しても、他のプレート寸法が可能である。様々な実施形態では、プレートの対１３０ａ、１３０ｂ、および１４０ａ、１４０ｂのそれぞれは、３ｍｍ〜３５ｍｍの範囲の間隔をそれらの間に有する。しかし、この間隔は、液の粘性に応じて変えることができ、例えば、より粘性のある液が解析されている場合は、間隔を大きくすることができる。図１で示すように、第２の容量性要素は、外壁１１０により画定された空間の内側底面上の凹部１３５内に配置することができ、第２の容量性要素が、液で完全に満たされていることを保証する。いくつかの実施形態では、凹部１３５は、１〜２０ｍＬの間の容積を有し、またデバイスは、１００ｍＬ〜１０００ｍＬの間の最大容量を有する。示された構成では、プレート１４０ａ、１４０ｂは、長方形の凹部１３５の側壁に配置された長方形部分である。しかし、凹部１３５およびプレート１４０ａ、１４０ｂの位置および形状は、例示的な性質のものであり、任意の適切な方法で変えることができる。さらにいくつかの実施形態では、第２の容量性要素は、凹部内に配置するのではなく、液が加えられたことに応じて第２の容量性要素が完全に満たされるように、例えば、液受入チャンバ１２０の底面上に、またはその近くになど、デバイス１００の任意の位置に配置することができる（図２ａ、２ｂ、２ｃを参照のこと）。

さらに図３で示された実施形態など、様々な実施形態では、第１の容量性要素は、単一の（例えば、円筒形状の）プレートの対に代えて、２つ以上の対のプレート２３０ａ、２３０ｂから作ることができる。この後者の場合では、複数の対のプレート２３０ａ、２３０ｂは、液が流入する間隙をその間に備えた、互いに対して隣接する垂直に配向された（例えば、液受入チャンバ１２０の上部から底部へと配向された）プレートの対とすることができる。これらのプレートの対は、概して、液受入チャンバ１２０の周囲付近に対称的なパターンで配置されて、以下でさらに論ずるように、傾斜の影響を受けない静電容量測定を促進する。

動作においては、液１１５は、液受入チャンバ１２０に入り、少なくとも１つの通路１２５を通って流れ、外壁１１０により画定される空間に入り、外壁１１０（外壁１１０と内壁１０５の間の液空間を含む）を、内側の液受入チャンバ１２０の内側の液コンパートメントと同じレベルまで満たす。液レベルが外壁１１０内で上昇するにつれて、液レベルは、内側容量性プレート１３０ａおよび外側容量性プレート１３０ｂを有する第１の容量性要素の間を通る。第１の容量性要素は、液１１５の液の流れ特性を測定する。２つの容量性プレート１４０ａおよび１４０ｂを有する第２の容量性要素は、完全に満たされており、第１の容量性要素により収集されたデータを正規化するために使用される。概して、第２の容量性要素は、第２の容量性要素の関連する信号が、安定状態に達した（例えば、意味のある変化がなくなった）場合、液で完全に覆われた、または満たされたと判定される。それとは対照的に、第１の容量性要素は、概して、液が加えられると、変化し続けることになる。

図２ａ〜図２ｃで示される他の実施形態では、適切な回路および他の動作要素を含むベース１５０は、第１および第２の容量性要素を収容するデバイス１００の残りの部分から着脱可能にすることができる。ベース１５０は、回路および他の動作要素を含む電子機器ユニット１６０に対するハウジングを形成する円筒形の、または「パック（ｐｕｃｋ）」形状の容器とすることができる。ベース１５０は、任意の適切な方法で、デバイス１００に機械的に、かつ電気的に結合されるように構成される。例えば、ベース１５０は、知られた方法（例えば、圧入嵌め、ねじ係合、スライド式機構、スナップ式機構など）により、デバイス１００上の対応する機構１５８にベース１５０を機械的に固定するための係合機構１５４を含むことができる。ベース１５０は、ベース１５０をデバイス１００に電気的に結合するための、係合機構とは別個に、または一体に形成され得る、何らかの形態の電気接点をさらに含む。図２ａ〜図２ｃで示される実施形態では、ベース１５０は、デバイス１００の底面上に位置する電気接点１６６に係合する、ベース１５０の上部に複数の電気接点１６２を含む。係合機構１５４、１５８はまた、電気接点１６２、１６６を（例えば、液から）保護するための封止を形成するのを助けることができる。

図４ａおよび図４ｂで示された実施形態では、回路および他の動作要素を含む電子機器ユニット１６０を、デバイス１００の着脱可能なハンドル１６５内に配置することができる。このような実施形態におけるハンドル１６５は、デバイス１００の外壁１１０上に配置されて、第１および第２の容量性要素との電気的な伝達を可能にする対応する接点１７５と電気的な接続を形成するように構成された、ハンドル１６５の側面上に複数の電気接点１７０を含む。この実施形態では、デバイス１００の電気接点１７５は、ハンドル１６５がデバイス１００に係合する（例えば、外壁１１０に沿って）位置に配置される。さらにハンドル１６５は、いくつかの知られた方法（例えば、圧入嵌め、ねじ係合、スライド式機構、スナップ式機構など）により、外壁１１０に機械的に固定することができる。ハンドル１６５をデバイス１００に固定する方法は、電気接点１７０と電気接点１７５の間で封止された電気的な接続が存在すること、およびデバイス１００が、ハンドル１６５だけで支持されたとき、電気的な接続１７０、１７５に対して、せいぜい限られた量の応力がかかるに過ぎないことを保証する。

図１および図２ａ〜図２ｃは、２つの同心の円筒形壁を備える実施形態を示しているが、２つを超える同心の壁を、さらなる冗長性のために使用することもできる。他の実施形態では、デバイス１００は、上記で述べた「円筒内の円筒」設計に対してさらに、隣に並べたチャンバなど、他の複数のチャンバ構成を有することができ、それは、液の流れの容量測定を行う目的で、液がその間に入ることのできる分離したプレートを有する複数の容量性要素を含めることができる。さらなる実施形態では、デバイス１００は、液を受け入れるための第１の内側液受入チャンバと、それに液が流れるように結合される、または接続される外側チャンバもしくは貯蔵器とを有することができる。使用する場合、液は、内側チャンバもしくは外側チャンバの中に入り、次いで、他のチャンバの中に進み、また適切に位置する第１および第２の容量性要素が、液を受け入れて、静電容量の変化に応じて正規化された方法で、その流れを測定する。液の流れを正確に測定できるほぼ任意の構成を使用することができる。

上記で述べたように、内壁１０５の内側の液コンパートメントは、デバイス１００に入る液を受け入れるように適合することができる。内壁１０５または貯蔵器は、外側カップ１１０に、または内壁１０５と外壁１１０の間の空間に通ずる単一の通路１２５を含むことができるが、あるいはデバイス１００は、複数の通路１２５を含むことができる。概して、１つまたは複数の通路１２５の合計面積は、正確な液の流れ測定を達成するために、液がデバイスに供給される割合と同等の割合（例えば、１０〜１５ｍＬ／ｓｅｃの範囲など）で、内壁１０５と外壁１１０の間の液空間に液１１５が入ることが可能な十分な面積とすべきである。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の通路１２５の面積は、デバイス１００の突然の動きに起因して生ずる可能性のある静電容量の誤った変化を低減するために、制限することができるが、通路１２５を通る液１１５の流れに対して何らかの制限を加えない場合、デバイス１００が突然動いた場合、内壁１０５と外壁１１０の間の液空間における液１１５のレベルが、急激に増減する可能性がある。様々な実施形態では、通路の合計面積は、０．１〜１０００ｍｍ²の間であり、またいくつかの実施形態では、合計面積は、５００〜８００ｍｍ²の間である。しかし、より粘性のある液が解析されている他の実施形態では、面積は、通路を通る液の適正な流れを可能にするように、実質的にさらに大きくすることができる。いくつかの実施形態において、デバイス１００が、オフィス内または家庭で使用するために、可搬型デバイスとして使用されるように意図されていると仮定すると、より安定した、正確な静電容量測定を行うために、誤った液の動きを抑制する、または制限することが期待される。他の実施形態では、内壁１０５と外壁１１０の間の液空間は、通路の合計面積と併せて、入ってくる液の機械的な抑制（例えば、液の表面張力を含む因子によるなど）を提供し、それは、デバイス１００の突然の動きにより生ずる可能性のある液測定アーチファクトを低減するのを助ける。

一態様では、デバイス１００は、使い捨てにするように適合させることができる。使い捨て要素は、取り付けられた内側容量性プレート１３０ａを備えた内側円筒１０５、外側容量性プレート１３０ｂ、および／または容量性要素１３０ａ、１３０ｂ、１４０ａ、１４０ｂのすべてを含む全体の液受入チャンバ１２０を含むことができる。デバイス１００はまた、再使用可能、手持ち式、かつ洗浄可能であるように適合させることができる。さらにデバイス１００は、デバイスの洗浄を容易にできる交換可能な壁もしくは壁カバーを含むように適合され得る。

図５で示される特定の一態様では、デバイス１００は、例えば、処分されるまで液を含むように液１１５を保管する、もしくは輸送する、またはそれらの組合せのためのカバーもしくはキャップ４００を含むように適合され得る。さらに少なくとも１つのハンドル１６５（少なくとも図１、図２ａ〜図２ｃ、および図４ａ〜図４ｂで示される）は、回転可能なカップリング（例えば、軸受、回り継手など）により外壁１１０に結合することができ、デバイス１００を使用中のすべての時間に垂直に留まることができるようにする。

液受入チャンバ１２０またはカップの特定の形状、設計、および寸法に関して、望ましい目的を達成するために適切なほぼ任意の形状、設計、または寸法を使用することができる。このような形状および寸法の検討は、意図された目的に基づき指定することができる。本明細書におけるテキストおよび図面は、液受入チャンバ１２０を円筒として参照しているが、正方形、長方形、または他の横断面形状を有するもの、ならびに直線の壁、および先細りの壁を有するものなど他の形状も可能である。直線の壁を備える液受入チャンバ１２０は、液体積が増加すると静電容量に直線的な変化を提供するが、先細りした壁を有するチャンバの場合、先細りの形状に起因する体積変化を補償するために調整を行うことができる。

液受入チャンバ１２０が、図１を参照して述べられた２つの同心の容量性円筒からなる実施形態では、デバイス１００の幾何形状は、以下で列挙するものを含む要因に基づいて最適化されている。開示される本発明の様々な実施形態は、以下の基準の１つまたは複数を満たすことができる。
１．液の高さの増加する変化に伴う電圧の変化を最大化することにより、信号対雑音比を最大化する。
ａ．これは、外側容量性円筒の直径を最小化すること（一定容積であると仮定して）、およびデバイスを高くすることにより達成される。しかし、人間工学的な考慮、デバイスの保管、および洗浄についても、適切な直径および高さを決定する際に考慮する必要がある。いくつかの構成では、液受入チャンバの液の直径に対する高さの比は、約１：１から３：１である。他の構成では、比は約１１：７であるが、他の比も可能である。
ｂ．いくつかの実施形態では、これは、２つの同心円筒の間の間隔を最小化する（例えば、約３〜１０ｍｍなど）ことにより達成することができる。これは、一次（第１の）感知要素の静電容量を有効に増加させ、したがって、信号全体を増加させる。しかし、間隔が狭すぎると、デバイスの洗浄が困難になる可能性があり、またプレート間の毛管作用により誤差を増加させるおそれがある。
２．電圧−液高さの関係を線形化する（または少なくとも線形関係に近づける）。
ａ．これは、２つの同心円筒の間の液の間隔を最大化することにより達成され、それはシステムの全静電容量における絶縁層の寄与を最小化する。
３．全静電容量に対するどの絶縁層の寄与も最小化する。
ａ．これは、どの絶縁層の静電容量も液の静電容量よりもはるかに大きくする（少なくとも３〜５倍大きくする）ことにより達成される。これは、幾何学的に、液の間隙を絶縁層よりも大幅に大きくすることにより行われる。
これらの考察のすべてを考慮に入れると、以下の幾何的範囲が、この特定の実施形態に対して適切であることが見出された。第１の容量性要素は、約３〜５インチ（７．６２〜１２．７ｃｍ）の外径、約４〜６インチ（１０．１６〜１５．２４ｃｍ）の高さ、および約０．２５〜１インチ（０．６３５〜２．５４ｃｍ）のコンデンサ間隔を有することができ、また第２の容量性要素は、約０．１〜１インチ（０．２５４〜２．５４ｃｍ）の高さ、幅、および間隔を有することができる。

いくつかの実施形態では、第２の容量性要素は、水平に配向されたプレートを有することができる（すなわち、プレートは、液受入チャンバ１２０の底面に対して平行であり、かつ側壁に対して直角である）。他の実施形態では、第２の容量性要素は、第１の容量性要素と同じ構成（形状、寸法など）を有することができるが、第２の容量性要素は、第１の容量性要素の前に満たされるように、概して内側液チャンバの底部に位置する。さらに、液チャンバの床部は、デバイス１００が傾いたときであっても、第２の容量性要素が位置する凹部１３５が確実に満たされるように、傾斜させることができる。凹部１３５および第２の容量性要素は、液受入チャンバ１２０の底部に位置することができるが、あるいは、図１で示すように、液受入チャンバ１２０の底面の下に位置することができる。

第１および第２の容量性要素は、任意の適切な容量性材料から作ることができる。このような材料は、鉄、チタン、ニッケル、クロム、銅、アルミニウム、銀、ケイ素、および任意の他の適切な金属もしくはそれらの合金を含むことができる。さらに、導電性材料は、ポリフルオレン、ポリフェニレン、ポリピレン、ポリアズレン、ポリナフタレン、ポリカルバゾール、ポリピロール、ポリインドール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアゼピン、および任意の他の適切な導電性ポリマーもしくはそれらの組合せなどの導電性ポリマーを含むことができる。

いくつかの実施形態では、デバイス１００の壁は、測定される液１１５から、液解析デバイス１００の容量性要素１３０ａ、１３０ｂ、１４０ａ、１４０ｂ、および様々な他の構成要素のうちの１つまたは複数を絶縁もしくは保護するように適合させることができる。概して、容量性要素１３０ａ、１３０ｂ、１４０ａ、１４０ｂの対のそれぞれの少なくとも１つは、適切な電荷を保持し、かつプレートを、液１１５を介して放電しないようにするために、液１１５から電気的に絶縁される。この電気的な絶縁は、非導電性の壁により、またはコンデンサプレートに適用される絶縁コーティングにより提供され得る。

壁、または絶縁コーティングは、液との接触に起因する腐食および損傷から、容量性要素、電気回路、および他の構成要素を保護できる当業技術分野で知られた任意の適切な材料から作ることができる。壁の製作で使用できる材料の例は、限定することなく、セラミックス、ガラス、さらにポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、他のプラスチックなどのポリマー材料、および同様のものを含むことができる。同様に、デバイス１００のハウジングは、意図されるデバイスの構成および正確な動作を可能にする任意の適切な材料から作ることができる。いくつかの実施形態では、デバイスの壁はまた、疎水性コーティング、または抗菌性コーティングで被覆して、壁への堆積を減らし、かつ細菌性感染の危険を低減することができる。

図６は、例示的な電気的構成要素の信号を取得し、かつ測定するために使用されるシステムの例を示す。電源（例えば、電池）は、電子機器ユニット１６０に電力を供給し、電子ユニット１６０は、正弦波電圧を容量性プレートに提供するための正弦波発生器を含む。電源はまた、加速度計もしくは傾斜計などの任意選択の傾斜センサにも電力を供給する。容量性プレートの対からの信号が比較されて、最後に読み取った後の静電容量の変化を求め、信号はフィルタされ、増幅されてもよい。得られた「カップコンデンサ信号」もしくは第１の容量性要素信号、および「正規化コンデンサ信号」もしくは第２の容量性要素信号は、（存在する場合、傾斜センサからの信号と共に）コントローラ／マイクロコントローラに送られる。

液が液受入チャンバに導かれたとき、液は、第１の容量性要素および第２の容量性要素内における誘電体としての空気と入れ替わる。第２の容量性要素は、概して、液受入チャンバの底部に、または底部付近に配置されており、したがって、第１の容量性要素の前に液に完全に浸漬される。第２の容量性要素の静電容量は、液の誘電性の差（例えば、異なる液間の、または異なる尿サンプルなどの異なる液サンプルからの誘電性の差）を補正するために使用することができる。液受入チャンバ内の液のレベルが増加するにつれて、第１の容量性要素の静電容量は、誘電体としての空気が液で置き換わるので増加する。第１および第２の容量性要素の静電容量は、各要素のプレートの対のそれぞれに、正弦波電圧を加えることにより測定することができる。液がチャンバを満たすとき、第１の容量性要素および第２の容量性要素の動的な信号を測定し、かつ処理するために使用されるプロセスおよび回路の例が、図７で示されている。この例では、容量性要素は、低インピーダンス（「Ｌｏｗ−Ｚ」）増幅器内に位置する。正弦波発生器からの振動電圧は、電圧フォロワを介して、センサコンデンサを含むＬｏｗ−Ｚ増幅器に送られる。センサコンデンサの出力は、エンベロープフィルタ、非反転増幅器、および二次の低域フィルタのうちの１つまたは複数に供することができる。このプロセスは、例示的な性質のものであり、当業者であれば、これは、他の方法で達成し得ることが理解されよう。
図８は、図６で参照したものなど、Ｌｏｗ−Ｚ増幅器の細部を示しており、増幅器は、Ｃ１に対する変化に基づき、直線的な電圧変化を測定する、ここで、Ｃ１は、第１または第２の容量性要素であり、また静電容量の変化は、測定された電圧に直接関係する。

Ｌｏｗ−Ｚ増幅器は、Ｃ１の変化と電圧の変化の間に線形関係を有しているが、回路の他の構成要素、および絶縁層の追加された静電容量は、全体の関係を非線形にする一因になり得る。このため、電圧を特定の体積測定に関連させるために、非線形の較正曲線を使用することができる。較正曲線は、液の知られた体積を第１の容量性要素の中に入れ、かつ電圧を記録することにより作成される。このプロセスは、第１の容量性要素が完全に満たされるまで、液の体積を増加させて反復される。

デバイス１００の第１および第２の容量性要素は、流量および体積など、様々な液の流れ特性、もしくは液パラメータを測定するために使用することができる。現在のデバイスにより測定され得る他の液の流れ特性のうちのいくつかの非限定的な例は、排尿された体積、排尿時間、平均流量、最大流量、およびそれらの組合せであり、液は、尿、または任意の他の適切な液とすることができる。デバイス１００はまた、排尿パターンを求めるために、流量／排尿時間の線形解析を提供するように適合され得る。一態様では、デバイスは、液の体積を測定することができる。一態様では、デバイスは液流量を測定することができる。一態様では、デバイスは、尿の排出体積を測定することができる。一態様では、デバイスは、尿の流量を測定することができる。一態様では、デバイスは、最大の尿流量を測定することができる。
体積：瞬時体積測定（すなわち、データ測定時におけるデバイス内の液体量）は、誘電体特有の較正曲線を用いて、センサ回路からの電圧出力を体積の読取りへと変換することにより求められる。

流量：２つの連続する体積測定を減算し、かつ測定間のサンプリング時間により除算することにより求められる。回路中の２つの低域フィルタ、およびデータ収集後の移動平均によりノイズは低減される。
最大流量：すべての流量からの最大値をとることによって求められる。
平均流量：０．５ｍＬ／ｓを超えるすべての流量の平均をとることにより求められる。
排尿時間：（０．５ｍＬ／ｓ）を超えた流量の数を数え、各サンプル間の時間で乗算することにより求められる。
最大体積：他の流れパラメータを計算するために使用された最大の体積測定をとることにより求められる。

液の誘電特性は、変化する可能性がある。例えば、尿の誘電特性は、患者ごとに、また所与の患者に対する排尿間であっても変化する。これらの誘電特性の変化は、静電容量測定に影響を与え、したがって、体積および流量計算に影響を与える。第２の容量性要素の主な役割は、第１の容量性要素を用いて収集されたデータを正規化することである。これは、第２の容量性要素の誘電体（最初は空気である）が、液の流れ測定デバイスに導かれた液で完全に置き換えられたときに達成され得る。第２の容量性要素は、排尿中に完全に満たされた状態になる可能性が最も高くなるように配置され、かつそのような寸法にする必要がある。第２の容量性要素が完全に満たされたとき、その読取りは、体積と電圧の間の有用な相関を提供し、その相関は、第１の容量性要素によりとられるすべてのその後の読取りを正規化するために使用することができる。この正規化は、いくつかの方法で行うことができる。これだけに限定するものではないが、これらは以下のものである。
１．デバイス内の現在の液の実際の誘電性値を計算するために、当技術分野でよく知られた理論的関係と共に、第２の容量センサからの電圧測定を用いる。次いで、この誘電率を、第１の容量性センサの特定の幾何学的構成に適用する。
２．特定の液誘電体に対して単一の較正曲線を有し、次いで、理論的に、または実験的に導出された関係を用いて、現在の液誘電体における何らかの差を補償するようにこの曲線を調整する。
３．生理学的な尿の範囲にわたる様々な誘電体に対する較正曲線または参照用テーブルを実験的に生成する。次に第２の容量性要素からの読取りを使用して、デバイス内の現在の液に最も近い較正曲線を参照し、かつ適用することができる。

一態様では、第１および第２の容量性要素は、互いに対して並列な別々の測定回路として動作することができる。容量性要素は、円筒コンデンサ、平行板コンデンサ、薄膜コンデンサ、または任意の他の適切なコンデンサとすることができる。一態様では、第１および第２の容量性要素は共に、同じタイプのコンデンサとすることができる。他の態様では、第１および第２の容量性要素は、異なるコンデンサタイプのものとすることができる。
コンデンサの具体的なレイアウトもまた変化する可能性がある。コンデンサは、デバイス内で対称的に配置することができるが、あるいは非対称的なパターンを有することもできる。いくつかの実施形態では、２つのコンデンサが使用される。他の実施形態では、少なくとも３つのコンデンサが使用され、デバイスの壁に沿った様々な位置に配置される。

様々な実施形態では、開示されるデバイス１００は、傾斜されることに対して比較的影響を受けず、垂直軸に対する何らかの傾斜もしくは方向の変化を補正することができる。この特性は、デバイスを、手持ち式に、かつ可搬型に（例えば、家庭で使用するために）することができるが、なお正確さを維持することができる。デバイスの傾斜が、静電容量測定に影響を与えないように、様々な手段を使用することができる。一般に、同心の容量性プレートを有するデバイスが傾斜に対して影響を受けないための要件は、液の高さと測定された電圧の間で、線形関係が存在すべきである、すなわち、高さに対する電圧の導関数が、一定であることである。換言すると、液の量ｘを加えることは、常に液高さで同じ増加になることである。一般に、一定の横断面積（穴）を有する容器は、この特性を有するものと推定される。

この要件が満たされない場合、デバイス１００は、傾斜に対して比較的影響を受けないようにするために、さらなる測定を行って、何らかの非線形性を補正するようにすることもできる。これらのさらなる測定は、これだけに限らないが、方向もしくは傾斜センサ（例えば、傾斜計、加速度計、ジャイロスコープ、または任意の他の適切な傾斜もしくは方向測定デバイスなど）を用いることを含む。傾斜センサは、ベース１５０上に、壁１０５、１１０上に位置する、デバイスの本体中に固定される、または適切な傾斜測定を妨げない他の場所に配置することができる。傾斜センサは、傾斜の量もしくは度を直接測定するように構成される。しかし、代替のさらなる測定は、非線形の較正を用いること、容量性プレートを、傾斜が、液高さに影響を与える可能性の少ないデバイス１００の中央に配置すること、高さに応じて平行なプレートの有効面積を変えること、および／または高さに応じて同心プレートの間隔を変化させることを含む。

さらに、同心プレートを含まないさらなる構成を、傾斜に影響を受けないデバイスを得るために使用することもできる。一例として、一定の穴の容器の対向する側面上に２つの別々の液高さ容量センサを有することも、十分なものになり得る。
概して、第１の容量性要素（すなわち、液受入チャンバ１２０内で整列して（ｌｉｎｅ）、液高さの増加の測定を行うもの）を構成する容量性プレート（単一の対もしくは複数の対のプレートを含む）が、液受入チャンバ１２０の周囲付近に対称的なパターンで配置される。容量性プレートを対称的なパターンで配置することにより、デバイス１００が傾斜したとき、液で占められたプレート間の間隙のより多い量から生ずる、液受入チャンバ１２０の一方の側の静電容量の何らかの増加は、液受入チャンバ１２０の反対側の静電容量におけるほぼ等しい減少により相殺される。

デバイスの特定の一実施形態は、使用中の何らかの傾斜を補正するために加速度計を使用する。加速度計の例示的な実装、および対応するアルゴリズムは、図９で示されている。アルゴリズムは、この例では、知られた半径「ｒ」を有する円筒コンデンサと、液高さ「ｈ」を電圧「Ｖ」にマップする非線形の較正ｆ（ｘ）とを用いてデバイスを補償する。デバイスが、垂直に対して角度「θ」傾斜すると、コンデンサの一方の側は、液高さ「ｈ−Δｈ」に曝されるが、反対側は、液高さ「ｈ＋Δｈ」に曝され、乱された電圧の読取り「Ｖ^*」が得られる、ここで、

およびΔｈ＝ｒ×ｔａｎθ
である。
Ｖ^*はデバイスにより読み取られる実際の電圧であり、θは加速度計により測定された傾斜であり、「ｒ」は製作されたパラメータであり、またｆ（ｘ）は事前に求められた較正であり、上記の積分は、実際の液高さ「ｈ」に関して解くことができる。この手法は、線形の電圧関係がない場合であっても、液高さの正確な読取りを可能にする。当然ではあるが、コンデンサが、液高さと電圧の間に線形関係を有するように設計されている場合、デバイスが傾いたとき、Ｖ^*はＶに等しいはずなので、このような積分は不必要となる。

第１および第２の容量性要素、任意の他の望ましいセンサ、ならびに電気的な構成要素を動作させるために使用される回路は、デバイスの意図された目的に適した任意の方法で適合される、または構成され得る。これらの回路構成要素は、当技術分野で一般に知られており、現在の技術に有用であると考えられる。

さらにデバイス１００は、特定の用途、または１組の用途に適切である様々なさらなるセンサを含むように適合され得る。液解析デバイス１００は、現在の液もしくは尿解析で通常見出される、液もしくは尿における特性を検出もしくは測定するために、光学的、化学的、または他の測定技法を利用することができる。これらの特性は、これだけに限らないが、以下のもののうち少なくとも１つを含む、すなわち、重量、比重（密度）、温度、グルコース、血液（ヘモグロビン）、タンパク質の存在、白血球、酸性／アルカリ性（ｐＨ）、ウロビリノーゲン、ビリルビン、硝酸塩の存在、塩化ナトリウム、ケトンの存在、およびベータｈＣＧ（妊娠）である。任意の適切なセンサを、本技術と共に使用することができ、センサは、実施すべき意図されたセンシングに基づいて選択することができる。例示的なセンサは、限定することなく、温度センサ（例えば、熱電対、サーミスタ、赤外線センサなど）、電気化学的、電位差、電流測定、伝導度測定、化学容量性、化学抵抗性、光電離、電界効果トランジスタ、物理的変換器、光変換器、生化学的、アフィニティベース、熱化学的、光学的、圧電、または任意の他の適切なセンサを含む。いくつかの実施形態では、化学センサは、センサにおいて望ましい感度の程度およびタイプに応じて、単一の認識位置、または複数の認識位置を有することができる。複数の認識位置は、複数の信号を検出するように構成することができる。デバイスは、第１のセンサまたは複数のセンサを含むことができる。複数のセンサが使用される場合、センサは、同じタイプのセンサとすることができるが、あるいはそれらは異なるタイプのセンサとすることができる。様々な実施形態では、センサもしくはセンサの部分は、電子機器ユニット１６０の中に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、液と直接相互作用するセンサの部分は、液受入チャンバ内に、または隣接して収容され、適切な電気接続を用いて電子機器ユニット１６０に電気的に結合される。
様々な実施形態では、温度センサ（これだけに限らないが、熱電対もしくは赤外線センサを含むことができる）を、液解析デバイスに組み込むことができる。１つの特定の例では、温度センサは、電子機器ユニット１６０に動作可能に結合される、液受入容器の底部に配置された熱電対を含む。電子機器ユニット１６０は、センサから液の温度データを取得する。電子機器ユニット１６０は、次いで液の温度データを記憶し、データを用いて計算し、かつ／またはデータを、記憶および／またはさらなる処理のために外部デバイスに送信することができる。

温度および他のセンサから取得されたさらなるデータは、液の流れデータを併せて、個々に、またはそれらの任意の組合せで使用されて、異常な健康状態を識別し、かつ／または健康状態をトレンディングするための、かつ／または人工知能が未解決の負の、および／または有害な健康状態の早期の検出および／または治療において支援するための基礎作りを容易にすることができる。

いくつかの実施形態では、開示される測定および解析デバイスは、開示される方法と共に使用できる１つまたは複数のセンサ構成要素を含むことができる。このセンサ構成要素は、液がデバイスに加えられる前に、またはその後に挿入することができる。

一実施形態では、図１０および図１１で示されるように、収集された液のさらなる特性が、概して、尿などの液がデバイス１００に入る前に、センサ構成要素５００（使い捨てもしくは再使用可能である）を、液解析デバイス１００の底部の中に、またはその近くに含めることによって測定することができる。いくつかの実施形態では、センサ構成要素５００は、少なくとも１つのラッチ機構２０４を用いて構成要素５００をしっかりと保持するように構成されるデバイス１００の底部のスロットに配置することができる。いくつかの実施形態では、センサ構成要素５００は、デバイス１００の底部の一部を形成することができ、したがって、デバイス１００の中に液密封させて固定されることになる。他の実施形態では、センサ構成要素は、代替的に、デバイス１００の底部（それを通して読取りを行うことが可能な１つまたは複数の透明部分とすることができる、または透明部分を含むことができる）上に平坦に、ベース１５０に平行に、またはベース１５０に対して垂直方向に直角に、あるいは任意の他の方向に置くことができる。

センサ構成要素５００は、上記で述べた特性の少なくとも１つを検出し、かつ測定できる試薬片５０４（他のタイプの片も可能であるが、例えば、Ａｒｅｔａ １０ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ（１０ＳＧ）Ｕｒｉｎａｌｙｓｉｓ Ｒｅａｇｅｎｔ Ｓｔｒｉｐｓ）、ならびに試薬片５０４をモニタし、かつ試薬片５０４の部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ（図８）に関連する情報（例えば、１２ビットのＲＧＢコードなど）を送るように構成された少なくとも１つのセンサ５０８を収容することができる。様々な実施形態では、試薬片５０４の部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃは、１つまたは複数のセンサパッドに対応することができ、センサパッドのそれぞれが、異なる被検物質を感知するように構成することができ、各センサパッドは、存在する被検物質のレベルに対応する特性（例えば、色）の検出可能な変化を有することになる。例えば、部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃが、サンプル中に存在する特定の被検物質の濃度に応じて異なる色に変化した場合、部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃの色を検出できるセンサ５０８が提供される。センサ構成要素５００は、外光を制限する、または妨げるために、試薬片５０４の上にカバー５１６を含むことができるが、尿または他のサンプル物質が、試薬片の部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃと相互作用できるようにする。いくつかの実施形態では、光センサ５０８は、ＬＥＤなどの光源を含むことができ、光源は、センサ５０８と一体に、またはセンサ５０８に対して外部に形成されて、各読取りに対して照明が十分であり、一貫性のあることを保証することができる。光源は、センサ５０８が１つまたは複数の部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃからデータを取得するのに併せて光を放出する。部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃからの読取りが時間に応じて変化する可能性のある範囲内で、部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃは、いくつかの実施形態では、所与の時間期間（例えば、センサ構成要素５００が最初に濡れた後に１０秒から最高で１０分までなど）にわたり数回（例えば、１〜６０秒ごとに１回）読み取ることができる。

図１０および図１１を参照すると、一実施形態では、単一の光センサ５０８を、試薬片５０４上の複数の部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃを読み取るために設けることができ、光センサ５０８は、試薬片５０４の各部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃを読み取るために、直線作動器５２４により、軸に沿って移動することができる。しかし、図１２で示されるものなどの代替の実施形態では、センサ構成要素５００は、試薬片５０４上の部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃのそれぞれに隣接する規則的な位置に配置されたセンサ６０８（例えば、光センサ）のアレイを含むことができ、各センサは、試薬片５０４の対応する部分を読み取るように構成される。他の実施形態では、センサ構成要素５００は、移動することなく試薬片５０４の複数の部分を読み取ることのできる単一のセンサユニット（例えば、直線形ＣＣＤ）を含むことができる。

他の構成では、センサ構成要素５００は再使用可能であり、かつ任意選択で滅菌可能な取付具としてもよい。このような実施形態では、試薬片５０４は、構成要素５００に着脱可能に結合することができ、挿入および除去が可能である。さらに試薬片５０４は、センサ構成要素５００に対して着脱可能に結合するように構成されたカートリッジに収容することができ、ユーザは、カートリッジを取り外し、カートリッジをセンサ構成要素５００の中に挿入して戻す前に、試薬片５０４を置き換えることが可能になる。代替的に、試薬片５０４は、直接もしくは間接的に（例えば、カートリッジを使用することにより）デバイス１００に（概して、底部もしくはその付近に）結合することができるが、光センサは、ベース１５０に含めることができる（例えば、電子機器ユニット１６０に統合されてなど、以下を参照のこと）。

示された実施形態によるデバイスの動作では、個人は、デバイス１００の中に直接排尿することができる、または尿を、試薬片５０４に接触させるためにデバイス１００の中に入れることができる。尿は、次いでデバイス１００から取り除かれ、試薬片５０４が解析される。いくつかの実施形態では、部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃと、尿などの液との間で接触が行われた後、使用される特定の感知部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃにより決められる限られた時間期間内に、（例えば、約２分以内に）１つまたは複数の読取りが行われることになる。いくつかの実施形態では、部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃを読み取るために、直線作動器５２４が光センサ５０８を移動して、センサが試薬片５０４の各部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃを読み取れるようにし、試薬片５０４の各部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃに対して情報を示す信号（必要に応じて、例えば、１２ビットＲＧＢコードもしくは他の信号など）を生成することができる。信号は、次いで、デバイス１００内で処理することができる、またはさらなる処理のために、外部デバイスに送信することができる。例えば、信号は、ベース１５０内に配置されたコントローラに、または外部デバイスに送られて、（例えば、基本的な最小化アルゴリズム、もしくは他の適切な計算を用いてなど）各ＲＧＢコードを、最も近い表形式の色および関連するメトリクスにマップすることができる。しかし、他の処理技法も、有用なものとして企図されている。

いくつかの実施形態では、わずかな量の尿が導入されるだけである場合、デバイス１００は、試薬片５０４を尿で覆うように傾斜させて、試薬片５０４のすべての部分を尿に曝すことができ、試薬片５０４、および試薬片５０４の部分５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃが飽和した後の、読取りを得るためのプロセスの残りのステップは、本明細書で述べられたものと概して変わらないはずである。さらに試薬片５０４の走査は、尿が液解析デバイス１００から除去される前に、またはセンサ構成要素５００がデバイス１００から分離された後に実施することができる。
他の実施形態では、上記で列挙した特性を測定するために使用される複数のセンサ構成要素の組合せを、単一のデバイス１００で使用することができる。これらのセンサ構成要素は、それぞれ、再使用可能な、または使い捨ての構成要素を含むことができるが、あるいは少なくともいくつかの再使用可能な、または使い捨ての機構を含むことができる。他の実施形態では、試薬片５０４は、概して、デバイス１００のうちのいくつかまたはすべてのもの（例えば、液受入チャンバの１つまたは複数の部分）が使い捨てであるように意図される実施形態と共に、デバイス１００の底部に一体化することができる。

さらにデバイス１００は、その意図された動作を実行するために、いくつかの他のモジュールもしくは構成要素を有する電子機器ユニット１６０を含むことができる。基本的なレベルでは、このような構成要素は、電源もしくは電力モジュール、データ収集モジュール、メモリもしくはデータ記憶装置、通信モジュール、およびコントローラモジュールを含むことができる。さらにいくつかの実施形態では、デバイスは、ユーザがデバイスを動作することができ、かつ／または検査結果をそこで直接見ることができるように構成されたユーザインターフェース（グラフィカルユーザインターフェースなど）を含むことができる。

電力モジュールは、デバイスに電力を供給するように構成される。デバイスに適切に電力を供給するのに十分な任意の電源を使用することができる。デバイスのセンサまたは他の測定構成要素のいずれかに干渉しない電池、コンデンサ、および／または他の電源を、デバイスの意図された目的、および動作の持続期間を考慮して選択することができる。一態様では、電源は電池を含むことができる。一例では、電池は、再充電可能な電池とすることができる。電力をその動作に必要とする液解析デバイス内の他のモジュールに、電池を動作可能に接続するのに必要な、例えば、ワイヤおよび電気的な接続など、他の構成要素を、電力モジュールに含めることができる。１つの特定の例では、電力モジュールは、無線もしくは磁気的な静電誘導など、適切な外部の静電誘導に曝されたとき、電池を誘導的に充電する構成要素を含むことができる。このような実施形態では、電池の充電が必要もしくは望ましい場合、デバイスに物理的にアクセスすることなく、誘導性構成要素を動作させて、電池を充電させるのに十分な範囲内に、適正な外部の静電誘導を導くことができる。電池はまた、コンセント、ＵＳＢポート、または他の適切な電源への物理的な接続を用いて再充電することもできる。

データ収集モジュールは、容量性データを受け取るのに十分な方法で、デバイスに動作可能に結合することができ、また容量性データを収集し、かつ記憶するように構成される。読取り可能な書き込み可能メモリ、電力への接続、および他のデバイス構成要素もしくはモジュールへの適切な入力／出力（Ｉ／Ｏ）接続など、データ記憶装置の典型的な構成要素を使用することができる。当業者であれば、このような構成要素の組立および動作を理解されよう。

通信モジュールは、情報を送信し、かつ／または受信するために、コンピューティングデバイス（すなわち、コンピュータ）、移動デバイス（例えば、スマートフォンもしくはタブレット）、またはクラウドデータベースなどの周辺もしくは外部デバイスと通信するように構成することができる。このようなモジュールに対する典型的な構成要素を使用することができる。一態様では、データ通信モジュールは、液の流れ測定デバイスと、遠隔デバイスの間の物理的な接続を容易にするための構成要素を含むことができる。一態様では、通信モジュールは、遠隔デバイスと無線で通信できる無線送信器／受信器を含むことができる。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など様々な帯域における短い波長の高周波、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、または他のＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルなどのローカルエリア無線技術、ＧＭＡおよびＣＤＮＡを含むセルラー方式、高周波、電磁気、または任意の他の適切な無線通信法など、ほぼ任意の無線周波数、範囲、プロトコル、もしくはタイプを使用することができる。一実施形態では、無線送信器／受信器は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）Loｗ Energy（ＬＥ）など、低電力消費デバイスとすることができる。

現在使用される制御ソフトウェアのブロック図が図１３で示される。いくつかの特定のステップおよびプロトコルが示されているが、上記で述べたもの、および当技術分野で一般に知られている他のものなど、図９で示されたステップおよびプロトコルに代えて、他のステップおよびプロトコルで置き換える、除去する、または追加できることに留意されたい。
さらに、通信モジュールは、重大な医療状態をユーザに警告する、容量性もしくは他のセンサデータに基づき、バイオフィードバック信号を提供するように適合され得る。通信モジュールは、遠隔デバイスに信号を送信し、デバイスに関連するＬＥＤをオンし、またはユーザが医療支援を求めるのに適切な任意の他の信号もしくは警告を提供することができる。

コントローラモジュールは、デバイスの活動、データ収集、および通信のすべての態様を含む、液の流れ測定デバイスの動作を制御するように構成することができる。コントローラモジュールは、このような制御に影響を与えるのに必要な他のデバイスモジュールに動作可能に結合される。コントローラモジュールは、概して、１つまたは複数のプロセッサおよびメモリを含み、またデバイスのすべての態様および機能を制御するのに十分なプログラム論理を備える。
一実施形態では、コントローラのプログラム論理は、デバイスの活動に基づいて通信モジュールを制御するための命令を含むことができる。例えば、コントローラモジュールは、容量性もしくは他のセンサ測定における変化の指示を受け取ると、通信モジュールおよび／または他のデバイス構成要素を活動化する、または非活動化することができる。さらなる態様では、通信モジュールの非活動化は、その活動化後に経過した時間量に基づいて行うことができる。このような時間量は、プログラム論理の一部としてコントローラの中にプログラムされ、かつ液の流れ測定デバイスの望ましい目的、および動作を考慮してユーザにより選択され得る。

いくつかの実施形態では、計算および論理構成要素、ならびにコントローラ要素は、液の流れ測定デバイスから分離されたデバイス中に位置することができ、またデバイスと通信することができる。別のこのような実施形態では、デバイスは、液の特性を測定するためのシステムを形成することができる。システムは、上記で述べた尿流れ測定デバイス、およびそれと通信するコンピューティングデバイスを含むことができる。コンピューティングデバイスは、タブレットもしくはスマートフォンなどの手持ち式デバイス、サーバ、パーソナルコンピュータ、または他の適切なデバイスとすることができる。さらにコンピューティングデバイスは、電力モジュール、コントローラ、データ受信モジュール、およびメモリモジュールを含むことができる。

電力モジュールおよびコントローラは、前に述べたように動作することができる。データ受信モジュールは、液の流れ測定デバイスに動作可能に接続することができる。データ受信モジュールは、データ送信が、無線、ケーブル経由であろうと、それとも取外し可能な記憶デバイス経由であろうと、液の流れ測定デバイスにより生成されるデータを受信するように適合され得る。データ受信モジュールは、測定デバイスにより促されるまで、受動的な受信モードのまま留まることができる。このモジュールは、当技術分野で知られた標準の計算構成要素を使用することができる。

メモリモジュールは、コンピューティングデバイスの他のモジュールに動作可能に接続することができ、かつデータ受信モジュールを介して受信されたデータを記憶するように適合され得る。読取り可能な書き込み可能メモリ、電力への接続、および他のデバイス構成要素もしくはモジュールへの適切な入力／出力（Ｉ／Ｏ）接続など、データ記憶装置の典型的な構成要素を使用することができる。当業者であれば、このような構成要素の組立および動作を理解されよう。

液解析デバイスと共に使用される遠隔デバイスは、液の流れ測定デバイスと無線通信できる任意の数のコンピューティングデバイスとすることができる。前に述べたように、例示的なデバイスは、限定することなく、デスクトップコンピュータ、スマートフォンなどの移動デバイス、ラップトップ、およびタブレットを含む。クラウドもしくは他のインターネットに接続されるデータベースもまた使用することができる。無線送信器／受信器に加えて、このようなデバイスは特に、プロセッサ、メモリ、およびユーザがデバイスを動作させるのに必要なＩ／Ｏ構成要素も含むことができる。概して、遠隔デバイスにより受信されたデータをユーザに報告するのに十分な構成要素を含むことができる。このようなコンピューティングデバイスは、当技術分野でよく知られている。一態様では、遠隔デバイスは、液の流れ測定デバイスから受信されたデータを表示し、定量化し、かつ解釈するように構成されたアプリケーションを備えることができる。いくつかの態様では、遠隔デバイスおよび／または遠隔デバイス上のプログラム論理は、情報を制御し、プログラムし、またはその他の形で液の流れ測定デバイスに入力することができる。

動作では、上記で述べたデバイスおよびシステムは、いくつかの有用な方法を実施することができる。図１４で示される一実施形態では、液の流れ特性を測定する方法が述べられる。この方法は、液がデバイスに導入され、次いで、液が少なくとも２つの容量性要素を通過する排尿イベントを含むことができる。各容量性要素は、前の述べたものなど、任意の適切な材料から作られた複数のプレートを含むことができる。さらに傾斜センサなどの構成要素が、傾斜を補正するために使用できるので、液の流れ特性の測定に大きな影響を与えることなく、容量性要素を垂直な位置から傾斜させながら、方法を実行することができる。第１の容量性要素からの情報は、第２の容量性要素から収集された情報を用いて正規化することができる。この方法を用いて収集された情報は、通信モジュールを用いて周辺デバイスに転送することができ、次いで、さらに処理されて、流量、液体積、尿流量、尿体積、および他のこのような液パラメータなど、液パラメータデータを求めることができる。この実施形態では、そのデータは、次いで、周辺デバイスからデータサーバへと転送されて、液パラメータデータを記録し、かつデータを記憶することができる。それは次いで、健康管理の専門家が使用するために、電子カルテ（ＥＭＲ）へと転送することができる。

液の流れ特性および他の液特性を測定することに加えて、上記で述べた方法は、特定の液および流れ特性に付随して生ずる生物学的状態の出現と、容量性要素により、かつ／または容量性要素と共に使用されるさらなるセンサにより検出可能な、化学的に、あるいは他の手段により導かれた特定の信号とを監視するために使用することができる。この信号を検出すると、通信モジュールが活動化されて、センサデータを、液の流れ測定デバイスを使用する個人、医療の専門家、または他の指定された人などのユーザに送信することができる。さらにこのデバイスからのデータは、医療の専門家が容易に閲覧できるように、患者の電子カルテ（ＥＭＲ）の中に直接統合することができる。図１５の形式のレポート、または他の同様のレポートが、迅速な、かつ包括的な評価を容易にし、患者の状態のより正確な診断に導くことになる。

このデバイスは、他の可能な液特性と共に、液の流れデータを収集するように構成され、また異常な健康状態を識別し、かつ／または健康状態をトレンディングする、かつ／または人工知能が未解決の負の、および／または有害な健康状態の早期の検出および／または治療において支援するための基礎作りを容易にすることができる。

本発明の様々な特徴および利点は、添付の特許請求の範囲に記載される。

Claims (37)

1. 液受入チャンバと、
   前記液受入チャンバの中への液の流れを測定するための第１の容量性要素と、
   前記第１の容量性要素に動作可能に結合されるコントローラであって、前記第１の容量性要素の第１の静電容量を測定するように構成されたコントローラと
   を備える液解析デバイス。
2. 前記第１の容量性要素は、表面をそれぞれが有する１対のプレートを備え、前記プレートの前記表面が、その間に第１の間隙を有して互いに向き合っており、前記第１の静電容量は、前記第１の間隙の両端で測定される、請求項１に記載の液解析デバイス。
3. 前記液受入チャンバは、内壁および外壁を有する二重壁のチャンバを備え、前記１対の第１の容量性要素プレートの一方が前記内壁に関連付けられ、また前記１対の第１の容量性要素プレートの他方が前記外壁に関連付けられる、請求項２に記載の液解析デバイス。
4. 前記内壁は、内側の液コンパートメントを画定し、前記外壁は、その間に液空間を備えた状態で前記内壁を囲み、また前記内側の液コンパートメントおよび液空間は、少なくとも１つの液通路によって互いに液が流れるように接続される、請求項３に記載の液解析デバイス。
5. 前記内側の液コンパートメントと前記液空間の間の液の移動は、前記液空間により減衰される、請求項４に記載の液解析デバイス。
6. 第２の静電容量を測定するための第２の容量性要素をさらに備え、前記第２の容量性要素は、前記液受入チャンバ内に液が入ったとき前記第１の容量性要素が液で完全に覆われる前に前記第２の容量性要素が液によって完全に覆われるように、前記液受入チャンバ内に配置される、請求項４に記載の液解析デバイス。
7. 前記第２の容量性要素は、凹部内に配置された１対のプレートを備え、各プレートは、その間に第２の間隙を有して互いに向き合っている面を有し、前記第２の静電容量は、前記第２の間隙の両端で測定される、請求項６に記載の液解析デバイス。
8. 前記外壁は、底面を有する外側カップを画定し、前記第２の容量性要素を含む前記凹部は、前記外側カップの前記底面の下に配置される、請求項７に記載の液解析デバイス。
9. 前記コントローラは、前記第２の容量性要素に動作可能に接続され、前記コントローラは、前記第２の容量性要素の第２の静電容量を測定するように構成される、請求項６に記載の液解析デバイス。
10. 前記第１の容量性要素および前記第２の容量性要素のプレートの表面の１つまたは複数は、それに適用された絶縁コーティングを有する、請求項６に記載の液解析デバイス。
11. 前記液受入チャンバは実質的に円筒形である、請求項６に記載の液解析デバイス。
12. 前記第１の容量性要素は、複数の対のプレートを備え、前記複数の対のプレートのそれぞれが、前記円筒形の液受入チャンバの周りに対称的に配置される、請求項６に記載の液解析デバイス。
13. 前記コントローラは、前記複数の対のプレートのそれぞれから複数の第１の静電容量を測定するように構成される、請求項１２に記載の液解析デバイス。
14. 前記液受入チャンバは、電子機器ユニットに取外し可能に結合され、前記電子機器ユニットは、前記コントローラおよび通信モジュールを備え、前記コントローラは、前記通信モジュールに動作可能に結合される、請求項１３に記載の液解析デバイス。
15. 前記電子機器ユニットは、傾斜角データを得るために、前記コントローラに動作可能に結合された傾斜センサをさらに備える、請求項１４に記載の液解析デバイス。
16. 前記液受入チャンバ内に配置されたセンサ構成要素をさらに備え、前記センサ構成要素は、試薬片と、前記試薬片を読み取るためのセンサとを備える、請求項１５に記載の液解析デバイス。
17. 前記試薬片は、比重（密度）、グルコース、血液（ヘモグロビン）、タンパク質の存在、白血球、ウロビリノーゲン、ビリルビン、酸性／アルカリ性（ｐＨ）、硝酸塩の存在、塩化ナトリウム、ケトン、およびベータｈＣＧからなる群から選択された被検物質を感知するための少なくとも１つの部分を含む、請求項１６に記載の液解析デバイス。
18. 前記コントローラは、前記通信モジュールを用いて外部デバイスと無線で通信するように構成される、請求項１に記載の液解析デバイス。
19. 前記コントローラは、前記第１の静電容量、前記第２の静電容量、および前記傾斜角データのうちの少なくとも１つを前記外部デバイスに無線で伝達する、請求項１８に記載の液解析デバイス。
20. 請求項１５に記載の前記液解析デバイスおよび外部デバイスを備える液解析システム。
21. 前記外部デバイスは、スマートフォンまたはタブレットコンピュータである、請求項２０に記載の液解析システム。
22. 前記外部デバイスは、前記第１の静電容量、前記第２の静電容量、および前記傾斜角データのうちの少なくとも１つに基づいて前記液受入チャンバ内の前記液の液パラメータを測定する、請求項２０に記載の液解析デバイス。
23. 前記液パラメータは、合計の体積、連続する流量、流れの持続時間、最大流量、および平均流量からなる群から選択される、請求項２２に記載の液解析システム。
24. 前記第２の静電容量は、前記液受入チャンバ内の前記液の誘電体を示すものであり、前記第２の静電容量は、前記第１の静電容量を前記液パラメータに変換するために使用される、請求項２２に記載の液解析システム。
25. 前記第２の静電容量は、前記第１の静電容量を前記液パラメータに変換するための較正曲線または参照用テーブルの少なくとも一方を選択するために使用される、請求項２４に記載の液解析システム。
26. 前記傾斜角データは、前記第１の静電容量を前記液パラメータに変換するための較正曲線または参照用テーブルの少なくとも一方を選択するために使用される、請求項２２に記載の液解析システム。
27. 前記第１の静電容量は複数の第１の静電容量を備え、また前記外部デバイスは、前記複数の静電容量に基づいて、前記液受入チャンバの傾斜角を求める、請求項２２に記載の液解析システム。
28. 前記複数の第１の静電容量から求められた前記傾斜角は、前記複数の第１の静電容量を前記液パラメータに変換する較正曲線または参照用テーブルの少なくとも一方を選択するために使用される、請求項２２に記載の液解析システム。
29. 前記外部デバイスと通信するデータサーバをさらに備え、前記外部デバイスが、前記液パラメータを前記データサーバに送信する、請求項２２に記載の液解析システム。
30. 前記液パラメータデータは、電子カルテ形式に変換される、請求項２９に記載の液解析システム。
31. 前記液は尿を含み、また前記液パラメータは、尿流量測定データを含む、請求項２２に記載の液解析システム。
32. 少なくとも１つの側面および底面を有する剛性のある液受入チャンバと、
    前記液受入チャンバに着脱可能に結合されたハウジングと、
    前記ハウジング内に配置される電子機器ユニットであって、コントローラ、および前記コントローラに動作可能に結合された通信モジュールを含む電子機器ユニットと、
    前記液受入チャンバの中への液の流れを測定するための、前記液受入チャンバの前記少なくとも１つの側面に沿って配置された第１の容量性要素であって、前記コントローラに動作可能に結合される第１の容量性要素と、
    液の誘電性を補正するための基準信号を測定するために、前記液受入チャンバの前記底面に配置された第２の容量性要素であって、前記コントローラに動作可能に結合される第２の容量性要素と、
    前記液受入チャンバの方向を測定するための複数のセンサであって、前記コントローラに動作可能に結合される複数のセンサとを備え、
    前記コントローラが、前記第１の容量性要素の第１の静電容量、および前記第２の容量性要素の第２の静電容量を測定し、かつ前記通信モジュールを用いて外部デバイスに静電容量データを送るように構成される、液解析デバイス。
33. 前記電子機器ユニットは、静電容量データを記憶するためのメモリ記憶デバイスをさらに備える、請求項３２に記載の液解析デバイス。
34. 前記液受入チャンバおよび前記ハウジングのそれぞれは、複数の電気接点をさらに備え、前記複数の電気接点は、前記液受入チャンバおよび前記ハウジング上に配置されて、前記液受入チャンバと、前記ハウジングの前記電子機器ユニットとの間で電気的な接続性を提供する、請求項３２に記載の液解析デバイス。
35. 前記ハウジングは、パック形状の容器を備える、請求項３２に記載の液解析デバイス。
36. 前記液受入チャンバの前記底部に配置された温度センサをさらに備え、前記温度センサは、前記コントローラに動作可能に結合され、前記コントローラは、前記温度センサを用いて前記液の温度を測定するように構成される、請求項３２に記載の液解析デバイス。
37. 前記温度センサは、熱電対、サーミスタ、および赤外線センサからなる群から選択される、請求項３６に記載の液解析デバイス。

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