JP2022083441A - 尿分析を行うためのシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】尿の尿分析を行うためのシステムが提供される。【解決手段】本システム10は、排尿領域14を画定する排尿デバイス上に取り付け可能なハウジング12と、ハウジング内に取り付けられ、複数の尿試験ストリップ(以下「UTS」)25を保持するように構成されているディスペンサと、を含む。UTSの各1つは、尿中の物質との化学反応のために構成された少なくとも1つの反応領域を含む。本システムは、反応領域の少なくとも1つの性状を検出するように構成された検出器と、ディスペンサから1つのUTSを抽出し、UTSを、反応領域が尿経路に沿って配置されるようにUTSが排尿領域の上に配置される排尿位置に移動させるように構成されたシフト機構と、をさらに含む。【選択図】図1
Description
本開示の主題は、尿分析を行うためのシステムに関する。
尿分析は、尿の物理的検査、化学的検査、および顕微鏡検査である。尿分析は、尿を通過する様々な化合物を検出および測定するためのいくつかの試験を伴う。頻繁に行うと、尿分析により、日常的に人の身体の化学的性質の変化を追跡することが可能になる。
本開示の主題の一態様に従って、尿の尿分析を行うためのシステムが提供される。本システムは、排尿領域を画定する排尿デバイス上に取り付け可能なハウジングと、ハウジング内に取り付けられ、複数の尿試験ストリップ(以下「UTS」)を保持するように構成されているディスペンサと、を含む。UTSの各1つは、尿中の物質との化学反応のために構成された少なくとも1つの反応領域を含む。本システムは、反応領域の少なくとも1つの性状を検出するように構成された検出器と、ディスペンサから1つのUTSを抽出し、UTSを、反応領域が尿経路に沿って配置されるようにUTSが排尿領域の上に配置される排尿位置に移動させるように構成されたシフト機構と、をさらに含む。
シフト機構は、UTSを、UTSが検出器に対してある場所に配置され、それによって、少なくとも1つの性状の検出を容易にする試験位置に移動させるようにさらに構成され得る。
排尿デバイスは、着座トイレであってもよく、ハウジングは、トイレ便座である。
ディスペンサは、排尿領域の外周の第1の側面上に配置され得、検出器は、外周の第2の側面上に配置され、シフト機構は、UTSを保持するように構成されたアームを含み、シフト機構は、ディスペンサと排尿領域との間でアームを回転させるように構成されている。
ディスペンサ、排尿領域、および検出器は、円形経路に沿って配置され得、シフト機構は、円形経路に沿ってアームを回転させるように構成されている。
本システムは、使用済みUTSを保持するように構成された廃棄物コンパートメントをさらに含み得、シフト機構は、使用済みUTSを廃棄物コンパートメント内に放出するように構成されている。
本システムは、使用済みUTSへのアクセスを可能にするように構成された排出アパーチャをさらに含み得、シフト機構は、使用済みUTSを排出アパーチャ内に放出するように構成されている。
本システムは、シフト機構および検出器の動作を制御するためのコントローラと、尿がUTSに衝突するときを検出するように構成された圧力センサと、をさらに含み得、コントローラは、UTSに衝突する尿の量を制御するように構成されている。
本システムは、検出器を洗浄するための殺菌デバイスをさらに含み得る。
UTSは、保持部分および反応領域を含み得、保持部分は、反応領域の幅よりも狭い幅を有する。
UTSは、比色試験ストリップであってもよく、複数のパッドを含み、複数のパッドの各々は、物質との反応に応答して色を変化させるように構成されている。
少なくとも1つの性状は、パッドの色であってもよく、検出器は、センサのアレイを含み、センサの各々は、パッドのうちの1つで色を検知するように構成されている。
UTSは、ラテラルフロー試験ストリップであってもよく、反応領域は、パッド部分およびインジケータ部分を含み、シフト機構は、UTSを、パッド部分が尿経路に沿って配置されるように、排尿位置に保持するように構成され、シフト機構は、UTSを、インジケータ部分が検出器と整列するように、試験位置に保持するように構成され、少なくとも1つの性状は、インジケータの存在である。
本システムは、リモートIoTデバイスと通信するための通信モジュールをさらに含み得、コントローラは、リモートIoTデバイスによって制御されるように構成されている。
検出器は、UTSの画像を取得するように構成され得、通信モジュールは、画像をリモートIoTデバイスに送信するように構成されている。
本システムは、リモートIoTデバイスと通信するサーバをさらに含み得、サーバは、1つの尿試験の尿分析データを受信し、尿分析データに従って将来の尿分析試験の種類およびスケジュールを決定するように構成されている。
UTSは、カルシウム、UTI、比重、亜硝酸塩、血液、グルコース、セレン、Cペプチド、クロム、pH、クレアチン、亜鉛、ウロビリノーゲン、ビリルビン、白血球、マイクロアルブミン、尿素、アルドステロン全アルカリ性、マグネシウム、カリウム、硬度、鉄、銅、鉛、硝酸塩、フッ化物、残留塩素、乳がん特異的抗原、前立腺がん特異的抗原、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、ドーパミン、セロトニン、コルチゾール、黄体形成ホルモン、ビタミンC、ビタミンB12、ビタミンB7、ビタミンB9、重金属、エストロゲン、アンドロゲン、メラトニン、プロゲステロン、テストステロン、ナトリウム、塩化物コルチゾン(chloride cortisone)、マロンジアルデヒド、ペルオキシド、8-OHdG遊離T3、遊離T4薬物乱用試験、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの物質を検出するように構成され得る。
本開示を理解し、それが実際にどのように実施され得るかを見るために、ここで、添付の図面を参照して、非限定的な例としてのみ実施形態を説明する。
本開示の主題の一例による、尿分析を行うためのシステムの側面斜視図である。
第1の位置にあるシフト機構を示す、図1のシステムの部分分解図である。
図1のシステムのシフト機構の拡大図である。
第2の位置にあるシフト機構を示す、図1のシステムの部分分解図である。
第3の位置にあるシフト機構を示す、図1のシステムの部分分解図である。
本開示の主題の別の例による、尿分析を行うためのシステムの上面図である。
本開示の主題の一例による、尿試験ストリップの上面図である。
本開示の主題の別の例による、尿試験ストリップの上面図である。
検出器に対する図6Aの尿試験ストリップの配置を示すブロック図である。
図1~図3は、尿経路に沿って配置される尿試験ストリップを使用することによって、尿の尿分析を行うためのシステム10を示す。システム10は、排尿領域14を画定する排尿デバイス(図示せず)上に取り付け可能なハウジング12を含む。図示の例によれば、排尿デバイスは、着座トイレであり、ハウジング12は、トイレ上に取り付けられたトイレ便座である。他の実施例によれば、排尿デバイスは、スクワット式トイレ、小便器、女性用小便器などであってもよく、ハウジングは、排尿デバイス上に取り付けられ、排尿領域14を画定する、指定された構造であってもよい。
図2Aおよび図2Bに示されるように、ハウジング12は、ハウジングの内側に取り付けることができるディスペンサ20を含む。ディスペンサ20は、複数の尿試験ストリップ(以下「UTS」)25を保持するように構成され、UTSの各々は、尿中の物質との化学反応のために構成された少なくとも1つの反応領域28を有する。
UTSは、特定の物質の存在を検出するように構成された反応領域28を有するラテラルフロー試験であってもよい。あるいは、UTSは、パッドの形態の1つ以上の反応領域28を含む比色試験ストリップであってもよい。反応領域28は、カルシウム、UTI、比重、亜硝酸塩、血液、グルコース、セレン、Cペプチド、クロム、pH、クレアチン、亜鉛、ウロビリノーゲン、ビリルビン、白血球、マイクロアルブミン、尿素、アルドステロン全アルカリ性、マグネシウム、カリウム、硬度、鉄、銅、鉛、硝酸塩、フッ化物、残留塩素、乳がん特異的抗原、前立腺がん特異的抗原、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、ドーパミン、セロトニン、コルチゾール、黄体形成ホルモン、ビタミンC、ビタミンB12、ビタミンB7、ビタミンB9、重金属、エストロゲン、アンドロゲン、メラトニン、プロゲステロン、テストステロン、ナトリウム、塩化物コルチゾン、マロンジアルデヒド、ペルオキシド、8-OHdG遊離T3、遊離T4薬物乱用試験、およびこれらの組み合わせなどの様々な物質に反応するように構成され得る。
ハウジング12は、反応領域28の少なくとも1つの性状を検出するように構成された検出器30をさらに含む。例えば、検出器は、反応領域28の特定の特徴を検出するように構成された光学センサであってもよい。例えば、ラテラルフロー試験の場合、検出器30は、尿中の特定の物質の存在またはかかる物質の欠如を示す1つ以上の線など、反応領域28上のインジケータの存在を検出するように構成され得る。
代替的に、比色試験ストリップの場合、検出器30は、反応領域28上の所定の色、いくつかの色、またはグレーレベルを検出するように構成され得る。例えば、検出器30は、吸光度を検出するように構成され得るか、または特定の色を検出するための分光光度計を含み得る。他の実施例によれば、検出器30は、反応領域28の画像を取得するように構成された撮像デバイスと、取得された画像を分析するための画像処理装置と、を含む。取得された画像の分析は、尿分析を分析する既知の方法、例えば、PCT公開第2019/221676号に開示されている方法を利用することによって行われ得る。
図3に示されるように、システム10は、ディスペンサ20から1つのUTS25を抽出し、UTS25を、反応領域28が尿経路に沿って配置されるようにUTS25が排尿領域14の上に配置される排尿位置に移動させるように構成されたシフト機構40をさらに含む。
ハウジング12は、ディスペンサ20の取り外しを可能にする開口部(図示せず)を備えることができ、それにより、ディスペンサ20を周期的に補充することができる。
上述のように、シフト機構40は、UTS25を、UTS25が検出器30に対してある場所に配置され、それによって、反応領域28の性状の検出を容易にする試験位置に移動させるようにさらに構成され得る。例えば、シフト機構40は、図4に示されるように、反応領域28が検出器30の上に配置されるように、UTS25を検出器30に向かってシフトさせるように構成され得る。
図示された実施例によれば、ディスペンサ20は、排尿領域14の外周の第1の側面上に配置され、検出器30は、排尿領域14の外周の第2の側面上に配置される。シフト機構40は、UTS25を保持するように構成されたアーム42を含み、シフト機構は、ディスペンサ20と排尿領域14との間でアーム42を回転させるように構成された回転モータ44を含む。同様に、領域42を、図4に示されるように、検出器30に向かってさらに回転させて、UTSを試験位置にシフトさせることができる。
図2Bに示されるように、ディスペンサ20は、アーム42がディスペンサに入り、その中のUTS25のうちの1つを掴むことを可能にするスリットを含み得る。ディスペンサ20は、最上部のUTS25をスリットに付勢して、それによって、アーム42のUTS25との係合を容易にする、ばね機構を備えることができる。
シフト機構40は、他の様式で、UTS25をディスペンサ20から排尿領域14にシフトさせるように構成され得ることが、当業者によって理解されるであろう。例えば、ディスペンサ20および排尿領域14は、軸に沿って配置され得、シフト機構40は、UTS25をディスペンサ20から排尿領域14に転置させるように構成されたラインコンベアを含み得る。
シフト機構40は、検出器30による試験および検出の完了後にUTS25を放出するようにさらに構成されている。一実施例によれば、シフト機構40は、UTS25を回転させて排尿領域14に戻し、UTS25をトイレ内に放出するように構成され得る。この実施例によれば、UTS25は、生分解性材料、または分解され、トイレ内で点滅させることができる材料から作製され得る。
別の実施例によれば、図5に示されるように、システム10は、複数の使用済みUTS25を保持するように構成された廃棄物コンパートメント50を含み得る。廃棄物コンパートメント50は、検出器30に近接して位置し得、シフト機構40は、使用済みUTS25を廃棄物コンパートメント50にシフトさせるように構成され得る。一実施例によれば、廃棄物コンパートメント50は、シフト機構40がUTS25を放出すると、UTS25が廃棄物コンパートメント50内に落下するように、検出器30から真っ直ぐなラインに沿って配置される。
代替的に、検出器30および廃棄物コンパートメント50は、UTSが最初に検出器30の上の試験位置にシフトされるように、同じ回転経路に沿って配置され得る。UTS25を同じ回転経路にさらにシフトさせると、UTS25が廃棄物コンパートメント50内に至り、ここで、UTS25が放出され得る。ハウジングは、廃棄物コンパートメント50の取り外しを可能にする開口部を備えることができ、それにより、廃棄物コンパートメント50を周期的に空にすることができる。
さらなる実施例によれば、ハウジング12は、検出器30に近接して画定された排出アパーチャ(図示せず)を含み得る。UTS25の試験および検出が完了すると、シフト機構40は、UTS25を排出アパーチャ内に放出して、ユーザが使用済みUTS25を取り外すことを可能にする。
ハウジング12は、バッテリ55などの電源と、シフト機構40および検出器30の動作を制御するためのコントローラ58と、をさらに含む。コントローラ58は、尿がUTS25に衝突するときを検出するように構成された圧力センサを含み得る。コントローラ58は、例えば、排尿が開始されてから所定の時間後にUTS25を検出器30に向かってシフトさせることを始めることによって、UTS25に到達する尿の量を制御するように構成され得る。代替的に、排尿が停止したときを検出し、十分な量の尿がUTS25に到達したか否かを評価するために、圧力センサを利用することができる。
コントローラ58は、検出器30から受信した検出データを処理し、検出データに従って健康データを決定するためのプロセッサをさらに含み得る。一実施例によれば、コントローラ58は、本明細書において後で説明されるように、(図1に示されるように)検出データまたは健康データをリモートサーバ22に伝送するための、WiFiまたはBluetoothトランシーバなどの通信モジュールをさらに含み得る。
一実施例によれば、ハウジング12は、上述のように、検出器30を洗浄するための紫外線電球などの殺菌デバイス、または排出アパーチャを備え得る。
図6Aに示されるように、UTSは、3つ以上のパッド75の形態の反応領域と、保持部分78と、を有する、比色試験ストリップ70であってもよい。保持部分78は、シフト機構40によって把持されるように構成されている。本実施例に示されるように、保持部分78は、反応領域と比べてより狭く、それによって、保持部分78に衝突する尿の量を最小限に抑える。このようにして、検出器30の周りの領域に入る尿の量が低減される。この実施例によれば、尿は、パッドと反応し、尿中の特定の物質の存在に応じてパッドの色を変化させる。
一実施例によれば、パッド75の各々は、異なる物質を検出し、所定の色を有する表示を提供するように構成され得る。したがって、図7に示されるように、検出器80は、パッド75によって示される色に対応する色の各々を検出するように構成され得る。例えば、検出器80は、センサ82のアレイを含むことができ、センサ82の各々は、1つの色を検出するように構成されている。したがって、この実施例によれば、シフト機構40は、パッド75の各々の位置が対応するセンサ82と整列するように、UTS70を検出器80に向かってシフトさせるように構成されている。
別の実施例によれば、UTS90は、保持部分98および反応領域92を有する、ラテラルフロー試験ストリップであってもよい。この実施例によれば、反応領域92は、パッド部分95aおよびインジケータ部分95bを含む。したがって、シフト機構40は、UTS90が排尿位置にあるときに、パッド部分95aが尿経路に沿って配置され、尿がパッド部分95aと反応することを可能にするように構成されている。しかしながら、UTS90が試験位置にシフトされると、シフト機構40は、インジケータ部分95bが検出器と整列するように、UTS90を配置するように構成されている。
図1に示されるように、一実施例によれば、本システムは、スマートフォン、時計、または他のデバイスなどのIoT(モノのインターネット)デバイス18と接続することができる。この実施例によれば、検出器は、UTSの画像を取得するように構成され得、画像のデータは、外部IoTデバイス18に送信される。外部IoTデバイスは、キャプチャされた画像を処理し、試験の結果を決定するためのマイクロプロセッサを含み得る。いくつかの実施形態では、IoTデバイス(例えば、スマートフォン)に接続される尿分析システムは、ユーザがかかるデバイスを無線で使用して尿分析システムを制御および操作することを可能にするように構成されている。代替的に、便座の任意の部分に取り付けられ得る物理ボタンを使用して、尿分析システムを操作することができる。
一実施例によれば、IoTデバイス18は、ユーザがシステム10の様々な特徴を制御することを可能にするユーザインターフェースを有する指定されたアプリケーションを含み得る。例えば、IoTデバイス18は、ユーザがアーム42の位置を変更することを可能にするように構成され得る。アーム42は、ユーザの性別、身長、または好みに応じて、ユーザによって適切な場所に移動させることができる。
一実施例によれば、ユーザは、リモートまたはIoTデバイス18の手動ボタンの適切なコマンドまたはボタンをクリックすることによって尿分析試験を始めることができる。代替的に、IoTデバイスは、定期的に尿を監視し、ユーザに計画およびウェルネスに関する助言を提供するように構成され得る。同様に、尿分析システムは、ユーザの入力に応じて、自動または手動の試験を実施するように構成され得る。さらに、IoTデバイス18は、試験データを収集し、その結果に応じて医療上の推奨事項を提供するサーバ22に接続することができる。したがって、サーバ22およびIoTデバイス18は、試験から受信したデータに応じて試験スケジュールを提供することができる。換言すれば、試験からのデータが尿中の特定の物質の存在または特定の物質の欠如を示す場合、システムサーバ22およびIoTデバイス18は、ユーザの健康を監視するために必要な、1日のうちの特定の時間、試験の頻度、または試験の種類を含み得る、さらなる試験のための特定のスケジュールを決定するように構成され得る。尿分析装置を含むトイレ便座は、市場で一般に入手可能なトイレ便器に取り付けることができることが理解されるであろう。
尿分析を実施することができる既知のトイレは、構築および使用することが複雑であることに留意されたい。既存のスマートトイレまたはトイレ便器の主要な問題のうちの1つは、これらのトイレが別個の尿収集チャンバを必要とすることである。その結果、トイレを再設計して再構築する必要があるか、または少なくともトイレ便器を新しいスマートトイレ便器に交換する必要がある。トイレを再設計して再構築するプロセスは高価である。したがって、大規模なトイレの再構築は困難である。さらに、尿収集チャンバを有するかかるトイレを洗浄することは、ユーザにとって困難な作業であることが証明されている。既存のスマートトイレも操作が難しい。
本発明は、この問題を解決することを目的とする。本発明は、市場のほとんどのトイレ便器に容易に組み込むことができる。本発明は、調節可能な排尿構造を有する。本発明は、モバイルフォン、タブ、スマートウォッチなどのIoT(モノのインターネット)デバイスで操作することができるため、操作するのが容易である。このプロセスは、病院もしくは臨床試験、または家庭での手動試験とは異なる。試験プロセスは、完全に自動化されており、一番よいところは、試験を実施または分析するために実験室または臨床ノウハウが必要ないことである。結果は、モバイルデバイス上で分析および監視することができる。これには、ユーザのための技術的ノウハウまたは臨床支援の前もって必要な知識は必要ない。本発明で設計された軟骨処分機構により、尿ストリップ廃棄物を、処置後に衛生的に処分することができる。
本開示の主題が関係する分野の当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、必要な変更を加えて、多数の変更、変形、および修正を行うことができることを容易に理解されよう。
Claims (17)
- 尿の尿分析を行うためのシステムであって、前記システムが、
排尿領域を画定する排尿デバイス上に取り付け可能なハウジングと、
前記ハウジング内に取り付けられ、複数の尿試験ストリップ(以下「UTS」)を保持するように構成されているディスペンサであって、前記UTSの各1つが、前記尿中の物質との化学反応のために構成された少なくとも1つの反応領域を含む、ディスペンサと、
前記反応領域の少なくとも1つの性状を検出するように構成された検出器と、
前記ディスペンサから1つのUTSを抽出し、前記UTSを、前記反応領域が尿経路に沿って配置されるように前記UTSが前記排尿領域の上に配置される排尿位置に移動させるように構成されたシフト機構と、を備える、システム。 - 前記シフト機構が、前記UTSを、前記UTSが前記検出器に対してある場所に配置され、それによって、前記少なくとも1つの性状の検出を容易にする試験位置に移動させるようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記排尿デバイスが、着座トイレであり、前記ハウジングが、トイレ便座である、請求項1に記載のシステム。
- 前記ディスペンサが、前記排尿領域の外周の第1の側面上に配置され、前記検出器が、前記外周の第2の側面上に配置され、前記シフト機構が、前記UTSを保持するように構成されたアームを含み、前記シフト機構が、前記ディスペンサと前記排尿領域との間で前記アームを回転させるように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記ディスペンサ、前記排尿領域、および前記検出器が、円形経路に沿って配置され、前記シフト機構が、前記円形経路に沿って前記アームを回転させるように構成されている、請求項4に記載のシステム。
- 使用済みUTSを保持するように構成された廃棄物コンパートメントをさらに備え、前記シフト機構が、使用済みUTSを前記廃棄物コンパートメント内に放出するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 使用済みUTSへのアクセスを可能にするように構成された排出アパーチャをさらに備え、前記シフト機構が、使用済みUTSを前記排出アパーチャ内に放出するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記シフト機構および前記検出器の動作を制御するためのコントローラと、尿が前記UTSに衝突するときを検出するように構成された圧力センサと、をさらに備え、前記コントローラが、前記UTSに衝突する尿の量を制御するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記検出器を洗浄するための殺菌デバイスをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記UTSが、保持部分および反応領域を含み、前記保持部分が、前記反応領域の幅よりも狭い幅を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記UTSが、比色試験ストリップであり、複数のパッドを含み、前記複数のパッドの各々が、前記物質との反応に応答して色を変化させるように構成されている、請求項10に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの性状が、前記パッドの色であり、前記検出器が、センサのアレイを含み、前記センサの各々が、前記パッドのうちの1つで色を検知するように構成されている、請求項11に記載のシステム。
- 前記UTSが、ラテラルフロー試験ストリップであり、前記反応領域が、パッド部分およびインジケータ部分を含み、前記シフト機構が、前記UTSを、前記パッド部分が前記尿経路に沿って配置されるように、前記排尿位置に保持するように構成され、前記シフト機構が、前記UTSを、前記インジケータ部分が前記検出器と整列するように、前記試験位置に保持するように構成され、前記少なくとも1つの性状が、前記インジケータの存在である、請求項10に記載のシステム。
- リモートIoTデバイスと通信するための通信モジュールをさらに備え、前記コントローラが、前記リモートIoTデバイスによって制御されるように構成されている、請求項8に記載のシステム。
- 前記検出器が、前記UTSの画像を取得するように構成され、前記通信モジュールが、前記画像を前記リモートIoTデバイスに送信するように構成されている、請求項14に記載のシステム。
- 前記リモートIoTデバイスと通信するサーバをさらに備え、前記サーバが、1つの尿試験の尿分析データを受信し、前記尿分析データに従って将来の尿分析試験の種類およびスケジュールを決定するように構成されている、請求項14に記載のシステム。
- 前記UTSが、カルシウム、UTI、比重、亜硝酸塩、血液、グルコース、セレン、Cペプチド、クロム、pH、クレアチン、亜鉛、ウロビリノーゲン、ビリルビン、白血球、マイクロアルブミン、尿素、アルドステロン全アルカリ性、マグネシウム、カリウム、硬度、鉄、銅、鉛、硝酸塩、フッ化物、残留塩素、乳がん特異的抗原、前立腺がん特異的抗原、ヒト絨毛性ゴナドトロピン、ドーパミン、セロトニン、コルチゾール、黄体形成ホルモン、ビタミンC、ビタミンB12、ビタミンB7、ビタミンB9、重金属、エストロゲン、アンドロゲン、メラトニン、プロゲステロン、テストステロン、ナトリウム、塩化物コルチゾン(chloride cortisone)、マロンジアルデヒド、ペルオキシド、8-OHdG遊離T3、遊離T4薬物乱用試験、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの物質を検出するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
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