JP6821824B2 - 携帯用体液検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯用体液検査装置に係り、特に、ユーザーの携帯端末に対して容易に着脱して使用するようにしたとともに、交換を容易にして衛生的な使用を可能にした携帯用体液検査装置に関する。

一般に、人々は、自分の健康状態、身体状態を確認するために専門医療機関を訪問しなければならない。しかし、専門医療機関を訪問して検診を受けるためには、忙しい中でも時間を作らなければならず、不便かつ複雑な手続きおよび診療過程を進めなければならない。特に、大部分がこのような手続きを進めても、検査を受けるためには長時間待機しなければならないのに対し、実際の検診および検査は非常に短い時間で行われる。つまり、検診および検査を受けるために多くの時間と高い費用がかかり、多くの不便さが伴う。これにより、大部分の人々は、ほとんどの不便さは甘受して生活し、耐え難いほどの苦痛または不便さが発生した場合に専門医療機関を利用するのが実情である。

このような不便さを解消するために、各種のハイテク装備を利用して身体状況を頻繁に確認し、これをネットワークを介して専門医療機関へ伝達して身体状態を確認する技術が開発されているが、実際に商用化されて利用される技術は非常に稀である。

むしろ、過去から使われてきた簡単なテスター機の使用は続いており、若い世代は、特に便利な使い方、少ない所要時間およびコスト、速い結果確認可能といった理由から、使用率が増加している。

このようなテスター機は、身体から排出される分泌物、例えば、唾液、尿、汗などを用いるものであって、分泌物に含まれているホルモンを検出するか或いは分泌物の状態変化などの事項を確認する方法が用いられる。テスター機は、身体が特定の状況、例えば、特定の病気にかかったり、感染したり、排卵期のように身体の異常または特異事項が発生したりしたときに、唾液に含まれている成分の変化や状態の変化が発生することを利用する。基本的には、妊娠診断、糖尿病診断、血糖値確認のためのテスター機が様々な形態で多く用いられている。特に、テスター機は、比較的精度が高く、使用が簡便であり、低価格であるため、ユーザーが利用しようとするときには何時でも使用できるため、ユーザーによって頻繁に使われている。

この中でも、妊娠診断テスター機は、最近、結婚年齢の増加、社会生活から来るストレスの増加、運動不足により増加する不妊妊婦によって使用が大幅に増加している。しかし、従来の妊娠診断テスター機は、妊娠したか否かを判別することができるばかりで、不妊に苦しんでいるユーザーの妊娠可能性を高めるには役立っていない。すなわち、従来のテスター機は、妊娠したか否かだけを確認することができるもので、女性の妊娠可能性の有無、排卵期の到来、男性の授精能力などの重要な事項は、テスター機によって確認できず、医療機関の診療のみによって確認できるという限界がある。

そこで、本発明の目的は、携帯および使用が便利なテスター機を提供して、ユーザーが自分の体液を用いて何時でも何処でも短い時間内に直接テストを行い、分析結果を確認することができるようにした携帯用体液検査装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、女性と男性の両方がそれぞれのテスト目的で使用できるようにして、女性は自分の排卵期を確認して妊娠可能性の高い時期を確認することができるようにし、男性は自分の精子状態を確認することができるようにすることにより、妊娠可能性を高めるようにした携帯用体液検査装置を提供することにある。

また、本発明の別の目的は、ユーザーの携帯端末に対して容易に着脱して使用するようにしたとともに、交換を容易にして衛生的な使用を可能にした携帯用体液検査装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る携帯用体液検査装置は、一方向に長く形成されるボディの一側に、ユーザーの体液が塗布される試料部が形成され、拡大レンズ群を備え、前記ボディの他側に接触部が形成されるテストユニットと；前記テストユニットの前記接触部にカメラが接触し、前記カメラによって、前記試料部に塗布された前記体液の画像を撮影し、前記体液の画像を分析して前記体液の状態を判別するユーザー端末と；を含んでなることを特徴とする。

前記テストユニットは、前記ボディが、内部空間を有する管体からなり、前記内部空間には、前記試料部に塗布された前記体液の拡大のためのレンズ群が収納されることを特徴とする。

前記ボディは、外周縁である側面部が、光の透過を防止する不透過性物質で形成されるか、或いは、光の透過を防止するための不透過性物質が塗布されることを特徴とする。

前記接触部は、前記カメラに前記テストユニットを固定するための接着部材が備えられることを特徴とする。

前記接触部を覆う下部カバー、または前記試料部を覆う上部カバーをさらに含んでなることを特徴とする。

前記下部カバーまたは前記上部カバーは、前記ボディにヒンジによって可動可能に結合されることを特徴とする。

前記ボディには、前記試料部の周囲を取り囲むように前記試料部の面高さよりも高く形成されるシートガードが備えられることを特徴とする。

前記ユーザー端末は、前記体液の乾燥によって形成される結晶物の画像、前記体液に含まれている細胞の画像、および前記体液に含まれている特異物質の画像のうちの少なくとも一つを撮影することを特徴とする。

前記ユーザー端末によって撮影される対象は、前記体液中に含まれている精子、膣粘膜細胞、口腔細胞、細菌、および前記細菌に感染した細胞のうちのいずれかであることを特徴とする。

本発明に係る携帯用体液検査装置は、携帯および使用が便利なテスター機を提供して、ユーザーが自分の体液を用いて何時でも何処でも短い時間内に直接テストを行い、分析結果を確認することが可能である。

また、本発明に係る携帯用体液検査装置は、女性と男性の両方がそれぞれのテスト目的で使用できるようにして、女性は自分の排卵期を確認して妊娠可能性の高い時期を確認することができるようにし、男性は自分の精子の状態を確認することができるようにすることにより、妊娠可能性を高めるようにすることが可能である。

また、本発明に係る携帯用体液検査装置は、ユーザーの携帯端末に対して容易に着脱して使用するようにしたとともに、交換を容易にして衛生的な使用が可能である。

携帯用体液検査装置の使用例を示す例示図である。 本発明の携帯用体液検査装置のテストユニットの断面形状を示す断面例示図である。 携帯用体液検査装置のテストユニットの上部斜視図である。 携帯用体液検査装置のテストユニットの背面斜視図である。 携帯用体液検査装置のテストユニットの側面図である。 パターン分析のための体液の変化を説明するための例示図である。 実際の体液を用いたテスト画像を示す例示図である。 テスト画像の分析のために使用される区画パターンの例を示す例示図である。 体液が精液または膣分泌物である場合の例を示す例示図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、添付図面を参照して、当該分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように説明する。添付図面において構成に表記された図面番号は、他の図面においても同じ構成を表記する際に、できる限り同一の図面番号を使用していることに留意すべきである。また、本発明を説明するにあたり、関連した公知の機能または公知の構成についての具体的な説明が本発明の要旨を無駄に曖昧にするおそれがあると判断された場合には、その詳細な説明を省略する。そして、図面に示されたいくつかの特徴は、説明の容易さのために拡大または縮小または単純化されたものであり、図面およびそれらの構成要素が必ずしも適切な割合で示されてはいない。しかし、当業者であれば、これらの詳細事項を容易に理解するであろう。

図１は携帯用体液検査装置の使用例を示す例示図、図２は本発明の携帯用体液検査装置のテストユニットの断面形状を示す断面例示図、図３は携帯用体液検査装置のテストユニットの上部斜視図、図４は携帯用体液検査装置のテストユニットの背面斜視図、図５は携帯用体液検査装置のテストユニットの側面図である。

図１乃至図５を参照すると、まず、図１に示すように、本発明の携帯用体液検査装置は、テストユニット１０とユーザー端末１００とを含んで構成される。

テストユニット１０は、ユーザー端末１００に取り付けられ、体液を試料にして、ユーザー端末１００が体液の画像を撮影して分析することができるようにする対物部の役割を果たす。さらに具体的には、テストユニット１０は、ユーザーの体液が塗布された状態でユーザー端末１００に取り付けられる。このため、テストユニット１０には、体液が塗布される試料部１１と、ユーザー端末１００に備えられるカメラ１１０と組み合わせられて試料部１１を拡大することができる拡大レンズ群１３とを含んで構成され、詳細な構成については、以下に詳細に説明する。特に、テストユニット１０は、軽量・小型の合成樹脂、ガラス、またはこれらと金属とが混合された形態の材質で形成され、数回以内の使用後に廃棄ができるように安価に製造される。これにより、ユーザーは、１回または数回以内のテスト後にテストユニット１０を交換して使用することが可能であって衛生的な利用が可能であり、小型・軽量で製作されて携帯および利用が便利になる。特に、テストユニット１０は、専門検査装置ではなく、ユーザーが利用するスマート端末やスマートパッドなどのユーザー端末１００に付着して使用されることにより利便性が向上する。

ユーザー端末１００は、体液が塗布されたテストユニット１０と結合され、備えられるカメラ１１０を用いて、テストユニット１００に塗布された体液の画像を撮影する。撮影された画像またはイメージを、予めインストールされたプログラム（またはアプリ）によって分析して、ユーザーが所望するテストを行い、分析結果を出力して提供するか、或いは専門医療機関に伝達する。このようなユーザー端末１００は、カメラ１１０が備えられ、画像分析のためのプログラムのインストールが可能な端末であれば、いずれの端末を用いてもよく、代表的にスマートフォン、スマートパッド、ノートパソコンなどの装置を例に挙げることができるが、これによって本発明を限定するのではない。このために、テストユニット１０は、ユーザー端末１００のカメラ１１０に結合部材によって着脱可能に結合され、ユーザー端末１００のカメラレンズとテストユニット１０のレンズ群１３との組み合わせによって試料部１１を拡大撮影する。このような撮影画像による分析は、図６以降の図面を参照してより詳細に説明する。

テストユニット１０は、図２乃至図５に示すとおりであり、これを参照してより詳細に説明する。

テストユニット１０のボディ１５は、一方向に長く形成され、内部に空間を有する楕円または多角形の管状に形成される。ボディ１５の長さ方向の一側終端には、試料部１１が形成され、これと対面する他側終端には、ユーザー端末１００にテストユニット１０を結合させるための結合部材が構成される。また、ボディ１５の内部に設けられた空間にはレンズ群１３が収納され、レンズ群１３の収納後に残った空間は、ユーザー端末１００のカメラ１１０とレンズ群１３とが一定の距離を保つようにする鏡筒の役割を果たす。

より具体的には、ボディ１５の一側には、体液が塗布される試料部１１が形成される。また、ボディ１５に形成される試料部１１は、光が流入して、試料部１１に塗布された体液をカメラ１１０が撮影することができるようにする光流入口の役割も果たす。このような試料部１１は、透明な合成樹脂またはガラス材質またはその等価材質で形成され、特に試料部１１自体が、レンズ群１３に含まれるレンズのうちのいずれかであってもよい。すなわち、試料部１１の一面は、体液が均一に塗布されるように平面で形成され、試料部の他面、すなわち、レンズ群１３を向く方向は、凹状または凸状に形成され、レンズの役割を果たすようにすることができる。

このような試料部１１の縁部に該当するボディ１５には、図２および図３に示すように、試料部１１に塗布される体液が収容されるように且つ均一な塗布が行われるように、シートガード１２が形成される。このシートガード１２は、ボディ１５または試料部１１のうちのいずれかと一体に形成できる。また、シートガード１２は、テストユニット１０が上部カバー１８を備える場合、上部カバー１８の内側面が試料部１１と接触することを防止するように、試料部１１と上部カバー１８との間隙を維持し、上部カバー１８がボディに結合されるようにする結合部の役割を果たす。このため、シートガード１２は、試料部１１またはボディ１５から長さ方向に延びて形成される。

レンズ群１３は、複数のレンズを含んでなり、拡大のための複数のレンズの組み合わせで構成できる。特に、前述したように、レンズ群１３は、試料部１１を複数のレンズのうちのいずれかのレンズとして含むことができるが、これによって本発明を限定するのではない。このようなレンズ群１３は、ユーザー端末１００に備えられるカメラ１１０の足りない拡大比率を補完して十分な拡大が行われるように拡大レンズ群で構成される。

一方、ボディ１５の長さ方向の他側終端、すなわち、試料部１１と対面する終端には、接触部１６が形成される。この接触部１６は、テストユニット１０とユーザー端末１０との結合時にカメラ１１０に接触し、テストユニット１０をユーザー端末１０に固定する役割を果たす。このため、接触部１６は、カメラ１１０と密着するように平面で形成される。特に、接触部１６は、ユーザー端末１００と向き合う面に結合手段、例えば接着部材１７が形成できる。接着部材１７は、接着テープが接触部１６の面に接着された形態、または粘液質の接着液が接触部１６の面に塗布された形態であり得る。これによって本発明を限定するのではなく、接着部材１７の他にも、カメラ１１０との密着が可能な形態の結合部材は、いずれの形態でも利用可能である。特に、接着部材１７は、接触部１６の面のうち、ボディの内部空間に対応する位置には形成されず、これ以外の空間にのみ形成される。これにより、カメラ１１０によって画像を撮影するとき、接着部材１７によって画質が低下することを防止する。さらに、接触部１６における、接着部材が１７が形成されない部分は、レンズ群１３０に構成される複数のレンズのうちのいずれかのレンズであり得るが、これによって本発明を限定するのではない。一方、接触部１６は、カメラ１１０またはユーザー端末１００との密着および強固な結合が可能となるように、フランジ２１が形成される。このフランジ２１は、接触部１６の面積を広げるためのものであって、半径方向、すなわち、長さ方向に対して垂直な方向にボディ１５から延びて形成される。

このようなボディ１５の外面は、光の透過が、限定された部分、例えばシート部１１を介してのみ行われるように不透過性塗料で着色されるか、或いはボディ１５自体に不透明材料で形成され得る。これにより、光が試料部１１を介してのみ流入するようにすることにより、撮影の際にさらに鮮明に試料を確認することができる。

一方、ボディ１５には、上部カバー１８と下部カバー１９が結合できる。このような上部カバー１８は、試料部１１への異物吸着または汚染を防止することができ、下部カバー１９は、下部接触部１６の接着部材１７が汚染されて接着力が低下することを防止することができる。このような上部カバー１８および下部カバー１９は、キャップ（上部カバーと同様の形態）形態で形成されるボディ１５の終端に嵌合できるように形成されるか、或いはヒンジ結合（下部カバーの結合型）のようにボディ１５に結合された状態で開閉できるようにすることができるが、これによって本発明を限定するのではない。

図６乃至図８は本発明に係るパターン分析方法を説明するための例示図であって、図６はパターン分析のための体液の変化を説明するための例示図、図７は実際の体液を用いたテスト画像を示す例示図である。また、図８はテスト画像の分析のために使用される区画パターンの例を示す例示図である。

図６乃至図８を参照すると、体液、特に唾液（または唾）の場合、様々な症状に対する指標として使用できる。このうち、妊娠可能期の女性の唾液は、特別な兆候をはっきりと示す。具体的には、女性の唾液に含まれている女性ホルモンであるエストロゲンの影響から正確な排卵を予測することができ、これにより、不妊で苦しんでいる夫婦の妊娠可能性を高めることができる。

具体的には、妊娠可能期の女性の場合、排卵日が近づくと、エストロゲン（ｅｓｔｒｏｇｅｎ）の分泌量が増加し、これにより唾液の塩分濃度が一緒に増加する。よって、唾液を一定時間乾燥させる場合、不妊期、過渡期、および妊娠可能期によってそれぞれ異なる唾液結晶構造を示す。

一例として、不任期、すなわち、排卵が行われない女性の唾液を乾燥させて撮影する場合、図６の（ａ）に示すように、はっきりとした結晶構造を見つけることができない形態の画像を得ることができる。

これを実際撮影したイメージが図７の（ａ）に示されている。図６の（ａ）および図７の（ａ）に示すように、不任期には、特別な結晶構造を見つけることができず、一部の唾液細胞のみを確認することができる。

過渡期、すなわち、不任期から排卵の行われる妊娠可能期に移る過程での女性の唾液は、図６の（ｂ）のような形態で若干の結晶化がなされる。このときの結晶形態は、電解質、粘液、酵素などによって形成される円形、長方形の唾液細胞（ｓａｌｉｖａｒｙｃｅｌｌｓ）の形態を持つ。

最後に、妊娠可能期、すなわち排卵の行われる時期になると、図６の（ｃ）に示すように、結晶質が一方向に伸びる形態、すなわち、シダ模様（ｆｅｒｎｐａｔｔｅｒｎｓ）が明確に現れる。図７の（ｂ）は実際の妊娠可能期女性の唾液を撮影した画像である。これらを参照すると明らかなように、図７の（ａ）とは明確に区分されるパターンを確認することができる。

本発明の体液検査装置は、このような唾液の状態を分析して、ユーザーの妊娠可能期か否かを確認し、確認された情報を分析情報として作成してユーザーに提供する。

つまり、ユーザー端末１００が撮影されたテスト画像をイメージ処理して結晶線を明確にし、結晶線が閉曲線形状をなすか、それとも図７の（ｃ）のようにシダ模様の直線形を示すかを確認する。特に、直線形パターンの長さ密度を確認する。これにより、不任期、過渡期および妊娠可能期を判断してユーザーに分析情報として提供する。ここで、イメージ処理、および不任期、過渡期および妊娠可能期の判別はパターンの密度、形状に応じて調節が可能なので、本発明ではこれについての詳細な説明を省略する。

また、イメージ処理は、画像を白黒に再処理し、白黒処理の明暗を判別して線形判断並びにこれによる長さおよび密度の判断が可能なもので、さまざまな方法が使用できるため、これについての詳細な説明を省略する。

一方、このようなイメージ処理および判断の精度を高めるために、図８のように区画パターンを用いることができる。すなわち、該当パターンによって定義される領域（閉線の内部領域）にどんなに多くの直線または楕円形の線が存在するかを確認して分析情報を作成することができる。

特に、このような区画パターンは、ユーザー端末１００の拡大レンズ群１３または試料部１１に印刷された形態で提供されることも可能であり、ユーザー端末１００によって分析画像の一部分を区画パターンに区分してイメージ処理することも可能である。この提示されたところによってのみ本発明を限定するのではない。

一方、図９は体液が精液または膣分泌物である場合の例を示す例示図である。

このような分析情報の作成は男性の精液に対しても可能である。男性の精液を、本発明の体液検査装置を用いて判別する場合、精子の数、精子の活動度、精子の奇形有無などの事項を確認することができ、特に、精子の状態を好転させた後に妊娠を試みることができるようにすることが可能である。

このような精液の分析においても、区画パターンが使用できる。これは、図９の（ａ）および（ｂ）に示されている。（ａ）と（ｂ）の中央に形成された格子状のパターン内に位置する精子の数、活動度、形態を判別することにより、容易に精子特性を分析することができる。さらに具体的には、撮影された画像の全般に分布する精子をユーザー端末１００または医療機関システム（図示せず）が全て分析せずに、区画パターンによって区画される領域内にある精子を対象にサンプリング分析を行うことができる。これにより、本発明は、分析を迅速に行うことができ、ユーザー端末１００のパターン処理負荷を軽減させることが可能であり、さらに詳しく分析を行うことができる。

このような区画パターンは、図８および図９には格子状に構成された例が示されているが、楕円、円形などの様々な形状に形成でき、画面の中央だけでなく、任意の位置を指定することもできる。また、イメージを確認して密度の高いところに区画パターンを適用して分析することができる。この提示されたところによって本発明を限定するのではない。

本発明のユーザー端末１００で精子特性を分析することは、前述した唾液分析と同様の方法で行われる。まず、ユーザー端末１００が、試料部１１に塗布された精液を撮影してテスト画像を確保する。そして、ユーザー端末１００は、テスト画像から一定領域内の確認される精子の数、特定の精子の移動距離、移動距離の平均値、回転如何、回転速度、回転半径を算出する。このとき、ユーザー端末１００は、テスト画像を多数枚撮影して使用するか、或いは動画として撮影してこれを確認することができる。このとき、画像中の特定の精子をランダムに選択し、選択された精子の精子特性を判断することにより、精子の状態を確認することができる。また、このようなサンプリング精子を複数選択することにより、精子特性分析の精度を高めることが可能である。

また、ユーザー端末１００は、テスト画像の中から一部の精子を選択し、選択された精子の画像を鮮明なパターンまたは白黒画像にイメージ処理した後、予め保存されたイメージ、または予め定められた条件に符合する形態を持つかを比較して、精子の奇形か否かを判別することも可能である。例えば、先体（丸い部分）一つ当たり尾部（尻状）の個数、尾部の屈曲如何、先体の奇形性を判別して、テスト画像中の精子が正常な形態を持つかを確認することができる。

特に、このような過程で精子の選択およびサンプリングを容易にするために、図１０に示すように区画パターンを適用し、テスト画像中の精子のうち、区画パターンによって限定される領域に位置する精子を対象に、精子特性を分析することができる。これにより、本発明のサンプリング精子の選択を容易にし、分析情報の一貫性を維持することができ、分析に基づくユーザー端末１００の負荷負担を軽減させて迅速な分析が行われるようにすることが可能となる。

また、（ｃ）のように膣分泌物を観察して細菌性膣症、膣炎などの病症の有無および診察の要否を判断することができる。具体的には、膣分泌物を検査装置を用いて観察する際に、正常な場合には膣粘膜細胞のみが観察されるが、図９の（ｃ）のように細菌感染による疾病が発生した場合には（ｃ）における黒いドットのような物質を確認することができる。（ｃ）の場合は、膣内における抗菌物質の分泌が減少することにより、膣内の酸度が増加し、嫌気性細菌が過増殖した場合を示すものである。過増殖した嫌気性細菌が膣粘膜細胞の表面に吸着されて膣粘膜細胞が黒いドットで覆われた様子を示し、検査装置によってこのような症状を確認することが可能となる。その結果、本発明によっては唾液、膣分泌物、男性の精液などの身体分泌物を拡大撮影し、これを画像分析および肉眼分析することにより、疾病の有無、疾病名、排卵期などのさまざまな状態を判別することが可能となる。

以上で、本発明の技術的思想を例示するために、具体的な実施形態で図示および説明したが、本発明は、上述のように、具体的な実施形態と同様の構成および作用にのみ局限されず、様々な変形が本発明の範囲から逸脱しない範疇内で実施され得る。したがって、それらの変形も本発明の範囲に属するものとみなすべきであり、本発明の範囲は後述する特許請求の範囲によって定められるべきである。

Claims (4)

1. 一方向に長く形成される内部空間を有する管体で具備されて、前記内部空間の一側にユーザーの体液が塗布される試料部が形成されて、前記内部空間の他側に接触部が形成されて、前記内部空間の前記試料部と接触部の間に拡大レンズ群が位置して、前記接触部がユーザー端末のカメラに接触されるボディ；前記ボディの他側から前記内部空間の外側方向に延長され、前記ユーザー端末と向き合う面を形成して前記接触部の一部を形成するフランジ；前記ユーザー端末と向き合う前記フランジの面に位置して前記カメラに前記ボディを固定させる接着部材；前記接着部材が位置する前記フランジの面を覆う下部カバー；前記下部カバーにより前記ボディの接着部が開閉できるように前記下部カバーを前記フランジの一側に固定するヒンジ；を含む携帯用体液検査装置。
2. 前記ボディは、外周縁である側面部が、光の透過を防止する不透過性物質で形成されるか、
   或いは、光の透過を防止するための不透過性物質が塗布されることを特徴とする、請求項１に記載の携帯用体液検査装置。
3. 前記試料部を覆う上部カバーをさらに含んでなることを特徴とする、請求項１に記載の携帯用体液検査装置。
4. 前記ボディには、前記試料部の周囲を取り囲むように前記試料部の面高さよりも高く形成されるシートガードが備えられることを特徴とする、請求項１に記載の携帯用体液検査装置。