TWI752411B - 具排泄物潛血檢測功能的馬桶裝置 - Google Patents

Abstract

一種具排泄物潛血檢測功能的馬桶裝置，包含設置於馬桶本體的一光源射出孔的光源模組，及設置於馬桶蓋體上的血紅素檢測模組，當馬桶蓋體蓋合於馬桶本體上，且光源模組接收到一啟動訊號時，光源模組向一承載區中的排泄物水溶液發送一入射光束，入射光束通過排泄物水溶液形成一檢測光束，以供血紅素檢測模組接收，血紅素檢測模組判斷檢測光束的光譜分佈是否符合一目標光譜，若符合，產生一陽性結果資訊，代表排泄物溶液中有潛血，若不符合，產生一陰性結果資訊，代表排泄物水溶液中無潛血，提供一快速，準確、不須複雜手續的排泄物潛血檢測功能。

Description

具排泄物潛血檢測功能的馬桶裝置

一種馬桶裝置，尤指一種排泄物潛血檢測功能的馬桶裝置。

紅素存在於人類及大部分動物的血管的血液中，當身體內部組織出現發炎、癌症細胞增長、潰瘍等各種病變時，由於組織受傷血液滲出，因此血液中的血紅素便會出現在人體對外排出的分泌物例如排泄物、排遺物，或唾液、鼻涕中等。因此，檢測該些分泌物中的血紅素便是判斷身體內部是否出現病變的一種重要指標。例如用以判斷大腸直腸癌的糞便潛血檢測、用以判斷膀胱癌或腎臟癌的尿液潛血檢測、用以判斷支氣管炎或肺腫瘤的咳痰潛血檢測等。

其中，大腸直腸癌是台灣連續十一年的癌症之首，在美國，大腸直腸癌大腸癌發病人數占總體癌症發病人數的8%，發生率居第四位，死亡率居第二位。在中國，大腸癌發病人數占全世界18.6%，死亡人數占全世界20.1%，兩項均居世界第一。而判斷大腸直腸癌的一項重要指標，即為糞便潛血檢測，也就是說，當糞便排遺物中的含有血液或血紅素時，及代表大腸直腸癌或早期病變可能已經發生。在現行方法中，普遍常見的檢測方法是免疫法潛血檢測，在該檢測中，受測人比必須自行採集糞便檢體，自行送回或寄送至醫院以供醫檢人員進行測試。然而此方法不僅須經較長時間的等待而導致不便，且一般人至多一年進行一次相關健康檢查，檢測週期長，無法在出現徵狀時及時獲得相關檢測資訊。此外，採集糞便檢體時，由於潛血在糞便中並非均勻分 佈，在檢驗過程中可能因並未採集到包含潛血的部分糞便，而導致檢測結果係偽陰性，也就是檢測結果判斷為陰性，但實際上已出現腫瘤或息肉等病變；此外，腫瘤或息肉本身一般來說是間歇性出血，並非持續出血，因此如果在採集糞便檢體的當天或前一天，腫瘤或息肉並沒有出血，同樣會造成檢驗結果為偽陰性，降低檢測結果的可信度。

在US 8,802,442B2公告案(APPARATUS AND METHOD FOR THE REMOTE SENSING OF BLOOD IN HUMAN FECES AND URINE)及CN104254621A公開案(遙測人糞便和尿液中的血液的裝置和方法)中，皆必須將螢光劑或氧化劑添加至馬桶中，再經由激發光照射馬桶中的待測物以判斷是否有螢光產生。因此使用者必須準備化學藥劑耗材，導致使用上的不便。

在US7223604B1專利案(Methods and kits for the detection of erythrocytes)中，同樣係採用螢光檢測的方式判斷待測物中是否包含潛血，且在進行該螢光檢測前，必須於待測物中加入反應溶液，該反應溶液包含具有多種化合物的強還原劑，若人體皮膚接觸有灼傷之危險。該方法及裝置在進行實際檢測前有多道程序，且有較高的危險性，因此不適合一般非受過訓練的使用者居家操作。

在JP1998339728專利案(糞便成分檢查裝置)中，使用者必須進行一採便程序，並添加額外的稀釋液以及進行洗淨程序，同樣需另外加入藥劑液體且操作程序複雜導致使用不便。

由以上敘述可知，現有技術中的分泌物潛血檢測方法中，有的需要操作糞便採集程序進行，或需另外添加多種試劑、螢光劑、反應劑等藥品，程序複雜操作不便，皆不適合一般使用者自行操作以供進行自主健康管理，故現有技術的排泄物檢測方法須進一步進行改進。

有鑑於現有的分泌物潛血檢測方法程序複雜、檢測週期長，有的則必須使用化學試劑容易導致暴露危險或環境汙染，本發明提供一種具排泄物潛血檢測功能的馬桶裝置，包含一馬桶本體、一馬桶蓋體、一光源模組、一血紅素檢測模組。該馬桶本體具有一承載區，該承載區係供承載一排泄物水溶液，該馬桶本體還具有一光源射出孔，該光源射出孔連通該承載區及一外部空間。該馬桶蓋體樞設在該馬桶本體上。該光源模組設置於該馬桶本體的光源射出孔中。其中，當該馬桶蓋體蓋合於該馬桶本體上，且該光源模組接收到一啟動訊號時，該光源模組向該承載區中的排泄物水溶液發送一入射光束，該入射光束通過該排泄物水溶液形成一檢測光束。該血紅素檢測模組，設置於該馬桶蓋體上，包含有相互電連接的一第一處理單元及一光偵測單元，該光偵測單元接收從該排泄物水溶液中射出的該檢測光束，並根據該檢測光束產生一光強度資訊，該第一處理單元接收該光偵測單元產生的光強度資訊，並根據該光強度資訊判斷該入射光束的光譜分佈是否符合一目標光譜。當該第一處理單元判斷該檢測光束的光譜分佈符合該目標光譜時，產生一陽性結果資訊；當該第一處理單元判斷該檢測光束的光譜分佈不符合該目標光譜時，產生一陰性結果資訊。

本發明在該馬桶本體的光源射出孔中設置該光源模組，並在馬桶蓋體的對應位置設置該血紅素檢測模組。該光源模組產生的入射光束通過該承載區中裝有排泄物的水溶液產生的檢測光束包含有該排泄物水溶液的光譜資訊。當該排泄物水溶液中包含有血紅素時，該檢測光束的光譜資訊則產生不同於位包含有血溶素的特定光譜分佈。因此，該血紅素檢測模根據該檢測光束產 生的光強度資訊判斷是否符合目標光譜，並在判斷符合目標光譜時，產生表示排泄物水溶液包含有血紅素的陽性結果資訊，反之則產生一陰性結果資訊。

如此一來，使用者能夠在每一次完成排泄時皆進行一排泄物的潛血檢測，立即得知檢測結果，不須進行排泄物採樣、等待送驗結果、或化學試劑添加等過程，使得排泄物潛血檢測變得快速、簡單且容易普及應用，達到隨時監控健康狀況的效果。

11:馬桶本體

110:承載區

111:光源射出孔

1100:排泄物水溶液

112:凹槽

12:馬桶蓋體

20:血紅素檢測模組

21:光偵測單元

22:第一處理單元

30:光源模組

31:光源組件

311:第二連接件

312:燈板

32:透鏡組件

321:第一連接件

322:透鏡

40:控制模組

41:第二處理單元

43:顯示單元

圖1為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置較佳實施例的剖面示意圖。

圖2為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置較佳實施例的方塊示意圖。

圖3為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置較佳實施例的正面外觀示意圖。

圖4為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置第三較佳實施例的正面外觀示意圖。

圖5為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置第四較佳實施例的方塊示意圖。

圖6為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置第四較佳實施例的俯視示意圖。

圖7為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置的陽性結果示意圖。

圖8為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置的陰性結果示意圖。

圖9為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置第五較佳實施例的檢測光束的吸收光譜示意圖。

圖10為本發明具有血紅素檢測功能的馬桶裝置第六較佳實施例的檢測光束的光譜示意圖。

請參閱圖1及圖2所示，本發明一種具排泄物潛血檢測功能的馬桶裝置，包含一馬桶本體11、一馬桶蓋體12、一光源模組30、一血紅素檢測模組20。該馬桶本體11具有一承載區110及一光源射出孔111，且該承載區110係供承載一排泄物水溶液1100，且該馬桶蓋體12樞設在該馬桶本體11上，而該光源模組30設置於該光源射出孔111中。其中，當該馬桶蓋體12蓋合於該馬桶本體11上，且該光源模組30接收到一啟動訊號時，該光源模組30向該承載區110中的排泄物水溶液1100發送一入射光束，該入射光束通過該排泄物水溶液1100形成一檢測光束。該血紅素檢測模組20，設置於該馬桶蓋體12上，包含有相互電連接的一第一處理單元22及一光偵測單元21，該光偵測單元21接收從該排泄物水溶液1100中射出的該檢測光束，並根據該檢測光束產生一光強度資訊，該第一處理單元22接收該光偵測單元21產生的光強度資訊，並根據該光強度資訊判斷該入射光束的光譜分佈是否符合一目標光譜。當該第一處理單元22判斷該檢測光束的光譜分佈符合該目標光譜時，產生一陽性結果資訊；當該第一處理單元22判斷該檢測光束的光譜分佈不符合該目標光譜時，產生一陰性結果資訊。較佳的，該馬桶本體11的光源射出孔111與該排泄物水溶液1100的一水封表面的垂直高度小於40毫米(mm)。

請參閱圖3所示，圖3為該光源射出孔111用於設置該光源模組30的一放大剖面圖。在本發明的一第二較佳實施例中，該光源模組30包含有一光源組件31及一透鏡組件32，該透鏡組件32與該光源射出孔111的孔壁固接，而 該光源組件31則與該透鏡組件32可拆卸的組接。該光源組件31與該透鏡組件32較佳例如是以螺接的方式組接，使得該光源組件31能夠容易的拆卸替換。

更詳細的說，該透鏡組件32包含有一第一組接件321及一透鏡322，該第一組接件321具有一第一端及一第二端，且具有連通該第一端及第二端的一第一通孔，該透鏡322設置於該第一組接件321的一第一端，且該第一組接件321以該第一端的外壁與該光源射出孔111的一孔壁固接。

該光源組件31包含一第二組接件311及一燈板312，該第二組接件311具有一第一端及一第二端，且具有連通該第一端及一第二端的一第二通孔，該燈板312設置於該第二組接件311的一第一端，該第二組接件311的一第二端與該第一組接件321的一第二端固接。當該第二組接件311與該第一組接件321連接，該第一組接件的第一通孔與該第二組接件的第二通孔連通，使得該燈板上產生的入射光束通過該第一通孔、該第二通孔及該透鏡322入射該承載區110內的排泄物水溶液1100。

較佳的，該第一組接件321的該第一端的外壁係由防水膠黏接於該光源射出孔111的孔壁。

較佳的，該透鏡組件32的第一組接件321與光源組件31的該第二組接件311係以螺接的方式連接。舉例來說，該第一組接件321的第二端的一外壁形成有一外螺紋，該光源組件31的第二組接件311的第二端的一內壁形成有一內螺紋，以供該第二組接件311的第二端與該第一組接件321的第二端螺接。

也就是說，該透鏡組件32的該第一組接件321的第一端以防水膠的方式與該光源射出孔111的孔壁固定地黏合，該透鏡組件32封閉該光源射出孔111避免該承載區110中的排泄物水溶液漏出，而該第一組接件321的第二端則供該光源組件31螺接，使得該光源組件31能夠容易地拆卸替換。

請參閱圖4所示，在本發明的一第三較佳實施例中，該馬桶本體11還具有一凹槽112，該凹槽112具有一內部空間。且該光源射出孔111係連通該凹槽112的內部空間及該承載區110，並通過該凹槽112的內部空間連通該外部空間。

如此一來，技術人員能夠容易地通過該馬桶本體11的凹槽112接觸到設置於該光源射出孔111中的光源模組30的光源組件32，並進行該光源組件32的拆卸替換。

請參閱圖5所示，在本發明的一第四較佳實施例中，該馬桶裝置還進一步包含一控制模組40，該控制模組40包含有一第二處理單元41、一操作單元42及一顯示單元43。該第二處理單元41電連接該第一處理單元22、該操作單元42及該顯示單元43，及該光源模組30。

請一併參閱圖6所示，較佳的，該馬桶裝置包含有一操作基座50，該操作基座固接於該馬桶本體11，該控制模組40係設置於該操作基座上。

該控制模組40的該操作單元42係供一使用者操作，以產生該啟動訊號，當該第二處理單元41接收到該操作單元42產生的該啟動訊號時，該第二處理單元41進一步將該啟動訊號傳送至該光源模組30，使得該光源模組30開始發送該入射光束。

請一併參閱圖7及圖8。當該第二處理單元41接收到該的一處理單元產生的該陽性結果資訊時，該第二處理單元41控制該顯示單元43顯示一陽性結果圖式，如圖7所示；當該第二處理單元41接收到該第一處理單元22產生的陰性結果資訊時，該第二處理單元41控制該顯示單元43顯示一陰性結果圖式，如圖8所示。

當該使用者欲進行檢測時，只需將該馬桶蓋體12蓋合於該馬桶本體11，使得該馬桶蓋體12上的光偵測單元21對應到該光源射出孔111，接 者，使用者操作該控制模組40的操作單元42產生該啟動訊號，使得該光源模組30開始發送該入射光束，當該血紅素檢測模組20的第一處理單元22接收到該光強度資訊並判斷是否符合目標光譜時，該第二處理單元41根據該陽性結果資訊或該因性結果資訊控制該顯示單元43顯示圖像化的陽性及陰性結果圖示供使用者讀取，使用者能夠直覺且容易的得知潛血檢測結果。

在本發明的一第五較佳實施例中，該光源模組30產生的該入射光束的波長範圍為350~700奈米(nm)。在本較佳實施例中，該光源模組30例如是一發光波長包含350~700nm的LED光源。請參閱圖9所示，圖9為一人類血溶液的吸收光譜，吸收峰值為415nm、541nm或577nm。當該波長包含350~700nm的入射光束通過該排泄物水溶液，若該排泄物水溶液1100中包含有血液時，該檢測光束會包含有該些吸收峰值。因此當該第一處理單元22判斷該光強度資訊包含415nm、541nm、577nm的吸收峰值時，表示該排泄物水溶液1100中包含有血液或血紅素，該第一處理單元22判斷該光強度資訊符合該目標光譜，因此產生該陽性結果資訊。

在本發明的一第六較佳實施例中，該光源模組30發射的入射光束係一具有特定波長的光束。舉例來說，該光源模組30發射的入射光束係波長位在350-700奈米(nm)之間的特定波長的光束。而該檢測光束則為一螢光光束，且該檢測光束係由該排泄物水溶液1100受該入射光束激發而產生，自該排泄物水溶液1100中射出，供該光偵測單元21接收。

請參閱圖10所示，在該排泄物水溶液1100包含有血液或血紅素的情況下，當該光源模組30發射出的入射光束為407nm波長的光束時，該光偵測單元21接收到的該檢測光束的螢光訊號的螢光光譜峰值約為627nm。若該光源模組30發射出的入射光束為475nm波長的光束時，該光偵測單元21接收到的該檢測光束的螢光訊號的螢光光譜峰值約為613nm。若該光源模組30發射出的 入射光束為508nm波長的光束時，該光偵測單元21接收到的該檢測光束的螢光訊號的螢光光譜峰值約為607nm。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

11:馬桶本體

110:承載區

111:光源射出孔

112:凹槽

1100:排泄物水溶液

12:馬桶蓋體

20:血紅素檢測模組

21:光偵測單元

22:第一處理單元

30:光源模組

Claims (10)

1. 一種具排泄物潛血檢測功能的馬桶裝置，包含： 一馬桶本體，具有一承載區及一光源射出孔，且該承載區係供承載一排泄物水溶液；其中，該光源射出孔連通該承載區及一外部空間； 一馬桶蓋體，樞設在該馬桶本體上； 一光源模組，設置於該馬桶本體的光源射出孔中；其中，當該馬桶蓋體蓋設於該馬桶本體上，且該光源模組接收到一啟動訊號時，該光源模組向該承載區中的排泄物水溶液發送一入射光束，該入射光束通過該排泄物水溶液形成一檢測光束； 一血紅素檢測模組，設置於該馬桶蓋體上；其中該血紅素檢測模組包含有： 一第一處理單元； 一光偵測單元，電連接該第一處理單元，接收從該排泄物水溶液中射出的該檢測光束，並根據該檢測光束產生一光強度資訊；其中該第一處理單元接收該光偵測單元產生的光強度資訊，並根據該光強度資訊判斷該入射光束的光譜分佈是否符合一目標光譜； 其中，當該第一處理單元判斷該入射光束的光譜分佈符合該目標光譜時，產生一陽性結果資訊； 其中，當該第一處理單元判斷該入射光束的光譜分佈不符合該目標光譜時，產生一陰性結果資訊。
2. 如請求項1所述之具排泄物潛血檢測功能的馬桶裝置，其中，該光源模組包含： 一透鏡組件，包含： 一透鏡； 一第一組接件，具有一第一端及一第二端，且具有連通該第一組接件的第一端及第二端的一第一通孔，該透鏡設置於該第一組接件的第一端，且該第一組接件的第一端的一外壁與該光源射出孔的一孔壁固接； 一光源組件，包含： 一燈板； 一第二組接件，具有一第一端及一第二端，且具有連通該第二組接件的第一端及第二端的一第二通孔，該燈板設置於該第二組接件的第一端，該第二組接件的第二端固接該第一組接件的第二端； 其中，該第一組接件的第一通孔連通該第二組接件的第二通孔，使該燈板產生的入射光束通過該第二通孔、該第一通孔及該透鏡，入射該承載區的排泄物水溶液。
3. 如請求項2所述之具有血紅素檢測功能的馬桶裝置，其中，該第一組接件的第一端的外壁係通過一防水膠黏接該光源射出孔的孔壁。
4. 如請求項2所述之具有血紅素檢測功能的馬桶裝置，其中： 該透鏡組件的第一組接件的第二端的一外壁形成有一外螺紋； 該光源組件的第二組接件的第二端的一內壁形成有一內螺紋； 該第二組接件的第二端與該第一組接件的第二端螺接。
5. 如請求項2所述之具有血紅素檢測功能的馬桶裝置，其中該馬桶本體進一步包含： 一凹槽，具有一內部空間； 其中該光源射出孔係連通該凹槽的內部空間及該承載區，並通過該凹槽的內部空間連通該外部空間。
6. 如請求項1所述之具有血紅素檢測功能的馬桶裝置，其中該光源模組發送的該入射光束的波長範圍包含350-700奈米(nm)； 其中當該第一處理單元判斷該光強度資訊包含415nm、541nm、577nm的吸收峰值時，該第一處理單元判斷該光強度資訊符合該目標光譜。
7. 如請求項1所述之具有血紅素檢測功能的馬桶裝置，其中該光源模組發送的該入射光束係波長位在350-700奈米(nm)之間的特定波長的光束。
8. 如請求項1所述之具有血紅素檢測功能的馬桶裝置，其中該馬桶本體的光源射出孔與該排泄物水溶液的一水封表面的垂直高度小於40毫米(mm)。
9. 如請求項1所述之具有血紅素檢測功能的馬桶裝置，進一步包含有一控制模組，該控制模組係包含有： 一操作單元，係供一使用者操作，以產生該啟動訊號； 一第二處理單元，係電連接該第一處理單元及該操作單元；其中當該第二處理單元接收到該操作單元產生的啟動訊號時，該第二處理單元進一步傳送該啟動訊號至該第一處理單元； 一顯示單元，係電連接至該第二處理單元；其中當該第二處理單元接收到該第一處理單元產生的陽性結果資訊時，該第二處理單元控制該顯示單元顯示一陽性結果圖式；其中當該第二處理單元接收到該第一處理單元產生的陰性結果資訊時，該第二處理單元控制該顯示單元顯示一陰性結果圖式。
10. 如請求項9所述之具有血紅素檢測功能的馬桶裝置，其中該控制模組進一步包含有： 一操作基座，固設在該馬桶本體上；其中該控制模組的該操作單元、該第二處理單元及該顯示單元係設置在該操作基座上。

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