WO2020221943A1 - Dispositivo de análisis de orina para la monitorizacion de la salud y procedimiento relacionado - Google Patents

Dispositivo de análisis de orina para la monitorizacion de la salud y procedimiento relacionado Download PDF

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WO2020221943A1
WO2020221943A1 PCT/ES2019/070286 ES2019070286W WO2020221943A1 WO 2020221943 A1 WO2020221943 A1 WO 2020221943A1 ES 2019070286 W ES2019070286 W ES 2019070286W WO 2020221943 A1 WO2020221943 A1 WO 2020221943A1
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sensor
channel
urine
toilet
support
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PCT/ES2019/070286
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Inventor
Adrián GOMEZ CAMPOS
Eider ZABALETA
Original Assignee
S-There Technologies, S.L.
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483—Investigating reagent band

Definitions

  • a urinalysis device that allows the collection of samples and their analysis in real time, without the need for direct user intervention, in particular, the device of the invention is intended to be placed on the surface of a toilet or a urinal.
  • the analysis device of the invention allows the extraction of part of it.
  • the modularity of the device allows different types of analysis to be carried out, for example, electrochemical, biochemical or photoelectric among others.
  • an object of the invention is a urinalysis procedure based on the use of the device of the invention.
  • urinalysis is one of the most common methods performed for determining the health status of the population. Typically, these analyzes are based on sample collection and subsequent analysis.
  • the present invention describes a device for collection of samples and urine analysis, capable of performing an analysis in real time, without the need for direct user intervention, which also allows easy extraction.
  • the device of the invention allows obtaining urine parameters such as its density, urine volume, urination time, color, pH, its protein content, nitrites, glucose, red blood cells, leukocyte esterase (leukocytes), ketone bodies, albumin / microalbumin, creatinine, sodium, potassium, chlorine, calcium, oxalate and citrate among others.
  • the device of the invention comprises: - a housing;
  • a urine collection module comprising a channel, configured to allow the passage of urine
  • a support comprising a connection element, configured to produce a removable connection of the support with the collection module, wherein the base of said support is configured to produce a waterproof connection with the surface of a toilet or urinal;
  • At least one sensor configured to measure properties of the urine in real time as it passes through the channel
  • a processor to process the information sent by the sensor and a power source to provide power to the sensor and the processor; where the housing is adapted to house the sensor and to be coupled to the support, allowing the device to collect samples and their analysis, by means of the sensor and the processor, in real time.
  • the device configuration defined by the presence of the channel, allows urine to enter the interior by gravity, without the need for user intervention.
  • said channel guides the urine to force its passage through the sensor, and, once the analysis is carried out, evacuates it.
  • the support can comprise as a joining element, a set of tabs, which makes the device modular, allowing the separation of the support for repairs, recharging the power source, replacement of components, among others.
  • the channel directs the flow of urine along the surface of the toilet, so that urine does not enter the interior of the device. This makes the process more hygienic as it avoids the contact of urine with the components inside the device.
  • the channel can circulate inside the housing, allowing passage through the sensor. This configuration simplifies the manufacture of the device and the mounting of the sensors.
  • the sensor of the device can be of the photoelectric type, and comprise a light source and a photoreceptor, in addition, the channel can comprise an area made of optically transparent material, to allow the passage of light into the channel. In this way, a photoelectric analysis of the sample can be carried out, as the light passes through the optically transparent material, providing data about the turbidity and reflectivity of the urine.
  • the light source and the photoreceptor are each positioned on one side of the channel, both on the axis of the plane of the support and on the axis perpendicular thereto. In this way, the emitted light crosses the channel and reaches the photoreceptor, in a simple and direct way.
  • the light source and photoreceptor are located on a first side of the channel and the surface of the toilet on the opposite side, such that the light is reflected off the surface of the toilet, or on the surface of the bracket, before to reach the photoreceptor.
  • This configuration allows an analysis to be performed on the axis perpendicular to the plane of the support without having to insert the channel into the device to allow space to place the sensor.
  • the device further comprises a set of layers of opaque material. These layers prevent scattering of light in unwanted directions and focus them in the direction of the photoreceptor, improving the precision of the analysis.
  • the power source for the sensor is a battery and further comprises a wireless charging module to provide power to the battery.
  • the device can be charged without having to connect a cable to it, and, therefore, avoiding any contact with urine.
  • the device further comprises a memory, intended to store the urine parameters calculated by the processor. This makes it possible to consult the data stored afterwards.
  • the device can further comprise a data communication module, adapted to communicate the data stored in the memory, to a server, to a computer or to a mobile device, among others.
  • a data communication module adapted to communicate the data stored in the memory, to a server, to a computer or to a mobile device, among others.
  • the communication module can use bluetooth technology (BLE), which allows a fast, simple, low cost and energy consumption connection between the device and the server, the computer or the mobile device, and also allows synchronization with several of these devices simultaneously.
  • BLE bluetooth technology
  • the communication module can also use a WiFi or SIM card type connection.
  • the device also includes an actuator, which makes it possible to detect when the toilet is used automatically and to activate the rest of the electronic components, sensor, communication module, processor, memory, among others, fully automatically.
  • the actuator can be, among others, a vibration meter, such as an accelerometer, configured to detect the vibration that the user produces when opening and closing the lid, sitting down and / or impacting urine against the surface of the toilet.
  • the actuator may be a photodiode, configured to detect the change in luminosity inside the toilet that the user produces when opening or closing the toilet lid.
  • the actuator can also be the communication module, configured to detect the presence of a mobile device belonging to a user in the vicinity of the toilet.
  • the device of the invention can optionally comprise a power button, which can be a hidden pressure-sensitive button, located at the bottom of the support, which allows the device to be turned on and off. In this way, it is possible to save battery life during transport or moving of the device, which is especially useful in case the battery is not rechargeable.
  • a power button which can be a hidden pressure-sensitive button, located at the bottom of the support, which allows the device to be turned on and off. In this way, it is possible to save battery life during transport or moving of the device, which is especially useful in case the battery is not rechargeable.
  • the device of the invention can also include one or more environmental sensors, configured to obtain a measurement of the urination time of a user and the volume of urine.
  • the device may comprise an accelerometer, configured to measure the vibrations produced by the urine when it hits the surface of the toilet, so that a measure of the time of urination is obtained, based on the time in which the urination occurs. vibration.
  • the amplitude of the vibration picked up by the accelerometer can be related to the flow of urine that hits the surface of the toilet per unit of time. Obtaining the urine flow allows diagnosing and providing information regarding different pathologies associated with the prostate, bladder, kidneys and pelvic muscles, among others.
  • urination time and urine volume can be obtained through a process based on filtering the vibration signal by means of a root mean square calculation.
  • a microphone can be used as an environmental sensor, which also makes it possible to obtain a measurement of the urination time and urine flow of a user.
  • a microphone can be used as an environmental sensor, which also makes it possible to obtain a measurement of the urination time and urine flow of a user.
  • the senor can be of the electrochemical type, and comprise an electrode and an electrolyte stored in a container inside the housing.
  • This type of sensor provides parameters about the electrochemical characteristics of the urine, through the production of an oxidation-reduction reaction, which produces an electrical signal.
  • the senor can be of the biochemical type.
  • the sensor can be configured as a reactive band, which changes color when in contact with a certain substance. In this way, it is possible to detect the presence of a certain substance in the urine flowing through the device.
  • the senor may comprise a removable mouthpiece, a rod adapted to be inserted inside the channel, rigidly attached to the removable mouthpiece at one end. and attached to the reactive band at the opposite end, and a handle, designed to allow the insertion and extraction of the rod inside the channel.
  • the device comprises a wireless charger that can be coupled to a modular brush, comprising a brush head, a container comprising a wireless charging module, the container being attached to the brush head by means of a removable joint, a stem uncouple attached to the container by means of a removable joint, and a container to house the brush.
  • a wireless charger that can be coupled to a modular brush, comprising a brush head, a container comprising a wireless charging module, the container being attached to the brush head by means of a removable joint, a stem uncouple attached to the container by means of a removable joint, and a container to house the brush.
  • the wireless charger may further comprise ultraviolet light sources to disinfect the device. This characteristic allows a better hygiene of the device, eliminating remains of urine that could cause infections or development of diseases.
  • the invention also relates to a urinalysis and sampling method comprising the steps of: providing the device;
  • the described process allows optimal use of the device, in terms of battery savings obtained by disconnecting the device if a mobile device is not found to connect with.
  • the use of a mobile device allows a more flexible use of the device, since it allows a connection direct proximity to it, facilitating the realization of said connection.
  • Figure 1 Shows a schematic view of a preferred embodiment of the invention, with a photoelectric sensor and an internal channel.
  • Figure 2.- Shows an exploded view of a preferred embodiment of the invention.
  • Figure 3. Shows a schematic view of an alternative embodiment of the invention, with a particular configuration of the optically transparent material.
  • Figure 4. Shows an exploded view of an alternative embodiment of the invention, with a non-internal channel and a horizontal sensor.
  • Figure 5. Shows an exploded view of a second alternative embodiment of the invention, with a non-internal channel and a vertical sensor.
  • Figure 6. Shows a schematic view of an alternative embodiment of the invention, with an electrochemical sensor.
  • Figure 7. Shows a schematic view of an alternative embodiment of the invention, with a wirelessly replaceable or rechargeable battery.
  • Figure 8. Shows a schematic view of an alternative embodiment of the invention, with cable charging.
  • Figure 9. Shows a schematic view of a wireless charger for the device with ultraviolet LEDs.
  • Figure 10.- Shows a schematic view of a wireless charger for the device in the form of a modular brush.
  • Figure 1 1 Shows a schematic view of the device placed in the toilet, to which the wireless charger for the device in the form of a modular brush is attached.
  • Figure 12.- Shows a schematic view of an alternative embodiment of the invention, with a biochemical sensor.
  • Figure 1 shows a preferred embodiment of the device (1) for collecting samples and analyzing urine of the invention.
  • the device (1) is based on the collection of a urine sample without the direct intervention of the user.
  • the device (1) is adapted to be placed on the surface of a toilet. In this way, the urine that flows along the surface of the toilet enters the device (1) by gravity, which comprises an opening (27) that introduces the urine flow through a channel (4) that circulates inside. of said device (1).
  • the channel (4) is part of a capture module (3), and is mounted on a support structure (28) that allows the coupling of the channel (4) in the device (1), with which it forms a solid piece unique, so that the mouth (27) is on the outer surface of a first side of the support structure (28), the channel (4) passes through the support structure (28), and the outlet is on the outer surface of a second side of the support structure (28), opposite the first side.
  • a sensor (7) of the photoelectric type which comprises a light emitter (10), which can be of the LED type, and a photoreceptor (1 1), which can be of photodiode type, CMOS type or CCD type, in such a way that the light emitted by the light emitter (10) passes through the channel (4) and reaches the photoreceptor (1 1).
  • an actuator (35) detects the use of the toilet and automatically activates the device, so that the light emitter (10) begins to emit light and the photoreceptor ( 1 1) receives distorted light due to its passage through the urine sample.
  • the change in the absorbance of the urine allows its analysis, since the photoreceptor (1 1) generates an electrical signal associated with the absorbance of the sample.
  • the light emitter (10) and photoreceptor (1 1) assembly which makes up the photoelectric sensor (7), makes it possible to measure the properties of urine in real time.
  • a printed circuit board comprising a processor (8), a memory (15) and a power source.
  • energy (9) so that the processor (8) receives the electrical signal from the photoreceptor (1 1) and processes it in order to obtain optical properties of the urine.
  • the information is stored in a memory (15).
  • the entire electronic assembly made up of the photoelectric sensor (7), the processor (8) and the memory (15), is powered by the power source (9), which can be a battery.
  • a communication module (16) that allows sending the results of the analysis to a server, a computer or a mobile device.
  • a communication module (16) that allows sending the results of the analysis to a server, a computer or a mobile device.
  • a hole is provided in the channel (4), in which a layer of said optically transparent material (12) is adhered.
  • the channel (4) can be constructed from the optically transparent material (12), so that it is not necessary to provide a hole in the channel (4).
  • Figure 3 shows a possible embodiment of the layer of optically transparent material (12) that can be attached to the channel (4) by means of a pressure-sensitive adhesive (29), and incorporating a gasket (30) to prevent liquid leakage. outside the channel (4).
  • the device (1) can include, around the light emitter (10) and the photoreceptor (1 1), one or more layers of opaque material (13) that prevent the scattering of light, so that it is guided towards the photoreceptor (11).
  • Figure 2 shows an exploded view of the device (1) of the invention that comprises, in addition to the channel (4), a casing (2), with a hemispherical shape, a circular base (31) and a removable support (5).
  • the casing (2) is intended to house and protect all the components of the device (1), and the support (5) is adapted to produce a waterproof bond with the surface of a toilet.
  • the support (5) has a set of tabs (6), projected obliquely with respect to the plane of the support (5). These flanges (6) allow a removable connection to be made between said support (5) and the circular base (31), which comprises a set of holes (33) to house the flanges (6) of the support (5).
  • the circular base (31) comprises an outer edge with a first opening to house the mouth of the channel (4) and a second opening to house the outlet of the channel (4).
  • the circular base (31) in turn, is adapted to produce a removable connection with the channel (4) through its circular support (5).
  • the casing (2) is configured to be coupled to the circular support (5) of the channel (4), and to the circular base (31).
  • the casing (2) is in the shape of a spherical cap and comprises a first opening to house the mouth of the channel (4) and a second opening to house the outlet of the channel (4).
  • the channel (4) through which the urine sample flows is configured making use of the surface of the toilet, so that the sample is not completely introduced into the device (1 ).
  • the urine that circulates on the surface of the toilet is guided by the support (5) of the device (1) to flow through a channel (4) whose base is the surface of the toilet itself.
  • the sensor (7) is placed on the transverse axis of the channel (4), so that on a first side of the channel (4) the light emitter (1 0) is located and on the opposite side the photoreceptor (eleven ).
  • Figure 4 also shows the performance of the urine analysis, in which the light emitted by the emitter is guided in such a way that it passes through the channel (4) in a plane parallel to the support (5), and reaches the photoreceptor (1 1) on the other side of the channel (4), which generates an electrical signal associated with changes in the absorbance of the sample.
  • the support (5) of the device (1) comprises a set of tabs (6) for attachment by hooks with an inverted “L” shape, capable of being elastically deformed, to allow the removable coupling of said support (5) and the module of intake (3) which, in this case comprises the upper part of the channel walls (4), and a support structure (28), adapted to house the sensor (7).
  • the removable support (5) also comprises a mouth (27) with a semicircular shape at the entrance of the channel (4) and a semicircular outlet (32), although smaller.
  • the support structure (28) for its part, comprises through holes (33) coinciding with the hooks of the support (5) and an opening in the mouth (27) of the channel (4) and one in the outlet (32) of the Channel 4). Furthermore, it comprises an outer surface adapted to allow the connection of said support structure (28) with the casing (2).
  • the property measurement is carried out in a direction perpendicular to the plane of the support (5), as in Figure 1, however, use is made of a reflective surface in order to place the light emitter (10) and the photoreceptor (1 1) on the same side of the channel (4), above it.
  • the light emitted by the emitter is directed, through the layers of material that prevent the dispersion of the light towards the channel (4), passes through said channel (4), is reflected on the reflecting surface, passes through the channel (4) and reaches the photoreceptor (1 1), which originates an electrical signal associated with changes in the reflectivity of the sample.
  • the reflective surface can be part of the removable support (5), as shown in Figure 5, or alternatively, the surface, usually porcelain, of the toilet can be used so that the support (5) comprises a hole to allow the passage of light towards said surface.
  • the removable support (5) comprises hooks with an inverted "L" shape, rigid to allow the connection of said support (5) with the support structure (28) of the capture module (3), which comprises a cavity of the same shape, so that when placing the support structure on the support (5) the hooking tabs (6) enter the cavities, and are secured by sliding the support structure (28).
  • the channel (4) is configured so that it comprises an inlet mouth (27) and an outlet (32), the channel (4) and the support structure (28) forming a single Body.
  • a hole is made in the upper wall, to allow the passage of light from the light emitter (10) towards the channel (4) and back towards the photoreceptor (1 1), as shown in Figure 5.
  • Figure 6 shows an alternative embodiment of the device (1) of the invention where the analysis performed on the urine sample is of the electrochemical type.
  • the senor (7) is made up of a set of metal contacts, electrodes (17), which electrically connect the urine sample with an electrolyte (18), stored in a sealed container (19) inside the device. (1 ). Therefore, the channel (4), comprises as many through holes as electrodes (17) has the sensor (7).
  • the passage of the urine sample will cause a change in the potential difference, generating an electrical signal associated with the oxidation-reduction reaction that occurs between the electrolyte (18) and the sample, allowing data to be obtained about the chemical reactivity of the sample.
  • the device (1) of the invention comprises an energy source (9) to supply the sensor (7), either of the electrochemical or photoelectric type.
  • the power source (9) can be a rechargeable or non-rechargeable battery.
  • the power source (9) of the device (1) is a non-rechargeable battery, so that the connection between the housing (2) and the capture module (3) is made with an adhesive sensitive to the pressure (29), leaving the electronic circuit that comprises the printed circuit board (PCB), the sensor (7), the battery and the processor (8) and the memory (15), if any, confined inside the device.
  • PCB printed circuit board
  • the sensor (7) the battery and the processor (8) and the memory (15)
  • Figure 7 shows an alternative embodiment of the invention where a protective layer (34) is included, which separates the electronic circuit from the battery.
  • the union of the protective layer (34) and the capture module (3) is made by means of a pressure sensitive adhesive (29), while the union between said protective layer (34) and the casing (2) is removable and It comprises a gasket (30) to prevent the passage of liquid into the device.
  • a pressure sensitive adhesive 29
  • the union between said protective layer (34) and the casing (2) is removable and It comprises a gasket (30) to prevent the passage of liquid into the device.
  • a union threaded to join the protective layer (34) and the casing (2) or to make the union of said protective layer (34) and the capture module (3).
  • the battery (9) charging process can be performed without the need to remove the casing (2).
  • contacts are incorporated that pass through the capture module (3) and allow a charger to be connected to recharge the battery (9).
  • FIG 8 shows an alternative embodiment of the invention where the printed circuit board (PCB), the battery (9) and the processor (8) and the memory (15), if any, are placed outside the housing (2) and are connected to the sensor (7) by means of a cable.
  • PCB printed circuit board
  • the battery (9) and the processor (8) and the memory (15), if any, are placed outside the housing (2) and are connected to the sensor (7) by means of a cable.
  • This configuration allows electronic components to be placed outside the toilet in order to protect them from contact with any fluid.
  • a wireless charging device connected to the printed circuit board (PCB) can be included to power the battery (9), where the junction between the casing (2) and the capture module (3 ) is made using a pressure sensitive adhesive (29).
  • Figure 9 shows a container for wireless charging of the device (1).
  • the container comprises a wireless charging device (1) that is powered by a wired connection to electrical current. So, when the device (1) is placed in the container, the battery (9) is recharged, by means of a wireless charging device (20) located at the base of the container.
  • the container also comprises a set of ultraviolet light LEDs (26) that allow disinfection of the device (1).
  • FIG 10 shows a charging module coupled to a toilet brush (21) that allows wireless charging of the device (1) without having to remove the device (1) from the toilet.
  • the charging module comprises a container (23) where a wireless charging device (20) is housed, with a battery, which comprises a cavity in the shape of the housing (2) of the device.
  • the battery of the wireless charging device is powered by a connection that runs through the stem (24) of the brush, which is attached to the container (23) by means of a removable joint, a threaded joint at a first end of the stem (24 ).
  • a connection is included to power the wireless charging device (1) by means of a wired connection to the electrical current.
  • the container (23) comprises a connection element that allows the brush head (22) to be coupled when the device is not going to be loaded.
  • the brush (21), placed in its container (25), will be extracted, and by making use of fastening elements placed in said container (25), it is possible to uncouple the brush head (22) from the container (23) and the stem (24). Then, the container (23) is placed on the analysis device (1), being fixed by the container connection element (23). Finally, the stem (24) is disengaged while the battery of the container (23) charges the battery (9) of the analysis device (1), as shown in Figure 11.
  • the invention also relates to a urine analysis process using the device (1) of the invention.
  • the device (1) is in a state of sleep or low battery consumption.
  • the actuator (35) of the vibration, photodiode, Beacon, radio frequency type, among others, is automatically activated when the toilet is used, a data communication module (16) is turned on, which can be of the BLE type, If the device (1) finds a mobile device with which to synchronize, the connection begins, otherwise it will return to sleep after a specified period of time. In the event of synchronization, the measurement process is carried out, activating the photoelectric sensor (7) (light emitter (10) and photoreceptor (1 1)) or electrochemical.
  • the signals generated are processed by the processor (8) and stored in the memory (15), to be sent through the communication module (16) to a server, a computer or a mobile device, among others.
  • Figure 12 shows an alternative embodiment of the device (1), where the sensor (7) is of the biochemical type.
  • the sensor (7) in this case comprises a reactive band (36) upon contact with a certain chemical substance.
  • the sensor (7) also comprises a removable nozzle (37), to which a rod (39) is attached that connects said nozzle with the reactive band (36). Furthermore, a handle (38), intended to allow the insertion and extraction of the reactive band (36) in the channel (4), is rigidly attached to the removable mouthpiece (37).
  • the urine that circulates inside the channel (4) comes into contact with the reactive band (36), so that, if it includes a certain chemical substance, the reactive band (36) changes color.
  • the color change can be visually detected by extracting the reactive band (36) from inside the channel (4) by means of the handle (38), or preferably, by means of a photoelectric sensor.

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Abstract

Comprende: una carcasa (2); un módulo de captación (3) con un canal (4), configurado para permitir el paso de orina; un soporte (5), que comprende un conjunto de pestañas (6), configuradas para producir una unión desmontable del soporte (5) con el módulo de captación (3), donde la base de dicho soporte (5) está configurada para producir una unión resistente al agua con la superficie de un inodoro; al menos un sensor (7), configurado para medir propiedades de la orina en tiempo real a su paso por el canal (4);y un procesador (8) para procesar la información enviada por el sensor (7) y una fuente de energía (9); donde la carcasa (2) está adaptada para alojar el sensor (7) y para acoplarse al soporte (5).

Description

DISPOSITIVO DE ANÁLISIS DE ORINA PARA LA MONITORIZACION DE LA SALUD Y PROCEDIMIENTO RELACIONADO
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Un dispositivo de análisis de orina que permite la recogida de muestras y el análisis de las mismas en tiempo real, sin necesidad de intervención directa del usuario, en particular, el dispositivo de la invención está destinado a ser colocado en la superficie de un inodoro o un urinario.
Además, el dispositivo de análisis de la invención permite la extracción de parte del mismo. La modularidad del dispositivo permite realizar distintos tipos de análisis, por ejemplo, electroquímico, bioquímico o fotoeléctrico entre otros.
Asimismo, constituye un objeto de la invención un procedimiento de análisis de orina basado en el uso del dispositivo de la invención.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Hoy en día, el análisis de orina es uno de los métodos más comunes realizados para la determinación del estado de salud de la población. Comúnmente, estos análisis se basan en la recogida de muestras y el posterior análisis.
Sin embargo, generalmente el análisis de orina se realiza en laboratorios, por lo que, la muestra de orina debe ser previamente almacenada y catalogada para su posterior análisis. Esta metodología de análisis conlleva diversos problemas, como la necesidad de espacio de almacenamiento acondicionado para guardar las muestras de orina y la infraestructura necesaria para catalogar correctamente las muestras. Todo ello convierte a estos análisis en un proceso largo y costoso. Actualmente, se han desarrollado dispositivos que permitan simplificar el proceso de recogida de muestras y de análisis de las mismas. Para ello, muchos de los dispositivos desarrollados comprenden métodos de recogida de muestras que se acoplan al inodoro. Sin embargo, con el fin de evitar que el usuario tenga que intervenir, la mayoría de estas soluciones comprenden serias modificaciones del inodoro, con complejos sistemas de despliegue como un brazo articulado que se despliega hacia el interior del inodoro cuando se pretende recoger la muestra o un colector que se desplaza hacia el interior del inodoro mediante un actuador. Todos estos sistemas hacen que el dispositivo quede fijo al inodoro y además son tan complejos que se hacen muy costosos y difíciles de mantener.
Otros dispositivos, en cambio, son más simples, pero exigen la manipulación de sus componentes para la toma de muestras. Sin embargo, el contacto con la orina no es higiénico y puede conllevar el desarrollo de enfermedades de distintos tipos.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención describe un dispositivo de recogida de muestras y análisis de orina, capaz de realizar un análisis en tiempo real, sin necesidad de la intervención directa del usuario, el cual además permite una fácil extracción. El dispositivo de la invención permite la obtención de parámetros de la orina como su densidad, volumen de orina, tiempo de micción, color, pH, su contenido en proteínas, nitritos, glucosa, hematíes, esterasa leucocitaria (leucocitos), cuerpos cetónicos, albúmina/microalbúmina, creatinina, sodio, potasio, cloro, calcio, oxalato y citrato entre otros.
Estos parámetros entre otros son de gran utilidad en la práctica clínica para ayudar al diagnóstico y monitorización de enfermedades como la diabetes, enfermedad crónica renal, enfermedades relacionadas con la próstata o infecciones de orina. Para ello, el dispositivo de la invención comprende: - una carcasa;
- un módulo de captación de orina que comprende un canal, configurado para permitir el paso de orina;
- un soporte, que comprende un elemento de unión, configurado para producir una unión desmontable del soporte con el módulo de captación, donde la base de dicho soporte está configurada para producir una unión resistente al agua con la superficie de un inodoro o un urinario;
- al menos un sensor, configurado para medir propiedades de la orina en tiempo real a su paso por el canal;
- un procesador para procesar la información enviada por el sensor y una fuente de energía para proporcionar energía al sensor y al procesador; donde la carcasa está adaptada para alojar el sensor y para acoplarse al soporte, permitiendo al dispositivo la recogida de muestras y su análisis, mediante el sensor y el procesador, en tiempo real.
La configuración del dispositivo, definida mediante la presencia del canal, permite que la orina entre por gravedad en el interior, sin necesidad de intervención del usuario. Además, dicho canal guía la orina para forzar su paso por el sensor, y, una vez realizado el análisis, la evacúa.
El soporte puede comprender como elemento de unión, un conjunto de pestañas, que hace que el dispositivo pueda ser modular, permitiendo la separación del soporte para reparaciones, recarga de la fuente de energía, reemplazo de componentes, entre otros.
En una realización preferente, el canal dirige el flujo de orina a lo largo de la superficie del inodoro, de modo que la orina no se introduce en el interior del dispositivo. Esto hace el proceso más higiénico pues evita el contacto de la orina con los componentes del interior del dispositivo. De forma alternativa, el canal puede circular por el interior de la carcasa, permitiendo el paso por el sensor. Esta configuración simplifica la fabricación del dispositivo y el montaje de los sensores.
El sensor del dispositivo puede ser de tipo fotoeléctrico, y comprender una fuente de luz y un fotorreceptor, además, el canal puede comprender una zona fabricada mediante material ópticamente transparente, para permitir el paso de la luz hacia el interior del canal. De ese modo, se puede realizar un análisis fotoeléctrico de la muestra, al atravesar la luz el material ópticamente transparente, aportando datos acerca de la turbidez y reflectividad de la orina.
Preferiblemente, la fuente de luz y el fotorreceptor están colocados cada uno a un lado del canal, tanto en el eje del plano del soporte como en el eje perpendicular al mismo. De ese modo, la luz emitida atraviesa el canal y alcanza el fotorreceptor, de una forma sencilla y directa.
Alternativamente, la fuente de luz y el fotorreceptor se encuentran localizados en un primer lado del canal y la superficie del inodoro en el lado opuesto, de tal modo que la luz se refleja en la superficie del inodoro, o en la superficie del soporte, antes de alcanzar el fotorreceptor. Esta configuración permite realizar un análisis en el eje perpendicular al plano del soporte sin tener la necesidad de introducir el canal hacia el interior del dispositivo para dejar espacio para colocar el sensor.
Preferiblemente, el dispositivo comprende además un conjunto de capas de material opaco. Estas capas impiden la dispersión de la luz en direcciones indeseadas y las focaliza en dirección al fotorreceptor, mejorando la precisión del análisis.
De forma preferente, la fuente de energía del sensor es una batería y comprende además un módulo de carga inalámbrica para proporcionar energía a la batería. De ese modo, se puede realizar la carga del dispositivo sin necesidad de conectar un cable al mismo, y, por tanto, evitando cualquier contacto con la orina.
Preferentemente, el dispositivo comprende además una memoria, destinada a almacenar los parámetros de la orina calculados mediante el procesador. Lo que permite consultar los datos almacenados a posteriori.
El dispositivo puede comprender además un módulo de comunicación de datos, adaptado para comunicar los datos almacenados en la memoria, a un servidor, a un ordenador o a un dispositivo móvil, entre otros. Esta característica dota al dispositivo de mayor flexibilidad en el manejo y control de los datos, pues permite entre otras cosas: usar medios de procesamiento externos localizados en el servidor, el ordenador o el dispositivo móvil entre otros, lo cual reduce la potencia necesaria en el procesador del dispositivo; compartir los datos para tener acceso a ellos sin tener que interactuar directamente con el dispositivo y facilitar la presentación de datos y su uso diario mediante la incorporación, por ejemplo, en aplicaciones de escritorio o aplicaciones móviles.
Más específicamente, el módulo de comunicación puede usar tecnología bluetooth (BLE), que permite una conexión rápida, sencilla, de bajo coste y consumo de energía entre el dispositivo y el servidor, el ordenador o el dispositivo móvil, y además permite la sincronización con varios de estos dispositivos de forma simultánea. Alternativamente, el módulo de comunicación también puede usar una conexión tipo WiFi o de tarjeta SIM.
Preferentemente, el dispositivo comprende también un accionador, que permite detectar cuando se usa el inodoro de forma automática y activar el resto de componentes electrónicos, sensor, módulo de comunicación, procesador, memoria, entre otros, de forma totalmente automática. Esta característica simplifica mucho el proceso ya que permite realizar el análisis sin intervención directa del usuario. El accionador puede ser, entre otros, un medidor de vibraciones, como por ejemplo un acelerómetro, configurado para detectar la vibración que el usuario produce al abrir y cerrar la tapa, al sentarse y/o al impactar la orina contra la superficie del inodoro. Alternativamente, el accionador puede ser un fotodiodo, configurado para detectar el cambio en la luminosidad del interior del inodoro que el usuario produce al abrir o cerrar la tapa del inodoro. El accionador, también puede ser el módulo de comunicación, configurado para detectar la presencia de un dispositivo móvil perteneciente a un usuario en las inmediaciones del inodoro.
El dispositivo de la invención puede comprender opcionalmente un botón de encendido, el cual puede ser un botón oculto sensible a la presión, situado en la parte inferior del soporte, que permite el encendido y apagado del dispositivo. De ese modo, es posible ahorrar batería durante el trasporte o el traslado del dispositivo, lo cual es especialmente útil en caso de que la batería no sea recargable.
El dispositivo de la invención también puede incluir uno o más sensores ambientales, configurados para obtener una medida del tiempo de micción de un usuario y del volumen de orina. En particular, el dispositivo puede comprender un acelerómetro, configurado para medir las vibraciones que produce la orina al impactar contra la superficie del inodoro, de modo que, se obtiene una medida del tiempo de micción, en base al tiempo en el que se produce la vibración. Además, se puede relacionar la amplitud de la vibración que recoge el acelerómetro con el flujo de orina que impacta contra la superficie del inodoro por unidad de tiempo. La obtención del flujo de orina permite diagnosticar y aportar información con respecto a distintas patologías asociadas a la próstata, vejiga, riñones y musculatura pélvica entre otras.
A partir de los datos de vibraciones recogidos por el acelerómetro, se pueden obtener el tiempo de micción y el volumen de orina por medio de un proceso basado en el filtrado de la señal de vibraciones mediante un cálculo del valor medio cuadrático.
Alternativamente, se puede usar un micrófono como sensor ambiental, el cual permite igualmente, obtener una medida del tiempo de micción y el flujo de orina de un usuario. En este caso, es posible usar el procedimiento descrito, en lugar de con amplitud y tiempo de vibración del inodoro, con amplitud y tiempo de una señal de sonido captada.
Alternativamente, el sensor puede ser de tipo electroquímico, y comprender un electrodo y un electrolito almacenado en un recipiente en el interior de la carcasa. Este tipo de sensor aporta parámetros acerca de las características electroquímicas de la orina, mediante la producción de una reacción de oxidación-reducción, que produce una señal eléctrica.
Alternativamente, el sensor puede ser de tipo bioquímico. Con este fin, el sensor puede estar configurado como una banda reactiva, que cambia de color al estar en contacto con una sustancia determinada. De ese modo, es posible detectar la presencia de una sustancia determinada en la orina que fluye a través del dispositivo.
Con el fin de colocar la banda reactiva en el interior del canal, a través del cual circula la orina, el sensor puede comprender una boquilla extraíble, una varilla adaptada para introducirse en el interior del canal, unida rígidamente a la boquilla extraíble en un extremo y unida a la banda reactiva en el extremo opuesto, y un mango, destinado a permitir la inserción y extracción de la varilla en el interior del canal.
Adicionalmente, se pueden usar simultáneamente un sensor fotoeléctrico y un sensor bioquímico, de modo que, el sensor fotoeléctrico es capaz de detectar el cambio de color en la banda reactiva del sensor bioquímico. Preferentemente, el dispositivo comprende un cargador inalámbrico que puede estar acoplado en una escobilla modular, que comprende un cabezal de escobilla, un contenedor que comprende un módulo de carga inalámbrica, estando el contenedor unido al cabezal de la escobilla mediante una unión desmontable, un vástago desacoplare unido al contenedor mediante una unión desmontable, y un recipiente para alojar la escobilla. La configuración del dispositivo y el cargador inalámbrico permite que el proceso de carga sea sencillo e higiénico, ya que la escobilla se encontrará cerca del inodoro y la colocación del cargador inalámbrico es rápida gracias al modularidad de dicho cargador.
Preferentemente, el cargador inalámbrico además puede comprender fuentes de luz ultravioleta para desinfectar el dispositivo. Esta característica permite una mayor higiene del dispositivo, eliminando restos de orina que pudieran causar infecciones o desarrollo de enfermedades.
La invención también se refiere a un procedimiento de toma de muestras y análisis de orina que comprende las etapas de: proveer el dispositivo;
activar el sensor, al detectarse el uso del inodoro, mediante el accionador.
realizar un análisis de orina, mediante el sensor,
procesar los datos obtenidos por el sensor, mediante el procesador; almacenar los datos procesados, en la memoria;
enviar los datos almacenados al servidor, ordenador o dispositivo móvil.
El proceso descrito permite un uso óptimo del dispositivo, en cuanto al ahorro de batería obtenido mediante la desconexión del dispositivo si no se encuentra un dispositivo móvil con el que conectarse. Además, el uso de un dispositivo móvil permite un uso más flexible del dispositivo, pues permite una conexión directa por proximidad con el mismo, facilitando la realización de dicha conexión.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1 Muestra una vista esquemática de una realización preferente de la invención, con un sensor fotoeléctrico y un canal interno.
Figura 2.- Muestra un despiece de una realización preferente de la invención.
Figura 3.- Muestra una vista esquemática de una realización alternativa de la invención, con una configuración particular del material ópticamente transparente.
Figura 4.- Muestra un despiece de una realización alternativa de la invención, con un canal no interno y un sensor en horizontal.
Figura 5.- Muestra un despiece de una segunda realización alternativa de la invención, con un canal no interno y un sensor en vertical.
Figura 6.- Muestra una vista esquemática de una realización alternativa de la invención, con un sensor electroquímico.
Figura 7.- Muestra una vista esquemática de una realización alternativa de la invención, con batería reemplazable o recargable de forma inalámbrica. Figura 8.- Muestra una vista esquemática de una realización alternativa de la invención, con carga mediante cable.
Figura 9.- Muestra una vista esquemática de un cargador inalámbrico para el dispositivo con leds de luces ultravioleta.
Figura 10.- Muestra una vista esquemática de un cargador inalámbrico para el dispositivo con forma de escobilla modular.
Figura 1 1 .- Muestra una vista esquemática del dispositivo colocado en el inodoro, al que se le acopla el cargador inalámbrico para el dispositivo con forma de escobilla modular.
Figura 12.- Muestra una vista esquemática de una realización alternativa de la invención, con un sensor bioquímico.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
La figura 1 muestra una realización preferente del dispositivo (1 ) de recogida de muestras y análisis de orina de la invención. El dispositivo (1 ) se basa en la recogida de una muestra de orina sin la intervención directa del usuario. Para ello, el dispositivo (1 ) está adaptado para ser colocado en la superficie de un inodoro. De ese modo, la orina que fluye a lo largo de la superficie del inodoro entra por gravedad en el dispositivo (1 ), que comprende una embocadura (27) que introduce el flujo de orina por un canal (4) que circula por el interior de dicho dispositivo (1 ). El canal (4) forma parte de un módulo de captación (3), y se monta sobre una estructura de apoyo (28) que permite el acoplamiento del canal (4) en el dispositivo (1 ), con el cual forma una pieza sólida única, de modo que la embocadura (27) está en la superficie exterior de un primer lado de la estructura de apoyo (28), el canal (4) atraviesa la estructura de apoyo (28), y la salida se encuentra en la superficie exterior de un segundo lado de la estructura de apoyo (28), opuesto al primer lado.
En las inmediaciones del canal (4), se coloca un sensor (7) de tipo fotoeléctrico, el cual comprende un emisor de luz (10), que puede ser de tipo LED, y un fotorreceptor (1 1 ), que puede ser de tipo fotodiodo, de tipo CMOS o de tipo CCD, de tal modo que la luz emitida por el emisor de luz (10) atraviesa el canal (4) y llega al fotorreceptor (1 1 ).
Cuando la muestra de orina fluye a través del canal (4), un accionador (35) detecta el uso del inodoro y de forma automática activa el dispositivo, de modo que el emisor de luz (10) empieza a emitir luz y el fotorreceptor (1 1 ) recibe la luz distorsionada debido a su paso a través de la muestra de orina. El cambio en la absorbancia de la orina permite el análisis de la misma, ya que el fotorreceptor (1 1 ) genera una señal eléctrica asociada a la absorbancia de la muestra. El conjunto emisor de luz (10) y fotorreceptor (1 1 ), que conforma el sensor (7) fotoeléctrico, permite realizar una medida de las propiedades de la orina en tiempo real.
Con el fin de realizar el análisis a partir de la señal eléctrica que genera el fotorreceptor (1 1 ), se incorpora una placa de circuito impreso (PCB), que comprende un procesador (8), una memoria (15) y una fuente de energía (9), de modo que el procesador (8) recibe la señal eléctrica del fotorreceptor (1 1 ) y la procesa con el fin de obtener propiedades ópticas de la orina. Una vez procesada, la información se almacena en una memoria (15). Todo el conjunto electrónico, compuesto por el sensor (7) fotoeléctrico, el procesador (8) y la memoria (15), es alimentado mediante la fuente de energía (9), que puede ser una batería.
Adicionalmente, se puede incluir, un módulo de comunicación (16) que permita enviar los resultados del análisis a un servidor, un ordenador o un dispositivo móvil. Con el fin de realizar el análisis fotoeléctrico de la muestra de orina, es necesario que las paredes del canal (4) a través de las cuales debe pasar la luz, sean de un material ópticamente transparente (12).
En una realización, con el fin de acoplar el material ópticamente transparente (12) a las paredes del canal (4), se provee un agujero en el canal (4), en el cual una capa de dicho material ópticamente transparente (12) es adherida.
Alternativamente, se puede construir el canal (4) mediante el material ópticamente transparente (12), de modo que no sea necesario proveer un agujero en el canal (4).
La Figura 3, muestra una posible realización de la capa de material ópticamente transparente (12) que puede unirse al canal (4) mediante un adhesivo sensible a la presión (29), e incorporando una junta (30) para evitar la filtración de líquido fuera del canal (4).
Adicionalmente, el dispositivo (1 ) puede incluir, alrededor del emisor de luz (10) y el fotorreceptor (1 1 ), una o más capas de material opaco (13) que impidan la dispersión de la luz, de modo que ésta es guiada hacia el fotorreceptor (11 ).
La figura 2 muestra un despiece del dispositivo (1 ) de la invención que comprende, además del canal (4), una carcasa (2), con forma semiesférica, una base circular (31 ) y un soporte (5) extraíble.
La carcasa (2) tiene por objetivo alojar y proteger todos los componentes del dispositivo (1 ), y el soporte (5) está adaptado para producir una unión resistente al agua con la superficie de un inodoro. El soporte (5) cuenta con un conjunto de pestañas (6), proyectadas en dirección oblicua con respecto al plano del soporte (5). Estas pestañas (6) permiten realizar una unión desmontable entre dicho soporte (5) y la base circular (31 ), que comprende un conjunto de agujeros (33) para alojar las pestañas (6) del soporte (5).
La base circular (31 ) comprende un borde exterior con una primera abertura para alojar la embocadura del canal (4) y una segunda abertura para alojar la salida del canal (4).
La base circular (31 ) a su vez, está adaptada para producir una unión desmontable con el canal (4) a través de su soporte (5) circular.
Finalmente, la carcasa (2) está configurada para acoplarse al soporte (5) circular del canal (4), y a la base circular (31 ). La carcasa (2) tiene forma de casquete esférico y comprende una primera abertura para alojar la embocadura del canal (4) y una segunda abertura para alojar la salida del canal (4).
En una realización alternativa, mostrada en la Figura 4, el canal (4) por el que fluye la muestra de orina, se configura haciendo uso de la superficie del inodoro, de modo que la muestra no se introduce por completo en el dispositivo (1 ).
De ese modo, la orina que circula por la superficie del inodoro es guiada mediante el soporte (5) del dispositivo (1 ) para fluir por un canal (4) cuya base es la propia superficie del inodoro. En esta configuración, se coloca el sensor (7) en el eje transversal del canal (4), de modo que en un primer lado del canal (4) se sitúa el emisor de luz (1 0) y en el lado opuesto el fotorreceptor (1 1 ).
La Figura 4, muestra también la realización del análisis de orina, en el cual, la luz emitida por el emisor es guiada de tal modo que atraviesa el canal (4) en un plano paralelo al soporte (5), y alcanza en el otro lado del canal (4) el fotorreceptor (1 1 ) que genera una señal eléctrica asociada a los cambios en la absorbancia de la muestra.
El soporte (5) del dispositivo (1 ) comprende un conjunto de pestañas (6) de unión mediante enganches con forma de“L” invertida, capaces de deformarse elásticamente, para permitir el acople desmontable de dicho soporte (5) y el módulo de captación (3) que, en este caso comprende la parte superior de las paredes del canal (4), y una estructura de apoyo (28), adaptada para alojar el sensor (7).
El soporte (5) extraíble además comprende una embocadura (27) con forma semicircular en la entrada del canal (4) y una salida (32) semicircular, aunque más pequeña.
En la Figura 4 se puede observar que las paredes superiores del canal (4) quedan interrumpidas en la zona donde se colocará el sensor (7) y la capa de material ópticamente transparente (12).
La estructura de apoyo (28), por su parte, comprende agujeros (33) pasantes coincidentes con los enganches del soporte (5) y una abertura en la embocadura (27) del canal (4) y una en la salida (32) del canal (4). Además, comprende una superficie exterior adaptada para permitir la unión de dicha estructura de apoyo (28) con la carcasa (2).
En otra realización preferente, mostrada en la Figura 5, la medida de propiedades se realiza en dirección perpendicular al plano del soporte (5), al igual que en la Figura 1 , sin embargo, se hace uso de una superficie reflectante con el fin de colocar el emisor de luz (10) y el fotorreceptor (1 1 ) en el mismo lado del canal (4), encima del mismo. De ese modo, la luz emitida por el emisor, es dirigida, mediante las capas de material que impiden la dispersión de la luz hacia el canal (4), atraviesa dicho canal (4), se refleja en la superficie reflectante, atraviesa nuevamente el canal (4) y alcanza el fotorreceptor (1 1 ), que origina una señal eléctrica asociada a los cambios en la reflectividad de la muestra. La superficie reflectante puede formar parte del soporte (5) extraíble, como se muestra en la Figura 5, o alternativamente, se puede usar la superficie, normalmente de porcelana, del inodoro de modo que el soporte (5) comprende un agujero para permitir el paso de la luz hacia dicha superficie.
En este caso, el soporte (5) extraíble comprende enganches con forma de“L” invertida, rígidos para permitir la unión de dicho soporte (5) con la estructura de apoyo (28) del módulo de captación (3), el cual comprende una cavidad de la misma forma, de modo que al colocar la estructura de apoyo sobre el soporte (5) las pestañas (6) de enganche entran en las cavidades, y se aseguran deslizando la estructura de apoyo (28).
En la estructura de apoyo (28), se configura el canal (4) de modo que comprende una embocadura (27) de entrada y una salida (32), formando el canal (4) y la estructura de apoyo (28) un solo cuerpo. A lo largo del canal (4), se realiza un agujero en la pared superior, para permitir el paso de la luz desde el emisor de luz (10) hacia el canal (4) y de vuelta hacia el fotorreceptor (1 1 ), como se muestra en la Figura 5.
La Figura 6, muestra una realización alternativa del dispositivo (1 ) de la invención donde el análisis realizado en la muestra de orina es de tipo electroquímico.
En este caso, el sensor (7) se compone de un conjunto de contactos de metal, electrodos (17), que conectan eléctricamente la muestra de orina con un electrolito (18), almacenado en recipiente estanco (19) en el interior del dispositivo (1 ). Por tanto, el canal (4), comprende tantos agujeros pasantes como electrodos (17) tenga el sensor (7).
De ese modo, el paso de la muestra de orina, provocará un cambio en la diferencia de potenciales, generando una señal eléctrica asociada a la reacción oxidación-reducción que se produce entre el electrolito (18) y la muestra, permitiendo obtener datos acerca de la reactividad química de la muestra.
El dispositivo (1 ) de la invención comprende una fuente de energía (9) para alimentar al sensor (7), ya sea de tipo electroquímico o fotoeléctrico. La fuente de energía (9) puede ser una batería recargable o no recargable.
En una posible realización, la fuente de energía (9) del dispositivo (1 ) es una batería no recargable, de modo que la unión entre la carcasa (2) y el módulo de captación (3) se realiza con un adhesivo sensible a la presión (29), quedando el circuito electrónico que comprende la placa de circuito impreso (PCB), el sensor (7), la batería y el procesador (8) y la memoria (15), si los hubiera, confinado en el interior del dispositivo. Alternativamente, se podría hacer uso de una unión roscada para realizar la unión del módulo de captación (3) y la carcasa (2).
La Figura 7, muestra una realización alternativa de la invención donde se incluye una capa protectora (34), que separa el circuito electrónico de la batería. La unión de la capa protectora (34) y el módulo de captación (3) se realiza mediante un adhesivo sensible a la presión (29), mientras que la unión entre dicha capa protectora (34) y la carcasa (2) es desmontable y comprende una junta (30) para evitar el paso de líquido hacia el interior del dispositivo. De ese modo, es posible retirar de forma sencilla la carcasa (2) con el fin de sustituir la batería. Alternativamente, se podría hacer uso de una unión roscada para unir la capa protectora (34) y la carcasa (2) o para realizar la unión de dicha capa protectora (34) y el módulo de captación (3).
En una realización alternativa de la invención, se puede realizar el proceso de carga de la batería (9) sin necesidad de retirar la carcasa (2). Para ello, se incorporan contactos que atraviesan el módulo de captación (3) y permiten conectar un cargador para recargar la batería (9).
La Figura 8, muestra una realización alternativa de la invención donde la placa de circuito impreso (PCB), la batería (9) y el procesador (8) y la memoria (15), si los hubiera, se colocan en el exterior de la carcasa (2) y se conectan con el sensor (7) por medio de un cable. Esta configuración permite colocar los componentes electrónicos fuera del inodoro con el fin de protegerlos del contacto con cualquier fluido.
En una realización preferente de la invención se puede incluir un dispositivo de carga inalámbrica conectado a la placa de circuito impreso (PCB), para alimentar la batería (9), donde la unión entre la carcasa (2) y el módulo de captación (3) se hace mediante un adhesivo sensible a la presión (29).
La Figura 9, muestra un recipiente para la carga inalámbrica del dispositivo (1 ). El recipiente comprende un dispositivo (1 ) de carga inalámbrica que es alimentado mediante una conexión mediante cable a la corriente eléctrica. De modo que, cuando el dispositivo (1 ) se coloca en el recipiente, la batería (9) se recarga, mediante un dispositivo de carga inalámbrica (20) situado en la base del recipiente. El recipiente además comprende un conjunto de leds de luz ultravioleta (26) que permiten la desinfección del dispositivo (1 ).
La Figura 10, muestra un módulo de carga acoplado a una escobilla (21 ) de váter que permite la carga inalámbrica del dispositivo (1 ) sin necesidad de retirar el dispositivo (1 ) del inodoro. El módulo de carga comprende un contenedor (23) donde se aloja un dispositivo de carga inalámbrica (20), con una batería, el cual comprende una cavidad con la forma de la carcasa (2) del dispositivo. La batería del dispositivo de carga inalámbrica es alimentada por una conexión que circula a través del vástago (24) de la escobilla, el cual se une al contenedor (23) mediante una unión desmontable, una unión roscada en un primer extremo del vástago (24). En el extremo contrario, se incluye una conexión para alimentar el dispositivo (1 ) de carga inalámbrica mediante una conexión mediante cable a la corriente eléctrica.
El contenedor (23) comprende un elemento de conexión que permite acoplar el cabezal de la escobilla (22) cuando no se va a cargar el dispositivo.
Así, la escobilla (21 ), colocada en su recipiente (25), será extraída, y haciendo uso de elementos de sujeción colocados en dicho recipiente (25), es posible desacoplar el cabezal de la escobilla (22) del contenedor (23) y el vástago (24). Entonces, se coloca el contenedor (23) sobre el dispositivo (1 ) de análisis, quedando fijo mediante el elemento de conexión del contendor (23). Finalmente, se desacopla el vástago (24) mientras la batería del contenedor (23) carga la batería (9) del dispositivo (1 ) de análisis, como se muestra en la Figura 1 1 .
La invención también se refiere a un proceso de análisis de la orina mediante el dispositivo (1 ) de la invención. El dispositivo (1 ) se encuentra en estado de reposo o de bajo consumo de batería. Al activarse de forma automática el accionador (35), de tipo vibración, fotodiodo, Beacon, radiofrecuencia, entre otros, cuando se hace uso del inodoro, se enciende un módulo de comunicación (16) de datos, que puede ser de tipo BLE, si el dispositivo (1 ) encuentra un dispositivo móvil con el que sincronizarse, empieza la conexión, en caso contrario volverá al estado de reposo tras un periodo determinado de tiempo. En caso de que se produzca la sincronización, se realiza el proceso de medida, activando el sensor (7) fotoeléctrico (emisor de luz (10) y fotorreceptor (1 1 )) o electroquímico. Las señales generadas se procesan mediante el procesador (8) y se almacenan en la memoria (15), para enviarlas mediante el módulo de comunicación (16) hacia un servidor, un ordenador o un dispositivo móvil, entre otros.
La Figura 12 muestra una realización alternativa del dispositivo (1 ), donde el sensor (7) es de tipo bioquímico. El sensor (7) en este caso comprende una banda reactiva (36) ante el contacto con una sustancia química determinada.
El sensor (7) además comprende una boquilla extraíble (37), a la que se fija una varilla (39) que une dicha boquilla con la banda reactiva (36). Además, un mango (38), destinado a permitir la inserción y extracción de la banda reactiva (36) en el canal (4), se une rígidamente a la boquilla extraíble (37).
De ese modo, la orina que circula por el interior del canal (4), entra en contacto con la banda reactiva (36), de modo que, si esta incluye una sustancia química determinada, la banda reactiva (36) cambia de color.
El cambio de color, puede detectarse visualmente, extrayendo la banda reactiva (36) del interior del canal (4) mediante el mango (38), o preferentemente, mediante un sensor fotoeléctrico.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1. Dispositivo (1 ) de recogida de muestras y análisis de orina caracterizado porque comprende:
- una carcasa (2);
- un módulo de captación (3) de orina que comprende un canal (4), configurado para permitir el paso de orina;
- un soporte (5), que comprende un elemento de unión (6) para producir una unión desmontable entre el soporte (5) y el módulo de captación (3), donde la base de dicho soporte (5) está configurada para producir una unión resistente al agua con la superficie de un inodoro o un urinario;
- al menos un sensor (7), configurado para medir propiedades de la orina en tiempo real a su paso por el canal (4); y
- un procesador (8) para procesar la información enviada por el sensor (7) y una fuente de energía (9) para proporcionar energía al sensor (7) y al procesador (8); donde la carcasa (2) aloja el sensor (7) y es acoplable al soporte (5), permitiendo, la recogida de muestras y su análisis, mediante el sensor (7) y el procesador (8), en tiempo real.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado elemento de unión (6) consiste en un conjunto de pestañas.
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el canal (4) está definido en el soporte (5), guiando el flujo de orina a través de la superficie exterior de dicho soporte (5).
4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el canal (4) está definido en el interior de la carcasa (2), atravesando la misma, para facilitar el direccionamiento del flujo de orina.
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sensor (7) es de tipo fotoeléctrico, y comprende un emisor de luz (10) y un fotorreceptor (11 ), donde el canal (4) comprende una zona fabricada mediante material ópticamente transparente (12), para permitir el paso de la luz hacia el interior del canal (4).
6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el emisor de luz (10) y el fotorreceptor (1 1 ) están colocados en lados opuestos del canal (4).
7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el emisor de luz (10) y el fotorreceptor (1 1 ) se encuentran localizados en un mismo lado del canal (4).
8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque comprende además un conjunto de capas de material opaco (13), localizadas en las inmediaciones del emisor de luz (10), para evitar la dispersión de la luz generada por dicho emisor de luz (10).
9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además un módulo de carga inalámbrica (14) para proporcionar energía a la fuente de energía (9).
10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además una memoria (15), destinada a almacenar los parámetros de la orina calculados mediante el procesador (8).
11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además un módulo de comunicación (16) de datos, adaptado para comunicar los datos almacenados en la memoria (15), a un servidor, a un ordenador o a un dispositivo móvil.
12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11 , caracterizado porque el módulo de comunicación (16) de datos hace uso de tecnología Bluetooth de bajo consumo (BLE).
13. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11 , caracterizado porque el módulo de comunicación (16) de datos hace uso de tecnología WiFi.
14. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 1 , caracterizado porque el módulo de comunicación (16) de datos hace uso de tecnología de tarjeta SIM.
15. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende un botón de encendido situado en el soporte.
16. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende un accionador (35), para activar el dispositivo (1 ) de forma automática al detectar que se está haciendo uso del inodoro.
17. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el accionador (35) consiste en un acelerómetro, configurado para detectar vibraciones en la superficie del inodoro producidas al hacer uso del inodoro.
18. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el accionador (35) consiste en un fotodiodo, configurado para detectar el cambio de luminosidad en el interior del inodoro al abrir o cerrar la tapa del inodoro.
19. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el accionador (35) se corresponde con el módulo de comunicación (16), configurado para detectar la presencia de un dispositivo móvil perteneciente a un usuario en las inmediaciones del inodoro.
20. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende al menos un sensor ambiental, configurado para obtener una medida del tiempo de micción de un usuario y del volumen de orina.
21. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque el sensor ambiental consiste en un acelerómetro, configurado para medir el tiempo y la amplitud de las vibraciones producidas durante el uso del inodoro.
22. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 20, caracterizado porque el sensor ambiental consiste en un micrófono, configurado para medir el tiempo y la amplitud de la señal de sonido producida durante el uso del inodoro.
23. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sensor (7) es de tipo electroquímico, y comprende un electrodo (17) y un electrolito (18) almacenado en un recipiente estanco (19) en el interior de la carcasa.
24. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sensor (7) es de tipo bioquímico, y comprende una banda reactiva (36), adaptada para introducirse en el interior del canal (4), una boquilla extraíble (37), una varilla (39), para unir la banda reactiva (36) a la boquilla extraíble (37) y un mango (38) adaptado para permitir la inserción y extracción de la banda reactiva (36) en el canal (4).
25. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende además un cargador inalámbrico que está acoplado en una escobilla modular (21 ), que comprende un cabezal de escobilla (22), un contenedor (23) que comprende un módulo de carga inalámbrica (20), estando el contenedor (23) unido al cabezal de la escobilla (22) mediante una unión desmontable, un vástago desacoplare (24) unido al contenedor (23) mediante una unión desmontable, y un recipiente (25) para alojar la escobilla (21 ).
26. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizado porque el cargador inalámbrico (20) además comprende fuentes de luz ultravioleta (26) para desinfectar el dispositivo (1 ).
27. Procedimiento de toma de muestras y análisis de orina caracterizado porque comprende los pasos de:
- Proveer el dispositivo descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1 -25;
- activar el sensor (7), al detectarse el uso del inodoro, mediante el accionador (35), desactivación del módulo de comunicación (16), en caso contrario;
- realizar un análisis de orina, mediante el sensor (7);
- procesar los datos obtenidos por el sensor, mediante el procesador
(8);
- almacenar los datos procesados, en la memoria (15);
28. Procedimiento de toma de muestras y análisis de orina de acuerdo con la reivindicación 25 caracterizado porque comprende además el paso de enviar los datos almacenados al servidor, ordenador o dispositivo móvil.
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