TWI762077B

TWI762077B - 尿酸檢測裝置

Info

Publication number: TWI762077B
Application number: TW109143737A
Authority: TW
Inventors: 顏碩廷; 王怡驊; 張振忠; 林崇睿
Original assignee: 瑞愛生醫股份有限公司
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2022-04-21
Also published as: TW202223387A

Abstract

本發明提供一種尿酸檢測裝置，主要包括一殼體、一發光單元、一光感測器及一處理器。殼體包括彼此連接的檢測部與握持部。處理器容置握持部，且電性連接發光單元及光感測器。檢測部相應於一液體通道的相對兩內表面分別設有發光單元與光感測器，處理器驅動發光單元產生一發射光源，其中發射光源的波長介於200至450nm。發射光源用以投射在一待測溶液上，並產生一檢測光源。光感測器用以接收檢測光源，並將檢測光源轉換為一檢測訊號。處理器由光感測器接收檢測訊號，並判斷檢測光源的290nm的吸收率是否大於260nm的吸收率，以判斷檢測溶液是否含有尿酸。

Description

尿酸檢測裝置

本發明有關於一種尿酸檢測裝置，可快速檢測出待測溶液中是否含有尿酸。

因為飲食習慣的改變，高尿酸血症已然成為現代人常見的文明病之一。根據醫學研究報告，高尿酸血症除會導致痛風外，也可能會引起肥胖、高血脂、糖尿病、心臟病及腦血管病變等慢性疾病。

尿酸是體內普林代謝的最終產物，一般而言，男性的每100毫升血液中的尿酸值在7毫克以上，女生在6毫克以上時，便稱為高尿酸血症。透過尿酸的檢測，能夠得知個人的即時健康狀況，並可立即調整飲食，以減緩血液中尿酸含量持續增加，並降低痛風發生的機率。

目前常見的尿酸檢測方式以抽血檢測及尿液檢測為主，抽血檢測前待測者須空腹8-10小時，並需要至醫院或醫療中心使用化學試劑搭配光電分析，才能檢測出血液的尿酸濃度。尿液檢測則需要待測者採集24小時內的尿液，並同樣需要至醫院或醫療中心進行檢測。

上述兩種傳統的尿酸檢測都缺乏即時性，因此大部分的人都只有在痛風發作的時候才意識到自己的尿酸過高，此時只能服用藥物代謝血液中的尿酸。

為了解決上述先前技術面臨的問題，本發明提出一種尿酸檢測裝置，可即時得知待測者尿液中的尿酸是否過高，並即時調整飲食，進而推論血液中的尿酸是否過高，並即時調整飲食，以降低痛風發生的機率。

本發明的一目的，在於提供一種尿酸檢測裝置，主要包括一殼體、一發光單元、一光感測器及一處理器。殼體包括彼此連接的檢測部與握持部。處理器容置握持部，且電性連接發光單元及光感測單元。檢測部相應於一液體通道的相對兩內表面分別設有發光單元與光感測器，發光單元用以產生波長介於200至450nm的發射光源，其中發射光源用以投射在一待測溶液上，以產生一檢測光源(吸收光源)。光感測器用以接收檢測光源，並將檢測光源轉換為一檢測訊號。處理器由光感測器接收檢測訊號，並由檢測訊號中290nm與260nm的部分，來判斷待測溶液中的尿酸是否過高。

根據本發明的實施例，處理器判斷待測溶液中的尿酸是否過高的方式為：由檢測訊號判斷該檢測光源的290nm的吸收率是否大於260nm的吸收率；由檢測訊號判斷該檢測光源的290nm的吸收率與260nm的吸收率之比值是否大於一特定比值；由檢測訊號判斷該檢測光源的290nm的吸收率減去260nm的吸收率的差異值是否大於一特定差異值；由檢測訊號判斷檢測光源的290nm的吸收率與260nm的吸收率的斜率是來判斷；或由該檢測訊號判斷該檢測光源的290nm的吸收率與260nm的吸收率的絕對值，透過對由不同的絕對值大小分布範圍建立一個查找表(Look-up table)進行查找，以判斷尿酸是否過高。

根據本發明的實施例，處理器更由檢測訊號推算出檢測光源中的290nm及260nm的吸收率，並由290nm及260nm的吸收率推算出待測溶液中的尿酸含量。

根據本發明的實施例，尿酸檢測裝置更包括一反射單元用以反射檢測光源，而光感測器則接收經過反射單元反射的檢測光源。

根據本發明的實施例，尿酸檢測裝置更包括包括一顯示單元電性連接該處理器，並用以顯示該待測溶液是否含有尿酸。

根據本發明的實施例，尿酸檢測裝置更包括至少一控制介面電性連接處理器及發光單元，並用以控制或啟動處理器及發光單元。

根據本發明的實施例，顯示單元及控制介面則設置在殼體的表面。

根據本發明的實施例，該顯示單元及該控制介面設置於該握持部的表面。

根據本發明的實施例，尿酸檢測裝置更包括反射單元，反射單元用以反射檢測光源，而光感測器則接收經過反射單元反射的檢測光源。殼體包括彼此連接的一檢測部與一握持部，檢測部形成有一液體通道，以讓待測溶液進入，檢測部相應於液體通道的一第一內表面設有發光單元與光感測器，檢測部相應於液體通道的一第二內表面設有反射單元，第一內表面相對於第二內表面，握持部容置處理器，且顯示單元及控制介面設置於握持部的表面。

根據本發明的實施例，尿酸檢測裝置更包括直流/直流轉換電路。直流/直流轉換電路用於將一電池的一輸入電壓轉換為發光單元、該光感測器、控制介面、處理器與顯示單元所使用的電壓。

綜合以上所述，本發明實施例的尿酸檢測裝置不需要添加任何的化學試劑，且不需要採集尿液檢體，只要使用尿酸檢測裝置檢測用戶小解後之馬桶中的測待測溶液即能完成尿液中尿酸情況的檢測，從而達到居家健康監護的目的。

1:尿酸檢測裝置

11:發光單元

12:光感測器

13:處理器

14:顯示單元

15:控制介面

16:直流/直流轉換電路

17:電池

18:反射單元

21:檢測部

211:液體通道

22:握持部

D:尺徑

m1、m2:斜率

圖1為本發明實施例的尿酸檢測裝置的功能方塊圖。

圖2為本發明實施例的尿酸檢測裝置的立體圖。

圖3A為本發明實施例的尿酸檢測裝置的檢測部的剖面示意圖。

圖3B為本發明另一實施例的尿酸檢測裝置的檢測部的剖面示意圖。

圖4是本發明實施例的尿酸檢測裝置的檢測光源中的290nm及260nm的吸收率的曲線圖。

請參閱圖1~圖3A，圖1為本發明實施例的尿酸檢測裝置的功能方塊圖，圖2為本發明實施例的尿酸檢測裝置的立體圖，以及圖3A為本發明實施例的尿酸檢測裝置的檢測部的剖面示意圖。尿酸檢測裝置1包括發光單元11、光感測器12、處理器13、顯示單元14、控制介面15、直流/直流轉換電路16、電池17以及殼體(包括彼此連接的檢測部21與握持部22)。發光單元11與光感測器12設置於殼體的檢測部21，處理器13、顯示單元14、控制介面15、直流/直流轉換電路16與電池17設置於殼體的握持部22。發光單元11與光感測器12透過電線電性連接處理器13與直流/直流轉換電路16。處理器13電性連接顯示單元14與至少一控制介面15，以及直流/直流轉換電路16電性連接電池17、處理器13、顯示單元14與控制介面15。

具體地，如圖2與圖3A，檢測部21形成有液體通道211，以讓馬桶中的待測溶液進入，檢測部21具有相應於液體通道211的第一內表面與第二內表面，第一內表面相對於第二內表面，例如，下內表面與上內表面。第一內表面與第二內表面設有發光單元11與光感測器12，握持部22容置處理器13，且顯示單元14及控制介面15(圖3A有兩個控制介面151、152)設置於握持部22的表面。液體通道211的尺徑D較佳地是1-10mm。

於使用時，在用戶於馬桶小解後，用戶可手持尿酸檢測裝置1的握持部22，將檢測部21放到馬桶接觸馬桶中的待測溶液，使待測溶液進入液體通道211後，透過按壓控制介面15，使得尿酸檢測裝置1開始對待測溶液進行檢測，以檢測用戶之尿液的尿酸是否過高，或者尿酸量的多寡。

發光單元11用以產生發射光源，其中發射光源的波長介於200至450nm，發射光源用以投射在待測溶液上，並產生檢測光源。光感測器12用以接收檢測光源，並將檢測光源轉換為檢測訊號。處理器13由光感測器12接收檢測訊號，並由檢測訊號中290nm與260nm的部分，來判斷待測溶液中的尿酸是否過高。另外，處理器13更由檢測訊號推算出檢測光源中的290nm及260nm的吸收率，並由290nm及260nm的吸收率推算出待測溶液中的尿酸含量，處理器13可以x86系列或ARM架構的處理器，或者也可以是其他類型的處理器。顯示單元14用以顯示待測溶液是否含有尿酸，顯示單元14可以是LCD、LED、電子紙、蜂鳴器、燈號、觸控屏幕或其他類型的顯示單元，且本發明不以此為限制。控制介面151、152可以分別是電源開關與量測啟動開關，以控制或啟動處理器13及發光單元11，控制介面151、152可以是機械開關、電容開關或者是觸控屏幕。直流/直流轉換電路16以用於將電池17(例如，使用串聯的兩顆1.5V乾電池、單一顆鋰電池或水銀電池來實現)的輸入電壓轉換為發光單元11、光感測器12、控制介面15、處理器13與顯示單元14所使用的電壓，例如將3V轉換為3.3V或5V。

在此請注意，發光單元11可以是由一個以上之發光二極體、基板與透鏡構成，其中發光二極體為基板上，透鏡窗對應設置於發光二極體，並接收發光二極體發出光源，以形成發射光源。另外，光感測器12可以是由一個以上之光接收二極體(也可以改由CMOS感測器、CCD感測器或頻譜量測器實現)、基板與透鏡構成，其中光接收二極體為基板上，透鏡窗對應設置於光接收二極體，並接收檢測光源，以將檢測光源送給光接收二極體。

請接著參照圖3B，圖3B為本發明另一實施例的尿酸檢測裝置的檢測部的剖面示意圖。相較於前一個實施例，尿酸檢測裝置1更包括反射單元18，反射單元18用以反射檢測光源，而光感測器12則接收經過反射單元18反射的檢測光源。檢測部21相應於液體通道211的第一內表面設有發光單元11與光感測器12，檢測部21相應於液體通道211的第二內表面設有反射單元18。另外，於此實施例中，發光單元11的發光二極體及光感測器12的光接收二極體位於同一塊基板，且共用同一個透鏡窗。

請對應參照圖4是本發明實施例的尿酸檢測裝置的檢測光源中的290nm及260nm的吸收率的曲線圖。由圖4可以知悉，當待測溶液中有尿酸，在260nm處的吸收率會有個波谷，在290nm處的吸收率會有個波峰，因此，處理器13判斷待測溶液中的尿酸是否過高的方式可以是以下至少其中一者：(1)由檢測訊號判斷檢測光源的290nm的吸收率是否大於260nm的吸收率；(2)由檢測訊號判斷檢測光源的290nm的吸收率與260nm的吸收率之比值是否大於一特定比值；(3)由檢測訊號判斷檢測光源的290nm的吸收率減去260nm的吸收率的差異值是否大於一特定差異值；(4)由檢測訊號判斷檢測光源的290nm的吸收率與260nm的吸收率的斜率來判斷；或(5)由該檢測訊號判斷該檢測光源的290nm的吸收率與260nm的吸收率的絕對值，透過對由不同的絕對值大小分布範圍建立一個查找表(Look-up table)進行查找，以判斷尿酸是否過高。

由圖4可以知悉，當尿酸存在時，檢測光源的290nm的吸收率大於檢測光源的260nm的吸收率，因此，檢測光源的290nm的吸收率減去檢測光源的260nm的吸收率會大於0，且檢測光源的290nm的吸收率與檢測光源的260nm的吸收率的比值大於1。另外，檢測光源的290+delta nm的斜率m2會是負的，而檢測光源的260+delta nm的斜率m1會是正的，其中delta是趨近於0的正值。

總結來說，先前技術要檢測尿酸時，有以下技術問題：在採檢前需要用戶空腹8-10小時；用戶必須到專業醫療單位進行採檢；檢驗需要使用化學試劑搭配光電分析進行檢測；以及檢測欠缺即時性，難以即時監測尿酸情況，以降低痛風的發生機率。相較於先前技術，本發明的尿酸檢測裝置則解決了上述技術問題，本發明的尿酸檢測裝置在使用時：不需要採尿與不需要特定到特定專業醫療單位，因本發明直接將檢測部部分沉入馬桶中的待測溶液即可檢測；不需要添加生化試劑、不需攪拌且不需試紙，因本發明直接將檢測部部分沉入馬桶中的待測溶液時，待測溶液會自然地因為進入液體通道，且檢測方式不是讓尿酸與試劑發生反應，而是根據檢測光源290nm與260nm之吸收率的情況直接判斷；以及可以即時地檢測尿酸高低，以提醒用戶避免痛風發生，因本發明為可攜式，且直接將檢測部部分沉入馬桶中的待測溶液即可檢測。

以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。