(57)【要約】  医療検査、法執行検査等のための尿及び別の生体物質の自動型滅菌収集用の装置及びアセンブリ。個々のサンプル収集カートリッジは、膨張可能な収集導管と膨張可能な収集容器とを具備する。尿の流れの初期の部分又は「汚れた」部分を分離するように、収集容器は、複数の場所において、時系列で連続して密封可能である。【選択図】図４７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿サンプルを収集するためのカートリッジであって、このカートリッジが、
第１の室と第２の室を画定する、カートリッジハウジングを形成するように互いに連結可能な第１のシェル部品と第２のシェル部品と、
前記第１の室内に少なくとも部分的に配設された拡張可能な収集導管と、
前記第２の室内に少なくとも部分的に配設された拡張可能な収集容器と、
前記第１のシェル部品と前記第２のシェル部品の間に配設されていて且つ前記第１のシェル部品と前記第２のシェル部品の各々に連結する、固定ユニットと、を具備するカートリッジにおいて、
前記固定ユニットが、
前記第１のシェル部品と前記第２のシェル部品の間に配設されていて且つ前記第１の室と前記第２の室の部分に及ぶ、仕切りと、
前記収集導管を前記カートリッジに固定するために前記仕切りと協働する、少なくとも１つのフレーム部材を具備する導管マニホールドと、
前記収集容器を前記カートリッジに固定するために前記仕切りと協働する、少なくとも１つのフレーム部材を具備する容器マニホールドと、を具備することを特徴とするカートリッジ。
【請求項２】
前記導管マニホールドは、前記収集導管を前記カートリッジに固定するように、互いに及び前記仕切りと協働する第１のフレーム部材と第２のフレーム部材を具備しており、
前記容器マニホールドは、前記収集容器を前記カートリッジに固定するように、互いに及び前記仕切りと協働する第１のフレーム部材と第２のフレーム部材を具備しており、更に
前記導管マニホールド及び前記容器マニホールドの各々の前記第１のフレーム部材と前記第２のフレーム部材は、空気入口を画定することを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
前記収集容器及び前記収集導管は、膨張可能である、ことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項４】
前記収集容器の膨張孔は、前記空気入口の一方に連結されており、更に前記収集導管の膨張孔は、前記空気入口のもう一方に連結される、ことを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ。
【請求項５】
前記収集容器及び前記収集導管の各々は、複数の膨張可能なブラダーを画定する、ことを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ。
【請求項６】
前記収集導管は、複数の前記膨張可能なブラダーと複数のバッフルとを有する漏斗領域を具備することを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ。
【請求項７】
前記仕切りは、前記カートリッジの中央開口部を囲む壁を具備しており、前記中央開口部は、前記第１の室及び前記第２の室と連通する、ことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項８】
前記フレーム部材の内の１つ以上が、前記フレーム部材の中央開口部に隣接する複数の突出リップを具備する、ことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項９】
前記空気入口は、前記カートリッジの一方の側において互いに隣接する、ことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項１０】
尿サンプルを収集するためのアセンブリであって、このアセンブリがカートリッジを具備しており、
前記カートリッジが、
互いに連結されて、第１の室と第２の室を画定するカートリッジハウジングを形成する、第１のシェル部品と第２のシェル部品と、
前記第１の室内に少なくとも部分的に配設された拡張可能な収集導管と、
前記第２の室内に少なくとも部分的に配設された拡張可能な収集容器と、
前記第１のシェル部品と前記第２のシェル部品との間に配設されていて且つ前記第１のシェル部品と前記第２のシェル部品の各々に連結する、固定ユニットであって、前記固定ユニットが一対のガス入口を画定する、固定ユニットと、を具備しており、
前記アセンブリが、カートリッジバスケットを支持する、本体を具備する搬送機を具備しており、
前記カートリッジバスケットが、フレームの対向する第１の壁と第２の壁を具備する、アセンブリにおいて、
ガス入口は、前記第１の壁から突出しており、更に前記カートリッジの前記一対のガス入口と整列するように適合された、前記第１の壁の孔を区画する、ことを特徴とするアセンブリ。
【請求項１１】
前記カートリッジバスケットは、前記カートリッジの装填及び取り出しに適合された、対向する第１の開いた側部と第２の開いた側部を具備する、ことを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記カートリッジバスケットは、前記カートリッジを前記カートリッジバスケット内に解放可能に保持するように適合された１つ以上の可撓性保持部材を更に具備する、ことを特徴とする請求項１１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記本体は、ガイドロッドを受容するための１つ以上の中空ガイドを画定する、ことを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記本体は、排出プラグを更に支持する、ことを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記排出プラグは、垂直シャフトを介して前記本体に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１４に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
開いた上部と可動プラットフォームとを有する、カートリッジディスペンサを更に具備する、ことを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記カートリッジは、前記可動プラットフォームにより支持される複数のカートリッジの内の第１のカートリッジであり、前記第１のカートリッジは、前記カートリッジディスペンサの前記開いた上部の上に配置される、ことを特徴とする請求項１６に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
収集容器において尿サンプルを収集するための方法であって、この方法が、
前記収集容器により採取された尿の初期体積を検出するステップであって、前記初期体積は、前記収集容器により採取された尿の総体積よりも少ない、検出するステップと、
前記検出するステップに応じて、及び尿の総体積が採取される前に、前記収集容器の第１の部分の前記初期体積を密封するステップと、
前記密封するステップに続いて、前記収集容器の第２の部分において第１の非初期体積の尿を採取するステップと、を具備することを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記採取するステップに続いて、前記収集容器の前記第２の部分の前記第１の非初期体積の尿を密封するステップを更に具備する、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法が、
前記収集容器の前記第２の部分の前記密封するステップに続いて、前記収集容器の第３の部分の第２の非初期体積の尿を採取するステップと、
前記第２の非初期体積の尿前を採取するステップに続いて、前記収集容器の前記第３の部分における前記第２の非初期体積の尿を密封するステップと、を更に具備しており、
前記尿の総体積は、前記初期体積と、前記第１の非初期体積と、前記第２の非初期体積と、の合計に等しい、ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記初期体積の尿を密封するステップは、前記収集容器を解放可能に押圧して密封する、第１の一対の密封アームにより実行されており、
前記第１の非初期体積の尿を密封するステップは、前記収集容器を解放可能に押圧して密封する、第２の一対の密封アームにより実行されており、そして
前記第２の非初期体積の尿を密封するステップは、前記収集容器を解放可能に押圧して密封する、第３の一対の密封アームにより実行される、ことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記密封するステップの各々は、前記第１の一対の密封アーム及び前記第２の一対の密封アームを時系列的に作動させるように構成されたコントローラにより制御される、ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の一対の密封アームと前記第２の一対の密封アームと前記第３の一対の密封アームの各々が、加熱要素と圧縮可能なパッドとを具備する、ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の一対の密封アームと前記第２の一対の密封アームと前記第３の一対の密封アームの各々が、ソレノイドにより作動させられることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の一対の密封アームと前記第２の一対の密封アームと前記第３の一対の密封アームの各々について、前記密封アームの１つは、前記密封アームが連結される板から延びていて且つ前記板に向かって後退する、延長シャフトに連結する、ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記検出するステップの前に、一対の板を互いに向かって移動させるステップを更に具備しており、前記板の各々が、少なくとも１つの密封アームを支持する、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記収集容器内の前記尿の総体積を採取するステップの後に、前記一対の板を互いに離れるように移動させるステップを更に具備する、ことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記検出するステップは、光センサ、熱センサ、重量センサ又は体積センサの内の１つ以上により実行される、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２９】
前記カートリッジバスケットは、前記カートリッジの重量を検出するように適合された重量センサを具備する、ことを特徴とする請求項１０に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１８年８月８日に国際出願として出願されており、２０１７年８月１１日に出願された米国特許出願第１５／６７４，８６６号の優先権を主張しており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
生体物質（例えば、尿、血液、糞便）は、様々な生物学的状態、疾患、薬物又はアルコール障害等のいずれかについて試験するために、医学及び別の専門家により日常的に収集される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
生体物質サンプルの収集及び／又は処理のための改善されたシステムに関する必要性が存在する。
【０００４】
本開示は、一般的に、手を使わずに済ませる生体物質収集装置及び／又はその関連する構成要素及び／又はシステムに関する。幾つかの例において、収集装置は、少なくとも部分的に自動化される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の特定の形態によれば、生体物質収集装置は、便器を具備しており、便器は、開いた上部を有し、更に２つのポート（出入口）、即ち、排水又は下水システムと連通する第１のポートと、開閉可能な第２のポート又は収集ポートと、を画定する。従って、この装置は、下水システムと、電力網、電池又は別の形式の発電機等の電源と、の両方に接続可能である。
【０００６】
幾つかの例において、収集ポートは、プラグ（栓）により開閉可能である。プラグは、電子的に動作可能である。プラグの配置により、装置の動作状態を決定可能である。プラグが第２のポートの所定の位置にある時に、トイレは水洗可能で、そして便器内に含まれる内容物は、第１のポートを介して便器から排水/下水システム内に排出できる。これに対して、プラグが収集ポートから取り外されると、装置は、生体物質の収集に使用できる。従って、幾つかの例において、収集ポートは、生体物質収集アセンブリ（組立体）の１つ又は複数の部分を受け取るように及び/又は位置的に整列するように適合される。
【０００７】
本開示の別の形態によれば、生体物質収集システムが提供される。生体物質収集システムは、１つ以上のアセンブリを具備可能である。幾つかの例において、生体物質収集システムは、便器を具備する生体物質収集装置の一部として機能的に統合される。
【０００８】
本開示による生体物質収集システムは、１つ以上の生体物質収集カートリッジ（弾薬筒状体）、又は単にカートリッジを具備可能である。カートリッジは、第１と第２の室を区画する、ハウジングを具備する。第１の室は、漏斗等の、拡張可能で且つ折り畳み可能な生体物質サンプル収集導管を、その折り畳まれた状態で収容するか又は実質的に収容するように適合される。第２の室は、その折り畳まれた状態で、バッグ等の、拡張可能で且つ折り畳み可能な収集容器を収容するか又は実質的に収容するように適合される。
【０００９】
幾つかの例において、収集導管及び収集容器の一方又は両方は、膨張可能であり、カートリッジハウジングは、収集導管又は収集容器の少なくとも一方と連通する空気入口を画定する。これらの例において、収集容器及び収集導管の各々は、膨張開口部を有する１つ以上の膨張可能なブラダー（空気袋）を画定する。幾つかの例において、カートリッジハウジングは、２つの空気入口を画定しており、その１つは、その膨張開口部を介して、膨張式収集容器の１つ又は複数のブラダーの内部と連通しており、そしてもう一方は、その膨張開口部を介して、膨張可能な収集導管の１つ又は複数のブラダーの内部と連通する。
【００１０】
カートリッジハウジングは、例えば剛性プラスチック製の剛性シェル（殻）を具備可能である。幾つかの例において、剛性シェルは、例えば、スナップ嵌め又は摩擦嵌めにより、あるいはこれとは別に接着剤等の結合媒体により、互いに連結可能な第１と第２のシェル部品を具備可能である。第１のシェル部品は、第１の室を画定可能であるか又は部分的に画定可能であり、そして第２のシェル部品は、第２の室を画定可能であるか又は部分的に画定可能である。
【００１１】
幾つかの例において、カートリッジは、第１と第２のシェル部品の間に配設されていて且つ各シェル部品に連結される、固定ユニットを具備する。固定ユニットは、収集容器及び収集導管の各々をカートリッジに固定し、各々の膨張開口部をカートリッジのその対応する空気入口に連結して気密に密封するように適合される。
【００１２】
固定ユニットの例示的な構造によれば、固定ユニットは、容器マニホールド（集合体）と導管マニホールドとを具備する。容器マニホールド及び導管マニホールドの各々は、空気入口を画定していて且つ互いに協働する、第１と第２のフレーム部材、及び／又は空気入口と膨張開口部との間に形成された気密な又は実質的に気密なシール（密封部）により、収集容器及び収集導管をそれぞれ固定する、仕切り構成要素、を具備する。幾つかの例において、容器マニホールド及び導管マニホールドの各々の第１と第２のフレーム部材の１つは、シェル部品の１つにしっかりと連結するように適合される。更に、固定ユニットは、導管マニホールドから容器マニホールドを分離する仕切りを具備可能であり、そして収集容器と収集導管とを固定することを支援可能である。
【００１３】
本開示の別の形様によれば、生体物質収集システムは、単一の生体物質サンプルを複数の個別に密封された容器内に分離するように適合された、密封機構を具備する。幾つかの例において、密封機構は、生体物質サンプルの個々に密封された容器を時系列的に順次密封するように構成される。従って、例えば、生体物質サンプルが収集されると、密封機構が、複数回作動して、サンプルの第１の部分と、サンプルの任意の数の後続部分、例えば１、２、３、４又はそれ以上のサンプルの追加部分と、を分離する。光/レーザーセンサ、重量センサ、体積センサ、及び／又は熱センサ等の、１つ以上のセンサは、進行中の生体物質サンプル収集の進行を検出可能であり、更に適切な時間において、例えば、各サンプル部分が収集される際に、密封機構の起動を実行するように、収集システム内において使用可能である。
【００１４】
特定の用途において、システムは、尿検査のために尿サンプルを収集するように構成され、連続的に起動される密封機構は、所定の尿サンプルのための１つ以上の後続尿収集体積から初期尿収集体積を分離する。所定の尿サンプルについて、尿流の初期部分は、通常「汚れている」、即ち、患者／被験者の尿の実際の組成を表していない、と一般的に考えられる。従って、患者はしばしば、分析のために「中央の流れ」の尿サンプルを採取し、初期の流れを廃棄するように求められる。
【００１５】
本開示の生体物質収集装置は、追加の構成要素及び／又は形態を具備可能である。例えば、生体物質収集装置は、装置の異なる位置又は領域間においてカートリッジ又はカートリッジの一部分を輸送するための１つ以上のカートリッジ搬送アセンブリを、生体物質収集装置と一体化することができる。即ち、
収集ポートのプラグを取り外し及び交換するためのプラグ搬送アセンブリと、
膨張可能な収集導管（単数又は複数）及び／又は膨張可能な収集容器を膨張させるための空圧システムと、
収集されたサンプルを分析用にそれから回収できるサンプル回収レセプタクル（容器）と、
使用済みカートリッジの一部分をそれから回収して廃棄できる廃棄物レセプタクルと、
収集容器の残りの部分から１つ以上の密封されたサンプル部分を切断するための１つ以上の切断機構と、
サンプル収集状態及び／又は装置の様々な構成要素の状態又は位置決めを決定するための１つ以上のセンサと、
収集された生体物質サンプルへのラベルの自動印刷及び適用のためのサンプルラベル付けシステムと、
収集された生体物質試料を所望の温度において又は所望の温度範囲内に維持するための温度制御システム（例えば、冷却及び／又は加熱システム）と、
装置の様々な構成要素の自動化された動きのための、例えば、１つ以上のモータ（例えば、ステッピングモータ）、駆動装置、ソレノイド（電磁石）、作動機等を具備する機械と、
装置の１つ以上の機械化された構成要素の動作を制御するための１つ以上のコントローラ（制御装置）と、
例えば、装置により実行される１つ以上の動作を開始、一時停止、継続及び／又は繰り返すために、１つ以上のコントローラと通信するためのコンピュータハードウェア及びソフトウェアと、
コントローラとデバイス（装置）の任意の機械とに電力を供給するための電源と、
装置の１つ以上の構成要素又は領域への選択的なアクセス（接近）を提供するための、１つ以上のドア又はロック（錠）等の装置アクセスシステムと、
便器の上の便座と、及び／又は
患者による便器への選択的アクセス／アクセス拒否を提供するための、開閉可能、及び／又はロック（錠で閉止）可能及びロック解除可能な蓋と、である。
【００１６】
少なくとも第１と第２の患者の各々から尿サンプルを収集するために、本開示による生体物質収集装置を使用する例示的な方法において、方法は、以下のステップを具備可能である。ステップの少なくとも幾つかは、医療又は法執行の専門家等の装置の操作者により入力された１つ以上の命令に応じて、コントローラにより自動化され且つ制御される。本方法のステップは、次の１つ以上を具備する。
例えば、操作者による装置の蓋のロックを解除し、蓋を開いて便器を露出させ、サンプル収集プロセス（工程）を開始するステップ。
便器の収集ポートからプラグを取り外すステップ。
搬送システムを使用して、未使用の収集カートリッジをカートリッジディスペンサ（分配機）から収集ポートの下の位置に輸送するステップ。
空圧デバイス（装置）を、カートリッジの空気取り入れ口及び／又は搬送システムと係合させるステップ。
空圧デバイスにより収集導管と収集容器とを膨脹させるステップ。
収集導管を介して、収集容器内に、第１の患者からの初期体積の尿を採取するステップ。
初期体積の尿が収集容器に採取されたことを検出するステップ。
収集容器の第１の部分の初期体積の尿を密封して、収集容器の残部から初期体積の尿を分離するステップ。
密封に続いて、収集容器内の第１の患者から第２の体積の尿を採取するステップ。
第２の体積の尿が収集容器に採取されたことを検出するステップ。
収集容器の第２の部分内に第２の体積の尿を密封して、第２の体積の尿を第１の体積の尿及び収集容器の残部から分離するステップ。
第２の体積の尿の採取に続いて、第１の患者から第３の体積の尿を収集容器内に採取するステップ。
第３の体積の尿が収集容器に採取されたことを検出するステップ。
収集容器の第３部分内に第３の尿容体積を密封して、第３の尿容体積を第１と第２の尿容体積から分離するステップ。
収集容器の第１と第２と第３の部分を残りの収集容器から取り外すステップ。
収集導管の少なくとも一部をカートリッジから取り外すステップ。
例えば、便器の第１のポートを介して収集導管を洗い流すことにより、収集導管を廃棄するステップ。
蓋を閉じてロック（錠閉止）するステップ。
密封された収集容器部分にアクセスして回収するために、及び／又は使用済みカートリッジの残りの部分を回収するために、装置のドアのロックを解除して開く（例えば、操作者により）ステップ。
ドアを再ロックするステップ。
そして、例えば操作者により、装置の蓋をロック解除することにより、及び蓋を開いて便器を露出させ、第１の患者について丁度説明したばかりのように第２の患者のためのサンプル収集プロセスを開始することにより、第２の患者の尿の収集を開始するステップ。
【００１７】
本開示による別の例示的な方法によれば、方法は、収集容器により採取された初期体積の尿を検出するステップであって、初期体積が容器により採取された尿の総体積未満である、検出するステップと、検出に応じて及び尿の総体積が採取される前に、容器の第１の部分の初期体積を密封するステップと、密封に続いて、容器の第２の部分に第１の非初期体積の尿を採取するステップと、を具備する。
【００１８】
幾つかの例において、本方法は、採取に続いて、容器の第２の部分内に第１の非初期体積の尿を密封するステップを更に具備する。
【００１９】
幾つかの例において、本方法は、容器の第２の部分における密封するステップに続いて、容器の第３の部分において第２の非初期体積の尿を採取するステップと、第２の非初期体積の尿を採取するステップに続いて、容器の第３の部分における第２の非初期体積の尿を密封するステップと、を更に具備しており、そこでは、尿の総体積が、初期体積と第１の非初期体積と第２の非初期体積との合計に等しい。
【００２０】
幾つかの例において、初期体積の尿の密封は、容器の第１の位置において収集容器を解放可能に押圧して密封する、第１の一対の密封アーム（腕部）により実行されており、第１の非初期体積の尿の密封は、容器の第２の位置において収集容器を解放可能に押圧して密封する、第２の一対の密封アームにより実行されており、そして第２の非初期体積の尿の密封は、容器の第３の位置において収集容器を解放可能に押圧して密封する、第３の一対の密封アームにより実行される。患者又は被験者から採取された尿サンプルの所望の数の別々に密封された部分、例えば２、３、４、５、６又はそれ以上の、対の密封アームを提供するように、任意の数の対の密封アームが、密封装置において提供可能である。
【００２１】
幾つかの例において、密封の各々は、対の密封アームを時系列的に作動させるように構成された、コントローラにより制御される。
【００２２】
幾つかの例において、第１と第２と第３の対の密封アームの各々は、加熱要素及び圧縮可能なパッド（当て物）を具備する。
【００２３】
幾つかの例において、第１と第２と第３の対の密封アームの各々は、ソレノイドにより作動される。
【００２４】
幾つかの例において、対の密封アームの各々について、密封アームの１つは、密封アームが連結された、板から延び且つ板に向かって後退する、延長シャフト（軸）に連結する。
【００２５】
本開示による方法の更に別の例において、検出は、光／レーザーセンサ、熱センサ、重量センサ又は体積センサの内の１つ又は複数により実行される。
【００２６】
様々な追加の形態が、以下の説明において記載される。形態は、個々の特徴及び特徴の組み合わせに関連する。前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の両方は、単に例示及び説明であり、本明細書に開示される実施の形態が基づく広範な発明概念を制限しないことが理解されるべきである。
【００２７】
以下の図面は、本開示の特定の実施の形態の例示であり、従って、本開示の範囲を限定するものではない。図面は、縮尺通りではなく、以下の詳細な説明の説明と併せて使用することが意図される。以下、本開示の実施の形態は、添付の図面と併せて説明されるが、図面において、同様の数字は、同様の要素を指定する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本開示による生体物質収集装置の正面斜視図であり、この装置は閉じた蓋を有する。
【図２】図２は、図１の生体物質収集装置の正面斜視図であり、装置は、開いた蓋を有する。
【図３】図３は、蓋なしで示される、図１の生体物質収集装置の背面斜視図である。
【図４】図４は、蓋なしで示される図１の生体物質収集装置の上面図である。
【図５】図５は、図１の生体物質収集装置の上面図である。
【図６】図６は、図５の線６−６に沿った、図１の生体物質収集装置の断面図であり、装置は、プラグモードにある。
【図７】図７は、図５の線７−７に沿った、図１の生体物質収集装置の断面図であり、装置は、プラグモードにある。
【図８】図８は、図７のコールアウト（呼び出し）領域Ａの拡大図である。
【図９】図９は、図６のコールアウト領域Ｂの拡大図である。
【図１０】図１０は、図５の線Ａ−Ａに沿った、斜視断面図であり、装置は、プラグモードにある。
【図１１】図１１は、図１０のコールアウト領域Ｃの拡大図である。
【図１２】図１２は、未使用のカートリッジを具備する、図１の生体物質収集装置のカートリッジ収集アセンブリ部分の斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２のカートリッジ収集アセンブリの一部分の斜視図であり、全てのカートリッジは、取り外された状態である。
【図１４】図１４は、図１の装置の例示的な搬送アセンブリの斜視図である。
【図１５】図１５は、図１４の搬送アセンブリの別の斜視図である。
【図１６】図１６は、図１２のカートリッジ収集アセンブリの配置を示す、図１の装置の内部の一部分の斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６のコールアウト領域Ｄの拡大図である。
【図１８】図１８は、図１の装置と共に使用される例示的な収集カートリッジの上面斜視図である。
【図１９】図１９は、図１８のカートリッジの底面斜視図である。
【図２０】図２０は、図１８のカートリッジの背面図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、図１８のカートリッジの分解図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、図式的な容器又は導管を具備する、図１８のカートリッジのマニホールド部分の分解図である。
【図２２】図２２は、図１８のカートリッジの背面図である。
【図２３】図２３は、図２２の線２３−２３に沿った、図１８のカートリッジの断面図である。
【図２４】図２４は、収集カートリッジに設置された膨張していない収集導管が図式的に図示された、図１８の例示的な収集カートリッジの上面斜視図である。
【図２５】図２５は、カートリッジに設置された膨張していない収集容器が図式的に示される、図１８のカートリッジの底面斜視図である。
【図２６】図２６は、図１の装置と共に使用される例示的な容器密封アセンブリの上面斜視図であり、容器密封アセンブリは、非作動構成にある。
【図２７】図２７は、図２６の容器密封アセンブリの別の上面斜視図である。
【図２８】図２８は、図２６の容器密封アセンブリの正面図である。
【図２９】図２９は、図２６の容器密封アセンブリの底面斜視図である。
【図３０】図３０は、図２６の容器密封アセンブリの上面斜視図であり、容器密封アセンブリは、第１の作動構成にある。
【図３１】図３１は、図３０の容器密封アセンブリの別の上面斜視図である。
【図３２】図３２は、図３０の容器密封アセンブリの正面図である。
【図３３】図３３は、図３０の容器密封アセンブリの底面斜視図である。
【図３４】図３４は、図２６の容器密封アセンブリの上面斜視図であり、容器密封アセンブリは、第２の作動構成にある。
【図３５】図３５は、図３４の容器密封アセンブリの別の上面斜視図である。
【図３６】図３６は、図３４の容器密封アセンブリの正面図である。
【図３７】図３７は、図３４の容器密封アセンブリの底面斜視図である。
【図３８】図３８は、図２６の容器密封アセンブリの上面斜視図であり、容器密封アセンブリは、第３の作動構成にある。
【図３９】図３９は、図３８の容器密封アセンブリの別の上面斜視図である。
【図４０】図４０は、図３８の容器密封アセンブリの正面図である。
【図４１】図４１は、図３８の容器密封アセンブリの底面斜視図である。
【図４２】図４２は、図１の生体物質収集装置の内部の一部分の斜視図である。
【図４３】図４３は、図１の生体物質収集装置の一部分の正面図である。
【図４４】図４４は、図４３の線４４−４４に沿って切断された、図１の生体物質収集装置の一部分の断面図である。
【図４５】図４５は、図４４のコールアウト領域Ｅの拡大図である。
【図４６】図４６は、図１の装置の内部の一部分の正面図であり、装置は、初期収集構成にある。
【図４７】図４７は、図４６の装置部分の正面図であり、装置は、第１の密封構成にあり、第１の密封構成は、図４６の構成の次のものである。
【図４８】図４８は、図４６の装置の正面図であり、装置は、第２の密封構成にあり、第２の密封構成は、図４７の構成の次のものである。
【図４９】図４９は、図４６の装置の正面図であり、装置は、第３の密封構成にあり、第３の密封構成は、図４８の構成の次のものである。
【図５０】図５０は、本開示による例示的なカートリッジから展開された例示的な膨張した収集導管の斜視図であり、カートリッジは、図式的に示される。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
様々な実施の形態は、図面を参照して詳細に説明されており、図面においては、幾つかの図を通して、同様の参照番号は、同様の部品及びアセンブリ（組立体）を表す。様々な実施の形態への言及は、添付の特許請求の範囲を限定しない。更に、本明細書に記載される任意の例は、限定することを意図したものではなく、添付の特許請求の範囲の多くの可能な実施の形態の一部を単に示しているに過ぎない。
【００３０】
本開示を通して使用されるように、生体物質は、人間により産生される任意の生物学的物質を具備する。生体物質の非限定的な例は、血液、尿、唾液、精液、糞便、汗等を具備する。本開示の生体物質収集システムの実施の形態は、人被験者からの尿の収集を特に参照して、又は生体物質の収集を一般的に参照して説明される。本明細書に記載の実施の形態の原理は、尿以外の及び人被験者から以外の生体物質の収集に容易に適用されてもよいことが理解されるべきである。
【００３１】
図１から図４を参照すると、生体物質収集装置１０は一般的に、前部１２と、後部１４と、上部１６と、底部１８と、を具備する。タンク２０は、便器２２に配管できる、水又は別の流体を保持できる。水洗装置２４は、便器の内容物を、下水ポート（出入口）２６を介して便器２２の後方に向かって下水システム内に流すように作動可能である。下水ポート２６は、排水管２７に接続する。
【００３２】
便座２８は、便器２２の上方で便器２２を取り囲む。開閉可能な蓋３０は、図１に示される閉鎖構成においてロック（錠で閉止）すること、及び図２に示すように、蓋を開けるためにロック解除することを選択的に実施可能である。閉鎖構成において、蓋３０は、便器２２を閉じ、そのことにより、装置の生体物質収集構成要素への不正アクセスを最小限に抑えることができる。
【００３３】
キー操作ロック機構３２は、蓋３０をロック及びロック解除するように、かつ、また、装置のサンプル処理領域へのアクセス点をロック及びロック解除するように使用可能である。これらのアクセス点は、例えば、１つ以上の取り外し可能なパネル３４、３６と、引き出し軌道に沿って引き出し（前部１２に向かって）及び押し戻しできる、引き出し３８と、を具備可能である。
【００３４】
第２のポート又はサンプル収集ポート４０は、便器２２の前部に向かって配設される。収集ポート４０は、プラグ（栓）により開閉可能であり得る。栓をした時に液密シール（密封部）を促進するために、収集ポート４０は、十分な接触力でプラグに当接する時に液密シールを提供するように適合された、ガスケット４２又は別の密封要素により選択自在に取り囲むことができる。例示的な収集ポート４０は、実質的に丸いプラグヘッド（頭部）を受容するように適合された、実質的に丸い開口部を画定するが、しかし別の形状及び構成もまた使用されてもよい。選択自在に、収集ポート４０は、収集ポート４０の後方に配設された下水ポート２６に向かって下向きに（即ち、地球に向かって）傾斜した、便器２２の実質的に平面状の表面４４に配設される。表面４４の平面性は、プラグヘッドと収集ポート４０との密封を促進可能であり、そして表面４４の下向き傾斜は、装置１０から洗い流すために下水ポート２６に向かう、使用済みで取り外された収集導管等の収集システムからの未収集生体物質及び廃棄物成分の移送を促進可能である。
【００３５】
装置１０は、例えば、プラグ（栓閉止）モード（方式）と、収集モードと、回収モードと、装置が２つの動作モード間において移行する、様々な移行モードと、を具備する様々なモードで動作可能である。
【００３６】
プラグモードにおいて、収集ポートが栓閉止されて、装置１０は、通常のトイレとして動作可能で、及び／又は非操作者による装置へのアクセスを防止するようにロック（錠で閉止）可能である。収集モードにおいて、収集ポートは、栓閉止解除されており、そしてカートリッジは、カートリッジから展開された収集導管と収集容器と共に、収集ポートに垂直に整列する。回収モードにおいて、収集ポートは、栓閉止又は栓閉止解除可能であり、カバーは、便器へのアクセスを防ぐようにロックすることができ、収集されたサンプル（単数又は複数）は、密封され、装置から回収可能であり、使用済みのカートリッジの残部は、装置から回収可能である。
【００３７】
ここで図６〜１１を参照すると、装置１０は、プラグモードで示されている。装置は、便器２２の下にサンプル処理体積５０を具備する。処理体積５０は、装置の様々な構成要素及びシステムを収容する。サンプル処理体積５０へのアクセスは、ロック機構３２と、パネル３４、３６と、引き出し３８とにより調節可能である。
【００３８】
処理体積５０が収容できる構成要素及びシステムの例は、引き出し３８用のガイド（案内）軌道、１つ以上の未使用カートリッジを保持するカートリッジディスペンサ（分配機）、搬送アセンブリ６０、空圧システム６００、容器密封システム５００、加熱又は冷却システム、視覚又は別のセンサ、１つ以上の電子コントローラ（制御装置）、及び／又は廃棄された使用済みカートリッジ用のレセプタクル（容器）１００を具備する。
【００３９】
ここで、図１２〜１７を参照すると、搬送アセンブリ６０は、プラグ７０とカートリッジバスケット７２との両方に連結された、本体６２を具備する。本体６２は、コントローラにより制御され、一連のリニアドライブ（直線駆動機）を介して三次元で移動可能である。従って、搬送システムは、プラグ７０とカートリッジバスケット７２とを、駆動装置の直進運動制限により決定される様々な位置の間において移動させるように適合される。カートリッジバスケット７２及びプラグ７０は、互いに独立して又は縦に並んで移動することができる。幾つかの例において、駆動装置は、ロッド（棒体）／ねじの回転運動をロッド／ねじの軸線に平行な本体６２の直進運動に変換する、駆動ねじ又はねじ付きロッドを具備可能である。ガイド６４等の１つ以上のガイドは、直進運動中に搬送アセンブリ６０を支持する、対応するガイドロッド６５を受容可能である。図１６を参照すると、搬送アセンブリ６０の上下の直進運動は、例えば、駆動ねじ６７及び垂直ガイド６８により提供可能である。
【００４０】
第１の動作において、搬送アセンブリ６０は、プラグ７０を収集ポート４０から外に及びサンプル処理体積５０内に降ろす。
【００４１】
第２の動作において、搬送アセンブリ６０は、下げられたプラグを水平方向に動かすことができるので、プラグはもはや、収集ポート４０と垂直方向に整列しない。
【００４２】
第３の動作（第２の動作と一致することができる）において、搬送システムは、カートリッジバスケット７２をカートリッジディスペンサ７４まで移動させて、バスケット７２は、ディスペンサ７４内の最上部の未使用カートリッジ２００を捕捉する。
【００４３】
第４の動作において、搬送アセンブリ６０は、バスケット７２内の捕捉されたカートリッジ２００を、収集ポート４０の下にあって且つ収集ポート４０と垂直に整列する、サンプル処理体積５０内の位置に移動させる。
【００４４】
選択自在な第５の動作において、搬送アセンブリ６０は、収集導管が膨張すると、便器２２内に部分的に伸張するように、捕捉されたカートリッジ２００を採取部分４０の下の位置に上昇させることができる。
【００４５】
生体物質サンプルの収集に続いて、第６の動作において、搬送システムは、バスケット７２にまだ保持されているカートリッジ２００の使用済み部分を、バスケットが使用済みカートリッジを、処理体積５０から選択自在に取り外し可能である（そしてその後に処理体積５０の中で交換可能である）、レセプタクル（容器）１００等の廃棄物レセプタクル内に放出できる、処理体積５０内の位置に移動できる。
【００４６】
第７の動作において、搬送アセンブリ６０は、プラグ７０を移動させて収集部分４０と垂直に整列するように戻すことができる。
【００４７】
第８の動作において、搬送アセンブリ６０は、プラグ７０を収集ポート４０内に上昇させて、後続の生体物質サンプル収集の前に収集ポート４０を密封可能である。
【００４８】
プラグ７０は、ガスケット４２に対して密封するように適合された環状リブ（肋材）７６を具備可能である。幾つかの例において、ガスケット４２は、環状リブ７６を受容するように適合された環状溝を具備可能である。
【００４９】
ここで図１２〜１５を参照すると、脚部７７は、搬送アセンブリ６０の本体６２から延びて、プラグ７０を本体６２の上で支持する。
【００５０】
カートリッジディスペンサ７４は、サンプル処理体積５０の底部を少なくとも部分的に画定する、基部４６に固定される。カートリッジディスペンサ７４は、カートリッジ２００の積層を収容する、ディスペンサ７４の内部体積７９を画定する、壁７５を具備する。ディスペンサ７４は、開いた上部７８を有する。積層の最上部のカートリッジ２００は、開いた上部７８の上及び壁７５の上に載るので、最上部のカートリッジ２００は、バスケット７２により捕捉可能である。
【００５１】
最下部のカートリッジ２００が載る可動水平プラットフォーム（台）８０は、例えば、プラットフォーム８０に連結された電動垂直駆動ねじ８２を介して上下に移動可能である。従って、各カートリッジが使用されるに従って、プラットフォーム８０は、積層内の次のカートリッジを捕捉可能にするように、徐々に上昇可能である。加えて、ディスペンサ７４が追加の新しいカートリッジを受け取り可能であるように、プラットフォーム８０は、降下可能である。コントローラは、プラットフォーム８０の位置を制御するように使用可能である。
【００５２】
カートリッジバスケット７２は、実質的に開いた対向する側部８６及び８８、ならびに実質的に開いた上部及び底部を有する、フレーム（構造）８４を具備する。バスケットの後壁９３は、カートリッジ２００の空気取り入れ口と整列するように適合された孔９０を具備する。後壁９３は、カートリッジ２００の収集導管と収集容器とを膨張させる目的でホースが接続させられる場合に、空圧ホースのノズルと係合する。捕捉されたカートリッジは、バスケット７２の基部９７上に載り、更に、例えば、カートリッジ２００の外側シェル（殻）の周りに弾性的にスナップ（嵌合）するように、適合された可撓性保持部材９２により保持される。
【００５３】
カートリッジをバスケット７２に装填するために、空のバスケットがディスペンサ７４に移動し、最上部のカートリッジは、側部８８から開始して側部８６に向かってフレーム８４内において摺動する。停止ブロック９４は、装填プロセス中にカートリッジの積層からカートリッジ２００を、バスケット７２が押し出すことを防止可能である。一旦装填されると、可撓性保持部材９２は、バスケット７２の後壁９３の空気入口８１が、カートリッジの空気入口と整列して更に孔９０を介して互いに連通するように、カートリッジをバスケット７２内で適切に整列させて保持する。
【００５４】
カートリッジ２００がバスケット７２に装填された状態で、バスケットは、尿収集のための位置に移動可能であり、そこ（尿収集のための位置）では、収集導管及び収集容器の展開が実施できる。収集に続いて、カートリッジ２００の廃棄可能な構成要素を含むバスケット７２は、例えば、フック等の引っ掛け要素でカートリッジシェルを引っ掛けることにより及びシェルが引っ掛けられる間にバスケットを離れるように移動させることにより、それらの廃棄可能な構成要素がバスケット７２から放出される、処理体積５０の別の領域に移動する。１つ以上の斜角縁部９１、９９は、カートリッジ２００の装填及び取り出しを容易にすることができる。
【００５５】
カートリッジバスケット７２は、例えばカートリッジの容器が尿で満たされる時の、カートリッジ２００の重量変化を検出する、電子重量センサ又はスケール（秤）９５等のセンサ／検出器を具備可能である。例えば、容器が尿で満たされると、センサ９５により検出される重量の量が増加する。重量が尿採取中に増加し更に事前定義された重量閾値がセンサ９５により検出されると、信号は、重量閾値が次第により高く検出されるにつれて、密封システム５００の適切な対の密封アーム（腕部）の作動を順次（底部から上に）起動させるように、カートリッジバスケット７２と容器密封システム５００との間において送信可能である。
【００５６】
ここで図１８〜２３を参照すると、カートリッジ２００は、第１と第２の室２０４及び２０６を画定する、ハウジング２０２を具備する。第１の室２０４は、漏斗等の拡張可能で折り畳み可能な生体物質サンプル収集導管を、その折り畳まれた状態において収容又は実質的に収容するように適合される。第２の室２０６は、その折り畳まれた状態で、バッグ等の拡張可能で折り畳み可能な収集容器を収容又は実質的に収容するように適合される。
【００５７】
幾つかの例において、収集導管及び収集容器の一方又は両方は、膨張可能であり、カートリッジハウジングは、収集導管又は収集容器の少なくとも一方と連通する空気入口２０８を画定する。これらの例において、収集容器及び収集導管の各々は、膨張開口部を有する、１つ以上の膨張可能なブラダー（空気袋）を画定する。
【００５８】
幾つかの例において、カートリッジハウジング２０２は、２つの空気入口２１０及び２１２を画定しており、一方の入口２１２は、その膨張開口部を介して膨張可能な収集容器のブラダー（単数又は複数）の内部と連通しており、更にもう一方の入口２１０は、その膨張開口部を介して、膨張可能な収集導管のブラダー（単数又は複数）の内部と連通する。
【００５９】
カートリッジハウジング２０２は、例えば剛性プラスチック製の剛性シェルを具備可能である。幾つかの例において、剛性シェルは、例えば、スナップ嵌め又は摩擦嵌めを介して、あるいはこれとは別に、接着剤等の結合媒体を用いて、互いに連結可能な第１と第２のシェル部品２１４及び２１６を具備可能である。第１のシェル部品２１４は、第１の室２０４を画定又は部分的に画定可能であり、第２のシェル部品２１６は、第２の室２０６を画定又は部分的に画定可能である。
【００６０】
幾つかの例において、カートリッジは、第１と第２のシェル部品２１４及び２１６の間に配設されていて且つシェル部品の各々に連結された、固定ユニット（装置）２２０を具備する。固定ユニット２２０は、収集容器及び収集導管の各々をカートリッジに固定し、更に各々の膨張開口部をカートリッジのその対応する空気入口に連結して、気密に密封するように適合される。
【００６１】
固定ユニット２２０は、容器マニホールド（集合体）２２２と導管マニホールド２２４とを具備する。構造的に、容器マニホールド２２２及び導管マニホールド２２４は、互いに同一であり得る。
【００６２】
容器マニホールド２２２及び導管マニホールド２２５の各々は、空気入口２１２、２１０をそれぞれ画定していて且つ空気入口２１２、２１０と容器及び導管の膨張開口部との間にそれぞれ形成された気密な又は実質的気密なシールにより収集容器及び収集導管をそれぞれ固定するように互いに協働する、第１と第２のフレーム部材２２６、２２８及び２３０、２３２を具備する。
【００６３】
幾つかの例において、容器マニホールド２２２及び導管マニホールド２２４の各々の第１と第２のフレーム部材２２６、２２８及び２３０、２３２の内の１つは、シェル部品２１６、２１４の１つにそれぞれ確実に連結するように適合される。
【００６４】
更に、固定ユニット２２０は、導管マニホールド２２４から容器マニホールド２２２を分離する、仕切り２３４を具備可能である。仕切り２３４は、開口部２３７を囲む壁２３９により画定された、中央開口部２３７を具備する。収集容器及び収集導管が、カートリッジ２００から展開される場合に、収集導管の底部は、開口部２３７を介して収集容器の上部と開放連通するので、尿は、開口部２３７を介して収集導管を通過して収集容器内に入る。
【００６５】
特定の例によれば、容器の膨張開口部の第１の側にある収集容器の可撓性の内皮又は可撓性の外皮の一方は、フレーム部材２２６及び２２８の間においてしっかりと押圧される一方で、容器の膨張開口部の対向する側にある収集容器の内皮又は外皮のもう一方は、仕切り２３４とフレーム部材２２６との間でしっかりと押圧される。押圧は、カートリッジの隣接する構成要素の対向する面の間において起こり得る。更に、収集容器の表皮は、図２１Ａ及び２１Ｂ（まとめて図２１）に示される表面２２７、２２９等の様な表面に接着可能である。
【００６６】
特に図２１Ｂを参照すると、マニホールド２２２、２２４は、マニホールド２２２、２２４への導管３００又は容器４００の例示的な固定を図式的に示す分解図で示される。導管３００又は容器４００の内皮３３０、４３０はそれぞれ、フレーム部材２２６、２３０の孔２５２の全周囲の周りの表面２２７に接着される。導管３００又は容器４００の外皮３４０、４４０はそれぞれ、フレーム部材２２８、２３２の孔２５４の全周囲の周りの表面２２９に接着される。
【００６７】
フレーム部材（２２６、２３０）及びフレーム部材（２２８、２３２）が互いに連結される場合に、空気チャネル（導管）２５０は、内皮３３０、４３０と外皮３４０、４４０との間に形成される。空気チャネル２５０は、空気入口２１０、２１２と気体連通しており、孔２５２、２５４の周囲にほぼ沿っており、チャネル２５０に流入する空気／ガスを、内皮３３０、４３０と外皮３４０、４４０との間に形成されるブラダー全体内に導くことを支援しており、それにより、導管３００又は容器４００を少なくとも実質的に均一に膨張させる。
【００６８】
一旦導管３００又は容器４００が図２１Ｂに示されるように固定されて、更にカートリッジ２００が完全に組み立てられると、導管３００又は容器４００の残りの膨張されていない材料は、例えば図２４−２５に示されるように、室２０４、２０６の内側にきちんと適合するように折り畳むことができる。一旦折り畳まれると、幾つかの例において、折り畳まれた導管又は容器は、導管３００の部分が室２０４の外側に突出しないように、及び導管４００及び容器４００がそれぞれ膨張していない時に容器４００の部分が室２０６の外側に突出しないように、第１又は第２のシェル部品又は仕切り２３４により画定されるリップ（唇部）の下に押し込まれる。
【００６９】
収集容器の膨張開口部は、収集容器の１つ又は複数のブラダーの内部へのアクセス点であり、ブラダー（単数又は複数）は、収集容器の可撓性の外皮と可撓性の内皮との内面により画定されることが理解されるべきである。収集容器の可撓性の内皮の外面は、容器の収集体積を画定しており、収集された尿に接触する、収集容器の表面である。
【００７０】
同様に、導管の膨張開口部の第１の側の収集導管の可撓性の内皮又は可撓性の外皮の一方は、フレーム部材２３０及び２３２の間にしっかりと押圧される一方で、導管の膨張開口部の対向する側の収集導管の内皮又は外皮のもう一方は、仕切り２３４とフレーム部材２３０との間でしっかりと押圧される。押圧は、カートリッジの隣接する構成要素の対向する表面間において起こり得る。更に、収集導管表皮は、図２１に示される表面２３１、２３５等のその様な表面に接着可能である。
【００７１】
収集導管の膨張開口部は、収集導管の１つ又は複数のブラダーの内部へのアクセス点であり、ブラダー（単数又は複数）は、収集導管の可撓性の外皮と可撓性の内皮との内面により画定されることが理解されるべきである。収集導管の可撓性の内皮の外面は、尿を収集容器に向けて導く、収集導管の表面である。
【００７２】
フレーム部材２３０及び２２６からそれぞれ突出するリップ２３６、２３８は、収集容器及び収集導管の固定を更に容易にすることができ、及び／又は固定ユニット構成要素の互いへの連結を容易にすることができる。
【００７３】
第１のシェル部品２１４は、膨張した時に、固定された収集導管がそれを介して拡張する、開いた上部２１５を有する。第２のシェル部品２１６は、膨張した時に、固定された収集容器がそこを介して拡張する、開いた底部２１７を有する。
【００７４】
ここで図２４及び２５を参照すると、非膨張収集導管３００が、膨張前の第１の室２０４内に収容された状態で、図式的に示される。非膨張収集容器４００が、膨張前の第２の室２０６に収容された状態で、図式的に示されている。幾つかの例において、収集導管３００及び／又は収集容器４００は、カートリッジ２００のそれらのそれぞれの室に設置する目的で、それらの非膨張状態で折り畳み可能である。
【００７５】
ここで図２６〜２９を参照すると、例示的な容器密封アセンブリ５００が、開示される。アセンブリ５００は、装置１０のサンプル処理体積５０に収容可能である。幾つかの例において、アセンブリ５００は、容器１００とカートリッジディスペンサ７４との間に配設される。
【００７６】
動作原理において、容器密封アセンブリ５００は、収集容器４００等の展開された収集容器の複数の部分を連続的に密封するように適合される。収集容器４００は、感熱材料製であり得る。収集容器４００の表皮は、密封アセンブリ５００の一対の水平に整列したアームの間に挟まれ、これらアームの少なくとも１つは、収集容器に十分な熱を与えて熱シールを生成する。収集容器上の熱シールの位置は、制御可能であり、そして収集容器は、収集容器の複数の別個の密封部分を提供するように、複数の位置で密封可能である。
【００７７】
収集容器の各密封部分は、被験者の尿の一部を含むことができる。収集された体積の尿を互いに分離するために、及び特に特定の被験者の収集された尿の初期体積を、同じ被験者からその後収集された尿のから分離するために、尿が収集されるにつれて、容器上のシールは、収集容器において連続的且つ漸進的により高くすることができる。
【００７８】
別の密封機構は、説明した動作原理を達成するように使用可能である。例えば、単一の対のアームは、単一の収集容器において全てのシールを作成するように使用可能であり、そこでは、アーム及び／又は収集容器自体は、排尿中に垂直方向に移動可能であるので、アームは、排尿過程中に容器の異なる部分と水平に整列する。幾つかの例において、アームは、互いに向かって旋回し且つ互いから離れるように旋回して、密封を提供するように構成可能である。別の例において、アームは、各シールの全幅が同時に形成されるように、回転ではなく直進運動のみするように適合される。アームの一方又は両方は、熱シールを提供するように、電気抵抗等の加熱要素を具備可能である。
【００７９】
図示される特定のアセンブリ５００において、アセンブリは、水平方向において、互いに近づいたり離れたりするように適合された、一対の対向する板５０２及び５０４を具備する。モータ５１０は、駆動装置５０６を動作させて、板５０２及び５０４を水平ガイド５０８に沿って水平方向において互いに近づけたり遠ざけたりすることができる。この例において、容器密封アセンブリ５００は、装置１０の処理体積５０内で垂直に静止する。
【００８０】
３つのアーム５１２、５１４及び５１６は、板５０２から板５０４に向かって延びている。３つのアーム５１２、５１４及び５１６は、それらのそれぞれのソレノイド５１８により独立して作動可能である（例えば、コントローラにより）。所定のソレノイド５１８が作動すると、ソレノイド５１８は、その対応するアーム５１２、５１４又は５１６を板５０４に向かって水平に移動させる。ソレノイド５１８がオフ（作動停止）に切り替えられると、対応するアームは、図２６−２９に示される休止位置に後退する。
【００８１】
３つのアーム５１２、５１４及び５１６の各々は、板５０４から板５０２に向かって延びる、対応する加熱アーム５２０、５２２及び５２４と水平に整列する。この例において、加熱アーム５２０、５２２及び５２４は、板５０４に対して静止したままである。加熱アーム５２０、５２２及び５２４の各々は、電源に接続された加熱要素５２６を具備する。動作中において、水平に整列したアーム／加熱アームの対は、収集容器の一部を押圧してそれにより収集容器を密封する。幾つかの例において、アーム５１２、５１４及び５１６の各々は、適切なシールを達成するように、容器上におけるアーム／加熱アーム対による十分な接触及び力を確保するように、耐熱性圧縮可能なパッド５３０を具備可能である。
【００８２】
ここで、図３０〜３３を参照すると、容器密封アセンブリ５００は、第１の作動構成において示される。板５０２及び５０４は、各々に向かって水平に駆動されているので、対応するソレノイド５１８が作動する時に、アーム５１２、５１４及び５１６が対応する加熱アーム５２０、５２２及び５２４に到達して接触するために、板５０２及び５０４は、十分に近いが、しかし収集容器４００による尿の採取を阻害するほど近くない。
【００８３】
図３０〜３３に示される第１の作動構成において、最下部のソレノイド５１８のみが、最下部のアーム５１６を、板５０４に向かって水平に延びる（延長シャフト（軸）５１７を介して）ように作動させるように発動されて、それにより収集容器の底部部分、即ち、アーム５１６と加熱アーム５２４の間において、及びより具体的には加熱アーム５２４の加熱要素５２６とアーム５１６の圧縮可能なパッド５３０との間において、容器を押圧することにより形成されるシールの下の容器の一部分、を密封する。
【００８４】
ここで図３４〜３７を参照すると、容器密封アセンブリ５００は、第２の作動構成において示される。板５０２及び５０４は、対応するソレノイド５１８が作動する場合に、アーム５１２、５１４及び５１６が対応する加熱アーム５２０、５２２及び５２４に到達して接触するために互いに十分に近接したままである。最下部のソレノイド５１８は、オフに切り替えられて、アーム５１６は後退する。
【００８５】
図３４〜３７に示されていて且つ所定の尿サンプル採取のための第１の作動構成に続いて通常実行される、第２の作動構成において、中央ソレノイド５１８のみが、中央アーム５１４を、板５０４に向かって水平に延びる（延長シャフト５１５を介して）ように作動させるように発動させられて、それにより収集容器の第２の部分を、即ち、第１のシールのすぐ上の容器の部分を、アーム５１４と加熱アーム５２２との間において、及びより具体的には加熱アーム５２２の加熱要素５２６とアーム５１４の圧縮可能なパッド５３０との間において、容器を押圧することにより密封する。
【００８６】
ここで図３８〜４１を参照すると、容器密封アセンブリ５００が、第３の作動構成において示される。板５０２及び５０４は、対応するソレノイド５１８が作動する場合に、アーム５１２、５１４及び５１６が対応する加熱アーム５２０、５２２及び５２４に到達して接触するように互いに十分に近接したままである。下部の２つのソレノイド５１８が、オフに切り替えられて、アーム５１４は、後退する。
【００８７】
図３８〜４１に示されていて且つ所定の尿サンプル採取のための第２の作動構成に続いて通常実行される、第３の作動構成において、上部ソレノイド５１８のみが、上部アーム５１２を、板５０４に向かって水平方向に延びる（延長シャフト５１３を介して）ように作動させるように発動させられて、それにより収集容器の第３の部分を、即ち、第２のシールの直ぐ上の容器の部分を、アーム５１２と加熱アーム５２０との間において、及びより具体的には加熱アーム５２０の加熱要素５２６とアーム５１２の圧縮可能なパッド５３０との間において、容器を押圧することにより密封する。
【００８８】
容器密封アセンブリ５００の第３の作動構成を介した収集容器上の第３のシールの作成に続いて、アーム５２０は、そのソレノイド５１８の遮断停止後に後退可能であり、そして板５０２及び５０４は、アセンブリ５００を図２６〜２９の構成に戻すように水平方向に離れて駆動され得る。
【００８９】
ここで図４２〜４５を参照すると、装置１０は、カートリッジ２００から展開された、収集容器４００における尿サンプルの収集及び密封後の構成において示される。収集導管３００もまた、カートリッジ２００から展開された状態で図式的に示される。
【００９０】
空圧システム６００は、装置１０の処理体積５０内に収容される。空圧システム６００は、被験者から尿サンプルを受け取る時になった場合に、空気圧力差を介して、収集導管３００及び収集容器４００を膨張及び／又は拡張するように適合される。空圧システムは、例えば、１つ以上の、ポンプ、モータ、アキュムレータ（蓄圧器）、圧縮機、弁、ホース及び／又はノズルを具備可能である。
【００９１】
空圧システムのホース出口又はノズルは、カートリッジ２００の空気入口２１０及び２１２及び／又は搬送アセンブリ６０の入口８１と解放可能に嵌合するように適合可能であり、搬送アセンブリ６０の入口８１は、カートリッジ２００の空気入口２１０及び２１２と順に気体連通しており、吐出された空気／ガス流は、２つの空気入口２１０及び２１２の間において分けられる。
【００９２】
幾つかの例において、空圧システム６００の空気出口（単数又は複数）は、カートリッジが収集ポートの下の尿サンプル収集位置に移動すると、搬送アセンブリ６０の入口８１と自動的に嵌合するように配置される。別の例において、１つ又は複数の電動駆動装置は、空圧システム６００の空気出口（単数又は複数）の位置決めを制御可能であり、空圧システム６００の空気出口（単数又は複数）を、搬送アセンブリ６０の入口８１に向かって移動させて係合させることができ、そしてまた、尿サンプルの収集の後に、搬送アセンブリ６０から離れて移動して係合解除可能である。
【００９３】
図４２〜４５に示される空圧システム６００の特徴をここで参照すると、例示的な空圧システム６００は、圧縮機６０８と、空気（又は別の気体物質）吐出ポート６０４及び空気（又は別の気体物質）吸入ポート６０６に接続するホース６０２と、を具備する。ホース６０２の遠位端部６１０は、搬送アセンブリ６０の入口８１と嵌合して、入口８１の周りに気密性シールを形成する。空気／ガスは、ホース６０２の遠位端部６１０を介して空圧システム６００から吐出される。ガスはその後、空気入口２１０を介して収集導管３００と、空気入口２１２を介して収集容器４００と、を膨脹させる。
【００９４】
収集導管３００及び収集容器４００の膨張は、同時に起こり得ることが理解されるべきである。幾つかの例において、空圧システム６００は、尿の収集中に、即ちホース６０２が搬送アセンブリ６０から係合解除されるまで、収集容器４００及び収集導管３００を膨張させるように空気を連続的に吐出するように適合される。別の例において、収集導管３００及び／又は収集容器４００は、尿収集中の収縮を防止又は低減するように弁を具備可能であり、そして一旦収集導管３００及び／又は収集容器４００が膨張すると、ホース６０２は、サンプル収集の完了前に、搬送アセンブリ６０から取り外し可能である。
【００９５】
ここで図４６〜４９を参照すると、搬送アセンブリ６０は、収集容器及び収集導管の垂直方向の拡張を便器２２内の収集ポート４０と整列させるようにカートリッジ２００を配置する。ホース６０２は、搬送アセンブリ６０及び収集導管３００に接続させられて、収集容器４００は、膨張させられる。収集導管３００が膨張すると、収集導管３００は、カートリッジ２００から上方に展開して、収集ポート４０を介して便器２２内に上方に延びる。収集容器４００が膨張すると、収集容器４００は、カートリッジ２００から装置１０の処理体積５０内に下方に展開する。
【００９６】
収集容器４００は、内皮と外皮とを具備可能であり、内皮と外皮の内面は、膨張可能な１つ以上のブラダーを内皮と外皮の間に画定しており、内皮の外面は、容器４００の内部収集体積を画定する。
【００９７】
図４６及び４７を参照すると、装置１０が尿サンプルを受け取る準備ができた時に、容器密封アセンブリ５００の板５０２及び５０４は、互いに向かって水平に移動する。その時点において、尿は、収集導管３００により採取されて、収集容器４００内に流入する。センサ６１（図１６）は、尿の閾値体積が容器４００により採取された時点を検出可能であり、アーム５１６と加熱アーム５２４との間において容器４００を押圧することにより、容器４００上に熱シールを形成する、アーム５１６を作動させるようにソレノイド５１８を起動する。シールは、被験者の尿流の初期部分を含む、第１の密封容器サブユニット（副装置）４０２を生成する。これとは別に、上記のように、カートリッジバスケット７２の重量センサ９５は、アーム５１６と加熱アーム５２４との間において容器４００を押圧すことにより容器４００上に熱シールを形成する、アーム５１６を作動させるように信号を提供可能である。
【００９８】
図４８を参照すると、第１の密封容器サブユニット４０２の作成に続いて、センサ（例えば、センサ６１）は、尿の別の閾値体積が容器４００により採取された時点を検出して、アーム５１４と加熱アーム５２２との間において容器４００を押圧することにより容器４００上の熱シールを形成する、アーム５１４を作動させるようにソレノイド５１８を起動する。シールは、被験者の尿流の第２の部分を含む、第２の密封容器サブユニット４０４を生成する。これとは別に、上記のように、カートリッジバスケット７２の重量センサ９５は、アーム５１４と加熱アーム５２２との間において容器４００を押圧することにより容器４００上に熱シールを形成する、アーム５１４を作動させるように、信号を提供可能である。
【００９９】
この例において、第１と第２の密封容器サブユニット４０２及び４０４は、互いに付着したままである。別の例において、第１と第２の密封容器サブユニット４０２及び４０４は、各サブユニットのシールを損なうことなく、互いに切り離される（例えば、ブレード（刃）又はサブユニット間の接合部を溶かす加熱要素により）。
【０１００】
図４９を参照すると、第１と第２の密封容器サブユニット４０２及び４０４の生成に続いて、センサー（例えば、センサ６１）は、排尿が完了した（即ち、容器４００によりそれ以上の尿が採取されない）時点を検出し、アーム５１２と加熱アーム５２０との間において容器４００を押圧することにより容器４００上に熱シールを形成する、アーム５１２を作動させるようにソレノイド５１８を起動する。シールは、被験者の尿流の第３と最終の部分を含む、第３の密封容器サブユニット４０６を生成する。これとは別に、上述のように、カートリッジバスケット７２の重量センサ９５は、アーム５１２と加熱アーム５２０との間において容器４００を押圧することにより容器４００上に熱シールを形成する、アーム５１２を作動させるように信号を提供可能である。
【０１０１】
更に、幾つかの例において、少なくとも加熱アーム５２０は、シールの一部が切開部の上にあり、そしてシールの一部が切開部の下にあり、更に相互接続された密封容器サブユニットを落下させるように、アーム５１２と協働して、加熱アーム５２０とアーム５１２との間に形成された容器４００上のシールを、実質的に水平に切開して切断するように適合されていて且つ水平に延びる、金属ワイヤ又はブレード等の切断要素を具備する。
【０１０２】
この例において、第１と第２と第３の密封容器サブユニット４０２、４０４及び４０６は、装置の操作者による回収のために、互いに取り付けられたままである。別の例において、１つ以上のサブユニットは、各サブユニットのシールを損なうことなく、別のもの（サブユニット）から切り離される（例えば、ブレード又はサブユニット間の接合部を溶かす加熱要素を使用して）。例えば、別の加熱アーム５２２、５２４の一方又は両方はまた、対応する密封容器サブユニット４０２、４０４の一方又は両方を、互いから又はサブユニット４０６から切り離す目的で、対応するアーム５１４、５１６と協働するように、丁度説明したばかりの切断要素を具備可能である。
【０１０３】
尿採取及びサブユニットの密封の完了後に、第３の容器サブユニット４０６の上の収集容器４００の上部分４０７は、例えば、手により、１つ以上の刃により又は１つ以上の加熱要素により、切断可能であるので、サブユニット４０２、４０４及び４０６は、操作者により装置１０から回収可能である。選択自在に、サブユニットは、例えば、被験者及び／又は初期尿流サブユニット等を示すようにラベル付けすることができる。一旦回収されると、１つ以上のサブユニットに含まれる尿は、多数の異なる化合物のいずれかの存在について試験可能である。
【０１０４】
幾つかの例において、一対の密封板５５０及び５５２（図４９）は、カートリッジ２００の上方に設置可能である。密封板５５０及び５５２は、例えば軌道上で、互いに向かって及び互いから離れるように、水平に移動するように適合される。
【０１０５】
排尿が完了した（例えば、患者が収集室を出て、装置の操作者がサンプル回収プロセスを開始する）後のある時点において、容器４００の上部分４０７内において、加熱アーム５２０とアーム５１８とにより形成された最上部のシールの上に採取されてもよい、過剰な尿は、廃棄されなければならない。
【０１０６】
その様な過剰な尿を衛生的に廃棄するために、密封板５５０及び５５２は、導管３００の下部分３６０の上及び導管３００の上部分３７０の下で導管３００を密封するように作動可能である。密封板５５０、５５２の内の１つはまた、密封板５５０及び５５２により形成される、シールの上部分と下部分との間の導管３００を切断するように、ワイヤ又はブレード等の切断要素を具備可能であり、容器４００の上部分４０７と導管３００の下部分３６０とを具備する、過剰な尿の密封されたポーチ（小容器）を生成する。例えば、密封板５５０及び５５２の対向する縁部５５４及び５５６は、加熱アーム５２０及びアーム５１８と同様な状態で協働可能であり、更に加熱アーム５２０及びアーム５１８と同じ加熱及び切断形態を具備可能である。
【０１０７】
過剰な尿の密封されたポーチは、依然として、カートリッジ２００に固定されており、カートリッジの残部と共に廃棄可能である。一方で、導管３００の切り離された部分３７０は、部分３７０の中に採取された任意の追加の尿と共に、下水ポート２６に洗い流すことができる。
【０１０８】
容器４００の上部分４０７からの容器サブユニット４０２、４０４及び４０６の切断に続いて、ホース６０２は、搬送アセンブリ６０から外すことができ、更に搬送サブアセンブリは、使用済みカートリッジ２００がレセプタクル１００内に放出される、レセプタクル１００の上の位置まで水平に移動させられる。密封板５５０及び５５２が、例えば、切断要素を具備しない、幾つかの例において、搬送アセンブリ６０のこの水平移動は、収集導管３００の上部分３７０を、上部分３７０を下水ポート２６にそこから洗い流すことができる、便器２２内に切り離すことができる。
【０１０９】
ここで図５０を参照すると、本開示に従うカートリッジ２００（図式的に示される）から展開され得る、例示的な収集導管３００が示されており、そして漏斗を実質的に画定する。漏斗は、上述の、可撓性の内皮３３０と可撓性の外皮３４０とを具備しており、内皮３３０と外皮３４０の内面は、複数の膨張可能なブラダー３０６を一緒に画定しており、内皮３３０と外皮３４０は、互いに分離されており、及び／又はシーム（継ぎ目）又はバッフル（隔壁）３０８により補強される。収集導管３００の比較的狭い首部領域３１０は、収集ポート４０に嵌合して通過するように適合される。漏斗領域３１２は、首部領域３１０から上方に延び且つ拡張する。
【０１１０】
本明細書で使用されるように、「垂直」という用語は、地球上の重力と実質的に整列することを意味しており、そして「水平」という用語は、地球上の重力と実質的に垂直であることを意味する。
【０１１１】
上記は、本発明の特定の実施の形態の十分な説明であるが、様々な代替、修正及び等価物が使用されてもよい。従って、上記の説明は、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
2020530568.tif 000023
【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2020530568.tif 000029
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2020530568.tif 000033
【図３１】
2020530568.tif 000034
【図３２】
2020530568.tif 000035
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2020530568.tif 000038
【図３６】
2020530568.tif 000039
【図３７】
2020530568.tif 000040
【図３８】
2020530568.tif 000041
【図３９】
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【図４０】
2020530568.tif 000043
【図４１】
2020530568.tif 000044
【図４２】
2020530568.tif 000045
【図４３】
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【図４４】
2020530568.tif 000047
【図４５】
2020530568.tif 000048
【図４６】
2020530568.tif 000049
【図４７】
2020530568.tif 000050
【図４８】
2020530568.tif 000051
【図４９】
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【図５０】
2020530568.tif 000053
【国際調査報告】
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2020530568.tif 000055
2020530568.tif 000056
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