尿液取样收集装置

技术领域

本发明涉及一种用于取样收集人体尿液的装置，特别涉及一种改进的尿液取样收集装置，属于尿液取样收集领域。

背景技术

尿液检查是医学中一种常见的检测方式，包括尿常规分析、尿液中有形成分检测、蛋白成分定量测定、尿酶测定等，因此，尿常规可以辅助医生诊断内分泌、泌尿系统疾病以及肾病等病症。具体是，在内分泌领域，尿常规可以辅助诊断内分泌疾病，例如糖尿病，如果尿糖明显高于正常值，那么受检者就有可能患上了糖尿病，在泌尿系统领域，如果尿液中的白细胞数量升高，则受检者可能存在泌尿系统感染的问题，例如尿道炎，这种问题还会伴随尿频、尿急或者尿痛等症状出现，在肾病领域，如果检测出了蛋白尿，则受检者可能患有肾炎，因为肾脏功能失常会导致肾小球的滤过率降低，从而出现蛋白尿，除此之外，还可以通过尿检得知尿液中的红细胞数量，同时观察是否有尿血症状。因此，尿液检查对临床诊断、判断疗效和愈后有着十分重要的价值，而施行尿液检查的前提就是适当的取样收集受检者的尿液。因此，正确的取样收集尿液对于尿液检查来说是十分重要的。

现有的尿液取样收集方式主要包括以下过程。首先是收集尿液样本，使用指定的容器收集受检者第一次排出的尿液，如果需要24小时尿检的，则应当收集24小时内的所有尿液，将收集的尿液妥善保存，最后将尿液样本送至医院或实验室进行检查。其中，取样收集尿液的过程主要是依靠受检者自行手动操作，费时费力，手持容器的过程中容易出现尿液喷溅洒落的现象，而且手持容器不便于在排尿的过程中收集尿液，往往会造成污染手部或地面的问题，同时，对于某些需要分别采样收集前段尿液、中段尿液、后段尿液的过程，更是显得力不从心，很难按要求采样收集到合格的尿液样本。为了缓解上述部分问题，现有的尿液收集装置采用了各种便于尿液收集的设计，但是，这些装置在分别面对男性和女性的操作需要时暴露出许多问题，基于男女排尿器官的巨大差异，男性和女性在完成取样收集操作的过程中的具体操作方法明显不同，这就使得这些装置很难同时满足男性操作和女性操作的需要，适用性大打折扣，体现在具体使用过程中还是会经常出现上述问题，而部分这些装置也没有分别取样收集前段尿液、中段尿液、后段尿液的功能。因此，为了解决上述问题，本领域技术人员有必要进行有针对性的改进设计。

发明内容

本发明尿液取样收集装置公开了新的方案，采用坐便箱体及其内部的尿液采集腔配合尿液分段器将尿液分成前段尿液、中段尿液、后段尿液再导入尿液取样收集腔内的尿液取样收集机构上的取样收集组合皿，不论男性还是女性都能够轻松的实现尿液分段取样收集的操作，解决了现有同类方案主要依靠受检者自行手动操作带来的操作不方便，导致环境污染，无法实现分段取样收集，以及现有同类产品无法同时满足男性操作和女性操作的需要，适用性有待提高，取样收集效果不佳，无法满足分段取样收集需要等问题。

本发明尿液取样收集装置包括坐便箱体，坐便箱体的低端设有坐便台面，坐便台面上设有坐便敞口，坐便敞口与坐便箱体内的尿液采集腔连通，尿液采集腔的底端通过尿液分段器与下方的尿液取样收集腔连通，尿液取样收集腔内设有尿液取样收集机构，尿液取样收集机构上设有若干取样收集组合皿，处于取样收集工位上的取样收集组合皿设在尿液分段器的下方，尿液采集腔内的尿液经尿液分段器向下流入取样收集组合皿。

进一步，本方案的尿液采集腔是由上至下通径渐缩的通道结构，尿液采集腔的与使用者的排尿方向相对的侧壁上设有导尿深槽，导尿深槽沿上下向延伸，导尿深槽的下端与尿液分段器连通，导尿深槽的内部的最大径向尺寸大于导尿深槽的开口的宽度，导尿深槽的内侧是光滑的弧面结构，导尿深槽的内侧上设有聚四氟乙烯涂层。

进一步，本方案的尿液采集腔的开口处的侧壁内设有冲洗出水环槽，冲洗出水环槽内沿周向均布有出水孔，出水孔与设在尿液采集腔的侧壁内的供水管道连通，供水管道环设在冲洗出水环槽的外围，供水管道通过进水管与外部水源连通。

进一步，本方案的尿液分段器包括储尿管，储尿管的上端与尿液采集腔的底端开口连通，储尿管的下端的端头外侧上沿周向环设有前段尿液排放器、中段尿液排放器、后段尿液排放器，前段尿液排放器包括排尿阀甲、排尿管甲，排尿管甲通过排尿阀甲与储尿管的下端连通，中段尿液排放器包括排尿阀乙、排尿管乙，排尿管乙通过排尿阀乙与储尿管的下端连通，后段尿液排放器包括排尿阀丙、排尿管丙，排尿管丙通过排尿阀丙与储尿管的下端连通。

更进一步，本方案的尿液分段器还包括分段控制系统，分段控制系统包括触控面板，触控面板包括排尿阀甲控制电路、排尿阀乙控制电路、排尿阀丙控制电路，排尿阀甲控制电路与排尿阀甲电连接，排尿阀乙控制电路与排尿阀乙电连接，排尿阀丙控制电路与排尿阀丙电连接。

再进一步，本方案的分段控制系统还包括可编程控制器、计时器，可编程控制器根据预设的前段采集时间、中段采集时间、后段采集时间依次通过排尿阀甲控制电路、排尿阀乙控制电路、排尿阀丙控制电路控制排尿阀甲、排尿阀乙、排尿阀丙的启闭状态，计时器用于计时。

更进一步，本方案的取样收集组合皿包括取样母杯，取样母杯内设有星形分隔板，星形分隔板将取样母杯内的空间分隔成子杯空间甲、子杯空间乙、子杯空间丙，子杯空间甲内设有前段尿液皿，子杯空间乙内设有中段尿液皿，子杯空间丙内设有后段尿液皿，处于取样收集工位上的前段尿液皿、中段尿液皿、后段尿液皿的开口上方对应设有排尿管甲、排尿管乙、排尿管丙的下端出口。

更进一步，本方案的尿液取样收集腔内还设有负压泵、恒温模块，负压泵用于在尿液分段器处于工作状态时在尿液取样收集腔内产生轻负压，恒温模块用于控制尿液取样收集腔内的温度。

进一步，本方案的尿液取样收集机构包括旋转托盘，旋转托盘的盘面外沿上沿周向设有若干二级托盘甲，二级托盘甲的盘面中央设有定位柱销，定位柱销与取样收集组合皿的底部中央的定位销孔形成定位销接，二级托盘甲的盘面外围设有若干定位球凸，定位球凸与取样收集组合皿的底部的对应位置上的定位销槽形成定位销接，旋转托盘的中心盘轴上设有托盘从动轮，托盘从动轮与主动轮传动连接，主动轮设在托盘电机的输出轴上。

更进一步，本方案的旋转托盘的盘面外沿上还设有二级托盘乙，二级托盘乙的盘面中央设有定位销块，定位销块与冲洗水收集皿的底部中央的定位销孔形成定位销接，处于取样收集工位上的冲洗水收集皿的开口上方设有尿液分段器的出口。

本发明尿液取样收集装置采用坐便箱体及其内部的尿液采集腔配合尿液分段器将尿液分成前段尿液、中段尿液、后段尿液再导入尿液取样收集腔内的尿液取样收集机构上的取样收集组合皿，在具体使用时，男性和女性都能十分方便的坐在坐便箱体的坐便敞口上，然后调整排尿方向，使其对准尿液采集腔预定的位置，即可轻松实现将尿液完美的导入尿液分段器的技术目的，而尿液分段器能够实现将不同阶段的尿液分离并导入对应的尿液皿的技术目的，从而不论男性还是女性都能够轻松的实现尿液分段取样收集的操作，显著提高了尿液取样收集的便利性，改善了操作效果，解决了现有同类方案主要依赖受检者自行手动操作带来的操作不方便，导致环境污染，无法实现分段取样收集，以及现有同类产品无法同时满足男性操作和女性操作的需要，适用性有待提高，取样收集效果不佳，无法满足分段取样收集需要等问题。因此，本方案相比现有同类方案具有便于操作，适用性更好，显著改善取样收集操作的效果，避免环境污染和样本污染，以及分段取样收集等特点。

附图说明

图1是尿液取样收集装置的主视示意图。

图2是尿液取样收集装置的左视示意图。

图3是尿液取样收集装置的俯视示意图。

图4是尿液取样收集装置的主视局部剖视示意图。

图5是尿液分段器的主视示意图。

图6是尿液分段器的仰视示意图。

图7是尿液取样收集机构的主视示意图。

图8是取样收集组合皿的俯视示意图。

图9是取样母杯的俯视示意图。

图10是前段尿液皿、中段尿液皿、后段尿液皿的布置示意图。

其中，

100是坐便箱体，101是存储抽屉，102是坐便盖部件，110是尿液采集腔，111是导尿深槽，112是冲洗出水环槽，113是供水管道，120是尿液取样收集腔，121是腔门部件，

200是尿液分段器，210是储尿管，221是排尿阀甲，222是排尿管甲，231是排尿阀乙，232是排尿管乙，241是排尿阀丙，242是排尿管丙，250是触控面板，

300是尿液取样收集机构，310是旋转托盘，320是二级托盘甲，321是定位柱销，322是定位球凸，330是托盘从动轮，340是主动轮，350是托盘电机，360是二级托盘乙，361是定位销块，

400是取样收集组合皿，410是取样母杯，411是星形分隔板，412是定位销孔，413是定位销槽，420是前段尿液皿，430是中段尿液皿，440是后段尿液皿，

500是冲洗水收集皿。

具体实施方式

以下对照附图具体说明。

如图1、2、3、4所示，本发明尿液取样收集装置包括坐便箱体100，坐便箱体100的低端设有坐便台面，坐便台面上设有坐便敞口，坐便敞口与坐便箱体100内的尿液采集腔110连通，尿液采集腔110的底端通过尿液分段器200与下方的尿液取样收集腔120连通，尿液取样收集腔120内设有尿液取样收集机构300，尿液取样收集机构300上设有若干取样收集组合皿400，处于取样收集工位上的取样收集组合皿400设在尿液分段器200的下方，尿液采集腔110内的尿液经尿液分段器200向下流入取样收集组合皿400。

上述方案采用坐便箱体100及其内部的尿液采集腔110配合尿液分段器200将尿液分成前段尿液、中段尿液、后段尿液再导入尿液取样收集腔120内的尿液取样收集机构300上的取样收集组合皿400，在坐便敞口上还设置了坐便盖部件102，从而避免在非使用状态下尿液采集腔110内落入灰尘，污染样本以及异味溢出的问题。为了便于更换取样收集组合皿400中的尿液皿，本方案还在坐便箱体100的高端结构内设置了多个存储抽屉101，存储抽屉101内可以存放各种一次性耗材。在具体使用时，男性和女性都能十分方便的坐在坐便箱体的坐便敞口上，然后调整排尿方向，使其对准尿液采集腔预定的位置，即可轻松实现将尿液完美的导入尿液分段器的技术目的，而无需采用手持尿液收集皿的方式，避免了因尿液喷溅洒落而导致污染手部或地面的问题。而尿液分段器能够实现将不同阶段的尿液分离并导入对应的尿液皿的技术目的，从而不论男性还是女性都能够轻松的实现尿液分段取样收集的操作，显著提高了尿液取样收集的便利性，改善了操作效果，解决了现有同类方案主要依靠受检者自行手动操作带来的操作不方便，导致环境污染，无法实现分段取样收集，以及现有同类产品无法同时满足男性操作和女性操作的需要，适用性有待提高，取样收集效果不佳，无法满足分段取样收集需要等问题。因此，本方案相比现有同类方案具有便于操作，适用性更好，显著改善取样收集操作的效果，避免环境污染和样本污染，以及分段取样收集等特点。

为了实现尿液采集腔110的功能，保证尿液能够顺利的流入尿液分段器200，尽量减少尿液与尿液采集腔110的侧壁碰撞产生溅射的情况，避免尿液的挂壁现象，本方案公开了一种具体的结构设置。如图3、4所示，本方案的尿液采集腔110是由上至下通径渐缩的通道结构，尿液采集腔110的与使用者的排尿方向相对的侧壁上设有导尿深槽111，导尿深槽111沿上下向延伸，导尿深槽111的下端与尿液分段器200连通，导尿深槽111的内部的最大径向尺寸大于导尿深槽111的开口的宽度，导尿深槽111的内侧是光滑的弧面结构，导尿深槽111的内侧上设有聚四氟乙烯涂层。向下渐缩的尿液采集腔110有利于将尿液集中至尿液分段器200的入口处，导尿深槽111的设置能够有效缓解尿液与尿液采集腔110的侧壁碰撞产生溅射的情况，其中，导尿深槽111的内部的最大径向尺寸大于导尿深槽111的开口的宽度，使得在导尿深槽111内发生溅射的尿液不会轻易的溅射出导尿深槽111的开口，而表面光滑的聚四氟乙烯涂层最大限度的减轻了尿液挂壁的现象。

为了满足多次多人使用的要求，避免上次采集残留的尿液污染对下次采集的样本，以及满足涮洗清洁的需要，本方案公开了具体的水冲洗方式。如图4所示，本方案的尿液采集腔110的开口处的侧壁内设有冲洗出水环槽112，冲洗出水环槽112内沿周向均布有出水孔，出水孔与设在尿液采集腔110的侧壁内的供水管道113连通，供水管道113环设在冲洗出水环槽112的外围，供水管道113通过进水管与外部水源连通。据此，在需要清洁冲洗时，只需要打开外部水源阀门即可实现冲洗水由上至下的冲洗过程。

为了实现尿液分段器200的功能，满足分段取样收集尿液的要求，本方案公开了一种利用阀门控制支管导出尿液的方式。如图4、5、6所示，本方案的尿液分段器200包括储尿管210，储尿管210的上端与尿液采集腔110的底端开口连通，储尿管210的下端的端头外侧上沿周向环设有前段尿液排放器、中段尿液排放器、后段尿液排放器，前段尿液排放器包括排尿阀甲221、排尿管甲222，排尿管甲222通过排尿阀甲221与储尿管210的下端连通，中段尿液排放器包括排尿阀乙231、排尿管乙232，排尿管乙232通过排尿阀乙231与储尿管210的下端连通，后段尿液排放器包括排尿阀丙241、排尿管丙242，排尿管丙242通过排尿阀丙241与储尿管210的下端连通。操作时，只需要按顺序依次打开、关闭排尿阀甲221、排尿阀乙231、排尿阀丙241，具体是，当受检者开始排尿时，使得排尿阀甲221处于开启状态，而排尿阀乙231、排尿阀丙241处于关闭状态，此时，排尿管甲222排出的是采集的前段尿液，接着使得排尿阀乙231处于开启状态，而排尿阀甲221、排尿阀丙241处于关闭状态，此时，排尿管乙232排出的是采集的中段尿液，最后，使得排尿阀丙241处于开启状态，而排尿阀甲221、排尿阀乙231处于关闭状态，此时，排尿管丙242排出的是采集的后段尿液。

基于以上方案，为了提高分段采集尿液的自动化程度，使得受检者能够方便的控制分段采集的过程，本方案公开了一种分段控制系统。如图1、2、3、4所示，本方案的尿液分段器200还包括分段控制系统，分段控制系统包括触控面板250，触控面板250包括排尿阀甲221控制电路、排尿阀乙231控制电路、排尿阀丙241控制电路，排尿阀甲221控制电路与排尿阀甲221电连接，排尿阀乙231控制电路与排尿阀乙231电连接，排尿阀丙241控制电路与排尿阀丙241电连接。具体是，当受检者开始排尿时，可以通过触控面板250开启排尿阀甲221，此时，排尿阀乙231、排尿阀丙241处于关闭状态，接着通过触控面板250开启排尿阀乙231，同时关闭排尿阀甲221、排尿阀丙241，最后通过触控面板250开启排尿阀丙241，同时关闭排尿阀甲221、排尿阀乙231，从而便捷的实现分段采集尿液的技术目的。

为了进一步提高分段采集尿液的智能自动化程度，满足一键分段采集的要求，本方案还公开了一种可以分别设置分段采集时间的方式。具体是，本方案的分段控制系统还包括可编程控制器、计时器，可编程控制器根据预设的前段采集时间、中段采集时间、后段采集时间依次通过排尿阀甲221控制电路、排尿阀乙231控制电路、排尿阀丙241控制电路控制排尿阀甲221、排尿阀乙231、排尿阀丙241的启闭状态，计时器用于计时。美国佐治亚理工学院生物运动实验室做过一项研究，即观察不同体重哺乳动物的排尿情况，结果发现，尽管不同的动物的体重和尿量差异较大，但在正常状态下，它们的排尿时间几乎都在21秒左右，这也就是“二十一秒法则”的由来。同时，随着人体的老化和各种疾病的困扰，成年人的排尿时间会有所延长或缩短。据此，本方案能够根据受检者的具体身体状态，预先在系统中设定尿液分段采集的时间，例如，前段尿液的采集时间是6秒，中段尿液的采集时间是12秒，后段尿液的采集时间是3秒，这个设定并非一成不变，可以根据受检者的身体状态任意调节，从而在受检者开始排尿时，一键启动即可实现自动分段采集尿液，显著的提升了采集操作的智能自动化程度，改善了操作效果。

为了实现取样收集组合皿400的功能，满足分段采集尿液样本的要求，本方案公开了与尿液分段器200配合使用的组合皿。如图4、7、8、9、10所示，本方案的取样收集组合皿400包括取样母杯410，取样母杯410内设有星形分隔板411，星形分隔板411将取样母杯410内的空间分隔成子杯空间甲、子杯空间乙、子杯空间丙，子杯空间甲内设有前段尿液皿420，子杯空间乙内设有中段尿液皿430，子杯空间丙内设有后段尿液皿440，处于取样收集工位上的前段尿液皿420、中段尿液皿430、后段尿液皿440的开口上方对应设有排尿管甲222、排尿管乙232、排尿管丙242的下端出口。在使用时，应当将前段尿液皿420、中段尿液皿430、后段尿液皿440放入对应位置即可实现分段采集尿液的技术目的，在多次多人使用时，只需要更换对应的尿液皿即可，尿液皿可以做成标有刻度的试管状结构，并在开口处配有塞子，而无需在采集完后再转移尿液。

为了促使尿液向下流动，避免尿液滞留在排尿管内，同时，满足提供恒温保存环境的要求，本方案公开了具体的设置方式。具体是，本方案的尿液取样收集腔120内还设有负压泵、恒温模块，负压泵用于在尿液分段器200处于工作状态时在尿液取样收集腔120内产生轻负压，恒温模块用于控制尿液取样收集腔120内的温度。由于轻负压环境，使得尿液更容易向下流出，同时，恒温模块使得尿液取样收集腔120内保持恒温状态，避免尿液样本变质。

为了实现尿液取样收集机构300的功能，满足自动切换取样收集组合皿400的要求，本方案公开了具体的机构设置。如图4、7所示，本方案的尿液取样收集机构300包括旋转托盘310，旋转托盘310的盘面外沿上沿周向设有若干二级托盘甲320，二级托盘甲320的盘面中央设有定位柱销321，定位柱销321与取样收集组合皿400的底部中央的定位销孔412形成定位销接，二级托盘甲320的盘面外围设有若干定位球凸322，定位球凸322与取样收集组合皿400的底部的对应位置上的定位销槽413形成定位销接，旋转托盘310的中心盘轴上设有托盘从动轮330，托盘从动轮330与主动轮340传动连接，主动轮340设在托盘电机350的输出轴上。利用托盘电机350带动旋转托盘310转动，从而达到切换取样收集组合皿400的技术目的，需要说明的是，图4、5中仅展示了一个二级托盘甲320的实例，还可包括多个二级托盘甲320的实例，这种设置方式尤其适用于需要在特定的一段时间内多次取样收集的情况，例如在24小时分段采样，通过自动切换取样收集组合皿400能够便捷的实现多次多段采样。其中，定位柱销321与定位销孔412以及定位球凸322与定位销槽413的定位配合能够避免设置在二级托盘甲320上的取样收集组合皿400产生旋转、滑动，从而出现尿液落在尿液皿之外或没有落入对应的尿液皿的情况，导致采样失败的问题。

为了配合清洗方案的实现，满足收集冲洗废水的要求，本方案公开了相应的机构设置。如图4、7所示，本方案的旋转托盘310的盘面外沿上还设有二级托盘乙360，二级托盘乙360的盘面中央设有定位销块361，定位销块361与冲洗水收集皿500的底部中央的定位盲孔形成定位销接，处于取样收集工位上的冲洗水收集皿500的开口上方设有尿液分段器200的出口。据此，在冲洗尿液采集腔110以及尿液分段器200时，只需要利用旋转托盘310将冲洗水收集皿500切换至取样收集工位上即可，而清空冲洗水收集皿500的方式，可以采用人工手动取出涮洗，也可以在冲洗水收集皿500的底部开设排水孔，再将排水孔通过软管与外部废水处理设备相连即可。而为了满足更换取样收集组合皿400、冲洗水收集皿500的要求，本方案在尿液取样收集腔120的前侧腔壁上还设置了腔门部件121，通过腔门部件121能够便捷的实现更换、维护取样收集组合皿400、冲洗水收集皿500的技术目的。

本方案公开的结构、机构、零部件、系统等除有特别说明外，均可以采用本领域公知的通用、惯用的方案实现。本方案尿液取样收集装置并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。