專利名稱：洗手遵守程度檢測系統(tǒng)的制作方法
洗手遵守程度檢測系統(tǒng)
互相引用相關專利申請 本專利申請是2007年6月8日提交，美國專利號為11/760， 100，的后續(xù)部分。其 中披露可與其參考全文相結(jié)合。
背景技術(shù)：
每年成千上萬的人死于醫(yī)院獲得性感染。這些"醫(yī)院獲得性"感染，也被稱為院內(nèi) 感染，與病人入院初步診斷無關。在美國，據(jù)估計有多達十分之一，或每年2百萬名病人在 醫(yī)院內(nèi)受感染。院內(nèi)感染的年度費用從45億美元升值110億美元甚至更高。研究表明，至 少有三分之一 的院內(nèi)感染是可預防的。 由于抗藥性細菌引起的院內(nèi)感染是一個非常嚴重的問題，威脅到美國醫(yī)療保健體 制以及其公民的福利。微生物對抗生素和抗菌劑以及抗病毒制劑有抵抗性。隨著抗藥性細 菌的數(shù)量增加，用來治療的新抗菌藥物的數(shù)量并沒有跟上。事實上，社區(qū)內(nèi)受到院內(nèi)感染的 病人(特別是感染耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的病人)，以驚人的速度增加。
據(jù)報道，超過50 %的院內(nèi)感染，與醫(yī)護人員與每個病人接觸之前或之后沒有正確 洗凈雙手導致的有害細菌傳播直接相關。因此，防止這些細菌從病人到病人傳播以及減少 抗藥物性細菌出現(xiàn)最好的方法就是在病人間接觸時用肥皂和水洗手。美國疾病控制和預防 中心(CDC)以及其他監(jiān)管機構(gòu)建議每個病人接觸之前和之后要洗手。不幸的是，報告表明， 醫(yī)護人員遵循洗手指南的時間低于70%。見奧博伊爾，C.A.以及其他人的"對堅持手部衛(wèi) 生建議的理解行為計劃理論"AM J感染控制29(6) :352-360(2001)。為使更多的醫(yī)護人 員遵守洗手指南，我們已采取了很多策略，但基本上都是不成功的。 對于不遵守洗手做法建議，有許多可能的原因。例如，可能沒有足夠的時間正確洗 手或洗手臺的位置不方便。有些人只不過忘記了洗手。其他人可能沒有意識到他們遵守洗 手指南的次數(shù)是多么的少。還有些人可能不完全了解洗手的好處。如果提供手段來監(jiān)測洗 手做法建議的遵守情況，部分或所有此類問題可能會解決。 洗手不足現(xiàn)象越來越嚴重。醫(yī)院通過裁員要求醫(yī)護人員在醫(yī)護服務者換班時對更 多的病人進行護理。此外，抗藥物性細菌和病毒的高傳播率要求更加遵守CDC的洗手原則。 醫(yī)院管理部門正在尋找產(chǎn)品和服務鼓勵洗手，并尋找手段確保遵守和檢測遵守程度。
類似問題在其他行業(yè)也存在，如那些涉及食品加工和處理的行業(yè)。美國食品和藥 物管理局的食品章程(下稱"食品章程")為食品處理和預防食源性疾病提供準則。零售店 鋪(如餐廳和雜貨店)以及其他機構(gòu)(如養(yǎng)老院)都應遵守食品章程規(guī)定。除了要求員工 要洗手，食品章程要求雇主應監(jiān)督員工的洗手行為。盡管對確保正確洗手的實施做出了廣 泛的努力，但超過四分之一的食源性疾病(據(jù)估計，在美國每年食源傳染疾病造成76萬人 患病，325000人次住院，5000人死亡)被認為是由于洗手不當或不足弓I起的。
許多發(fā)明如免觸摸自動式皂液機，水龍頭及干手機試圖解決工作場所衛(wèi)生問題， 使員工更容易清洗和消毒雙手。例如，美國專利5945910號講授了在洗手臺監(jiān)測配制清潔 劑的方法和系統(tǒng)，洗手臺中清潔劑的配制作為洗手活動的指示。美國專利4896144號講授了另一種方法，盡管此設計不是為了衡量和檢查洗手遵守程度的，而是用于提醒某些人需 要洗手。美國專利5812059號是用于改善手部清潔，主要是食品服務環(huán)境的方法和系統(tǒng)。該 專利揭示了一種報告手段，由工人穿著，當工人離開食品處理區(qū)時就會被激活。該報告手段 由工人穿著，停用設備與洗手臺相連，只有當它確定工人再次進入食品處理區(qū)之前用過洗 手臺才會被停用。 即便是上述的監(jiān)測系統(tǒng)，除非員工在洗手間被積極監(jiān)督才能有效。然而，通常無法 確定他們是否有洗手。此外，如果雇員洗了手，也沒有辦法可以輕易地確定他們是否遵守政 府機構(gòu)的規(guī)定和/或行業(yè)認可的方案，以確保它們正確清洗和消毒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供監(jiān)測和促進手部衛(wèi)生的系統(tǒng)和方法，解決了本領域的需要。根據(jù) 本發(fā)明，促進遵守洗手(或手部衛(wèi)生)原則的系統(tǒng)包括洗手劑，其包括可檢測、揮發(fā)性或半 揮發(fā)性化合物(這里也統(tǒng)稱為"洗手遵守標記"或HWAM)，以及一個檢測器(如徽章)，該檢 測器包含用于檢測HWAM的傳感器和與傳感器相連的可提供指示HWAM檢測信號的指示器。 HWAM可包括在洗手媒介(如一種添加化合物或一種已包含在商用構(gòu)成的化學品，以下簡稱 "無痕標記物")能夠發(fā)現(xiàn)的化學品或在洗手媒介能夠發(fā)現(xiàn)的一種化學品轉(zhuǎn)化(如包括但不 限于在皮膚上代謝)而來的分子實體。因此，HWAM(s)可能是無痕標記物本身、無痕標記物 的代謝物或其組合物。另外，洗手系統(tǒng)可使用一個以上的洗手遵守標記(HWAMs)。
本發(fā)明的目的是檢測對象手上產(chǎn)生的HWAM，而其中存在的HWAM就是對對象的手 部衛(wèi)生活動遵守情況的指示。在優(yōu)選實施例中，HWAM是一個不起眼的化合物，以致當對象在 某人的手上使用洗手劑時，HWAM基本上不能在洗手事件發(fā)生時或發(fā)生后被對象的嗅覺檢測 到。更好地是，通過使用本發(fā)明的傳感器可以在皮膚上檢測HWAM，即便是洗手劑通過洗滌、 摩擦和/或烘干被移除。在某些實施例中，HWAM是指美國食品及藥物管理局批準使用的香 水/或香料。 在實施例運用中，提供給對象(如衛(wèi)生保健服務者或餐廳雇員) 一個檢測器(如 徽章)在工作時間佩戴。該檢測器的目的是提醒或警告對象(或其它感興趣的一方，如監(jiān) 測代理商、客戶或病人)，不管對象是否洗過手?；蛘撸慌宕鳈z測器，例如可以固定在洗手 臺附近，包括與外界(如水龍頭)需水洗手媒介(如肥皂和水，消毒防腐藥劑)相連的水槽 或不與外界需水洗手媒介(如膠或泡沫洗手劑)。檢測器包括必要的可檢測HWAM(s)的傳 感器和指示器，指示器從傳感器接收信息并交流信息。洗手事件過后，洗手劑中的HWAM(s) 被檢測到，或利用傳感器從對象的手中傳出。若檢測到HWAM，指示器將傳輸由HWAM構(gòu)成的 化合物檢測結(jié)果，這可以作為對象進行過洗手行為的標志。 本發(fā)明的優(yōu)點是相對目前存在的系統(tǒng)和方法，其具有能夠以更好的成本效益和頻 繁使用方式來監(jiān)測洗手衛(wèi)生遵守情況的能力。目前系統(tǒng)和方法可能包括昂貴笨重的設備。
本發(fā)明更多的優(yōu)點將會在隨后的說明中明顯體現(xiàn)。


圖1表示當使用本發(fā)明檢測器時的操作流程圖；
圖2表示本發(fā)明某些實施例使用過程的操作流程5
圖3是一個表，列出在本發(fā)明中可作為無痕標記物用于生成HWAM的各種同位素。
具體實施例方式
本發(fā)明提供用于監(jiān)測對象執(zhí)行手部衛(wèi)生活動的系統(tǒng)和方法，其是通過檢測對象皮 膚上的HWAM或從對象皮膚散出的HWAM，其中產(chǎn)生HWAM的無痕標記物出現(xiàn)在洗手劑中。在 某些情況下，無痕標記物可作為已包含在商業(yè)銷售產(chǎn)品尤其是泡沫產(chǎn)品的催化劑。該發(fā)明 的系統(tǒng)和方法可以在手部衛(wèi)生重要的任何機構(gòu)中實施。這些機構(gòu)的例子包括，但不僅限于 醫(yī)院和其他衛(wèi)生保健設施、養(yǎng)老院、餐廳和其他食品服務機構(gòu)、食品加工和制造機構(gòu)、圖書 館、學校、機場等等。 該發(fā)明的手部衛(wèi)生監(jiān)測系統(tǒng)包括含有一個無痕標記物的洗手液，無痕標記物可以 是推進劑或其它已存在于洗手液中的成分或特別添加的化合物，因為要用特定類型的傳感 器檢測；檢測器包括一個傳感器和一個指示器。該發(fā)明的系統(tǒng)在當對象用包含能夠產(chǎn)生 HWAM的無痕標記物的洗手劑洗手或摩擦他/她們的手時監(jiān)測洗手遵守情況。更好地是， HWAM在對象適當?shù)南词址椒ㄟ^后，利用傳感器是可檢測到的。指示器通過與傳感器相連接 傳遞信息給對象(和/或任何其他參與各方如病人或客人)，來斷定洗手事件是否在指定的 時間間隔內(nèi)發(fā)生。在某些實施例中，手部衛(wèi)生監(jiān)測系統(tǒng)還包括根據(jù)洗手事件(如，根據(jù)對象 的身份存儲信息，洗手事件的時間，遵守/未遵守洗手事件等)來存儲信息。
監(jiān)測手部衛(wèi)生遵守情況的方法包括通過使用包含傳感器的檢測器檢測從對象皮 膚上產(chǎn)生的HWAM的存在或不存在情況；使用指示器指示HWAM是否在對象皮膚上存在。此 方法可以包括通過計算機手段存儲和分析發(fā)生的HWAM檢測信息(數(shù)據(jù))。根據(jù)HWAM檢測 信息而來的數(shù)據(jù)可以用來確定對象手部衛(wèi)生遵守情況的歷史記錄或手部衛(wèi)生的遵守比例。 此外，此方法可涉及傳輸對象是否在隨后存在的HWAM檢測信息的時間段內(nèi)洗過他們的手。 如果對象沒有遵守適當?shù)南词址椒?，即使用含有能夠產(chǎn)生HWAM的無痕標記物的洗手劑，此 方法還可以使用指示器觸發(fā)警報提醒洗手。
本文中所使用的術(shù)語"洗手"或"手部衛(wèi)生"(這可以互換使用)，是指利用洗手劑 和水洗手，或把洗手劑用到手的表面。洗手可以包括把手浸到洗手劑中或雙手摩擦動作，如 伴隨外科手術(shù)擦洗使用的"剌激真皮"，并傳達到至少3-5層細胞層。 本文中所使用的術(shù)語"洗手劑"是指在保持手部衛(wèi)生(例如，減少在皮膚上的微生 物數(shù))中使用的物質(zhì)。本發(fā)明中的洗手劑包括，但不僅限于含酒精手擦；殺菌和/或防腐肥 皂；防腐洗手液；防腐手擦，洗滌劑；肥皂；無水抗菌劑和外科手術(shù)棉球。洗手劑可以是固體 形態(tài)(如肥皂塊，外科手術(shù)海綿)，粉末形態(tài)，液態(tài)，乳霜狀，噴霧狀，凝膠狀等等。
根據(jù)本發(fā)明，含酒精手擦是一種酒精制品，該酒精制品含有為手部應用設計的以 減少手上的存活的微生物數(shù)量的制劑。這類制劑包括大約60% _95%的乙醇、異丙醇、正丙 醇或這類混合物的任何組合物。 本文提到的殺菌肥皂是指包含肥皂或清潔劑及防腐劑的產(chǎn)品。
本文提到的抗菌劑是指應用于皮膚以減少微生物細菌群數(shù)量的抗菌物質(zhì)?？咕鷦?例子包括酒精，洗必泰，氯，六氯酚，碘，氯二甲苯酚(PCMX二甲苯酚)，季銨化合物，三氯生。
本文提到的洗滌劑或肥皂是包括具有清潔功能的化合物產(chǎn)品。該類產(chǎn)品是由親水和親油部分組成，可分為四組陰離子，陽離子，兩性和非離子型清潔劑。雖然產(chǎn)品在衛(wèi)生保 健中用于洗手或洗手消毒，但代表不同種類的清潔劑，術(shù)語"肥皂"亦指這些清潔劑。
本文提到的無水抗菌劑是指不需要使用外源水的抗菌劑。使用此類制劑之后，雙 手摩擦直至干燥為止。 本文提到的防腐洗手液或防腐手擦，是指為頻繁使用而設計的消毒制劑；它減少 了清洗，漂洗和干燥后完整皮膚上存活的微生物的數(shù)量；廣泛使用，快速有效，并有持久的 效果。 本文提到的外科手術(shù)棉球含有一種防腐制劑，大大降低了完整皮膚上存活的微生 物的數(shù)量，廣泛使用，快速有效，并有持久的效果。持久性是指從洗手過后一直到可存活細 菌在足夠數(shù)目上再次侵占或玷污皮膚而對病人形成潛在傳染源的持續(xù)時間，或在應用后 HWAM可檢測的或靠近手部的時間。 在這篇文章中，HWAM定義成一種能夠通過本發(fā)明的傳感器檢測到其物理或化學特 性的物質(zhì)或物質(zhì)形成的組合物。HWAM最好在清洗或烘干后在皮膚上保留足夠的時間便于傳 感器檢測。HWAM最好在洗手劑(例如，它們除了在洗手劑中不是在對象附近普遍存在的分 子，密度足夠讓傳感器檢測到)中是獨有的。此外，HWAM和生成HWAM的無痕標記物應對對 象是無毒的；不改變或損害洗手劑的抗微生物，抗病毒，抗菌和/或抗感染特性；相對便宜； 容易獲得，并且易于合成及融入洗手劑。在某些實施例中，鹵代分子包括全氟化碳(PFCs)， 氫氟碳化物(HFCs)或氟氯醇，可作為洗手無痕標記物。在某些情況下，這些分子已經(jīng)作為 商用洗手系統(tǒng)(如氟化烴-32在泡沫洗手系統(tǒng)中作為推進劑)的組成部分或可以作為洗手 劑無痕標記物的特別添加劑。
手部衛(wèi)生監(jiān)測系統(tǒng) 本發(fā)明的檢測手部衛(wèi)生遵守情況系統(tǒng)包括洗手劑連同可生成HWAM的無痕標記物 以及包含傳感器和指示器的檢測器。傳感器能在對象皮膚上檢測HWAM或檢測從皮膚上傳 出的HWAM，指示器傳達HWAM的檢測信息。對于HWAM檢測信息的傳達是即時的，可通過指示 器發(fā)出的可視途徑和/或聲音手段傳遞。此外，對于HWAM檢測信息的傳達可以傳輸或儲存 在數(shù)據(jù)庫中，或由其他設備提醒如醫(yī)療服務人員，食品處理人員，病人或客人等已洗過手的 對象。 根據(jù)本發(fā)明，HWAM檢測信息是對吸收劑使用情況的替代指示，因此也是對吸收事 件的指示。該發(fā)明系統(tǒng)的完整部分包括洗手事件是否發(fā)生和/或何時發(fā)生的信息由被檢測 的HWAM檢測信息或?qū)ο笃つw的附近的HWAM檢測信息而來，以改善對象遵守手部衛(wèi)生的情 況。 某些實施例包括存儲和/或分析有關HWAM檢測信息(或洗手事件)的數(shù)據(jù)，包括 當改善遵守情況適當時采訪對象。干預其適當性依賴于一段時間內(nèi)檢測到的洗手事件的數(shù) 目，比對同一時期內(nèi)洗手事件的預期數(shù)字。 在某些實施例中，探測器包括一個用于將氣流傳向傳感器的吸泵。例如，吸泵可用 于確保皮膚上的HWAM指向傳感器。
無痕標記物 本發(fā)明提供了一個系統(tǒng)來檢測洗手事件。具體來說，監(jiān)測洗手事件是根據(jù)對象皮 膚上或靠近皮膚的HWAM檢測信息來監(jiān)測的，HWAM是使用洗手劑的替代指示。根據(jù)本發(fā)明，洗手劑包括揮發(fā)性、半揮發(fā)性或非揮發(fā)性可檢測HWAM。某些實施例中本發(fā)明首選的無痕標 記物是某些化合物，該化合物是能夠產(chǎn)生足夠蒸汽壓力而且具有揮發(fā)性的HWAM，而且在洗 手過后不久容易檢測到，而不是一段時間后不可被檢測(如，持續(xù)時間短的HWAM)。更加 優(yōu)選地，無痕標記物和HWAMs是，當它是不同于標記物(如，當標記物通過皮膚化學轉(zhuǎn)化成 HWAM時)的分子實體時，在皮膚上經(jīng)常使用是安全的，無潛在過敏性反應或使皮膚干燥。
在一實施例中，無痕標記物已經(jīng)存在于商業(yè)洗手劑(如，二氟甲烷[HFC-32]泡沫 系統(tǒng))中。在另一實施例中，無痕標記物充分混合在商業(yè)洗手中溶解使能夠直接添加，包括 但不僅限于在洗手劑(如，乙醇和異丙醇氟化版本)中普遍存在的分子中增加少量與H原 子(如，從單一的CH3和/或CH2組的H原子上的單一 F替代物到這類組中的多重F替代 物)不同程度的氟化替代物的氟化醇或添加異常醇如不同程度的H原子的氟替代物的三 級或二級醇例如如1，1，1，3，3，3-六氟-2-甲基-2-丙醇，l，l，l-三氟-2-甲基-2-丙醇； 及依次的1，1，1，3，3，3-六氟_2-(三氟甲基)-2-丙醇)，以及1，1，1，3，3，3，-六氟異丙醇 (異丙醇)。在另一實施例中，無痕標記物通過硬化(如，微膠囊技術(shù))和/或軟化(如微 乳和/或膠束)被放置添加到洗手媒介上。此類無痕標記物最好選自可用于微膠囊化、涂 層或溶于粒子或聚合物系統(tǒng)的化合物，且保持穩(wěn)定，直到洗手時釋放。此類實施例要求對象 大力洗手，在某些情況下，應接觸水以釋放無痕標記物。 有很多方法可以使無痕標記物溶入到水分散聚合物中。用于安置無痕標記物的微 膠囊顆?？墒褂脴藴实奈⒛z囊技術(shù)制成，包括但不僅限于凝聚態(tài)(如，復雜凝聚)，雙乳膠 (w/o/w型)，聚合態(tài)(如界面，原位或矩陣聚合)，共擠膠囊配方(如滴灌模式，離心，或噴射 模式共擠)和空氣懸架涂層。例如，在雙乳劑技術(shù)中，聚L-乳酸(聚乳酸)是溶解在二氯 甲烷，并與水乳化(或其它不兼容的溶劑)，內(nèi)載檢測標記物。這是使水溶入油乳的調(diào)整。 乳劑倒入二水(或不相容的溶劑)然后空氣噴入，蒸發(fā)有機溶劑(二氯甲烷)，導致乳酸封 裝在硬殼，即可檢測到的無痕標記物。技術(shù)熟練的技工很容易理解哪個是聚合物，溶劑，溫 度，攪拌速率和表面活性劑應加入洗手劑檢測進行性能優(yōu)化。膠囊在不同條件下可降解和 破碎。 盡管此特定的劑型并非對所有應用都是理想選擇，只是作為一種常用的方法封 裝。另一個使用類似方法的例子包括混合少量標記物如碳氟化合物與表面活性劑、水及溶 解糖。形成的乳液(在連續(xù)的水階段有機分解)接著倒入大量非揮發(fā)性有機液體如硅油中， 然后空氣通過乳液冒出。由此產(chǎn)生包含碳氟化合物的顆粒被收集到糖基中，隨后通過空氣 形成水蒸發(fā)。當懸浮在有機凝膠(如基于異丙醇)中時，顆粒保持不變，直到它暴露于水和 洗手時摩擦。在這一點上，糖溶解于新水中，并釋放揮發(fā)的氟。 要使揮發(fā)性物質(zhì)通過清洗動作和水與溶液接觸的方式排放到清洗環(huán)境中有很多 方法。最簡單的是，把一個加壓容器附到消毒液體容器上，激活其中一個就可以把標記物釋 放到其他液體中。顆?？墒褂迷?0世紀60年代研發(fā)的著名"香味刮刮樂"方法，基于凝膠 或微膠囊殼如三聚氰胺樹脂。調(diào)整膠囊殼的大小和厚度使摩擦時可以破碎，從而釋放出揮 發(fā)性物質(zhì)。揮發(fā)性酸或堿可通過合成鹽做成若揮發(fā)性，當釋放時，介質(zhì)的PH值通過清洗時 揮發(fā)性酸或堿物質(zhì)損失而改變。例如，水可以激活干碳酸氫鈉和干乙酸鈣的混合物，可導致 二氧化碳反應使微膠囊破碎。水運動進入膠囊包裹的鹽中形成的簡單滲透壓也可破壞外 殼。揮發(fā)性酸如乙酸和丁酸可附著在具有脂黏合的聚合物上，可被自然存在的酯酶劈開或融入兩部分涂抹器中。有許多方法來破壞或解散包封有揮發(fā)性標記物或混合物的外殼，它 們可以很容易適應特定運營商的選擇。 更優(yōu)的是，該發(fā)明的揮發(fā)性標記物在某些實施例中生成的HWAM將迅速蒸發(fā)，隨著 洗手經(jīng)過一段特定時間(如一分鐘內(nèi)或一至五分鐘內(nèi)或五至十分鐘內(nèi))后不容易被人或電 子設備檢測到。按照本發(fā)明，與洗手劑混合的無痕標記物包括以下但不限于嗅覺無痕標記 物二甲基亞砜(DMS0)，乙醛，酮，反式茴香腦(1-甲氧基-4-丙烯基苯)(大茴香)，苯甲 醛(安息香醛)，苯甲醇，肉桂酸芐酯，杜松萜烯，莰烯，樟腦，肉桂醛(3-丙烯醛)，大蒜，香 茅醛，甲酚，環(huán)己烷，桉樹腦，和丁香酚，丁香酚甲醚；異丁酸丁酯(2-甲基丙酸正丁酯)(鳳 梨)，檸檬醛(2-反式-3，7-二甲基-2，6-辛二烯l-醛)；薄荷醇((1-甲基-4-異丙基環(huán) 己烷-3-醇)和a-松萜(2，6，6-三甲基二環(huán)-(3，1，1)-2-庚烯)。這些無痕標記物是被 美國食品和藥物管理局批準的首選品。在本發(fā)明中使用的嗅覺無痕標記物可以從可用的廣 大化合物(見費納羅利風味成分手冊，第4版，CRC出版社，2001年)中選取和預期的其他 適用的無痕標記物的使用。 該發(fā)明的無痕標記物也包括聯(lián)邦政府已批準并作為公認安全分類的混合物("公 認安全")，在美國食品和藥物管理局食品安全中心針對食品安全和營養(yǎng)的數(shù)據(jù)庫中是可 用的。用該發(fā)明的傳感器可以快速檢測到的標有公認安全的無痕標記物包括但不僅限于 硫酸氫鈉，二辛基硫化琥珀酸鈉，聚甘油丙苯酸，酪蛋白胨鈣，磷酸鈣，植物(如菊花，甘草， 金銀花，淡竹葉屬，桑葉；雞蛋花；夏枯草；槐花米)，二甘氨酸亞鐵螯合物，海藻源性鈣， DHASCO( 二十二碳六烯酸豐富的單細胞油)和ARASCO(花生四烯酸豐富的單細胞油)，低 聚果糖，海藻糖，Y環(huán)糊精，植物固醇酯，阿拉伯樹膠，硫酸氫鉀，硬脂醇，赤蘚糖醇，D-塔格 糖，和真菌蛋白。 該發(fā)明的附加無痕標記物包括鹵代化合物(例如，四氯乙烷，三氯乙烷，二氯乙 烷，氯乙烯，三氟乙烷(氟利昂113)，二氯乙烷，二氯丙烷，1，3-順式二氯-1-丙烯，1，3反 式-二氯丙烯，l-氯-2-丙烯，丁烯二氯化，乙炔四氯化碳，溴，溴仿，溴甲烷，四氯化碳，氯化 氫，氯乙烷，氯仿，氯甲烷，氯，順-1， 2- 二氯乙烯，順-1 ， 3- 二氯丙烷，二溴氯丙烷，溴甲烷， 二氯，二氯甲烷，二溴乙烯，氟氯烷(氟利昂ll)，甘油三氯乙醇，六氯丁二烯，六氯環(huán)戊二 烯，六氯乙烷，二氯甲烷，氯丁橡膠，五氯乙烷，氯乙烯，丙烯酰氯，三氯，氯代，四氯乙烯(全 氯乙烯)(PCE)，三氯乙烯(TCE)，氯乙烯，三氯乙烯，偏二氯乙烯)，以及同位素，如在圖表3 中所示。 根據(jù)本發(fā)明，HWAM可以有以下任何一個或幾個特點的組合；(l)HWAM(和標記物， 如果與HWAM不同)在本發(fā)明傳感器檢測的HWAM信息要求的濃度上并無自身毒性；(2) HWAM(和標記物，如果不同于HWAM)是公認安全的(GRAS)化合物；(3) HWAM(和標記物，如果 不同于HWAM)是食品及藥物管理局批準的化學實體；(4)HWAM是在皮膚上唯一的(例如，未 在用于皮膚上的非洗手劑中發(fā)現(xiàn))，該處皮膚上冊AM利用傳感器發(fā)出了一個突出的信號噪 音比(S : N)，不需基準讀數(shù)；(5)對象洗手后，HWAM迅速出現(xiàn)在皮膚上或接近皮膚；(6)在 皮膚上出現(xiàn)的HWAM有可再生期；(7)HWAM容易被商用傳感器技術(shù)檢測到，該技術(shù)需便攜，快 速，不昂貴，袖珍并可用于實時分析；及(8)HWAM生成于靈活的化學配方平臺，該平臺允許 根據(jù)與洗手劑的融合程度和/或根據(jù)在皮膚或靠近皮膚的HWAM檢測信息選擇最優(yōu)無痕標 記物。在洗手劑中存在的一個或多個標記物可被說成是"洗手遵守程度標記物"(HWAM)。該HWAM來自三個方面1)標記物本身充當HWAM，遠離皮膚的標記物擴散可被檢測；2)標記物 的代謝物充當HWAM，遠離皮膚的代謝產(chǎn)物擴散可被檢測，皮膚是一種酶活動活躍的器官，包 含了各種各樣的酶，以及3)代謝物充當HWAM，從個體洗手時呼吸產(chǎn)生的代謝物可被檢測， 在這種情況下呼吸產(chǎn)生的代謝物可能是由在皮膚代謝酶和/或由位于外皮系統(tǒng)外部(如血 液，肝臟)產(chǎn)生的。在最優(yōu)的實施例中，HWAM是從皮膚上檢測到的，而不是通過呼吸。
使用該標記物的代謝物生成的HWAM具有優(yōu)勢，尤其是當認識到皮膚上有活躍的 酶機制時。例如，從無痕標記物生成的HWAM的濃度與洗手時的力度范圍密切相關，即更好 地洗手將會在洗手媒介中產(chǎn)生固定量的標記物將釋放出更多的HWAM(如更大的皮膚表面 覆蓋和更多的標記物滲透到皮膚下的酶催化形成HWAM)。 該無痕標記物可以通過三種方法存在于洗手劑(例如，泡沫，溶液，洗手擦紙等) 1)它已存在于市場銷售產(chǎn)品的介質(zhì)媒介中(如碳氟化合物作為催化劑如在基于乙醇配方 中的二氟甲烷)；2)它是對現(xiàn)有的市場銷售產(chǎn)品的添加(例如，對葡萄糖酸氯已定制劑，消 毒防腐藥，普瑞等添加碳氟化合物，氫氟碳化合物和/或氟化醇)3)它溶入一種新產(chǎn)品作為 洗手劑。 無痕標記物可以屬于任何一種化學類。這些化學類包括但不限于以下內(nèi)容1)FDA 指定化合物為是公認安全的(GRAS)，例如列表中的食品添加劑，非活性成分和/或藥物輔 料，2)被指定為非公認安全的化合物，包括現(xiàn)有的和新的化學實體?？勺鳛闊o痕標記物的 特定化學類，包括但不限于酯(如羥基苯甲酸)，碳酸酯，乙縮醛，酮縮醇，高脂肪族醇，芳香 醇，硫醇，硫醇，脂肪酸，高脂肪族乙醛，芳香醛，乙醚，硫醚，酚醚，酮，苯酚，內(nèi)酯，鵬，高脂肪 族碳氫化合物，糖醛，吲哚，胺和異硫氰酸。 可以作為首選洗手標記物值得特別考慮的一類化學品，是鹵代化合物，如氟化烴 (HFCs)化合物，全氟化碳(PFCs)，氟代醇和氯氟碳化合物(CFCs)。然而，隨后的化學品不 能作為首選是因為氯氟烴破壞臭氧分子。含氟化合物很容易被C0TS檢測器檢測到，并且對 病人無害，不破壞臭氧分子。全氟化碳的直鏈和分支實體，與此相關的洗手技術(shù)包括但不限 于四氟甲烷(C2F4)，全氟丙烷(C3F8)，全氟丁烷(C4F10)，加上包括C5F12， C6F14， C7F16， C8F18其他實體，C9F20，C10F22等。全氟化碳是碳氟化合物，它的化學結(jié)構(gòu)只包含碳和氟原 子。由于碳強度氟債券和氟原子的屏蔽效應，全氟化碳是極為穩(wěn)定，無毒，不易燃，無致癌性 的化學惰性分子實體。因為他們有良好的吸收氣體的能力，全氟化碳已廣泛采用，如液體呼 吸和醫(yī)用血液替代應用。相對于氟氯化碳，全氟化碳不破壞臭氧分子。同樣，包括但不限于 二氟甲烷(C2F2H2的氫氟碳可用于本主題發(fā)明。相比全氟化碳和氫氟碳化合物，氟化醇更 溶于水和脂肪醇的溶液，且不易排放到大氣中。鑒于全氟碳化合物的分子結(jié)構(gòu)。氫氟碳化合 物連同氯化醇， 一個存在各種理化性質(zhì)(如水溶性物質(zhì)的狀態(tài)，沸點，熔點，亨利定律常數(shù)， 親脂性/親水性)，以及毒性特征，可以被用來確定在特定情況下洗手的最佳標記物。在這 種情況下，由于其代謝穩(wěn)定，特別是與碳化物，HWAM—樣一般自身會成為標記物。在PFC分 子中的碳原子數(shù)一般會限定分子的物理性質(zhì)。碳原子數(shù)越高，沸點，密度，粘度，表面張力， 臨界性質(zhì)，蒸氣壓，和折射率就會越高。由于碳原子的增加氣體溶解度下降。無論這類化學 品類型如何，特別是洗手作為重要因素，如HWAM存在多久，是否可以通過傳感器檢測到，可 根據(jù)標記物的屬性進行調(diào)整。 為了提高傳感器的特異性，無痕標記物可能或可能不包含非放射性的非正常同位素標簽。 使用封裝的辦法包裹內(nèi)含顆粒的鹵化混合物，無痕標記物釋放物理門控機制(如 洗手摩擦引起溫度身高和/或機械力量導致標記物釋放)具有一定優(yōu)勢。首先，它保證了 大力洗手，直接關系到潛在感染的減少。第二，全氟化碳一般不溶于有機溶劑(如乙醇)和 水，但同一些碳氫化合物，如在皮膚中的油脂混溶，從微粒(例如，硬膠囊和/或微乳液/膠 束載標記物)中釋放，通常會導致他們迅速逃離雙手，微粒一旦被打破，就會被傳感器檢測 到。因此，將氟化合物混于微粒的策略(例如，全氟化合物和/或氫氯烴混合于微膠囊內(nèi)， 微乳劑，或通過物理剌激如升高洗手摩擦和能量的溫度，機械壓力延緩在洗手媒介的膠束， 和/或水引起的微乳劑/膠束穩(wěn)定性的破壞)對于這種洗手技術(shù)是首選辦法。
無痕標記物其純粹形式可以為氣體、液體或固體、或揮發(fā)性、半揮發(fā)性或被添加到 洗手液中呈半揮發(fā)性。HWAM最好是以氣體的形態(tài)被傳感器檢測到，但也可以通過氣霧以液 態(tài)形式被檢測到。洗手介質(zhì)可以是泡沫、凝膠、液體等。無痕標記物最好在洗手介質(zhì)中統(tǒng)一 穩(wěn)定散發(fā)，最理想的是洗手前無需搖晃或通過其它攪拌形式散發(fā)。
腳l: 該發(fā)明檢測器在某些實施例中，包括一個傳感器，用于檢測從對象皮膚上產(chǎn)生的 HWAM ;和一個指示器，用于報告HWAM是否被檢測到。根據(jù)目前的發(fā)明，該檢測器可以以對象 佩戴的徽章呈現(xiàn)。更好的方法使檢測器可以在房屋結(jié)構(gòu)如卡狀結(jié)構(gòu)，徽章形結(jié)構(gòu)或其它袖 珍結(jié)構(gòu)使用，容易使用，運輸，耐磨損，可附于對象等。檢測器包括藏于徽章里的傳感器，傳 感器能夠檢測對象皮膚上或靠近皮膚的HWAM的存在情況(如在對象使用該發(fā)明的洗手劑， 打肥皂，擦洗和沖洗手時)；和一個與傳感器相連的指示器，傳感器檢測到的HWAM檢測信息 可以通過指示器傳遞到對象(和/或任何對評估和監(jiān)督對象手部衛(wèi)生感興趣的人群)
最好地是，檢測器還包括一個電子鐘電路并連接到指示器。在一種實施例中，電子 鐘持續(xù)產(chǎn)生基于指示器傳遞的HWAM檢測信息的時間信號。例如，使用電子鐘，當最近的洗 手事件發(fā)生時指示器就會傳遞信息。在另一個實施例中，當對象開始洗手事件時，電子鐘就 會被激活，在特定的時間通過指示器傳遞信息，提醒對象要專心洗手。例如，電子鐘會發(fā)出 5秒到2分鐘的信號傳達給對象該時間應使用洗手劑專心洗手。 在某些實施例中，檢測器也可包括針對檢測到的HWAM信息/洗手事件的數(shù)據(jù)處理 裝置。包括針對洗手事件的數(shù)據(jù)存儲裝置以及洗手事件分析裝置(如在設定的時間內(nèi)比較 洗手事件的數(shù)量與預期數(shù)量或者與先前記錄的洗手事件相比較)。該領域的那些熟練技工 將會體會到信息處理裝置可能會以電子硬件、機械硬件、電腦硬件或其組合實施。信息處理 裝置是否以硬件和/或軟件實施取決于特定的應用和強加在整個系統(tǒng)上的設計限制。熟練 技工可能在不同的應用上用不同的方法來實施這些組件，但實施決定不應理解為是對本發(fā) 明范圍分離的原因。 根據(jù)本發(fā)明，用于檢測在皮膚上或從皮膚發(fā)出的HWAM的傳感器可連接數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)最好是編程過的，可吸收和分析傳感器從皮膚上檢測到的HWAM而輸出的 信號。在一種實施例中，該處理系統(tǒng)是一臺計算機。冊AM分析結(jié)果可以顯示在電腦屏幕上 并儲存、傳輸?shù)?。此外，電腦處理元件(或CPU)可以作為數(shù)據(jù)處理/控制元件。在一實施 例中，該處理元件被編程用于控制比較在特定時間段內(nèi)關于建議的HWAM水平與檢測到的 HWAM數(shù)據(jù)來決定對象手部衛(wèi)生遵守情況。
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例如，當醫(yī)生計劃在診所看望20位病人時，期間的40次洗手(應在與病人接觸前 后都洗手)將會在計劃看病的時間內(nèi)存儲在存儲設備中。檢測到較少的洗手次數(shù)是該行為 的指標，促成院內(nèi)感染。同樣，如果醫(yī)生或其它醫(yī)療服務者計劃在制定的時間間隔內(nèi)實施一 定數(shù)量的檢查(如，內(nèi)窺鏡檢查，膀胱鏡檢查，支氣管鏡檢查)應進行兩次洗手，每次檢查前 后都洗手事件，將會被檢測到，記錄并存檔。 在一實施例中，CPU可以自動檢測和存儲由傳感器跟蹤的信息信號以及洗手事件 的分析結(jié)果。根據(jù)預先輸入的資料或根據(jù)洗手事件的趨勢分析CPU可進一步對于對象(或 同事，病人，客人等)，給予其應該洗手的恰當警告。 根據(jù)本發(fā)明，數(shù)據(jù)分析儀可將先前從已知HWAM中測量到的和表征的反應類型與 反應類型(從傳感器中)相比較?？捎靡欢〝?shù)量的已知技術(shù)對這些反應類型進行匹配，這 些已知技術(shù)包括人工智能系統(tǒng)(如神經(jīng)網(wǎng)絡)。通過比較傳感器(基于分析皮膚上或從皮 膚散發(fā)的HWAM)模擬輸出的記錄與"空白記錄"或控制HWAM輸出使用之后，例如，神經(jīng)網(wǎng)絡， 這種反應類型就會被建成是獨有的，與HWAM不同的。在一實施例中，人工智能系統(tǒng)可以對 對象手部衛(wèi)生衡量的遵守情況作出評估。在適當情況下，人工智能系統(tǒng)還可以推薦相應的 干預措施(例如洗手事件越來越多)，以確保對象健康的持續(xù)，并預防因為手部衛(wèi)生不善引 起的疾病。 在該發(fā)明的監(jiān)測系統(tǒng)中可以使用的一個傳統(tǒng)方法包括用于處理從傳感器獲取數(shù) 據(jù)的神經(jīng)網(wǎng)絡。與大多數(shù)經(jīng)驗主義的建模技術(shù)一樣，神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)展需要正確格式化使用 的數(shù)據(jù)集。具體而言，如在該領域中輸入數(shù)據(jù)和/或網(wǎng)絡處理的中間層的輸出可能要在使 用前正?；?。眾所周知，在神經(jīng)網(wǎng)絡中及數(shù)字表達中引入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，把每個數(shù)據(jù)表達在預定 范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字，例如，0和l之間的數(shù)字。因此，該發(fā)明的智能系統(tǒng)最好有以下裝置1) 從傳感器數(shù)據(jù)輸出信號中選取至少一部分監(jiān)測到的HWAM數(shù)據(jù)；2)把選取的部分監(jiān)測到的 HWAM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字表達式；和3)在預定的范圍內(nèi)將數(shù)字表達式轉(zhuǎn)換為數(shù)字。
根據(jù)該發(fā)明中的一個實施例中，通過提供給神經(jīng)網(wǎng)絡輸入關于在特定時期內(nèi)檢測 到的HWAM事件數(shù)數(shù)據(jù)或該網(wǎng)絡部分的由傳感器而來的輸出數(shù)據(jù)對智能系統(tǒng)進行訓練。由 智能系統(tǒng)進行的評估，根據(jù)相應的輸入和輸出數(shù)據(jù)被作為數(shù)據(jù)記錄。所有可用的數(shù)據(jù)記錄 可能是從一定數(shù)量不同的對象(如男性對女性，成人對臨床上健康的兒童)身上選取，然后 形成數(shù)據(jù)集。根據(jù)本發(fā)明，相應的數(shù)據(jù)集被存儲在內(nèi)存中，或為處理系統(tǒng)所用用于統(tǒng)計、培 訓和/或確診。通常情況下，智能系統(tǒng)在先于使用從對象采集的數(shù)據(jù)被訓練。使用培訓數(shù) 據(jù)中所學的，神經(jīng)網(wǎng)絡可運用到其他或新對象。 在該發(fā)明的其他首選的實施例中，該探測器不是佩戴的，而是放置在某個特定的 位置上(例如，在通往病房門口的洗手臺并靠近洗手劑機、廚房門口等等)，這樣的洗手頻 率可與進入特定位置(例如，進入病人通道區(qū)域)的洗手頻率相比較。 在此類實施例中，提供了弄清對象身份的裝置(如，提供對象僅有的代碼)。身份 確認裝置的例子包括但不僅限于，由對象操作的鍵盤、讀碼器、磁條閱讀器、或其他合適的 識別設備，如無線射頻識別技術(shù)(RF-ID)。若身份確認裝置是鍵盤，它應能夠接受代碼確定 對象的身份。鍵盤可以是該領域中任何普通的字母數(shù)字設計的鍵盤。若身份確認裝置是讀 碼器、RF-ID或磁條閱讀器，含有代碼、無線射頻識別碼或磁條的卡片或徽章應分發(fā)給每個 對象。對象將代碼、無線射頻識別碼或磁條靠近讀卡器或條碼器之前或之中使身份確認系
12統(tǒng)確定對象的身份。在其他實施例中，生物識別設備(指紋識別器、視網(wǎng)膜掃描儀等)可以 使用，但在某些情況下不太理想，因為用戶可能接觸到該設備或其使用可能增加看望病人 的時間。 在每一個特定的位置(如廁所入口 )，當一個對象進入廁所時，身份識別裝置將 通知中央計算機系統(tǒng)，并在對象離開前等待他們洗手完畢。當對象實施了正確的洗手方法 (如使用適量的該發(fā)明的能生成HWAM的無痕標記物的洗手劑，并摩擦雙手產(chǎn)生適當?shù)呐?沫)，對象在傳感器前搖動雙手，檢測器就會檢測HWAM是否存在于對象的皮膚上。在某些實 施例中，指示器能夠根據(jù)是否在皮膚上或由皮膚上散發(fā)出HWAM存在或不存在讀出"通過" 或"失敗"聲。"通過/失敗"信息可以反饋給中央計算機，隨即對象手部衛(wèi)生遵守情況才能 確認。 在某些具體實施例中，身份識別與出入裝置(如門鎖)相連。在這些實施例中，出 入裝置將不允許對象進入或離開該位置直至檢測器確認對象實施了正確的洗手方法。例 如，病房門鎖只會在對象將雙手在指示器錢搖動，指示器傳出"通過"聲響起后才會打開。
傳感器 根據(jù)本發(fā)明，任意商用現(xiàn)成在氣相和液相介質(zhì)中檢測分析物的分析方法可用于檢 測和/或量化對象皮膚上或靠近皮膚的HWAM。這類設備提供最小的循環(huán)時間，可以檢測多 個HWAM，可以在幾乎任何沒有特殊樣品制備或隔離條件的環(huán)境下工作，并且不需要先進的 傳感器設計或測試之間清洗。 設想本發(fā)明中的手部衛(wèi)生監(jiān)測系統(tǒng)可以包括至少一個傳感器、或多個傳感器，用 于捕獲/檢測所需的HWAM數(shù)據(jù)。每個傳感器以存在于指示器上的HWAM為基礎產(chǎn)生一個輸 出信號。根據(jù)這里描述的系統(tǒng)和的方法而能夠使用的某些基于檢測設備的方法包括但不 僅限于高電子遷移率晶體管(HEMT)，核磁共振(NMR)，基于聚合物膜-化療電阻(紫紺)； 聚合物表面聲波(SAW)和電化學化學陣列(生化戰(zhàn)劑毒氣偵測器，生化戰(zhàn)劑毒氣偵測器升 級版)；光譜分析，可見光譜，紫外光譜，TIF TIFXP-1A型負電暈檢漏儀；負氧離子捕獲傳感 器；陶瓷加熱傳感器半導體傳感器，紅外吸收；核磁共振光譜，光電子能譜，拉曼光譜，傅立 葉變換光譜-紅外光譜，時間分辨光譜；火焰光譜，等離子發(fā)射光譜；力譜，介電譜；圓二色 光譜；耐火指數(shù)等等。其他設想的傳感器包括基于懸臂梁，分子印跡聚合物，放大熒光聚合 物和高電子遷移率晶體管。首選實施例中，小規(guī)模(微型)氣相色譜技術(shù)，采用金屬氧化物 (M0S)或其他傳感器，可根據(jù)本發(fā)明加以使用。 該發(fā)明優(yōu)選利用傳感器技術(shù)，如已知的"人造"或"電子"舌頭或鼻子商用設備，來 監(jiān)測HWAM在對象皮膚或靠近皮膚地方的存在情況和/或濃度。電子鼻已經(jīng)在食品、酒、和香 水等行業(yè)普遍應用，其靈敏度使其能夠區(qū)分有氣味的化合物。例如，電子鼻已經(jīng)在香水行業(yè) 用于區(qū)分葡萄柚油和橙子油的氣味，并確定生鮮食品氣味傳到人類鼻子之前是否變質(zhì)。在 相關的實施例中，可以選擇傳感器特定的電阻幾何形狀，來優(yōu)化感知到的特定HWAM所需的 相應。例如，自校準聚合"電子鼻"系統(tǒng)適用于按照本發(fā)明來分析對象皮膚上HWAM的存在 情況。 —些描述氣體傳感器技術(shù)的專利，可以在本發(fā)明中使用，這些專利包括但不限 于以下內(nèi)容美國專利號7， 171， 312 ;5， 945， 069 ;5， 918， 257 ;4， 938， 928 ;4， 992， 244 ; 5， 034， 192 ;5， 071， 770 ;5， 145， 645 ;5， 252， 292 ;5， 605， 612 ;5， 756， 879 ;5， 783， 154和
135， 830， 412 ;所有這些都被整體納入本文參考范圍。其他適用于該發(fā)明的傳感器包括但不限 于金屬-絕緣層-金屬(MIME)的傳感器，交叉反應光學微傳感器陣列，熒光聚合物薄膜，表 面增強拉曼光譜(SERS)，二極管激光器，選擇離子流管，金屬氧化物傳感器(M0S)，非色散 紅外光譜儀，體聲波傳感器，比色管，功能化懸臂梁和紅外光譜。 在檢測方面的近期進展也可作為本發(fā)明的傳感器包括但不僅限于，氣相色譜，半 導氣體傳感器，質(zhì)譜儀(包括質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應質(zhì)譜質(zhì)譜儀)，和紅外(IR)或紫外(UV)或可見 或熒光分光光度計(例如，非色散紅外光譜儀)。例如，在半導氣體傳感器，HWAM通過改變 半導體的電阻，在半導體電氣特征中產(chǎn)生變化，且這些變化的測量使人們得以確定HWAM濃 度。在另一個例子中，氣相色譜儀，其包含一種利用分離氣體成分分子來選擇性檢測的方 法，可作為分析對象皮膚上或接近接近皮膚的HWAM的手段。 根據(jù)本發(fā)明，用于檢測/量化HWAM的傳感器只利用大約幾秒鐘，相對較短的檢測 時間。其他設想在該發(fā)明手部衛(wèi)生監(jiān)測系統(tǒng)使用的近期氣體傳感器技術(shù)包括使用導電高分 子氣體傳感器("聚合")，識配體生物傳感器，放大熒光聚合物(AFP)傳感器的器材，或者 具有表面聲波(SAW)氣體傳感器的儀器。 導電高分子氣體傳感器(也稱為"化療電阻")有一個對導電聚合物分子目標(有 時是氣味)敏感的膠片。經(jīng)與目標HWAM分子接觸，該傳感器的電阻變化，從而為HWAM的存 在情況提供指示。這種類型傳感器的一個優(yōu)點是，其功能溫度接近室溫。檢測不同HWAM，可 通過修改或選擇備用導電聚合物來調(diào)整不同敏感度。 高分子氣體傳感器對HWAM目標的響應可以利用傳統(tǒng)的氣體傳感器技術(shù)全面表征 化。例如，傳感器可以連接到計算機。結(jié)果可顯示在計算機屏幕上，并存儲和傳輸?shù)取?shù)據(jù) 分析儀可與從已知物質(zhì)上測量和表征的以往反應類型做比較?？梢允褂枚喾N技術(shù)包括神經(jīng) 網(wǎng)絡，對這些反應類型進行匹配。選取特定電阻幾何形狀來優(yōu)化所需特定的HWAM反應。
放大熒光聚合物(AFP)傳感器可以在該發(fā)明中使用，用于檢測在對象皮膚上存在 的HWAM情況。AFP傳感器是使用放大熒光聚合物，極為敏感和具有高選擇性的敏感器。當 目標HWAM聚集在的聚合物薄膜上時，薄膜的熒光下降。由于放大淬火，單個分子綁定洗手 事件的許多重復元件的熒光聚合物上。HWAM聚合對于薄膜是可逆的，因此薄膜可以重復使 用。 表面聲波(SAW)傳感器在高頻率振蕩， 一般具有襯底，由化學選擇性材料覆蓋。在 SAW傳感器上，襯底用于傳播表面之間的指狀電極套聲波(例如，形成變頻器)?；瘜W選擇 性涂層材料涂抹在變頻器上。當HWAM與襯底的化學選擇性涂層材料相互反應時，反應結(jié)果 在SAW特性中變化，如波的傳播速度幅度。特性波中可檢測變化一般是按對象的皮膚上所 承載的HWAM按比例分配的，這相當于在洗手事件期間使用的洗手劑的數(shù)量。
該發(fā)明的某些實施例使用已知的表面聲波設備，如在美國專利號4，312，228和 4， 895，017中的描述。本領域中已知的用于制造和操作該發(fā)明的手部衛(wèi)生監(jiān)測系統(tǒng)，并使用 化學選擇性涂料的其他類型的化學傳感器包括散裝聲波(BAW)設備，制版聲波設備，指狀 電極(ME)的設備，光波導(OW)設備，電化學傳感器，和導電傳感器。 在一實施例中，該發(fā)明的傳感器是基于聲表面波(SAW)的傳感器。優(yōu)選地，聲表面 波傳感器包括聚合物涂層覆蓋的具有介電特征的襯底，它能夠選擇性地吸收目標HWAMs。聲 表面波傳感器在高頻振蕩并擾動響應正比于某些分子的質(zhì)量負荷。這發(fā)生在傳感器表面上的汽相。 指示器 根據(jù)本發(fā)明，對于手部衛(wèi)生方法的遵守/非遵守程度情況，指示器是能夠警告對 象以及其他利害有關各方(如病人、醫(yī)療人員、衛(wèi)生監(jiān)督個體和/或某些情況下的衛(wèi)生官 員)。在某些相關實施例中，檢測器系統(tǒng)也能夠跟蹤/分析基于檢測到的洗手事件的遵守情 況，這與對象皮膚上的HWAM檢測信息有關。 來自傳感器的結(jié)果通過指示器被提供給對象(或?qū)ο笫植啃l(wèi)生狀況感興趣的
其他人)。理想指示器包括一臺與傳感器技術(shù)連接的計算機處理器，該處理器可提供視覺、
聽覺和/或觸覺結(jié)果。指示器可包括一個可視照明顯示器(如不同顏色的燈-綠色，黃色
和紅色)、數(shù)字顯示面板、可便攜讀/寫磁盤如電腦磁盤或可便攜運輸并能在在其他機器上
讀出的磁帶、和打印機，如熱、激光或噴墨打印機，用于打印報告或可接入檢測器。 指示器可以通過檢測器本身或外部系統(tǒng)如傳真、電子郵件、郵寄或速遞服務，或任
何其他方式安全提供給對象檢測結(jié)果。例如，在檢測器位于固定位置的實施例中，傳感器生
成的數(shù)據(jù)可傳輸?shù)綄ο笈宕鞯幕照律蠌亩疗鸹照律系腖ED燈。LED燈能夠保持一段時間，
向其他人顯示對象最近已進行的洗手事件。交互指示器也設想在本發(fā)明中使用，例如交互
聲音響應系統(tǒng)、交互式電腦指示系統(tǒng)、交互式電話音頻系統(tǒng)或其他類似系統(tǒng)。提供給對象的
報告可以有多種形式，包括根據(jù)洗手事件的即時信息傳遞；一段時間內(nèi)的分析總結(jié)或?qū)τ?br> 洗手事件的詳盡資料。檢測結(jié)果也可以用于填充實驗室數(shù)據(jù)庫或統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫。 監(jiān)測系統(tǒng)操作 如圖1所述，一種使用該發(fā)明手部衛(wèi)生監(jiān)測系統(tǒng)的方法，包括對象的手靠近檢測 器10的位置，來檢測任何HWAM的存在情況20 ;傳遞與洗手事件相符或不相符情況30， 40， 其中HWAM檢測信息是洗手事件的替代指標。在某些實施例中，一個特定時期過后，檢測器 會告知對象(或其他利害方，如客戶、病人、同事等)另一個洗手事件應當進行50。
在某些實施例中，檢測器可以"主動"檢測HWAM，這是通過包含有向檢測器的傳感 器控制/吸引空氣的裝置實現(xiàn)的。 一個類似實施例包括檢測器上的吸泵，其可向傳感器引 導空氣(和若存在的HWAM)。吸泵可以由個體在洗手前被激活或通過驗證對象身份(如徽 章，手鐲，無線射頻識別芯片等)自動激活。本發(fā)明的其他實施例將"被動"運行，不會要求 吸泵檢測皮膚上的HWAM. 跟洗手有關的HWAM情況最好通過便攜的、可穿戴的檢測器識別。檢測器將被佩帶 在實驗室大衣或人的其他地方，當洗手事件啟動時，檢測器被激活。洗手(洗手之前或干燥 后)后，當對象通過靠近檢測器上的傳感器時，HWAM將會從對象手中散發(fā)并被檢測到。指 示器如各種顏色的燈，當傳感器檢測到HWAM時，其將被激活。優(yōu)選地，指示器包括綠燈來指 示最近檢測到的洗手事件；黃燈指示在可接受的第一特定時期內(nèi)近期洗手事件；紅燈指示 在不可接受的第二特定時期內(nèi)近期洗手事件。另外，因為紅燈可能會造成誤導并給病人以 歧義，徽章可以在吸收后的一段時間內(nèi)變成無色。 在使用方法上，在對象利用該發(fā)明洗手劑洗過手后，對象會在他們佩戴的檢測器 前搖動雙手。檢測器中的傳感器觸感到對象手上的HWAM，將會通過指示器傳達信息使燈變 為綠色?？山邮軙r間過后，如洗手后的10至15分鐘，指示器燈會變?yōu)辄S色。再過10-15分 鐘后，燈會變成紅色或無色，表明上次洗手事件發(fā)生在20至30分鐘前。
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手部衛(wèi)生監(jiān)測遵守情況的相關方法可以進一步包括任何一項或多項下列步驟 (見圖2):應用洗手劑到皮膚60 ;檢測洗手事件70，80 ;存儲90和/或分析檢測到的洗手 事件IOO ;根據(jù)檢測到的洗手事件評估110對象手部衛(wèi)生遵守情況；當適合改善對象遵守情 況時干預對象120. 在某些實施例中，傳感器將會用于識別先于對象使用能生成HWAM無痕標記物的 洗手劑的基礎范圍。這將對可能受到其他氣味(如化妝水香水)的干擾的HWAM檢測信息 是有利的。 在另外的實施例中，可以通過徽章、RF-ID芯片等自動檢測身份/存在狀況的檢測 器和對象身份識別裝置固定在洗手臺附近。當對象接近身份識別裝置時，它會立即開始倒 數(shù)過程來激活檢測器，在身份識別裝置激活后的一定時間內(nèi)檢測器必須檢測HWAM的存在 情況或指示器將提供對象沒有洗手的本地/遠程反饋意見。
遠禾呈通訊系統(tǒng) 本發(fā)明另一實施例包括通信設備，將連接到本發(fā)明的的監(jiān)測系統(tǒng)上。該通訊設備 通過標準通訊傳輸裝置(如，通過衛(wèi)星通訊系統(tǒng))能立即傳輸或在規(guī)定的時間間隔傳送本 發(fā)明系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信將允許利害方(如衛(wèi)生督導人員)能夠證實對象是否利用 該發(fā)明的洗手劑執(zhí)行洗手事件和/或是否對象在洗手時使用的洗手劑量恰當。
從檢測器傳出的數(shù)據(jù)也可以下載到計算機中，其中檢測到的HWAM存在情況存儲
在數(shù)據(jù)庫中，在存儲數(shù)據(jù)之外的任何偏差將會被標記，從而可以告知用戶對象手部衛(wèi)生遵 守情況。在一實施例中，下載的信息涉及多次檢測到的HWAM(或HWAM水平/濃度)，且給出 數(shù)字的外部偏差將會自動標記(如，警報)，這樣對象或其他利害方(如病人，醫(yī)生，護士) 可以根據(jù)每條建議解決手部衛(wèi)生缺乏狀況，提供的建議由計算機處理元件與傳感器相連或 每條建議由醫(yī)療人員提供(如醫(yī)院管理人員)。 以下示例是用于實踐該發(fā)明的闡述材料，方法和步驟。示例具有解說性，不應被理
解為限制。
示例1 在一種實施例中，醫(yī)護人員將配置一定量的肥皂或外科手術(shù)擦洗海綿連同水大力 清洗雙手來釋放封裝的能生成HWAM的無痕標記物。此外，微膠囊可以納入"無水"洗手產(chǎn) 品。洗手之前，醫(yī)護人員將激活檢測器，檢測器放置在顯眼的地方，使患者可以觀察到，通過 一定途徑按下按鈕，洗手(也可吸收前或干燥后)后然后慢慢在在設備前搖動雙手。設備 激活會導致空氣樣本被吸入設備并分析HWAM的存在情況。當雙手在設備面前慢慢搖動時， 含有HWAM的空氣樣本(氣體)將會被檢測到，顯眼的燈就會從紅色或黃色變?yōu)榫G色。該等 將保持一段時間(如IO分鐘)綠色，使病人確信醫(yī)護人員近期已洗過手。黃色或紅色指示 器將會向病人傳遞信號，醫(yī)護人員在接觸他們之前需洗手。
示例2 檢測器在某些首選實施例中，除對象穿戴外，最好置于靠近洗手地點(如水槽和 肥皂，或無水產(chǎn)品如醇基凝膠或泡沫分發(fā)器)地方。顯然，由對象穿著檢測器將會增加額外 成本，將檢測器固定在洗手清潔(如當用水和肥皂時再有毛巾機的情況下)可以緩解成本 情況。在此類實施例中，被對象穿戴的徽章包含指示器如LED燈，可使靠近對象的任何人明 顯看到，對象最近是否洗過手。在此類操作情況下的徽章可以作為一個"被動"接收器，不會要求檢測器復雜先進的電子設備。 安裝檢測器在靠近洗手臺的地方有很多優(yōu)點，包括能夠把檢測器連接到計算機系
統(tǒng)，從而識別洗過手的個體身份并存儲信息到數(shù)據(jù)庫來評估信息從而確定洗手遵守情況。 例如，在醫(yī)療保健設施中，每個醫(yī)護人員將穿著設備，在他們接近檢測器時識別唯
一其身份，以便判斷其他人誰是醫(yī)護人員，洗過手的醫(yī)護人員不會無意被當做洗過手的個
體。最好是這類個體佩戴手鐲或類似裝置，內(nèi)涵身份識別方法，如無線射頻芯片，可以當他
們靠近檢測器極近時識別他們的身份。此外，獨特的識別標志可納入徽章，如一些較新系統(tǒng)
的一部分在醫(yī)療保健設施內(nèi)來識別醫(yī)護人員的位置。 靠近洗手臺安裝的檢測器上的指示器如可視徽章，聲音或兩者兼有之，將會只向 穿戴設備洗過手的個體傳達信號，而不向其他靠近檢測器的個體傳達。因此，檢測器必須有 能力區(qū)分洗過手的個體和在病房或其他醫(yī)療服務區(qū)域中的其他人員。 為了使傳感器只檢測到從剛洗過手(或近期)的個體散發(fā)出的HWAM，雙手應放置 于傳感器前一定距離使氣體計入傳感器。這個距離可以通過放置精確屏幕或用擋板由傳感 器設置一段距離或在洗過手的個體上利用特殊類型(如X光束)的光束。此外，激活方式 如傳感器的移動或位置，當空氣樣本(氣體)被吸入傳感器時，可用于立即打開檢測系統(tǒng)， 系統(tǒng)就可以不必時刻保持激活狀態(tài)。如果檢測系統(tǒng)隨著洗手臺調(diào)動，而部位于靠近交流電 源的地方，檢測器可以用電池運轉(zhuǎn)，這就特別有用。由于很多傳感器要求極低的功耗，檢測 系統(tǒng)的供電可以取自太陽能電池，可以由周圍光線實現(xiàn)供電。
示例3 在這一點上，說明一下吸收系統(tǒng)在醫(yī)院環(huán)境下使用的完整周期是非常有用的。類 似的情景可以發(fā)生在醫(yī)生辦公室，餐廳，手術(shù)室或任何其他醫(yī)療環(huán)境。類似應用用于任何對 于文件重要的地方，鼓勵員工洗手，如在食品處理的環(huán)境下。值得效仿的實施例中，周期包 括以下階段 1.由一名醫(yī)護人員穿戴的傳輸器，或是由工人穿戴的被動設備被固定于病房入口 或其他區(qū)域的激活裝置檢測到，識別特定醫(yī)護人員的身份，以及該工人接近檢測系統(tǒng)時系 統(tǒng)文件的時間和日期 2.若醫(yī)護人員不打算與病人接觸，則不要求洗手，設備會通過文檔記錄指示洗手 事件沒有發(fā)生。這些情況可以是，當工人只是詢問病情或與家屬交談時或當醫(yī)務人員陪同 另一名醫(yī)護人員而不準備檢查病情時。這些個體的徽章將不會指示顏色(空白)，因此表面 他們沒有洗過手，不應接觸或靠近病人或?qū)Σ∪嗽斐赏{的儀器。 如果醫(yī)護人員打算檢查病人，他/她必須洗他/或用肥皂和水洗手。洗手后，他/ 她必須通過檢測器記錄洗手事件，這些可以通過檢測他/她的無線射頻識別或其他獨特標 識或手動發(fā)出信號設備打開檢測器。當檢測器檢測到HWAM時，發(fā)出信號給醫(yī)護人員穿戴的 "指示器"，綠燈變亮。它也可以導致指示器發(fā)出聲響引號提醒醫(yī)護人員徽章已被激活無需 檢查顏色變化。當醫(yī)護人員接近病人時，由病人穿戴的設備檢測到醫(yī)護人員獨特的標識符 并把信息傳送到中央數(shù)據(jù)庫。因此，病人穿著的設備是個主動激活設備，而不是被動的，只 有檢測到靠近的醫(yī)護人員存在時，從而防止其他醫(yī)護人員只是觀察，并沒有親密接觸病人。 這個裝置可以納入監(jiān)測生命體征，如脈搏血氧儀，幾乎在醫(yī)院是無處不在的或可以唯一識 別病人。如在該領域已知的Hill-ROM檢測系統(tǒng)以確定醫(yī)護人員與病人接觸的位置和人數(shù)。
3.該系統(tǒng)還可以防止醫(yī)護人員沒有洗手情況下到到附近數(shù)間病房靠近其他病人。 在有多個病人的病房(多病人病房)，醫(yī)護人員必須在接觸每個病人前洗手，該系統(tǒng)將確保 接觸病人之間洗手。 4.另一種疾病控制中心建議的安全措施是，醫(yī)護人員離開一個特定病房時必須再
次洗手。該洗手時間將會如上所述被檢測到，如果醫(yī)護人員不洗手離開，將會被積極的檢測
器檢測到，如在目前的Hill-Rom系統(tǒng)，或有"缺失"的洗手事件將會比對醫(yī)護人員看望的病
人數(shù)目。 示例4 確定沒有假性積極(檢測器指示洗手事件未進行)或假性消極(檢測器沒有指示 實際已發(fā)生的洗手事件)是很重要的。假性積極可通過選取未在手上存在的冊AM來避免。 特別有利的是氟化合物可被高度揮發(fā)，不管是肥皂，或無水膠或泡沫在手上存在時間很短。 此外，檢測器的檢測限制(L0D)可被設置，以便極低的HWAM水平不會抵消檢測器和指示洗 手事件，若短期內(nèi)出現(xiàn)多個洗手事件，可能是因為極低HWAM水平可能是存在于大氣中。大 多數(shù)醫(yī)療機構(gòu)有足夠的環(huán)境促進空氣流動防止此情況發(fā)生。
假性消極可以通過對象在檢測器前再次揮動雙手解決。 另一個更耗時但非常有效的來防止假性積極和消極的策略是，要求對象在每次洗 手前遵守"基準"示例，而后洗手讀數(shù)可以與此相比對。 鑒于上述情況，該發(fā)明提供了持續(xù)的監(jiān)測對象衛(wèi)生遵守情況的能力，使用洗手劑 中的無痕標記物檢測信息作為洗手事件的替代指標。 所有提及或引用的專利，專利申請，臨時申請，和出版物，包括所有數(shù)據(jù)和圖表，只 要它們符合本發(fā)明的規(guī)范，均納入全文作為參考。 我們應該了解，在此描述的所有示例和實施例僅作應用目的只用，其中各種對光 線的修改或變化將對熟練技術(shù)工人建議，并要在本應用的精神和范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
一種監(jiān)測對象手部衛(wèi)生情況的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括洗手劑，該洗手劑含有用于生成HWAM的無痕標記物；檢測器，包括傳感器；以及與傳感器相連的指示器；其中所述傳感器能檢測到HWAM，所述指示器將來自傳感器的是否檢測到HWAM的信息傳出，所述檢測器位于特定的位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括對象身份識別設備。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述洗手劑選自含酒精手擦；殺菌肥皂；防腐洗手 劑，防腐手擦；洗滌劑；肥皂；無水抗菌劑；外科手術(shù)棉球。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中用于生成HWAM的無痕標記物選自酯類物質(zhì)，碳酸 酯，縮醛，縮酮，高級脂肪醇，芳香醇，硫醇，硫醇類，脂肪酸，高級脂肪醛，芳香醛，醚，硫醚， 苯酚醚，酮類，酚類，內(nèi)酯，萜烯，高級脂肪烴，糠醛，吲哚，胺類，異硫氰酸鹽(或酯)，以上化 學藥品類加上其他可能的無痕標記物具體例子包括二甲亞砜(DMSO)，乙醛，乙酰苯，反式 茴香腦(1-甲氧基_4-丙烯基苯)(大茴香)，苯甲醛(安息香醛)，苯甲醇，肉桂酸芐酯，杜 松萜烯，莰烯，莰酮，肉桂醛(3-苯基丙烯醛)，大蒜，香茅醛，甲酚，環(huán)己烷，桉油精，丁子香 酚，丁子香基甲醚；異丁酸丁酯(2-甲基丙酸正丁酯)(鳳梨)；擰檬醛(2-反式-3， 7- 二甲 基-2，6-辛二烯l-醛)；薄荷醇(1-甲基-4-異丙基環(huán)己烷-3-醇)；a-松萜(2，6，6-三 甲基二環(huán)_ (3， 1 ， 1) -2-庚烯)；硫酸氫鈉，二辛基硫化琥珀酸鈉，聚甘油聚蓖麻油酸，酪蛋白 鈣胨_磷酸鈣，植物萃取類(如菊花，甘草汁，仙人草，金銀花；淡竹葉屬，桑葉；雞蛋花；夏 枯草；槐花米)，二甘氨酸亞鐵螯合物，海藻源性鈣，DHASCO( 二十二碳六烯酸豐富的單細胞 油)和ARASCO(花生四烯酸豐富的單細胞油)，低聚果糖，海藻糖，Y-環(huán)式糊精，植物固醇 酯，阿拉伯樹膠，硫酸氫鉀，十八烷醇，赤藻糖醇，D-塔格糖和菌蛋白。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中用于生成HWAM的無痕標記物或者為鹵代化合物或者 為非一般性的同位素。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述無痕標記物為揮發(fā)性或半揮發(fā)性化合物。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述指示器為可佩帶形式或手持箱體形式。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述指示器為徽章。
9. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器選自高電子遷移率晶體管(HEMT)，核 磁共振(NMR)，基于聚合物膜-抗化學性(Cyranose);聚合物表面聲波(SAW)和電化學化學 陣列(Hazmatcad和Hazmatcad Plus);光譜分析；可見光譜；紫外光譜；TIF TIFXP-1A型負 電暈檢漏儀；陰離子捕獲傳感器；加熱傳感器/陶瓷半導體傳感器；紅外吸收；核磁共振光 譜；光電子放射光譜；拉曼光譜；傅立葉變換光譜-FTIR ;時間分辨光譜；火焰光譜；等離子 發(fā)射光譜；力譜；介電譜；圓二色性譜；耐火指數(shù)；金屬氧化物傳感器；以及微懸臂梁傳感 器，分子印跡聚合物傳感器，放大熒光聚合物傳感器。
10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器是電子鼻。
11. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述指示器包括計算機處理器，可提供視覺、聽覺 和/或觸覺結(jié)果。
12. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述指示器進一步包括處理裝置。
13. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進一步包括通訊設備。
14. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進一步包括電子鐘。
15. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括活性HWAM檢測裝置。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中活性HWAM檢測裝置為抽氣泵，其引導氣流流向傳 感器。
17. —種監(jiān)測對象手部衛(wèi)生情況的方法，包括(a) 提供含有用于生成HWAM的無痕標記物的洗手劑；(b) 在特定位置提供檢測器，該檢測器包含能檢測到HWAM的傳感器并提供與該傳感器 相連的指示器；以及(c) 當所述傳感器檢測到HWAM時，用所述指示器傳送信息。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括用傳感器檢測HWAM的步驟。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括儲存?zhèn)鞲衅鳈z測到HWAM時的數(shù)據(jù)的步驟。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括分析數(shù)據(jù)的步驟。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，進一步包括根據(jù)數(shù)據(jù)分析進行干預的步驟。
22. 如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括提供電子鐘以確定與HWAM檢測相關的時間 的步驟。
23. 如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括測量檢測到的HWAM水平。
24. —種監(jiān)測對象手部衛(wèi)生情況的方法，包括(a) 提供包含用于生成HWAM的無痕標記物的洗手劑；(b) 提供能夠檢測HWAM的傳感器和提供與所述傳感器相連的指示器；(c) 提供對象身份識別設備；(d) 用指示器傳送傳感器檢測HWAM的情況；(e) 通過操縱對象身份識別設備向?qū)ο筇峁┧龅腍WAM檢測信息。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，進一步包括當檢測到HWAM時，測量HWAM水平。
全文摘要
該系統(tǒng)和方法用于監(jiān)測洗手劑的使用情況從而確定手部衛(wèi)生守則的遵守情況。洗手劑是具有可檢測性、揮發(fā)性的混合物，如香料，可以利用實驗對象洗手技巧摩擦到實驗對象手中。洗手事件過后，實驗對象的雙手暴露于檢測器(如徽章)之下，該檢測器包括一個可以檢測到揮發(fā)性混合物的傳感器以及一個可傳遞揮發(fā)性混合物檢測信息的指示器，從而指明洗手劑的使用情況和手部衛(wèi)生的遵守情況。
文檔編號G08B23/00GK101796553SQ200880102364
公開日2010年8月4日 申請日期2008年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者克里斯多佛·D·巴蒂克, 多恩·邁克爾·丹尼斯, 尼古拉斯·格拉文施泰因, 理查德·梅爾克 申請人:佛羅里達大學研究基金會有限公司