一种用于手卫生依从性监管的智能终端的制作方法

本实用新型涉及医用智能电子设备领域，具体涉及一种用于手卫生依从性监管的智能终端。

背景技术：

医务人员手部携带细菌是院内感染主要来源。直接或间接经手传播细菌造成感染占医院感染的30%以上。医务人员严格洗手可以减少携带病原体，有效切断直接接触传播。美国疾病预防控制中心于2002年10月发布医疗机构手部卫生指南，证实了手卫生的有效性，并指出相对其他医院感染管理措施而言，手卫生是降低医院感染最直接、最简单、最经济且最有效的措施之一，在医院感染中起着巨大作用，可使医院感染发生率下降50%。

手卫生依从率较低是我国各级医院普遍存在的问题。如何有效提高医院手卫生依从率是医院感控管理者十分关注的问题。目前医院主要靠定期的培训、医护人员的自我约束、设置感染专员等传统的管理方法，没有针对手卫生监管更加有效的措施，耗费了大量的人力物力，大大增加了医院的隐形成本。

另一方面，现在也有一些针对提高医院手卫生依从率的产品或技术。比如中国专利《一种医疗手卫生依从性智能监管系统》（CN 105139320 A）和《一种用于医疗行为管理的智能监管系统》（CN206133696U）均公开了相关监管系统。其通过433M/2.4G 信号和125K 射频信号建立终端和监管平台之间的无线通信，并通过终端采集医护人员的活动路线和接触范围，进而通过监管平台监控医护人员的手卫生清洗情况。

但类似的监管系统仍存在如下的缺陷：

1）现有技术只用低频125K射频信号感应距离，只能解决身份识别的问题，无法判断是否真正接触感染源；其判断模式为靠近病床边感应到低频125K信号，就认为接触了感染源，这在真实临床场景中是不对的，大多数情况下都会误判接触感染源；

2）现有技术没有自动容错机制，发生误判之后，系统不能自动纠正；

3）不能解决WHO组织世界手卫生起草组规定的感染控制的两前三后问题：

接触患者之前：只通过感应距离无法判别医务人员是否接触患者，导致接触患者前的手卫生洗手时机判断错误，给医务人员造成大量的工作负担；

在清洁或无菌操作之前：只通过感应距离无法判别医务人员是否在进行无菌操作，医务人员进入感应区即认为进行无菌操作，这是不准确的，会经常造成误判，给医务人员带来很大的工作量；

接触患者体液之后：只用低频125K信号解决人员的智能识别问题，无法判别是否接触患者体液的情况；

接触患者之后：现有技术在判别医务人员接触患者后离开病床区域时，没有感应到病床发射的低频125K信号即认为离开病床区域，这是不准确的，在现实的临床场景中，由于病床发射低频125K信号距离的问题，医务人员起身取东西或做别的操作，没有感应到病床发射的信号，就会误判医务人员离开病床，会干扰义务人员在抢救患者或者对患者进行护理时的操作，影响医务人员的情绪，给医务人员造成大量的工作负担；

接触患者周围环境之后：现有技术只用低频感应技术，无法解决医务人员接触患者周围环境的判别问题，按现有技术的判别方法，医务人员一旦进入周围环境比如仪器、物品、其他设施等就会判别医务人员接触了患者周围的环境，会频繁提醒医务人员进行手卫生，造成大量的误判，干扰医务人员的工作，给他们造成极大的工作负担。

综上所述，现有技术中只用低频感应技术，通过距离判别，只能解决医务人员的身份识别问题，无法准确的判别医务人员进行手卫生的洗手时机，而且会给医务人员造成很大的工作负担，违背了设计手卫生系统是提高医务人员工作效率和手卫生依从性的初衷。另外，其接触判别一般通过后台服务器完成，具有一定的滞后性，并容易收到网络干扰的影响。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题在于提供一种用于手卫生依从性监管的智能终端，以解决上述的一个或多个问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

用于手卫生依从性监管的智能终端，包括：

用于佩戴于人体上的可佩戴终端和用于安装于病区特定位置的信号发射器；

其中，所述可佩戴终端包括主控制器及连接主控制器的低频感知模块、姿态感知模块、人机交互模块、声光提醒模块和电源模块；所述低频感知模块用于通过125KHz低频射频信号与所述信号发射器交互，以进行人员身份信息识别和位置信息感知，所述姿态感知模块用于感知人体动作信息，所述人机交互模块用于接收人员反馈信息，所述声光提醒模块用于发出提示信息，所述电源模块用于给整个终端供电；

所述主控制器被配制成用于通过所述低频感知模块和姿态感知模块获得的信息，综合判别人员是否接触感染源或者进行手卫生清洁，并根据判别结果通过声光提醒模块发出提示信息；以及，通过所述人机交互模块接收人员反馈信息，对所述判别结果进行修正，并根据修正结果改进判别机制。

进一步的，所述姿态感知模块包括由3轴加速度传感器、3轴磁力计和3轴陀螺仪组成的9轴姿态传感器。

进一步的，所述主控制器通过低频感知模块和姿态感知模块获得的信息，综合判别人员是否接触感染源或者进行手卫生清洁具体包括：

主控制器通过低频感知模块感知的信息，获得人员的身份识别、区域定位及距离判别信息，并通过姿态感知模块获得人员的动作信息；当且仅当所述人员的身份、所在区域以及与感染源的距离满足预设条件，且作出的动作符合预设姿态时，判别人员接触了感染源或者进行了手卫生清洁。

进一步的，所述人员的动作信息包括但不限于站立、弯腰、蹲伏、转身、行走以及行走方向和角度。

进一步的，所述人机交互模块包括一红外接近传感器，用于感应人体的接近或遮蔽动作。

进一步的，所述电源模块包括蓄电池及与之配套的电源管理单元和充电管理单元。

进一步的，所述信号发射器安装的位置包括但不限于病区隔离门外/门内、病床区域、清洗区域和/或手卫生执行装置上。

进一步的，所述可佩戴终端设计为胸牌、胸章、手环或类似手表的可佩戴终端。

进一步的，所述可佩戴终端还包括无线通信模块，所述可佩戴终端通过所述无线通信模块与后台服务器通信，以向后台服务器发送人员活动信息、判别结果信息及判别结果修正信息，供后台服务器记录或进行进一步分析。

进一步的，所述无线通信模块通过433M/2.4G无线信号与网关通信，并通过网关与后台服务器通信。

本实用新型的有益效果：综合采用低频感知和识别、姿态感知、红外接近传感等混合传感技术，实现临床中对医护人员手卫生执行时机的准确感知、识别、判断、提醒，能够有效监控手卫生的执行情况，培养医务人员执行手卫生的良好习惯，有效降低医院感染发生率。同时，基于终端自身即可完成接触判别，摆脱了对网络和后台服务器的依赖，提高了判别的实时性和稳定性。

本实用新型的智能终端，还可以进一步向服务器提供数据，通过云计算、大数据等技术实现手卫生依从率的统计、分析，找出手卫生依从率低出现的原因，采取针对性的措施予以改进，进而有效提高医护人员手卫生依从率，有助于感控管理者实现对手卫生依从性的闭环管理，从而有效降低医院感染、提高医疗质量、降低医疗费用和保障患者的生命安全。

附图说明

图1为本实用新型的智能终端中可佩戴终端较佳实施例的模块组成示意图。

图2为本实用新型的智能终端的工作模式示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

为了解决一直以来困扰医院感染管理者如何有效提升手卫生依从率的问题，把提高手卫生依从率从人为管理变成了智能管理，依据《WST 313-2009 医务人员手卫生规范》、《WHO手卫生技术手册》和《医疗操作护理规范》，本实用新型提出了一种用于手卫生依从性监管的智能终端，其包括至少一个的用于佩戴于人体上的可佩戴终端和若干个用于安装于病区特定位置的信号发射器。

其中，所述的可佩戴终端可以是佩戴于医护人员身体上的胸牌、胸章，或者是手环或类似手表的可佩戴终端，其基本包括主控制器及连接主控制器的低频感知模块、姿态感知模块、人机交互模块、声光提醒模块和电源模块。

如图1所示为本实用新型的可佩戴终端一种较佳实施例的模块组成示意图。其中，低频感知模块优选为低频射频125KHz感知和识别模块，其通过125KHz低频信号与信号发射器交互，通过感应信号发射器发射的低频信号，以获取佩戴人员的身份识别信息和位置信息。姿态感知模块优选为由3轴加速度传感器、3轴磁力计和3轴陀螺仪组成的9轴姿态传感器，其用于感知人体动作信息。具体可将地理坐标系转换为人体坐标系，经过卡尔曼滤波等算法精确解算出佩带人员的站立、弯腰、转身、蹲伏、行走等动作，以及行走的方向和角度。

主控制器通常为嵌入式微处理器或其它可编程器件，其可通过烧录、存储、执行程序模块或相应的功能单元，比如与外部传感器进行数据交互的I/O单元、进行信息处理的感知计算单元、姿态识别单元、行为判别单元，进行智能学习的深度学习单元，以及用于数据存储的存储单元等，实现如下功能：通过接收低频感知模块和姿态感知模块获得的信息，综合判别人员是否接触感染源或者进行手卫生清洁，并根据判别结果通过声光提醒模块发出提示信息。

具体的，上述判别过程可包括：主控制器通过低频感知模块感知的信息，获得佩戴人员的身份识别、区域定位及距离判别信息，并通过姿态感知模块获得人员的动作信息；当且仅当佩戴人员的身份、所在区域以及与感染源的距离满足预设条件，且作出的动作符合预设姿态时，判别人员接触了感染源或者进行了手卫生清洁。

例如，1）根据医务人员接触患者时的弯腰、方向、速度等姿态参数和低频感知模块，准确判别接触患者的时机和识别该医务人员的身份信息，及时提醒该医务人员执行手卫生；

2）当医务人员在操作患者时，根据其弯腰、变化速度、所处方向等姿态数据，准确判断该医务人员在操作患者，不会干扰其工作；

3）当医务人员操作完患者，转身离开时，系统根据其转身动作、方向和低频感知模块，及时判别出该医务人员离开患者时机，及时提醒执行手卫生，保护医务人员及其患者周围环境，避免造成污染。

另一方面，为了克服现有类似的监管系统判别模式机械刻板、容错率低、不能因人而异地进行智能判别的缺陷，本实用新型的可佩戴终端通过人机交互模块实现了医务人员和可佩戴终端的良性交互，以主动修正误判结果，并通过进一步的简单的人工智能的学习，自动调整姿态传感器的判别参数，以改进判别机制，提高判别准确率，最终达到最优的判别参数，减少误判的可能性，能够做到因人、因地而异，极大地提高了判别的智能化程度，提高了医护人员的使用体验。

具体的，作为优选实施方案，本实用新型中的人机交互模块包括一红外接近传感器，用于感应人体的接近或遮蔽动作。同时，主控制器还被配置成实现如下功能：通过人机交互模块接收人员反馈信息，对判别结果进行修正，并根据修正结果，通过深度学习改进判别机制。

使用时，当出现错误的判别结果时，医务人员可以通过用手靠近或遮蔽该红外接近传感器，以对判别结果进行修正，从而自己校准和确定接触患者的角度、速度、方向等姿态参数，主控制器会自动校准和保存姿态传感参数，确保接触患者的判别更准确。

作为优选实施方案，本实用新型的一个或多个实施例中，声光提醒模块包括蜂鸣器和指示灯，用于发出提示信息；电源模块包括蓄电池及与之配套的电源管理单元和充电管理单元，用于给整个终端供电。其细节不是本实用新型的关键所在，在此不作详细说明。

作为优选实施方案，本实用新型的一个或多个实施例中，信号发射器安装的位置包括但不限于病区隔离门外/门内、病床区域、清洗区域和/或手卫生执行装置上。

作为进一步的优选实施方案，本实用新型的智能终端还包括无线通信模块，可通过无线通信模块与后台服务器比如云服务器发送数据，以供后台服务器记录或进一步分析，比如运用云计算、大数据等技术实现手卫生依从率的统计、分析，找出手卫生依从率低出现的原因，采取针对性的措施予以改进。

上述的无线通信模块可选为无线射频模块，该无线射频模块通过433M/2.4G无线射频信号与网关通信，进而通过网关与后台服务器通信，以完成信息交互或数据传输。利用433M/2.4G无线射频技术执行数据信息的传输，其具有功耗低、传输距离远、辐射小、与医院病房内的仪器频段不同等特点，不会对医务人员、患者产生辐射，不会干扰医疗设备的正常工作；而通过网关，可实现上述智能终端较大范围的布设使用，以满足实际的需求。

本实用新型的用于手卫生依从性监管的智能终端，可以有效的解决医务人员在WHO组织世界手卫生起草组规定的进行手卫生洗手时机及接触感染源的身份识别和准确判别问题。参考附图2，相比现有技术，本实用新型的智能终端的判别机制改进如下：

1）接触患者之前：佩带可佩戴终端的医务人员靠近病床区域，感应到病床处信号发射器发射的低频信号，识别医务人员身份信息成功，如果该医务人员做出接触患者的动作比如伸手、弯腰等达到姿态传感器设定的判定标准，就认为判别该医务人员接触患者；如果该医务人员认为该时机判别有误，可以伸手靠近或遮挡一下可佩戴终端的红外接近传感器，以进行容错处理，可佩戴终端会自动调整该容错时机的姿态参数，确保下次判别更精确。

2）在清洁或无菌操作之前：佩带可佩戴终端的医务人员靠近清洁或无菌区域，感应到无菌区域信号发射器发射的低频信号，识别医务人员身份信息成功，如果该医务人员做出清洁或无菌物品或设备的操作比如伸手、弯腰等达到姿态传感器设定的判定标准，就认为判别该医务人员接触患者；如果该医务人员认为该时机判别有误，可以伸手靠近或遮挡一下，以进行容错处理，可佩戴终端会自动调整该容错时机的姿态参数，确保下次判别更精确。

3）接触患者之后：佩带可佩戴终端的医务人员在病床边操作结束之后，做出转身离开的动作时，可佩戴终端的姿态传感模块会根据转身动作、方向和行走动作判别该医务人员正在离开病床，当接收不到病床发射的低频射频信号时，即判别该医务人员离开病床，并做出离开患者之后的提醒手卫生等提醒操作。

4）接触患者周围环境之后：佩带可佩戴终端的医务人员在患者的周围环境比如操作物品、医疗仪器等之后转身离开时，可佩戴终端的姿态传感模块会根据转身动作、方向和行走动作判别该医务人员正在离开患者周围的环境，当接收不到安装在患者环境区域的低频射频信号发射设备发射的低频射频信号时，即判别该医务人员离开患者周围环境，并做出离开患者周围环境之后的提醒手卫生等提醒操作。

5）佩带可佩戴终端的医务人员离开病区经过病区门时，依次感应门内区域信号发射器和内外区域信号发射器发射的低频射频信号，并且可佩戴终端做出行走的动作时，即判别该医务人员离开病区，做出离开病区或患者周围环境之后的提醒手卫生等操作。

下面进一步详细说明本实用新型的智能终端的应用流程：

1、进出病区管理：佩带可佩戴终端的医务人员穿过病区门时依次感应到门外区域信号发射器和门内区域信号发射器，同时姿态传感器判别到该医务人员正在进行行走动作，即判定该医务人员进入病区并通过无线通信把进入病区信息发送到后台服务器；佩带可佩戴终端的医务人员穿过病区门时依次感应到门内区域信号发射器和门外区域信号发射器，同时姿态传感器判别到该医务人员正在进行行走动作，即判定该医务人员离开病区。

2、接触患者前工作流程：佩带可佩戴终端的医务人员靠近病床区域，感应到病床发射的低频信号，识别医务人员身份信息成功，如果该医务人员做出接触患者的动作比如伸手、弯腰等达到姿态传感器设定的判定标准，就判定为该医务人员接触患者，如果该医务人员在之前接触过其他病床、患者周围环境的物品、仪器等，即该医务人员的手为不清洁状态，有可能产生交叉感染，胸牌通过声光提醒其及时执行手卫生，否则将产生一条违规记录；

3、接触患者之后工作流程：佩带可佩戴终端的医务人员在病床边操作结束之后，做出转身离开的动作时，可佩戴终端的姿态传感模块会根据转身动作、方向和行走动作判别该医务人员正在离开病床，当接收不到病床发射的低频射频信号时，即该医务人员离开病床判别成功，并通过声光提醒其及时执行手卫生，否则将产生一条违规记录；

4、接触患者周围环境之后工作流程：佩带可佩戴终端的医务人员在患者的周围环境比如操作物品、医疗仪器等之后转身离开时，可佩戴终端的姿态传感模块会根据转身动作、方向和行走动作判别该医务人员正在离开患者周围的环境，当接收不到安装在患者环境区域的低频射频信号发射设备发射的低频射频信号时，即该医务人员离开患者周围环境判别成功；佩带可佩戴终端的医务人员离开病区经过病区门时，依次感应门内区域信号发射器和内外区域信号发射器发射的低频射频信号，并且可佩戴终端做出行走的动作时，即该医务人员离开病区判别成功；判定该医务人员离开患者周围环境和离开病区后，如果该医务人员没有执行过手卫生，即该医务人员的手为不清洁状态，有可能把感染源传染给其他医务人员、医疗设备、其他物品或者带出病区等，及时通过声光提醒该医务人员执行手卫生，否则将产生一条违规记录；

5、判别交叉感染的工作流程：佩带可佩戴终端的医务人员离开一个患者或患者环境后又接触另外一个患者，通过低频感知、识别和姿态传感判定成功后，及时提醒该医务人员执行手卫生，否则将产生一条违规记录；

6、执行手卫生：佩带可佩戴终端的医务人员，按压安装有手消液的液瓶感应器(手卫生执行装置)，接收到液瓶感应器发射的低频射频信号，同时姿态传感器判别到该医务人员有按压、弯腰等行为动作，同时该医务人员用手消液喷出的消毒液洗手，即判定该医务人员执行手卫生成功，同时产生以下执行手卫生记录。

可佩戴终端还可通过无线通信把上述的进出入病区信息、违规记录等发送到后台系统服务器，以供后台记录分析处理。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。