[发明专利]具有非接触控制的可穿戴屏障系统、设备和方法

说明书

屏障系统、设备和方法保护医疗专业人员和患者免于暴露于污染物和体液。系统包括：头部单元(例如，708)，被成形为待被戴在穿戴者的头上；罩(例如，704)，位于头部单元上方；一个或多个传感器(例如，1902)，被配置为产生一个或多个传感器输出信号；以及控制器(例如，1904)，连接到一个或多个传感器，并且被配置为基于一个或多个传感器输出信号产生一个或多个控制器输出信号。另外，通过(a)感测一个或多个特征；(b)基于感测到的一个或多个特征产生一个或多个传感器信号；(c)转换和/或处理一个或多个传感器信号以产生一个或多个控制器输出信号；以及(d)基于一个或多个控制器输出信号控制设备来控制屏障系统内的设备。

相关申请

本申请要求于2016年1月7日提交的美国临时专利申请No.62/275,995的权益，其内容通过引用整体上并入本文。

技术领域

本发明的实施例一般而言涉及用在危险环境(包括医疗、手术和现场环境)中的屏障设备、过滤设备和个人保护系统。某些实施例保护医疗专业人员免于暴露于空气传播的污染物和体液，并且还保护患者、医疗专业人员和观察者在外科手术期间免于交叉污染。某些实施例更特别地涉及头盔、头罩、口罩、护面罩、长袍(toga)或其它可穿戴装置，用于保护医疗保健专业人员、患者或观察者在手术、其它医疗过程、急救医学、现场受害者的治疗等期间免于暴露于生物危害性材料。

背景技术

屏障设备和个人保护系统用在医疗和外科手术过程中，以在外科手术人员和患者之间提供无菌屏障。在这种过程期间(并且尤其是在整形外科手术期间)，钻头或动力锯常常从患者的外科手术伤口向外科医生生成喷雾、飞溅和气溶胶。这使外科医生暴露于感染的风险中。传统的外科手术口罩和杯子不能完全保持外科手术伤口的无菌性。在一些情况下，来自外科手术团队的身体物质(例如，汗液、头发、头皮屑或甚至唾液)可能感染患者。由于这些原因，尤其是在整形外科手术中，外科手术头盔已经使用了很多年。常规的外科手术头盔可以包括用于空气循环的电池供电的风扇和覆盖头盔的无菌罩，并且具有透明的眼罩、镜头或其它视觉元件。

在美国专利No.5,054,480中公开了一种这样的系统，该专利的内容通过引用并入本文，该专利公开了这种系统的基本结构。具体而言，传统系统包括支撑长袍的头盔，也称为盖布或罩。(术语“长袍”、“盖布”和“罩”在本文中可互换使用，并且旨在具有相同的含义。)这个组合由想要建立无菌屏障的医务人员穿戴。罩包括透明的护面罩。头盔包括通风单元，其包括风扇。通风单元通过罩吸入空气，使空气在穿戴者周围循环。这样可以减少锁在长袍/罩内的热量和在这个空间中积聚的二氧化碳(CO₂)。还已知将灯安装到头盔。被指引通过护面罩的光照明外科手术部位。

穿戴罩会在操作人员的头部周围形成闭合的腔室，其表示加热元件(通过辐射和/或对流)以及热且潮湿的呼吸空气源两者，其中CO₂浓度高达40,000ppm。在腔室与周围环境之间没有空气交换的情况下，产生所谓的“桑拿效应”，从而导致在腔室内温度高达32℃，湿度高达85％(相对湿度)，CO₂浓度高达40,000ppm。为了避免这种效应，现有技术的外科手术保护系统包括具有过滤元件的罩，其支持空气交换并且提供透气性。这通常使用将空气移入腔室并使腔室内的空气循环的风扇来实现。

在Diaz等人的美国专利No.6,481,019、VanDerWoude等人的美国专利No.9,173,437以及Giorgio Rosati等人提交的美国专利申请No.13/984,908中公开了其它个人保护系统，其中每个的内容通过引用整体上并入本文。例如，VanDerWoude等人描述了一种具有罩、风扇、灯和头盔的系统，其带有用户可以用手致动的控制开关。

待解决的问题

本发明人已经认识到并识别出用于医疗保健专业人员的常规过滤服装系统的多个缺点。