СПОСОБ И СИСТЕМА АССОЦИИРОВАНИЯ ПОКАЗАНИЙ МАШИНОЧИТАЕМОГО ДАТЧИКА, УСТАНОВЛЕННОГО НА ВПИТЫВАЮЩЕМ ИЗДЕЛИИ, С ЛИЧНОСТЬЮ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
METHOD AND SYSTEM TO ASSOCIATE INDICATIONS OF MACHINE-READABLE GAUGE MOUNTED ON ABSORBENT PRODUCT WITH USER'S IDENTITY

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу ассоциирования показаний машиночитаемого датчика, расположенного на впитывающем изделии, таком как подгузник, подгузник типа трусов, предмет одежды для больных, страдающих недержанием, санитарная салфетка, продукт в форме тампона, повязка для ран или повреждений кожи, защитные изделия для кровати или аналогичный продукт, с идентичностью пользователя впитывающего изделия, в результате чего, впитывающее изделие выполнено с возможностью поглощения или приема телесных выделений пользователя, в частности, жидкости организма, выделяемой пользователем. Кроме того, настоящее изобретение относится к системе, содержащей впитывающее изделие, такое как подгузник, подгузник типа трусов, предмет одежды для больных страдающих недержанием, санитарная салфетка, продукт в форме тампона, повязка для ран или повреждений кожи, защитные изделия для кровати или аналогичный продукт с машиночитаемой идентификационной меткой для определения идентичности пользователя впитывающего изделия, в результате чего, впитывающее изделие выполнено с возможностью установки его для впитывания или приема телесных выделений пользователя, в частности жидкостей организма, выделяемых пользователем, и, таким образом, что машиночитаемый датчик расположен во впитывающем изделии.
Уровень техники
Существует множество различных типов впитывающих изделий, таких как подгузники, подгузники типа трусов, предметы одежды для больных страдающих недержанием, санитарные салфетки, продукты в форме тампона, повязки для ран или повреждений кожи, защитные изделия для кровати или аналогичный продукт, известные в настоящее время, используемые для поглощения, удержания и изоляции отходов организма, таких как моча, фекалии и кровь. Некоторые из таких известных впитывающих изделий содержат датчик для детектирования события, такого как выделение мочи или кала, после поглощения на или во впитывающее изделие. Такой датчик может, например, быть основан на детектировании влажности, биологического вещества, определяемого при анализе, и/или химического вещества, определяемого при анализе. Когда такой датчик детектирует событие, такое как выделение мочи или кала, генерируется детектируемый отклик. Благодаря такому отклику, пользователь, один из родителей, опекун, санитарный персонал и т.д. может легко определить, что произошло событие. Таким образом, датчики во впитывающих изделиях, предназначенные для детектирования - события, можно использовать для простого отслеживания произошло ли событие, то есть для простой регистрации состояния отходов организма во впитывающем изделии.
Существует большое количество типов датчиков, известных в настоящее время, которые можно использовать во впитывающем изделии для детектирования события. Один тип датчика, который используется в некоторых впитывающих изделиях, представляет собой магнитоупругий датчик. Магнитоупругие датчики были описаны авторами Grimes и др. (Biomedical Microdevices, 2:51-60, 1999).
Магнитоупругий датчик содержит часть, обычно полоску, магнитоупругого материала. Когда он возбуждается внешним магнитным полем, магнитоупругий материал запасает магнитную энергию в магнитоупругом режиме. Когда магнитное поле отключают, магнитоупругий материал совершает демпфированные колебания с особой частотой, обозначаемой как магнитоакустическая резонансная частота. Такие колебания приводят к повышению магнитного потока, который изменяется во времени, который может детектироваться на расстоянии приемной катушкой. Изменения магнитоакустической резонансной частоты можно отслеживать для измерения или детектирования множества параметров окружающей среды.
Впитывающее изделие, содержащее магнитоупругий датчик, например, описано в публикации WO 2004/021944. Более конкретно, в публикации WO 2004/021944 описана одноразовая впитывающая структура с датчиком, содержащая, по меньшей мере, один впитывающий слой и, по меньшей мере, одно чувствительное устройство, содержащее магнитоупругую пленку. Впитывающая структура с датчиком может состоять из впитывающего изделия, такого как, например, подгузник, подгузник типа трусов, защитная одежда для больных, страдающих недержанием, санитарная салфетка или защитное изделие для кровати. В одном варианте выполнения чувствительное устройство предназначено для детектирования влажности. Магнитоупругую пленку чувствительного устройства покрывают полимером, чувствительным к влажности, который затем взаимодействует с влагой, например, мокротой, жидкостью или влагой. Полимер, чувствительный к влажности, может взаимодействовать с влагой, такой как моча, поглощая или впитывая ее, в результате чего изменяется масса чувствительного устройства. Такое изменение в массе увеличивает или уменьшает магнитоакустическую резонансную частоту. Таким образом, изменение массы можно измерять и можно его коррелировать с количеством влаги, взаимодействующей с полимером, чувствительным к влаге. В другом варианте выполнения магнитоупругая пленка чувствительного устройства покрыта прямо или опосредованно, по меньшей мере, одной молекулой - детектором, выполненной с возможностью детектирования, по меньшей мере, одного целевого биологического и/или химического вещества, определяемого при анализе в отходах организма, телесных выделениях, или выделяемых кожей пользователей/владельцев. Публикация WO 2004/021944 включена в данное описание полностью путем ссылки.
Также известно использование радиочастотной (RF, РЧ) метки, включающей в себя индуктивно - емкостной резонатор, в качестве датчика для детектирования события во впитывающем изделии. Например, такое устройство описано в US 6774800. RF метку, включающую в себя индуктивно - емкостной резонатор, описанный в US 6774800, можно использовать в режиме поглощения энергии или в режиме излучения энергии, в режиме поглощения энергии, RF метка избирательно поглощает энергию из сигнала возбуждения на ее резонансной частоте. Такое поглощение приводит к уникальному изменению сигнала возбуждения, которое можно детектировать. Однако, когда выделяемая жидкость контактирует с индуктивно-емкостным резонатором RF метки, электролиты в выделяемой жидкости образуют каналы низкого сопротивления, которые расстраивают RF метку и, таким образом, изменяют ее резонансную частоту. В результате изменения резонансной частоты можно использовать для детектирования выделенной жидкости. Кроме того, в режиме излучения энергии RF метка начинает колебаться на своей резонансной частоте в ответ на прием сигнала возбуждения. После прекращения сигнала возбуждения энергия, запасенная в RF метке, продолжает вызывать колебание RF метки на ее резонансной частоте. Таким образом генерируется ответный сигнал. В присутствии выделившейся жидкости резонансная частота ответного сигнала изменяется. Таким образом, изменение резонансной частоты ответного сигнала можно использовать для детектирования выделившейся жидкости.
Кроме того, также известно использование радиочастотной идентификационной метки (RFID, РЧИМ) в качестве датчика для детектирования события во впитывающем изделии. Например, это также описано в US 6774800. RFID метка, используемая в US 6774800, может представлять собой любую из RFID меток, известных в области электронного наблюдения за отдельными предметами (EAS, ЭНП), которые работают в режиме поглощения энергии или в режиме излучения энергии. RFID метка, которая работает в режиме поглощения энергии, поглощает энергию из сигнала возбуждения на одной или больше уникальных частотах или в уникальных диапазонах частот. Однако, когда присутствует выделившаяся жидкость, такая жидкость ослабляет сигнал возбуждения, принимаемый такой RFID меткой, в результате чего уменьшается избирательное поглощение энергии RFID меткой. Таким образом можно детектировать выделившуюся жидкость. Кроме того, RFID метка, которая работает в режиме излучения энергии, выводит уникальный ответный сигнал, включающий в себя одну или больше частот или полос частот, в ответ на прием сигнала возбуждения. Однако, когда присутствует выделившаяся жидкость, эта жидкость ослабляет сигнал возбуждения, принимаемый такой RFID меткой и/или ответным сигналом RFID метки, в результате чего амплитуда одной или более частот или полос частот ответного сигнала уменьшается. Таким образом можно детектировать выделившуюся жидкость.
Кроме того, в US 6774800 также описано, что в дополнение к использованию RFID меток в качестве датчиков для детектирования события в поглощающих изделиях, RFID метки, которые формируют структуры уникальных частот, или полос частот, либо в режиме работы с поглощением энергии или в режиме работы излучения энергии, также можно использовать для идентификации пользователя, например идентификации пациента. В частности, некоторые RFID метки предшествующего уровня техники могут поглощать энергию из множества, например, до 64 уникальных частот или полос частот сигнала возбуждения или могут выводить ответный сигнал, имеющий множество, например, до 64 уникальных частот или полос частот. При использовании для идентификации пациента такие RFID метки закрепляют на впитывающих изделиях. Каждый пользователь, например, каждый пациент, находящийся в определенном месте, например, в доме престарелых, затем ассоциируется со структурой частот или полос частот, формируемой RFID метками, которые являются уникальными среди структур или полос частот, ассоциированных с другими пациентами. Каждый пользователь затем может использовать впитывающие изделия, имеющие RFID метку, включающую в себя уникальную структуру частот или полос частот, назначенных этому пользователю.
Однако при использовании впитывающих изделий, имеющих RFID метки, включающие в себя уникальную структуру частот или полос частот, в соответствии с US 6774800, присутствует риск того, что конкретному пользователю будет предоставлено чужое впитывающее изделие, то есть конкретному пользователю будет предоставлено впитывающее изделие, имеющее RFID метку, включающую в себя уникальную структуру частот или полос частот, которые назначены другому пользователю. Таким образом, существует риск путаницы, которая может привести к ошибочным данным в медицинских книгах или тому подобное, и таким образом к принятию ошибочных решений о том, что требуется заменить впитывающее изделие и т.д.
Сущность изобретения
Одна цель настоящего изобретения состоит в разработке улучшенного способа ассоциирования показаний машиночитаемого датчика, установленного во впитывающем изделии, таком как подгузник, подгузник типа трусов, предмет одежды для больных, страдающих недержанием, санитарная салфетка, продукт в форме тампона, повязка для ран или повреждений кожи, защитные изделия для кровати или аналогичный продукт, с личностью пользователя впитывающего изделия, причем впитывающее изделие выполнено с возможностью поглощения или приема выделений организма пользователя, и с помощью этого способа показания машиночитаемого датчика, установленного во впитывающем изделии, могут быть надежным способом ассоциированы с личностью пользователя, таким образом, что упомянутый выше риск путаницы устраняется или, по меньшей мере, снижается.
Эта цель достигается в соответствии с отличительной частью п. 1 формулы изобретения.
Другая цель настоящего изобретения состоит в разработке улучшенной системы, содержащей впитывающее изделие, такое как подгузник, подгузник типа трусов, предмет одежды для больных, страдающих недержанием, санитарная салфетка, продукт в форме тампона, повязка для ран или повреждений кожи, защитные изделия для кровати или аналогичный продукт, и машиночитаемую идентификационную метку для определения личности пользователя впитывающего изделия, в результате чего впитывающее изделие выполнено с возможностью его установки для впитывания или приема выделения организма пользователя, и, в результате чего, машиночитаемый датчик установлен во впитывающем изделии, и с помощью этой системы показания машиночитаемого датчика, установленного во впитывающем изделии, надежным способом могут быть ассоциированы с личностью пользователя таким образом, что упомянутый выше риск путаницы устраняется или, по меньшей мере, снижается.
Эта цель достигается в соответствии с отличительной частью п. 13 формулы изобретения.
Другие цели и свойства настоящего изобретения будут понятны из следующего подробного описания, которое следует рассматривать совместно с приложенными чертежами, при этом, однако, следует понимать, что чертежи представлены здесь исключительно с целью иллюстрации, а не для определения ограничений изобретения, которые определены приложенной формулой изобретения. Кроме того, следует понимать, что чертежи необязательно вычерчены в масштабе, и что, если только не будет указано другое, они просто предназначены для концептуальной иллюстрации описанных здесь структур.
Краткое описание чертежей
На чертеже схематично показан вариант выполнения системы в соответствии с изобретением и ее использования.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу и системе, с помощью которых показания машиночитаемого датчика, установленного во впитывающем изделии, могут быть ассоциированы с личностью пользователя впитывающего изделия. Способ и система в соответствии с изобретением будут описаны ниже со ссылкой на чертеж, на котором схематично представлен вид одного варианта выполнения системы 1 в соответствии с изобретением и его использование. Система 1 в соответствии с изобретением содержит впитывающее изделие 2, в котором установлен машиночитаемый датчик 3. Кроме того, система 1 содержит машиночитаемую идентификационную метку 4 для определения личности пользователя и средство 5 считывания.
Впитывающее изделие 2, используемое в системе 1, в соответствии с изобретением выполнено с возможностью его установки для поглощения или приема телесных выделений, таких как выделяемые жидкости организма, отходы организма или выделения тела, то есть мочи, фекалий, крови, менструальной крови, жидких выделений из ран и повреждений кожи, промывочной жидкости или слюны пользователя 6, например, пациента, ребенка, престарелого человека, страдающего недержанием, и т.д. На чертеже впитывающее изделие 2 представлено как подгузник типа трусов, содержащий машиночитаемый датчик 3. Однако в других вариантах выполнения впитывающее изделие 2 может представлять собой другое впитывающее изделие, которое содержит машиночитаемый датчик 3, и основное назначение которого обычно состоит во впитывании, удержании и изоляции выделений организма. Например, впитывающее изделие 2 может в других вариантах выполнения быть подгузником, подгузником типа трусов, предметом одежды для больных, страдающих недержанием, санитарной салфеткой, продуктом в форме тампона, повязкой для ран или повреждений кожи, защитным изделием для кровати или аналогичным продуктом, содержащим машиночитаемый датчик 3. Впитывающее изделие 2, например, может быть любым впитывающим изделием, описанным в публикации WO 2004/021944.
Машиночитаемый датчик 3, расположенный во впитывающем изделии 2 может представлять собой любой машиночитаемый датчик предшествующего уровня техники, который может детектировать влагу, например жидкость, влажность или мокроту, биологическое вещество, определяемое при анализе, и/или химическое вещество, определяемое при анализе, во впитывающем изделии 2, и который реализован, как средство беспроводной связи. Примеры биологических веществ, определяемых при анализе, и химических веществ, определяемых при анализе, будут приведены ниже. Датчик 3 может быть установлен в контакте с или может быть размещен на некотором расстоянии от впитывающего материала впитывающей структуры впитывающего изделия 2. Кроме того, датчик 3 в соответствии с изобретением, в случае необходимости, может быть упакован или аккуратно инкапсулирован в герметичную оболочку. Затем датчик 3 может быть упакован таким образом, чтобы влага, биологические вещества, определяемые при анализе, и/или химические вещества, определяемые при анализе, присутствующие в выделениях организма, отходах организма или телесных выделениях, которые следует детектировать, могли бы проникать через упаковку к датчику 3, например, через поры, прорези или отверстия в упаковочном материале.
Датчик 3, например, можно использовать для детектирования события, такого как мочеиспускание или дефекация, после поглощения на или во впитывающее изделие 2. Когда датчик 3 детектирует событие, генерируется детектируемый отклик, который может детектироваться средством 5 считывания. Таким образом, датчик 3 позволяет пользователю, родителю, опекуну, санитарному персоналу и т.д. легко определять, когда произошло событие, или когда требуется сменить впитывающее изделие 2.
Как упомянуто выше, машиночитаемый датчик 3, расположенный во впитывающем изделии 2, представляет собой датчик, который реализован как средство беспроводной связи, или может, например, содержать средство передачи результата измерения, использующее радиочастотную связь. Таким образом, датчик 3 может, например, содержать RF метку или может быть реализован, как средство связи BlueTooth или средство беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN, БЛВС), или как средство связи радиочастотной идентификации (RFID).
RFID представляет собой технологию, в которой электромагнитная или электростатическая связь в RF части электромагнитного спектра используется для передачи сигналов. RFID метка обычно содержит устройство, например микросхему, в которой сохраняется информация. Например, микросхема может включать в себя уникальный серийный номер, но также может включать в себя другую информацию. Считывающее устройство или опросчик связывается с RFID меткой по радиоволнам. Микросхема прикреплена к антенне, которая принимает сигналы от и передает сигналы в опросчик. Кроме того, RFID метки могут представлять собой активные метки, пассивные метки или полуактивные метки. Активные метки включают в себя источник питания, который обеспечивает питание цепи микросхемы и передает сигнал в опросчик. Пассивные метки не включают в себя источника питания. Пассивная метка отбирает мощность, требуемую для работы цепей и передачи информации из электромагнитного поля, генерируемого опросчиком. Полупассивные метки аналогичны активным меткам; однако источник питания используется для работы цепей микросхемы, но не для связи с опросчиком.
Например, датчик 3 в системе 1 в соответствии с изобретением может представлять собой RFID метку. RFID метка может, затем, представлять собой любую одну из известных RFID меток, которые можно использовать для детектирования жидкостей, например, жидких телесных выделений, отходов организма или выделений организма. Например, RFID метка может представлять собой любую из RFID меток типа, известного в области техники электронного наблюдения за отдельными предметами (EAS), которые работают в режиме поглощения энергии или в режиме излучения энергии. Использование RFID меток такого типа, которые известны в области EAS, которые работают в режиме поглощения энергии или в режиме излучения энергии, в качестве датчиков для детектирования выделившихся жидкостей во впитывающих изделиях, например, описано в US 6774800.
В других вариантах выполнения системы 1 в соответствии с изобретением датчик 3 представляет собой RF метку, включающую в себя индуктивно-емкостной резонатор. RF метка, включающая в себя индуктивно-емкостной резонатор, может, затем, представлять собой любую одну из таких известных меток, которые можно использовать для детектирования жидкостей, например, жидких выделений организма, телесных отходов организма или телесных выделений. Например, одна RF метка, включающая в себя индуктивно-емкостной резонатор, который может использоваться, как датчик для детектирования выделившихся жидкостей во впитывающем изделии, описана в US 6774800.
В еще других вариантах выполнения системы 1 в соответствии с изобретением датчик 3 представляет собой магнитоупругий датчик. Затем датчик 3 может быть выполнен как любой один из известных магнитоупругих датчиков, которые можно использовать для детектирования влаги, то есть жидкости, влажности или мокроты, биологического вещества, определяемого при анализе, и/или химического вещества, определяемого при анализе, во впитывающем изделии 2. Например, датчик 3 может состоять из магнитоупругого датчика, описанного в публикации WO 2004/021944.
3
4
2
4
40
38
4
18
80
20
80
20
80
20
Если датчик 3 представляет собой магнитоупругий датчик, он содержит пленку из магнитоупругого материала. Соответствующие материалы, которые можно использовать в качестве магнитоупругого материала, могут представлять собой такие материалы, как материалы с ненулевой магнитострикцией и сильной магнитоупругой связью, такие как сплавы железа с никелем, редкоземельные металлы, ферриты, например, ферриты типа шпинели (FeО, MnFeО), сплавы кремния с железом, множество других разных сплавов и их смесей. При этом можно использовать мягкие магнитоупругие материалы, сплавы и их смеси, а также аморфные магнитоупругие материалы, сплавы и их смеси. Примеры аморфных магнитоупругих сплавов представляют собой металлическое стекло, такие как FeNiMoB, например, Metglas 2826MB™ (Honeywell Amorphous Metals, Pittsburg, PA, USA), (FeCo)B, (CoNi)B и (FeNi)B.
Термин "магнитострикция" относится к явлению, при котором материал меняет размеры в присутствии внешнего магнитного поля. Величина изменения размера зависит от степени намагниченности материала и, конечно, от свойств материала. Явление магнитострикции связано с взаимодействием между атомарными магнитными моментами в материале.
Термин "сильная магнитоупругая связь" относится к тому факту, что материал, имеющий сильную магнитоупругую связь, эффективно преобразует магнитную энергию в механическую упругую энергию и наоборот. Когда материал, который может преобразовывать магнитную энергию в механическую упругую энергию, возбуждается переменным по времени магнитным полем, упругие волны механически деформируют материал, который имеет механическую резонансную частоту, обратно пропорциональную его длине. Если материал также является магнитострикционным, он генерирует магнитный поток при механической деформации материала, и этот магнитный поток распространяется на большие расстояния и может быть детектирован приемной катушкой.
Кроме того, при возбуждении внешним магнитным полем магнитоупругий материал запасает магнитную энергию в магнитоупругом режиме. Когда магнитное поле отключают, магнитоупругий материал проявляет демпфированное колебание с собственной частотой колебания, называемой магнитоакустической резонансной частотой. Эти колебания приводят к увеличению магнитного потока, который изменяется по времени, который можно детектировать на расстоянии с помощью приемной катушки. Если пульсирующее магнитное поле, такое как, например, пульсирующее с синусоидальными колебаниями магнитное поле, прикладывать к магнитоупругому материалу, становится возможным детектировать магнитоупругую резонансную частоту между импульсами. Изменения магнитоакустической резонансной частоты можно отслеживать таким образом, чтобы измерять или детектировать множество параметров окружающей среды.
Один из способов дополнительного улучшения магнитострикционного эффекта магнитоупругого материала в магнитоупругом датчике состоит во включении магнитного поля смещения. Например, магнитное поле смещения может генерироваться пленкой из постоянного магнита или постоянным магнитом, установленным в непосредственной близости к магнитоупругому датчику.
Если датчик 3 представляет собой магнитоупругий датчик, он может быть выполнен, как датчик влаги, например, датчик, детектирующий влагу, такую как жидкость, влажность или мокрота. Например, на пленку из магнитоупругого материала можно наносить полимер, чувствительный к влаге, выбранный из группы, состоящей из линейных или гидрофильных полимеров, или химически/физически сшитых набухающих полимерных гелей на основе поливинилового спирта, поливинилпирролидона, полиэтиленоксида и их сополимеров, полиуретана, полиамидов, крахмала и его производных, целлюлозы и ее производных, полисахаридов, белков, полиакрилонитрила, полимеров на основе акрилатов и их смесей. Полимер, чувствительный к влажности, может взаимодействовать с влагой, и, в таких случаях, может изменять массу датчика 3. Например, полимер чувствительный к влажности, может взаимодействовать с влагой в результате поглощения или впитывания. Изменение массы датчика 3 в результате взаимодействия с влагой приводит либо к увеличению, либо к уменьшению резонансной частоты, например, магнитоакустической резонансной частоты. Изменение магнитоакустической резонансной частоты можно детектировать, в результате чего детектируется влага. Если датчик 3 представляет собой магнитоупругий датчик, детектирующий влагу, его можно использовать для детектирования выделений организма, таких как жидкости организма, телесные отходы или выделения, то есть мочи, фекалий, крови, менструальной крови, жидких материалов, поступающих из ран и повреждений кожи, промывочных жидкостей и слюны.
Если датчик 3 представляет собой магнитоупругий датчик, в качестве альтернативы он может быть выполнен как датчик, выполненный с возможностью детектирования, по меньшей мере, одного биологического вещества, определяемого при анализе, и/или химического вещества, определяемого при анализе. Тогда пленка магнитоупругого материала датчика 3, вместо покрытия полимером, чувствительным к влаге, может быть покрыта непосредственно или опосредованно, то есть с использованием других слоев, таких как соответствующие соединительные слои между ними, по меньшей мере, одной молекулой-детектором, выполненной с возможностью детектирования, по меньшей мере, одного целевого биологического и/или химического вещества, определяемого при анализе.
Молекула-детектор в некоторых вариантах выполнения может быть выполнена с возможностью детектировать биологическое или химическое вещество, определяемое при анализе, выбранное из группы, состоящей из фермента или последовательности ферментов; антитела; нуклеиновой кислоты, такой как ДНК или РНК; белка, такого как растворимый белок или белок мембраны; пептида, такого как олигопептид или полипептид; органеллы; части мембраны или капсида естественной или синтетической клетки, такой как мембрана клетки бактерий или клетки млекопитающего, или капсида вируса; ненарушенной или частично живой или неживой клетки бактерии, растения или животного; кусочка растения или тканей млекопитающего или любой другой, полученной биологическим путем молекулы; липида, углевода; лектина и их смеси.
В других вариантах выполнения молекула-детектор может быть выполнена с возможностью детектировать биологическое или химическое вещество, определяемое при анализе, выбранное из группы, состоящей из патогенных бактерий; непатогенных бактерий, например, бактерий, обитающих в толстой кишке, вирусов; паразитов; бактериальных токсинов; грибков; ферментов; белков; пептидов; клеток крови млекопитающих, таких как белые или красные кровяные клетки человека; гормонов; компонентов крови млекопитающих, включая человеческую кровь, таких как глюкоза крови; мочи и ее компонентов, таких как глюкоза, кетоны, уробилиноген и билирубин; и их смесей.
Бактерии, которые может детектировать молекула-детектор, патогенные или нет, выбирают из группы, состоящей из Escherichia coli, Salmonela typhi, Salmonella paratyphi, Salmonella enteriditid, Salmonella thyphimurium, Salmonella heidelberg, Staphylococcus aureus, Shigella sonnei, Shigella flexneri, Shigella boydii, Shigella dysenteriae, Vibrio cholerae, Mycobacterium tuberculosis, Yersina enterocolitica, Aeromonas hydrophila, Plesmonas shigelloides, Campylobacter jejuni, Campylobacter coli, Bacteroides fragilis, Clostridia septicum, Clostridia perfringens, Clostridia botulinum, Clostridia difficile и их смеси.
В других вариантах выполнения молекула-детектор выполнена с возможностью детектировать химический компонент химического вещества, определяемого при анализе, такого как маркеры здоровья или маркеры питания. Маркеры питания включают в себя маркеры, например, метаболической эффективности, недостаточности питательных веществ, всасывания или нарушения всасывания питательных веществ, употребления пищи и питья, пищевой аллергии (например, к арахису), пищевой непереносимости (например, непереносимости лактозы или клейковины), экологии бактерий, обитающих в толстой кишке (например, полезных бактерий, таких как бифидобактерии и лактобациллы), и общего баланса энергии. Маркеры здоровья могут включать в себя химические вещества, определяемые при анализе, такие как тяжелые металлы (например, свинец, ртуть и т.д.), радиоактивные вещества (например, цезий, стронций, уран и т.д.) жиры, ферменты, эндогенные выделения, белковые вещества (например, кровяные цилиндры), слизистые вещества и микроорганизмы, как описано выше, которые могут быть связаны с различными показателями здоровья, такими как инфекция, диарея, желудочно-кишечное расстройство или заболевание, или отравление. Тяжелые металлы, в частности, в определенных развивающихся странах, и в более старых и/или в меньшей степени богатых областях развитых стран, представляют собой серьезный риск для здоровья. Например, отравление свинцом или ртутью может происходить при проглатывании этих тяжелых металлов из источников окружающей среды (например, из свинцовой краски, нерегулируемой тяжелой промышленности и т.д.) и может быть фатальным. Более часто отравление на слабом уровне этими и другими тяжелыми металлами приводит к задержке интеллектуального и/или физического развития, в частности, детей, которые могут происходить в течение длительного времени, и могут оказывать долговременное влияние на отдельных лиц. Другие примеры маркеров питания включают в себя кальций, витамины (например, тиамин, рибофлавин, ниацин, биотин, фолиевую кислоту, пантотеновую кислоту, аскорбиновую кислоту, витамин E и т.д.), электролиты (например, натрий, калий, хлор, бикарбонаты и т.д.), жиры, жирные кислоты (с длинной и короткой цепью), мыло (например, пальмитат кальция), аминокислоты, ферменты (например, лактозу, амилазу, липазу, трипсин и т.д.), желчные кислоты и их соли, стероиды и углеводы. Например, важен такой показатель, как нарушение всасывания кальция, поскольку он может привести к долговременной недостаточности массы костей.
Соответствующие молекулы-детекторы могут включать в себя любой элемент биораспознавания и дополнительно могут быть представлены углеводами, антителами или их частями, синтетическими антителами или их частями, ферментами, лецитинами, ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислотой), РНК (рибонуклеиновой кислотой), клетками и/или клеточными мембранами, или любыми другими молекулами, обладающими свойством связывания определенного биологического вещества, определяемого при анализе, или химического вещества, определяемого при анализе.
Молекула-детектор, например, может быть полностью или частично физиосорбирована на пленку магнитоупругого материала или химически связана непосредственно или опосредованно с пленкой магнитоупругого материала.
Когда молекула-детектор, нанесенная непосредственно или опосредованно на пленку магнитоупругого материала магнитоупругого датчика, детектирует биологическое или химическое вещество, определяемое при анализе, масса датчика изменяется, в результате чего происходит изменение магнитоупругой резонансной частоты датчика. Изменение магнитоупругой резонансной частоты детектируется, в результате чего детектируется биологическое или химическое вещество, определяемое при анализе.
В системе 1, в соответствии с изобретением, машиночитаемая идентификационная метка 4 для определения личности пользователя, то есть для определения личности пользователя 6 впитывающего изделия 2, расположена так, чтобы ее можно было однозначно ассоциировать с пользователем 6. Более конкретно, машиночитаемая идентификационная метка 4 содержит уникальный идентификатор, то есть уникальную информацию или данные, которые скомпонованы так, чтобы их можно было однозначно ассоциировать с пользователем 6 впитывающего изделия 2. Уникальный идентификатор может, например, содержать уникальный серийный номер или уникальную резонансную частоту. Кроме того, машиночитаемая идентификационная метка 4 скомпонована так, чтобы ее можно было однозначно ассоциировать с пользователем 6, независимо от впитывающего изделия 2, то есть так, чтобы она была однозначно ассоциирована с пользователем 6, независимо от впитывающего изделия 2, и не была ассоциирована с пользователем 6 через впитывающее изделие 2. Таким образом, машиночитаемая идентификационная метка 4 выполнена так, что она обеспечивает уникальную идентификацию пользователя 6. Машиночитаемая идентификационная метка 4 выполнена с возможностью установки ее в любом удобном положении на теле пользователя 6, или в любом удобном положении, которое может быть уникально ассоциировано с пользователем 6, например, на кровати пользователя, на медицинской книжке пользователя или в любом другом положении, которое может быть уникально ассоциировано с пользователем 6, независимо от впитывающего изделия 2. Таким образом, идентификационная метка 4 может, например, быть выполнена так, чтобы ее можно было закреплять на теле пользователя 6, в результате чего идентификационная метка 4 будет выполнена с возможностью закрепления ее на теле пользователя 6, независимо от впитывающего изделия 2, то есть отдельно от впитывающего изделия 2, и она при этом не будет включена во впитывающее изделие 2. Кроме того, машиночитаемая идентификационная метка 4, в случае необходимости, может содержать средство 7 крепления, выполненное с возможностью крепления идентификационной метки 4 на теле пользователя 6. Средство 7 крепления, может, например, представлять собой браслет, резиновую полоску, конфигурацию из крючков и петелек, ремешок, ожерелье или рубашку. На чертеже машиночитаемая идентификационная метка 4 состоит из браслета 7 и закреплена на запястье пользователя 6.
Кроме того, машиночитаемая идентификационная метка 4 реализована как средство беспроводной связи. Например, идентификационная метка 4 может быть выполнена с возможностью связи с уникальной идентичностью, которая состоит в использовании радиочастотной связи и может, например, содержать RF метку или может быть реализована как средство связи BlueTooth или средство связи через беспроводную локальную вычислительную сеть (WLAN), или средство связи радиочастотной идентификации (RFID).
Машиночитаемая идентификационная метка 4 может, например, быть представлена как метка RFID. Метка RFID может, затем, представлять собой любую одну из известных меток RFID, которые могут использоваться для определения личности пользователя.
В качестве альтернативы, вместо обеспечения возможности передачи уникального идентификатора, который содержит сообщение по радиосвязи, идентификационная метка 4 может содержать оптически считываемый идентификационный код. Оптически считываемый идентификационный код может, например, представлять собой штрихкод. Штрихкод может представлять собой один из известных штрихкодов, которые можно использовать для определения личности пользователя.
Кроме того, средство 5 считывания в системе 1 в соответствии с изобретением выполнено с возможностью считывания машиночитаемого датчика 3 во время того же этапа считывания, что и считывание машиночитаемой идентификационной метки 4. Таким образом, средство 5 считывания выполнено с возможностью ассоциирования показаний датчика 3 с показаниями идентификационной метки 4. Термин "во время того же этапа считывания" здесь предназначен для обозначения того, что считывание показаний датчика 3 и считывание идентификационной метки 4 выполняются одновременно, по существу, одновременно или последовательно. Два считывания датчика могут выполняться до считывания идентификационной метки или наоборот. Кроме того, если два считывания выполняют последовательно, повторное считывание выполняют немедленно после первого считывания, или, по меньшей мере, в пределах нескольких секунд после первого считывания. В качестве альтернативы, средство 5 считывания в системе 1 в соответствии с изобретением может быть выполнено с возможностью выполнения считывания датчика 3 и считывания идентификационной метки 4 во время одновременного сеанса считывания. Термин "во время одновременного сеанса считывания" предназначен здесь для обозначения того, что считывание датчика 3 и считывание идентификационной метки 4 выполняются одновременно или, по существу, одновременно.
Средство 5 считывания в системе 1 в соответствии с изобретением содержит средство считывания, как машиночитаемого датчика 3, так и машиночитаемой идентификационной метки 4. В варианте выполнения системы 1, в котором датчик 3 и идентификационная метка 4 основаны на разных технологиях, средство 5 считывания содержит два различных считывателя. Например, если датчик 3 выполнен как магнитоупругий датчик, и идентификационная метка 4 представляет собой метку RFID, средство 5 считывания содержит один считыватель, который выполнен с возможностью считывания магнитоупругого датчика, и другой считыватель, который выполнен с возможностью считывания метки RFID. Однако в варианте выполнения системы 1, в котором датчик 3 и идентификационная метка 4 основаны на одной и той же технологии, средство 5 считывания может содержать два разных считывателя или один считыватель, который может считывать их оба. Например, если датчик 3 представляет собой метку RFID, и идентификационная метка 4 также представлена как метка RFID, средство 5 считывания может содержать два разных считывателя и один считыватель для считывания как датчика 3, так и идентификационной метки 4. Для специалистов данной области техники будет понятно, какой считыватель необходимо использовать для определенного типа датчика 3 и для определенного типа идентификационной метки 4 соответственно. В публикации WO 2004/021944, включенной полностью в данное описание путем ссылки, представлены дополнительные детали, относящиеся к одному примеру считывателя магнитоупругого датчика, возбуждения магнитоупругого материала и детектирования изменений магнитоакустической резонансной частоты.
Кроме того, если средство 5 считывания содержит два считывателя, эти считыватели калибруют по функции, в пределах, по существу, одного расстояния, то есть считыватель датчика калибруют для выполнения считывания датчика 3 в пределах, по существу, того же расстояния, на которое считыватель идентификационной метки был калиброван для выполнения считывания идентификационной метки 4. Таким образом, сводится к минимуму риск того, что средство 5 считывания выполняет считывание датчика 3 пользователя и считывание идентификационной метки 4 другого пользователя.
Если средство 5 считывания содержит два считывателя, эти считыватели могут быть расположены в одной модуле или в разных модулях. Кроме того, средство 5 считывания, в случае необходимости, дополнительно содержит модуль обработки, предназначенный для обработки результата считывания датчика 3 и результата считывания идентификационной метки 4. Если средство 5 считывания содержит модуль обработки, такой модуль обработки может быть представлен как отдельный модуль, взаимно соединенный с модулем (модулями) считывателя, или может представлять собой модуль, интегрированный с модулем считывателя. Модуль (модули) средства 5 считывания, предпочтительно, выполнен с возможностью удержания его в руке. Средство 5 считывания, показанное на чертеже, выполнено с возможностью удержания его в руке, и содержит один модуль.
Кроме того, средство 5 считывания содержит средство ассоциирования результата считывания датчика 3 с результатом считывания идентификационной метки 4 в одной записи данных. Если средство 5 считывания содержит модуль обработки, запись данных может быть помещена в средстве 5 считывания. Однако система 1, в случае необходимости, дополнительно содержит центральный модуль 10, такой как персональный компьютер, переносной компьютер или карманный компьютер, и средство 9 связи средства 5 считывания с центральным модулем 10. Средство 9 связи может быть беспроводным или проводным. Таким образом, средство 5 считывания может быть по беспроводному каналу соединено со средством 9 связи, например, RF модемом, центрального модуля 10, или может быть соединено с возможностью связи через средство 9 связи, например, компьютерную сеть с центральным модулем 10. Система 1 в соответствии с изобретением, показанная на чертеже, содержит центральный модуль 10, и средство 9 беспроводной связи, через которое средство 5 считывания может связываться с центральным модулем 10. Запись данных, с которой ассоциируют показания датчика 3 и результат считывания идентификационной метки 4, может быть расположена в центральном модуле 10, если система 1 в соответствии с изобретением содержит центральный модуль 10, и средство 9 связи.
Система 1 в соответствии с изобретением может содержать любую комбинацию упомянутых описанных выше типов впитывающих изделий 2, описанных выше типов датчиков 3 и описанных выше типов идентификационных меток 4. Кроме того, для конкретных комбинаций датчика 3 и идентификационной метки 4 система 1 в соответствии с изобретением может содержать любую из упомянутых выше конфигураций средства 5 считывания, которая пригодна для данной конкретной комбинации датчика 3 и идентификационной метки 4.
Один конкретный вариант выполнения системы 1 в соответствии с изобретением содержит магнитоупругий датчик в качестве датчика 3, метку RFID в качестве идентификационной метки 4 и удерживаемое в руке средство 5 считывания, содержащее один считыватель для магнитоупругого датчика, один считыватель для метки RFID и один модуль обработки. Кроме того, эти два считывателя и модуль обработки установлены в данном конкретном варианте выполнения в одном модуле. Магнитоупругий датчик, в таком конкретном варианте выполнения может представлять собой датчик влаги или датчик, детектирующий биологическое и/или химическое вещество, определяемое при анализе. Другой конкретный вариант выполнения системы 1 в соответствии с изобретением содержит метку RFID в качестве датчика 3, метку RFID в качестве идентификационной метки 4, и средство 5 считывания, удерживаемое в руке, содержит модуль обработки и один считыватель, который можно использовать для считывания обеих меток RFID.
На чертеже показан один вариант выполнения системы 1 в соответствии с изобретением, которую представитель 8 санитарного персонала наносит на тело пациента 6.
Кроме того, система 1, в соответствии с изобретением, в других вариантах выполнения может содержать более чем одно впитывающее изделие 2 и/или более чем одну идентификационную метку 4. Если система 1 содержит более чем одно впитывающее изделие 2 или более чем одну идентификационную метку 4, она может использоваться для более чем одного пользователя 6 или пациента. Если система 1 содержит более чем одно впитывающее изделие 2, они могут быть одного и того же типа или разных типов, то есть система 1 может затем содержать, например, только подгузники или, например, как подгузники, так и защитные изделия для кровати.
Настоящее изобретение также направлено на способ ассоциирования показаний машиночитаемого датчика 3, который расположен во впитывающем изделии 2, с личностью пользователя 6 впитывающего изделия 2, в результате чего, впитывающее изделие 2 выполнено с возможностью поглощать или принимать выделения тела, такие как жидкости организма, отходы тела или выделения организма, то есть мочу, фекалии, кровь, менструальную кровь, жидкие вещества из ран и повреждений кожи, промывочную жидкость или слюну, выделяемую телом пользователя 6, например, пациентом, ребенком, престарелым человеком, страдающим недержанием, и т.д. Впитывающее изделие 2 может представлять собой подгузник, подгузник типа трусов, предмет одежды для больных, страдающих недержанием, санитарную салфетку, продукт в форме тампона, повязку для ран или повреждений кожи, защитные изделия для кровати или аналогичный продукт. Датчик 3 может представлять собой любой из описанных выше датчиков 3, которые могут содержаться в системе 1 в соответствии с изобретением.
В способе в соответствии с изобретением машиночитаемую идентификационную метку 4 для определения личности пользователя 6 впитывающего изделия 2 уникально ассоциируют с пользователем 6. Более конкретно, уникальный идентификатор, то есть уникальную информацию или данные, такие как уникальный серийный номер или резонансная частота, или машиночитаемая идентификационная метка 4, однозначно ассоциируют с пользователем 6. В результате этого уникальный идентификатор идентификационной метки 4 может, например, быть однозначно ассоциирован с пользователем 6 в медицинской книжке, в книге, содержащей историю болезни, в системе данных или тому подобное. Кроме того, идентификационная метка 4 в способе, в соответствии с изобретением, уникально ассоциированная с пользователем 6, независима от впитывающего изделия 2, то есть она однозначно ассоциирована с пользователем 6 отдельно от впитывающего изделия 2, и не ассоциирована с пользователем 6 через впитывающее изделие 2. Таким образом, идентификационная метка 4 обеспечивает уникальную идентификацию для пользователя 6. Идентификационная метка 4 расположена в любом удобном положении на теле пользователя 6 или в любом удобном положении, которое может быть однозначно ассоциировано с пользователем 6, например, на кровати пользователя, или на медицинской книжке пользователя, или в любом другом положении, которое может быть однозначно ассоциировано с пользователем 6, независимо от впитывающего изделия 2. Таким образом, идентификационная метка 4, например, может быть закреплена на теле пользователя 6, в результате чего, идентификационная метка 4 закрепляется на теле пользователя 6 независимо от впитывающего изделия 2, то есть отдельно от впитывающего изделия 2, и при этом она не включена во впитывающее изделие 2. Идентификационная метка 4 может представлять собой любую из описанных выше идентификационных меток 4, которые могут входить в состав системы 1 в соответствии с изобретением, и идентификационная метка 4, в случае необходимости, может быть объединена с любыми описанными выше средствами 7 крепления.
Кроме того, в способе, в соответствии с изобретением, считывание машиночитаемого датчика 3, расположенного во впитывающем изделии 2, выполняют во время того же сеанса считывания, что и считывание машиночитаемой идентификационной метки 4. В результате считывание датчика 3 и считывание идентификационной метки 4 ассоциированы. Термин "во время одного сеанса считывания" предназначен здесь для обозначения того, что считывание датчика 3 и считывание идентификационной метки 4 выполняют одновременно, по существу одновременно или последовательно. Если два считывания выполняют последовательно, считывание датчика может выполняться перед считыванием идентификационной метки или наоборот. Кроме того, если два считывания выполняют последовательно, второе считывание выполняют немедленно после первого считывания или, по меньшей мере, в течение нескольких секунд, после первого считывания. В качестве альтернативы, считывание датчика 3 и считывание идентификационной метки 4 могут выполняться во время одновременного сеанса считывания. Термин "во время одновременного сеанса считывания" предназначен здесь для обозначения того, что считывание датчика 3 и считывание идентификационной метки 4 выполняют одновременно или, по существу, одновременно.
Считывание датчика 3 и считывание идентификационной метки 4 могут выполняться с помощью любого из описанных выше средств 5 считывания, которые могут входить в состав системы 1 в соответствии с изобретением, и которые соответствуют ей. Результат считывания датчика 3 и считывания идентификационной метки 4 может быть ассоциирован с одной и той же записью данных. Если средство 5 считывания содержит модуль обработки, запись данных может быть размещена в средстве 5 обработки. В противном случае запись данных может быть размещена в центральном модуле 10, к которому подключено средство 5 считывания через средство 9 связи. Средство 9 связи может быть беспроводным или проводным. Таким образом, средство 5 считывания может быть по беспроводному каналу соединено со средством 9 связи, например, RF модемом, с центральным модулем 10 или может быть соединено с возможностью разъединения через средство 9 связи, например, компьютерную сеть с центральным модулем 10. Кроме того, результаты считывания датчика 3 и считывания идентификационной метки 4 могут быть сохранены либо в модуле обработки, или в центральном модуле 10 для будущих сравнений с другими результатами аналогичных считываний для конкретного пользователя 6. Например, сохраненные результаты могут использоваться как информация о том, как часто пользователю предоставляли свежие впитывающие изделия 2, и в качестве информации о выделениях тела пользователя с течением времени. Кроме того, сохраненные результаты можно использовать для определения, следует ли изменить тип впитывающего изделия 2 для конкретного пользователя 6 на другой тип впитывающего изделия 2, если разные типы впитывающих изделий 2 для конкретного пользователя 6 необходимы в течение дня и в течение ночи.
Риск ассоциирования считывания датчика 3, расположенного во впитывающем изделии 2, с неправильной личностью пользователя снижается с помощью системы 1 и способа, в соответствии с изобретением. Это связано с тем, что идентификационная метка 4 однозначно ассоциирована с пользователем 6, независимо от впитывающего изделия 2, и что считывание датчика 3 и идентификационной метки 4, соответственно, выполняют во время одного и того же сеанса считывания, в результате чего два считывания автоматически ассоциируются друг с другом.
При использовании системы 1 и способа в соответствии с изобретением нет необходимости вначале выполнять считывание датчика во впитывающем изделии, и после окончания считывания ассоциировать считывание датчика с личностью пользователя впитывающего изделия.
Кроме того, при использовании системы 1 и способа в соответствии с изобретением, опекуну, родителю, санитарному персоналу и т.д. не требуется перемещать какое-либо оборудование для работы с датчиками или считывания их показаний к пользователю 6 при смене впитывающего изделия 2 после его загрязнения. В частности, поскольку идентификационная метка 4 устанавливается в любом подходящем положении на теле пользователя 6 или в любом соответствующем положении, которое может быть однозначно ассоциировано с пользователем 6, независимо от впитывающего изделия 2, опекуну и т.д. не требуется перемещать идентификационную метку 4 во время смены впитывающего изделия 2 после его загрязнения. Тот факт, что нет необходимости заменять идентификационную метку 4 каждый раз, когда требуется сменить впитывающее изделие 2, подразумевает, что достигается более эффективная по затратам система, по сравнению с системой, в которой идентификационная метка 4 должна быть заменена каждый раз при замене впитывающего изделия 2. Кроме того, тот факт, что идентификационную метку 4 не требуется заменять каждый раз, когда требуется сменить впитывающее изделие 2, улучшает возможность использования более технически усовершенствованной и более дорогостоящей идентификационной метки 4.
Кроме того, если способ в соответствии с изобретением используется на месте применения, таком как центр дневной медицинской помощи или дом престарелых, где несколько пользователей 6 или пациентов, используют впитывающие изделия 2, в которых установлен датчик 3, с помощью способа, в соответствии с изобретением может автоматически определяться, показания какого пользователя 6 были считаны.
Даже если впитывающие изделия 2, описанные выше, содержат только один датчик 3, впитывающие изделия 2, которые могут входить в состав системы 1 в соответствии с изобретением и к которым можно применять способ в соответствии с изобретением, могут содержать более чем один датчик 3. Компоновку каждого датчика 3 во впитывающем изделии 2 затем изменяют для получения отклика, когда его считывают с помощью считывателя, который можно отличать от отклика другого датчика (датчиков) 3. Показание разных датчиков 3 во впитывающем изделии 2, таким образом, можно отличить от других.
Кроме того, даже если способ, в соответствии с изобретением, был описан для ассоциирования считываний машиночитаемого датчика, установленного во впитывающем изделии, с личностью пользователя впитывающего изделия, способ также можно применять для ассоциирования показаний машиночитаемого датчика, установленного на персональном предмете, таком как предмет одежды, с личностью человека, который носит этот персональный предмет одежды.
Таким образом, хотя были представлены и описаны, и указаны фундаментальные новые свойства изобретения, применяемого с предпочтительными вариантами выполнения, следует понимать, что различные исключения и замены, а также изменения в форме и деталях устройств, этапов способа или иллюстрируемых продуктов могут быть выполнены специалистом в данной области техники.
Например, явно предполагается, что все комбинации таких элементов и/или этапов способа, которые выполняют, по существу, одинаковую функцию, по существу, одинаковым способом для достижения тех же результатов, находится в пределах объема изобретения. Кроме того, следует понимать, что структуры и/или элементы, и/или другие этапы способа, представленные и/или описанные в связи с какой-либо раскрытой формой или вариантом выполнения изобретения, могут быть внедрены в другой раскрытой или описанной, или предполагаемой форме варианта изобретения, как общий предмет конструкционного выбора. Поэтому предполагается ввести только те ограничения, которые обозначены объемом формулы изобретения, приложенной ниже.