摘要
背景与目标：在持续进行患者护理的过程中，难以保持手部卫生。我们设计并进行了一个概念验证的面部护盾原型的初步台架测试，该原型集成了按需使用的消毒剂储存装置。
材料与方法：该可穿戴系统由PETG面罩（230 × 230毫米，厚度0.20毫米）和模块化储液器（容量分别为25毫升、50毫升、75毫升、100毫升）组成。在相同的制造条件下制作了五个完整的原型装置：两个配备100毫升储液器的独立装置（装置A和B），以及分别配备75毫升、50毫升和25毫升储液器的各一个装置。对两个100毫升容量的装置进行了功能和机械测试，包括了通用测试项目和针对特定装置的测试项目；化学兼容性通过专用PETG样本进行了评估，而人体工程学评估仅限于生物力学建模。测量了消毒剂的密度（Mikrozid AF Liquid，密度为0.875 ± 0.002克/毫升，n = 5），以将分配出的质量转换为体积。阀门每次激活可释放3.08 ± 0.21毫升的消毒剂（变异系数6.8%，n = 60；每个装置每次充满消毒剂后不再补充）。
结果：空状态时该系统的重量为103.3克，充满100.0毫升消毒剂后的重量为190.8克（其中消毒剂质量为87.5克）。重新计算得到的颈部扭矩（τ = m × g × r；基线值：0.084牛顿·米）为空储液器配置时为0.118牛顿·米（增加了40.6%），充满消毒剂后为0.252牛顿·米（增加了199.9%）。未出现持续泄漏现象（质量损失小于0.1克），所有方向上的密封性均超过10牛顿，PETG材料在浸入水中14天以及经过50次擦拭后仍保持稳定。预计每个装置的成本为10至20欧元。
结论：这一概念验证证明了将面部护盾与即时手部消毒功能整合到同一可重复使用设备中的技术可行性，但尚未建立基于标准的安全性能评估体系。由于用于功能测试的独立原型装置数量较少（仅两个100毫升容量的装置），且缺乏微生物学、光学标准和人体因素方面的验证，因此其通用性受到限制。在临床应用之前，还需要进行涉及人类参与者、微生物学、人体工程学和临床可用性方面的研究。未来工作中建议开发一种概念性的非接触式阀门。
