本公开涉及用于自动识别医学和/或外科手术对象的装置,该装置具有包括至少一个扫描仪单元和探测器的检测器件。在医学保健领域,越来越明显地朝向单器械跟踪发展趋势,以便能够在器械手术阶段跟踪相应的医学和/或外科手术器械,尤其是能够在手术后以及也在手术中检查对象的完整性。这种完整性检查还用于减少医学和/或外科手术对象的大的和高成本的萎缩以及用于提高患者安全性。患者安全性方面在以下背景下具有重要意义,即在紧急手术时有时在其他器械旁边使用大约100个压辊和40个压缩器。此外,从医院统计学中已知每年平均出现3000次在异物、如布块、棉球或类似物外科手术之后留在患者身体中的情况。除了传统的手动方法如分类和计数外,当时使用最不同的技术,这些技术支持外科手术器械的检测或甚至允许完全自动化地进行。
背景技术:
1、追踪外科手术器械的现有技术例如包括rfid技术、其他无线电系统(例如蓝牙)、以及光学机器读取系统(例如条形码、数据矩阵码等)、以及经典的人类可读的字母数字数据、以及使用组合技术的系统。
2、pct/ep2017/062129、pct/gb2015/052977、pct/ib2020/055731、pct/us2012/030046公开rfid技术的示例。蓝牙的使用例如在pct/cn2014/095452中描述。
3、目前基于人工智能(ai)的追踪技术、例如视频和激光扫描系统已被确立用于识别以及尤其分类和配设物体。该领域中的先驱是自动驾驶车辆和机器人工业系统的开发者。同样,对于超声和荧光成像方法来说,基于ki的放射学系统是已知的,以便优化诊断。在手术中也使用跟踪系统,其具有的目标是检测之前定义的器械或其端部效果器的位置。
4、借助rfid技术的读取表明,通常不能检测所有器械的100%,并且此外技术上的、但也调节上的要求使rfid标签在既存器械上的施加变得困难。
5、借助于条形码或数据矩阵码的读取可以显著方便物件号的输入或配设,但是目前也不能完全自动化地进行。低对比度的、腐蚀的或划伤的码还使读入或读取变得困难或者使这变得部分不可能。
6、用于识别物体的光学方法也已经用于识别或追踪外科手术器械,在此,外科手术器械从不同的视角保持在摄像机(在一些情况下立体摄像头或3d摄像头系统)前面并且借助ki学习这些物体,以便之后自动识别。在外科手术器械的情况下,这些外科手术器械逐个地放置在光学均匀的表面上并且保持光线条件恒定。因此可以识别物体,不同的几何形状和尺寸也可以被区分并且相应地配设给所存储的物件号。
7、一旦光线条件变化很大或者发生反射,该光学技术就会遇到其极限,物体在这些情况下不再能被明确地配设。尤其是,如果许多器械混乱地上下叠置,则系统不能再区分这些器械。试验也已经表明,例如放置在壳中的器械由于改变的光学条件、尤其是反射和微弱的对比度而不再能够明确地被识别或配设。
8、在另外的检查设备类型中,所制造的电子构件的质量检查是重要的,以便例如检查电路板内部中的钎焊部位和穿通接触部。在此,利用3d-ct扫描仪,通常按照层析方法可以实现500nm的图像分辨率。因此能够呈现地形特性。与食品工业的x射线检查设备相反,在这种方法中,试样在扫描仪中保持较长的时间且位置不变。
技术实现思路
1、针对上述背景,本公开的客观技术任务是提供一种克服或至少改善上述缺点的装置。
2、该任务通过权利要求1的方面来解决。
3、因此本公开涉及一种用于自动地、优选同时地识别一定数量的、优选多个并且进一步优选不同的医学和/或外科手术对象的装置,该装置具有检测器件,该检测器件具有或者使用至少一个扫描仪单元和探测器和/或这样使用,使得医学和/或外科手术对象在自动识别期间至少短时地处于扫描仪单元和探测器之间,该装置具有优选布置在壳体处/中的成像和计算单元,其中,所述至少一个扫描仪单元是或具有x射线源,并且所述计算和成像单元被设置和构造用于优选地在手术后和/或在手术中识别和输出医学和/或外科手术对象的完整性和/或至少一个医学和/或外科手术对象的缺少,和/或不仅在物件号平面上而且在批次层面上识别医学和/或外科手术对象。
4、换句话说,本公开基于已知x射线检查设备的类似硬件,尤其是具有扫描仪单元的系统,优选是具有用于待检查的物品的输送带的行式扫描仪。通常,扫描仪单元被构造为具有成像单元以及具有用于成像的相应软件的计算单元的x射线源。
5、换言之,借助用于成像的x射线辐射与软件组合可以单独地识别并且因此跟踪/追踪特别混乱地布置的医学和/或外科手术对象。这再次意味着,尤其对象的完整性可以直接在手术后以及还在手术中检查,并且必要时可以经由人机界面自动化地指示外科手术器械的缺少。在此,除了提高的患者安全性外,也可以在非常早的时间点在返回到用于医学产品(aemp)的准备单元中时实现关于丢失的对象/器械的改善的信息内容。目前,借助于待加工的列表仅已知器械和材料的手动手术中的计数控制。根据本公开的自动化方法在此明显简化了质量保证并且同样可以加速手术中丢失的对象的时间耗费,因为也可以清楚地呈现可能不存在哪些对象。此外能够避免人为错误。
6、又换言之,x射线检查技术是决定性的。类似的设备主要用于检查行李和邮包,以便检测爆炸性或其他非法物质。
7、在食品的检查技术中,首先应在成品包装中部分地探测异物、如断刀或其他金属以及骨块、玻璃或塑料。在由塑料、木材或织物制成的其他产品中,也利用该技术寻找异物,这些异物不应出现在真正的产品中并且关于另外的特征检查产品。但是在所建立的技术的前景中,探测异物但是不探测其大小或位置。现有技术是,x射线检查设备还与另外的系统如天平和光学系统组合,以验证另外的期望的产品特性、如重量和形状。x射线检查设备通常具有输送带,该输送带自动地将待检查的对象输送通过扫描仪。设备可以在食品包装的情况下在图像分辨率为0.4mm和150至255个灰度级的情况下达到1.5m/s的通过速度。
8、另外的方面根据从属权利要求更详细描述。
9、优选的是,壳体包围上述组件,尤其是检测器件以及待识别的医学和/或外科手术对象。
10、优选的是,设置两个检测单元,这些检测单元优选彼此正交地布置。
11、有利的是,输送带被设置和布置在至少一个第一扫描仪单元和探测器之间,以便在输送带上运输医学和/或外科手术对象。医学和/或外科手术对象可以分开,但是也可以处于运输容器、例如筛篮和/或无菌容器中。此外,输送带优选在入口和出口处突出于壳体。
12、此外有利的是,第一扫描仪单元布置在与输送带正交的固定位置中。
13、换言之,设置不同的扫描仪结构,例如作为具有输送带(具有相应的外围,如至少一个不透x射线的帘幕)的行式扫描仪、作为具有和不具有输送带的面扫描仪以及扫描仪单元数量的变化,其中,在此,两个扫描仪单元在正交的布置中或者在位置上可变化,但有利地仅一个扫描仪单元设置在相对于输送带正交的扫描方向上的固定位置中。在此,行式扫描仪可以理解为如下的扫描仪,该扫描仪的核心元件是ccd行,该ccd行由步进马达以微步方式运输通过对象并且因此被逐行扫描。相反,面扫描仪扫描一个面。
14、优选的是,设置不透x射线的帘幕,该帘幕被布置成使得将所述至少一个扫描仪单元以及所述医学和/或外科手术对象在所述识别期间与所述周围环境隔离。x射线辐射在此通过由相应材料制成的输送带上的帘幕与环境屏蔽开。
15、有利的是,通过所述计算和成像单元实时地进行所述医学和/或外科手术对象的呈现。换言之,借助监控器实时呈现穿行货物/医学和/或外科手术对象。
16、优选设置分拣单元,该分拣单元被设置和构造用于将医学和/或外科手术对象自动化地相应于其当前位置取出和/或分离并且供应给后续过程。换言之,规定的是,本公开同样可以用于aemp中。在此,借助图像数据可以创建集群中的所有混乱布置的器械的空间模型,该模型可以用于机器人单元,以便将对象/器械自动化地相应于其当前位置取出和/或分离并且供应给后续过程。
17、此外,本装置还可以具有不合规的商品/医学和/或外科手术对象的集成自动排出机构。
18、优选的是,成像和计算单元被设置和构造用于通过用于比较所识别的医学和/或外科手术对象的接口来访问相应的对象列表并且将所识别的医学和/或外科手术对象与所述对象列表比较。换言之,接口可以使用相应的器械列表和/或材料列表并且比较这些。
19、有利的是,人工智能器件基于事先创建的医学和/或外科手术对象的3d数据来简化识别。换言之,借助通过ki先前创建的医学和/或外科手术对象的3d数据,尤其仅通过基于x射线的成像方法的视图(即通常通过对器械最长轴线的俯视图)的识别就足够了。通过对之前学到的基于x射线的拍摄的比较进行识别,与光学系统相比,由于消除了外部干扰参量、如光强的变化、反射、着色等,可以以非常高的可再现性执行所述识别。提出的是,如果几何形状上的相应的差异(例如由各个医学和/或外科手术对象的形状公差和位置公差引起)能够实现明确的配设,则医学和/或外科手术对象的识别在此不仅可以在物件号平面上进行,而且可以在批次层面上进行。
20、此外,本公开涉及一种识别系统,具有一定数量的、尤其多个医学和/或外科手术对象、带有或使用至少一个扫描仪单元和探测器的检测器件以及优选布置在壳体处/中的成像和计算单元,其中,所述至少一个扫描仪单元是或具有电磁辐射、优选x射线辐射的源,并且所述计算和成像单元被设置和构造用于优选地在手术后和/或在手术中识别并且输出所述医学和/或外科手术对象的完整性和/或至少一个医学和/或外科手术对象的缺少。
21、特别优选的是,系统与另外的系统、如商品管理程序系统通信。在此,如果器械保持不可发现并且必须被替换,则能够借助于软件提前通知aemp中的另外的位置。目前,在处理包装清单时,在装配aemp中的筛篮时,才能求取器械的丢失,也就是说,利用所提出的系统可以实时执行商品提供。
22、此外,可以在器械的损坏、例如在扭矩限制系统中发生的刀刃几何形状或内部机械组件的缺陷方面进行检查。这些缺陷可以优选地自动化地指示。
23、特别优选的是,所有待识别的对象都处于对于x射线辐射而言、但不一定对于可见光可透过的封闭容器中。容器尤其应自动化地穿过x射线检查设备并且借助接口与外围设备交换之前所述的信息。在此,用户的受伤风险被最小化,因为用于计数控制的器械不必被重新操作。
24、此外,ki应借助对象/器械的3d模型求取器械是否彼此插入并相应地求取用于毫无问题地取出的策略。借助于x射线成像方法在此可实现一种呈现,该呈现在器械数量增加时利用光是不可能的。
25、在所有前述情况下,设置有外壳/壳体或具有x射线源的一个帘幕/多个帘幕、传感器和待检查的容器以及对象/器械的壳体。
26、在理想情况下,x射线成像组件的参数被设计用于与无菌容器和相应的筛一起使用。在此,设置用于成像的相应的软件方面的过滤器。
1.一种用于自动识别医学和/或外科手术对象(1)的装置,所述装置具有检测器件(2),所述检测器件具有至少一个扫描仪单元(3)和探测器(4)和/或被使用成使得所述医学和/或外科手术对象(1)在自动识别期间至少短时地处于所述扫描仪单元(3)和所述探测器(4)之间,并且所述装置具有优选布置在壳体(10)处/中的成像和计算单元(5),其特征在于,所述至少一个扫描仪单元(3)是或具有电磁辐射、优选x射线辐射的源,并且所述计算和成像单元(5)被设置和构造用于优选地在手术后和/或在手术中识别并且输出所述医学和/或外科手术对象(1)的完整性和/或至少一个医学和/或外科手术对象(1)的缺少。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,设置两个检测单元(2),所述检测单元优选彼此正交地布置。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,输送带(6)在所述至少一个第一扫描仪单元(3)和所述探测器(4)之间设置和布置,以在所述输送带(6)上运输所述医学和/或外科手术对象(1)。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述至少一个第一扫描仪单元(3)在固定位置中正交于所述输送带(2)布置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其特征在于,设置有不透x射线的帘幕(7),所述帘幕被布置成使得将所述至少一个扫描仪单元(3)以及所述医学和/或外科手术对象(1)在所述识别期间与所述周围环境隔离。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,其特征在于,通过所述计算和成像单元(5)实时地进行所述医学和/或外科手术对象(1)的呈现。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,其特征在于,设置分拣单元(8),所述分拣单元被设置和构造用于自动化地相应于所述医学和/或外科手术对象的当前位置将所述医学和/或外科手术对象(1)取出和/或分离并且供应给后续过程。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,其特征在于,所述成像和计算单元(5)被设置和构造用于通过用于比较所识别的医学和/或外科手术对象(1)的接口(9)访问优选存储在外围设备(12)上的相应的对象列表并且将所识别的医学和/或外科手术对象(1)与所述对象列表比较。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置,其特征在于,人工智能器件(11)被设置和构造用于基于所述医学和/或外科手术对象(1)的先前创建的3d数据来方便识别和比较。
10.一种识别系统,具有:
