AT519446B1 - Identifizierung und Verifizierung von Medikation - Google Patents

Abstract

Ein Pillenidentifikationssystem beinhaltet eine Einrichtung, die zum Sammeln von dreidimensionalen Bilddaten von Oberflächen einer oder mehrerer Pillen, zum Erzeugen von geometrischen Merkmalen der Pille(n) aus den dreidimensionalen Bilddaten und zum Identifizieren der Pille(n) unter Verwendung der geometrischen Merkmale konfiguriert ist. In einigen Ausführungsformen können die identifizierten Pillen zur Patientenverabreichung durch Vergleichen der identifizierten Pillen mit Verordnungsinformationen verifiziert werden.

Description

Beschreibung

IDENTIFIZIERUNG UND VERIFIZIERUNG VON MEDIKATION ERFINDUNGSGEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Verfahren und Vorrichtungen zum Reduzieren von Medikationsfehlern und insbesondere auf die Identifizierung von Pillen über Merkmalsextraktion.

BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK

[0002] In Institutionen des Gesundheitswesens geben Krankenpfleger, Ärzte und Apotheker Medikation für Patienten ab und teilen die Dosen typischerweise auf Basis der Zeitvorgaben zur Medikationsverabreichung zu. Die Medikationen werden auf Basis von Verordnungsinformationen, die vom medizinischen Personal ausgegeben werden, in einen Behälter abgegeben. Das Abgeben ist arbeitsintensiv und fehleranfällig und kann dazu führen, dass Dosen verfehlt und/oder falsche Medikationen abgegeben werden. Falls zum Beispiel ein Patient zwei Verordnungen hat - eine, die angibt, dass die Medikation A montags um 16 Uhr verabreicht werden sollte, und eine andere, die angibt, dass die Medikation B täglich um 16 Uhr verabreicht werden sollte - dann sollte der Behälter für Montag 16 Uhr beide Medikationen enthalten. Typische Fehler können dazu führen, dass nur eine Medikation im Behälter ist oder dass die falsche Anzahl von Pillen der Medikation A und/oder B vorhanden ist oder dass sogar eine dritten Medikation, die nicht enthalten sein sollte, enthalten ist.

[0003] Sobald die Medikation im Behälter platziert worden ist, bringt ein Krankenpfleger oder anderes medizinisches Fachpersonal den Behälter zum Patienten, wenn sich der geplante Verabreichungszeitpunkt nähert. Abhängig vom Arbeitsablauf im Krankenhaus kann die Zeit von der Abgabe zur Verabreichung mehrere Stunden betragen. Während dieses Zeitraums kann ein Arzt entscheiden, die Verordnung(en) zu ändern oder neue Verordnungen hinzuzufügen, und wenn nicht zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, um die Inhalte der Medikationsbehälter, die bereits abgegeben worden sind, zu aktualisieren, wird die Medikation möglicherweise in Übereinstimmung mit einer veralteten Verordnung verabreicht.

[0004] Sobald der Behälter den Patienten erreicht und der Krankenpfleger bestimmt, dass der Verabreichungszeitpunkt gekommen ist, verifiziert der Krankenpfleger, dass dem Patienten die korrekten Medikationen gegeben werden. Typischerweise basiert diese Verifikation auf Informationen, die der Krankenpfleger aus der Patientenakte entnehmen kann, die alle Verordnungen für den Patienten aufführt. Diese Verifikation bezieht typischerweise ein, dass der Krankenpfleger die Inhalte des Behälters mit den Verordnungen vergleicht. Diese Verifikationsprozedur wird häufig unter hohem Zeitdruck durchgeführt. Figur 1 zeigt ein Flussdiagramm 100 von typischen Schritten, die von dem Zeitpunkt, zu dem eine Medikation verordnet wird, bis zur Verabreichung der Medikation an den Patienten durchgeführt werden.

[0005] US-Krankenhäuser stellen täglich Medikationen für ungefähr eine Million Patienten bereit. Einige Schätzungen besagen, dass im Mittel zwanzig Menschen täglich aufgrund von Medikationsfehlern in US-Krankenhäusern sterben. Nach dem Institute of Medicine werden jedes Jahr ungefähr 1,5 Millionen Menschen in den USA durch Medikationsfehler geschädigt, und die direkten Kosten dieser Arten von Fehlern werden auf 15 - 20 Milliarden Dollar pro Jahr in Europa und den USA geschätzt. Das Sicherstellen, dass jeder Patient die richtige Dosis zum richtigen Zeitpunkt erhält, kann ein komplizierter und fehleranfälliger Prozess sein. Bei der Verabreichung von Medikation in Krankenhäusern liefern Krankenpfleger häufig bis zu 100 Dosen innerhalb von dreißig Minuten zu mehreren Zeitpunkten während des Tages ab. Bei einer großen Anzahl unterschiedlicher Medikationen mit häufig gleichen Merkmalen wird im Mittel ein Medikationsfehler pro Patient pro Tag gemacht.

[0006] Unter der Führung des Institute of Medicine und anderer Stellen sucht jedes Kranken- haus in der westlichen Welt jetzt offensiv nach einer Lösung für dieses fehlende Glied in der Medikationssicherheit. Forschungen zeigen, dass Krankenhäuser 50 % dieser Fehler am Krankenbett verhindern können. Um diese Reduzierung zu erreichen, sollten Werkzeuge für Krankenpfleger bereitgestellt werden, damit sie Medikation innerhalb ihrer engen zeitlichen Vorgaben sicher abliefern.

[0007] Ein derzeit verwendeter Prozess beinhaltet das Platzieren eines Barcodes auf jeder einzelnen Pille, bevor die Pille die Stufe der Verabreichung an den Patienten erreicht. Am Krankenbett scannt der Krankenpfleger jedes Mal, wenn die Medikation verabreicht wird, den Barcode auf jeder Pille für jeden Patienten. Dieser Prozess kann teuer sein, er erfordert einen Anfangskapitalaufwand von 1 - 2 Millionen Dollar pro Krankenhaus für verschiedene Barcode-Maschinen und automatisierte Geräte. Zur Zeit wenden ungefähr 1 % der Krankenhäuser solch ein System an.

[0008] Zu Beispielen für Dokumente, die das Problem der Medikationsidentifikation und -Überprüfung behandeln, zählen US3814521 (John Marshall Free) und US2007/189597 (Daniel Limer et al.).

KURZDARSTELLUNG

[0009] Nach Ausführungsformen der hier offenbarten Erfindung werden eine oder mehrere Medikationen durch Pillenmerkmalsextraktion und/oder -analyse verifiziert, häufig am Krankenbett. Die Pillenmerkmale werden unter Verwendung dreidimensionaler Daten aus einer 3D-Punktwolke identifiziert, die durch verschiedene Systeme und/oder Verfahren erfasst worden ist.

[0010] Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Medikationsidentifikationssystem bereitgestellt, wie es im Anspruch 1 spezifiziert wird.

[0011] Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein entsprechendes Verfahren zum Identifizieren von Medikation bereitgestellt, wie es im Anspruch 8 spezifiziert wird.

[0012] Das Verfahren beinhaltet typischerweise auch, zu bestimmen, dass die geometrischen Daten für die Pille mit einer Pillengeometrie einer bekannten Pille übereinstimmen, und Identifikationsinformationen in Bezug auf die Pille auf Basis mindestens der Bestimmung zu produzieren, dass die geometrischen Daten für die Pille mit der Pillengeometrie einer bekannten Pille übereinstimmen.

[0013] Nach der einen Ausführungsform beinhaltet das Verfahren, ein Laserlichtmuster auf eine dreidimensionale Oberfläche einer oder mehrerer Pillen zu projizieren, wobei das Laserlicht Laserlicht im roten und/oder infraroten Spektrum umfasst, und mit der Kamera von einem Abschnitt der dreidimensionalen Oberfläche reflektiertes Laserlicht zu empfangen. Dieses Verfahren beinhaltet weiterhin, Licht nur aus einem grünen und/oder blauen Spektrum des reflektierten Lichts zu verwenden, um die Position des Abschnitts der dreidimensionalen Oberfläche zu bestimmen, von dem das reflektierte Licht reflektiert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0014] Die zugehörigen Zeichnungen sollen nicht maßstabsgetreu sein. In den Zeichnungen wird jede identische oder fast identische Komponente, die in verschiedenen Figuren veranschaulicht ist, durch eine gleiche Zahl dargestellt. Zur Übersichtlichkeit ist möglicherweise nicht jede Komponente in jeder Zeichnung bezeichnet. In den Zeichnungen: [0015] Figur 1 ist ein Flussdiagramm eines typischen bekannten Verfahrens zur

Verordnung von Medikation und Verabreichen der Medikation an einen Patienten; [0016] Figur 2a ist eine Vorderansicht einer Medikationsidentifikationsvorrichtung nach einer Ausführungsform; [0017] Figur 2b ist eine seitliche Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in Figur 2a; [0018] Figur 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Medikationsidentifikationsvorrich tung und assoziierte Computer-Hardware-Komponenten zeigt; [0019] Figuren 4a und 4b zeigen ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Identifizieren von

Medikationen nach einer Ausführungsform; [0020] Figuren 5a- 5f zeigen mehrere Modi einer Nutzerschnittstelle zur Verwendung mit einer Medikationsidentifikationsvorrichtung nach einer Ausführungsform; [0021] Figur 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Sammeln von drei dimensionalen Oberflächendaten einer Pille und zum Extrahieren geometrischer Merkmale aus den Daten nach einer Ausführungsform; [0022] Figuren 7a - 7c sind Schemata einer Laserscan-Einrichtung, die dazu konfiguriert ist, dreidimensionale Daten aus Medikationen zu erfassen; [0023] Figur 8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Sammeln dreidi mensionaler Daten nach einer Ausführungsform; [0024] Figur 9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen von multi spektralen Bildern von Medikationen nach einer Ausführungsform; [0025] Figur 10 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Verwendung eines Medi kationsidentifikationsalgorithmus; und [0026] Figur 11 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Trainieren eines

Identifikationsalgorithmus nach einer Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

[0027] Diese Offenbarung erkennt, wie wichtig das Bereitstellen eines Pillenidentifikationssystems ist, das termingerecht, genau und flexibel ist. In Ausführungsformen der Erfindung enthält ein Pillenidentifikationssystem eine Einrichtung, die dazu konfiguriert ist, dreidimensionale Bilddaten von Oberflächen einer oder mehrerer Pillen zu sammeln, geometrische Merkmale der Pille(n) aus den dreidimensionalen Bilddaten zu generieren und die Pille(n) unter Verwendung der geometrischen Merkmale zu identifizieren. Um dreidimensionale Oberflächenbilddaten mit einer Genauigkeit zu sammeln, die komplexe Analyse geometrischer Merkmale zulässt, werden Bildgebungstechniken des Scannens von strukturiertem Licht oder stereoskopische Bildgebung verwendet. Diese Techniken lassen die Analyse von erhabenen oder vertieften Pillenbeschriftungen, Oberflächentextur, Teilungslinienmerkmalen (wie zum Beispiel Bruchlinienstärke), Pillenvolumen, Pillenform und Kantenformen zu.

[0028] Zum Beispiel wird in einigen Ausführungsformen ein Laserscanner verwendet, um eine 3D-Punktwolke von Pillenoberflächendaten von ausreichender Dichte zu erzeugen, um die Extraktion von Oberflächenmerkmalen aus einem Scan einer einzelnen Pille mit einer Genauigkeit zuzulassen, die mit früheren Techniken nicht möglich ist, wodurch genaue Pillenidentifikationen ermöglicht werden.

[0029] Die Flexibilität eines Pillenidentifikationssystems kann wichtig sein, weil einigen Patienten eine einzige Pille aus mehr als tausend möglichen Pillen verabreicht wird, während anderen Patienten zahlreiche Pillen unterschiedlicher Arten zu einem gegebenen Verabreichungszeitpunkt verabreicht werden. Dementsprechend ist ein System von Vorteil, das eine Art von Pille auf Basis eines Scans einer einzelnen Einheit dieser Art von Pille ebenso wie eine Reihe unterschiedlicher Pillen, die miteinander vermischt sind, identifizieren kann.

[0030] Ausführungsformen der hier offenbarten Einrichtungen und Verfahren können in unterschiedlichen Stufen des Prozesses zum Verordnen und Verabreichen von Medikationen nützlich sein. Unter Bezugnahme auf Figur 1: Es kann zum Beispiel eine Identifikations- und/oder Verifikationseinrichtung verwendet werden, wenn Medikation abgegeben wird, wenn abgegebe- ne Medikation nachgeprüft wird und/oderwenn Medikation am Krankenbett verifiziert wird.

[0031] Für die Zwecke hier soll der Begriff „Pille“ irgendeine Art von Medikation beinhalten, die eine feste oder halbfeste äußere Oberfläche aufweist, die während der normalen Handhabung ihre Form behält. Der Begriff „Pille“ soll zum Beispiel Tabletten, Kapseln, Filmtabletten, Pastillen, Suppositorien, Kaugummistücke ebenso wie andere Arten von Medikation, die zur Aufnahme durch Patienten vorgesehen sind, beinhalten.

[0032] Eine Ausführungsform einer Vorrichtung 200, die zum Sammeln von dreidimensionalen Daten von Oberflächen einer oder mehrere Pillen konfiguriert ist, wird in den Figuren 2a und 2b gezeigt. In der Vorderansicht von Figur 2a umschließt ein Gehäuse 202 im Wesentlichen die Vorrichtung 200 und enthält eine Einschuböffnung 204 für das Einführen und Entfernen einer Pillenschale 208. Wie in der seitlichen Querschnittsansicht von Figur 2b zu sehen ist, enthält ein Einschub 206 einen Pillenträger, wie zum Beispiel die Pillenschale 208, um eine oder mehrere Pillen 210 in der Vorrichtung 200 zu halten.

[0033] Eine Kamera 212 befindet sich relativ zur Pillenschale 208, so dass die Kamera 212 in der Lage ist, Bilder von der gesamten Oberfläche der Pillenschale 208, wo Pillen vorhanden sein können, zu erfassen. Ein Vibrator (nicht dargestellt) kann zum Vibrieren der Pillenschale 208 enthalten sein, um überlappende Pillen zu trennen, obwohl der Vibrator in einigen Ausführungsformen möglicherweise nicht vorhanden ist. Der Vibrator kann in Verbindung mit einem Controller stehen, so dass der Vibrator nur verwendet wird, wenn es vom Controller angefordert wird.

[0034] Eine Laserquelle 216 wird so positioniert, dass Laserlicht auf Pillen auf der Pillenschale 208 in einem Winkel relativ zur Kamera gerichtet wird. Auf diese Weise kann Triangulation verwendet werden, um dreidimensionale Oberflächendaten zu generieren. Ein Laser-Controller 218 steuert die Richtung eines Laserstrahls 220, um Laserlicht über die Pillenschalenfläche zu lenken. In einigen Ausführungsformen wird ein einzelner Laserlichtpunkt auf die Pillenschale projiziert und sequentiell über die Pillenschalenoberfläche abgelenkt. Licht, das von der Oberfläche der Pillenschale 208 und von allen Pillen auf der Pillenschale 208 reflektiert wird, wird von der Kamera 212 erfasst.

[0035] Eine Laserlichtlinie kann in einigen Ausführungsformen auf die Pillenschale 208 projiziert und über die relevante Fläche abgelenkt werden. In noch anderen Ausführungsformen können zweidimensionale Muster aus strukturiertem Licht, wie zum Beispiel ein Gittermuster aus Lasern oder Schatten, auf die Pillenschalenoberfläche projiziert werden. In einigen Ausführungsformen ist die Laserquelle 216 ein 3-mW-Laser Cameo 650 nm, hergestellt von der Global Laser Ltd., jedoch kann irgendeine geeignete Laserquelle verwendet werden. Die Kamera ist in einigen Ausführungsformen eine Kamera DFM22BUC02-ANG, hergestellt von The Imaging Source, obwohl natürlich irgendeine geeignete Kamera verwendet werden kann. Eine Linse 222 für die Kamera kann eine DF6HA-1B sein, hergestellt von Fujinon, obwohl irgendeine geeignete Linse verwendet werden kann.

[0036] Die Vorrichtung 200 enthält auch Lichter 224, die zum Beleuchten der Pillenschale 208 konfiguriert sind. Die Beleuchtung erzeugt Schatten der Pillen auf der Pillenschale, und Bilder dieser Schatten können von der Kamera 212 und/oder von einer getrennten Kamera (nicht dargestellt) aufgezeichnet werden. Die Lichter 224 können so positioniert sein, dass die Pillen aus unterschiedlichen Richtungen (entweder zeitgleich oder getrennt) beleuchtet werden, was die Berechnung der Form und Größe der Pillen und/oder der Oberflächenmerkmale zulässt. Die Lichter 224 enthalten Lichter unterschiedlicher Farben, einschließlich weißes Licht, ultraviolettes Licht, rotes Licht, grünes Licht, blaues Licht und/oder infrarotes Licht. In einigen Ausführungsformen kann Raman-Spektroskopie und/oder Infrarot-Spektroskopie als Teil des Identifizierens der auf der Pillenschale vorhandenen Pillen verwendet werden.

[0037] Eine Waage (nicht dargestellt) kann enthalten sein, um Informationen bezüglich des Gewichtes einer oder mehrerer Pillen bereitzustellen, obwohl eine Waage in einigen Ausführungsformen nicht enthalten ist.

[0038] In alternativen Ausführungsformen enthält die Vorrichtung 200 möglicherweise keine Pillenschale oder irgendeinen Pillenträger. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 200 eine offene Unterseite aufweisen, die über einer Gruppe von Pillen platziert werden kann, die auf einer Oberfläche, wie zum Beispiel einem Tisch, liegen. In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung als eine offene Einrichtung konfiguriert sein, bei der Umgebungslicht nicht daran gehindert wird, eine Gruppe von Pillen, die untersucht werden soll, zu erreichen. In einigen Fällen kann die offene Einrichtung einen Pillenträger enthalten, während die offene Einrichtung in anderen Fällen möglicherweise keinen Pillenträger enthält, und die Einrichtung kann dazu konfiguriert sein, Pillen zu untersuchen, die auf einem Tisch, einer Schale oder irgendeiner anderen geeigneten Oberfläche liegen.

[0039] Figur 3 zeigtein schematisches Blockdiagramm einer Pillenidentifikationsvorrichtung, die in Verbindung mit einem Controller 302 steht, der wiederum in Verbindung mit einem Prozessor 304 steht. Der Prozessor 304 kann Teil eines Computers sein, der eine Anzeige 306 und Nutzereingänge 308 enthält. Der Computer kann einen Speicher 310 aufweisen, und er kann weiterhin mit einem Netzwerk-Controller 312 verbunden sein. In einigen Ausführungsformen sind alle oder einige der verschiedenen Computer-Komponenten physisch in der Pillenidentifikationsvorrichtung integriert, so dass die Vorrichtung als eine selbständige Einheit arbeiten kann. In anderen Ausführungsformen ist die Pillenidentifikationsvorrichtung mit bereits vorhandenen Computern verbindbar, wie zum Beispiel einem Computer an einem Patientenbett, und daher enthält die Pillenidentifikationsvorrichtung nicht notwendigerweise jede der in Figur 3 gezeigten Computerkomponenten.

[0040] Ein RFID-Sensor 230 kann in der Pillenidentifikationsvorrichtung als Teil eines Systems zum Identifizieren von Pillen oder zum Identifizieren von Patienten enthalten sein.

IDENTIFIZIERUNG UND VERIFIKATION VON PILLEN

[0041] Nun bezugnehmend auf ein Gesamtverfahren zum Identifizieren von Pillen und zum Verifizieren, dass die identifizierten Pillen an einen Patienten verabreicht werden können, zeigen die Figuren 4a und 4b ein Flussdiagramm einer Ausführungsform solch eines Verfahrens. Natürlich können andere Verfahren verwendet werden, einschließlich Verfahren, die nicht jeden in den Figuren 4a und 4b gezeigten Schritt beinhalten, und Verfahren, die im Vergleich zu den Figuren 4a und 4b andere oder zusätzliche Schritte beinhalten.

[0042] Ein Patient wird in einem Vorgang 402 identifiziert, so dass die richtigen Medikationsverordnungsinformationen aus einer passenden Quelle abgerufen werden können, wie zum Beispiel einer Verordnungsdatenbank in einem Informationssystem der Institution (z. B. des Krankenhauses). Diese Patientenidentifikation kann unter Verwendung von Namen, Patientenidentifikationsziffern, Barcodes oder irgendeiner anderen geeigneten Prozedur durchgeführt werden. Falls sich das System im Trainingsmodus befindet, wird der Vorgang, einen Patienten zu identifizieren, nicht durchgeführt. Die Arzneimittelverabreichungsinformationen für den identifizierten Patienten werden aus dem Krankenhausinformationssystem erfasst (Vorgang 404). Der Krankenpfleger stellt die Medikation fest, die abgegeben worden ist, und platziert die Medikation in der Medikationsidentifikationsvorrichtung (Vorgang 406). Sobald bestimmt worden ist, dass der Medikationseinschub geschlossen ist, bestätigt die Medikationsidentifikationsvorrichtung, dass Medikation in der Vorrichtung vorhanden ist (Vorgang 408). Daten bezüglich der Pillen werden dann in einem Vorgang 410 gesammelt, einschließlich dreidimensionaler Oberflächendaten für eine 3D-Punktwolke, die generiert wird (Vorgang 412). Auf Basis der dreidimensionalen Oberflächendaten der 3D-Punktwolke werden in einem Vorgang 414 geometrische Merkmale der Pille(n) extrahiert. Einzelheiten bezüglich gewisser Umsetzungsformen der Extraktion geometrischer Merkmale werden weiter unten unter Bezugnahme auf Figur 6 bereitgestellt.

[0043] Es erfolgt eine Bestimmung, ob das System sich im Trainingsmodus oder im Identifikationsmodus befindet (Abfrage 416). Falls sich das System im Trainingsmodus befindet, wird angenommen, dass alle Medikation auf der Pillenschale von der gleichen Art ist, und generierte geometrische Merkmale werden verarbeitet, um ein Klassifizierungsmodul zu trainieren und zu kalibrieren (Vorgang 418).

[0044] Falls sich das System im Identifikationsmodus befindet, werden die extrahierten Medikationsmerkmale von einem Identifikationsmodul in einem Vorgang 420 verarbeitet. Falls das Identifikationsmodul in der Lage ist, jede Medikation passend zu identifizieren (Abfrage 422), werden der Erfolg der Identifikation und/oder die Medikationsidentifikationsinformationen dem Nutzer angegeben. In einigen Ausführungsformen kann die identifizierte Medikation mit einer Liste von verordneten Medikationen verglichen werden (Vorgang 424), und der Nutzer kann eine Angabe empfangen, ob die Pille oder Pillen, die in der Vorrichtung platziert worden sind, zur Verabreichung an den Patienten geeignet sind (Vorgang 426). Die Angabe von erfolgreicher Identifikation und/oder die Angabe der Eignung des Verabreichens gewisser Medikationen kann auf einem Anzeigebildschirm bereitgestellt werden, der Teil der Identifikationsvorrichtung ist. In einigen Ausführungsformen kann die Option eines Ausdrucks bereitgestellt sein. In noch weiteren Ausführungsformen können Identifikationsinformationen an eine Einrichtung gesendet werden, die von der Identifikationsvorrichtung getrennt ist.

[0045] Sobald der Identifikationsprozess abgeschlossen ist, kann der Einschub mit der Pillenschale automatisch von der Vorrichtung geöffnet werden (Vorgang 428). Die Vorrichtung kann eine Override-Eingabetaste enthalten, die es dem Nutzer ermöglicht, den Einschub zu öffnen, selbst wenn es keine erfolgreiche Identifikation und/oder Übereinstimmung mit Verordnungsinformationen gegeben hat. Natürlich wird der Einschub in einigen Ausführungsformen manuell betätigt.

[0046] In Situationen, in denen keine Pillen identifiziert worden sind oder in denen die Pillen nicht mit der Verordnung übereinstimmen, kann in einem Vorgang 430 Fehlerbehandlung durchgeführt werden. Die Fehlerbehandlung wird unten unter Bezugnahme auf die Figuren 5a -5e erörtert. Falls weiteres Scannen als ein Ergebnis der Fehlerbehandlung erforderlich ist oder angefordert wird, kann das Verfahren zur Abfrage 408 zurückgeführt werden (siehe Figur 4a).

BENUTZERSCHNITTSTELLE

[0047] Jede der Figuren 5a-5f zeigt einen anderen Anzeige-/Eingabemodus einer Ausführungsform einer Benutzerschnittstelle 500 für eine Pillenidentifikations- und Verifikationsvorrichtung. Figur 5a zeigt einen Modus, bei dem die Vorrichtung jede von der Vorrichtung untersuchte Pille erfolgreich identifiziert hat, aber bestimmt wurde, dass eine oder mehrere der Pillen nicht dem Patienten verabreicht werden sollten. Beispielsweise kann ein innerhalb der Vorrichtung untergebrachter Prozessor bestimmt haben, dass eine der von der Vorrichtung untersuchten Pillen eine nicht verordnete Pille ist oder eine zusätzliche Pille für eine verordnete Medikation vorhanden ist. Dem Benutzer wird ein Bild 502 der Pillen angezeigt, und die beanstandete Pille (oder beanstandeten Pillen) wird auf eine beliebige geeignete Weise vermerkt. Der Benutzer kann eine „Entfernen"- Taste 504 auswählen und die Pille entfernen. Oder falls dem Benutzer eine kürzliche oder geänderte Verordnung für die beanstandete Pille bekannt ist, kann der Benutzer eine „Genehmigen"-Taste 506 auswählen, um die Vorrichtung außer Kraft zu setzen und anzuzeigen, dass die Pille dem Patienten verabreicht wird. Der Benutzer kann auch eine erneute Untersuchung der Pillen anfordern, indem er eine „Erneut scannen"-Taste 508 auswählt.

[0048] Figur 5b zeigt einen Modus der Benutzerschnittstelle 500, wenn die Vorrichtung alle untersuchten Pillen identifiziert hat, aber bestimmt hat, dass nur ein Teil von einer der Pillen gemäß einer Verordnung verabreicht werden sollte. Die relevante Pille kann auf eine beliebige geeignete Weise auf einem Bild 510 vermerkt werden. Der Benutzer kann diese Informationen bestätigen, indem er eine „OK"- Taste 512 auswählt, oder, wie in Figur 5a gezeigt, kann eine „Genehmigen"-Taste und/oder eine „Erneut scannen"-Taste bereitgestellt sein.

[0049] Figur 5c zeigt einen Modus der Benutzerschnittstelle 500, wenn die Vorrichtung keine Pille lokalisieren konnte, welche gemäß Verordnungsdaten vorhanden sein sollte. Dem Benutzer wird ein Stockbild 514 der fehlenden Pille präsentiert. Der Benutzer kann zum Bestätigen und Fortfahren eine „Überspringen"-Taste 516 auswählen, oder der Benutzer kann einen erneuten Scan anfordern, indem er die „Erneut scannen"-Taste 508 auswählt.

[0050] Figur 5d zeigt einen Modus der Benutzerschnittstelle 500, wenn die Vorrichtung eine der untersuchten Pillen nicht identifiziert. Ein Bild der nicht identifizierten Pille 520 wird dem Benutzer angezeigt. Der Benutzer kann durch Auswählen einer „Ignorieren“-Taste 522 bestätigen und fortfahren. Oder eine „Berichten“- Taste 524 kann ausgewählt werden, um dem administrierenden Personal die neue Medikation zu berichten.

[0051] Figur 5e zeigt einen Modus der Benutzerschnittstelle 500, wenn die Vorrichtung nicht fähig ist, eine untersuchte Medikation schlüssig zu identifizieren. Dem Benutzer werden mögliche Übereinstimmungen 526 angezeigt, und der Benutzer kann eine der möglichen Übereinstimmungen auswählen. Der Benutzer kann auch wählen, dieses Ereignis zu ignorieren oder das Ereignis zu berichten.

[0052] Figur 5f zeigt einen Modus der Benutzerschnittstelle 500, wenn alle der untersuchten Medikationen identifiziert und als genehmigt für die Patientenverabreichung verifiziert worden sind. Eine Anzeige 528 von jeder der Medikationen kann zusammen mit einer Liste 530 von identifizierten und verifizierten gezeigt werden. Der Benutzer kann durch Auswählen der „OK“-Taste 512 bestätigen und fortfahren.

SAMMLUNG VON DREIDIMENSIONALEN DATEN UND EXTRAKTION VON GEOMETRISCHEN MERKMALEN

[0053] Figur 6 ist ein Flussdiagramm 600 eines Satzes von Anweisungen, welche von dem Identifikationssystem ausgeführt werden können, um dreidimensionale Oberflächendaten zu sammeln und geometrische Merkmale daraus zu extrahieren. Bevor Oberflächendaten gesammelt werden, wird ein angemessen niedriger Pegel von externem Licht verifiziert (602). Ein Bildsammlungsvorgang, wie beispielsweise der Betrieb eines Laserscanners, wird in einem Vorgang 604 durchgeführt. In einem Vorgang 606 wird eine 3D-Punktwolke aus den in Vorgang 602 gesammelten Daten erzeugt. Die Lokalisierung der verschiedenen Pillen wird in einem Vorgang 608 durchgeführt, und eine Überprüfung auf überlappende Pillen wird in einer Anfrage 610 durchgeführt. Falls die Pillen sich als überlappend erweisen, wird die Pillenschale in einem Vorgang 612 vibriert, so dass die Pillen sich trennen.

[0054] Sobald festgestellt wird, dass alle Pillen nicht überlappend sind, können Daten aus der erzeugten 3D-Punktwolke verwendet werden, um das Volumen jeder Pille zu berechnen (Vorgang 614). Die 3D-Punktwolke enthält Informationen über den Abstand von der Oberfläche der Pille zur Oberfläche der Pillenschale (oder eines anderen Pillenträgers). Unter Verwendung dieser Informationen ist es möglich, das Volumen der Pille unter Verwendung von standardmäßigen geometrischen Berechnungen zu berechnen. Die Gesamtform jeder Pille kann auch unter Verwendung der Daten von der 3D-Punktwolke in einem Vorgang 616 bestimmt werden. In einigen Fällen kann die Form einer zweidimensionalen Projektion der Pille ausreichend sein, um die Identität einer Pille zu bestimmen, während in anderen Fällen eine bestimmte dreidimensionale Form verwendet werden kann, um eine Pille zu identifizieren.

[0055] Die 3D-Punktwolke ermöglicht auch die Berechnung des Abstands von der Kamera zur Oberfläche der Medikation, und diese Informationen können verwendet werden, um die Kamera und Linsenanordnung zu kalibrieren, um den Fokus beim Erfassen von Bildern zu verbessern. Ein geeigneter Fokus für jede Pille wird in einem Vorgang 618 festgelegt. Da einige Pillen durch Analysieren von Informationen auf der Oberfläche der Medikation, wie beispielsweise Buchstaben und Zahlen, welche auf der Oberfläche aufgedruckt wurden, unterschieden werden können, kann das Festlegen eines geeigneten Fokus für jede Medikation wichtig sein. Falls Pillen unterschiedliche Höhen aufweisen, so dass die Abstände zwischen der Kamera und den Pillen erheblich variieren, können mehrere Bilder mit einer geeigneten Fokuseinstellung für jede Pille erfasst werden. Beispielsweise kann für jede Höhenstufe, welche identifiziert worden ist, ein Bild aufgezeichnet werden, und der Linsenfokus kann für jedes Bild angepasst werden.

[0056] Als Teil der Identifizierung von Pillen wird Farbe verwendet. Die durch hierin offenbarte Ausführungsformen erfassten und analysierten Farben sind gegenüber dem Licht, welches die Pillen beleuchtet, empfindlich. Wenn die Pillen während der Bildaufzeichnung unterschiedlicher Beleuchtung ausgesetzt werden, wird eine robustere Farbanalyse bereitgestellt. In einigen

Ausführungsformen werden Pillen sequentiell unterschiedlicher Beleuchtung ausgesetzt, z. B. zuerst rotem Licht, dann blauem Licht und schließlich grünem Licht, und ein multispektrales Bild oder multispektrale Bilder werden erfasst (Vorgang 620). Andere Sequenzen und andere geeignete Arten von Licht, einschließlich Licht, welches für das menschliche Auge nicht sichtbar ist (z. B. Infrarot und Ultraviolett), können in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Lichtgenerator verwendet werden, um Pillen allen Wellenlängen gleichzeitig auszusetzen, und eine Kamera hoher Qualität kann verwendet werden, um die Ausgabe aufzuzeichnen.

[0057] Pillenoberflächen können geometrische Merkmale umfassen, wie beispielsweise erhabene Flächen oder Rillen oder andere Vertiefungen, welche verwendet werden können, um Pillen zu identifizieren. In einigen Ausführungsformen erlaubt die Präzision einer dichten Punktwolke eine Analyse von Oberflächenmerkmalen, welche Arten von Pillen voneinander unterscheiden können. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen die Breite einer Trennlinie (z. B. Kerblinie) verwendet werden, um eine Pille zu identifizieren.

[0058] In einigen Ausführungsformen kann gerichtetes Licht verwendet werden, um Schatten von Pillen auszubilden. Beispielsweise werden Pillen in einem Vorgang 622 Licht ausgesetzt, welches von einem Winkel relativ zur Kamera projiziert wird, und somit ist ein Schatten für die Kamera sichtbar. Triangulationsberechnungen können verwendet werden, um die Form und/ oder Größe von Oberflächenunregelmäßigkeiten der Pillen basierend auf dem Schatten zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen wird Licht sequentiell aus zwei oder mehr verschiedenen Richtungen durch mehrere Lichtquellen projiziert, und zwei oder mehr Bilder werden erfasst.

[0059] In einem Vorgang 624 werden verschiedene weitere geometrische Merkmale aus den erzeugten Informationen extrahiert. Beispielsweise können die Krümmung von Pillenoberflächen und/oder Merkmale von Rillen aus der 3D-Punktwolke bestimmt werden. Erhabene oder vertiefte Inschriften auf Pillenoberflächen können extrahiert werden. Eine Gesamtfläche und/oder ein Gesamtvolumen jeder Pille können aus der 3D-Punktwolke erzeugt werden. In einigen Ausführungsformen können bestimmte Messungen, wie beispielsweise Durchmesser, Länge, Breite, Höhe, Kantenkrümmungen, basierend auf der 3D-Punktwolke bestimmt werden.

[0060] Für jede Pille können alle während des Verfahrens erzeugten Merkmale, einschließlich geometrischer Merkmale, zur Verwendung bei der Identifizierung der Pille gespeichert werden. Wie nachstehend erörtert, werden nicht alle der erzeugten Merkmale notwendigerweise verwendet, um jede Pille zu identifizieren, und verschiedene Merkmale können für verschiedene Pillen verwendet werden, selbst wenn die Pillen gleichzeitig untersucht werden.

PILLENIDENTIFIKATION

[0061] Verschiedene Verfahren können verwendet werden, um eine oder mehrere Pillen zu identifizieren. In einigen Ausführungsformen kann ein Flussdiagramm von Regeln auf extrahierte Pillenmerkmale angewendet werden, um Pillen zu identifizieren. In anderen Ausführungsformen können Pillenmerkmale mit einer Datenbank von bekannten Merkmalen für einen Satz von Pillenarten verglichen werden, welche mit den untersuchten Pillen übereingestimmt werden könnten. In noch weiteren Ausführungsformen kann ein künstliches neuronales Netz verwendet werden, um einen Identifikationsalgorithmus zu formulieren.

[0062] Unabhängig vom verwendeten Verfahren zum Identifizieren einer untersuchten Pille unter Verwendung der extrahierten Pillenmerkmale kann eine abgestufte Analyse in einigen Ausführungsformen verwendet werden. Bei einer abgestuften Analyse wird ein begrenzter Satz von extrahierten Merkmalen analysiert, und falls die Merkmale mit genau einem Pillenartkandidaten übereingestimmt werden können, dann wird gefolgert, dass eine zufriedenstellende Übereinstimmung gemacht wurde, und die Analyse der Merkmale dieser bestimmten untersuchten Pille wird gestoppt. Falls die Analyse eines ersten Satzes von Merkmalen jedoch zu mehr als einer möglichen Übereinstimmung führt, wird eine weitere Analyse durchgeführt. Beispielsweise kann ein erster begrenzter Satz von extrahierten Merkmalen für eine gescannte Pille eine

Farbe, ein Pillenvolumen und eine Gesamtfläche einer zweidimensionalen Projektion der Pille umfassen. Falls eine Analyse dieser Merkmale zu vier Kandidatenübereinstimmungen führt, würde eine weitere Analyse durchgeführt werden. Diese weitere Analyse kann eine Überprüfung der Anwesenheit einer Trennlinie und der Form einer zweidimensionalen Projektion der Pille umfassen. Nach der Analyse dieses zusätzlichen zweiten Satzes von Merkmalen können die vier Kandidatenübereinstimmungen auf eine reduziert werden, und daher wird eine Übereinstimmung gemacht, und die Pille wird als identifiziert betrachtet. Auf diese Weise können Rechenressourcen effizient verwendet werden, wenn die Pillen identifiziert werden.

[0063] In einigen Ausführungsformen werden Pillenmerkmale, einschließlich geometrischer Merkmale, möglicherweise nicht aus einer 3D-Punktwolke extrahiert, bis ein solches Merkmal durch einen Pillenidentifikationsalgorithmus oder ein Modul angefordert wird. Beispielsweise kann ein Pillenidentifikationsalgorithmus einen ersten Satz von geometrischen Merkmalen analysieren und erkennen, dass weitere Merkmale erforderlich sind, um unter einem Satz von Kandidatenpillenübereinstimmungen zu unterscheiden. Der Pillenidentifikationsalgorithmus kann bestimmte Merkmale anfordern, und der Algorithmus zum Extrahieren dieser Merkmale kann auf der gespeicherten 3D-Punktwolke oder anderen Pillenuntersuchungsdaten ausgeführt werden. Die neu extrahierten Merkmale werden dann an den Pillenidentifikationsalgorithmus gesendet.

PILLENVERIFIKATION

[0064] Sobald jede der Pillen identifiziert worden ist, kann die Gruppe von Pillen mit einer Liste von verordneten Pillen verglichen werden, um zu überprüfen, ob die identifizierten Pillen zur Patientenverabreichung geeignet sind.

[0065] In einigen Ausführungsformen können die Identifikations- und/oder Verifikationsschritte von einem Prozessor durchgeführt werden, welcher von der Vorrichtung entfernt ist, die die Medikation untersucht, um dreidimensionale Daten der Pillenoberflächen zu sammeln. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen eine Laserscanvorrichtung verwendet werden, um dreidimensionale Daten für eine Anzahl von Pillen zu sammeln, und die Daten können zur Analyse an einen entfernten Prozessor gesendet werden. Die Daten können drahtlos oder über ein verdrahtetes Netz gesendet werden und/oder können die Verwendung des Internets als Teil der Übertragung umfassen. Die Pillenidentifikation und/oder die Verifikation der Eignung der Verabreichung der identifizierten Pillen können vom entfernten Prozessor durchgeführt werden, und die Ergebnisse können an die Laserscanvorrichtung zurückgesendet werden, um sie dem Benutzer anzuzeigen. Oder die Ergebnisse können in einigen Ausführungsformen an eine Vorrichtung gesendet werden, welche von der Laserscanvorrichtung getrennt ist.

BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM

[0066] Figur 7a ist eine schematische Seitenansicht des Inneren einer Ausführungsform einer Medikationsidentifikationsvorrichtung 700, welche zeigt, wie ein Lasergenerator 702 und eine Kamera 704 zusammen arbeiten, um dreidimensionale Daten bezüglich einer Pille 706 (oder mehrerer Pillen) zu erfassen. Laserlicht 708 wird in einem Winkel relativ zur Kameraposition auf eine Pillenträgeroberfläche 710 gerichtet, um Triangulationsberechnungen zu ermöglichen. In anderen Ausführungsformen können ein Schattengitter, eine multispektrale Überlagerung oder eine stereoskopische Bildgebung verwendet werden, um dreidimensionale Daten bezüglich der Pille 706 zu sammeln. Figuren 7b und 7c erläutern diesen Prozess weiter. Die gleichen Ergebnisse können von Fachleuten auf dem Gebiet der Computer Vision erzielt werden, indem andere bekannte Verfahren verwendet werden, wie beispielsweise Schattengitter, multispektrale Überlagerung oder stereoskopische Bildgebung.

[0067] Figur 7b ist eine Draufsicht eines einzelnen Bilds der Pillenträgeroberfläche 710, welche darstellt, wie Laserlicht 708 sich infolge der Form der Pille 706 biegt, wenn vom Kamerablickpunkt aus betrachtet. Unter Verwendung von Triangulationsberechnungen und durch Beobachten nur der Form des Laserlichts, wenn es auf die Oberfläche der Medikation und des Medikationsbehälters fällt, kann eine 3D-Punktwolke des Inhalts des Medikationseinschubs unter Verwendung von standardmäßigen geometrischen Berechnungen erzeugt werden. Wenn das Laserlicht über die Pillenträgeroberfläche fortschreitet, werden Bilder des reflektierten Lichts von der Kamera 704 erfasst. In einigen Ausführungsformen erfasst die Kamera 60 Bilder pro Sekunde, und das Laserlicht passiert mit einer Rate von 3 cm pro Sekunde über die Pillenträgeroberfläche 710. Natürlich können andere geeignete Erfassungsraten und Laserlichtfortschrei-tungsraten verwendet werden.

[0068] Figur 7c stellt eine Zusammensetzung aus mehreren Bildern dar, welche erfasst wurden, während sich der Laser über die Medikationsoberfläche bewegt, wobei die Laserlinie einen Satz von Informationen bereitstellt, die für den Aufbau eines 3D-Profils der Medikation verwendet werden sollen. Die Daten können von einem Computer gesammelt und als Datenpunkte innerhalb einer 3D-Punktwolke aufgezeichnet werden. Figur 7c zeigt vierzig Linien, welche die Position des Lasers repräsentieren, als die Kamera vierzig getrennte Bilder aufgenommen hat. Die Position der Medikation kann bestimmt werden, indem die Unregelmäßigkeiten der aufgezeichneten Laserlinien analysiert werden. Die Kenntnis des Winkels des Lasers erlaubt einer Triangulationssoftware, die Oberflächenpositionen auf der Pille genau zu bestimmen. Wie oben erläutert, können Merkmale der Pille, wie beispielsweise Höhe, Form usw., aus diesen Oberflächenpositionsdaten erzeugt werden.

[0069] Figur 8 zeigt ein Flussdiagramm von Anweisungen, welche von einem Prozessor als Teil eines Verfahrens 800 zum Steuern einer Medikationsidentifikationsvorrichtung ausgeführt werden, um dreidimensionale Daten von einer oder mehreren Pillen zu erfassen, gemäß einer Ausführungsform. Der Laser wird aktiviert (Vorgang 802) und auf ein Ende der Pillenträgeroberfläche (oder ein anderes Messvolumen) gerichtet. Die Bilderfassung wird gestartet (Vorgang 804) und Laserlicht wird über die Pillenträgeroberfläche bewegt (Vorgang 806). In einigen Ausführungsformen erfolgt die Bildaufzeichnung mit einer regelmäßigen, vorbestimmten Rate. In einigen Ausführungsformen kann die Bildaufzeichnung mit einer unregelmäßigen Rate erfolgen. Beispielsweise kann eine Rückkopplungsschleife verwendet werden, um die Bilderfassungsrate abhängig davon zu ändern, welche Art von Daten gesammelt werden. Wenn das Laserlicht über Bereiche ohne Pillen passiert, kann eine standardmäßige Bilderfassungsrate beibehalten werden. Sobald Unregelmäßigkeiten, wie beispielsweise Pillen, festgestellt werden, kann die Bilderfassungsrate erhöht werden und/oder die Laserlichtbewegungsrate kann verringert werden. Sobald das Laserlicht die gesamte Pillenträgeroberfläche abgedeckt hat, wird die Bilderfassung gestoppt (Vorgang 808), und der Laser wird deaktiviert (Vorgang 810).

[0070] Figur 9 zeigt ein Flussdiagramm, welches Anweisungen beschreibt, die von einem Prozessor als Teil eines Verfahrens 900 zum Steuern einer Medikationsidentifikationsvorrichtung ausgeführt werden, um multispektrale Bilder zu erfassen. Um multispektrale Bilder zu erfassen, kann jedes von einer Mehrzahl von Lichtern verwendet werden, um die Pillenträgeroberfläche sequentiell zu beleuchten. Wenn ein erstes Licht eingeschaltet ist, wird ein erstes Bild erfasst. Das erste Licht wird ausgeschaltet, ein zweites Licht wird eingeschaltet, und ein zweites Bild wird erfasst. Dieser Prozess kann mit einer beliebigen geeigneten Anzahl von Lichtern fortgesetzt werden. Figur 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwei Lichtquellen verwendet werden -eine weiße Lichtquelle und eine ultraviolette Lichtquelle. In einigen Ausführungsformen werden vier verschiedene Lichtquellen innerhalb derselben Vorrichtung verwendet: eine rote Lichtquelle, eine grüne Lichtquelle, eine blaue Lichtquelle und eine ultraviolette Lichtquelle.

[0071] Beim Verfahren 900 wird eine erste, eine weiße, Lichtquelle in einem Vorgang 902 aktiviert, um die Pillenträgeroberfläche und alle Pillen darauf zu beleuchten. In einem Vorgang 904 wird ein Bild mit der/den Pille(n) erfasst, welche vom weißen Licht beleuchtet wird/werden. Die weiße Lichtquelle wird dann deaktiviert (Vorgang 906), und eine zweite ultraviolette Lichtquelle wird in einem Vorgang 908 aktiviert. Ein zweites Bild wird mit der/den Pille(n) erfasst, welche vom ultravioletten Licht beleuchtet wird/werden. Die ultraviolette Lichtquelle wird dann in einem Vorgang 912 deaktiviert. Wie oben erwähnt, können zusätzliche oder unterschiedliche Lichtquellen als Teil des Verfahrens 900 verwendet werden.

[0072] Figur 10 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1000 zum Identifizieren einer Medi- kation basierend wenigstens teilweise auf Merkmalen, welche aus dreidimensionalen Daten extrahiert werden. In einem Vorgang 1002 werden Medikationsmerkmale in einen Prozessor, ein Computerspeichermedium, ein Netz oder einen beliebigen anderen geeigneten Speicherort eingegeben, wo Zugriff auf die Merkmale möglich ist. Die Medikationsmerkmale können geometrische Merkmale umfassen, welche durch Analysieren dreidimensionaler Daten, wie beispielsweise einer 3D-Punktwolke, erzeugt wurden. Zusätzliche Merkmale, welche während des Laserscannings oder anderer Prozesse erzeugt werden, können eingegeben werden. Beispielsweise kann ein Farbwert basierend auf durch das Verfahren 900 erzeugten Daten eingegeben werden. In einigen Ausführungsformen können bestimmte Merkmale, wie beispielsweise Farbe oder allgemeine Form, manuell von einem Benutzer eingegeben werden.

[0073] In einem Vorgang 1004 wird ein Identifikationsalgorithmus unter Verwendung von wenigstens einigen der in Vorgang 1002 eingegebenen Medikationsmerkmale ausgeführt. Wie oben erwähnt, kann in einigen Ausführungsformen eine Teilmenge von eingegebenen Medikationsmerkmalen analysiert werden, und falls keine Übereinstimmung bestimmt wird, können weitere Medikationsmerkmale analysiert werden. Der Identifikationsalgorithmus kann auf einem einzelnen Prozessor oder mehreren Prozessoren arbeiten. Der Identifikationsalgorithmus kann einen standardisierten Satz von Regeln umfassen, welche fähig sind, eine Pille aus einem vorbestimmten Satz von bekannten Pillen zu identifizieren. In alternativen Ausführungsformen kann der Identifikationsalgorithmus ausgelegt sein, um extrahierte Merkmale mit bekannten Merkmalen von bekannten Pillen zu vergleichen und Punktzahlen davon zu berechnen, welche Pille oder Pillen am besten mit der untersuchten Pille übereinstimmen. In anderen Ausführungsformen kann der Identifikationsalgorithmus einen Lernalgorithmus umfassen, wie direkt nachfolgend erörtert.

[0074] Die Identifikation der untersuchten Medikation wird in einem Vorgang 1006 ausgegeben.

[0075] Ein Verfahren 1100 zum Trainieren eines Pillenidentifikationsalgorithmus ist in Figur 11 gezeigt. Medikationsmerkmale werden in einem Vorgang 1102 eingegeben, und der Identifikationsalgorithmus in seiner bestehenden Form wird in einem Vorgang 1104 ausgeführt. In einem Vorgang 1106 wird die korrekte Pillenidentifikation in den Algorithmus eingegeben. Basierend auf dem Ergebnis, welches durch den Algorithmus in Vorgang 1104 und die korrekte Pillenidentifikationseingabe in Vorgang 1106 bestimmt wird, wird der Identifikationsalgorithmus in einem Vorgang 1108 neu kalibriert. In Ausführungsformen, in denen ein künstliches neuronales Netz oder ein anderes Lernprogramm verwendet wird, kann die Neukalibrierung automatisch vom Programm selbst durchgeführt werden. In anderen Ausführungsformen kann der Algorithmus durch manuelles Ändern des Algorithmus aktualisiert werden.

VERSCHIEBUNG IM REFLEKTIERTEN SPEKTRUM

[0076] In einigen Ausführungsformen wird ein roter Laser verwendet, um das Oberflächenscanning von Pillen durchzuführen. Aufgrund der organischen Natur der Pillen kann sich das reflektierte Laserlicht innerhalb des Farbspektrums leicht verschieben. Diese Verschiebung kann dazu führen, dass sich ein Teil des reflektierten Lichts im blauen Spektrum, im grünen Spektrum oder im blauen/grünen Spektrum befindet. Das Licht innerhalb des blauen und/oder grünen Spektrums bildet eine schmale Linie aus. Während das im roten Spektrum reflektierte Licht zum Sammeln dreidimensionaler Daten verwendet werden kann, kann in einigen Ausführungsformen das Licht aus den blauen und/oder grünen Spektren verwendet werden, in einigen Fällen ausschließlich. Da die Stärke des reflektierten Lichts über die Dicke einer Laserlinie nicht vollständig gleichmäßig ist, kann eine schmale Linie, wie beispielsweise die Linie, welche in den blauen und/oder grünen Spektren reflektiert wird, einen detaillierteren Scan der Pillen bereitstellen. Ein Verfahren zum Verwenden von Licht nur aus dem blauen und/oder grünen Spektrum des reflektierten Lichts, um dreidimensionale Oberflächendaten zu sammeln, kann verwendet werden, um Daten von Pillen zu sammeln.

[0077] Die oben beschriebenen Ausführungsformen können in irgendeiner von zahlreichen Weisen implementiert werden. Beispielsweise können die Ausführungsformen unter Verwendung von Hardware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden. Wenn in

Software implementiert, kann der Softwarecode auf einem beliebigen geeigneten Prozessor oder einer Sammlung von Prozessoren ausgeführt werden, ob in einem einzelnen Computer bereitgestellt oder auf mehrere Computern verteilt.

[0078] Ferner sollte beachtet werden, dass ein Computer in einer beliebigen von einer Anzahl von Formen ausgeführt sein kann, wie beispielsweise als ein Rackmontierter Computer, ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer oder ein Tablet-Computer. Zusätzlich kann ein Computer in einer Vorrichtung mit geeigneten Verarbeitungsfähigkeiten eingebettet sein, einschließlich eines Personal Digital Assistant (PDA), eines Smartphones oder einer beliebigen anderen geeigneten tragbaren oder festen elektronischen Vorrichtung.

[0079] Auch kann ein Computer eine oder mehrere Eingabe- und Ausgabevorrichtungen aufweisen. Diese Vorrichtungen können unter anderem verwendet werden, um eine Benutzerschnittstelle zu präsentieren. Beispiele von Ausgabevorrichtungen, welche zum Bereitstellen einer Benutzerschnittstelle verwendet werden können, umfassen Drucker oder Anzeigebildschirme zur visuellen Präsentation der Ausgabe und Lautsprecher oder andere Sounderzeugungsvorrichtungen zur hörbaren Präsentation der Ausgabe. Beispiele von Eingabevorrichtungen, welche für eine Benutzerschnittstelle verwendet werden können, umfassen Tastaturen und Zeigevorrichtungen, wie beispielsweise Mäuse, Touchpads und Digitalisierungstablets. Als weiteres Beispiel kann ein Computer Eingabeinformationen mittels Spracherkennung oder in einem anderen hörbaren Format empfangen.

[0080] Solche Computer können durch ein oder mehrere Netze in einer beliebigen geeigneten Form miteinander verbunden sein, einschließlich als ein lokales Netz oder ein Weitverkehrsnetz, wie beispielsweise als ein Untemehmensnetz oder das Internet. Solche Netze können auf einer beliebigen geeigneten Technologie basieren und können gemäß einem beliebigen geeigneten Protokoll arbeiten und können drahtlose Netze, verdrahtete Netze oder faseroptische Netze umfassen.

[0081] Auch können die verschiedenen hierin behandelten Verfahren oder Prozesse als Software codiert werden, welche auf einem oder mehreren Prozessoren ausführbar ist, die ein beliebiges oder mehrere von einer Vielzahl von Betriebssystemen oder Plattformen einsetzen. Zusätzlich kann eine solche Software unter Verwendung einer/s beliebigen von einer Anzahl von geeigneten Programmiersprachen und/oder Programmier- oder Scripting-Tools geschrieben werden und kann auch als ausführbarer Maschinensprachencode oder Zwischencode kompiliert werden, welcher auf einem Framework oder einer virtuellen Maschine ausgeführt wird.

[0082] In dieser Hinsicht können Ausführungsformen der Erfindung als ein computerlesbares Speichermedium oder mehrere computerlesbare Medien ausgeführt werden, welche mit einem oder mehreren Programmen codiert sind, die, wenn sie auf einem oder mehreren Computern oder anderen Prozessoren ausgeführt werden, Verfahren durchführen, die die verschiedenen oben erörterten Ausführungsformen der Erfindung implementieren. Computerlesbare Medien können beispielsweise einen Computerspeicher, eine oder mehrere Disketten, Compact Discs (CDs), optische Platten, Digital Video Disks (DVDs), Magnetbänder, Flash-Speicher, Schaltungskonfigurationen in feldprogrammierbaren Gate-Arrays oder anderen Halbleitervorrichtungen oder andere konkrete Computerspeichermedien umfassen. Wie aus den vorstehenden Beispielen ersichtlich ist, kann ein computerlesbares Speichermedium Informationen eine ausreichende Zeit lang beibehalten, um computerausführbare Anweisungen in einer nichttransitorischen Form bereitzustellen. Solch ein computerlesbares Speichermedium oder solche Medien können transportierbar sein, so dass das Programm oder die Programme, welche darauf gespeichert sind, auf einen oder mehrere verschiedene Computer oder andere Prozessoren geladen werden können, um verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung zu implementieren, wie oben erläutert. Der Begriff „computerlesbares Speichermedium“, wie er hierin verwendet wird, umfasst nur ein computerlesbares Medium, welches als eine Herstellung (d. h. als Herstellungsgegenstand) oder als eine Maschine angesehen werden kann. Alternativ oder zusätzlich können die Ausführungsformen der Erfindung als ein anderes computerlesbares

Medium als ein computerlesbares Speichermedium ausgeführt sein, wie beispielsweise als ein ausbreitendes Signal.

[0083] Die Begriffe „Programm“ oder „Software“ werden hierin in einem generischen Sinne verwendet, um auf eine beliebige Art von Computercode oder Satz von computerausführbaren Anweisungen zu verweisen, welche verwendet werden können, um einen Computer oder anderen Prozessor zu programmieren, um verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung zu implementieren, wie vorstehend erörtert. Zusätzlich sollte beachtet werden, dass gemäß einem Aspekt dieser Ausführungsform ein oder mehrere Computerprogramme, welche, wenn sie ausgeführt werden, Verfahren von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchführen, sich nicht auf einem einzelnen Computer oder Prozessor befinden müssen, sondern in einer modularen Weise unter einer Anzahl von verschiedenen Computern oder Prozessoren verteilt sein können, um verschiedene Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu implementieren.

[0084] Computerausführbare Anweisungen kann es in vielen Formen geben, wie beispielsweise Programmmodule, welche durch einen oder mehrere Computer oder andere Vorrichtungen ausgeführt werden. Im Allgemeinen umfassen Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw., welche bestimmte Aufgaben durchführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren. Typischerweise kann die Funktionalität der Programmmodule in verschiedenen Ausführungsformen wie gewünscht kombiniert oder verteilt werden.

[0085] Der Ausdruck „und/oder“, wie er hierin in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, sollte so verstanden werden, dass er die Bedeutung „eines oder beide“ der so verbundenen Elemente hat, d. h. Elemente, die in einigen Fällen konjunktiv vorhanden und in anderen Fällen disjunktiv vorhanden sind. Mehrere Elemente, welche mit „und/oder“ aufgeführt sind, sollten auf die gleiche Weise, d. h. „ein oder mehrere“ der so verbundenen Elemente, ausgelegt werden. Wahlweise können andere Elemente als die Elemente vorhanden sein, welche durch den Ausdruck „und/oder“ speziell identifiziert werden, unabhängig davon, ob sie auf die speziell identifizierten Elemente bezogen sind oder nicht. Somit kann sich als ein nicht einschränkendes Beispiel eine Bezugnahme auf „A und/oder B“, wenn sie in Verbindung mit einer offenen Sprache wie beispielsweise „umfassend“ verwendet wird, in einer Ausführungsform nur auf A (optional mit anderen Elementen als B); in einer anderen Ausführungsform nur auf B (optional mit anderen Elementen als A); in noch einer anderen Ausführungsform sowohl auf A als auch auf B (optional mit anderen Elementen); beziehen usw.

[0086] Wie hierin in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, sollte „oder“ so verstanden werden, dass es die gleiche Bedeutung wie „und/oder“ hat, wie oben definiert. Beispielsweise soll beim Trennen von Punkten in einer Liste „oder“ oder „und/oder“ so interpretiert werden, dass es einschließend ist, d. h. den Einschluss von wenigstens einem, aber auch einschließlich von mehr als einem, von einer Anzahl oder Liste von Elementen, und wahlweise von zusätzlichen nicht aufgeführten Punkten. Nur Begriffe, welche eindeutig auf das Gegenteil verwiesen, wie beispielsweise „nur einer von“ oder „genau einer von“ oder, wenn in den Ansprüchen verwendet, „bestehend aus“ beziehen sich auf den Einschluss von genau einem Element einer Anzahl oder Liste von Elementen. Im Allgemeinen soll der Begriff „oder“, wie hierin verwendet, nur so interpretiert werden, dass er sich ausschließende Alternativen (d. h. „das eine oder das andere, aber nicht beides“) anzeigt, wenn Begriffe des Ausschlusses vorausgehen, wie beispielsweise „entweder“, „einer von“, „nur einer von“ oder „genau einer von“. „Im Wesentlichen bestehend aus“, wenn in den Ansprüchen verwendet, soll seine gewöhnliche Bedeutung haben, wie es auf dem Gebiet des Patentrechts verwendet wird.

[0087] Es sollte auch verstanden werden, dass, es sei denn, es wird eindeutig auf das Gegenteil verwiesen, in beliebigen der hierin beanspruchten Verfahren, welche mehr als einen Schritt oder einen Vorgang umfassen, die Reihenfolge der Schritte oder Vorgänge des Verfahrens nicht unbedingt auf die Reihenfolge beschränkt ist, in der die Schritte oder Vorgänge des Verfahrens angeführt sind.

Claims (11)

1. Patentansprüche

   1. Medikationsidentifikationssystem, umfassend: eine Bildgebungseinrichtung, umfassend: einen Scanner für strukturiertes Licht mit mindestens einer Kamera; oder einen stereoskopischen Bildgeber mit mindestens zwei Kameras; konfiguriert zum Sammeln von Oberflächenbilddaten einer oder mehrerer Pillen; einen Controller, der konfiguriert ist zum Steuern der Bildgebungseinrichtung zum Sammeln der Bilddaten der einen oder mehreren Pillen; wobei das System konfiguriert ist zum Verwenden der Oberflächenbilddaten der einen oder mehreren Pillen zum Generieren dreidimensionaler geometrischer Daten für jede Pille und zum Bestimmen der Identität jeder der einen oder mehreren Pillen auf der Basis mindestens der geometrischen Daten; dadurch gekennzeichnet, dass das System weiterhin Lichter enthält, die konfiguriert sind zum Beleuchten der einen oder mehreren Pillen auf eine Weise, die Schatten der einen oder mehreren Pillen erzeugen, und dass die eine oder die mehreren Kameras konfiguriert sind zum Aufzeichnen von Bildern dieser Schatten und zum Aufzeichnen von Farbinformationen oder dass eine zusätzliche Kamera vorgesehen ist, die konfiguriert ist zum Aufzeichnen von Bildern dieser Schatten und zum Aufzeichnen von Farbinformationen; dass das Licht Lichter mit verschiedenen Farben enthält aus der Gruppe enthaltend weißes Licht, Ultraviolettlicht, rotes Licht, grünes Licht, blaues Licht und Infrarotlicht; dass das System konfiguriert ist zum Generieren einer dreidimensionalen Punktwolke aus den Oberflächenbilddaten von der Bildgebungseinrichtung und zum Generieren geometrischer Daten für jede Pille aus der dreidimensionalen Punktwolke, zum Erfassen und Analysieren von Schattenbildern für jede Pille und zum Erfassen und Analysieren von Farbinformationen für die oder jede Pille in Verbindung mit den geometrischen Daten; und dass das System eine Kammer umfasst, in der die eine oder mehreren, zu identifizierenden Pillen platziert sind, und die für Umgebungslicht geschlossen ist.
2. 2. System nach Anspruch 1, wobei der Scanner für strukturiertes Licht eine Laserlichtquelle und eine Kamera enthält zum Erfassen von Bildern von von den Oberflächen der einen o-der mehreren Pillen reflektiertem Laserlicht, wobei das Laserlicht eine Linie aus Laserlicht auf die Oberfläche der Pillen projiziert und über sie ablenkt.
3. 3. System nach Anspruch 2, wobei die Laserlichtquelle ein 650 nm-Laserdiodenmodul umfasst.
4. 4. System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Lichter so positioniert sind, dass die eine oder mehreren Pillen aus verschiedenen Richtungen beleuchtet werden.
5. 5. System nach einem vorhergehenden Anspruch, weiterhin umfassend, einen Pillenträger und eine Kammer, konfiguriert zum Aufnehmen des Pillenträgers.
6. 6. System nach Anspruch 5, wobei der Pillenträger eine Schale umfasst, die aus der Kammer entfernt werden kann.
7. 7. System nach Anspruch 6, weiterhin mit einem Vibrator zum Rütteln der Pillenschale, um überlappende Pillen zu trennen.
8. 8. Verfahren zum Identifizieren von Medikation, umfassend: Sammeln von Oberflächenbilddaten einer oder mehrerer Pillen durch Betreiben eines Scanners für strukturiertes Licht mit mindestens einer Kamera oder eines stereoskopischen Bildgebers mit mindestens zwei Kameras; Sammeln von Bilddaten unter Verwendung von Lichtern zum Beleuchten der einen oder mehreren Pillen auf eine Weise, die Schatten der einen oder mehreren Pillen erzeugt, wobei die eine oder mehreren Kameras konfiguriert sind zum Aufzeichnen von Bildern dieser Schatten, oder mit einer vorgesehenen zusätzlichen Kamera, die konfiguriert ist zum Aufzeichnen von Bildern dieser Schatten; Sammeln von Bilddaten bezüglich der Farbe der einen oder mehreren Pillen durch Beleuchten der einen oder mehreren Pillen mit Lichtern unterschiedlicher Farben aus der Gruppe enthaltend weißes Licht, Ultraviolettlicht, rotes Licht, grünes Licht, blaues Licht und Infrarotlicht; Erzeugen einer dreidimensionalen Punktwolke von Oberflächendaten für jede der einen oder mehreren Pillen; Erzeugen von mindestens dreidimensionalen geometrischen Daten aus den dreidimensionalen Punktwolkendaten und Identifizieren der einen oder mehreren Pillen auf der Basis mindestens der aus den Punktwolkendaten erzeugten geometrischen Daten und der anderen Bilddaten bezüglich des Schattens und der Farbe der einen oder mehreren Pillen, wobei sich die Pillen in einer Kammer befinden, die für Umgebungslicht geschlossen ist.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Identifizieren der einen oder mehreren Pillen das Vergleichen der geometrischen Daten jeder Pille mit einer Datenbank umfasst, die mit mehreren bekannten Pillen assoziierte geometrische Daten enthält.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Scanner für strukturiertes Licht eine Laserlichtquelle und eine Kamera zum Erfassen von Bildern von von den Oberflächen der einen oder mehreren Pillen reflektiertem Laserlicht umfasst.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Laserlicht auf die Oberflächen der einen oder mehreren Pillen unter einem Winkel relativ zur Betrachtungsrichtung der Kamera gelenkt wird, so dass über Triangulation dreidimensionale Oberflächendaten generiert werden können; und wobei das Laserlicht entweder als ein einzelner Punkt aufgebracht wird, der sequentiell über eine Oberfläche abgelenkt wird, auf der die eine oder mehreren Pillen platziert worden sind, oder als eine Linie, die über der Oberfläche abgelenkt wird, auf der die eine oder mehreren Pillen platziert worden sind, oder als zweidimensionale Gittermuster, die auf die Oberfläche projiziert werden, auf der die eine oder mehreren Pillen platziert worden sind. Hierzu 14 Blatt Zeichnungen