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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Handling von Sterilgut-Container-Systemen sowie eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens zum Handling von Sterilgut-Container-Systemen.
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Hintergrund der Offenbarung
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In der medizinischen Versorgung werden immer höhere Anforderungen an die Effizienz bei gleichzeitig hohen Qualitäts- und Hygieneanforderungen gestellt. Dies betrifft insbesondere Prozesse bei einer Handhabung von Medizinprodukten. Diese Prozesse beinhalten beispielsweise Reinigungs- und Sterilisations-, Lager- und Transportprozesse sowie Prozesse im Bereich der Aufbereitungseinheit für Medizinprodukte (AEMP). Insbesondere bei der Separierung (Vereinzelung/Demontage) und der Zusammenstellung (Montage) von Bau- und Funktionsgruppen von Sterilgut-Container-Systemen sowie ggf. deren Inhalte, welche jeweils Teil der AEMP sind, ist ein Verhindern von Handhabungs-Fehlern in Anbetracht einer Patientensicherheit von essenzieller Bedeutung. In anderen Worten ausgedrückt werden Prozessabläufe für das Handhaben von Medizinprodukten einschließlich deren Aufbewahrungs-/Sterilisationscontainern entwickelt, die exakt und fehlerfrei abgearbeitet werden müssen, um so nachweißlich existenten Hygienebestimmungen zu genügen. Doch auch die Entlastung der Mitarbeiter in Bezug auf nicht wertschöpfendes schweres Arbeiten wie das Heben sowie Be- und Entladen von Sterilgut-Container gewinnt immer mehr an Bedeutung.
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Um Fehler bei der Handhabung medizinischer Produkte und Arbeitsgerätschaften, wie beispielsweise das Separierung und/oder das Zusammenstellen von Bau- und Funktionsgruppen von Sterilgut-Container-Systemen zu verhindern, gleichzeitig die Effizienz zu erhöhen und die Arbeiter gleichermaßen zu entlasten, können diese Prozesse automatisiert und robotisch durchgeführt werden.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik sind automatisierte/robotische Prozesse bekannt, die das Handling von einzelnen Bau- und Funktionsgruppen von Sterilgut-Containersystemen beschreiben, welche sich auf logistische Einzelaufgaben wie das Befördern und das Be- und/oder Entladen von Sterilgut-Containern fokussiert. Damit sind automatisierte Handlingprozesse auf nur wenige Prozesssequenzen reduziert. Ein wesentliches Problem bei weiteren Prozesssequenzen, wie beispielweise das Demontieren von medizinischen Systemen in deren Bau- und/oder Funktionsgruppen sowie das anschließende Überführen von Bau-/Funktionsgruppen zu nachfolgenden Reinigungs- und/oder Sterilisationsstationen ist es jedoch, dass Bauteile/Baugruppen und Funktionsgruppen beispielsweise eines Sterilgut-Containersystems mit jeweils zueinander unterschiedlichen Bauelementen elektronischer oder mechanischer Natur ausgebildet sind, die infolgedessen eine jeweils zueinander unterschiedliche Handhabung bedürfen. Auch ist es möglich, dass mehrere Bauteile und Funktionsgruppen hinsichtlich ihrer Handhabung gleich sind und damit der gleichen Handhabung unterzogen werden können. Es ist also eine Art Selektion der jeweiligen Bau-/Funktionsgruppen bezüglich der jeweils nachfolgenden Handhabung erforderlich, die grundsätzlich möglichst ökonomisch und schnell ablaufen sollte. Dies wiederum bedingt einen bestimmten Prozessablauf in Abhängigkeit der zu erwartenden Bau- und/oder Funktionsgruppen.
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Kurzbeschreibung der Offenbarung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Verfahren zum Handling von Sterilgut-Container-Systemen bereitzustellen, das ein automatisiertes, fehlerfreies und effizienteres Handling beispielsweise unter Verwendung von robotischen Effektoren/Manipulatoren ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 der vorliegenden Offenbarung, sowie einer Systemanordnung gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Teil der zugehörigen Unteransprüche, welche ggf. auch gesondert beanspruchbar sein sollen.
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Konkret wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Handling von Sterilgut-Containern, welches zumindest folgende Schritte aufweist:
- - Zunächst wird ein Sterilgut-Container mit Hilfe eines ersten Manipulators aus dem Container-Transportwagen entnommen. Besonders bevorzugt erfolgt das Entleeren des Container-Transportwagens mit Hilfe eines Algorithmus, derart, dass obenstehende Sterilgut-Container zuerst gegriffen bzw. entladen werden und danach die darunter stehenden Sterilgut-Container. Alternativ kann ein Benutzer eine Priorisierung und/oder einen Entleerungsablauf über ein User-Interface definieren, sodass mithilfe eines vorherigen Scannens der gewünschte Sterilgut-Container detektiert und gegriffen werden kann. Anhand des genutzten Algorithmus werden auf dem gewünschten Steril-Container befindlichen Sterilgut-Container zuerst entladen. Befindet sich der priorisierte Sterilgut-Container beispielsweise in zweiter Reihe und ist ggf. nicht direkt sichtbar, wird die erste Reihe der Sterilgut-Container systematisch entladen, bis der entsprechend priorisierte Sterilgut-Container erkannt wird (Freiräum-Modus). Nach der Erkennung wird dieser entsprechend seiner Position entladen.
- - In einem nächsten Schritt erfolgt das Öffnen des entnommenen Sterilgut-Containers, indem ein zweiter Manipulator von dem ersten Manipulator angefahren wird. Alternativ können beide Manipulatoren einen für sie sinnvollen Punkt oder Bereich im jeweiligen Arbeitsraum anfahren. Der zweite Manipulator verfügt bevorzugt über einen Öffnungs- und Haltemechanismus/- effektor zum Öffnen und Halten eines Container-Deckels und öffnet/entfernt den Container-Deckel durch eine translatorische Relativbewegung der Werkzeuge/Effektoren/Mechanismen des ersten und zweiten Manipulators.
- - In dem darauffolgenden Schritt erfolgt das Entleeren eines Filterhalters des Sterilgut-Containers, welche in der Regel an dem Container-Deckel angeordnet ist. Das Entleeren des Filterhalters erfolgt, indem ein dritter Manipulator von dem zweiten Manipulator, welcher den Container-Deckel hält, angefahren wird und der dritte Manipulator einen Öffnungsmechanismus des Filterhalters betätigt. Durch eine translatorische Relativbewegung kann nun der Filterhalter vom Container-Deckel beispielsweise mittels der dritten Manipulators entfernt werden. Bevorzugt erfolgt das Entleeren des Filterhalters jedoch mit Hilfe eines dazu ausgelegten weiteren (vierten) Manipulators und/oder eines Druckluftstoßes und/oder eines Saugers.
Benutze/gebrauchte/verbrauchte Filter werden hierbei aus dem Filterhalter entfernt und in einem Sammelbehälter aufgefangen.
- - Nachdem der Filterhalter geleert wurde, wird in einem nächsten Schritt der Filterhalter und der Container-Deckel mit einer translatorischen Relativbewegung des zweiten und dritten Manipulators zueinander wieder zusammengesetzt, sodass Filterhalter und Container-Deckel wieder miteinander zu einer Funktionsgruppe verbunden sind.
- - Im nächsten Schritt werden der zusammengesetzte Container-Deckel mit Filterhalter mit Hilfe des zweiten Manipulators in ein Regalsystem oder auf ein Transportmittel gegeben. Bevorzugt ist das Transportmittel als ein Förderband, besonders bevorzugt als FIFO-Bahn ausgeführt, welches den automatischen Transport des Container-Deckels zu einer Weiterhandhabung wie beispielsweise Reinigung bewerkstelligt.
- - In dem darauffolgenden Schritt fährt der zweite Manipulator den ersten Manipulator an, welcher weiterhin eine Container-Wanne des Sterilgut-Containers hält. Der zweite Manipulator verfährt seine Werkzeuge/Effektoren/Mechanismen entsprechen so, dass er einen innerhalb der Container-Wanne befindlichen Siebkorb greifen/aufnehmen kann. Das Greifen/Aufnehmen kann dabei an Griffen und/oder Ankerpunkten der Griffe des Siebkorbs erfolgen. Mit einer translatorischen Relativbewegung des ersten und zweiten Manipulators zueinander wird der Siebkorb mit dem zweiten Manipulator aus der Container-Wanne entnommen und in ein weiteres Regalsystem oder an ein Transportmittel übergeben. Auch dieses weitere Transportmittel ist bevorzugt als ein Förderband, besonders bevorzugt als FIFO-Bahn ausgebildet. Weiterhin kann die Container-Wanne vom ersten Manipulator ebenfalls in ein noch weiteres Regalsystem oder an ein noch weiteres Transportmittel übergeben werden. Diese weiteren Transportmittel überführen die darauf/darin gelagerten Funktionsgruppen zu jeweils weiteren Handling-/Handhabungsstationen. Somit ist die Entnahme und Separierung eines einzelnen Sterilgut-Containers in dessen Funktions- und/oder Baugruppen sowie deren jeweiliges Verbringen zu entsprechenden nachfolgenden Handhabungsstationen abgeschlossen.
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Die beschriebenen Schritte werden nun für jeden einzelnen Sterilgut-Container in dem Container-Transportwagen wiederholt, bis dieser vollständig entleert ist oder die vordefinierte gewünschte Anzahl an Sterilgut-Containern entnommen wurde.
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Erfindungsgemäß erfolgen die beschriebenen Verfahrensschritte vollständig automatisiert. Dabei sei an dieser Stelle bereits darauf hingewiesen, dass das Zusammenstellen eines Sterilgut-Containers in der gleichen Weise mit den gleichen Verfahrensschritten, jedoch in umgekehrter Reihenfolge und Ausrichtung erfolgen kann.
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Bevorzugt kommt vor dem Verfahrensschritt des Entnehmens des Sterilgut-Containers aus dem Container-Wagen zunächst der Schritt des Zuführens des Container-Transportwagens mit den darin befindlichen Sterilgut-Containern zu einer Handlingsstation zuvor. Der Transport des Container-Transportwagens kann vorzugsweise mit Hilfe eines Förderbandes, eines sogenannten Automated Guided Vehicle (AGVs) oder besonders bevorzugt selbstfahrend erfolgen.
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In einem weiteren Schritt, welcher unmittelbar nach dem Zuführen des Container-Transportwagens der Handlingsstation erfolgt, werden die Türen des Container-Transportwagens durch einen Mitnehmer geöffnet. Bevorzugt sind die Türen des Container-Wagens als Schiebetüren oder Rollladen oder als Flügeltüren ausgebildet.
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In dem darauffolgenden Schritt findet ein Tracken von Tags und/oder Markern des geöffneten Container-Transportwagens statt. Vorzugsweise erfolgt das Tracken mit Hilfe von optischer Sensorik und/oder Ultraschall-Sensorik und/oder Funk. Weiterhin findet ein Zuordnen der Tags und/oder Marken den Steril-Containern statt. Genauer gesagt findet durch das Tracken eine Zuordnung der Position der Sterilgut-Container innerhalb des Container-Transportwagens statt.
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In einem letzten Schritt, welcher unmittelbar nach der Übergabe des Siebkorbs und der Container-Wanne in das Regalsystem oder an das Transportmittel erfolgt, wird der geleerte Container-Transportwagen zu einer Reinigung transportiert. Der Transport des Container-Transportwagens kann vorzugsweise mit Hilfe eines Förderbandes, eines sogenannten Automated Guided Vehicle (AGVs) oder besonders bevorzugt selbstfahrend erfolgen.
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Bevorzugt wird der Schritt des Entnehmens eines Sterilgut-Containers aus dem Container-Transportwagen mithilfe eines Algorithmus gesteuert.
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Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung wird weiterhin gelöst durch eine Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung zur Durchführung eines Handling-Verfahrens, insbesondere nach beschriebenem Verfahren zum Handling von Sterilgut-Container-Systemen.
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Die Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung umfasst zumindest eine Steuereinheit, welche so ausgebildet ist, dass eine automatische Steuerung des Handling-Verfahrens erfolgt und in welcher ein vorzugsweise separat beanspruchter maschinenlesbare Datenträger vorgesehen oder vorsehbar ist, auf welchem das zuvor beschriebene Verfahren in Form eines entsprechenden Programms abgelegt ist. Weiterhin umfasst die Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung einen Container-Transportwagen zum Überführen von darin befindlichen Sterilgut-Containern zu und/oder weg von einer Handling-Station. Ferner weist die Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung eine Robotik auf, welche mindestens einen oder mehrere Manipulator(en) umfasst. Der wenigstens eine Manipulator wird von der Steuereinheit derart gesteuert, dass folgende Handlingschritte ausgeführt werden:
- - Einzelnes Entnehmen und/oder Zuführen von Sterilgut-Containern aus dem und/oder in den Container-Transportwagen
- - Zerlegen und/oder Zusammensetzen des Sterilgut-Containers in oder aus einzelne(n) Containerbestandteile(n) sowie
- - Entnehmen und/oder Zurückführen von Siebkörben, welche vorzugsweise medizinische Arbeitsgerätschaften aufweisen, aus dem oder in den Sterilgut-Container.
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Weiterhin umfasst die Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung bevorzugt eine Überwachungseinrichtung zum Tracken von Tags und/oder Markern im geöffneten Container-Transportwagen und Zuordnen der Tags und/oder Marker den Sterilgut-Containern und deren Koordinaten. Zusätzlich umfasst die Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung bevorzugt ein Transportmittel zum Transportieren von Siebkörben separat zu den Containerbestandteilen hin zu oder weg von der Handling-Station.
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Bevorzugt weisen der zumindest eine Manipulator Mechanismen/Effektoren/Werkzeuge auf, welche zum Öffnen, Halten und Schließen der Sterilgut-Containern vorzugsweise auch zum Entnehmen von Sterilgutkörben ausgebildet sind.
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Bevorzugt kann die Systemanordnung sowohl eine Separierung, gemäß dem oben dargestellten Verfahren, als auch ein Zusammenfügen von Sterilgut-Container-Systemen durchführen.
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Zum Zusammenfügen von Sterilgut-Container-Systemen, also von bereits gereinigten Systemen, erfolgen die Schritte des Verfahrens zum Handling von Sterilgut-Container-Systemen in umgekehrter Reihenfolge, wie dies vorstehend bereits angedeutet wurde, wobei die Komponenten definiert sowie in jeweils gegenläufiger Richtung wie vorstehend bezüglich der Demontage beschrieben den Manipulatoren zugeführt werden müssen. Dies gilt insbesondere für die Filter, welche durch einen weiteren Manipulator in den Filterhalter eingesetzt werden müssen. Kurzbeschreibung der Figur
- 1 zeigt eine schematische Darstellung des Ablaufs der Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 2 zeigt eine Darstellung der Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Die 1 zeigt einen schematischen Ablauf der Verfahrensschritte des Verfahrens zum Handling von Sterilgut-Container-Systemen gemäß der vorliegenden Offenbarung. Bevorzugt ist die Ausführungsform zum Entladen eines Container-Transportwagens 2 beschrieben. Das Verfahren wird unter Bezugnahme der in 2 gezeigten Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung 1 vorgenommen. Demzufolge werden die Verfahrensschritte S1 bis S11 seriell abgearbeitet und mittels der zugehörigen Manipulatoren gemäß nachfolgender Beschreibung praktisch umgesetzt. Es ist aber auch möglich, dass einzelne Verfahrensschritte parallel ausgeführt werden können, insbesondere dann, wenn hierzu unterschiedliche Manipulatoren zum Einsatz kommen. Dies wird nachstehend weiter ausgeführt.
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Die Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung 1 umfasst gemäß 2 einen Container-Transportwagen 2, in welchem eine Vielzahl an Sterilgut-Containern 3 angeordnet sind. Die Sterilgut-Container 3 sind innerhalb des Container-Transportwagens 2 aufeinandergestapelt und in mehreren Reihen angeordnet. Jeder Sterilgut-Container 3 weist ferner einen Container-Deckel 7 und eine Container-Wanne 11 auf, welche gemeinsam den Sterilgut-Container 3 bilden.
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Des Weiteren hat die Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung 1 vorliegend wenigstens drei getrennt von einer Steuereinheit 13 (vorliegend ist ein Eingabe-Ausgabe-Interface in Form eines Monitors oder Touch-Screens mit integrierter Recheneinheit dargestellt) ansteuerbare Manipulatoren 5, 6, 9, die bevorzugt als Roboterarme ausgebildet sind, jedoch auch andere Formen wie Förderbänder, Schieber, etc. annehmen können. Die Manipulatoren 5, 6, 9 sind so zueinander angeordnet, dass sich deren Wirkbereiche zumindest von jeweils zwei Manipulatoren überschneiden, sodass ein Zusammenwirken der jeweiligen Manipulatoren möglich ist. Auch ist die Position der Manipulatoren bezüglich des dargestellten Container-Transportwagens 2 so definiert, dass sich dieser ebenfalls im Wirkbereich wenigstens eines oder zweier Manipulatoren befindet.
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Die Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung 1 ist Teil einer Handlingstation 4, zu der auch zwei Förderbänder 10 zählen, die getrennt voneinander verlaufen und vorzugsweise in zueinander unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind und zu unterschiedlichen weiteren Handhabungsstationen führen. Zumindest ein Endabschnitt jedes der zwei Förderbänder 10 liegt im Wirkbereich wenigstens eines der Manipulatoren, wobei jeder Endabschnitt als Auflage- oder Entnahmebereich für Baugruppen/Funktionsgruppen des jeweiligen, aktuell gehandhabten Sterilgut-Container-Systems dient.
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Insgesamt ist die Handlingstation 4 zur Handhabung der Sterilgut-Container-Systeme so aufgebaut, dass der Container-Transportwagen 2 ausgehend von einer Bedien- oder Serviceperson (welche auf den Touch-Screen oder Monitor 13 der Steuereinheit blickt) hinter der Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung 1 und die Förderbänder 10 vor der Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung 1 angeordnet sind. Auf diese Weise begrenzen der Container-Transportwagen 2 und die Förderbänder 10 körperlich die Wirkbereiche der Manipulatoren 5, 6, 9 und dienen so als Schutzgrenzen für die Bedien-/Serviceperson.
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Schließlich sind die Manipulatoren 5, 6, 9 an wenigstens zwei längs der Förderbänder 10 beabstandete Standsäulen montiert, von denen wenigstens eine auch als Halterung des Touch-Screen oder Monitors 13 der Steuereinheit dient, welcher somit sämtliche Bestandteile der Händlingstation 4 überragt.
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Die Funktionsweise der Handlingstation 4 lässt sich wie folgt umschreiben:
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In einem ersten Schritt S1 erfolgt das Zuführen des Container-Transportwagens zu einer Handling-Station 4, deren Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung 1 vorliegend die drei Manipulatoren 5, 6, 9 aufweist, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Es können aber auch mehr oder weniger Manipulatoren vorgesehen sein, in Abhängigkeit der daran montierten Effektoren und deren ggf. ausführbaren Mehrfachfunktionen.
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In einem nächsten Schritt S2 erfolgt das Öffnen der Tür des Container-Transportwagens 2, welches manuell oder automatisiert mit Hilfe des (ersten) Manipulators 5 erfolgen kann. In einem darauffolgenden dritten Schritt S3 kommt es zum Tracken von Tags und/oder Markern oder dergleichen Kennzeichnungen mittels eines nicht weiter dargestellten Scanners und/oder Bildgebungssystems, wodurch die Anordnung und die Koordinaten der Sterilgut-Container 3 innerhalb des Container-Transportwagens 2 ermittelt werden, sodass mit Hilfe eines darauf abgestimmten Algorithmus das Entladen des Container-Transportwagens 2 gesteuert und begonnen werden kann. Der Algorithmus ist in der Steuereinheit 13 abgespeichert und kann ggf. über das Eingabe-/Ausgabe-Interface bzw. den Touch-Screen 13 geändert/angepasst werden. So ist es möglich, die Entladung der Container aus dem Transportwagen in einer bestimmten Reihenfolge vorzunehmen oder bestimmte Container bewusst anzufahren, wobei im letzteren Fall ggf. ein vorhergehendes Freiräumen / Zugänglich machen durchgeführt werden muss.
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In einem vierten Schritt S4 entnimmt der erste Manipulator 5 einen Sterilgut-Container 3, sodass in dem nächsten Schritt S5 mit Hilfe des zweiten Manipulators 6 der Sterilgut-Container 3 geöffnet wird, indem der zweite Manipulator 6 den Container-Deckel 7 mit einer translatorischen Relativbewegung entnimmt. In dem darauffolgenden Schritt S6 entnimmt ein dritter Manipulator 9 einen auf dem Container-Deckel 7 befindlichen Filterhalter 8 (nicht gezeigt) und entleert diesen mit Hilfe eines Druckluftstoßes oder eines Saugers. Darauffolgend wird in Schritt S7 der Filterhalter 8 auf den Container-Deckel 7 zurückgesetzt und auf das erste Transportmittel 10, welches als Förderband ausgebildet ist, übergeben (entspricht dem Schritt S8). In dem darauffolgenden Schritt S9 entnimmt der zweite Manipulator 6 einen in dem Sterilgut-Container 3 befindlichen Siebkorb 12, in welchem medizinische Arbeitsgerätschaften befindlich sind. In dem nächsten Schritt S10 erfolgt die Übergabe des Siebkorbes 12 mit Hilfe des zweiten Manipiulators 6 auf das zweite Transportmittel 10, welches ebenfalls als Förderband ausgebildet ist. Die Container-Wanne 11 wird im gleichen Schritt vom ersten Manipulator 5 auf das neben dem zweiten Transportmittel axial angeordneten ersten Transportmittel 10 übergeben. Die Schritte S1 - S10 werden dabei so oft wiederholt, bis der gesamte Container-Transporter 2 geleert ist oder der, vorher über ein User-Interface 13 vorprogrammierte Algorithmus abgelaufen ist. Im Anschluss erfolgt als letzter Schritt S11 das Abtransportieren des Container-Wagens 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sterilgutcontainer-Handlingvorrichtung
- 2
- Container-Transportwagen
- 3
- Sterilgut-Container
- 4
- Handling-Station
- 5
- Manipulator
- 6
- Manipulator
- 7
- Container-Deckel
- 8
- Filterhalter
- 9
- Manipulator
- 10
- Transportmittel
- 11
- Container-Wanne
- 12
- Siebkorb
- 13
- User-Interface
