ES2710203T3 - Sistema y método para facilitar la clasificación manual de objetos - Google Patents

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ES2710203T3 ES14811005T ES14811005T ES2710203T3 ES 2710203 T3 ES2710203 T3 ES 2710203T3 ES 14811005 T ES14811005 T ES 14811005T ES 14811005 T ES14811005 T ES 14811005T ES 2710203 T3 ES2710203 T3 ES 2710203T3
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Abstract

Un aparato para facilitar la clasificación manual de objetos, comprendiendo dicho aparato: una superficie (21) de visualización que comprende una superficie, que puede iluminarse de manera selectiva y está adaptada para recibir una pluralidad de objetos a clasificar; un lector de identificación, que lee la información de identificación almacenada en dichos objetos; y un controlador (22), que hace que un área sobre dicha superficie de visualización, correspondiente a uno de dichos objetos, se ilumine en función de dicha información de identificación e indica una ubicación a la que debe moverse dicho objeto.

Description

DESCRIPCION
Sistema y metodo para facilitar la clasificacion manual de objetos
Antecedentes de la invencion
Diversas tareas pueden caracterizarse como problemas de clasificacion, en los cuales debe clasificarse manualmente una coleccion de objetos que tienen tamanos y formas similares en grupos basados en una etiqueta u otro indicador en cada objeto. Por ejemplo, en los laboratorios de histopatologfa, deben clasificarse en bandejas las muestras preparadas a partir de pruebas de paciente y montadas en portaobjetos de microscopio, para que puedan visualizarlas diversos patologo/as que trabajen en el laboratorio. Una bandeja normalmente incluye los portaobjetos para un paciente en particular, en un orden que depende del/la patologo/a en particular al que se haya asignado la visualizacion de los portaobjetos, y del tipo de muestras en los portaobjetos. La clasificacion de portaobjetos es una de las tareas manuales que mas tiempo requieren en los laboratorios de histopatologfa, y no es facil de automatizar. Ademas de organizar manualmente los portaobjetos en carpetas o bandejas, tambien deben incluirse informes descriptivos antes de su distribucion a los/las patologos/as para el diagnostico. La clasificacion de portaobjetos es un obstaculo importante en los flujos de trabajo de los laboratorios de histopatologfa.
Los sistemas de clasificacion de portaobjetos totalmente automatizados, en los que los robots clasifican los portaobjetos y los colocan en las bandejas, presentan desaffos debido al alto costo de reemplazar un portaobjetos que se dane durante el manejo automatizado. En muchos casos, reemplazar un portaobjetos resulta imposible, ya que la muestra original del/la paciente se agota y obtener otra muestra requiere someter al/la paciente a cirugfa u otros procedimientos invasivos. Por lo tanto, los sistemas de clasificacion completamente automatizados no gozan de una aceptacion generalizada.
En otros problemas de clasificacion, las soluciones roboticas presentan problemas porque la forma de las muestras que se clasifican no se presta al manejo automatizado. Por ejemplo, si la forma de las muestras difiere notablemente, proporcionar un dispositivo robotico para recoger los objetos y colocarlos en el contenedor final resulta problematico. De manera similar, si han de clasificarse diversos tipos de muestras diferentes en diferentes momentos, el tiempo de configuracion para cambiar el manipulador del robot puede hacer que tales sistemas sean poco practicos. De manera similar, las muestras fragiles pueden presentar problemas de manejo para los sistemas roboticos.
El documento US 2004/0016684 A1 divulga un sistema de clasificacion para su uso en la clasificacion manual, que presenta un dispositivo de visualizacion transitorio separado que se mueve en correspondencia al movimiento del artfculo, mediante la cual puede identificarse rapida y facilmente un artfculo. El dispositivo comprende: correas transportadoras; una unidad de conmutacion; lectores opticos posicionados para captar marcas de destino fijadas a cada artfculo; un dispositivo de visualizacion movil separado que permanece cerca del artfculo a clasificar y presenta informacion representativa de la ubicacion destino del artfculo; una ubicacion destino que emite senales cuando se acerca un artfculo relacionado; y un controlador capaz de asignar ubicaciones destino y controlar dispositivos de visualizacion.
Sumario de la invencion
La presente invencion incluye un aparato y un metodo que facilita la clasificacion manual de objetos, segun se define en la reivindicacion 1. El aparato incluye una superficie de visualizacion, que tiene una superficie que puede iluminarse de manera selectiva y que esta adaptada para recibir los objetos. Un lector de identificacion lee la informacion de identificacion almacenada en los objetos. Un controlador hace que un area situada sobre la superficie de visualizacion, correspondiente a uno de los objetos, se ilumine en funcion de la informacion de identificacion e indique una ubicacion a la que ha de desplazarse el objeto iluminado. En las reivindicaciones dependientes se definen las realizaciones preferidas. En un aspecto de la invencion, la superficie de visualizacion incluye un area adaptada para colocar un receptor para los objetos, y la superficie de visualizacion proporciona una indicacion de una posicion en el receptor en la que ha de colocarse uno de los objetos.
En un aspecto de la invencion, el lector de identificacion incluye una camara que proporciona imagenes de etiquetas situadas en los objetos.
En otro aspecto de la invencion, el controlador hace que la informacion relativa a uno de los objetos se muestre en un area correspondiente a uno de los objetos.
En otro aspecto mas de la invencion, el lector de identificacion determina una ubicacion y una orientacion para cada uno de los objetos situados en la superficie de visualizacion.
En otro aspecto mas de la invencion, la superficie de visualizacion incluye un proyector que proyecta una imagen sobre una superficie sobre la que se colocan los objetos.
En otro aspecto mas de la invencion, la superficie de visualizacion incluye un dispositivo de visualizacion tactil. En otro aspecto de la invencion la superficie de visualizacion incluye una pluralidad de retenes, adaptados para recibir los objetos y un receptor en posiciones y orientaciones predeterminadas. La superficie de visualizacion puede incluir una fuente de luz adyacente a cada uno de los retenes, iluminandose la fuente de luz selectivamente para indicar un objeto situado en el reten como uno de los objetos.
La invencion se refiere adicionalmente a un metodo para clasificar objetos, que comprende
colocar dichos objetos y un receptor para dichos objetos sobre una superficie de visualizacion que puede iluminarse de manera selectiva, incluyendo dichos objetos una etiqueta de identificacion mecanicamente legible;
(a) hacer que un sistema de procesamiento de datos ilumine un area sobre dicha superficie de visualizacion correspondiente a uno de dichos objetos, y un area sobre dicha superficie de visualizacion correspondiente a una ubicacion en dicho receptor, basandose en dicha etiqueta de identificacion mecanicamente legible situada en uno de dichos objetos;
(b) determinar que se ha desplazado dicho uno de dichos objetos a dicha ubicacion en dicho receptor; repetir las etapas (a) y (b), hasta que sobre dicha superficie de visualizacion no queden objetos a colocar en dicho receptor.
Breve descripcion de los dibujos
Las Figuras 1A y 1B ilustran una mesa de trabajo de clasificacion de portaobjetos de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.
La Figura 2 ilustra un formato de portaobjetos que puede utilizarse con la presente invencion, y una porcion de la superficie de visualizacion alrededor del portaobjetos.
La Figura 3 ilustra una superficie de visualizacion en la que una bandeja y una pluralidad de portaobjetos estan situados en ubicaciones fijas.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas de la invencion
La manera en que la presente invencion proporciona sus ventajas puede entenderse mas facilmente con referencia al problema de clasificar muestras montadas en portaobjetos de microscopio, en un laboratorio de patologfa. Se hace referencia a las Figuras 1A y 1B, que ilustran una mesa de trabajo de clasificacion de portaobjetos de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. La Figura 1A es una vista superior de la mesa de trabajo, y la Figura 1B es una vista lateral de la mesa de trabajo. La mesa 20 de trabajo incluye una superficie horizontal 21 de visualizacion, que esta conectada a un controlador 22 y que lleva a cabo las funciones de una pantalla de visualizacion de controlador en el controlador 22. Los artfculos colocados sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion son captados por una camara 23, que proporciona una entrada al controlador 22 que incluye un software que extrae informacion relevante de las imagenes. El controlador 22 controla la informacion que se muestra sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion, y procesa la informacion proporcionada por la camara 23. Los portaobjetos 24 a clasificar y la bandeja 25 que ha de recibir los portaobjetos estan situados sobre la superficie de visualizacion. Cada portaobjetos incluye una etiqueta 26 legible por el controlador, visible para la camara 23. Un/a usuario/a del sistema cogera un portaobjetos de la superficie horizontal 21 de visualizacion y colocara el mismo sobre la bandeja 25, en la ubicacion indicada por el marcador 27. El portaobjetos a mover se indica mediante un indicador visual 28 sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion, que se genera en la zona del portaobjetos que se va a mover. En el ejemplo mostrado en las figuras, se ilumina la zona alrededor del portaobjetos a mover.
El controlador 22 supervisa continuamente las posiciones de los portaobjetos sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion. Cuando el controlador 22 detecta que se ha movido el portaobjetos indicado a la ubicacion deseada, el controlador actualiza el marcador 27 para que apunte a la siguiente ubicacion a rellenar en la bandeja 25, e ilumina el siguiente portaobjetos correspondiente a mover sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion. El proceso se completa cuando todos los portaobjetos destinados a la bandeja 25 se han ordenado en las ubicaciones correctas en la bandeja 25, o hasta que la bandeja 25 se llena. Si quedan mas portaobjetos por ordenar, el controlador le indica al/la usuario/a que coloque una nueva bandeja en la ubicacion indicada sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion. El proceso continua como se describe anteriormente.
En un aspecto de la invencion, el controlador verifica la colocacion de los portaobjetos en la bandeja para asegurar que los mismos esten en sus posiciones apropiadas. Si el controlador detecta que un portaobjetos esta fuera de su sitio, o que se ha colocado en la bandeja un portaobjetos incorrecto en la posicion indicada en ese momento, el controlador muestra un mensaje de advertencia al/la usuario/a. Por ejemplo, si el portaobjetos esta en la posicion incorrecta, el controlador le indica al/la usuario/a que mueva el portaobjetos, situado en la ubicacion marcada con un primer sfmbolo, a la ubicacion marcada con un segundo sfmboio. Si se ha colocado un portaobjetos incorrecto en la bandeja, el controlador le indica al/la usuario/a que reemplace el portaobjetos situado en la ubicacion indicada por el portaobjetos que se ilumina en ese momento sobre la superficie de la pantalla.
Las comunicaciones entre el/la usuario/a y el controlador pueden utilizar un area libre 29 sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion, o una interfaz grafica de usuario 30 separada. En un aspecto de la presente invencion, la superficie horizontal 21 de visualizacion es un dispositivo de visualizacion tactil. En tales realizaciones, el/la usuario/a puede responder a las instrucciones del controlador tocando un area 31, asociada con la instruccion, sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion. Adicionalmente, puede utilizarse un area 32 de la superficie horizontal 21 de visualizacion para simular un teclado en dicho dispositivo de visualizacion tactil, cuando el/la usuario/a necesite teclear informacion para el controlador.
La superficie horizontal 21 de visualizacion puede implementarse usando una pantalla de monitor informatico con capacidad tactil convencional, o una combinacion de un proyector 33 y una camara 23. El proyector puede generar un patron de escaneo sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion, o representar una imagen.
Como se senalo anteriormente, el orden en el que los portaobjetos aparecen en la bandeja puede depender del/la patologo/a espedfico/a a quien se haya asignado/a la visualizacion de los portaobjetos. El orden en que los portaobjetos aparecen en la bandeja esta determinado por una lista en el controlador. En un aspecto de la invencion, se proporcionan diferentes ordenes para diferentes patologo/as. Normalmente, un grupo de portaobjetos relacionados con un/a paciente determinado/a constituyen un “caso”. Cuando se utiliza un sistema de informacion de laboratorio (LIS) para rastrear los portaobjetos, contaran con una identificacion de paciente y/o de caso. Los casos normalmente se asignan manualmente a un/a patologo/a determinado/a y se ingresan en el LIS antes del procedimiento de clasificacion. Los receptores de los portaobjetos suelen ser carpetas que pueden etiquetarse con una etiqueta de identificacion mecanicamente legible, y rastrearse, de modo que puedan asignarse previamente uno o mas casos a dicha carpeta. Cuando se coloca la carpeta sobre la superficie de trabajo, sera inmediatamente reconocida por una etiqueta o codigo de barras en la carpeta, y se iluminaran los correspondientes portaobjetos para su transferencia. Si se presenta una carpeta generica que no haya sido previamente asignada, el controlador presenta un dialogo de usuario para que el/la usuario/a pueda asignar la carpeta a un/a patologo/a espedfico/a.
Se hace referencia ahora a la Figura 2, que ilustra un formato de portaobjetos que puede utilizarse con la presente invencion y una porcion de la superficie de visualizacion alrededor del portaobjetos. Las realizaciones descritas anteriormente dependen de la capacidad del controlador para leer las etiquetas en cada portaobjetos. Las etiquetas pueden incluir un codigo de barras o una marca similar que identifique cada portaobjetos, y esta asignado por la persona que prepare el portaobjetos. La etiqueta tambien puede incluir una cantidad limitada de informacion textual legible por humanos, que proporcione informacion sobre el portaobjetos. Sin embargo, en muchas situaciones, la cantidad de informacion textual que puede proporcionarse de forma legible en la etiqueta es mucho menor que la cantidad de informacion disponible en la muestra incluida en el portaobjetos. La informacion adicional generalmente se almacena en una base de datos que esta indexada por un numero de serie, situado en la etiqueta del portaobjetos, que esta codificado en el codigo de barras. En un aspecto de la presente invencion, el controlador accede a la base de datos y representa junto al portaobjetos partes seleccionadas de los datos, sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion, como se muestra en la referencia 35. Esta caractenstica de la superficie de visualizacion tambien es util cuando el/la patologo/a esta viendo los portaobjetos, asumiendo que el/la patologo/a cuente con una superficie de visualizacion similar en su estacion de trabajo. En este caso, el/la patologo/a coloca la bandeja o los portaobjetos individuales sobre la superficie de trabajo y el controlador representa los datos adicionales en un area adyacente al portaobjetos, como se muestra en la referencia 37.
En las realizaciones descritas anteriormente, el controlador identifica los portaobjetos utilizando una camara que capta los artfculos situados sobre la superficie horizontal 21 de visualizacion. Sin embargo, podnan utilizarse otras formas de lector de identificacion para detectar y leer las etiquetas de identificacion mecanicamente legibles. Por ejemplo, las etiquetas podnan incluir una etiqueta RFID energizada por una senal luminosa recibida por la etiqueta. El proyector 33 mostrado en la Figura 1B puede proporcionar una senal luminosa que ilumine un unico portaobjetos. Una vez iluminada, la etiqueta deriva una cantidad suficiente de energfa de la senal de iluminacion para energizar un chip transmisor de RF, situado en la etiqueta, que luego transmite el numero de serie almacenado en la etiqueta a un receptor de RF, tal como el receptor 39 de RF que se muestra en la Figura 1B. A continuacion se detectan los artfculos situados sobre la superficie de visualizacion, escaneando la superficie con un haz de luz y detectando las transmisiones de RF asociadas con las ubicaciones iluminadas.
El receptor 39 de RF tambien puede incluir una fuente de RF, tal como un transmisor de RF, que active las diversas etiquetas de RF y lea la informacion transmitida. En tales realizaciones, el controlador debe determinar la ubicacion de la RFID que responda en ese momento al transmisor de RF. En un aspecto de la invencion, el transmisor ilumina solo un objeto a la vez. El transmisor puede ser un transmisor de formacion de haz, que escanee la superficie de visualizacion. En otra realizacion, el transmisor y el receptor de RF estan conectados a un mecanismo que escanea la superficie de la pantalla mecanicamente, de manera que solo se escanee una etiqueta RFID a la vez y la ubicacion de esa etiqueta RFID este determinada por la posicion del mecanismo de escaneo.
En los ejemplos descritos anteriormente, la bandeja y los portaobjetos se colocan en ubicaciones aleatorias sobre la superficie de visualizacion, y el controlador utiliza la camara para identificar los objetos y sus ubicaciones sobre la superficie de visualizacion. Sin embargo, tambien pueden construirse realizaciones en las que la bandeja o los portaobjetos se coloquen en ubicaciones predeterminadas sobre la superficie de visualizacion, lo que simplifica el proceso de localizacion de los portaobjetos y las etiquetas. Se hace referencia ahora a la Figura 3, que ilustra una superficie 51 de visualizacion en la cual una bandeja 52 y una pluralidad de portaobjetos, tal como el portaobjetos 53, estan colocados en ubicaciones fijas. Las ubicaciones pueden especificarse mediante unos retenes 54 sobre la superficie de visualizacion que confinen los objetos a ubicaciones definidas, o mediante unas depresiones 55 que proporcionen una funcion similar. A los efectos del presente analisis, el termino “reten” se utilizara para cualquier mecanismo que limite un objeto a una orientacion espedfica, en una ubicacion espedfica. En tal disposicion, la superficie de visualizacion puede simplificarse a una superficie con luces indicadoras 57 en cada ubicacion del objeto. El artfculo a mover se indica iluminando la luz indicadora adyacente a la ubicacion que presenta el artfculo, como se muestra con la referencia 58. Del mismo modo, la ubicacion de destino se indica mediante la luz indicadora adyacente a la ranura receptora situada en la bandeja, como se muestra con la referencia 59. Colocar los artfculos en ubicaciones predeterminadas tambien simplifica al controlador la identificacion de los objetos, ya que el controlador puede limitar a las ubicaciones predeterminadas las areas a explorar en el campo de vision. Adicionalmente, el controlador no necesita tener en cuenta la posibilidad de que los artfculos se hayan colocado sobre la superficie de visualizacion con rotaciones arbitrarias.
Aunque las realizaciones descritas anteriormente estan adaptadas para clasificar portaobjetos en bandejas, la presente invencion puede utilizarse para facilitar cualquier tarea de clasificacion manual en la que los objetos a identificar mediante el controlador se clasifiquen en ubicaciones situadas en un receptor. Solo es necesario que el controlador pueda leer una etiqueta de identificacion en cada objeto y acceder a una lista, que indique en que lugar del receptor debe colocarse el objeto. Dado que el objeto se mueve manualmente, se evitan los problemas asociados con la automatizacion de recogida y movimiento de objetos con diferentes formas o grados de fragilidad.
El controlador de las realizaciones anteriormente descritas puede implementarse en un sistema u ordenador de procesamiento de datos de uso general, en el que la superficie de visualizacion sea uno de los dispositivos de visualizacion del sistema de procesamiento de datos. Tales realizaciones resultan preferibles, ya que el controlador puede aprovechar la informacion almacenada en una red en la que participe el controlador. Esto permite que el controlador acceda a la informacion de identificacion correspondiente a cualquier numero de identificacion particular, lefdo a partir de un objeto situado sobre la superficie de visualizacion. Tambien se pueden construir realizaciones en las que el controlador se implemente como un procesador de proposito especial.
Las camaras de las realizaciones anteriormente descritas estan situadas por encima de la superficie de trabajo. Sin embargo, tambien pueden construirse realizaciones en las que las camaras esten bajo una superficie de trabajo transparente. Adicionalmente, tambien pueden construirse realizaciones en las que se proporcionen camaras en ambos lados de la superficie de trabajo. Del mismo modo, los proyectores pueden colocarse bajo una superficie de trabajo transparente.
Las realizaciones de la presente invencion anteriormente descritas se han proporcionado para ilustrar diversos aspectos de la invencion. Sin embargo, debe comprenderse que los diferentes aspectos de la presente invencion que se muestran en diferentes realizaciones espedficas pueden combinar para proporcionar otras realizaciones de la presente invencion. Adicionalmente, a partir de la descripcion anterior y los dibujos adjuntos resultaran evidentes diversas modificaciones de la presente invencion. Por consiguiente, la presente invencion solo se vera limitada por el alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato para facilitar la clasificacion manual de objetos, comprendiendo dicho aparato:
una superficie (21) de visualizacion que comprende una superficie, que puede iluminarse de manera selectiva y esta adaptada para recibir una pluralidad de objetos a clasificar;
un lector de identificacion, que lee la informacion de identificacion almacenada en dichos objetos;
y
un controlador (22), que hace que un area sobre dicha superficie de visualizacion, correspondiente a uno de dichos objetos, se ilumine en funcion de dicha informacion de identificacion e indica una ubicacion a la que debe moverse dicho objeto.
2. El aparato de la reivindicacion 1, en el que dicha superficie (21) de visualizacion comprende un area adaptada para posicionar un receptor para dichos objetos, proporcionando dicha superficie (21) de visualizacion una indicacion de una posicion en dicho receptor en la que debe colocarse uno de dichos objetos.
3. El aparato de la reivindicacion 1 o 2, en el que dicho lector de identificacion comprende una camara (23) que proporciona imagenes de etiquetas (26) situadas sobre dichos objetos.
4. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho controlador (22) hace que la informacion relativa a uno de dichos objetos se represente en un area correspondiente a uno de dichos objetos.
5. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho lector de identificacion determina una ubicacion y una orientacion para cada uno de dichos objetos que se encuentra sobre dicha superficie (21) de visualizacion.
6. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha superficie (21) de visualizacion comprende una pantalla de visualizacion del controlador.
7. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicha superficie (21) de visualizacion comprende un proyector (33) que proyecta una imagen sobre una superficie en la que deben colocarse dichos objetos.
8. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicha superficie (21) de visualizacion comprende un dispositivo de visualizacion tactil.
9. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicha superficie (21) de visualizacion comprende un reten (54) para recibir un receptor, en el que se insertaran dichos objetos.
10. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicha superficie (21) de visualizacion comprende una pluralidad de retenes (54) adaptados para recibir dichos objetos en posiciones y orientaciones predeterminadas.
11. El aparato de la reivindicacion 10, en el que dicha superficie (21) de visualizacion comprende una fuente de luz adyacente a cada uno de dichos retenes (54), iluminandose dicha fuente de luz de manera selectiva para indicar que un objeto situado en dicho reten (54) es dicho objeto de dichos objetos.
12. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho lector de identificacion comprende un receptor (39) de RF, que recibe senales de identificacion desde uno de dichos objetos cuando ese objeto esta iluminado.
13. El aparato de la reivindicacion 12, en el que dicho lector de identificacion comprende una fuente de RF que ilumina selectivamente dichos objetos.
14. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el controlador (22) esta adaptado para verificar la colocacion del objeto en la ubicacion apropiada, y para representar un mensaje de advertencia si el controlador (22) detecta que dicho objeto esta fuera de su sitio, o si se ha colocado un objeto equivocado en la ubicacion indicada.
15. Un metodo para clasificar objetos, que comprende
colocar dichos objetos y un receptor para dichos objetos sobre una superficie (21) de visualizacion, que puede iluminarse de manera selectiva, incluyendo dichos objetos una etiqueta de identificacion mecanicamente legible; (a) hacer que un sistema de procesamiento de datos ilumine un area sobre dicha superficie (21) de visualizacion correspondiente a uno de dichos objetos, y un area sobre dicha superficie (21) de visualizacion correspondiente a una ubicacion en dicho receptor, basandose en dicha etiqueta de identificacion mecanicamente legible situada sobre dicho objeto de dichos objetos;
(b) determinar que se ha movido dicho uno de dichos objetos a dicha ubicacion en dicho receptor;
repetir las etapas (a) y (b) hasta que sobre dicha superficie (21) de visualizacion no quede ningun objeto a colocar en dicho receptor.
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