JP2024500318A - オブジェクトハンドリングステーションで使用する光学アセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は、オブジェクト（２００）を処理するためのセンタ、特に外科器具（２００）滅菌ユニットで使用される、ウェアラブル拡張現実光学アセンブリ（１０）に関し、本発明の光学アセンブリ（１０）を備える光学装置（１００）に関し、更に、制御ユニット（１０１）、オブジェクトの管理、特に外科器具（２００）の管理のための方法、前記方法を実施する管理及び追跡プログラム、及び衛生化されるべきオブジェクト（２００）の処理サイクルの管理のための方法に関する。【選択図】図１

Description

本明細書で開示される実施形態は、オブジェクトを処理するためのセンタで使用される、特に滅菌ユニットで使用されるウェアラブル拡張現実光学アセンブリに関する。

特に、光学アセンブリは、手術器具の管理において、及び、特定の外科手術中に使用するのに適した複数の手術器具によって形成されるキットの再構成において、オペレータをサポートすることを可能にする。

本明細書に開示される実施形態は、更に、本発明による光学アセンブリを備える装置及びオブジェクトを取り扱うための方法に関する。

本明細書に開示される実施形態は、オブジェクトの処理サイクルを管理するための方法にも関し、これにより、特に、処理サイクルのパラメータ、例えば、外科器具の滅菌を定義することができる。

病院、診療所、外来診療所などの、手術に適した手術室を備えた施設では、通常、ハサミやペンチ、ドリル、整形外科用カッター、メス、内視鏡器具、トレイ、手術器具ケースなどを含む数十万の手術器具が毎年組み立てられ、滅菌されることが知られている。

滅菌サイクルは、受け取り及び洗浄と、包装と、滅菌及び最終チェックと、の３つの主要なフェーズで構成される。洗浄と滅菌のプロセスをより適切に制御するため、通常は隣接する別々のエリアで行われる。

受け取り及び洗浄のフェーズでは、使用される器具は手術室から運ばれ、大量に配置され、さまざまな洗浄と消毒の段階にさらされる。第２段階では、個々の器具が識別され、完全性、磨耗、清潔度がチェックされる。必要に応じて、例えば、有機残留物の存在が疑われる場合は、虫眼鏡を使用して洗浄レベルを視覚的に評価する。その後、器具は個別にパッケージ化されるか、キットに再組み立てされる。

現在でも、検査と組み立ては主に手作業で行われている。ただし、光学式又は電波（ＲＦ）式の識別コードを読み取ることによって、又は、キットを構成する器具についてのオンスクリーン（on-screen）画像を表示することによって、オペレータが器具を認識するのを支援する技術がいくつかある。コンテナ内の器具の正確な位置を示すチェックリストとグラフィック表示は、キットの再構成に使用できる。

パッケージ化された器具又はキットは滅菌され、最終チェックの後、ユーザー回路に再挿入される。

手術キットの再構成においてオペレータをサポートするための従来技術の解決策の欠点は、通常、手術用の固定ワークステーションが提供されることである。段階的に得られる清浄度及び無菌状態を維持するために、さまざまな器具の準備部門を分離する必要があるため、キットのチェックの後続段階、例えば滅菌段階後のキットの検証でも、同じワークステーションを使用することができなくなる。手術器具の処理のすべての段階でオペレータのサポートを確保するには、固定ワークステーションの数を増やす必要がある。

逆に、光学式又は無線周波数識別コードリーダなどの携帯機器は、オペレータによる取り扱いが必要である。これらの器具は手作業で扱われる為、清浄度や無菌状態を確認するという問題が解決できないことに加えて、それらを使用すると、オペレータの作業が複雑になり、オペレータは外科用器具及び／又はキットコンテナと携帯用器具を同時に扱わなければならない。滅菌手袋を使用すると、様々な操作がさらに困難になる。

しかしながら、特にキット又は特化されたオブジェクトのグループのトレーサビリティ及び再構成に関して、上記の問題を解決しない既知の光学アセンブリは、例えば、以下の文書に記載されている：バビチェンコ・ドミトリー他：「無菌ＡＲ：無菌調合トレーニングにおけるリアルタイムフィードバックのための拡張現実とコンピュータービジョンアプローチの探求」、２０２０年第６回イマーシブ学習研究ネットワーク（IMMERSIVE LEARNING RESEARCH NETWORK（ILRN））国際会議、イマーシブラーニング研究ネットワーク、２０２０年６月２１日（２０２０－０６－２１）、ページ６２－６９、ＸＰ０３３８０７３４３；米国特許出願公開第２０１９／３２８９２１号明細書；及びベロニカ・クラウア他：「無菌供給プロセスにおけるスマートグラス」、第１０回オーグメンテッド・ヒューマン国際会議２０１９の議事録、ＡＣＭ、米国１０１２１－０７０１ニューヨーク州ニューヨーク、ペン・プラザ２、スート７０１、２０１９年９月８日（２０１９－０９－０８）、ページ８５９－８６１、ＸＰ０５８４４０９８６。従って、従来技術の欠点の少なくとも１つを克服できる光学アセンブリを完成させる必要がある。

特に、本発明の１つの目的は、特化されたオブジェクトのグループ、特に手術キットの再構成においてオペレータをサポートする光学アセンブリを提供することである。

このようにして、正確な再構成中にエラーが発生する可能性を減らすことができ、これには、器具の管理に時間がかかり、経済的損失の原因となるだけでなく、患者にも有害となる可能性がある。また、新しく採用した経験豊富な要員のトレーニングの難しさを克服することもできる。これには通常時間がかかり、トレーニング段階ではより経験豊富で熟練したオペレータの継続的なサポートが必要である。

本発明の別の目的は、操作者が有機残留物、シミ、汚れなどを識別できるようにすることによって、洗浄プロセスをより効果的にし、使用の安全性及びオブジェクトの安全性、特に外科用器具の安全性を向上させることである。

更に別の目的は、外科用器具又はキットの効率を維持し、鈍い端、ロック装置の解除、錆などの変化の存在などの、器具の損傷をより適切に識別できるようにすることである。

本発明はまた、特化されたオブジェクトのグループを再構成するための複数の処理ステップで使用できる光学アセンブリを提供することを目的とする。

更に、本発明は、本発明の光学アセンブリ自体を通じて、オブジェクト、特に外科用器具の管理方法を微調整することを目的とする。

最後に、本発明は、特に処理サイクルのパラメータを定義できる、オブジェクト処理サイクルを管理する方法を微調整することを目的とする。

出願人は、従来技術の欠点を克服し、上記及び更なる目的及び利点を得るために、本発明を研究し、試験し、実現した。

本発明は、独立請求項において表現され、特徴づけられる。従属請求項は、本発明の他の特徴又は提案される主な解決策の変形を示す。

前述の目的に従って、本明細書に開示される実施形態は、従来技術の限界を超え、そこに見られる欠陥を排除する、オブジェクトを処理するためのセンタで使用される、特に外科器具滅菌ユニットで使用されるウェアラブル拡張現実光学アセンブリに関する。

光学アセンブリはウェアラブルであるため、手を使って取り扱う必要なく使用でき、オペレータの手を自由にし、オブジェクトおよび特化されたオブジェクトのグループの清潔さと無菌性を保護する。また、オペレータは、業務を遂行するために移動する必要がある様々なエリアに持ち込むこともできる。

実施形態によれば、光学アセンブリは、コンピュータビジョン技術によってオブジェクト、特に外科器具を認識できるように適合されている。

実施形態によれば、光学アセンブリは、電磁取得手段、プロセッサ、及び閲覧装置を備える。

実施形態によれば、電磁取得手段は、オブジェクトの少なくとも画像及び／又は識別コードを検出するように構成される。

プロセッサはまた、オブジェクトを認識し、キット又は特化されたオブジェクトのグループの再構成についての指示をオペレータに提供するように適合された、オブジェクトを管理及び追跡するためのプログラムを含む。

取得した画像は、滅菌プロセスのトレーサビリティを向上させるために有利に保存できる。

前述のプロセッサは、オブジェクトに関連する画像及びデータ処理アルゴリズムを実行し、画像及びデータから視覚コンテンツを生成するように構成されてもよい。閲覧装置は、光学アセンブリを装着した滅菌ユニットのオペレータが視覚的に利用できるように、視覚コンテンツを再生するように適合されてもよい。

光学アセンブリは、オブジェクトに関連する、そして場合によっては、オブジェクトを挿入する必要があるグループに関連する、視覚コンテンツを表示することにより、オペレータが特化されたオブジェクトのグループを再構成することを有利にサポートでき、これにより、オペレータがその時点で見ている外部の現実にそれらが直接オーバーレイされる。

光学アセンブリは、特定の特化されたオブジェクトのグループ内のオブジェクトの位置を自動的に認識することもできるため、オペレータはグループ自体の内容のチェックリストを作成する必要がなくなる。

この方法で、各特化されたグループに関連する実際の負荷を評価することもでき、ここにおいて、負荷とは、オブジェクトの数、種類、位置、又は同様の情報を指し、これは、処理装置の機器の各アイテムが実行しなければならない作業負荷を定義する。

実施形態によれば、光学アセンブリは、深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づいてコンピュータビジョンアルゴリズムを実行するように構成されている。これにより、取得した画像の分析を有利に改善し、オブジェクトの有機残留物、汚れ、汚れ、損傷をより効果的に特定することが可能になり、これにより、洗浄プロセスがより効率的になり、オブジェクト又は特化されたオブジェクトのグループの効率が向上し、使用中の安全性も向上する。

更に、オブジェクトは互いに非常によく似ていることが多いため、オブジェクトの認識がより確実になる。

前述の目的に従って、本明細書に開示される実施形態は、衛生化されるべきオブジェクトの処理サイクルを管理する方法にも言及し、それにより、外科用器具の滅菌の場合の処理サイクルのパラメータが定義される。パラメータ設定方法は、例えば、洗浄、滅菌、又は同様の処理のため、及び、特に消毒及び／又は特に滅菌ユニット内の手術器具などのオブジェクトの保管のための機器などの、処理機器をチェックするために前記パラメータをユニットに送信するため、例えば、処理バスケットに入った手術キットなどの、特化されたオブジェクトのグループの各コンテナに関連付けられた実際の負荷に関する情報によって、処理サイクルのパラメータを決定することを含んでも良い。これにより、洗浄工程の効率が向上し、消毒サイクルの制御工程が自動化され、オペレータの作業が簡素化されるという利点がある。したがって、特化されたオブジェクトのグループの再構成の効率と安全性を高めることが可能となり、オペレータはより多くの注意と集中力を注ぐことができる。

本発明のこれら及び他の態様、特徴及び利点は、添付の図面を参照し、限定するものではなく例としてのみ与えられる以下の実施形態の開示から明らかになるであろう。

本明細書に開示される実施形態による光学アセンブリの三次元概略図である。 本明細書に開示される更なる実施形態による光学アセンブリの三次元概略図である。 図２は、滅菌チャンバー内で使用される場合において、図１と図１ａの光学アセンブリによって実現可能な拡張現実の説明図である。 図３は、本明細書に開示される実施形態に従って使用されている、図１と図１ａの光学アセンブリを備える光学装置の概略図である。 図４は、本明細書に開示される実施形態に従って使用されている、図３の光学アセンブリの三次元概略図である。

理解を容易にするために、可能な場合には、図中の同一の共通要素を識別するために同一の参照番号が使用されている。一実施形態の要素及び特徴は、更に明確にすることなく、都合よく組み合わせたり、他の実施形態に組み込んだりすることができることに留意されたい。

ここで、本発明の可能な実施形態について詳細に参照するが、その１つ又は複数の例が、単なる例として添付の図に示されている。ここで使用される用語や用語も、もっぱら説明を目的としたものである。

図１、図１ａ、及び図２を参照すると、本明細書に開示される実施形態は、オブジェクト２００を処理するためのセンタで使用される、特に外科器具滅菌ユニット２００で使用される、ウェアラブル拡張現実光学アセンブリ１０に言及する。

図３及び図４を参照すると、本明細書に開示される実施形態は、更に、本発明による光学アセンブリ１０と、制御ユニット１０１とを備える、オブジェクト２００を処理するためのセンタで使用される、特に外科器具滅菌ユニット２００で使用される、光学装置１００に関する。

前述のオブジェクト２００は、特化されたオブジェクトのグループ２０１から構成されてもよい。特に、オブジェクト２００が外科器具である場合、外科器具２００は外科器具キット２０１として構成されてもよい。

例のみとして、外科器具滅菌ユニット２００における使用例を以下に説明する。実施形態によれば、光学アセンブリ１０は、
－手術器具２００の少なくとも画像及び／又は識別コード２０２を検出するように構成される電磁取得手段１１と、
－前記外科用器具２００に関連する画像及びデータ処理アルゴリズムを実行し、画像及びデータから視覚コンテンツ１６ａを生成するようにも適合されているプロセッサ１２と、
－滅菌ユニットのオペレータ３００が視覚的に利用できるように視覚コンテンツを再生することができる閲覧装置１３と、
を備える。

前記手術器具２００に関する前述の画像およびデータは、手術器具２００、手術キット２０１の構成、洗浄及び滅菌手順、滅菌ユニットの機器４００、４０１の整理及び管理、などに関する画像及び情報であってもよい。例えば、情報は、器具２００のサイズ、器具２００が配置されるキット２０１、キット２０１内の位置及び配置（例えば、はさみ２００は開いた位置又は閉じた位置にありえる）、識別コード２０２、受けた滅菌手順の履歴、実行すべき手順などに関する指示などに関連してもよい。

データ又はその一部は、視覚コンテンツ１６ａ又は音声コンテンツの形式でオペレータ３００に利用可能にすることができる。前記データは、光学アセンブリ１０及び／又は光学装置１００によって処理及び／又は処理されたデータを保存するために使用することもできる。

視覚コンテンツ１６ａは、手術器具２００に関連するデータ又はその一部を再現するように適合された画像、一連の画像、ビデオ、テキスト又はそれらの組み合わせなどであってもよい。

実施形態によれば、光学アセンブリ１０は、更に、前記データを送信及び／又は受信するために制御ユニット１０１と通信するための通信モジュール１４を含む。

例えば、閲覧装置１３は、図１及び図１ａに示すように、眼鏡として、又はバイザーとして、又は同様の形式として構成される。特に、閲覧装置１３は、既知のタイプのスマートグラスとして構成することができる。

閲覧装置は、テンプル、弾性ストラップ、ヘルメットなどの、オペレータの頭部３００に取り付けるための要素１５を備えてもよい。

図２に示すように、閲覧装置１３は、仮想スクリーン１６と、外科用器具２００に関する視覚コンテンツ１６ａを再生して、スクリーン１６を介してオペレータ３００が視覚的に利用できるようにすることができる再生手段１７とを備える。前述の視覚コンテンツ１６ａは、光学アセンブリ１０を装着しているオペレータ３００のみに見える。

閲覧装置１３はさらに、仮想スクリーン１６を表示するための支持媒体１８又は光コンバイナを備えることができる。光コンバイナ１８は、例えば、透明な材料でできた１つ又は２つのレンズから構成される透明な要素とすることができる。これにより、オペレータに表示される外部の現実及び視覚コンテンツ１６ａのオーバーレイを見ることができるようになる。

再生手段１７は、プロセッサ２６によって受信された視覚コンテンツ１６ａを光コンバイナ１８上で再生することができる、当技術分野で知られているタイプのプロジェクタであってもよい。

変形実施形態では、光コンバイナ１８及び再生手段１７は、ホログラフィック、液晶、ＯＬＥＤ（有機ＬＥＤ）、又は同様のディスプレイなどの単一のコンポーネントに統合される。

図２は、閲覧装置１３のスクリーン１６上でオペレータに見えるものの例を概略的に示す。視覚コンテンツ１６ａは、ハサミの配置が間違っているなど、間違って配置された外科器具２００に関して、又は、外科用器具２００が配置されるコンテナ又はコンテナの部分に関して、例えば、矢印の形の指示などとして、手術器具２００及び手術キット２０１のコンテナの実際の画像上にオーバーレイされてもよい。

従って、本発明は、キット２０１を構成する手術器具２００、それらを配置する方法、及び、それらに含まれる可能性のある欠陥、及び／又は同様の指示を、視覚的に、即座に、そして効果的に特定することを可能にする。また、エラー、サイクルの終了、アンロード待機信号などの滅菌ユニットの機器４００、４０１の状態に関する警告をスクリーン１６上に表示することもできる。

本発明はまた、所定の手術器具２００キット２０１コンテナ内の手術器具２００の位置を自動的に認識することができ、これはオペレータがコンテナ自体の内容物のチェックリストを作成する必要を回避できることを意味する。

本発明は、可能なサイクルの識別コード２０２、例えばＱＲコードなどを表示することによって、処理サイクルの自動選択を可能にすることもできる。

光学アセンブリ１０は、イヤホン、骨伝導ヘッドフォン、及び／又はラウドスピーカなどの音響装置１９をさらに備えてもよく、それによって光学アセンブリは、トーン、アラームなどの音響信号を介してオペレータ３００とインターフェースしてもよい。

例えば、フック要素１５に関連付けられ、音声コンテンツを再生するように構成されたラウドスピーカ１９によって、光学アセンブリ１０は、音声ガイドの口頭情報を提供してもよい。次いで、光学アセンブリ１０は、サウンドコンテンツ及び視覚コンテンツ１６ａを含むマルチメディアコンテンツも提供してよい。

実施形態によれば、プロセッサ１２は、処理装置２１と、管理及び追跡プログラム又はその一部がインストールされる又はインストール可能な記憶装置２２とを備えてもよい。

実施形態によれば、プロセッサ１２は、コンピュータビジョンアルゴリズムを実行するように構成されている。

前記コンピュータビジョンアルゴリズムは、深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づくことができる。

変形実施形態によれば、コンピュータビジョンアルゴリズムは、従来のマッチング技術に基づいてもよい。単なる例として、ビンピッキング技術を使用することができる。

記憶装置２２は、手術器具２００に関するデータ、並びに深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づく、コンピュータビジョンアルゴリズムのトレーニングセット及び検証セットに関するデータも記憶してよい。

記憶装置２２は、処理装置２１に接続され、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、又は任意の他の形式のデジタル記憶装置などの市販のものから選択されてよい。

処理装置２１は、画像及び識別コード２０２処理の分野でデータを有利に処理するために使用できる任意の形式のコンピュータプロセッサであってよい。

処理装置２１は、前述の管理及び追跡プログラム又はその一部によって、取得手段１１によって取得されたデータ、場合によっては外部制御ユニット１０１によって送信されたデータなどの、手術器具２００に関するデータを処理するように適合されてもよい。

特に、処理装置２１は、前述のデータを自律的に処理するように、又は外部制御ユニット１０１によって処理されたデータを取得し、再生手段１７の制御のためにそれらを更に処理又は管理するように適合されてもよい。

この目的のために、処理装置２１は、外科用器具２００又はその一部を管理及び追跡するためのプログラムを実行するように適合されてもよい。

実施形態によれば、処理装置２１は、トレーニングモジュールと、深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づくコンピュータビジョンアルゴリズムを使用するためのモジュールとを含んでもよい。

実施形態によれば、電磁取得手段１１は、ビデオカメラ及び熱画像カメラから選択される１つ又は複数の画像取得デバイスを備える。

電磁取得手段１１は、無線周波数、又はＲＦＩＤ（無線周波数識別）タグ、ＮＦＣ（近距離無線通信）タグ、ＲＴＬＳ（Real Time Locating System、リアルタイム位置特定システム）などの１つ又は複数の電子取得手段を更に備えてもよい。

次いで、電磁取得手段１１は、例えば、一連の数字と文字からなる「トーキング（talking）」コードなどの英数字タイプのコード、及び／又は、線状又は二次元のバー、及び／又は、ＲＦＩＤタグ、及び／又は、ＮＦＣタグなどの、任意の識別コード２０２を読み取ることができる。

実施形態によれば、通信モジュール１４は、短距離（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＢＬＥ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）など）及び／又は中距離（ＬＰＷＡＮなど）及び／又は長距離（Ｗｉ－Ｆｉ、３Ｇ、４Ｇ ＳＩＭカードなど）無線タイプのデバイスであってもよい。

光学アセンブリ１０は、光学アセンブリ１０自体を制御する手段として、オペレータ３００とのインターフェース装置２０をさらに備えることができる。

インターフェース装置２０は、マイクロホンなどの音響タイプのものでよく、場合によっては音声認識ソフトウェアを装備することができ、オペレータ３００は音声コマンドを介して光学アセンブリとインターフェースすることができる。

例えば、マイクロホン２０を用いて、オペレータ３００は、プロセッサに、スクリーン１６上に表示される視覚コンテンツ１６ａを見せるよう要求し、他のタイプの視覚コンテンツ１６ａなどを要求することができる。これにより、更なる利便性の向上と汚染の回避を図ることができるという効果を奏する。

インターフェース装置２０は、例えば、手動で操作される装置であってもよく、図１ａに示すように、オペレータ３００による公知の方法でコマンドを入力するための、ボタン２０ａ及び／又はスイッチ等を含むコマンドである。前記コマンドは、プロセッサ１２、通信モジュール１４、及び／又は再生手段１６と通信するための接続ケーブル２０ｂ又は無線要素を含んでもよい。

実施形態によれば、光学装置１００に含まれる制御ユニット１０１は、１つ又は複数の処理ユニット１０２又はＣＰＵ、１つ又は複数のコンピュータデータ記憶デバイス１０３、場合によっては電子データベース１０４、及び補助回路及び入出力回路１０５を備えることができる。また、制御ユニット１０１は、既知の方法で外部データベースとインターフェースするように構成されてもよい。

制御ユニット１０１は、外科用器具２００に関するデータを記憶及び／又は処理する際に、光学アセンブリ１０のプロセッサ１２と少なくとも協働するように構成されてもよい。

代替の実施形態によれば、制御ユニット１０１は、自律的に手術器具２００に関連するデータを処理し、再生手段１７を制御するための更なる処理又は管理のためにそれをプロセッサ１２に送信するように構成されてもよい。

更なる実施形態によれば、制御ユニット１０１は、データ記憶段階及び／又は処理段階でプロセッサ１２を制御するように光学アセンブリ１０を制御するように構成されてもよい。

この目的のために、制御ユニット１０１は、外科用器具２００又はその一部を管理及び追跡するためのプログラムを実行するのに適していてもよい。実施形態によれば、制御ユニット１０１は、コンピュータビジョンアルゴリズムを実行するように構成されてもよい。

制御ユニット１０１は、光学アセンブリ１０を、滅菌ユニット内の処理又は消毒用の機器４００、又は手術器具２００のストレージ４０１とインターフェースするように構成することができる。

処理ユニット１０２は、滅菌ユニットの監視及び制御においてデータを有利に処理するために使用できる任意の形態のコンピュータプロセッサであってよい。

１つ又は複数のメモリデバイス１０３は、処理ユニット１０２に接続されてよく、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、大容量ストレージ、又はローカル又はリモートのその他の形式のデジタルストレージなど、１つ又は複数の市販されているものであってよい。

管理及び追跡プログラム、又はその一部は、１つ又は複数の処理ユニット１０２を制御するために、１つ又は複数のメモリデバイス１０３にインストールされてもよく、又はインストール可能であってもよい。外科器具２００に関連するデータも、１つ又は複数のメモリデバイス１０３に記憶されてもよい。

制御ユニット１０１が深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づいてコンピュータビジョンアルゴリズムを実行するように構成されている実施形態によれば、トレーニングモジュール及び前述のアルゴリズムを使用するためのモジュールは、１つ又は複数の処理ユニット１０２に含めることができる。深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づくコンピュータビジョンアルゴリズムのトレーニングセット及び検証セットに関するデータも、１つ又は複数のメモリデバイス１０３に記憶されてもよい。

電子データベース１０４は、光学アセンブリ１０によって収集されたデータの処理、品質管理、統計分析、オペレータの安全管理３００などを目的として、手術器具２００、手術キット２０１などに関するデータを記憶するように適合されてもよい。

補助回路及び入出力回路１０５は、オペレータ３００、アセンブリ１０、外部電源システム、外部データベース、後続の処理システムなどとインターフェースするように適合されることができる。

補助及び入出力回路１０５は、アセンブリ１０との通信要素、及び、場合によっては滅菌ユニットの滅菌機器４００及び／又はストレージ機器４０１との通信要素を含んでもよい。

通信要素は、有線タイプのデバイス（イーサネット、ＳＢなど）及び／又は短距離（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＢＬＥ、Ｚｉｇｂｅｅなど）及び／又は中距離（ＬＰＷＡＮなど）及び／又は長距離（Ｗｉ－Ｆｉ、３Ｇ、４Ｇ ＳＩＭカードなど）無線タイプのデバイスにすることができる。

補助回路及び入出力回路１０５は、データを表示し、滅菌ユニットの動作のためのコマンドなどを入力するための、ビデオ端末、キーボード、マウス、プリンタなどのオペレータインターフェース機器を更に備えてもよい。

実施形態によれば、補助回路及び入出力回路１０５は、深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づくコンピュータビジョンアルゴリズムの使用におけるインターフェースのための、グラフィカル処理ユニット、ＧＰＵメモリ、グラフィカルトレーニングモジュール、及びグラフィカル使用モジュールを特に含む、グラフィカルインターフェースを提供してもよい。

本明細書で開示される実施形態は、手術器具２００に関する画像及びデータを処理し、画像及びデータから視覚コンテンツ１６ａを生成するためのアルゴリズムを含む、手術器具２００を管理および追跡するためのプログラムに関する。

外科用器具２００を管理及び追跡するためのプログラムは、更に、手術キットコンテナ２０１の実際のローディングに関する情報によって洗浄サイクルパラメータを決定し、前記パラメータを制御ユニット１０１に送信して、滅菌ユニット内で手術器具２００を消毒４００するか又は保管４０１するために使用される機器をチェックすることを含むアルゴリズムを備える。

前述のプログラムは、光学アセンブリ１０を使用するための方法の実行を決定する命令を含んでよく、その命令は、実装されると、手術器具２００の認識動作のために、また手術キット２０１の再構成に有用な指示を提供するために適合されることができる。

前述の有用な指示は、キット２０１を構成する器具２００、それらの位置、キット２０１内でのそれらの配置の順序、及び同様の情報に関する情報であってもよい。例えば、プログラムは、例えば、開いたハサミの位置を特定することによって、手術器具２００がキット２０１コンテナ内に正しく配置されていること、及び、その後の自動洗浄及び滅菌操作のためにそれらが正しく間隔をあけられていることを検証することができる。

前述のプログラムは、外科用器具２００の適合性評価のための命令を更に含むことができる。

ここでの適合とは、手術器具２００に有機物の残留物、染み、汚れ等がなく、手術器具２００が損傷していない状態を意味する。適合性評価は、取得手段１１によって検出された画像を保存された画像と比較することによって実行することができる。

前述のプログラムは、また、手術キット２０１の最終検証及び／又は正しい包装及び／又は滅菌バスケットへのローディングのための命令を含むこともできる。

このプログラムは、現在手を使ってまとめられている手術キットの構成に関するチェックリストを作成することもできる。

プログラムは、光学アセンブリ１０の電磁取得手段１１によって取得された画像を、手術器具２００の認識のために、また場合によってはその適合性の評価のために保存された画像との比較によって処理するための命令を含んでもよい。

プログラムは、外科器具に一意に関連付けられた光学識別コード２０２の認識段階を実行するために、上述の画像を処理するための命令を含んでもよい。認識は、例えば、ＯＣＲ（光学文字認識）などのテキストなどの技術によって実行することができる。

実施形態によれば、手術器具２００を管理及び追跡するためのプログラムは、深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づくコンピュータビジョンアルゴリズムを含む。

１つの変形実施形態によれば、外科器具２００を管理及び追跡するためのプログラムは、従来のマッチング技術に基づくコンピュータビジョンアルゴリズムを含む。

前述のコンピュータビジョンアルゴリズムは、認識、適合性評価、手術キット２０１の再構成のための有用な指示の提供、及び最終検証を含む、上述の操作のうちの１つ又は複数を実行するように適合させることができる。

コンピュータビジョンアルゴリズムは、２次元（２Ｄ）イメージと３次元（３Ｄ）イメージの両方を処理するように適合させることができる。

本明細書に開示される実施形態は、オブジェクトを処理するためのセンタ、特に外科用器具２００の滅菌ユニットで使用するための、本発明による光学アセンブリ１０を使用する方法にも関する。
前記方法は、
－手術器具２００の少なくとも画像及び／又は識別コード２０２を検出することと、
－前記外科用器具２００に関連する画像及びデータを処理して、前記画像及びデータから視覚コンテンツ１６ａを生成することと、
－滅菌ユニットのオペレータ３００が視覚的に利用できるように視覚コンテンツ１６ａを再生することと、
を含む。

この方法は、また、手術キット２０１の準備が正しく行われたかどうかを検証するための制御段階を含んでもよい。一実施形態では、取得手段によって検出された画像及び／又は識別コード２０２が、プロセッサ１２及び／又は制御ユニット１０１に記憶されている対応する画像／コードと一致する場合、この検証の結果は肯定的であり、一方、そのような画像／コードが一致しない場合には否定的になる。

この方法は、包装及び滅菌バスケットへのローディングがいつ正しく行われたかを認識するアルゴリズムをトレーニングすることも含んでよい。

この方法は、初期段階で光学アセンブリ１０に、トレーニング及び検証フェーズでオペレータによって提供される、関連する特徴付け又は状態に関する判断とともに、準拠する（compliant）及び準拠しない（non-compliant）の外科用器具２００の１組の画像、例えば、手術器具２００が破損したり汚れたりしている画像など、を取得させることによって、視覚アルゴリズムのトレーニングを提供できる。

この方法は、その幾何学的形状を取得するために、またそのように訓練された視覚アルゴリズムの使用を提供するために、異なる位置での同じ手術器具２００の画像のセットの取得を提供してもよい。

トレーニングは、例えば、新しい手術器具２００の画像の取得と併せて新しい特徴付けを挿入することによって、アルゴリズムの使用中に更新することもできる。

本明細書に開示される実施形態は、サイクルパラメータ、特に外科用器具２００の滅菌を定義する目的で、衛生化されるべきオブジェクトの処理サイクルを管理する方法にも言及する。

パラメータ設定メソッドは、手術キットコンテナ２０１の実際のローディングに関する情報によって洗浄サイクルパラメータを決定することと、前記パラメータを制御ユニット１０１に送信して、滅菌ユニット内で手術器具２００を消毒４００するか又は保管４０１するために使用される機器をチェックすること、を提供することができる。

上記のパラメータは、滅菌サイクル段階の継続時間、例えば、洗浄水又は滅菌蒸気の温度、洗浄及び／又は消毒のための物質の濃度などであってもよい。

パラメータ設定方法は、準拠しない（non-compliant）方法で配置された１つ又は複数の外科用器具２００を示す誤差パラメータを決定することを更に含んでもよい。

実施形態によれば、手術キットコンテナ２０１の実際のローディングに関する情報は、本発明による光学アセンブリ１０によって提供されてもよい。

変形実施形態によれば、手術キットコンテナ２０１の実際のローディングに関する情報は、添付の図面に開示されていない、固定アセンブリによって提供されてもよい。例えば、固定アセンブリは、１つ又は複数のビデオカメラを含む光学アセンブリであってもよい。

更なる変形実施形態によれば、固定アセンブリは非光学的であってもよく、及び／又は光学原理に基づいていない１つ又は複数のデータ収集ツールを備えていてもよい。例えば、１つ以上のデータ収集ツールは、１つ以上のＲＦＩＤ、ＮＦＣ、ＲＴＬＳタグリーダなどであってもよい。

固定アセンブリは、外科器具２００を管理及び追跡するためのプログラムを実行するためのプロセッサを更に備えてもよい。

実施形態によれば、固定アセンブリは、ワークベンチ、手術器具２００のピックアップポイントなどに配置することができる。固定アセンブリは、好ましくは、滅菌機器４００又はストレージ機器４０１などの入口に配置されることができる。

特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、光学アセンブリ１０、光学装置１００、管理及び追跡プログラム、外科用器具２００の管理方法、及び上記に開示したパラメータ設定方法に対して、部分やステップの変更及び／又は追加が可能であることは明らかである。

以下の特許請求の範囲において、括弧内の参照は、読みやすくするという唯一の目的を有しており、特定の特許請求の範囲の基礎となる保護範囲に関して限定要素としてみなしてはならない。

Claims (12)

1. オブジェクト（２００）を処理するためのセンタで使用され、前記オブジェクト（２００）をコンピュータビジョン技術によって認識するためのウェアラブル拡張現実光学アセンブリ（１０）であって、
   前記オブジェクト（２００）の少なくとも画像及び／又は識別コード（２０２）を検出するように構成される電磁取得手段（１１）と、
   画像及びデータ処理アルゴリズムを実行し、視覚コンテンツ（１６ａ）を生成するように構成されているプロセッサ（１２）と、
   オペレータ（３００）が視覚的に利用できるように前記視覚コンテンツ（１６ａ）を再生することができる閲覧装置（１３）と、
   を備え、
   前記プロセッサ（１２）は、前記オブジェクト（２００）を認識し、キット又は特化されたオブジェクトのグループ（２０１）の再構成についての指示を前記オペレータ（３００）に提供するように適合された、オブジェクト（２００）を管理及び追跡するためのプログラムを含むことを特徴とするウェアラブル拡張現実光学アセンブリ（１０）。
2. 前記プロセッサ（１２）は、深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づいてコンピュータビジョンアルゴリズムを実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学アセンブリ（１０）。
3. 前記閲覧装置（１３）は、仮想スクリーン（１６）と、前記視覚コンテンツ（１６ａ）を再生可能な再生手段（１７）と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学アセンブリ（１０）。
4. 前記データを外部の制御ユニット（１０１）に送信／受信するように構成された通信モジュール（１４）を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１０）。
5. 前記電磁取得手段（１１）は、ビデオカメラ及び熱画像カメラから選択される１つ又は複数のデバイスを備え、場合によっては追加で、ＲＦＩＤタグ及びＮＦＣタグリーダから選択される１つ又は複数の電子取得手段を更に備えることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１０）。
6. オブジェクト（２００）を処理するセンタで使用される光学装置（１００）であって、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１０）と、
   少なくとも、前記オブジェクト（２００）に関連するデータを保存及び／又は処理するステップにおいてプロセッサ（１２）と協働するように構成され、及び／又は、前記センタ内の前記オブジェクト（２００）を処理（４００）又は保管（４０１）するための機器に、前記光学アセンブリ（１０）をインターフェースさせるように構成された制御ユニット（１０１）と、
   を備え、
   前記制御ユニット（１０１）は、前記オブジェクト（２００）及び場合によってはその適合性の認識に適した、前記オブジェクト（２００）を管理及び追跡するためのプログラムを含み、特化されたオブジェクトのグループ（２０１）の再構成に有益な指示及び場合によってはその最終検証を提供することを特徴とする光学装置（１００）。
7. 請求項１～５のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１０）によって、オブジェクト（２００）を管理する方法の実行を決定する命令を含む、前記オブジェクト（２００）を管理及び追跡するためのプログラムであって、前記プログラムは、実行されると、前記オブジェクト（２００）の認識を可能にし、特化されたオブジェクトのグループ（２０１）の再構成についての指示を提供するように適合されていることを特徴とするプログラム。
8. 前記電磁取得手段（１１）によって取得された、前記光学アセンブリ（１０）の画像を処理する命令を備え、記憶された画像との比較によって前記オブジェクト（２００）及び場合によってはその適合性を認識することを特徴とする請求項６に記載の管理及び追跡プログラム。
9. 前記電磁取得手段（１１）によって取得された、前記光学アセンブリ（１０）の画像を処理する命令を備え、オブジェクト（２００）に一意に関連付けられた識別コード（２０２）の認識のステップを実行することを特徴とする請求項９～１０のいずれか１項に記載の管理及び追跡プログラム。
10. 深層学習技術及び／又はニューラルネットワークに基づくコンピュータビジョンアルゴリズムを含むことを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項に記載の管理及び追跡プログラム。
11. 請求項１～５のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１０）によってオブジェクト（２００）の処理を可能にするように構成された、前記オブジェクト（２００）を処理するためのセンタにおいて前記オブジェクト（２００）を取り扱う方法であって、
    －前記オブジェクト（２００）の少なくとも画像及び／又は識別コード（２０２）を検出し、
    －前記オブジェクト（２００）に関連する画像及びデータを処理して、前記画像及びデータから前記オブジェクト（２００）に関連する視覚コンテンツ（１６ａ）を生成し、
    －処理センタのオペレータ（３００）が視覚的に利用できるように前記視覚コンテンツ（１６ａ）を再生する
    ステップを備えることを特徴とする方法。
12. 衛生化されるべきオブジェクト（２００）の処理サイクルのパラメータを定義するための、前記処理サイクルを管理する方法であって、請求項１１に記載の方法を通じて取得された情報によって、前記処理サイクルのパラメータを決定することを含むことを特徴とする方法。

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