Роботизированное устройство для капельной выдачи жидких лекарств и способ роботизированной капельной выдачи жидких лекарств

Изобретение относится к медицине, в частности к амбулаторному лечению пациентов с помощью роботизированных устройств. Предложено роботизированное устройство для выдачи жидких лекарств, представляющее собой сборно-разборную конструкцию и содержащее ведущий и ведомый микропроцессоры, базу данных, датчики, видеокамеру, связанную через Bluetooth-модуль с ведущим микропроцессором, аккумулятор, систему капельной подачи жидких лекарств, голосовое устройство, устройство световой индикации, индикации цвета, при этом ведущий микропроцессор выполнен с возможностью сравнения с имеющейся в базе данных информацией, а сравниваемая информация получена посредством считывания видеокамерой QR-кода, нанесенного на цветную карточку пациента, с возможностью самопроверки через заранее заданное время для исключения возможности повторной выдачи жидкого лекарства, определения времени приема жидкого лекарства, в соответствии с информацией, содержащейся в базе данных и соответствующей информации, зашифрованной в QR-коде, размещенном на карточке пациента, и передачи управляющих сигналов на ведомый микропроцессор для формирования голосовых сигналов пользователю и активации системы капельной подачи жидких лекарств, при этом устройство выполнено с возможностью удаленного посредством Bluetooth-модуля внесения изменения в режим работы, управления активизации роботизированного устройства и получения информации о принятых пациентом жидких препаратах. Предложена также система для роботизированной подачи жидких лекарств. Группа изобретений обеспечивает роботизированное устройство для капельной выдачи жидких лекарств. Указанный технический результат достигается. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к медицине, в частности амбулаторному лечению пациентов с помощью роботизированных устройств.

Основной проблемой на сегодняшний день является точное, капельное дозирование лекарств, поскольку не все флаконы оснащены дозаторами. В случае если человек имеет слабое зрение - ему не под силу самостоятельно отмерить верное количество капель. Большинство мерных стаканчиков имеют почти невидные метки. В связи с чем, самой большой проблемой является поиск многочисленных рецептов от врачей, отнимающий много времени и сил.

Из уровня техники известна автоматизированная система, включающая формирование карты пациента, содержащей зашифрованную в QR-коде информацию о названии препаратов, кратности, дозировки и времени их приема, осуществление считывания информации, зашифрованной в QR-коде, сравнения полученной информации с имеющейся в базе данных и при положительном результате сравнения отображения на интеллектуальном устройстве информации о названии препаратов, кратности, дозировки и времени их приема (CN 112201320 A 08.01.2021).

Из уровня техники также известно роботизированное устройство для выдачи лекарств в медицинских учреждениях и предназначенное для отслеживания медицинских продуктов, имеющих метку радиочастотной идентификации (RFID), однозначно связанную с ними. Блок выдачи включает в себя отсеки для приема в него медицинских продуктов и считыватели для считывания RFID-меток, связанных с медицинскими продуктами в отсеках. К считывающим устройствам подключен процессор для приема и обработки показаний RFID-меток в отсеке для идентификации медицинских продуктов в отсеках, устройство идентифицирует медицинское изделие, удаленное из отделения, путем определения разницы между показаниями RFID-меток в отделении, сделанными до и после того, как медицинское изделие было удалено из отделения, а также проверяет разрешено ли удаление медицинского изделия, удаленного из отделения, или подтверждает, что идентифицированный пациент предназначен для получения медицинского изделия, извлекаемого из отделения (US 2007023513 A1 01.02.2007).

Недостатками известных технических решений является отсутствие возможности использования компактного (сборно-разборного) роботизированного устройства амбулаторно, а также отсутствие возможности выдачи точной дозы лекарств в жидкой форме капельно; отсутствие возможности удаленного посредством Bluetooth-модуля внесения изменения в режимы работы, управления, активизации роботизированного устройства, и получения обратной информации о принятых пациентом жидких препаратах; отсутствие системы очистки подачи жидких лекарств посредством сжатого воздуха; отсутствие специальных и голосовых сигналов пользователю, сопровождающих все процессы, облегчающих пользователю процесс эксплуатации, различающихся в случае отказа в выдаче или подтверждения выдачи, напоминания о времени следующего приема жидкого лекарства; отсутствие таймеров напоминающих о приеме; отсутствие цветных карточек для пациента, дублированных шрифтом Брайля.

Таким образом техническая проблема заявленного изобретения заключается в создании компактного роботизированного устройства для амбулаторного лечения пациентов лекарствами в жидкой форме капельно.

Технический результат заключается в реализации назначения роботизированного устройства для выдачи жидких лекарств капельно.

Указанный технический результат достигается в роботизированном устройстве для выдачи жидких лекарств, представляющее собой сборно-разборную конструкцию, и содержащее ведущий и ведомый микропроцессоры, базу данных, датчики, видеокамеру, связанную через Bluetooth-модуль с ведущим микропроцессором, аккумулятор, систему капельной подачи жидких лекарств, голосовое устройство, устройство световой индикации, устройство индикации цвета, при этом ведущий микропроцессор выполнен с возможностью сравнения входящей информации с имеющейся в базе данных, при этом входящая информация получена посредством считывания видеокамерой QR-кода нанесенного на цветную карточку пациента и дублирована шрифтом Брайля, выполненным на поверхности карты пациента, а также с возможностью самопроверки данных через заранее заданное время для исключения ошибки заключающейся в повторной или несвоевременной выдачи жидкого лекарства; в соответствии с информацией, содержащейся в базе данных и соответствующей информации, зашифрованной в QR-коде, размещенном на карточке пациента и передачи управляющих сигналов на ведомый микропроцессор для формирования голосовых сообщений пользователю и активации системы капельной подачи жидких лекарств, при этом устройство выполнено с возможностью удаленного посредством Bluetooth-модуля внесения изменения в режим работы, управления активацией роботизированного устройства, и получения информации о принятых пациентом жидких препаратах.

Система капельной подачи жидких лекарств содержит колбы с жидкими лекарствами размещенными в корзине и соединенными с трубками капельной подачи жидких лекарств, насосы, баллоны со сжатым воздухом, по меньшей мере два сервомотора связанных через систему шестеренок с рычагом-манипулятором и по меньшей мере два сервомотора, приводящих в движение насосы, соединенные с баллонами со сжатым воздухом для активации, по сигналу с ведомого микропроцессора, системы капельной подачи жидких лекарств.

База данных содержит сведения о наименовании, дозировке, времени и кратности приема жидких лекарств.

Точность дозировки подаваемых капель жидкого лекарства равна одной капле и совпадает по объему с объемом медицинской пипетки, при этом количество подаваемых капель соответствует требуемой дозировке и равно количеству циклов прокачки насоса воздухом, подаваемым из баллонов со сжатым воздухом, по сигналу от ведомого микропроцессора.

Технический результат достигается также в способе роботизированной капельной выдачи жидких лекарств, включающих этапы, на которых: формируют карту пациента, содержащую зашифрованную в QR-коде информацию о названии жидких препаратов, кратности, дозировки и времени их приема; устанавливают в корзину роботизированного устройства жидкие препараты, соответствующие зашифрованной в QR-коде информации; заносят в базу данных роботизированного устройства информацию, соответствующую зашифрованной в QR-коде информации о названии жидких препаратов, кратности, дозировки и времени их приема, подносят карту пациента к видеокамере роботизированного устройства и считывают информацию, зашифрованную в QR-коде; сравнивают полученную информацию с имеющейся в базе данных и при положительном результате сравнения активируют систему капельной подачи жидких лекарств; в случае отрицательного результата сравнения, выдают голосовой сигнал, касающийся отказа в выдаче жидкого лекарства, времени следующего приема; через заранее заданный промежуток времени осуществляют самопроверку для исключения ошибки заключающейся в повторной или несвоевременной выдачи жидкого лекарства; активируют голосовое напоминание о наступлении времени приема жидких лекарств.

Заявленное изобретение поясняется на графических материалах:

Фиг. 1 - роботизированное устройство для выдачи лекарств

Фиг. 2 - карты пациента

Занимаясь решением проблемы дозирования жидких лекарств для пожилых людей, имеющих возрастные особенности (плохое зрение, слабая память) было установлено, что в России, по оценке МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца, количество незрячих людей составляет порядка 100 тысяч. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) на конец 2018 года, в мире с той или иной формой нарушения зрения насчитывается около 1.3 млрд человек. Прогнозы медиков, неутешительны: количество людей, испытывающих проблемы со зрением, будет расти. Так, эксперты ВОЗ уверены, что к 2020 году число незрячих увеличится до 38.5 млн человек, а еще через 30 лет оно превысит отметку уже в 100-110 млн. Россия, по мнению специалистов, входит в число стран, неблагополучных в этом плане. По данным Росстата, в России 13% населения России - люди старшего возраста, старше 65 лети, согласно прогнозам ООН, к 2050 году 22% населения Земли будет пенсионерами.

Заявленное роботизированное устройство, представляет собой сборно-разборную конструкцию на базе конструктора LEGO MINDSTORMS EV3, LEGO TECHNIC, оснащенную двумя микропроцессорами (один ведущий, другой ведомый), собирающими данные с датчиков и видеокамеры. Они поддерживают протокол Bluetooth.

Так же конструкция имеет два малых контролирующих сервомотора, приводящих в движение рычаг-манипулятор через систему шестеренок; имеет два больших контролирующих сервомотора, приводящих в движение насосы, соединенные с баллонами со сжатым воздухом для активации системы капельной подачи жидких лекарств ("корзина " с герметичными колбами для жидких лекарств; трубочки, соединенные с колбами и насосами через баллоны с воздухом и одометрами, которые контролируют давление воздуха в них).

Вся система подачи жидких лекарств объединена в единую цепь (колбы-трубочки-насосы-баллоны-одометры, сервомоторы-рычаг) и активируется при получении сигнала от ведомого микропроцессора.

Видеокамера получает видеосигнал (поднесение цветной карты с QR кодом) и передает его в ведущий микропроцессор, где видеосигнал преобразуется и сравнивается с имеющейся в базе данных информацией. При корректном (положительном) результате распознавания (название, дозы (количество капель, кратность, время приема) передает сигнал через ведомый микропроцессор на сервомоторы. активирующие насосы для выдачи лекарства, которые в свою очередь запускают баллоны с воздухом, прокачивающие систему капельной подачи жидких лекарств и за счет воздушного потока продвигают лекарство по системе трубочек из колб на выход.

Один цикл прокачки насоса равен одной капле жидкого лекарства, совпадающего с объемом медицинской пипетки, так определяется точность дозации капель.

Параллельно ведомый микропроцессор активирует голосовое сообщение для пояснения пользователю происходящих процессов (после звукового сигнала в случае положительного ответа запускается имеющийся в базе данных алгоритм действий, приводящий к получению лекарства пользователем).

Голосовые сигналы пользователю сопровождают все процессы в результате манипуляций робота, призваны облегчить и упростить процесс эксплуатации устройства пользователем, учитывают возрастные особенности пользователей: забывчивость, слабое зрение, боязнь "умных" устройств и различаются в случае отказа в выдаче, подтверждения выдачи или напоминания о времени следующего приема жидкого лекарства. Робот здоровается, говорит о начале работы, поясняет, что он делает и что нужно сделать пользователю. Алгоритм 1, в случае подтверждения выдачи лекарства сопровождается голосом. Например: "Здравствуйте, я ваш доктор дроп, поднесите вашу карту (Считывает, сверяет с базой данных, определяет препарат, его кратность, дозу и время приема, подтверждает выдачу) " Ваше лекарство- валокордин, 10 капель, время приема 12 часов. Поднесите стаканчик, начинается выдача. (Звучит спецсигнал. Подаются сигналы на ведомый микропроцессор, активируется систему подачи. Выдается лекарство). "Следующий прием в 15 часов. Я вам напомню о приеме "(уходит в спящий режим).

Алгоритм 2, в случае повторного, несвоевременного поднесения карты - отказ выдачи лекарства сопровождается голосом. Например: "Здравствуйте, я ваш доктор дроп, поднесите вашу карту.(Считывает, сверяет с базой данных, определяет препарат, его кратность, дозу и время приема, подтверждает отказ. спец.сигнал) "Ошибка. Ваше лекарство- валокордин, 10 капель было получено в 12 часов, следующий прием в 15 часов, я напомню"(уходит в спящий режим).

Алгоритм 3, в результате многократной интервальной проверки определение системой установленного времени приема лекарства сопровождается голосом и спец. сигналом. например:"15 часов. Вам пора принять лекарство. Ваше лекарство- валокордин, 10 капель. Поднесите вашу карту", при поднесении активирует алгоритм 1.

Алгоритм 4 в случае завершения приема препарата. оповещает пользователя об отменен препарата врачом или завершении приема.

Распознавание лекарства происходит посредством ведущего микропроцессора и базы данных в которой хранятся названия лекарств, их доза, кратность и время приема. составлены возможные алгоритмы действий.

В случае отрицательного ответа, т.е. если лекарство было получено ранее, а следующее время приема не подошло - выводится голосовое сообщение и активируется алгоритм действий, приводящий к отказу в получении и напоминании о времени следующего приема.

Ведущий микропроцессор роботизированного устройства запускает процесс самопроверки через заранее заданный промежуток времени. При возможном ошибочном поднесении пользователей карты с кодом для получения капель, устройство считывает лекарство и проверяет было ли оно уже получено, если нет - выдает, согласно внесенным указаниям (время, кратность, доза). Таким образом ведущий микропроцессор роботизированного устройства многократно перепроверяет базу данных таким образом, за счет постоянных проверок исключается возможность возникновения ошибки при выдаче лекарства. учитывались возрастные особенности предполагаемых пациентов (плохое зрение, забывчивость).

Заявленное роботизированное устройство имеет синхронизированный со всем устройством в целом таймер времени, находящийся в базе данных, контролирующий процесс выдачи и напоминающий о необходимости приема лекарств, имеет систему самоконтроля, позволяющую посредством самопроверки через заданные интервалы времени, исключать ошибки по несвоевременному распознованию, дозированию, и выдачи лекарств, содержит разнообраные алгоритмы действий.

Роботизированное устройство способно хранить несколько колб с лекарствами, подлежащими нахождению при комнатной температуре. Возможно также занесение нескольких рецептов на одну карту один QR код.

Микропроцессоры являются "центром управления" роботом с возможностью их перепрограммирования в среде С#.

Очистка системы подачи жидких лекарств роботизированного устройства проводится сжатым воздухом из баллонов под давлением после каждого цикла выдачи лекарства и контролируется ведомым микропроцессором.

Для простоты и удобства пациента внедрены цветные карты со шрифтом Брайля, позволяющие использовать их незрячими и слабовидящими людьми. А также голосовое сопровождение, напоминающее о своевременном приеме лекарства, и выдающее четкую инструкцию о последовательности действий, значительно упрощающее управление и использование устройства людьми «почетного» возраста, испытывающими страх пред «сложными» устройствами.

Роботизированное устройство может активироваться на расстоянии через Bluetooth. например, родственники с телефона активируют устройство, тот озвучил начало работы, привлекая внимание пользователя. Также заявленное изобретение позволяет вносить изменения в режим работы, вносить информацию в базу данных, получать ответные данные о принятых лекарствах через USB порт или удаленно, через Bluetooth.

Пример работы заявленного технического решения

Доктор создает электронную карту пациента, вносит в нее рецепт с названием препаратов, кратности и временем приема, точную дозу лекарств, формирует карту пациента, содержащую зашифрованную в QR-коде информацию о названии жидких препаратов, кратности, дозировки и времени их приема и дублированную шрифтом Брайля.

Карта выдается пациенту на руки вместе с рецептурным бланком.

Пациент (его родственники, помощники, медперсонал и т.д.) приобретает лекарственные средства и устанавливают в корзину роботизированного устройства жидкие препараты, соответствующие зашифрованной в QR-коде информации;

Заносят в базу данных роботизированного устройства информацию, соответствующую зашифрованной в QR-коде информации о названии жидких препаратов, кратности, дозировки и времени их приема, контролируют исполнение, вносят коррективы в работу устройства или рецепт удаленно.

Подносят карту пациента к видеокамере роботизированного устройства и считывают информацию, зашифрованную в QR-коде. Благодаря QR коду исключена вероятность возникновения ошибки, влекущей смерть или отравление из-за неверного принятого лекарства.

Роботизированное устройство своевременно предупреждает пациента о приеме голосовым сообщением и спецсигналом.

Сравнивают полученную информацию с имеющейся в базе данных и при положительном результате сравнения активируют систему капельной подачи жидких лекарств.

Ошибка по вине человеческого фактора исключена: программа устройства перепроверяет сама себя каждые пять минут.В случае, если пациент по ошибке или забывчивости поднесет карту для получения лекарства дважды - роботизированное устройство проверит получен ли препарат вовремя, и, в случае обнаружения приема, сообщит об ошибке. Для этого установлен таймер приема лекарств, сопровождаемый голосовым сообщением, позволяющий не пропустить время приема лекарства. Это облегчает использование робота пожилыми пациентами.

1. Роботизированное устройство для выдачи жидких лекарств, представляющее собой сборно-разборную конструкцию, выполненную на базе конструктора, и содержащее ведущий и ведомый микропроцессоры, базу данных, датчики, видеокамеру, связанную через Bluetooth-модуль с ведущим микропроцессором, аккумулятор, систему капельной подачи жидких лекарств, голосовое устройство, устройство световой индикации, устройство индикации цвета,

при этом ведущий микропроцессор выполнен с возможностью сравнения входящей информации с имеющейся в базе данных, при этом входящая информация получена посредством считывания видеокамерой QR-кода, нанесенного на цветную карточку пациента, и дублирована шрифтом Брайля, выполненным на поверхности карты пациента,

а также с возможностью самопроверки данных через заранее заданное время для исключения ошибок в результате повторной выдачи жидкого лекарства, определения времени приема жидкого лекарства, в соответствии с информацией, содержащейся в базе данных и соответствующей информации, зашифрованной в QR-коде, размещенном на карточке пациента, и передачи управляющих сигналов на ведомый микропроцессор для формирования голосовых сообщений пользователю и активации системы капельной подачи жидких лекарств,

система капельной подачи жидких лекарств выполнена с возможностью очистки сжатым воздухом после каждого цикла выдачи лекарства и контролируется ведомым процессором,

при этом устройство выполнено с возможностью удаленного посредством Bluetooth-модуля внесения изменения в режим работы, управления активацией роботизированного устройства и получения информации о принятых пациентом жидких препаратах.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что система капельной подачи жидких лекарств содержит колбы с жидкими лекарствами, размещенными в корзине и соединенными с трубками капельной подачи жидких лекарств, насосы, баллоны со сжатым воздухом, по меньшей мере два сервомотора, связанных через систему шестеренок с рычагом-манипулятором, и по меньшей мере два сервомотора, приводящих в движение насосы, соединенные с баллонами со сжатым воздухом для активации, по сигналу с ведомого микропроцессора, системы капельной подачи жидких лекарств.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что база данных содержит сведения о наименовании, дозировке и времени приема жидких лекарств.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что голосовые сообщения пользователю касаются выдачи или отказа в выдаче, времени следующего приема или напоминания о приеме жидкого лекарства.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что точность дозировки подаваемых капель жидкого лекарства равна одной капле и совпадает по объему с объемом медицинской пипетки, при этом количество подаваемых капель соответствует требуемой дозировке и равно количеству циклов прокачки насоса воздухом, подаваемым из баллонов со сжатым воздухом, по сигналу от ведомого микропроцессора.

6. Способ роботизированной капельной выдачи жидких лекарств, включающий этапы, на которых:

формируют карту пациента, содержащую зашифрованную в QR-коде информацию о названии жидких лекарств, кратности, дозировке и времени их приема и дублированную шрифтом Брайля, выполненным на поверхности карты пациента;

устанавливают в корзину роботизированного устройства по п. 1 жидкие лекарства, соответствующие зашифрованной в QR-коде информации;

заносят в базу данных роботизированного устройства информацию, соответствующую зашифрованной в QR-коде информации о названии жидких лекарств, кратности, дозировке и времени их приема,

подносят карту пациента к видеокамере роботизированного устройства и считывают информацию, зашифрованную в QR-коде;

сравнивают полученную информацию с имеющейся в базе данных и при положительном результате сравнения активируют систему капельной подачи жидких лекарств;

в случае положительного и отрицательного результата сравнения выдают голосовое сообщение, касающееся подтверждения или отказа в выдаче жидкого лекарства, напоминания о времени следующего приема;

через заранее заданный промежуток времени осуществляют самопроверку роботизированного устройства для исключения ошибки, заключающейся в повторной или многократной капельной выдачи жидкого лекарства;

активируют голосовое напоминание о наступлении времени приема жидких лекарств.