JP7227241B2 - 調合支援装置及びそれを用いた薬剤の調合方法 - Google Patents

Description

薬剤調合は、成分の処理又は組み合わせによる患者個別の薬剤の調製である。多くの薬剤、特に錠剤の形で経口投与される薬剤は、現在、様々な形状及び用量で製造されているため、特定の患者に対する医師の処方箋を満たすためにボトルに適切な数の錠剤を入れる以外に、薬局で準備をする必要はほとんどない。しかし、静脈内送達のための薬剤は、例えば病院の薬局において日常的に調合されている。

典型的には、医師は、静脈内（ＩＶ）送達のために、特定の患者のために特定の薬剤又は薬剤の組合せを処方する。薬局は処方箋を受け取り、適切な量の各処方薬を含むＩＶ溶液を準備する。調合された薬剤は、患者への投与のために病院のフロアに送られる。

汚染物質を混入させることなく、正しい薬剤を正しい比率で調製することが最も重要である。調剤者が従うための詳細なプロトコルが展開されることもある。多数の様々な薬剤の中から選択し、種々のパッケージで、多数の用量で調製し、多数の異なる送達ビヒクルで提供する可能性があるため、異なるプロトコルの数は非常に多くなる可能性がある。

調合作業の大部分は、薬剤師として登録されていない労働者又はロボットマシンに委託される場合がある。それに応じて各薬剤の調合に関する綿密な記録が保持されるため、薬剤師は、各薬剤が薬局から出される前にどのように作成されたかを確認できる。記録はまた、その正確性について何か疑問があった場合に、後で特定の薬剤の調製を確認することを可能にする。

一態様によれば、調合支援装置は、物品を支持するための担体を含む。担体の材質は赤外光を透過させるものである。調合支援装置は、担体の少なくとも一部を上から撮影するように配置された赤外線デジタルカメラをさらに含む。調合支援装置はさらに、担体の下に配置された面光源を含む。面光源は、赤外光を生成し、赤外光を担体を通してデジタルカメラに向けるように構成される。調合支援装置はさらに、ディスプレイ及びコントローラを含む。コントローラは、ディスプレイに表示された１つ又は複数のプロンプトを使用して、医薬調合タスクを通して調合支援装置のユーザをガイドするようにプログラムされている。いくつかの実施形態において、調合支援装置は、担体を載せる重量センサをさらに含み、重量センサは、担体及び担体上の任意の物品の重量を示す信号を生成するように構成される。いくつかの実施形態において、赤外線デジタルカメラは第１のデジタルカメラであり、調合支援装置は、担体の少なくとも一部を上から撮影するように配置された第２のデジタルカメラをさらに含み、第２のデジタルカメラは可視光カメラである。第２のデジタルカメラは、カラーデジタルカメラであり得る。いくつかの実施形態において、調合支援装置は、第２のデジタルカメラに関連付けられ、第１のデジタルカメラを使用して写真を撮っている間に光を発するようにコントローラによって制御可能な可視光源をさらに含む。いくつかの実施形態において、担体の下の面光源は、複数の赤外発光ダイオード、及びディフューザを含む。いくつかの実施形態において、担体の下の面光源は複数の赤外発光ダイオードを含み、担体は拡散材料でできている。いくつかの実施形態において、調合支援装置は、担体に架け渡されたガントリをさらに含み、赤外線デジタルカメラはガントリに取り付けられる。いくつかの実施形態において、調合支援装置は粘着ラベルプリンタをさらに含み、コントローラは、医薬調合タスクの完了時に、調合タスク中に調合された医薬を保持する容器に貼付される粘着ラベルを印刷するようにプログラムされる。いくつかの実施形態において、調合支援装置は、バーコードスキャナと担体の間の物品からバーコードを読み取るように配置されたバーコードスキャナをさらに含む。いくつかの実施形態において、デジタルカメラは第１のデジタルカメラであり、調合支援装置は、担体の少なくとも一部を上から撮影するように配置された第２のデジタルカメラをさらに含み、第２のデジタルカメラは可視光に反応するものであり、ガントリが担体に架け渡されており、第１及び第２のデジタルカメラ及びバーコードスキャナがガントリに取り付けられている。いくつかの実施形態において、コントローラはさらに、デジタルカメラによって赤外光で撮影された注射器のデジタル写真を分析し、デジタル写真の分析に基づいて注射器内の液体の量を推定するようにプログラムされる。いくつかの実施形態において、担体は、注射器のバレルフランジを受容するための形状及びサイズの溝を画定する。いくつかの実施形態において、コントローラは、デジタルカメラによって赤外光で撮影された注射器のデジタル写真を分析し、デジタル写真の分析に基づいて注射器のサイズを識別し、注射器のデジタル写真に容量の表示の注釈を付けるようにさらにプログラムされる。

別の態様によれば、薬剤を調合する方法は、赤外線面光源と赤外線デジタルカメラとの間の表示領域に注射器を受け入れることと、赤外線デジタルカメラを使用して、注射器が赤外線面光源により逆光を照らされるようにして赤外光で注射器のデジタル写真を撮ることと、デジタル写真を保存することとを含む。いくつかの実施形態において、方法は、デジタル写真を自動的に分析して、注射器内の液体の体積を計算することをさらに含む。いくつかの実施形態において、方法は、デジタル写真を自動的に分析して、デジタル写真内の注射器のサイズ及び位置を確認することと、デジタル写真に容量の表示の注釈を付けることとをさらに含む。いくつかの実施形態において、赤外線面光源及び赤外線デジタルカメラは、調合支援装置に含まれており、赤外線面光源と赤外線デジタルカメラとの間に注射器を受け入れることは、調合支援装置のユーザから注射器を手動で受け取ることを含む。いくつかの実施形態において、調合支援装置は、ディスプレイ及びコントローラを含み、方法は、ディスプレイ上に示される一連のプロンプトを使用して、調合タスクを通して調合支援装置のユーザを導くことをさらに含む。いくつかの実施形態において、赤外線面光源及び赤外線デジタルカメラは調合ロボットに含まれており、赤外線面光源と赤外線デジタルカメラとの間に注射器を受け入れることは、ロボット機構から注射器を受け取ることを含む。いくつかの実施形態において、デジタル写真は第１のデジタル写真であり、方法は、可視光カメラを使用して調合過程に関与する容器の第２のデジタル写真を撮ること、及び第２のデジタル写真を第１のデジタル写真と関連付けて保存することをさらに含む。いくつかの実施形態において、第２のデジタル写真を撮ることは、カラー写真を撮ることを含む。

別の態様によれば、医薬調合装置は、赤外線面光源、赤外線デジタルカメラ、赤外線面光源と赤外線デジタルカメラとの間の表示領域、及びコントローラを含む。コントローラは、赤外線面光源及び赤外線デジタルカメラを制御し、物品が赤外線面光源により逆光を照らされるようにして、表示領域内の物品の写真を撮るようにプログラムされている。いくつかの実施形態において、医薬調合装置は、ディスプレイを含む調合支援装置であり、コントローラは、ディスプレイ上に示されるプロンプトを使用して調合タスクを通して装置のユーザをガイドするようにさらにプログラムされている。いくつかの実施形態において、医薬調合装置は調合ロボットである。いくつかの実施形態において、医薬調合装置は、コントローラの制御下にある可視光カメラをさらに含む。

特許又は出願ファイルには、カラーで作成された図面が少なくとも１つ含まれている。カラー図面を含む特許公報又は公開公報のコピーは、要求に応じて、必要な手数料を支払うことにより、官庁から提供される。
本発明の実施形態による調剤薬局を示す。 本発明の実施形態による手動調合ステーションを示す。 本発明の実施形態による調合支援装置を示す。 本発明の実施形態による、図３の調合支援装置の下側斜視図を示す。 本発明の実施形態による、図３の調合支援装置によるバーコードスキャンを示す。 本発明の実施形態による、調合過程のステップを示す。 本発明の実施形態による、調合過程の別のステップを示す。 本発明の実施形態による、調合過程の別のステップを示す。 本発明の実施形態による、調合過程の別のステップを示す。 本発明の実施形態による、可視光カメラを使用して撮影され得る写真を示す。 本発明の実施形態による、赤外線カメラを使用して撮影され得る注射器の写真を示す。 本発明の実施形態による、調合過程の別のステップを示す。 本発明の実施形態による、調合過程の別のステップを示す。 本発明の一実施形態における図３の調合支援装置の面光源及び赤外線カメラの配置を示す。 赤外線カメラを使用して撮影された、図１１の写真と同様の写真を示し、本発明の実施形態による画像分析を示している。 本発明の実施形態による図１５の画像の縦線に沿ったピクセルの輝度のトレースの例を示す。 本発明の実施形態による、赤外線画像に注釈を付ける方法を示す。 本発明の一実施形態による図３の調合支援装置における可視光カメラの配置を示す。 本発明の実施形態による可視光カメラによって撮影され得るいくつかの注射器の例示的な写真を示す。 本発明の実施形態による図３の調合支援装置の簡略化されたブロック図を示す。

図１は、本発明の実施形態による調剤薬局１００を示す。薬局１００の作業は、以下により詳細に説明される薬局サーバ１０１によって調整される。薬局サーバ１０１は、例えば、医師からの処方箋などの調合薬の注文を受け取る。薬局サーバ１０１は、受け取った注文の広範な記録、薬剤の調合のための詳細なプロトコル、注文に応じた薬剤の調製の記録、及び他の項目を維持する。薬局サーバ１０１はまた、ステーション１０２ａ及び１０２ｂなどの手動調合ステーション、ならびに１つ又は複数のロボット調合機１０３を含み得る１つ又は複数の調合ステーションにタスクを割り当てる。調合ステーションはまた、例えば注文された各薬剤の調合の記録などの情報を薬局サーバ１０１に報告してもよい。

作業材料は供給店１０４から調合ステーションに供給される。薬局サーバ１０１は、供給店１０４の材料の在庫を維持することができ、薬局１００内の薬剤及び供給の動きを追跡することができる。

完成した製品は薬剤師によって確認され、薬局１００からそれらが使用される場所、例えば看護師が患者に投与するための病室に送達される。上記の説明は非常に一般化されており、実際の調剤薬局は他の多くのシステム及び設備を有し得ることが理解されよう。

図２は、本発明の実施形態による手動調合ステーション１０２ａを示す。調合ステーション１０２ａは、表面２０２上に調合支援装置２０１を含む。作業中の材料の汚染を回避するのを助け、及び調合ステーション１０２ａのユーザを保護するため、調合支援装置２０１を、濾過された空気を調合支援装置２０１上及び表面２０２上に流す層流フード２０３の下に配置することができる。

図示の例では、調合ステーション１０２ａは、簡単な調合タスクのための供給を受けている。バイアル２０４で供給される薬剤は、ＩＶ点滴バッグ２０５に加えるためのものである。注射器２０６は、移送を達成するために使用され得る。

調合支援装置２０１は、調合者がＩＶ点滴バッグ２０５内に製剤を適切に調製し、プロセスを完全に記録するのを補助するいくつかの特徴及び能力を有する。調合支援装置２０１は、薬局サーバ１０１へのネットワーク接続２０７を有し、調合支援装置２０１は、調合タスクを実行するのに必要なステップを記述したプロトコルを薬局サーバ１０１から受信することができる。

調合支援装置２０１ディスプレイ画面２０８を含み、そこにユーザへの指示が提示されるか、又はそれを介してユーザが情報を入力することができる。例えば、ディスプレイ画面２０８は、タッチ感受性であり、タッチの位置を識別することができるタッチスクリーンディスプレイであってもよい。調合支援装置２０１はまた、以下でより詳細に説明するように、それらが計量又は写真撮影される間、物品を保持するための担体を提供するトレイ２０９を含む。

図３は、本発明の実施形態による、トレイ２０９が取り外された状態の調合支援装置２０１を示す。図３には、トレイ２０９及びその内容物を計量するための、例えばロードセルなどの重量センサ３０１が見られる。面光源３０２も見られる。面光源３０２は、二次元拡張又は面光源であり、多くの箇所から、又はその面全体にわたって途切れなく光を放射する。面光源３０２は、例えば、赤外光でトレイ２０９の一部を下から照らす赤外光パネルであってもよい。

図４は、本発明の実施形態による、調合支援装置２０１の下側斜視図を示す。ガントリ４０１はトレイ２０９に架け渡されている。ガントリ４０１には、バーコードスキャナ４０２、可視光カメラ４０３、赤外線カメラ４０４が配置されている。可視光カメラ４０３は、上からトレイ２０９の少なくとも一部を照らすための１つ又は複数の光源４０５をさらに含むことができる。光源４０５は、例えば、可視光カメラ４０３を取り囲む１つ以上の白色光発光ダイオード（ＬＥＤ）、又は別の種類の光源であってよい。この開示の目的において、約４００～７００ナノメートルの光波長を含む場合、その光は「可視」光である。可視領域に十分な波長が含まれ、合理的に完全な色認識が可能な場合、光は「白色」である。

トレイ２０９の上の領域は、赤外線カメラ４０４又は可視光カメラ４０３によって撮影されるか、又はバーコードスキャナ４０２によってスキャンされる物品の表示領域と呼ばれ得る。他の実施形態では、物品は必ずしも下から照らされ、上から撮影されなくてもよい。例えば、調合ロボットでは、ロボット機構は、カメラの視野内で撮影される物品を任意の向きで保持することができる。例えば、物品は下からや、水平方向から撮影され得る。

バーコードスキャナ４０２は、トレイ２０９とバーコードスキャナ４０２との間の表示領域に保持された物品上のバーコードを読み取るように配置される。可視光カメラ４０３及び赤外線カメラ４０４は、トレイ２０９上の物品の写真を撮る位置である。

薬剤の調合中に、重量センサ３０１、バーコードスキャナ４０２、可視光カメラ４０３、及び赤外線カメラ４０４のうちの１つ又は複数を使用して、薬剤がどのように調合されたかの記録を提供し、エラーを回避することができる。

例えば、図２に示される調合タスクを実行するために、薬局サーバ１０１は、詳細な一連の命令を調合支援装置２０１に送信し、次いで調合支援装置２０１は、特定の薬剤を、必要とされる特定の用量で、特定の送達ビヒクルでの送達用に製剤化するのに必要なステップを介してユーザを導く。この例では、タスクには、５０００ユニット／ｍｌのヘパリン溶液を含むバイアルから３００００ユニットのヘパリン（一般的な抗凝固剤）をＩＶ点滴バッグに移すことが含まれ得る。したがって、移されるべき溶液の体積は６ｍｌである。移す作業に必要なバイアル２０４及びＩＶ点滴バッグ２０５は、注射器２０６とともに調合ステーション１０２ａに供給されている。

第１に、調合支援装置２０１は、バイアル２０４をバーコードスキャナ４０２に提示することをユーザに要求する。それにより、バイアル２０４上の識別バーコードを読み取ることができ、システムが正しい濃度の正しいバイアルが提供されたことを確認することができる。そうでない場合は、エラーメッセージが生成され、調合タスクが停止する。スキャン手順は、スクリーン２０８に示されたプロンプト例とともに図５に示されている。調合支援装置２０１は、バーコードが検出されたことを自動的に認識し、次のステップに進むことができる。あるいは、このステップ及びその他のステップで、ユーザからの確認を要求してもよい。

図６は、バイアル２０４の初期重量を収集する調合過程の第２のステップを示す。この目的のために、バイアル２０４はトレイ２０９に置かれる。トレイ２０９は、バイアル２０４が置かれるべき場所を示すアイコン６０１を含んでもよく、また、バイアル２０４の適切な載置を補助するための機械的特徴を含んでもよい。例えば、緩やかなＶ字形の谷をトレイ２０９に形成することができる。調合支援装置２０１は、トレイ２０９上のバイアル２０４の重量を自動的に認識し、重量を記録し、調合過程の次のステップに進むことができる。

いくつかの実施形態では、バイアル２０４はまた、可視光カメラ４０３を用いて、周囲光、光源４０５からの光、又はそれらの組合せを使用して、トレイ２０９上にある間に撮影されてもよい。

図７は、ＩＶバッグ２０５の初期重量を収集する第３のステップを示す。次に、調合支援装置２０１は、バイアル２０４から注射器２０６に正しい量（６ｍｌ）の溶液を引き抜くようにユーザに促すことができる。

図８は、図６に示される初期バイアル重量を取得したのと同様の方法で、バイアル２０４の引き抜き後の重量を取得する第４のステップを示す。システムは、記録管理のため、及び適切な量の溶液が引き抜かれたことを確認するために、バイアル２０４の２つの重量を比較してバイアル２０４から引き抜かれた溶液の量を計算することができる。

図９は、充填された注射器を写真撮影する第５のステップを示す。この目的のために、トレイ２０９は、注射器２０６の載置のためのアイコン９０１を含んでもよく、トレイ２０９上の注射器２０６の正しい載置及び位置合わせを容易にする機械的特徴、例えば、Ｖ字形の谷、又は注射器２０６のバレルフランジの縁を受け入れる形状及びサイズにされた溝９０２を含んでもよい。他の基準マークが存在してもよい。

注射器２０６は、可視光カメラ４０３を使用して撮影することができるが、赤外線カメラ４０４を使用して撮影することが好ましい。図１０は、可視光カメラ４０３を使用して撮影され得る写真を示す。（可視光カメラ４０３は、図１０に示されるよりも大きな視野を有することが好ましいが、説明を容易にするために、注射器２０６は、より大きな視野から切り出されている。）図１０の写真では注射器２０６を容易に見ることができるが、この写真はグレアスポット１００１の影響を受けており、調合支援装置２０１の制御下にない周囲光源の影響を受けている可能性がある。

図１１は、赤外線カメラ４０４を使用して撮影され得る注射器２０６の写真を示す。トレイ２０９は赤外線放射を透過させるため、注射器２０６は、赤外線光源３０２によって逆光を照らされる。例えば、トレイ２０９は、赤外線放射を実質的に透過させるものであってもよく、又は半分透過させるものであってもよい。いくつかの実施形態において、トレイ２０９は、ポリカーボネート又は別の適切なポリマー又はポリマーのブレンドから作製され得る。赤外線カメラ４０４は、赤外光をカメラ４０４に通すが、可視スペクトルを遮断する波長選択性光学フィルタを有することができる。したがって、可視光から形成されるグレアスポットは、図１１の写真から除外されている。その結果、注射器２０６の特徴がより明確になる。

どの種類のカメラが使用されても、調合支援装置２０１は、いくつかの目的のいずれかのために、結果として得られる写真を自動的に分析することができる。例えば（図１１を参照）、注射器２０６のプランジャ１１０１の位置が自動的に認識され、引き抜かれた液体１１０２の量が、注射器２０６の既知の寸法に基づいて計算される。いくつかの実施形態において、気泡１１０３などの気泡が検出され、それらが調製中の薬剤の用量に著しく影響を与えるのに十分な大きさである場合、フラグが立てられ得る。いくつかのプロトコルでは、バイアル２０４から液体を引き抜く前後の注射器２０６の重量を用いて、正しい量の液体が注射器２０６に入れられたことを確認することができる。その場合、調合支援装置２０１はまた、各計量時に注射器２０６を撮影し、その写真を分析することで、注射器のキャップ１１０４が別の計量時には含まれていないのに、ある１回の計量時に誤って含まれてはいないかを検出することができる。トレイ２０９上の基準マーク１１０５は、既知の位置に配置され、写真で検出され、写真内の距離を較正するために使用され得る。

図１２は、注射器２０６からの溶液の添加後にＩＶバッグ２０５が再計量される第６のステップを示す。調合支援装置２０１は、バッグ２０５の前後の重量を比較して、正しい量のヘパリン溶液がバッグ２０５に入れられたことを確認することができる。

図１３は、（システム内のすべてのチェックにより、調合過程が正しく行われたことが確認されたと仮定して）調合支援装置２０１が、ラベルプリンタ１３０３を使用して、バッグ２０５に配置されるラベル１３０１を印刷し、ユーザに、ラベル１３０１をバッグ２０５に貼るように促す第７のステップを示す。次に、完成した薬剤をそれが使用される場所に送達し、例えば注射器２０６などの任意の消耗品を処分することができる。ディスプレイ２０８を使用して、ラベル１３０１が貼付されていることを確認１３０２するようにユーザに求めてもよい。いくつかの実施形態において、薬剤師の確認のために、完成したバッグ２０５の最終写真を撮影してもよい。

上記の調合過程は一例にすぎず、異なる薬剤容器を使用したり、過程の検証のために異なる情報又は追加情報を収集したり、あるいは他の点で図示の例とは相違する異なるステップを有する多くの異なる調合ワークフローを実装することができる。

上記の例は、調合ワークステーション１０２ａの文脈で示されたが、図１に示されるロボット調合装置１０３などのロボット調合装置を使用した調合において、同様の過程を行ってもよい。ロボット調合機は、通常は囲われた機械であり、ロボット機構を使用して、バイアル、注射器、バッグなどを扱い、調合薬を調製する。ロボット調合機は、はかり、１つ又は複数のカメラ、攪拌装置、廃棄ポート、材料及び供給物装填ウィンドウ、及び完成した薬剤を送達するための送達ウィンドウを含み得る。ロボット調合機は、調合過程で人的エラーの影響を受けることはないが、成分の不適切な装填、機械的誤動作、プログラミングエラーなどから保護するために、作業において様々な重量及び写真のチェックを行う。

調合が手動で行われるかロボットで行われるかにかかわらず、調合過程中に収集されたデータは、例えば薬局サーバ１０１に保存され、担当の薬剤師が確認することができる。例えば、薬剤師は、正しい薬剤を含有する正しい種類のバイアルがバーコードスキャンによって識別されたことを確認できる。用量は、注射器の写真、バイアルの前後の重量、バッグの前後の重量、又はこれらの任意の組合せを見ることで確認できる。調合過程中に撮影された任意のデジタル写真は、薬剤師による検査に利用可能にされる。例えば、薬剤師は、図１１の写真のような写真を見て、注射器２０６に引き込まれた液体に過剰な気泡が含まれていたかどうかを判断することができる。

調合タスクが完了すると、薬局サーバ１０１は、調合ステーション１０２ａに別の調合タスクを割り当て、新しいタスクに従って調合支援装置２０１に別のプロトコルをダウンロードしてもよい。

図１４は、本発明の一実施形態における、調合支援装置２０１の面光源３０２及び赤外線カメラ４０４の配置を示す。
この例では、面光源３０２は、回路基板１４０２に取り付けられた赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）１４０１のアレイを含む。赤外線ＬＥＤ１４０１からの光は、ディフューザ１４０３を通過し、上方に散乱される。光の一部は、赤外線カメラ４０４のレンズ１４０４に到達し、プリント基板１４０６に取り付けられた電子アレイ光センサ１４０５上に画像を形成する。プリント基板１４０６は、電子アレイ光センサ１４０５を制御するための信号を受信するために、調合支援装置２０１内のコントローラと相互作用することができる。

赤外線ＬＥＤ１４０１は、近赤外線波長の、例えば約７００～９００ナノメートルの光を放出することができる。他の実施形態では、他の波長を使用することができる。ディフューザ１４０３は、面光源３０２上に配置された、例えば注射器２０６などの物品に対し概して均一なバックライトを提供する。面光源３０２は、調合支援装置２０１内の電子コントローラによって制御されてもよい。いくつかの実施形態において、トレイ２０９は拡散材料で作られてもよく、ディフューザ３０３に加えて、又はそれに代えて、面光源３０２からの光を拡散するために使用されてもよい。

他の実施形態において、他の種類の光源、例えば、片側に散乱特徴を有するエッジライト付き導光板を使用してもよい。この構成では、光源が光を導光板の１つ以上のエッジに向け、光は散乱特徴の１つに当たるまで導光板内の全内部反射によって伝播する。散乱光の一部は、導光板の散乱特徴の反対側から散乱される。散乱特徴は、好ましくは、導光板を出る光の強度が導光板の領域全体でほぼ均一になるように分散されている。ディフューザは、導光板を出る光をさらに拡散させて輝度をさらに均一にするために使用することもできる。

電子アレイ光センサ１４０５は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）センサ、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）センサ、又は別の適切な種類のセンサであり得る。一般にこのようなセンサは、いくつかの半導体材料の、材料に光が当たると光の強度に比例して自由電子が生成されるという特性を利用する。センサは、「ピクセル」と呼ばれる特定の感光領域に分割される。画像を捕捉するには、ピクセルをリセットしてから、露光時間にわたり露光する。露光時間の終わりに、各ピクセルに蓄積された電荷の量が測定され、数値に変換される。これらの数値のアレイは「デジタル画像」と呼ばれ、アレイ内の各値は対応するピクセルに当たる光の明るさを表す。

ＣＣＤセンサでは、蓄積された電荷はセンサから電荷増幅器にシフトされ、その出力はピクセルごとにデジタル化される。ＣＭＯＳセンサでは、蓄積された電荷はシフトされずに各ピクセルから直接読み取ることができる。

電子アレイ光センサ１４０５は、トレイ２０９にある対象の特徴を解像するのに十分な任意の数のピクセルを有し得る。いくつかの実施形態において、電子アレイ光センサ１４０５は、２５６０×１９２０ピクセル、すなわち約５メガピクセルのアレイを含むことができる。他の実施形態では、他のアレイサイズを使用することができる。電子アレイ光センサ１４０５は、面光源３０２によって放出される赤外線波長の光に反応性である。例えば、電子アレイ光センサ１４０５は、近赤外光に反応するシリコンベースのセンサであり得る。赤外線カメラ４０４は、他の波長を排除する光学フィルタ（図示略）を含み得る。光学フィルタは、例えば、対象とする波長の光を通過させるが、他の波長の光、例えば可視光を遮断するダイクロイックフィルタであってもよい。

上記で説明したように、赤外線カメラ４０４は、可視光カメラ４０３を使用して撮影したトレイ２０９上の物品の写真よりも、医薬品の調合に関していくつかの点でより鮮明であり得る写真を生成できる。例えば、室内の周囲の光によって引き起こされるグレアスポットを大幅に除去できる。この鮮明さは、赤外線カメラ４０４を使用して撮影されたデジタル写真を、確認する薬剤師に役立ち得る測定及び注釈のために分析するのを容易にする。

図１５は、赤外線カメラ４０４などの赤外線カメラを使用して撮影された図１１の写真と同様の写真を示し、本発明の実施形態による画像分析を示す。調合支援装置２０１内のコントローラは、トレイ２０９上の基準マーク１１０５の既知の位置、電子画像センサ１４０５のピクセル数、及びレンズ１４０４を含む光学系の倍率に基づき、画像ピクセルで測定された基準マーク１１０５の相対的な位置を「知る」ことができる。コントローラは、画像内の基準マークの予想される位置の近くにある暗い点のパターンを探すことにより、画像内の基準マークをすばやく見つけることができる。画像内の基準マークのピクセル位置を、参照用に記録してもよい。

図１５に見られるように、注射器２０６のバレルフランジ１５０１は、トレイ２０９の溝９０２に配置されており、したがって、バレルフランジ１５０１は、図１５に示される「Ｘ」方向で基準マーク１１０５に対して正確に配置される。次に、コントローラは、基準マーク近くの画像内のピクセルの輝度の値のクエリーを実行して、注射器２０６の縁を「Ｙ」方向に配置することができる。例えば、縦線１５０２、１５０３、及び１５０４に沿ったピクセルを分析して、注射器２０６の部品の縁の存在を示す急激な明から暗及び暗から明への遷移を探すことができる。

図１６は、左下の基準マーク１５０５から＋Ｙ方向に移動する、縦線１５０２に沿ったピクセルの輝度のトレースの例を示す。幅Ｗがまたがる遷移は、注射器２０６の針を含むと推定され得る。針の予想される位置で輝度の低下が検出されない場合、コントローラは、針が注射器２０６に取り付けられていないと見なすことができる。低下が検出されたと仮定して、幅Ｗがまたがる領域の中心線は、針の中心線であると推定することができる。幅Ｗは、注射器の部品の既知の寸法と比較して、針にキャップが存在するか否かを決定することができる。

再び図１５を参照して、同様のトレースが他の線に沿って実行され、ルアーロック１５０６の存在及びサイズ、又は注射器２０６のプランジャ（ラベルなし）の存在及びサイズを検出することができる。検出された寸法は、標準的な注射器の記憶された寸法と比較され、その結果、注射器２０６のサイズが自動的に決定される。

他の実施形態では、他の画像処理技術を使用して、デジタル画像から注射器の位置及びサイズを確認することができる。例えば、事前に準備された注射器の写真を用いて相関処理を実行することができる。以前の写真を現在の写真といくつかの方向及び位置で比較して、現在の写真の注射器と最もよく相関する場所を見つけ、現在の写真の注射器の位置を確認することができる。基準マーク１１０５もこの方法で見つけることができる。他の実施形態では、合成注射器画像を相関処理で使用することができる。他の多くの技術が可能である。

ピクセル空間で注射器２０６のサイズ及び位置が分かると、コントローラは注射器のデジタル画像に注釈を付けて、薬剤師が画像が撮られた調合作業を確認するのを助けることができる。

いくつかの実施形態では、類似の画像処理技術を使用して、デジタル画像内でプランジャ１５０７を見つけることができる。プランジャ１５０７の位置、注射器２０６の位置及び向き、ならびに注射器２０６のサイズが与えられると、注射器２０６内の液体の体積の推定値を計算することができる。

図１７は、本発明の実施形態による、赤外線画像に注釈を付ける１つの方法を示す。注射器２０６のサイズ及び位置が確認されると、プランジャ位置に基づき注射器内の液体の体積を示す注射器バレル上の目盛り１７０１の位置を含む、事前に記録された測定値を有する標準注射器にサイズを関連付けることができる。図１７では目盛り１７０１がよく見えるが、常にそうであるとは限らない。トレイ２０９上の注射器の配置によっては、目盛り１７０１は、どの画像でも容易に見えない場合がある。例えば、注射器２０６は、目盛り１７０１が下を向くようにトレイ２０９上に配置されている場合や、注射器２０６内の液体が不透明であり、目盛り１７０１を隠している場合がある。

注射器２０６の既知のサイズ及び位置を使用して、調合支援装置２０１は、そのいずれかのカメラによって撮られた画像に注釈を付けて、プランジャ位置の可読性を向上させることができる。図１７において、調合支援装置は、画像のいくつかのピクセルを変更して、目盛り１７０１の計算された位置に対応する線１７０２を示し、線１７０２によって表される液体体積を示す文字１７０３も追加している。他の実施形態では、例えば異なる色を使用して、他の種類の注釈を提供することができる。

図１８は、本発明の一実施形態における調合支援装置２０１の可視光カメラ４０３の配置を示す。可視光カメラ４０３は、正しい成分が調合タスクで使用されたことの確認、結果として得られる製品の呈するべき外観の最終確認、又はその他の目的で、トレイ２０９上の物品を撮影するために使用できる。可視光カメラ４０３はカラーカメラであってもよく、これは処方薬が正いであろうことのさらなる確認として、処方薬の色を記録するために特に有用であり得る。（上記の例の赤外線カメラ４０４は、記録するのが狭帯域の赤外線波長であることと、そのピクセルにカラーフィルタを有しないため、色を識別できない。）
可視光カメラ４０３は、その視野内で受けた光を、プリント基板１８０３に取り付けられた電子センサアレイ光センサ１８０２に集束させるレンズ１８０１を含む。可視光カメラ４０３は、赤外線波長がセンサ１８０２に到達するのを実質的に防止する二色性フィルタなどの光学フィルタ（図示略）を含むことができる。光源４０５を使用して、トレイ２０９を照らす任意の周囲の光を補足してもよい。例えば、光源４０５は、トレイ２０９に向けられた白色ＬＥＤであり、調合支援装置２０１内のコントローラによって制御可能とすることができる。

電子アレイ光センサ１８０２は、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ、又は上記のような別の適切な種類のセンサとすることができ、トレイ２０９にある対象の特徴を解像するのに十分なピクセルを有する。例えば、センサ１８０２は、２５６０×１９２０ピクセル、すなわち約５メガピクセルのアレイを含み得る。他のセンササイズを使用してもよい。センサ１８０２は、好ましくは、可視光カメラ４０３がカラー画像を記録できるように、個々のピクセル上に配置されたカラーフィルタを含む。例えば、センサ１８０２は、周知のベイヤーパターンの赤、緑、及び青のフィルタを含み得る。

可視光カメラ４０３及び赤外線カメラ４０４は、調合支援装置２０１による制御のための標準インターフェースを含む事前に組み立てられたカメラモジュールとして提供され得る。適切なカメラモジュールは、ドイツのアーレンスブルクにあるＢａｓｌｅｒ ＡＧ及びドイツのオーバーズルムにあるＩＤＳ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＧｍｂＨから入手できる。

図１９は、光源４０５を使用して可視光カメラ４０３によって撮影され得る、いくつかの注射器１９０１ａ～１９０１ｆの例示的な写真を示す。注射器１９０１ａ～１９０１ｆはそれぞれ異なる色の流体を含む。図１９の液体は必ずしも医薬品ではないが、図１９は、可視光カメラ４０３が広範囲の色を識別できることを示し、可視光カメラ４０３で撮られた写真は、薬剤師が調合された液体が期待された色であることを確認し、調合が正しく行われたという信頼を強化すること、あるいは調合された液体が予期された色ではないことを検出し、調合が正しく行われていない可能性があることを示すことを可能にする。

図２０は、本発明の実施形態による、調合支援装置２０１の簡略ブロック図を示す。調合支援装置２０１は、プロセッサ２００２、メモリ２００３、及びネットワークインターフェース２００４を備えるコントローラ２００１を含む。メモリ２００３は、動的メモリ、不揮発性メモリ、大容量記憶装置、又は他の種類のメモリを任意の適切な組合せで含み得る。メモリ２００３の一部はプロセッサ２００２のための命令を保持し、それが実行されると調合支援装置２０１の動作を制御する。他の種類の情報、例えばデジタル画像の作業用コピー、一時変数、及び他の種類の情報も同様にメモリ２００３に格納することができる。ネットワークインターフェース２００４により、コントローラ２００１は外部と、例えば、上述の薬局サーバ１０１などのサーバと通信することができる。

調合支援装置２０１はさらに、上述のように、すべてコントローラ２００１と通信し、コントローラ２００１の制御下にある赤外線カメラ４０４、バーコードスキャナ４０２、及び可視光カメラ４０３を含む。赤外線光源３０２及び可視光源４０５もまた、コントローラ２００１の制御下にあり、様々な時間にオン及びオフにされる。いくつかの実施形態では、いずれか又は両方の光源によって生成される光の強度は、コントローラ２００１の制御下で調整可能であり得る。タッチスクリーンディスプレイ２０８は、調合支援装置２０１のユーザに情報を伝達することができ、ユーザから指示を受け取ることができる。

ラベルプリンタ１３０３は、ラベルの印刷のためにコントローラ２００１からコマンド及びデータを受け取る。重量センサ３０１は、トレイ２０９及びその上の任意の物品の重量を示す信号をコントローラ２００１に提供する。

調合支援装置２０１のための他の構造が使用されてもよい。
添付の特許請求の範囲において、「１つ」という用語は、「１つ又は複数」を意味するように意図されている。「含む」という用語、ならびに「含み」などのその変形は、ステップ又は要素の列挙について記載される場合、さらなるステップ又は要素の追加は任意であり、除外されないことを意味するものとする。本明細書に開示される要素及び特徴の実行可能な任意の組合せも開示されていると見なされることを理解されたい。

以上、本発明は明確化及び理解の目的で詳細に説明された。しかしながら、当業者は、添付の特許請求の範囲内で特定の変更及び修正を実施できることを理解するであろう。

Claims (21)

1. 調合支援装置であって、
   物品を支持するための担体であって、担体の材質は赤外光を透過させるものである担体、
   担体の少なくとも一部を上から撮影するように配置された赤外線デジタルカメラ、
   担体の下に配置された面光源であって、赤外光を生成し、赤外光を担体を通して前記赤外線デジタルカメラに向けるように構成された面光源、
   ディスプレイ、
   ディスプレイに表示された１つ又は複数のプロンプトを使用して、医薬調合タスクを通して調合支援装置のユーザをガイドするようにプログラムされたコントローラ、
   担体の少なくとも一部を上から撮影するように配置された可視光デジタルカメラ、
   可視光デジタルカメラに隣接して配置され、可視光デジタルカメラを使用して写真を撮っている間に光を発するようにコントローラによって制御可能な可視光源、及び
   担体にガントリの両端部が固定されるように担体に架け渡されたガントリ
   を含み、前記赤外線デジタルカメラ、前記可視光デジタルカメラ、及び前記可視光源はガントリに取り付けられている、調合支援装置。
2. 担体を載せる重量センサをさらに含み、重量センサは、担体及び担体上の任意の物品の重量を示す信号を生成するように構成されている、請求項１に記載の調合支援装置。
3. 前記可視光デジタルカメラはカラーデジタルカメラである、請求項１に記載の調合支援装置。
4. 担体の下の面光源は、
   複数の赤外発光ダイオード、及び
   ディフューザ
   を含む、請求項１に記載の調合支援装置。
5. 担体の下の面光源は複数の赤外発光ダイオードを含み、担体は拡散材料でできている、請求項１に記載の調合支援装置。
6. 粘着ラベルプリンタをさらに含み、コントローラは、医薬調合タスクの完了時に、調合タスク中に調合された医薬を保持する容器に貼付される粘着ラベルを印刷するようにプログラムされている、請求項１に記載の調合支援装置。
7. バーコードスキャナと担体の間の物品からバーコードを読み取るように配置されたバーコードスキャナをさらに含む、請求項１に記載の調合支援装置。
8. 前記バーコードスキャナがガントリに取り付けられている、請求項７に記載の調合支援装置。
9. コントローラはさらに、
   前記赤外線デジタルカメラによって赤外光で撮影された注射器のデジタル写真を分析し、
   デジタル写真の分析に基づいて注射器内の液体の量を推定するようにプログラムされている、請求項１に記載の調合支援装置。
10. 担体は、注射器のバレルフランジを受容するための形状及びサイズの溝を画定している、請求項１に記載の調合支援装置。
11. コントローラは、
    前記赤外線デジタルカメラによって赤外光で撮影された注射器のデジタル写真を分析し、
    デジタル写真の分析に基づいて注射器のサイズを識別し、
    注射器のデジタル写真に容量の表示の注釈を付けるようにさらにプログラムされている、請求項１に記載の調合支援装置。
12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載の調合支援装置を用いて薬剤を調合する方法であって、
    面光源と赤外線デジタルカメラとの間の表示領域に注射器を受け入れるステップ、
    赤外線デジタルカメラを使用して、注射器が面光源により逆光を照らされるようにして赤外光で注射器のデジタル写真を撮るステップ、及び
    デジタル写真を保存するステップ
    を含む方法。
13. デジタル写真を自動的に分析して、注射器内の液体の体積を計算するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. デジタル写真を自動的に分析して、デジタル写真内の注射器のサイズ及び位置を確認するステップ、及び
    デジタル写真に容量の表示の注釈を付けるステップ
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
15. 面光源と赤外線デジタルカメラとの間に注射器を受け入れるステップは、調合支援装置のユーザから注射器を手動で受け取ることを含む、請求項１２に記載の方法。
16. 前記方法は、ディスプレイ上に示される一連のプロンプトを使用して、調合タスクを通して調合支援装置のユーザを導くステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記デジタル写真は第１のデジタル写真であり、前記方法は、
    可視光デジタルカメラを使用して調合過程に関与する容器の第２のデジタル写真を撮るステップ、及び
    第２のデジタル写真を第１のデジタル写真と関連付けて保存するステップ
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
18. 第２のデジタル写真を撮るステップは、カラー写真を撮ることを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 医薬調合装置であって、
    物品を支持するための担体であって、担体の材質は赤外光を透過させるものである担体、
    担体にガントリの両端部が固定されるように担体に架け渡されたガントリ、
    担体の下に配置された赤外線面光源、
    赤外線デジタルカメラ、
    可視光デジタルカメラ、
    可視光デジタルカメラに隣接して配置された可視光源、
    赤外線面光源と赤外線デジタルカメラとの間の表示領域、及び
    コントローラであって、赤外線面光源及び赤外線デジタルカメラを制御し、物品が赤外線面光源により逆光を照らされるようにして、表示領域内の物品の第１の写真を撮り、可視光デジタルカメラを使用して表示領域の第２の写真を撮り、さらに可視光源を制御するようにプログラムされているコントローラ
    を含み、前記赤外線デジタルカメラ、前記可視光デジタルカメラ、及び前記可視光源はガントリに取り付けられている、医薬調合装置。
20. 前記医薬調合装置は、ディスプレイを含む調合支援装置であり、
    コントローラは、ディスプレイ上に示されるプロンプトを使用して調合タスクを通して装置のユーザをガイドするようにさらにプログラムされている、請求項１９に記載の医薬調合装置。
21. 調合ロボットである、請求項１９に記載の医薬調合装置。

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