CN117255659A - 用于对潜在遗留手术物品进行检测和清点的盘点***和方法 - Google Patents

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Abstract

一种被配置用于对患者体内的潜在遗留手术物品进行检测和清点的盘点***，该盘点***包括：信号发生器，该信号发生器生成用于被贴装到安全套件上的第一RFID标签或被贴装到手术物品上的第二RFID标签的激励信号；可操作地耦合到信号发生器的天线；处理器；以及存储器。天线被配置为接收由第一RFID标签中的至少一个发送的第一返回信号或由第二RFID标签发送的第二返回信号中的至少一个。存储器包含指令，这些指令在由处理器执行时使***激励第一RFID标签、从天线接收包含第一唯一标识符的第一返回信号、以及基于第一唯一标识符和存储器上存储的主私钥而生成密钥。

Description

用于对潜在遗留手术物品进行检测和清点的盘点***和方法
技术领域
本披露内容总体上涉及用于射频(RF)标签的询问和检测***，更具体地涉及用于手术部位内的潜在遗留手术物品的检测和盘点***。
背景技术
在手术完成之前确定患者体内是否存在与手术相关的物件通常很有用。这样的物件可以呈多种形式。例如，这些物件可以呈器械的形式，例如手术刀、剪刀、镊子、止血钳和/或夹钳。此外，例如，这些物件可以呈相关配件和/或可抛弃式物件的形式，例如手术用海绵、纱布和/或垫。未能在患者缝合之前找到物件可能需要额外的手术，并且在某些情况下可能会产生意想不到的医疗后果。
因此，需要一种能够提供在医疗环境中检测存在及识别带标签的手术物品/用具的功能、以及对带标签的物品/用具进行盘点控制的技术。具体地，对在医疗程序的执行期间使用的带标签的手术物品和材料进行存在检测、识别以及盘点维护。现在有能够单独地以及相互结合地实现这些功能的技术，但是所使用的孤立的解决方案的方法和套装对于应用来说并不理想。更具体地，或是附接到或贴装到被跟踪的物品上的部件体积太大且在程序的执行中存在麻烦或障碍，或是解决方案的检测和识别性能在存在可变的且不受控制的电介质或导电材料的情况下可能会迅速下降。
因此，需要对医疗环境中的存在检测、带标签的物品的识别以及盘点功能进行改进。
发明内容
本披露内容涉及用于在手术期间对体腔内使用的手术物件和/或设备进行检测的***，具体地涉及包括直接***手术部位以检测此类手术物件和/或设备的天线的***。
根据本披露内容的各方面，盘点***被配置用于检测和清点患者体内的潜在遗留手术物品。盘点***包括：第一RFID标签，被贴装到安全套件上并且配置为在被激励时发送第一返回信号；手术物品，被配置为从安全套件中取出；信号发生器；可操作地耦合到信号发生器的天线；处理器；以及存储器。第二RFID标签被贴装到手术物品上。第二RFID被配置为在被激励时发送第二返回信号。信号发生器被配置为生成用于第一RFID标签或第二RFID标签中的至少一个的激励信号。天线被配置为接收由第一RFID标签中的至少一个发送的第一返回信号或由第二RFID标签发送的第二返回信号中的至少一个。存储器包含其中存储的指令，这些指令在由处理器执行时使***进行以下操作：激励第一RFID标签，从天线接收第一返回信号，该第一返回信号包含第一唯一标识符，以及基于第一唯一标识符和存储器上存储的主私钥生成第一密钥。
在本披露内容的一方面，这些指令在由处理器执行时可以进一步使***激励第二RFID标签、并且从天线接收第二返回信号，该第二返回信号包含数据块。
在本披露内容的另一方面，这些指令在由处理器执行时可以进一步使***基于第一密钥来解密数据块。
在本披露内容的又一方面，这些指令在由处理器执行时可以进一步使***确定已解密的数据块是否包含第一唯一标识符。
在本披露内容的进一方面，这些指令在由处理器执行时可以进一步使***提供基于该确定表明遗留手术物品真实存在或基于该确定表明遗留手术物品并不真实存在的指示。
在本披露内容的再一方面，这些指令在由处理器执行时可以进一步使***在显示器上显示出基于该确定表明手术物品真实存在或基于该确定表明手术物品并不真实存在的指示。
在本披露内容的一方面，主私钥可以包含为唯一盘点***生成的唯一密钥。
在本披露内容的又一方面，手术物品可以包括第二唯一标识符。这些指令在由处理器执行时进一步使***将第一RFID的第一唯一标识符与第二唯一标识符链接。
在本披露内容的进一方面，这些指令在由处理器执行时可以进一步对包含第一RFID标签的唯一标识符的数据块进行加密。
在本披露内容的再一方面，这些指令在由处理器执行时可以进一步包括激励第一RFID标签以启用第二RFID标签。
在本披露内容的一方面，一种用于对潜在遗留手术物品进行检测和盘点的计算机实施的方法包括：激励第一RFID标签，该第一RFID标签被贴装到安全套件上并且配置为在被激励时发送第一返回信号；从天线接收第一返回信号，该第一返回信号包含第一唯一标识符；以及基于第一唯一标识符和主私钥生成第一密钥。
根据本披露内容的各方面，该方法可以进一步包括：激励第二RFID标签，该第二RFID标签被贴装到手术物品上并且配置为在被激励时发送第二返回信号；以及从天线接收第二返回信号，该第二返回信号包含数据块。
在本披露内容的另一方面，该方法可以进一步包括基于第一密钥来解密数据块。
在本披露内容的又一方面，该方法可以进一步包括确定已解密的数据块是否包含第一唯一标识符。
在本披露内容的进一方面，该方法可以进一步包括提供基于该确定表明手术物品真实存在的指示。
在本披露内容的再一方面，该方法可以进一步包括在显示器上显示出表明遗留手术物品确实存在的指示。
在本披露内容的一方面，主私钥可以包含为唯一盘点***生成的唯一密钥。
根据本披露内容的各方面，该方法可以进一步包括将第一RFID的第一唯一标识符与手术物品的第二唯一标识符链接。
在本披露内容的再一方面，该方法可以进一步包括对包含第一RFID标签的唯一标识符的数据块进行加密。
在本披露内容的一方面，提出了一种非暂时性计算机可读存储介质，其中存储有用于使处理器执行用于对潜在遗留手术物品进行检测和盘点的计算机实施的方法的指令。该方法包括：激励第一RFID标签，该第一RFID标签被贴装到安全套件上并且配置为在被激励时发送第一返回信号；从天线接收第一返回信号，该第一返回信号包含第一唯一标识符；以及基于第一唯一标识符和主私钥生成密钥。
附图说明
在附图中，相同的附图标记标识相似的元件或动作。附图中的各元件的大小和相对位置不一定按比例绘制。例如，多个不同的元件的形状以及角度不是按比例绘制的，并且其中一些元件被任意放大和定位以提高附图的易读性。此外，所绘制的各元件的特定形状并不旨在传达关于特定元件的实际形状的任何信息，而仅是为了在附图中易于识别而选择的。
下面参考附图来描述当前披露的天线、RF标签、以及包含天线和RF标签的物品的多个不同的方面。
图1是示出了手术环境的示意图，展示了医疗提供者使用根据一个示例性方面的盘点***来对患者体内的附有RFID标签的物件进行检测和清点；
图2是用于对患者体内的在手术部位内处于有效使用状态的手术用具进行检测的天线的示意图；
图3是图1的***的控制器的框图；以及
图4是使用图1的***对潜在遗留手术物品进行检测和清点的计算机控制的方法的框图。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了某些具体细节，以便提供对所披露的各方面的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下或者使用其他方法、部件、材料等来进行这些方面的实践。在其他情况下，没有详细示出或描述与发射器、接收器或收发器相关的公知结构，以避免不必要地模糊对这些方面的描述。
在整个说明书中，提及“一个方面”或“一方面”意味着结合该方面进行描述的特定特征、结构或特性包含在至少一个方面中。因此，在整个说明书中多个不同的地方出现的短语“在一个方面”或“在一方面”不一定都指同一方面。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个方面以任何合适的方式组合。
图1描述了手术环境“E”，其中医疗提供者12操作盘点***10对射频识别(RFID)标签进行检测和清点，以确定患者18体内是否存在物品、用具或物件100a。盘点***10可以包括信号发生器120和通过一个或多个通信路径(例如，同轴电缆122)耦合到信号发生器120的天线110。在盘点***10的一个方面，天线110可以呈手持式读取棒110a的形式。
物件100a可以呈多种形式，例如，用于执行手术程序的器械、配件和/或可抛弃式物件。例如，物件100a可以呈手术刀、剪刀、镊子、止血钳和/或夹钳的形式。此外，例如，物件100a可以呈手术用海绵、纱布和/或衬垫的形式。物件100a附有、载有、附接到或以其他方式耦合到RFID标签100。本文披露的盘点***10的各方面特别适合于与没有被精确调谐到选择的或选定的谐振频率的一个或多个RFID标签100一起工作。
在使用时，医疗提供者12可以将读取棒110a定位在靠近患者18的位置，以便检测一个或多个RFID标签100存在与否以及因此检测物件100a存在与否。在一些方面，医疗提供者12可以沿着和/或跨过患者18的身体移动读取棒110a。对于示例性盘点***的详细描述，可以参考与Blair等人共同拥有的于2004年3月29日提交的题为“Apparatus and Methodfor Detecting Objects Using Tags and Wideband Detection Device[用于使用标签和宽带检测设备对物件进行检测的装置和方法]”的美国专利申请公开号2004/0250819，该美国专利申请的全部内容通过援引并入本文。
现在参考图2，用于对患者体内的手术用具(例如，物件100a)进行检测和清点的盘点***10包括信号发生器120，用以提供用于被贴装到物件100a(图1)上的一个或多个RFID标签100(图1)的激励信号。每个RFID标签100被配置为在被激励时发送返回信号，使得天线110可以检测到返回信号并且确认在患者18体内存在物件100a。天线110经由通信电缆122可操作地耦合到信号发生器120，该通信电缆可以具有可变长度而为操作天线110的临床医生提供更大的活动范围。信号发生器120可以包括控制器200。
在盘点***10的一个方面，天线110是被配置为在手术部位15上方(例如，在患者18的身体上方)挥动的天线110。例如，当尝试检测RFID标签100(例如，第一RFID标签452和/或第二RFID标签100)时，可以将天线110保持在患者18的身体上方约四英寸或约五英寸的高度处，使得用户可以检测和确认在患者18体内存在物件100a。
***10可以进一步包括支持RFID的安全套件450(例如，支持RFID的智能套装和/或支持RFID的安全相互认证套装)，该安全套件包括贴装到其上的第一RFID标签452。例如，第一RFID标签452可以固定到支持RFID的安全套件450的盖子或主体上。第一RFID标签452被配置为在被激励时发送第一返回信号。通常，支持RFID的安全套件450将包括被配置为从支持RFID的安全套件450中取出的手术物品454(例如，棉签)。手术物品454包括被贴装到手术物品454上的遗留手术物品RFID标签(例如，第二RFID标签100)。手术物品454可以例如包括在手术或其他程序完成时无意中留在患者体内的任何手术用海绵、棉签、器械、工具和/或设备。第二RFID标签100被配置为在被激励时发送第二返回信号。
支持RFID的安全套件450例如包括但不限于盖和封闭件，并且通常被配置为核实密封容器的内容物以确保产品是有效期内的正品而不是召回的部件、和/或尚未被破坏或改变用途。支持RFID的安全套件450通常包括包装安全的相互认证的RFID标签452。
在各方面，遗留手术物品的RFID标签100(第二RFID标签100)可以通过嵌入包含第一RFID标签452的唯一标识符的加密数据块而与安全套件的RFID标签452(第一RFID标签452)链接。例如，为了能够使用遗留手术物品454，可以通过盘点***10中的天线110来扫描第一RFID标签452。
图3展示了控制器200包括与计算机可读存储介质或存储器230连接的处理器220。计算机可读存储介质或存储器230可以是易失型存储器(例如，RAM)或非易失型存储器(例如，闪存介质、磁盘介质等)。在本披露内容的多个不同的方面，处理器220可以是另一种类型的处理器，例如但不限于数字信号处理器、微处理器、ASIC、图形处理单元(GPU)、现场可编程门阵列(FPGA)或中央处理单元(CPU)。在本披露内容的某些方面，与处理器不同，还可以在具有权重的实施为忆阻器的***中、以化学方式或其他推理计算来完成网络推理。
在本披露内容的各方面，存储器230可以是随机存取存储器、只读存储器、磁盘存储器、固态存储器、光盘存储器和/或另一种类型的存储器。在本披露内容的一些方面，存储器230可以与控制器200分开，并且可以通过电路板的通信总线和/或通过通信电缆(比如串行ATA电缆或其他类型的电缆)与处理器220通信。存储器230包括可由处理器220执行以操作控制器200的计算机可读指令。在本披露内容的其他方面，控制器200可以包括与其他计算机或服务器通信的网络接口240。可以使用存储设备210来存储数据。
参考图4，示出了根据本披露内容的各方面的用于对手术部位内的潜在遗留手术物品进行检测和盘点的示例性的计算机实施的方法400的流程图。尽管图4的步骤是以特定的顺序示出的，但是这些步骤不需要全部以指定的顺序执行，并且某些步骤可以采用另一种顺序执行。为了简单起见，下面将以控制器200执行各操作来描述图4。然而，在多个不同的方面，图4的操作可以部分地由图3的控制器200执行并且部分地由另一设备(比如远程服务器)执行。这些变化被认为是在本披露内容的范围内。
盘点***(比如手术室安全***)的两个主要功能是检测和清点潜在遗留手术物品(RSI)。如本文中使用的术语“遗留手术物品”包括在手术或其他程序完成时无意中留在患者体内的任何手术用海绵、器械、工具和/或设备。所披露的技术以安全的方式通过向每个基于RFID的潜在遗留手术物品提供单独识别的方式对潜在RSI(每个潜在RSI都包括RFID)进行检测和清点。信任链允许盘点***认证是否已经按照盘点***的要求对潜在遗留手术物品的RFID进行核实、并且认证是否已经对预期用途进行验证。
所披露的技术的益处在于不要求第二RFID标签100具有执行密码功能(比如相互认证)以评估真实性的能力。例如，潜在遗留手术物品454的第二RFID标签100可能由于尺寸、成本或性能限制而内存空间有限，但仍然可以在该***中使用。所披露的技术的另一个益处是提供了信任链以实现具有高可信度的真实性。
在各方面，***可以包括支持RFID的安全套件450(例如，智能套装)，该安全套件包括一组已制成的潜在遗留手术物品454(比如棉制海绵)。支持RFID的安全套件450包括能够与主机(例如，控制器200)相互认证的第一RFID标签452(例如，RFID芯片)。
开始，在步骤402，***10激励被贴装到支持RFID的安全套件450上的第一RFID标签452。
在各方面，***可以通过执行第一RFID标签452的成功相互认证来启用第二RFID标签100。这提供了第一级信任，即套装是真实存在的并且可以与盘点***一起使用。
接下来，在步骤404，***10从天线110接收第一返回信号(图1)。第一返回信号包含第一唯一标识符。第一唯一标识符可以例如包含标识码，该标识码唯一地标识支持RFID的安全套件450的第一RFID标签452。
在各方面，可以基于第一RFID标签452的唯一标识符而利用唯一衍生密钥来对支持RFID的安全套件450的第一RFID标签452编程。在密码技术中，唯一衍生密钥是一种密钥管理方案，其中对于每项事务都使用从固定密钥衍生出的唯一密钥。密钥是在加密算法中使用的一串字符，用于更改数据以使其随机出现。密钥锁定(加密)数据，以便只有拥有正确密钥的用户才能解锁(解密)加密的数据。
接下来，在步骤406，***10基于第一唯一标识符和主私钥生成第一密钥。例如，***10可以基于主私钥和支持RFID的安全套件450的第一RFID标签452的UID而生成密钥。主私钥可以包括为特定盘点***生成的唯一密钥。第一密钥可以包括对称密钥或非对称密钥。对称加密使用数学排列来加密纯文本消息。对称加密还使用相同的数学排列(称为密钥)来解密消息。非对称加密也使用数学排列来加密纯文本消息，但是其使用两种不同的排列(仍称为密钥)来加密和解密消息。对于非对称密码技术，可以与任何人共享的公钥用来加密消息，而只有收件人知道的私钥用来解密消息。
接下来，在步骤408，***10激励被贴装到手术物品454上的第二RFID标签100。第二RFID被配置为在被激励时发送第二返回信号。例如，当对潜在遗留手术物品进行扫描时，可以从主私钥生成衍生密钥，并且利用支持RFID的安全套件450的第一RFID标签452的唯一标识符(例如，7位UID)来解密第二RFID标签100(例如，遗留手术物品的RFID标签)的数据块。例如，在低频或高频遗留手术物品RFID芯片/标签中，在高级加密标准(AES)加密的情况下，遗留手术物品数据块可以小至128位。在各方面，衍生密钥也可以例如基于随机标识符(RID)和/或非唯一标识符(NUID)。
接下来，在步骤410，***10从天线110接收第二返回信号。第二返回信号包含数据块。例如，第一RFID标签和/或第二RFID标签可以包括1K的数据。数据可以被组织成十六个扇区，并且每个扇区可以被组织成约四个数据块。每个数据块可以存储十六个字节的数据。
接下来，在步骤412，***10基于第一密钥来解密数据块。接下来，在步骤414，***10确定已解密的数据块是否包含第一唯一标识符。例如，已解密的数据块可以包含7位UID。
接下来，在步骤416，***10提供了基于该确定表明手术物品真实存在的指示。例如，如果已解密的手术物品数据块包含经安全认证的套装RFID芯片/标签的唯一标识符(例如，UID)，则通过信任链认为遗留手术物品(例如，棉)是真实存在的。
例如，***10可以按照每个手术室的安全要求进行核实并且核实是否已经对手术物品的预期用途进行验证。
在各方面，***10可以在显示器上显示潜在遗留手术物品的清单。例如，***10可以显示手术物品的总数及其状态(例如，被遗留和/或计算在内)，并且可以在任何潜在遗留手术物品未被计算在内的情况下提供警报。
虽然已经在附图中示出和/或在本文中描述了本披露内容的若干方面，但是并不旨在将本披露内容限制于此，因为其目的是本披露内容的范围在本领域所允许的范围内应尽可能广泛，并且本说明书应以同样的方式阅读。因此，以上描述不应被理解为是限制性的，而仅作为特定方面的例证。本领域技术人员将会设想到在所附权利要求的范围内的其他修改。

Claims (20)

1.一种被配置用于对患者体内的潜在遗留手术物品进行检测和清点的盘点***，所述盘点***包括：
第一RFID标签，所述第一RFID标签被贴装到安全套件上并且配置为在被激励时发送第一返回信号；以及
手术物品，所述手术物品被配置为从所述安全套件中取出，所述手术物品包括被贴装到所述手术物品上的第二RFID标签，所述第二RFID被配置为在被激励时发送第二返回信号；
信号发生器，所述信号发生器被配置为生成用于所述第一RFID标签或所述第二RFID标签中的至少一个的激励信号；以及
天线，所述天线可操作地耦合到所述信号发生器，所述天线被配置为接收由所述第一RFID标签中的至少一个发送的所述第一返回信号或由所述第二RFID标签发送的所述第二返回信号中的至少一个；
处理器；以及
存储器，所述存储器包括存储在所述存储器上的指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述***
激励所述第一RFID标签；
从所述天线接收所述第一返回信号，所述第一返回信号包含第一唯一标识符；以及
基于所述第一唯一标识符和存储在所述存储器上的主私钥生成第一密钥。
2.如权利要求1所述的***，其中，所述指令在由所述处理器执行时进一步使所述***
激励所述第二RFID标签；以及
从所述天线接收所述第二返回信号，所述第二返回信号包含数据块。
3.如权利要求2所述的***，其中，所述指令在由所述处理器执行时进一步使所述***基于所述第一密钥来解密所述数据块。
4.如权利要求3所述的***，其中，所述指令在由所述处理器执行时进一步使所述***确定所述已解密的数据块是否包含所述第一唯一标识符。
5.如权利要求4所述的***，其中，所述指令在由所述处理器执行时进一步使所述***提供基于所述确定表明所述遗留手术物品真实存在的指示。
6.如权利要求5所述的***，其中，所述指令在由所述处理器执行时进一步使所述***在显示器上显示出基于所述确定表明所述手术物品真实存在的指示。
7.如权利要求1所述的***，其中，所述主私钥包含为唯一盘点***生成的唯一密钥。
8.如权利要求1所述的***，其中，所述手术物品包含第二唯一标识符，并且其中，所述指令在由所述处理器执行时进一步使所述***将所述第一RFID的所述第一唯一标识符与所述第二唯一标识符链接。
9.如权利要求2所述的***，其中，所述指令在由所述处理器执行时进一步对包含所述第一RFID标签的唯一标识符的数据块进行加密。
10.如权利要求1所述的***，其中，所述指令在由所述处理器执行时进一步包括激励所述第一RFID标签以启用所述第二RFID标签。
11.一种用于对潜在遗留手术物品进行检测和清点的计算机实施的方法，所述方法包括：
激励第一RFID标签，所述第一RFID标签被贴装到安全套件上并且配置为在被激励时发送第一返回信号；
从天线接收第一返回信号，所述第一返回信号包含第一唯一标识符；以及
基于所述第一唯一标识符和主私钥生成第一密钥。
12.如权利要求11所述的计算机实施的方法，进一步包括
激励第二RFID标签，所述第二RFID标签被贴装到手术物品上并且配置为在被激励时发送第二返回信号；以及
从所述天线接收所述第二返回信号，所述第二返回信号包含数据块。
13.如权利要求12所述的计算机实施的方法，进一步包括基于所述第一密钥来解密所述数据块。
14.如权利要求13所述的计算机实施的方法，进一步包括确定所述已解密的数据块是否包含所述第一唯一标识符。
15.如权利要求14所述的计算机实施的方法，进一步包括提供基于所述确定表明所述手术物品真实存在或基于所述确定表明所述手术物品并不真实存在的指示。
16.如权利要求15所述的计算机实施的方法，进一步包括在显示器上显示出基于所述确定表明所述遗留手术物品真实存在或基于所述确定表明所述遗留手术物品并不真实存在的指示。
17.如权利要求13所述的计算机实施的方法，其中，所述主私钥包含为唯一盘点***生成的唯一密钥。
18.如权利要求13所述的计算机实施的方法，进一步包括将所述安全套件的第一唯一标识符与所述手术物品的第二唯一标识符链接。
19.如权利要求12所述的计算机实施的方法，进一步包括加密所述数据块，所述数据块包含所述第一RFID标签的唯一标识符。
20.一种非暂时性计算机可读存储介质，其中存储有用于使处理器执行用于对潜在遗留手术物品进行检测和清点的计算机实施的方法的指令，所述方法包括：
激励第一RFID标签，所述第一RFID标签被贴装到安全套件上并且配置为在被激励时发送第一返回信号；
从天线接收第一返回信号，所述第一返回信号包含第一唯一标识符；以及
基于所述第一唯一标识符和主私钥生成密钥。
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