Tabbie - der innovative Medikamentenspender
Tablettensortierung mit eigener Gesundheitskarte, Medikamentenplan und Kontrolle
Studiengang
Elektrotechnik (B.Eng.)Projektbeschreibung
Bundesweit wird immer wieder nach innovativen Ideen gesucht, die Pflegekräfte entlasten und die die Einnahme von Medikamenten erleichtern sollen.
Tabbie ist so eine Idee. Es handelt sich bei dem Projekt um einen Medikamentenspender, der durch die Authentifizierung einer eigenen Gesundheitskarte, eine Art Ausweis,
dem Benutzer ermöglicht, Medikamente in den Automat zu füllen und diese nach Vorgabe des Medikamentenplans rationiert auszugeben. Der Medikamentenplan ist dabei auf
Gesundheitskarte hinterlegt.
Pflegepersonal, Verwandte und Personen, die täglich Tabletten einnehmen müssen, sollen so künftig weniger an die Arbeit des Sortierens von Tabletten gebunden sein.
Auch künftig bietet das Projekt genügend Erweiterungsmöglichkeiten. Visionen für Erweiterungsmöglichkeiten sind beispielsweise der Fernzugriff durch Ärzte, die den Medikamentenplan in Echtzeit anpassen können.
Beteiligte Personen
| Studierendengruppe: | Maria Lutz, Marc Wagener, Sarah Braun, Pascal Stimpfle, Lucas Kral, Leah Rösch |
| Betreuer: |
Veranstaltung
Systems Engineering 1 (IK)
Laufzeit
WS 2020/21
Anforderungen
- Die Benutzer sollen sich mittels einer Art Gesundheitskarte (eine Karte mit RFID) authentifizieren.
- Das System soll von mindestens zwei Usern verwendet werden könne.
- Das System muss fähig sein Medikamentenpläne über RFID einzulesen.
- Die Ausgabe falscher Medikamenten soll ausgeschlossen werden.
- Das System soll die Möglichkeit geben die Anzahl der Medikamente zu vergrößern und den aktuellen Medikamentenplan speichern.
- Die Ausgabe der Medikamente soll einmal am Tag erfolgen und eine Tagesration ausgeben.
- Es sollen die Medikamente mittels Barcode-Scanner identifiziert werden.
- Das Eingreifen während des Abfüllens durch den Benutzer soll verhindert werden.
- Das System sollte fähig sein auf eine Datenbank mit Medikamenten zuzugreifen
- Die Bedienoberfläche, über die der Anwender mit dem System kommuniziert, muss einfach strukturiert und selbsterklärend bedienbar sein. Die Benutzeroberfläche muss für Senioren lesbar sein.
Umsetzung
Tabbie ist ein 350x350x250 mm Quader-förmiger Automat, der mittels eines herkömmlichen Steckers am Hausnetz betrieben werden kann.
Mechanisch gliedert sich der Aufbau des Medikamentenspenders in drei Module.
- Im oberen Modul findet die Befüllung der Medikamente in den Automaten statt.
- Im mittleren Modul werden die Medikamente kontrolliert
- und im Anschluss an den Benutzer im unteren Modul ausgegeben
Befüllung im oberen Modul
Benutzeroberfläche
Der Benutzer wählt dazu im Hauptmenü der Benutzeroberfläche den Button "Tabbie befüllen" aus, authentifiziert sich mit seiner Tabbie-eigenen Gesundheitskarte und kann danach das "Medikament einlesen".
Barcode-Scanner
Dadurch wird mit dem Barcode-Scanner das Medikament gescannt, das in den Automaten gefüllt werden soll. Der in Python programmierte Code kontrolliert, ob das Medikament im Plan hinterlegt ist. Erst dann erlaubt der Automat dem Benutzer, das Medikament in den dafür vorgesehenen Spender zu füllen. Jedem Medikament wird ein Spender zugewiesen. Die Klappen der Medikamenten Spender werden vom Raspberry Pi über die UART-Schnittstelle und am Arduino Mega dann über GPIO angesprochen. Die beiden Klappen am oberen und unteren Ende des Spenders wurden durch Schrittmotoren realisiert.
Kontrolle
Im mittleren Modul werden die Medikamente kontrolliert und im Anschluss an den Benutzer ausgegeben. Dazu wählt der Benutzer im Hauptmenü den Button "Medis entnehmen". Im nächsten
Schritt muss sich der Benutzer identifizieren. Vor- und Nachname, Medikamente und die Menge an einzunehmenden Medikamenten nach Tageszeit werden von der Karte ausgelesen. Bei der Ausgabe wird außerdem Kontrolliert, ob der Benutzer seine Tagesration Medikamente bereits abgehoben hat, um den Missbrauch von Medikamenten zu unterbinden. Nachdem sich der Benutzer ausgewiesen hat, bestätigt er durch entsprechende Eingabe auf dem Display, dass er die Medikamente entnehmen will.
Anschließend startet das Hauptprogramm einen Zyklus, bei dem eine Tagesration Medikamente, unterteilt in morgens, mittags, abends, nachts, ausgegeben wird.
Ausgabe im untersten Modul
Als erstes fährt der Schrittmotor im untersten Modul in die erste Position ("morgens"). Nun wird das erste Medikament ausgelesen, dass zu dieser Tageszeit eingenommen werden soll. Dazu wird der entsprechende Schrittmotor des Spenders angesteuert, in dem sich das Medikament befindet. Das Medikament fällt vom Spender direkt in eine Spindel, die das Medikament durch eine Öffnung ins mittlere Modul befördert. Sobald ein Medikament die Spindel verlässt, wird das durch eine Lichtschranke erfasst.
Ausschluss falscher Medikation
Als nächstes wird die Kamera aktiviert, die kontrolliert, ob es sich wirklich um das richtige Medikament handelt und ob das Medikament beschädigt ist.
Ist das Medikament falsch oder beschädigt, wird das durch die Kamera erfasst und durch den Schrittmotor zu der Öffnung im mittleren Modul geschoben, unter der sich der Ausschussbehälter befindet. Ist der Ausschussbehälter voll, wird der Benutzer informiert.
Ist das Medikament jedoch als richtig erkannt, rutscht es in das untere Modul in den entsprechenden Abschnitt der Medikamentenschachtel. Der Schrittmotor im mittleren Modul fährt daraufhin zurück in die Ausgangsposition und das nächste Medikament wird angefordert.
Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis die nächste Tageszeit abgefüllt werden kann. Dann fährt der Schrittmotor die Tablettenschachtel um eine Position weiter und die Medikamente für diese Tageszeit werden abgefüllt. Das wiederholt sich solange, bis alle Medikamente zu jeder Tageszeit entnommen sind.
Entnahme der Tablettenschachtel
Nach der Entnahme des letzten Medikaments wird die Tablettenschachtel zum Ausgabefenster gefahren. Der Benutzer wird informiert, dass die Medikamente entnommen werden können.
Verwendung
Der Medikamentenspender Tabbie ist für Personen gedacht, die regelmäßig Medikamente einnehmen müssen. Er soll die Einnahme der Medikamente, insbesondere den Sortiervorgang, erleichtern.
Tabbie richtet sich also an Personen die Medikamente nach einem Plan einnehmen müssen und diese nicht mehr selbst sortieren können.
Die Verwendung richtet sich ausschließlich an Privathaushalte.
