Robotik im Labor 01.04.2020, 13:55 Uhr

Ingenieure sorgen für Revolution im Medizinlabor: Roboter sortieren Tausende Proben automatisch

Im Universitätsklinikum Aalborg in Dänemark arbeiten neuerdings Roboter aus Augsburg: Die Maschinen unterstützen die dortigen Labormitarbeiter – und konnten eine Fehlerquelle aufdecken.

Ein Roboter des Augsburger Maschinenbauers Kuka arbeitet jetzt in der Uni-Klinik Aalborg in Dänemark. Foto: Kuka

Ein Roboter des Augsburger Maschinenbauers Kuka arbeitet jetzt in der Uni-Klinik Aalborg in Dänemark.

Foto: Kuka

Auch abseits der Coronakrise können Mitarbeiter medizinischer Labore bisweilen an die Grenzen des Leistbaren stoßen. Die Entwicklung spezialisierter Roboter kann da Abhilfe schaffen. Ein Beispiel dafür ist das Labor des Universitätsklinikums Aalborg in Dänemark.

Täglich kommen bis zu 3.000 Blutproben im größten Krankenhaus der Region Nordjütland an. Die Proben sind für die unterschiedlichsten Untersuchungen vorgesehen, müssen also zunächst vorsortiert werden.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Stadt Stuttgart-Firmenlogo
Projektleiter*in Architektur für öffentliche Bauten (m/w/d) Stadt Stuttgart
Stuttgart Zum Job 
Campana & Schott-Firmenlogo
Consultant Projektmanagement (w/m/d) für Infrastrukturprojekte Campana & Schott
Frankfurt, Berlin, Hamburg, Köln, München, Stuttgart Zum Job 
Campana & Schott-Firmenlogo
Technologiebegeisterte Absolventen (w/m/d) für den Einstieg im Consulting Campana & Schott
Frankfurt, Berlin, Hamburg, Köln, München, Stuttgart Zum Job 
Technische Universität Graz-Firmenlogo
Universitätsprofessur für High-Performance Large-Engine Systems (m/w/d) Technische Universität Graz
Graz (Österreich) Zum Job 
Holzer Firmengruppe-Firmenlogo
System Ingenieur (m/w/d) Holzer Firmengruppe
Rutesheim, Weissach Zum Job 
Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW-Firmenlogo
Research Associate Polymer Chemistry (m/f/d) Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW
Windisch (Schweiz) Zum Job 
WESGO Ceramics GmbH-Firmenlogo
Lean Manager (m/w/d) WESGO Ceramics GmbH
Erlangen Zum Job 
Delphin Technology AG-Firmenlogo
Technical Sales Manager (m/w/d) Delphin Technology AG
Bergisch Gladbach Zum Job 
BAUER GasTec GmbH-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) für Wasserstoffverdichter BAUER GasTec GmbH
München Zum Job 
Koehler Paper SE-Firmenlogo
Ingenieur Prozesstechnologie (m/w/d) Koehler Paper SE
TIG Automation GmbH-Firmenlogo
Betriebswirt / Wirtschaftsingenieur (m/w/d) Unternehmensabläufe & Strategie TIG Automation GmbH
Hamburg Zum Job 
SFS Group Germany GmbH-Firmenlogo
Techniker / Anwendungstechniker im Innendienst (m/w/d) SFS Group Germany GmbH
Oberursel Zum Job 
Allbau Managementgesellschaft mbH-Firmenlogo
Bauprojektleitung (m/w/d) "Technische Projekte" Allbau Managementgesellschaft mbH
Berliner Wasserbetriebe-Firmenlogo
Vorstandsreferent:in (w/m/d) Berliner Wasserbetriebe
VEM motors GmbH-Firmenlogo
Konstrukteur (m/w/d) VEM motors GmbH
Wernigerode Zum Job 
Leipziger Wohnungs- und Baugesellschaft mbH-Firmenlogo
Projektleiter Haustechnik (w/m/d) Fachingenieur Heizung / Lüftung / Sanitär (w/m/d) Schwerpunkt Trinkwasserhygiene Leipziger Wohnungs- und Baugesellschaft mbH
Leipzig Zum Job 
Leipziger Wohnungs- und Baugesellschaft mbH-Firmenlogo
Projektleiter Haustechnik (w/m/d) Fachingenieur Heizung/Lüftung/Sanitär Leipziger Wohnungs- und Baugesellschaft mbH
Leipzig Zum Job 
BG ETEM-Firmenlogo
Dozenten/-innen (m/w/d) BG ETEM
Bad Münstereifel Zum Job 
Nikola Iveco Europe GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Bordnetzentwicklung und -freigabe Batterie- und Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge Nikola Iveco Europe GmbH
von Hoerner & Sulger GmbH-Firmenlogo
Ingenieure Elektrotechnik (m/w/d) Elektronik-Entwicklung für die Raumfahrt von Hoerner & Sulger GmbH
Schwetzingen Zum Job 

Roboter sortiert Patientenproben

Bislang passierte das manuell: Die Labormitarbeiter öffneten die Transportboxen, entnahmen die einzelnen Röhrchen mit den Blutproben und sortierten sie für die weitere klinische Analyse. Eine Aufgabe, die besondere Sorgfalt erfordert – aber auch monoton, zeitraubend und kräftezehrend ist. Wegen der hohen Zahl an Proben klagten die Klinik-Mitarbeiter oft über Verletzungen der Sehnen und Muskeln, die durch die repetitive Tätigkeit unnatürlich beansprucht werden.

„Wir wollten diesen Prozess automatisieren, um unsere Angestellten zu entlasten“, so Annebirthe Bo Hansen, Abteilungsleiterin im Universitätsklinikum Aalborg. Zwei dänische Unternehmen haben nun eine Lösung entwickelt: Ein Robotersystem, das die Sortierung übernimmt – und noch einen weiteren Vorteil bietet.

Der Roboter-Spezialist LT Automation implementierte die Robotik-Lösung. Der Softwareentwickler Intelligent Systems bastelte eine Software, mit der die Maschinen automatisch die Temperatur der Blutproben während des Transports überwachen können.

In der neuen automatisierten Sortieranlage arbeiten Roboter aus deutscher Produktion, wie der Augsburger Maschinenbauers Kuka mitteilt: Demnach sind in Dänemark zwei Kuka-Roboter aus der KR-Agilus-Baureihe, einer vom Typ KR 3 und einer vom Typ KR 10 verbaut.

Intelligente Transportboxen mit RFID-Logger

„Dass die Wahl auf Roboter von Kuka fiel, hatte mehrere Gründe“, erklärt LT Automation-Chef Lasse Thomsen. „Einerseits erfüllen die Roboter die notwendigen technischen Voraussetzungen. Andererseits entsprechen sie mit ihrem weißen Äußeren der Optik, die man in einem sterilen Umfeld erwartet.“ Gesteuert werden die Roboter über das Steuerungssystem “mxAutomation”. Ein Förderband führt die Transportboxen zu den durch Plexiglaswände abgeschirmten Robotern.

 

Die Transportboxen wiederum sind “intelligent”: Sie haben einen integrierten RFID-Datenlogger. Über den kann nicht nur der Transportweg der einzelnen Box nachverfolgt werden. Der Logger speichert darüber hinaus auch, welche Temperatur zu welcher Zeit im Inneren der Box geherrscht hat. Aus Laborsicht ein entscheidender Faktor, so Annebirthe Bo Hansen: „Um die Qualität der Blutproben zu gewährleisten, muss die Temperatur konstant 21 Grad Celsius betragen – plus minus 1 Grad.“

Die „intelligenten“ Boxen enthalten einen RFID-Logger. Foto: Kuka

Die „intelligenten“ Boxen enthalten einen RFID-Logger.

Foto: Kuka

Lesen Sie auch:

Jetzt konnten die Klinikum-Mitarbeiter feststellen, dass das bisher nicht immer gewährleistet war. „Die neue Technik hat uns geholfen, Fehlerquellen zu entdecken und zu beheben“, so Annebirthe Bo Hansen.

Roboter-Scanner erkennt Farben

Kommt eine Box mit Proben im Klinikum an, platziert sie eine Labormitarbeiterin auf das Band der neuen Roboteranlage. Ein RFID-Scanner liest derweil den Datenlogger aus. „Wenn der Scanner erkennt, dass die Temperatur einer Box zu irgendeinem Zeitpunkt auf ihrer Reise von der vorgeschriebenen Temperatur abgewichen ist, sendet er automatisch eine Information an den Roboter“, erklärt Lasse Thomsen. „Der Roboter schleust die betreffende Box aus der Anlage aus, so dass sie auf dem Arbeitsplatz des Labormitarbeiters landet.“ Der wiederum analysiert die Daten noch einmal genau und entscheidet dann, ob die betroffenen Blutproben verwendbar sind oder nicht.

Idee entstand im Klinik-Team

Weist der Datenlogger keine falschen Temperaturen auf, arbeiten die Roboter im Team: Der erste Roboter öffnet die Box, entnimmt die Blutproben und stellt sie zur Sortierung ab. Anschließend legt er den Deckel wieder auf die Box und schleust sie aus, damit sie für weitere Transporte verwendet werden kann.

Der zweite Roboter sortiert die ausgepackten Glasröhrchen dann anhand der Farbe ihrer Deckel, die er mithilfe eines Scanners erkennt. Die vorsortierten Proben werden dann am die Labormitarbeiter gegeben, die die eigentliche Blutuntersuchung durchführen können. Pro Box brauche die Anlage 1,5 Minuten und schaffe so bis zu vierzig Boxen in einer Stunde, heißt es bei Kuka.

Der Roboter erkennt mittels eines Scanners die Röhrchen anhand der Deckelfarben. Foto: Kuka

Der Roboter erkennt mittels eines Scanners die Röhrchen anhand der Deckelfarben.

Foto: Kuka

Der Roboter soll dabei nicht etwa Mitarbeiter ersetzen, sondern unterstützen, so ein Sprecher von Kuka gegenüber INGENIEUR.de: “Die Idee für die Automatisierung kam sogar vom Krankenhauspersonal selbst. Die Blutproben mussten früher von Hand sortiert werden. Die Mitarbeiter haben sich die Schichten geteilt. Das hat teilweise bis zu 12 Stunden gedauert, war belastend für Hände und Handgelenke und natürlich auch fehleranfällig.”

Im Rahmen einer internen Ideenkampagne hätten die Mitarbeiter die Idee der roboterunterstützten Blutprobensortierung entwickelt. “Ihnen bleibt nun mehr Zeit für anspruchsvollere Aufgaben.”

Im März 2019 wurde das neue System erstmals getestet, im August ging es in den Vollbetrieb. Bislang sei man „sehr zufrieden mit dieser Lösung“, so Annebirthe Bo Hansen.

Lesen Sie auch:

Dieser Roboter mixt Drinks und Cocktails 

ETH Zürich entwickelt Roboterhaut, die fühlen kann

Robotertechnik: Ultraschallwellen lassen Objekte schweben

Mit maschinellem Lernen Kreislaufversagen vorhersagen

Ein Beitrag von:

  • Peter Sieben

    Peter Sieben schreibt über Forschung, Politik und Karrierethemen. Nach einem Volontariat bei der Funke Mediengruppe war er mehrere Jahre als Redakteur und Politik-Reporter in verschiedenen Ressorts von Tageszeitungen und Online-Medien unterwegs.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.