一種智能化的藥箱包裝的研究*

王婧淳，張 倩，尹 越，錢思睿，羅文靜，徐淑艷

（東北林業大學，黑龍江 哈爾濱 150040）

近年來，隨著健康意識的提升，很多家庭會在家中備一些常用藥，但有些藥品不知不覺成了過期藥。 據《中國家庭過期藥品回收白皮書》 顯示，全國一年產生過期藥品約1.5 萬t，藥品的浪費現象不容小覷。 另外，過期藥品還會給公共安全帶來隱患[1]。此外，我國人口老齡化日趨嚴重，據統計超過1.8 億的老年人患有慢性病，因此保證老年人的用藥安全是一個亟待解決的問題[2]。

我國經濟迅猛發展，醫療電子市場穩步增長，在醫療技術與電子高科技不斷結合的大背景下，大量先進的醫用電子產品被引入臨床，從發展趨勢來看，電子基礎醫療會成為未來醫療電子市場發展的新方向，而智能藥箱作為病人服藥的 “助手”，應用前景十分廣闊。

迄今為止，智能藥箱的研發尚未成熟，更多功能有待完善。 通過調查了解到，鄔宗鵬等[3]采用麥克納姆滾輪設計了一款可全方位遙控移動的智能提醒藥箱； 藏家松等[4]設計了一款針對老年人群及健忘人群日常使用的家庭智能醫藥箱，具備定量取藥、 按時提醒病人服藥、 異常情況提醒等功能； 張光華等[5]設計的藥箱除了具備吃藥提醒、 短信提醒、溫度檢測和藥物冷藏功能，還加入了心率檢測功能。 綜上所述，目前已研發的智能藥箱的主要功能包括： 定量取藥、 自動取藥出藥、 短信通知親屬。首先，目前的智能藥箱無法顯示藥品的功能、 規定用量、 禁忌等方面的相關信息，只能取出已有藥品的當次用量； 其次，僅用短信通知親屬老年人是否用藥并不能有效同步藥箱內藥品剩余量和藥品有效期限等信息； 再次，目前的智能藥箱配置多為整體式，無法實現藥箱的 “功能區域化”； 最后，多固定于家庭使用，沒有“便攜式”“急救式” 小裝。 因此，目前智能藥箱的諸多功能有待完善和開發。

本文設計了一種智能化的藥箱包裝，對傳統藥箱的結構進行改造，將藥箱分為存藥和用藥兩個區域。 對于放入存藥區的藥品，藥箱能夠記錄其生產日期、 保質期、 說明書等相關信息，并在藥品即將過期時提醒用戶； 對于放入用藥區的藥品，藥箱能夠提醒客戶每日用藥并監測用戶是否用藥。 藥箱配備有老人模式，可以由子女設置藥箱提醒老人服藥。 藥箱配備有語音系統，用戶可以詢問已存入藥品的相關信息并發出指令，方便用戶的使用。

1 智能藥箱的主要功能和性能指標

1.1 主要功能及特點

1） 人機交互。 本設計通過顯示屏實現記錄存放藥品相關信息的功能，顯示屏配備的條形碼掃描區可以掃描錄入藥品的種類及生產批次，用戶可以通過手機小程序查詢藥品使用的方法和注意事項，手機小程序可以提醒用戶及時服用存放在近期用藥品區的藥品，在使用過程中用戶還可以語音詢問藥品信息[6]。 以上功能實現了用戶與智能藥箱的交互，使藥物存儲和用藥過程更加便捷。

2） 信息掃描錄入。 本設計結合條形碼掃描技術[7]，配合較為全面的藥品信息數據庫，在藥物放入藥箱時進行信息掃描錄入，主要存儲記錄藥品的生產日期、 保質期、 使用劑量、 使用禁忌及注意事項等。 為后續用戶對藥物的信息查詢和藥物有效期提醒等交互行為做準備。

3） 溫濕度指示。 藥箱會優先考慮存儲區有溫濕度要求藥品的存儲環境，合理調節內部溫濕度，并在顯示屏顯示[8]。出現溫濕度不適時，可通過小程序、 短信等方式提醒用戶，并給出更換干燥劑等措施的提示。

4） 功能區域化。 本設計打破了傳統藥箱的固有模式，將藥箱分為3 個區域，分別是常備藥品區、 急用藥品區和近期用藥品區。 儲存在常備藥品區的藥品由手機小程序記錄相關信息，方便用戶使用時查詢，并且在藥品即將過期時提醒用戶。 儲存在急用藥品區的藥品，用戶可以隨時取用，并且通過手機端的操作可以在藥品用盡時提醒用戶及時購買。 儲存在近期用藥品區的藥品可以由藥箱定量定時地出藥，并且通過手機小程序提醒用戶用藥。

5） 安全鎖。 藥箱的取藥區對于近期用藥品區的藥品設計有安全鎖和童鎖，可以實現定時開啟取藥抽屜的功能，在感知藥物被取出后會處于鎖定狀態，能夠有效避免老人因健忘而多次服藥。

1.2 性能指標

1） 藥箱尺寸為30 cm×20 cm×20 cm （不包括箱蓋部分）。

2） 便攜式小藥盒尺寸為9 cm×6 cm×3 cm。

3） 常備藥品區尺寸為12.1 cm×20.0 cm×20.0 cm。

4） 急用藥品區尺寸為5 cm×20 cm×20 cm。

5） 近期用藥品區尺寸為12.1cm×20.0cm×20.0cm。

2 包裝箱的結構簡介

包裝箱主體包括3 個區域： 常備藥品區、 急用藥品區和近期用藥品區，見圖1。

圖1 包裝箱總體結構示意圖

圖2 為常備藥品區結構示意圖； 圖3 為近期用藥品區結構示意圖（圖中為了使內部結構便于觀察選用了透視效果，實際選用金屬材質）。 另外，本設計還包含一個便攜式小藥盒，見圖4。

圖2 常備藥品區結構示意圖

圖3 近期用藥品區結構示意圖

圖4 便攜式小藥盒

3 工作原理及產品優勢

3.1 工作原理

3.1.1 常備藥品區

用戶可將藥物按照自己的用藥習慣和用藥頻率在存藥區放置感冒藥等不常用藥，在放藥前先進行信息掃描錄入，該區域可根據藥品存儲要求監控內部溫濕度，并提醒用戶做出相應的調整。 該區域藥品臨近過期時，小程序或短信會提醒用戶及時更換藥品。

3.1.2 近期用藥品區

放置在近期用藥品區的藥品是用戶近期需要服用的藥品，此區域主要分為定量出藥儲藥桶、 取藥抽屜、 藥品放置區和便攜式小藥盒4 個區域。

1） 定量出藥儲藥桶位于近期用藥品區的上前方。 在使用時，用戶將膠囊和片狀等藥品開封后放入儲藥桶中，用戶通過手機小程序設定每天服用藥品的時間和數量。 到達預定時間時落藥裝置開始工作，儲藥桶底部的上方安裝有轉盤，由電機帶動轉盤轉動，當轉盤上的空洞與儲藥筒底部的孔洞重合時，藥片掉落進入取藥抽屜。 取藥抽屜的下方安裝有撞擊傳感器，每掉落一個藥片傳感器就記錄一次，當次數與用戶預置的次數一致時，轉盤即停止轉動。

2） 取藥抽屜位于近期用藥品區的下前方。 取藥抽屜設置有電子鎖，在使用時用戶通過手機小程序設定服用藥品的時間，到預定時間時電子鎖自動開啟，用戶打開抽屜即可取走需要服用的藥品。

3） 藥品放置區位于近期用藥品區的上后方。藥品放置區按照藥品的存放形態分為板裝藥品存放區，瓶裝藥品存放區以及其他存放形式區，該區域的劃分可視實際情況而定。

4） 便攜式小藥盒位于近期用藥品區的下后方。用戶可在需要出門時取出攜帶。 取用小藥盒后，藥箱的提醒模式將變為藥盒定時震動和短信提醒。

3.2 產品優勢

與現有藥箱設計相比，本設計具有以下設計優勢和特色。

1） 藥箱能夠通過掃描獲取并記錄藥品信息并配備有語音系統，便于用戶詢問藥品信息并提醒用戶用藥。

2） 藥箱具備溫濕度監測的功能，有利于用戶了解藥品儲存情況。

3） 藥箱設置有老人模式，便于老人使用，也便于子女了解父母的用藥情況。

4） 藥箱具備童鎖控制出藥功能，可避免用戶誤吃藥。

5） 藥箱配備有便攜式小藥盒，方便用戶攜帶。

6） 藥箱配備有急救藥儲存欄，方便用戶在遇到突發情況時使用。

4 結束語

本項目中智能藥箱的研發目的是更好地服務于老人和家庭，將藥箱分為兩個區域，打破了傳統藥箱使用上的局限性。 這款智能藥箱集多功能于一身，解決了人們在儲存和使用藥品過程中的諸多不便，能在很大程度上彌補市場上現有普通藥箱的不足和缺陷。