智慧型藥盒與RFID藥罐提醒銀發(fā)族準(zhǔn)時(shí)服藥

　　隨著醫(yī)療技術(shù)研究發(fā)展的進(jìn)步，許多過去輕易使人致命的疾病可藉由藥物去控制病情或治療而獲得痊愈，人們的壽命也因此延長許多。除了治療性的用藥外，藉由定時(shí)服用補(bǔ)充營養(yǎng)素，例如：維他命等，也可達(dá)到預(yù)防某些疾病的發(fā)生。然而要讓藥物有效的發(fā)揮其功效，首要條件就是服用者必須依照用藥指示規(guī)范按時(shí)正確的服用藥物。許多用藥錯(cuò)誤的發(fā)生原因在人們因忙碌造成的疏忽或者對(duì)于藥物使用方法的解讀錯(cuò)誤，我們的智慧型藥盒正是設(shè)計(jì)用來幫助人們解決這些問題。 

　　使用對(duì)象及流程 

　　在醫(yī)院或者安養(yǎng)院這類的醫(yī)療機(jī)構(gòu)里，服用藥物這件事情有專業(yè)人士，例如護(hù)士，看護(hù)等統(tǒng)一管理照顧，按時(shí)給服藥者用藥，不需要服藥者本身去費(fèi)心處理，發(fā)生錯(cuò)誤的機(jī)率也較低。因此，我們的智慧型藥盒設(shè)定目標(biāo)為居家照顧的家用型產(chǎn)品，協(xié)助居家服藥者的用藥管理，提醒與負(fù)責(zé)所有藥物的控管排程。 

　　我們首先假設(shè)居家服藥者所有的藥物，包括處方箋或非處方箋的用藥，例如維他命等，都必須交給智慧型藥盒來控管。這么做的原因，一來除了省去居家服藥者的麻煩，最重要的是為了得知及檢查來自不同處方箋的藥物之間可能的交互作用，以避免對(duì)服藥者造成危險(xiǎn)。利用軟體程式，我們將所有藥物的用藥指示及資訊轉(zhuǎn)成機(jī)器可閱讀的檔案格式，存放在隨身碟里。這類檔案我們稱之為藥物排程規(guī)格(Medication Schedule Specification)，簡稱(MSS)。 

圖1、藥劑師檢查藥物沖突性并產(chǎn)生MSS 

　　當(dāng)居家服藥者拿到新的處方箋或者要購買非處方箋用藥時(shí)，只需要帶著存放有所有用藥資訊(藥物排程規(guī)格)的隨身碟到藥局交給藥劑師，藥劑師就可以得知其所有用藥資訊，然后再藉由輔助程式(Prescription authoring tool)檢查居家服藥者所服用的藥物，彼此之間是否有沖突的情況產(chǎn)生。經(jīng)過確認(rèn)無誤后，產(chǎn)生新的藥物排程規(guī)格并存放入隨身碟中，再將新增的藥罐子，連同修改過藥物排程規(guī)格后的隨身碟交給居家服藥者帶回，如圖1所示。居家服藥者返回家中后，只需將隨身碟插入智慧型藥盒中，再將藥罐子依照智慧型藥盒的指示一一放入，接著遵從智慧型藥盒的指示服藥即可。 

　　居家服藥者從藥劑師那邊所獲得的藥罐子，底部都貼有RFID tag用來做為辨別不同藥的依據(jù)，在智慧型藥盒里，我們裝設(shè)有RFID reader，當(dāng)居家服藥者每次放入一個(gè)藥罐時(shí)，智慧型藥盒利用RFID將藥罐子跟相對(duì)應(yīng)的藥物排程規(guī)格連結(jié)起來，再根據(jù)藥物排程規(guī)格里面所提供的用藥指示跟資訊，利用內(nèi)部的藥物排程程式，自動(dòng)產(chǎn)生藥物服用時(shí)程表。用藥時(shí)間到時(shí)，智慧型藥盒便可正確的告知居家服藥者，該服用哪些藥物，其劑量各分別為多少，并顯示其相對(duì)應(yīng)的藥罐子在藥盒上的位置。 

　　智慧型藥盒的設(shè)計(jì)與架構(gòu) 

　　從圖2可以看到智慧型藥盒有幾個(gè)主要必備的組成： 

圖2、智慧型藥盒設(shè)計(jì)圖

　　1.貼有RFID tag的藥罐子(Container with RFID tag) 
　　2.存有藥物排程規(guī)則的記憶卡(MSS flash disk) 
　　3.附有環(huán)狀指示燈(Indicator light)的圓形插槽(Socket) 
　　4.提醒裝置(Reminder) 
　　5.螢?zāi)?LED display and Text display) 
　　6.輔助驗(yàn)證單次服用藥物正確盒(Verification box) 
　　7.集藥盒(Dispensing drawer) 
　　8.確認(rèn)按鈕(Push to dispense, PTD) 
　　9. USB插孔存放MSS 

　　RFID技術(shù)及使用步驟 

　　最初要使用智慧型藥盒時(shí)，先將存有藥物排程規(guī)格MSS的隨身碟插入智慧型藥盒中，接著再將藥罐子一次一個(gè)的插入圓形插槽中。我們?cè)诿總€(gè)用來放置藥罐子的圓型插槽中，各設(shè)置了一個(gè)開關(guān)感應(yīng)器，如圖三所示。再利用二維感應(yīng)陣列(binary sensor array, BSA)去記錄每個(gè)圓形插槽是否被放入藥罐子，如圖四所示。當(dāng)智慧型藥盒透過開關(guān)感應(yīng)器感應(yīng)到有藥罐子被放入時(shí)，會(huì)指示RFID Reader去讀取藥罐子上的tag，并將其id記錄下來。經(jīng)過一段時(shí)間后，如果一直不再有新的藥罐子被放入，也就是表示居家服藥者完成放置所有其服用的藥罐子；接著智慧型藥盒會(huì)將藥罐子鎖在藥盒上，并開始建立圓形插槽和藥罐子id的對(duì)應(yīng)位置關(guān)系圖表，此關(guān)系表在日后有藥罐子新增或移除時(shí)，也會(huì)連帶被更改。 

圖3、開關(guān)感應(yīng)器 

圖4、二維開關(guān)感應(yīng)陣列

　　在放置藥罐子操作的過程中，需要一次放入一個(gè)藥罐子的原因是避免RFID Reader同時(shí)讀取到多個(gè)RFID tags，而無法正確對(duì)應(yīng)其藥罐子被放入哪個(gè)圓形插槽的位置關(guān)系。 

　　至此，居家服藥者已經(jīng)將智慧型藥盒設(shè)置完成。之后智慧型藥盒會(huì)依據(jù)其內(nèi)部的藥物排程程式所建立出來的藥物使用時(shí)程表，按時(shí)去通知居家服藥者每次所需要服用的藥物及劑量。當(dāng)服藥的時(shí)間到時(shí)，智慧型藥盒會(huì)透過提醒裝置發(fā)出聲響或閃光來通知居家服藥者。此時(shí)，居家服藥者收到通知后，只要到智慧型藥盒前按下確認(rèn)按鈕，智慧型藥盒利用環(huán)狀指示燈顏色的變化去顯示此次要服用的藥物有哪些，例如：此次需要服用的藥物其指示燈會(huì)顯示紅色；并將其藥罐子上的鎖解開。居家服藥者依照環(huán)狀指示燈一次將一個(gè)藥罐子拿出的同時(shí)，被拿出的藥罐子其指示燈會(huì)轉(zhuǎn)成綠色，LED螢?zāi)簧蠒?huì)顯示此藥所需服用的劑量。居家服藥者依據(jù)指示取出正確的劑量后，放入輔助驗(yàn)證單次服用藥物正確盒，確認(rèn)劑量是否正確后，最后將藥罐子放回。此時(shí)智慧型藥盒關(guān)閉其環(huán)狀指示燈并將藥罐子重新鎖在藥盒上。利用以上機(jī)制，可以避免居家服藥者拿到錯(cuò)誤的藥物或服用錯(cuò)誤的藥物劑量。 

　　當(dāng)服藥時(shí)間到了，如果居家服藥者沒有依照指示來服用藥物，智慧型藥盒在提醒一段時(shí)間后，會(huì)重新加以排程，之后依據(jù)新的藥物服用時(shí)程表來再次通知居家服藥者。當(dāng)居家服藥者沒有按照指示服藥的情況嚴(yán)重時(shí)，甚至可能造成危險(xiǎn)時(shí)，智慧型藥盒會(huì)透過網(wǎng)路或者電話通知醫(yī)師或者家屬，以確保督促居家服藥者正確的服用藥物。 

圖5、實(shí)際產(chǎn)品外貌  

 　　(文/中研院  張韻詩博士、清華大學(xué)．蔡佩璇博士生、周庭碩碩士)