智能藥盒的設計和應用

陳秀萍，費 玲，楊雯潔，李慎貴

浙江大學醫學院附屬兒童醫院，浙江杭州 310003

慢性疾病患者由于病程較長，在治療和康復過程中，除了醫護人員提供的醫療服務外，患者的自主參與和自我管理就顯得尤為重要[1]。就兒童患者而言，監護人在患兒服藥依從性及治療效果中扮演著極為重要的角色。目前醫療機構對于患兒出院后居家服藥的跟蹤和疾病康復管理手段，基本沿用傳統的家庭自我管理和有限的醫護人工電話隨訪，在藥物管理的精準性及科學性方面存在欠缺，服藥依從性差或服藥不正確往往會導致患兒疾病反復、病程延長,不僅花費了大量時間和費用,疾病仍然得不到有效的控制,還延誤了治療的最佳有效時機[2]。智能藥盒是指一種可以通過藍牙與手機小程序信息關聯，通過手機設置添加藥物名稱、服藥頻次、劑量，設定服藥時間，關聯親人手機號碼，記錄服藥信息，根據設定時間同步手機準時提醒患者服藥的智能藥物容器。為了科學精準地對慢病患兒的用藥安全及依從性進行有效管理，筆者團隊設計研發了一款智能藥盒，經臨床應用，效果良好，現報道如下。

1 設計及制作

1.1 設計

藥盒的主要結構由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分主要包括外藥倉、外藥倉蓋，內藥倉、內藥倉蓋，分區藥物提示燈，電池倉及開關。內藥倉分別由早、中、晚和睡前4個獨立倉組成，在內藥倉各分區獨立倉之間分別設計有獨立的密封蓋。硬件部分采用食品級高分子材料。軟件部分包括掃碼服藥模塊、主板模塊和藍牙模塊組成。

1.2 制作

藥盒質量：100 g；外形尺寸：135 mm×50 mm×35 mm，獨立倉30 mm×40 mm×20 mm，電池倉25 mm×25 mm×5 mm；工作電壓：3 V；工作頻率：0～40 MHz,工作溫度：0～75℃；藍牙標準：BLE 4.0；軟件部分支持手機終端系統。藥盒的電路由單片機、晶振電路和復位電路、顯示電路、鍵盤電路、蜂鳴器報警電路、發光電路等構成。智能藥盒的電路原理是通過藍牙與手機匹配連接，達成智能手機與藥盒之間的實時關聯性，通過藥盒報警和智能手機上的微信小程序實時信息推送，提醒患者服藥。本研究軟件設計及硬件制作委托某協作單位制作完成，智能藥盒外形結構示意圖見圖1，實物圖見圖2。

1.外藥倉；2.內藥倉；3.內藥倉蓋；4.外藥倉蓋；5.分區藥物提示燈；6.電池倉；7.開關。

圖2 智能藥盒實物圖

2 使用方法

藥盒關聯的小程序包括添加藥物、智能提醒、親情關愛和用藥記錄模塊。取出藥盒，安裝紐扣電池后開機，打開個人手機設置中的藍牙搜索，等待藥盒與藍牙匹配，連接配對成功后，在手機小程序中選擇設置各模塊添加藥物：根據醫囑選擇不同藥倉逐個添加對應藥物，添加時手動輸入藥名，同時在相應的早、中、晚或睡前藥倉內放入藥片，可以選擇單日或多日填寫所存數量；隨后選擇服藥日期和時間點，日期從周一到周日可自由選擇；最后選擇用藥頻次和數量，完成設置。用藥提醒模塊根據設置的時間點，在手機端和藥盒端同時進行報警提醒，藥盒報警的音量呈漸進式加強，打開藥盒后報警自動關閉。親情關愛模塊可以關聯家人手機號碼，同步記錄給家人，方便家人督促提醒。用藥記錄模塊可以根據掃碼服藥模塊設定的內容，在開倉取藥后自動儲存服藥時間、倉位、藥物名稱和數量信息。

3 效果評價與結果

3.1 一般資料

隨機抽取某兒童專科醫院風濕免疫科出院需要居家服藥2個月以上的患兒共80例作為研究對象，采取整群抽樣，按出院時間先后順序分為對照組、觀察組各40例。對照組按常規出院宣教流程，出院時教會家長藥物服用方法，交代按時給患兒服藥；觀察組出院時發給家長藥盒，教會使用方法，由一名家長手機關聯，與藥盒報警同步收到服藥提醒，交代按時給患兒服藥。兩組患兒均通過云隨訪平臺[3]及電話兩種形式每周對家長進行一次隨訪，隨訪內容包括服藥情況、給予疾病相關知識指導，隨訪60 d，當周失訪順延一周進行，研究中沒有中途退出及最終失訪，其中使用智能藥盒組增加隨訪藥盒使用情況及體驗。以患兒1 d內少服1頓藥定義為漏服藥1次；以口服藥延遲服藥超過2 h定義為延遲服藥1次；單頓劑量服用錯誤定義為服藥錯誤1次。對于發生漏服、延遲服藥及服藥錯誤的，同時詢問原因并記錄。評價服藥的及時性和正確性、藥盒各項功能實現情況、家長對藥盒使用體驗的意見和建議。

3.2 結果

觀察組患兒應服藥5 400次，發生漏服藥1例4例次，漏服率0.07%，無延遲服藥，未發生單頓劑量服用錯誤。對照組患兒應服藥5 640次，發生漏服藥4例12例次，漏服率0.21%；延遲服藥6例20例次，延遲服藥率0.35%；單頓服用劑量錯誤2例次，占0.04%。家長反饋藥盒各個倉分區獨立，各分倉儲存的藥物不會互混，藥盒定時報警與手機提醒時間一致無延遲，使用體驗感較好。

4 體會

在兒童慢性疾病居家護理過程中，對服藥及時性、準確性要求較高，維持穩定的血藥濃度有利于疾病的痊愈，促進患兒疾病的康復并改善其臨床結局。患者未能按時服藥或漏服藥，將影響藥物治療效果。本研究中觀察組無延遲服藥現象及服用劑量錯誤發生，僅1例發生4例次漏服藥；而對照組6例發生20例次延遲服藥，4例發生12例次漏服藥，單頓服用劑量錯誤2例次。根據隨訪結果進行原因分析，延遲服藥與部分家長未設鬧鐘僅憑記憶給患兒服藥有關，忙碌情況下容易導致遺忘。服藥劑量錯誤則主要因激素類藥物一天內每頓劑量不一致，家長一天內多次拿取藥物時疏忽導致。本研究設計具有服藥提醒功能的智能藥盒，同時關聯家長手機小程序提醒，旨在提高患兒服藥的依從性和及時性，減少漏服藥和延遲服藥造成的不良影響。研究結果顯示，觀察組在服藥及時性上更有優勢，延遲服藥比例降低。藥盒提醒功能穩定，攜帶方便，可以根據出院醫囑添加當天或多日藥物，對于一天內多次服用且每次劑量不一樣的同種藥物，由于事先添加藥物時已經審核了一遍，服用時再次核對，出錯概率降低，且家長反饋藥盒使用體驗較好。展望本研究的成果，可推廣至成人慢性疾病的居家服藥管理。