智能药盒的设计和应用

陈秀萍，费 玲，杨雯洁，李慎贵

浙江大学医学院附属儿童医院，浙江杭州 310003

慢性疾病患者由于病程较长，在治疗和康复过程中，除了医护人员提供的医疗服务外，患者的自主参与和自我管理就显得尤为重要[1]。就儿童患者而言，监护人在患儿服药依从性及治疗效果中扮演着极为重要的角色。目前医疗机构对于患儿出院后居家服药的跟踪和疾病康复管理手段，基本沿用传统的家庭自我管理和有限的医护人工电话随访，在药物管理的精准性及科学性方面存在欠缺，服药依从性差或服药不正确往往会导致患儿疾病反复、病程延长,不仅花费了大量时间和费用,疾病仍然得不到有效的控制,还延误了治疗的最佳有效时机[2]。智能药盒是指一种可以通过蓝牙与手机小程序信息关联，通过手机设置添加药物名称、服药频次、剂量，设定服药时间，关联亲人手机号码，记录服药信息，根据设定时间同步手机准时提醒患者服药的智能药物容器。为了科学精准地对慢病患儿的用药安全及依从性进行有效管理，笔者团队设计研发了一款智能药盒，经临床应用，效果良好，现报道如下。

1 设计及制作

1.1 设计

药盒的主要结构由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要包括外药仓、外药仓盖，内药仓、内药仓盖，分区药物提示灯，电池仓及开关。内药仓分别由早、中、晚和睡前4个独立仓组成，在内药仓各分区独立仓之间分别设计有独立的密封盖。硬件部分采用食品级高分子材料。软件部分包括扫码服药模块、主板模块和蓝牙模块组成。

1.2 制作

药盒质量：100 g；外形尺寸：135 mm×50 mm×35 mm，独立仓30 mm×40 mm×20 mm，电池仓25 mm×25 mm×5 mm；工作电压：3 V；工作频率：0～40 MHz,工作温度：0～75℃；蓝牙标准：BLE 4.0；软件部分支持手机终端系统。药盒的电路由单片机、晶振电路和复位电路、显示电路、键盘电路、蜂鸣器报警电路、发光电路等构成。智能药盒的电路原理是通过蓝牙与手机匹配连接，达成智能手机与药盒之间的实时关联性，通过药盒报警和智能手机上的微信小程序实时信息推送，提醒患者服药。本研究软件设计及硬件制作委托某协作单位制作完成，智能药盒外形结构示意图见图1，实物图见图2。

1.外药仓；2.内药仓；3.内药仓盖；4.外药仓盖；5.分区药物提示灯；6.电池仓；7.开关。

图2 智能药盒实物图

2 使用方法

药盒关联的小程序包括添加药物、智能提醒、亲情关爱和用药记录模块。取出药盒，安装纽扣电池后开机，打开个人手机设置中的蓝牙搜索，等待药盒与蓝牙匹配，连接配对成功后，在手机小程序中选择设置各模块添加药物：根据医嘱选择不同药仓逐个添加对应药物，添加时手动输入药名，同时在相应的早、中、晚或睡前药仓内放入药片，可以选择单日或多日填写所存数量；随后选择服药日期和时间点，日期从周一到周日可自由选择；最后选择用药频次和数量，完成设置。用药提醒模块根据设置的时间点，在手机端和药盒端同时进行报警提醒，药盒报警的音量呈渐进式加强，打开药盒后报警自动关闭。亲情关爱模块可以关联家人手机号码，同步记录给家人，方便家人督促提醒。用药记录模块可以根据扫码服药模块设定的内容，在开仓取药后自动储存服药时间、仓位、药物名称和数量信息。

3 效果评价与结果

3.1 一般资料

随机抽取某儿童专科医院风湿免疫科出院需要居家服药2个月以上的患儿共80例作为研究对象，采取整群抽样，按出院时间先后顺序分为对照组、观察组各40例。对照组按常规出院宣教流程，出院时教会家长药物服用方法，交代按时给患儿服药；观察组出院时发给家长药盒，教会使用方法，由一名家长手机关联，与药盒报警同步收到服药提醒，交代按时给患儿服药。两组患儿均通过云随访平台[3]及电话两种形式每周对家长进行一次随访，随访内容包括服药情况、给予疾病相关知识指导，随访60 d，当周失访顺延一周进行，研究中没有中途退出及最终失访，其中使用智能药盒组增加随访药盒使用情况及体验。以患儿1 d内少服1顿药定义为漏服药1次；以口服药延迟服药超过2 h定义为延迟服药1次；单顿剂量服用错误定义为服药错误1次。对于发生漏服、延迟服药及服药错误的，同时询问原因并记录。评价服药的及时性和正确性、药盒各项功能实现情况、家长对药盒使用体验的意见和建议。

3.2 结果

观察组患儿应服药5 400次，发生漏服药1例4例次，漏服率0.07%，无延迟服药，未发生单顿剂量服用错误。对照组患儿应服药5 640次，发生漏服药4例12例次，漏服率0.21%；延迟服药6例20例次，延迟服药率0.35%；单顿服用剂量错误2例次，占0.04%。家长反馈药盒各个仓分区独立，各分仓储存的药物不会互混，药盒定时报警与手机提醒时间一致无延迟，使用体验感较好。

4 体会

在儿童慢性疾病居家护理过程中，对服药及时性、准确性要求较高，维持稳定的血药浓度有利于疾病的痊愈，促进患儿疾病的康复并改善其临床结局。患者未能按时服药或漏服药，将影响药物治疗效果。本研究中观察组无延迟服药现象及服用剂量错误发生，仅1例发生4例次漏服药；而对照组6例发生20例次延迟服药，4例发生12例次漏服药，单顿服用剂量错误2例次。根据随访结果进行原因分析，延迟服药与部分家长未设闹钟仅凭记忆给患儿服药有关，忙碌情况下容易导致遗忘。服药剂量错误则主要因激素类药物一天内每顿剂量不一致，家长一天内多次拿取药物时疏忽导致。本研究设计具有服药提醒功能的智能药盒，同时关联家长手机小程序提醒，旨在提高患儿服药的依从性和及时性，减少漏服药和延迟服药造成的不良影响。研究结果显示，观察组在服药及时性上更有优势，延迟服药比例降低。药盒提醒功能稳定，携带方便，可以根据出院医嘱添加当天或多日药物，对于一天内多次服用且每次剂量不一样的同种药物，由于事先添加药物时已经审核了一遍，服用时再次核对，出错概率降低，且家长反馈药盒使用体验较好。展望本研究的成果，可推广至成人慢性疾病的居家服药管理。