杜康等

摘 要：醫(yī)藥一直是人們健康生活不可缺少的一環(huán)，但醫(yī)藥的最終發(fā)揮效益的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是服藥，如何遵照醫(yī)囑保證按時(shí)、按劑量服藥是治病的關(guān)鍵，特別是老齡化時(shí)代的到來，各種慢性病的家庭服藥維持或康復(fù)治療就更凸顯了服藥環(huán)節(jié)的重要性，家用智能化藥箱是一種基于患者服藥不方便，不能定時(shí)定量服藥等問題而設(shè)計(jì)，創(chuàng)意地研發(fā)設(shè)計(jì)了利用機(jī)電結(jié)合、配有定時(shí)報(bào)警器和自動(dòng)定量出藥裝置和其他輔助功能裝置，使用戶僅僅通過前期按照醫(yī)囑預(yù)先設(shè)置便能定時(shí)、定量服藥的家庭智能化創(chuàng)新產(chǎn)品，必將成為未來慢性病患者家庭的必備藥箱和康復(fù)助手。

關(guān)鍵詞：醫(yī)藥；智能化；定時(shí)；定量；藥箱

前言

據(jù)統(tǒng)計(jì)中國老齡化人口已達(dá)總?cè)丝诘陌俜种陨?，并且逐年加劇，各種伴隨而來的慢性疾病如高血壓病、心腦血管病、糖尿病等需要長期乃至終生服藥維持或康復(fù)的疾病[1]，老人自己漏服、誤服、錯(cuò)服藥物現(xiàn)象十分普遍，故而針對(duì)此種弊病，具有智能化設(shè)計(jì)的安全可靠功能的新型家用智能化藥箱的開發(fā)迫在眉睫。目前國內(nèi)外醫(yī)療市場(chǎng)上已有的輔助人們服藥的醫(yī)藥產(chǎn)品主要有以下兩個(gè)類別：（1）第一種名為智能藥瓶，這款智能藥瓶內(nèi)部配有定時(shí)器，用戶可以自行設(shè)定服藥間隔，指定時(shí)間一到，藥瓶就會(huì)開始閃光，而如果閃光都沒能引起注意，它就會(huì)通過聲音來提醒[2]。這款智能藥瓶增加了定時(shí)報(bào)警器，可以提醒用戶定時(shí)服藥，解決了服藥時(shí)間的不確定性，但仍需手動(dòng)取出各種藥所需劑量，取藥過程仍相對(duì)復(fù)雜。（2）第二種為美國一家網(wǎng)絡(luò)藥房為人們提供的私人化醫(yī)藥包服務(wù)，在網(wǎng)上輸入相關(guān)信息后，該藥房會(huì)郵寄過來相關(guān)藥物，其中的藥丸被封裝在一個(gè)個(gè)按日期分類的塑料包內(nèi)，其外包裝印著每次吃藥的時(shí)間與其他配合藥劑，以防病人忘記而延誤病情好轉(zhuǎn)[3]。

1 家用智能化藥箱的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)

主要結(jié)構(gòu)分析：

（1）儲(chǔ)藥盒設(shè)計(jì)：該結(jié)構(gòu)具有存儲(chǔ)藥物和藥物導(dǎo)向作用，藥物存儲(chǔ)的基本條件是陰涼、干燥、避光、低溫等[4]。為滿足這些條件，使藥物更好的存儲(chǔ)，保證其藥性不變，設(shè)計(jì)了儲(chǔ)藥盒這一結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為遮光材料，避免因陽光照射而引發(fā)其藥性變化，其內(nèi)置干燥劑夾層，保證其干燥條件，干燥劑袋可隨用隨取，靈活方便機(jī)動(dòng)性大，儲(chǔ)藥盒結(jié)構(gòu)呈倒梯形，有利于藥物導(dǎo)向下一機(jī)構(gòu)（自動(dòng)出藥機(jī)構(gòu)）。

（2）藥量監(jiān)測(cè)裝置設(shè)計(jì)：該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了提醒患者藥物的存儲(chǔ)情況，以及時(shí)補(bǔ)充和更換藥物。

（3）自動(dòng)出藥機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：該結(jié)構(gòu)通過圓形轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量出藥，轉(zhuǎn)盤上開有兩對(duì)稱乘藥槽，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)半周出一粒藥，以此來控制出藥劑量。槽的大小形狀不同，以適應(yīng)不同大小形狀的藥物。

（4）電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：電子控制系統(tǒng)是基于STC89C51的控制系統(tǒng)，其中包括藥量監(jiān)測(cè)報(bào)警程序、可設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)程序、定時(shí)報(bào)警程序[5]。

（5）藥物集中裝置設(shè)計(jì)：該結(jié)構(gòu)由藥物導(dǎo)向裝置和藥物收集裝置組成，在服藥時(shí)間到達(dá)時(shí)藥物將自動(dòng)進(jìn)入收集裝置中。

2 家用智能化藥箱的工作原理

箱蓋1與藥物收集裝置10裝配在箱體2上，可繞其軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)藥盒3、電機(jī)8、藥物導(dǎo)向裝置9、電子控制系統(tǒng)11皆由梯形槽裝配到箱體上，干燥劑夾層4、藥量監(jiān)測(cè)裝置5裝配在儲(chǔ)藥盒3上。當(dāng)用戶使用家用智能化藥箱時(shí)，首先打開箱蓋1，將藥物倒入儲(chǔ)藥盒3中，視情況安放干燥劑在干燥劑夾層4中，合上箱蓋1，根據(jù)藥物的服用規(guī)格，用戶在電子控制系統(tǒng)11上的操作面板中設(shè)置服用劑量與服用時(shí)間；當(dāng)?shù)竭_(dá)服藥時(shí)間后，電子控制系統(tǒng)11控制電機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)圓形轉(zhuǎn)盤6轉(zhuǎn)動(dòng)，藥物會(huì)從儲(chǔ)藥盒3中掉入圓形轉(zhuǎn)盤6上的乘藥槽7中，圓形轉(zhuǎn)盤6每轉(zhuǎn)半周出一粒藥，以此來控制出藥劑量；最后藥物通過藥物導(dǎo)向裝置9收集到藥物收集裝置10中，用戶取用即可。

3 家用智能化藥箱的擴(kuò)展功能及應(yīng)用

以上所述為家用智能化藥箱的基本功能，用戶對(duì)藥箱進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，輸入服藥時(shí)間和藥物劑量的信息，通過電子控制系統(tǒng)，將輸入的信息反饋在藥箱內(nèi)的不同功能結(jié)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)家用智能化藥箱定時(shí)定量出藥的基本功能。但這種對(duì)藥箱的設(shè)置方式需手動(dòng)近距離設(shè)置，這種設(shè)置方式單調(diào)機(jī)械，必將被時(shí)代淘汰。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，保證產(chǎn)品不被時(shí)代所淘汰，我們對(duì)家用智能化藥箱進(jìn)行功能擴(kuò)展與優(yōu)化，加入人工智能技術(shù)，將藥箱與手機(jī)等智能通信設(shè)備進(jìn)行連接，這樣用戶就可通過手機(jī)等智能通信設(shè)備對(duì)藥箱進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

4 家用智能化藥箱的應(yīng)用前景及社會(huì)意義

家用智能化藥箱具備了現(xiàn)在市場(chǎng)上同類產(chǎn)品所不具備的優(yōu)點(diǎn)，它能夠有效控制人們的服藥時(shí)間和服藥劑量，避免了人們不能定時(shí)定量服藥現(xiàn)象的發(fā)生，其研制使我國家用醫(yī)療器械行業(yè)又多了一位新成員。家用智能化藥箱的出現(xiàn)將逐漸改變患者漏服，不按時(shí)服藥的現(xiàn)象，這對(duì)患者的身心健康有極大的益處，同時(shí)也將減輕醫(yī)院和患者的負(fù)擔(dān)，使患者能夠更快更高效地恢復(fù)。同時(shí)該產(chǎn)品的出現(xiàn)也將帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提供大量的工作崗位，對(duì)維護(hù)社會(huì)的穩(wěn)定與促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展有很大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]王建生，姜垣，金水高.老年人6種常見慢性病的疾病負(fù)擔(dān)[J].中國慢性病預(yù)防與控制，2005，13（4）：148-150.

[2]中國智能家居網(wǎng).智能藥瓶[DB/OL].http：//www.smarthomecn.com/html/2009-04/11211.html，2009-04-08.

[3]模具聯(lián)盟網(wǎng).私人定制的便攜醫(yī)藥包[DB/OL].http：//www.uggd.com/article/gysj/cysj/32208.html，2014-02-08.

[4]馬翠萍.淺談家庭自備藥箱管理[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2007，25（11）：159.

[5]馬昊偉，董繼先.基于STC89C51單片機(jī)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械，2012，33（7）：222-223.

作者簡介：杜康（1993-），男，山西省呂梁市人，本科在讀2011級(jí)，主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械電子。

通訊作者：李梅秀（1965-），女，黑龍江綏芬河市人，博士，教授，主要研究方向：細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與調(diào)控，心衰生物學(xué)治療及生長素釋放肽生物學(xué)活性的研究。