智慧型药盒与RFID药罐提醒银发族准时服药

    随着医疗技术研究发展的进步，许多过去轻易使人致命的疾病可藉由药物去控制病情或治疗而获得痊愈，人们的寿命也因此延长许多。除了治疗性的用药外，藉由定时服用补充营养素，例如：维他命等，也可达到预防某些疾病的发生。然而要让药物有效的发挥其功效，首要条件就是服用者必须依照用药指示规范按时正确的服用药物。许多用药错误的发生原因在人们因忙碌造成的疏忽或者对于药物使用方法的解读错误，我们的智慧型药盒正是设计用来帮助人们解决这些问题。  

使用对象及流程  

　　在医院或者安养院这类的医疗机构里，服用药物这件事情有专业人士，例如护士，看护等统一管理照顾，按时给服药者用药，不需要服药者本身去费心处理，发生错误的机率也较低。因此，我们的智慧型药盒设定目标为居家照顾的家用型产品，协助居家服药者的用药管理，提醒与负责所有药物的控管排程。  

　　我们首先假设居家服药者所有的药物，包括处方笺或非处方笺的用药，例如维他命等，都必须交给智慧型药盒来控管。这么做的原因，一来除了省去居家服药者的麻烦，最重要的是为了得知及检查来自不同处方笺的药物之间可能的交互作用，以避免对服药者造成危险。利用软体程式，我们将所有药物的用药指示及资讯转成机器可阅读的档案格式，存放在随身碟里。这类档案我们称之为药物排程规格(Medication Schedule Specification)，简称(MSS)。 

 

图1、药剂师检查药物冲突性并产生MSS  

　　当居家服药者拿到新的处方笺或者要购买非处方笺用药时，只需要带着存放有所有用药资讯(药物排程规格)的随身碟到药局交给药剂师，药剂师就可以得知其所有用药资讯，然后再藉由辅助程式(Prescription authoring tool)检查居家服药者所服用的药物，彼此之间是否有冲突的情况产生。经过确认无误后，产生新的药物排程规格并存放入随身碟中，再将新增的药罐子，连同修改过药物排程规格后的随身碟交给居家服药者带回，如图1所示。居家服药者返回家中后，只需将随身碟插入智慧型药盒中，再将药罐子依照智慧型药盒的指示一一放入，接着遵从智慧型药盒的指示服药即可。  

　　居家服药者从药剂师那边所获得的药罐子，底部都贴有RFID tag用来做为辨别不同药的依据，在智慧型药盒里，我们装设有RFID reader，当居家服药者每次放入一个药罐时，智慧型药盒利用RFID将药罐子跟相对应的药物排程规格连结起来，再根据药物排程规格里面所提供的用药指示跟资讯，利用内部的药物排程程式，自动产生药物服用时程表。用药时间到时，智慧型药盒便可正确的告知居家服药者，该服用哪些药物，其剂量各分别为多少，并显示其相对应的药罐子在药盒上的位置。  

智慧型药盒的设计与架构  

　　从图2可以看到智慧型药盒有几个主要必备的组成：  

图2、智慧型药盒设计图  

 
　　1.贴有RFID tag的药罐子(Container with RFID tag)  
　　2.存有药物排程规则的记忆卡(MSS flash disk)  
　　3.附有环状指示灯(Indicator light)的圆形插槽(Socket)  
　　4.提醒装置(Reminder)  
　　5.萤幕(LED display and Text display)  
　　6.辅助验证单次服用药物正确盒(Verification box)  
　　7.集药盒(Dispensing drawer)  
　　8.确认按钮(Push to dispense, PTD)  
　　9. USB插孔存放MSS  

RFID技术及使用步骤  

　　最初要使用智慧型药盒时，先将存有药物排程规格MSS的随身碟插入智慧型药盒中，接着再将药罐子一次一个的插入圆形插槽中。我们在每个用来放置药罐子的圆型插槽中，各设置了一个开关感应器，如图三所示。再利用二维感应阵列(binary sensor array, BSA)去记录每个圆形插槽是否被放入药罐子，如图四所示。当智慧型药盒透过开关感应器感应到有药罐子被放入时，会指示RFID Reader去读取药罐子上的tag，并将其id记录下来。经过一段时间后，如果一直不再有新的药罐子被放入，也就是表示居家服药者完成放置所有其服用的药罐子；接着智慧型药盒会将药罐子锁在药盒上，并开始建立圆形插槽和药罐子id的对应位置关系图表，此关系表在日后有药罐子新增或移除时，也会连带被更改。  

图3、开关感应器  

 图4、二维开关感应阵列  

　　在放置药罐子操作的过程中，需要一次放入一个药罐子的原因是避免RFID Reader同时读取到多个RFID tags，而无法正确对应其药罐子被放入哪个圆形插槽的位置关系。  

　　至此，居家服药者已经将智慧型药盒设置完成。之后智慧型药盒会依据其内部的药物排程程式所建立出来的药物使用时程表，按时去通知居家服药者每次所需要服用的药物及剂量。当服药的时间到时，智慧型药盒会透过提醒装置发出声响或闪光来通知居家服药者。此时，居家服药者收到通知后，只要到智慧型药盒前按下确认按钮，智慧型药盒利用环状指示灯颜色的变化去显示此次要服用的药物有哪些，例如：此次需要服用的药物其指示灯会显示红色；并将其药罐子上的锁解开。居家服药者依照环状指示灯一次将一个药罐子拿出的同时，被拿出的药罐子其指示灯会转成绿色，LED萤幕上会显示此药所需服用的剂量。居家服药者依据指示取出正确的剂量后，放入辅助验证单次服用药物正确盒，确认剂量是否正确后，最后将药罐子放回。此时智慧型药盒关闭其环状指示灯并将药罐子重新锁在药盒上。利用以上机制，可以避免居家服药者拿到错误的药物或服用错误的药物剂量。  

　　当服药时间到了，如果居家服药者没有依照指示来服用药物，智慧型药盒在提醒一段时间后，会重新加以排程，之后依据新的药物服用时程表来再次通知居家服药者。当居家服药者没有按照指示服药的情况严重时，甚至可能造成危险时，智慧型药盒会透过网路或者电话通知医师或者家属，以确保督促居家服药者正确的服用药物。  

图5、实际产品外貌