CN102498050B - 药物废料识别标记和处理系统以及相关使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及与处理卫生保健治疗机构中产生的药物废料有关的标签和标记系统。标签使用具有可变参数的RFID设备以选择性地启动处理系统，接收特定类型的废料。

Description

药物废料识别标记和处理系统以及相关使用方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年9月21日提交的美国临时申请号61/244,270的优先权，通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本发明涉及危险废料管理领域，并且更具体地涉及药物或医药废料管理和用于识别、标记和布置的系统和方法，以便适当处理这种废料。
背景技术
药物废料，例如药物(mendicants)、医药品等，已经被认为是正在出现的问题，因为这种废料已经在城市饮水系统中发现。一个调查报告最近发现，药物产品在24个主要大城市地区的饮用水供应中被检测到。该报告进一步发现，没有适当设计来从废水流中除去这类药物产品和药物废料的污泥处理系统。
政府废料管理条例已经实施，并且环境保护局(EPA)已经宣布2009年在一些3500个机构，包括医院、长期护理机构、收容所和兽医机构完成强制调查。尤其认真关注医院和其他护理机构，因为普遍缺乏有关医药和药物废料处理的内部专家，这妨碍了护理机构达到与废料管理条例的完全符合。
在药房员工可能知道正确处理程序和方法的情况下，如果不是许多情况也大多数情况，当看护者或其他员工成员处理残留药物或药物废料时，这种训练的或有经验的员工不是简单地在现场。关于处理成千上万药物的信息传递和程序的建立对于医院和其他护理机构是具有挑战性的，尤其因为取决于残留在容器中的残留药物或药物废料的量而存在处理条件的例外。
不依照相关废料程序可使医院或护理机构遭受不合理的刑事和民事处罚，每次违反可多达$37,500。当考虑到丢弃药物产品和残留药物时每天时间或案子的数量时，这种情况当然可以是加重的。当不遵守适当的程序时，药剂师也可能要负个人责任并面临罚款和关押。
如果医院、长期护理机构、收容所或兽医机构采取“预防胜于后悔”的态度并且简单处理在“有害废料”范畴或接收器中的所有废料，机构则可能承受与这种程序如重型焚烧(heavy duty incineration)相关的显著处理成本，以处理这种材料，因此导致通常需要增加与向普通大众提供健康护理相关的成本。
另一个必须解决的与处理和管理药物废料产品相关的问题源于HIPPA条例，其要求严格秘密保护患者信息并因此具有患者信息的药物一定不能扔在垃圾中。
发明简述
下面描述的本发明的实施方式并非意欲是穷尽性的或将本发明限制在下面详细说明中公开的精确形式。而是，选择并描述实施方式以便本领域其他技术人员可意识到并理解本发明的原理和实施。
本发明的一方面涉及射频识别(RFID)标签，其包括配置为发送并接收射频(RF)信号的RFID收发器。RFID收发器具有与天线连接的集成电路(IC)，所述天线具有可变的包括阻抗、增益和方向的参数，其结合IC的特征限定RFID标签的第一读取范围。RFID标签也包括配置为可剥离地结合RFID收发器的可剥离耦合器，其包括识别废料的水平或类型的颜色编码的耦合材料。可剥离耦合器这样配置以便当可剥离耦合器可剥离地结合RFID收发器时，耦合材料改变天线的阻抗、增益和方向的至少一种，以限定相应于废料类型的RFID标签的至少第二读取范围，以向特定废料接收器发信号以便打开。第二读取范围不同于第一读取范围。
本发明的另一方面涉及改变RFID标签的读取范围的方法，该方法包括提供结合状态的RFID标签，该RFID标签具有响应于讯问信号可提供RF信号的RFID收发器。该RFID标签也包括可剥离耦合器，其结合RFID收发器以限定RFID标签的第一读取范围。方法也包括通过从RFID收发器分离至少一部分可剥离耦合器以提供不同的读取范围，转变RFID标签至具有基本上不同于第一读取范围的第二读取范围的不同状态。
在本发明又一实施方式中，提供具有基本上方形基底的识别符，其具有第一面和第二面。该基底具有通过第一和第二穿孔线彼此可分离的第一至第三部分。第一部分具有与药物组分相关的打印标记，第二部分具有患者标记，其包括至少一种人或机器可读标记，并且第三部分具有表示一系列废料种类的一系列有色区域。第三部分第一基底具有可剥离耦合器，其在一系列有色区域的每个上延伸并分开和分离成对应于废料种类的单独部分。第一面和第二面之一具有连接至可剥离耦合器的RFID电路，RFID电路用限定与它相关的药物产品的特定废料水平的产品信息编码。
在进一步实施方式中，第一穿孔线与基底的边缘大体平行并且第二穿孔线具有设置为从基底分离患者信息的轮廓线。第二穿孔线轮廓线形成放大的第二部分区域。
在仍进一步实施方式中，可剥离耦合器具有相应于每个废料种类的第一至第五读取范围，并且可剥离地、粘附地连接在有色区域上，并且具有多个穿孔，其将可剥离耦合器分离成第一至第五可剥离部分。RFID电路布置在可剥离耦合器的末端边缘附近并且电容性地耦合至可剥离耦合器。RFID电路用用于随后处理系统读取的产品信息以及废料类型信息编程。
本发明药物废料处理系统的另一种实施方式包括包含药物的药物容器。标签具有基底，其具有第一和第二表面、第一和第二纵向延伸侧以及第一和第二横向延伸边缘。基底具有第一至第三部分。RFID收发器连接至第三部分并且可剥离耦合器电容性地耦合至RFID收发器。RFID收发器用产品和废料类型信息编码。耦合器具有多个可分离部分，用于选择性地改变RFID收发器的参数。第三部分连接至药物容器。多个药物废料容器，每个容器具有阅读器以选择性地响应RFID收发器的具体参数或编码的信息。
本发明表示完整的能够实现的方案，其允许药剂师识别合适的方式来处理药物，并且通过使用自动系统，处理情况被传达至负责丢弃废料的健康护理机构的管理与照看人员。系统使用一种或多种识别方式，包括颜色、射频识别(RFID)、可变特征和前述的组合。系统需要一些水平的比较性识别，以便适当的处理单元被打开或用于清除医药废料。
在使用如本文所定义的废料管理标签的仍进一步示例性方法中，废料管理标签设置有RFID收发器并且RFID收发器具有集成电路、天线和可剥离耦合器以及颜色编码方案，以适当地识别医药废料。标签连接至药物产品并且产品在保健护理机构中分发。提供一系列废料接收器，每个接收器设置有RFID阅读器，当适当的标签已经被询问时，响应并打开一个废料接收器。一部分可剥离耦合器被除去以便有效地并永久地改变天线的参数，并且废料被处理并保护。
从下面详细的描述中本领域技术人员将明白本发明的其他特征和优势。但是，应当理解，各种实施方式和具体实施例的详细描述，虽然指示本发明优选的和其他实施方式，但是通过说明而不是限制的方式给出。在不背离本发明精神的情况下，可在本发明范围内做出许多变化和修改，并且本发明包括所有这样的修改。
附图简述
通过结合附图参考下面本发明目前优选的示例性实施方式的更详细描述，可更全面地理解和认识本发明的这些以及其他目的和优势，其中：
图1描述了使用可剥离耦合器的药物废料处理标签的正视图；
图2显示了具有可剥离耦合器的药物废料处理标签的另外视图；
图3提供了处理标签的视图，显示了标签的可分开部分；
图3A描述了本发明标签的横截面视图，显示了粘附性连接标签的可剥离耦合器；
图4图解了处理药物行为的系统示意性图；和
图5提供了使用如本文所述的废料管理标签的示例性方法的方框图。
发明详述
现通过下面表示最好的目前已知的实施本发明的方式的详细说明，更详细地说明本发明。但是，应当理解，本说明不用于限制本发明，而是，为了说明本发明一般特征的目的而提供。
自动识别是广义术语，其应用于许多用于帮助机器识别物体的技术。自动识别通常结合自动数据捕获。因此，需要识别物品的公司能够捕获关于该物品的信息，将捕获的信息存储在计算机中，并选择性地从计算机中取回信息，用于各种使用目的，所有都用最小人力。
一种类型的自动识别技术是射频识别(RFID)。RFID是描述使用无线电波自动识别物体的技术的术语。存在数种使用RFID识别物体的常规方法，最常见的是将识别产品的一系列数字或数据(和其他信息，如果需要)存储在连接至天线的微芯片上。芯片和天线一起限定RFID收发器。天线能够使具有收发器的远程阅读器(例如，RFID阅读器)与芯片通信，并当通过阅读器启动这样做(例如，被询问)时，能够使芯片发送识别信息回到阅读器。RFID阅读器将从RFID标签返回的无线电波转化成然后可被计算机使用的形式。
射频识别(RFID)标签用在宽范围的应用环境中。典型的RFID标签可包括RFID集成电路芯片和安装在基底上的天线。结合和分离某些结构至RFID标签可改变天线的某些性质(例如，天线相对于RFID集成电路芯片的阻抗、天线的增益、天线的方向等)，其可改变RFID标签的读取范围。
如本文所使用，术语容器包括但不限于单位剂量包装、注射器、一次用量针剂(ampules)、IV包、瓶子、小瓶、盒子、安剖(ampoule)和类似容器。
RFID收发器104可例如安装在基底106(例如，面材)上。基底106可例如由纸或塑料形成，如本领域所知，并且合适的RFID插入件(inlay)可从南卡罗来纳州Clinton的Avery Dennison RFID Company获得。在制造容器期间，RFID插入件可并入标签或标记中或包括在容器上或浇铸入容器中。另外，能够实现RFID的设备或标签102可包括可剥离耦合器108。可剥离耦合器108可被可剥离地结合基底106和/或RFID收发器104，如通过使用压敏粘合剂。当可剥离耦合器108结合至基底106和/或RFID收发器104时(下文称“结合状态”)，可剥离耦合器108增加RFID标签102的读取范围至最大读取范围(例如，约8米)。应当理解，术语“读取范围”指RFID收发器104可相干地接收从外源(例如，RFID阅读器)发送的讯问信号的范围，以及外部系统可相干地接收从RFID收发器104传播的返回信号的范围。在一些实施中，可剥离耦合器108可由最终用户从基底106和/或RFID收发器104脱离，以显著减小RFID收发器104的读取范围，例如至约15厘米。在其他实施中，RFID收发器104可这样配置以便当可剥离耦合器108从基底106和/或RFID收发器104脱离时(下文称“脱离状态”)，RFID标签102的远场读取范围可基本上消除(例如，小于300厘米)。
作为实例，可剥离耦合器108可包括耦合材料的部分。耦合材料可被实施为例如传导材料，如传导墨水。在这种实施中，传导墨水可例如用具有色带的打印机或喷墨打印机或激光打印机进行施加。示例性打印机可从俄亥俄州Miamisburg的Avery Dennison Corporation，PrinterSystem Division获得，商标为MONARCH。可选地，耦合材料可形成为薄的传导金属(例如，金、铜或铝)部分。在其他实施中，耦合材料可以是气相沉积的金属。传导材料可被并入材料带，比如纸或塑料，然后该带可粘附地施加至基底。具体耦合材料的选择可例如基于为基底106选择的制造方法或材料。耦合材料与RFID收发器104的相互作用取决于期望的具体最终用途的设计与构造；但是，一般而言，对于简单的天线，比如半波偶极子，耦合材料改变天线的阻抗并因此改变天线和RFID芯片之间的匹配。作为一个实例，耦合材料可一起电耦合天线片段(例如，不连续部分)，从而改变天线相对于RFID芯片的阻抗。这种阻抗的改变可增加RFID设备的读取范围。
而且，当可剥离耦合器108脱离(例如，离开)基底106和/或RFID收发器104时，RFID设备转换至脱离状态。在脱离状态，耦合材料不再结合一个或多个天线片段。因此，由耦合材料电耦合的天线片段在脱离状态是电去耦的。如上所讨论，耦合材料与RFID收发器104的相互作用取决于RFID标签102的设计与构造；但是，一般而言，对于简单的天线比如半波偶极子，耦合材料的脱离改变天线的阻抗并从而改变天线和RFID芯片之间的匹配。例如，这种去耦可配置来改变天线相对于RFID芯片的阻抗，从而显著减小(或甚至消除)RFID设备102的读取范围。
在另一种实例中，耦合材料的结合和分离可改变与天线相关的增益和/或方向。例如，能够实现RFID的设备102可被配置为，以便当RFID设备或标签102处于结合状态时，耦合材料可改变天线的辐射模式。辐射模式的改变可例如增加RFID标签102在某些方向上的灵敏性，从而改变在给定构造的RFID阅读器系统和RFID标签102中的RFID读取范围。相反地，在这种构造中，当RFID标签102转变成脱离状态时，天线的辐射模式可被再次改变，例如降低天线在某些方向上的灵敏性，从而改变在该给定构造的RFID阅读器系统和RFID标签102中的读取范围。而且，天线的阻抗、增益和方向的组合可被调整，以实现RFID标签102的特定特点(例如，微调)。
可剥离耦合器108可以以多种构造可剥离地结合至基底106和/或RFID芯片。作为一个实例，可剥离耦合器108可通过粘合剂材料(例如非固化压敏粘合剂)固定至基底106。可选地，可剥离耦合器108可用机械锁闭机构结合至基底106，该机械锁闭机构可例如需要特别设计的脱离工具。作为另一个实例，可剥离耦合器108可与基底106形成为一体化单元，以便可剥离耦合器108可通过经由穿孔、开槽、划线等110撕开而脱离，一个或多个部分111、112、113、114或整个可剥离耦合器108离开基底106。
应当认识到，对于某些应用环境，可期望显著减小(或甚至消除)RFID标签102的读取范围。例如，在废料管理应用中，阅读器系统(其包括RFID阅读器)可位于废料接收器中或附近，以基于从RFID标签102接收的信号选择性地锁住和打开。阅读器系统探测和读取经过阅读器系统附近的RFID标签。当具有所附着RFID标签102的具体类型废料出现时(例如，当物品放在废料接收器附近或出现用于确认时)，通常不期望相关的RFID标签102被会打开不止一个废料接收器的阅读器系统读取。但是，可期望RFID标签102的读取范围不被完全消除，以便于例如使废料接收器的一个选择性地打开或不能使用。一旦接收器已经被打开，一部分可剥离耦合器被除去，以便因此改变天线的参数，使得它不再起到之前当整个可剥离耦合器在位置时的作用。在这种情况下，短的读取范围(例如，15厘米)仅仅使得非常靠近RFID阅读器的RFID标签102被询问，并因此用于确认检查，阅读器可读取废料接收器的内容物，以确认内容物被批准为废料类型。
图2图解了根据本发明一个方面的RFID标签150的透视图。RFID标签150被图解为结合状态。在图2中，不同的线图案用于指示不同的面。作为一个例子，RFID标签150可具有基本上矩形形状。RFID标签150可包括RFID收发器152，其包括RFID芯片154，用于向相关天线156提供识别信息。响应从RFID阅读器接收讯问信号，天线156可发送向外部系统例如RFID阅读器提供识别信息的RF信号。天线156可包括多个天线片段158-166(例如，不连续部分)。应当理解，虽然天线片段158-166图解为具有矩形形状，但是其他几何构造也是可能的。例如，天线片段可形成条形码，或是字母或形成文字的其他字符；该文字在可剥离耦合器脱离后变得可见，这可以指示RFID标签150的状态，如“黑”、“黄”、“蓝”、“红”和“垃圾”。例如，当RFID标签150处于脱离状态时，当仅一个天线片段158电耦合RFID芯片154时，由于标签的编码以及天线的有效传输范围，仅“垃圾”信号可被特定阅读器认出。
RFID标签150可包括可剥离耦合器170，其可被可剥离地结合基底168和/或RFID收发器152。可剥离耦合器170包括耦合材料172部分，其可被实施为传导材料，如上所讨论。可剥离耦合器170可以以与基底168相似的材料(例如，纸或塑料)或不同的材料形成。当结合基底168时，可剥离耦合器170一起电耦合天线片段158-166(通过耦合材料172)。天线片段158-166的这种电耦合增加RFID标签150的读取范围至最大(或接近最大)读取范围。可剥离耦合器170可例如由RFID标签150的最终用户从基底168脱离。一旦可剥离耦合器170或部分耦合器170脱离，RFID标签150的读取范围显著减小，或通过逐个移除每个片段逐渐减小。
使用时，健康护理专业人员可匹配与医药废料类型相关的颜色，然后可选择性地移除耦合器170的一个或多个部分(158、160、162、164、166)，比如通过每个部分之间的弱线，以便改变RFID收发器152的预定参数之一，比如天线156的阻抗、方向或增益。一旦材料被放置在接收器中，当标签通过废料接收器询问时，这可接着产生独特读取安排，如本文所讨论。为了完全理解本发明的需要，与本发明一同转让的并且名称为具有可剥离耦合器的RFID标签的US 20090206995因此通过引用并入本文。
图3提供了药物废料识别标签10的视图，所述标签10具有第一面12和相对第一面的第二面(未显示)。标签10具有第一和第二纵向延伸侧边14和16以及第一和第二横向延伸末端边缘18和20。显示标签10的第一面12被分成三部分22、24和26。第一部分22设置有标记21，其可例如涉及与标签10相关的药物产品类型。第二部分24分别设置有人和机器可读标记23和25二者。第二部分24中的标记23和25涉及患者信息。在第一面12上的第三部分26包括处理信息27-31，其是根据患者用药后产生的药物废料类型进行颜色编码的。第二部分24没有粘合剂，以便不会不经意地挂在垃圾箱上或在切碎设备中，从而潜在地暴露患者信息。
图3也显示第一和第二弱线34和36。第一弱线基本上与第一和第二纵向侧边14和16平行，并且第二弱线36具有与第一和第二侧14和16平行的第一部分37和用于沿标记25画出并产生更大区域的第二部分38，以便可除去患者信息，保护患者信息的机密性。
图3A显示了目前描述发明标签的横截面，其具有基底150、RFID收发器152和在其上连接可剥离耦合器170的胶粘层153。耦合器170具有一系列穿孔，使得耦合器可分成许多片段。
图4提供了本发明药物废料处理系统的示意图。药物容器200具有上面图3中所图解的标签的第三部分202，所述标签通过比如压敏粘合剂连接至容器200。第三部分202设置有具有可剥离耦合器204的RFID收发器206，其中一旦废料接收器已经读取编码的废料和/或编码在标签中的产品信息并且废料接收器已经被打开，一部分耦合器208已经被移除以影响RFID收发器206的读取范围。因此，标签不能再次远距离使用并且这样可只在短距离读取，如可用于确认废料接收器的内容物。
多个废料接收器212、214、216、218和220显示在图4中，每个具有与每个接收器相关的RFID阅读器213、215、217、219、221。应当理解，虽然接收器被一起或成组显示，但是接收器可在不同的固定区域彼此分开放置，以保持废料的完整性。第一阅读器213显示询问RFID收发器206，并且当接收信号时，废料接收器可被打开，使得药物废料丢弃在适当的接收器中。阅读器响应RFID收发器中编码的信息和一种或多种通过从收发器分离一部分可剥离耦合器产生的参数。所述参数选自天线的阻抗、增益或方向。
将废料置于接收器中之后，接收器可被扫描以读取与每个芯片相关的产品数据，确保箱中的内容物是正确的并且有毒材料不被丢弃在含非有毒物的接收器中。
现参考图5，其显示了使用如本文定义的废料管理标签的示例性方法的方框图。在步骤500中，废料管理标签设置有RFID收发器和颜色编码方案以适当地识别医药废料。接下来，在步骤510中，标签附着至药物产品并且该产品在步骤520中分发。一系列废料接收器在步骤530中提供，其每个接收器设置有RFID阅读器，以在步骤540中，当适当的标签被询问时响应于并打开废料接收器之一。接着在步骤550中，一部分可剥离耦合器被除去，以便有效地和永久地改变天线的参数并在步骤560中处理废料。
虽然RFID已被用作示例性实施方式，但应当理解，条形码和二维(2-D)条形码也可采用光扫描设备应用，有或没有RFID。因此，本发明可在具有或没有RFID下实施，以便RFID或条形码的至少一种可用作确认特征。在采用条形码的情况下，条形码可打印在可剥离条上代替耦合器，并且选择性地除去该条的部分可因此破坏条形码的部分，使得编码不可读以启动另一废料接收器。
另外，当读取条形码或RFID设备时可使用本发明的系统以向健康护理专业人员发出信号，询问是否所有的医药或药物材料已经被分发，以便容器可被置于垃圾接收器中，因此避免与必须处理有毒废料有关的成本。
因此根据本发明可见，已经提供了结合药物废料使用的非常有优势的标记和处理系统。虽然本发明已经结合目前认为是最好的实施和优选的实施方式被描述，但是本领域普通技术人员明白，本发明并非意欲限于所公开的实施方式，而是在本发明范围内可对其作出许多修改和等价安排，本发明范围与所附权利要求的最宽解释一致，以包括所有等价结构和产品。
本发明人在此声明，他们要依赖等同原则确定并评估其发明的合理范围，因为它涉及本质上不背离但在权利要求中所述的本发明字面范围之外的任何装置、系统、方法或制品。

Claims (9)

1.药物废料处理系统，包括：
含药物的药物容器；
标签，所述标签包括：基底，其具有第一和第二表面、第一和第二纵向延伸侧边以及第一和第二横向延伸末端边缘，所述基底具有第一至第三部分；
与所述第三部分连接的RFID收发器，所述RFID收发器具有集成电路和天线，所述RFID收发器用产品信息和废料类型信息编码；
可剥离耦合器，其与所述RFID收发器电容性地耦合，所述耦合器具有多个可分离部分，用于选择性地改变所述RFID收发器的参数；所述第三部分与所述药物容器连接；和
多个药物废料容器，每个所述容器具有选择性地响应所述RFID收发器的特定参数或编码信息的阅读器。
2.根据权利要求1所述的药物废料处理系统，其中每个所述可分离部分是颜色编码的。
3.根据权利要求1所述的药物废料处理系统，其中所述可剥离耦合器可剥离地与所述标签连接。
4.根据权利要求1所述的药物废料处理系统，其中所述RFID收发器的所述参数选自天线的阻抗、增益或方向。
5.根据权利要求1所述的药物废料处理系统，其中所述可剥离耦合器的所述可分离部分通过弱线可分开。
6.根据权利要求1所述的药物废料处理系统，其中所述天线的所述参数选自方向、增益或阻抗。
7.处理药物废料的方法，包括下列步骤：
提供药物废料管理标签，所述标签具有RFID收发器、分段的可剥离耦合器和相应于特定药物废料类型的颜色编码的标记；
将所述标签附着至药物产品；
分发所述药物产品；
提供一系列废料接收器，每个接收器具有RFID阅读器，以选择性地打开所述接收器；
读取所述标签以打开一个所述接收器；
移除一部分所述可剥离耦合器，以永久改变天线参数；和
处理所述药物废料产品。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述天线的所述参数包括方向、增益或阻抗的一种。
9.根据权利要求7所述的方法，其中颜色方案提供在所述标签和所述可剥离耦合器上。
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