CN104207943B - 一种患者使用的配药机 - Google Patents

Abstract

一种患者使用的配药机，由多个药瓶和配药控制系统装置组成；药瓶的核心转轴安装在步进电机驱动轴上，在药瓶出药孔下方一侧有红外计数器，红外计数器和步进电机安装在底盘上；配药控制系统装置有单板机，液晶显示模块、SD卡读卡器，单板机还连接多个带驱动器的步进电机和每个药瓶下方的红外计数器。配药方法，将服药信息：服药时间、服药名称、服药数量输入到SD卡中，按要求安装好药瓶后，插上SD卡，配药机开启电源，配药机将按时、按药的品种、数量出药。配药机解决了患者人为服药配药的繁琐，及其人为配药服药带来对药品品种、时间、数量的错误和遗忘。配药机体积小巧，还可以带着外出，耗电量低因此还可以依靠电池供电。

Description

一种患者使用的配药机

技术领域

本发明属于患者使用的配药机,特别涉及一种患者使用的配药机及其配药方法。

背景技术

随着老龄化社会的加速迈进，大量的老年慢性病患者每天都需要在不同的时间点服用不同数量的多种药物。例如糖尿病患者在饭前饭后需要服用不同的药物，药量也不尽相同，而降低血压的药物在早晨和下午空腹时服用效果显著，抗失眠的药物主要在睡前服用。老年患者通常罹患多种慢性疾病，需服用的药物种类繁多，时间点琐碎。与此同时，现代社会出现“三高人群”，工作压力大、应酬多、身体状况堪忧，不仅仅是老年人，很多中青年人也需要按疗程长期服用处方药或者保健药来治疗一些慢性病，缓解身体亚健康状态。下表为一个同时患有糖尿病、冠心病、三高患者服药内容明细，从早上起床到晚饭后，需要服用不同数量，不同类型的各种药物，涉及药物种类繁多，服药时间分散，很容易出现漏服、错服的问题。

这些长期复杂的服药需求存在以下隐患：

1.对于普通家庭，如果老年人独居，自己照顾自己，也就是“空巢老人”，据统计近六成患有老年痴呆症，而随着年龄增大，身体器官各项功能逐渐衰退，绝大多数老人都有记忆力衰退和耳聋眼花现象；他们对于医生的嘱咐和处方极容易出现理解偏差，而且种类繁多的药物和繁琐的服药时间很难保证 毫无差池，一旦发生错服、漏服及重复服药的问题将造成严重的后果。如果有亲人协助护理，情况能略微改善，但是慢性病护理是一个长期过程，责任心再强也容易出现疏忽，可能保证了药量与次数但是错过最佳服药时间，对病情带来不利因素。

2.对于医院、诊所和药店，药剂师们每天按照医生的处方配药，主要依靠人工从药柜找出对应药片，再以小药匙伸进相应药品的药瓶里逐片掏取。多次寻找且重复不断取药，效率低下且劳动强度大，药剂师精神高度紧张，高强度机械性的工作稍有不慎就可能造成取药品种类和数量上的错误，混合交替药匙带来微量的混合污染，药品经常与空气接触容易变质失效，人工操作麻烦和低效率使得患者不得不浪费时间排队等药。此外，住院部的护士在看护病人服药的过程中，也是采用手工配药的方式，很容易因为疲劳疏忽等原因造成人工错误，造来严重的医疗事故和日益紧张的医患关系。

因此需要提供一种家庭和医院都能使用的智能给药系统。主要解决老年病患者和慢性病患者、住院患者等人的服药问题和医院护士、药剂师等人配药的效率、精准和人手紧缺的问题。解放药剂师的双手，实现智能管理，让病人服药更加放心。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种患者使用的配药机及其配药方法。解决上述问题

本发明的技术方案是：

一种患者使用的配药机，其特征在于：由多个药瓶和配药控制系统装置组成；药瓶有圆柱形瓶身，瓶身底部有药瓶底盖和顶盖，药瓶底盖外周圈上有一个出药孔，药瓶底盖中央有中心孔，中心孔上装有核心转轴，核心转轴上装有药片转盘，药片转盘中心有花键孔，核心转轴上有与药片转盘花键孔配合的花键，药片转盘的外周圈上有一圈与药瓶底盖上的出药孔配合的配药孔，在核心转轴顶部安放有摊药叉轮，摊药叉轮底部紧靠在药片转盘的上部，摊药叉轮中心有与核心转轴顶部配合的盲孔，摊药叉轮的轮盘四周有四个摊药叉；药瓶的核心转轴安装在步进电机驱动轴上，在药瓶出药孔下方一侧有红外计数器，红外计数器和步进电机安装在底盘上；配药控制系统装置有MSP430单板机，MSP430单板机连接LCD12864液晶显示模块、SD卡读卡器， MSP430单板机还连接多个带驱动器的步进电机和多个装在每个药瓶下方的红外计数器。

一种患者使用的配药机的配药方法，其特征在于：

1)医生或药剂师通过计算机将服药信息：服药时间、服药名称、服药数量输入到SD卡中，服药信息和数据保存到SD卡存储空间相应的地址上；

2)当病人完成付费之后，通过医院内部的联网系统，药房按照处方开始分装病人所需要的药品到不同的药瓶内，每种药物的药瓶都有对应的瓶号；当病人拿着SD卡到药房取药时，药房将已装好药品的药瓶交给患者；

3)回家后按每种药物的药瓶上的瓶号安装在配药机相应的步进电机轴上；

4)按要求安装好药瓶后，插上SD卡，配药机开启电源，配药机将按时、按药的品种、数量出药。

当配药机配药控制系统读取SD卡第一行信息时，显示屏显示各个药瓶的药名信息；

读取第二行信息，开始第一个服药时间的倒计时，供药时间到，便可以依次按照后边的药片数对药瓶一次扫描操作，进行药片计数，取出药片；

其中，程序共有三个循环，依次嵌套：

第一层循环：药片计数，读取药片数目，当一片药片掉出，计数器减1，直到药片计数结束，此次循环结束；

第二层循环：药瓶依次取药，第一个药瓶工作结束，进行下一个药瓶的取药，直到最后一个药瓶取药结束，当到下一个给药时间，此次循环便又开始；第三层循环：给药时间，每天吃药的时间是个重复过程，所以每天的服药时间是一个大循环。

上述配药程序装在SD卡内或单板机内。

本发明的有益效果是：

配药机解决了患者人为服药配药的繁琐，及其人为配药服药带来对药品品种、时间、数量的错误和遗忘。配药机体积小巧，还可以带着外出，耗电量低因此还可以依靠电池供电。

1.SD卡：医生开处方时可以直接把处方写在SD卡里，通过医院内部的联网系统，当病人完成付费之后，药房便可按照处方开始分装病人所需要的药品，当病人拿着SD卡到药房取药时，药房已将药品装好瓶，取药时病人只 需要SD卡交给药房，药房通过SD卡查询，药房便会把药品交给病人，节约了医院和病人双方的时间。

2.药瓶：给药机使用预制规格的专用配套药瓶，医院操作时，每种药物都有对应的某型号药瓶，药剂师将新配好的药物装入新的专用药瓶中；病人收到的药瓶事先装入特定的瓶内，回家后可直接倒置安装在“家用给药机”上，避免药物混装导致的交叉污染。用过的专用药瓶病人可以拿回医院药房回收，经过消毒等后处理，专用药瓶可以被再次利用，避免一次性浪费，起到了环保作用。专用药瓶在设计上考虑了密封遮光避光等需求，为更好得保存药品提供了保障。

3.给药机：病人只需回家插上SD卡，按要求安装好药瓶，以后服药的事情就不用再操心，从根本上解决了病人和医生两方面的苦恼，再也不用担心服药繁琐的问题，给药机体积小巧，还可以带着外出，由于给药机整机耗电量低因此还可以依靠电池供电。

附图说明

图1是一种患者使用的配药机药瓶和步进电机部分结构示意图。

图2是一种患者使用的配药机药瓶和步进电机部分结构剖视图。

图3是一种患者使用的配药机药瓶底盖结构主视图。

图4是一种患者使用的配药机药片转盘结构主视图。

图5是一种患者使用的配药机摊药叉轮结构主视图。

图6是一种患者使用的配药机摊药叉轮结构侧剖视图。

图7是一种患者使用的配药机控制系统框图。

图8是一种患者使用的配药机控制系统电原理框图。

图9是一种患者使用的配药机控制系统程序框图。

图中：1底盘、2出药孔、3电机、4电机驱动轴、5瓶身、6药片转盘、7核心转轴、8药瓶顶盖、9药瓶底盖、10摊药叉轮、11红外计数器。

具体实施方式

为了解决患者配药问题我设计了一种智能给药系统---患者使用的配药机。

如图1、2所示的一种患者使用的配药机，由多个药瓶和配药控制系统 装置组成；药瓶有圆柱形瓶身，瓶身底部有药瓶底盖和顶盖，药瓶底盖外周圈上有一个出药孔，药瓶底盖中央有中心孔，中心孔上装有核心转轴，核心转轴上装有药片转盘，药片转盘中心有花键孔，核心转轴上有与药片转盘花键孔配合的花键，药片转盘的外周圈上有一圈与药瓶底盖上的出药孔配合的配药孔，在核心转轴顶部安放有摊药叉轮，摊药叉轮底部紧靠在药片转盘的上部，摊药叉轮中心有与核心转轴顶部配合的盲孔，摊药叉轮的轮盘四周有四个摊药叉；药瓶的核心转轴安装在步进电机驱动轴上，在药瓶出药孔下方一侧有红外计数器，红外计数器和步进电机安装在底盘上。

如图7、8所示的配药控制系统装置有MSP430单板机，MSP430单板机连接LCD12864液晶显示模块、SD卡读卡器，MSP430单板机还连接多个带驱动器的步进电机和多个装在每个药瓶下方的红外计数器。

一种患者使用的配药机的配药方法：

1)医生或药剂师通过计算机将服药信息：服药时间、服药名称、服药数量输入到SD卡中，服药信息和数据保存到SD卡存储空间相应的地址上；

2)当病人完成付费之后，通过医院内部的联网系统，药房按照处方开始分装病人所需要的药品到不同的药瓶内，每种药物的药瓶都有对应的瓶号；当病人拿着SD卡到药房取药时，药房将已装好药品的药瓶交给患者；

3)回家后按每种药物的药瓶上的瓶号安装在配药机相应的步进电机轴上；

4)按要求安装好药瓶后，插上SD卡，配药机开启电源，配药机将按时、按药的品种、数量出药。

如图9所示的患者使用的配药机控制系统程序：

当配药机配药控制系统读取SD卡第一行信息时，显示屏显示各个药瓶的药名信息；

读取第二行信息，开始第一个服药时间的倒计时，供药时间到，便可以依次按照后边的药片数对药瓶一次扫描操作，进行药片计数，取出药片；

其中，程序共有三个循环，依次嵌套：

第一层循环：药片计数，读取药片数目，当一片药片掉出，计数器减1，直到药片计数结束，此次循环结束；

第二层循环：药瓶依次取药，第一个药瓶工作结束，进行下一个药瓶的取药，直到最后一个药瓶取药结束，当到下一个给药时间，此次循环便又开始；第三层循环：给药时间，每天吃药的时间是个重复过程，所以每天的服药时 间是一个大循环。

上述配药程序装在SD卡内或单板机内。

系统的运作流程如下：

1、医生使用SD卡服务系统填写好服药信息(包括服药时间、服药名称、服药数量)；

2、药剂师或者患者本人把药物装在计数功能药瓶中并对药瓶粘贴药名标签标号，除去安全隐患。

3、回到家中，将装有药品的计数功能药瓶安装在“家庭自动给药机”相应标号的药瓶槽中，并将SD卡插入到SD卡插槽中，给药机进行信息读取，便可实现自动给药机的自动运行，此时确保自动给药机通电工作并且时钟准确，到达预设的服药时间，给药机自动工作配药，并提醒患者服药，落入收集药物的药盒中，并响铃提示病人及时服药。

从开要到服药过程智能化，医生直接对计算机操作将服药信息写入了SD卡，病人回家插入SD卡，只需在给药机提醒下服药即可，不仅节省了医生对病人病患长时间叮嘱药物服用细节的繁琐工作，还杜绝了病人忘记吃药、吃错药、漏吃药的可能性。

本发明的技术解决方案为：通过设计一套智能给药系统，使从开药方到病人服药一体化，此系统包括两大部分：第一部分SD卡“服药信息系统”通过写卡完成数据存储；第二部分(自动给药机主体部分)通过读取SD卡进行数据采集，程序运行实现药物供给的功能。

第一部分实现医生使用SD卡服务系统填写好服药信息的功能，SD卡“服药信息系统”软件界面介绍见第4部分系统软件设计中2.1服药信息系统；SD卡数据写入控制见系统硬件设计中的1.1.1SD卡写入控制。

第二部分实现过程2、3的功能，自动给药机硬件部分包括：电路部分(电源、MSP430、读卡器、液晶显示模块即LCD12864、)、带驱动器的步进电机、计数功能药瓶。

电路部分见系统硬件中1.1电路硬件。

步进电机是一个关键衔接部件，受电路部分控制，带动计数功能药瓶运转工作。

计数功能药瓶见1.2计数药瓶硬件设计。

LCD12864与单片机MSP430之间的通信。由LCD12864的使用手册，用 单片机的P3.5，P3.6，P3.7进行控制，分别对应于LCD12864的使能管脚(E)，R/W管脚，RS管脚。通过三个管脚之间的配合，实现向LCD12864的数据以及命令传输。传输通道均为DB0～DB7(LCD12864)，这8个管脚与单片机的P4相连接。其他的供电连接任意。

带驱动器的步进电机与单片机MSP430之间的通信：我们采用42BYG250C型号(附加驱动器)，驱动器有使能端E，脉冲端P，方向端D，我们用P5管脚来控制电机。并用P2管脚来接受相应电机的反馈信号，以触发中断。举例来说，我们用P5.1来控制带驱动器的步进电机的脉冲信号，当电机转动到一定角度使一粒药落下，就会触发激光计数器，激光计数器就会发送一个脉冲信号给P2.1，并触发中断。中断负责处理判断药的个数是否足够。

SD卡和单片机MSP430的通信。本设计计划采用SD卡存储服药信息，其中包括了服药时间、药物名称、服药数量等，并通过读卡器将相关信息读入单片机。目前我们采用SD读卡器读取SD卡信息，将内置的服药信息输入程序变量中。主要包括数据存储和自动给药机电路设计。

1.1.1数据存储

SD卡写入控制：我们直接把服药信息写入SD卡

1.1.2自动配药机电路设计

电路部分主要包括：电源、MSP430、读卡器、液晶显示模块LCD12864、红外计数模块、电机驱动模块，为了对实现的各种功能进行讲解，进行以下描述。

SD卡读取控制：

读取SD卡信息时SD卡插入SD卡插槽，寄存器读取SD卡中的服药时间及相应排序药瓶的药量信息。

液晶显示模块：

SD卡信息读取后，便可以在每个药瓶位置的液晶屏内显示药名等信息，为服药安全多加了一份保险。

药片计数控制：红外计数器作为计数电路单元，药粒掉出一粒便使持续

红外脉冲产生一次通断，便产生一个计数脉冲，寄存器中的药片数目减去1，产生计数作用。

电机驱动模块：驱动电压为20V。

1.2计数药瓶结构设计

计数功能药瓶是本系统解决方案设计中设计出来的核心部件，主要靠机械构造完成所需要的功能。计数功能药瓶为可扩展部件，可以根据服药种类确定使用数量。

计数功能药瓶结构：底盘1、电机3、药瓶顶盖8、瓶身5、摊药叉轮10、药片转盘6、药瓶底盖9、核心转轴7、电机驱动轴4、红外计数器11。

计数功能药瓶工作方式：A.药瓶顶盖瓶身8、摊药叉轮10、药瓶底盖5，当电机转动的时候，这几部分以底盘1为参照物是相对静止的。B、摊药叉轮10的突出部分在药瓶底盖9的正上方(用途：确保每次只有一粒药片从药瓶底盖漏出，使得药片均匀分布，出药的时候粒粒分明)。C、电机驱动轴4带动核心转轴7转动，核心转轴7和药片转盘6是固定在一起的，当电机转动的时候，药片转盘6转动，当小孔带动药片到达药瓶底盖9的小孔处，一粒药片下落，红外计数器11便产生一个计数脉冲，寄存器中的药片数目减去1，产生计数作用。整机结构如图

2.1服药信息系统在医院或药店，药剂师把药量和服药时间通过“配药数据库”即“服药信息输入系统软件”写入到SD卡中，输入信息界面如图5所示。

SD卡“服药信息输入系统”是由计算机和SD卡信息输入等硬件设备组成，SD卡的读卡器连接在计算机上，医生或药剂师通过配套专用软件----服药信息输入系统，把药品服药信息(服药时间、服药名称、服药数量)输入到SD卡中，把表格的相应位置的信息和数据会保存到SD卡存储空间相应的地址上。

2.2给药机驱动程序信息

自动给药机通电，当SD卡插入给药机读卡器，给药机依次读取数据，便可自动运行程序：

当读取第一行信息时，显示屏显示各个药瓶的药名信息，读取第二行信息，开始第一个服药时间的倒计时，供药时间到，便可以依次按照后边的药片数对药瓶一次扫描操作，进行药片计数，取出药片。其中，程序共有三个循环，依次嵌套：

第一层循环：药片计数，读取药片数目，当一片药片掉出，计数器减1，直到药片计数结束，此次循环结束；

第二层循环：药瓶依次取药，第一个药瓶工作结束，进行下一个药瓶的 取药，直到最后一个药瓶取药结束，当到下一个给药时间，此次循环便又开始；

第三层循环：给药时间，每天吃药的时间是个重复过程，所以每天的服药时间是一个大循环。

Claims (1)

1.一种患者使用的配药机，其特征在于：由多个药瓶和配药控制系统装置组成；药瓶有圆柱形瓶身，瓶身底部有药瓶底盖和顶盖，药瓶底盖外周圈上有一个出药孔，药瓶底盖中央有中心孔，中心孔上装有核心转轴，核心转轴上装有药片转盘，药片转盘中心有花键孔，核心转轴上有与药片转盘花键孔配合的花键，药片转盘的外周圈上有一圈与药瓶底盖上的出药孔配合的配药孔，在核心转轴顶部安放有摊药叉轮，摊药叉轮底部紧靠在药片转盘的上部，摊药叉轮中心有与核心转轴顶部配合的盲孔，摊药叉轮的轮盘四周有四个摊药叉；药瓶的核心转轴安装在步进电机驱动轴上，在药瓶出药孔下方一侧有红外计数器，红外计数器和步进电机安装在底盘上；配药控制系统装置有MSP430单板机，MSP430单板机连接LCD12864液晶显示模块、SD卡读卡器，MSP430单板机还连接多个带驱动器的步进电机和多个装在每个药瓶下方的红外计数器。