CN112216366B - 一种基于物联网的药品智能管理设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的药品智能管理设备及其控制方法。设备包括药品分配机构和控制系统，所述控制系统接收医生的处方，根据医生的处方确定的服药时间表定时分配药品，药品分配机构药品分配机构还包括旋转药排，其包括锥形帽，锥形帽沿周向设置有M个锥形漏斗，锥形漏斗最下端仅能容纳一粒药丸，相邻两个漏斗之间的区域面积能够覆盖第三通药口，旋转药排下端安装于动力输出轴上，第二驱动机构能够驱动旋转药排在药品容器内旋转。本发明提供的基于物联网的药品智能管理设备根据医生的处方确定的服药时间表定时分配药品，提高了药物依从性，结构简单，操作方便，自动化程序高，可用于家庭、医院护理等。

Description

一种基于物联网的药品智能管理设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种基于物联网的药品智能管理设备及其控制方法，属于物联网医疗技术领域。

背景技术

药物依从性是在规定的时间窗口内以规定的间隔以规定的剂量服用药物的行为。临床医生认为需要管理剂量时间以确保安全和有效的治疗。现有技术中提供了一些设备，以试图帮助患者服药依从性。但是,现有技术中提供的药品分配设备结构复杂,成本高。

发明内容

为克服现有技术中存在的缺点，本发明的发明目的是提供一种基于物联网的药品智能管理设备及其控制方法，所述设备和方法根据医生的处方确定的服药时间表定时分配药品，提高了患者药物依从性，结构简单，成本低。

为实现所述发明目的，本发明提供一种基于物联网的药品智能管理设备，其包括药品分配机构和控制系统，所述控制系统接收医生的处方，根据医生的处方确定的服药时间表定时分配药品，其特征在于，药品分配机构包括漏斗形储药器、支撑板和第一圆盘，其中，支撑板固定设置于漏斗储药器上部开口上，其上布置有N个第一通药口，N个第一通药口等间隔布置于支撑板的同一圆上，所述N大于或者等2，第一圆盘设置于支撑板的下面，并与支撑板同轴，其沿轴向设置有一个与第一通药口形状相同的第二通药口，第二通药口处设备有药品计量传感器，第一圆盘由第一驱动机构驱动旋转；药品分配机构还包括N个药品分配器，每个药品分配器包括底座和送药器，底座包括圆柱形壳体、设置在壳体内的第二驱动机构和药品通道筒，第二驱动机构的动力输出轴从壳体的顶部中央伸出，药品通过筒沿底座轴向偏离中央的位置布置，并对准N个第一通药口中的一个；送药器包括药品容器的底、旋转药排和药品容器，药品容器的底上设置有一个第三通药口，其与底座上的药品通道筒对准；旋转药排设置于药品容器内，其包括锥形帽，锥形帽沿周向设置有M个锥形漏斗，M个锥形漏斗沿径向设置一个环形凹槽，锥形漏斗361最下端仅能容纳一粒药丸，在药品容器的壁上、第三通药口的上方设置有一个扇形薄片，相邻两个漏斗之间的区域面积能够覆盖第三通药口，旋转药排下端安装于动力输出轴上，第二驱动机构能够驱动旋转药排在药品容器内旋转，扇形薄片在环形凹槽内相对运动。

优选地，旋转药排和药品容器形成一个整体结构，该整体结构可拆卸地连接于底座上。

优选地，药品分配机构还包括第二圆盘，所述第二圆盘沿轴向设置有一个第四通药口，第二圆盘能够相对于药品容器的底转动，以调节药品通过的口径。

优选地，在第一圆盘下设置有传感器，其设置在第一圆盘的通药口附近，用于计数分配的药口剂量。

为实现所述发明目的,本发明还提供一种基于物联网的药品智能管理设备的控制方法，其特征在于，包括：

S01：根据医生的处方计算出患者该处方规定疗程的服药时间表；

S02：到过服药时间时，查找该服药时间的第一种药品及该药品的剂量；

S03：控制相应的药品分配器开始分配该服药时间的第一种药品，并获取第一种药品分配器的计数器分配的药品数量，根据数量及该药品的每枚药品的重量计算出该第一种药品的剂量，判断是否达到该服药时间该第一种药品的剂量，如果达到，则执行步骤S04，否则继续分配第一种药品；

S04：判断该服药时间的所有药品是否全部分配完，如果是，则将该服药时间的药品同时送到药品容器中，如果否，则继续分配该服药时间的下一种药品，直到该服药时间的所有药品分配完毕。

优选地，所述药品智能管理设备为上述的药品智能管理设备。

与现有技术相比，本发明提供的基于物联网的药品智能管理设备及其控制方法，其根据医生的处方确定服药时间表定时分配药品, 提高了药物依从性，结构简单，成本低。

附图说明

图1是本明提供基于物联网的药品智能管理设备的内部结构示意图；

图2A是本发明提供的送药器的顶视示意图；图2B是本发明提供的送药器的截面示意图

图3是本发明提供的基于物联网的药品智能管理设备的控制系统的电路图；

图4是本发明提供的发药模块工作过程示意图；

图5是本发明提供的电机及电机驱动口器的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、组件和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1是本明提供的基于物联网的药品智能管理设备的内部结构示意图，图2是本发明提供的送药器的结构示意图，如图1-2所示, 该基于物联网的药品智能管理设备根据处方确定服药时间表定时分配药品。基于物联网的药品智能管理设备允许监测和控制药物的分配，使得患者、护理者或者能够直接接近基于物联网的药品智能管理设备的任何其他人员定时获取药品。

基于物联网的药品智能管理设备具有本体，本体具有壳体，所述壳体包括两个侧壁、前面板11、后面板12、顶板13和底板14，它们限定一个内腔矩形空腔，空腔中设置一隔49，将内腔矩形空腔分为上部空腔和下部空腔。底板下设置有四个腿17或者轮。应当认识到，壳体和隔板可以由任何合适的材料构成，例如塑料或金属材料，并且进一步地，可以使用任何合适的构造方法来制造壳体，例如注塑、冲压、机械加工等。

壳体可以被构造为单件材料，或者以其他方式由彼此连接的两件或多件材料构造。前面板11具有用于容纳触摸显示屏15的开口和用于接收"软"或接口键的多个较小开口以及分配控制器。分配控制器可以是用于输入密码的数据按键，以触发药品分配设备分配药品给授权的人。每个接口键能够根据用户选择的模式有效地改变定义和控制各种功能。前面板11还具有开口16，授权个体通过该开口16取出盛药品的容器，该开口16由门打开或者关闭。理想地，后面板12具有开口，通过该开口可以设置电源模块18。

如图1所示，上部空腔的尺寸适于容纳漏斗形储药器46及电路面板19、触摸显示屏15等。

基于物联网的药品智能管理设备，其包括药品分配机构和控制系统，所述控制系统接收医生的处方，根据医生的处方将药品分配到容器中，药品分配机构包括漏斗形储药器46、支撑板31和第一圆盘32，其中，支撑板31固定设置于漏斗储药器46上部开口上，其上布置有N个第一通药口33， N个第一通药口33等间隔布置于支撑板31的同一圆上，所述N大于或者等2，第一圆盘32设置于支撑板31的下面，并与支撑板31同轴，其沿轴向设置有一个与第一通药口33形状相同的第二通药口34，第一圆盘32由第一驱动机构43驱动旋转；药品分配机构还包括N个药品分配器30，每个药品分配器30包括底座和送药器，底座包括圆柱形壳体40、设置在壳体40内的第二驱动机构37和药品通道筒42，第二驱动机构37的动力输出轴从壳体40的顶部中央伸出，药品通道筒42沿底座轴向偏离中央的位置布置，并对准N个第一通药口33中的一个；送药器包括药品容器的底48、旋转药排36和药品容器35，药品容器的底48上设置有一个第三通药口38，其与底座上的药品通道筒42对准；旋转药排36设置于药品容器35内，其包括锥形帽，锥形帽沿周向设置有M个锥形漏斗361，M个锥形漏斗沿径向设置一个环形凹槽，锥形漏斗361最下端仅能容纳一粒药丸，在药品容器的壁上、第三通花口的上方设置有一个扇形薄片，相邻两个漏斗之间的区域面积能够覆盖第三通药口38，旋转药排下端安装于动力输出轴362上，第二驱动机构37能够驱动旋转药排在药品容器内旋转，扇形薄片在环形凹槽内相对运动。本发明中，药品容器35上端设置有注药口45，其可以为圆筒形，也可以为漏斗形，优选地，旋转药排可拆拆卸地连接于底座40上。优选地，药品分配机构还包括第二圆盘39，所述第二圆盘39沿轴向设置有一个第四通药口，第二圆盘39能够相对于药品容器的底转动，以调节药品通过的口径，本发明中，第二圆盘39可以通过手动进行操作。

药品通道筒沿底座轴向偏离中央的位置布置，并对准N个第一通药口中的一个；送药器包括药品容器的底、旋转药排和药品容器，药品容器的底上设置有一个第三通药口，其与底座上的药品通道筒对准；图3是本发明提供的基于物联网的药品智能管理设备的控制系统的电路图，如图3所示，基于物联网的药品智能管理设备的控制系统包括控制器51，所述控制器例如为CPU。控制系统还包括输入输出接口52，其用于连接按键、分配控制器等，用于用户输入信息。控制系统还包括触摸显示屏15，其用于显示信息并用于用户输入信息，如显示处方、药物名、价格、功能主治、成份、性状、规格、用法用量、生产企业信息、生产日期和有效期等，用于用户输入用户的病症、用药体验等，如用药后感到好转、恶心，头晕等。控制系统还包括通信子系统54，其被配置为分配设备通过无线和/或有线与用户的手持终端、医师所用终端、服务器等进行通信。控制系统还包括近场匹配电路55，其被配置为分配设备与用户的手持终端、智能药盒通过近场协议进行链接。控制系统还具有图像传感器，所述图像传感器例如为摄像头、红外摄像头等，用于获取患者面部图像、舌部图像或者身体任一部位的图像。控制系统还有具脉搏传感器，患者可将脉搏传感器设置腕部，以获取患者的脉的次数、形状和性质等。控制系统还具有血压传感器，其用于获取患者的血压等信息。当患者不便前去医院就医，或在紧急情况下时，控制系统可以将患者的图像信息、脉搏信息、血压信息等通过物联网发送给远程的医生。医生根据获取的信息对患者进行复诊，以判断所开的处方药的疗效。

控制系统还具有存储器56，其用于存储应用程序和数据，CPU调用程序从而形成发药模块等，发药模块，被配置为根据处方形成服药时间表，根据服药时间定时控制药物分配机构将药物分配到药品容器中。

图4是本发明提供的发药模块工作过程示意图，如图4所示，发药模块被配置为执行如下过程：

S01：根据医生的处方计算出患者该处方规定疗程的服药时间表，该服药时间表包括用药天数，每一天的服药时间及该时间服药的药品种类及每一种类的剂量，服药时间表示例性地如下表所示：

服药时间表：

S02：到过服药时间时，查找该服药时间的第一种药品及该药品的剂量；

S03：相应的药品分配器开始分配该服药时间的第一种药品，并获取第一种药品分配器的计数器分配的药品数量，根据数量及该药品的每枚药品的重量计算出该第一种药品的剂量，判断是否达到该服药时间该第一种药品的剂量，如果达到，则分配第一服药时间的第二种药品，否则返回继续分配第一种药品；

S04判断该服药时间的所有药品是否全部分配完，如果是，则打开储药器46下面的开口，将该服药时间的药品同时送到药品容器中，如果否，则继续分配该服药时间的药品，直到该服药时间的所有药品分配完毕。

控制系统还包括药物分配机构控制器，其包括电机驱动器63、电机驱动器65、多路复用器66和传感器44，控制模块被配置为向电机驱动器63和电机驱动器65发送信号，根据服药时间表，CPU给电机驱动器63和电机驱动器65发送控制信号，电机68驱动圆盘43旋转，其上的通药口对准要分配某一药品的底座上的通药口42,同时，电机驱动器65经多路复用器66给电机M₁到M_N中的相应电机发送驱动信号，该电机驱动旋转药排36旋转，旋转药排36旋转时,药品容器的底48上的通药口38、第二圆盘上的通药口42、支撑板上的通药口33和第一圆盘32上的通药口34形成通路，旋转药排将一粒药品推入到漏斗46中，设置在在转盘32下的传感器44计录推入到漏斗的药品剂量；旋转药排36在旋转机构驱动下继续旋转，直到达到对应该某时间该药品剂量时停止工作，而后，控制模块给电机驱动器63发送控制信号，使圆盘32的通药口旋转到下一个药品的底座下方，重复上述过程，直到处方中的该服药时间的所有药品剂量分配完毕。

控制系统还包括门控器，门控器包括电机驱动器64和传感器69，电机驱动器64用于给驱动门控机构运行的电机67提供驱动信号，CPU被编程以形成门控模块，门控模块以向电机驱动器64发送信号，电机驱动器64给电机67发送驱动信号，电机67驱动门控机构将门打开开口16；传感器69 探测到盛放某服药时间花药品容器被取走后，门控模块根据传感器69 提供的信息，给电机驱动器64发送控制信号，电机驱动器64给电机67发送驱动信号，电机67驱动门控机构使门关闭开口。

如图5所示，本发明采用的电动机为是5相步进电动机M，其驱动线圈是将5相的相线圈A 、B、C、D、E 依次与其始端和终端连接而形成的环状接线，相邻的两个线圈的连接点依次为P1、P2、P3、P4和P5。电开关Tr1 〜Tr10例如使用晶体管或FET。电开关Tr1和Tr2相串联，其连接节点为Q1，电开关Tr3和Tr4相串联，其连接节点为Q2，电开关Tr5和Tr6相串联，其连接节点为Q3，电开关Tr7和Tr8相串联，其连接节点为Q4，电开关Tr9和Tr10相串联，其连接节点为Q5，Q1、Q2、Q3、Q4和Q5分别P1、P2、P3、P4、P5相连连接，通过对电开关进行开关控制，将所述环状接线的励磁相 A 〜 E 的连接点 P1 〜 P5 与电源正极或负极连接。电开关Tr1 〜Tr10构成控制电路S

在控制电路 S 的输出侧连接有感测电阻 R ，通过在环状接线上流动的总励磁电流通过该感测电阻R，在其两端显现感测电压。通过将该感测电压输入到控制电路 101 ，能够进行总励磁电流的反馈控制。控制电路101与处理器51连接。

处理器51与控制电路S的各电开关Tr的基极连接，进行电开关Tr的通断控制。励磁模型保存在存储器中，存储器保存有与驱动五相步进电动机M的序列相对应的励磁模型的数据和用于进行控制的非励磁模型的数据。通过控制各电开关的控制的通断来进一步的控制步进机M各线圈中的电流方向，进而控制电机的正转和反转，并进一步控制药品药排的正转和和反转。

本发明，由于本发明提供的护理设备根据处方自动定时分配药品，大大提高了自动化度，且使大大提高了药物的依从性。

本发明中，若网络为5G网络时，可采用可视化服药提醒、可视化随方、可视化复诊的形式。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种基于物联网的药品智能管理设备，其包括药品分配机构和控制系统，所述控制系统接收医生的处方，根据医生的处方确定的服药时间表定时分配药品，其特征在于，药品分配机构包括漏斗形储药器、支撑板和第一圆盘，其中，支撑板固定设置于漏斗储药器上部开口上，其上布置有N个第一通药口，N个第一通药口等间隔布置于支撑板的同一圆上，所述N大于或者等于2，第一圆盘设置于支撑板的下面，并与支撑板同轴，其沿轴向设置有一个与第一通药口形状相同的第二通药口，第二通药口处设有药品计量传感器，第一圆盘由第一驱动机构驱动旋转；药品分配机构还包括N个药品分配器，每个药品分配器包括底座和送药器，底座包括圆柱形壳体、设置在壳体内的第二驱动机构和药品通道筒，第二驱动机构的动力输出轴从壳体的顶部中央伸出，药品通道筒沿底座轴向偏离中央的位置布置，并对准N个第一通药口中的一个；送药器包括药品容器的底、旋转药排和药品容器，药品容器的底上设置有一个第三通药口，其与底座上的药品通道筒对准；旋转药排设置于药品容器内，其包括锥形帽，锥形帽沿周向设置有M个锥形漏斗，M个锥形漏斗沿径向设置一个环形凹槽，锥形漏斗最下端仅能容纳一粒药丸，在药品容器的壁上、第三通药口的上方设置有一个扇形薄片，相邻两个漏斗之间的区域面积能够覆盖第三通药口，旋转药排下端安装于动力输出轴上，第二驱动机构能够驱动旋转药排在药品容器内旋转，扇形薄片在环形凹槽内相对运动。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的药品智能管理设备，其特征在于，旋转药排和药品容器形成一个整体结构，该整体结构可拆卸地连接于底座上。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的药品智能管理设备，其特征在于，药品分配机构还包括第二圆盘，所述第二圆盘沿轴向设置有一个第四通药口，第二圆盘能够相对于药品容器的底转动，以调节药品通过的口径。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于物联网的药品智能管理设备，其特征在于，在第一圆盘下设置有传感器，其设置在第一圆盘的通药口附近，用于计数分配的药品数量。

5.一种基于物联网的药品智能管理设备的控制方法，其特征在于，包括：

S01：根据医生的处方计算出患者该处方规定疗程的服药时间表；

S02：到服药时间时，查找该服药时间的第一种药品及该药品的剂量；

S03：控制相应的药品分配器开始分配该服药时间的第一种药品，并获取第一种药品分配器分配的药品数量，根据数量及该药品的每枚药品的重量计算出该第一种药品的剂量，判断是否达到该服药时间该第一种药品的剂量，如果达到，则执行步骤S04，否则继续分配第一种药品；

S04：判断该服药时间的所有药品是否全部分配完，如果是，则将该服药时间的药品同时送到药品容器中，如果否，则继续分配该服药时间的下一种药品，直到该服药时间的所有药品分配完毕，所述药品智能管理设备为权利要求1-4中任一所述的药品智能管理设备。

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