CN113842527B - 一种药物吸入装置及监管系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种药物吸入装置及监管系统，该装置包括相互连接的药匣和发射器，发射器包括监控模块，该监控模块包括控制器及与控制器电连接的定位子模块、通讯子模块、药匣锁定子模块、电流监测子模块、患者信息识别子模块和防拆子模块；所述药匣包括外壳、箔片阵列和热敏电阻PCBA板，箔片阵列覆盖于热敏电阻PCBA板的上部，箔片阵列的两端与热敏电阻PCBA板连接，箔片阵列和热敏电阻PCBA板均嵌入外壳的内部。监管系统包括药物吸入装置、医院用前置机和云端管理子系统；云端管理子系统包括数据管理模块和数据监控模块。该发明的装置及系统能够对药品使用过程进行有效监控，避免了药物的滥用和对患者定时用药的提醒。

Description

一种药物吸入装置及监管系统
技术领域
本发明涉及管控药物设备技术领域，具体是一种药物吸入装置及监管系统。
背景技术
随着国内被列入受管控的药物范围的扩大和需要接受受管制药物的患者的日益增多，比如癌症止痛，抗抑郁，镇定药等，现以癌症为例，在病患晚期的疼痛感会日益加强，甚至会由于晚期癌症病灶经常突然产生“暴疼”，此时患者急需麻醉镇痛药物对此疼痛予以缓解，因此需要在患者在需要时及时获得镇痛治疗。此类患者通常会申请医师开据适量的麻醉镇痛药物以在紧急情况下缓解疼痛。
目前，在此类药物的管理中，只能在药品输出上实现准确管理，现有技术中缺乏专用的药匣、药物剂量管控及监测设备，实际使用中，存在药物滥用现象，如药品实际使用人与开药人不一致；药物单次使用剂量不够，不能有效止疼；使用剂量多或者使用次数多，对患者身心健康造成严重危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种药物吸入装置及监管系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种药物吸入装置，该装置包括相互连接的药匣和发射器，发射器包括监控模块，该监控模块包括控制器及与控制器电连接的定位子模块、通讯子模块、药匣锁定子模块、电流监测子模块、患者信息识别子模块和防拆子模块；
所述药匣包括外壳、箔片阵列和热敏电阻PCBA板，箔片阵列覆盖于热敏电阻PCBA板的上部，箔片阵列的两端与热敏电阻PCBA板连接，箔片阵列和热敏电阻PCBA板均嵌入外壳的内部；所述外壳的底部开设有进风口，外壳的前端开设有吸气口；
所述热敏电阻PCBA板用于加热箔片阵列，所述箔片阵列用于承载药物。
进一步地，所述箔片阵列包括箔片连接件和固定于箔片连接件上的平行排列的箔片，所述箔片连接件与热敏电阻PCBA板电连接。
进一步地，所述箔片连接件为矩形框架结构，矩形框架中平行的两边设有导电柱，所述箔片的两端分别焊接于箔片连接件两端的导电柱。
进一步地，所述热敏电阻PCBA板上设有导电孔，所述导电柱插入导电孔内。
进一步地，所述药匣还包括挡板，所述挡板嵌入箔片阵列与热敏电阻PCBA板之间，挡板上开设有通风槽，通风槽位于所述箔片底部，挡板卡接于所述箔片连接件上。
进一步地，所述外壳包括上壳体、下壳体、空气导流嘴、气流调节器和格栅，上壳体与下壳体相卡合形成外壳本体，空气导流嘴套设于外壳本体的前端，格栅安装于下壳体的底部，气流调节器嵌入下壳体与格栅之间。
进一步地，所述药匣还包括密封泡棉，密封泡棉填充外壳本体的末端；
所述热敏电阻PCBA板包括第一连接器，所述第一连接器位于外壳本体的末端；
所述外壳本体的末端设有向外延伸的固定板，固定板上开设有楔形锁扣。
进一步地，所述发射器的前端开设有凹槽，凹槽的末端安装第二连接器，所述药匣插入凹槽内，所述第一连接器与第二连接器接触；所述发射器为药匣提供电源。
进一步地，所述药匣锁定子模块包括马达、凸轮和锁舌，锁舌的一端与凸轮相邻，另一端通过弹簧固定于发射器外壳，锁舌上设有内凹的楔形锁舌头部；
控制器驱动马达，马达驱动凸轮，凸轮向左运动至最长行程时，推动锁舌向左运动；凸轮向左运动至最短行程时，锁舌在弹簧的推力作用下向右运动，直至复位。
一种监管系统，该系统包括所述药物吸入装置、医院用前置机和云端管理子系统；
云端管理子系统包括数据管理模块和数据监控模块，数据管理模块包括用户管理子模块、患者管理子模块、机构信息管理子模块、前置机管理子模块和药物吸入装置信息管理子模块；数据监控模块用于监控患者的使用频率时间地点记录、剩余药物剂量以及违规操作时报警提示；
所述前置机分别与药物吸入装置和云端管理子系统通讯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的药物吸入装置，借助互联网技术、生物识别技术及物联网技术构建完成一个管控药物的监管系统。该装置通过发射器控制药匣给送芬太尼等药物，不仅减轻了癌症晚期患者在发病过程中的疼痛，而且解决了现有芬太尼类药物缺乏管控的技术问题，实现对药品使用过程的有效监控，避免了药物的滥用，降低了麻醉精神药品在使用过程中的非法情况发生；
2.本发明的药物吸入装置，患者在疼痛发作的时候，通过药物发送管控装置随时进行自行给药，快速缓解疼痛，操作简单，灵活方便，安全性强；
3.本发明的药匣，通过将不同箔片依次焊接于箔片连接件两端的导电柱上，并将导电柱与导电孔电连接，控制对不同的箔片加热，有效控制给药。
附图说明
图1为药物吸入装置的结构示意图；
图2为药匣的主视图；
图3为箔片阵列的结构示意图；
图4为箔片连接件的结构示意图；
图5为热敏电阻PCBA板的结构示意图；
图6为挡板的结构示意图；
图7为上壳体的结构示意图；
图8为下壳体的结构示意图；
图9为下壳体另一角度的结构示意图；
图10为空气导流嘴的结构示意图；
图11为格栅的结构示意图；
图12为格栅另一角度的结构示意图；
图13为气流调节器的结构示意图；
图14为发射器的结构示意图；
图15为药匣锁定子模块的结构示意图；
图16为监控模块的原理图。
图中：1-药匣、11-外壳、111-上壳体、112-下壳体、113-空气导流嘴、114-气流调节器、115-格栅、116-进风口、117-吸气口、12-箔片阵列、121-箔片连接件、122-箔片、123-导电柱、13-热敏电阻PCBA板、131-导电孔、132-第一连接器、14-挡板、141-通风槽、16-固定板、2-发射器、21-凹槽、22-第二连接器、23-发射器外壳、25-药匣锁定子模块、251-马达、252-凸轮、253-锁舌、254-弹簧、26-显示屏、27-指纹子模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，本发明中，还需要说明的是，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如可以固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是机械连接，也可以是通过中间媒介间接连接，也可以电连接可以通过具体情况理解术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参阅图1～16，本发明实施例中提供了一种药物吸入装置，该装置包括相互连接的药匣1和发射器2。
发射器2包括监控模块，该监控模块包括控制器及与控制器电连接的定位子模块、通讯子模块、药匣锁定子模块25、电流监测子模块、患者信息识别子模块和防拆子模块，监控模块还能够监测剩余药物剂量、药物使用时间及使用频率等信息。
药匣1包括外壳11、箔片阵列12和热敏电阻PCBA板13，箔片阵列12覆盖于热敏电阻PCBA板13的上部，箔片阵列12的两端与热敏电阻PCBA板13连接，箔片阵列12和热敏电阻PCBA板13均嵌入外壳11的内部；所述外壳11的底部开设有进风口116，外壳11的前端开设有吸气口117。
热敏电阻PCBA板13用于加热箔片阵列12，所述箔片阵列12用于承载药物。PCBA是指装配印刷电路板。
本发明的药物吸入装置，借助互联网技术、生物识别技术及物联网技术构建完成一个管控药物的监控系统。该装置通过发射器2控制药匣1给送芬太尼等药物，不仅减轻了癌症晚期患者在发病过程中的疼痛，而且解决了现有芬太尼类药物缺乏管控的技术问题，实现对药品使用过程的有效监控，避免了药物的滥用，降低了麻醉精神药品在使用过程中的非法情况发生。
具体的，箔片阵列12包括箔片连接件121和固定于箔片连接件121上的平行排列的箔片122，所述箔片连接件121与热敏电阻PCBA板13电连接。
需要说明的是，箔片122的数量为多个，优选的，箔片122的数量为24个，便于控制患者使用剂量。
示例性的，箔片连接件121为矩形框架结构，矩形框架的两条长边均设有导电柱123，两条长边的导电柱123位置相对排列，所述箔片122的两端分别焊接于箔片连接件121两端的导电柱123。
热敏电阻PCBA板13的两侧设有两排导电孔131，导电孔131与导电柱123的位置相适配，所述导电柱123插入导电孔131内。这样设计，一方面，将箔片阵列12牢固的固定于热敏电阻PCBA板13上；另一方面，热敏电阻PCBA板13一侧的电流通过导电孔131进入导电柱123，再经过箔片122以及另一侧的导电柱123、导电孔131传输至热敏电阻PCBA板13的另一侧，形成导通回路，电流对该箔片122加热，箔片122温度升高，将承载于箔片122上的药物加热。
药匣1还包括挡板14，所述挡板14嵌入箔片阵列12与热敏电阻PCBA板13之间，挡板14上开设有通风槽141，通风槽141位于所述箔片122底部，挡板14卡接于所述箔片连接件121上。具体的，挡板14为矩形平板结构，矩形挡板14的两个短边设有向外延伸的卡扣，用于与箔片连接件121两端的卡槽相卡合，将挡板14固定于箔片连接件121上。矩形挡板14沿长边方向开设多个通风槽141。挡板14的作用主要有两个：一是支撑固定箔片122；二是对箔片122的底部形成送风通道，吹送承载于箔片122上的药物。
外壳11包括上壳体111、下壳体112、空气导流嘴113、气流调节器114和格栅115，上壳体111与下壳体112相卡合形成外壳本体，空气导流嘴套113设于外壳本体的前端，格栅115安装于下壳体112的底部，气流调节器114嵌入下壳体112与格栅115之间。具体的，上壳体111和下壳体112均为矩形结构，且前端均设有导向，空气导流嘴113的一端套接于两个导向，另一端为吸气口117。外壳本体为内部中空的壳体，箔片阵列12、挡板14和热敏电阻PCBA板13均位于外壳本体的内部中空区域。气流调节器114为片状结构，其上开设有通风口。
热敏电阻PCBA板13包括第一连接器132，所述第一连接器132位于外壳本体的末端。
为了防止药匣1的末端漏风，药匣1还包括密封泡棉，密封泡棉填充外壳本体的末端。具体的，热敏电阻PCBA板13上，靠近第一连接器132处开设通风结构，该通风结构的上部和下部均安装密封泡棉，将药匣1的末端密封。可以有效避免进风口116进入的风从药匣1的末端流出，使得空气从进风口116进入药匣1内部后，从吸气口117流出。
热敏电阻PCBA板13和下壳体112上均开设有通风结构。
药匣1的送风原理为：患者将空气导流嘴113放入口中并吸气，则外部气流从格栅115经气流调节器114、下壳体112进入外壳本体内，再从热敏电阻PCBA板13、通风槽141到达对应的箔片122底部，将承载于箔片122上的药物吹送至吸气口117，药物进入人体内。
所述外壳本体的末端设有向外延伸的固定板16，固定板16上开设有楔形锁扣，用于与发射器2锁止。
所述发射器2的前端开设有凹槽21，凹槽21的末端安装第二连接器22，所述药匣1插入凹槽21内，所述第一连接器132与第二连接器22接触，发射器2为药匣1提供电源，并发送信号，控制药匣1给送药物。
发射器2包括发射器外壳23，发射器外壳23上安装显示屏26和指纹模块27。
所述药匣锁定子模块25包括马达251、凸轮252和锁舌253，锁舌253的右侧与凸轮252相邻，左侧通过弹簧254固定于发射器外壳23，锁舌253上设有向下的槽，槽内设有楔形锁舌头部，用于与药匣1的楔形锁扣配合。
药匣锁定子模块25的工作原理为：通过控制器驱动马达251，马达251驱动凸轮252旋转，凸轮252的左侧运动至最长行程时，推动锁舌253向左运动，槽向左运动至行程极限(槽处于打开状态)，将药匣1的固定板16插入槽内，此时弹簧254处于压缩状态；再通过控制器驱动马达251，控制凸轮252运动至最短行程时，锁舌253在弹簧254的向右的推力作用下向右运动，锁舌243复位，锁舌243通过楔形锁舌头部将固定板16的楔形锁扣锁死。
具体的，监控模块的原理如图16所示，该监控模块包括控制器及与控制器电连接的定位子模块、通讯子模块、药匣锁定子模块25、电流监测子模块、患者信息识别子模块和防拆子模块。
该监控模块还包括与控制器电连接的加热子模块、电子锁、编码器、USB接口、报警子模块、显示子模块、存储子模块和指纹子模块。
当患者的指纹信息与药剂师录入的信息不一致时，控制器控制电子锁锁死，并发送报警指令至报警子模块。
当对药匣或发射器进行非法拆解时，防拆子模块发送信息至控制器，控制器发送报警指令至报警子模块。
需要说明的是，空气导流嘴113内安装温度传感器，温度传感器与热敏电阻PCBA板电连接。
监控模块与热敏电阻PCBA板通讯。
实施例2
一种监管系统，包括实施例1中病人使用的药物吸入装置、医院用前置机和云端管理子系统。
云端管理子系统主要是对前置机和发射器产生的输入数据进行管理和监控，云端管理子系统包括数据管理模块和数据监控模块。数据管理模块包括机构用户管理子模块、患者管理子模块、机构信息管理子模块、前置机管理子模块和药物吸入装置信息管理子模块。数据监控模块用于监控患者的使用频率时间地点记录、剩余药物剂量、当产生违规操作时进行报警提示、生成各类统计报表等。
监控系统的主要使用角色包括：超级管理员、机构管理员、机构药师、机构监管员。监控系统针对不同角色设置不同的操作权限。
医院用前置机包括平板电脑(Android系统)和Android移动软件两部分，其中平板电脑采用是市场上成熟的产品，第二部分是需要开发的Android移动软件。
前置机是项目中的专用IT硬件设备，配备专用软件，通常安装在医院药房。使用时，由药房授权人员，根据处方，利用该设备直接输入药物吸入装置的使用授权信息，验证并写入到药物吸入装置中，并能够就云端管理子系统中汇总的使用信息，提示患者的是否重复或者超量授权。同时能够回收和更换发射器或药匣。前置机能够交互操作，处方图像信息采集，证件信息读取，并与药物吸入装置通讯，示例性的，采用BLE通讯；前置机与云端管理子系统远程无线通讯，示例性的，采用移动4G通讯。
实施例3
一种药物监控方法，采用实施例2的监管系统，包括如下步骤：
(1)信息录入及存储，药剂师首次派发药物时通过前置机录入患者身份信息及其使用的药物信息，并将该信息通过网络传输至云端管理子系统；
(2)药物领取中的身份信息核对，药物使用者在领取药物时输入个人身份信息，该身份信息经与前置机中录入信息进行核对一致后，由药剂师派发内置药物的药物吸入装置；
(3)药物使用中身份信息核对及管控，患者进行药物使用时首先通过药物吸入装置获取使用者的身份信息，并与云端管理子系统或药物吸入装置本地存储的使用者身份信息进行核对，核对一致后，药物吸入装置实施给药操作；如果验证不一致，则禁止给药，并向云端管理子系统发出报警信息。
具体的，步骤(2)中，身份信息包括但不限于指纹、虹膜、人体DNA及面部图像等生物信息。药剂师派发的药物发送管控装置包括锁死的发射器与药匣。
步骤(3)中，患者实施一次给药过程包括：患者将吸气口117放入口中，吸气，则气流从进风口116进入药匣1后，从吸气口117流出，温度传感器检测温度降低信号并传输至主控制器，控制器控制第一连接器与第二连接器接通，热敏电阻PCBA板控制与设定箔片连接的两个导电孔通电，热敏电阻PCBA板与该箔片形成导通回路，铝箔加热，承载于铝箔上的药物温度升高后气化，药物随气流经吸气口进入人体内；电流监测子模块检测到电流信号，并传输至控制器。
患者进行下次给药时，患者进行信息核验通过后，控制器向热敏电阻PCBA板发送指令信号，控制相邻的下一个箔片加热，即将该箔片连接的两个导电孔通电，热敏电阻PCBA板与该箔片形成导通回路，铝箔加热，承载于铝箔上的药物温度升高后气化，药物随气流经吸气口进入人体内，即完成下一次的给药。
需要说明的是，由于芬太尼为管控药物，需要对每天的用药总剂量进行控制。优选的，药物发送管控装置内嵌入25个箔片，每个箔片上承载相同剂量的药物，每个药物发送管控装置内放置一天的总剂量，本申请的药物发送管控装置便于对药物的总剂量进行管控。
患者在疼痛发作的时候，通过药物吸入装置随时进行一次给药，操作简单，灵活方便，安全性强。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种药物吸入装置，其特征在于，该装置包括相互连接的药匣(1)和发射器(2)，发射器(2)包括监控模块，该监控模块包括控制器及与控制器电连接的定位子模块、通讯子模块、药匣锁定子模块(25)、电流监测子模块、患者信息识别子模块和防拆子模块；
所述药匣(1)包括外壳(11)、箔片阵列(12)和热敏电阻PCBA板(13)，箔片阵列(12)覆盖于热敏电阻PCBA板(13)的上部，箔片阵列(12)的两端与热敏电阻PCBA板(13)连接，箔片阵列(12)和热敏电阻PCBA板(13)均嵌入外壳(11)的内部；所述外壳(11)的底部开设有进风口(116)，外壳(11)的前端开设有吸气口(117)；
所述热敏电阻PCBA板(13)用于加热箔片阵列(12)，所述箔片阵列(12)用于承载药物；
所述药匣锁定子模块(25)包括马达(251)、凸轮(252)和锁舌(253)，锁舌(253)的右侧与凸轮(252)相邻，左侧通过弹簧(254)固定于发射器外壳(23)，锁舌(253)上设有内凹的楔形锁舌头部；
控制器驱动马达(251)，马达(251)驱动凸轮(252)，凸轮(252)向左运动至最长行程时，推动锁舌(253)向左运动；凸轮(252)向左运动至最短行程时，锁舌(253)在弹簧(254)的推力作用下向右运动，直至复位。
2.根据权利要求1所述药物吸入装置，其特征在于，所述箔片阵列(12)包括箔片连接件(121)和固定于箔片连接件(121)上的平行排列的箔片(122)，所述箔片连接件(121)与热敏电阻PCBA板(13)电连接。
3.根据权利要求2所述药物吸入装置，其特征在于，所述箔片连接件(121)为矩形框架结构，矩形框架中平行的两边设有导电柱(123)，所述箔片(122)的两端分别焊接于箔片连接件(121)两端的导电柱(123)。
4.根据权利要求3所述药物吸入装置，其特征在于，所述热敏电阻PCBA板(13)上设有导电孔(131)，所述导电柱(123)插入导电孔(131)内。
5.根据权利要求4所述药物吸入装置，其特征在于，所述药匣(1)还包括挡板(14)，所述挡板(14)嵌入箔片阵列(12)与热敏电阻PCBA板(13)之间，挡板(14)上开设有通风槽(141)，通风槽(141)位于所述箔片(122)底部，挡板(14)卡接于所述箔片连接件(121)上。
6.根据权利要求1所述药物吸入装置，其特征在于，所述外壳(11)包括上壳体(111)、下壳体(112)、空气导流嘴(113)、气流调节器(114)和格栅(115)，上壳体(111)与下壳体(112)相卡合形成外壳本体，空气导流嘴套(113)套设于外壳本体的前端，格栅(115)安装于下壳体(112)的底部，气流调节器(114)嵌入下壳体(112)与格栅(115)之间。
7.根据权利要求6所述药物吸入装置，其特征在于，所述药匣(1)还包括密封泡棉，密封泡棉填充外壳本体的末端；
所述热敏电阻PCBA板(13)包括第一连接器(132)，所述第一连接器(132)位于外壳本体的末端；
所述外壳本体的末端设有向外延伸的固定板(16)，固定板(16)上开设有楔形锁扣。
8.根据权利要求7所述药物吸入装置，其特征在于，所述发射器(2)的前端开设有凹槽(21)，凹槽(21)的末端安装第二连接器(22)，所述药匣(1)插入凹槽(21)内，所述第一连接器(132)与第二连接器(22)接触，发射器(2)为药匣(1)提供电源。
9.一种监管系统，其特征在于，该系统包括权利要求1-8任一项所述药物吸入装置、医院用前置机和云端管理子系统；
云端管理子系统包括数据管理模块和数据监控模块，数据管理模块包括用户管理子模块、患者管理子模块、机构信息管理子模块、前置机管理子模块和药物吸入装置信息管理子模块；数据监控模块用于监控患者的使用频率时间地点记录、剩余药物剂量以及违规操作时报警提示；
所述前置机分别与药物吸入装置和云端管理子系统通讯。
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