智能化藥品包裝研究與設計

■ 文/天津科技大學輕工科學與工程學院 李宇晴，孫彬青，嚴宇，俞文婷，陳兆璇，張慧，高保容

本文從用藥習慣背景、藥品包裝結構、智能包裝等原理出發(fā)，將其與包裝設計相結合，將常規(guī)的用藥習慣改為更加智能化的方式。從定量設計、智能標簽，語音播報到結構上的易開蓋、防竊裝置，設計并制作智能藥盒和微信小程序，可實現(xiàn)自主設定提醒時間，藥品速查以及儲存使用記錄等功能。

一、智能藥品包裝研究現(xiàn)狀

隨著智能科技的發(fā)展，智能包裝在產(chǎn)品包裝上發(fā)揮著越來越重要的作用，其中的高科技含量已不斷延伸至各種行業(yè),大部分生活領域都有涉及，像食品、醫(yī)藥等行業(yè)。

由于人們越來越關注自身的安全性，市場上逐漸推出諸多藥品包裝并且還帶有更多智能方面的功能。一款名為PhutureMed的智能藥品包裝設計，有多種功能傳感器，能夠記錄所在藥品的環(huán)境信息，例如濕度、溫度等。除此以外，該包裝還具有計時器、激活扳機，并有一個如果想要獲取相關位置信息，可以通過觀看由E-ink設計與添加的顯示界面。除此以外，還有一些企業(yè)提出了幾種新穎的藥物包裝概念，它能在一個按鈕的連鎖帶動下，依據(jù)“水平指示器”的信息，即可確定剩余藥物在包裝中的位置。折疊紙盒的解決方法是這個設計的創(chuàng)新點。這是一個新穎的解決方法，尤其是針對能夠流動的藥物。該種智能設計更加便于用戶接受藥物治療，增強交互感和體驗感。

伴隨著消費者消費能力的日益增長和相關行業(yè)出臺新的規(guī)定與藥物標準，藥品的包裝業(yè)將會出現(xiàn)比較大的改變。如今中國的社會現(xiàn)狀是高齡化環(huán)境與小型家庭結構相結合，因此向老年人普及安全用藥的知識極為困難,同時老年人的安全醫(yī)療問題也極為嚴重。為了滿足一直在改變的市場要求，制作藥品包裝的公司需要不斷設計智能化產(chǎn)品，開發(fā)出能夠不斷迎合醫(yī)藥包裝發(fā)展需求的產(chǎn)品。從一些信息中可以知道，伴隨著現(xiàn)在多種學科的發(fā)展，比如現(xiàn)代智能控制領域、材料科技、人工智能和計算機科學等一些領域科技的提高，智能藥品包裝的發(fā)展逐漸加快。

二、用藥情況分析

經(jīng)過市場調研并結合生活中的用藥習慣調查，將用藥人群大致分為兩大類: 老年人群體和兒童群體。這兩大群體對用藥有特殊的要求。

（一）用藥特點調查

購藥地點按所占比例從大到小依次為:藥店、醫(yī)院、診所、網(wǎng)上購買以及村里社區(qū)保健站等。當下最普遍的取藥方式為:在大醫(yī)院診斷并確定所患疾病類型,接著本人或家屬可以通過零散時間到家庭所在社區(qū)根據(jù)大醫(yī)院診斷得到的處方獲取藥品。

如今許多年輕人非常關注產(chǎn)品的保質期，盡管他們使用藥品頻率不高，但依然會關注藥品的保質期，定期對家庭藥品清理。對于年紀相對較大的人群而言，他們用藥頻率高，但是缺乏對保質期的一定了解，他們會有“節(jié)約，不浪費”等保守思想，不會及時清理藥品，也存在著用藥的安全隱患。近半數(shù)中老年人有時會在使用前注意生產(chǎn)日期和保質期，少數(shù)的中老年人不會及時關注生產(chǎn)日期和保質期。而服用過期藥物不僅不能夠達到藥物原本得治療作用，還可能產(chǎn)生副作用威脅人們身體健康。

主要針對藥品的包裝有:鋁塑材料、塑料瓶裝、袋裝，還有少量的玻璃瓶裝和注射劑型。塑料瓶裝質量輕便于攜帶；玻璃包裝不容易與藥品發(fā)生化學反應，增加了藥品的儲藏時間。一般藥片的保質期為3年，進口藥的使用期限在5年左右。藥物的儲藏要保證在空氣通暢、干燥、避免陽光、陰涼潮濕地方。如果已經(jīng)開封外包裝也不見了，藥物存放過程中可能已經(jīng)變質，不能夠保留并再次服用。

（二）老年人群體用藥特點

老年人這個特定的群體容易患有一些慢性病，例如心臟病、腦血栓、腎臟功能退化、心理疾病等?；加羞@些疾病的病人往往需要長期服用調節(jié)身體機能的藥物。該人群普遍用藥頻率較高，超過半數(shù)以上的人每天服藥?；加胁煌膊』蚨喾N疾病的老年群體一般會出現(xiàn)身體行動不方便且容易產(chǎn)生安全隱患，他們最需要家屬子女的照顧。老年人的生活作息一般在正常情況下都比較規(guī)律，有少量的時間戶外運動，在室外的活動時間也比較多。這時老年人就需要簡單、方便攜帶的戶外用藥盒，方便他們在外出時服藥。

一般老年人往往患有多種疾病，具有特殊的病例生理狀況。因此聯(lián)合用藥方案需要避免過度和濫用藥物，也需要服用有效藥物，服用過程較為繁瑣中藥和西藥需要聯(lián)合組成配方注意不良反應；一般為從小劑量緩慢加大用量，直到添加到最適劑量為止，一般使用成人劑量的1/2～3/4。產(chǎn)品親民設計不僅易識別，而且同時還可以有效地減少老年人的誤操作。

三、智能藥品包裝方案設計

（一）推拉式定量取藥瓶

隨著我國老年人的生理健康年齡的逐漸增長，不僅他們的心理健康身體每況愈下，隨之而來的健康問題還有他們逐漸降低生活自理能力，并且老年人往往更加喜歡操作簡單的產(chǎn)品，在服藥時需要易開啟的功能。針對市面上藥瓶取藥不便的情況，本文結合簡便取藥的要求，設計一款推拉式定量取藥瓶，如圖1所示。藥瓶蓋子表面通過凹槽結構設計增加輕松開啟時的著力點，從而實現(xiàn)可單手開蓋，更加省力。本設計使用時手掌握住瓶體，大拇指向凹槽處用力，即可旋開瓶蓋。藥瓶內體采用推拉式，外側瓶身劃體與內體相連，隨著大拇指推動劃體，承裝藥品的內體隨之向外推出，實現(xiàn)拉取定量取藥。使用后輕輕往回推送，瓶身歸位，藥品落回，即可關閉藥瓶。在瓶蓋內部可加入智能電子設備，結合智能手機記錄用藥數(shù)據(jù)、提醒用藥、播報用藥說明書等服務。本產(chǎn)品操作簡單容易上手，所需力氣小，使用的場景多樣且適用人群廣，具有易開啟、便攜性等特點。

（二）智能藥箱

本設計針對常常固定在家服藥的情況。使用者可將智能藥箱置于家中長期使用，特別是用藥種類較多較為復雜的情況。藥箱的3面各有7個抽屜式空間，可存儲大量藥品。3面各為早中晚，7個抽屜為周一到周日，由于存儲空間較多，使用時還可根據(jù)自身情況放置特殊時間服用的藥品，例如：餐前服用、餐輔服用以及餐后服用，如圖2、圖3所示。

圖2 智能藥箱

圖3 智能藥箱提醒狀態(tài)

在服藥時間到達時，智能藥箱會響鈴提醒服藥，同時按下按鍵后，可語音播放所服用藥品藥名、用藥說明以及部分禁忌情況等。需要服用的抽屜會亮紅色，指示服藥。若在時間到達時未開啟藥箱服用藥品，則該抽屜會持續(xù)顯示紅色，代表還未服藥。其余藥品空間為綠色，表示已服用或此時間無需服用。該設計在色彩上有較明顯的區(qū)分度，易于辨識，方便使用者及時清晰地了解各個藥品的服用狀況，避免錯服或者漏服。

（三）微信小程序設計

老年人可能需要購買和服用不同種類和劑量的指示性藥品，藥物的種類和藥品數(shù)量的不同往往會對老年人的記憶造成困難。所以為老年人設計一本可“聽”的藥品說明書能夠有效地用來幫助和提醒獨居老年人了解藥物的種類和藥品計量?；谖⑿判〕绦?，操作簡單方便易行，線上小程序內自定提醒時間，藥品速查以及儲存使用記錄等功能。針對可以使用微信的中老年人，可通過微信小程序自主設定提醒時間，更具有個性化。其子女還可通過關聯(lián)父母賬號，了解父母服藥種類以及用藥情況，及時關心并提醒其服藥。同時，其就診醫(yī)生可通過微信小程序端在復診時了解該患者真實的服藥情況，更加科學地對其進行下一步就診安排。

圖4是微信小程序端定時提醒設計，采取倒計時的方式進行計時，時間到達后將會彈出提醒服藥界面。子女可在手機端速查藥理學介紹，了解父母正在服用的藥品種類及功能等。圖5為藥品信息速查界面，可添加常用的藥品種類，一鍵了解藥品信息。

圖4 定時提醒設計界面

圖5 藥品類型信息界面

四、結 語

智能藥品包裝是藥品包裝設計中一個嶄新的設計理念，結構設計上采用定量取藥理念，方便病人每次定量拿取藥品，防止藥品回放而導致藥品污染，并增加電子語音提醒功能提醒用戶服藥的同時播報患者服用的藥品名稱和藥品數(shù)量。設計微信小程序并與藥盒關聯(lián)，可自主設定提醒時間、藥品速查以及儲存使用記錄等功能。智能藥品包裝的探索與研究還處于初級階段，隨著新材料、新技術、新工藝的產(chǎn)生與發(fā)展，高成本和技術難題終將被解決，智能藥品包裝將會進入一個新的時代。