藥品安全碼平臺及其在藥品安全追溯中的應(yīng)用

施咨含，陳鵬安，陳雪帆

(1.浙江工業(yè)大學(xué)長三角綠色制藥協(xié)同創(chuàng)新中心，杭州 310014；2.浙江工業(yè)大學(xué)長三角綠色制藥協(xié)同創(chuàng)新中心藥物分析研究所，杭州 310014)

隨著科技的進步以及經(jīng)濟全球化，人們對于藥品安全問題的關(guān)注度不斷提高。近年來，重大藥品安全問題層出不窮，嚴(yán)重危害了人民群眾的健康以及社會安定，加強藥品生產(chǎn)的監(jiān)管和問題溯源十分重要。目前已有的藥品追溯系統(tǒng)，如阿里健康的“碼上放心”追溯平臺以及藥品電子監(jiān)管碼等，用到的條形碼是針對藥品在生產(chǎn)及流通過程中的狀態(tài)監(jiān)管，主要監(jiān)管藥品從生產(chǎn)出廠、流通、運輸、儲存直至配送到醫(yī)療機構(gòu)的一般過程，無法對藥品生產(chǎn)期間的具體過程進行追溯。本文介紹一種將二維碼技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于藥品追溯的平臺，即藥品安全碼(medicine security code，MSC)平臺，該平臺基于二維碼技術(shù)側(cè)重于對藥品的整個生產(chǎn)流程的監(jiān)控管理。

1 藥品安全碼平臺的建立

1.1 藥品安全碼的特點 藥品安全碼是帶有顏色信息的二維碼，有紅色、綠色和黃色三種顏色。藥品安全碼有三大基本功能：有效儲存藥品的基本信息、追溯藥品生產(chǎn)環(huán)節(jié)、用顏色示意藥品生產(chǎn)流程的安全性[1]。其最大的特點是“一步一碼”，即藥物生產(chǎn)中的每一個重要流程都會生成一個安全碼，可以實時監(jiān)控藥品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。藥品安全碼分成三級：第一級是藥品整體生產(chǎn)流程的二維碼；第二級是人員、設(shè)備、物料、方法、環(huán)境、測量，在系統(tǒng)中即為人員培訓(xùn)、工藝管理、物料管理、方法法則、環(huán)境管理、藥品檢測6個模塊的6個安全碼；第三級是6個模塊下的具體步驟的安全碼。此三級為包含關(guān)系，通過綠、黃、紅三色的安全碼能夠使企業(yè)與監(jiān)管機構(gòu)簡潔直觀地了解藥品生產(chǎn)環(huán)節(jié)、輔助設(shè)施、人員等的運行情況，便于及時解決不符合法規(guī)要求的問題。

1.2 藥品安全碼平臺技術(shù)路線圖 圖1為藥品安全碼平臺的技術(shù)路線圖。首先確定研究目標(biāo)，調(diào)查相關(guān)軟件市場現(xiàn)狀及其優(yōu)缺點，進一步了解市場需求，從而更好地開發(fā)設(shè)計藥品安全碼平臺。在設(shè)計開發(fā)階段，使用 ASP.NET創(chuàng)建動態(tài)Web頁面，ExtJs框架提供開發(fā)頁面組件，JavaScript實現(xiàn)用戶和平臺之間的交互操作。平臺需要實時數(shù)據(jù)傳輸和分析，因此平臺的網(wǎng)絡(luò)部署主要考慮與云平臺的網(wǎng)絡(luò)連接狀況，確保實時與云平臺之間進行數(shù)據(jù)傳送。藥品安全碼平臺將針對中國醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)，個性化地提供從物料到成品的生產(chǎn)全流程信息化及可追溯服務(wù)，并在實施過程中持續(xù)改善，不斷優(yōu)化整合系統(tǒng)各版塊的數(shù)據(jù)存儲和處理情況，加強數(shù)據(jù)分析能力，提高平臺的安全性、穩(wěn)定性和兼容性。

圖1 藥品安全碼平臺技術(shù)路線圖

1.3 藥品安全碼平臺的整體流程設(shè)計 藥品安全碼平臺將藥品生產(chǎn)監(jiān)管與數(shù)據(jù)采集等技術(shù)結(jié)合在一起，平臺會隨著藥品生產(chǎn)過程中的具體流程而不斷記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)并實時更新數(shù)據(jù)信息，這些信息會按照人員、設(shè)備、物料、方法、環(huán)境、測量等6個模塊進行分類，模塊的安全碼信息將會被統(tǒng)一到該藥品最終的安全碼中，即掃描這個最終安全碼可以讀取到該藥品生產(chǎn)過程中所有模塊的具體信息。與此同時，在系統(tǒng)后臺對影響藥品安全的各個因素都設(shè)置有一個合格參數(shù)，這些參數(shù)根據(jù)已有的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進行設(shè)定，然后將輸入的實際變量(即生產(chǎn)過程中錄入的數(shù)據(jù))與設(shè)定的參數(shù)進行實時比較，若該流程符合要求，則該流程的安全碼被賦予綠色；若流程有所偏差，但不一定影響藥品最終質(zhì)量，需要進行持續(xù)監(jiān)控，則該流程安全碼被賦予黃色；若流程出現(xiàn)偏差，且影響了藥品質(zhì)量，則該流程安全碼被賦予紅色。將流程信息以帶有不同顏色的安全碼進行展示，便于藥企直觀且及時發(fā)現(xiàn)藥品生產(chǎn)過程中的問題，并進行故障溯源和修改整頓；也能提高藥品質(zhì)量監(jiān)管水平，進一步提高藥品企業(yè)生產(chǎn)的自動化、信息化、可控化水平。

1.4 基于藥品安全碼平臺的藥品生產(chǎn)過程 本平臺從人員、設(shè)備、物料、方法、環(huán)境、測量6個維度對藥品生產(chǎn)過程進行監(jiān)測和管理[2]，其追溯流程見圖2。

圖2 藥品安全碼平臺追溯流程示意圖

1.4.1 人員模塊 人員培訓(xùn)是藥物生產(chǎn)安全的一個重要環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)將記錄每一位參與藥品生產(chǎn)人員的培訓(xùn)信息，將培訓(xùn)考核成績與后臺所設(shè)置的合格標(biāo)準(zhǔn)進行比較，根據(jù)不同結(jié)果生成不同顏色的安全碼。安全碼還會隨著該人員崗位變動等自動調(diào)整。

1.4.2 儀器設(shè)備模塊 記錄設(shè)備合同、檢定證書、定期維修保養(yǎng)記錄與儀器設(shè)備生產(chǎn)運行時的各項參數(shù)，作為檢驗標(biāo)準(zhǔn)生成不同顏色的安全碼。

1.4.3 物料模塊 適用于藥品的原輔料和包裝材料的控制。平臺將獲取物料出廠合格證、入庫檢驗報告單等安全證明，記錄其存放環(huán)境以及出入庫時間，與后臺合格參數(shù)比較，生成不同顏色的安全碼。

1.4.4 方法模塊 將藥品特定的工藝規(guī)程和制備工藝錄入系統(tǒng)，并與規(guī)定的參數(shù)進行實時比較，判斷其是否在安全合格范圍內(nèi)，并由此生成不同顏色的安全碼，確保安全碼的顏色和信息隨著方法的改變而變化。

1.4.5 環(huán)境模塊 主要用于監(jiān)控廠房、車間的環(huán)境以及藥品生產(chǎn)過程中廢水、廢氣、廢渣的處理等。通過溫濕度探頭、氣壓表等儀表將廠房、車間的氣壓、溫度和濕度等信息自動記錄于平臺系統(tǒng)中，如數(shù)據(jù)處于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，將生成綠色安全碼；若參數(shù)處于標(biāo)準(zhǔn)警戒的范圍內(nèi)，則生成黃色安全碼；若參數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，則生成紅色安全碼。

1.4.6 測量檢驗?zāi)K 藥品生產(chǎn)完成后，需要在測量點進行測量和檢驗，其中測試設(shè)備、測試參數(shù)、測量方法、測量結(jié)果均被記錄在系統(tǒng)平臺中，最后平臺生成的二維碼的顏色將會表示藥品測量鑒定的合理性。

信息的采集和錄入依靠通訊接口、藥廠生產(chǎn)車間各類傳感器信號接口等的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)，目前的Enterprise Resource Planning系統(tǒng)即可幫助平臺實現(xiàn)該功能[3],部分?jǐn)?shù)據(jù)依靠手動上傳相關(guān)憑證，如外部的合格證等。每種藥品的生產(chǎn)過程都將經(jīng)過上述6個模塊，這6個模塊的信息和安全碼狀態(tài)將會疊加合并，生成該藥品特有的安全碼，該安全碼有著紅、綠、黃三種顏色中的一種，以表示該藥品的安全性，掃描該安全碼可以顯示出藥品生產(chǎn)過程中的所有信息。

2 藥品安全碼平臺在藥品安全追溯中的應(yīng)用

2.1 藥品追溯體系的定義 追溯系統(tǒng)目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，是一種可以對產(chǎn)品進行正向、逆向或不定向追蹤的生產(chǎn)控制系統(tǒng)，適用于各種產(chǎn)品的生產(chǎn)全過程，如追溯影響藥品質(zhì)量的設(shè)備校驗情況、操作人員培訓(xùn)情況等。有研究者認(rèn)為，可追溯性主要分為兩種：一種是鏈的可追溯性，就是跟蹤產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、儲存、加工、銷售的全過程；另一種是內(nèi)部可追溯性，如追蹤生產(chǎn)過程中的每個步驟[4]。藥品安全碼平臺的追溯功能傾向于后者。

2.2 藥品安全碼平臺追溯功能的可行性

2.2.1 真實、連續(xù)、實時的數(shù)據(jù)記錄 追溯功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)是平臺對各項數(shù)據(jù)真實、連續(xù)的記錄。平臺依靠各類傳感器等儀器的幫助，能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)線上的藥品，實時采集各種生產(chǎn)設(shè)備、車間環(huán)境等的數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)按照6個模塊分類，以批號的形式記錄于數(shù)據(jù)庫中，并按表格形式展現(xiàn)[5]。

2.2.2 以顏色直觀顯示 所有數(shù)據(jù)會實時地與后臺的合格參數(shù)進行比較，并按照參比結(jié)果輸出不同顏色的安全碼。按照不同的需求，選擇藥品安全碼進行查看。從安全碼的顏色可直觀地了解到該藥品生產(chǎn)過程的安全性和合理性，綠碼說明該藥品生產(chǎn)過程安全合格，黃碼說明該藥品生產(chǎn)過程存在問題，但可能并不影響藥品質(zhì)量，紅碼則說明該藥品生產(chǎn)過程存在問題且已影響了藥品質(zhì)量。若要追溯存在的問題，通過掃描安全碼可得到下一級的信息安全碼，并可繼續(xù)通過安全碼顏色判斷出現(xiàn)問題的原因，從而追根溯源。通過逐級的安全碼，不僅可以準(zhǔn)確地了解藥品生產(chǎn)過程中人員狀況、環(huán)境狀況和設(shè)備操作過程，而且可以隨時追溯藥品生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)和信息，還原其生產(chǎn)過程，并迅速找出藥品出現(xiàn)問題的原因。

2.2.3 系統(tǒng)權(quán)限和電子簽名保證責(zé)任到人 平臺每一個信息的錄入需要有權(quán)限的人員操作，操作完畢后需要電子簽名予以確認(rèn)，使各項數(shù)據(jù)對應(yīng)相應(yīng)的人員，實現(xiàn)責(zé)任到人，便于解決問題和追責(zé)[5]。

2.3 藥品安全碼平臺應(yīng)用模擬 以設(shè)備管理模塊為例，展示藥品安全碼平臺的相關(guān)應(yīng)用。根據(jù)某藥物合成的流程示意圖，得知反應(yīng)釜為其中的反應(yīng)設(shè)備之一，故以此為例進行設(shè)備管理模塊的功能展示。首先在后臺設(shè)定反應(yīng)釜參與藥物合成所需的相關(guān)參數(shù)及其合格標(biāo)準(zhǔn)，因參數(shù)較多，本文不一一舉例，僅選取部分參數(shù)進行說明，見圖3。

圖3 藥品安全碼平臺設(shè)備管理模塊軟件模型示意圖

首先需要確認(rèn)該設(shè)備投入使用的時間，以明確其維修保養(yǎng)的時間段，根據(jù)反應(yīng)釜的使用說明可知其每年應(yīng)進行一次維修和保養(yǎng)，故其合格參數(shù)可設(shè)置為“在XX時間段內(nèi)已完成檢修”。同時對于生產(chǎn)設(shè)備(反應(yīng)釜)來說，其運行狀態(tài)也是影響藥品生產(chǎn)安全的重大因素之一，根據(jù)該藥物的生產(chǎn)要求，反應(yīng)釜的運行狀態(tài)需達到“反應(yīng)溫度為200 ℃，反應(yīng)壓力為3 MPa”，即為其合格參數(shù)。

某公司有3臺反應(yīng)釜設(shè)備參與某藥物的生產(chǎn)過程，1、2、3號設(shè)備均于2019-07-18投入生產(chǎn)，1號和2號設(shè)備在2020-07-18進行了維修和保養(yǎng)，故其狀態(tài)為“已檢修”， 3號設(shè)備未進行，故其狀態(tài)為 “未檢修”，此結(jié)果將會被系統(tǒng)識別和分析，判定為不符合藥品生產(chǎn)安全規(guī)定，則該設(shè)備生成的安全碼將會呈現(xiàn)紅色。反應(yīng)釜的運行狀態(tài)會由感應(yīng)器、傳感器等設(shè)備自動收集，并由專人檢查和確認(rèn)后上傳至平臺。3臺設(shè)備都符合要求，則其安全碼將不會發(fā)生顏色的改變，但安全碼中的信息已進行了一次更新。由此可知，3號設(shè)備目前不符合生產(chǎn)規(guī)定，其安全碼顯示為紅色，一旦3號設(shè)備參與了該藥物的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，則該藥品的安全碼信息會隨即轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色。

3 討 論

藥品安全碼平臺主要的創(chuàng)新之處是它以藥品的全生產(chǎn)過程管理為主要目的，憑借物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，可隨著每一流程和不同因素的影響而實時更新狀態(tài)，具有實時動態(tài)性和強大的靈活性。在此基礎(chǔ)上，如果生產(chǎn)出的藥品質(zhì)量有問題，可追溯某一具體的生產(chǎn)步驟或具體生產(chǎn)條件并及時整改，有效降低藥品生產(chǎn)中的殘次品率，提高藥品質(zhì)量，實現(xiàn)對藥品生產(chǎn)全流程的嚴(yán)格監(jiān)管。其次，選取藥品生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)中可能會影響藥品質(zhì)量的控制參數(shù)，如環(huán)境的溫濕度、人員熟練度、儀器校準(zhǔn)率等，這些參數(shù)都會自動與設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)進行對比，這是安全碼能實時更新并且實現(xiàn)藥品質(zhì)量可追根溯源的基本點。

隨著技術(shù)的完善，該平臺標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和檢測數(shù)據(jù)會從手動輸入過渡到自動輸入，最終實現(xiàn)完全自動化、機械化。生產(chǎn)出的藥品以安全碼的不同顏色來區(qū)分藥品的合格程度，與條形碼相比，具有明顯的可視性，有效而便捷。