慢性肾功能不全病管理云平台系统及智能药盒

摘要

一种云平台系统及智能药盒，系统包括通过网络链接的卫生管理部门用终端、患者终端和服务器，医生利用卫生管理部门终端发布情报，用户利用其终端订阅有关病的情报，服务器至少执行对将用户订阅挂在最小负载分发节点上。本发明提供的云平台系统及智能药盒,具有较高的智能化程度，将用户订阅挂在最小负载分发节点，根据处方分配药品，按时提醒患者服药。

说明书

技术领域

本发明涉及一种慢性肾功能不全病管理云平台系统及智能药盒，属于互联网医疗技术领域。

背景技术

慢性肾功能不全病患者能否全程、规律地服药是治疗成功的关键。目前，目前慢性肾功能不全病防治普遍存在的现状及主要问题为：对于卫生管理部门：数据不能互联互通；协调管理工作量大。对于慢性肾功能不全病患者难于与卫生管理部门的及时信息沟通。

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云平台系统及电子智能药盒，具有较高的智能化程度，根据用户订阅的病分发信息，根据处方分配药品，按时提醒患者服药。

为实现所述发明目的，本发明提供一种云平台系统，其包括通过网络链接的卫生管理部门用终端、患者终端和服务器，其特征在于，医生利用卫生管理部门终端发布情报，用户利用其终端订阅慢性肾功能不全病情报，服务器被配置为: 服务器至少执行如下步骤：

S1根据下式计算当前次x设定时间T内在分发节点F

NP

式中，NP

S2根据下式计算当前次x设定时间T内在分发节点F

NS

式中，NS

S3计算每个分发节点F

S4医生发信息时，首先遍历分发节点集合F，如果能够找到最小正常负载分发节点F

S5对分发节点的负载进行减负载控制；

S6依次遍历待订阅表单，查看该发布信息是否能够匹配某个用户订阅S

优选地，卫生管理部门终端应用程序还被配置为医生根据处方控制药品分配设备将药品分配到智能药盒，并将根据处方确定的服药时间表发送给患者终端和智能药盒；患者终端配置的应用程序根据服药时间表控制音频设备发音，控制显示设备显示服药时间和智能药盒配置的控制程序被配置为根据服药时间表定时控制发光装置发光，控制发音装置发音；所述药品分配设备包括药品分配机构、包装设备和控制系统，所述控制系统接收处方，根据处方控制药品分配机构将同一时间服用的一种或多种药品分配给包装设备进行包装并喷涂服药时间，包装设备将包装好后的药品投入到智能药盒中。

优选地，药品分配机构包括储药器、矩形支撑板和M×N个药品分配器，其中，矩形支撑板固定设置于储药器上部开口上，其布置有M×N个第一通药口，所述 N和M大于或者等2；每个药品分配器包括底座和送药器，底座包括圆柱形壳体、设置在壳体内的驱动机构和药品通道筒，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；送药器包括第二圆盘、旋转药排和药品容器，第二圆盘上设置有一个第二通药口，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，其包括锥形帽和环绕锥形帽的载药台，载药台上设置有仅能容纳一粒药片的一个或者多个漏斗，旋转药排下端安装于动力输出轴上，驱动机构能够驱动旋转药排在药品容器内旋转；容器的侧壁上设置有扇形限高片，其置于第二通孔的上方，旋转药排旋转时，载药台上仅漏斗内的药片进入到限高片和第二盘的空间。

5.根据权利要求4所述的云平台系统，其特征在于，载药台上的漏斗为圆锥台状或者半椭球状。

优选地，在药品容器侧壁上沿轴向设置有轨道，限高片沿轨道能够上下移动并在不同的高度进行锁定，所述高度根据药片的厚度调整。

优选地，药品分配机构还包括第三圆盘，所述第四圆盘沿轴向设置有一个第三通药口，第三圆盘能够相对于第二圆盘转动，以调节药品通过的口径。

优选地，底座内设置有传感器，其探头设置于其设置在第二圆盘的通药口附近，用于计数分配的药口剂量。

优选地，控制系统和智能药盒均包括USB接口，它们USB连接线连接。

为实现所述发明目的，本发明还提供一种上述的云平台系统中的智能药盒，包括处理器、发光装置、声音装置、药盒盖驱动机构和存储器，所述存储器存储有应用程序，所述处理器调用应用程序实施其中的服药模块的功能，到服药时间时，给发光装置、声音装置提供控制信号，使发光装置发出彩色光，并给声音装置提供控制信号，使声音装置的扬声器播报声音。

与现有技术相比，本发明提供的用于云平台系统及智能药盒，具有较高的智能化程度，根据用户订阅的病分发信息，根据处方分配药品，按时提醒患者服药。

附图说明

图1是本发明提供的云平台系统的组成示意图；

图2是本发明提供的服务器的工作流程图；

图3是本发明提供的药品分配设备的组成示意图；

图4是本发明提供的送药器的结构示意图；

图5是本发明提供的药品分配设备的控制系统的电路图；

图6是本发明提供的电机驱动器的电路图；

图7是本发明提供的智能药盒的控制系统的组成框图；

图8示出输入/输出控制电路的结构的示例性示意图。

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是本发明提供的慢性肾功能不全病患者管理云平台系统的组成示意图，如图1所示，患者管理云平台系统患者管理云平台系统包括通过网络链接的卫生管理部门用终端、服务器、患者用终端和智能药盒，服务器配置有云端数据库，其为检查代码组和疾病模型、治疗方案相关联的诊断数据库，一个代码对应一种检测的一个数值范围；卫生管理部门终端配置的应用程序包括输入模块，其被配置为输入患者的多种临床检查数据；比较模块，其被配置为将每种临床检测数据与该种临床检测的多个阀值进行比较，以将临床检测数据划分到多种临床检测的之一种的多个数值范围之一内；第一搜索模块，其被配置为从数据库中查找对应所述多个数值范围之一的检查代码；组合模块，其被配置为将多种临床检查数据的代码进行组合形成检查代码组；第二搜索模块，其被配置为根据检测代码组从数据库中搜索对应的疾病和治疗方案；输出模块，其被配置为根据疾病和治疗方案制定随访计划和复诊计划，并输出疾病、治疗方案、随访计划和复诊计划；控制模块，被配置为根据治疗方案中的处方控制药品分配设备将药品分配到药品包装设备，进行药品包装并喷涂了服药时间后，将包装好的药品投放入智能药盒中；学习模块，其被配置为根据患者的服药效果训练多种检测的多种阀值；患者利用其终端配置的应用程序上报服药效果，查看治疗方案、随访计划和复诊计划；智能药盒定时提醒患者服药。医生还利用其终端发布情报，患者利用其终端订阅情报。服务器还至少执行图2所示的如下步骤：

S1根据下式计算当前次x设定时间T内在分发节点F

NP

式中，NP

S2根据下式计算当前次x设定时间T内在分发节点F

NS

式中，NS

S3将K个分发节点上的当前次计算的发布信息总量和订阅信息总量构成一个K×2数组，记为ETC矩阵：

S4计算每个分发节点F

同时满足下列条件的分发节点为超负载分发节点，否则为正常负载分发节点：

式中，PMAX为在分发节点上每秒发布信息量阈值，SMAX为在分发节点上每秒订阅信息量阈值，AMAX为分发节点上每秒所有信息量阈值；APS

满足下列条件的正常负载分发节点为最小正常分发节点F

S5医生发布的信息时，首先遍历分发节点集合F，如果能够找到最小正常负载分发节点F

S6对分发节点的负载进行减负载控制：

S7依次遍历待订阅表单，查看该发布信息是否能够匹配某个用户订阅S

图3是本明提供的药品分配设备的内部结构示意图，图4是本发明提供的送药器的结构示意图，如图3-4所示,该药片分配设备根据处方向患者或护理者售一疗程的药物，并将该疗程的药品根据处方分配到智能药盒的多个药箱中，智能药盒提醒患者定时服药。药片分配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药片分配设备的任何其他人员购买一疗程的药物。

药片分配设备具有本体，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，以触发药片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取出智能药盒，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3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。

药片分配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，根据医生的处方将药品分配到智能药盒的多个药箱中，药品分配机构包括漏斗形储药器46和第一圆盘31，其中，第一圆盘31固定设置于漏斗储药器46上部开口上，在第一圆盘31上沿轴向等隔布置有N个第一通药口33，N个第一通药口 33的中心在同一圆上,且它们的直径相同,所述N大于或者等2。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内的驱动机构37、计数器32和药品通道筒42，计数器的探头设置于药品通道筒42的壁上。驱动机构37的动力输出轴从壳体40的顶部中央伸出，药品通过筒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；送药器包括第二圆盘48、旋转药排36和药品容器35，第二圆盘48上设置有一个第二通药口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261和环绕锥形帽361的载药台362，载药台362上设置有仅能容纳一粒药片的一个或者多个漏斗363，旋转药排36下端安装于动力输出轴364上，驱动机构37能够驱动旋转药排36在药品容器内旋转；容器35的侧壁上设置有扇形限高片351，其置于第二通孔38的上方，旋转药排36旋转时，载药台362上仅置于漏斗363内的药片进入到限高片和第二圆盘48的限定的空间。优选地，载药台上的漏斗为圆锥台状或者半椭球状。优选地，锥形帽261上沿径向还设置一个拨动杆，旋转药排旋转时，拨动杆将限高片上端面上的药片拨动到药片载台上。优选地，在药品容器侧壁上沿轴向设置有轨道，限高片放置沿轨道能够上下移动并在不同的高度进行锁定，所述高度根据药片的厚度调整

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三圆盘39，所述第三圆盘39沿轴向设置有一个第三通药口，第三圆盘39能够相对于第二圆盘48转动，以调节药品通过的口径，本发明中，第三圆盘39可以通过手动进行操作。

药品分配机构还包括运载机构，其包括第一导轨车、第二导轨车和一对第一导轨，第一导轨车沿一对第一导轨沿第一方向往复运行，其上表面设置有与第一导轨垂直的一对第二导轨；第二导轨车能够携带智能药盒沿一对第二导轨运行，药品分配机构按天分配药品时，第一导轨车沿第一导轨前后运行；药品分配机构按某天的时间分配药品时，第二导轨车沿第二导轨左右运行，以将智能药盒置于漏斗形储药器下端的排药口47的正下方。本发明中，智能药盒包括K×J药箱，每个药箱包括箱体和箱盖，箱盖通过电控装置进行打开和关闭。

图5是本发明提供的药品分配设备的控制系统的电路图，如图5所示，药品分配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。

控制系统还具有存储器56和USB接口59，存储器56用于存储应用程序和数据，CPU调用程序从而形成计算模块、计量模块60、比较模块和控制模块，其中，计算模块被配置为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，每一天的时刻及该时刻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：

计量模块被配置为根据计数器提供信量累计药品分配器分配药品量；比较模块被配置为比较某天某时刻患者应该服用的药品种类和每类药品的剂量；控制模块被配为控制药品分配机构给智能药盒中相应于该时间电子标签的药箱分配药品，直到达到计算模块计算的该时间该种类药品的剂量。

控制系统还包括药物分配机构控制器，其包括N个电机驱动器65-1…65-N、 N个计数器32-1，…32-N，N个计数器分别计量N个药品分配器分配的药片数量 Q，计量模块60根据数据Q及每片药片的重量计算该类药品的剂量。控制模块 62被配置根据服药时间表为电机驱动65-1…65-N中的部分发送信号，电机驱动器给电机M

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26；传感器67探测到智能药盒20 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69发送驱动信号，电机69驱动门控机构使门关闭开口。

图7是本发明提供的电机驱动器的电路图，如图7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电机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。

本发明虽然是步进电机为5相步进电机为例进行了说明，但本发明采用的步进电机电动机优选为2M相步进电动机，其驱动线圈是将2M相的相线圈依次与其始端和终端连接而形成的环状接线，相邻两个线圈的连接节点为第一节点；电机驱动器包括4M个电开关和处理器，每两电开关相串联，而后分别连接到正电源端和负电源端，其连接节点为第二节点，第一节点和第二节点相连，处理器给 2M个电开关提供控制信号，以控制流入2M相线圈的电流方向，所述M大于或者等于3。

图7是本发明提供的智能药盒的控制系统的组成框图，如图7所示，智能药盒的控制系统包括CPU323、主存器315、桥接设备314、嵌入式处理器310和 USB连接器320。CPU323是管理智能药盒的操作控制并执行加载到主存储器315 中的各种程序的处理器。各种程序包括执行智能药盒的资源管理的操作系统OS，在OS的控制下运行应用程序，以及从软件执行对作为硬件的各种设备的操作控制的驱动器。桥接电路314是对在CPU323、主存储器315和各种设备之间执行的数据的接收和发送进行中继设备。嵌入式处理器310用于将键盘和指示设备的操作发送到CPU323。嵌入式处理器310包括响应于电源按钮的开/关操作而启动/停止智能药盒的功能。本发明中，CUP323通过桥接设备314与主存器315、发光装置321、声音装置322、盒盖控制电路316、通信子系统324和近场匹配电路325连接，CUP323应用程序，进一步发光装置321和声音装置322的操作，从而到达服药时间时，通过发光和声音提醒患者到过服药时间，根据患者在口令卡上输入的口令是否合格打开相应的药药盒，当口令验证成功后，给盒盖控制电路316发送指令，其控制盖控制机构319打开药盒盖，使患者取出药品，并服用所取出的药品。通过子系统324用于智能药盒与患者终端、卫生管理部门终端、等进行远程通信，近场匹配电路325用于智能药盒通过近场协议与患者终端等进行匹配连接。

智能药盒的控制系统还包括输入/输出控制电路311、供电电路318、电池 317、充电电路312，其中，与连接到USB连接器320的电源线VBUS延续到输入/输出控制电路311。输入输出控制电路311是专门进行向USB电源线的电能输出和来自USB电源线的电能输入的切换电路。电池317是能够重复充电和放电的二次电池。充电电路312是通过使用从USB电源线输入的电能对电池317 充电的电路。当智能药盒与外部电源相连接时，外部电源的电能被输入到充电电路317，并且充电电路312对电池18充电。供电电路318将来自电池317的电能输出到智能药盒各模块、电路和设备的电路。

根据一个实施例，药盒优选采用食品级材料制作，所述材料具备防霉、防潮、防污染功能。

图8是示出输入/输出控制电路的结构的示例性示意图。如图8所示，如图8 所示，输入/输出控制电路311包括两个总线开关161和162，以及两个回流防止电路(二极管)D1和D2。总线开关161设置在输入/输出控制电路311中的电源线上，以将供电电路31产生的功率引导到USB电源线，并基于从嵌入式处理器 310提供的控制信号来打开或关闭电源线。防止逆流的二极管D1设置在总线开关161的输出端。另外，总线开关162设置在输入/输出控制电路311中布置的电源线上，以将从USB电源线输入的电能引导到充电电路312，并且基于从嵌入式处理器310提供的控制信号(其不同于输入到总线开关161的控制信号)来断开或切断电源线。防止逆流二极管D2设置在总线开关162的输出端。输入/输出控制电路311形成从供电电路318到USB接口320、USB接口417、输入输出控制电路411到充电电路412的路径，如箭头所示。

本发明提供的云平台系统及智能药盒自动化程度高,可根据处方自动分配药品,并定时提醒患者服药,提高了服药的依从性。本发明提供的云平台系统及智能药盒不并限定于对慢性肾功能病和/或其患者的管理，其适用于多种病及其患者的管理。

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。