药品安全码平台及其在药品安全追溯中的应用

施咨含，陈鹏安，陈雪帆

(1.浙江工业大学长三角绿色制药协同创新中心，杭州 310014；2.浙江工业大学长三角绿色制药协同创新中心药物分析研究所，杭州 310014)

随着科技的进步以及经济全球化，人们对于药品安全问题的关注度不断提高。近年来，重大药品安全问题层出不穷，严重危害了人民群众的健康以及社会安定，加强药品生产的监管和问题溯源十分重要。目前已有的药品追溯系统，如阿里健康的“码上放心”追溯平台以及药品电子监管码等，用到的条形码是针对药品在生产及流通过程中的状态监管，主要监管药品从生产出厂、流通、运输、储存直至配送到医疗机构的一般过程，无法对药品生产期间的具体过程进行追溯。本文介绍一种将二维码技术和物联网技术联合应用于药品追溯的平台，即药品安全码(medicine security code，MSC)平台，该平台基于二维码技术侧重于对药品的整个生产流程的监控管理。

1 药品安全码平台的建立

1.1 药品安全码的特点 药品安全码是带有颜色信息的二维码，有红色、绿色和黄色三种颜色。药品安全码有三大基本功能：有效储存药品的基本信息、追溯药品生产环节、用颜色示意药品生产流程的安全性[1]。其最大的特点是“一步一码”，即药物生产中的每一个重要流程都会生成一个安全码，可以实时监控药品生产的各个环节。药品安全码分成三级：第一级是药品整体生产流程的二维码；第二级是人员、设备、物料、方法、环境、测量，在系统中即为人员培训、工艺管理、物料管理、方法法则、环境管理、药品检测6个模块的6个安全码；第三级是6个模块下的具体步骤的安全码。此三级为包含关系，通过绿、黄、红三色的安全码能够使企业与监管机构简洁直观地了解药品生产环节、辅助设施、人员等的运行情况，便于及时解决不符合法规要求的问题。

1.2 药品安全码平台技术路线图 图1为药品安全码平台的技术路线图。首先确定研究目标，调查相关软件市场现状及其优缺点，进一步了解市场需求，从而更好地开发设计药品安全码平台。在设计开发阶段，使用 ASP.NET创建动态Web页面，ExtJs框架提供开发页面组件，JavaScript实现用户和平台之间的交互操作。平台需要实时数据传输和分析，因此平台的网络部署主要考虑与云平台的网络连接状况，确保实时与云平台之间进行数据传送。药品安全码平台将针对中国医药生产企业，个性化地提供从物料到成品的生产全流程信息化及可追溯服务，并在实施过程中持续改善，不断优化整合系统各版块的数据存储和处理情况，加强数据分析能力，提高平台的安全性、稳定性和兼容性。

图1 药品安全码平台技术路线图

1.3 药品安全码平台的整体流程设计 药品安全码平台将药品生产监管与数据采集等技术结合在一起，平台会随着药品生产过程中的具体流程而不断记录生产数据并实时更新数据信息，这些信息会按照人员、设备、物料、方法、环境、测量等6个模块进行分类，模块的安全码信息将会被统一到该药品最终的安全码中，即扫描这个最终安全码可以读取到该药品生产过程中所有模块的具体信息。与此同时，在系统后台对影响药品安全的各个因素都设置有一个合格参数，这些参数根据已有的标准和规定进行设定，然后将输入的实际变量(即生产过程中录入的数据)与设定的参数进行实时比较，若该流程符合要求，则该流程的安全码被赋予绿色；若流程有所偏差，但不一定影响药品最终质量，需要进行持续监控，则该流程安全码被赋予黄色；若流程出现偏差，且影响了药品质量，则该流程安全码被赋予红色。将流程信息以带有不同颜色的安全码进行展示，便于药企直观且及时发现药品生产过程中的问题，并进行故障溯源和修改整顿；也能提高药品质量监管水平，进一步提高药品企业生产的自动化、信息化、可控化水平。

1.4 基于药品安全码平台的药品生产过程 本平台从人员、设备、物料、方法、环境、测量6个维度对药品生产过程进行监测和管理[2]，其追溯流程见图2。

图2 药品安全码平台追溯流程示意图

1.4.1 人员模块 人员培训是药物生产安全的一个重要环节。本系统将记录每一位参与药品生产人员的培训信息，将培训考核成绩与后台所设置的合格标准进行比较，根据不同结果生成不同颜色的安全码。安全码还会随着该人员岗位变动等自动调整。

1.4.2 仪器设备模块 记录设备合同、检定证书、定期维修保养记录与仪器设备生产运行时的各项参数，作为检验标准生成不同颜色的安全码。

1.4.3 物料模块 适用于药品的原辅料和包装材料的控制。平台将获取物料出厂合格证、入库检验报告单等安全证明，记录其存放环境以及出入库时间，与后台合格参数比较，生成不同颜色的安全码。

1.4.4 方法模块 将药品特定的工艺规程和制备工艺录入系统，并与规定的参数进行实时比较，判断其是否在安全合格范围内，并由此生成不同颜色的安全码，确保安全码的颜色和信息随着方法的改变而变化。

1.4.5 环境模块 主要用于监控厂房、车间的环境以及药品生产过程中废水、废气、废渣的处理等。通过温湿度探头、气压表等仪表将厂房、车间的气压、温度和湿度等信息自动记录于平台系统中，如数据处于标准规定的范围内，将生成绿色安全码；若参数处于标准警戒的范围内，则生成黄色安全码；若参数不符合标准规定，则生成红色安全码。

1.4.6 测量检验模块 药品生产完成后，需要在测量点进行测量和检验，其中测试设备、测试参数、测量方法、测量结果均被记录在系统平台中，最后平台生成的二维码的颜色将会表示药品测量鉴定的合理性。

信息的采集和录入依靠通讯接口、药厂生产车间各类传感器信号接口等的转换来实现，目前的Enterprise Resource Planning系统即可帮助平台实现该功能[3],部分数据依靠手动上传相关凭证，如外部的合格证等。每种药品的生产过程都将经过上述6个模块，这6个模块的信息和安全码状态将会叠加合并，生成该药品特有的安全码，该安全码有着红、绿、黄三种颜色中的一种，以表示该药品的安全性，扫描该安全码可以显示出药品生产过程中的所有信息。

2 药品安全码平台在药品安全追溯中的应用

2.1 药品追溯体系的定义 追溯系统目前已经被广泛应用于各个行业，是一种可以对产品进行正向、逆向或不定向追踪的生产控制系统，适用于各种产品的生产全过程，如追溯影响药品质量的设备校验情况、操作人员培训情况等。有研究者认为，可追溯性主要分为两种：一种是链的可追溯性，就是跟踪产品生产、运输、储存、加工、销售的全过程；另一种是内部可追溯性，如追踪生产过程中的每个步骤[4]。药品安全码平台的追溯功能倾向于后者。

2.2 药品安全码平台追溯功能的可行性

2.2.1 真实、连续、实时的数据记录 追溯功能实现的基础是平台对各项数据真实、连续的记录。平台依靠各类传感器等仪器的帮助，能够实现实时监控企业生产线上的药品，实时采集各种生产设备、车间环境等的数据，并将采集的数据按照6个模块分类，以批号的形式记录于数据库中，并按表格形式展现[5]。

2.2.2 以颜色直观显示 所有数据会实时地与后台的合格参数进行比较，并按照参比结果输出不同颜色的安全码。按照不同的需求，选择药品安全码进行查看。从安全码的颜色可直观地了解到该药品生产过程的安全性和合理性，绿码说明该药品生产过程安全合格，黄码说明该药品生产过程存在问题，但可能并不影响药品质量，红码则说明该药品生产过程存在问题且已影响了药品质量。若要追溯存在的问题，通过扫描安全码可得到下一级的信息安全码，并可继续通过安全码颜色判断出现问题的原因，从而追根溯源。通过逐级的安全码，不仅可以准确地了解药品生产过程中人员状况、环境状况和设备操作过程，而且可以随时追溯药品生产过程的数据和信息，还原其生产过程，并迅速找出药品出现问题的原因。

2.2.3 系统权限和电子签名保证责任到人 平台每一个信息的录入需要有权限的人员操作，操作完毕后需要电子签名予以确认，使各项数据对应相应的人员，实现责任到人，便于解决问题和追责[5]。

2.3 药品安全码平台应用模拟 以设备管理模块为例，展示药品安全码平台的相关应用。根据某药物合成的流程示意图，得知反应釜为其中的反应设备之一，故以此为例进行设备管理模块的功能展示。首先在后台设定反应釜参与药物合成所需的相关参数及其合格标准，因参数较多，本文不一一举例，仅选取部分参数进行说明，见图3。

图3 药品安全码平台设备管理模块软件模型示意图

首先需要确认该设备投入使用的时间，以明确其维修保养的时间段，根据反应釜的使用说明可知其每年应进行一次维修和保养，故其合格参数可设置为“在XX时间段内已完成检修”。同时对于生产设备(反应釜)来说，其运行状态也是影响药品生产安全的重大因素之一，根据该药物的生产要求，反应釜的运行状态需达到“反应温度为200 ℃，反应压力为3 MPa”，即为其合格参数。

某公司有3台反应釜设备参与某药物的生产过程，1、2、3号设备均于2019-07-18投入生产，1号和2号设备在2020-07-18进行了维修和保养，故其状态为“已检修”， 3号设备未进行，故其状态为 “未检修”，此结果将会被系统识别和分析，判定为不符合药品生产安全规定，则该设备生成的安全码将会呈现红色。反应釜的运行状态会由感应器、传感器等设备自动收集，并由专人检查和确认后上传至平台。3台设备都符合要求，则其安全码将不会发生颜色的改变，但安全码中的信息已进行了一次更新。由此可知，3号设备目前不符合生产规定，其安全码显示为红色，一旦3号设备参与了该药物的生产环节，则该药品的安全码信息会随即转变为红色。

3 讨 论

药品安全码平台主要的创新之处是它以药品的全生产过程管理为主要目的，凭借物联网和大数据等技术手段，可随着每一流程和不同因素的影响而实时更新状态，具有实时动态性和强大的灵活性。在此基础上，如果生产出的药品质量有问题，可追溯某一具体的生产步骤或具体生产条件并及时整改，有效降低药品生产中的残次品率，提高药品质量，实现对药品生产全流程的严格监管。其次，选取药品生产的每一个环节中可能会影响药品质量的控制参数，如环境的温湿度、人员熟练度、仪器校准率等，这些参数都会自动与设置的标准进行对比，这是安全码能实时更新并且实现药品质量可追根溯源的基本点。

随着技术的完善，该平台标准数据和检测数据会从手动输入过渡到自动输入，最终实现完全自动化、机械化。生产出的药品以安全码的不同颜色来区分药品的合格程度，与条形码相比，具有明显的可视性，有效而便捷。