智慧社区背景下用药监测系统的发展现状及未来展望

姜磊，韩涵，李晓晨，陈文，庚旭

（中国电子工程设计院有限公司）

1 引言

慢性病是一类病程长且较难治愈的疾病，最为老百姓熟知的是高血压、糖尿病和高血脂及其引发的相关心脑血管疾病[1]。国家卫生健康委员会于2019年提供的数据显示，我国超过1.8亿老年人患有慢性病，患有一种及以上慢性病的比例高达75%[2]。《中国居民营养与慢性病状况报告（2020年）》指出，2019年我国因慢性病导致的死亡占总死亡88.5%，慢性病患病和发病仍呈上升趋势，慢性病的防控工作面临巨大挑战[3]。慢性病患者需要长期服用药物控制病情，但是患者缺乏用药依从性的情况普遍存在[4]，特别是老年人极易出现错服、漏服的现象，耽误疾病的治疗进程。

根据2021年第七次人口普查数据显示，65岁及以上人口1.9亿，占13.5%，人口老龄化已成为我国的基本国情[5]。为了应对中国的老龄化状况，我国应该加强养老社区的建设与完善。当前养老服务面临严峻挑战，确保老年人按时正确服药不仅需要消耗大量精力，而且容易出现错误，确保老年人正确服药成为亟须解决的问题。物联网、云计算等信息技术的发展促进了智慧城市的建设。智慧社区作为其中的重要一环，越来越受到人们的关注。将“互联网+”等信息技术与用药监测相融合，创新地提出智慧社区层级用药监测系统，将有利于解决中国养老问题。

2 智慧社区用药监测研究现状

2.1 用药监测是慢病管理的重要环节

用药监测主要是指监测病人是否合理用药。用药监测在慢性病管理中极为重要。为了控制症状，防止病情的发生、发展乃至恶化，患者需要长期甚至终身服用药物进行干预；合理的用药可以延缓病情，减少并发症[6]。

由正确的人在正确的时间服用正确的药片是至关重要的，否则可能会使病人面临一些危险情况，从轻微的健康问题到死亡[7]，如器官移植病人的器官排斥，或患有严重心脏疾病的病人心脏病发作[8]。老年人比其他人更容易受到服用药物的时间影响，为了预防功能障碍和疾病的发生，掌握老人的药物服用时间非常重要[9,10]。当达到一定年龄时，一般人必须服用的药片数量会大大增加，根据《美国医学会杂志》的一项研究，40%的65岁以上的老人每天要服用至少五种药物，实现每天在正确的时间服用正确的药片，对老年人来说是一种挑战。人类进入老年后，视力、记忆力、逻辑等能力往往会随着年龄的增长而下降，这将导致老年人容易出现用药错误的问题，例如，由于视力下降以及药片形状和颜色相似，人们容易混淆药物[11]。在医院或养老院中给病人服用错误药物的医疗疏忽案件近年来呈现增长趋势，管理、分类和发放药物给每个病人存在发生错误的可能性[12]。

2.2 智慧养老社区现状

社区养老是老年人养老的最佳选择。传统的养老院、护理院等方式往往费用昂贵，且需要老年人远离原有的生活圈，难以满足老年人精神上的需求；家庭养老虽然可以满足老年人日常生活和精神关怀，但缺乏专业护理。社区养老是在老年人生活在原有家庭的基础上，由政府主导，在社区层级上构建服务平台。社区养老主要进行上门服务，辅以托老服务，统筹利用社会资源，同时满足老年人的物质和精神需求[13]。

智慧社区养老是在社区养老的基础上，结合“互联网+”提出的新概念，旨在借助新一代信息技术和高科技智能产品，使老年人及其家属与线下服务资源建立起实时互联互通，更好地满足老年人的养老需求[14]。智慧社区养老服务平台以云计算数据中心为平台，使用大数据、物联网、传感器等技术，整合需求方、提供方、监督方，包含老年人、家属、服务组织机构、企业、政府等，为老年人提供低成本、高效、快捷的服务，进而解决社区养老问题。但智慧养老社区的构建也存在一些难点：①信息技术是智慧社区的核心和基础，但这类新兴事物在老年人中普及率低，导致智慧社区的多元化服务无法达到预想效果[15]；②云计算平台需要整合政府、企业和社会组织等多方数据，但出于利益、资源管控等角度，信息数据的共享难以实现[16]。

3 用药监测的用户群体及其需求分析（见图1）

图1 用户群体自身业务流以及群体间关系

3.1 用药监测最主要的用户群体是高龄、独居、失能以及认知障碍的老人

慢性病造成老年人身体功能受限，影响了老年人的日常生活能力，需要长期服用药物。但是高龄老人的活动能力、反应能力、健康状况在普遍下降：一部分老人视力不好或失明，难以辨别繁杂种类的药物；部分老年人记忆力差，导致经常有老年病人忘记定时吃药和吃药的量，特别是高龄独居老人没有家属提醒，容易发生危险。

具体来讲，此类群体在服药方面存在下列问题：

①开药和买药对部分行动不便的老人也是一种困难，需要借助家属或社区帮助取药；

②用药复杂容易混淆，有的老人服用药物品种多，一天有七八种药要吃，而且用药量、服用时间、次数都不同；

③记忆力下降忘记服药，有些药是一天吃两次，有些药是一天吃三次，容易忘记吃药或者吃错药；

④一部分老年人缺乏循序渐进治疗慢性病的意识，不遵循医嘱，用药时为了快速达标而加大用药剂量，徒增用药风险；

⑤一部分老人受传统思维“是药三分毒”的影响，热衷于养生，希望通过食补治病，或者因为意识薄弱，无法坚持管理流程，私自停药，导致指标反跳，疾病反复；

⑥老年人身上多有多种并发疾病，服用药物时容易出现不良反应，但难以及时和医生沟通。

从上面的分析可以得出用户需求：①在缺少药物时，可以对接医疗机构实现远程开药，送药上门；②将药物提前按照药量和次数进行合理分装管理，并在正确的时间提醒服用；③在出现药物不良反应时，可以及时求助医生，对下次用药进行调整。

3.2 第二类用户群体是老人的子女

当今社会，很多子女不与老年父母共同居住，无法进行全天陪伴，但是他们会挂念着父母，总会担心父母是否错服或者漏服了药。子女主要是通过电话的方式进行提醒，虽然通过语音通话表达了对老人的关怀和提醒，但是效率低，容易遗忘。从子女的角度，他们希望有一款产品可以满足需求，既能准确地提醒老人服药，自己也可以获得老人服药情况的反馈，进而把控父母的健康状况。

3.3 第三类群体是医生

老年人身上往往有多种并发症，用药需要谨慎，第一次开定的处方，往往也需要根据后续的观察制定药物的进一步治疗方案，对用药反应的监测便极为重要。根据《老年人的药物监测和药物不良事件》研究发现，在门诊环境中，31%的患者从未向医生报告服药后的症状，有37%的药物不良事件的发生可归因于患者未将服药后的不良反应告知医生，导致医生对患者的服药副作用关注有限。医生群体希望有一款产品可以监测老人的服药情况，及时反馈老人服药的不良反应。

3.4 第四类群体是社区药房

不少社区药店因客源和经营面积受限等原因，遭遇了发展瓶颈，因为周围的消费群体主要是以购买普药为主，长期形成的购买习惯很难让药店从普药的微利中提取更多利润。现阶段，大多数慢病患者诊疗还是依靠大型医院，医疗资源十分紧张。《2019年我国卫生健康事业发展统计公报》将“基层服务能力稳步提高”着重列出，使医疗卫生服务延伸至社区。特别在疫情情况下，许多慢病患者遭遇“买药难”、“随诊难”、“管理难”的困境，零售药店因其覆盖广泛和便捷性，在这一特殊时期逐渐成为帮助患者规范化管理的主力军。越来越多的药店希望能在原有单纯药物提供者的基础上，提升慢病管理的专业性和规范性，释放药店的潜能。

3.5 第五类群体是政府监管部门

慢性病面临长期的治疗，是最消耗医疗资源的，如何有效地防控慢病是医疗体系面临的最大挑战之一。这不仅事关医疗体系，也关系到整个养老体系的正常运转。政府有对慢性病加强医疗服务的管理需求，主要为监管和分流两方面。一方面，监管机构需要有助于提升医保精细化管理能力的手段和工具；另一方面，政府需要通过分级诊疗和家庭医生等手段提升全民的健康水平，加强对疾病的预防和控制，从而将医疗总费用逐步控制住，但基层的“积贫积弱”局面不是一朝一夕就能获得转变的，整体改革难度很大。

4 智能用药监测系统及设备发展现状

当前，在用药监测方面，国内现阶段用药监测的智能化产品主要包括涉及老年人和子女群体的智能药盒，涉及医生群体的合理用药监测系统，涉及社区药房的智慧药房产品。国外出现了涉及老年人、子女、医生以及药房整个流程的用药监测系统。

4.1 智能药盒

近年来，有一些智能药盒产品的研究，2009年台湾义守大学的Kuo GH-W提出了一个基于MCS-51微控制器的药盒。该药盒可以在预定的时间用步进电机送出药物，但无法记录病人实际服药的时间，且需要由家人手动将药装入药盒，这可能会导致药片潮湿[17]。2014年台湾的SC Huang团队，提出了一个基于药袋系统的智能药箱，在适当的时候会把药袋送出盒子，如果病人没有把药袋拿走，IPB会通过Skype通知护理人员，这个系统提高了病人和护理人员之间的互动性，但是它只有在互联网连接的情况下才能很好地工作[18]。2014年Ajmal Sawand团队，提出了基于物联网、体域网和云计算之间的技术融合，实现高效和可信的电子健康监测系统的多学科方法[10]。2017年，来自印度拉贾什·沙胡工程学院的团队开发了一个结合物联网技术，具有提醒和确认功能的智能药盒，可以确保老人正确和及时服药[19]。2018年，埃及班哈大学的计算机和信息学系的迪亚团队提出，许多医疗事故是由于负责病人或老人用药的人每天要处理大量的药片分类，为此他们构思、设计和创造了一个药盒原型，进行自行分拣药片[20]。

国内市场上在用药监测方面主要有一些智能药盒产品，基本都是有分隔的塑料箱或者药箱，仅限一人使用，功能或局限性大，过于复杂。此外，对于行动不便的老年人，定期开药和拿药也有较大负担。小逻辑科技公司研发的Memo Box智能药盒[21](见图2)，尺寸为100mm×76mm×22mm，采用可替换式内盒设计，具有智能服药用药提醒，自动生成服药记录，忘带药盒提醒等功能。

图2 Memo Box智能药盒

4.2 智慧药房

“智慧药店”会定期提供血压、温度、骨密度等检测筛查，及时发现异常指标，并进行预警，可按需协助预约就医，达成“早诊断，早治疗”。“智慧药店”的另一大特点在于个性化干预，可成为专属慢病管家。当患者随意减药或停药时，慢病专员可接到程序提醒，提供针对性应急方法。此后，慢病专员会进行长期关怀和跟踪回访，并根据个体情况提供长期用药和生活咨询。针对患者普遍忽略的复诊随访，慢病专员也可进行提醒、预约，并通过程序生成个性化智能报告，帮助医生全面了解患者情况。复诊后的治疗方案将同步更新到“智慧药店”，继续管理流程。

4.3 医生用药监测系统

合理用药监测系统是计算机系统根据药物相互作用、禁忌、副作用等，协助医生筛选药物，确定医嘱，减少医生开错药的情况[22]。将原有需要查阅书本或通过大脑记忆完成的合理用药检查由更为高效的计算机系统替代，不仅大大减少了因为记忆缺失或者人工失误导致的用药错误，而且大大提高了审查药房的效率，从只能利用人工审核少量患者的药方变为可以自动审查医院所有患者的药房，让更多的患者受益。与此同时，医生和药师也可以通过计算机的数据库获得最新的专业知识，熟悉药物特性，进而更好地指导病人服药，使病人提高药物治疗的依从性，达到最佳的用药治疗效果。

4.4 国外全流程用药监测系统及其对国内体系的启示

来自加拿大的Medipense RxPense产品[23]，实现了对老人用药的全流程服务和监测。药房根据医生的药方进行取药，按照日期和具体时间封装在特制的泡罩包装中，然后运送到老人家中，并且可以监控老人家中用药余量，及时进行补充配送。药物运送到家中后，机器将通过专利流程自动打开泡罩包装中的药物，方便快捷，老人可以独立完成；机器具有语音和视频会议功能，老人可以在用药后，直接与医生联系，反馈自己的服药情况，医生可据此进行后续用药状态的调整；家庭成员可以在老人服药或者错过服药时受到通知，需要时可以通过组织视频会议与老人进行沟通；每台设备都将连接到云平台，便于存储和访问数据，设备管理员、业主、医生、护理人员和患者都可以使用此平台查看收集到的数据，且每个级别的访问权限不同（见图3）。

图3 国外用药监测全流程系统-加拿大Medipense RxPense

由上述国外的全流程闭环用药监测系统，结合我国具体国情，可以提出以下智慧社区用药监测服务框架：①社区医生，为老人诊疗，开设药物处方；②社区药房，为老人按照具体时间分装药物，进行上门配送；③由老人自己或者子女协助放入智能药箱中；④由智能药箱对老人进行服药提醒，在老人服药或者漏服时，及时反馈给子女，老人服药后如有异常反应，可通过智能药箱与社区医生联系，及时求助；⑤社区医生获得老人反馈后，可及时调整处方，由社区药房配送新的药物。

5 智慧社区用药监测发展展望

随着信息技术的发展，智慧社区养老也蓬勃发展，但我国的智慧社区养老总体上还处于初级阶段。本文通过用药监测这一切入点，分析用户群体及其需求，对智慧社区的科技产品进行分析、整合，借鉴国外全流程闭环监测系统，提出符合我国国情的智慧社区用药监测服务框架，力图为养老智慧社区建设寻找一条通畅、可持续发展的路径。

为了提高患者的药物依从性，对慢性病进行更好的防控，需要患者、医务人员、社会、家庭等多方面的密切配合。在智慧社区背景下，应用“互联网+”技术，在老年人、子女、医生、药房四个群体之间形成闭环，构成全流程的智慧用药监测系统：提供从老人开药、取药和服药，对子女和医生进行反馈，进而调整治疗方案，进行慢性病健康管理的一站式解决方案。例如，可在老人家庭、养老机构或家门口服务点配备智能药箱，采用人脸识别等技术供多个老人取药、用药，具备界面友好、简单易用的自动分药、用药提醒功能。医生和子女可以通过专业的平台，监控老年人的服药情况；此外，在具备条件的场所（如养老机构），缺少药物时能够报警并远程对接医疗机构，实现远程开药、对接社区药房送药上门。

目前，国外已经出现了涵盖开药、监控家庭药物余量、及时送药、服药提醒，反馈子女、医生的智能用药监测全流程产品，而我国的相关产品功能还相对单一。这种差距不仅仅体现在设备技术上，更涉及体制、多方信息共享和利益平衡等问题。未来，应强化政府和专业机构的监督指导作用，促进信息共享，整合社会资源，探索建立智能化的慢性病预防、筛查、诊断、治疗、康复全程的健康管理体系，推进慢性病的防治和管理，提升国民的健康水平。