可获取储藏的药品剩余药效期限的标签

技术领域

本发明涉及一种针对药品剩余的实际药效期限进行检测的标签，尤其涉及一种配置在药品外包装上的电子标签。

背景技术

药品的质量安全直接影响到生命安全，药品在物流运输或保存过程中，当未处于生产企业设定的保存条件下时(如保存环境温度远高于设定的保存温度)，使药品的实际药效期限与出厂时标签上设定的有效期产生偏差，导致药效降低甚至变质，不仅造成药品浪费，且无法保证患者用药的安全性，患者误用实际已过期的药品后，不仅得不到有效治疗甚至直接威胁生命，因此，对药品的实际药效期限进行检测是非常重要的。

现有的对药品的实际药效期限进行检测的方法仅仅是基于药品的生产日期和设定的有效期，通过程序设计进行直接简单的推算，从而得到剩余的药效期限(即实际药效期限)这一数值，其中并未涉及或考虑到储运环境温度对药效期限的影响，特别是对于如试剂等具有严格的温度要求的药品，此方式只是节省了人工换算的过程，无法反映药品能够保证药效而能继续存放的实际药效期限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种配置在药品的外包装上，能够直接准确地输出该药品在储运期间随环境温度变化所对应的实际药效期限的可获取储藏的药品剩余药效期限的标签。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

提供一种可获取储藏的药品剩余药效期限的标签，包括配置在储运阶段的药品外包装上的电子标签，所述电子标签由RFID模块、单片机、电容和温感电阻组成，所述电容与温感电阻并联设置，电容和温感电阻的一个共接端连接在单片机的信号输入端，另一个共接端接地，所述药品在出厂时设定的保质温度下能够保证使用而继续存放的时间按以下公式计算：实际药效期限＝{(存放期内实测的电容电压值-设定的最低电压值)/k【(设定的初始电压值-设定的最低电压值)/设定的有效期】-已存放时间}，k为设定的保险系数，k等于或大于1，当计算得出的实际药效期限为负数或零时，该药品失效。

优选地，所述RFID模块的供电接口与所述单片机的电源正极相接，单片机的通讯接口与RFID模块的信号输入口相接。

优选地，所述RFID模块与单片机集成在同一芯片中。

优选地，所述电子标签的长度×宽度×厚度为(1.5-2.0)毫米×(1.0-1.25)毫米×(0.3-0.55)毫米。

优选地，所述电子标签设置在所述药品的包装上。

优选地，所述RFID模块内存储有包含名称、成分、规格、用法用量、生产企业、产品批号、生产日期、保存条件及所述设定的有效期在内的药品信息。

本发明通过设计由RFID模块、单片机、电容和温感电阻组成的电子标签，并将该电子标签配置在药品的外包装上，通过阅读器，人们可以直接准确地检测并获取到该药品在储运阶段在环境温度变化时药品的实际药效期限，该电子标签不仅体积小，成本低，使用安全，且检测十分高效，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明提供的电子标签的电路组成示意图。

具体实施方式

本发明的可获取储藏的药品剩余药效期限的标签，其为配置在储运阶段的药品的包装上的电子标签，所述药品是指用于预防、治疗、诊断人的疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质，包括中药、化学药和生物制品等。

因药品在生产企业、商家或购买者等人为保存或物流运输的过程中的保存温度不满足厂家设定的保存温度时，使得根据药品外包装上标示的生产日期和厂家设定的有效期(“设定的有效期”指的是药品在设定的贮存条件下，能够保持药品质量的期限，为一个时间段)推算得出的剩余药效期限与该药品所剩余的实际药效期限存在偏差，而应用本发明的电子标签，通过使用与该电子标签匹配的阅读器，能够准确检测到将该药品模拟存放在其出厂时规定的保存温度下能够保持药品质量而继续存放的具体时间，所述具体时间即为所述实际药效期限。

每一包装完成的药品对应配置唯一的电子标签。

电子标签的长度×宽度×厚度为(1.5-2.0)毫米×(1.0-1.25)毫米×(0.3-0.55)毫米，最佳尺寸优选2.0×1.25×0.55(毫米)

对于注射剂、口服溶剂等流状药品，电子标签优选设置在与药品直接接触的外包装(如瓶体等)的外表面，避免电子标签与药品接触而影响药性；对于如片剂、胶囊剂、散剂、粉剂或颗粒剂等固态药品，电子标签优选为附着在与药品直接接触的外包装(如瓶体、封装袋等)的内表面，以防止药品在储运过程中因晃动或与其他物品发生摩擦、碰撞导致电子标签脱落。

电子标签由无源电路组成，无需外接电源或其他电路，可灵活挪移或安装，使用方便，该电路由RFID模块、单片机U1、电容C1和温感电阻R1组成。

所述RFID模块主要由RFID标签、天线L1和所述阅读器组成，RFID模块的工作原理与现有技术相同。

每一所述RFID标签内记载有与其对应的药品的名称、成分、规格、用法用量、生产企业、产品批号、生产日期、保存条件及所述设定的有效期等完整信息，该信息即为《药品说明书和标签管理规定》中规定的在药品包装上应标示的内容。

所述单片机U1可为任一具有AD数据采集功能的单片机U1，本发明优选型号为stm32f030f4p6，最好将单片机U1与RFID模块集成在同一芯片中，进一步降低电子标签的体积。

RFID标签的存储器的供电接口与单片机U1的电源正极引脚VDD相接，单片机U1的接地引脚VSS接地，单片机U1的通讯接口，即时钟引脚SCL和数据引脚SDA分别与该存储器的信号输入端第7口和第5口相接。

所述电容C1和温感电阻R1并联设置，电容C1和温感电阻R1的一个共接端与单片机U1的I/O端口PA1相接，另一个共接端接地，电容C1也可为有极性电容C1。

通过该电路实现检测药品的实际药效期限的逻辑运算依据为：

对储运阶段的药品随机检测时，该药品的实际药效期限＝(存放期内实测的电容电压值-设定的最低电压值)/k【(设定的初始电压值-设定的最低电压值)/设定的有效期】-已存放时间

公式中“存放期内实测的电容电压值-设定的最低电压值)/k【(设定的初始电压值-设定的最低电压值)/设定的有效期】”的运算信息存储在该药品配置的电子标签的单片机U1中。

其中，“设定的初始电压值”为该电子标签中，生产企业对选取的电容C1充入的初始电压；

“存放期内实测的电容电压值”为随机检测时，所述单片机U1采集到的所述电容C1的电压值；

“设定的最低电压值”为生产企业通过选取适配的温感电阻R1情况下，测试得到该药品在设定的保存温度下，药品存放时间达到其设定的有效期时，该电容C1上所剩余的电压值。

式中的“k”为保险系数，该保险系数是生产企业根据药品的具体种类而人为设置的数值，k的数值大小还与所述温感电阻R1的选取有关：

1)当温感电阻R1的电阻-温度曲线为线性关系时，如铂电阻，K最好取1。

2)当温感电阻R1的电阻-温度曲线为非线性关系时，如NTC热敏电阻(又称负温度系数热敏电阻)，k的选取最好为1＜k＜2。

此设置确保药品是处于保证药效质量的安全期限内，厂家可根据药品的种类设定k的大小，如某些药品需尽快使用，则k选取为一个较大的值。

3)根据生产企业对不同药品有效期的设置需求，k也可大于2。

优选地，温感电阻R1为NTC热敏电阻，以使电容C1的电压值的下降速度与药品的实际药效期限的减小速度更相符。

所述“设定的初始电压值”、“设定的最低电压值”和“设定的有效期”的信息均存储在单片机U1中，单片机U1通过逻辑运算得到一个数值(该数值以下称为“理论药效期限”)，此数值信息存储在该电子标签的RFID标签中。

即：上述计算实际药效期限的公式可表示为“实际药效期限＝理论药效期限-已存放时间”，该运算信息存储在阅读器中。

式中，“已存放时间”指：从药品的生产日期所指的当天零点起算，至检测时的时间点为限(以下称为实测时间)，药品已经存放的时间，其单位可以是分钟、小时或天数等。

其中，所述生产日期为阅读器进行检测时，其读取到的所述RFID标签内记载的信息；所述“实测时间”为进行检测时，阅读器自动获取到的实时时间，阅读器的逻辑控制模块对数据进行运算处理，得到该“已存放时间”；继而根据读取到的RFID标签中存储的所述“理论药效期限”的信息，通过逻辑运算，计算出“实际药效期限”。

所述实际药效期限是一个大于0、等于0或者小于0的具体数值，其单位可以是分钟、小时或者天数等，根据不同的药品对应的设定的有效期的长短按需设置不同的时间单位，如：若药品设定的有效期较短，则其实际药效期限的单位可取分钟或小时。

若实际药效期限为大于0的数值，则表示该药品处于安全的药效期内，若其为小于0或等于0的数值，则表示该药品已失去药效，不可使用。

电子标签的工作及应用过程为：

某一药品在生产包装时，存储有该药品完整的药品信息的RFID模块、电容C1、温感电阻R1和单片机U1构成配置在其上的电子标签的电路，且该电容C1具有初始电压，并该电子标签附着在外包装上。

该药品进入储运阶段，电容C1持续放电，电容C1的电压值由初始电压值开始下降，药品的实际药效期限的数值由设定的有效期的大小开始减小。

若药品储运时的保存温度等于或低于设定的保质温度，NTC热敏电阻的阻值相应增加，电容C1的电压值下降速度缓慢，出现相邻两天检测到的实际药效期限之差的绝对值小于1(当实际药效期限以天数为单位时)的情况，使药品实际可以保存的时间相应增加，即：截止到检测到药品的实际药效期限为0时，该药品实际已保存的累计时间多于设定的有效期，而此时药品的药效已丧失或已变质，若继续使用，导致无效治疗甚至威胁到生命安全，为防止此情况的发生，因此，在计算实际药效期限的公式中，将“理论药效期限”减去“已存放时间”，以确保只要当检测到的实际药效期限为大于0的数值，即表示该药品是处于保持质量的药效期限内，保证用药安全。

若保存温度高于设定的保质温度，NTC热敏电阻的阻值降低，电压值下降速度加快，对应的实际药效期限的数值变化较大，使得药品的实际可以保存的累计时间相应减少。

当用户使用阅读器读取实际药效期限时，阅读器通过所述天线L1发送一定频率的射频信号，RFID标签进入天线L1发出的电磁场中产生感应电压而被激活，并通过所述供电接口为单片机U1供电。

单片机U1的AD检测电路通过所述PA1端口自动采集电容C1两端的电压值，该电压值即为上述式中“实测的电容电压值”，继而进行逻辑运算计算出“理论药效期限”，并将该信息通过所述通讯接口发送至RFID标签的存储器内。

RFID标签发送载波信号，从而使阅读器读取到包含该药品的生产日期在内的药品信息和所述理论药效期限，同时检测到所述实测时间，阅读器进行逻辑运算得到所述已存放时间，最终计算出药品的实际药效期限。

用户和相关企业根据该实际药效期限的数值决定是否购买、销售、使用、继续保存或丢弃该药品等相应的处理。

通过本发明的电子标签，使用户实时且非常直观地获知药品准确的实际药效期限，检测方式简单，响应迅速，十分高效，具有广阔的应用前景；且该电子标签生产简单，体积小，成本低，且安全环保，丢弃后不会对环境造成破坏，或可回收利用；可应用于具备《药品生产许可证》的生产制药企业，及具备《药品经营许可证》的药店、医院等经营销售药品的场所，应用市场巨大。

应用本发明的电子标签，用户购买药品时，可避免购入临期或过期的药品，以使病患用户得到及时有效的治疗，同时监督经营企业是否违法销售劣药，生产企业、物流公司和经营企业之间相互监督，以做好药品的存储和运输工作。

同时，通过实时监测药品的实际药效期限，引导人们做好对药品的保存工作，避免保存不当而造成浪费和经济损失；且由于能直接轻松地知道药品是否还处于保证质量的药效期内，可帮助人们，尤其是独居老人或留守的儿童，正确处理药品并及时丢弃处理掉失效的药品，有效防止误用实际已失效的药品而影响生命安全。