Biztonságosan és hatékonyan szállítani a gyógyszereket

A "sensoKo" projekt keretében a TH Köln együttműködve az m2m Germany GmbH-val kifejlesztett egy valós idejű megfigyelőrendszert többkamrás szigetelőedényekhez. Ennek segítségével a logisztikai folyamatokat a gyógyszeriparban kívánják egyszerűsíteni. (Kép: Monika Probst/TH Köln)

Egy okostelefonos alkalmazás segítségével valós időben nyomon követhetők a kamrák egyes hőmérsékleti tartományaira vonatkozó adatok. (Kép: Monika Probst/TH Köln)

Az dobozok átadása a nagykereskedés, szállítás és gyógyszertárak között szkennerek segítségével történik. (Kép: Monika Probst/TH Köln)

Bizonyos funkciótesztek során, amelyek során egy gyógyszerellátási folyamatot szimuláltak, a teljes rendszert már sikeresen tesztelték. (Kép: Monika Probst/TH Köln)

Hűtéstől a dokumentációig: A gyógyszerek szállításakor számos követelményt kell betartani. Ennek érdekében eddig általában szigetmegoldásokat alkalmaztak, amelyek részben többletköltséget okoznak, és kezelése időigényes. A TH Köln Digital Ecosystems Intézete (CIDE) ezért a „sensoKo” projekt keretében közösen a m2m Germany GmbH-val egy átfogó rendszert fejlesztett ki. Ennek célja a logisztikai folyamatok egyszerűsítése a gyógyszeriparban.

„Napi szinten Németországban körülbelül 57 000 gyógyszert szállítanak ki a gyógyszertáraknak. E közben be kell tartani a „Good Distribution Practice of medicinal products for human use” (GDP) irányelvben foglalt követelményeket, például az állandó felügyeletet és a hőmérséklet teljes körű dokumentálását” – mondja Prof. Dr. Matthias Böhmer a CIDÉ-től. Az irányelv megvalósításához eddig több tárolót használtak, amelyek meghatározott hőmérsékleti tartományokat biztosítanak. A hőmérséklet ellenőrzésére ún. adatnaplózókat alkalmaznak – ezek kompakt, akkumulátoros eszközök mikroprocesszorral, adat tárolással és több érzékelővel –, amelyeket a tárolókba helyeznek.

Azonban ezek a megoldások nem optimálisak – mondja Böhmer: „Egyrészt sok helyet foglalnak a szállítóeszközökben. Másrészt az adatnaplózókat egyesével, sőt néha manuálisan kell kiolvasni – ez időt vesz igénybe, és néha pontatlan. Ezért jelenleg nem mindig lehet betartani a hűtési láncot, így gyógyszereket kell selejtezni és cserélni” – magyarázza Böhmer. A gyógyszerek biztonságának biztosítása és a működési költségek csökkentése érdekében a „sensoKo” projektben egy új típusú szállítótartály-rendszert fejlesztettek ki, több szigetelőkamrával és integrált érzékelőkkel.

Hőmérséklet ellenőrzése web- és alkalmazásalapú felületen

Első lépésként a projektcsapat előzetes piaci elemzést végzett, és megvizsgálta a korábbi szállítási lánc folyamatait, hogy követelményeket határozzon meg a teljes rendszer számára. Ennek eredményeként három fő hőmérsékleti tartományt azonosítottak a gyógyszerek szállításához: mélyhűtés, azaz 20 Celsius-fok alatti; friss, 2 és 8 Celsius-fok közötti; és szobahőmérséklet, 15 és 25 Celsius-fok között. Ezeket a hőmérsékleteket az új rendszer érzékelőkkel mérik. Ezek a beépített érzékelők, ellentétben az adatnaplózókkal, újrahasznosíthatók, magas energiahatékonysággal rendelkeznek, és megbízhatóbb hőmérsékletmérést biztosítanak.

Emellett a csapat meghatározta a nagykereskedelmi, szállítási és gyógyszertári feladatokat, igényeket és interfészeket annak érdekében, hogy a gyógyszerek GDP-nek megfelelő és biztonságos szállítása valósuljon meg. „Az átadás ezek között a szereplők között a rendszerünkkel történik, a szállítódobozok szkennelésével és egy visszakövethető folyamaton keresztül, ahol az érzékelőket folyamatosan figyelemmel kísérjük, és minden folyamatlépést interaktívan naplózunk. Ehhez egy okostelefonos alkalmazást fejlesztettünk ki. Az érzékelők közvetlenül kommunikálnak az IoT-n keresztül, így valós időben figyelemmel kísérhetők a hőmérsékleti tartományok. Ezáltal folyamatosan ellenőrizhető, hogy a dobozokat rossz pillanatokban nyitják-e ki, vagy hogy bizonyos hőmérsékleti értékeket nem lépnek-e túl a kamrákban” – magyarázza Böhmer.

Gyógyszerlogisztika jelentősen javítható

Számos funkcionális teszt során, amelyek során a gyógyszerszállítás folyamatát szimulálták, végül sikeresen tesztelték az egész rendszert. „A mi általunk kifejlesztett szoftverarchitektúra és a hozzá tartozó hardverkomponensek lehetővé teszik a hőmérsékletek sokkal pontosabb nyomon követését a többkamrás szigetelőedényekben. Ezáltal javítható a gyógyszerlogisztika minősége, és az eddig időigényes dokumentáció automatizálható” – mondja Böhmer. A projekt eredménye közvetlenül alkalmazható a gyógyszerlogisztika területén. A fejlesztés részei, mint például az a mobilalkalmazás, amely a folyamatláncok ellenőrzésére szolgál, vagy az IoT-platform, amely valós idejű adatelemzést tesz lehetővé, más ipari értékláncokban, például az Ipar 4.0-ban is felhasználhatók.

Ezenkívül több lehetőség is van a meglévő rendszer optimalizálására és bővítésére. „Az eltérések hatékonyabb és korai felismerése érdekében további vizsgálatokban mesterséges intelligencián alapuló modelleket is kutathatunk” – mondja Böhmer. Emellett célszerű lehet a helyalapú nyomkövetés bevezetése is, hogy a gyógyszerellátási láncokat jobban nyomon követhessük, és megkönnyítsük a dokumentációt.

A projektről

A „sensoKo” nevű kutatás-fejlesztési projekt, amely egy szenzor- és felhőalapú kommunikációs rendszer kifejlesztését célozza, kifejezetten többkamrás szigetelőedényekbe való integrációra a hatékonyabb GDP-konform folyamatkezelés érdekében a gyógyszeriparban, a TH Köln-ben Prof. Dr. Matthias Böhmer irányításával zajlott a Cologne Institute for Digital Ecosystems-ben. A projekt partnere a m2m Germany GmbH volt. A projektet a Szövetségi Gazdasági és Klímavédelmi Minisztérium két év alatt, 156 000 euró támogatásával finanszírozta.