Trasportare i medicinali in modo sicuro ed efficiente

Nel progetto "sensoKo" la TH Colonia, in collaborazione con m2m Germany GmbH, ha sviluppato un sistema di monitoraggio in tempo reale per contenitori isolanti a più camere. Con questo sistema si intendono semplificare i processi logistici nell'industria farmaceutica. (Immagine: Monika Probst/TH Colonia)

Con l'aiuto di un'app per smartphone, è possibile monitorare in tempo reale le informazioni relative ai diversi intervalli di temperatura delle camere. (Immagine: Monika Probst/TH Colonia)

La consegna delle scatole tra grossisti, trasportatori e farmacie avviene tramite scansioni. (Immagine: Monika Probst/TH Colonia)

In diversi test di funzionalità, in cui è stato simulato il processo di consegna di un farmaco, l'intero sistema è già stato testato con successo. (Immagine: Monika Probst/TH Colonia)

Dalla refrigerazione alla documentazione: Durante la consegna dei farmaci devono essere soddisfatti numerosi requisiti. Per adempiere a queste esigenze, finora sono state utilizzate principalmente soluzioni isolate, che talvolta comportano costi aggiuntivi e la cui gestione richiede molto tempo. L'Istituto per gli Ecosistemi Digitali di Colonia (CIDE) della TH Köln ha quindi sviluppato, nel progetto "sensoKo", un sistema olistico in collaborazione con m2m Germany GmbH. Con questo sistema si mira a semplificare i processi logistici nell'industria farmaceutica.

"Ogni giorno in Germania vengono consegnati circa 57.000 farmaci alle farmacie. Tuttavia, devono essere rispettati determinati requisiti secondo la 'Buona Prassi di Distribuzione di medicinali per uso umano' (GDP), come il monitoraggio continuo e la documentazione completa della temperatura", afferma il Prof. Dr. Matthias Böhmer del CIDE. Per l'implementazione di questa linea guida, finora sono stati utilizzati diversi contenitori con intervalli di temperatura specifici. Per controllare la temperatura in questi contenitori, vengono impiegati cosiddetti data logger – dispositivi compatti alimentati a batteria con microprocessore, capacità di memorizzazione dei dati e più sensori – inseriti nei contenitori.

Queste soluzioni, tuttavia, non sono ottimali, secondo Böhmer: "Da un lato, si perde molto spazio nei veicoli di trasporto. Dall'altro, i data logger devono essere letti singolarmente e talvolta anche manualmente – il che richiede tempo ed è talvolta impreciso. Per questo motivo, la catena del freddo attualmente non può sempre essere mantenuta, con conseguente necessità di smaltire e sostituire i medicinali", spiega Böhmer. Per garantire la sicurezza dei medicinali e ridurre i costi operativi delle aziende farmaceutiche, nel progetto "sensoKo" è stato sviluppato un nuovo sistema di contenitori di trasporto con più camere isolanti e sensori integrati.

Controllo della temperatura tramite web e app

In una prima fase, il team di progetto ha condotto un'analisi di mercato preliminare e ha esaminato i processi della catena di consegna esistente per derivarne i requisiti del sistema complessivo. Sono stati identificati tre principali intervalli di temperatura per il trasporto di medicinali: refrigerato, cioè sotto i 20 gradi Celsius; fresco, tra due e otto gradi Celsius; e temperatura ambiente, tra 15 e 25 gradi Celsius. Le temperature vengono misurate nel nuovo sistema con l'ausilio di sensori. A differenza dei data logger, questi sensori sono integrati in modo fisso, sono altamente riciclabili, ottimizzati dal punto di vista energetico e misurano con maggiore affidabilità.

Inoltre, il team ha determinato i compiti, le esigenze e le interfacce di grossisti, trasportatori e farmacie per garantire un trasporto dei medicinali conforme alla GDP e sicuro. "Il passaggio tra questi attori avviene con il nostro sistema tramite scansioni delle scatole di trasporto e un processo tracciabile, in cui i sensori vengono monitorati costantemente e ogni fase del processo viene registrata in modo interattivo. Per questo abbiamo implementato un'app per smartphone. I sensori comunicano direttamente nell'Internet of Things (IoT), consentendo di monitorare in tempo reale gli intervalli di temperatura. In questo modo, si può controllare costantemente se le scatole vengono aperte in momenti sbagliati o se vengono superati determinati valori di temperatura all'interno delle camere", spiega Böhmer.

La logistica dei medicinali può essere notevolmente migliorata

In diversi test funzionali, durante i quali è stato simulato il processo di consegna di un medicinale, il sistema complessivo è stato infine testato con successo. "L'architettura software da noi sviluppata, così come i componenti hardware associati, consentono un monitoraggio molto più preciso delle temperature nei contenitori isolanti multi-camera. Ciò permette di migliorare la qualità della logistica dei medicinali e di automatizzare la documentazione, che finora richiedeva molto tempo", afferma Böhmer. Il risultato del progetto è immediatamente applicabile nel settore della logistica farmaceutica. Componenti dello sviluppo, come l'app mobile per il controllo delle catene di processo o la piattaforma IoT per l'analisi in tempo reale dei dati, possono essere utilizzati anche in altri settori – ad esempio nelle catene del valore dell'Industria 4.0.

Inoltre, ci sono diverse possibilità di ottimizzare e ampliare il sistema esistente. "Per riconoscere in modo ancora più efficiente e tempestivo le deviazioni dagli intervalli di temperatura stabiliti, si potrebbero esplorare modelli basati sull'intelligenza artificiale in ulteriori studi", afferma Böhmer. Inoltre, sarebbe utile implementare un tracciamento basato sulla localizzazione nelle fasi successive, per rendere le catene di consegna dei medicinali più trasparenti per gli attori coinvolti e facilitare la documentazione.

Sull'progetto

Il progetto di ricerca e sviluppo "Sviluppo di un sistema di comunicazione basato su sensori e cloud per l'integrazione specifica in contenitori isolanti multi-camera per un'elaborazione più efficiente dei processi conformi alla GDP nel settore farmaceutico" (sensoKo) è stato condotto presso la TH Köln sotto la guida del Prof. Dr. Matthias Böhmer dell'Istituto per gli Ecosistemi Digitali di Colonia. Il partner del progetto è stata m2m Germany GmbH. Il progetto è stato finanziato dal Ministero federale dell'Economia e della Protezione del Clima per un periodo di due anni con 156.000 euro.