Ứng dụng thị giác máy trong ngành dược phẩm

Ngày: 05/08/2022

Hệ thống sản xuất dược phẩm tại Việt Nam ngày càng mở rộng với khoảng 250 nhà máy sản suất, 200 cơ sở xuất nhập khẩu. Thị trường được phẩm được định giá khoảng 10 tỉ USD vào năm 2020, có mức tăng trưởng 2%. Ngàng công nghiệp dược phẩm Việt Nam là một trong những thị trường tăng trưởng cao nhất trong khu vực.

Trong sản xuất dược phẩm thì chất lượng luôn là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Thị giác máy đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp các sản phẩm chất lượng cao, nhất quán đồng thời tăng năng suất.

Sản xuất, vận chuyển và xử lý dữ liệu là những trường hợp sử dụng phổ biến của thị giác máy trong dược phẩm. Thị giác máy đã tự động hóa nhiều ứng dụng khác nhau như:

1- Kiểm soát chất lượng sản phẩm và bao bì

Trong bộ phận kiểm soát chất lượng và đóng gói, thị giác máy có khả năng: phát hiện số lượng, tình trạng, kiểm tra bao bì và các vật dụng kèm theo như hướng dẫn in và dụng cụ tiêm. Nhà máy sử dụng máy học trên dây chuyền sản xuất và đóng gói để đảm bảo mỗi thiết bị đáp ứng các yêu cầu chất lượng của công ty.

Một số vấn đề thị giác máy giải quyết:

- Đếm số lượng viên thuốc

- Kiểm tra hình dạng, kích thước chính xác, độ hư hỏng của từng viên thuốc

- Kiểm tra bao bì để kiểm soát chất lượng hoặc hư hỏng

- Kiểm tra chất lượng đối với các sản phẩm kèm theo như tờ hướng dẫn

- Xác nhận nhãn cho thông tin sản phẩm và mã vạch

 Phần mềm kiểm tra chất lượng thuốc dựa trên AI của AVATECH  

Các công ty dược phẩm có thể đặt số lượng chiết rót chuẩn hóa cho mỗi thùng chứa sản phẩm và đào tạo mô hình máy học về hình dạng và kích thước của tất cả các viên thuốc hiện đang được sản xuất. Giải pháp thị giác máy sẽ phát hiện có bao nhiêu sản phẩm đang được phân phối vào hộp đựng tại một thời điểm, cũng như nếu bất kỳ viên thuốc nào bị hỏng hoặc biến dạng do lỗi sản xuất.

Kiểm soát chất lượng cũng có thể được mở rộng đối với bao bì của sản phẩm khi được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của nắp, bao bì, hoặc bất kỳ yếu tố đóng gói nào khác. Một máy ảnh ở cuối dây chuyền sản xuất có thể cung cấp cảnh quay mô hình máy học về mỗi đơn vị đang được đóng gói và nó sẽ quét video để tìm từng mục được gắn đúng cách.

Mã vạch và nhãn in cho các sản phẩm dược phẩm cũng cần tuân thủ các nguyên tắc nghiêm ngặt về chất lượng. Thị giác máy có thể giúp các công ty đảm bảo mã vạch của họ có thể nhìn thấy bằng máy quét tiêu chuẩn công nghiệp cũng như xác minh tất cả thông tin sản phẩm về độ chính xác và khả năng hiển thị. Đối với văn bản in, các giải pháp thường sẽ yêu cầu công nghệ nhận dạng ký tự quang học (OCR).

Tùy thuộc vào mức độ cụ thể của hệ thống xác nhận nhãn, mô hình học máy cho OCR cũng có thể yêu cầu thành phần xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP). Điều này là do nếu một hệ thống được tạo ra để sửa lỗi văn bản cũng như phát hiện chúng, thì hệ thống đó sẽ cần phải được đào tạo về ngôn ngữ nhiều hơn là chỉ đơn giản là phát hiện các ký tự nào được sử dụng.

2- Theo dõi lô hàng và truy xuất nguồn gốc sản phẩm

Trong dược phẩm, bắt buộc phải theo dõi được thuốc và tất cả các sản phẩm khác trên đường đến các cửa hàng và trung tâm phân phối. Các sản phẩm cũng phải được truy nguyên từ việc bệnh nhân sở hữu trở lại nhà sản xuất trong trường hợp có bất kỳ khiếm khuyết hoặc tác dụng phụ không lường trước được.

Các công ty dược phẩm chịu trách nhiệm cung cấp thông tin theo dõi và nhà sản xuất với tất cả các sản phẩm của họ, và các giải pháp thị giác máy có thể giúp phát hiện thông tin đó và phân phối thông tin đó qua các kênh trong nhiều bước của quy trình vận chuyển.

Các công ty có thể sử dụng thị giác máy để đảm bảo thông tin theo dõi của họ vừa chính xác vừa được công cụ hóa trên các kênh cần truy cập thông tin đó. Điều này có thể là trong trường hợp khẩn cấp hoặc một yêu cầu dịch vụ khách hàng đơn giản. Các phòng ban khả thi có thể được trang bị công nghệ thị giác máy cho mục đích này:

- Các nhà máy và từng dây chuyền sản xuất bên trong

- Trung tâm phân phối

Nhà kho

Các ứng dụng cho công nghệ cho từng bộ phận này:

- Kiểm tra nhãn vận chuyển

- Phát hiện và quét mã vạch và mã hoạt động

- Serialization Codes để truy xuất nguồn gốc thêm

Các công ty sử dụng thị giác máy để quét các nhãn in nhằm đảm bảo độ chính xác của mọi mã hoặc ngày tháng được in trên sản phẩm. Điều này cũng có thể được sử dụng để phát hiện bất kỳ lỗi nào trong nhãn vận chuyển cũng có thể ngăn ngừa lỗi gửi thư.

Một mô hình học máy cũng có thể được đào tạo để phát hiện thông tin từ mã vạch cho hàng tồn kho bán lẻ và mã số tuần tự để ngăn chặn hàng giả. Mã sê-ri có thể liên quan đến ngày sản xuất cũng như nhà máy hoặc dây chuyền sản xuất nơi sản phẩm được sản xuất. Điều này sẽ cho phép các công ty dược phẩm xác định địa điểm và thời gian sản xuất một đơn vị sản phẩm nhất định nếu họ được hỏi.

3- Số hóa tài liệu vật lý để nhập cơ sở dữ liệu

Một khả năng khác cho thị giác máy trong dược phẩm là tự động hóa các quy trình kinh doanh như số hóa tài liệu và nhập dữ liệu. Một mô hình học máy cho OCR được đào tạo trên các biểu mẫu dược phẩm và lâm sàng sẽ có thể phân biệt và trích xuất các điểm dữ liệu từ các biểu mẫu đó và chuyển chúng đến cơ sở dữ liệu cho một công ty khách hàng. Điều này đặc biệt hữu ích cho các công ty có số lượng lớn các biểu mẫu vật lý chứa dữ liệu mà họ muốn sử dụng cho các dự án trong tương lai.

Thị giác máy có thể giúp số hóa các tài liệu sau và hơn thế nữa:

- Tài liệu thử nghiệm lâm sàng

- Báo cáo bệnh nhân chứa dữ liệu lâm sàng hoặc hồ sơ y tế

- Sổ tay phòng thí nghiệm

Các tài liệu thử nghiệm lâm sàng từ các thử nghiệm trước đây có thể là nguồn tài nguyên quý giá cho các công ty muốn so sánh tất cả các thử nghiệm lâm sàng của họ để quyết định các phương pháp thực hành tốt nhất. Ví dụ: một công ty dược phẩm đang tìm cách thu thập dữ liệu cho giải pháp phân tích tình hình kinh doanh của họ có thể muốn số hóa các tài liệu từ các thử nghiệm lâm sàng chưa được lưu kỹ thuật số.

Báo cáo của bệnh nhân có thể chứa thông tin hữu ích về phản ứng của bệnh nhân với thuốc và mức độ nghiêm trọng của bất kỳ tác dụng phụ nào. Điều này đặc biệt quan trọng nếu một tác dụng phụ mới được phát hiện hoặc nếu bệnh nhân bị dị ứng với thuốc. Mỗi công ty dược phẩm và khách hàng của họ đều được hưởng lợi từ việc số hóa và tập trung hóa dữ liệu này vì công ty có thể tác động đến mọi phản ứng của bệnh nhân trong quá khứ và sử dụng nhận thức đó để thúc đẩy sức khỏe và sự hài lòng của bệnh nhân.

Sổ ghi chép trong phòng thí nghiệm chứa các quy trình và kết quả được ghi lại từ các thí nghiệm của bác sĩ dược học trong suốt nhiều tuần làm việc. Các ghi chú này sẽ được số hóa khi các kết quả mới được tìm thấy và kết hợp vào tất cả dữ liệu liên quan đến các thử nghiệm tương ứng. Ví dụ: nếu một thử nghiệm được quay và video được lưu dưới dạng dữ liệu thử nghiệm, thì dữ liệu OCR từ sổ ghi chép phòng thí nghiệm được quét sẽ được phân loại theo cùng một thử nghiệm.