醫療機構中藥飲片全程溯源系統的構建與應用研究

摘要：目的：構建中藥飲片全程溯源系統，提高中藥飲片信息化管理水平。方法：基于瀏覽器/服務器（B/S） 結構，采用矩陣二維碼為溯源信息核心載體，開發并建立中藥飲片全程溯源系統，隨后分析其應用效果。結果：該系統允許消費者通過手機掃碼隨時查詢中藥飲片的溯源信息；醫院通過該系統實現了中藥質量的全程溯源，掃碼入庫顯著提高了驗收效率；中藥品種的在線管理進一步提升了工作效率。結論：中藥飲片全程溯源系統操作簡便、高效且可靠，顯著提升了中藥飲片信息化管理水平，增強了醫院藥學服務能力，并提高了患者的就醫體驗。

關鍵詞：中藥飲片全程溯源系統；中藥飲片；B/S架構；矩陣二維碼

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）09-0075-04 開放科學（資源服務） 標識碼（OSID） ：

0 引言

中藥材的質量是保障群眾生命健康的重要因素，長期以來備受社會關注。中藥材在種植、采收、運輸和生產加工等環節中的任何問題，均可能影響飲片的質量，進而降低臨床療效[1]。近年來，國家出臺了多項政策和文件，推動中藥質量追溯體系的建設[2-6]。自2021年起，天津市啟動了中藥飲片追溯體系建設試點[7]，作為規模最大的中醫公立三甲醫院，天津中醫藥大學第一附屬醫院自2020年起積極探索中藥飲片溯源系統的建設。至2021年，初步完成了中藥飲片全程溯源系統的建設。

本研究基于B/S架構，構建了中藥飲片全程溯源系統，為醫院的中藥飲片管理提供了信息化平臺。系統采用標識與解析技術，提高了溯源效率和智能化水平，實現了中藥品種的在線管理，優化了采購、驗收和入庫等流程，進一步提升了中藥管理效率和醫院的藥學服務水平。

1 中藥飲片全程溯源系統設計

1.1 系統整體架構

該系統采用CentOS 7.5作為服務器操作系統，部署在阿里云ECS（Elastic Compute Service） 上。系統前端使用HTML、CSS和JavaScript構建了用戶友好且直觀的網頁界面，以支持中藥飲片信息的輸入、查詢與搜索功能[8]；后端則基于Spring Boot 框架實現，并與MySQL數據庫進行交互，共同構成了一個基于B/S架構的網絡應用。圖1展示了中藥飲片全程溯源系統的整體架構。

中藥飲片全程溯源系統由主要由數據采集、存儲、交換和查詢模塊構成。在B/S架構下，模塊間的交互通過應用程序接口（API） 完成，前端使用JavaScript 和jQuery發送GET/POST請求調用后端API，而后端的Spring Boot框架負責處理這些請求，返回JSON格式的數據或HTML文檔。

在本系統的開發過程中，綜合考慮了技術的穩定性、性能、可擴展性和成本效益，選擇了以下關鍵技術組件。首先，服務器操作系統選用CentOS 7.5，其穩定性和安全性經過廣泛驗證，適合企業級應用，并且擁有龐大的社區支持和豐富的資源庫，便于快速解決問題和獲取最新技術更新。前端開發采用了HTML、CSS和JavaScript，這些標準Web開發語言具有出色的跨平臺兼容性，能夠在各種瀏覽器和設備上提供一致的用戶體驗；同時，JavaScript結合jQuery庫實現了動態交互功能，如實時數據更新和表單驗證，顯著提升了用戶的操作體驗。后端開發框架選擇了SpringBoot，它不僅簡化了Java應用程序的構建過程，提供了自動配置和嵌入式服務器等功能，還支持微服務架構，便于系統的模塊化設計和擴展；此外，Spring Boot 優化了I/O操作和內存管理，確保系統在高并發情況下的高效運行和響應速度。數據庫管理系統選用了MySQL，這款開源的關系型數據庫以其高性能、可靠性和易用性著稱，特別適合處理大量結構化數據；MySQL支持ACID事務，確保數據的一致性和完整性，特別是在多用戶并發訪問的情況下，能夠有效防止數據沖突和丟失；作為開源軟件，MySQL的成本較低，同時擁有龐大的社區支持和豐富的插件生態系統，方便進行定制和優化。最后，云計算平臺選擇了阿里云ECS（Elastic Compute Service） ，它提供了彈性計算能力，可以根據實際負載動態調整資源，確保系統在高峰期也能保持高效運行；阿里云ECS還具備多層次的安全防護機制，包括防火墻、DDoS防護和數據加密等，保障系統的安全性和數據隱私；此外，ECS集成了Web服務器和應用服務器的功能，簡化了系統的部署和管理，提高了運維效率。

通過精心選擇和整合上述技術，構建了一個既高效又安全，并且易于擴展的中藥飲片全程溯源系統，能夠靈活應對各種業務挑戰，確保系統的長期穩定運行。

1.2 標識與解析技術的運用

1.2.1 中藥溯源信息二維碼及賦碼規則

矩陣二維碼是中藥溯源信息的核心載體，正方形二維矩陣內通過黑白標識編碼二進制位從而編碼數據，黑色方塊代表二進制數值“1”，白色方塊代表“0”，二維碼掃描器將圖像轉換為電信號，解碼器對電信號進行處理，將二進制信息還原為編碼字段，并鏈接到對應追溯履歷信息網址。

中藥飲片全程溯源系統生成的矩陣二維碼參考《中藥在供應鏈管理中的編碼與表示》[9-10]等文件要求，采用二維碼編碼制式，編碼字段包含標識位、供應商編碼、批次號、流水號，其具有高密度信息容量、快速讀取、易于制作和使用的優點。其中標識位代表中藥飲片的不同類型，由特定的2位數字組成；供應商編碼標識供應商的唯一身份，采用6位數字編碼；批次號標識中藥飲片的生產批次，可以通過8位數字來確保每個批次的唯一性；流水號標識同一批次中的不同藥品條目，每個條目都應有唯一的流水號，采用6位數字編碼。

1.2.2 飲片供應企業發貨信息條形碼及賦碼規則

發貨信息條形碼標簽用于飲片大箱，條碼閱讀機通過掃碼將反射的光信號轉換為電子信號，經解碼后便能還原藥品的基本信息（包括名稱、規格、廠家、價格、數量等） ，并與中藥飲片全程溯源系統中的采購訂單進行比對，進行數量核對。中藥發貨信息條形碼采用工業25條形碼編碼制式，其是一種廣泛應用于工業、倉儲和物流等領域的條形碼編碼標準，具有數字密度高、可擴展性強、適合快速掃描和處理的特點。中藥發貨信息條形碼編碼字段包含供應商編碼、飲片編碼位數、飲片編碼、批次號位數、批次號、數量。其中供應商編碼標識供應商的唯一身份，采用2位數字編碼；飲片編碼位數為1位數字，代表飲片編碼的位數；飲片編碼為系統標識飲片的唯一身份，由5位數字編碼；批次號位數為2位數字，代表批次號的位數；批次號標識中藥飲片的生產批次，由6位數字編碼；數量由4位數字構成，代表每箱每批次的入庫量。

1.3 中藥飲片全程溯源系統的功能

1.3.1 角色訪問控制模塊

角色訪問控制模塊（RBAC，Role-Based AccessControl） 是系統安全和權限管理的核心組件。該模塊通過定義管理員、醫院和企業三種主要角色，實現細粒度的權限控制。在數據庫設計中，RBAC通常通過表結構來實現，包括用戶表、角色表、權限表、用戶-角色關系表和角色-權限關系表。這些表分別存儲用戶的基本信息、不同角色的定義、系統的權限設置以及用戶與角色、角色與權限之間的多對多關系。系統提供了一個直觀的管理界面，允許管理員動態地為不同角色分配或撤銷權限。每次用戶訪問系統時，Spring Boot框架通過攔截器或AOP（面向切面編程） 進行權限驗證，確保只有授權用戶才能執行特定操作。該模塊的主要優點包括簡化權限管理、降低管理復雜度，提高系統安全性，通過嚴格的權限控制減少未經授權的訪問和潛在的安全風險，同時增強靈活性與可擴展性，使角色和權限可以動態調整，適應不斷變化的業務需求。

1.3.2 數據采集模塊

該模塊通過人工錄入和條形碼掃描的方式采集信息，采集到的所有信息都存儲到MySQL數據庫中。主要包括4個方面信息，其中飲片溯源信息包括飲片基本信息、基地種植階段信息、企業飲片加工階段信息；飲片生產企業信息包括《營業執照》、《藥品生產許可證》、GMP符合性檢查結果、發貨信息等；采購訂單信息設立藥品編碼、名稱、規格、采購量、總價、緊急度、采購部門、送貨地址和時間等指標；文件信息設立訪問者身份認證信息和法律法規要求等指標。

圖2為中藥飲片全程溯源系統醫院端界面，該界面簡潔直觀，通過前端頁面集成掃描設備，飲片包裝上的溯源信息和發貨信息可以通過槍式掃描器配合相應的設備接口進行數據采集，信息會自動傳遞到系統中，系統會及時更新溯源信息并核對飲片供應廠家、批號和數量等發貨信息。此外，基于模板的表單設計便于不同類別信息的人工錄入，并支持圖片、文件的上傳，進一步提高了數據采集的效率和準確性。

1.3.3 數據交互模塊

B/S架構中，該模塊扮演著至關重要的角色，主要負責在瀏覽器客戶端與服務器之間高效、可靠地傳遞數據。具體來說，這個模塊包括以下功能：1） 請求處理：接收HTTP請求解析數據，依據請求的內容進行不同的處理；2） 響應生成：依據請求的處理結果，生成HTTP響應，這包括將服務器端的數據格式化為JSON 格式，設置正確的HTTP狀態碼與響應頭；3） 數據序列化與反序列化：將服務器端的數據結構轉換為JSON 格式，以及將接收到的數據格式轉換回服務器能夠處理的數據結構；4） 數據安全：采取不同的措施保證數據傳輸過程安全，如加密傳輸（通過HTTPS） 、防范跨站請求偽造和跨站腳本攻擊，用來保護數據的隱私和完整性；5） 錯誤處理：處理數據傳輸過程中可能出現的錯誤，如請求無效、服務器錯誤等，并向客戶端提供清晰的錯誤信息或反饋。

通過這些功能，數據交互模塊確保了前端用戶界面與后端服務器之間的數據、企業與醫院之間中藥飲片溯源信息和采購訂單信息的準確傳遞，使得用戶能夠順利地與應用系統進行互動，同時保持數據的一致與可靠。

1.3.4 數據查詢模塊

該模塊支持多種類型的查詢，包括藥品溯源信息、飲片品種信息、供應商資質信息、采購信息、質量檢驗報告信息和招標信息。系統采用了多種技術手段優化查詢性能和加快檢索速度，如通過HTML5 和JavaScript 的組合，實現了數據的多條件篩選和動態展示，用戶可以根據需要靈活查詢和查看相關信息；然后利用Redis等緩存技術，對查詢結果進行緩存處理，減輕數據庫的壓力，提升用戶查詢的響應速度；還有該系統提供標準的API接口，支持外部系統或第三方平臺對查詢數據的訪問，確保系統的互聯互通和擴展性。MySQL數據庫通過多個表結構存儲不同類型的數據（如溯源信息、供應商資質、采購訂單等） ，并進行了索引優化，以提高查詢效率。數據查詢模塊的設計不僅提升了用戶體驗，還確保了系統的高效運行和數據的一致性。

2 中藥飲片全程溯源系統運行效果評價

2.1 飲片質量全程可追溯，中醫藥服務水平進一步提升

中藥飲片全程溯源系統從中藥材源頭開始，建立一套安全保障體系。如圖3所示，消費者通過移動終端查詢全品種中藥飲片溯源信息，其中43個品種可以查詢到基地種植階段信息。通過飲片小包裝溯源二維碼使用情況開展隨機問卷調查（n=100） ，主要采用描述性統計和頻數分析，調查結果如下：60%的患者使用二維碼查詢過飲片溯源信息；85%的患者認為該飲片溯源二維碼增強了他們對中藥飲片質量的認可；100%的患者對醫院飲片溯源二維碼的建設工作表示認可。該系統增加了醫院飲片質量的監管，并且進一步改善了患者的就醫體驗。

2.2 驗收效率大幅提高，實現飲片質量問題的全程追溯

飲片驗收分為數量驗收和質量驗收兩個步驟。以前數量驗收采用人工核對的方式，不僅速度慢而且差錯率高；而質量驗收過程中又存在無法確定問題源頭、問題記錄保存不規范、查找困難等問題。通過建立中藥飲片全程溯源系統，解決了這些問題。

在飲片數量驗收過程中，采用“條形碼”掃描入庫管理模式，系統自動核對信息，并通過顏色和語音提示提供反饋。中藥飲片全程溯源系統極大提高了藥品數量驗收的效率與準確性，平均縮短了數量驗收時間約3小時。

在飲片質量驗收過程中，退貨原因與不合格飲片的照片會上傳至中藥溯源系統中備案，系統依據質量問題嚴重程度分為無、輕微、中等、嚴重四個等級。通過溯源系統對歷史退貨中藥飲片進行統計，自2020年7月至2024年6月，共驗收了731 017批次中藥飲片，共攔截177個批次飲片，主要退貨原因為蟲蛀、含有雜質、飲片性狀等級不符、霉變等質量問題。不合格飲片須作退貨處理，并追責飲片生產企業，飲片生產企業通過溯源系統進行問題追溯，確定問題源頭，以提升今后飲片的質量控制水平。

2.3 飲片供應商和中藥品種在線管理，工作效率進一步提升

醫院擁有552種中藥飲片，藥品信息繁多，極易混淆，這使得飲片采購與飲片生產企業的管理變得更加困難。中藥飲片全程溯源系統為每種規格的中藥飲片賦予唯一的藥品編碼，庫房管理員可以通過系統對每種規格的中藥飲片信息進行編輯維護，以實現中藥信息的精細分類管理。在此基礎上，庫房采購員可對每種規格飲片的供應商采購配額進行編輯，藥學部下屬二級部門可從系統中下載采購計劃模板，系統自動將上傳的采購計劃分配至各飲片生產企業。這不僅減少了采購流程，實現了中藥采購的無紙化辦公，還減輕了庫房采購壓力，同時降低了差錯率。

庫房管理員可以在線查驗飲片生產企業資質，并且系統能夠自動提示過期資質，高效解決了紙質資質查找不便、資質更新不及時的問題。在供應商評估過程中，供貨商差錯及退貨情況會通過圖片形式上傳至系統，醫院最終根據飲片供貨企業的差錯數量及嚴重程度進行量化評分，評估結果以直觀量化方式呈現，供應商在線確認評估結果，保障了醫院中藥飲片供應的質量和供應過程的合規性。

3 討論

近年來國家出臺許多政策來切實加強中藥材質量監管，許多學者提出了中藥溯源方案，但其應用主體均為飲片生產企業[11-14]，與醫院需求并不完全契合，天津中藥溯源模式的特點是中醫院牽頭，對上游飲片供應商提出飲片、藥材質量追溯要求[8]。中藥飲片全程溯源系統實現了552種中藥飲片的全程溯源與監督，優化了中藥管理流程，提升了天津中醫藥大學第一附屬醫院中藥藥事管理水平和藥學服務能力。

醫院根據自身對中藥質量溯源、飲片供應商管理、中藥品種管理、中藥采購的要求，基于B/S架構構建了中藥飲片全程溯源系統，用戶無須安裝客戶端，易于部署和訪問；B/S架構的應用可以在不同操作系統（如Windows、macOS、Linux等） 上運行，具有較好的跨平臺性；B/S架構模式在服務器端實現了主要的事務邏輯，將系統功能的核心部分集中到了服務器上，免去了傳統C/S架構中客戶端安裝和維護的復雜性，減少了系統維護、升級和使用成本與工作量；客戶機通過網絡服務器即可與數據庫進行數據交互，使客戶端電腦負擔大大降低，減少了系統維護、升級和使用成本與工作量。但是B/S架構依賴于穩定的網絡環境，如果網絡出現故障或帶寬不足，可能會導致應用訪問速度慢或無法訪問。

4 結論

醫院基于B/S架構構建了中藥飲片全程溯源系統，操作簡便、高效且可靠，顯著提升了中藥飲片信息化管理水平，增強了醫院藥事管理水平和藥學服務能力，并提高了患者的就醫體驗。未來在目前系統的基礎上還將增加中藥院內流通的追溯與監管功能，實現中藥產業鏈的精準監管，從而更好地保障患者用藥，使醫院藥事管理水平和藥學服務能力得到進一步提高。