【摘要】：中藥炮制是依據(jù)中醫(yī)藥理論,按照辨證論治的用藥需求、不同藥材的自身特質(zhì)以及制劑、調(diào)劑的不同要求而采取的特殊制藥技術(shù)過程。中藥材經(jīng)過炮制加工形成中藥飲片。中藥飲片是中醫(yī)臨床治病的處方藥,是中成藥以及相關(guān)中藥深加工產(chǎn)品的原料藥,所以飲片質(zhì)量的好壞將直接影響到下游衍生產(chǎn)品的品質(zhì)。中藥飲片的炮制過程是影響飲片質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一,對炮制質(zhì)量的有效控制將對整個(gè)中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。目前,規(guī)范炮制工藝和檢測產(chǎn)品質(zhì)量是控制炮制質(zhì)量的兩種重要手段。對于工藝控制,國家強(qiáng)化了中藥飲片企業(yè)的GMP管理,要求中藥飲片必須按照國家藥品標(biāo)準(zhǔn)或地方食品藥品監(jiān)督管理部門制定的規(guī)范進(jìn)行炮制生產(chǎn)。但是,現(xiàn)今多數(shù)中藥飲片企業(yè)仍然存在“圖效率”、“圖省事”的生產(chǎn)習(xí)慣,并且缺乏持之以恒的監(jiān)管,加之很多企業(yè)技術(shù)力量薄弱、人員素質(zhì)普遍不高,一些企業(yè)即使通過了 GMP認(rèn)證之后,仍然回歸到原有的習(xí)慣性生產(chǎn)模式,造成飲片質(zhì)量難以把控。對于質(zhì)量檢驗(yàn)控制,傳統(tǒng)的性狀檢驗(yàn)依然是鑒別飲片質(zhì)量的主要方法之一。然而,由于性狀檢驗(yàn)大多依賴藥師的主觀經(jīng)驗(yàn)性判斷,缺乏客觀的衡量指標(biāo),致使飲片的檢測質(zhì)量與實(shí)際質(zhì)量存在較大的誤差。基于上述問題,本文主要針對中藥飲片生產(chǎn)管控技術(shù)以及飲片性狀客觀化檢驗(yàn)手段進(jìn)行研究,以期實(shí)現(xiàn)中藥飲片生產(chǎn)的信息化管理和飲片質(zhì)量的智能化檢測,構(gòu)建中藥飲片生產(chǎn)質(zhì)量智能管控系統(tǒng)。本文在對傳統(tǒng)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)功能模塊分析解構(gòu)的基礎(chǔ)上,利用微軟公司的.Net軟件開發(fā)平臺(tái),搭建了專屬于飲片炮制生產(chǎn)的中藥飲片生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)。中藥飲片生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)選用C#語言進(jìn)行編寫,整體框架上采用經(jīng)典的“數(shù)據(jù)庫訪問層-業(yè)務(wù)邏輯層-界面層”三層架構(gòu)。其中,運(yùn)用Entity Framework(EF)框架結(jié)合Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫搭建數(shù)據(jù)庫訪問層,運(yùn)用Model View Controller(MVC)框架構(gòu)建系統(tǒng)界面層,通過Windows Communication Foundation(WCF)技術(shù)實(shí)現(xiàn)界面層與業(yè)務(wù)邏輯層之間的分布式訪問。中藥飲片生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)主要包含權(quán)限管理、名稱規(guī)范、飲片炮制SOP流程模板、任務(wù)單管理和工區(qū)操作5大功能模塊,整個(gè)系統(tǒng)的特點(diǎn)在于以一種固定文本方式強(qiáng)制規(guī)范了炮制生產(chǎn)的具體流程,使得飲片生產(chǎn)必須按照既定步驟完成,避免了在生產(chǎn)過程中因人為的隨意性操作可能導(dǎo)致的飲片質(zhì)量問題。并且不同飲片可以按照不同的規(guī)范要求對流程進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置。此系統(tǒng)運(yùn)用信息化管理技術(shù),對中藥飲片炮制的全流程進(jìn)行精細(xì)化的管理,對每一個(gè)生產(chǎn)步驟進(jìn)行細(xì)化要求,對每一步生產(chǎn)操作進(jìn)行詳細(xì)記錄,對每一批中間產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢驗(yàn),從規(guī)范飲片炮制工藝流程方面保證了飲片產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。在中藥飲片生產(chǎn)執(zhí)行信息化技術(shù)研究以外,本文對工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)包括可編程邏輯控制器(PLC)、組態(tài)技術(shù)進(jìn)行了理論研究,從機(jī)械控制角度對生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行了理論技術(shù)補(bǔ)充,并對飲片生產(chǎn)自動(dòng)化的整體方案進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。從提升炮制設(shè)備技術(shù)含量、降低勞動(dòng)力成本、增強(qiáng)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控能力、提高生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集效率等方面,完善中藥飲片生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的整體性自動(dòng)化需求。在對中藥飲片炮制工藝信息化管控的研究基礎(chǔ)上,本文以“辨狀論質(zhì)”理論為基礎(chǔ),在飲片外觀質(zhì)量檢測方面對計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)進(jìn)行開創(chuàng)性研究,建立中藥飲片質(zhì)量計(jì)算機(jī)視覺分析子模塊。視覺分析子模塊利用開源的OpenCV計(jì)算機(jī)視覺庫,結(jié)合.Net平臺(tái),對中藥飲片圖像進(jìn)行采集、處理和深入剖析。本文以大黃飲片為例對視覺質(zhì)量分析進(jìn)行了試驗(yàn)性探討,視覺檢測設(shè)計(jì)主要通過四個(gè)步驟完成。首先運(yùn)用斑點(diǎn)檢測法通過對飲片表面斑痕的檢驗(yàn)對飲片進(jìn)行初步篩選。然后利用輪廓檢測和凸包檢測法對飲片進(jìn)行面積計(jì)算,從片型大小角度對飲片進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)判別。接著通過最小包圍矩形面積和凸缺陷檢測法對異形飲片進(jìn)行鑒別排除。最后綜合運(yùn)用分水嶺算法、顏色直方圖以及機(jī)器學(xué)習(xí)方法對飲片表面顏色進(jìn)行等級(jí)判定。通過以上流程處理,最終完成對大黃飲片的計(jì)算機(jī)視覺分析檢測。此檢測模式適合運(yùn)用于大部分根莖類飲片,部分方法可遷移至花、葉、果實(shí)、種子類飲片的質(zhì)量檢測中。中藥飲片質(zhì)量計(jì)算機(jī)視覺分析子模塊通過先進(jìn)的人工智能手段,實(shí)現(xiàn)對飲片的綠色、無損、準(zhǔn)確、快速的質(zhì)量判別,彌補(bǔ)了中藥飲片傳統(tǒng)性狀檢測客觀性上的不足,強(qiáng)化了飲片性狀檢測的科學(xué)屬性,為中藥飲片生產(chǎn)實(shí)時(shí)在線檢測提供可行的方案。研究的同時(shí),也嘗試?yán)萌斯ぶ悄軝C(jī)器學(xué)習(xí)方法,結(jié)合近紅外光譜分析對中藥飲片質(zhì)量鑒別進(jìn)行了探討。此外,本研究對BI智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行了探討,設(shè)計(jì)了飲片企業(yè)生產(chǎn)決策支持子模塊。生產(chǎn)決策支持模塊的構(gòu)建主要包括數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)可視化三個(gè)步驟。本研究通過Pentaho平臺(tái)進(jìn)行具體模塊搭建。使用Kettle技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合,將飲片企業(yè)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗加工形成數(shù)據(jù)倉庫。利用Saiku工具結(jié)合聯(lián)機(jī)分析相關(guān)處理方法實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的鉆取、旋轉(zhuǎn)、切片、切塊操作,完成數(shù)據(jù)分析。最后通過報(bào)表工具將企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營關(guān)鍵數(shù)據(jù)通過圖表方式進(jìn)行展現(xiàn),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。BI智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)運(yùn)用到中藥飲片企業(yè)中,主要的目的在于利用其自動(dòng)的數(shù)據(jù)整合更新以及直觀的數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術(shù),為企業(yè)管理人員提供快速、清晰的生產(chǎn)運(yùn)營信息,包括產(chǎn)供銷、人財(cái)物、產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)等各個(gè)方面,讓管理者可以準(zhǔn)確的了解企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,并且根據(jù)客觀數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)運(yùn)營方案。此外,本研究考慮企業(yè)未來發(fā)展對大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求,結(jié)合運(yùn)用了 Hadoop技術(shù),使得傳統(tǒng)BI技術(shù)擁有了大數(shù)據(jù)分析能力。利用Hadoop對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢,本研究嘗試對中藥飲片網(wǎng)絡(luò)銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可對中藥飲片質(zhì)量狀況和市場需求進(jìn)行預(yù)測,以輔助信息的方式提示企業(yè)管理者對飲片生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行追溯和反思、對生產(chǎn)計(jì)劃安排進(jìn)行研究和調(diào)整。中藥飲片企業(yè)生產(chǎn)決策支持模塊利用人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)對企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營相關(guān)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和展示,以提供價(jià)值信息的方式輔助管理者進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)營決策,用智能化技術(shù)提升了中藥飲片企業(yè)的管理水平。通過上述系列研究,構(gòu)建了由中藥飲片生產(chǎn)執(zhí)行模塊、飲片質(zhì)量計(jì)算機(jī)視覺分析模塊、企業(yè)生產(chǎn)決策支持模塊組成的中藥飲片生產(chǎn)質(zhì)量智能管控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以保證和提升中藥飲片炮制生產(chǎn)質(zhì)量為核心目的,運(yùn)用了前沿的人工智能和大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù),規(guī)范了飲片生產(chǎn)炮制流程,提高了飲片外觀質(zhì)量檢測水準(zhǔn),為全面提升中藥飲片生產(chǎn)質(zhì)量、提高飲片企業(yè)生產(chǎn)效率、增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力提供了技術(shù)支持,為下一步行業(yè)技術(shù)推廣奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

片ＭＥＳ系統(tǒng)可以通過信息化的方式規(guī)范飲片生產(chǎn)流程，很大程度上避變動(dòng)步驟或跳躍步驟的問題，并且每個(gè)工序都詳細(xì)記錄了操作方法，明規(guī)范的完成生產(chǎn)，另外每個(gè)工序結(jié)束都要完成質(zhì)量檢測，如此一步上最大程度的保證生產(chǎn)質(zhì)量，最終形成符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的飲片產(chǎn)品。逡逑飲片ＭＥＳ系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)逡逑片ＭＥＳ系統(tǒng)采用瀏覽器／服務(wù)器（Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ，Ｂ／Ｓ）模式進(jìn)行設(shè)計(jì)３層，從低到高分別為數(shù)據(jù)庫訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層和界面層，層與層之。在數(shù)據(jù)庫訪問層中，我們設(shè)計(jì)使用Ｅｎｔｉｔｙ邋Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ邋（ＥＦ）實(shí)體框架象的數(shù)據(jù)庫訪問工具，可以幫助程序員通過簡單的操作和代碼對數(shù)據(jù)據(jù)庫內(nèi)容進(jìn)行增刪改查，并且ＥＦ框架可兼容多種數(shù)據(jù)庫連接，使得整載體的選擇更加靈活［６］。在界面層中，我們設(shè)計(jì)使用ＭＶＣ框架，它是Ｖｉｅｗ邋（視圖）、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ邋（控制器）三個(gè)主要單元構(gòu)成，ＭＶＣ框架是現(xiàn)最廣泛的界面層實(shí)現(xiàn)工具，其擁有清楚的開發(fā)架構(gòu)和明確的對象分工，更加方便ｍ。最后，根據(jù)系統(tǒng)分布式部署的需要，在界面層與業(yè)務(wù)邏輯用Ｗｉｎｄｏｗｓ邋Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ邋Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ邋（ＷＣＦ）框架加入了服務(wù)層，服

實(shí)體數(shù)據(jù)模型”，選擇“空ＥＦ設(shè)計(jì)器模型”，此時(shí)項(xiàng)目中會(huì)生產(chǎn)一個(gè)后綴為“．ｅｄｍｘ”的文逡逑件，其實(shí)質(zhì)即為一個(gè)實(shí)體數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)器。然后，，可以對模型設(shè)計(jì)器進(jìn)行“新增實(shí)體”操逡逑作，添加需要的實(shí)體數(shù)據(jù)模型（如圖２－３所示），并且可以給新增的實(shí)體增加標(biāo)量屬性，設(shè)逡逑置實(shí)體與實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)。在實(shí)體模型設(shè)計(jì)完成之后，便是“根據(jù)模型生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫”，此逡逑時(shí)ＥＦ框架會(huì)根據(jù)實(shí)體數(shù)據(jù)模型以及關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫自動(dòng)生成數(shù)據(jù)庫腳本（如圖２－４所示），逡逑通過執(zhí)行腳本，就可以生成需要的數(shù)據(jù)庫文件。至此就完成了數(shù)據(jù)庫表與實(shí)體模型的映射，逡逑接下來便可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行相應(yīng)增、刪、改、查操作。圖２－５為利用ＥＦ框架的數(shù)據(jù)上下逡逑文實(shí)例，對數(shù)據(jù)庫中相關(guān)聯(lián)的Ｃｕｓｔｏｍｅｒ表和Ｏｒｄｅｒ表進(jìn)行數(shù)據(jù)插入的示例代碼。從代碼中逡逑我們可以看出，數(shù)據(jù)庫的插入數(shù)據(jù)操作類似于將新增的Ｃｕｓｔｏｍｅｒ和Ｏｒｄｅｒ兩個(gè)類的實(shí)例，逡逑直接通過一個(gè)封裝好的Ａｄｄ方法保存到數(shù)據(jù)庫中，代碼非常簡潔易用，而代碼背后的具體逡逑操作，ＥＦ框架為我們自動(dòng)完成，避免了程序中出現(xiàn)繁雜的ＳＱＬ語句，也降低了代碼修改逡逑２３逡逑
【學(xué)位授予單位】：南京中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R288

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2631324