大連市獸醫(yī)實驗室信息管理系統(tǒng)的建立

陳明非，李廣焱，程淑晶，李 巍，王德強，劉 佳，趙怡雯，蒼真?zhèn)?/p>

（1. 大連市動物疫病預(yù)防控制中心，遼寧大連　116037；2. 大連市畜牧總站，遼寧大連　116037）

大連市獸醫(yī)實驗室信息管理系統(tǒng)的建立

陳明非1，2，李廣焱1，2，程淑晶1，2，李 巍1，2，王德強1，2，劉 佳1，2，趙怡雯1，2，蒼真?zhèn)?，2

（1. 大連市動物疫病預(yù)防控制中心，遼寧大連116037；2. 大連市畜牧總站，遼寧大連116037）

當前我國獸醫(yī)實驗室工作任務(wù)繁雜，管理工作面臨挑戰(zhàn)，實驗室管理系統(tǒng)（LIMS）的引進勢在必行。本文以大連市動物疫病預(yù)防控制中心建立的獸醫(yī)實驗室管理系統(tǒng)為例，闡述了管理系統(tǒng)的設(shè)計思路，結(jié)合日常工作介紹了管理系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況，分析了管理系統(tǒng)對實驗室檢測結(jié)果關(guān)鍵因素的控制作用，總結(jié)了管理系統(tǒng)在提高實驗室管理水平方面的優(yōu)勢。

獸醫(yī)實驗室；信息管理系統(tǒng)；LIMS；設(shè)計；運行；控制

實驗室信息管理系統(tǒng)（Laboratory Information Management System，LIMS）是將以數(shù)據(jù)庫為核心的信息化技術(shù)與實驗室管理需求相結(jié)合的信息化管理工具。實驗室的業(yè)務(wù)流程和一切資源通過LIMS網(wǎng)絡(luò)平臺進行管理，自動分析和匯總檢測數(shù)據(jù)，大大提高了實驗室的工作效率。獸醫(yī)實驗室作為國家動物疫病防控體系的技術(shù)支撐部門，承擔著動物疫病診斷和檢測、動物疫情和免疫狀況監(jiān)測、動物疫病防控科研等重要工作。在“十一五”期間，獸醫(yī)實驗室在基礎(chǔ)設(shè)施、儀器設(shè)備、人才隊伍等方面得到了全面提高。但是面對不斷增加的檢測任務(wù)和日益嚴峻的監(jiān)控形勢，獸醫(yī)實驗室重硬件、輕管理的問題日益突出，主要表現(xiàn)在從樣品接收到報告書發(fā)放的周期太長，不能令客戶滿意；樣品采集、接收、檢測、流轉(zhuǎn)等過程缺乏監(jiān)管，對錯誤數(shù)據(jù)溯源困難；數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析難、慢。獸醫(yī)實驗室要在新時期、新形勢下發(fā)展進步，必須提高管理水平。大連市動物疫病預(yù)防控制中心在獸醫(yī)實驗室LIMS的建立和應(yīng)用方面做了初步探索，證實LIMS作為一種現(xiàn)代化管理技術(shù)和工具，可以有效地提高實驗室管理水平，升級傳統(tǒng)實驗室管理為現(xiàn)代實驗室管理。

1　設(shè)計思路

1.1合作與分工

獸醫(yī)實驗室LIMS的設(shè)計研發(fā)需要軟件開發(fā)專業(yè)單位和獸醫(yī)實驗室合作完成。獸醫(yī)實驗室要向軟件開發(fā)專業(yè)單位提供設(shè)計思路、需求和各種專業(yè)資料，在軟件開發(fā)過程中要不斷查看、測試、更正。

1.2依據(jù)的準則

對用戶來說，LIMS的設(shè)計首先要符合《檢測和校準實驗室能力的通用要求》（ISO/IEC 17025），其次要切合實驗室自身特點，既能滿足實驗室日常管理需求，又能對檢測數(shù)據(jù)實現(xiàn)嚴格管理和控制；對軟件開發(fā)單位來說，LIMS的設(shè)計開發(fā)既要在最新版《實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）標準指南》的基礎(chǔ)上全面覆蓋用戶的需求，還要充分考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

1.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

LIMS平臺采用瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，即客戶機-Web服務(wù)器-數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三層結(jié)構(gòu)［1］。這樣分散在各個縣區(qū)的化驗室都可以登錄LIMS進行數(shù)據(jù)的發(fā)布和查詢，實現(xiàn)全市獸醫(yī)實驗室的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和信息共享；樣品采集人員在采集樣品時，只要有電腦和網(wǎng)絡(luò)就可現(xiàn)場同步錄入樣品信息；化驗室管理者也可以在任何地方跟蹤檢測進程、查詢檢測結(jié)果。

1.4功能模塊

LIMS軟件設(shè)計采用模塊化思路［1］，以數(shù)據(jù)管理和統(tǒng)計分析為主控模塊，在主控模塊下實現(xiàn)從收樣、制樣、檢測到自動形成檢測報告和統(tǒng)計報表的全程化樣品管理。掛接輔助管理模塊，實現(xiàn)人員管理、文件管理、試劑耗材管理和儀器設(shè)備管理等實驗室日常事務(wù)管理。主控模塊和輔助模塊之間根據(jù)需要形成關(guān)聯(lián)，可以實現(xiàn)文件和數(shù)據(jù)的相互調(diào)取和格式轉(zhuǎn)換。

1.5用戶界面

LIMS用戶界面顯示實驗室工作流程的各個環(huán)節(jié)以及相應(yīng)的資源，工作人員須授權(quán)進入相應(yīng)的環(huán)節(jié)。用戶界面包含數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)上傳/導(dǎo)出、各種記錄另存/打印的菜單和按鈕。

2　運行流程

2.1流程概述

檢測過程是系統(tǒng)運行的主線，如圖1所示，包括樣品信息錄入、樣品制備、檢測任務(wù)分配、樣品檢測與復(fù)核、檢測數(shù)據(jù)審核，以及報告編制、審核與簽發(fā)。檢測過程中的各種質(zhì)量記錄在LIMS平臺上自動生成。試劑耗材管理、儀器設(shè)備管理、受控文件管理、人員管理作為輔線和主線交匯貫通，形成網(wǎng)絡(luò)，覆蓋實驗室所有事務(wù)。查詢管理可以對實驗室各項事務(wù)進展情況進行實時監(jiān)控；數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理可以對檢測工作中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)分類別、分時段、分區(qū)域進行匯總分析比較。

圖1　 LIMS平臺上檢測流程圖

2.2 流程分解

2.2.1采樣/送樣及樣品信息錄入。將監(jiān)測部署文件上傳到LIMS文件管理模塊，系統(tǒng)會提示相關(guān)人員根據(jù)文件要求執(zhí)行采樣任務(wù)；采樣人員完成現(xiàn)場采樣后，登陸LIMS，啟動流程，進入錄入樣品信息環(huán)節(jié)，如圖2所示。樣品信息包括，被采樣單位名稱、所屬區(qū)域、地址電話、聯(lián)系人、場點類別、畜禽存欄量、免疫信息（免疫項目、免疫次數(shù)、末次免疫時間、疫苗名稱、疫苗廠家）、樣品種類和數(shù)量、采樣人、采樣時間等。大部分項目備選信息已儲存在系統(tǒng)內(nèi)，采用選取的方式即可，只有少量項目需手工填寫。詳細的樣品信息為數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計、匯總，進而形成監(jiān)測分析報告提供了強大的支持，這是非常重要的一環(huán)。當客戶送樣時，接樣人員在錄入樣品信息后，系統(tǒng)會自動生成委托檢測協(xié)議，打印后經(jīng)兩方簽字即可生效。樣品信息錄入完成后，系統(tǒng)自動生成檢測受理號和待檢樣品實驗編號（或選擇沿用樣品原始編號，手工錄入），采樣人員按要求選擇檢測項目和樣品制備人員。此環(huán)節(jié)任務(wù)完成后，提交生成受理，流程進入下一環(huán)節(jié)。

2.2.2樣品制備和交接。 制樣人待辦任務(wù)界面顯示制樣任務(wù)及制樣單。制樣人對樣品受理信息進行核對，如發(fā)現(xiàn)錯誤，可回退制樣任務(wù)；如無誤則與采樣人進行樣品交接與制備。這部分工作內(nèi)容包括：查看樣品是否符合檢測要求、是否缺樣，標記樣品實驗編號，按檢測要求對樣品排布或滅能。制樣完畢后，輸出制樣單；簽字后，將制樣單和樣品一起交給樣品管理員，在LIMS平臺上提交任務(wù)，流程進入下一環(huán)節(jié)。

2.2.3檢測任務(wù)分配。任務(wù)分配授權(quán)人負責審核受理信息和制樣情況，無誤后對檢測項目一一指定檢測人和復(fù)核人，按檢測項目分配檢測任務(wù)，對同一名檢測人員可以分配多個受理下的同一類檢測項目。同樣，一個受理下的多個檢測項目可以分配給不同的檢測人員。例如，對規(guī)?；i場進行四種豬繁殖障礙性疾病監(jiān)測，可以把多個豬場的藍耳病監(jiān)測分給一個化驗員，也可以將一個豬場的四種病的監(jiān)測分配給四個化驗員。分配任務(wù)時，系統(tǒng)自動顯示具備指定項目檢測能力的人員清單。

2.2.4樣品檢測與復(fù)核。檢測人員待辦任務(wù)界面顯示檢測任務(wù)和檢測任務(wù)書。檢測任務(wù)書內(nèi)容包括：采樣/接樣人、制樣人、檢測人、復(fù)核人、樣品基本信息、檢測項目、檢測方法、執(zhí)行標準和任務(wù)完成期限。檢測人員按任務(wù)書要求向相關(guān)責任人領(lǐng)取樣品、試劑、耗材，開始檢測，同步上傳或錄入檢測過程中的各種必要參數(shù)、圖像、檢測數(shù)據(jù)，LIMS自動生成實驗原始記錄。原始記錄打印后，檢測人與復(fù)核人簽字，與任務(wù)書一起提交給審核人。

圖2　在LIMS平臺上錄入樣品信息

2.2.5數(shù)據(jù)審核。審核界面按檢測結(jié)果提交順序列出需審核的檢測數(shù)據(jù)，審核人可查看檢測人錄入或上傳的各種數(shù)據(jù)，也可以同時查詢?yōu)g覽樣品信息、實驗儀器輸出的原始數(shù)據(jù)和原始圖像。檢測數(shù)據(jù)如審核不通過，檢測任務(wù)將被回退給原檢測人；如果通過審核，流程進入出具檢測報告環(huán)節(jié)。

2.2.6檢測報告編制、審核與簽發(fā)。報告格式由報告編制人設(shè)計，不同的樣品及檢測項目關(guān)聯(lián)不同的報告模板。報告書號與第一環(huán)節(jié)生成的受理編號一致。一個受理下全部檢測項目的數(shù)據(jù)都提交到本環(huán)節(jié)后，系統(tǒng)自動生成檢測報告。報告編制人可瀏覽要生成報告的全部電子和紙質(zhì)相關(guān)信息，如采（送）樣單、委托協(xié)議書、檢測任務(wù)書、實驗原始記錄、實驗儀器設(shè)備輸出的原始數(shù)據(jù)等，確保出具的報告具有準確性、公正性。報告編制完畢后提交至具有報告審核、簽發(fā)權(quán)限的責任人，將電子簽名和電子印章關(guān)聯(lián)到報告中。報告簽發(fā)后，既可打印輸出，也可以通過電子郵件方式發(fā)送給客戶。

3 檢測質(zhì)量控制

3.1關(guān)鍵因素控制

完善的LIMS能促進實驗室的全面質(zhì)量管理。按照ISO/IEC17025要求，在LIMS平臺上，對影響檢測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵因素進行嚴格管理和控制，可使LIMS運行符合實驗室標準化管理規(guī)范的要求。這些關(guān)鍵因素和一件產(chǎn)品加工的各個環(huán)節(jié)一樣，包括人、機、料、法、環(huán)、測［2］。

3.1.1人員管理。在LIMS平臺上建立完善的人員檔案，包括人員資質(zhì)情況、培訓考核情況、人員工作量統(tǒng)計。

3.1.2設(shè)備管理。在LIMS平臺上建立儀器設(shè)備檔案，并定期維護；LIMS會定期提示對儀器設(shè)備的采購、驗收、檢定、校準、維修、停用和報廢實行計劃管理；可以查詢、統(tǒng)計儀器設(shè)備的使用情況。

3.1.3物資管理。在LIMS平臺上建立試劑與耗材管理模塊，包括庫存信息維護、供應(yīng)商管理、庫存預(yù)警、物資信息統(tǒng)計查詢。

3.1.4受控文件管理。實驗室質(zhì)量管理體系涉及的各類標準、規(guī)范、作業(yè)指導(dǎo)書等以電子文本形式轉(zhuǎn)入LIMS，設(shè)置定時查新，確保標準及規(guī)范的有效性。實驗室工作過程中產(chǎn)生的各類質(zhì)量記錄，以空白受控技術(shù)表格的形式轉(zhuǎn)入LIMS，將批準認可的檢測項目與相應(yīng)的標準、規(guī)范、作業(yè)指導(dǎo)書、技術(shù)表格等一一關(guān)聯(lián)。

3.1.5數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計。數(shù)據(jù)查詢功能可以讓授權(quán)人員隨時調(diào)出與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的全部記錄，包括樣品信息、檢測人員、所用儀器設(shè)備、檢測用的方法及標準、所用試劑、環(huán)境狀況等，實現(xiàn)工作進度隨時掌握，異常數(shù)據(jù)容易溯源。數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能實現(xiàn)了所有檢測項目都可以分門別類進行統(tǒng)計，包括按時間段、按區(qū)域、按動物類別、按飼養(yǎng)方式等，便于對數(shù)據(jù)進行分析比較。例如圖3是對亞洲Ⅰ型口蹄疫免疫抗體監(jiān)測情況的統(tǒng)計查詢結(jié)果。

圖3　亞洲Ⅰ型口蹄疫免疫抗體統(tǒng)計查詢

3.2安全控制

3.2.1檢測數(shù)據(jù)核查與備份管理。各類檢測項目設(shè)定規(guī)范的數(shù)據(jù)格式，檢測人員按檢測結(jié)果選擇數(shù)據(jù)，也可以手工規(guī)范錄入。數(shù)據(jù)格式不正確系統(tǒng)會有提示，同步錄入或上傳并且已保存的數(shù)據(jù)如果后期進行過修改會有明顯標注。LIMS提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，可將數(shù)據(jù)定期導(dǎo)出存檔備份。

3.2.1角色與權(quán)限。LIMS按人員及工作角色來管理權(quán)限，一個角色關(guān)聯(lián)了一套操作權(quán)限，不同角色具有不同的操作權(quán)限。實現(xiàn)不同級別操作人員對數(shù)據(jù)訪問范圍和數(shù)據(jù)讀寫性的嚴格控制。

4 系統(tǒng)的優(yōu)勢與展望

4.1提高檢測效率

管理人員通過LIMS平臺實時了解實驗室工作狀態(tài)，及時協(xié)調(diào)各崗位工作力量。檢測人員可以隨時在LIMS平臺上查詢所需信息，監(jiān)測檔案及各種報表全部自動生成，縮短了檢測周期。

4.2保障分析結(jié)果可靠性

LIMS數(shù)據(jù)控制功能降低了出錯的概率，數(shù)據(jù)自動上傳及計算功能消除了人為失誤。實驗室管理者通過LIMS可以及時了解與樣品相關(guān)的全部信息，便于做出全面準確地分析判斷，保障了分析結(jié)果的可靠性。

4.3提高對復(fù)雜數(shù)據(jù)的分析處理能力

LIMS將實驗室的各類資源有機整合，授權(quán)人可以方便地對實驗室曾經(jīng)做過的全部樣品分門別類地進行查詢和統(tǒng)計分析。

4.4實現(xiàn)實驗室量化管理

LIMS可以提供整個實驗室的信息統(tǒng)計分析，如儀器設(shè)備的使用率、各個崗位人員工作量、各類檢測任務(wù)的來源及分布特點、試劑及耗材使用情況等。實驗室管理者根據(jù)這些信息能定量地評估實驗室各個環(huán)節(jié)的工作狀態(tài)，實現(xiàn)實驗室工作的全面量化管理［3］。

4.5應(yīng)用展望

LIMS技術(shù)的應(yīng)用是實驗室未來發(fā)展的必然趨勢，實驗室人員有必要充分了解LIMS技術(shù)的功能和特點，以便讓它更好地服務(wù)于我們的工作，也希望計算機科技工作者緊跟國際LIMS技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出功能更為強大、性能更為優(yōu)越的LIMS軟件。

［1］王群. 實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS）原理、技術(shù)與實施指南［M］. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2004：15-16.

［2］莫建芳. 實驗室質(zhì)量管理系統(tǒng)與質(zhì)量控制［J］. 中國衛(wèi)生檢驗雜志，2011， 21（1）：230-231.

［3］楊海鷹，潘華. 實驗室信息管理系統(tǒng)［M］. 北京：化學工業(yè)出版社，2007：91-92.

（責任編輯：朱迪國）

Development of Veterinary Laboratory Information Management System in Dalian City

Chen Mingfei1，2，Li Guangyan1，2，Cheng Shujing1，2，Li Wei1，2，Wang Deqiang1，2Liu Jia1，2，Zhao Yiwen1，2，Cang Zhenwei1，2
（1. Dalian Animal Disease Prevention and Control Center，Liaoning，Dalian 116037；2. Dalian Animal Husbandry Station，Liaoning，Dalian 116037）

At present， the veterinary laboratories in China are heavily loaded and their management faces great challenges. It is imperative to introduce the Laboratory Information Management System（LIMS）. The LIMS design idea was described in this paper taking the LIMS developed by Dalian Animal Disease Prevention and Control Center as an example，the veterinary laboratory operation through LIMS based on the routine work was presented and the control effect of the LIMS on the critical factors infl uencing the test results was analyzed. The advantages of the LIMS in promoting laboratory management were summarized and some advices about the development and application of LIMS in veterinary laboratories were put forward.

veterinary laboratory；laboratory information management system（LIMS）；design；operation；control

S126；S851.32

B

1005-944X（2015）09-0047-05

李廣焱