卫生检验LIMS自主开发与运用

卫生检验LIMS自主开发与运用

作者:杨其帆 吴益生 熊建菁 徐敏钢 史马喜 谢凡明 单位:上海市闸北区疾病预防控制中心

实验室信息管理系统(LaboratoryInformationManagementSystem,LIMS),是利用计算机网络技术、数据库技术等来对实验室进行规范管理的计算机软硬件系统[1],通过LIMS实验室可以达到自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的,对实验室提高工作效率、降低运行成本起到重要的作用。LIMS作为信息管理系统,它有与其它管理系统不同的特性,它的系统设计方案必须严格遵循《检测和校准实验室能力的通用要求》[2]。作为对社会提供重要检测数据的部门,卫生检验实验室承担着食品、水质、环境和职业卫生等分析检验的重要任务。

随着实验室检测越来越向仪器化、痕量化和信息化发展,实验室管理体系和质量控制也越来越严格。新形势和新技术对实验室整体运行效率、管理水平,特别是管理工具提出了进一步的要求。设计、开发及应用一套既能满足当前业务需求,又能辅助领导决策的标准化实验室信息管理系统,是实验室建立完备的质量管理体系的重要技术支撑,也是体现实验室规范化管理和创新化运作的必然要求。目前国内虽然有很多提供实验室信息管理系统的厂商,但存在价格过高、需二次开发、不能完全与卫生检验实验室运作体系相适应等问题,对提高卫生检验实验室信息化能力的作用有限。在具备条件的基础上,采用自主开发实验室信息管理系统的方式无疑具有十分重要的意义。

1方法

1.1对自主开发的可行性进行分析

对项目进行成本和预收益计算,评价技术可行性和经济可行性。实施的成本包括相关开发与安装的协调管理费,实验室信息管理系统初始化过程中的人员费用,实施时所用的日常消耗及培训费用等。收益包括实验室对委托任务回应时间的缩短、分析产能的提高,管理成本的减少,节省的资源,还包括服务效率的提高,分析数据及利用数据的能力加强等。根据收益是否大于成本的原则来判断项目的可行性。

1.2实验室运行情况需求分析

在对现既有流程进行归纳和整理的基础上,收集实验室报表资料,确定系统输入输出设计方法,设计需求表格,进行系统需求定义,划分功能模块,形成项目需求文档。

1.3系统设计及开发的关键技术

1.3.1ISO/IEC17025:2005检测和校准实验室认可准则ISO/IEC17025:2005是由国际标准化组织和国际电工委员会最新的实验室能力通用要求,旨在为实验室建立质量、行政和技术运作的管理系统,以及为实验室的客户、法定管理机构对实验室的能力进行确认或承认提供指南。

1.3.2统一建模语言统一建模语言(UnifiedModelingLan-guage,UML)是业务和软件建模的标准语言,UML是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言。UML为面向对象开发的产品提供了说明、可视化和编制文档等功能,可以为LIMS的需求分析和设计提供支持。

1.3.3开发环境采用微软公司的VisualStudio.Net2005为开发平台。VisualStudio.Net是一套完整的开发工具,用于生成Web应用程序、XMLWebservices、桌面应用程序和移动应用程序,兼容各种语言使用相同的集成开发环境(IDE)。开发语言采用C#(Csharp)。C#是一种先进的,面向对象的语言,通过C#可以快速建立基于Microsoft网络平台的实验室信息管理系统,同时保持系统良好的运行性能和扩展性。

1.3.4各模块的通信与协作模块间的通信与协作,是实现实验室管理协同工作所必须的。本系统的通信方式采取当前较为流行的混合(C/S与B/S)模式[3],C/S模式是客户端/服务器模式,在这种模式中客户端承担了一部分的计算与处理工作,响应速度快,功能齐全,适用于仪器接口数据和原始数据的处理。原始记录由于检测项目计算公式和方法较多,涉及大量数据的录入及计算,采用C/S模式可显著提高效率。浏览器/服务器(B/S)结构是新一代的系统,它的组成3要素为:服务器(Server)、客户浏览器(Browser)和网络。服务器和浏览器都是利用网络来发送请求和应答(windows中使用80端口进行通信),采用免安装的B/S模式,用户只需要打开浏览器就可以进行操作,极大降低了用户端的维护工作。作为实验室信息管理系统一个特殊的使用者,检验人员之间的通信交流,采取的是系统提供的内部短讯、电子邮件或公告板进行。

1.3.5LIMS与外部系统的接口在实施LIMS的过程中,自动采集各种分析仪器产生的数据是一项十分必要的功能,也是实施中最困难的一步。随着越来越规范的接口标准,可以支持第三方接口的组件也越来越多。采用直接捕集组件(Di-rectCaptureUtility,DCU)[4],可以实现LIMS与分析仪器的双向通信,且比较稳定。设备接口模块可为各种常见的实验室分析仪器与LIMS的直接连接提供自动化脚本,带PC工作站的仪器,则采用开放式的数据接口与LIMS进行数据通信,使分析仪器获得的结果数据直接自动传输到LIMS中,可以减少手工录入的错误,减少检测人员的工作量[5]。

1.4部署和运行成立专门的实施小组,明确职责,做到领导重视、责任到位、有令必行,做好人员的培训工作,定期召开应用讨论会议,对系统运行中发现的问题及时进行交流与沟通,提出解决方案,确保项目的顺利推进。

2结果

2.1样品检测流程的运行情况

样品登录采用智能模板,将每份检品卡的生成时间从两分多钟降低到十几秒钟,在样品流程中采用条形码标签对样品进行追踪识别,任务分配实现了自动化,原始记录的计算步骤遵循《GB/T8170-2008数据修约规则与极限数值的表示和判定》中的相关要求,实现了复杂公式的自动运算,检测报告经过多级审核后自动生成、自动评价。闸北区疾病预防控制中心实验室于2009年初开始运行自主开发的卫生检验实验室信息管理系统,经过两年多的运行,累计分析了几千份检测报告,数万个检测项目,显著提高了管理效率,降低了人力、物力和时间成本。

2.2试剂耗材及标准物质管理

实现了对试剂基本信息管理、小于最低库存时提醒、供应商管理及评价等功能。标准物质管理实现了标准物质配置记录、标准物质余量状态及标准证书管理等功能。极大提高了试剂及标准物质管理的效率,减少了因信息不及时给工作造成的额外损失。

2.3仪器信息管理

仪器管理模块是实验室管理中重要的组成部分,包括了仪器基本信息档案信息、检定情况、期间核查情况、仪器状态等功能,可根据检测周期自动提醒检定、期间核查,可以查看每台仪器测定的样品项目及仪器合格、准用、停用的标识状态。#p#分页标题#e#

2.4数据统计与查询

通过对实验室数据进行挖掘,对送检样品数、合格率、条线检测项目数、检测人员工作量、仪器使用情况、经费使用情况等进行统计,一方面为检测人员提供了信息支持平台,另一方面也为单位领导提供决策支持功能,实现了实验室的量化管理。

3讨论

LIMS的实施必须建立在前期良好的工作基础上,必须结合实验室自身情况,做好可行性分析,从技术可行性、经济可行性及管理可行性等方面进行综合衡量。自主开发LIMS,能准确把握检测业务,开发出符合业务需求的系统;另外,在成本方面,只要支付人员劳务费用和必要的硬件投资,开发的成本比采购产品低;开发团队是自己人,和其他部门的沟通、配合、培训都能做好,实施风险也小,实施后维护成本低,维护起来也容易,但是对开发人员有较高的要求,既要掌握实验室工作流程,又需精通计算机软件开发,因此,开发周期较长,需要做大量的准备工作。

无论采用自主开发还是商业购买,LIMS只是实现实验室规范化和信息化管理的重要工具和手段之一,其成功的实施必须依赖于用户对LIMS目标和作用的理解与把握。另外,成功实施LIMS还需要长时间的积累,不断的学习和借鉴先进经验,改进不足,才能持续的满足实验室不断发展的需要。