實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)

1、1.實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）主要功能 1）樣品的管理（Sample Management） 是指樣品進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室到分配檢測(cè)項(xiàng)目直至完成并認(rèn)可檢測(cè)結(jié)果出具證書(shū)的過(guò)程。樣品被登錄到 LIMS 后，系統(tǒng)將嚴(yán)格按照預(yù)先定義好的有關(guān)規(guī)范對(duì)其實(shí)行管理。樣品登錄后，系統(tǒng)將自動(dòng)分配一個(gè)按照一定規(guī)則命名的 sample ID作為該樣品在實(shí)驗(yàn)室中唯一的標(biāo)識(shí)，并打印出條碼。 所有與樣品有關(guān)的信息在樣品登錄時(shí)都將被記錄下來(lái)，如送樣單位付款單位接收?qǐng)?bào)告單位的信息、需要出報(bào)告的日期、檢測(cè)的項(xiàng)目及要求、樣品的狀態(tài)及描述、接收樣品的日期部門(mén)及人員等。 樣品登陸后，根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的不同會(huì)自動(dòng)給相關(guān)的技術(shù)小組下達(dá)工作任務(wù)，即自

2、動(dòng)分配樣品。 檢測(cè)結(jié)果可以從儀器直接傳輸或者人工鍵盤(pán)輸入，并且會(huì)有三級(jí)審核認(rèn)可的過(guò)程，只有通過(guò)認(rèn)可的結(jié)果才可以進(jìn)行發(fā)布和產(chǎn)生分析證書(shū)。2) 質(zhì)量控制的管理(Quality Control Management) LIMS 應(yīng)該提供相關(guān)的功能模塊為實(shí)驗(yàn)室建立一套完善的質(zhì)量管理體系，對(duì)影響實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量的諸要素進(jìn)行有效的管理和控制，并嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)操作流程（SOP）。為了保證分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、分析結(jié)果的可靠性和監(jiān)測(cè)測(cè)試儀器的穩(wěn)定性，過(guò)程質(zhì)量控制中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。并通過(guò)對(duì)質(zhì)控樣品的數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室總體或者個(gè)體的質(zhì)量狀況。通過(guò)對(duì)一定時(shí)間內(nèi)樣品關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析，預(yù)測(cè)其質(zhì)量的趨勢(shì)。 3)

3、儀器集成(Instrument Interface) 將測(cè)試儀器跟 LIMS 集成，實(shí)現(xiàn)從測(cè)試儀器到 LIMS 的自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸代替測(cè)試和質(zhì)量控制結(jié)果的鍵盤(pán)輸入，從而大大提高工作的效率和減少錯(cuò)誤率，縮短樣品在實(shí)驗(yàn)室中的生命周期。 4） 統(tǒng)計(jì)報(bào)表。提供報(bào)表軟件，生成準(zhǔn)確反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室需求的報(bào)表，包括統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等。通過(guò)開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)連接，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性和安全性。 5) 廠家的管理。 包括廠家基本信息、廠家意見(jiàn)反饋、廠家送樣歷史記錄、廠家樣品監(jiān)測(cè)信息、廠家與實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)往來(lái)統(tǒng)計(jì)、費(fèi)用統(tǒng)計(jì)和廠家信譽(yù)額度等信息。6）實(shí)驗(yàn)室資源的管理。 包括對(duì)實(shí)驗(yàn)室人員、分析檢測(cè)儀器和相關(guān)設(shè)備、檢測(cè)報(bào)告、供應(yīng)商的管理，從而實(shí)

4、現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的全面管理。 7）安全管理。 主要是指防止信息泄露給未授權(quán)的用戶(hù)（或者攻擊者），并且保證數(shù)據(jù)的完整性和可用性。完整性是指防止信息被未授權(quán)用戶(hù)更改；可用性是指不拒絕授權(quán)用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)。并且具有審計(jì)跟蹤的功能，即系統(tǒng)對(duì)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，自動(dòng)記錄什么人在什么時(shí)候因?yàn)槭裁丛蛐薷牧撕畏N數(shù)據(jù)，從而保證數(shù)據(jù)的可追溯性。 根據(jù)上述需求分析， LIMS 項(xiàng)目主要可劃分為以下四個(gè)模塊，可以按照實(shí)施計(jì)劃安排實(shí)施。 1) 業(yè)務(wù)流程模塊 包括樣品登錄，檢測(cè)項(xiàng)目的分配，樣品的處理，儀器分析，結(jié)果輸入和審核，證書(shū)的生成與發(fā)布。主要是圍繞樣品及檢測(cè)結(jié)果的管理。 2）儀器連接 主要功能是連接 LIMS 與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)重要

5、測(cè)試儀器，用于提取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 3) 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理模塊 包括樣品的財(cái)務(wù)核算，儀器設(shè)備的管理，廠家信息的維護(hù)，質(zhì)量控制體系的質(zhì)量保證，以及整個(gè)系統(tǒng)的安全設(shè)置（包括系統(tǒng)安全和應(yīng)用程序安全）。 4) 信息查詢(xún)模塊 主要功能就是對(duì) LIMS 系統(tǒng)應(yīng)用后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用，為實(shí)驗(yàn)室的日常運(yùn)行提供報(bào)表材料，為決策層的決策提供數(shù)據(jù)支持，為實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量體系提供保障。 在該 LIMS 中，樣品的管理系統(tǒng)為核心部分。圍繞樣品的管理，為了保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)送給廠家，該系統(tǒng)提供了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的管理塊。不管對(duì)于實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作人員還是對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的決策層來(lái)說(shuō)，基于實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的查詢(xún)時(shí)不可或缺的工具。 4樣品工

6、作流設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 為了規(guī)范樣品檢測(cè)分析的工作流程,對(duì)樣品分析的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和管理,減少人為因素造成的分析誤差，提高樣品分析質(zhì)量和人員工作效率,建立起一套完善的質(zhì)量保證體系,對(duì)影響實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量的要素進(jìn)行有效的管理和控制,并嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)室的操作規(guī)程，采用工作流技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)樣品進(jìn)行全方位的管理。從而建立一個(gè)以實(shí)驗(yàn)室為中心的管理體系，提供完善的質(zhì)量保證體系，實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化共享、無(wú)紙化記錄與辦公、資源與成本管理和人員量化考核，為實(shí)驗(yàn)室管理水平的整體提高和實(shí)驗(yàn)室全面管理提供先進(jìn)的技術(shù)支持。 4.1 工作流概述 所謂工作流（workflow）,是將實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)業(yè)務(wù)的部分或者整

7、體在計(jì)算機(jī)應(yīng)用環(huán)境下的自動(dòng)化。即在網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、多臺(tái)計(jì)算機(jī)廠家端和測(cè)試儀器的硬件平臺(tái)上，樣品檢測(cè)業(yè)務(wù)過(guò)程按照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則并借助應(yīng)用程序和人對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理而完成。例如，樣品送到實(shí)驗(yàn)室后，需要先把樣品的基本信息登錄到LIMS中，然后根據(jù)廠家要求把檢測(cè)任務(wù)下達(dá)到各個(gè)技術(shù)小組，技術(shù)小組按照他們接收到的檢測(cè)任務(wù)檢測(cè)樣品，并把檢測(cè)結(jié)果輸送給報(bào)告組成員，報(bào)告組把結(jié)果匯總并產(chǎn)生分析報(bào)告發(fā)送給廠家。這樣，就形成了一個(gè)樣品在實(shí)驗(yàn)室中的生命周期。對(duì)于這樣的情況，我們可以使用工作流技術(shù)來(lái)控制和管理樣品。這就可以稱(chēng)之為工作流。4.2 檢驗(yàn)業(yè)務(wù)流程的概述 LIMS采用先進(jìn)的工作流技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為實(shí)驗(yàn)室

8、提供了一個(gè)對(duì)實(shí)驗(yàn)室各類(lèi)工作尤其是分析測(cè)試業(yè)務(wù)進(jìn)行全方位管理的一個(gè)平臺(tái)。 樣品在系統(tǒng)中生命周期為: 樣品登錄、樣品分配、樣品分析、分析結(jié)果復(fù)核、報(bào)告生成、報(bào)告發(fā)布。該周期以實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)為依據(jù),結(jié)合樣品在實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際檢測(cè)流程而設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)樣品從登錄到報(bào)告輸出的全過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。其業(yè)務(wù)流程如圖4-3所示：圖4-3：實(shí)驗(yàn)室工作流4.2.1 樣品登錄 樣品登錄是實(shí)驗(yàn)室工作流的第一步，也是非常關(guān)鍵的一步。登錄樣品的目的是為了實(shí)現(xiàn)樣品的追蹤和樣品的管理。樣品登錄要求在友好的人機(jī)界面下快速、方便地采集所有必要的信息。 顧名思義，在這個(gè)過(guò)程中將涉及樣品信息的登記：記錄誰(shuí)在什么時(shí)候什么地點(diǎn)如何收到什么樣

9、的樣品，這個(gè)樣品來(lái)自哪個(gè)廠家，需要在什么時(shí)候提交給哪個(gè)廠家報(bào)告，該樣品需要檢測(cè)的項(xiàng)目是什么，等等。這些需要采集的信息是通過(guò)設(shè)置多個(gè)登錄字段實(shí)現(xiàn)的。字段的類(lèi)型包括字符型、數(shù)值型、布爾型、日期時(shí)間型、編碼型和連接型這幾種。 樣品登錄并不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)錄入，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的一些相關(guān)規(guī)定，樣品在登錄時(shí)需要進(jìn)行如下計(jì)算和操作。 1）檢查廠家信用額度 樣品登錄時(shí)，根據(jù)選擇的廠家編碼，自動(dòng)核對(duì)該廠家的財(cái)務(wù)信用等級(jí)。舉例說(shuō)明一下，如果該廠家有逾期未交的欠款，則該樣品會(huì)被懸置直至該廠家結(jié)清欠款；如果該廠家因?yàn)樾抛u(yù)不好而被列入黑名單，則該樣品不能被登錄到LIMS中；如果該廠家沒(méi)有信用額度，則該樣品在檢測(cè)前需要預(yù)先付費(fèi)，

10、否則該樣品不能被檢測(cè)。 2）檢查樣品是否是完好 送檢樣品如果被記錄成樣品的狀態(tài)不適合檢測(cè)或者不滿(mǎn)足檢測(cè)的條件，那么樣品會(huì)被懸置，直至新的符合檢測(cè)要求的樣品被送到。不符合檢測(cè)要求的情況有：3）自動(dòng)計(jì)算樣品周期 從接收到到樣品到出具報(bào)告的這段時(shí)間稱(chēng)為樣品的生命周期（Sample Turnaround）。樣品周期是一個(gè)用于考核實(shí)驗(yàn)事服務(wù)質(zhì)量的非常重要的參數(shù)，它關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室是否及時(shí)給廠家出具報(bào)告。該周期的計(jì)算方法是（樣品出報(bào)告日期 樣品接收日期），如果樣品在當(dāng)天的10點(diǎn)前送到，接收日期以當(dāng)天為準(zhǔn)；如果是10點(diǎn)后送到，接收日期則是接收到樣品的第二天，并且要去除這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的雙休日及假期。 4）打印樣品條

11、碼 核對(duì)輸入信息正確無(wú)誤后，登陸樣品并為該樣品獲得唯一的LIMS標(biāo)識(shí)LIMS ID，并打印條碼標(biāo)簽，并把該條碼貼在樣品顯著的位置。LIMS ID是樣品在實(shí)驗(yàn)室中的唯一標(biāo)識(shí)，是為了滿(mǎn)足ISO/IEC17025:2005質(zhì)量體系對(duì)廠家保密條款的要求：樣品在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)時(shí)要公平公正，樣品上不得有廠家的標(biāo)識(shí)，檢測(cè)人員也不得詢(xún)問(wèn)有關(guān)廠家的信息。 5）打印樣品接收表 核對(duì)輸入信息正確無(wú)誤后，用戶(hù)可生成基于該樣品的報(bào)表發(fā)送給廠家確認(rèn)。此報(bào)表內(nèi)容包括：送樣單位信息、樣品信息、檢測(cè)要求、出報(bào)告日期及報(bào)價(jià)，相當(dāng)于一個(gè)檢測(cè)委托合同。相關(guān)人員要在收到樣品24小時(shí)內(nèi)跟廠家聯(lián)系把該報(bào)表發(fā)送給廠家核實(shí)。廠家核實(shí)簽字后方可安排

12、檢測(cè)，否則不安排檢測(cè)。 4.2.2 分配測(cè)試項(xiàng)目 樣品登錄后，要對(duì)其指定分析項(xiàng)目和分析方法，跟據(jù)分析項(xiàng)目和分析方法的樣品自動(dòng)分配到相應(yīng)的技術(shù)小組，實(shí)現(xiàn)樣品的分配。4.2.3 結(jié)果輸入 樣品登錄后，經(jīng)過(guò)各種處理和操作，在完成儀器分析后，需要把儀器分析的最終結(jié)果輸入到LIMS 中。結(jié)果輸入的方式有兩種：一種是手工輸入，兩一種是通過(guò)儀器連接直接從儀器中采集數(shù)據(jù)4.2.4 結(jié)果的審核認(rèn)可 為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性，需要要對(duì)輸入到LIMS中的結(jié)果（包括手動(dòng)輸入和通過(guò)儀器連接自動(dòng)采集的結(jié)果）進(jìn)行審核和認(rèn)可。這個(gè)過(guò)程是通過(guò)三個(gè)安全機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 一是通過(guò)在樣品工作流中規(guī)定“質(zhì)量指標(biāo)”，指定結(jié)果的上限、下

13、限和目標(biāo)值，如果結(jié)果超出指定的范圍，系統(tǒng)自動(dòng)的產(chǎn)生提醒功能。這個(gè)過(guò)程是系統(tǒng)自動(dòng)完成的，不需要人員干預(yù)。 二是可是在工作流中定義“檢查計(jì)劃”，指定該結(jié)果需要逐級(jí)檢查，結(jié)果只有通過(guò)所有檢查后才能發(fā)布。 三是對(duì)結(jié)果進(jìn)行認(rèn)可，只有通過(guò)認(rèn)可的結(jié)果才能發(fā)布并發(fā)送給廠家。 結(jié)果輸入LIMS后，是不能輕易修改的，其修改操作必須符合優(yōu)良實(shí)驗(yàn)室規(guī)范（Good Automated Laboratory Practice,GALP）的要求：即LIMS會(huì)對(duì)該系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行審核（Audit），經(jīng)過(guò)授權(quán)可以修改數(shù)據(jù)的操作人員在修改未認(rèn)可數(shù)據(jù)時(shí)，需要記錄什么人在什么時(shí)間因?yàn)槭裁丛蛐薷牧撕畏N數(shù)據(jù)。而結(jié)果一旦經(jīng)過(guò)認(rèn)可后，任何

14、人都不能就行修改。從而保證數(shù)據(jù)的完整性和可追溯性。 4.2.5 分析證書(shū)及報(bào)告的發(fā)布 分析證書(shū)（Certification of Analyse） 是LIMS最終的目標(biāo)輸出物，也是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的最終結(jié)果。分析證書(shū)是一種特殊格式的報(bào)表，該報(bào)表只有授權(quán)的人員才可以產(chǎn)生，并且可對(duì)其進(jìn)行數(shù)字簽名以保證分析證書(shū)的完整性和可用性。分析證書(shū)可以.psr文件的形式保存，也可以.pdf的形式保存。 分析證書(shū)可通過(guò)打印報(bào)告、電子文檔、E-mail、Web等多重形式與其他系統(tǒng)進(jìn)行通訊和發(fā)布。 4.3 樣品跟蹤的實(shí)現(xiàn) 樣品登錄到LIMS后，一個(gè)重要的問(wèn)題就是如何跟蹤這些樣品，及時(shí)了解到樣品的確切狀態(tài)。樣品跟蹤允許用戶(hù)標(biāo)

15、識(shí)和獲知樣品在實(shí)驗(yàn)室的當(dāng)前狀態(tài)，如登錄、前處理中、儀器分析中、結(jié)果認(rèn)可中還是已經(jīng)完成并發(fā)送報(bào)告給廠家，還可以獲知樣品的存放位置等信息。這就用到了我們熟知的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。 4.3.1條形碼技術(shù) 所謂條形碼技術(shù)是一種數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)和輸入技術(shù)。它是研究如何把計(jì)算機(jī)所需要的數(shù)據(jù)用一種條形碼來(lái)表示，以及如何將條形碼表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)。條形碼技術(shù)主要包括條形碼編碼原理規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)、條形碼譯碼技術(shù)、光電技術(shù)、印刷技術(shù)、掃描技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等。條形碼是由一組長(zhǎng)度相同而寬度不同、反射率不同的條和空格按規(guī)定的編碼規(guī)則組合起來(lái)的，用以表示一組數(shù)據(jù)或者符號(hào)；條形碼是一種信息記錄形式，任何信息都可

16、以轉(zhuǎn)換為條形碼。若從印制條形碼的材料、顏色分類(lèi)，可分黑白條形碼、彩色條形碼、發(fā)光條形碼（熒光條形碼、磷光條形碼）和磁性條形碼等。 目前已經(jīng)提出的條形碼編碼方案已多達(dá)四十余種，應(yīng)用最為廣泛的有：交叉 25 碼、39 碼、UPC 碼、EAN 碼、128 碼等。近年來(lái)又出現(xiàn)了按矩陣方式或者堆棧方式排列信息的二維條形碼。不論哪一種條形碼，其共同點(diǎn)是：a).條形碼符號(hào)圖形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；b).每個(gè)條形碼字符有一定的條、空組成，占有一定的寬度和印刷面積；c).每種編碼方案均有自己的字符集；d).每種編碼方案與對(duì)應(yīng)的閱讀裝置的性能密切相關(guān)。 基本的條形碼系統(tǒng)包括：掃描器、譯碼器、裝有條形碼字體的計(jì)算機(jī)，以及條形碼

17、打印機(jī)。掃描器又稱(chēng)光電讀入器，是識(shí)別讀入條碼的儀器，其內(nèi)部裝有發(fā)光二極管和光電檢測(cè)器，用來(lái)照亮條形碼和接收條形碼的發(fā)射光，進(jìn)而產(chǎn)生模擬信號(hào)，并經(jīng)過(guò)放大和量化以后，送至編譯器轉(zhuǎn)換為 ASCII（計(jì)算機(jī)可讀的）碼和字符。編譯器中設(shè)有編碼算法數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)需要譯讀的條形碼編碼方案。來(lái)自描器的光信號(hào)經(jīng)過(guò)量化后，由單元譯出其中所含信息。4.3.2 條形碼技術(shù)在工作流中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn) 條形碼技術(shù)在LIMS中主要應(yīng)用于樣品登錄、樣品監(jiān)督、樣品保存和處置、生成工作列表以及儀器集成的自動(dòng)結(jié)果登錄等。 舉例說(shuō)明一下條形碼的使用。 1） 在樣品登陸后，根據(jù)樣品工作流預(yù)先的規(guī)定，LIMS會(huì)打印出如下圖4-5 所示的條形碼

18、標(biāo)簽。2） 登錄到LIMS，用讀碼器掃描條碼上的標(biāo)簽，LIMS自動(dòng)會(huì)根據(jù)操作者的權(quán)限把該樣品的屬性頁(yè)打開(kāi)，該屬性頁(yè)中顯示了樣品的狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了樣品追蹤的功能。3） 樣品在在生成工作列表時(shí)，可用條形碼代替手動(dòng)輸入，讓LIMS自動(dòng)識(shí)別樣品。條形碼技術(shù)有效的促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室樣品管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理和流程管理的自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率和準(zhǔn)確程度；同時(shí)也使實(shí)驗(yàn)室能夠通過(guò)存儲(chǔ)文本和數(shù)值來(lái)豐富樣品標(biāo)簽所包含的信息量，這些信息可以通過(guò)條碼掃描很容易地加載到LIMS中。5 基于樣品信息和檢測(cè)數(shù)據(jù)的查詢(xún)系統(tǒng) 通過(guò)上面的論述我們可以了解到，LIMS作為一個(gè)信息管理平臺(tái)，它保存了實(shí)驗(yàn)室所有樣品的信息、檢測(cè)數(shù)據(jù)、檢測(cè)費(fèi)用數(shù)據(jù)以及

19、實(shí)驗(yàn)室管理的信息。如何發(fā)掘和應(yīng)用LIMS產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資源，將是LIMS 系統(tǒng)應(yīng)用后實(shí)驗(yàn)室面臨的一個(gè)新的挑戰(zhàn)。在手工數(shù)據(jù)處理中常常是一件工作量巨大而且繁瑣的事情,有時(shí)甚至還會(huì)經(jīng)常出錯(cuò),給統(tǒng)計(jì)工作造成不必要的麻煩。豐富而又靈活的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，可以使測(cè)試結(jié)果和數(shù)據(jù)得到有效的利用和挖掘，預(yù)測(cè)其質(zhì)量的發(fā)展趨勢(shì)，防范不合格品的發(fā)生和檢測(cè)異常情況的發(fā)生11。 5.1 報(bào)表工具的選擇 在實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中，統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊的設(shè)計(jì)是不可或缺的，有時(shí)甚至是決定一個(gè)應(yīng)用信息系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。在實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的主體業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生巨大變更的機(jī)會(huì)一般不是太多，然而，用戶(hù)對(duì)報(bào)表的要求卻是經(jīng)常變化不

20、定的。由于整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的周期較長(zhǎng)，按照立項(xiàng)初期確定的報(bào)表到項(xiàng)目交付時(shí)經(jīng)常已經(jīng)不能滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。因此，理想的統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊應(yīng)具有如下的功能： 1) 設(shè)計(jì)方便，可以可視化地綁定數(shù)據(jù)，即所見(jiàn)即所得。 2) 用戶(hù)能以簡(jiǎn)單直觀的辦法定制各種格式的報(bào)表，如交叉表，標(biāo)簽，復(fù)雜的圖形報(bào)表等，報(bào)表的可實(shí)現(xiàn)性好。 3）表報(bào)工具的穩(wěn)定性能要好。 4）能在windows server2003和Windows XP環(huán)境下運(yùn)行。 5) 報(bào)表作為信息交流的手段，必須能以文件方式進(jìn)行存儲(chǔ)，便于用戶(hù)攜帶和管理，改變以往由紙張作為信息載體的傳統(tǒng)方式帶來(lái)的不便。 5.2 查詢(xún)系統(tǒng)功能概述 通過(guò)報(bào)表的幫助，我們可以實(shí)現(xiàn)以下的功能：

21、5.2.1 管理數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用 管理數(shù)據(jù)是LIMS應(yīng)用后所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中與實(shí)驗(yàn)室日常工作活動(dòng)相關(guān)，比較直接且容易開(kāi)發(fā)和利用的一部份信息資源。可以作為管理信息從LIMS 中提取的常見(jiàn)信息內(nèi)容包括：各技術(shù)小組的工作單、檢測(cè)費(fèi)用信息、樣品狀態(tài)信息、分析數(shù)據(jù)質(zhì)量信息、廠家委托樣品與測(cè)試項(xiàng)目信息等。這些原始信息中所蘊(yùn)含的潛在管理信息的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理人員是很有吸引力的，也是反映實(shí)驗(yàn)室LIMS 技術(shù)應(yīng)用水平的標(biāo)志之一。 1） 業(yè)務(wù)量信息的應(yīng)用 業(yè)務(wù)量信息是指LIMS 數(shù)據(jù)資源中與檢測(cè)分析業(yè)務(wù)有關(guān)的一類(lèi)信息，主要數(shù)據(jù)源于樣品登錄的內(nèi)容。通過(guò)報(bào)表的統(tǒng)計(jì)，技術(shù)組成員可以很方便的瀏覽自己每天的工作；通過(guò)對(duì)

22、相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)，可以得到樣品數(shù)量與技術(shù)人員或者技術(shù)小組或者檢測(cè)儀器在指定時(shí)間段內(nèi)的統(tǒng)計(jì)圖/表。利用這些信息，管理者可以對(duì)指定對(duì)象（人員、部門(mén)、儀器/ 設(shè)備）進(jìn)行業(yè)務(wù)量及其分布情況或特點(diǎn)的定量評(píng)估，為實(shí)驗(yàn)室各類(lèi)資源的合理分配及相應(yīng)的管理決策提供依據(jù)。 2） 檢測(cè)費(fèi)用收支信息的應(yīng)用 費(fèi)用收支信息包括收、支兩個(gè)方面，其中收入的部分直接與檢測(cè)的樣品及測(cè)試項(xiàng)目的數(shù)量和單價(jià)掛鉤，而費(fèi)用支出的信息主要來(lái)自L(fǎng)IMS 系統(tǒng)經(jīng)費(fèi)管理模塊登錄的實(shí)驗(yàn)室費(fèi)用支出明細(xì)表。通過(guò)統(tǒng)計(jì)比較不同的條目，我們可以得到一系列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室費(fèi)用收支情況的直觀結(jié)果，并衍生出指定對(duì)象投入產(chǎn)出率分布的信息，從而為管理者提供所需的定量評(píng)測(cè)信息

23、。例如：按測(cè)試項(xiàng)目對(duì)指定時(shí)段進(jìn)行收/支費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以提供指定時(shí)段內(nèi)不同測(cè)試項(xiàng)目在整個(gè)實(shí)驗(yàn)室收/ 支總額中所占的權(quán)重、不同項(xiàng)目的投入產(chǎn)出率和這些信息隨時(shí)間的變化規(guī)律等諸多信息，對(duì)這些信息分析處理還可以進(jìn)一步得到以下一些更深層次的管理信息： a）年度內(nèi)收支比明顯高的項(xiàng)目。這是實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的服務(wù)項(xiàng)目。 b）各項(xiàng)目收支比在年度內(nèi)的分布。這可以反映一個(gè)項(xiàng)目在一年內(nèi)的收支變化情況，可以得到實(shí)驗(yàn)室特定服務(wù)項(xiàng)目的服務(wù)能力是否飽和或尚有富余信息。如果有富余，還可進(jìn)一步看看富余的時(shí)段，以便決定如何開(kāi)發(fā)和利用這一時(shí)段的相關(guān)資源；而對(duì)服務(wù)能力趨于飽和的項(xiàng)目，則可及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部資源增加該項(xiàng)目的服務(wù)能力。

24、 c） 年度內(nèi)各項(xiàng)目服務(wù)量、單價(jià)和單次測(cè)試的平均費(fèi)用統(tǒng)計(jì)。通過(guò)分析這一結(jié)果可以了解指定服務(wù)項(xiàng)目收支比高的原因，是送檢樣品數(shù)量多？還是收費(fèi)單價(jià)高？抑或測(cè)試成本低？從而為實(shí)驗(yàn)室決定測(cè)試服務(wù)項(xiàng)目的增刪提供更精確的依據(jù)。 以上針對(duì)測(cè)試項(xiàng)目的收支統(tǒng)計(jì)分析方式，也同樣可應(yīng)用于諸如：部門(mén)、人員、設(shè)備等對(duì)象的評(píng)估。此外，費(fèi)用收支信息還可以用于對(duì)廠家進(jìn)行評(píng)測(cè)。通過(guò)比較指定時(shí)間段實(shí)驗(yàn)室主要測(cè)試收入貢獻(xiàn)樣品/項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的廠家，實(shí)驗(yàn)室能夠清楚地知道實(shí)驗(yàn)室的重點(diǎn)服務(wù)對(duì)象、它們的主要測(cè)試需求和時(shí)段分布，以便確定相應(yīng)的服務(wù)策略。 3） 樣品狀態(tài)信息的應(yīng)用 樣品狀態(tài)信息是LIMS 系統(tǒng)中伴隨樣品測(cè)試過(guò)程而產(chǎn)生的一組動(dòng)態(tài)信息，

25、它反映了樣品在實(shí)驗(yàn)室不同崗位傳遞的狀態(tài)，作為管理信息，它首先提供了特定委托樣品在實(shí)驗(yàn)室的當(dāng)前狀態(tài)；其次，通過(guò)適當(dāng)?shù)募庸ぃ覀冞€可以得到實(shí)驗(yàn)室不同測(cè)試項(xiàng)目在樣品測(cè)試和審核環(huán)節(jié)的平均停留周期、委托樣品測(cè)試周期的主要貢獻(xiàn)環(huán)節(jié)和項(xiàng)目等信息；另外，也可提取出不同樣品的同一項(xiàng)目在特定崗位的停留周期，或同一項(xiàng)目和測(cè)試崗位上不同人員完成樣品測(cè)試的平均周期等信息。這些信息對(duì)實(shí)驗(yàn)室了解其業(yè)務(wù)運(yùn)行狀況和調(diào)整內(nèi)部資源都是很有參考價(jià)值的，同時(shí)也為廠家查詢(xún)檢測(cè)的進(jìn)度提供了依據(jù)。 4) 分析數(shù)據(jù)質(zhì)量信息的應(yīng)用 分析數(shù)據(jù)質(zhì)量信息是LIMS 數(shù)據(jù)庫(kù)中與實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)質(zhì)量相關(guān)的一類(lèi)信息。測(cè)試儀器校驗(yàn)記錄、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或樣品的存放、配

26、制及使用管理信息、分析方法、委托方提出異議的分析數(shù)據(jù)或樣品測(cè)試項(xiàng)目信息、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部審核的不符合項(xiàng)記錄、人員培訓(xùn)記錄等都是可以利用的能反映分析數(shù)據(jù)質(zhì)量情況的管理信息。對(duì)這類(lèi)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究，可以得到影響實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)質(zhì)量各因素強(qiáng)弱的評(píng)估信息，也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室或其所屬部門(mén)、人員提供的分析數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行定期評(píng)估。應(yīng)該說(shuō)，這也是實(shí)驗(yàn)室管理的重要內(nèi)容之一。 5）委托樣品與測(cè)試項(xiàng)目信息的應(yīng)用 委托樣品和測(cè)試項(xiàng)目信息是樣品登錄信息中的一部分內(nèi)容，通過(guò)研究LIMS 數(shù)據(jù)資源中委托單位（人）、委托樣品和相應(yīng)委托測(cè)試項(xiàng)目的關(guān)系，可以得到不同委托單位所委托樣品及測(cè)試項(xiàng)目間的對(duì)應(yīng)關(guān)系和年度分布情況，根據(jù)這些信息，實(shí)驗(yàn)室可

27、以對(duì)它的廠家進(jìn)行分類(lèi)，確定重點(diǎn)服務(wù)對(duì)象，同時(shí)可以針對(duì)這些客戶(hù)的委托需求調(diào)整實(shí)驗(yàn)室資源，提供更個(gè)性化地服務(wù)。另外，對(duì)這些信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較還可以獲取實(shí)驗(yàn)室主要業(yè)務(wù)來(lái)源及其時(shí)間分布以及變化的信息，這對(duì)實(shí)驗(yàn)室每年的工作計(jì)劃制定也是有參考價(jià)值的。 6 LIMS 的集成 以實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部為集成范圍，信息集成的工作主要集中在 LIMS 與各種分析儀器之間的集成。從 LIMS 的定義來(lái)看，儀器數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，即儀器連接，是 LIMS系統(tǒng)中十分重要的模塊，也是用戶(hù)衡量 LIMS 實(shí)施成功與否的一個(gè)重要指標(biāo)。 將儀器連接到LIMS的好處是顯而易見(jiàn)的。將儀器集成到LIMS后，由分析儀器到LIMS的自動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸將代替測(cè)試

28、和質(zhì)量控制結(jié)果數(shù)據(jù)的鍵盤(pán)輸入，從而避免了手工模式下的撰抄錯(cuò)誤。數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸通常是通過(guò)LIMS對(duì)數(shù)據(jù)文件的讀取來(lái)完成的，數(shù)據(jù)文件通常存放在LIMS所跟蹤掃描的某個(gè)目錄，它是以特定的格式來(lái)組織和傳輸?shù)?，以確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地轉(zhuǎn)移到LIMS系統(tǒng)合適的數(shù)據(jù)表中。 6.1 儀器接口的類(lèi)型 實(shí)驗(yàn)室中儀器與LIMS的接口種類(lèi)繁多,但是從接口的模式來(lái)看,大致可分為以下幾種: LIMS與儀器工作站的雙向傳輸; LIMS與儀器工作站的單向傳輸; LIMS與無(wú)工作站儀器的單向傳輸14。 1） LIMS 與儀器工作站的雙向傳輸 此種儀器接口的示意圖如下:圖6-1 LIMS與儀器工作站雙向傳輸在儀器工作站上,其數(shù)據(jù)必

29、須共享,并賦予接口程序可讀寫(xiě)的權(quán)限,這樣接口程序可以通過(guò)此目錄與儀器操作軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 步驟一:當(dāng)樣品到達(dá)實(shí)驗(yàn)室,經(jīng)實(shí)驗(yàn)室人員確認(rèn)后,系統(tǒng)會(huì)判斷當(dāng)前樣品中是否含有此類(lèi)儀器的任務(wù)。如果存在此類(lèi)儀器的任務(wù)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)接口配置信息，找到任務(wù)所對(duì)應(yīng)的儀器，將任務(wù)下達(dá)到對(duì)應(yīng)儀器的工作站。 步驟二：任務(wù)中除了樣品的信息,還能包括測(cè)試的條件,如溫度,時(shí)間等信息。 步驟三：工作站將任務(wù)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換,傳達(dá)給儀器。儀器接到任務(wù)，按要求進(jìn)行分析，分析完畢后，將結(jié)果傳送給工作站。 步驟四：儀器工作站會(huì)將測(cè)試結(jié)果傳送到數(shù)據(jù)目錄,由接口程序發(fā)送到LIMS系統(tǒng)中。 2） LIMS 與儀器工作站的單向傳輸 對(duì)于此種接口,系統(tǒng)

30、直接讀取其結(jié)果文件,將數(shù)據(jù)的結(jié)果傳輸?shù)絃IMS中;此種儀器的接口通訊的示意圖如下:6-2 LIMS與儀器工作站儀器單向傳輸在儀器工作站上,數(shù)據(jù)也必須共享,并賦予接口程序可讀寫(xiě)的權(quán)限,這樣接口程序可以通過(guò)此目錄與儀器操作軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 步驟一：當(dāng)樣品到達(dá)實(shí)驗(yàn)室,經(jīng)實(shí)驗(yàn)室人員確認(rèn)后,有實(shí)驗(yàn)室人員將分析任務(wù)下達(dá)給儀器。 步驟二：儀器接到任務(wù),按要求進(jìn)行分析,分析完畢后,將結(jié)果傳送給工作站。 步驟三：儀器工作站會(huì)將測(cè)試結(jié)果傳送到數(shù)據(jù)目錄,由接口程序發(fā)送到系統(tǒng)中,發(fā)送成功之后數(shù)據(jù)將會(huì)歸檔。 3） LIMS 與無(wú)工作站儀器相連 這些儀器有一個(gè)共同點(diǎn):沒(méi)有相應(yīng)的儀器操作軟件。通常這類(lèi)儀器通過(guò)RS232與

31、外部通訊。為了能將儀器統(tǒng)一管理,可以通過(guò)轉(zhuǎn)換器將儀器接口轉(zhuǎn)化成以太網(wǎng)接口,通過(guò)以太網(wǎng)協(xié)議與LIMS系統(tǒng)進(jìn)行接口。此種接口的示意圖如下: 圖6-3 LIMS與儀器與無(wú)工作站儀器單向傳輸對(duì)于此種儀器,它只能通過(guò)RS232接口與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。為了能更方便實(shí)驗(yàn)室對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，一般采用 RS232 - TCP / IP的轉(zhuǎn)換器,讓用戶(hù)通過(guò)以太網(wǎng)與儀器設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 具體流程如下: 步驟一：實(shí)驗(yàn)室人員拿到樣品,通過(guò)工作站在LIMS系統(tǒng)中找到相應(yīng)的樣品。 步驟二：實(shí)驗(yàn)室人員對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行操作,得到實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到工作站中選定的樣品。 步驟三：工作站將數(shù)據(jù)傳送到LIMS系統(tǒng)。 LIM

32、S與儀器或者工作站有連接的類(lèi)型，即前兩種連接類(lèi)型，通過(guò)基于儀器文件的解析和映射來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)果的自動(dòng)采集；LIMS與儀器與工作站沒(méi)有連接的類(lèi)型，通過(guò)RS232串行接口實(shí)現(xiàn)。這兩種儀器連接的實(shí)現(xiàn)方式請(qǐng)參見(jiàn)6.2和6.3。 6.2 基于儀器文件的儀器集成的實(shí)現(xiàn)對(duì)于可與LIMS連接實(shí)現(xiàn)LIMS與儀器工作站的雙向傳輸和單向傳輸?shù)膬x器， LIMS是從存儲(chǔ)在本地硬盤(pán)或者網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)上的儀器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件中提取數(shù)據(jù)，并把提取到的有用數(shù)據(jù)映射到LIMS中。該儀器可以沒(méi)有連接到工作站但是它必需把它的數(shù)據(jù)輸送到一個(gè)LIMS可以訪(fǎng)問(wèn)的地方。 儀器獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程如下： 1）從儀器獲取數(shù)據(jù)到LIMS。把儀器文件存儲(chǔ)到指定的目錄下，LIMS會(huì)定期掃描該文件夾。 2) 從儀器數(shù)據(jù)中提取信息。根據(jù)設(shè)定的解析腳本，LIMS提取儀器文件數(shù)據(jù)。 3）使用提取的儀器數(shù)據(jù)。根據(jù)預(yù)先定義好的映射腳本，LIMS把提取出來(lái)的數(shù)據(jù)映射到相關(guān)樣品的結(jié)果中。6.3 基于RS232串行通訊端口的儀器集成的實(shí)現(xiàn) 對(duì)于那些不能與LIMS直接連接的測(cè)試儀器，通常是通過(guò)RS-232C串口來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊的。 具體實(shí)現(xiàn)分成以下幾大部分： 發(fā)送端：通過(guò)模擬數(shù)據(jù)發(fā)送器向RS232接口發(fā)送數(shù)據(jù)在發(fā)送端中有一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送觸發(fā)器負(fù)責(zé)觸發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送程序，