LIMS中樣品檢測(cè)管理模塊的開發(fā)設(shè)計(jì)

孔德川

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（Laboratory Information Management System）是以實(shí)驗(yàn)室為中心,將操作人員、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)方法、設(shè)施環(huán)境等影響分析數(shù)據(jù)的因素有機(jī)結(jié)合起來,采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)室管理思想,組成一個(gè)開放的分布式體系,為實(shí)現(xiàn)分析任務(wù)網(wǎng)上分配、檢測(cè)數(shù)據(jù)采集、快速發(fā)布、信息共享、分析報(bào)告自動(dòng)生成、質(zhì)量保證體系順利實(shí)施、成本嚴(yán)格控制、人員量化考核、實(shí)驗(yàn)室管理水平整體提高等各方面提供技術(shù)性支持,是連接實(shí)驗(yàn)室、管理部門及客戶的信息平臺(tái)[1-3].

以河南科技學(xué)院為例,為滿足本科生、研究生培養(yǎng)及科學(xué)研究對(duì)大型通用儀器設(shè)備及相關(guān)配套設(shè)施條件需要,2006年3月投資1 350萬(wàn)元建立了校級(jí)開放性公用教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)中心.隨著多年的不斷投入建設(shè),實(shí)驗(yàn)室規(guī)模不斷擴(kuò)大,實(shí)驗(yàn)室的樣品分析、測(cè)試能力得到不斷加強(qiáng),由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量和信息量迅速增大.作為一種信息資源,實(shí)驗(yàn)室的分析數(shù)據(jù)應(yīng)該有規(guī)范的貯存和再加工能力,這就對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的管理提出了更高的要求.對(duì)于這種大型的高校分析測(cè)試中心,傳統(tǒng)上基于人工管理的實(shí)驗(yàn)室管理模式肯定不能滿足實(shí)驗(yàn)室管理的需求,根據(jù)實(shí)際工作需要,組織開發(fā)了適合實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況的河南科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（HIST-LIMS）.

1 樣品檢測(cè)管理模塊的需求分析

在HIST-LIMS中樣品檢測(cè)管理模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心.對(duì)于主要進(jìn)行樣品檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室來說,樣品檢測(cè)是實(shí)驗(yàn)室最主要的工作,其他工作都是緊緊圍繞這個(gè)中心而開展的,所以做好樣品檢測(cè)管理是提高實(shí)驗(yàn)室管理水平、提高樣品分析質(zhì)量和人員工作效率的最有效途徑和基礎(chǔ)[4-5].經(jīng)過對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際工作調(diào)研和分析,樣品檢測(cè)模塊應(yīng)滿足以下幾方面的需求：

（1）要有嚴(yán)格的流程管理,對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的下達(dá)、樣品的管理、檢測(cè)、數(shù)據(jù)提交等環(huán)節(jié)能夠進(jìn)行追溯,便于管理人員掌握檢測(cè)工作周期,了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行狀況；

（2）實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)提交、審核和發(fā)布的計(jì)算機(jī)管理,避免人為因素造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,減少數(shù)據(jù)傳遞環(huán)節(jié),便于管理人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行審核,縮短分析報(bào)告的報(bào)出時(shí)間；

（3）能夠方便的對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢.管理人員或檢測(cè)委托人可以根據(jù)權(quán)限對(duì)檢測(cè)結(jié)果及相關(guān)數(shù)據(jù)以多種形式進(jìn)行查詢和導(dǎo)出.

2 樣品檢測(cè)管理模塊的設(shè)計(jì)

2.1 模塊總體設(shè)計(jì)及業(yè)務(wù)流程

根據(jù)河南科技學(xué)院教科研中心現(xiàn)有的樣品檢測(cè)流程,將樣品檢測(cè)管理功能模塊劃分為以下6個(gè)子模塊,分別是：實(shí)驗(yàn)任務(wù)、樣品檢測(cè)、數(shù)據(jù)提交、數(shù)據(jù)審核、留樣管理、信息查詢.模塊功能框架圖如圖1所示.

圖1 樣品檢測(cè)管理模塊功能框架Fig.1 Frame diagram of samples testing management module function

實(shí)驗(yàn)樣品在整個(gè)實(shí)驗(yàn)室樣品檢測(cè)任務(wù)工作流程圖如圖2所示.

圖2 樣品檢測(cè)任務(wù)運(yùn)行流程Fig.2 The task-run flowchart of samples detection

2.2 子模塊功能設(shè)計(jì)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)任務(wù) 該子模塊主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)室整體檢測(cè)任務(wù)運(yùn)行情況進(jìn)行管理,實(shí)驗(yàn)室管理人員可以根據(jù)各大型儀器運(yùn)行情況、實(shí)驗(yàn)員在崗情況、當(dāng)前工作情況等因素進(jìn)行樣品檢測(cè)分析任務(wù)的分配,并根據(jù)送檢用戶需求設(shè)定檢測(cè)項(xiàng)目及相關(guān)檢測(cè)要求,并對(duì)相關(guān)檢測(cè)樣品進(jìn)行必要的的登記、接收,同時(shí)還具有基本的增加、刪除、修改、查詢實(shí)驗(yàn)任務(wù)的功能.

2.2.2 樣品檢測(cè) 實(shí)驗(yàn)人員拿到測(cè)試樣品后,登陸系統(tǒng)選擇相應(yīng)實(shí)驗(yàn)任務(wù),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)列出測(cè)試樣品所需測(cè)試的項(xiàng)目和測(cè)試要求.實(shí)驗(yàn)人員根據(jù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)提示進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)完成對(duì)樣品檢測(cè)分析,完成實(shí)驗(yàn)后將相關(guān)數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)中,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的核對(duì)、檢查.同時(shí)對(duì)于一些能夠自動(dòng)生成數(shù)據(jù)的儀器設(shè)備,也可以通過儀器相關(guān)的數(shù)據(jù)通信接口直接將實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果傳遞到系統(tǒng)當(dāng)中[5-6].該子模塊業(yè)務(wù)流程圖如圖3所示.

圖3 樣品檢測(cè)任務(wù)流程Fig.3 Flowchart of Sample detection tasks

2.2.3 數(shù)據(jù)提交 在這個(gè)子模塊中實(shí)驗(yàn)人員可以將保存下來的樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的整理.對(duì)照實(shí)驗(yàn)任務(wù)要求,按照實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)范,在復(fù)查無誤后,提交給上級(jí)實(shí)驗(yàn)室管理人員進(jìn)行數(shù)據(jù)審核.該子模塊中,允許實(shí)驗(yàn)人員對(duì)錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在提交之前進(jìn)行修改或者刪除,提交后的數(shù)據(jù)則由上級(jí)實(shí)驗(yàn)室管理人員進(jìn)行處理.

2.2.4 數(shù)據(jù)審核 數(shù)據(jù)審核是樣品檢測(cè)管理中非常重要的一環(huán),在這個(gè)子模塊中數(shù)據(jù)審核主要是由實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)負(fù)責(zé)人或者上級(jí)實(shí)驗(yàn)室管理人員來完成的.根據(jù)實(shí)驗(yàn)室日常工作需要,對(duì)不同類型操作人員和不同的測(cè)試任務(wù)進(jìn)行審核權(quán)限的劃分.比如：一般校內(nèi)檢測(cè)任務(wù)的數(shù)據(jù)審核由實(shí)驗(yàn)室技術(shù)負(fù)責(zé)人審核即可；而對(duì)于需要對(duì)外出具檢驗(yàn)報(bào)告的檢測(cè)任務(wù),則由實(shí)驗(yàn)室主任在實(shí)驗(yàn)室技術(shù)負(fù)責(zé)人審核的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次審核,審核通過后才能出具相關(guān)檢測(cè)報(bào)告.

實(shí)驗(yàn)員所進(jìn)行的審核僅僅是樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)的初步核對(duì),而實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)負(fù)責(zé)人或者上級(jí)實(shí)驗(yàn)室管理人員的審核則是對(duì)樣品檢測(cè)數(shù)據(jù)整體的考核.如果審核人員確認(rèn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確無誤,點(diǎn)擊審核通過按鈕,審核后的數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行報(bào)告編制、數(shù)據(jù)發(fā)布等工作.如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,則點(diǎn)擊審核未通過按鈕,將相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)送回實(shí)驗(yàn)人員,并發(fā)出重做指令.在出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)人員對(duì)審核未通過的數(shù)據(jù)產(chǎn)生爭(zhēng)議或者是用戶對(duì)已通過審核的數(shù)據(jù)產(chǎn)生爭(zhēng)議時(shí),可以啟動(dòng)數(shù)據(jù)爭(zhēng)議處理流程進(jìn)行相關(guān)處理.數(shù)據(jù)爭(zhēng)議處理流程如圖4所示.

圖4 數(shù)據(jù)爭(zhēng)議處理流程Fig.4 Flowchart of data dispute processing

由圖4可知當(dāng)爭(zhēng)議人員（實(shí)驗(yàn)人員或檢測(cè)委托人）對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生質(zhì)疑時(shí),可以發(fā)出爭(zhēng)議請(qǐng)求,由實(shí)驗(yàn)室技術(shù)負(fù)責(zé)人調(diào)出爭(zhēng)議內(nèi)容的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從測(cè)試數(shù)據(jù)、測(cè)試方法、歷史數(shù)據(jù)、儀器標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)主要方面來綜合分析爭(zhēng)議請(qǐng)求的內(nèi)容,如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確沒有錯(cuò)誤,則向用戶駁回爭(zhēng)議請(qǐng)求,并出具相關(guān)判斷依據(jù).對(duì)于確實(shí)存在錯(cuò)誤的爭(zhēng)議請(qǐng)求,則退回到樣品檢測(cè)的相應(yīng)階段,重新開始實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋給爭(zhēng)議人員,直到最后爭(zhēng)議解決.

2.2.5 留樣管理 由于實(shí)驗(yàn)室某些樣品檢測(cè)任務(wù)的特殊性,需要對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行留樣備查,所以留樣管理子模塊主要包括：留樣交接、留樣管理、留樣處理等主要功能,便于實(shí)驗(yàn)人員能快速地根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)對(duì)留樣樣品的采樣、交接、保存、觀察、三廢處理等方面進(jìn)行管理.

2.2.6 信息查詢 信息查詢子模塊是HIST-LIMS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)輸出管理的核心部分,主要包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)認(rèn)可、報(bào)告生成、數(shù)據(jù)下載等主要功能,另外以后也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室管理需求,隨時(shí)掛接其它功能模塊,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理與質(zhì)量控制的基本功能.在檢測(cè)委托人登陸系統(tǒng)后,根據(jù)自身權(quán)限不同可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)固定查詢、自定義查詢、固定格式/自定義格式報(bào)表生成、固定方式/自定義方式數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)導(dǎo)出（Txt文件、Excel文件、Web文件等）、樣品分析時(shí)間查詢、工作量查詢、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)查詢、儀器設(shè)備基本情況查詢等功能.

3 模塊測(cè)試與實(shí)施效果

3.1 模塊測(cè)試

為保證LIMS系統(tǒng)投入使用后,樣品檢測(cè)管理模塊運(yùn)行符合需求分析的要求,使用模擬數(shù)據(jù)對(duì)模塊的工作流程進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)試.登錄HIST-LIMS系統(tǒng)后,在“實(shí)驗(yàn)任務(wù)”頁(yè)面點(diǎn)擊“確認(rèn)登記”按鈕,完成測(cè)試樣品登記、使用設(shè)備情況和檢測(cè)項(xiàng)目要求等信息輸入,創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)任務(wù)分配給相關(guān)儀器管理人員,如圖5所示.

圖5 實(shí)驗(yàn)任務(wù)創(chuàng)建Fig.5 Experimental task creating

儀器管理人員按照下達(dá)的實(shí)驗(yàn)任務(wù),領(lǐng)取樣品后進(jìn)行相應(yīng)分析檢測(cè),檢測(cè)完成后將測(cè)試數(shù)據(jù)輸入到“數(shù)據(jù)提交”頁(yè)面中,提交給實(shí)驗(yàn)室主任進(jìn)行審核,如圖6所示.

圖6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提交Fig.6 Experimental data Submitting

實(shí)驗(yàn)室主任審核數(shù)據(jù)后,點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)發(fā)布”按鈕,確認(rèn)分析檢測(cè)數(shù)據(jù),生成分析報(bào)告,供不同用戶權(quán)限的人員進(jìn)行瀏覽,如圖7所示.

圖7 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)布Fig.7 Experimental data publishing

3.2 實(shí)施效果

樣品檢測(cè)管理模塊運(yùn)行實(shí)施后,實(shí)驗(yàn)室樣品分析檢測(cè)工作情況有了較大改善,如表1所示：

表1 實(shí)施前后檢測(cè)工作效果對(duì)比Tab.1 Contrasting effect of work detecting before and after implementation

4 小結(jié)

HIST-LIMS系統(tǒng)提高了實(shí)驗(yàn)室的管理水平和工作效率,規(guī)范了樣品檢測(cè)的管理流程,為檢測(cè)數(shù)據(jù)提供了高效和科學(xué)的處理平臺(tái).在使用過程中,我們按照實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證、認(rèn)可的要求對(duì)實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)任務(wù)的處理流程進(jìn)行設(shè)計(jì)和完善,實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)室日常工作和樣品檢測(cè)工作的有效監(jiān)督管理,為下一步申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).

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