臨床公共實驗室平臺信息化管理建設探索

郭勇暉，郝 衛(wèi)，余 楠，王艷芳，丁細霞，溫 坤，曾 里，車小燕

（1.南方醫(yī)科大學 珠江醫(yī)院檢驗醫(yī)學部醫(yī)學實驗中心，廣東 廣州 510282；2.廣州徠博信息科技有限公司，廣東 廣州 510275）

珠江醫(yī)院是南方醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院及第二臨床醫(yī)學院，肩負著臨床教學和臨床科研的重要任務。珠江醫(yī)院實驗管理人員以改建檢驗醫(yī)學部醫(yī)學實驗中心為契機，以信息化管理為手段，對如何最大地釋放管理效果進行了初步探索。

公共實驗室是臨床醫(yī)學教師和研究生進行科研實驗的場所。按傳統(tǒng)的工作流程，研究人員在利用臨床公共實驗室平臺開展科研課題時，先要進行書面申請、審核、批復等手續(xù)，進入實驗室工作后，還要與其他實驗人員進行設備使用時間的調(diào)劑，多人共用實驗室還可能產(chǎn)生交叉污染、臨時設備故障等問題。這些復雜的流程不僅耽誤時間，而且常由于用不上設備或設備中途發(fā)生意外導致實驗失敗。借鑒其他實驗室建設的經(jīng)驗，在改建醫(yī)學實驗中心的過程中，我們嘗試借助信息化管理手段，加快科研運轉(zhuǎn)，提高實驗室科研產(chǎn)出。

1 臨床公共實驗室平臺信息化建設

珠江醫(yī)院檢驗醫(yī)學部醫(yī)學實驗中心的信息化管理系統(tǒng)共分為三部分：安防管理系統(tǒng)、儀器預約管理系統(tǒng)以及樣本庫樣品管理系統(tǒng)。三部分內(nèi)容相互獨立而又互相滲透，共同組成了實驗室平臺信息化管理系統(tǒng)。

1.1 基礎網(wǎng)絡架構(gòu)

醫(yī)學實驗中心基礎網(wǎng)絡設計需要考慮以下幾個方面：

（1）具備綜合型特征，能實現(xiàn)支持語言、數(shù)據(jù)、圖像、監(jiān)控系統(tǒng)中信號傳輸?shù)囊螅?/p>

（2）具備開放式結(jié)構(gòu)，容易擴展、變更，具有良好的安全性和可靠性；

（3）具有良好的經(jīng)濟性和適應未來的先進性。實驗中心網(wǎng)絡系統(tǒng)拓樸圖如圖1所示。

系統(tǒng)設計按照數(shù)字網(wǎng)絡設計思想，依據(jù)樓層的具體信息點分布特點，在中央監(jiān)控室設立了主機房，NetgearGS716T作為千兆核心交換機，劃分4個虛擬局域網(wǎng)（vlan10，vlan20，vlan30，vlan40）；下層連接 Netgear JFS726作為接入層交換機，連接電腦及設備使用，構(gòu)成整個基礎網(wǎng)絡（見圖1）。

圖1 珠江醫(yī)院檢驗醫(yī)學部醫(yī)學實驗中心網(wǎng)絡系統(tǒng)拓撲圖

1.2 安防管理系統(tǒng)

現(xiàn)代臨床醫(yī)學實驗室的安全防護主要考慮實驗設備的安全及各類珍貴臨床樣本的安全，特別是含病原微生物材料的安全［1］。

門禁管理系統(tǒng)為實驗室安防管理系統(tǒng)的第1道屏障。該系統(tǒng)由門禁服務器通過基礎網(wǎng)絡的vlan40虛擬局域網(wǎng)與各實驗室的門禁讀卡器相連，從而控制各實驗室門的電子鎖，達到防護目的。網(wǎng)絡門禁管理優(yōu)勢在于：

（1）使用簡單。實驗區(qū)區(qū)分清晰、記錄詳細、控制嚴格。只需一張具有可讀磁卡，即可打開所有獲授權(quán)的實驗室門，未獲授權(quán)則無法進入。

（2）權(quán)限區(qū)分清晰，使用記錄詳細。實驗室管理人員可方便地對實驗人員身份和進入各類實驗室的需求清晰區(qū)分，詳細記錄每次刷卡進入的持卡人的身份和時間，利于管理人員統(tǒng)計實驗室使用情況，追溯不良操作等。

（3）控制嚴格。根據(jù)每次持卡人進出實驗室的記錄以及對應實驗室現(xiàn)場的不良情況，管理人員可對授權(quán)人員進行綜合的信用評級，對于有不良記錄者，管理人員可以隨時取消授權(quán)，保證實驗室的良性運轉(zhuǎn)。

為了防止開門尾隨進出現(xiàn)象和加強對重點區(qū)域的監(jiān)管，系統(tǒng)設置了第2道屏障——監(jiān)控系統(tǒng)。實驗室在大門、主要通道以及樣本庫房等重點部位均布置了監(jiān)控攝像頭，24小時工作，實時監(jiān)控主干道人員進出情況，重點監(jiān)控樣本庫、種子庫，監(jiān)控進出庫人員情況，以保證各類珍貴樣本安全。攝像頭采用動態(tài)采集功能，只有當監(jiān)控范圍內(nèi)有物體位移，視頻采集才自動啟動，并向主機發(fā)送提示，通知提醒管理人員注意該段視頻。實驗室機房管理人員通過日常門禁數(shù)據(jù)收集、整理、歸檔，完善實驗室人員的流動狀況，掌握實驗室高頻使用場所，指導實驗室日常維護和監(jiān)管的重點區(qū)域，結(jié)合實驗室監(jiān)控管理數(shù)據(jù)，嚴格控制受限區(qū)域人員流動情況，并為不可預知事件發(fā)生作現(xiàn)場數(shù)據(jù)的佐證，成為實驗室安全防護的重要保證。

1.3 儀器預約管理系統(tǒng)

近幾年，基于高校對大型設備統(tǒng)管共用的意識逐漸加強，儀器預約管理日益普及。隨著儀器共享管理平臺的建立，中心實驗室、公共實驗室加大了管理力度，最大限度地開放本單位優(yōu)質(zhì)儀器資源，并利用其他單位的優(yōu)質(zhì)資源［2］。中心儀器預約管理系統(tǒng)的設計理念類似于中山大學中山醫(yī)學院科研儀器設備共享管理［3］模式，主要通過網(wǎng)絡公示儀器相關(guān)信息，在線公開，供實驗者申請、預約。實驗者提交使用申請到設備管理者處，經(jīng)過審核確定，實驗者按預約分配情況赴約使用，儀器控制器自動對用戶身份和使用時間予以監(jiān)控和計費，對應扣除申請者的虛擬賬戶資金，幫助管理者對申請者信用進行評定，以確定下次申請的開放權(quán)限。

按照大型設備統(tǒng)管共用原則，我們將大型設備集中放置管理，使用門禁系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)有效地進行安防控制，同時采用設備預約授權(quán)系統(tǒng)對設備進行控制管理。設備管理人員根據(jù)實驗者“存款”授權(quán)使用（見圖2所示）。

圖2 設備預約管理系統(tǒng)流程圖

根據(jù)實驗室自身客觀情況，結(jié)合前人經(jīng)驗教訓，整合成為我中心設備管理模式。中心有專職管理人員和保潔人員各1名，建成并運作半年，接納了研究生及其他研究人員近100人，安全保障效率得到了較大改善，實驗平臺周轉(zhuǎn)率有所提高，實驗周期有所縮短。信息化管理優(yōu)勢顯而易見。

1.4 樣本庫樣品管理系統(tǒng)

在分子生物醫(yī)學高速發(fā)展的今天，高質(zhì)量的生物樣本的保存及完整而健全的病例信息和資料已成為研究的基礎和重要保障［4］。中心承擔了建立血清學樣本庫的研究信息化樣本庫項目，建立了信息化樣本庫樣品管理系統(tǒng)，加強了對樣品的登記、分類以及錄入的要求，每份樣本的來源、信息、歸屬、內(nèi)容以及使用權(quán)限等都有相應的記錄，方便在線查詢、調(diào)取資料，以及對應嚴格執(zhí)行出庫的審核、登錄工作。

隨著樣本庫以及信息化樣品管理系統(tǒng)的建設，其樣本收集規(guī)范性、資料完整性、樣本可溯源性、信息調(diào)用便利性、資源利用合理性以及管理體系的可控性等顯示出優(yōu)勢，臨床樣品資源越來越受到科研工作者以及國家層面的關(guān)注，其利用價值得到深入發(fā)掘。

樣本庫建設分為主庫建設和樣品管理系統(tǒng)軟件建設兩部分。

（1）主庫建設以超低溫冰箱、液氮罐為存儲載體，超低溫冰箱主要存放血清和血漿樣品，液氮罐主要存放組織樣本和細胞株樣本。在“一期”工程中，建立起超低溫冰箱的冷鏈系統(tǒng)，通過超低溫冰箱R232接口，連接無線信號發(fā)射器，以無線信號輸出冰箱內(nèi)置溫度探頭的溫度數(shù)據(jù)，發(fā)送至庫房計算機無線信息接收器中收集采樣，系統(tǒng)按用戶需求，相隔一定時間記錄一次溫度數(shù)據(jù)，繪制超低溫冰箱實時溫度曲線，并輸送至樣品管理系統(tǒng)作為永久資料，予以保存。液氮罐由于工藝問題，目前探測液氮溫度及液位變化技術(shù)難度較大，因此，“一期”工程尚未建設液氮罐的冷鏈系統(tǒng)，擬在“二期”建設中落實。

（2）樣品管理系統(tǒng)軟件建設主要由樣品保存控制管理以及樣品進出庫管理組成。

①樣品保存控制管理主要收集冷鏈系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，按照預設策略進行記錄，并在超越警戒溫度范圍的時候予以報警，提醒對超低溫冰箱進行排障檢查和維護，記錄樣品存儲期間的實時保存溫度，為樣品管理者及使用者提供信息以進行樣品質(zhì)量評估；

②樣品進出庫管理由反饋式審核驗證系統(tǒng)組成（見圖3），該系統(tǒng)確保了發(fā)放樣品的一致性及安全性，由于所有申請審核步驟均可在線完成，大大縮減了體力奔波的時間和難度，使庫存情況以及樣品信息更為清晰，也極大地豐富了所存樣品的應用范圍，給研究人員帶來了更廣闊的研究空間，更有利于樣品所有者與研究人員拓展協(xié)作領(lǐng)域，加大了合作力度和范圍，提高了資源利用的合理性。

管理系統(tǒng)的回環(huán)反饋設計保證了不同權(quán)限人員對樣品資料流動去向的把握和了解，提高了系統(tǒng)的可控性。作為臨床科研公共平臺，建立面向全院工作人員、研究人員以及外院合作人員開放的樣本庫具有相當重要的意義。近年來，全國多個機構(gòu)及單位都非常重視并積極進行樣本庫建設［5－8］，并在四屆中國生物樣本庫標準化建立與應用研討會以及兩屆中國生物樣本庫國際研討會上呼吁要加強、完善樣本庫建設的標準化議案和技術(shù)參數(shù)，規(guī)范樣本庫建設要求。

圖3 樣本庫樣品管理系統(tǒng)流程圖

2 臨床公共實驗室平臺信息化管理展望

在現(xiàn)代化實驗室的建設中，利用信息化技術(shù)實現(xiàn)實驗室資源的高度共享，提高實驗室之間的硬件互補以及資源整合方面，各高校在校級管理層面以及校級實驗室管理上都作出了不少努力，樹立了不少信息化管理典范［9－11］。公共實驗室平臺一直為儀器設備管理、人員管理、樣品資源管理耗費巨大的人力、物力資源，通過信息化管理的推廣和應用，極大限度地提高管理效率和管理能力，提高了設備資源查詢、樣品資源查詢等的效率，有利于在研人員科研效率的提升，加快了整個學院科研水平的提高。我們期待在高度信息化進程中，能更好地溝通臨床公共平臺與獨立?？茖嶒炇抑g、公共平臺之間、臨床公共平臺與校內(nèi)基礎公共平臺之間甚至與外校的交流與合作，實現(xiàn)優(yōu)勢資源的共享與合作，推動臨床公共實驗平臺的飛速發(fā)展。

（References）

［1］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.GB 19489—2008實驗室生物安全通用要求［S］.中國標準出版社，2004：4.

［2］朱飛燕，熊夢輝，周增桓.實驗教學示范中心優(yōu)質(zhì)資源共享的探討［J］.實驗技術(shù)與管理，2009，26（12）：101－103.

［3］陳省平，吳玨珩，賈延江，等.醫(yī)學科研儀器設備共享管理探討與實踐［J］.實驗技術(shù)與管理，2010，27（1）：151－154.

［4］叢憲玲，孫然，王涵，等.國內(nèi)外組織標本庫發(fā)展的現(xiàn)狀及啟示［J］.中國實驗診斷學，2010（1）：148－150.

［5］葉鐵真，鄭錦濤，張曉紅，等.兒童腫瘤標本庫標本信息管理系統(tǒng)的建立和應用［J］.中國小兒血液，2003，8（4）：183－185.

［6］李莉華，魏福祥，王豐，等.腫瘤庫（用于分子生物學研究）的建立及管理［J］.腫瘤，2004，24（6）：578－580.

［7］張穎，葉永照，孫韻，等.腫瘤資源庫的建立和管理［J］.中山大學學報：醫(yī)學科學版，2006，27（3）：1－2.

［8］季加孚.北京大學臨床腫瘤學院標本庫的建設［J］.北京大學學報：醫(yī)學版，2005，37（3）：329－330.

［9］熊夢輝，夏瓊，俞守義，等.實驗室資源開放管理系統(tǒng)在示范中心建設中的應用［J］.實驗技術(shù)與管理，2011，28（5）：210－212.

［10］蔣東興，袁徐磊，劉啟新，等.大學信息化架構(gòu)探索［J］.實驗技術(shù)與管理，2011，28（5）：7－11.

［11］曾捷，李霞.深圳大學重點實驗室信息化建設與管理探討［J］.實驗技術(shù)與管理，2011，28（4）：167－169.