孫媛，張西亞

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院 設(shè)備科，天津300052

實驗室信息管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

孫媛，張西亞

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院 設(shè)備科，天津300052

本文結(jié)合我院實驗室信息系統(tǒng)的開發(fā)實踐，根據(jù)實驗室對信息系統(tǒng)的需求，建立了實驗室信息系統(tǒng)的框架模型，分析了各種數(shù)據(jù)在實驗室信息管理系統(tǒng)中的流程，以及系統(tǒng)的功能和解決方案，為相關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)和研究提供了范例。

實驗室信息系統(tǒng)；HIS；實驗室儀器管理；局域網(wǎng)

實驗室信息管理系統(tǒng)(Laboratory Information Management System, LIMS）是指通過計算機對實驗室的各種信息進(jìn)行全方位管理的計算機軟、硬件系統(tǒng)。對一個實驗室來說，無論規(guī)模大小，每時每刻都會產(chǎn)生大量的信息，這些信息主要是一些測量、分析的數(shù)據(jù)，還有許多維持實驗室運行的管理型數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)復(fù)雜、海量，使得每一個實驗室為維護(hù)這些數(shù)據(jù)而浪費了大量的人力和物力，結(jié)果效率還十分低下，經(jīng)常出錯，更談不上數(shù)據(jù)的快速科學(xué)分析。另外大規(guī)模的實驗室在管理上也同樣存在著頭緒繁多，管理混亂的現(xiàn)象。通過LIMS，實驗室可以達(dá)到自動化運行、信息化管理和無紙化辦公的目的，對實驗室提高工作效率、降低運行成本起到至關(guān)重要的作用。

1 系統(tǒng)主要功能

系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、傳輸、存貯、處理、數(shù)理統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)合格與否的自動判定、輸出與發(fā)布、報表管理、網(wǎng)絡(luò)管理等模塊； 樣品管理、資源（材料、設(shè)備、備品備件、固定資產(chǎn)管理等）管理、事務(wù)（如工作量統(tǒng)計與工資獎金管理、文件資料和檔案管理）管理等模塊共同組成一個完整的實驗室綜合管理體系和檢驗工作質(zhì)量監(jiān)控體系。除了能夠?qū)崿F(xiàn)對檢驗數(shù)據(jù)嚴(yán)格管理和控制外，還能夠滿足實驗室的日常管理要求。

2 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

實驗室及其內(nèi)部所有儀器設(shè)備都分布在醫(yī)院的各個建筑物內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般采用星型以太網(wǎng)式，以100Mbps 速率以太網(wǎng)卡組網(wǎng)，單位內(nèi)部完全可以實現(xiàn)100M以上的連接帶寬。因此實驗室的各種設(shè)備都可通過網(wǎng)線連接到各層次的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，然后與服務(wù)器相連。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與實驗室儀器設(shè)備之間，也需要布置相關(guān)的分析儀器數(shù)據(jù)接口（如圖1所示）。

圖1 內(nèi)部局域網(wǎng)拓樸圖

3 應(yīng)用軟件解決方案

3.1 數(shù)據(jù)與圖像存儲管理

3.1.1 圖像轉(zhuǎn)換

實驗室設(shè)備一般常用的圖像格式有：JPG、TIF、BMP。對于實驗室的醫(yī)療影像數(shù)據(jù)，需要保留兩種格式：JPG用于精度要求不高的環(huán)境，比如論文、網(wǎng)頁等；而TIF格式則是作為分析使用，需要精度比較高。對圖像轉(zhuǎn)換模塊，我們規(guī)劃一個動態(tài)鏈接庫，需要支持以下功能：BMP-JPG、BMP-TIF、其他格式-JPG、 其他格式-TIF。

3.1.2 數(shù)據(jù)與圖像存儲

包括將圖像文件上傳到數(shù)據(jù)中、監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中是否存在該圖片、更新數(shù)據(jù)庫中的圖片。

3.1.3 項目管理

要求讀取后臺項目信息。工作站端實名登錄，并且與后臺項目信息取得同步，控制服務(wù)器和本地訪問權(quán)限。本地工作目錄的創(chuàng)建和刪除需要程序自動處理，和后臺項目信息保持同步。

3.1.4 消息管理

在工作站端，需要監(jiān)測來自局域網(wǎng)某一個用戶的呼叫信息，并且要有簡單的閱讀、發(fā)送、刪除等基本處理。

3.2 個人辦公室（如圖2所示）

圖 2 個人辦公室

3.3 實驗用品管理

3.3.1 采購管理

采購管理圍繞實驗室對試劑耗材的采購需求展開，包含采購申請、采購審核、采購訂單模塊。各模塊相互銜接，數(shù)據(jù)可以由上一流程轉(zhuǎn)入下一流程，避免原始數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入。系統(tǒng)同時能夠以彈屏的方式提醒相關(guān)人員進(jìn)行審批和對采購執(zhí)行情況的跟蹤。

3.3.2 入庫管理

入庫管理用來登記試劑耗材的采購入庫和退貨信息，并對結(jié)款情況進(jìn)行盤點。系統(tǒng)可以按照用戶設(shè)定的規(guī)則查詢?nèi)我庖慌噭┖牟牡娜霂煊涗浐屯素浻涗?，款項未結(jié)清和已結(jié)清的采購單被分類存放，一目了然。

3.3.3 庫存管理

庫存管理用來盤點試劑耗材的當(dāng)前庫存，系統(tǒng)可以按照用戶設(shè)定的規(guī)則返回任意一批試劑耗材的存貨量以及存放位置，為科研人員尋找試劑耗材節(jié)省了大量的時間。該部分還包括庫存預(yù)警功能，系統(tǒng)在啟動時主動搜索出低于警戒線的試劑耗材，向有關(guān)人員提出采購建議。

3.3.4 物料領(lǐng)用

物料領(lǐng)用模塊用來規(guī)范試劑耗材的使用和退回，包含領(lǐng)用申請、領(lǐng)用審批、領(lǐng)用登記、退料單4個小模塊，模塊之間相互銜接，領(lǐng)用申請會在第一時間傳遞給實驗室主管，領(lǐng)用記錄和退料記錄分類存放，一目了然。

3.3.5 實驗室資產(chǎn)管理

包括固定資產(chǎn)登記、使用記錄、維修記錄等。

3.3.6 統(tǒng)計報表

從各個角度、多維度展現(xiàn)實驗室試劑耗材的采購、入庫、領(lǐng)用情況，匯總成美觀大方的統(tǒng)計報表，呈現(xiàn)給實驗室主管。

3.3.7 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

該部分用來維護(hù)供應(yīng)商檔案、試劑耗材字典等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。值得關(guān)注的是，我們已將市場上所有主流的生物試劑和耗材以及上萬家供應(yīng)商分門別類，導(dǎo)入該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫里，并科學(xué)地建立了索引，用戶再也不必為錄入種類繁復(fù)的試劑耗材而傷腦筋。

3.3.8 實用工具

該部分向用戶提供了一系列簡單、實用的維護(hù)工具，如數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)工具，數(shù)據(jù)清理工具，保證數(shù)據(jù)的安全性和一致性。

4 系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)點

⑴ LIMS 能對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)的輸入、貯存、處理和分發(fā)全部在一個數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行，避免了數(shù)據(jù)丟失和多次復(fù)制。數(shù)據(jù)集中管理還為迅速查詢和形成報告提供了最快捷方便的手段，并通過相關(guān)的統(tǒng)計手段及趨勢圖來加強產(chǎn)品質(zhì)量控制，具有紙張保存方式無法比擬的優(yōu)勢。LIMS 的安全機制保證了只有經(jīng)授權(quán)的人員才能輸入、讀取、處理和分發(fā)數(shù)據(jù)，杜絕了非法復(fù)制、修改數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，對于正常的數(shù)據(jù)更正，系統(tǒng)也會要求輸入更改理由，并自動記錄更改人的姓名及時間等。

⑵ LIMS可以連接分析儀器(如液相色譜儀、氣相色譜儀、天平等) ，通過對儀器分析數(shù)據(jù)的自動采集，可以減少手工錄入錯誤，加快數(shù)據(jù)傳送速度，從而節(jié)約了分析員的大量時間。在采集分析數(shù)據(jù)的同時，LIMS還能采集相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)，使對數(shù)據(jù)的分析更加全面、可靠。LIMS還可以進(jìn)行儀器維護(hù)，允許為儀器創(chuàng)建定期的校正計劃表，跟蹤、記錄校正情況。LIMS還可以統(tǒng)計儀器的使用率，最大限度地利用儀器。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使LIMS遠(yuǎn)程控制分析儀器成為可能，使實驗室人員可以最大范圍地使用自動化儀器，隨時對樣品分析全過程進(jìn)行動態(tài)跟蹤監(jiān)控。

⑶ LIMS具有強大的報告功能。LIMS帶有一個專門用于報告設(shè)計的模塊，可以讓用戶設(shè)計出符合自己要求的報告。報告的種類可以是常規(guī)的檢驗報告、分析報告，也可以是質(zhì)量報告、管理報告等。這些報告不僅能簡單地反映出系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)，而且還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，例如質(zhì)量趨勢報告、質(zhì)量波動圖等。LIMS可以設(shè)定在流程的某個環(huán)節(jié)自動打印報告，或以電子郵件和網(wǎng)頁形式公布報告，及時、準(zhǔn)確地反映質(zhì)量情況。上述這些報告也都有一定的權(quán)限設(shè)定，只有經(jīng)授權(quán)的人員才能閱讀、打印，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性。

⑷ 實驗室必須確保數(shù)據(jù)正確收集，完善保存。LIMS采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可用多層次、邏輯處理、數(shù)據(jù)存儲分層的分離技術(shù)，確保數(shù)據(jù)完整，防范病毒的破壞和人為修改。LIMS 的安全管理包括數(shù)據(jù)和用戶操作。通過給用戶分配權(quán)限，只允許觀察和操作某些指定的數(shù)據(jù)。如果沒有給某用戶規(guī)定能查看特定數(shù)據(jù)的權(quán)限，那么，在他工作期間，他是看不到這些數(shù)據(jù)的;操作安全性則由授予使用者的操作權(quán)限決定。在LIMS中每一種操作都應(yīng)能夠規(guī)定操作權(quán)限，如果沒有給使用者某些權(quán)限，那么在他工作期間，相應(yīng)的操作無法執(zhí)行。實驗室的測試結(jié)果在發(fā)送前要經(jīng)過主管部門負(fù)責(zé)人的審核，合理的審核機制也是一個優(yōu)秀LIMS系統(tǒng)所應(yīng)該具有的。必要時LIMS將審核機制分幾個等級，如一級審核、二級審核、三級審核等。

⑸ LIMS可以對人員、對照品、試劑等進(jìn)行管理，并可對工作量進(jìn)行統(tǒng)計，核算成本等。

LIMS為我院實驗室提供低成本、高效率、高品質(zhì)的檢驗流程管理，為實驗室工作人員減少了很多額外的工作量，使實驗數(shù)據(jù)實現(xiàn)信息化管理及共享，并在實際應(yīng)用中得到了快速發(fā)展，成為一項嶄新的實驗室管理與應(yīng)用技術(shù)。因此建立實用、方便、安全、穩(wěn)定的實驗室管理系統(tǒng)是醫(yī)院信息化建設(shè)的一個重要課題。另一方面，LIMS的運轉(zhuǎn)離不開實驗室相關(guān)人員的密切配合，這就需要實驗室各個層面的人員不斷地學(xué)習(xí)新技術(shù)和新知識，進(jìn)一步拓展系統(tǒng)的功能。

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Development and Application of Laboratory Information System

SUN Yuan, ZHANG Xi-ya
Equipment Department, General Hospital of Tianjin Medical University, Tianjin 300052, China

R197.324；TP315

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.01.033

1674-1633(2011)01-0090-03

2010-07-25

作者郵箱：sunyuan21c@yahoo.com.cn

Abstract:Combining with the development of Laboratory Information System (LIS) in our hospital, we developed the framework model of LIS, and analyzed the process of various datas in LIS and the system funcions, thus to provide example for related system development and research.

Key words:LIS; HIS; laboratory equipment management; LAN