检验检疫实验室信息管理系统探索

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一、前言 

　作为涉外经济重要的执法监督部门,检验检疫担负着防止传染病和病虫害传入、传出国门,保证出入境货物量和安全等重要职责。大多实验室都在本地主管机构的管理之下,区域之间同类实验室信息交流甚少,彼此之间发展水平和检测能力存在较大差异,无法做到优势互补,集中力量重点发展各项检测能力之目的。造成这个现象的根本原因还是各实验室之间交流沟通少,没有一种便捷的资源共享、检测能力互补的渠道。
实验室信息管理系统是一个对实验室信息管理的软件系统,用于管理实验室样品、用户、设备、标准、设备、以及发票和工作流自动化。实验室信息管理系统可以提高实验室工作效率、工作质量、降低成本,并符合ISO/IEC 17025-2005 检测和校准实验室体系。 西安思铂电子科技有限公司拥有多年检验检疫机构实验室信息管理系统开发经验，公司十年持续创新的smartLIMS产品，适用于第三方实验室、第一、二方实验室，满足CANS、CMA、GMP、GLP等认证认可要求。

二、研究现状 

　实验室信息管理系统(Laboratory Information Management System)英文缩写为 LIMS,它是利用计算机网络技术、数据存储技术、快速数据处理技术来对实验室进行全方位管理的计算机软、硬件系统,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、降低运行成本起到至关重要的作用。LIMS作为信息管理系统,它有着与ERP、MIS之类管理软件的共性,但是也有自己鲜明的个性,它的系统方案设计必须严格遵循由CNAS颁布的国家标准《检测和校准实验室能力的通用要求》,该标准等同于ISO/IEC17025。 80年代LIMS逐渐在实验室得到推广应用,90年代C/S构架的管理模式成为主流,在90年代后期以Web服务器为中心的管理体系代表了最新的计算机网络技术在LIMS系统中的应用。实验室信息管理系统经过二十多年的发展,无论在设计思想,应用技术方面都有了非常大的进步。美国已经有相应的LIMS标准ASTM E 1578-06《Standard Guide for LIMS》,国内尚无LIMS相关标准,一般参照ISO/IEC17025:1999实验室管理规范来进行LIMS的功能规划和开发。
 
三、实验室信息管理系统设计
 
1、LIMS基本功能 
　实验室信息管理系统主要应用于实验室的管理,因此它的管理目标主要是人、机、法、料、环五个方面,一个完整的LIMS至少应该包括数据/信息输入、数据分析、报告输出、实验室管理、系统管理五个模块。按照功能的细化程度可以分为高中低三个等级,不同级别的LIMS系统模块功能上有很大的差别,高级的系统在功能的完整性、便利性、可靠性、复杂性和价格上都要比次一级的系统高一个台阶。 
　实验室信息管理系统LIMS,其带来的好处是不言而喻的,可以实现实验室集约优化,形成区域化检测协作网络;严格规范实验室运作规则,使实验室管理与国际接轨;全面提升实验室整体能力,包括管理、业务、竞争能力;深化业务改革,提高工作质量和服务效能;促进检验检疫事业发展,增强检验检疫实验室队伍综合素质。它让业务人员和管理人员在同一个平台进行交流,共同学习进步,并且在使用该系统的同时接受了先进的管理思想和现今最流行的网络及计算机技术。 　　
2、设计方案 
　系统基于J2EE采用面向对象的分析设计方法、基于B/S模式的多层体系结构,主要以Rational Rose为分析设计工具,采用了用例驱动和以系统构架为中心的设计理念。 
　根据实验室实际需求可将LIMS系统划分为不同类型的子系统,对应于不同层次的用户,用户具有不同的权限等级,可以看到不同的用户界面及功能。 
　考虑到检验检疫实验室通常会同时承担法定检验任务和委托检验任务,为了减少重复录入,提高工作效率,设计时将CIQ2000是检验检疫法定检验业务管理系统的报检数据自动导入到LIMS系统中,自动实现录入。 
　该设计的业务流程集成关系描述如下: 
　集成的焦点问题在于CIQ2000业务管理人员分配检验任务后,LIMS系统如何迅速准确地获得该信息。系统间的数据集成关系描述如下: 
　在不影响现有系统的前提下,目前有两种技术方案可供选择: 
　方案一:在CIQ2000数据库中,增加一个临时表T_LIMS_DECLARE,以及一个T_GOODS_DECL的update触发器。该触发器在业务管理人员分配检验任务时触发,将T_GOODS_DECL表中的数据插入临时表T_LIMS_DECLARE。LIMS系统定时从T_LIMS_DECLARE中获得最新的报检数据,并将其转入到LIMS系统中,启动委托业务检验流程。LIMS系统负责维护T_LIMS_DECLARE的过时数据。 
　方案二:LIMS系统定时地直接从CIQ2000的T_GOODS_DECL获得报检数据(通过某一有序字段过滤,如报验号、任务分配时间等),并将其存入LIMS系统中。启动委托业务检验流程。该方案的前提是存在该有序字段,且有对该表(或相应视图)的读权限。 
　为了尽可能减少对CIQ2000系统的影响,同时即时将法检数据传递给LIMS系统,经过对比,选择方案二进行开发。 

四、LIMS实施中遇到的问题 

　随着业务的增长,LIMS在实际使用中往往会因为实验室的需求的变化进入,原先设计的LIMS系统会不断遇到各种问题,这其中有管理上的问题,有业务流程上遇到的问题,有工作效率上遇到的问题,也有在LIMS所能提供的功能上遇到的问题。现就LIMS实际实施中遇到的几个问题及应对办法讨论如下。 
　1、理念问题 
　LIMS在实施过程中需要不断改进,很多实验室的管理层都会有误区,认为LIMS一劳永逸,上了以后基本就不再去投入必要的维护人力和经费,给LIMS的改进和循环发展带来了问题。对于LIMS实施而言,一个良好的政策支持可能比技术层面更为重要,应当在实施LIMS的过程中经常主动提供一些LIMS的最新研究动态给管理层,能够主动去把握LIMS最新研究成果,对比自己单位的LIMS和当前国际上LIMS的差距,和已经实施了LIMS的其他单位进行交流学习,及时搜集LIMS使用中存在的问题,形成文档,为LIMS的改进和后期投入争取政策支持,解决后期资金保障问题。除了领导层,LIMS使用人员也必须经常接受培训,组织互相之间的LIMS使用经验交流会,通过这种形式使得LIMS始终保持一定的接受度,确保都在使用LIMS,都能反映出LIMS中的问题,能为LIMS的使用和发展提出真实有用的情况反馈。 
　2、效率问题 
　LIMS系统实施的周期一般都比较长,原先的LIMS在经过一段时间使用后肯定会暴露出一些设计上的不足,以业务受理为例,原先的设计没有考虑到以人为本,只考虑到了数据的添删改查,开发只关注到了数据的处理,没有关注到录入的效率,方便使用人员,没有考虑到一个报检单位报检几十批次同样的或者类似的业务的情况,使得这些类似的数据需要重复的输入多次,效率较差。在发现情况后,对LIMS业务受理模块进行了改进,提供了业务复制功能,这样对于相同的业务或者类似的可以复制信息,减少业务人员录入数据数量,减少鼠标点击次数和键盘敲击次数,避免了重复劳动,提高了效率。对于部分表单进行技术改造,主动提示相关信息,提升了用户体验,方便了终端用户。 
　3、技术门槛问题 
　LIMS最终的使用目的是完成证书出证工作,在证书信息中包含了客户信息、样品信息和检验结果信息,所有这些信息由两部分组成,一是不可变部分,比如一些描述性的基本不变的部分,可以视为静态常量,二是可变部分,包括客户具体信息,检验具体数据,可以视为变量,这两部分组成了一个证书的模板。模板是LIMS系统的一个核心数据,他为证书出证提供了样板。 
　在原先的设计模式中开发人员一般会采用HTML+XML的方式来完成,通过HTML定义证书静态部分,用XML定义动态变量部分,但是开发人员忽略了一个问题,就是实验室具体使用人员没有几个懂得HTML和XML,这就无形之间给LIMS的使用提高了门槛。为此使用Word+域[标签]的方式来定义证书模板,首先Word普及率很广,基本上会打字就会用,其次域[标签]在word中有专门的菜单项可以完成插入工作。 
　这样的一个措施大大降低了LIMS的使用门槛,在日常使用中就避免了会IT技术的不懂检验,懂检验的不会制作模板这个问题。这也体现了以人为本的设计理念。 
　4、扩展问题 
　LIMS系统设计起初不可能够考虑到实验室的所有需要,在实验室中经常会有一些客观的数据统计需求,例如统计实验室各项业务汇总数据、仪器设备数据、检验项目数据、检测标准数据等等。Web中统计能力是有限的,LIMS设计初期并没有考虑到这些,因此众多的是实验室内科室在LIMS使用的同时还有自己的一份Excel统计台账,两份数据共存,这就带来了问题,没有充分利用好LIMS,科室手头的这份Excel其实在LIMS中已经具备,只是表现形式是网页,而不是Excel,数据多了后靠翻页复制的方式也不可行,因此可以为LIMS增加一些数据的导入导出功能,扩展LIMS,使得LIMS更好的和Word、Excel实现数据交互,将LIMS作为统一的数据进入口,通过导出的形式完成各种报表基本数据的形成,利用外部一些软件完成更多的功能扩展需要。 

五、小结 

　实验室信息管理系统已经成为一个趋势被越来越多的检测机构实验室应用,随着中国进出口贸易的持续发展,检测市场在国内受到越来越多的重视,目前美国已经有自己的LIMS实施指南和标准,国内在LIMS方面一是没有标准,二是缺乏一些关键性的技术,未来一段时间LIMS必将成为一个检测行业的一个热点。 
　国内的部分企业也看到了LIMS的市场,相继有多家开发和实施LIMS系统,但是在软件开发的理念和软件的可拓展性方面相对较为薄弱,走访一些实施过LIMS的单位后发现在很多LIMS产品实施失败的现象,究其原因是没有摸清自身实际需求,选型失败,提醒需要实施LIMS的单位一定要充分调研整理需求,分析到位,选择适合实际情况的LIMS产品。