神鷹?LIMS中、小型實驗室解決方案

一、中、小型實驗室LIMS系統(tǒng)建設(shè)背景

實驗室信息管理系統(tǒng)(LIMS，Laboratory Information Management System)基于以實驗室或檢測機構(gòu)為核心，符合國際規(guī)范的全方位實驗室信息管理系統(tǒng)，它將現(xiàn)代管理思想與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、快速數(shù)據(jù)處理技術(shù)、自動化儀器分析技術(shù)有機結(jié)合，通過建立以實驗室為中心的分布式信息化管理體系，集任務(wù)管理、樣品管理、資源管理、數(shù)據(jù)管理、報表管理、事務(wù)管理等諸多功能為一體，組成一套完整的實驗室綜合管理和質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，對實驗室實行全方位的管理和控制，從而使實驗室的最終產(chǎn)品，即所有的檢測或管理數(shù)據(jù)、信息均符合相關(guān)的質(zhì)量標準或規(guī)范。

例如：目前環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)對樣品數(shù)量、分析周期、數(shù)據(jù)準確性、全程質(zhì)量控制等方面都提出了很高的要求。環(huán)境監(jiān)測實驗室每天都會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)和信息，單靠人力來管理與維護這些數(shù)據(jù)已經(jīng)顯得力不從心，而且效率低下，錯誤率高，不利于數(shù)據(jù)的快速科學分析，更不易于數(shù)據(jù)的跟蹤溯源管理。因此，傳統(tǒng)的基于人工來管理環(huán)境監(jiān)測實驗室的模式已顯得很不適應(yīng)。應(yīng)用實驗室信息管理系統(tǒng)---LIMS是環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實驗室必然的選擇。

信息化管理系統(tǒng)建設(shè)不僅為單位各級人員提供統(tǒng)一的、直接的信息交流平臺，加快決策速率、提高決策準確率，更重要的是它能促進單位管理現(xiàn)代化，提高單位決策能力，使其更適應(yīng)快速變化的市場。信息化建設(shè)可以加快檢測效率、減少耗材浪費、提高服務(wù)質(zhì)量和客戶滿意度，從管理角度達到降低消耗、提高效率的目的。這些在已成功實施信息化建設(shè)的國內(nèi)外各類單位案例中得到證實。
實驗室檢測能力的不斷提升與檢測任務(wù)的不斷增加，以及實驗室認證審核的需要，龐大的實驗數(shù)據(jù)、記錄，混亂的樣品管理方式使得原先的流程模式已無法滿足實際需求，各個實驗室的檢測數(shù)據(jù)被分散保存在不同的文件中，無法進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)分析，不便于追溯和查詢。為適應(yīng)單位整體業(yè)務(wù)發(fā)展需要，建立單位的大數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析、查詢、保存，提高效率和時效性，引入一套完善的實驗室信息管理系統(tǒng)（LIMS系統(tǒng)）已迫在眉睫。

二、實驗室管理問題分析

對實驗室現(xiàn)狀及問題進行分析，以便于全面的理解項目要求并提出合理、全面的解決方案。通過對本項目的了解，將目前存在的問題歸納為以下幾個方面。

1、資源管理

在實際工作中，基于人、機、料、法、環(huán)的管理耗費時間，無法形成體系化管理。如試劑、耗材的庫存、有效期，需要靠人工統(tǒng)計；設(shè)備核查、保養(yǎng)周期需要人員查閱；設(shè)備空閑狀態(tài)無法有效監(jiān)控，任務(wù)下達依靠人工安排，資源利用率低；試劑出入庫信息統(tǒng)計困難；人員培訓考評、培訓資料無法形成體系；文件權(quán)限難以管控等。

2、工作效率

大量的實驗數(shù)據(jù)需要靠人工整理、人工計算、人工修約、人工計算，耗費時間而且容易產(chǎn)生誤差。委托合同、標簽、樣品接收確認表、交費確認表、原始記錄、報告全部依靠人工編制，頻繁抄寫同樣的內(nèi)容，嚴重影響辦公效率。

3、問題溯源

檢測過程無法體系化、規(guī)范化、透明化管理，當出現(xiàn)質(zhì)量問題時查找責任人難度大，甚至無法找到責任人，質(zhì)量問題無法有效閉環(huán)，無法進行檢測過程監(jiān)控。

4、數(shù)據(jù)共享

各科室之間數(shù)據(jù)無法互通，如監(jiān)測室調(diào)用各實驗室檢測數(shù)據(jù)難度大，數(shù)據(jù)易丟失等。內(nèi)部的原始記錄、檢測數(shù)據(jù)傳遞需要依靠人工+紙張的形式，不僅浪費資源而且無法保證數(shù)據(jù)的真實性、時效性。

5、數(shù)據(jù)管理

儀器設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)依靠人工整理，涉及的單位換算、公式計算、數(shù)據(jù)修約、曲線分析工作量大、易出錯。統(tǒng)計查詢工作繁瑣、難度大，無法進行數(shù)據(jù)多維度分析、可視化展示、實時預(yù)警，檢測數(shù)據(jù)利用率低、存儲難，無法結(jié)構(gòu)化管理。

6、質(zhì)量管控

無法保證數(shù)據(jù)的真實性，如檢測數(shù)據(jù)是否有篡改、虛假。無法對檢測過程進行有效監(jiān)控，質(zhì)量管理難度大，有問題的報告流入市場后，容易引發(fā)糾紛。

三、實驗室信息管理系統(tǒng)實施目標

通過LIMS系統(tǒng)建設(shè)，可幫助中、小型實驗室完成以下建設(shè)目標：

1、實驗室信息化管理平臺（LIMS系統(tǒng)）符合實驗室計量認證（CMA）、ISO/IEC 17025 和CNAS有關(guān)應(yīng)用說明要求，符合CNAS認可的要求。

2、業(yè)務(wù)流程全程跟蹤管理。

滿足實驗室任務(wù)承接，科室能夠把管理科室指令項目和市場委托項目形成明確、清晰的監(jiān)測（采樣）任務(wù)單，系統(tǒng)必須具備采、測分離兩種工作模式。與委托項目相關(guān)的所有環(huán)境要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)能集中調(diào)閱、分表打印。實現(xiàn)主業(yè)務(wù)流程工作記錄無紙化操作。同一監(jiān)測任務(wù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入與實驗室樣品分析過程不應(yīng)相互影響，樣品交接過程應(yīng)準確、快速，一般每批次樣品（≤30個）交接不大于0.5小時。系統(tǒng)主要工作流程與本實驗室現(xiàn)行工作流程基本一致。

3、分析數(shù)據(jù)和報告在各自的生命周期內(nèi)進行全程記錄，每步操作都有完整的后臺記錄，最大限度地保證其可溯源性。系統(tǒng)應(yīng)提供的多種質(zhì)控措施選擇方案，包括現(xiàn)場采樣質(zhì)控方案、樣品前處理（準備）質(zhì)控方案、樣品分析質(zhì)控方案并可溯源，同時還必須具有多種不同的質(zhì)控手段（如空白、盲樣、加標、平行等）選擇，滿足監(jiān)測項目全程質(zhì)量控制和實驗室操作全過程的質(zhì)量保證。并可做出相應(yīng)的實驗室分析質(zhì)量水平趨勢分析。

4、系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)對環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)運作所涉及到的所有人力資源、物資資源、組織資源、技術(shù)資源、經(jīng)費資源進行全面管理及調(diào)度，保障日常工作的順利、可靠運行。

5、提供完整、可追溯的記錄方式并長期保存原始記錄，滿足國家實驗室計量認證（CMA）及國家實驗室認可（CNAS）的要求。

6、對監(jiān)測數(shù)據(jù)可以按任務(wù)、環(huán)境要素、功能區(qū)、站位、時間等進行匯總、統(tǒng)計及趨勢分析。如可按要求生成某個水體、斷面、垂線或站位中不同項目的當前數(shù)據(jù)及歷年數(shù)據(jù)的統(tǒng)計報表及趨勢分析報表；也可按檢測項目，分析對象，實驗室科室，分析人員等不同角度，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

7、系統(tǒng)提供開放的用戶輸出接口模塊，使用戶可以自行調(diào)整信息的輸入和輸出，如改變樣品標簽文字和式樣、生成和調(diào)整數(shù)據(jù)報表輸出形式并按上級要求形成上報的文件格式（如“.dbf”或“.xls”文件）。

8、系統(tǒng)提供開放的儀器輸入接口模塊，規(guī)定儀器輸入的數(shù)據(jù)格式要求，使用戶在儀器軟件升級、更新或購置新儀器時，用戶可自行完成儀器數(shù)據(jù)采集的設(shè)置工作。

9、系統(tǒng)適用于環(huán)境監(jiān)測實驗室的監(jiān)測工作流程，能夠便利地單獨或綜合處理水和廢水、環(huán)境空氣、工藝尾氣、工業(yè)爐窯廢氣、噪聲與振動、環(huán)境生物、土壤和固廢等不同環(huán)境要素的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

10、實現(xiàn)全方位預(yù)警及提醒，待辦任務(wù)提醒、檢測超期預(yù)警、設(shè)備鑒定核查預(yù)警、消耗品庫存預(yù)警、檢測數(shù)據(jù)超標警示等，同時可通過短信、郵件、等多種方式進行預(yù)警或提醒。

11、實現(xiàn)數(shù)據(jù)間的分析、對比、統(tǒng)計，對以往歷史數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)趨勢分析，發(fā)現(xiàn)潛在質(zhì)控風險。

12、通過系統(tǒng)建設(shè)，減少人為傳遞過程中產(chǎn)生的差錯率，提高數(shù)據(jù)的準確度。實現(xiàn)檢驗分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析及再利用，進行各種周期的分析，有效地指導業(yè)務(wù)管理。

四、實驗室信息化建設(shè)預(yù)期收益分析

通過系統(tǒng)，可引入先進的實驗室管理理念與模式，系統(tǒng)建設(shè)基于ISO/IEC 17025 和CNAS-CL25要求，以程序化的方式將影響質(zhì)量的諸要素進行管理和控制，規(guī)范管理過程，追求理想管理結(jié)果，同時將實驗室不易管理的人、機、料。法、環(huán)等因素有效的進行流程化控制，互相之間建立必要的聯(lián)系。最終幫助實驗室以標準化模式運行，最大程度減少人為因素的干擾，確保檢測數(shù)據(jù)的真實可靠。

1、無紙化辦公

通過LIMS系統(tǒng)實施，完成實驗室全部檢驗業(yè)務(wù)主流程管理、資源管理、體系管理、數(shù)據(jù)挖掘、系統(tǒng)管理及實驗室儀器設(shè)備數(shù)據(jù)采集管理等。實驗過程電子記錄，報告?zhèn)鬟f電子化，使實驗室達到信息化管理和無紙化辦公，由傳統(tǒng)記錄方式向無紙化辦公轉(zhuǎn)變，節(jié)約單位在日常辦公中的紙張、消耗品、通訊等費用，達到開源節(jié)支，增產(chǎn)增效的目的。

2、數(shù)據(jù)自動采集

通過LIMS系統(tǒng)的實施，實現(xiàn)儀器設(shè)備與LIMS系統(tǒng)對接，可達到檢測數(shù)據(jù)自動錄入系統(tǒng)，系統(tǒng)可自動完成對原始數(shù)據(jù)的處理，如計算、修約、單位換算、曲線生成、超標判定等；可達到對檢測設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，并通過前端互聯(lián)網(wǎng)式UI界面進行展示。

3、數(shù)據(jù)電子化

通過LIMS系統(tǒng)的應(yīng)用，將實驗過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)全部以結(jié)構(gòu)化方式存儲在數(shù)據(jù)庫中，再通過科學的自動備份技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、查詢、發(fā)布等功能，滿足不同階段對數(shù)據(jù)溯源的要求，保證數(shù)據(jù)在單位內(nèi)部實現(xiàn)共享，加強科室之間信息交互能力。

同時通過LIMS系統(tǒng)可實現(xiàn)豐富的質(zhì)量控制管理功能，該功能可支持對檢驗數(shù)據(jù)的判定及警示；超標的數(shù)據(jù)提醒（短信、郵箱、系統(tǒng)內(nèi)消息、其他多媒體技術(shù)提醒）；數(shù)據(jù)間的分析、對比、統(tǒng)計；對歷史數(shù)據(jù)進行趨勢分析等。提高檢測數(shù)據(jù)利用率，為環(huán)境質(zhì)量及污染源監(jiān)測提供數(shù)據(jù)支持。

提供綜合統(tǒng)計查詢和數(shù)據(jù)分析功能, 并提供豐富的圖表功能增強了數(shù)據(jù)的表現(xiàn)能力，提供曲線圖、直方圖、餅狀圖等各類圖表，增強數(shù)據(jù)的的直觀性和表現(xiàn)力。并支持數(shù)據(jù)導出、大屏投放等展現(xiàn)形式。

4、增強質(zhì)量控制

質(zhì)量管控是檢測業(yè)務(wù)的生命線，傳統(tǒng)的質(zhì)量控制方式主要在業(yè)務(wù)流程各個環(huán)節(jié)，用人工查看的方式來控制質(zhì)量。這樣的方式會由于人為的誤差等原因會造成數(shù)據(jù)的不準確、不完善。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，實驗數(shù)據(jù)會出現(xiàn)爆炸式增長的情況，業(yè)務(wù)工作量大，數(shù)據(jù)的錯誤率也呈上升趨勢。為控制工作質(zhì)量，減少錯誤率，必須用信息化管理系統(tǒng)代替人工管理，才能更好的實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的管理和對業(yè)務(wù)質(zhì)量的監(jiān)控。建立信息管理系統(tǒng)后，從工作質(zhì)量控制角度來說可以帶來以下好處：

一是實現(xiàn)信息采集、處理、傳遞和溯源的自動化，降低人為誤差，確保數(shù)據(jù)的準確性、及時性。

二是把質(zhì)量管理人員從原來繁瑣的收集、整理質(zhì)量信息的工作中解脫出來，使他們可以集中精力關(guān)注質(zhì)量控制業(yè)務(wù)。

三是幫助質(zhì)量管理人員發(fā)現(xiàn)問題、確認問題、解決問題及對質(zhì)量產(chǎn)生的問題進行追溯。

系統(tǒng)能詳細記錄業(yè)務(wù)流程中各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，對疑問數(shù)據(jù)能及時溯源，可以確認是否有人為改動的痕跡，從技術(shù)上實現(xiàn)了避免人為捏造或修改數(shù)據(jù)的現(xiàn)象發(fā)生。這樣就提高了數(shù)據(jù)的真實性和公正性，實現(xiàn)對日常工作全過程的質(zhì)量控制和監(jiān)管，提升質(zhì)量管理的水平。

5、達到數(shù)據(jù)共享

通過LIMS的建設(shè)完成系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)與結(jié)果數(shù)據(jù)的全量匹配，同時實現(xiàn)LIMS系統(tǒng)的各科室用戶間數(shù)據(jù)互通。單位內(nèi)部實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，避免不同科室之間的結(jié)果信息傳遞，整體提高工作效率、降低成本；通過知識庫創(chuàng)建，完善單位內(nèi)部的知識積累、人員培訓、在線考評等。
五、系統(tǒng)功能描述

LIMS應(yīng)用為用戶提供廣泛的可供選擇的功能，滿足用戶的需求。主要包括以下功能模塊：任務(wù)管理、采樣管理、樣品管理、檢測分析、報告管理、數(shù)據(jù)整合、儀器管理、標準物質(zhì)管理、質(zhì)控管理、報價收費、人員管理、文檔管理、工作量統(tǒng)計、綜合數(shù)據(jù)查詢、系統(tǒng)設(shè)置、LIMS移動端、物資管理、數(shù)據(jù)采集管理，并概括為以下平臺：

檢測流程管理：包括任務(wù)登記、任務(wù)下達、樣品采集、樣品接收、任務(wù)分配、樣品領(lǐng)用、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)審核到報告編審批整套業(yè)務(wù)流程。

質(zhì)量控制管理：包括現(xiàn)場平行樣、室內(nèi)平行樣、質(zhì)控樣、加標回收、曲線繪制、人員技能考核等全部實驗室質(zhì)量控制要求。

實驗室資源管理：包含實驗室人、機、料、法、環(huán)管理。

數(shù)據(jù)與報表管理：由系統(tǒng)自動完成數(shù)據(jù)的查詢、評價與分析統(tǒng)計。

綜合管理：包括檢測項目、檢測指標、檢測方法、檢測標準、報表模板等基礎(chǔ)信息庫的創(chuàng)建。