李　琛，林漢亮，林福濱，彭曉玲，王高明

（1. 新疆維吾爾自治區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，新疆烏魯木齊　830011；2. 北京三維天地科技有限公司，北京　100071）

新疆動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的建立與應(yīng)用

李琛1，林漢亮1，林福濱1，彭曉玲1，王高明2

（1. 新疆維吾爾自治區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，新疆烏魯木齊830011；2. 北京三維天地科技有限公司，北京100071）

為提高實(shí)驗(yàn)室的工作效率，新疆維吾爾自治區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所開(kāi)發(fā)了實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS），并于2015年12月上線運(yùn)行。LIMS運(yùn)行于新疆動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，其授權(quán)客戶登陸部分發(fā)布在外網(wǎng)。該系統(tǒng)采用完全B/S架構(gòu)，使用信息管理技術(shù)建立了動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)和流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)利用，具有系統(tǒng)集成、離線地圖、統(tǒng)計(jì)查詢、結(jié)果導(dǎo)入等技術(shù)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程監(jiān)控，保證了檢測(cè)數(shù)據(jù)的完整性、真實(shí)性和客觀性，提高了工作效率和管理水平。同時(shí)利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)了疫情預(yù)警預(yù)報(bào)。今后，該系統(tǒng)還需在移動(dòng)采樣、功能拓展、信息拓展、大數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用和疫情預(yù)警方面進(jìn)一步優(yōu)化。

LIMS；獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)室；動(dòng)物疫病控制；檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)；建立與應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)室管理是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)工程。過(guò)去，由于動(dòng)物防疫體系基礎(chǔ)建設(shè)較為薄弱，實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備陳舊，缺乏統(tǒng)一的人、財(cái)、物管理標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法落后等，致使動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)陷入高消耗、低效率的困境。近20年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和人民生活水平的提高，國(guó)家和地方不斷加大對(duì)動(dòng)物防疫體系建設(shè)的投入，實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)水平、檢測(cè)能力，以及人、財(cái)、物管理等方面發(fā)生了較大變化。一部分省級(jí)實(shí)驗(yàn)室，運(yùn)用國(guó)際上最先進(jìn)的Nautilus實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）的管理理念，來(lái)管理實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)業(yè)務(wù)、樣品生命周期、儀器設(shè)備連接、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量控制、環(huán)境及生物安全等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室工作的全過(guò)程系統(tǒng)管理，從而有效破解了長(zhǎng)期以來(lái)在傳統(tǒng)的人工管理模式下，實(shí)驗(yàn)室因業(yè)務(wù)量迅速膨脹、歷史數(shù)據(jù)不斷累積導(dǎo)致的信息數(shù)量龐大，以及高投入、高消耗、低效率的難題。

1　系統(tǒng)建設(shè)簡(jiǎn)介

新疆動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件、應(yīng)用軟件和互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合。它通過(guò)利用科學(xué)的管理思想和先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，以實(shí)驗(yàn)室為中心，將實(shí)驗(yàn)室的業(yè)務(wù)流程、環(huán)境、人員、儀器設(shè)備、標(biāo)物標(biāo)液、化學(xué)試劑、標(biāo)準(zhǔn)方法、文件記錄、檔案資料、客戶管理等因素有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和信息的收集、分析、報(bào)告和管理。系統(tǒng)的建設(shè)核心是開(kāi)發(fā)LIMS應(yīng)用軟件。該開(kāi)發(fā)工作于2015年3月啟動(dòng)，2015年12月上線運(yùn)行，歷時(shí)9個(gè)月。該軟件既保留了當(dāng)前LIMS的國(guó)際規(guī)范、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室管理理念，又結(jié)合了我國(guó)《實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定準(zhǔn)則》和新疆動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督工作體系的管理要求，是一套完整的實(shí)驗(yàn)室綜合管理和質(zhì)量監(jiān)控體系。它既能滿足實(shí)驗(yàn)室日常管理要求，保證實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的嚴(yán)格管理和控制，又能實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)分析、無(wú)紙化記錄與歸檔，以及人員管理與考核、資源與設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)了“互聯(lián)網(wǎng)+智慧管理”，最終做到了對(duì)新疆動(dòng)物疫病防控工作的有力把控，為推動(dòng)新疆城鄉(xiāng)動(dòng)物疫病綜合防控統(tǒng)籌建設(shè)和發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

2　系統(tǒng)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)

LIMS系統(tǒng)利用信息管理技術(shù)建立動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)和流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而形成動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)原始數(shù)據(jù)的積累，然后可對(duì)積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)利用。

2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

LIMS運(yùn)行于新疆動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，授權(quán)客戶登陸部分發(fā)布在外網(wǎng)，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1　監(jiān)督所LIMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.2系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)

2.2.1儀器數(shù)據(jù)采集。新疆動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所從供應(yīng)商隨儀器一同購(gòu)買數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理軟件；使用LIMS的DCU（儀器連接模塊），連接具有輸出口和數(shù)字輸出信號(hào)的儀器。對(duì)于沒(méi)有輸出信號(hào)的分析儀器，采用手動(dòng)輸入方式。

2.2.2LIMS平臺(tái)。完全B/S架構(gòu)的LIMS V10。

2.2.3業(yè)務(wù)管理與信息發(fā)布、共享。應(yīng)用LIMS V10軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)和資源的管理，與上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、管理部門、送檢單位的信息共享與交流反饋，以及質(zhì)量規(guī)范的管理。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2　監(jiān)督所LIMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.3系統(tǒng)功能架構(gòu)

“互聯(lián)網(wǎng)+智慧管理”涵蓋動(dòng)物疫病檢驗(yàn)業(yè)務(wù)管理、質(zhì)量保證和控制、人員管理、儀器管理、供應(yīng)品管理、標(biāo)準(zhǔn)品管理、文件及標(biāo)準(zhǔn)管理、分包管理、客戶管理、供應(yīng)商管理、環(huán)境管理、檔案管理、生物安全管理，以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的匯總、統(tǒng)計(jì)、分析等功能，實(shí)現(xiàn)了人、機(jī)、料（標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、菌毒種、劇毒品、危險(xiǎn)化學(xué)品等）、法、環(huán)、測(cè)，以及報(bào)告和質(zhì)量控制等工作的全過(guò)程管理。LIMS的管理界面見(jiàn)圖3。

圖3　監(jiān)督所LIMS的管理界面

2.4技術(shù)特點(diǎn)

2.4.1系統(tǒng)集成。WEB Service方式支持LIMS與運(yùn)行在任何操作系統(tǒng)下，以任何語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序進(jìn)行通訊，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室與企業(yè)的無(wú)縫集成。這種方式使客戶與其IT供應(yīng)商之間的業(yè)務(wù)和功能從表現(xiàn)層完整分離，從而使其為各自的任務(wù)選擇最佳的實(shí)現(xiàn)途徑。

2.4.2離線地圖。系統(tǒng)針對(duì)部分種類提供了統(tǒng)計(jì)查詢功能，同時(shí)為保證網(wǎng)絡(luò)安全，提供了離線地圖展示。這是首個(gè)采用離線地圖展示的，在動(dòng)物疫病防控行業(yè)使用的LIMS系統(tǒng)。該LIMS系統(tǒng)提供了兩種不同的地圖展示方式：基礎(chǔ)麻點(diǎn)圖、基礎(chǔ)分布圖。這兩種地圖展示方式，可以使用戶根據(jù)實(shí)際需要，更加直觀地查看相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息，并且不受網(wǎng)絡(luò)的限制。

2.4.2.1麻點(diǎn)地圖?；A(chǔ)麻點(diǎn)圖主要包括采樣點(diǎn)分布和陽(yáng)性采樣點(diǎn)分布兩種統(tǒng)計(jì)類型。這兩種統(tǒng)計(jì)類型既可在地圖上展示麻點(diǎn)似的分布，也可以在地圖上展示整體分布和相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。

2.4.2.2基礎(chǔ)分布圖。基礎(chǔ)分布圖包括空間分布，以及免疫抗體檢測(cè)、非免疫抗體檢測(cè)、抗體檢測(cè)、病原檢測(cè)等類型的分布統(tǒng)計(jì)?；A(chǔ)分布圖既可以清晰、直觀地展示統(tǒng)計(jì)對(duì)象在不同區(qū)域的分布情況，也可以查看相應(yīng)區(qū)域的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，在地圖上，根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以用不同顏色標(biāo)記相應(yīng)區(qū)域的程度等級(jí)。

2.4.3統(tǒng)計(jì)查詢。LIMS系統(tǒng)中的統(tǒng)計(jì)查詢功能，可以方便應(yīng)用者直接獲取所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)信息。LIMS系統(tǒng)可將所產(chǎn)生的各種類型數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并按照數(shù)據(jù)類型，分別進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。使用者可根據(jù)系統(tǒng)提供的查詢條件，輸入所需數(shù)據(jù)的限制條件，即可獲得目標(biāo)信息。

2.4.4結(jié)果導(dǎo)入。LIMS系統(tǒng)可將實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)三種方式錄入：按照分析項(xiàng)手動(dòng)錄入；儀器自動(dòng)采集；Excel批量導(dǎo)入。其中，該系統(tǒng)在Excel導(dǎo)入模板中額外設(shè)計(jì)了應(yīng)對(duì)公式，可適應(yīng)不同樣品的對(duì)照順序和樣品數(shù)量。

3　使用效果分析

該系統(tǒng)在新疆維吾爾自治區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所的布魯氏菌病室、病毒室、寄生蟲(chóng)室、禽病室、細(xì)菌室等5個(gè)科室進(jìn)行了6個(gè)月的退回、重測(cè)、重采樣測(cè)試?？梢詫?shí)現(xiàn)以下的功能。

3.1提高了管理水平和工作效率

LIMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了新疆維吾爾自治區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化共享、無(wú)紙化記錄與辦公、資源與設(shè)備管理、人員工作質(zhì)與量考核，為實(shí)驗(yàn)室管理水平的整體提高和實(shí)驗(yàn)室的全面管理提供了先進(jìn)的技術(shù)支持。先進(jìn)的LIMS系統(tǒng)替換原有的手工檢測(cè)管理模式，提高了數(shù)據(jù)的共享和傳遞速度。LIMS系統(tǒng)可利用其強(qiáng)大的自動(dòng)計(jì)算功能，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)告，降低了勞動(dòng)難度，減少了差錯(cuò)率。該系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了檢驗(yàn)任務(wù)的自動(dòng)提醒，如采樣提醒、分析提醒、報(bào)告審核提醒，等等，進(jìn)而提高了工作效率，增加了用戶滿意度。

3.2實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)的全過(guò)程監(jiān)控

LIMS系統(tǒng)集成了實(shí)驗(yàn)室各管理要素，實(shí)現(xiàn)了從樣品采集到分析結(jié)束的全過(guò)程監(jiān)控。該系統(tǒng)充分發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)功能，建立了辦公網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以快捷采集相關(guān)業(yè)務(wù)報(bào)表和監(jiān)測(cè)信息，為動(dòng)物疫情信息系統(tǒng)與動(dòng)物疫情分析評(píng)估及預(yù)警預(yù)報(bào)建立了便捷的信息通道。

3.3利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)了預(yù)警預(yù)報(bào)

LIMS系統(tǒng)自動(dòng)保存實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，從而可進(jìn)行快速分析統(tǒng)計(jì)，縮短了樣品的分析周期，實(shí)現(xiàn)了組織內(nèi)部共享。使用信息管理技術(shù)建立的動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化管理，提升了實(shí)驗(yàn)室管理效率。通過(guò)動(dòng)物疫病監(jiān)測(cè)和流行病學(xué)調(diào)查，形成了監(jiān)測(cè)結(jié)果的原始數(shù)據(jù)積累，進(jìn)而通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的同比、環(huán)比，幫助研判動(dòng)物疫情的發(fā)生和發(fā)展，為制定動(dòng)物疫病防控措施提供科學(xué)依據(jù)。

3.4保證了檢測(cè)數(shù)據(jù)的完整性、真實(shí)性和客觀性

該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的溯源功能，對(duì)所有檢測(cè)結(jié)果都能追溯到原始數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)曲線、儀器運(yùn)行狀況、質(zhì)量控制，以及其它有關(guān)信息，保證了數(shù)據(jù)的完整可靠；追溯功能杜絕了人為捏造及修改數(shù)據(jù)的行為，確保了檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、客觀性；系統(tǒng)可對(duì)可疑數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)查，增強(qiáng)了檢測(cè)數(shù)據(jù)的說(shuō)服力和法律效力，維護(hù)了檢測(cè)數(shù)據(jù)的法定權(quán)威，提升了動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所的信譽(yù)度。

4　后期發(fā)展規(guī)劃及愿景

LIMS系統(tǒng)不僅適用于新疆維吾爾自治區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，也可延伸至其他地區(qū)的市或區(qū)縣的相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，形成區(qū)域行業(yè)內(nèi)的互聯(lián)互通。在未來(lái)應(yīng)用中，還需在如下功能上進(jìn)行優(yōu)化。

4.1移動(dòng)采樣

通過(guò)手持移動(dòng)設(shè)備（PDA等），錄入所采集或者抽樣的相關(guān)信息。系統(tǒng)將采樣或抽樣現(xiàn)場(chǎng)錄入的樣品數(shù)據(jù)信息，緩存到APP系統(tǒng)中。在工作人員做完采樣或抽樣工作之后，再將緩存在系統(tǒng)中的相關(guān)信息，一鍵提交至LIMS系統(tǒng)。

4.2功能拓展

在原有基礎(chǔ)上，將流行病學(xué)調(diào)查的內(nèi)容納入到系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)在線自定義有關(guān)流行病學(xué)調(diào)查問(wèn)卷，直接發(fā)布到系統(tǒng)上，以供被調(diào)查者及時(shí)填報(bào)。系統(tǒng)自動(dòng)匯總調(diào)查結(jié)果，并進(jìn)行初步分析，形成餅狀圖、柱狀圖等各種直觀圖，為流行病學(xué)的研究和分析提供數(shù)據(jù)支撐。

4.3地圖信息拓展

當(dāng)前地圖信息平臺(tái)僅針對(duì)部分統(tǒng)計(jì)信息提供離線地圖展示功能。隨著行業(yè)技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)拓展需要，在將來(lái)的EWGIS平臺(tái)上，可更加直觀地呈現(xiàn)給用戶更多的內(nèi)容。

4.4大數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用

集成第三方大數(shù)據(jù)挖掘分析平臺(tái)，深度挖掘歷史數(shù)據(jù)，形成圖像化展示界面，研究時(shí)間、動(dòng)物種類等因素對(duì)動(dòng)物疫病發(fā)生和傳播的影響。

4.5疫情預(yù)警

通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)歷史數(shù)據(jù)的查詢展現(xiàn)，了解區(qū)域內(nèi)疫情發(fā)生歷史及當(dāng)前疫情的發(fā)生、分布情況，研判發(fā)展趨勢(shì)，提出動(dòng)物疫情的預(yù)警預(yù)報(bào)。

［1］張秋菊，郭祖鵬. 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）-降低實(shí)驗(yàn)室風(fēng)險(xiǎn)的有效方法之一［J］.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2011（8）：2.

［2］楊仲瑋. 淺議實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］. 甘肅科技雜志，2012，28（3）：58-59.

［3］程琳琳，王旭. 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）在實(shí)驗(yàn)室科學(xué)管理中的應(yīng)用［J］. 熱帶農(nóng)業(yè)工程，2014（1）：19.

［4］才家慶，李強(qiáng). 淺談LIMS實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)［J］.口腔護(hù)理用品工業(yè)雜志，2015，25（3）：33-35.

［5］鄧波，葛杰. 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）在動(dòng)物微生物菌種資源保藏方面的應(yīng)用［J］. 上海畜牧獸醫(yī)通訊，2015（3）：54.

（責(zé)任編輯：朱迪國(guó)）

Establishment and Application of Laboratory Information Management System in Xinjiang Animal Health Supervision Institution

Li Chen1，Lin Hanliang1，Lin Fubin1，Peng Xiaoling1，Wang Gaoming2
（1. Animal Health Supervision Institution of Xinjiang Uygur Autonomous Region ，Urumqi，Xinjiang 830011；2. Beijing Three Dimensional World Technology Co.，Ltd，Beijing 100071）

To improve the efficiency of laboratory work，the laboratory information management system（LIMS）was developed in the Animal Health Supervision Department in Xinjiang Uygur Autonomous Region，which was put into operation in December 2015. LIMS was running in local area network of Xinjiang Animal Health Supervision Institution，and the client port that allowed customers to log in was published to the network. The system adopted B/ S structure completely，and the animal disease monitoring and epidemiological investigation database was established by information management technology，which has the function of data statistics. Its technical characteristics of system integration，offl ine maps，statistical query and results importation successfully realized the monitoring of the whole experimental process，ensured the integrity，authenticity and objectivity of the testing data and improved the work effi ciency and management level. At the same time，its data statistics function realized the early warning forecast. The system also needs to be further optimized in the mobile sampling，function expansion，development of information，big data platform application and outbreak early warning，etc.

LIMS；veterinary laboratory；animal disease control；testing database；establishment and application

S851.3

B

1005-944X（2016）10-0066-04

10.3969/j.issn.1005-944X.2016.10.018

彭曉玲