哈玲玲，張中湖，胡 楠 通信作者，隋寶春

（山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院，山東 濟(jì)南 250101）

1 檢驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性是管理體系要求

CNAS-CL01:2018《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》的7.11數(shù)據(jù)控制與信息管理對(duì)實(shí)驗(yàn)室的信息系統(tǒng)給出的管理規(guī)定主要有以下幾個(gè)方面[1]。

（1）用于收集、處理、記錄、報(bào)告、存儲(chǔ)或檢索數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)，在投入使用前應(yīng)進(jìn)行功能確認(rèn)，包括實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)中界面的適當(dāng)運(yùn)行。對(duì)管理系統(tǒng)的任何變更，包括修改軟件配置或現(xiàn)成的商業(yè)化軟件，在變更實(shí)施前應(yīng)形成文件，并確認(rèn)。

（2）信息系統(tǒng)應(yīng)防止未授權(quán)的訪問，采用安全保護(hù)以防止信息被修改和丟失。

（3）建立并實(shí)施數(shù)據(jù)保護(hù)程序以確保數(shù)據(jù)和信息的完整性。

（4）對(duì)計(jì)算和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移進(jìn)行系統(tǒng)檢查。

（5）數(shù)據(jù)信息的管理：工作站應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、記錄、報(bào)告、存儲(chǔ)、檢索需要進(jìn)行適用性的確認(rèn)，升級(jí)后需再確認(rèn)。

（6）建立保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性、正確性、保密性的保護(hù)程序，維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。

在建LIMS系統(tǒng)之初，我們就對(duì)照以上規(guī)定提出系統(tǒng)要求，在系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用過程中，要確保系統(tǒng)的使用、變更必須符合《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》相關(guān)要求。

2 我院LIMS對(duì)數(shù)據(jù)可靠性、原始性的保障措施

保障數(shù)據(jù)的可靠性，主要指保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的原始性、安全性、真實(shí)性，同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)過程數(shù)據(jù)來追溯結(jié)果數(shù)據(jù)的可靠性。我院實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)管理系統(tǒng)（LIMS）以檢驗(yàn)流程管理為主線，通過電子原始記錄（ELN）將各模塊（如人、機(jī)、料、法、環(huán)、QC等）聯(lián)系起來，對(duì)實(shí)驗(yàn)中所用的物資、儀器、實(shí)驗(yàn)方法、人員情況、環(huán)境情況，審核情況等進(jìn)行記錄，作為實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果的憑證。以下詳述LIMS系統(tǒng)是如何保障數(shù)據(jù)可靠性的。

2.1 數(shù)據(jù)的收集

檢驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)主要有稱量值和檢測(cè)值兩種，需根據(jù)儀器類別和數(shù)據(jù)類型不同，采用不同的數(shù)據(jù)采集方式和技術(shù)，下面以我院目前在用的SW-LIMS為例介紹。

大型色譜類儀器是將測(cè)試結(jié)果虛擬打印成PDF文件后，通過安裝在儀器工作站電腦上的采集客戶端采集到系統(tǒng)，利用科學(xué)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（SDMS）將非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)解析、轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中（如圖1所示），數(shù)據(jù)只能使用，不可更改。在使用時(shí)，數(shù)據(jù)通過電子原始記錄（ELN）模板事先綁定的數(shù)據(jù)源，與到該檢品的電子原始記錄（ELN）的相應(yīng)位置匹配。

圖1 液相圖譜的采集

天平通過串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口設(shè)備將稱量結(jié)果直接通過內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳送到系統(tǒng)，并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，每次稱量歷史均進(jìn)行記錄（如圖2所示）。

圖2 天平數(shù)據(jù)采集

小型串口儀器：小型串口儀器同天平一樣，通過串口將數(shù)據(jù)結(jié)果采集到系統(tǒng)中。在使用時(shí)，數(shù)據(jù)通過ELN數(shù)據(jù)源，匹配到ELN的相應(yīng)位置。

天平和小型串口儀器的數(shù)據(jù)通過接口方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送，保障數(shù)據(jù)的原始性、完整性、安全性；配有工作站的大型分析儀器數(shù)據(jù)采用SDMS（科學(xué)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）技術(shù)，簡(jiǎn)單來說就是將通過PDF虛擬打印機(jī)保存的不同類的分析儀器上各類型的報(bào)告結(jié)果，解析轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中。這種非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以后，不僅能保留所有的原始記錄的檢測(cè)值，而且還能大大提高對(duì)數(shù)據(jù)的查找、分析、使用的效率。

2.2 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)

首先，數(shù)據(jù)采集后將自動(dòng)保存到SW-LIMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中并留存日志。其次，關(guān)于數(shù)據(jù)的一切操作都有完整的審計(jì)跟蹤。SW-LIMS系統(tǒng)中數(shù)據(jù)審計(jì)跟蹤功能記錄了操作人員對(duì)原始數(shù)據(jù)的修改，包括修改時(shí)間、修改前后的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)管理員通過設(shè)定對(duì)哪些字段進(jìn)行跟蹤及執(zhí)行跟蹤的條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有原始記錄數(shù)據(jù)的審計(jì)跟蹤。系統(tǒng)管理員通過系統(tǒng)日志，追蹤所有進(jìn)入系統(tǒng)的人員和登錄記錄、訪問的模塊、停留的時(shí)間、對(duì)數(shù)據(jù)的改動(dòng)。另外結(jié)合儀器工作站計(jì)算機(jī)上安裝時(shí)間戳等手段，做到數(shù)據(jù)修改留痕、第一時(shí)間記錄稱量值和檢測(cè)值，確保數(shù)據(jù)的完整性、真實(shí)性和可追溯。

2.3 數(shù)據(jù)使用（傳送、計(jì)算）

數(shù)據(jù)采集后主要應(yīng)用在電子原始記錄（ELN）方法上（如圖3所示），ELN方法必須經(jīng)驗(yàn)證并進(jìn)行受控管理，任何修改都要經(jīng)過重新驗(yàn)證與受控管理，SW-LIMS系統(tǒng)中有一整套的ELN驗(yàn)證和受控管理流程來保證ELN的正確使用。數(shù)據(jù)匹配到檢驗(yàn)原始記錄后，通過自動(dòng)化的公式計(jì)算出結(jié)果。ELN中數(shù)據(jù)使用后如果要退修，會(huì)留下歷史痕跡，也就是說，ELN的數(shù)據(jù)都是可溯源的，保證了數(shù)據(jù)的原始可靠。

圖3 ELN方法內(nèi)的數(shù)據(jù)使用

2.4 LIMS實(shí)驗(yàn)室管理方面的保障

我院在用的SW-LIMS系統(tǒng)使用了全生命周期管理的方法，LIMS系統(tǒng)的閉環(huán)追溯性保障要完全遵循ISO/IEC17025的全部管理要素（人、機(jī)、料、法、環(huán)測(cè)）的要求。從信息管理角度確保了良好的質(zhì)量管理體系。

（1）在人員方面，嚴(yán)格的授權(quán)管理是數(shù)據(jù)可靠性保障的重要措施。根據(jù)人員能力和組織結(jié)構(gòu)等，通過組織結(jié)構(gòu)管理模塊分級(jí)定義角色和組織及組織成員，通過預(yù)先設(shè)置，系統(tǒng)在用戶登錄時(shí)自動(dòng)將其可操作信息指向其所屬崗位和組織的權(quán)限。角色管理模塊設(shè)置角色的功能權(quán)限，角色授權(quán)后，用戶在系統(tǒng)中只能看到自己角色范圍內(nèi)的功能模塊。例如，一個(gè)檢驗(yàn)人員具備上崗資格后，系統(tǒng)管理員在系統(tǒng)中分配一個(gè)用戶賬號(hào)給該檢驗(yàn)人員，同時(shí)分配一個(gè)檢驗(yàn)人員的角色，該角色已經(jīng)事先定義好可操作的功能權(quán)限、菜單、流程節(jié)點(diǎn)等。同時(shí)，通過系統(tǒng)內(nèi)的組織架構(gòu)管理，維護(hù)人員賬號(hào)所屬的科室，從事檢驗(yàn)的檢品領(lǐng)域等，這樣多維度控制人員可操作的權(quán)限與查看的范圍。此外，通過身份驗(yàn)證、電子簽名、訪問控制、密碼策略等多層次的保密手段，共同確保系統(tǒng)內(nèi)人員管理方面的數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。

（2）儀器設(shè)備、物料資源、檢驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)環(huán)境方面合規(guī)保障。集成的電子原始記錄管理模塊對(duì)每個(gè)檢品每個(gè)項(xiàng)目涉及的所有實(shí)驗(yàn)資源和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整記錄，預(yù)先編輯好的電子原始記錄模板都經(jīng)過了驗(yàn)證和受控。檢驗(yàn)結(jié)果錄入前登記儀器、色譜柱、標(biāo)準(zhǔn)品等的使用記錄，以及檢驗(yàn)用到的設(shè)備、環(huán)境、物料資源，通過提前在電子原始記錄模板中綁定，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄，保證了原始記錄的完整性和原始性。檢驗(yàn)結(jié)果在SW-LIMS系統(tǒng)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)的自動(dòng)抓取，避免了人工錄入和計(jì)算導(dǎo)致的人為誤差。

（3）可組態(tài)的審計(jì)追蹤技術(shù)對(duì)原始記錄和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的追溯?？蓪?duì)系統(tǒng)內(nèi)電子原始記錄進(jìn)行審計(jì)追蹤（如圖4所示），可追溯系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的任何修改，包括修改時(shí)間、修改人、修改前后內(nèi)容。在提交原始記錄時(shí)，完成版本內(nèi)容記錄；在被退回又修改時(shí)，可查看之前提交的歷史版本的原始記錄（如圖5所示）。

圖5 ELN歷史記錄

3 基礎(chǔ)IT技術(shù)的支持

3.1 我院LIMS系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

目前，我院LIMS系統(tǒng)采用B/S（Browser/Server）架構(gòu)，不需要在客戶端安裝應(yīng)用程序，使用瀏覽器就可以登錄系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，這種架構(gòu)維護(hù)簡(jiǎn)單，如果有任何更新，客戶端不用逐個(gè)升級(jí)，對(duì)操作系統(tǒng)基本沒有要求。LIMS的服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)的安全起了至關(guān)重要的作用，我院的LIMS系統(tǒng)在建設(shè)之初從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，不管是服務(wù)器配置、內(nèi)存大小、存儲(chǔ)以及RAID的使用，都完全滿足軟件的配置要求，其結(jié)構(gòu)采用一臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器、一臺(tái)備份服務(wù)器、一臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，兩臺(tái)服務(wù)器一主一備同時(shí)工作，每日進(jìn)行增量備份，一旦出現(xiàn)問題，短期內(nèi)即可恢復(fù)。采用應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層多層分離的架構(gòu)，符合未來規(guī)模擴(kuò)大和發(fā)展的需求。

3.2 網(wǎng)絡(luò)安全

我院部分實(shí)驗(yàn)室的儀器操作系統(tǒng)和工作站軟件比較老舊，很多還在Windows XP操作系統(tǒng)運(yùn)行，再加上有時(shí)用優(yōu)盤進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，時(shí)有病毒產(chǎn)生，甚至?xí)腥菊麄€(gè)內(nèi)網(wǎng)。為此，一方面我們禁止優(yōu)盤的使用，規(guī)定只能在內(nèi)網(wǎng)FTP上進(jìn)行數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)；另一方面及時(shí)更新內(nèi)網(wǎng)殺毒軟件的病毒庫，防范病毒入侵。

4 我院LIMS系統(tǒng)保障數(shù)據(jù)可靠方面的不足與新技術(shù)展望

4.1 與儀器設(shè)備的深度互聯(lián)

要想做好數(shù)據(jù)可靠性的信息化保障，分析儀器的應(yīng)用系統(tǒng)與LIMS的深度融合是一個(gè)必要解決的問題，通過與儀器工作站軟件深度對(duì)接，實(shí)現(xiàn)色譜數(shù)據(jù)結(jié)果的自動(dòng)采集、在LIMS系統(tǒng)上操作儀器工作站，實(shí)現(xiàn)儀器工作站和LIMS系統(tǒng)的交互。例如，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)按時(shí)自動(dòng)安排進(jìn)樣和質(zhì)控樣，是保障檢驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠性的重要的一個(gè)課題。

我院從建設(shè)LIMS系統(tǒng)之初，就持續(xù)推進(jìn)液相氣相等分析儀器的工作站與LIMS系統(tǒng)的系統(tǒng)層、數(shù)據(jù)層的對(duì)接，目前已經(jīng)與國(guó)內(nèi)的幾大國(guó)產(chǎn)液相儀器設(shè)備廠家合作研究檢驗(yàn)數(shù)據(jù)與檢驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)的深度融合，建數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，期待不久的將來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，儀器工作站與LIMS的數(shù)據(jù)交互和操作交互。

4.2 計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)驗(yàn)證

（1）驗(yàn)證系統(tǒng)功能。CFDA公布的《藥品記錄與數(shù)據(jù)管理規(guī)范（征求意見稿）》[2]第二十四條系統(tǒng)驗(yàn)證要求中提到，采用電子記錄的計(jì)算機(jī)（化）系統(tǒng)驗(yàn)證項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)、系統(tǒng)功能與業(yè)務(wù)功能，綜合系統(tǒng)成熟程度與復(fù)雜程度等多重因素，確定驗(yàn)證的范圍與程度，確保系統(tǒng)功能符合預(yù)定用途。為此，LIMS系統(tǒng)使用前需進(jìn)行可靠性、穩(wěn)定性、適用性確認(rèn)，做出評(píng)價(jià)，經(jīng)論證、批準(zhǔn)后可投入使用，同時(shí)LIMS系統(tǒng)相關(guān)硬件或軟件改變后應(yīng)進(jìn)行再確認(rèn)，以確保計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)符合法規(guī)、符合指定用途。

（2）系統(tǒng)文檔。詳細(xì)的驗(yàn)證文件、風(fēng)險(xiǎn)管理文檔、電子簽名授權(quán)書等，包括開發(fā)過程文檔、使用手冊(cè)、測(cè)試報(bào)告，以及使用前驗(yàn)證系統(tǒng)功能和驗(yàn)證ELN的文檔的齊備，也是保障數(shù)據(jù)可靠性真實(shí)性的必要手段[3]。我院作為國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家口岸檢驗(yàn)所，承擔(dān)著國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口藥品、疫苗、血液制品批簽發(fā)等的重要檢驗(yàn)工作，在計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)驗(yàn)證方面的工作應(yīng)該走在行業(yè)前面。下一步，我院開始探索實(shí)踐計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)的驗(yàn)證方法來更有力保障數(shù)據(jù)可靠性。

5 結(jié)束語

在檢驗(yàn)檢測(cè)中，數(shù)據(jù)可靠性指的不僅是檢驗(yàn)檢測(cè)系統(tǒng)，也包括系統(tǒng)計(jì)算機(jī)、服務(wù)器等硬件，連接到系統(tǒng)上的儀器、儀器工作站系統(tǒng)，同時(shí)還包含操作系統(tǒng)人員、標(biāo)準(zhǔn)操作流程等，以上這些是一個(gè)整體體系，用以保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。通過總結(jié)我院應(yīng)用LIMS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)流程數(shù)字化和實(shí)驗(yàn)室管理來保障檢驗(yàn)數(shù)據(jù)原始性和可靠性的措施，證明我院應(yīng)用的SW-LIMS系統(tǒng)在數(shù)據(jù)可靠性的保障上是有效的。但是系統(tǒng)的應(yīng)用以及升級(jí)是一個(gè)長(zhǎng)期的工作，同時(shí)計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)的驗(yàn)證應(yīng)該盡早開展，以便建立起完善的系統(tǒng)管理體系來保障數(shù)據(jù)可靠性與持續(xù)性[3]，我們將不斷探索檢驗(yàn)檢測(cè)管理系統(tǒng)與分析儀器的對(duì)接和交互，利用信息技術(shù)在檢驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)原始性方面做出更大突破。■