信息化管理系统的基本特征

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1、实验室信息管理系统,周玉平 江苏省疾控中心,目的 自动化运行 信息化管理 无纸化办公 作用 提高实验室工作效率、科研水平、降低运行成本 保证实验室的质量管理在严格控制下运行，从而能使实验室的最终产品即所有的检测或管理数据、信息均符合相关的质量标准或规范。,概述,主要内容,第一节 LIMS的基本概念和发展历史 第二节、LIMS的系统结构 第三节、LIMS的设计开发原则 第四节、LIMS的功能简介 第五节、LIMS在实验室质量管理中的作用 第六节 、电子签名 第七节 、LIMS的应用和未来,第一节 LIMS的基本概念和发展历史,一、基本概念 1、LIMS的分类 2、LIMS的研究对象 3、LIMS

2、的基本特征 4、LIMS与管理软件的区别 二、发展历史 1、雏形期 2、商品化时期 3、功能完善时期 4、网络化产品的兴起,实验室信息管理系统(LIMS)的基本概念,简单地讲，实验室信息管理系统(LIMS) ，就是指通过计算机网络技术对实验室的各种信息进行管理的计算机软、硬件系统。 也就是将计算机网络技术与现代的管理思想有机结合，利用数据处理技术、海量数据存储技术、宽带传输网络技术、自动化仪器分析技术，来对实验室实验室的信息管理和质量控制等进行全方位管理的计算机软、硬件系统，以满足实验室管理上的各种目标（计划、控制、执行）。,LIMS的分类,按功能，LIMS一般可以分为两大类： 第一类是纯粹数

3、据管理型 这类的LIMS软件主要功能一般包括：数据采集、传输、存贮、处理、数理统计分析、数据合格与否的自动判定、输出与发布、报表管理、网络管理等模块。 第二类是实验室全面管理型 除了具有第一类的功能外，这类LIMS软件与网络还增加：样品管理、资源（材料、设备、备品备件、固定资产管理等）管理、事务（如工作量统计与工资奖金管理、文件资料和档案管理）管理等模块组成一套完整的实验室综合管理体系和检验工作质量监控体系，除了能够实现对检验数据严格管理和控制外，还能够满足实验室的日常管理要求，功能比较全面，网络结构相应要复杂一些，实现起来要困难一些，投资比较大，而且往往需要专业单位与实验室合作开发设计。,L

4、IMS的研究对象,1、信息需求的研究。根据实验室管理目标，从调查分析信息需求入手，确定LIMS输出什么，反过来确定需要输入什么数据以及该如何处理。 2、信息流动过程与信息量的研究。要弄清管理过程和作业过程中的信息流动过程，并按操作把有关信息和变换表示出来。信息量主要包括需求信息的种类、内容、格式、频度及字段长度等。 3、LIMS的结构研究。计算机和网络结构以什么样作业方式，实现系统功能的有效途径等。 4、主要设计工具的研究。包括实验室管理业务流程图、数据流程图、功能层次结构图以及系统流程图等。,3、LIMS的基本特征,1、LIMS是围绕实验室管理目标而设计的 2、LIMS的结构化决策支持 3、

5、数据集中统一管理 4、分析预测和控制功能 5、系统观点,LIMS与管理软件的共性,LIMS作为一个信息管理系统，它有着和ERP、MIS之类管理软件的共性，如它是通过现代管理模式与计算机管理信息系统支持企业合理、系统地管理经营与生产，最大限度地发挥现有设备、资源、人、技术的作用，最大限度地产生经济效益。,LIMS与管理软件的不同性,首先， LIMS作为实验室的管理软件，它是有标准可以遵循的。它的系统方案设计必须严格遵循国际和国家关于实验室的要求。而ERP、MIS之类的企业管理软件则没有相应的标准可以执行，这就使得不同用户的ERP、MIS之间可以存在巨大的差异。 其次LIMS不仅仅能为实验室提供一

6、个管理的平台，还能为提升整个实验室的运行效率、学术水平等等提供更多帮助。现代的仪器是智能的、高度自动化的，这就使得实验室人员能通过LIMS来操纵仪器，极大的提高工作效率。,LIMS发展历史,LIMS发展至今大体可分为以下几个阶段： 1、雏形期 60年代末期-70年代初期为雏形期，是LIMS设计思想的产生时期，实验室的数据管理仍然停留在手工记录阶段。 2、商品化时期 这个时代的计算机语言和网络技术还不够发达，计算机的价格比较昂贵，需要专业的技术人员编写与维护程序。 3、功能完善时期 4、网络化产品的兴起,表1 LIMS 发展历程（以主要产品为代表）,第二节、LIMS的系统结构,一、体系结构 二、

7、基本运行环境 三、系统的网络结构,体系结构,随着Web技术的成熟和Java语言的发展，LIMS的实现有了新的选择：以Web服务器为中心，采用三层架构来实现。它建立在分布式技术的基础上，将业务处理从客户程序中分离出来，形成独立的应用程序服务器(也称为中间服务器)，从而将应用系统分为界面、业务和数据三个功能层次。,三层客户/服务器体系结构实际上也是目前Web应用中使用的一种程序结构，它把业务处理逻辑放在应用服务器上，支持纯粹的瘦客户，客户端只需要通过一个浏览器就可以完成一系列业务操作和查询。采用三层结构，可以方便地将业务处理扩充到Web应用中，而无需安装或者升级客户端（如图）。,三层架构模式来实现

8、LIMS的优点,1、系统的界面层与业务层相互分离，无论是界面层的改变还是业务层的改变，都可以做到互不影响，因而，有利于系统的维护和功能扩充，增强了系统的灵活性。 2、业务逻辑在应用服务器实现，而不是在每一台客户机上实现，同时，对数据的访问也可以做到只能通过应用服务器进行，从而增强了系统的安全性，并实现了“瘦客户端”。 3、客户端需要的数据可以在应用服务器中进行预先处理或全部处理，然后将处理结果传给客户端，降低网络通信量。,基本运行环境,1、软件环境: 服务器操作系统;Windows NT Server 、UNIX、LINUX 等；数据库：MSSQL Server 、SYSBASE、ORACL

9、E等。工作站Windows 98 、Windows 2000 、Windows XP等。 2、硬件环境：服务器、PC、打印机以及不间断电源等设备，可根据单位实验室的规模进行相应配置。,系统的网络结构,实验室及其内部所有仪器设备都分布在一个单位内各个建筑物内。网络的拓扑结构一般采用星型以太网式，以100Mbps 速率以太网卡组网，以目前技术发展水平，单位内部完全可以实现100M以上的连接带宽。因此实验室的各种设备都可通过网线连接到各层次的网络设备上，然后与服务器相连。在网络设备与实验室仪器设备之间，也需要布置相关的分析仪器数据接口。（如图）,第三节、LIMS的设计开发原则,一、总体系统观念 二、

10、系统适应性 三、联合开发 四、系统设计与工作程序配套 五、运用计算机功能优势 六、自顶向下,LIMS的开发工作，是一个连续不断、逐步更新、循环成长的过程。一般需在系统分析的基础之上进行系统设计: 建立总体设计的模型、研究子系统的组成、研究信息的结构、组成及程序设计等。计算机的管理主要是信息的管理。LIMS要对实验室的人、财、物、信息等所产生的各种数据进行分类、编制代码、分配用户权限，确定输出、输入格式、编制数据字典。,LIMS的设计应遵循国家制定的信息化建设的指导方针：“统筹规划、国家指导、统一标准、联合建设、互联互通、资源共享”。ISO9000、ISO/IEC17025等规范是LIMS在设计

11、时必须遵循的标准。 LIMS的开发应针对实验室的队伍建设、物质条件建设、技术建设、规章制度建设等统筹考虑，合理安排，一般应遵循以下原则:,一、总体系统观念,实验室工作是由若干要素组成，为完成统一任务，达到总体目标的整体。应从总体出发面向整个系统。在考虑总体方案正确的前提下，将系统再分成若干部分，每个部分构成一个相对独立的子系统。如样品管理系统、资源管理系统、日常事务管理系统、科研计划管理系统等等。,二、系统适应性 系统应对外界环境条件变化有较强的适应能力，即使条件变化，仍能提供详尽的具有现实意义的信息。 三、联合开发 任何一个管理信息系统的建立，决非一两个人或几个人研究实施的，要由系统分析人员

12、、管理者、实验室工作人员、计算机硬件和程序设计人员联合研究共同开发。 四、系统设计与工作程序配套 系统设计如与工作脱节， 则系统设计的再好， 也无法为管理者所接受， 以致使这一项目流于形式。,五、运用计算机功能优势 运用计算机决不能满足于计算机模拟人的工作方式与方法， 而应充分利用计算机的功能去探索、创立新的、更有效的工作。 六、自顶向下 只有自顶向下做到信息统一模式、统一要求、统一标准、统一规范，才能实现由总到分的管理。,第四节、LIMS的功能简介,一、LIMS应具备的基本特点 二、LIMS的功能简介 1、标准库管理系统 2、样品管理系统 3、争议处理系统 4、查询统计系统 5、实验室事务管

13、理系统 6、检测收费管理系统 7、科研管理及资料查询系统 8、资源管理系统 9、客户关系管理系统 10、系统管理系统 11、内部论坛和公告栏 12、帮助系统,一、LIMS应具备的基本特点,1、技术上具有先进性、高效性、实用性、安全性； 2、数据管理功能完善，数据的采集、处理、发布过程中不会出现数据丢失、改变的问题； 3、界面友好，操作简便，使用Web数据库技术和统一的浏览器界面； 4、自动化程度高，网络结构设计简单； 5、模块化设计，易于扩充功能； 6、符合ISO/IEC导则25的规范要求，符合实验室管理特点； 7、产品设计灵活，客户化周期短。,二、LIMS的功能简介,1、标准库管理系统 主要

14、是完成相关标准的录入、更新、修改和审核等功能。一套完整的标准库是使整个业务能够流畅运转的根本保障，标准库的内容应该包括标准代码、标准名称、标准类别、项目代码、项目名称、项目标准值、项目标准单位、检验方法、检验科室等必要字段，为了保证标准的准确性，标准库应由资深的专家审核后方可正式使用。,2、样品管理系统 该系统是实验室日常运行最为频繁的模块，它为样品分析评价提供了支持，包括样品分析包括样品的登录、样品管理、样品测试、审核系统、结果输出、QA/QC等方面。 （1）数据接收与管理流程(如下图),（2）样品登录 样品登录记录样品的基本信息，包括样品名称、分装信息、分析项目等等。系统可一次性快速批量录

15、入具有相同分析项目的样品信息。每一个样品登录可以指定多个报告接收人，一批样品可以处理高达99或999个样品。 （3）样品管理 该系统包括新样品和留存样品管理。通过全风景样品管理中智能选样模块可自动选择样品。样品管理审批循环通过界面设计实现快速流畅化。用户可快速选择样品审批、要求提供更多信息和拒绝接受样品。,（4）样品测试 样品测试是样品分析的核心。根据样品的来源和检测要求选择人员、设施和环境条件、检测和校准方法及方法的确认、设备等。具备相应资格的分析人员可阅览分析项目，如果选择一个分析项目，系统则立即显示该分析项目的样品信息，选中一个样品，实验即可开始。同时LIMS提供弹性选择方式，即也可由技

16、术负责人或调度员对分析任务进行分配，指定某样品某项目由某位分析员进行分析测试。实验结束后数据录入系统。在LIMS中，数据的录入有多种方式。无论哪种方式都遵循相关标准的要求，即确保工作全过程的数据文件可追溯以及软件的安全性；同时无论对数据改变、增加或删除多必须自动操作记录，且电子签名、存档，作为数据历史管理。,（5）审核 审核由不同级别的技术人员和专家完成，负责对所测试项目的分析结果是否合理做出判断。 （6）结果输出 输出分析结果报告。 可使用多项选择模板编辑、创建控制分析结果图表，给出客户要求的全部检测信息。该系统确保准确、清晰、明确和客观报告每一项检测、校准，或一系列的检测或校准的结果。 （7）QA / QC 输入QA/QC样品数据并相关到多个样品。通过样品分析的相对偏差、重复相对偏差、回收率、重复回收率以及参考标样浏览QA/QC控制情况, 在一张表中即可方便地浏览样品数据、分析结果、QA/QC数据以及注释。,3、争议处理系统 当用户对分析结果产生质疑时，可以通过争议模块处理争端。LIMS应完整记录样品分析相关信息并具备可追踪性。用户只需通过书面、电话、传真、电子邮件、网上