小型实验室信息管理系统中核心模块的优化

刘 东，陈光辉，张 琴，牛鸣光，米热班姑·买买提明

（喀什出入境检验检疫局综合技术服务中心，新疆喀什 844000）

小型实验室信息管理系统中核心模块的优化

刘 东，陈光辉，张 琴，牛鸣光，米热班姑·买买提明

（喀什出入境检验检疫局综合技术服务中心，新疆喀什 844000）

实验室信息管理系统是以大型、中型实验室为服务对象开发应用的，而后再推广应用至小型实验室，这给小型实验室在应用实验室信息管理系统时，带来了系统模块多、结构复杂、操作难度大等问题。本文通过对实验室信息管理系统的工作流程及对应模块进行分析，提出了核心模块的配置方案，以达到适用小型实验室的目的，从而提高实验室检测运转效率。

小型实验室；信息管理系统；核心模块；优化

实验室信息管理系统（Laboratory Information Management System，LIMS）是以数据库为核心的信息化技术与实验室管理需求相结合的信息化管理工具[1]。此工具有助于提高分析结果的可靠性、复杂信息的处理能力以及协调实验室各类资源等[2]，从而提高工作效率。

然而，目前国内应用LIMS进行管理的实验室多为大中型实验室[3-5]，主要原因在于适用小型实验室的LIMS产品较少。多数LIMS产品系统配置复杂、功能庞大、开发经费高昂，因此部署时必须安排特定的专业人员完成LIMS的分析、设计、配置和测试任务，使得原本人力资源紧张的小型实验室更加捉襟见肘。

美国材料测试学会计算机分会《ASTM E1578-2013实验室信息管理系统标准指南》建议：一般要求50人左右规模的实验室至少配有1名专职人员对LIMS进行维护；更大规模的实验室可能需要2～5名全职人员用于支持和维护LIMS；对于小型实验室，建议培训1名对实验室管理有丰富经验的系统管理员，用于对LIMS的维护[6]。这就需要将小型实验室的LIMS做到最精简，即使兼职人员也能通过LIMS的管理员培训掌握LIMS的维护和部署等技术，以及在后续工作中与技术提供方进行系统改进升级的沟通与协调，从而降低小型实验室的成本投入。

2017年，国家质检总局发布的数据显示，截至2016年，我国检测机构数量为33 235家，从业人员102.5万人，100人以上的检测机构仅占4%，全国检测机构平均人员仅为30人[7]，绝大多数检测实验室为小型实验室。

随着实验室的发展，没有部署LIMS的实验室，将面临报告格式不统一、数据处理错误率高、查询统计难度大等诸多问题。本文将探讨LIMS的核心模块，精简LIMS功能，最大程度地降低LIMS的系统支持要求，使得小型实验室仅通过培训现有实验室人员即可获得相应的计算机操作技能，获得对LIMS系统的运维能力，从而促进LIMS的运行部署使用。

1 LIMS 架构

LIMS主流架构采用B/S架构，即BROWSER/SERVER浏览器及服务器端架构，具有升级和更新方便、跨平台、不受客户端环境影响、维护成本低、数据和业务逻辑保持同步等优点[8]。此外，B/S架构方便LIMS后续开放数据接口，可提供查询服务、下载证书等功能。

2 LIMS工作流程

2.1 工作流程

工作流程是LIMS建立的基础，LIMS标准指南中提供了典型分析实验室中的工作流程（图1），即样品处理、分析和报告3部分[6]。以本实验室工作流程为例，工作流程示意图（图2）。依据图1内容，将工作流程分为：样品处理部分、分析部分、报告部分。按照这3部分，可将LIMS用户分为4类：系统管理员、接样人员、检测人员、报告人员。

图1 实验室信息工作流程模型

图2 工作流程示意图

3 LIMS核心模块

LIMS依据工作流程创建不同功能的模块，以达到完成特定工作流程的目的。此外，模块化管理方便增加系统的后续功能及系统升级。工作流程中产生的模块众多，现按照检测工作流程的3部分内容，分别介绍LIMS的核心模块。

3.1 业务受理部分

3.1.1 检测申请模块。检测申请是LIMS进行业务流程的第一步，通常由检测服务部门代替客户填写检测申请。检测申请支持打印纸质单，为方便录入最好支持申请单复制功能。由于检测申请中的信息直接关系到后续报告的出具，所以检测申请信息的添加功能需方便操作。

3.1.1.1 客户信息。委托单位、电话、地址、传真等。

3.1.1.2 样品信息。个体信息：名称、商标、规格、型号、质量等级、生产日期、批号、生产商、地址、电话等；来源信息：抽样地点、时间、被抽样地址、被抽样电话、抽样人员、抽样单号、抽样基数、数量、产地等。

3.1.1.3 检测要求。检测项目、方法等。

3.1.1.4 特殊要求。样品保留时间等。

3.1.2 检测任务审核分配模块。检测任务的审核分配，具有审核通过后自动分配项目至各检测组的功能，也可以人工配置方式进行。要完成这一功能，需要依据实验室业务情况对实验室进行划分。对于实验室涉及领域多、检测量大的情况，可按照具体检测领域进行分类，如常规化学检测、元素检测、农产品残留检测、微生物检测、动植物检疫、煤炭检测等。这样分类的优点是相应岗位人员录入检测结果一目了然；缺点是每个分类下必须至少设置2名人员，1名人员用于检测录入，另1名人员用于结果审核。如果人员不足，可以采取合并相近类别的方法，以便对检测结果进行审核。对于实验室涉及检测领域单一的情况，可以按照工作流程进行划分，如检测任务接收、检测项目实施、检测报告出具3部分。这样分类的优点是结构简单，运行此结构需要的人数最少；缺点是不适应大批量检测工作处理。

3.2 检测实施部分

3.2.1 检测任务接收模块。该模块主要功能是检测任务的确认，以便于检测人员安排检测计划。

3.2.2 检测结果录入模块。检测结果的录入有3种方式：手工录入结果、原始记录采集、设备信息采集。这些方式各有优缺点，检测实验室可根据实验室自身情况进行部署使用。

3.2.2.1 手工录入结果。填写好纸质原始记录后直接在LIMS中录入对应数值、检出限、结果单位等信息。这种方式的优点是功能简单、容易实现，且对实验室原有质量管理体系影响不大；缺点是重复操作，纸质信息和电子信息的重复填写，适用于LIMS刚开始运行部署的实验室。

3.2.2.2 原始记录采集。通过LIMS功能开发，直接在LIMS中录入电子版的原始记录，实现系统自动采集检测数据。这种方式很好地弥补了检测结果重复录入的缺点，但是使用前需要大量的维护工作，还需要修改相应的质量管理体系内容，适用于LIMS稳定运行半年以上，管理员具有较高的工作水平的实验室。

3.2.2.3 设备信息采集。直接将LIMS与检测设备对接，使LIMS自动采集检测设备的检测信息。其优点是高度自动化，可以极大地提高批量检测的工作效率；缺点是检测设备数量及种类繁多，实现接口与LIMS的直连非常困难[9]，不但需要投入大量资金用于研发，且使用中出现的问题也需要专业人员完成维护，因此只适用于检测数据量达到一定规模的实验室。

3.2.3 检测结果审核模块。检测结果的审核是LIMS保证检测结果准确性的重要功能。其主要对检测原始记录中的检测结果、使用仪器设备、使用标准品等内容进行审核。必须做到检测人员与审核人员不能为同一人。

3.3 报告出具部分

报告出具主要包括检测报告的拟稿、签发、打印等步骤。拟稿和打印是检测报告出证人员的职责，而签发则是授权签字人的职责。此部分人员权限需要划分明确，以降低报告出错率。

3.3.1 报告拟稿模块。该模块仅涉及检测报告模板的制作。需要将原有检测模板中的信息与检测信息、结果信息等内容进行链接，这是部署LIMS前的准备工作。后续的拟稿只是对报告备注信息填写，报告格式调整。这个模块的出证人员是不能对检测结果数据进行编辑的。

3.3.2 报告签发模块。该模块功能是有授权的签字人完成报告审核签发。为方便检测报告打印，可加入电子签名，审核签发完成后自动添加签名内容。

3.3.3 报告打印模块。该模块仅对签发完成的报告进行打印，对检测内容不能编辑。

4 结语

本文将LIMS按照工作流程进行划分，共设计了8个核心模块，实现了3大功能。精简的系统模块有2个优势：一方面实验室仅需1～2名兼职人员，就可以完成实验室信息系统的维护和部署，减轻了实验室负担；另一方面精简的系统稳定性更强，可明显降低LIMS维护水平。实验室运行LIMS后有利于提高运行效率，满足实验室信息化建设需要。随着实验室的发展，模块化的配置方案也便于LIMS的升级。用户可根据自身实际情况选择增加升级模块，如计收费模块、样品管理模块、统计查询模块等。

[1] 万芳. 浅析实验室信息管理系统（LIMS）在饲料质检机构的应用[J].饲料与畜牧：新饲料，2015（11）：56-59.

[2] 张旭，张慧萌，陈婷. 浅谈实验室信息管理系统的标准化现状[J]. 标准科学，2016，10：22-25.

[3] 李琛，林汉亮，林福滨，等. 新疆动物卫生监督实验室信息管理系统的建立与应用[J].中国动物检疫，2016，33（10）：66-69.

[4] 宋良辉，高杰，方智三，等. 基于云端的实验室信息管理系统在检测中的应用[J]. 工程与材料科学，2016，34（2）：82-85.

[5] 邓波，葛杰，王建，等. 实验室信息管理系统（LIMS）在动物微生物菌种资源保藏方面的应用[J]. 上海畜牧兽医通讯，2015，3：52-57.

[6] ASTM. Standard guide for aboratory informatics：ASTM E1578-2013 [S]. West Conshohocken：ASTM International，2013-08-01.

[7] 国家认监委.质检总局. 国家认监委召开新闻发布会发布2016年度全国认证认可检验检测服务业统计信息[EB/OL].（2017-07-14）[2017-07-14]. http：//www.cnca.gov.cn/xxgk/tpxw/201707/t20170714_54740.shtml.

[8] 陈 婷，刘清珺，张 旭，等. 食品安全检测实验室信息管理系统的应用架构[J]. 食品科学，2016，37（3）：258-265.

[9]熊贝贝，丁 晶，梁通雯，等. 实验室信息管理系统使用现状及发展探讨[J]. 食品安全质量检测学报，2014，5（11）：3509-3513.

（责任编辑：孙荣钊）

Optimization Research on the Core Module in Information Management System of Small Laboratories

Liu Dong，Chen Guanghui，Zhang Qin，Niu Minguang，Mirebangu·Maimaitiming
（Comprehensive Technique Service Center，Kashgar Entry-exist Inspection and Quarantine Bureau，Kashgar，Xinkiang 844000）

Laboratory information management system（LIMS）was originally developed and applied for large and medium-sized laboratories，and was subsequently introduced into small laboratories，thus resulting in lots of problems to small labs due to the characteristics of numerous system modules，complex structure and difficulty in operation. In this paper，with a view to the analysis on working procedure and corresponding modules of LIMS，the configuration scheme of core module was put forward，which would achieve the goal of adapting LIMS to small laboratories，so as to improve the efficiency of laboratory testing.

small laboratory；laboratory information management system；core module；optimization

S851.3

B

1005-944X（2017）11-0042-04

10.3969/j.issn.1005-944X.2017.11.012

喀什出入境检验检疫局综合技术服务中心检验检疫能力提升项目