实验室信息管理系统的开发与应用

孙媛，张西亚

天津医科大学总医院 设备科，天津300052

实验室信息管理系统的开发与应用

孙媛，张西亚

天津医科大学总医院 设备科，天津300052

本文结合我院实验室信息系统的开发实践，根据实验室对信息系统的需求，建立了实验室信息系统的框架模型，分析了各种数据在实验室信息管理系统中的流程，以及系统的功能和解决方案，为相关系统的开发和研究提供了范例。

实验室信息系统；HIS；实验室仪器管理；局域网

实验室信息管理系统(Laboratory Information Management System, LIMS）是指通过计算机对实验室的各种信息进行全方位管理的计算机软、硬件系统。对一个实验室来说，无论规模大小，每时每刻都会产生大量的信息，这些信息主要是一些测量、分析的数据，还有许多维持实验室运行的管理型数据。这些数据复杂、海量，使得每一个实验室为维护这些数据而浪费了大量的人力和物力，结果效率还十分低下，经常出错，更谈不上数据的快速科学分析。另外大规模的实验室在管理上也同样存在着头绪繁多，管理混乱的现象。通过LIMS，实验室可以达到自动化运行、信息化管理和无纸化办公的目的，对实验室提高工作效率、降低运行成本起到至关重要的作用。

1 系统主要功能

系统由数据采集、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； 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）管理等模块共同组成一个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。

2 系统的网络结构

实验室及其内部所有仪器设备都分布在医院的各个建筑物内。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，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1所示）。

图1 内部局域网拓朴图

3 应用软件解决方案

3.1 数据与图像存储管理

3.1.1 图像转换

实验室设备一般常用的图像格式有：JPG、TIF、BMP。对于实验室的医疗影像数据，需要保留两种格式：JPG用于精度要求不高的环境，比如论文、网页等；而TIF格式则是作为分析使用，需要精度比较高。对图像转换模块，我们规划一个动态链接库，需要支持以下功能：BMP-JPG、BMP-TIF、其他格式-JPG、 其他格式-TIF。

3.1.2 数据与图像存储

包括将图像文件上传到数据中、监测数据库中是否存在该图片、更新数据库中的图片。

3.1.3 项目管理

要求读取后台项目信息。工作站端实名登录，并且与后台项目信息取得同步，控制服务器和本地访问权限。本地工作目录的创建和删除需要程序自动处理，和后台项目信息保持同步。

3.1.4 消息管理

在工作站端，需要监测来自局域网某一个用户的呼叫信息，并且要有简单的阅读、发送、删除等基本处理。

3.2 个人办公室（如图2所示）

图 2 个人办公室

3.3 实验用品管理

3.3.1 采购管理

采购管理围绕实验室对试剂耗材的采购需求展开，包含采购申请、采购审核、采购订单模块。各模块相互衔接，数据可以由上一流程转入下一流程，避免原始数据的重复录入。系统同时能够以弹屏的方式提醒相关人员进行审批和对采购执行情况的跟踪。

3.3.2 入库管理

入库管理用来登记试剂耗材的采购入库和退货信息，并对结款情况进行盘点。系统可以按照用户设定的规则查询任意一批试剂耗材的入库记录和退货记录，款项未结清和已结清的采购单被分类存放，一目了然。

3.3.3 库存管理

库存管理用来盘点试剂耗材的当前库存，系统可以按照用户设定的规则返回任意一批试剂耗材的存货量以及存放位置，为科研人员寻找试剂耗材节省了大量的时间。该部分还包括库存预警功能，系统在启动时主动搜索出低于警戒线的试剂耗材，向有关人员提出采购建议。

3.3.4 物料领用

物料领用模块用来规范试剂耗材的使用和退回，包含领用申请、领用审批、领用登记、退料单4个小模块，模块之间相互衔接，领用申请会在第一时间传递给实验室主管，领用记录和退料记录分类存放，一目了然。

3.3.5 实验室资产管理

包括固定资产登记、使用记录、维修记录等。

3.3.6 统计报表

从各个角度、多维度展现实验室试剂耗材的采购、入库、领用情况，汇总成美观大方的统计报表，呈现给实验室主管。

3.3.7 基础数据

该部分用来维护供应商档案、试剂耗材字典等基础数据。值得关注的是，我们已将市场上所有主流的生物试剂和耗材以及上万家供应商分门别类，导入该系统的数据库里，并科学地建立了索引，用户再也不必为录入种类繁复的试剂耗材而伤脑筋。

3.3.8 实用工具

该部分向用户提供了一系列简单、实用的维护工具，如数据备份和数据恢复工具，数据清理工具，保证数据的安全性和一致性。

4 系统应用优点

⑴ LIMS 能对所有数据进行统一管理，数据的输入、贮存、处理和分发全部在一个数据库中进行，避免了数据丢失和多次复制。数据集中管理还为迅速查询和形成报告提供了最快捷方便的手段，并通过相关的统计手段及趋势图来加强产品质量控制，具有纸张保存方式无法比拟的优势。LIMS 的安全机制保证了只有经授权的人员才能输入、读取、处理和分发数据，杜绝了非法复制、修改数据的现象，对于正常的数据更正，系统也会要求输入更改理由，并自动记录更改人的姓名及时间等。

⑵ LIMS可以连接分析仪器(如液相色谱仪、气相色谱仪、天平等) ，通过对仪器分析数据的自动采集，可以减少手工录入错误，加快数据传送速度，从而节约了分析员的大量时间。在采集分析数据的同时，LIMS还能采集相关的环境数据，使对数据的分析更加全面、可靠。LIMS还可以进行仪器维护，允许为仪器创建定期的校正计划表，跟踪、记录校正情况。LIMS还可以统计仪器的使用率，最大限度地利用仪器。网络的发展使LIMS远程控制分析仪器成为可能，使实验室人员可以最大范围地使用自动化仪器，随时对样品分析全过程进行动态跟踪监控。

⑶ LIMS具有强大的报告功能。LIMS带有一个专门用于报告设计的模块，可以让用户设计出符合自己要求的报告。报告的种类可以是常规的检验报告、分析报告，也可以是质量报告、管理报告等。这些报告不仅能简单地反映出系统内部数据，而且还能对数据进行加工处理，例如质量趋势报告、质量波动图等。LIMS可以设定在流程的某个环节自动打印报告，或以电子邮件和网页形式公布报告，及时、准确地反映质量情况。上述这些报告也都有一定的权限设定，只有经授权的人员才能阅读、打印，从而保证了数据的安全性。

⑷ 实验室必须确保数据正确收集，完善保存。LIMS采用先进的网络技术，可用多层次、逻辑处理、数据存储分层的分离技术，确保数据完整，防范病毒的破坏和人为修改。LIMS 的安全管理包括数据和用户操作。通过给用户分配权限，只允许观察和操作某些指定的数据。如果没有给某用户规定能查看特定数据的权限，那么，在他工作期间，他是看不到这些数据的;操作安全性则由授予使用者的操作权限决定。在LIMS中每一种操作都应能够规定操作权限，如果没有给使用者某些权限，那么在他工作期间，相应的操作无法执行。实验室的测试结果在发送前要经过主管部门负责人的审核，合理的审核机制也是一个优秀LIMS系统所应该具有的。必要时LIMS将审核机制分几个等级，如一级审核、二级审核、三级审核等。

⑸ LIMS可以对人员、对照品、试剂等进行管理，并可对工作量进行统计，核算成本等。

LIMS为我院实验室提供低成本、高效率、高品质的检验流程管理，为实验室工作人员减少了很多额外的工作量，使实验数据实现信息化管理及共享，并在实际应用中得到了快速发展，成为一项崭新的实验室管理与应用技术。因此建立实用、方便、安全、稳定的实验室管理系统是医院信息化建设的一个重要课题。另一方面，LIMS的运转离不开实验室相关人员的密切配合，这就需要实验室各个层面的人员不断地学习新技术和新知识，进一步拓展系统的功能。

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Development and Application of Laboratory Information System

SUN Yuan, ZHANG Xi-ya
Equipment Department, General Hospital of Tianjin Medical University, Tianjin 300052, China

R197.324；TP315

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.01.033

1674-1633(2011)01-0090-03

2010-07-25

作者邮箱：sunyuan21c@yahoo.com.cn

Abstract:Combining with the development of Laboratory Information System (LIS) in our hospital, we developed the framework model of LIS, and analyzed the process of various datas in LIS and the system funcions, thus to provide example for related system development and research.

Key words:LIS; HIS; laboratory equipment management; LAN