COPD生物资源库管理平台设计与实现

陈梁华 杨 权 李小龙 徐小明 陈豫钦 郑则广 王 健 卢文菊

广州医学院第一附属医院，广东 广州 510000

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是以进行性持续性呼气气流受限为特点的一种慢性疾病，其发病率高、危害性大，是世界范围内首要的负担病和主要死亡原因之一。COPD发病机制不完全明确，目前还没有药物能有效控制疾病的进展。建立生物资源库，积累COPD生物资源，将为COPD发病机制、实验室诊断和药物研发研究奠定重要的物质基础。数据化管理平台的设计与实现，有助于COPD生物资源库的信息整合和规范化管理，有助于提高标本资源管理与使用效率。

1 设计背景

COPD生物资源库管理系统是为网络化、信息化、规范化管理广州呼吸疾病研究所、呼吸疾病国家重点实验室COPD生物资源库设计实施的，包括标本库冰箱管理系统和样本信息管理系统。该管理平台的标本分类及命名方法服从于COPD生物资源标本库样本命名管理规范，管理网络平台按照界面简洁大方、操作简单、权限管理、有效检索、便于升级的原则进行搭建。并根据标本库建设具体情况，对前期数据进行同步化处理，将现有信息库系统可以与标本库实现无缝连接。在平台研发过程中严格按照标本库相关SOP的需要进行系统设计，例如根据标本是否符合条件入库进行条件限制，在标本入库时从各大信息系统获取数据，如患者的临床检验各项指标结果、参考范围及警告提示，以及支气管、肺功能检查结果，甚至还包括患者电子病历病程记录等，对于实时了解患者信息提供了强大的数据支持。由于该管理平台仅采集关键数据，数据量少，对依附系统影响很小，从而保证客户端显示速度，使系统使用通畅，提高工作人员效率。各种样本的提取，在入院时都对患者统一签订知情同意书，知情同意书编码作为患者信息收录入管理平台信息系统。

2 系统优势

COPD生物资源库管理系统突破传统标本库管理上的单独录入功能，实现与外部信息对接，破除信息孤岛的问题；可以实时了解低温冰箱内部的标本资源情况，同时可以根据相应条件进行查询，包括样本的种类、样本的入库时间、样本的位置及各盒子、架子的剩余与全部标本数量等，各种标本类型用不同颜色显示，方便区分。单元格可根据不同标本类型进行自定义显示信息，如痰液标本显示痰液粘稠度及痰液颜色，血浆标本则显示溶血及分装等情况，在盒子单元格数固定的情况下能减少冗余信息的显示，使操作者能更易于浏览标本情况。系统界面友好，操作维护简单。

3 设计内容

COPD生物资源库管理系统采用.NET环境，外部数据库有MS SQL与ORACLE，程序使用.NET自带的OracleClient、SqlClient类库进行连接。

冰箱标本盒命名规则：采用5位字母数字结合码命名标本盒：第1位为冰箱代码，采用大写的英文字母表示，从“A～Z”共可标记26个冰箱，可以满足命名需要；第2位为冰箱层数代码，采用小写的英文字母表示，现在的-80℃冰箱从上到下分别a、b、c、d层；后3位为标本盒的编码，采用3位阿拉伯数字码，可以满足命名需要。在冰箱门上贴上具体的标本盒位置图，简洁方便。如果以后标本库发展至其他医院可在5位码前再加2位阿拉伯数字码代表标本库单位代码。例如Aa001：A表示A号冰箱，a表示冰箱第1层，001表示第1号盒子。本方案的优点为简洁方便，辨识度高，便于标本的定位和调取。

样品命名规则：样品命名的原则是以患者为样品的命名基础，即同一个患者的样品具有部分相同的命名码，并且可以被条形码管理系统识别。因此，采用患者住院号＋样品类型编码＋份数编码组成的形式。患者住院号可以采用目前医院运行的患者住院号，如果患者住院号位数太长，则在保证患者码唯一性的基础上适当减少位数，如果实施还是有难度，则可以自编标本库患者码，采用6位或7位阿拉伯数字码。样品类型编码为两位阿拉伯数字码，代码规则如下：01为血浆，02为白细胞，03为红细胞，04为痰液，05为肺组织，06为RNA，07为DNA（其他类型样品类型可以再按顺序制订命名代码）。份数代码因为一般样品不会超过10份，采用1位阿拉伯数字码，按1～9顺序编码。

在考虑二维布局操作方便的情况下不采用传统的标本库系统使用的图标，而直观的显示标本的文字概要信息。见图1。打印码采用38 mm×12.4 mm规格的纸张[1-2]，同时打印QR码、数字字母混合编码、有效期及患者姓名。见图2。

图1 标本库分布概要信息

图2 条码预览

COPD生物资源库管理界面设计有以下几个特点：①根据标本类型的差异灵活调整概要信息图上显示内容，如痰液标本显示条码号、痰液颜色、痰液粘稠度、有效期及入库人，而RNA标本则只显示条码号、有效期及入库人。这样操作员在寻找某个患者的标本时可以不用通过条码定位，直接在这幅平面图上查看相关信息即可迅速识别标本[3-7]。②利用颜色差异有效区别不同标本类型，如白细胞标本采用爱丽丝蓝背景，RNA标本采用绿色背景，痰液标本采用浅土色背景。这样当多种类型的标本放在同一个盒子时操作员可以迅速地寻找出同类的标本类型，便于管理，提高使用效率。③网格显示按奇、偶列（行）进行不同颜色区分，奇列（行）显示粉红色、偶列（行）显示暗绿色，每个树形单元格增加“当前容量/总容量”的显示，如：Aa020（8/81）表示Aa020这个盒子已经用了8个单元格，总共可以容纳81个标本。在标本分配、创建操作等方面，支持以下操作：单格复制（含住院号）、单格复制（不含住院号）、单格剪切、粘贴、修改及删除。见图3。当有新标本要入库时，需单击相应的单元格，点击“修改”即弹出属性输入框。见图4。如需显示患者的临床医疗信息，只需输入7位住院号后再回车就可以了。见图5。患者的临床医疗信息模块含两部分信息，①临床检验信息：查询时间快，输入住院号回车后，患者所有相关的检验信息即可显示出来，同时提供各项信息的项目明细、结果、单位、参考低值、参考高值以及警告。②临床病程记录：由于一例患者可能多次住院，操作时只需从图6下拉框中选择相对应的一期就可以了，病程记录会自动获取HIS数据库数据，解压并呈现到界面上，实现无缝无延时对接数据。见图6。

图3 标本库操作菜单

图4 标本库属性输入框

4 系统开发与运行环境

图5 标本库患者临床医疗信息

图6 标本库患者临床医疗信息

系统软件：服务器端采用SQL SERVER 2008；客户端软件为 WINDOWS operation＋.net 3.5 framework＋Oracle 运行环境。

开发软件为Microsoft公司的Visual studio开发平台，主要采用 C#＋Transact Sql＋Google二维码 DLL解析库＋IC Sharp Code的DLL解压库，结合目前流行的电子病例标准格式而设计的，支持二维码QR格式的打印与迅速定位；与数据库接口采用ADO标准，方便将来数据库的变更；系统设计运用快速敏捷开发方法。

数据接口整合了患者临床医疗信息，包括医院信息系统（电子病例）、实验室信息管理系统LIS的关键数据。通过标本信息平台的建设，可为本院临床科研工作者提供图形化的标本资源管理，了解冰箱使用状况以及患者重要数据指标等。

5 结语

随着转化医学研究理念的深入和生物科学的发展，临床生物样本资源越来越受到研究者的重视，各种类型的大型生物样本库陆续建立。因此，生物样本库的信息化、规范化、科学化管理显得越来越重要，本文运用电子图形化及条码管理COPD生物标本库，对样本的采集、入库、质保、信息等方面进行全方位管理，是对样本库信息化管理工作的良好实践。该管理平台满足了呼吸疾病国家重点实验室、广州呼吸疾病研究所COPD生物标本库管理需求，有望开发成为我国具有自主知识产权的标本库管理平台，对于其他标本库的建设也具有一定的参考价值。

[1]袁人杰.二维QR码识别算法研究及在智能手机上的应用[C].南京：南京理工大学，2012.

[2]朱学芳.计算机图像信息资源管理研究[J].现代图书情报技术，2004，（12）：21-24.

[3]矫贵松.关于我国自然博物馆生物标本数字化的方法研究[C].长春：东北师范大学，2008.

[4]林春蕊，刘演，何成新，等.广西植物标本馆标本数字化信息统计与分析[J].广西植物，2008，28（2）：278-284.

[5]葛莲英，杨春，贺海平，等.肿瘤组织标本库的创建和管理方法探索[J].现代肿瘤医学，2010，18（11）：2097-2099.

[6]熊瑜琳，张长江，王小红，等.中国人HCV标本库的建立[J].免疫学杂志，2008 年，24（5）：568-571.

[7]张洪新.肝癌生物标本库的建立及应用[C].西安：第四军医大学，2010.