新疆动物卫生监督实验室信息管理系统的建立与应用

李　琛，林汉亮，林福滨，彭晓玲，王高明

（1. 新疆维吾尔自治区动物卫生监督所，新疆乌鲁木齐　830011；2. 北京三维天地科技有限公司，北京　100071）

新疆动物卫生监督实验室信息管理系统的建立与应用

李琛1，林汉亮1，林福滨1，彭晓玲1，王高明2

（1. 新疆维吾尔自治区动物卫生监督所，新疆乌鲁木齐830011；2. 北京三维天地科技有限公司，北京100071）

为提高实验室的工作效率，新疆维吾尔自治区动物卫生监督所开发了实验室信息管理系统（LIMS），并于2015年12月上线运行。LIMS运行于新疆动物卫生监督所内部网络，其授权客户登陆部分发布在外网。该系统采用完全B/S架构，使用信息管理技术建立了动物疫病监测和流行病学调查数据库，可以对数据进行统计利用，具有系统集成、离线地图、统计查询、结果导入等技术特点，实现了对实验的全过程监控，保证了检测数据的完整性、真实性和客观性，提高了工作效率和管理水平。同时利用数据统计功能，实现了疫情预警预报。今后，该系统还需在移动采样、功能拓展、信息拓展、大数据平台应用和疫情预警方面进一步优化。

LIMS；兽医实验室；动物疫病控制；检测数据库；建立与应用

实验室管理是一项繁杂的系统工程。过去，由于动物防疫体系基础建设较为薄弱，实验室仪器设备陈旧，缺乏统一的人、财、物管理标准，实验数据统计分析方法落后等，致使动物疫病监测陷入高消耗、低效率的困境。近20年来，随着经济发展、科技进步和人民生活水平的提高，国家和地方不断加大对动物防疫体系建设的投入，实验室的基础设施、技术水平、检测能力，以及人、财、物管理等方面发生了较大变化。一部分省级实验室，运用国际上最先进的Nautilus实验室信息管理系统（LIMS）的管理理念，来管理实验室的检测业务、样品生命周期、仪器设备连接、实验数据处理、质量控制、环境及生物安全等，实现了对动物卫生监督实验室工作的全过程系统管理，从而有效破解了长期以来在传统的人工管理模式下，实验室因业务量迅速膨胀、历史数据不断累积导致的信息数量庞大，以及高投入、高消耗、低效率的难题。

1　系统建设简介

新疆动物卫生监督实验室信息管理系统（LIMS）是对计算机硬件、应用软件和互联网的有机结合。它通过利用科学的管理思想和先进的数据库技术，以实验室为中心，将实验室的业务流程、环境、人员、仪器设备、标物标液、化学试剂、标准方法、文件记录、档案资料、客户管理等因素有机结合起来，实现了实验室数据和信息的收集、分析、报告和管理。系统的建设核心是开发LIMS应用软件。该开发工作于2015年3月启动，2015年12月上线运行，历时9个月。该软件既保留了当前LIMS的国际规范、先进的实验室管理理念，又结合了我国《实验室资质认定准则》和新疆动物卫生监督工作体系的管理要求，是一套完整的实验室综合管理和质量监控体系。它既能满足实验室日常管理要求，保证实验室分析数据的严格管理和控制，又能实现对动物疫病监测数据的精准统计分析、无纸化记录与归档，以及人员管理与考核、资源与设备管理，实现了“互联网+智慧管理”，最终做到了对新疆动物疫病防控工作的有力把控，为推动新疆城乡动物疫病综合防控统筹建设和发展奠定了良好基础。

2　系统内容及技术特点

LIMS系统利用信息管理技术建立动物疫病监测和流行病学调查数据库，进而形成动物疫病监测原始数据的积累，然后可对积累的数据进行统计利用。

2.1系统网络结构

LIMS运行于新疆动物卫生监督所的内部网络，授权客户登陆部分发布在外网，其网络架构见图1。

图1　监督所LIMS网络架构

2.2系统层次结构

2.2.1仪器数据采集。新疆动物卫生监督所从供应商随仪器一同购买数据采集和数据处理软件；使用LIMS的DCU（仪器连接模块），连接具有输出口和数字输出信号的仪器。对于没有输出信号的分析仪器，采用手动输入方式。

2.2.2LIMS平台。完全B/S架构的LIMS V10。

2.2.3业务管理与信息发布、共享。应用LIMS V10软件平台，实现了对实验室业务和资源的管理，与上级领导、管理部门、送检单位的信息共享与交流反馈，以及质量规范的管理。其系统结构见图2。

图2　监督所LIMS系统结构

2.3系统功能架构

“互联网+智慧管理”涵盖动物疫病检验业务管理、质量保证和控制、人员管理、仪器管理、供应品管理、标准品管理、文件及标准管理、分包管理、客户管理、供应商管理、环境管理、档案管理、生物安全管理，以及监测数据的汇总、统计、分析等功能，实现了人、机、料（标准物质、菌毒种、剧毒品、危险化学品等）、法、环、测，以及报告和质量控制等工作的全过程管理。LIMS的管理界面见图3。

图3　监督所LIMS的管理界面

2.4技术特点

2.4.1系统集成。WEB Service方式支持LIMS与运行在任何操作系统下，以任何语言开发的应用程序进行通讯，以实现实验室与企业的无缝集成。这种方式使客户与其IT供应商之间的业务和功能从表现层完整分离，从而使其为各自的任务选择最佳的实现途径。

2.4.2离线地图。系统针对部分种类提供了统计查询功能，同时为保证网络安全，提供了离线地图展示。这是首个采用离线地图展示的，在动物疫病防控行业使用的LIMS系统。该LIMS系统提供了两种不同的地图展示方式：基础麻点图、基础分布图。这两种地图展示方式，可以使用户根据实际需要，更加直观地查看相应的统计数据信息，并且不受网络的限制。

2.4.2.1麻点地图。基础麻点图主要包括采样点分布和阳性采样点分布两种统计类型。这两种统计类型既可在地图上展示麻点似的分布，也可以在地图上展示整体分布和相应的数据信息。

2.4.2.2基础分布图。基础分布图包括空间分布，以及免疫抗体检测、非免疫抗体检测、抗体检测、病原检测等类型的分布统计。基础分布图既可以清晰、直观地展示统计对象在不同区域的分布情况，也可以查看相应区域的统计数据信息。同时，在地图上，根据统计结果，可以用不同颜色标记相应区域的程度等级。

2.4.3统计查询。LIMS系统中的统计查询功能，可以方便应用者直接获取所需要的相关数据统计信息。LIMS系统可将所产生的各种类型数据进行存储，并按照数据类型，分别进行数据统计。使用者可根据系统提供的查询条件，输入所需数据的限制条件，即可获得目标信息。

2.4.4结果导入。LIMS系统可将实验室产生的相关数据，通过三种方式录入：按照分析项手动录入；仪器自动采集；Excel批量导入。其中，该系统在Excel导入模板中额外设计了应对公式，可适应不同样品的对照顺序和样品数量。

3　使用效果分析

该系统在新疆维吾尔自治区动物卫生监督所的布鲁氏菌病室、病毒室、寄生虫室、禽病室、细菌室等5个科室进行了6个月的退回、重测、重采样测试。可以实现以下的功能。

3.1提高了管理水平和工作效率

LIMS系统实现了新疆维吾尔自治区动物卫生监督所动物疫病监测数据的网络化共享、无纸化记录与办公、资源与设备管理、人员工作质与量考核，为实验室管理水平的整体提高和实验室的全面管理提供了先进的技术支持。先进的LIMS系统替换原有的手工检测管理模式，提高了数据的共享和传递速度。LIMS系统可利用其强大的自动计算功能，自动生成数据报告，降低了劳动难度，减少了差错率。该系统还实现了检验任务的自动提醒，如采样提醒、分析提醒、报告审核提醒，等等，进而提高了工作效率，增加了用户满意度。

3.2实现了试验的全过程监控

LIMS系统集成了实验室各管理要素，实现了从样品采集到分析结束的全过程监控。该系统充分发挥了网络功能，建立了办公网络系统，可以快捷采集相关业务报表和监测信息，为动物疫情信息系统与动物疫情分析评估及预警预报建立了便捷的信息通道。

3.3利用数据统计分析，实现了预警预报

LIMS系统自动保存实验室数据，从而可进行快速分析统计，缩短了样品的分析周期，实现了组织内部共享。使用信息管理技术建立的动物疫病监测数据库实现了实验室自动化管理，提升了实验室管理效率。通过动物疫病监测和流行病学调查，形成了监测结果的原始数据积累，进而通过对历史数据的同比、环比，帮助研判动物疫情的发生和发展，为制定动物疫病防控措施提供科学依据。

3.4保证了检测数据的完整性、真实性和客观性

该系统具有强大的溯源功能，对所有检测结果都能追溯到原始数据、标准曲线、仪器运行状况、质量控制，以及其它有关信息，保证了数据的完整可靠；追溯功能杜绝了人为捏造及修改数据的行为，确保了检测数据的真实性、客观性；系统可对可疑数据进行复查，增强了检测数据的说服力和法律效力，维护了检测数据的法定权威，提升了动物卫生监督所的信誉度。

4　后期发展规划及愿景

LIMS系统不仅适用于新疆维吾尔自治区动物卫生监督所，也可延伸至其他地区的市或区县的相关业务领域，形成区域行业内的互联互通。在未来应用中，还需在如下功能上进行优化。

4.1移动采样

通过手持移动设备（PDA等），录入所采集或者抽样的相关信息。系统将采样或抽样现场录入的样品数据信息，缓存到APP系统中。在工作人员做完采样或抽样工作之后，再将缓存在系统中的相关信息，一键提交至LIMS系统。

4.2功能拓展

在原有基础上，将流行病学调查的内容纳入到系统中，实现在线自定义有关流行病学调查问卷，直接发布到系统上，以供被调查者及时填报。系统自动汇总调查结果，并进行初步分析，形成饼状图、柱状图等各种直观图，为流行病学的研究和分析提供数据支撑。

4.3地图信息拓展

当前地图信息平台仅针对部分统计信息提供离线地图展示功能。随着行业技术的发展和业务拓展需要，在将来的EWGIS平台上，可更加直观地呈现给用户更多的内容。

4.4大数据平台应用

集成第三方大数据挖掘分析平台，深度挖掘历史数据，形成图像化展示界面，研究时间、动物种类等因素对动物疫病发生和传播的影响。

4.5疫情预警

通过系统内历史数据的查询展现，了解区域内疫情发生历史及当前疫情的发生、分布情况，研判发展趋势，提出动物疫情的预警预报。

［1］张秋菊，郭祖鹏. 实验室信息管理系统（LIMS）-降低实验室风险的有效方法之一［J］.中国卫生检验杂志，2011（8）：2.

［2］杨仲玮. 浅议实验室信息管理系统（LIMS）在环境监测中的应用［J］. 甘肃科技杂志，2012，28（3）：58-59.

［3］程琳琳，王旭. 实验室信息管理系统（LIMS）在实验室科学管理中的应用［J］. 热带农业工程，2014（1）：19.

［4］才家庆，李强. 浅谈LIMS实验室信息管理系统［J］.口腔护理用品工业杂志，2015，25（3）：33-35.

［5］邓波，葛杰. 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）：54.

（责任编辑：朱迪国）

Establishment and Application of Laboratory Information Management System in Xinjiang Animal Health Supervision Institution

Li Chen1，Lin Hanliang1，Lin Fubin1，Peng Xiaoling1，Wang Gaoming2
（1. Animal Health Supervision Institution of Xinjiang Uygur Autonomous Region ，Urumqi，Xinjiang 830011；2. Beijing Three Dimensional World Technology Co.，Ltd，Beijing 100071）

To improve the efficiency of laboratory work，the laboratory information management system（LIMS）was developed in the Animal Health Supervision Department in Xinjiang Uygur Autonomous Region，which was put into operation in December 2015. LIMS was running in local area network of Xinjiang Animal Health Supervision Institution，and the client port that allowed customers to log in was published to the network. The system adopted B/ S structure completely，and the animal disease monitoring and epidemiological investigation database was established by information management technology，which has the function of data statistics. Its technical characteristics of system integration，offl ine maps，statistical query and results importation successfully realized the monitoring of the whole experimental process，ensured the integrity，authenticity and objectivity of the testing data and improved the work effi ciency and management level. At the same time，its data statistics function realized the early warning forecast. The system also needs to be further optimized in the mobile sampling，function expansion，development of information，big data platform application and outbreak early warning，etc.

LIMS；veterinary laboratory；animal disease control；testing database；establishment and application

S851.3

B

1005-944X（2016）10-0066-04

10.3969/j.issn.1005-944X.2016.10.018

彭晓玲