基于样本库管理系统的信息质量控制

张倩倩 刘艳红 胡月 高玒 葛美玲 丁杰 叶庆

摘 要：样本库的信息质量控制体系缺乏公认的建设标准。本研究在南京鼓楼医院样本信息管理系统的建设过程中，就系统建设、安全和隐私保护、完整性、准确性以及出库样本信息质量评估等方面，探讨和建立一套有效的样本信息质量评估体系。通过质量评估结果既能保证样本质量，又能分析潜在问题，找到影响因素，从而不断完善样本库信息管理系统的样本信息管理的标准操作流程，进一步提高样本信息质量。最终提高科研结果的准确率，维护和促进样本库长期稳定发展。

关键词：样本库信息管理系统；信息质量控制；隐私保护；完整性；准确性

中图分类号：R197.3 文献标识码：B DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.07.002

文章编号：1006-1959（2018）07-0003-04

Information Quality Control Based on Sample Base Management System

ZHANG Qian-qian1，LIU Yan-hong2，HU Yue2，GAO Hong2，GE Mei-ling2，DING Jie2，YE Qing2

（1.Jiangsu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine，Affiliated Hospital of

Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210000，Jiangsu，China；

2.Nanjing Drum Tower Hospital/Nanjing City Multi-center Sample Bank，Nanjing 210000，Jiangsu，China）

Abstract：The information quality control system of the sample database lacks recognized construction standards.This study explored and established an effective sample information quality assessment in the construction of the Nanjing Drum Tower Hospital sample information management system in terms of system construction，security and privacy protection，integrity，accuracy，and quality evaluation of outbound sample information system.The quality assessment results can not only guarantee the quality of the sample，but also analyze the potential problems and find the influencing factors，so as to continuously improve the standard operating procedure of sample information management in the sample library information management system，and further improve the quality of sample information.Ultimately improve the accuracy of scientific research results，maintain and promote the long-term stable development of the sample database.

Key words：Sample base information management system；Information quality control；Privacy protection；Integrity；Accuracy

隨着后基因组学和现代信息技术的快速发展，传统的仅仅收集和储存样本的模式已不能满足现代医药研究的需求。如何收集和管理样本相关的临床治疗、随访、检测产生的海量生物学信息是我们面临的问题。生物样本库信息管理系统主要是将患者的基本信息、随访信息、病理信息、治疗信息和患者样品存储信息等联系在一起的网络化信息平台[1]。它的主要作用是以生物样本为中心，收集和处理样本标准化采集、运输、存储和分发过程中的相关数据，以及与样本相关的临床诊治信息，并为样本管理者和使用者提供信息检索、分析、保存和挖掘[2]。我国生物样本库信息化建设虽然起步较晚，但现在越来越多的样本库注重信息化建设与资源整合。样本库信息管理系统的应用促进了样本库的精细化管理，不仅可以快速追踪样本信息和记录，而且可以实现生物样本库的科学收集及规范化管理，有效的节约时间和空间。但是在系统使用过程中也会产生一些人为操作或系统运行引起的错误，这无疑影响了样本信息的质量。样本及其相关信息的质量控制除依赖各种技术操作流程外，更需要样本库信息管理系统建立完善的信息质量保证。因此本文分别从样本库信息管理系统的标准化建设、数据安全和隐私保护、信息完整性和准确性方面探讨生物样本库信息管理系统的质量控制。

1 样本库信息标准化建设

1.1样本库信息管理系统 南京鼓楼医院生物样本库使用美国RURO公司的Limfinity多中心样本库管理系统，该系统采用中心端集中部署，服务器安装在南京市区域信息中心，各家医院的用户数据在数据库层面上进行隔离，利用区域内共有南京市卫生信息专线，各家医院通过该专线与中心端数据库实时同步数据[3]。系统采用B/S架构，无需安装客户端，使用者和管理者可通过专线内电脑进行相关操作，形成“信息集中式存储，资源分散式存储”的多中心样本库建设模式。

1.2临床资源的整合 生物样本是否具有重要的科学研究价值，不仅与样本本身质量有关，与之相匹配的实验室数据和临床资料的完整性、准确性和系统性也起了重要决定作用[4]。因此南京鼓楼医院生物样本库通过前置服务器与医院信息系统（HIS）、实验室信息系统（LIS）、医学影像存储与传输系统（PACS）、电子病历系统（EMR）、病案管理系统（RM）及病理管理系统（PATHQC）等第三方信息管理系统互联，将样本相关数据同步到样本库信息管理系统中（见图1）。操作人员可以通过住院号或者门诊号将样本及其相关临床信息获取至样本库信息管理系统中，而且样本库信息管理系统前置服务器晚间定时与服务器数据库同步数据，保证后续治疗、检查等相关信息及时更新至系统。另一方面，临床信息的自动更新可为后续研究提供丰富的支撑信息和相关依据，而且系统之间的互联可尽可能地避免手动输入引起的错误[5]。

样本库信息管理系统除与鼓楼医院内部信息系统互联外，还与冰箱、液氮等冷冻存储设备的冷链监控系统互联，通过接口将冷链设备的温度数据赋予样本库信息管理系统相应设备内的样本，完善样本储存信息，为样本质量评价提供温度监控数据。

1.3样本信息管理系统标准化建设 南京市多中心生物样本库的样本库信息管理系统临床数据采集参考了国家电子病历系统（EMR）及国际疾病分类（ICD10）的相关标准，通过捐献者身份证号，住院号或门诊号获取标准的疾病诊断信息。各医院根据各自重点学科的特长，在市卫计委的标准框架下，参考中国医药生物技术协会生物样本库的标准[6]，2012年ISBER最佳实践的标准[7]以及样本分析前变量评估体系[8]，制定样本的采集、处理、存储、使用、销毁、共享协作等规范，并提交由专家委员会讨论通过后形成南京市样本库管理的相关制度和规范，使用统一且规范化的样本信息管理系统，为区域后续合作和共享提供强大支撑（见图2）。

2 信息安全和隐私保护

2.1信息安全 樣本的信息是样本的重要组成部分，它不但是样本质量的重要衡量指标，也涉及到捐献者的个人信息和家族信息，疾病诊治信息，因而样本的信息安全至关重要。数据的安全包括三方面：①数据采集过程的安全性：对于样本采集过程中常规登记，需要指定专人负责登记本的妥善保管；个人计算机或者实验室公共计算机中登录的样本电子信息，需要对涉及捐赠者信息的文件进行密码保护和定期备份。②数据储存过程的安全性：系统安装在卫生局信息中心的服务器中，每天定时定点自动对系统数据进行备份，保证系统故障时数据的安全；此外，重要数据和备份信息采用密钥加密技术，保障数据安全储存。③数据的传输和转移过程的安全性：在进行样本共享和转运时，会涉及到样本信息的传递，样本库管理人员需要对涉及捐赠者和患者隐私有关的所有信息进行相关的处理，比如使用样本库的编号，去除捐赠者姓名、性别、住院号或者门诊号、身份证号码、医保卡号等信息，尽量避免样本库数据存放到移动存储设备中，必需通过U盘、移动硬盘或邮件传递时，需要对数据进行加密处理，防止移动存储设备丢失或者数据截获时造成的伦理风险，一旦信息泄露可能会对样本库的信誉造成无法挽回的损失。此外，南京市多中心信息管理系统数据的传输是基于虚拟专用网络技术，通过卫生局与南京市多家医院之间的卫生信息专线，使用户数据在逻辑链路中传输。它涵盖了跨共享网络或公共网络的封装、加密和身份验证链接的专用网络的扩展。

2.2信息隐私保护合法性 与样本相关的临床数据的采集应该依据适用的隐私法律和法规，但是样本库行业缺乏统一的法律规范，而且在中国也没有统一的数据隐私保护法律。因此，参考美国关于隐私保护的相关法律法规，鼓楼医院生物样本库管理系统符合FDA 21 CFR Part 11的规定，数据保护采用SSL加密和1024位秘钥，系统支持符合健康保险携带和责任法案（HIPPA）、联邦信息安全管理法案（FISMA）和其他健康信息法规。此外，样本库信息管理系统中的受保护的健康信息和个人身份信息通过以下途径做标记和掩饰：①捐献者或样本信息的授权访问和访问记录：只有具有特定授权的用户被允许访问查看捐献者的信息数据[9]，并且该活动将在系统中自动生成不可修改的记录。②使用无意义随机码遮盖捐献者或样本信息：每个样本拥有唯一标识符随机码，由二维码和特定位数的数字码组成，这种编码方式并不反映出捐献者身份信息。从而保证了在样本处理，储存，和出库时，样本库普通工作人员并不能获得捐献者的信息，保护了捐献者隐私。③样本查阅及样本出库时，导出的研究所需信息去隐私。样本库管理系统可选择向样本使用者共享某些特定的样本或捐献者信息，满足其研究用途，同时尽可能地保护捐献者的信息。

3 信息完整性

样本库信息管理系统应定期评估样本及其相关信息记录是否完整。为了收集高质量的纵向数据，不同的生物样本库根据样本的预期使用目的，可能需要或多或少的临床诊治或预后的信息。样本的临床诊治信息应该基于使用者的需求及总体的可行性，尤其是临床试验收集的样本。生物样本相关的信息可能包括人口统计数据、生活方式、环境和职业暴露、病史、结构化的病理数据，附加的诊断数据，疾病初期信息，治疗信息以及其他与捐献者的临床结果相关的数据。

样本库信息管理系统信息完整性控制通过系统自控的形式实现。捐献者临床信息完整性包括ICD10诊断、病理诊断、病史、相关实验室检查和影像学检查等信息。自捐献者创建日期起，3个月后由系统自动更新该捐献者相应临床信息。样本的完整临床信息字段见表1，样本库信息管理系统将字段未填写完整的样本归入待完善计划中，自动加入账户待办事项列表中，并且可以设置提醒功能，样本库工作人员进入样本库信息管理系统即可方便快捷的查找信息未完善的样本，进一步更新样本剩余信息字段。极大的方便了工作人员完善样本信息的追踪和执行力，整体提高了样本信息的完整性。

4 信息准确性

保证样本信息的准确性，可以关注以下几方面：①信息来源的准确性；②优化信息获取途径以提高准确性；③建立管理体系文件并保证正确执行；④信息准确度评估和纠正措施的制定。

4.1信息来源的准确性 信息来源准确性的前提是样本接收和采集、录入的规范性，样本采集管和标识推荐使用二维码或预置标签，避免手动书写引起的字迹不清晰、不规范引起的人为错误。样本接收和录入采用标签扫描枪在样本库信息管理系统中实时登记，保证信息来源的准确性。

4.2优化信息获取途径以提高准确性 与医院内电子病例等系统的互联也极大的提高了样本相关信息的完整性和准确性，减少因手工录入引起的错误。但是南京鼓楼医院样本库信息管理系统不仅需要与本医院内部信息系统互联，冰箱、液氮等冷冻存储设备的冷链监控系统互联，还要与卫生局信息中心的市民健康档案系统互联，优化信息完善途径的准确性。

4.3建立管理体系文件并保证正确执行 样本库信息管理系统的使用应编制标准化程序性文件和标准操作流程。而后，参与样本信息的录入、检索、编辑、系统的管理和维护的人员需要培训和考核上述文件，严格按照上述文件规定完成操作。

4.4信息准确度评估和纠正措施的制定 样本库信息管理系统应定期评估样本及其相关信息准确性以确保样本质量。主要通过以下途径评价样本信息是否准确：①样本实际存储位置与样本管理信息系统中是否一致；②样本分析前变量、分析变量等注释信息（见表2）与《样本采集、处理记录单》是否一致。

定期评估样本信息准确性，更重要的目的是分析错误产生的原因，指定纠错措施，进一步提高样本信息准确性。样本的信息收集已从样本采集存储的信息为中心向样本所有衍生信息（包括社会，临床和病理资料与基因组谱）的方向演变[10]，需要全面的样本库信息管理系统来追踪研究关注的样本相关信息。具有适当临床注释的高质量生物标本在个性化医疗时代是至关重要的。现在人们普遍认识到，生物标本资源需要在科学、技术、商业和伦理法律标准的基础上发展和运作。到目前为止，这些标准还没有被广泛应用，导致生物标本质量的变化，可能会影响研究工作。样本信息管理系统采取一种理想的元数据模型来处理异构数据集的集成，即使系统为内部存储采用了非标准化数据元素，系统设计应支持其向一个或多个已建立的标准进行结构化编译，减少数据兼容、冗余等引起的信息质量问题，从而提高数据的准确性。

通过对样本库信息管理系统内出库样本及其信息隐私保护、准确性控制，一方面可保证出库使用的样本信息符合质量标准，为研究者提供高质量的样本及其相关信息，同时，样本的使用过程本身就是對样本质量进行检测的过程，出库过程中若发现样本实际存储位置与样本信息管理系统不一致，可追踪当日同一批次样本位置是否收到影响，及时发现问题，予以解决。因此使用者对样本质量的反馈信息对于样本库信息管理系统的信息质量控制有着重要意义，促进和完善样本库信息管理系统信息化建设。

5 总结和展望

目前，国际上正在发展和完善专门针对生物样本库建设的国际标准化协会质量管理体系：国际生物与环境样本库协会（ISBER）发布的《2012生物样本库最佳实践》关于样本采集、运输、处理、存储和分发等过程中建立了很多质控点；欧美发达国家已在国家层面和行业层面推进样本库国际化质量管理体系的工作；法国经济合作与发展组织以ISO9001标准建立了国家级的生物样本质量管理体系NFS96-900（National French Standard 96-900），法国已经有67家生物样本库通过了该认证；我国目前没有出台关于生物样本信息资源库建设技术规范和质控体系的国家标准，2011年中国医药生物技术协会组织生物样本库分会发布了第一版生物样本库行业标准。但是，生物样本库质量控制大多关注的是样本的质量，如组织病理评价，核苷酸和蛋白质生物大分子的评价等，关于样本库信息管理系统的信息质量管理的质量控制，目前关注较少。样本的信息是样本的重要组成部分，是关系样本质量的重要衡量指标，建立样本信息质量控制评价体系，为后续实现资源共享，为南京开展大规模的临床与基础医学研究提供公共信息支撑，促进基于高质量临床样本的研究成果转化应用，对于研发我国自主知识产权的创新性新药与临床诊治技术具有重要的意义。

参考文献：

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收稿日期：2017-9-20；修回日期：2017-12-28

编辑/成森