疾控中心實驗室信息管理系統的設計探索①

陳晶 羅俊 肖鵬 龐延輝

摘 要:隨著疾病預防控制中心的環境和衛生檢測項目日益增多,傳統的手工管理模式已不能適應日常工作需要,開發一個環境衛生檢測管理信息系統勢在必行。本文結合疾控中心檢測業務的實際要求,對檢測業務流程進行了分析,系統采用瀏覽器/服務器(Browse/Server)結構模型,功能包括檢測流程管理和質量體系管理兩大部分,其中前者包含樣品登記、樣品通知、樣品分配、任務分配、樣品檢測、報告編制、報告審核、授權簽字、報告發放、報告查詢等功能;而后者包括檢測人員、設備儀器、檢測項目、服務供應商的管理等功能。

關鍵詞:管理信息系統瀏覽器/服務器

中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0004-02

疾控中心是擔負衛生監測、檢驗出證、技術仲裁、預防醫學研究等重要職責的疾病預防控制機構。疾控中心檢測任務主要包括對公共場所、居住環境、作業環境的空氣和水質樣本的檢測,對食品、化妝品、飲用水、消毒殺蟲產品及其相關產品的檢測。

隨著產品商業化、產品標準化以及產品質量規范日益受到社會、廠商和消費者的重視,檢測項目的類別和工作量也在快速增加。傳統的工作方式已不能適應檢測業務發展要求。亟需利用計算機網絡技術、數據存儲技術、快速數據處理技術來對檢測流程和相關信息進行全方位管理,提高工作效率、降低檢測成本,達到檢測流程自動化運行和檢測相關部門無紙化辦公的目的。

1研究現狀

目前國內外相關信息管理系統一般都能實現純粹數據管理功能,包括數據采集、傳輸、存貯、處理、數理統計分析、數據合格與否的自動判定、輸出與發布、報表管理等[1]。

目前,國內外研發的較多的相關的信息管理系統,主要實現環境衛生檢測數據和信息的全面管理。這類管理信息系統除了上文提到的功能外,一般還可以增加樣品管理、資源(材料、設備、備品備件、固定資產管理等)管理、事務(如工作量統計與工資獎金管理、文件資料和檔案管理)管理等模塊,組成一套完整的綜合管理體系和檢驗工作質量監控體系,除了能夠實現對檢驗數據嚴格管理和控制外,還能夠滿足實驗室的日常管理要求,功能比較全面,網絡結構相應要復雜一些,實現起來要困難一些,投資比較大,而且,往往需要專業單位與實驗室合作開發設計[2]。另外,由于檢測機構設置、職責、管理思路和其他特點可能會隨著時間的改變而發生變化,可能需要經常對網絡軟硬件進行改變。因此,實驗室一般需要配備專業的維護與再開發技術力量。

隨著Web技術的發展,現在的環境衛生檢測信息管理系統普遍采用了統一的瀏覽器界面和以Web服務器為中心的分布式管理體系,使用方便,數據的共享和發布更為簡單,功能更為全面,軟件的二次開發更為容易。

2技術方案

2.1 功能設計

實驗室信息管理系統實現對檢測流程的管理和質量體系的管理。檢測流程管理包括對樣品檢測流轉的每個環節進行監控和管理。樣品檢測流程包括樣品登記、樣品分配、樣品檢測、報告編制、報告審核、報告簽字、報告發放。質量體系管理包括對檢測流程涉及的質量要素進行控制和管理。質量要素包括檢測人員、設備儀器、檢測項目、服務供應商。

通過系統,可以嚴格控制每一個流程的環境,衛生指標,并且記錄每一個流程下面的操作對象和操作時間,以及指標項的特征,做到有據可查[3];可以隨時掌握單位的各種信息狀態,使人員成本,時間成本,效率都在可控范圍內有效管理[4];系統記錄每一個流程的信息和所有的流程的預警或者建議信息(通常包括對需要改正的流程提出的預警信息,以及對狀態良好的流程提出的建議信息),報告信息由系統的分析模塊功能自動生成,并且提供了大量的查詢統計功能,可以清晰地查詢統計報告的相關信息[5]。

2.2 系統結構

系統的體系結構采用三層B/S(Browser/Server)模式,讓每個終端機數據通過網絡向指定服務器匯總,如圖1所示。

第一層:表示層,完成應用的用戶接口部分,負責顯示信息和收集數據,并與功能層通信。此層主要面向最終用戶,因此界面必須直觀易操作,大多數表現為GUI或WEB。

第二層:功能層,也稱“應用層”,利用服務器完成系統的應用功能,負責處理業務邏輯。根據表示層的處理請求,根據業務邏輯進行處理(包括與數據層的通信),并將處理結果發回表示層。此層應能處理并發用戶(表示層)的請求。

第三層:數據層,應功能層請求獨立地進行各種數據庫數據處理,并將結果發回功能層。各層之間的數據交換應盡可能的簡潔,盡量減少在表示層與功能層之間進行數據交換的次數[8]。

2.3 運行環境

服務器:DELL PowerEdge R710

硬件配置:X86平臺的PC機,主頻4G,內存 4G

軟件配置:WINDOWS 2003 SERVER操作系統,SQL SERVER 2005數據庫

客戶端:

硬件配置:X86平臺的PC機,主頻2G,內存 2G

軟件配置:WINDOWS XP操作系統

網絡環境:基于IPV4協議的組網模式

2.4 模塊設計

從功能上講,環境衛生檢測管理信息系統包括兩個子系統:檢測流程管理與質量體系管理,其下包含一定數量的子功能模塊。檢測流程管理子系統主要完成檢測業務流程,這是系統的關鍵部分;質量管理體系子系統主要完成檢測業務相關元素的管理。

檢測流程管理子系統包括樣品登記、樣品分配、樣品檢測、報告編制、報告審核、報告簽字、報告發放7個子模塊。

(1)樣品登記。該模塊的功能主要是將受理單內容輸入到系統中。受理單主要內容包括:樣品名稱、規格型號、生產單位、樣品特征、檢測依據、檢測項目、檢測類別、要求檢測時間、檢測數量、檢測費用、樣品準備的要求、試驗完畢后樣品處理方式等內容。用戶確認輸入后樣品編號作為該樣品在檢測活動中的唯一性標識。

(2)樣品分配。該模塊的功能是將檢測項目分配到對應的檢測人員。多個檢測項目可以分配給多個檢測人員。

(3)樣品檢測。該模塊實現樣品的檢測過程,檢測部門用戶登錄系統,選擇樣品分配進入樣品檢測頁面。用戶可以看到所有已經從部門分配過來的檢測任務,檢測人員對分配到自己的檢測項目進行檢測,檢測完提交到報告編制。

(4)報告編制。該模塊功能是,報告編制人員對所有檢測人員提交的結果進行匯總,提取檢驗檢測結果生成報告。

(5)報告審核。該模塊實現對檢測報告的部門審核。授權的審核用戶在系統中完成對分析結果進行復核、審批。由于系統對樣品流轉的每一個步驟都是記錄的,因此審核人員可以同時查看樣品采集過程中的相關信息,以判斷分析結果和方法是否準確可靠。

在審批階段,系統允許對數據進行必要的修正,但任何的修改都必須說明原因,且原始數據不允許修改,所有的修改記錄都必須附在最終結果的記錄中,以便進行數據溯源。

(6)授權簽字。該模塊實現授權簽字用戶對檢測報告的審批。

(7)報告發放。該模塊實現檢測報告歸檔和發放。對已經發放的報告,將其報告狀態流轉到結束狀態,以便查詢。

質量體系管理子系統包括檢測人員管理、儀器設備管理、檢測項目管理、服務供應商管理四個子模塊。

(1)檢測人員管理。

該模塊實現對實驗室人員檔案的管理,包括基本檔案、資質、培訓記錄的管理。對人員基本檔案和資質的管理,包括添加、修改、刪除、權限分配等操作。

(2)儀器設備管理。

該模塊實現對實驗室儀器設備檔案和校準計劃的管理。包括設備基本檔案、校準計劃制定、校準計劃實施等內容。設備基本檔案:對儀器設備的基本信息進行增、刪、改、查操作。儀器設備的基本信息包括儀器名稱、檔案編號、型號規格、購置日期、上次檢定日期、檢定周期、所屬部門、當前狀態等內容。用戶通過儀器名稱、檔案編號、所屬部門等來查詢設備檔案。校準計劃指定:質量管理用戶根據儀器到期的校準時間查詢符合條件的設備,生成校準計劃。可以查詢所有歷史計劃。校準計劃執行:根據指定的校準計劃,在設備校準完畢后,將結果輸入到系統中。

(3)檢測項目管理。

該模塊實現對檢測項目、檢測標準的維護管理。包括對檢測大類、小類、產品、項目的編輯操作。可自定義添加檢測項目。這里與樣品登記模塊中選擇檢測項目關聯。

(4)服務供應商管理。

該模塊實現對合格服務供應商的管理。服務供應商指檢測試劑、儀器等供貨商和提供實驗垃圾回收、儀器維修等服務的商家。質量管理用戶將考核通過的合格服務供應商信息輸入到系統中,可以通過供應商名稱、供應項目來搜索,方便以后選擇合適的服務供應商。

3小結與展望

本文所設計的實驗室管理信息系統主要針對檢測業務流程和質量管理要素的管理,可解決樣品檢測流程的規范問題,旨在提高樣品檢測的工作效率,但這只是解決了環境衛生檢測業務的流轉和基本管理的問題。隨著檢測項目和業務量的不斷增加以及質量要求的不斷提高,環境衛生檢測信息管理系統的功能要求也會不斷增加。在工作流程規范化方面,可采用工作流技術實現樣品檢測流程跟蹤業務處理過程,提高系統的靈活性。在信息的分析方面,常用的數據庫管理系統的查詢檢索機制已遠遠不能滿足現實需要,可使用數據挖掘技術構建數據挖掘模型并選用適當算法,解決預測來年的檢測任務量、各類樣品合格率等問題。

參考文獻

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[3] 楊海鷹.影響LIMS成功實施的幾個關鍵因素[J]．現代科學儀器,2005(2):64-65

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[5] 秦永平,王麗萍,孫慶.基于數據倉庫的突發公共衛生事件預警預報系統[J]．計算機工程與設計,2010,31(13):3119-3122

[6] Andrew N Tolopko,John P Sullivan, Sean D Erickson,Screensaver:An Open Source Lab information management system (LIMS) for High Throughput Screening Facilities,BMC Bioinformatics,2010,11(260).

[7] Gokhan Gercek,Naveed Saleem.Transforming Traditional Labs into Virtual Computing Labs for Distance Education,International Journal of OnlineEngineering,2008,4(1).

[8] 張渭軍,何宏星,徐惠蓮．實驗室管理信息系統的設計與開發[J]．計算機與數字工程,2010,38(5):147-150.