論計算機化系統和數據完整性

竺健明

江蘇瑞科生物技術股份有限公司

近年來，隨著制藥行業的發展和技術進步，計算機化系統在藥品生產和質量控制中的應用日益廣泛，為制藥企業提供了更高效、精確、可靠的生產和管理手段。制藥行業的計算機化系統和數據完整性在當代醫藥生產中扮演著至關重要的角色。

首先，計算機化系統為制藥行業注入了先進的生產技術。通過在生產線上引入計算機控制系統，制藥企業能夠實現對生產過程的精準監控和調控。這種精細化的管理手段有助于提高生產效率、減少資源浪費，并確保藥品的一致性和質量。

其次，計算機化系統在數據管理方面發揮了巨大作用。在藥品研發、生產和質量控制的各個環節，大量的數據需要被記錄、分析和存儲。計算機化系統通過數據庫管理、信息采集和數據分析，使得這些數據更加可控和可管理。這有助于制藥企業更好地理解產品的特性，及時發現問題并采取措施進行調整。

數據完整性是制藥行業計算機化系統的一個重要概念。它指的是數據的準確性、一致性、可追溯性和安全性。在制藥領域，這尤為關鍵，因為它涉及到藥品的研發、生產和監管，任何數據的不完整都可能導致生產過程的不穩定和產品質量的下降。

1 保障數據完整性的方法

為了保障計算機化系統的數據完整性，制藥企業采用了一系列的技術手段。首先，建立完善的計算機化系統管理體系，確保數據采集和存儲的過程規范有序[1]。其次，采用先進的信息安全技術，防范數據泄露和篡改。此外，制藥企業還應通過培訓員工、設立權限控制等，以及諸如下文列舉的典型控制方式[2]，提高員工對數據完整性的認識和重視程度。

計算機化系統典型的控制方式有：

·訪問權限控制：實施適當的訪問控制措施，確保只有授權的用戶能夠訪問和修改系統中的數據。系統中能夠查看具體的權限管理清單，并且可以通過權限管理對用戶權限進行分配，對不同用戶查閱畫面、操作界面等內容進行限制。這有助于防止非法訪問和濫用。

·賬戶管理：系統中不允許出現重復的賬戶。系統中能夠對賬戶進行有效期管理。賬戶密碼復雜度可被定義。

·審計和監測：實施審計和監測機制，定期審查系統的操作記錄，監測潛在的數據完整性問題，并及時采取糾正措施。系統中的登錄、登出、增加、刪除、修改等操作都應被系統記錄，并可以通過審計跟蹤進行查看，記錄帶有時間戳，可追溯至操作人。

·電子簽名：代表簽名人以電子形式（生物識別或非生物識別）簽名，如采用指紋、指靜脈等生物識別技術或以用戶名+密碼的方式進行電子簽名。電子簽名與操作關聯，需保證其唯一性，并無法被修改。

·數據生成和錄入：可以借助系統強制可控的流程和提示防止錯誤。GMP 要求及時填寫記錄，記錄操作內容，并簽署操作人和操作時間。在系統中，對應的是電子記錄和時間戳。每一步的操作都在系統中形成電子記錄，形成可用于追溯的線索。

·數據修改：紙質記錄上一般需要填寫修改人、修改時間、修改后內容、修改原因，并保持原數據清晰可讀。類似地，在系統中每一條修改，需要留下修改人、修改時間、修改前后內容、修改原因，這也是審計跟蹤功能最重要的部分。

·數據輸出：數據應該可比較方便地進行檢索查詢，并且可以打印成清晰易懂的文件；輸出的數據內容應和系統中存儲的數據內容一致。

·存儲：對系統中電子數據進行數據管理，管理內容包括數據存儲命名規則、存儲位置和存儲格式、存儲方式（實時自動保存、周期性自動保存、手動保存等）等。

·備份和恢復：設計和實施系統的數據備份和恢復策略，以確保在發生故障或數據丟失的情況下能夠迅速地恢復系統和數據。系統服務中斷、宕機等意外事件可能發生，因此系統相關文檔數據和數據庫、應用程序等有必要進行備份與恢復管理。制藥企業應根據整體體系管理要求進行備份管理，同時應制定災難恢復計劃，例如，對備份對象、備份內容、備份類型（全量、增量、差異等）、備份步驟、備份頻率、備份周期等進行規定，以保證意外情況發生時，系統能夠在短時間內恢復到預期狀態。

但是教條式地應用上述功能方面的合規要求只是在追求形式主義的數據完整性，并不能真正意義上基于風險和合理適當的原則將工作落到實處，使計算機化系統達到數據完整性要求；計算機化系統數據完整性的核心保障規劃和設計需要關注系統的功能，各流程的結合、配置和組態，數據流管理等核心方面，以確保數據在系統中的有效管理和保護。具體關注內容如下：

·系統功能：計算機化系統的功能包括數據采集、處理、存儲、檢索和輸出等多個方面。在設計階段，需要明確系統的功能需求，確保系統能夠有效地滿足用戶的需求，同時保障數據的完整性。

·流程梳理&匹配：各個業務流程在計算機化系統中都有相應的實現方式。在規劃和設計過程中，需要深入了解各業務流程的特點和要求，確保系統的設計與各流程的結合緊密，數據在流程中的傳遞和處理符合標準和規范。

·配置和組態：系統的配置和組態是系統規劃和設計的關鍵部分。應合理配置系統硬件、軟件和網絡環境，確保系統的性能、穩定性和可維護性。同時，組態要考慮數據的傳輸、存儲和處理方式，以提高系統的效率和數據完整性。

·數據流管理：數據在系統中的流動需要經過嚴格的管理。應設計合適的數據流程，確保數據在各個環節中的準確傳遞。使用適當的數據結構和格式，降低數據傳輸和轉換過程中的錯誤風險。

·安全性設計：安全性設計是確保數據完整性的關鍵。應采取有效的安全措施，包括訪問控制、加密、身份驗證等，以保護數據免受非法訪問和篡改。定期進行安全審計，發現潛在威脅并及時應對。

·容錯和恢復機制：引入容錯和恢復機制，確保系統在面臨硬件故障、軟件錯誤或其他意外情況時能夠自動或手動進行數據的修復和恢復，防止數據丟失或損壞。

·監控和審計：建立監控和審計機制，定期檢查系統運行狀況和數據流動情況。通過必要的審核活動和審計功能，發現異常操作和潛在的數據完整性問題，并采取糾正措施。

·培訓和文檔：為系統用戶提供培訓，確保他們正確使用系統，并理解數據完整性的重要性。編寫詳細的系統文檔，包括配置、操作和故障處理等內容，方便用戶理解和參考。

通過綜合考慮上述因素，規劃和設計計算機化系統時能夠更好地保障數據的完整性，確保系統在運行過程中數據的質量和可靠性。

2 實踐案例

接下來，將以兩種制藥行業的計算機化系統為例進行說明。

2.1 藥企生產和質量控制管理系統

考慮一個制藥企業使用計算機化系統進行生產和質量控制管理。該系統涉及生產過程監控、質量檢測、庫存管理等多個方面，其大致過程如圖1 所示[3]。

圖1 生產和質量控制系統流程

該系統的系統功能如下：

·生產過程監控：系統能夠實時監測生產線上的各個環節，包括溫度、濕度、壓力等參數，并將數據實時記錄。

·質量檢測：系統具備對產品質量進行檢測的功能，如藥品的成分分析、含量測定等，確保產品符合質量標準。

·物料庫存管理：系統對原材料和成品的庫存進行管理，確保及時補貨和防止過期產品的出廠。

其流程梳理&匹配如下：

·生產計劃與庫存管理：系統將生產計劃與庫存管理緊密結合，確保原材料和成品的庫存在生產需要的時候得到滿足。

·質量檢測與生產控制：質量檢測的結果直接反饋到生產控制環節，以便及時調整生產參數以確保產品質量。其配置和組態如下：

·硬件配置：選擇適當的傳感器、監控設備和服務器，確保系統能夠穩定運行。

·軟件配置：選擇合適的數據管理軟件、質量控制軟件等，以適應企業的需求。

·網絡配置：建立可靠的局域網，確保各個節點能夠順暢地共享數據。其數據流管理如下：

·數據采集：從各個生產環節和檢測點采集數據，并確保數據的準確性。

·數據傳輸：設計合理的數據傳輸流程，確保數據能夠及時傳送到需要的地方，如從生產線到質量檢測中心。

·數據存儲：選擇合適的數據庫和存儲設備，確保數據長期存儲的穩定性和安全性。

2.2 實驗室控制系統

考慮一個生物制藥行業實驗室進行檢測、樣品分析和含量測定的軟件系統，其大致過程如圖2 所示[3]。

圖2 實驗室控制系統流程

該系統的系統功能如下：

·實驗參數設定：該軟件允許實驗員設定實驗的參數，包括試劑用量、溫度、時間等。

·實時數據采集：在實驗過程中，系統實時采集各種實驗數據，如吸光度、溫度曲線等。

·實驗結果分析：軟件提供數據分析工具，能夠自動分析實驗結果，生成相關報告和圖表。

其流程梳理&匹配如下：

·樣本管理與實驗設計：系統將樣本信息與實驗設計結合，確保每個實驗樣本都被正確處理。

·實驗執行與數據采集：系統在實驗執行過程中負責數據采集，保證采集的數據與實驗計劃一致。

·數據分析與報告生成：實驗完成后，軟件將實驗結果與樣本信息結合，生成詳細的實驗報告。其配置和組態如下：

·硬件配置：選擇適當的實驗設備，如分光光度計、PCR 儀等，確保設備能夠與軟件良好配合。

·軟件配置：設定軟件參數，確保系統按照實驗標準進行配置。

·用戶權限管理：確保實驗員、主管等不同角色擁有不同的系統權限，以保障數據的安全性。

其數據流管理如下：

·實驗數據采集：數據從實驗儀器傳輸到軟件，確保數據準確、完整。

·數據傳輸與存儲：通過網絡傳輸數據到中央數據庫，以及定期進行數據備份，確保數據的及時傳輸和安全存儲。

·數據訪問控制：對實驗數據進行訪問控制，只允許授權人員查看和修改，確保數據的保密性。

其數據完整性的核心保障規劃和設計如下：

·防篡改技術：在數據傳輸和存儲過程中采用防篡改技術，確保數據在傳輸和存儲過程中不被篡改。

·實驗驗證機制：在系統中引入實驗驗證機制，對實驗執行過程進行驗證，確保實驗過程的準確性。

·數據審計：實施數據審計，記錄數據的訪問、修改等操作，追蹤數據的使用歷史。

·災難恢復計劃：制定災難恢復計劃，確保在系統故障或數據丟失的情況下能夠迅速恢復并保障數據完整性。

通過以上的兩個例子，可以看出系統功能，流程結合、配置和組態，數據流管理等方面是如何相互關聯的。在設計和規劃計算機化系統時，需要綜合考慮這些因素，以保障數據的完整性。例如，如果數據流管理出現問題，可能導致生產計劃與庫存管理脫節，從而影響生產效率和產品質量。因此，關注系統各方面的細節，是確保計算機化系統數據完整性的關鍵。