LIMS信息管理系統(tǒng)在食品藥品檢驗所的應用

【摘要】近年來，藥品安全事故頻發(fā)，食品藥品檢驗所作為藥品監(jiān)督管理的技術(shù)支持部門，擔負著為科學監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支持的重要作用。傳統(tǒng)檢驗方法基本以手工數(shù)據(jù)錄入為主，安全性、可靠性、真實性都不能滿足新時期對藥品檢驗的要求。南京市食品藥品檢驗所采用LIMS管理系統(tǒng)，結(jié)合ISO17025規(guī)范，完全覆蓋質(zhì)量控制的25個要素，實現(xiàn)了檢驗流程和質(zhì)量控制的電子化，大大提高了檢驗的標準化和自動化程度。為新時期藥品監(jiān)督管理提供了科學支持。

【關(guān)鍵詞】LIMS質(zhì)量管理藥品檢驗業(yè)務流程

一、背景資料

近年來，藥品安全事故頻發(fā)，2006年齊二藥事件、2012年鉻膠囊事件屢次觸動公眾脆弱的神經(jīng)。食品藥品檢驗所作為藥品監(jiān)督管理重要的技術(shù)支撐部門，擔負著為科學監(jiān)管提供數(shù)據(jù)支持的責任。藥品檢驗系統(tǒng)復雜，儀器多樣，數(shù)據(jù)量大，傳統(tǒng)的檢驗流程為手工抄寫，紙質(zhì)記錄，近年來隨著計算機的應用普及，大量的紙質(zhì)記錄被電子化保存在服務器上，但其記錄本質(zhì)依然是人工操作。面對越來越多的安全事件，如何提供科學、可靠、禁得起質(zhì)疑的檢驗報告是藥檢所面臨的重要挑戰(zhàn)。

二、LIMS簡介

LIMS是Laboratory Information Management System的縮寫。誕生于20世紀70年代，以完成實驗室數(shù)據(jù)的采集、處理、儲存和分析等功能。Mary D Hinton于1982年在《分析化學》雜志上發(fā)表了一系列的論文，闡述LIMS的定義，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。他將LIMS解釋為：一種管理實驗室數(shù)據(jù)，并將結(jié)果發(fā)送給客戶的先進技術(shù)。它必須支持整個數(shù)據(jù)生命周期。確保整個生命周期內(nèi)，實驗數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析、打印數(shù)據(jù)和存檔。借助計算機系統(tǒng)實現(xiàn)人工的或自動的管理數(shù)據(jù)[1]。LIMS系統(tǒng)全面覆蓋ISO/IEC17025的全部25個要素，對實驗相關(guān)的人、機、料、法、環(huán)、測等因素進行控制。實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、數(shù)據(jù)自動記錄、公式自動計算、結(jié)果自動判斷。最大程度的避免了人工操作可能帶來的失誤，大大加強數(shù)據(jù)的可靠性。進而提高實驗室的整體管理水平。

三、LIMS系統(tǒng)在食品藥品檢驗所的應用

3.1LIMS系統(tǒng)的目標

建立規(guī)范化的食品、藥品、保健品化妝品的檢驗流程。

建立完善的檢驗標準數(shù)據(jù)庫，加強檢驗標準有效期管理，提高標準檢索和選擇的準確率。利用檢驗中的數(shù)據(jù)自動添加檢驗標準至標準數(shù)據(jù)庫。

實現(xiàn)對各種儀器、試劑、標準品及其他供應品的管理，使工作人員能及時了解儀器狀態(tài)，試劑、標準品數(shù)量。方便管理人員及時了解并更新庫存。

實現(xiàn)對檢品的全面管理，相關(guān)人員可以及時掌握檢品的在檢狀態(tài)，及時了解科室檢品負載，方便管理科室合理分配檢品，檢驗人員合理安排檢驗工作和周期。

文件自電子化管理，實現(xiàn)對質(zhì)量手冊，程序文件等質(zhì)量文件的全程管理。

建立全面質(zhì)量管理系統(tǒng)，使實驗室質(zhì)量在可控情況下運行。[2]

3.2解決方案

根據(jù)對系統(tǒng)目標的分析，按照ISO/IEC 17025的要求，結(jié)合本所《質(zhì)量手冊》要求，將系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)管理和質(zhì)量管理兩大功能，數(shù)據(jù)管理重點解決業(yè)務流程、數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的輸入、數(shù)據(jù)的審核、數(shù)據(jù)的計算、結(jié)果的判定以及綜合查詢和統(tǒng)計報表的生成等功能。而質(zhì)量管理功能主要實現(xiàn)質(zhì)量控制和可溯源，分別對“人”（人員）、“機”（儀器）、“料”（標準物質(zhì)）、“法”（檢驗方法）、“環(huán)”（環(huán)境）等五個因素進行控制[3]。

數(shù)據(jù)管理主要包含的模塊為：

（1）任務管理模塊，管理系統(tǒng)所有在運行的樣品和已完成的但尚未歸檔的樣品，可以設(shè)定樣品的分析周期、分析方法。按照樣品的狀態(tài)標注不同的顏色加以區(qū)分。通過對樣品數(shù)量和儀器情況的分析，可以根據(jù)設(shè)定條件自動完成樣品的科室間負載均衡，也可以通過提醒、通知等方式提醒業(yè)務管理人員調(diào)整樣品發(fā)放。

（2）數(shù)據(jù)采集模塊負責儀器的連接和實驗數(shù)據(jù)的自動采集。這是整個系統(tǒng)中最為復雜的模塊，根據(jù)儀器的特點，將儀器分為4中類型，第一種為老式儀器，無任何通訊接口，如帶積分儀的液相色譜。這種儀器完全沒有辦法進行數(shù)據(jù)采集，原則上是必須要淘汰掉的儀器，由于特殊原因必須保留的，采用手工輸入數(shù)據(jù)的方法。第二種為模擬信號輸出，這種儀器一般使用年限已經(jīng)很久，沒有特殊原因也該予以淘汰，確實不能淘汰的，采用A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，通過網(wǎng)絡(luò)存儲進LIMS數(shù)據(jù)庫。第三種為帶RS232接口的儀器，如早期的電子天平，這種設(shè)備通過加裝RS232轉(zhuǎn)RJ-45轉(zhuǎn)換器的方法，使用一臺控制電腦控制可以1臺或多臺儀器數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)较到y(tǒng)中。第四種為配置工作站軟件的現(xiàn)代分析儀器，這種設(shè)備儀器工作站可以輕松接入系統(tǒng)。接入系統(tǒng)的儀器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集，儀器數(shù)據(jù)主要分為兩種類型，一種是數(shù)值集合，如裝量差異檢查項一次產(chǎn)生10組數(shù)值。這種類型的數(shù)據(jù)可以直接變成一行或多行記錄保存在數(shù)據(jù)庫中。另一種是圖譜類數(shù)據(jù)，如液相色譜生成的液相圖譜，對于圖譜類數(shù)據(jù)，要求實驗人員將圖譜保存為PDF或EXCEL格式，上傳至LIMS系統(tǒng)中，系統(tǒng)將根據(jù)預設(shè)的讀取條件解析PDF或EXCEL，自動采集出計算所需的數(shù)據(jù)保存于數(shù)據(jù)庫中。

（3）數(shù)據(jù)計算及結(jié)果判斷模塊。自動采集的數(shù)據(jù)和手工輸入的數(shù)據(jù)保存到LIMS數(shù)據(jù)庫后，系統(tǒng)根據(jù)預設(shè)的計算公式和修約規(guī)則，自動完成數(shù)據(jù)的計算和結(jié)果修約。同時判斷檢驗結(jié)果是否合格。減少了人工干預可能造成的數(shù)據(jù)錯誤，大大提高了數(shù)據(jù)分析的準確性和可靠性。

（4）綜合查詢模塊。可以提供全部或具體時間段的歷史數(shù)據(jù)查詢分析。即可以基于檢品信息對檢品進行查詢，也可以針對某一個檢驗項目的具體內(nèi)容，如最大值、最小值、標準差、置信區(qū)間等進行查詢。根據(jù)查詢結(jié)果，生成趨勢圖、餅圖、直方圖等分析圖表。借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以對儀器產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行分析，如針對某個品種的含量測定項目，尋找同一品種、同一廠家、不同批次樣品之間或者同一品種、不同廠家樣品之間質(zhì)量差異，根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果，進一步可以分析得出質(zhì)量差異的原因。進而對藥監(jiān)局藥品監(jiān)管提供科學的數(shù)據(jù)支持。

（5）報表模塊。采用動態(tài)關(guān)聯(lián)技術(shù)，系統(tǒng)根據(jù)實驗產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)自動生成各項報表和記錄表格，如：檢品卡、檢驗流轉(zhuǎn)單、檢驗原始記錄、質(zhì)量報告、不合格表格、抽樣統(tǒng)計表等。開放式設(shè)計功能可以將在表單的任意位置添加數(shù)據(jù)項，支持建立明細表、主從表、交叉表等多種報表形式，并支持SQL查詢語句和標準函數(shù)計算。理論上可以實現(xiàn)任意情況報表的制作。

質(zhì)量管理主要包含的模塊為：

（1）人員管理模塊。人員是實驗室的基礎(chǔ)，也是所有管理模塊中最難管理的部分。為了達到人員、技能、崗位三要素的匹配。人員管理不僅要記錄人員靜態(tài)信息，如年齡、學歷、職稱、工作經(jīng)歷等，更重要的是對人員技能和崗位匹配情況的管理，人員培訓記錄、技術(shù)技能、崗位要求等信息進行動態(tài)跟蹤。隨時發(fā)現(xiàn)崗位需求變化，在人員上崗前對其進行崗位技能培訓，保證在崗人員擁有崗位必須的資質(zhì)。并對技能證書到期換證等提供預警信息。

（2）儀器管理模塊。儀器管理是質(zhì)量可溯源的重要環(huán)節(jié)。LIMS系統(tǒng)將儀器按類型分類，對不同類別的儀器按要規(guī)定設(shè)定各自的檢定周期，維修計劃，校準計劃等。并設(shè)定儀器狀態(tài)，一旦儀器超期未檢定或被設(shè)定為停用，系統(tǒng)將自動拒絕對這臺儀器的訪問，該儀器再重新設(shè)定為可用之前，其產(chǎn)生的一切數(shù)據(jù)視為非法數(shù)據(jù)，保證進入LIMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的可靠性。

（3）材料管理模塊。材料即“料”，是ISO17025質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包含對標準品、對照品、試劑、耗材、計量器具等[4]。材料管理不同于普通辦公用品和低值易耗品的管理，普通的物品管理一般只關(guān)注庫存數(shù)量和庫存上下限。而材料管理更重要的是管理材料來源、材料性質(zhì)和材料去向。除了管理庫存信息，還需對標樣真值、不確定度、校驗情況、領(lǐng)用記錄等信息管理，從而保證檢驗數(shù)據(jù)的可溯源性。

（4）檢驗標準管理模塊。標準是整個檢驗過程的基礎(chǔ)。只有選擇了正確的標準，才能得出正確的結(jié)論。但藥品標準類別復雜，光成冊標準就有《中國藥典》、《衛(wèi)生部成方制劑》、《新藥轉(zhuǎn)正標準》等數(shù)百本。還有大量廠家試行標準、轉(zhuǎn)正標準、修訂標準。所以造成標準管理難，定位難。標準管理采用文檔版本管理技術(shù)，存儲標準在不同時期的轉(zhuǎn)正、升級及修訂并設(shè)定生效期和作廢期。保證選擇標準時可以正確定位當前時間下有效的標準。并通過藥品條形碼或藥品批準文號與品種數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)。可以直接通過掃碼或輸入批準文號的手段快速定位某個藥品在具體時間下的有效標準。

（5）環(huán)境管理模塊。環(huán)境主要指實驗室的位置、分布情況、溫濕度及照度等物理條件。以樓層平面圖為基礎(chǔ)，通過不同顏色的標注來區(qū)別實驗室的功能。在實驗室區(qū)域顯示溫濕度等環(huán)境信息，當環(huán)境信息異常，可以自動彈出告警窗口。出現(xiàn)嚴重異常時，可以通過GPRS通訊設(shè)備自動通知管理人員和值班人員。結(jié)合門禁系統(tǒng)，設(shè)定不同人員進入實驗室的權(quán)限。

四、結(jié)束語

本所LIMS根據(jù)本所業(yè)務需求和ISO 17025的要求設(shè)計。通過對流程、人員、儀器、標準物質(zhì)和環(huán)境的追蹤達到檢驗流程的自動化管理和檢測數(shù)據(jù)可溯源性要求。減少了人工錄入、手動計算、數(shù)據(jù)傳輸方面的差錯，大大提高了工作效率，提高了實驗室的自動化水平和規(guī)范化標化程度。

參考文獻

[1]楊海鷹，影響LIMS成功實施的幾個關(guān)鍵因素，現(xiàn)代科學儀器，2005，（02）

[2]李健，陳為，藥檢實驗室信息管理系統(tǒng)建設(shè)思路，中國藥事，2012年第26卷第10期：1083-1087

[3]崔學坤，LIMS針對檢測實驗室檢測可溯源性的應用與研究，微型電腦應用2012年底28卷第8期：47-50

[4]陳進.基于ISO/IEC17025的LIMS設(shè)計及實施策略，電腦知識與技術(shù)，2009年4月VOL5.NO9：2144-2145