實驗動物管理系統的開發和應用

陳紀猛，王訓立，鄭和平，何宏星，吳　勝

（1. 福建醫科大學附屬協和醫院動物實驗室， 福州 350001；2. 福建中醫藥大學實驗動物中心，　福州 350122；3. 南京軍區福州總院實驗動物中心， 福州 350025；4. 福建醫科大學實驗動物中心，　福州 350108；5. 福建省醫學科學研究院， 福州 350003）

實驗動物管理系統的開發和應用

陳紀猛1，王訓立2，鄭和平3，何宏星4，吳勝5

（1. 福建醫科大學附屬協和醫院動物實驗室， 福州 350001；2. 福建中醫藥大學實驗動物中心，福州 350122；3. 南京軍區福州總院實驗動物中心， 福州 350025；4. 福建醫科大學實驗動物中心，福州 350108；5. 福建省醫學科學研究院， 福州 350003）

本實驗動物管理系統包含：信息發布管理、實驗預約管理、訂購管理模塊、倉庫管理模塊、動物飼養管理、動物實驗管理等模塊。并就管理系統的特點及實際應用進行了探討。

實驗動物管理系統； 軟件； 開發； 應用

實驗動物中心的信息化管理是今后發展的大趨勢，信息化（或智能化）管理除了要求配備各項硬件設施外，還需要有與之配套的管理軟件。

1　實驗動物管理系統功能模塊簡介

實驗動物設施的日常管理一般有兩個主流程，一個是生產管理流程，另一個是動物實驗流程。遵循這兩個主流程為本套管理系統設計了7個模塊（圖1），分別是：信息發布管理、實驗預約管理、訂購管理模塊、倉庫管理模塊、動物飼養管理、動物實驗管理、系統參數管理，其中前6個模塊涵蓋了實驗動物設施的日常管理、實驗動物生產及動物實驗等工作。6個模塊可以協同使用，共享并處理管理數據。比如，動物飼養管理模塊可以提取訂購管理模塊的訂單數據，直接轉入動物飼養管理模塊中。同時，每個模塊還可以單獨運行，自成管理系統。本套管理系統為適應不同的管理需求，還對輸入及打印輸出功能做了優化增強，輸入方面，本套管理系統支持物品（實驗用品）的條碼掃描及管理，輸出方面，不僅支持常規的三聯單打印，還支持快速小票打印等功能。

下面分別對這幾大模塊進行簡要描述：

1.1信息發布管理

在信息發布管理系統中，可以發布通知公告，可以上傳下載圖片、文檔，可以發送站內消息，可以在線交流、留言，可以制訂計劃任務，可以進行人員管理等，這個信息發布系統就是一套標準的在線辦公系統，可以構建出一個高效、規范的網上協同工作環境，方便各部門之間的信息、資源的共享。

1.2實驗預約管理

實驗預約管理模塊提供在線提交、打印實驗申請表功能，申請表含有：項目/課題名稱、實驗內容方法簡介、實驗研究者情況、擬使用的實驗動物的詳細情況（包括品種/品系、級別、體質量/規格、數量、組數、每組實驗動物數、總實驗動物數、預計實驗天數）、預計購買實驗動物的時間等項目，同時可以上傳開展實驗所需的相關圖片和文檔，實驗預約管理系統方便了各研究所室提前申報實驗計劃，實驗動物中心可以對申請表進行統計分析，統籌安排動物實驗計劃。

1.3訂購管理模塊

本模塊是本套管理系統中一個極具特色的模塊，在設計本模塊之前，作者參考了現有一些技術比較成熟的在線商業管理系統，再結合實驗動物的特殊要求，設計了這套在實驗動物展示、檢索、管理；訂單提交、管理等方面的界面直觀、操作簡便的訂購管理模塊［1］，本模塊可以進行實驗動物訂購、試劑耗材訂購、籠器具和各種其它物品的訂購。管理員可以對用戶購買情況、本單位銷售情況等進行統計分析，免除繁重而復雜的手工統計方式。而統計報表包括匯總表和明細表功能，可以直接打印，也可以導入WORD或EXCEL中進行編輯打印。

圖1　實驗動物管理系統功能模塊圖

1.4倉庫管理模塊

普通倉庫管理系統一般只針對非實驗動物的物品進行設計，對實驗動物的出入庫操作基本不太適合， 用于實驗動物管理的倉庫系統， 除了需要處理品種、品系、微生物學級別、性別、規格等參數。本套倉庫管理軟件針對這些特殊需求進行了專門優化設計，可應用于實驗動物及各種其它的物資出入庫操作， 可以打印出標準出入庫單。在統計功能上，可以按科室、姓名、年、月、日統計， 也可以按品種、品系、微生物學級別、性別分別統計。

1.5動物飼養管理

動物飼養一般分兩種情形，一種是用于動物實驗的飼養，另一種是用于生產繁殖的飼養。對于大部分只具備實驗動物使用許可證的單位，因為只能從事動物實驗，不能生產實驗動物，所以飼養管理模塊中的繁殖功能是不需要的，這些單位無需詳細的繁殖記錄，對這些單位來說，飼養管理功能應予以簡化，一般有以下幾個主要字段就夠：動物ID、籠號、飼養開始日期、飼養結束日期、管理費用、飼料費用、其它費用等。如果飼養模塊是用于生產繁殖管理，則需要增加動物信息表和詳細的繁殖記錄表。利用本模塊提供的統計功能和報表輸出功能可以極大提高生產效率，同時，對生產繁殖也可以進行精確指導［2］。

1.6動物實驗管理

動物實驗常見的操作有采血、收集尿液、注射、灌胃、麻醉、外科手術等，針對某一項操作有可能一日要進行數次，實驗過程中還需要各種耗材，這些操作和耗材，均可用本模塊進行登記管理，實驗進行過程中可以隨時查詢耗材使用情況，費用的結算也非常方便。

1.7系統參數管理

系統參數管理模塊中，設定有回收站功能、操作記錄跟蹤功能，所有被刪除的通知、文檔、訂單等均會先放入回收站中，由上一級管理人員對回收站進行管理，管理人員可以對回收站的資料進行還原操作，或執行真正的刪除操作，這樣可以有效地防止誤操作。操作記錄跟蹤功能可以記錄管理員和用戶在本系統中的各項操作，對于系統的安全運行具有重要意義。在本模塊中還可以進行數據備份、各項參數設定和權限設定等。

2　系統的主要技術特點

2.1系統的平臺結構

網絡多用戶管理系統一般采用C/S或B/S這兩種方式。C/S結構（客戶機/服務器模式）分為客戶機和服務器兩層， 為每一個應用開發一個客戶端， 然后在每一個客戶端進行安裝，需要花費時間加以培訓才能使用，這種結構的管理軟件適合于用戶數量有限的局域網內使用。B/S（Browser/Server）結構［3］，即瀏覽器和服務器結構，是將程序安裝于服務器上，用戶通過瀏覽器即可實現各項操作，客戶端只要有一臺具有上網功能的電腦就可使用，并且客戶端不需進行任何維護。基于B/S結構的管理系統，通過本地電腦、局域網、互聯網均可使用，使得相關機構管理與業務不受地域限制。B/S結構相對于C/S結構，具有易于維護及成本低，更方便和高效等特點。基于B/S結構的各種優點，本套管理系統采用了B/S結構進行設計。

為了提高管理系統的兼容性和通用性，本管理系統已開發出ASP版，并且預備開發出ASP.NET版。作者于2005年就已開始進行市場調研、框架設計，其中ASP版本于2006年投入使用，截至目前已完成幾大主要功能模塊的設計，經過實際使用及不斷完善，該管理系統已經穩定地運行了多年。在用ASP設計時作者進行了大量頁面代碼優化，并采用模塊化設計，將大部分函數、自定義類、功能模塊存放到單獨的文件夾中，并通過include包含到主程序中使用，這么處理之后，往后可以很方便地將程序文件移植為.NET版本。同時，為提高頁面的運行效率，本套系統還大量使用了先進的AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）技術，極大地增強了頁面的交互能力。

2.2系統所適用的終端

目前智能手機、平板電腦等已漸漸流行，通過智能手機進行各項網絡業務操作是今后的發展方向，因此，在設計管理系統時已考慮到這種需求，對程序代碼做了優化調整，以使本套管理系統能在各個智能終端上便捷操作，目前本套管理系統（ASP版本）除了支持電腦的瀏覽器操作外，還支持iPhone手機、安卓（andriod）手機、Nokia智能手機、windows Phone手機等手機平臺，以及各類平板電腦平臺等。

2.3數據庫技術

在設計系統時，作者也考慮到大型應用和小型應用的兩種可能，所以這套管理系統采用了兩種數據庫方案，一種是適合小范圍應用的ACCESS數據庫方案，采用ACCESS數據庫不僅成本低廉，而且易于維護；另一種是MS SQL大型數據庫方案，SQL數據庫在安裝、維護、備份上都比ACCESS復雜一些，比較適合于大型應用。同時，可以根據實際需要，具有將數據從ACCESS數據庫遷移至MS SQL數據庫，或者從MS SQL數據庫遷移至ACCESS數據庫等功能。

2.4系統運行模式的選擇

在管理系統的運行模式上，作者根據各用戶的實際情況設計了兩種使用方案，一種是網絡多用戶模式（局域網或廣域網模式），另一種是單機模式。本套管理系統主要以網絡多用戶模式使用，這也是常規的默認模式，但考慮到有些實驗動物中心還未全面開展各項業務，或由于條件所限，還未開展網絡業務，若只運行本套管理系統中的某一部分（如倉庫管理）進行實驗動物及各項物品的管理工作，單機模式即可。以下簡要介紹本套系統這兩種運行模式的區別：

網絡多用戶模式（局域網或廣域網模式）: 網絡多用戶模式需要有服務器端和客戶端。服務器端：可以采用Linux服務器或windows的服務器；ASP版本的可在Linux 服務器和windows的服務器中運行，適應性更為廣泛；ASP.NET版本程序目前暫時只能在windows的服務器中運行。客戶端：可以是windows操作系統，也可以是非windows操作系統，客戶端無需安裝專用軟件，使用瀏覽器即可實現系統管理和各項功能操作。

單機模式：單機模式下ASP版和ASP.NET版運行略有區別。ASP版：只需雙擊執行本管理系統附帶的一款綠色版的ASP支持程序，無需安裝IIS支持系統，無需其它設置，即可運行本套管理系統；本套管理系統不僅在硬盤上，也可以在優盤或移動硬盤上運行；單機模式的程序運行與在服務器上運行沒有任何差別；如果將本套管理系統軟件拷入U盤或移盤硬盤上運行，就可以隨身攜帶，隨時運行。ASP.NET版：需要電腦安裝IIS 與.NET Framework框架才可以運行管理系統，運行環境相對復雜一些。

以上兩種運行模式介紹中所提到的均是采用ACCESS數據庫的系統，如果采用的是MS SQL數據庫，則電腦還需另外安裝SQL2000數據庫，并且需進行一些必要的數據庫設置。所以單機模式下， 最佳方案是采用ASP+ACCESS的本套管理系統。

3　系統實際應用

3.1動物實驗方面應用

一般科研人員開展實驗前，需要了解動物實驗室情況（包括場地、規章制度、注意事項等）、動物價格情況，之后還需提交申請表、購買動物、開展實驗、結算等等，這些操作如果都用手工操作， 將相當費時費力。現在我們可以使用本套管理系統來完成這些工作，開展動物實驗流程如圖2。

圖2　開展動物實驗流程圖

本次流程均是通過網上24 h在線操作，自助完成，極大簡化了科研人員實驗前后的各項準備工作，可以讓科研人員將全部精力集中于動物實驗，提高了工作效率。通過訂購管理模塊、動物飼養管理模塊、動物實驗管理模塊，可以查詢本次實驗詳細的實驗記錄、費用等統計情況。

對于實驗動物中心的管理人員來說， 通知公告等可以即時發布在網站上， 各項審批操作均在網上完成，簡化了操作流程， 可以對用戶的申請表、購買情況、飼養情況、實驗情況等進行統計分析，可以方便地按年、月、日等進行統計，也可以按科室、按人員或按動物品種、品系等進行統計［4］。

3.2在生產管理方面的應用

對生產單位來說，除了要有動物實驗流程，還需要有生產流程的控制，可以使用飼養管理模塊和倉庫管理模塊對生產進行管理。生產單位使用的飼養模塊需要有完整的動物信息及詳盡的繁殖記錄。通過飼養模塊，可以很容易地統計出當日、當周或當月的生產繁殖情況，避免了因手工登記、操作，容易產生的差錯。

圖3　生產管理流程圖

生產管理流程如圖3。

某一批次生產的實驗動物，達到所需的要求后，由飼養室工作人員將該批次實驗動物由繁殖模塊直接轉入倉庫管理系統（入庫操作），當某科室或某單位有需求時（通過訂購管理模塊訂購了實驗動物或其它物品），管理人員查閱倉庫系統，如發現庫存動物或其它物資符合該科室的需求，即予以出庫操作，該批次實驗動物即可劃歸科室或單位使用，并進入動物實驗模塊（或飼養管理模塊）。

由于實驗動物中心一般只能生產某幾個物種或品種實驗動物，大多需要外購以補充科研需要，而飼料、墊料、籠器具、辦公用品等各項耗材，以及儀器設備等一般也需要實驗動物中心外購，這些外購的動物、設備、材料等均可由管理人員進行入庫操作，錄入系統。待需要時，再進行出庫操作，比如某個飼養室或某科室需領購材料，就可以進行出庫操作。

使用倉庫管理系統， 可以清楚地了解某飼養室的物品領用（消耗）情況及動物產出情況， 這就可以對生產成本進行有效地控制。在生產過程中， 對于群養的實驗動物，比如嚙齒類實驗動物，飲食量是隨著日齡變化而動態變化，除非某個實驗有特殊需

求，否則不需要非常精確地知道每只動物每日消耗多少飼料、水等，但可以利用一些現有的通用方法粗略計算出每只動物的消耗量，對生產管理者來說，利用倉庫管理系統，某個飼養室的總消耗是比較明確的，可以知道某飼養室的物品領用（消耗）情況及動物產出情況，對生產成本實行有效控制。

4　結語

綜上所述，本套管理系統軟件是一套比較成熟的實驗動物信息管理系統軟件，它具有提供數據信息服務、實驗動物、動物實驗、飼料供應以及物品管理等服務功能，可用于動物實驗及動物生產的管理工作，是一套操作簡便、運行效率高的實驗動物管理系統軟件。

［1］李志滿， 李國婧， 張曉紅， 等. 實驗動物電子商務平臺建設之構想［J］. 實驗動物科學， 2011， 28（5）:51-53.

［2］鄺少松， 張建紅， 鐘海潮， 等. 實驗動物生產管理軟件的開發與應用［J］. 實驗動物科學， 2010， 27（3）:39-42.

［3］張瀟， 譚德講， 杜穎， 等. “動物實驗室管理系統”軟件的構建及功能［J］. 中國比較醫學雜志， 2008， 18（8）:74-77.

［4］李大鵬， 李靜， 張永軍， 等. 實驗動物信息化管理設計［J］. 解放軍醫院管理雜志， 2009， 16（4）:359-360.

Q95-33

B

1674-5817（2015）01-0037-05

10.3969/j.issn.1674-5817.2015.01.008

2014-06-30

陳紀猛， 男， E-mail: 49256557@qq.com

王訓立， 男， E-mail: wangxunli@139.com