基于樣本庫管理系統的信息質量控制

張倩倩 劉艷紅 胡月 高玒 葛美玲 丁杰 葉慶

摘 要：樣本庫的信息質量控制體系缺乏公認的建設標準。本研究在南京鼓樓醫院樣本信息管理系統的建設過程中，就系統建設、安全和隱私保護、完整性、準確性以及出庫樣本信息質量評估等方面，探討和建立一套有效的樣本信息質量評估體系。通過質量評估結果既能保證樣本質量，又能分析潛在問題，找到影響因素，從而不斷完善樣本庫信息管理系統的樣本信息管理的標準操作流程，進一步提高樣本信息質量。最終提高科研結果的準確率，維護和促進樣本庫長期穩定發展。

關鍵詞：樣本庫信息管理系統；信息質量控制；隱私保護；完整性；準確性

中圖分類號：R197.3 文獻標識碼：B DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.07.002

文章編號：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

隨著后基因組學和現代信息技術的快速發展，傳統的僅僅收集和儲存樣本的模式已不能滿足現代醫藥研究的需求。如何收集和管理樣本相關的臨床治療、隨訪、檢測產生的海量生物學信息是我們面臨的問題。生物樣本庫信息管理系統主要是將患者的基本信息、隨訪信息、病理信息、治療信息和患者樣品存儲信息等聯系在一起的網絡化信息平臺[1]。它的主要作用是以生物樣本為中心，收集和處理樣本標準化采集、運輸、存儲和分發過程中的相關數據，以及與樣本相關的臨床診治信息，并為樣本管理者和使用者提供信息檢索、分析、保存和挖掘[2]。我國生物樣本庫信息化建設雖然起步較晚，但現在越來越多的樣本庫注重信息化建設與資源整合。樣本庫信息管理系統的應用促進了樣本庫的精細化管理，不僅可以快速追蹤樣本信息和記錄，而且可以實現生物樣本庫的科學收集及規范化管理，有效的節約時間和空間。但是在系統使用過程中也會產生一些人為操作或系統運行引起的錯誤，這無疑影響了樣本信息的質量。樣本及其相關信息的質量控制除依賴各種技術操作流程外，更需要樣本庫信息管理系統建立完善的信息質量保證。因此本文分別從樣本庫信息管理系統的標準化建設、數據安全和隱私保護、信息完整性和準確性方面探討生物樣本庫信息管理系統的質量控制。

1 樣本庫信息標準化建設

1.1樣本庫信息管理系統 南京鼓樓醫院生物樣本庫使用美國RURO公司的Limfinity多中心樣本庫管理系統，該系統采用中心端集中部署，服務器安裝在南京市區域信息中心，各家醫院的用戶數據在數據庫層面上進行隔離，利用區域內共有南京市衛生信息專線，各家醫院通過該專線與中心端數據庫實時同步數據[3]。系統采用B/S架構，無需安裝客戶端，使用者和管理者可通過專線內電腦進行相關操作，形成“信息集中式存儲，資源分散式存儲”的多中心樣本庫建設模式。

1.2臨床資源的整合 生物樣本是否具有重要的科學研究價值，不僅與樣本本身質量有關，與之相匹配的實驗室數據和臨床資料的完整性、準確性和系統性也起了重要決定作用[4]。因此南京鼓樓醫院生物樣本庫通過前置服務器與醫院信息系統（HIS）、實驗室信息系統（LIS）、醫學影像存儲與傳輸系統（PACS）、電子病歷系統（EMR）、病案管理系統（RM）及病理管理系統（PATHQC）等第三方信息管理系統互聯，將樣本相關數據同步到樣本庫信息管理系統中（見圖1）。操作人員可以通過住院號或者門診號將樣本及其相關臨床信息獲取至樣本庫信息管理系統中，而且樣本庫信息管理系統前置服務器晚間定時與服務器數據庫同步數據，保證后續治療、檢查等相關信息及時更新至系統。另一方面，臨床信息的自動更新可為后續研究提供豐富的支撐信息和相關依據，而且系統之間的互聯可盡可能地避免手動輸入引起的錯誤[5]。

樣本庫信息管理系統除與鼓樓醫院內部信息系統互聯外，還與冰箱、液氮等冷凍存儲設備的冷鏈監控系統互聯，通過接口將冷鏈設備的溫度數據賦予樣本庫信息管理系統相應設備內的樣本，完善樣本儲存信息，為樣本質量評價提供溫度監控數據。

1.3樣本信息管理系統標準化建設 南京市多中心生物樣本庫的樣本庫信息管理系統臨床數據采集參考了國家電子病歷系統（EMR）及國際疾病分類（ICD10）的相關標準，通過捐獻者身份證號，住院號或門診號獲取標準的疾病診斷信息。各醫院根據各自重點學科的特長，在市衛計委的標準框架下，參考中國醫藥生物技術協會生物樣本庫的標準[6]，2012年ISBER最佳實踐的標準[7]以及樣本分析前變量評估體系[8]，制定樣本的采集、處理、存儲、使用、銷毀、共享協作等規范，并提交由專家委員會討論通過后形成南京市樣本庫管理的相關制度和規范，使用統一且規范化的樣本信息管理系統，為區域后續合作和共享提供強大支撐（見圖2）。

2 信息安全和隱私保護

2.1信息安全 樣本的信息是樣本的重要組成部分，它不但是樣本質量的重要衡量指標，也涉及到捐獻者的個人信息和家族信息，疾病診治信息，因而樣本的信息安全至關重要。數據的安全包括三方面：①數據采集過程的安全性：對于樣本采集過程中常規登記，需要指定專人負責登記本的妥善保管；個人計算機或者實驗室公共計算機中登錄的樣本電子信息，需要對涉及捐贈者信息的文件進行密碼保護和定期備份。②數據儲存過程的安全性：系統安裝在衛生局信息中心的服務器中，每天定時定點自動對系統數據進行備份，保證系統故障時數據的安全；此外，重要數據和備份信息采用密鑰加密技術，保障數據安全儲存。③數據的傳輸和轉移過程的安全性：在進行樣本共享和轉運時，會涉及到樣本信息的傳遞，樣本庫管理人員需要對涉及捐贈者和患者隱私有關的所有信息進行相關的處理，比如使用樣本庫的編號，去除捐贈者姓名、性別、住院號或者門診號、身份證號碼、醫保卡號等信息，盡量避免樣本庫數據存放到移動存儲設備中，必需通過U盤、移動硬盤或郵件傳遞時，需要對數據進行加密處理，防止移動存儲設備丟失或者數據截獲時造成的倫理風險，一旦信息泄露可能會對樣本庫的信譽造成無法挽回的損失。此外，南京市多中心信息管理系統數據的傳輸是基于虛擬專用網絡技術，通過衛生局與南京市多家醫院之間的衛生信息專線，使用戶數據在邏輯鏈路中傳輸。它涵蓋了跨共享網絡或公共網絡的封裝、加密和身份驗證鏈接的專用網絡的擴展。

2.2信息隱私保護合法性 與樣本相關的臨床數據的采集應該依據適用的隱私法律和法規，但是樣本庫行業缺乏統一的法律規范，而且在中國也沒有統一的數據隱私保護法律。因此，參考美國關于隱私保護的相關法律法規，鼓樓醫院生物樣本庫管理系統符合FDA 21 CFR Part 11的規定，數據保護采用SSL加密和1024位秘鑰，系統支持符合健康保險攜帶和責任法案（HIPPA）、聯邦信息安全管理法案（FISMA）和其他健康信息法規。此外，樣本庫信息管理系統中的受保護的健康信息和個人身份信息通過以下途徑做標記和掩飾：①捐獻者或樣本信息的授權訪問和訪問記錄：只有具有特定授權的用戶被允許訪問查看捐獻者的信息數據[9]，并且該活動將在系統中自動生成不可修改的記錄。②使用無意義隨機碼遮蓋捐獻者或樣本信息：每個樣本擁有唯一標識符隨機碼，由二維碼和特定位數的數字碼組成，這種編碼方式并不反映出捐獻者身份信息。從而保證了在樣本處理，儲存，和出庫時，樣本庫普通工作人員并不能獲得捐獻者的信息，保護了捐獻者隱私。③樣本查閱及樣本出庫時，導出的研究所需信息去隱私。樣本庫管理系統可選擇向樣本使用者共享某些特定的樣本或捐獻者信息，滿足其研究用途，同時盡可能地保護捐獻者的信息。

3 信息完整性

樣本庫信息管理系統應定期評估樣本及其相關信息記錄是否完整。為了收集高質量的縱向數據，不同的生物樣本庫根據樣本的預期使用目的，可能需要或多或少的臨床診治或預后的信息。樣本的臨床診治信息應該基于使用者的需求及總體的可行性，尤其是臨床試驗收集的樣本。生物樣本相關的信息可能包括人口統計數據、生活方式、環境和職業暴露、病史、結構化的病理數據，附加的診斷數據，疾病初期信息，治療信息以及其他與捐獻者的臨床結果相關的數據。

樣本庫信息管理系統信息完整性控制通過系統自控的形式實現。捐獻者臨床信息完整性包括ICD10診斷、病理診斷、病史、相關實驗室檢查和影像學檢查等信息。自捐獻者創建日期起，3個月后由系統自動更新該捐獻者相應臨床信息。樣本的完整臨床信息字段見表1，樣本庫信息管理系統將字段未填寫完整的樣本歸入待完善計劃中，自動加入賬戶待辦事項列表中，并且可以設置提醒功能，樣本庫工作人員進入樣本庫信息管理系統即可方便快捷的查找信息未完善的樣本，進一步更新樣本剩余信息字段。極大的方便了工作人員完善樣本信息的追蹤和執行力，整體提高了樣本信息的完整性。

4 信息準確性

保證樣本信息的準確性，可以關注以下幾方面：①信息來源的準確性；②優化信息獲取途徑以提高準確性；③建立管理體系文件并保證正確執行；④信息準確度評估和糾正措施的制定。

4.1信息來源的準確性 信息來源準確性的前提是樣本接收和采集、錄入的規范性，樣本采集管和標識推薦使用二維碼或預置標簽，避免手動書寫引起的字跡不清晰、不規范引起的人為錯誤。樣本接收和錄入采用標簽掃描槍在樣本庫信息管理系統中實時登記，保證信息來源的準確性。

4.2優化信息獲取途徑以提高準確性 與醫院內電子病例等系統的互聯也極大的提高了樣本相關信息的完整性和準確性，減少因手工錄入引起的錯誤。但是南京鼓樓醫院樣本庫信息管理系統不僅需要與本醫院內部信息系統互聯，冰箱、液氮等冷凍存儲設備的冷鏈監控系統互聯，還要與衛生局信息中心的市民健康檔案系統互聯，優化信息完善途徑的準確性。

4.3建立管理體系文件并保證正確執行 樣本庫信息管理系統的使用應編制標準化程序性文件和標準操作流程。而后，參與樣本信息的錄入、檢索、編輯、系統的管理和維護的人員需要培訓和考核上述文件，嚴格按照上述文件規定完成操作。

4.4信息準確度評估和糾正措施的制定 樣本庫信息管理系統應定期評估樣本及其相關信息準確性以確保樣本質量。主要通過以下途徑評價樣本信息是否準確：①樣本實際存儲位置與樣本管理信息系統中是否一致；②樣本分析前變量、分析變量等注釋信息（見表2）與《樣本采集、處理記錄單》是否一致。

定期評估樣本信息準確性，更重要的目的是分析錯誤產生的原因，指定糾錯措施，進一步提高樣本信息準確性。樣本的信息收集已從樣本采集存儲的信息為中心向樣本所有衍生信息（包括社會，臨床和病理資料與基因組譜）的方向演變[10]，需要全面的樣本庫信息管理系統來追蹤研究關注的樣本相關信息。具有適當臨床注釋的高質量生物標本在個性化醫療時代是至關重要的。現在人們普遍認識到，生物標本資源需要在科學、技術、商業和倫理法律標準的基礎上發展和運作。到目前為止，這些標準還沒有被廣泛應用，導致生物標本質量的變化，可能會影響研究工作。樣本信息管理系統采取一種理想的元數據模型來處理異構數據集的集成，即使系統為內部存儲采用了非標準化數據元素，系統設計應支持其向一個或多個已建立的標準進行結構化編譯，減少數據兼容、冗余等引起的信息質量問題，從而提高數據的準確性。

通過對樣本庫信息管理系統內出庫樣本及其信息隱私保護、準確性控制，一方面可保證出庫使用的樣本信息符合質量標準，為研究者提供高質量的樣本及其相關信息，同時，樣本的使用過程本身就是對樣本質量進行檢測的過程，出庫過程中若發現樣本實際存儲位置與樣本信息管理系統不一致，可追蹤當日同一批次樣本位置是否收到影響，及時發現問題，予以解決。因此使用者對樣本質量的反饋信息對于樣本庫信息管理系統的信息質量控制有著重要意義，促進和完善樣本庫信息管理系統信息化建設。

5 總結和展望

目前，國際上正在發展和完善專門針對生物樣本庫建設的國際標準化協會質量管理體系：國際生物與環境樣本庫協會（ISBER）發布的《2012生物樣本庫最佳實踐》關于樣本采集、運輸、處理、存儲和分發等過程中建立了很多質控點；歐美發達國家已在國家層面和行業層面推進樣本庫國際化質量管理體系的工作；法國經濟合作與發展組織以ISO9001標準建立了國家級的生物樣本質量管理體系NFS96-900（National French Standard 96-900），法國已經有67家生物樣本庫通過了該認證；我國目前沒有出臺關于生物樣本信息資源庫建設技術規范和質控體系的國家標準，2011年中國醫藥生物技術協會組織生物樣本庫分會發布了第一版生物樣本庫行業標準。但是，生物樣本庫質量控制大多關注的是樣本的質量，如組織病理評價，核苷酸和蛋白質生物大分子的評價等，關于樣本庫信息管理系統的信息質量管理的質量控制，目前關注較少。樣本的信息是樣本的重要組成部分，是關系樣本質量的重要衡量指標，建立樣本信息質量控制評價體系，為后續實現資源共享，為南京開展大規模的臨床與基礎醫學研究提供公共信息支撐，促進基于高質量臨床樣本的研究成果轉化應用，對于研發我國自主知識產權的創新性新藥與臨床診治技術具有重要的意義。

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收稿日期：2017-9-20；修回日期：2017-12-28

編輯/成森