实验室信息管理系统(laboratory information management system,LIMS)是将实验室的分析仪器通过计算机网络连接起来,将现代管理思想与网络技术、数据存储技术快速数据处理技术、自动化仪器分析技术有机结合,实现以实验室为核心的整体全方位管理。LIMS 集样品管理、资源管理、业务管理、数据管理及报告管理等要素为一体,组成一套完整的实验室综合管理和产品质量监控体系,以实现科学的质量管理为目的,保证对实验室分析数据的严格管理和控制。
一、LIMS的计算机软件架构模式
LIMS是随着计算机技术的进步而逐渐发展起来的。每一次计算机应用技术的革新必然会带来 LIMS的革新。在计算机软件架构方面,主要历经了C/S和B/S两个不同的阶段。
1、C/S模式:
C/S 技术(C/ 又称 client/server 或客户/服务器模式)其结构经历了二层C/S、三层乃至多层C/S 的演进。伴随着网络应用,应用程序的架构又开始流行集中式架构。集中式架构可将所有的运算能力与数据处理程序集中在 Web 服务器中进行,进而利用浏览器构建Web 应用。出于成本的考虑,越来越多的系统采用这种集中式架构。通过Web 应用程序,第一次将应用程序部署让给用户,使用的成本可近于零,且能比以往服务拥有更多的使用者。C/S 模式只适用于局域网,其各部分模块中有一部分改变,就要关联到其他模块的变动,使系统升级成本加大。
2、B/S模式:
B/S技术则是伴随着Internet的普及而来。B/S是brower/server 的缩写,客户机上只要安装一个浏览器( Browser。从严格意义来说,B/S构应该是基于浏览器的Web应用。B/S架构的系统有着C/S 架构无法取代的优点,如维护成本低,安装和部署零成本,数据和业务逻辑可以保持同步。B/S 最大的优点是应用于广域网,可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件,只要有一台能上网的电脑就能使用。特别是从用户的角度出发,B/S架构软件更受欢迎。
综上可以看出B/S架构C/S架构的优缺点互补现在国内外的LIMS以及成熟的LIMS产品大多采用三层C/S与B/S 混合的架构进行部署。实验室内部的数据采集、处理、分析以及数据查询应用 C/S架构,对实验室外部的任务下达、样品登记、实验分包和数据查询等多采用B/S架构。
3、国内主要采用的模式
目前国内实验室的LIMS主要采用C/S模式。因为客户端上安装有应用程序,软件的升级、病毒、人为因素等造成的系统破坏都需要到现场维护,使得维护工作复杂化。近年来信息技术的发展,对LIMS的发展起到了巨大的推动作用,已经有实验室的LIMS采用B/S模式。B/S模式是一种以 Web 技术为基础的新型信息系统平台模式,它把传统C/S模式中的服务器部分分解为一个数据服务器与一个或多个应用服务器(Web 服务器)从而构成一个三层结构的客户服务器体系,简化了客户端。B/S模式具有快速的应用更新易于维护集成的资源共享等特点。
二、国内实验室管理存在的问题和实施LIMS系统的预期目标
国内实验室管理存在的问题各种类型的实验室,无论是研究开发型、过程控制型还是分析测试型,其主要功能都是接受样品、执行分析任务与报告分析结果。随着实验室业务量的迅速膨胀,业务规则的日趋复杂,以及历史数据的不断积累,实验室信息往往数量上非常庞大,逻辑上又非常复杂。在传统的人工管理模式下,实验室维护这些信息需要耗费大量的人力和物力,但管理效率却相当低下,而且总是不可避免地会出现很多错误,因此无法进行实验室信息的快速科学分析。
三、实施LIMS的预期目标
面向整体工作环境,联接管理层、业务部门、质量管理部门及实验室,通过Web发布质量数据,建立起快速高效的检测数据共享平台。
通过LIMS,将具有标准硬件和软件接口的分析仪器与 LIMS直接连接起来,实现分析数据的自动化采集,减少人工干预,确保数据的原始性和准确性,同时极大地缩短分析数据的产生周期,节约人力成本。自动采集的数据不但是分析结果,而且包括原始数据及图谱数据,为确保每个分析数据的可溯性提供技术保障。通过LIMS,为每个分析样品在实验室的流转建立严格程序,实现分析检测工作流程化,包括样品登记、采样、分样.检测、审核、出报告等各个环节。流程式管理方法及工作痕迹记忆功能,可使管理人员改进和规范实验室工作流程,通过LIMS将每个分析数据的原始信息全部记录下来,包括数据生成、修改、审核等每一环节,确保了数据的可靠性。同时自动生成各类报表,如分析报告单、原始记录单样品登记单等,并通过网络进行传送,提高自动化办公和数据传递的管理水平。
四、应用前景
未来的实验室应当是高度专业化、智能化、系统化、自动化空间跨距大以及多学科交又的,因此现有的以信息管理为主题思想的 LIMS将不断适应实验室发展的要求。结合信息技术、数字技术的发展,未来的实验室将是数字化的。数字化的实验室除了自身专业技术的数字化,实验室的管理、运行都将是数字化的。为顺应这种发展的潮流数字化的 LIMS首先要在专用分析方法上着手,为实验室提供更深层次的、专门的、结合其专业最新科研成果的分析方法。只有这样,才能真正把LIMS的应用提升到技术的最前沿,满足数字化。
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