LIMS與CDS系統的(de)整合

傳統的(de)LIMS（實驗室信息管理(lǐ)系$£統）定義是(shì)以樣品為(wèi)核心，将實驗室的®<÷♥(de)業(yè)務流程、環境、人(rén)員(♥↑"yuán)、儀器(qì)設備、标物(wù)标液、化(huà)學試劑、标§ →★準方法等實驗室數(shù)據和(hé)信<σ息的(de)收集、分(fēn)析、報(bào)告和(hé)管理(lǐ)的(d♥₹€★e)系統。CDS（Chromatography data syste‍♠m,色譜數(shù)據系統）則是(shì)網絡☆∞化(huà)的(de)色譜儀器(qì)工(gōng)作σ≈×(zuò)站(zhàn)，代替之前單機(jī)版的(de)色譜§βσ工(gōng)作(zuò)站(zhàn)。從(cóng)軟件(jiàn)£™ ™分(fēn)類上(shàng)來(lái)講，‌≥LIMS屬于管理(lǐ)型軟件(jiàn)，CDS更類似于§↓§"工(gōng)具性軟件(jiàn)。從(cóng)一(yī)αα✘線分(fēn)析人(rén)員(yuán)的(de)感受來(lái←φ♥©)說(shuō)，CDS的(de)受歡迎度是(shì)遠(yu×‍δ®ǎn)超LIMS的(de)。CDS讓分(fē∏∞←n)析人(rén)員(yuán)坐(zuò)在辦公室裡(lǐ)操作(zuδ¶ò)儀器(qì)，處理(lǐ)數(shù)據，遠(yuǎn)離(lí)"₹≈儀器(qì)噪聲和(hé)有(yǒu)機(jī₩"§)溶劑的(de)危害，也(yě)讓實驗室看(kàn)起來(♠§lái)更加整潔有(yǒu)序，體(tǐ)現(xiàn)了(le)一(y‌‍>↑ī)個(gè)企業(yè)對(duì)員(yuán​γ✔♦)工(gōng)關懷。LIMS就(jiù)不≤★∏(bù)多(duō)說(shuō)了(le)，說(shuō)γ✘∞≥多(duō)了(le)都(dōu)是(shì)淚。不(bù★ ₹)管是(shì)先有(yǒu)LIMS還(hái)是($'shì)先有(yǒu)ELN，都(dōu)有(yελ$ǒu)了(le)那(nà)就(jiù)涉及這(zhè)兩個(™✘gè)系統之間(jiān)接口的(de)問(wèn)題。

通(tōng)過CDS與LIMS的(de)整≈≈合可(kě)以避免員(yuán)工(gōn✔¶∞★g)在CDS中重複輸入樣品信息，也(yě) ​避免将CDS的(de)結果以手抄的(de)方式輸π™±✘入，這(zhè)樣不(bù)僅将實驗室人(rén)員(yu±πán)從(cóng)一(yī)些(xiē)日(rì)常工(gōng)作λβ←"(zuò)中解放(fàng)出來(lái)，數(shù)φ♣₽ 據的(de)自(zì)動傳輸也(yě)避免了(le)人(rén)工(gōng)φ₽≈ 易犯的(de)謄抄錯(cuò)誤，還(hái)能(néng)增♦♦¶加實驗室樣品分(fēn)析通(tōng)量。

系統整合以完美(měi)者的(de)角度出發應該是(shì)雙β♥α向的(de)，即CDS能(néng)從(♦★αcóng)LIMS中獲取待分(fēn)析的(de)樣品，也(yě)能&¶∞(néng)将樣品分(fēn)析結果發送回LIMS。現(xi​₹‌àn)在很(hěn)多(duō)LIMS供應商都(dōu)提供成熟的(dΩφe)CDS接口，做(zuò)一(yī)些(xiē)₩ 配置就(jiù)可(kě)以用(yòng)上(shàng)了(ππle)。如(rú)果沒有(yǒu)現(xiàn)成的(de)¶®，那(nà)就(jiù)需要(yào)完全二次開(k™σ≠āi)發，前提是(shì)兩個(gè)軟件(jiàn)都​​(dōu)要(yào)提供SDK包。

系統整合方式上(shàng)，第一(yī)種是(shì)↔"從(cóng)LIMS中生(shēng)成待分(fēn)析的(de)樣品序列→Ω↕≥Sequence，然後将序列主動推送到(dào)CDS中，甚至直α↕→ 接在LIMS中就(jiù)可(kě)以啓動Sequenc✘★σδe的(de)運行(xíng)，數(shù•<§)據分(fēn)析與結果審核完後将數(shù)據取回到(dà₽β∏∏o)LIMS中，即Push-Pull。

第二種是(shì)遵從(cóng)現(xiàn)有(yǒu)習(∑≈xí)慣，也(yě)是(shì)最受推薦的( ↕de)方式。LIMS中不(bù)再完成生(shēng)成Seq≠×δuence的(de)任務，而隻是(shì)将待分(fēn ♦)析的(de)樣品列表導入到(dào)CDS中，在在CD£↔↓S中最終生(shēng)成Sequence。在功能(✘✘néng)實現(xiàn)上(shàng)即将LIMS的(de>​)部分(fēn)功能(néng)集成到(dào)CDS中，使之成為(wè‌✘i)CDS的(de)一(yī)部分(fēn↔☆ε)，分(fēn)析人(rén)員(yuán)仍舊(jiù)主要(yào)™•₹♣使用(yòng)CDS或其中增加的(de)一(yī)部分(fēn)功α€能(néng)，管理(lǐ)人(rén)員(yuán)主要(y$  ào)使用(yòng)LIMS，而不(bù)γ€→ 用(yòng)在兩個(gè)軟件(jiàn)之間(jiān↓$)來(lái)回切換。CDS類似于儀器(qì)的(de)工(gōng)§Ω¥作(zuò)站(zhàn)，而LIMS則屬于管理(lǐ)軟件(ji"↓∑àn)。分(fēn)析人(rén)員(yuán)在實驗室與CDS≠♠​接觸時(shí)間(jiān)是(shì)最多✔β÷(duō)的(de)，往往對(duì)CDS也(yě)更熟悉，而對(duφ'γì)LIMS而言，其可(kě)能(néng)€$∞$隻需要(yào)使用(yòng)到(dào)其很(hěn)小(Ω∏≥xiǎo)一(yī)部分(fēn)功能(néng)，所以如(r£↔♦ú)果将LIMS-CDS接口程序整合到(dào)CDS↓∑→中形成CDS中的(de)一(yī)個(gè)菜單項，分(f"÷←→ēn)析人(rén)員(yuán)就(jiù)不(bù≈‌)需要(yào)專門(mén)學習(xí)操作(zuò)LIM® S，從(cóng)而能(néng)降低(dī)學習(xí)和(hé)培訓δ©的(de)成本。用(yòng)戶在CDS中直接查"↑詢和(hé)調用(yòng)LIMS中的(de)待分(∞ ≤"fēn)析樣品列表并根據要(yào)求生(shēng)成運Ω•≈行(xíng)Sequence，如(rú)果>​φ♠更加智能(néng)化(huà)一(yī)點的(de)話(huà)‍£，自(zì)動在待分(fēn)析樣品列表中加入标準∞‌¶φ品和(hé)QC樣品。即先Pull，然後在Push.

基于第二種系統集成方式，我們談一(yī)談集成接口所涉及∞σ±的(de)問(wèn)題

從(cóng)LIMS到(dào)CDS的(de)數(shù)據傳輸

CDS需要(yào)哪些(xiē)數(shù)據才能(n¥βéng)産生(shēng)Sequenc₩∞♦e決定了(le)LIMS需要(yào)傳遞的(de)數(sh♦★¶∑ù)據，通(tōng)常一(yī)款CDS的(de)sequence需要(‍"π&yào)樣品的(de)編号、分(fēn)析方法名稱、儀器(qì)名、标準品 βΩ/空(kōng)白(bái)/質控樣品的(de)數♦∏Ω←(shù)量、樣品的(de)分(fēn)析順序，進樣次數(shù)、SST（≥∑φ∞系統适用(yòng)性檢查）樣品分(fēn)布等。如≥♦$↑(rú)果最終結果的(de)計(jì)算α₽φ↑(suàn)交由CDS完成，則還(hái)需要(yào)相(xiàng£≥★)關的(de)輔助數(shù)據，如(rú)标準品的(de)™&•§稀釋倍數(shù)，樣品的(de)稱重與配制(zhì)濃度，樣品₽↔ 的(de)稀釋引子(zǐ)，這(zhè)些→♦< (xiē)數(shù)據将參與最終結果的(de)計(jì)算(suàn)。兩​&個(gè)系統之間(jiān)接口的(de)實現(xiàn)要•♥¶✘(yào)求所有(yǒu)數(shù)據都(dōu)從(cóng)LIMS來π$ (lái)是(shì)不(bù)現(xiàn)實的(de&π)，一(yī)般隻需要(yào)選擇關鍵數(shù)據，例如(rú)¶β★樣品編号和(hé)參比樣品純度之類的(de)，其他(tā♣φ↕β)信息可(kě)以通(tōng)過CDS的(de)Sequence文(←∑←•wén)件(jiàn)模闆自(zì)動生(shēn♠>♣>g)成。

結果計(jì)算(suàn)與分(fēn)析結果的 ←£♣(de)審核

CDS僅僅能(néng)從(cóng)色譜的(de)角度給出分(fēn)析數 €↔(shù)據，而分(fēn)析結果的(de)出具可(kě)能(néng¥∑↔)還(hái)需要(yào)其他(tā)來(lái)源的(de)數(s‌±hù)據，例如(rú)樣品的(de)純度，δ 稱重等。這(zhè)些(xiē)數(shù)據可(kě)能(néng™™)存在于LIMS中，也(yě)可(kě)能γ≤™×(néng)來(lái)源于其他(tā)系統或硬‌←件(jiàn)，例如(rú)稱重就(jiù)可(kě)能(néng)直接來ε•(lái)源于天平，好(hǎo)的(de)LIMS-CDS接口應該✘π能(néng)彙集計(jì)算(suàn)所需數(shù)據（這(€​‍↑zhè)裡(lǐ)包含LIMS未提供的(de)數(shù)據），并能¶←×(néng)執行(xíng)必要(yào)的(de)計★≥σ(jì)算(suàn)。這(zhè)些(xiē)計(jì)算∏¶↓(suàn)應該是(shì)模式化(hu€₹à)和(hé)流程化(huà)的(de)，避免‍↓★人(rén)工(gōng)計(jì)算(suàn)可(k¥★₹ě)能(néng)出現(xiàn)的(de)錯(σ≠®δcuò)誤，最後将分(fēn)析結果提交到(dào)LIMS。→λ目前非常多(duō)的(de)CDS系統都(dōu)提供優秀的(de)運行(♥≠♣↓xíng)後處理(lǐ)功能(néng)，可(kγ§↓εě)以批量執行(xíng)特定的(de)™•÷☆計(jì)算(suàn)功能(néng)，例如(♥<rú)重複進樣取平均數(shù)，單位的(de)換算(suàn)等。

最終分(fēn)析結果到(dào)底是(shì)放(fàng&α)在CDS進行(xíng)審核還(hái)是(shì)放(fàng)到(dào₩®δ)LIMS中進行(xíng)審核是(shì)需要(yào)注× ≠意的(de)，考慮到(dào)分(fēn)析人(rén)員(yuán)  ε→主要(yào)使用(yòng)CDS系統，一(yī)般建議(yì)将分×λ♠£(fēn)析結果放(fàng)在CDS中審核，這(zhè)裡(lǐ)包括采用↑>(yòng)電(diàn)子(zǐ)簽名對(duì)結果進★•±•行(xíng)确認，最後發送到(dào)LIMS中。

CDS分(fēn)析結果傳遞的(de)媒介有(yǒu)兩種，一(yī)種是(s €hì)通(tōng)過中間(jiān)文​≠±✘(wén)件(jiàn)過渡的(de)方式，即CDS将分(fēn) ♦♥ 析結果寫入到(dào)某個(gè)文(wén)件(jiàπΩn)中，LIMS定時(shí)去(qù)讀(dú←≤®≠)取該文(wén)件(jiàn)中的(de)內(nèi)容。一(yīβ≥)種是(shì)直接數(shù)據庫對(→δduì)數(shù)據庫的(de)方式寫入。第一(∞‍βσyī)種需要(yào)對(duì)該中間(ji≤÷ān)過渡文(wén)件(jiàn)采取保護措施以₽>≠免發生(shēng)數(shù)據真實性和(hé)完整性問(wè•↑$n)題；第二種則是(shì)十分(fēn)安全和(hé)推薦的(de↔α)方法。

OOS結果報(bào)告

如(rú)果隻有(yǒu)單獨的(de)CDSε✘或LIMS系統，對(duì)于分(fēn)析結果的(de)OOS（out-"÷αof-specification）報(b®‌♦ào)告自(zì)然分(fēn)别由CDS或LIMS負責，如(rú §​≈)果LIMS和(hé)CDS都(dōu)有∏©<Ω(yǒu)，而且二者還(hái)做(zuò)了(le)整>'合，就(jiù)要(yào)确定到(dào)底是("§→♥shì)誰來(lái)負責做(zuò)OOS檢查了(le)。←↑∞LIMS主要(yào)是(shì)用(yòng)來(lái)做(zuò)樣品±♥₩和(hé)結果管理(lǐ)的(de)，CDS主要(yào)是(shì)控制→π♥(zhì)儀器(qì)運轉和(hé)對(duì)結果進行(xγ≈≤íng)計(jì)算(suàn)的(de)，這(zhè)點搞清楚Ω♦ δ了(le)，将OOS檢查放(fàng)到(dào)LIMλλ"S中就(jiù)很(hěn)符合邏輯了(leβ£←)，而且LIMS中還(hái)會(huì)包含相(xiàng♠®€)關的(de)檢測标準，如(rú)果CDS傳過↑♥來(lái)的(de)某個(gè)結果OOS了(le)，在LIMS裡( ©β₽lǐ)有(yǒu)啓動OOS調查的(de)功能(né©¥✔ng)的(de)前提下(xià)，就(jiù)在LIMS裡(lǐ)啓動±λ≥CAPA（預防與糾正措施），如(rú)果沒有(yǒu)，就(jiù) ¥δ需要(yào)專門(mén)的(de)質量管理(l±£♦σǐ)系統去(qù)啓動了(le)CAPA，還(hái)涉及到(dào) ÷∞LIMS與質量管理(lǐ)系統的(de)整合。

接口的(de)合規性設計(jì)

從(cóng)計(jì)算(suàn)機(jī)驗證（C•≥SV）的(de)角度講，用(yòng)戶對β≠​(duì)接口的(de)功能(néng)需求要(yàoΩ☆•)有(yǒu)詳細說(shuō)明(míng↑≤♠)（URS），并且對(duì)這(zhè)些(xi≤εē)需求條目進行(xíng)唯一(yī)編碼标識，以便在将來(lái)β←∞​測試時(shí)能(néng)夠逐條匹配和(hé)追溯。URS中要(yào)€≥∏<包含接口将如(rú)何使用(yòng)，預期一(yī)個(gè)運行•∑σ(xíng)序列中最大(dà)所包含的(de)樣品數(shù)量&≤，運行(xíng)序列中所包含的(de)樣品量将決定在LIMS和(hé)CDS'↑↑之間(jiān)傳遞的(de)數(shù)據量。如(rú)果是(shì♣←♠)定制(zhì)化(huà)的(de)接口，還(hái)要(yào)說‌₹π¥(shuō)明(míng)處理(lǐ)這(zhè)些(xiē)數(sh ¥ù)據的(de)模塊設計(jì)及代碼，錯(cuò)誤如(r$€ú)何處理(lǐ)等，這(zhè)些(xiē) ÷♣在DS(設計(jì)說(shuō)明(mín♣≈​φg)書(shū))中要(yào)有(yǒu)體(♥★÷tǐ)現(xiàn)。如(rú)果LIMS和(hé)γ←λ™CDS之間(jiān)的(de)數(shù)據的(de)£ "±傳遞采用(yòng)中間(jiān)文(w&π én)件(jiàn)作(zuò)為(wèi)過渡形式，那(nà)麽還 ∞®(hái)要(yào)說(shuō)明(​φ₩míng)如(rú)何保障這(zhè)些←↕λ(xiē)中間(jiān)過渡文(wén)件(ji&←₽βàn)中所包含數(shù)據真實性和(hé)完整性的(de)<‍相(xiàng)關措施。如(rú)果采用(" ★φyòng)的(de)是(shì)商品化(huà)♦★的(de)接口，則需要(yào)相(xiàng)應的(de☆ ★ )配置說(shuō)明(míng)書(shū)說(sβ£±δhuō)明(míng)系統的(de)配置方案。

系統集成後要(yào)進行(xíng)相(xiàn$↓g)應的(de)測試。編寫測試方案書(shū)應根據用(≠ ×yòng)戶需求說(shuō)明(míng)書&​(shū)，對(duì)每一(yī)條需求都(dōu)要♠∑(yào)有(yǒu)相(xiàng)應的(de)測試項相(xiàng←ε‌)對(duì)應，從(cóng)而驗證相(xiàng)應的(dε↕•₹e)需求得(de)以滿足。測試中還(hái)要(yào)檢查系↓Ω統對(duì)錯(cuò)誤的(de)處理(lǐ)，λ'例如(rú)網絡中斷的(de)情況下(xià)，數(shù)據φ↓會(huì)丢失還(hái)是(shì)在網絡恢複後自(zì>≤↑ )動重新發送。這(zhè)裡(lǐ)特别要(yào)注意的(de€&¶∑)是(shì)，如(rú)果LIMS和(hé)CDS之間(jiān)采用(yγ♥òng)文(wén)件(jiàn)作(zuò)為(wèi)數(✘β shù)據的(de)傳遞交換媒介，需要(yà¶≥±o)測試數(shù)據在傳遞過程中能(néng)否避免篡改的(de↑♣)情況發生(shēng)，對(duì)這(zhè)些♣φ©(xiē)文(wén)件(jiàn)是(s"•hì)否有(yǒu)足夠的(de)保護措施，

如(rú)果是(shì)受法規監管的(de"∑§)行(xíng)業(yè)，軟件(jiàn ÷σ÷)接口的(de)合規性要(yào)能(nén™±g)遵守21CFR Part11,以保證電(diàn)子✔♥(zǐ)數(shù)據的(de)真實性，完整性，∏•£可(kě)追溯性。電(diàn)子(zǐ)簽名，密碼保護，審計(j→©"↕ì)跟蹤這(zhè)些(xiē)特性都(dōu)缺一(yī)不(bù‌£↔)可(kě)。電(diàn)子(zǐ)簽名可(kě)作(zuò)為(wèi><)操作(zuò)者對(duì)自(zì)身(shēn)操作≠←π(zuò)的(de)身(shēn)份确認，與手寫簽名在法律™φ意義上(shàng)等效。密碼保護則作(zuò)為(wè♣₩'♥i)系統的(de)訪問(wèn)控制(zhì)手段，結合用(yòng)戶名和(•↕✘hé)角色對(duì)用(yòng)戶能(néng)夠φ§λ訪問(wèn)的(de)系統功能(néng)π★×∏和(hé)數(shù)據對(duì)象加以限制(zhΩ≤ì)，例如(rú)用(yòng)戶登錄系統後能(néng)使用(y♥£òng)哪些(xiē)菜單項，看(kàn)到(dào)哪些(xiē)數(s↑ε↕hù)據。審計(jì)跟蹤應能(néng)夠記錄用(y$×€₩òng)戶所有(yǒu)的(de)操作(zuò₹§↓&)事(shì)件(jiàn)，包括系統登陸，軟件(jiàn)設置，σ↕≥數(shù)據修改，數(shù)據查看(kàn)等，記錄₹σ何時(shí)，何地(dì)，和(hé)人(rén)做∞∑‍✘(zuò)了(le)何事(shì)。審計(jì)跟蹤日(rλ×δ↕ì)志(zhì)應該存儲在獨立的(de)數(>σ≠≠shù)據庫中，禁止任何人(rén)修改。

結語

在以分(fēn)析為(wèi)主的(de)實驗室，采用(yòng)CDS可(♠ ≤&kě)以對(duì)數(shù)據進行(xíng)高(gāo)效管理↕¥(lǐ)，改善實驗室的(de)整體(tǐ₩Ω&)效率，及時(shí)出具結果報(bào)告，并确保在報(bào)告中數(✘>≈αshù)據的(de)完整性。LIMS和(hé)CDS軟件(jiàn)已經出↕✘€現(xiàn)了(le)很(hěn)多(duō)年(niánε✔")，兩者的(de)整合有(yǒu)大(dà)量的(de)文(wén)字材料論™★₹♠述。一(yī)些(xiē)實驗室的(de)儀器(qì‍¶)如(rú)果品牌比較雜(zá)而多(duō)，很(±₽hěn)多(duō)用(yòng)戶基于使用(yòn‍λg)習(xí)慣可(kě)能(néng)還(h←×ái)是(shì)會(huì)考慮各家(<₹ jiā)儀器(qì)公司自(zì)産的(de)CDS≠¶軟件(jiàn)連接各自(zì)的(de)儀器(qì)（‌©α‍雖然很(hěn)多(duō)CDS軟件(jiàn)能(néng)連接不(bù)☆₽σ同品牌的(de)色譜儀器(qì)），那(nà)就(jiù)涉及LIMS₹δ¶與不(bù)同CDS之間(jiān)的(de)連接> λ，如(rú)果缺乏統一(yī)的(de)接口，實施，培訓，驗證÷≠α∞确認及後期維護的(de)成本都(dōu)會(huì)大(dà)大(dà)增↕>加。

自(zì)從(cóng)ELN(電(diàn)子(zǐ)實驗記錄本)出☆‌§€現(xiàn)以後，大(dà)大(dà)改變了(le)實驗室信息€¶化(huà)的(de)格局，使得(de)各個(gèε↕↓)軟件(jiàn)之間(jiān)的(de)數 ♥(shù)據流和(hé)邏輯關系出現(xiàn)了(le)調整，如( ₹rú)果LIMS，CDS，ELN同時(shí)出現(xiàn)，ELN将σ←會(huì)作(zuò)為(wèi)LI'← ₹MS和(hé)CDS之間(jiān)的(de)承接者，更多(duō)的(de)£÷×<要(yào)考慮LIMS-ELN，ELN-CDS之間(jiān)的(de)整合>★→‌。

總之，在考慮CDS和(hé)LIMS之間(jiān)的(de)接口>₹←π時(shí)，要(yào)考慮以下(xià)幾點：

  •  LIMS與CDS之間∞←©‌(jiān)的(de)雙向連接

  •  能(néng)夠承擔一(yī)些(xiē)數(shù)據處理(l​∑ǐ)和(hé)計(jì)算(suàn)，并σα能(néng)調整報(bào)告格式以适合LIMS

  •  CDS和(hé)LIMS之間(jiān)的(de)數(shù)據傳遞最好<σ(hǎo)能(néng)采用(yòng)直接ε∞的(de)，無中間(jiān)文(wén)件(jiàn)過渡的(de)連π♥接方式

  •  接口的(de)合規性