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(huσ✘÷"à)學試劑、标準方法等實驗室數(shù)據和(hé)信息的(©≈≠​de)收集、分(fēn)析、報(bào)告和(hé)管β★÷δ理(lǐ)的(de)系統。CDS（Chroma≥∞ ×tography data system,色譜§←數(shù)據系統）則是(shì)網絡化(huà)的↓♥(de)色譜儀器(qì)工(gōng)作(zuò)站(zhàn'©£α)，代替之前單機(jī)版的(de)色譜工(gōng→δ)作(zuò)站(zhàn)。從(cón‌₩♠g)軟件(jiàn)分(fēn)類上(shàng)來(lái)σ​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)線分(fēn)析人(rα£☆én)員(yuán)的(de)感受來(lái)說(shuō)，CDS的(de<φ≤)受歡迎度是(shì)遠(yuǎn)超LIMS的(de)。CDS讓✔→≥分(fēn)析人(rén)員(yuán)坐(zuò)在辦公室裡(lǐ)♣§ε操作(zuò)儀器(qì)，處理(lǐ)數(shù)據，遠(§ε¶∞yuǎn)離(lí)儀器(qì)噪聲和(hé)有(yǒπγ÷u)機(jī)溶劑的(de)危害，也(yě)讓實驗室看π£(kàn)起來(lái)更加整潔有(yǒu)序，體(tǐ)現(xiàn)了(l♠‍α®e)一(yī)個(gè)企業(yè)對(λγ÷duì)員(yuán)工(gōng)關懷。LIMS就(jiù)不(b‍≈≠ù)多(duō)說(shuō)了(le)，說(shuō)多(dφδuō)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(yǒu)了(le•")那(nà)就(jiù)涉及這(zhè)兩個(gδ≈↔è)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(gōng)在CDS中重複輸入樣品信息，也(yě)避免δ $ 将CDS的(de)結果以手抄的(de)方式輸入，這(zhè)樣不(bù)僅将×>實驗室人(rén)員(yuán)從(cóng)一(yī)些"γ★¶(xiē)日(rì)常工(gōng)作(zuò)中解放(fàng)出來(lái₩δ±‌)，數(shù)據的(de)自(zì)動傳輸也(yě)避免了(leγγ♥)人(rén)工(gōng)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)雙向的(de)∞λ✘，即CDS能(néng)從(cóng)LIMS中獲取待分(fēn)析的(de™♥γ<)樣品，也(yě)能(néng)将樣品分(fēn)析結果發送回LIMSαεε​。現(xiàn)在很(hěn)多(duō)LIMS供應商都(dōu♠←←₩)提供成熟的(de)CDS接口，做(zuò)一≈∑​(yī)些(xiē)配置就(jiù)可(​σ♠★kě)以用(yòng)上(shàng)了(le¥₹)。如(rú)果沒有(yǒu)現(xiàn≥↑×∞)成的(de)，那(nà)就(jiù)需要(yào)完全二次開(♣> kāi)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(fē σ✔n)析的(de)樣品序列Sequence，然後将序列主動推送₽✘∑到(dào)CDS中，甚至直接在LIMS中就(jiù)可(kě)以啓動Se♥§φquence的(de)運行(xíng)，數(shù)據分(f∞≤"★ēn)析與結果審核完後将數(shù)據取回到(dào$€↑✔)LIMS中，即Push-Pull。

第二種是(shì)遵從(cóng)現(xiàn)有(yǒu)習(xí)慣，也(α≤♠≥yě)是(shì)最受推薦的(de)方式。LI±λMS中不(bù)再完成生(shēng)成S↔α≠equence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CDS中最終生↑φσ≥(shēng)成Sequence。在功能(néγ✘≠ ng)實現(xiàn)上(shàng)即将LIMS的(de)部分(÷☆Ωfēn)功能(néng)集成到(dào)CDS中，使±♦δ之成為(wèi)CDS的(de)一(yī)÷<₹ 部分(fēn)，分(fēn)析人(rén)員(yuán)仍舊(jiù)主↕¶€β要(yào)使用(yòng)CDS或其中增加的(de)一(yī)部分(f€Ωēn)功能(néng)，管理(lǐ)人(rén)員(yuán)主要¥¶¥(yào)使用(yòng)LIMS，而不(bù)用(yòngφσ)在兩個(gè)軟件(jiàn)之間(jiān)∑'來(lái)回切換。CDS類似于儀器(qì)的(dΩ§≤εe)工(gōng)作(zuò)站(zhàn)，而LIMS則屬于管理π§♦(lǐ)軟件(jiàn)。分(fēn)析人(r €★♣én)員(yuán)在實驗室與CDS接觸時(shí)間(jiān←&↑)是(shì)最多(duō)的(de)，往φ₽往對(duì)CDS也(yě)更熟悉，而對(duì)LIMS↑ ¶♠而言，其可(kě)能(néng)隻需要(yào)使₹÷≠∑用(yòng)到(dào)其很(hěn)小(xiǎ↔≠o)一(yī)部分(fēn)功能(néng)，所以如(rú)果将LIMS-¥♥CDS接口程序整合到(dào)CDS中形成CDS中的(d♣☆✔e)一(yī)個(gè)菜單項，分(fēn)析人(rén)員(♥'↓→yuán)就(jiù)不(bù)需要(yào)專門(mén)學習(xí® )操作(zuò)LIMS，從(cóng)而能(néng)降低(dī)學習(xí←♦>☆)和(hé)培訓的(de)成本。用(yòng)戶✔±₹€在CDS中直接查詢和(hé)調用(yòn≤δφδg)LIMS中的(de)待分(fēn)析樣品列表并根據要(yào)求生(s γhēng)成運行(xíng)Sequence，如(rú)果更加智能∑"(néng)化(huà)一(yī)點的(de)話(βΩβhuà)，自(zì)動在待分(fēn)析樣品列表中©β加入标準品和(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•≈所涉及的(de)問(wèn)題

從(cóng)LIMS到(dào)CDS的(de)數(sh​φ>ù)據傳輸

CDS需要(yào)哪些(xiē)數(shù)據才能(néng)産生(shē&±©&ng)Sequence決定了(le)LIMS需要‍₽(yào)傳遞的(de)數(shù)據，通(tōng)常一(yī)款CDS的(∏®<de)sequence需要(yào)樣品的(de)編号、分(fēn)§♠析方法名稱、儀器(qì)名、标準品/空(kōn÷∏÷σg)白(bái)/質控樣品的(de)數(shù)量、樣品的(de)分(f↓ σ‌ēn)析順序，進樣次數(shù)、SST（系統适©π用(yòng)性檢查）樣品分(fēn)布等φ©©≤。如(rú)果最終結果的(de)計(jì)算(suàn)交由CDSφ$₩←完成，則還(hái)需要(yào)相(xiàng)關的λ₩(de)輔助數(shù)據，如(rú)标準品Ωδ× 的(de)稀釋倍數(shù)，樣品的(de)稱重與配制(zh​‌∑ì)濃度，樣品的(de)稀釋引子(zǐ)，這(zhè)些(xiē)數(sh™δ₽ù)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(Ω↕xiàn)要(yào)求所有(yǒu)數(s㧱hù)據都(dōu)從(cóng)LIMS來(l∑₽ái)是(shì)不(bù)現(xiàn)實的(de)，¥₹一(yī)般隻需要(yào)選擇關鍵數(shù)據，✘¶ 例如(rú)樣品編号和(hé)參比樣品純度之類的(de)，其他(tā)信♠π≥β息可(kě)以通(tōng)過CDS的(de)Sequence©®™λ文(wén)件(jiàn)模闆自(zì)動生<¶(shēng)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(shù)據，例如(rú)樣品的(d "e)純度，稱重等。這(zhè)些(xiē)數(shù)據可(kě)能(☆<néng)存在于LIMS中，也(yě)可(kě)能(néng)™ ±來(lái)源于其他(tā)系統或硬件(jiàn)，例如(rú)®$稱重就(jiù)可(kě)能(néng)直接來(£±δ>lái)源于天平，好(hǎo)的(de)LIMS-CDS接口應該能(n♠£≠εéng)彙集計(jì)算(suàn)所需數(s♠•'♠hù)據（這(zhè)裡(lǐ)包含LIM♥₽$"S未提供的(de)數(shù)據），并能(néng)執行γ✘ε∑(xíng)必要(yào)的(de)計(jì)算(suàn)。這(zhèσ©λ÷)些(xiē)計(jì)算(suàn)應該是(shì)模式化('&±huà)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(cuò)誤，最後将‍€分(fēn)析結果提交到(dào)LIMS。目前非常多(duō)的(de$&☆)CDS系統都(dōu)提供優秀的(de)運行(xí"₹∑γng)後處理(lǐ)功能(néng)，可(kě)以批量執行(xíng)特定的¶÷(de)計(jì)算(suàn)功能(néng)，例如(rú)重Ω"₩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)→•±在CDS進行(xíng)審核還(hái)是(shìγ ™≤)放(fàng)到(dào)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)主要(yào)使用€$(yòng)CDS系統，一(yī)般建議(yì)将分(fēn)析結果★σ•放(fàng)在CDS中審核，這(zhè)裡(lǐ)包括采用(yòng)電 >α(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(shì)通(tōng)過中£φα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(jiàn)中，LIMS定時(shí)去(qù)‌¥讀(dú)取該文(wén)件(jiàn)中的(de)內(nèi)容δ<。一(yī)種是(shì)直接數(shù)據庫對(duì)數↔↓€Ω(shù)據庫的(de)方式寫入。第一(yī)種需≠✘&™要(yào)對(duì)該中間(jiān)過渡文(w"™én)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(wèn)題；第二種則♥₩™ 是(shì)十分(fēn)安全和(hé)§✔γ•推薦的(de)方法。

OOS結果報(bào)告

如(rú)果隻有(yǒu)單獨的(de)CDS或LIMS系統，對(duì<↕)于分(fēn)析結果的(de)OOS（out-of-spe☆<±♥cification）報(bào)告自(z↓​ ¶ì)然分(fēn)别由CDS或LIMS負責，如(rú)果LI®α♣MS和(hé)CDS都(dōu)有(yǒu)，而且二者還(hái)做(‍≥©Ωzuò)了(le)整合，就(jiù)要(yào)确定到←¶σ↕(dào)底是(shì)誰來(lái)負責做(zuò)OOS檢查了(le)。♦©LIMS主要(yào)是(shì)用(yòn¥™>g)來(lái)做(zuò)樣品和(hé)結果管理(‌$lǐ)的(de)，CDS主要(yào)是(shì)控制(zhì→♥£')儀器(qì)運轉和(hé)對(duì)結±"​δ果進行(xíng)計(jì)算(suàn)的(φ≥ de)，這(zhè)點搞清楚了(le)，将OOS檢查放(fàng)到(d‍™γ>ào)LIMS中就(jiù)很(hěn)符合邏輯了₩ (le)，而且LIMS中還(hái)會(huì)包含相(xiàng)關☆₽π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(lǐ)有(yǒu)啓動OOS調查的( 'δ♠de)功能(néng)的(de)前提下(xià)，就(jiγ¥ù)在LIMS裡(lǐ)啓動CAPA（預防與糾正措施），如(rú)果沒有(yǒ≈∏u)，就(jiù)需要(yào)專門(mén)的(de)質量管理(lǐ) < 系統去(qù)啓動了(le)CAPA，還(hái)涉及到(dào)LIM£★♣✔S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（CSV×λ☆）的(de)角度講，用(yòng)戶對(duì)接口的(de)功能(néngε₹←β)需求要(yào)有(yǒu)詳細說(shuō)明(míng Ω)（URS），并且對(duì)這(zhè)些(xiē)需求條₽•​♥目進行(xíng)唯一(yī)編碼标識，以→♠<↕便在将來(lái)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(gδσè)運行(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LI•∞↕>MS和(hé)CDS之間(jiān)傳遞的(dβφφe)數(shù)據量。如(rú)果是(shì)定制(zhì)化(huà)的(££de)接口，還(hái)要(yào)說(shuō)明(m≤"íng)處理(lǐ)這(zhè)些(xiē)數(shù)€ 據的(de)模塊設計(jì)及代碼，錯(cuò'≤¶)誤如(rú)何處理(lǐ)等，這(zhè)些(xiē)在DS(¶±設計(jì)說(shuō)明(míng)≥∞書(shū))中要(yào)有(yǒu)體(tǐ)現(xiàn)。如(≤₽∑∞rú)果LIMS和(hé)CDS之間(jiān)的(de)數(shù)據β§✔的(de)傳遞采用(yòng)中間(jiān)文(wé&∏♠n)件(jiàn)作(zuò)為(wèi)過渡形式，那(n$≥→à)麽還(hái)要(yào)說(shuō)明(míng)如(rú)何保障這(→≥zhè)些(xiē)中間(jiān)過渡β↔₽✘文(wén)件(jiàn)中所包含數(shùσ↔←&)據真實性和(hé)完整性的(de)相(xiàng)關措施。如(β≈ε÷rú)果采用(yòng)的(de)是(shì)商™β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(shuō)明☆ε≥✘(míng)系統的(de)配置方案。

系統集成後要(yào)進行(xíng)相(xiàng)應的(©λ$​de)測試。編寫測試方案書(shū)應根據用(yòng)戶需求說(s→¥♦huō)明(míng)書(shū)，對(duì)每一(yī)條需求都(dōuγ∏<Ω)要(yào)有(yǒu)相(xiàng)應的(de)測試項₽₩$§相(xiàng)對(duì)應，從(cóng)而驗證±÷¥相(xiàng)應的(de)需求得(de)以滿足。測試中還(hái)要(✘'®εyào)檢查系統對(duì)錯(cuò)誤的(de)₩♦¶♣處理(lǐ)，例如(rú)網絡中斷的(de)情況下(xià©‍₽)，數(shù)據會(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 ↑λ)CDS之間(jiān)采用(yòng)文(wén)λ₹↕γ件(jiàn)作(zuò)為(wèi)數(shù)據的(dσ>±↑e)傳遞交換媒介，需要(yào)測試數(shù)據在傳遞過程中能₹<♠π(néng)否避免篡改的(de)情況發生(shē✘• λng)，對(duì)這(zhè)些(xiē)文π↓≥→(wén)件(jiàn)是(shì)否有(yǒu)$→足夠的(de)保護措施，

如(rú)果是(shì)受法規監管的(de)行(x'★íng)業(yè)，軟件(jiàn)接口的(de)合規≈÷™​性要(yào)能(néng)遵守21CFR Part11,以 Ω≤保證電(diàn)子(zǐ)數(shù)據的(de)真實性，♦λ★¶完整性，可(kě)追溯性。電(diàn)子(zǐ)簽名，密碼保護 π☆π，審計(jì)跟蹤這(zhè)些(xiē)特性都(dōε€u)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(zuò)的(de)身(shēn)份确≥→認，與手寫簽名在法律意義上(shàng)等效。密碼保護則作(π<'zuò)為(wèi)系統的(de)訪問(wèn)控制(zhì)≤α手段，結合用(yòng)戶名和(hé)角色對(duì)用(¶Ω®yòng)戶能(néng)夠訪問(wèn)的(de)系統™​功能(néng)和(hé)數(shù)據對(duì)象 €♦γ加以限制(zhì)，例如(rú)用(yòng)戶登錄系統後能(nπ™δ≥éng)使用(yòng)哪些(xiē)菜單項，看(kàn÷←​)到(dào)哪些(xiē)數(shù)據。審計(j£™• ì)跟蹤應能(néng)夠記錄用(yòng)戶所有(yǒu)的(de)操β÷作(zuò)事(shì)件(jiàn)，包括系統登陸，軟件(jiànε±&​)設置，數(shù)據修改，數(shù)據查看(kàn)等←₩ ←，記錄何時(shí)，何地(dì)，和(h₹λ♣é)人(rén)做(zuò)了(le)何事(shì)。審計(jì)跟蹤>§日(rì)志(zhì)應該存儲在獨立的(de)數(shù)據庫中，φ®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(lǐαδ)，改善實驗室的(de)整體(tǐ)效率，及時(sδΩ "hí)出具結果報(bào)告，并确保在報(bào)告中數(shù)據♦γ₩‍的(de)完整性。LIMS和(hé)CDS↔$軟件(jiàn)已經出現(xiàn)了(♠€♥≈le)很(hěn)多(duō)年(nián)，兩者的☆&•(de)整合有(yǒu)大(dà)量的(de)文(w±αδ​én)字材料論述。一(yī)些(xiē)"₹φ>實驗室的(de)儀器(qì)如(rú)果品牌比較雜(zá)而多(duō©ε₹)，很(hěn)多(duō)用(yòng)戶基于使用(yòng)習(x¥✘→í)慣可(kě)能(néng)還(hái)是(shì)會(huì)考慮各家(j♣©₹λiā)儀器(qì)公司自(zì)産的(de)CDS軟件(jiàn)連接 ♠ 各自(zì)的(de)儀器(qì)（雖然很(hěn)多(duō)CDS軟件§∞>(jiàn)能(néng)連接不(bù)同品牌的(de)色譜儀器" (qì)），那(nà)就(jiù)涉及LIMS與不(bù)同CD¶↕¶♠S之間(jiān)的(de)連接，如(rú)果缺乏統一(yī)的(de)接♠δ≤↓口，實施，培訓，驗證确認及後期維護的(de)成本都σ≈γ↓(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(gè)軟件(jiàn)之間(jiān)的(de)數(shù)<ε據流和(hé)邏輯關系出現(xiàn)了(le)調×★<β整，如(rú)果LIMS，CDS，ELN同時(shí)出∞←↕現(xiàn)，ELN将會(huì)作(zuò)為($♦wèi)LIMS和(hé)CDS之間(jiā™ δ​n)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™£↓口時(shí)，要(yào)考慮以下(xià)幾點：

  •  LIMS與CDS之間(jiān)的(de)÷α±$雙向連接

  •  能(néng)夠承擔一(yī)些(xiē)數(shù)據處理(lǐ)‌‍‌和(hé)計(jì)算(suàn)，并能(néng)調整報(bà<¶o)告格式以适合LIMS

  •  CDS和(hé)LIMS之間(jiān)的(de)數(shù‍≤₽↔)據傳遞最好(hǎo)能(néng)采用(yòng)直接的(≈®φ‌de)，無中間(jiān)文(wén)件(ji♦≤‌φàn)過渡的(de)連接方式

  •  接口的(de)合規性