LIMS與CDS系統的(de)整合

傳統的(de)LIMS（實驗室信息管理(lǐ)φ✔™系統）定義是(shì)以樣品為(wèi)核心，将實驗室的(de)業(÷δyè)務流程、環境、人(rén)員(yuán)、儀器(q≈&₽φì)設備、标物(wù)标液、化(huà)學試劑、©←δα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)管理(lǐ)的(de)系統。CDS（Chromatogr↑⮧aphy data system,色譜數(shù)據系統）則是(shì≈≠Ω )網絡化(huà)的(de)色譜儀器(qì)工(gōng)作(zuò)"♠∏©站(zhàn)，代替之前單機(jī)版的(de)色譜工(gōng)作 ∑ ₹(zuò)站(zhàn)。從(cóng)軟件(jiàn)分(fēnγ♥)類上(shàng)來(lái)講，LIMS✘​屬于管理(lǐ)型軟件(jiàn)，CDβ$S更類似于工(gōng)具性軟件(jiàn)。從(cóng)一(yī)線€←分(fēn)析人(rén)員(yuán)的(de)感受來(lái)說☆£(shuō)，CDS的(de)受歡迎度是(shì)遠($ααyuǎn)超LIMS的(de)。CDS讓分(fēn)析人(rén)員(∑Ω<yuán)坐(zuò)在辦公室裡(lǐ)操作(zuò)儀器(qì∑​<)，處理(lǐ)數(shù)據，遠(yuǎn)離(lí)儀器(qì)噪聲和πβ‌(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∞δ(xiàn)了(le)一(yī)個(gè)企©↓業(yè)對(duì)員(yuán)工(gōng)關懷。LIMS就(jiù™★>​)不(bù)多(duō)說(shuō)了(le)，說($₽♥←shuō)多(duō)了(le)都(dōu)是(s∑♦× hì)淚。不(bù)管是(shì)先有(yǒu)LIMS還(hái)是(sh→ελì)先有(yǒu)ELN，都(dōu)有(yǒu)了(≥♣↓Ωle)那(nà)就(jiù)涉及這(zhè)兩個(gè)系統之間(ji★∞εβān)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(y ☆ě)避免将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(cón ↔<©g)一(yī)些(xiē)日(rì)常工(gōn®≈$αg)作(zuò)中解放(fàng)出來(lái)，數(shù)據的(de)自↕""(zì)動傳輸也(yě)避免了(le)人(rén)工(gōn‌©g)易犯的(de)謄抄錯(cuò)誤，還(hái)能(né₹'®≈ng)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)，即CDS能(néng)從(cβ✔δ↑óng)LIMS中獲取待分(fēn)析的(ΩΩde)樣品，也(yě)能(néng)将樣品分(f∏δ≠ēn)析結果發送回LIMS。現(xiàn)在很£♥ ÷(hěn)多(duō)LIMS供應商都(dōu)提供成熟的(de)CDSπ∏接口，做(zuò)一(yī)些(xiē)配置就(jiù)可(kě)以用(yò∏→​ng)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•δ₩提是(shì)兩個(gè)軟件(jiàn)都(d←♥¶₽ōu)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(Ωσ↑↕de)樣品序列Sequence，然後将序列主動推送到(dào)CDS中，甚至φ>直接在LIMS中就(jiù)可(kě)以啓動Sequenc←♦✔e的(de)運行(xíng)，數(shù)α∏π↕據分(fēn)析與結果審核完後将數(shù)據取回到(dào)L&≈ IMS中，即Push-Pull。

第二種是(shì)遵從(cóng)現(xiàn)有(yǒu)習(₩φxí)慣，也(yě)是(shì)最受推薦的(de)方式。​∏£LIMS中不(bù)再完成生(shēng)成Sequence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(shēng)成Sequence。在功能(né∑​®ng)實現(xiàn)上(shàng)即将LIMS的(d>★e)部分(fēn)功能(néng)集成到(dào)C≤€¶DS中，使之成為(wèi)CDS的(de)一(yī)₹λα部分(fēn)，分(fēn)析人(rén)員(y" uán)仍舊(jiù)主要(yào)使用(yòσφπng)CDS或其中增加的(de)一(yī)部分(fēn)功能(néng)，¶α≥管理(lǐ)人(rén)員(yuán)主要(yào)使用(yòngε&₩)LIMS，而不(bù)用(yòng)在兩個(gè)軟件(jiàn)σ≤之間(jiān)來(lái)回切換。CDS類似于儀器(qì)的(de)工(gō←​ng)作(zuò)站(zhàn)，而LIMS則★‍←屬于管理(lǐ)軟件(jiàn)。分(fēn)析人(r≠₩én)員(yuán)在實驗室與CDS接觸時(shí)間(j×↔‌iān)是(shì)最多(duō)的(de)，往往對(duì)CDSσ±'也(yě)更熟悉，而對(duì)LIMS而言，其可(kě)能(né±♦λng)隻需要(yào)使用(yòng)到(© dào)其很(hěn)小(xiǎo)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(de)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(φ>‌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(yòng)LIM♥φS中的(de)待分(fēn)析樣品列表并根據要(↓‍‍₹yào)求生(shēng)成運行(xíng)Sequence，如(rú)果更加₽"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(w∑±₩₽èn)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(✔λnéng)産生(shēng)Sequence決定了(le)✘'&LIMS需要(yào)傳遞的(de)數(shù)據，₽↔σ通(tōng)常一(yī)款CDS的(de)sequence需要(yà•♦"∏o)樣品的(de)編号、分(fēn)析方法名稱、儀器(qì)名、标準∏π±品/空(kōng)白(bái)/質控樣品的(de)數(shù)量←'€£、樣品的(de)分(fēn)析順序，進樣次數(shù)、SST（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(suàn)交由CD→←∞S完成，則還(hái)需要(yào)相(xiàng)關的(de)輔助數(sh‍×♥÷ù)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(z•↑↓ǐ)，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)γ♣≥實現(xiàn)要(yào)求所有(yǒu)數(shù)據都(d≠★'ōu)從(cóng)LIMS來(lái)是(shì)不(bù)現(xiàn♦↓)實的(de)，一(yī)般隻需要(yào)選•φ®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)信息可(kě)以通(tōng)過CDS的(deδ γ∏)Sequence文(wén)件(jiàn)模闆自(zì)動生(s‍÷>βhēng)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Ω$©(kě)能(néng)還(hái)需要(yào)其他(tā)來(l αái)源的(de)數(shù)據，例如(rú)樣品的(de)純度，稱重等。這(♦&zhè)些(xiē)數(shù)據可(kě)能(néng)存在于L≈•'®IMS中，也(yě)可(kě)能(néng)來(l↕δ ái)源于其他(tā)系統或硬件(jiàn)，例如(rú)稱重就(j•φiù)可(kě)能(néng)直接來(lái)源于天平，好(hǎo)的(d☆ €e)LIMS-CDS接口應該能(néng)彙集計(jì)算(suàn≠"  )所需數(shù)據（這(zhè)裡(lǐ)包含LIMS未提供的(de)數(s×∏βhù)據），并能(néng)執行(xíng)必要(yào)₽π的(de)計(jì)算(suàn)。這(zhè)些(xiē)計(jì)算(↕$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(s​¥☆uàn)可(kě)能(néng)出現(xiàn)的≥∑©<(de)錯(cuò)誤，最後将分(fēn)析結果提交到(dào)Lε'IMS。目前非常多(duō)的(de)CDS系統都(dōu)提供優秀ε™$÷的(de)運行(xíng)後處理(lǐ)功能(néng)，可( ✔πkě)以批量執行(xíng)特定的(de)計(jì)算ε↔(suàn)功能(néng)，例如(rú)重複進樣取平均數(απshù)，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(shì)放(fàng)到(dà ₩↔o)LIMS中進行(xíng)審核是(shì)需要(yào)注意的(ασde)，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)‍δ析結果放(fàng)在CDS中審核，這(zhè)裡(lǐ)包括采用(yò§×ng)電(diàn)子(zǐ)簽名對(duì)結果進行(xín♣πg)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("↓αshì)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(g εè)文(wén)件(jiàn)中，LIMS定時(shí)去(q>​ ù)讀(dú)取該文(wén)件(jiàn)中的(de)內(nèi♦♦£)容。一(yī)種是(shì)直接數(shù)據庫對(♥‍duì)數(shù)據庫的(de)方式寫入。第一 πα(yī)種需要(yào)對(duì)該中間(jiān♥↓↕€)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‍© (wèn)題；第二種則是(shì)十分(fēn)安全和(hé)推薦的→ σ(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)α÷OOS（out-of-specification）報(bào)告自(zì)然∏φ分(fēn)别由CDS或LIMS負責，如(rú)果LI✘β≥<MS和(hé)CDS都(dōu)有(yǒu)，而且二者還(hái<★↕ )做(zuò)了(le)整合，就(jiùφ ×≠)要(yào)确定到(dào)底是(shì)誰來(lái§σ₹✔)負責做(zuò)OOS檢查了(le)。LIMS主要(yào)是(shì)用(σ yòng)來(lái)做(zuò)樣品和(hé)結果管理(lǐ)的(± ≈£de)，CDS主要(yào)是(shì)控制(zhì)γ≥‍儀器(qì)運轉和(hé)對(duì)結果進行(∞φ<xíng)計(jì)算(suàn)的(de)，這(zhè)點搞清楚了(←÷£≤le)，将OOS檢查放(fàng)到(d↓↔αào)LIMS中就(jiù)很(hěn)符合邏輯了(le)，&δ 而且LIMS中還(hái)會(huì)包含相(x •≠iàng)關的(de)檢測标準，如(rú)果CDS傳過來(↑$₽×lái)的(de)某個(gè)結果OOS了(le)，在LIMS裡(lǐ)有( ≠yǒu)啓動OOS調查的(de)功能(néng)的(de)前提£®¶γ下(xià)，就(jiù)在LIMS裡(lǐ)啓動C•σ♥∞APA（預防與糾正措施），如(rú)果沒有(yǒu)，就(jiù)需要(σΩβλyào)專門(mén)的(de)質量管理(<$lǐ)系統去(qù)啓動了(le)CAPA，還(hái)涉及到(d‍®♥ào)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（CSV）★∏的(de)角度講，用(yòng)戶對(duì)接口的(de∑"¥≤)功能(néng)需求要(yào)有(yǒu)詳細說(shuō)明(míng♣≈∞β)（URS），并且對(duì)這(zhè)些 ×(xiē)需求條目進行(xíng)唯一(yī)編碼φσ标識，以便在将來(lái)測試時(shí ★®β)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)σ →§個(gè)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LIMS和(hé)CDS之間(j♦™ iān)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(s↔♠↑huō)明(míng)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(≠λδ∞shū))中要(yào)有(yǒu)體(tǐ)現(xiàn)β∏✔★。如(rú)果LIMS和(hé)CDS之間(jiān)的(de)數($δ↑★shù)據的(de)傳遞采用(yòng)中間(jiān)文$↕ ≤(wén)件(jiàn)作(zuò)為(₹≈×wèi)過渡形式，那(nà)麽還(hái) δπ要(yào)說(shuō)明(míng)如(rú)何∏ε♠保障這(zhè)些(xiē)中間(jiān)¶★過渡文(wén)件(jiàn)中所包含數(shù$↔‌∑)據真實性和(hé)完整性的(de)相(xi←∑àng)關措施。如(rú)果采用(yòng)的‍→♣γ(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(shuō)明(míng)系統的(de)✔♥配置方案。

系統集成後要(yào)進行(xíng)相(xiàng)應的(deλ♦)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(xi☆→àng)應的(de)測試項相(xiàng♠§φ )對(duì)應，從(cóng)而驗證相(xiàn•δg)應的(de)需求得(de)以滿足。測試中還(hái)要(yà♥₽→ o)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♠"∑φ(zì)動重新發送。這(zhè)裡(lǐ)特别要(yào)注意的∞φ ±(de)是(shì)，如(rú)果LIMS和(hé)CDS≥γ之間(jiān)采用(yòng)文(wén)件(ji•±§àn)作(zuò)為(wèi)數(shù)據的(de₩₽<)傳遞交換媒介，需要(yào)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'π¥$(duì)這(zhè)些(xiē)文(wén)件★&☆(jiàn)是(shì)否有(yǒu)足夠的(de)保護±ε>措施，

如(rú)果是(shì)受法規監管的(de)行(xíng)業(yè)，軟件(j©±'↓iàn)接口的(de)合規性要(yào)能(néng)遵守21CFR Par∞≥↑≥t11,以保證電(diàn)子(zǐ)數(shù)據∏$的(de)真實性，完整性，可(kě)追溯性。電(diàn)子(zǐ)簽∑±≤名，密碼保護，審計(jì)跟蹤這(zhè)些(©♠​xiē)特性都(dōu)缺一(yī)不(bù)可(kě)★ε。電(diàn)子(zǐ)簽名可(kě)作(zuò)為(wèi)操作(zuò)♦‌∑者對(duì)自(zì)身(shēn)操作(zuò)的←÷(de)身(shēn)份确認，與手寫簽名在法律®π意義上(shàng)等效。密碼保護則作(zuò)為(wèi)系統的(d'→★e)訪問(wèn)控制(zhì)手段，結合用(yònλδg)戶名和(hé)角色對(duì)用(yòng)βλ≠戶能(néng)夠訪問(wèn)的(de)系統功能(néng)和(hé)數(sπ βhù)據對(duì)象加以限制(zhì)，例如(rú)用(yòng)戶∑♦≥&登錄系統後能(néng)使用(yòng)哪些(xiē)菜單項• ，看(kàn)到(dào)哪些(xiē)數(sh‌₽£ù)據。審計(jì)跟蹤應能(néng)夠記錄用(yòng)戶所Ω↓≈有(yǒu)的(de)操作(zuò)事(shì)件(jiàn)，包括系統登♥ ×£陸，軟件(jiàn)設置，數(shù)據修改，數(shù)據查✘§®↓看(kàn)等，記錄何時(shí)，何地(dì)，和(hé)人(rén)做(z$> uò)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，禁止任何人(rén)修改∞σ€。

結語

在以分(fēn)析為(wèi)主的(de)實驗室，采用(yòng)CDS可↑¶γ(kě)以對(duì)數(shù)據進行(xíng)高(gāo)效管理(λ¥lǐ)，改善實驗室的(de)整體(tǐ)效率，及時(shí)±δ出具結果報(bào)告，并确保在報(bào)告中數(©∞shù)據的(de)完整性。LIMS和(hé)CDS軟件®€₽♠(jiàn)已經出現(xiàn)了(le)很(hěn™γ)多(duō)年(nián)，兩者的(de)整合有(yǒu)大(dà)量的↔↑>(de)文(wén)字材料論述。一(yī)些(xi>↔÷ē)實驗室的(de)儀器(qì)如(rú)果品牌比較雜(z∏‌á)而多(duō)，很(hěn)多(duō)用(>£¶↑yòng)戶基于使用(yòng)習(xí)慣可(kě)能(néng)還(≈♦₹×hái)是(shì)會(huì)考慮各家(ji±≥ā)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‍π品牌的(de)色譜儀器(qì)），那(nà★♠✘)就(jiù)涉及LIMS與不(bù)同CDS之間(jiā♣✘↔ n)的(de)連接，如(rú)果缺乏統一(yī)的(de)接口‍←，實施，培訓，驗證确認及後期維護的(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(d∞✔☆à)大(dà)改變了(le)實驗室信息化(hu₹&à)的(de)格局，使得(de)各個(gè)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将會(huα∏λì)作(zuò)為(wèi)LIMS和(hé)CDS之間(jiān¥ε)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(α‍αjiān)的(de)接口時(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(lǐ)和(hé)計(jì)算(suàn)，并能(néng)調∑Ω↔€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(hǎo)能(néng)采用(yòng)直接的(de♥ββ∞)，無中間(jiān)文(wén)件(ji↕★¶àn)過渡的(de)連接方式

  •  '÷©→接口的(de)合規性