医院生物样本库管理系统
王琼①邹宇辉①林春发①李小华①
基金项目：国家自然科学基金（编号：81302201）
①广州军区广州总医院
摘要生物样本库是临床科研的重要基础材料，是推动疾病研究和新药研发的重要保证之一。

传统生物样本管理是一项繁杂且容易失误的工作，我院通过使用二维条码标识实现了对生物样本收集、存储的动态追踪，建立了一套具备完整临床资料、实验研究资料和组织样本资料的科研数据库。

本文即介绍了我院生物样本管理系统的工作流程、主要功能及主要特点。

关键词生物样本库生物银行医院信息系统
1 前言
生物样本库（BioBank），主要是指标准化收集、处理、储存和应用健康和疾病生物体的生物大分子、细胞、组织和器官等样本（包括人体器官组织、全血、血浆、血清、生物体液）或经处理过的生物样本（DNA、RNA、蛋白等）以及与这些生物样本相关的临床、病理、治疗、随访、知情同意等资料及其质量控制、信息管理与应用系统。

许多重大疾病的早期诊断、个性化治疗、预防和预后评估等都可借助对生物样本库中所保存的人体组织、血液及体液中的基因或蛋白成分来分析判断。

欧美国家对此非常重视，先后建成了各类高级别的生物样本库和管理中心，对样本进行标准化的收集、保存及临床研究。

他们依靠生物样本库，借助基因研究与生物芯片技术，在疾病和肿瘤的预测、预防、疾病早期诊断等领域发表了一系列优秀的科研论文并在重要基因、蛋白等科研成果的产业化、临床应用和生物新药等方面取得重大突破和进展。

我院神经外科作为广东省唯一入选全国胶质瘤协作的核心单位，建立了神经肿瘤标本库。

为了避免以往采用手工管理，标本杂乱分散，不利于质量控制及数据高效统计和分析的缺点，采用了信息化手段管理，并联合我院信息科建立了生物样本库管理系统，该系统可以很容易的实现存储、盘点、查找、访问和追踪重要的生物标本信息。

2 系统主要设备及软硬件环境
系统运行的软硬件环境：①服务器：CPU频率2.8GHZ，内存2GB，硬盘2TG，操作系统Windows 2003 server，数据库采用SQL Server 2008。

②客户机最低要求：CPU频率1GHz，内存512MB，硬盘10G，操作系统Windows XP。

③外围设备：图像拍摄仪、条码打印机、二维条码扫描枪、低温耐液氮标签、液氮罐、超低温冰箱、温控检测仪、中继器。

系统建立在以.Net Framework为基础的Microsoft Net平台上，编程语言使用C#，采用经典的三层架构，分为数据访问层（DAL）、业务逻辑层（BLL）和用户界面（UI）。

DAL遵循工厂模式，使用（ActiveX Data ObjectsNet）提供的DbFactory类。

BLL包含全部的业务逻辑（包括权限管理）。

3 系统工作流程
生物样本库的标本采集常规工作流程如图1所示。

采集前需进行伦理讨论及患者知情同意书签订。

标本采集及保存时，要进行标本编码及二维条码打印、粘贴，并指定存储位置。

多个样本的存储，可先存放，再通过图像识别系统批量识别存储位置。

标本保存后，须进行相关信息的录入和导入，包括病理信息、影像信息及本院就诊信息，出院后要进行院后随访工作。

标本库的日常维护包括标本盘点，质量检测和冷链监控。

标本使用要进行审批并出库登记，废除的标本要进
行废除登记。

图1
4 系统的主要功能
4.1 标签打印及标本信息管理生物样本库管理系统的条码制作模块，可为每一例生物样本生成唯一的二维条码。

可个性化设置标签打印信息，除二维条码还可打印供体姓名，供体识别编码，供体病情等信息。

条码打印采用双条码标签双保险方式，冻存管的管帽和侧面管壁分别粘贴一个标签。

系统采用的二维条码标签是液氮直贴低温标签，可在-196摄氏度的液氮环境中长期保存并牢固不脱落，既可在已经冻存过的样本冷冻管上牢固黏贴，也可在壁管有霜的情况下直接黏贴。

系统以二维条码为标识，实现对标本各种信息的管理，提供从样本采集、存储、查询到赝本统计报表和患者病案信息、标本种类、取材方式、取材日期、病历报告、存储位置、出库记录、随访信息等百项相关信息数据的管理。

系统的信息查询模块还提供定位符合条件样本准确位置的功能，并能将常用查询条件保存为模板方便以后查询。

4.2 库存自动盘点系统库存盘点界面可以直观地显示所有冻存设备的存储情况，设备内部冻存架和冻存盒的使用情况及空置率也可以通过图形直观显示。

这使管理员可以清楚的了解整个样本库各冻存设备的空闲位置及使用信息。

系统使用图像采集仪，采用图像识别技术，实现了对样本出入库的批量自动盘点。

将冻存盒放在图像采集仪上，系统可一次性自动识别冻存盒内所有冻存管帽上的条码，自动校准冻存盒中每个冻存管的摆放位置是否正确。

这从根本上确保了样本收入、取出及存储位置的精准性和快捷性，避免了人为失误并提高了维护人员的工作效率。

为了保证样本的质量控制，系统还设计了样本出入库审批和审核流程，可详细记录每份样本的出入库时间、冻融次数、出库缘由，追踪每一份样本的保存状态。

4.3 冷链24小时监控系统具有冻存设备异常情况报警功能，在冰箱温度超限或发生断电时，可手机短信通知相关负责人员。

系统配备了冻存设备温度监控仪，每个入库标本都与冻存设备及冻存监控仪进行绑定，当冻存监控仪检测到设备温度超限或断电时，即发送手机短信到指定手机。

监控仪可自动监测和记录低温冰箱的温度和湿度，系统提供了随时查看和打印各生物样本的在库温度变化信息的功能。

我院的生物样本库管理信息系统还具有随访管理、权限管理、数据导入导出、综合统计查询等功能。

随访管理可自定义随访界面，随访任务管理，能实现随访电话自动拨号，随访录音功能。

权限管理提供严格的数据保密机制，各科各级别别用户可独立管理专属的冻存资源。

同时用户间也可进行资源可见设置，方便科研课题资源共享。

数据导入导出功能使用户可通过内置工具实现外部Excel信息导入和内部信息导出，并自由设置需要导出的信息栏目。

综合统计查询功能允许用户进行样本批次查询，科研数据统计，存储空间统计，样本温度记录查询。

5 系统的优点及优化方向
该系统不仅适用于肿瘤等组织标本，同样适用于血液标本、核酸标本、脑脊液标本的管理与数据整理。

由于紧贴临床应用而设计，具有操作简便明了，符合临床应用实际的特点。

系统还可实现病案及随访资料的动态输入，医院局域网内，全院所有科室均能通过设置科室账户使用该信
息系统。

系统采用图像识别技术，可自动对样本进行定位，无需手工调整样本存储信息，方便快捷。

系统结合了冷链控制功能，实现了样本低温保存的24小时监控。

系统还具有很好的数据安全性，可有效防止病案资料的外泄。

但是，由于我院生物标本库还未发展成熟，流程标准及数据标准方面还有待进一步完善，基于各项标准的质量控制功能是我们下一步努力的方向。

6 总结
信息化技术的引入，使医院工作的各个环节得以高效高质开展，医院信息化从最初的医院财务收费管理已经全面发展到临床诊疗管理。

笔者认为将来的发展方向，一方面是进一步优化医院诊疗工作流程，提高医院工作效率及管理效率；另一方面是服务医院“智慧医疗”工作，向医疗数据挖据、知识发现领域发展。

生物样本库管理系统，不仅是一个流程管理系统，同时也是一个数据收集整理系统，将可深化开展分子生物实验的组织样本同其供体的临床诊疗信息进行整合，为进一步的科研知识发现提供全面的数据基础。

参考文献
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