生物樣本庫(kù)崗前培訓(xùn)-信息化管理體系

生物樣本庫(kù)信息化管理體系1提綱2生物樣本用于醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究的流程信息化體系中涉及的實(shí)體、數(shù)據(jù)和聯(lián)系信息化體系的核心目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)手段信息化實(shí)踐中遇到的矛盾和問(wèn)題生物樣本庫(kù)≈生物信息庫(kù)生物樣本（潛在信息）患者信息基因突變、蛋白表達(dá)、表觀修飾、等等3患者取樣儲(chǔ)存利用開(kāi)發(fā)Lifecycle

運(yùn)轉(zhuǎn)流程Infrastructure基礎(chǔ)架構(gòu)Content操作對(duì)象信息樣本人員硬件軟件4樣本流患者新鮮組織凍存組織生物分子樣本儲(chǔ)存配套設(shè)備手術(shù)器械冰凍切片機(jī)等病理設(shè)備液氮罐超低溫冰箱條碼打印機(jī)掃描儀核酸提取儀組織研磨儀分光光度計(jì)其他設(shè)備5信息流患者新鮮組織生物分子姓名、性別、年齡、民族、聯(lián)系方式臨床診斷、發(fā)病日期、發(fā)病部位、家族史、癥狀、體征、實(shí)驗(yàn)室檢查、內(nèi)窺鏡檢查、影像學(xué)檢查、治療情況大體形態(tài)、腫瘤最大徑、切緣情況、浸潤(rùn)范圍、轉(zhuǎn)移部位、檢出淋巴結(jié)個(gè)數(shù)、陽(yáng)性淋巴結(jié)個(gè)數(shù)、TNM分期存放位置、凍存時(shí)間、重量或大小、處理方法、保存條件、條碼編號(hào)、分管信息來(lái)源樣本、濃度、質(zhì)量檢測(cè)和研究結(jié)果（如基因突變、蛋白表達(dá)、表達(dá)譜等｝低溫維持、凍融情況樣本管理樣本儲(chǔ)存病案隨訪配套設(shè)備隨訪狀態(tài)隨訪結(jié)局末次隨訪時(shí)間復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移情況凍存組織6人員流患者新鮮組織凍存組織生物分子樣本管理樣本儲(chǔ)存病案隨訪配套設(shè)備病理科病理醫(yī)生樣本庫(kù)技術(shù)員臨床科室研究中心研究人員臨床科室臨床醫(yī)生樣本庫(kù)隨訪人員7患者新鮮組織凍存組織生物分子低溫維持、凍融情況樣本管理樣本儲(chǔ)存病案隨訪配套設(shè)備數(shù)據(jù)備份低溫監(jiān)控溫控探頭短信發(fā)射器主控服務(wù)器樣本庫(kù)技術(shù)員FTP服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器信樣息本庫(kù)流管理員保障系統(tǒng)8患者新鮮組織凍存組織生物分子姓名、性別、年齡、民族、聯(lián)系方式臨床診斷、發(fā)病日期、發(fā)病部位、家族史、癥狀、體征、實(shí)驗(yàn)室檢查、內(nèi)窺鏡檢查、影像學(xué)檢查、治療情況大體形態(tài)、腫瘤最大徑、切緣情況、浸潤(rùn)范圍、轉(zhuǎn)移部位、檢出淋巴結(jié)個(gè)數(shù)、陽(yáng)性淋巴結(jié)個(gè)數(shù)、TNM分期存放位置、凍存時(shí)間、重量或大小、處理方法、保存條件、條碼編號(hào)、分管信息來(lái)源樣本、濃度、質(zhì)量檢測(cè)和研究結(jié)果（如基因突變、蛋白表達(dá)、表達(dá)譜等｝隨訪狀態(tài)隨訪結(jié)局末次隨訪時(shí)間復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移情況低溫維持、凍融情況樣本管理樣本儲(chǔ)存病案隨訪配套設(shè)備數(shù)據(jù)備份低溫監(jiān)控手術(shù)器械冰凍切片機(jī)等病理設(shè)備液氮罐超低溫冰箱條碼打印機(jī)掃描儀溫控探頭短信發(fā)射器主控服務(wù)器核酸提取儀組織研磨儀分光光度計(jì)其他設(shè)備病理科病理醫(yī)生樣本庫(kù)隨訪人員樣本庫(kù)技術(shù)員臨床科室研究中心研究人員臨床科室臨床醫(yī)生FTP服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器信樣息本庫(kù)流管理員9用戶視角臨床科室研究中心研究人員樣本 ?

組織實(shí)物 ?

血清樣本信息10病理資料隨訪資料查詢手段檢索系統(tǒng)條碼標(biāo)簽技術(shù)員視角冰箱、液氮罐樣品盒條碼打印機(jī)、掃描儀患者和樣品信息錄入冰箱溫度隨訪信息更新樣本庫(kù)隨訪人員樣本庫(kù)技術(shù)員11底層硬件管理系統(tǒng)交互界面操作系統(tǒng)樣本庫(kù)樣本查詢錄入客戶端樣本管理系統(tǒng)操作系統(tǒng)服務(wù)器配置條碼打印客戶端樣本管理/條碼打印系統(tǒng)操作系統(tǒng)條碼打印機(jī)溫度監(jiān)控客戶端溫度監(jiān)控系統(tǒng)操作系統(tǒng)服務(wù)器、信號(hào)接收器、短信發(fā)射器樣品盒定位架冰箱房間（電氣、網(wǎng)絡(luò)、溫度、濕度、承重）管理員視角樣本庫(kù)管理員 樣本庫(kù)規(guī)劃者12提綱13生物樣本用于醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究的流程信息化體系中涉及的實(shí)體、數(shù)據(jù)和聯(lián)系信息化體系的核心目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)手段信息化實(shí)踐中遇到的矛盾和問(wèn)題涉及的實(shí)體、數(shù)據(jù)和聯(lián)系以信息化的形式呈現(xiàn)樣本庫(kù)中的實(shí)體，實(shí)體關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系，數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。為用戶（臨床研究工作者）提供合用的生物樣本和數(shù)據(jù)，驗(yàn)證臨床問(wèn)題和科學(xué)假設(shè)。14信息化體系中的實(shí)體和數(shù)據(jù)標(biāo)本患者（標(biāo)本來(lái)源）操作者儲(chǔ)存空間儀器/設(shè)備檢測(cè)/研究結(jié)果……15數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存形式16實(shí)體和數(shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系標(biāo)簽唯一號(hào)17數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系以腫瘤患者為例出生日期確診日期手術(shù)前放化療日期手術(shù)治療日期手術(shù)后放化療日期進(jìn)展日期（復(fù)發(fā)，轉(zhuǎn)移）死亡日期末次隨訪日期18如何規(guī)劃信息化管理體系19保存那些信息？在何時(shí)、何地、何節(jié)點(diǎn)，由何人保存？保存為何種形式？保存于何種介質(zhì)？信息是否對(duì)應(yīng)于某個(gè)實(shí)體？是否唯一對(duì)應(yīng)？信息是否會(huì)更新？何人有更新權(quán)限？更新過(guò)程如何記錄？信息如何備份？如何校驗(yàn)？是否由更原始的數(shù)據(jù)加工產(chǎn)生？加工標(biāo)準(zhǔn)為何？會(huì)否變動(dòng)？信息的呈現(xiàn)形式是否合乎常理？會(huì)否導(dǎo)致誤解？信息化規(guī)劃的簡(jiǎn)單流程以保存一份血清和相關(guān)信息為例1、系統(tǒng)管理員規(guī)劃待保存的信息虛擬冰箱/液氮罐通過(guò)自定義層，架，列，樣品盒等的空間位置，可完全模擬任何品牌冰箱/冰柜/液氮罐的真實(shí)儲(chǔ)存空間。設(shè)置冰箱自定義樣品盒類型樣品及樣品源信息管理自定義字段功能字段類型樣品源字段管理樣品及樣品源所有相關(guān)詳細(xì)信息，用戶自己都可以通過(guò)自定義字段實(shí)現(xiàn)所有功能，比如鏈接樣品圖片、樣品信息文檔、樣品信息視頻等。自定義樣品信息樣品字段管理2、技術(shù)員執(zhí)行操作流程（SOP）3、用戶檢索和使用庫(kù)存樣本即時(shí)查詢智能搜索報(bào)告模板提綱34生物樣本用于醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究的流程信息化體系中涉及的實(shí)體、數(shù)據(jù)和聯(lián)系信息化體系的核心目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)手段信息化實(shí)踐中遇到的矛盾和問(wèn)題信息化體系的核心要求35最終目的：低成本高效率地獲取數(shù)據(jù)，驗(yàn)證臨床醫(yī)學(xué)問(wèn)題和科學(xué)假設(shè)。核心要求：安全可靠

（時(shí)間跨度長(zhǎng)，涉及人員多，記錄信息多，信息類型雜）標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

（將樣本用于實(shí)驗(yàn)分析，數(shù)據(jù)用于統(tǒng)計(jì)分析的基本要求）靈活創(chuàng)新

（臨床轉(zhuǎn)化研究的進(jìn)展，新的關(guān)注點(diǎn)不斷涌現(xiàn)）核心要求：安全可靠加密傳輸定期備份口令認(rèn)證，密碼管理權(quán)限管理，訪問(wèn)許可成熟的數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件系統(tǒng)36核心要求：標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一37記錄影響樣本中生物分子的因素：分析前變量（SPREC,

Betsou

and

theISBER

WorkingGrouponBiospecimenScience,

2010）確定各類術(shù)語(yǔ)的定義，統(tǒng)一不同人員和時(shí)期的記錄國(guó)際疾病分類ICD編碼，ISO標(biāo)準(zhǔn)（15189,17025），SNOMED，LOINC，MeSH，Gene

Ontology等核心要求：靈活創(chuàng)新38實(shí)體可添加新的屬性/字段實(shí)體或字段間可建立新的關(guān)聯(lián)可對(duì)樣本和數(shù)據(jù)按新的標(biāo)準(zhǔn)或定義分組或者在臨床科研實(shí)踐中需要調(diào)整現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，并判斷此種調(diào)整是否提高了診斷準(zhǔn)確率/療效/預(yù)后判斷準(zhǔn)確率實(shí)踐中遇到的矛盾和問(wèn)題39結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化不標(biāo)準(zhǔn)、描述性的醫(yī)療原始記錄不斷變化創(chuàng)新的臨床科研需求不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)有限的人手儲(chǔ)存空間和處理能力數(shù)據(jù)的分層管理和再加工40區(qū)分原始數(shù)據(jù)和衍生數(shù)據(jù)記錄衍生數(shù)據(jù)的加工方式、加工規(guī)則、加工者、加工日期按新規(guī)則進(jìn)行再加工保留原始數(shù)據(jù)和加工規(guī)則，在衍生數(shù)據(jù)之間發(fā)生矛盾時(shí)方便核對(duì)校驗(yàn)數(shù)據(jù)的分層管理和再加工原始記錄41加工規(guī)則衍生數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的分層管理和再加工原始記錄加工規(guī)則衍生數(shù)據(jù)自然語(yǔ)言處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)……（中間庫(kù)）高性能服務(wù)器42實(shí)踐中遇到的矛盾和問(wèn)題43結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化不標(biāo)準(zhǔn)、描述性的醫(yī)療原始記錄不斷變化創(chuàng)新的臨床科研需求不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)有限的人手儲(chǔ)存空間和處理能力基于信息化系統(tǒng)的樣本價(jià)值管理生物樣本庫(kù)不僅僅是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的收集工作，而是要通過(guò)使用樣本參與臨床和科學(xué)研究，來(lái)實(shí)現(xiàn)生物樣本的醫(yī)療健康意義。用戶調(diào)用樣本過(guò)程為：向樣本檢索系統(tǒng)輸入關(guān)鍵詞；系統(tǒng)列出包含關(guān)鍵詞的樣本；用戶從中選擇樣本用于研究。兩種尷尬局面：珍貴樣本的低水平使用，普通樣本占據(jù)空間。專利：一種生物樣本完備性的評(píng)分辦法將文檔的信息檢索算法中的TF*IDF方法應(yīng)用于計(jì)算檢索關(guān)鍵詞和病例之間的相關(guān)性，評(píng)分＝實(shí)物完備性X資料完備性，任一值為零則評(píng)分為零為用戶提供符合要求且恰如其分的樣本，保留超出用戶需求的樣本葛維挺，黃彥欽，周小宇，鄭樹(shù).

一種生物樣本完備性的評(píng)價(jià)方法:2013-9-4,201110247951.5[P].

2011-12-21.示例：生物樣本的完備性評(píng)分評(píng)分＝實(shí)物完備性X資料完備性示例：完備性評(píng)分的應(yīng)用如用戶需要調(diào)用2例樣本，樣本類型為血清，要求有相應(yīng)的臨床資料。用戶在系統(tǒng)中輸入關(guān)鍵字段“血清

and

臨床資料”搜索樣本庫(kù)。除病例c以外都符合要求，因此系統(tǒng)按表4順序?yàn)橛脩袅谐龀±齝以外的所有病例，按照順序用戶選擇病例a和f的血清樣本。應(yīng)用情況隨著樣本數(shù)量逐年增長(zhǎng)，樣本類型的日益豐富，病例相關(guān)資料的逐漸積累，浙江大學(xué)腫瘤研究所腫瘤生物資源庫(kù)中出現(xiàn)了值得特別關(guān)注的病例，特點(diǎn)是樣本類型更多樣、臨床資料更齊全、隨訪歷史更長(zhǎng)久、有前期研究結(jié)果。以腸癌為例，部分病例同時(shí)保存了來(lái)自多個(gè)部位的新鮮凍存組織、全血和血清標(biāo)本，有較完整的臨床、檢驗(yàn)、病理和隨訪數(shù)據(jù)，有部分基因或蛋白的研究結(jié)果，甚至部分病例有基因表達(dá)譜和外顯子測(cè)序的數(shù)據(jù)。49應(yīng)用情況按照《一種生物樣本完備性的評(píng)價(jià)方法》（

ZL

2011

1

0247951.5），實(shí)物評(píng)分考察了“有無(wú)凍存組織”、“有無(wú)多部位樣本”等7個(gè)指標(biāo)，資料評(píng)分考察了“有無(wú)病理資料”、“隨訪時(shí)長(zhǎng)”等9個(gè)指標(biāo)，為每個(gè)腸癌病例計(jì)算了實(shí)物評(píng)分和資料評(píng)分的二次函數(shù)，得到了完備性評(píng)分，作為差別化管理的量化依據(jù)。50總結(jié)51信息的產(chǎn)生、儲(chǔ)存、變更、組織、關(guān)聯(lián)和加工，貫穿于生物樣本管理和用于臨床醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究的全過(guò)程，生物樣本庫(kù)某種程度上可以說(shuō)是生物信息庫(kù)信