Sven  Theel I Laborinformationssysteme  

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis   II

1  Einführung  1

2  LIMS: Labor - Information - Management - Systeme  2

2.1  LIMS: Was ist das?  2

2.2  LIMS-Implementierung: Gründe, Ziele und Arten  4

3  Existierende LIMS  7

3.1  STARLIMS V10  7

3.2  diaLIMS  11

3.3  Vergleich  15

4  Fazit  20

Literaturverzeichnis   21

Sven  Theel II Laborinformationssysteme  

Abbildungsverzeichnis   

Abbildung  1: LIMS-Probenverwaltung  

Abbildung  2: LIMS-Produktübersicht  

Abbildung  3: LIMS-Einsatzgebiete  

Abbildung  4: Unterstützte Datenbanken  

Sven Theel Laborinformationssysteme 1

1 Einführung

Da sich die betriebliche EDV-Unterstützung immer weiter ausgebreitet und in vielen Fällen auch bewährt hat, empfiehlt es sich für Betriebe EDV verstärkt in die Unternehmenstätigkeit einzubinden um konkurrenzfähig zu bleiben und die Geschäftsprozesse zu optimieren. Dem EDV-Einsatz bedarf es zwar einiges an Aufwand und Umstrukturierungen innerhalb des Unternehmens, jedoch minimiert sie bei erfolgreicher Realisierung Fehler durch den Menschen, beschleunigt den Unternehmensarbeitsfluss und gewährleistet die Verfügbarkeit von Daten, sowohl aktuelle, als auch Daten der Vergangenheit betreffend. Zudem gilt sicherlich die Kostenreduktion als eines der Hauptziele für die Einführung von Informationssystemen innerhalb eines Unternehmens, sowie zwischen Unternehmen. Im Bereich der Laborarbeit findet man solche Systeme unter dem Namen Labor-Information-Management-Systeme (LIMS). Labore, unabhängig in welcher Branche sie angesiedelt sind, ob ökologisch, gentechnisch oder ökotoxikologisch orientiert, haben eines gemeinsam. Die Parallelität bei der Bearbeitung verschiedener Vorgänge mit jeweils unterschiedlichen Anforderungen, verschiedenen Daten und Arbeitsabläufen [vgl. ATS o.J.a] und daraus resultierendem Zeitaufwand und benötigten Kapazitäten. Die Anforderungen auf Laborebene bleiben zwar im Großen und Ganzen unverändert, jedoch ändern sich die Beziehungen zwischen den Systemen, welche die Laborarbeit unterstützen und den restlichen IT-Systemen auf die zugegriffen wird, beziehungsweise die auf die Laborsysteme zugreifen. [vgl. Feick, K. 2004] Um also die wachsende Komplexität und Menge an In-formationen und automatisierten Vorgängen zu kontrollieren und die Übersicht hierüber nicht zu verlieren, bieten sich LIMS an. Folglich steigt die Nachfrage nach solchen Systemen stetig, wobei die meisten Anfragen aus dem Bereich der Pharmaindustrie gestellt werden. [vgl. Feick, K. 2004]

Ziel dieser Arbeit ist es dem Leser einen Überblick der unterschiedlichen gegenwärtig am Markt vertretenen LIMS zu verschaffen und diese vergleichend zu beschreiben. Folgend werden dafür zunächst LIMS genauer definiert, das heißt was unter solchen Systemen genau zu verstehen ist, welche Ziele mit der Implementierung erreicht werden sollen und welche Möglichkeiten der Implementierung überhaupt existieren. Anschließend werden zwei der kommerziell verfügbaren LIMS im Hinblick auf ihre Struktur, ihre Funktionalitäten und ihre Einsatzgebiete genauer vorgestellt. Abschließend werden die existierenden Labor-Information-Management-Systeme anhand einer Marktübersicht einem Ver- gleich unterzogen, wo Unterschiede und Gemeinsamkeiten aufgezeigt werden.

Sven Theel Laborinformationssysteme 2

2 LIMS: Labor - Information - Management - Systeme

Labor-Information-Management-Systeme werden in Betrieben mit Laborarbeit als Teil der Unternehmenstätigkeit eingesetzt, um die Prozesse und mit diesen einhergehende Daten zu verarbeiten und zu organisieren, sowie um den Laborbereich mit den restlichen Unternehmensbereichen zu vernetzen.

In diesem Abschnitt wird zunächst erörtert, was ein LIMS genau ist, wofür es eingesetzt wird, welche Aufgaben es zu bewältigen hat und in welchen Gebieten es eingesetzt werden kann. Im Anschluss daran wird auf die unterschiedlichen Gründe, Ziele und Typen der Implementierung dieser Systeme eingegangen.

2.1 LIMS: Was ist das?

LIMS steht für Labor-Information-Management-System. Diese spezielle Art von Softwaresystemen dient grundsätzlich der Unterstützung der Datenverwaltung und den Arbeitsabläufen im Rahmen der betrieblichen Laborarbeit. Da sich Labore in den unterschiedlichsten Branchen wiederfinden, werden an die LIMS auch unterschiedliche Anforderungen gestellt, sodass für jedes Labor, beziehungsweise für jeden Laborbereich eine individuelle Systemlösung angeboten werden muss. [vgl. ATS o.J.a] Die Leistungsfähigkeit eines LIMS hängt davon ab, inwieweit dessen Funktionalitäten an das jeweilige Labor angepasst werden können. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die durch die Anpassung entstehenden Kosten einen bestimmten wirtschaftlichen Rahmen nicht überschreiten. Grundsätzlich ist eine Anpassung jedoch unausweichlich, nicht zuletzt aus Gründen der Benutzerakzeptanz. [vgl. Imcor o.J.a]

Betrachtet man den Laborbereich der Probenverwaltung (siehe Abbildung 1, Seite 5), einem Kerngebiet der Laborarbeit, wird deutlich, dass, abhängig davon in welchem Themengebiet das Labor angesiedelt ist, jeweils unterschiedliche Aspekte bei der Verwaltung berücksichtigt werden müssen. Im Schritt A werden die Proben entgegengenommen, an-hand derer entschieden werden muss, welche Messgrößen und Methoden anschließend ermittelt und angewendet werden müssen. Bei Schritt B gilt es dann die ausgewählten Verfahren zur Messung und Analyse den Proben zuzuordnen, um die Ergebnisse anschließend im Schritt C zu sammeln. Abschließend werden diese Ergebnisse dann in Schritt D archiviert, eventuelle Zertifikate ausgedruckt, die Resultate dem Auftraggeber zugesendet und die entstandenen Kosten den jeweiligen Stellen zugeordnet. [vgl. ATS o.J.a]

Sven Theel Laborinformationssysteme 3

Die eigentlichen Aufgaben eines LIMS leiten sich wesentlich aus der Chemometrik her, einer Teildisziplin der Chemie. [vgl. Wikipedia 2009a] Die Chemometrik beschäftigt sich mit der Anwendung mathematischer und statistischer Methoden zur optimalen Planung und Entwicklung chemischer Verfahren und Experimente. [vgl. Wikipedia 2009c] LIMS werden hierbei eingesetzt um eine Prozesskette lückenlos zu realisieren (vgl. Abbildung 1), wobei sich an drei analytischen Phasen orientiert wird, der Präanalysephase, der Analysephase und der Postanalysephase. [vgl. Wikipedia 2009a] LIMS übernehmen dabei diverse Verwaltungsaufgaben des Labors. Beispielsweise verwalten sie übliche Textdokumente, wie zum Beispiel gesetzliche Bestimmungen und Normen. Auch wird es zur Unterstützung der analytischen Qualitätssicherung eingesetzt. Das System verwaltet dabei unter anderem Wartungs- und Kalibrierungsaufgaben der betreffenden Laborgeräte. [vgl. ATS o.J.a] Eine weitere wichtige Aufgabe eines LIMS ist es Daten mit anderen Geräten auszutauschen, wie etwa mit Waagen oder Analysegeräten. Hierbei muss es Daten automatisch anfordern, diese übernehmen und gegebenenfalls auch senden. Zudem gilt die Kopplung mit anderen Informationssystemen, wie etwa dem Rechnungswesen, als weitere Anforderung. [vgl. ATS o.J.a] Durch solche Kopplungen wird eine verbesserte Integration des LIMS in die restliche Unternehmensstruktur gewährleistet. Außerdem erweitern Anbindungen von Laborgeräten oder anderer Systeme an das LIMS dessen Nutzungs- und Einsatzmöglichkeiten bedeutend. [vgl. Imcor o.J.a] Grundsätzlich kann eine Differenzierung stattfinden zwischen LIMS und LIS (Labor-Information-System). Beide Systeme sind eng verwandt und verfügen daher auch über ähnliche Funktionen. Der Hauptunterschied liegt lediglich darin, dass sich LIS eher mit der Erfassung von Daten befassen, während LIMS den Fokus stärker auf die Datenanalyse

Sven Theel Laborinformationssysteme 4

legen, das heißt intensiver mit den Daten arbeiten. LIMS werden daher verstärkt in den Bereichen der Forschung und der kommerziellen Analyse eingesetzt, beispielsweise im Gebiet der Pharmazie oder der Petrochemie, während LIS eher im klinischen Markt anzusiedeln sind, also in Einrichtungen wie Krankenhäusern oder sonstigen klinischen Labora-torien. [vgl. Wikipedia 2009b]

2.2 LIMS-Implementierung: Gründe, Ziele und Arten

Für den Einsatz eines LIMS sprechen neben dem Aspekt der Rationalisierung im Wesentlichen drei Gründe. Zunächst haben Laboratorien Pflichten der Dokumentation, für deren Erfüllung Informationssysteme eine wirksame Unterstützung darstellen. Der zweite Grund ist das Gegensteuern gegen erkannte Qualitätsprobleme, beispielsweise hervorgerufen durch die manuelle Dokumentation. Letztlich bildet die hohe Informationsverfügbarkeit der Labordaten ein Motiv für die LIMS-Einführung. [vgl. Imcor o.J.a] Durch die Implementierung von Labor-Information-Management-Systemen sollen vor allem die zwei Ziele Produktivitätsgewinn und Qualitätssicherung erreicht werden. Der Produktivitätsgewinn ergibt sich vor allem aus der Arbeitszeitreduktion, da das System viele Aufgaben übernimmt, welche sonst vom Menschen hätten verrichtet werden müssen. Daten werden automatisch übermittelt, sodass aufwendiges Abtippen und Ähnliches entfällt. Das Ziel der Qualitätsverbesserung ergibt sich aus dem Produktivitätsgewinn. Mit der elektronischen Unterstützung geht automatisch eine erhöhte Datenzuverlässig einher, da mögliche Fehler seitens des Menschen verhindert werden, wie etwa Fehler beim Abtippen von Messwerten oder ähnlichem. Die Sicherung der Termintreue soll verbessert werden und die Daten des LIMS sollen jederzeit verfügbar sein und lediglich von Befugten Mitarbeitern verwendet und abgerufen werden können, sodass Manipulation oder Datendiebstahl präventiv entgegengewirkt werden kann. [vgl. ATS o.J.b]

Hinsichtlich der angewendeten Technologien finden sich sowohl kleinste Arbeitsplatzprogramme, als auch Großrechnersysteme zur Vernetzung mehrerer Standorte eines Unternehmens. Aus den Anforderungen vor allem größerer Unternehmen ergeben sich also im Wesentlichen zwei Grundprinzipien die bei der LIMS-Implementierung verfolgt werden. Zum einen die Mehrbenutzerfähigkeit, das heißt, dass mehrere Arbeitskräfte gleichzeitig von ihren Arbeitsplätzen aus auf das LIMS zugreifen können und somit mit den gleichen Daten arbeiten können. Zum anderen die hohe Verfügbarkeit und bestmögliche Sicherheit der Daten. Projektmitarbeiter müssen schnellstmöglich auf die relevanten Daten zugreifen können und Unbefugten muss der Zugriff auf die Daten verwehrt bleiben. [vgl. ATS o.J.c]