DISEÑO Y DESARROLLO DE UN SISTEMA INTEGRADO PARA LA
GESTIÓN DE LABORATORIOS
Universidad de Salamanca Departamento de Informática y Automática
Mario Francisco Sutil
I. INTRODUCCIÓN
1. Objetivos generales
2. Necesidad de un sistema integrado para la gestión de laboratorios
OBJETIVOS GENERALES
• Pasar de una gestión tradicional de la información generada en un laboratorio a una gestión automatizada utilizando una herramienta informática: Desarrollo de una aplicación concreta (BDGL)
El día 13 de marzo se
recibieron en este laboratorio 11 muestras en
envases de vidrio
Laboratorio de análisis de aguas
Aplicación informática BDGL para la gestión de los datos generados
pH...........6,8Conduct..19,2Nitritos...0,02
Fosfatos...13,0Dureza......4,0Color..........blSulfatos....1,6
NECESIDAD DE UN SISTEMA INTEGRADO PARA LA GESTIÓN DE LABORATORIOS
• Factores organizativos– Incremento en el número de muestras a analizar.
– Aumento de la complejidad de los análisis.
• Factores de estandarización– Mayor control de los métodos utilizados
– Existencia de normativas
• Factores de estudio de la información– Necesidad de rápido acceso a la información
– Necesidad de realizar tratamientos estadísticos
II. ELABORACIÓN DE LA APLICACIÓN
1. Ciclo de vida del proyecto2. Investigación preliminar y definición del problema3. Diseño de las estructuras de datos
• Descripción de la información que debe almacenar el sistema• Estructura general del sistema• Modelo relacional estándar
4. Análisis estructurado• Modelo ambiental y modelo de comportamiento
5. Diseño estructurado
1. CICLO DE VIDA DEL PROYECTO
• Análisis: comprensión del programa a construirse• Diseño: estructuras de datos, relaciones y procesos que
realiza el sistema• Generación de código• Fase de pruebas
Modelo lineal secuencial
Análisis Diseño Código Prueba
2. INVESTIGACIÓN PRELIMINAR Y DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
Determinación del objetivo del proyecto y estudio de recursos necesarios
Especificaciones generales Especificaciones para un sistema de gestión de
laboratorios: Norma EN 45001
DETERMINACIÓN DEL OBJETIVO Y ESTUDIO DE RECURSOS NECESARIOS
• Globalmente, el objetivo del proyecto es desarrollar una herramienta capaz de almacenar y gestionar de manera sencilla pero eficiente toda la información generada en un laboratorio, incluyendo entre otras cosas registros de muestras, parámetros a analizar, métodos de ensayo y resultados.
• Proyecto de pequeñas dimensiones: viable (se dispone de la tecnología necesaria para su desarrollo)
ESPECIFICACIONES GENERALES
• Mantenimiento de una base de datos relacional.
• Cómoda interfaz gráfica que facilite la interacción con el usuario.
• Elaboración de informes.
• Incorporación de un sistema de búsquedas.
ESPECIFICACIONES PARA UN SISTEMA DE GESTIÓN DE LABORATORIOS: NORMA EN 45001
• Directrices de la norma EN 45001:– Establece los criterios generales de acreditación y la competencia
técnica de los laboratorios de ensayo.
– Regula el funcionamiento de los equipos, entre ellos los ordenadores:
• Validar los sistemas de procesamiento o manipulación de datos.
• Garantizar la confidencialidad de los datos y la integridad de los ordenadores.
• Validar y mantener todo el software existente.
• Los sistemas LIMS deben producir informes incluyendo:
INFORME QUE SE EMITE SOBRE LOS RESULTADOS OBTENIDOS:
UNIVERSIDAD DE SALAMANCACentro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua
Universidad de SalamancaCENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
TECNOLÓGICO DEL AGUACampus Unamuno s/n. Facultad de Farmacia
Tlf: 923 294670 Fax: 923 29474437007 SALAMANCA (ESPAÑA)
ID Solicitud:
Datos cliente:
Objeto ensayado y métodos de ensayo:
Resultados
Informes según la
normativa
3. DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS DE DATOS
3.1 Descripción de la información que debe almacenar el sistema.3.1.1 Información básica
3.1.2 Información adicional3.2 Estructura general del sistema3.3 Modelo relacional estándar.
3.3.1 Tablas 3.3.2 Relaciones 3.3.3 Normalización
3.1 DESCRIPCIÓN DE LA INFORMACIÓN QUE DEBE ALMACENAR EL SISTEMA
– Información básica:
• MUESTRAS: aguas subterraneas, potables, residuales...
• PARÁMETROS: pH, cloruros...
• MÉTODOS DE ENSAYO: test de bioluminiscencia
• NORMATIVAS: Normativa de aguas potables, etc...
• SOLICITUDES: Solicitud de la EDAR, etc.
• RESULTADOS
• INFORMES: por muestras y por solicitudes.
Toma de la muestra: fecha y hora, técnica de muestreo,
persona que lo realiza.
Atributos de cada objeto
Características:volumen, tipo de envase,
color, olor, ...
Recepción de la muestra: fecha y hora, persona que la entrega, persona que la recibe, condiciones
en la recepción
Condiciones del análisis: fecha y hora, técnico que
lo realiza,...
Muestras
Atributos de cada objeto
Características generales Unidades de medidaParámetros
Métodos de ensayo
Características generales Norma
NormativasCaracterísticas generalesParámetros que
regulan y sus niveles permitidos
Atributos de cada objeto
Solicitudes
Características generales: tipo, identificador,
normativa involucrada, fecha de recepción,datos
del cliente...
Parámetros a analizar en cada
muestra
Resultados
Valor numérico de cada análisis realizado
Información adicional
• Tipos de solicitudes:Son solicitudes con alguna característica ya prefijada
• Parejas parámetros-métodos de ensayo válidas:Esto es así porque no todos los métodos de ensayo pueden ser utilizados para analizar todos los parámetros.
Alcalinidad
Acidimetría con naranja de metilo
Titulación potenciométrica
3.2 ESTRUCTURA GENERAL DEL SISTEMA
GESTIÓN DE LOS RECURSOS
ENTRADA DE DATOS
BÚSQUEDAS INFORMES
3.3 MODELO RELACIONAL ESTÁNDAR
• 3.3.1 Tablas
• 3.3.2 Relaciones
• 3.3.3.Normalización
3.3.1 TABLAS
Atributos
Tabla Parámetros
Clave
Normativas
Características de las normativas
3.3.2 RELACIONES
Gestión de los recursos
3.3.2 RELACIONES
Entrada de datos
3.3.3 NORMALIZACIÓN
• Primera forma normal: No hay ningún atributo que contenga varios valores para un mismo registro de una tabla.
• Segunda forma normal: Se considera cuando la clave principal es compuesta. Todo atributo secundario debe tener una dependencia funcional total de la clave completa y no de una parte de ella.
• Tercera forma normal: Los atributos secundarios sólo pueden ser conocidos a través de la clave principal o claves secundarias de la tabla y no por medio de otro atributo primario.
4. ANÁLISIS ESTRUCTURADO
Modelo esencial del sistema:
4.1 Modelo ambiental4.2 Modelo de comportamiento
4.2.1 Modelo preliminar4.2.2 Refinamiento del modelo preliminar4.2.3 Especificación de procesos
4.1 Modelo ambiental
Datos de salida
Personal del laboratorio (Analistas)
Sistema Integrado para la Gestión de Laboratorios
Empresas Departamentos
Solicitudes de Análisis
Informes de resultados Datos de entrada
Registros y hojas del analista
Peticiones de informes
Diagrama de contexto del sistema
4.2 Modelo de comportamiento
4.2.1 Modelo preliminar4.2.2 Refinamiento del modelo preliminar
Parámetro a modificar
Parámetroa borrar
Nuevo parámetro
Parámetroexistente
Datos parámetro
1.1 Examinar existencia parámetro
1.2
Ver descripción
1.5
Añadir parámetro
1.4
Borrar parámetro
1.3
Modificar parámetro
Parámetros Procesar datos
parámetros
Proceso 1.3: Modificar parámetro
COMIENZALEER datos de parámetro a modificarMOSTRAR datos de parámetro a modificar en pantallaMODIFICAR datos del parámetro en pantalla (por el usuario)SI los datos son correctos
ACTUALIZAR parámetros en la base de datosSI_NO
MOSTRAR mensaje de errorCANCELAR operación
FIN_SITERMINA
4.2.3 Especificación de procesos
5. DISEÑO ESTRUCTURADO
Diagramas de estructura
Parámetro existente
Nuevo parámetro
Parámetro a borrar
Parámetro existente
Datos parámetro
Datos parámetro PROCESAR
PARÁMETROS
OBTENER DATOS PARÁMETRO
COMPROBAR EXISTENCIA PARÁMETRO
AÑADIR PARÁMETRO
MODIFICAR PARÁMETRO
BORRAR PARÁMETRO
VER DESCRIPCIÓN
Procesar datos
parámetros
III. DESARROLLO DE UN SISTEMA CONCRETO: BDGL
Desarrollada con Ms Access + Word y Excel para los informes
Parámetros
Parámetros-métodos de
ensayo
Gestión de los recursos
Parámetros y niveles permitidos
según una normativa
Características de un tipo de solicitud
Gestión de los recursos
Entrada de datos
Nueva solicitud
ImprimirRegistros
Entrada de datos
Muestras
Valores de los análisis
Búsqueda de solicitudes
Búsqueda de muestras
INFORMESPor muestras
Por solicitudes (4 tipos)
A/AD: SOLICITUD: EMPRESA: ANÁLISIS SOLICITADO:
NÚMERO DE MUESTRAS: TFO: FAX: PROYECTO: TIPO DE MUESTRAS: FECHA RECEPCIÓN: IDENTIFICADAS COMO:
REFERENCIA DE LA MUESTRA:
- TOMA DE MUESTRA: Fecha de muestreo: Hora:
Técnica de muestreo: Tipo de muestreo: Envase: Volumen:
Conservación:
- DESCRIPCION DE LA MUESTRA:
Aspecto:
Color: Olor:
- ANALISIS DE LA MUESTRA:
Fecha análisis: Hora :
Técnico:
Realizado en:
Manipulación muestra:
EJEMPLOINFORME
SOLICITUD
METODOS ANALITICOS UTILIZADOS:
Parám Métodos Norma Unidades Niveles
Normativa
Observaciones:
EJEMPLOINFORME
SOLICITUD
RESULTADOS ANALITICOS:
MUESTRAS:
PARÁMETROS:
ID SOLICITUD:
EJEMPLOINFORME
SOLICITUD
Confidencialidad y seguridad
• Se debe impedir que usuarios no autorizados modifiquen o inutilicen la aplicación
• Se debe garantizar la confidencialidad de la información privada que contenga la aplicación (resultados de ensayos, datos personales, etc.)
GRUPOS USUARIOS
Administradores Director de calidad
Usuarios Director de calidad, analista
CONCLUSIONES
• Aplicación orientada al usuario.
• Posibilidad de incorporar nuevas funciones.
• Flexibilidad: con pocos cambios es posible utilizarla para otras aplicaciones similares.