CN113837077A - 二代测序实验智能监控系统、二代测序实验的方法和手表 - Google Patents

Abstract

一种二代测序实验智能监控系统、二代测序实验的方法和手表。该系统包括：实验室质控设备和实验手表，实验手表包括手表本体、表带和摄像头。表带两端与手表本体两端连接，以形成环形；摄像头设置在表带上；实验手表与实验室质控设备无线连接，实验人员在二代测序实验过程中佩戴该实验手表，以使摄像头朝向佩戴的手部方向，通过该摄像头记录下实验人员的手部操作图像。实验手表向实验室智能质控设备发送该实验人员的手部操作图像，实验室质控设备可以存储和/或显示该手部操作图像数据。从而使得实验操作被记录下来，实验过程可以颗粒化记录，实验过程可追溯。实验人员更好控制拍摄角度，更容易拍摄到实验人员的手部操作过程。

Description

二代测序实验智能监控系统、二代测序实验的方法和手表

技术领域

本申请涉及基因测序技术领域，具体涉及二代测序实验智能监控系统、二代测序实验的方法和手表。

背景技术

在全外显子测序(Exome sequencing)以及全基因组测序(Genome sequencing)等二代测序实验中，实验过程复杂，通常在实验室内屋顶处安装摄像头，用以记录实验过程。

然而，在二代测序实验中，常常需要实验人员双手在生物安全柜内进行操作，位于屋顶处的摄像头无法透过生物安全柜拍摄到实验人员的操作流程。导致实验操作难以被记录，无法追溯。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是二代测序实验中，实验操作难以被记录，无法追溯的技术问题。为解决上述技术问题本申请提供一种二代测序实验智能监控系统、二代测序实验的方法和手表。

根据第一方面，一种实施例中提供一种二代测序实验智能监控系统，包括：实验室质控设备和实验手表；所述实验手表包括手表本体、表带和摄像头；所述表带两端与所述手表本体两端连接，以形成环形；所述摄像头设置在所述表带上；

所述实验手表与所述实验室质控设备无线连接；

所述实验手表用于接收操作图像获取命令以后，通过所述摄像头获取所述实验手表的佩戴者的手部操作图像数据，向所述实验室质控设备发送所述手部操作图像数据；

所述实验室质控设备用于存储和/或显示所述手部操作图像数据。

可选的，所述手表本体包括触控屏；所述实验手表还用于：获取所述实验手表的佩戴者的信息，根据所述佩戴者的信息，确认所述实验手表的佩戴者具有操作权限；向所述实验室质控设备发送操作流程获取指令，所述操作流程获取指令包括：目标实验的标识信息；

所述实验室质控设备还用于根据所述目标实验的标识信息，向所述实验室质控设备发送所述目标实验的操作流程数据，所述目标实验的操作流程数据包括所述目标实验的实验步骤顺序和各实验步骤的信息，所述实验步骤的信息包括目标器材信息；

所述实验手表还用于按照所述目标实验的实验步骤顺序，从所述目标实验的第一个实验步骤开始，通过所述触控屏显示所述目标实验的实验步骤的信息，直到接收到结束指令，所述结束指令用于指示所述目标实验完成；向所述实验室质控设备发送实验记录数据，所述实验记录数据包括：所述佩戴者的信息、所述目标实验的标识信息、当前时间信息；

所述实验室质控设备还用于存储和/或显示所述实验记录数据。

可选的，所述目标器材包括目标仪器和/或目标试剂；

所述实验室质控设备还用于：存储仪器的购买时间、实验通量、仪器状态和/或使用说明，并确定所述仪器的标识码，所述仪器的标识码用于黏贴于所述仪器表面；存储试剂的购买时间、保质期、试剂总量、操作说明和/或保存温度，并确定所述试剂的标识码，所述试剂的标识码用于黏贴于所述试剂的瓶壁表面；

所述实验手表还用于：通过所述摄像头扫描待确定仪器的标识码和/或待确定试剂的标识码；确定所述摄像头扫描的待确定仪器的标识码所指示的所述待确定仪器为所述目标仪器，且所述待确定试剂的标识码所指示的所述待确定试剂为所述目标试剂；所述实验记录数据还包括：所述目标仪器信息、所述目标试剂信息。

可选的，所述实验手表还包括按钮；

所述实验手表还用于：通过所述按钮接收到故障反馈指令后，通过所述触控屏显示故障反馈页面，所述故障反馈页面中包含：故障类型选项，所述故障类型包括：仪器损坏、仪器断电、仪器故障或试剂失效中至少一个；接收对所述故障类型选项的选中指令，所述选中指令用于指示当前器材的故障类型，向所述实验室质控设备发送故障消息，所述故障消息中携带当前器材信息、所述当前仪器的故障类型、当前时间信息和所述佩戴者的信息；

所述实验室质控设备还用于：向除所述实验手表以外的其他实验手表发送所述故障消息。

可选的，所述实验室质控设备还用于：

统计仪器使用次数信息、仪器故障信息、仪器报废程度信息、试剂存放状态信息和/或试剂耗费情况信息。

根据第二方面，一种实施例中提供一种二代测序实验的方法，应用于二代测序实验智能监控系统，所述二代测序实验智能监控系统包括：实验室质控设备和实验手表；所述实验手表包括手表本体、表带和摄像头；所述表带两端与所述手表本体两端连接，以形成环形；所述摄像头在所述表带上；所述方法包括：

接收操作图像获取命令；

通过所述摄像头获取所述实验手表的佩戴者的手部操作图像数据，向所述实验室质控设备发送所述手部操作图像数据，以使所述实验室质控设备存储和/或显示所述手部操作图像数据。

根据第三方面，一种实施例中提供一种二代测序实验的方法，应用于二代测序实验智能监控系统，所述二代测序实验智能监控系统包括：实验室质控设备和实验手表；所述实验手表包括手表本体、表带和摄像头；所述表带两端与所述手表本体两端连接，以形成环形；所述摄像头在所述表带上；所述方法包括：

接收所述实验手表发送的手部操作图像数据，所述手部操作图像数据为所述实验手表在接收到操作图像获取命令后，通过所述摄像头获取的所述实验手表的佩戴者的手部操作图像数据；

存储和/或显示所述手部操作图像数据。

根据第四方面，一种实施例中提供一种二代测序实验的手表，包括：手表本体、表带和摄像头；所述手表本体内包括处理器和通信单元；

所述处理器用于接收操作图像获取命令；控制所述摄像头进行拍摄，得到手部操作图像数据；

所述通信单元用于向所述实验室质控设备发送所述手部操作图像数据；

所述摄像头用于获取所述实验手表的佩戴者的手部操作图像数据。

根据第五方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上述第二方面所述的方法，或如上述第三方面所述的方法。

依据上述实施例的二代测序实验智能监控系统、二代测序实验的方法和手表，二代测序实验智能监控系统包括：实验室质控设备和实验手表，实验手表的表带上设置有摄像头，实验人员在二代测序实验过程中佩戴该实验手表，以使摄像头朝向佩戴的手部方向，在进行实验操作过程中，可以通过该摄像头记录下实验人员的手部操作图像。实验手表向位于实验室外的室智能质控设备发送该实验人员的手部操作图像，实验室质控设备可以存储和/或显示该手部操作图像数据，从而使得实验操作被记录下来，实验过程可以颗粒化记录，实验过程可追溯。例如当样本检出的问题追溯时，可以通过手部操作图像数据快速归结出有效信息，快速追溯实验问题。另外，将摄像头设置于实验手表的表带上，在单手操作时，摄像头可以从手下部进行拍摄，使得在拍摄过程中，实验人员更好控制拍摄角度。在双手操作时，从手下部进行拍摄，使得在拍摄过程中，更容易拍摄到实验人员的手部操作过程。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种二代测序实验智能监控系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种二代测序实验的方法的交互示意图；

图3为本申请提供的一种实验手表的显示界面示意图；

图4A为本申请提供的当前样本的拷贝数示意图；

图4B为本申请提供的一种正常样本拷贝数示意图；

图4C为本申请提供的异常样本二次实验后得出的拷贝数示意图；

图5为本申请提供的一种实验手表的显示界面示意图；

图6为本申请提供的一种实验手表的显示故障反馈页面的示意图；

图7A为本申请实施例提供的一种二代测序实验手表的侧视图；

图7B为本申请实施例提供的一种二代测序实验手表的左视图；

图7C为本申请实施例提供的一种二代测序实验手表的主视图；

图8为本申请实施例提供的一种实验室质控设备的工作流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

在本申请实施例中，实验人员在二代测序实验过程中佩戴带有摄像头的二代测序实验手表，以使摄像头朝向佩戴的手部方向，在进行实验操作过程中，可以通过该摄像头记录下实验人员的手部操作图像。二代测序实验手表向位于实验室外的室智能质控设备发送该实验人员的手部操作图像，实验室质控设备可以存储和/或显示该手部操作图像数据，从而使得实验操作被记录下来，实验过程可追溯。本申请中的实验人员也可以称为实验室生产人员，即进入实验室进行实验的人员。

实施例一：

请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种二代测序实验智能监控系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的二代测序实验智能监控系统包括：实验室质控设备102和实验手表101。实验手表101包括手表本体、表带和摄像头；表带两端与手表本体两端连接，以形成环形；摄像头设置在表带上；

实验手表101与实验室质控设备102无线连接。

实验手表101用于在接收操作图像获取命令以后，通过摄像头获取实验手表101的佩戴者的手部操作图像数据，向实验室质控设备102发送手部操作图像数据。

实验室质控设备102用于存储和/或显示手部操作图像数据。

在实际应用中，实验室质控设备102可以放置于实验室外。在二代测序实验开始前，实验人员可以佩戴该实验手表101，本申请中将佩戴实验手表101的实验人员也称为佩戴者。佩戴时需使摄像头朝向佩戴的手部方向。其中，实验手表101的表带上设置有摄像头，实验手表101的摄像头朝向的设置需考虑实验人员佩戴在左手还是右手，例如，实验手表101为左手佩戴的，则实验人员将手表佩戴在左手，且使得手表的摄像头朝向手部方向。本申请以实验手表101为左手佩戴进行说明。

在进行实验的过程中，实验人员佩戴实验手表101进入实验室进行实验，可以通过该摄像头获取下实验人员的手部操作图像。实验手表101通过通信单元向实验室质控设备102发送该实验人员的手部操作图像，实验室质控设备102可以存储和/或显示该手部操作图像数据。

其中，拍摄的手部操作图像数据可以是单手操作的，也可以是双手操作的。例如，实验过程中需要使用可单手启动的自动化仪器如测序仪、自动建库器时，实验人员微抬佩戴实验手表101的手腕，以使摄像头拍摄右手启动自动化仪器的过程。再例如，实验过程中需要双手操作的步骤，也可以通过实验手表101的摄像头进行拍摄手部操作图像数据。

可以理解，实验步骤可能有很多，其中多个实验步骤需要对实验人员的手部操作进行记录。一种可能的实现方式中，实验手表101可以在每个实验步骤对应的手部操作图像获取完成以后，向实验室质控设备102发送当前实验步骤对应的手部操作图像。另一种可能的实现方式中，实验手表101可以在当前实验完成以后，向实验室质控设备102发送当前实验所有实验步骤对应的手部操作图像。

可选的，实验室质控设备102上可以安装实验室质控软件，该实验室质控软件也可以称为实验室智能质控软件。

本实施例提供的二代测序实验智能监控系统包括：实验室质控设备和实验手表，实验手表的表带上设置有摄像头，实验人员在二代测序实验过程中佩戴该实验手表，以使摄像头朝向佩戴的手部方向，在进行实验操作过程中，可以通过该摄像头记录下实验人员的手部操作图像。实验手表向位于实验室外的室智能质控设备发送该实验人员的手部操作图像，实验室质控设备可以存储和/或显示该手部操作图像数据，从而使得实验操作被记录下来，实验过程可以颗粒化记录，实验过程可追溯。例如当样本检出的问题追溯时，可以通过手部操作图像数据快速归结出有效信息，快速追溯实验问题。

另外，将摄像头设置于实验手表的表带上，在单手操作时，摄像头可以从手下部进行拍摄，使得在拍摄过程中，实验人员更好控制拍摄角度。在双手操作时，从手下部进行拍摄，使得在拍摄过程中，更容易拍摄到实验人员的手部操作过程。

在一些场景中，二代测序实验过程复杂，实验步骤繁杂，实验人员容易误操作。以离心柱提取核酸实验为例，离心柱提取核酸实验中依次包括试剂准备、蛋白消化、缓冲液加入、转管、混合溶液、漂洗、晾干和洗脱，共8个实验步骤，当实验人员注意力不集中时，易出现漏操作或者重复操作等错误。

而当相关问题出现时，由于操作及涉及器材繁杂，实验人员往往无法第一时间避免错误，对问题的溯源往往非常困难，从而耽误患者的检测周期甚至错检、漏检。

本实施例提供的实验手表101的手表本体上设置触控屏，可以从实验室质控设备102获取当前实验的操作流程数据，实验手表101在触控屏上按照顺序显示该操作流程数据，其中，操作流程数据也可以称为操作流。下面以具体的实施例进行详细说明。

在上述图1所示实施例的基础上，进一步地，手表本体包括触控屏。

手表本体包括触控屏；实验手表101还用于：获取实验手表101的佩戴者的信息，根据佩戴者的信息，确认实验手表101的佩戴者具有操作权限；向实验室质控设备102发送操作流程获取指令，操作流程获取指令包括：目标实验的标识信息。

其中，获取佩戴者的信息可以通过摄像头获取佩戴者的面部信息，进行面部信息识别，从而确定佩戴者是否具有操作权限；也可以通过佩戴者输入用户名和密码，进行验证从而确定佩戴者是否具有操作权限。对于获取佩戴者的信息，并确认其是否有操作权限的方式可以为多种方式，对此本申请不做限定。

其中，操作流程获取指令用于指示实验室质控设备102发送目标实验的操作流程数据。

其中，针对某一项实验的操作流程数据的创建，可以在录入一套实验涉及的所有仪器和试剂初始信息后，研发人员、实验室主管可以共同讨论并确定实验操作步骤，在实验室质控设备上链接虚拟仪器、虚拟试剂，创立操作流程数据。

实验室质控设备102还用于根据目标实验的标识信息，向实验室质控设备102发送目标实验的操作流程数据，目标实验的操作流程数据包括目标实验的实验步骤顺序和各实验步骤的信息，实验步骤的信息包括目标器材信息。

其中，器材包括仪器和/或试剂。

实验手表101还用于按照目标实验的实验步骤顺序，从目标实验的第一个实验步骤开始，通过触控屏显示目标实验的实验步骤的信息，直到接收到结束指令，结束指令用于指示目标实验完成；向实验室质控设备102发送实验记录数据，实验记录数据包括：佩戴者的信息、目标实验的标识信息、当前时间信息。

其中，针对每个目标实验的实验步骤，可以显示当前实验步骤的目标仪器和/或目标试剂，佩戴者可以根据该显示的目标仪器和/或目标试剂，准备目标仪器和/或目标试剂。实验手表101还显示当前实验步骤的具体操作提示，佩戴者根据该具体操作提示完成步骤。

可选的，可以在触控屏上显示完成控件，当在完成控件接收到佩戴者的目标操作以后，可以进入下一步骤。

实验室质控设备102还用于存储和/或显示实验记录数据。

在实际应用中，实验手表101在确认佩戴者的权限以后，可以通过显示实验名称或者接收佩戴者输入的实验编号等方式，接收佩戴者输入的操作流程获取指令，然后实验手表101向实验室质控设备102发送操作流程获取指令。实验室质控设备102根据目标实验的标识信息，向实验室质控设备102发送目标实验的操作流程数据，目标实验的操作流程数据包括目标实验的实验步骤顺序和各实验步骤的信息，实验步骤的信息包括目标器材信息。实验手表101按照目标实验的实验步骤顺序，从目标实验的第一个实验步骤开始，通过触控屏显示目标实验的实验步骤的信息，直到接收到结束指令，结束指令用于指示目标实验完成；向实验室质控设备102发送实验记录数据，实验记录数据包括：佩戴者的信息、目标实验的标识信息、当前时间信息。验室质控设备还用于存储和/或显示实验记录数据。

本实施例，通过对实验手表佩戴者进行操作权限确认，从而保证进行实验的人员具有相应的实验操作权限，并且实验记录数据中包括佩戴者信息，从而利于追溯目标实验。

另外，在实验开始前，向实验室质控设备获取目标实验的操作流程数据，可以实验手表中不存储实验的操作流程数据，从而节约实验手表的存储空间，并且每次实验前从实验室质控设备获取操作流程数据，可以保证此次实验所用的操作流程数据为最新的，保证实验的正确进行，保证实验结果的准确性。

再有，实验过程中实验手表按照目标实验的实验步骤顺序，显示实验步骤信息，避免实验人员误操作，保证实验的正确进行，提高了实验效率，保证实验结果的准确性。

在一些场景中，二代测序实验涉及仪器、试剂繁杂，例如，二代测序实验中需要使用电泳仪、离心机、震荡器、移液器、水浴锅和磁力架等仪器，实验室中存放上百瓶试剂。实验人员无法在每一次实验中确保使用正确的仪器和试剂，有可能会由于实验人员粗心将仪器和/或试剂使用错误，导致实验结果错误，出现错检或者漏检情况。

本实施例提供的实验实验室质控设备102存储所有仪器的相关信息和试剂的相关信息，并生成对应的标识码，黏贴于对应的仪器或者试剂表面，实验过程中，实验人员找到当前实验步骤中对应的目标仪器和/或试剂以后，实验手表101获取其对应的识别码，并判断仪器和/或试剂是否正确。下面以具体的实施例进行详细说明。

在上述实施例的基础上，进一步地，实验室质控设备102还用于：存储仪器的购买时间、实验通量、仪器状态和/或使用说明，并确定仪器的标识码，仪器的标识码用于黏贴于仪器表面；存储试剂的购买时间、保质期、试剂总量、操作说明和/或保存温度，并确定试剂的标识码，试剂的标识码用于黏贴于试剂的瓶壁表面。

其中，上述仪器的标识码用于标识该仪器。示例性的，仪器的标识码可以为二维码，可以通过实验室质控设备102生成的编号生成该二维码。

其中，上述试剂的标识码用于标识该试剂。示例性的，试剂的标识码可以为二维码，可以通过实验室质控设备102生成的编号生成该二维码。

实验手表101还用于：通过摄像头扫描待确定仪器的标识码和/或待确定试剂的标识码；

实验手表101还用于：确定摄像头扫描的待确定仪器的标识码所指示的待确定仪器为目标仪器，且待确定试剂的标识码所指示的待确定试剂为目标试剂；实验记录数据还包括：目标仪器信息、目标试剂信息。

在实际应用中，可以在每次实验室购进新的仪器时，将仪器的购买时间、实验通量、仪器状态和/或使用说明等信息存储在实验室质控设备102中，并由实验室质控设备102生成对应的标识码，黏贴于仪器表面。可以在每次实验室购进新的试剂时，存储试剂的购买时间、保质期、试剂总量、操作说明和/或保存温度，并确定该试剂的标识码，试剂的标识码用于黏贴于试剂的瓶壁表面。实验过程中，每一实验步骤，实验手表101通过扫描待确定仪器和/或待确定试剂的二维码获取待确定仪器和/或待确定试剂的信息，与当前实验步骤的目标仪器和/或目标试剂的信息进行比较。若一致，则确定佩戴者找到的待确定仪器和/或待确定试剂，实验可以继续进行。若不一致，则发出报警或者提示信息，提醒佩戴者重新确认不一致的仪器或者试剂，直到一致为止，实验可以继续进行。

本实施例，实验室质控设备存储仪器和/或试剂的相关信息，并根据实验记录数据对仪器和/或试剂进行统计，便于对仪器和试剂的管理。另外，在实验过程中，实验手表对仪器和/或试剂的标识码进行识别，确认当前步骤所使用的仪器和/或试剂是否正确，从而避免实验人员拿错试剂或者使用错仪器，使得实验正确进行，提高了实验效率，保证实验结果的准确性。

在一些场景中，在预处理和建库过程中操作的失误或者试剂问题都会对测序结果产生重大影响，例如数据深度与覆盖度较低，可能致病的位点会由于数据量不足而无法检测、测序结果碱基质量Q30普遍较低，测序错误率较高，可能会导致错误检出及漏检事故等。实验室通常使用、存放数十件仪器和上百瓶试剂，实验管理人员往往难以精确管理，当仪器使用次数到达报废预警次数或者试剂已过保质期后，无法提前规避风险。

本实施例提供的系统是在上述实施例的基础上，进一步地，实验室质控设备102还用于：统计仪器使用次数信息、仪器故障信息、仪器报废程度信息、试剂存放状态信息和/或试剂耗费情况信息。

在实际应用中，对于每次实验手表101向实验室质控设备102发送的实验记录数据，实验室质控设备102可以统计仪器使用次数等仪器损耗参数，在仪器损耗达到一定程度以后，提醒实验室管理人员及时维护或者更换仪器。实验室质控设备102也可以统计试剂剩余的量等试剂损耗参数，在试剂损耗达到一定程度以后或者试剂即将过期时，提醒实验室管理人员补充该试剂，从而对实验室内的仪器和试剂进行统计、管理。

本实施例，实验室质控设备根据实验记录数据对仪器和/或试剂进行统计，便于对仪器和试剂的管理。

在一些场景中，不同实验人员均可能使用相同的仪器，若一个实验人员发现仪器故障中止了实验，其他实验人员之后需要该仪器进行实验时，继续使用故障仪器，给实验过程带来诸多不便，不利于实验仪器的管理。当人员A发现仪器1有故障，若沟通不畅会导致人员B继续使用故障仪器1，使得实验结果可能出现问题。另外，也无法确保每一次实验使用的试剂质量稳定可靠。下面以具体的实施例进行详细说明。

在上述实施例的基础上，进一步地，实验手表101还包括按钮；实验手表101还用于：通过按钮接收到故障反馈指令后，通过触控屏显示故障反馈页面。

其中，故障反馈页面中包含：故障类型选项，故障类型可以包括但不限于：仪器损坏、仪器断电、仪器故障或试剂失效中至少一个。

其中，上述按钮用于接收故障反馈指令。故障反馈指令可以为在按钮处接收到的按压操作，可以为长按预设时长的操作，例如，长按3秒钟；也可以为按压一次的操作等，对于故障反馈指令的形式本申请不做限定。

实验手表101还用于：接收对故障类型选项的选中指令，选中指令用于指示当前仪器的故障类型。

实验手表101还用于：向实验室质控设备102发送故障消息。

其中，故障消息中携带当前仪器信息、当前仪器的故障类型、当前时间信息和佩戴者的信息。

实验室质控设备102，还用于向除实验手表101以外的其他实验手表101发送故障消息。

在实际应用中，实验过程中，当实验人员通过实验手表101扫描目标仪器的标识码后，若发现目标仪器出现故障，实验人员按压按钮，实验手表101在触控屏上显示故障反馈页面，故障反馈页面中包括故障类型选项，即故障的具体内容(如仪器损坏、仪器断电、仪器故障、试剂失效等)。实验人员在故障反馈页面中选中故障类型选项以后，实验手表101向实验室质控设备102发送携带当前仪器、当前时间信息(也就是发现故障的时间)、佩戴者的信息(也就是故障报备人员)等的故障消息。实验室质控设备102将仪器故障状态通过无线通信的方式发送至所有正在使用的实验手表101中，从而使得其他正在进行实验的实验人员避免二次误操作。

进一步地，实验室质控设备102还用于在接收到实验手表101发送的故障消息以后，向目标终端设备发送该故障消息，该目标终端设备为实验室管理人员所使用的。接收故障修复信息，向实验手表101发送故障修复信息。

在实际应用中，实验室质控设备102还用于在接收到实验手表101发送的故障消息以后，向目标终端设备发送该故障消息，该目标终端设备为实验室管理人员所使用的，从而通知实验室管理人员具体故障信息，在实验室管理人员及时替换、修复仪器后，在实验室质控设备102上更新涉及仪器，实验室质控设备102通知实验人员恢复实验。该功能可确保每一次实验使用的器材准确可靠，解决了故障报备难同步这一大难点。

下面举例说明本申请的实施例提供的系统。

当实验人员开始进行实验生产时，在左手佩戴实验手表，实验手表配有摄像头以及蓝牙组件。当实验人员佩戴好实验手表后，先在实验手表触控屏上点击本次操作人员，实验手表确认权限通过后，实验人员可点击本次生产所用的操作流程数据，开始进行生产。

实验手表在接收实验人员对操作流程数据的选择指令后，同步实验室智能质控软件中存储的最新版本的操作流程数据。开始行使指导功能，在触控屏上显示第一步需使用的仪器和/或试剂，实验生产人员随后根据指令收集试剂，于生物安全柜布置实验环境，后按下处理按钮开启下部摄像头功能，微抬左手手掌使手表摄像头扫描试剂或仪器二维码，进行实验操作，在进行可单手启动的自动化仪器如测序仪、自动建库器时，可以在扫描二维码后持续用摄像头拍摄实验人员的手部操作。第一步完成以后，会显示第二步需使用的仪器和/或试剂，依次类推，从而完成实验的全部操作流程。

其中，当所扫二维码与实验操作流规定的可使用器材不符时，手表会发出警报声并于触控屏上显示错误原因，并停止指导功能。当实验人员停止错误操作并再次按下处理按钮并扫描了正确二维码后，方可恢复指导功能。手表在扫描正确二维码后，会将操作时间、操作器材、操作人员记录上传至实验室智能质控软件，并同时在触控屏展示实验生产人员所需进行的操作，如移液、混合等。该功能可较好的克服操作繁杂，实验人员容易误操作这一大难点。

实验试剂的耗费、器材使用率以及试剂保质期等信息在上述步骤中都被同步至实验室智能质控软件中，该软件的统计模块会在每天停止生产后自动计算统计仪器故障、使用次数、报废程度以及试剂的存放状态、耗费情况以及操作统计等信息，当个别器材出现需报废、需新购时，及时通知实验主管和主任进行问题修复，提前规避风险，从而较好的解实验器材整体管理困难。同时实验主任可对操作信息进行汇总统计，分析出实验生产人员的工作效率、工作量和出错率等信息，对人员工作调配、绩效分配等提供数据支持，可更有效的管理实验生产人力资源。

实施例二：

请参见图2，图2为本申请实施例提供的一种二代测序实验的方法的交互示意图，本实施例提供的二代测序实验的方法应用于二代测序实验智能监控系统，二代测序实验智能监控系统可以为上述实施例一提供的系统。如图2所示，本实施例的方法包括如下步骤：

S201、实验手表接收操作图像获取命令。

S202、实验手表通过摄像头获取实验手表的佩戴者的手部操作图像数据。

S203、向实验室质控设备发送手部操作图像数据。

S204、实验室质控设备存储和/或显示手部操作图像数据。

可选的，手表本体包括触控屏。在步骤S201之前还可以包括如下步骤：

S2001、实验手表获取实验手表的佩戴者的信息，根据佩戴者的信息，确认实验手表的佩戴者具有操作权限。

S2002、实验手表向实验室质控设备发送操作流程获取指令。

其中，操作流程获取指令包括：目标实验的标识信息。

S2003、实验室质控设备向实验室质控设备发送目标实验的操作流程数据。

其中，目标实验的操作流程数据包括目标实验的实验步骤顺序和各实验步骤的信息，实验步骤的信息包括目标器材信息。

S2004、实验手表按照目标实验的实验步骤顺序，从目标实验的第一个实验步骤开始，通过触控屏显示目标实验的实验步骤的信息，直到接收到结束指令，结束指令用于指示目标实验完成。

可以理解，在S2004执行过程中，可以包括S201-S203的步骤。

相应的，在S204之后还可以执行如下步骤S205和S206：

S205、向实验室质控设备发送实验记录数据，实验记录数据包括：佩戴者的信息、目标实验的标识信息、当前时间信息。

S206、实验室质控设备还用于存储和/或显示实验记录数据。

可选的，本实施例提供的方法还可以包括如下步骤：

实验室质控设备存储仪器的购买时间、实验通量、仪器状态和/或使用说明，并确定仪器的标识码，仪器的标识码用于黏贴于仪器表面；存储试剂的购买时间、保质期、试剂总量、操作说明和/或保存温度，并确定试剂的标识码，试剂的标识码用于黏贴于试剂的瓶壁表面。

可选的，在执行S204步骤的过程中，还可以包括如下步骤：

S2041、实验手表通过摄像头扫描待确定仪器的标识码和/或待确定试剂的标识码；确定摄像头扫描的待确定仪器的标识码所指示的待确定仪器为目标仪器，且待确定试剂的标识码所指示的待确定试剂为目标试剂。

在执行S2041之后，还包括执行S205，其中，实验记录数据还包括：目标仪器信息、目标试剂信息。

可选的，实验手表还包括按钮；在执行S204步骤的过程中，还可以包括如下步骤：

实验手表通过按钮接收到故障反馈指令后，通过触控屏显示故障反馈页面，故障反馈页面中包含：故障类型选项，故障类型包括：仪器损坏、仪器断电、仪器故障或试剂失效中至少一个；接收对故障类型选项的选中指令，选中指令用于指示当前仪器的故障类型；

实验手表向实验室质控设备发送故障消息。

其中，故障消息中携带当前仪器信息、当前仪器的故障类型、当前时间信息和佩戴者的信息；

实验室质控设备向除实验手表以外的其他实验手表发送故障消息。

可选的，本实施例提供的方法还包括：实验室质控设备统计仪器使用次数信息、仪器故障信息、仪器报废程度信息、试剂存放状态信息和/或试剂耗费情况信息。

可以理解，本实施例的方法的原理和效果与上述实施例一中的系统的原理和效果类似，此处不再赘述。

下面以具体的实例说明本申请的实施例提供的方法。

实例1：实验人员A采用离心柱提法提取20个血液样本的核酸，具体检测操作如下：

1开启实验

佩戴实验智能记录手表，点击触控屏，选择操作人员，输入四位密码后登记本次实验操作人员，确认权限通过后，选择离心柱提法核酸提取实验操作流。

2准备器材

实验人员A根据手表触控屏显示提示，需准备如下器材：移液器、计时器、荧光定量仪、电泳仪、电泳梳、离心管、滤芯、一次性PE手套、一次性口罩、一次性鞋套、消毒液、75％酒精、琼脂糖、核酸染料、称量纸、擦镜纸、缓冲液、混合液。在准备每一个器材时，实验人员A都会按下手表处理按钮开启扫描，扫描该器材对应二维码。

当依次准备至琼脂糖时，实验人员A需打断准备工作，去实验室样本接收室接收寄送人员送到的样本并及时入库样本，否则样本保存不及时会造成样本因室温高于保存温度而损毁的事故。

当存放、入库样本后，实验人员A恢复生产，此时由于间隔时间过久，实验人员A已忘记准备至哪一步骤。此时，实验人员A唤醒手表，手表触控屏显示页面如图3所示，图3为本申请提供的一种实验手表的显示界面示意图。

实验人员A可准确进行下一步器材准备，并顺利完成后续实验，核酸提取生产并未因接收入库样本而受影响。

实例2：批次样本RUN20210812已完成离心柱提法核酸提取、建库、测序仪测序以及生物信息分析，但在遗传咨询师解读结果时，发现拷贝数结果出现批量样本检测失效的问题，常染色体拷贝数不稳定，如图4A所示，图4A为本申请提供的当前样本的拷贝数示意图，而正常样本的拷贝数可以参见图4B，图4B为本申请提供的一种正常样本拷贝数示意图。

由此可知，此次样本为异常样本。异常样本结果中每条染色体的拷贝数都在1至6拷贝分布，毫无规律，拷贝数异常检测在这种结果无法正常进行，检测失败。

在追溯检测失败原因时，经实验主任授权，实验主管对实验室质控设备进行操作，实验室质控设备统计本批样本检测细节与正常检测样本批次细节统计，如下表1所示，

表1、本批次样本检测与正常批次样本检测对比表

实验室质控设备回溯本次测序问题统计表。经过统计，实验主管得知纯化磁珠、缓冲液由于更换批次，移液枪也有所更换，在本次检测中为可疑点。为了追溯问题，实验主管采用控制变量法进行后续排查，保持移液枪编号为AAA-BBB-15，对最可疑的纯化磁珠进行更换，使用AAA-CCC-11批次对相同的样本进行了相同实验。测序结果经过相同的测序仪测序和相同的生信分析后，拷贝数结果回复正常，如图4C所示，图4C为本申请提供的异常样本二次实验后得出的拷贝数示意图。

后经过总结，实验主管发现本次异常所使用的纯化磁珠AAA-CCC-10由于生产厂家生产故障，导致检测异常，依据二代测序实验智能监控系统的记录，与生产厂家更换批次耗材。

实例3：实验人员B在进行离心柱提法提取核酸时，进行到晾干步骤时，需使用离心机AAA-BBB-07，后发现离心机出现电机不能启动的现象，此时实验人员A唤醒手表，手表触控屏显示页面如图5所示，图5为本申请提供的一种实验手表的显示界面示意图。

在确认故障确实发生后，实验人员B长按手表处理按钮3秒，进入器材故障反馈页面，如图6所示，图6为本申请提供的一种实验手表的显示故障反馈页面的示意图。

实验人员B点击故障异常后，再点击完成，手表接收反馈信息并实时将故障信息同步至实验室质控设备。

实验室质控设备将该故障信息反馈到所有正在实验室中使用的手表上，所有实验生产人员暂停使用该仪器。

实验主管查询实验室质控设备中记录的对应该仪器的维修电话，请维修人员上门维修。

经维修发现是轴承损坏问题，维修人员更换轴承后，该仪器恢复正常。实验主管在实验室质控设备中的该仪器的基本属性页面上备注该检修信息，并将仪器状态从故障异常调到使用正常，恢复正常使用。

实施例三

本实施例介绍一种二代测序实验手表，该实验手表可以为上述实施例中的实验手表。

请参见图7A-图7C，图7A为本申请实施例提供的一种二代测序实验手表的侧视图，图7B为本申请实施例提供的一种二代测序实验手表的左视图，图7C为本申请实施例提供的一种二代测序实验手表的主视图。本实施例提供的二代测序实验手表包括：手表本体2、表带6和摄像头3；手表本体内包括处理器和通信单元；

处理器用于接收操作图像获取命令；控制摄像头进行拍摄；

通信单元用于向实验室质控设备发送手部操作图像数据；

摄像头3用于获取实验手表的佩戴者的手部操作图像数据。

可选的，通信单元可以为蓝牙模块或者WIFI模块，能够实现二代测序实验手表与实验室质控设备之间的无线通信，本申请对此不做限定。

可选的，手表本体2上设置有触控屏1；触控屏1用于显示目标实验的实验步骤的信息；显示故障反馈页面，故障反馈页面中包含：故障类型选项，故障类型包括：仪器损坏、仪器断电、仪器故障或试剂失效中至少一个；

可选的，手表本体内还包含：电池，该电池用于为实验手表供电。

可选的，实验手表还包括第一USB口5。第一USB口5，用于为该电池充电和/或传输实验记录数据。

可选的，实验手表还包括扩充带7，扩充带7内包括：存储卡、摄像头电池；扩充带7设置在表带6上，摄像头3固定在扩充带7上；存储卡用于存储摄像头3拍摄的图像数据，摄像头电池用于给摄像头3供电。

可选的，实验手表还包括第二USB口10。该第二USB口10用于为摄像头电池充电和/或传输摄像头3拍摄的图像数据。

可选的，实验手表还包括按钮4，按钮4用于启动摄像头3，该按钮4还用于接收故障反馈指令。

处理器还用于控制触控屏1显示故障反馈页面。其中，故障反馈页面中包含：故障类型选项，故障类型包括：仪器损坏、仪器断电、仪器故障或试剂失效中至少一个；接收对故障类型选项的选中指令，选中指令用于指示当前仪器的故障类型，向实验室质控设备发送故障消息，故障消息中携带当前仪器信息、当前仪器的故障类型、当前时间信息和佩戴者的信息。

本实施例提供的实验手表与上述实施例一提供的实验手表的原理和技术效果类似，此处不再赘述。

实施例四：

请参考图8，图8为本申请实施例提供的一种实验室质控设备的工作流程示意图，如图8所示，可以理解本实施例提供的设备可以为上述实施例的实验室质控设备。本实施例提供的实验室质控设备包括：

器材模块，用于记录器材的基本属性，包含仪器模块和试剂两部分，每个仪器具备多样属性，在入库时，实验主管需在实验室质控设备中录入该仪器的购买时间、生产厂家、维修电话、实验通量、操作说明、机器状态、报废时间、报废实验次数等，每批试剂在入库时，实验主管需在实验室质控设备中录入该试剂的购买时间、生产厂家、保质期、试剂总量、使用说明、试剂状态和存放温度等。

反馈模块，用于记录使用人员对器材的操作反馈，当实验人员进行操作后发现问题，可以通过该模块进行记录反馈信息，如剩余量少、过保质期、故障异常等，异常状态会同步至其他终端。

操作模块，用于记录每个使用人员的操作信息，如使用试剂、使用步骤、使用次数等。

统计模块，用于统计整体实验室的器材信息和操作信息，使用人员可以通过该模块查询故障仪器、报废程度、耗材统计以及操作的工作量记录等信息，可以统一管理仪器并提前做好采购、报废计划。

人员模块，用于记录使用人员的信息、操作权限以及信息观察权限，如实验室主任权限最高，可以添加人员、分配角色并查看所以器材和操作的统计记录。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

以上应用了具体个例对本申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请，并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种二代测序实验智能监控系统，其特征在于，包括：实验室质控设备和实验手表；所述实验手表包括手表本体、表带和摄像头；所述表带两端与所述手表本体两端连接，以形成环形；所述摄像头设置在所述表带上；

所述实验手表与所述实验室质控设备无线连接；

所述实验手表用于接收操作图像获取命令以后，通过所述摄像头获取所述实验手表的佩戴者的手部操作图像数据，向所述实验室质控设备发送所述手部操作图像数据；

所述实验室质控设备用于存储和/或显示所述手部操作图像数据。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手表本体包括触控屏；所述实验手表还用于：获取所述实验手表的佩戴者的信息，根据所述佩戴者的信息，确认所述实验手表的佩戴者具有操作权限；向所述实验室质控设备发送操作流程获取指令，所述操作流程获取指令包括：目标实验的标识信息；

所述实验室质控设备还用于根据所述目标实验的标识信息，向所述实验室质控设备发送所述目标实验的操作流程数据，所述目标实验的操作流程数据包括所述目标实验的实验步骤顺序和各实验步骤的信息，所述实验步骤的信息包括目标器材信息；

所述实验手表还用于按照所述目标实验的实验步骤顺序，从所述目标实验的第一个实验步骤开始，通过所述触控屏显示所述目标实验的实验步骤的信息，直到接收到结束指令，所述结束指令用于指示所述目标实验完成；向所述实验室质控设备发送实验记录数据，所述实验记录数据包括：所述佩戴者的信息、所述目标实验的标识信息、当前时间信息；

所述实验室质控设备还用于存储和/或显示所述实验记录数据。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述目标器材包括目标仪器和/或目标试剂；

所述实验室质控设备还用于：存储仪器的购买时间、实验通量、仪器状态和/或使用说明，并确定所述仪器的标识码，所述仪器的标识码用于黏贴于所述仪器表面；存储试剂的购买时间、保质期、试剂总量、操作说明和/或保存温度，并确定所述试剂的标识码，所述试剂的标识码用于黏贴于所述试剂的瓶壁表面；

所述实验手表还用于：通过所述摄像头扫描待确定仪器的标识码和/或待确定试剂的标识码；确定所述摄像头扫描的待确定仪器的标识码所指示的所述待确定仪器为所述目标仪器，且所述待确定试剂的标识码所指示的所述待确定试剂为所述目标试剂；所述实验记录数据还包括：所述目标仪器信息、所述目标试剂信息。

4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述实验手表还包括按钮；

所述实验手表还用于：通过所述按钮接收到故障反馈指令后，通过所述触控屏显示故障反馈页面，所述故障反馈页面中包含：故障类型选项，所述故障类型包括：仪器损坏、仪器断电、仪器故障或试剂失效中至少一个；接收对所述故障类型选项的选中指令，所述选中指令用于指示当前器材的故障类型，向所述实验室质控设备发送故障消息，所述故障消息中携带当前器材信息、所述当前仪器的故障类型、当前时间信息和所述佩戴者的信息；

所述实验室质控设备还用于：向除所述实验手表以外的其他实验手表发送所述故障消息。

5.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述实验室质控设备还用于：

统计仪器使用次数信息、仪器故障信息、仪器报废程度信息、试剂存放状态信息和/或试剂耗费情况信息。

6.一种二代测序实验的方法，其特征在于，应用于二代测序实验智能监控系统，所述二代测序实验智能监控系统包括：实验室质控设备和实验手表；所述实验手表包括手表本体、表带和摄像头；所述表带两端与所述手表本体两端连接，以形成环形；所述摄像头在所述表带上；所述方法包括：

接收操作图像获取命令；

通过所述摄像头获取所述实验手表的佩戴者的手部操作图像数据，向所述实验室质控设备发送所述手部操作图像数据，以使所述实验室质控设备存储和/或显示所述手部操作图像数据。

7.一种二代测序实验的方法，其特征在于，应用于二代测序实验智能监控系统，所述二代测序实验智能监控系统包括：实验室质控设备和实验手表；所述实验手表包括手表本体、表带和摄像头；所述表带两端与所述手表本体两端连接，以形成环形；所述摄像头在所述表带上；所述方法包括：

接收所述实验手表发送的手部操作图像数据，所述手部操作图像数据为所述实验手表在接收到操作图像获取命令后，通过所述摄像头获取的所述实验手表的佩戴者的手部操作图像数据；

存储和/或显示所述手部操作图像数据。

8.一种二代测序实验的手表，其特征在于，包括：手表本体、表带和摄像头；所述手表本体内包括处理器和通信单元；

所述处理器用于接收操作图像获取命令；控制所述摄像头进行拍摄，得到手部操作图像数据；

所述通信单元用于向所述实验室质控设备发送所述手部操作图像数据；

所述摄像头用于获取所述实验手表的佩戴者的手部操作图像数据。

9.如权利要求8所述的手表，其特征在于，所述手表本体上设置有触控屏和USB口；所述手表本体内还包含：电池；所述实验手表还包括扩充带，所述扩充带内包括：存储卡、摄像头电池；所述扩充带设置在所述表带上，所述摄像头固定在所述扩充带上；

所述触控屏，用于显示目标实验的实验步骤的信息；显示故障反馈页面，所述故障反馈页面中包含：故障类型选项，所述故障类型包括：仪器损坏、仪器断电、仪器故障或试剂失效中至少一个；

所述电池，用于为所述实验手表供电；

所述USB口，用于为所述电池充电和/或传输实验记录数据。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求6所述的方法，或权利要求7所述的方法。

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