物联网在体外诊断试剂研发过程中的应用及发展
在体诊断产品研发阶段，涉及到几个流程，包括产品研发总体设计、研发过程对应的文件和记录控制、研制控制及程序文件，原材料的采购控制、研发环境控制、检测和测量装置的控制等。物联网在整个研发过程中，可起到有效监控、有效管理、有效溯源的作用。
在体外诊断产品研发设计环节，主要是制定研发策略。例如研发计划、原料购置计划、性能验证（性能评估、参考值范围确定、稳定性研究等等）、临床评价、质量控制、注册计划等。在此过程中，涵盖各种不同计划的智能标签、版本号、相应修订信息、内部流程图等可以整合到电子智能标签，贴于相应计划书的封面。同时，建立电子数据库，将这些文档电子版本全部存入电脑，并且建立诊断产品设计计划物联网智能标签与对应的电子文档之间的关联数据库，相比以前纸质版本与电子文档之间非智能关联的管理形式，该技术的应用可使研发设计更加清晰，溯源性更强，易于管理；在设计验证及设计更改等环节更加可控。物联网技术应用到产品生命周期管理的起点，有效管理体外诊断试剂的全生命周期，有利于内部管理和外部监管的透明化。
一、研发阶段的质量管理文件和记录控制
根据ISO/9001及ISO13485，研发质量管理体系所要求的文件应予以控制。记录是一种特殊类型的文件，应依据要求编制形成文件并进行控制：
（1）文件发布前得到审评和批准，以确保文件是完整和恰当的；
（2）必要时对文件进行再评审和更新，并再次获得批准；
（3）确保文件的更改和现行修订状态得到识别；
（5）确保文件清晰、易于识别，并且可溯源；
（6）确保外来文件得到识别，并控制其分发；
（7）防止废弃文件的非预期使用，并对所有不适用或废弃文件进行智能标识；
（8）建立文件之间的内部逻辑关联，确保每一部研发操作所触发的规则有相应的适用文件支持；
（9）确保所有文件与现行的法律和法规相适应，并且根据现行法律及法规的更新而更新。
对于记录的控制，应建立并保持记录，提供符合要求和质量管理体系有效运行的证据。
记录应保持清晰、易于识别和检索。编制形成文件的程序，规定记录的标识、存储、保护、检索、保存期限、以及所需要的控制级别。保留记录的期限应更具法律法规要求进行确定。
这些质量管理文件和记录控制，已有厂家使用物联网技术进行编码归类，并且整合进入整个研发设计阶段的质量管理。
二、研发阶段的研制控制及程序文件
（一）控制要点
1、产品研发策划
体外诊断试剂生产研发过程应对产品的设计和开发进行策划和控制。在进行设计和开发的策划时，应确定：
（1）设计和开发的阶段；
（2）适合于每个设计和开发阶段的评审、验证、确认和设计转换活动（设计和开发过程中设计转换活动可确保设计和开发输出在成为最终产品规范前得以验证，以确保其适于制造）；
（3）设计和开发的职责和权限。对参与设计和开发的不同小组之间的接口进行管理，以确保有效的沟通，并明确职责分工。随设计和开发的进展，在适当时，策划的输出应形成文件，予以更新并加以控制。
2、设计开发输入
应确定与产品要求有关的输入，并保持记录，这些输入应包括：
（1）根据预期用途，规定的功能、性能和安全要求；
（2）适用的法律、法规要求；
（3）适用时，以前类似设计提供的信息；
（4）设计和开发所必需的其他要求；
（5）风险管理的输出。
在产品实现全过程中，建立风险管理的形成文件的要求。保持风险管理产生的记录。（对应用于特定的产品、项目或合同的质量管理体系的过程包括产品实现过程）和资源作出规定的文件可称之为质量计划。应对这些输入进行评审，以确保输入是充分与适宜的并经批准。要求应完整、清楚，并且不能自相矛盾。
3、设计和开发输出
设计和开发的输出应以能够针对设计和开发的输入进行验证的方式提出，并应在放行前得到批准。设计和开发输出应：
（1）满足设计和开发输入的要求；
（2）给出采购、生产和服务提供的适当信息；
（3）包含或引用产品接收准则；
（4）规定对产品的安全和正常使用所必需的产品特性。
（5）保持设计和开发输出的记录。
4、设计和开发评审
在适宜的阶段，应依据所策划的安排对设计和开发进行系统的评审，以便：
（1）评价设计和开发的结果满足要求的能力；
（2）识别任何问题并提出必要的措施。
评审的参加者包括与所评审的设计和开发阶段有关的职能的代表和其他的专家人员（最高管理者应确定这些人员所完成该任务所必要的独立性、权限和经过特殊教育、培训，技能和经验的人员胜任）评审结果及任何必要措施的记录应予以保持。
5、设计和开发验证
为确保设计和开发输出满足输入的要求。应依据所策划的安排对设计和开发进行验证。验证结果及任何必要措施的记录应予以保持。
6、设计和开发确认
为确保最终产品能够满足规定的适用要求或已知预期用途的要求，应依据策划的安排对设计和开发进行确认。确认应在产品交付或实施之前完成。确认结果及任何必要措施的记录应予以保持。作为设计和开发确认活动的一部分，如国家或地区的法规要求，厂家应实施体外诊断试剂械临床评价和/或性能评价。
7、设计和开发更改的控制
识别设计和开发的更改，并保持记录。适当时，应对设计和开发的更改进行评审、验证和确认，并在实施前得到批准。设计和开发更改的评审应包括评价更改对产品组成部分和已交付产品的影响。更改的评审结果及任何必要措施的记录应予保持。
（二）主要管理制度、程序文件及记录
1、设计策划、输入管理制度及记录
新产品市场调研原始记录、预期风险分析记录。
2、设计输出管理制度及记录
产品说明书、配方、生产工艺规程（或作业指导书）、配制SOP、检验标准、原材料采购物资分类明细表及验收标准、产品技术标准及编制说明、产品风险分析报告、其它应有的配套设计文件。
3、设计评审管理制度及记录
4、设计验证、确认管理制度及记录
主要原材料研究原始记录、主要工艺及反应体系研究原始记录、试样原始记录、分析性能评估试验原始记录、参考值范围确定试验原始记录、稳定性研究试验原始记录、第二方验证原始记录、临床试验原始记录
5、设计更改管理制度及记录
6、试样及留样管理制度及记录
7、质控品、校准品管理制度及记录
三、原材料的采购控制
建立形成文件的程序，以确保采购的产品符合规定的采购要求。对供方及采购的产品控制的类型和程度应取决于采购的产品对随后的产品实现或最终产品的影响；应根据供方按厂家的要求提供产品的能力评价和选择供方；应制定选择、评价和重新评价的准则。评价结果及评价所引起的任何必要措施的记录应予以保持。
1、采购信息应表述拟采购的产品，适当时包括：
（1）产品、程序、过程和设备的批准要求；
（2）人员资格的要求；
（3）质量管理体系的要求。
2、采购产品的验证
确定并实施检验或其他必要的活动，以确保采购的产品满足规定的采购要求。当厂家或其顾客拟在供方的现场实施验证时，厂家应在采购信息中对拟验证的安排和产品放行的方法作出规定。应保持验证记录。
采购控制程序文件、物料采购管理制度及标准操作规程、物料进厂分来编号管理制度、物料验收入库操作规程、物料领用发放操作规程、安全防护规定及记录、仓储与运输管理制度及记录、采购档案管理制度及记录、采购合同及签订管理制度、供方评估、合格供方名录、定期评估结果和评价记录、物料技术指标和质量要求、各种供方资质证明、质控血清记录、主要原辅材料验证记录。
四、研发过程的控制
五、计量、校准、监测及测量的控制
（2）进行可溯源的调整或必要时再调整；
（3）确定其校准状态；
（4）防止可能使测量结果失效的调整；
（5）在搬运、维护和贮存期间防止损坏或失效。
此外，当发现体外诊断仪器设备及试剂达不到设定要求时，应对以往测量结果的有效性进行评价和记录，对该仪器设备和任何受影响的产品采取适当的措施。校准和验证结果的记录应予保持。当计算机软件用于规定要求的监视和测量时，应确认其满足预期用途的能力。确认应在初次使用前进行，必要时再确认。
此过程中需要控制的主要程序和记录包括了性能测试（灵敏度、线性、不精密度、准确度等），还包括了产品稳定性研究资料、参考值范围确定、临床评价等性能资料。
物联网体外诊断试剂库存管理方面的应用
医院使用的体外诊断产品类别繁多，有常规的生化、免疫、血液、分子、微生物、凝血、尿液检测等，还有形态学、质谱分析、高通量测序等等各种类别的试剂。每种类别中又细分有不同功能项目组合，例如免疫学检测中有甲状腺功能检测、传染病检测、肿瘤标志物检测、自身抗体检测、过敏原检测等，每个功能组合中又有多项不同的检测指标。医院体外诊断试剂种类复杂、横跨药品和医疗器械两个行业，监管有一定难度，使得体外诊断试剂的库存管理和医院供应链管理、资金等方面有较大的压力。在物联网技术广泛应用之前，这些压力主要集中表现在以下几个方面：
一、信息、实物、财务的分离
在物联网技术广泛应用之前，体外诊断试剂的低库存管理实施难度非常大。对一些试剂过多储存，经常出现过期及认为浪费等现象。由于库存量过大，资金积压，对于医院管理和供应商管理都会出现一定的问题。物联网技术使用之前，试剂库房的盘点需要靠人工统计，试剂领用和消耗的数量之间统计工作量巨大，与医院的LIS系统和HIS系统的信息共享之间存在一定的距离。信息的及时性和完整性也会有一定的影响。
二、院内冷链监管
体外诊断试剂大多含有酶、抗原和抗体等生物活性物质，这些物质在高温状态下容易失活。因此，体外诊断试剂的存储和运输都需要严格控制温度，以保证其冷链过程。试剂的验收入库、实验室内转运和存取过程中，部分采用手工记录，温度计设备的计量校准和24小时温度监控等条件在某些地区的实验室尚且不能全面覆盖。因此，试剂的温度记录和存取数据等不能完全溯源，不能及时发现在整个质量控制流程中，某个环节出现的问题，从而导致不能为临床、科研和教学提供精准可靠的数据
（一）运用供应链优化管理流程
医院供应链管理就是围绕医院的管理目标，在采购环节、保管环节、使用环节，通过物流、资金流、医院和最终用户联系成整体的一种管理模式。试剂采购、库存、供应上院内配送和院外配送等环节均可以运用供应链理论来优化，建立具有增值功能的试剂供应链网络，在这个优化的供应系统上实现医院试剂成本的控制与管理，并且利用医院绩效分析的指标进行评价，从而最终达到“提高医疗质量、保证行医安全、降低医疗成本、提高运营效率”的总体目标。
（二）与信息技术建立协同平台
近年来，医疗行业的信息技术高速发展，国内部分医院利用信息化技术进行体外诊断试剂的管理，以充分显示出高效、准确、及时的特点。在国外，根据美国医疗保健会提供的报告，2002年以来，美国医院供应链方面的最成功的实践之一，就是开发了信息系统，以整合信息、物流、使用等内容，为检验医学提供决策支持。
在医院内部的供应链整合中，信息技术扮演了极其重要的角色。建立一套完整的信息协同平台，并将该平台引进到医院物流管理中，可从局部到整体提高运作效率。通过与医院其他信息系统例，HIS、LIS和财务系统的集成，实现采购、出入库和使用情况的实时、全程监控和跟踪，真正实现体外诊断试剂管理的可视化、一体化和集成化。
（三）采用物联网技术准确定位和追踪
物联网技术的其中一个重要组成是射频识别技术（RFID），已开始应用到医疗领域。借鉴药品流通管理模式，为体外诊断试剂提供编制码、标签打印、条码信息与配送单绑定功能，按照每个小包装打印标签，标签上使用二维码。体外诊断试剂进入医院后的验收、院内物流、库存、领用等环节通过条码快速定位，实现物流追踪。
（四）采用先进设备加内部强冷链监管
在规定温度下的标准操作流程是体外诊断试剂质量保证的核心之一。因此，要求在实验室内部以及实验室外部的物流转运过程中，需要有全程的温控管理和报警管理。通过RFID和温度监控技术整合在物联网技术中，可以起到全程监控温度，并且可以做到温度报警的功能。确保体外诊断试剂的存储、运输在试剂说明书要求的可控温度范围之内。
物联网在体外诊断产品实验室应用的质量控制
基于高速发展的物联网信息技术，通过智能控制和质量管理的无量网技术，在体外诊断行业的物联网技术日益迅猛发展，体外诊断行业的终端客户即医学检验实验室越来越多引入先进的信息化技术。物联网技术在临床检验实验室的应用主要包括了实验室信息管理系统、样本二维码或条形码智能标签的结合，质控品及校准品在心系管理系统中的交互识别和信息交流，检测结果审核等方面。物联网信息技术的应用，在质量控制管理中，使得检验流程更加简便和快捷，降低了差错发生率。
物联网在体外诊断实验室（检验科）应用的基础是依托于实验室信息管理系统。实验室信息管理系统包括了：
一、标本流程自动化标本预处理过程中，在标本管上自动打印及粘贴条形码。在检验系统的前处理仪及软件与标本电子标签的交互识别后，系统首先对标本进行自动分拣，相同检验项目的标本集中在一起传送，或者分杯到同一批反应杯中，由自动传送管道直接传送到相应仪器的样本检测位。样本与前处理设备、轨道及分析仪之间的信息传递、识别控制、检测分析、结果输出等形成了一个闭环的物联网信息系统。
二、物联信息系统内部自动化处理
包括了前处理仪器的自动化及中间处理自动化。审核标本自动化、校准数据及曲线自动识别调用、检测项目自动识别、标本接收编号的自动化、只哦那个数据及急诊数据的自动化、仪器内部环境和实验室环境监控自动化、服务器安全、数据库安全以及检验结果备份的全部自动化。
三、数据传输自动化
四、专家知识库
实验室信息系统中可构建体外诊断知识库，根据检验产生的数据，结合患者的其他临床信息，包括症状、体征、诊断、用药情况、既往检验数据等），对检验结果提出辅助参考意见。
五、智能审核
在物联网信息系统中，包括实验室数据的智能审核、临床的只能辅助检验申请、实验室结果评价系统以及实验室专家系统。
物联网在供应链管理及招标采购方面的应用
在体外诊断行业中物联网技术在供应链管理中也得到了长足的发展。体外诊断产品的供应链管理涉及到生产企业的生产计划、库存管理、冷链运输、不同地区及医院的配送、效期与用量的智能匹配、校准与质控的匹配运输及管理等各个环节，这些环节相互衔接形成完整的供应链。供应链涉及较多的环节，必然离不开信息的有效传递与共享，适时链接供应链成员，协同运作、公开透明、密切配合是供应链管理的基础。物联网技术在供应链中的应用，增强了信息采集与共享能力，流畅的信息在供应链网路中传递，供应链环节的各个节点可以及时准确的了解上下游信息，更好的配合与协作。物联网的应用使供应链成为一个有机的整体，透明的管理使供应链各环节成员充分的享受到了完整透明的信息，共享权益，协作规避风险。建立在物联网基础上高效的信息共享机制能够快速响应市场需求的变化、有力应对外部环境的风险。
在体外诊断行业中，利用物联网技术打造智慧供应链平台，完善的管理制度集合强力的物联网技术，能够产生出全面的数量、质量、价格、成本、交货效率、服务水平等数据，并能提供供应商的供应绩效、供应能力、供应信誉、技术水平、管理效率等指标，更好的精简与优化供应商，保证供应链管理质量。
体外诊断产品的物流系统包括从供应商到生产商物料的包装、装卸、运输、仓储、搬运、信息管理等众多物流活动，它是物联网技术支持下的供应链的重要内容。采购物流系统的包装运输环节、存放检验环节、物料入库环节需要按照新的物联网环境下完成全面优化。通过对原料的全面感知，完善运输计划、优化物流路线、改进采购模式，完成对原材料存放仓库、运载工具、运输路线的科学管理，实现采购的柔性化与敏捷化。
体外诊断行业应用物联网技术，可实现供应链采购内外两个方面的协同。内部方面，通过集成的系统与畅通的流程打破体外诊断企业内部部门间的壁垒，把研发设计、生产制造、财务管理、销售服务等部门同采购部门有效对接起来，有效制定采购计划、生产计划和供货计划。外部方面，与物流平台和终端客户完成系统对接，及时交流战略、需求、生产、库存等信息，降低采购中质量、数量、价格、交货期、财务、售后服务等方面的风险。
体外诊断行业利用物联网技术，有以下几个方面的发展优势：
1、更准确地预测实时供需关系
2、更好地追踪生产状况及提高效率
3、加速产品革新及产品支持
将产品信息输入物联网，制造商能得到顾客的实时反馈，了解产品的使用情况，判断某一款产品的推出是否成功。这有助于制造商在产品开发初期做出正确的设计决策，提升工艺优化供给。此外，在产品创新和开发阶段，物联网上的信息可以与重要的供应商共享，进一步提升产品性能。
与物联网相连的产品销售给顾客后，产品维护部门仍能掌握产品的实时状况、诊断信息及耗材需要量。这些信息能使企业在产品可能出现问题时，在对顾客造成影响之前及时提供更好的服务，并通过提供延伸服务和补充耗材来增加收入。
4、改进合作
在销售、营销、战略和运营等方面都存在脱节和分歧会导致体外诊断生产企业发展出现问题。通常，这些问题都是由于需求、供应、库存和供应链等信息的滞后引起的。物联网通过实时了解企业内部和延伸供应链中的所有重要因素——需求、供应、库存、产品、风险和绩效——来提升销售和运营流程。实时了解绩效和合作，有助于企业根据战略性商业目标进行调整，达到供需平衡。
5、可持续发展和质量
研究表明，致力于社会和环境可持续发展的企业拥有一些重要的竞争优势，在生产效率、供应商管理和员工凝聚力方面尤为明显。依托物联网的可持续运营能实现对能源资源消耗和资源材料流动的实时掌控。由此可以做到碳减排和最少能源消耗，材料减少浪费，优化交通运输。
除此以外，物联网能提供一种质量管理控制方法，帮助企业找到质量问题的根源。通过植入用户定义的关键运营检查点，企业能确认产品从接收原材料到产成品装运都符合标准和设计规格。在安全方面，物联网的运用能帮助企业监控空气、辐射能、声波、电压和室温等，能用遥感器保证员工的安全。
体外诊断行业的供应链管理者当前对于快速做出反应和提高利润的需求，比以往任何时候都更强烈。值得庆幸的是，物联网为企业提供了绝好的机会，通过体外诊断产品供应链之中更准确的预测、更灵活的适应、更多的创新以及更好的校准和可持续发展，来创造价值和改进运营。这呼吁着供应链专业人士去了解、开发和利用物联网来改进供应链管理工作。
体外诊断物联网为医疗大数据及疾病控制方面的意义
体外诊断所依托的检验医学为疾病的诊疗提供了60%-70%的参考信息。为医疗卫生体系区域信息化及智慧医疗提供了大数据支持。实现智慧医疗的关键是物联网技术和云计算技术，这两大技术的连接点是海量的医疗数据，或可以称为“医疗大数据”。医疗物联网中，数目众多的传感器和医疗设备源源不断的产生各类数据，这些数据规模庞大，增长速度快，传统的数据库技术已无法有效的对其进行管理和处理，因此在智慧医疗中，我们引入了云计算技术，专用于医疗服务的云计算平台能够以较低成本，实现高效和可扩展的医疗大数据存储，并且可以通过互联网为用户提供方便快捷的医疗服务。
在就诊人群通过体外诊断分析仪检测有大量数据积累，这些数据除了为诊疗服务提供辅助诊断信息之前，宏观大数据的再分析，对于疾病总体发病情况与流行情况有着非常重要的价值和医院。这也是体外诊断物联网信息技术在疾病控制的宏观层面起到的作用。在实验室中，体外诊断分析仪上的结果通常会与实验室信息管理系统相对接，产生的数据可以通过医院管理部门汇总和分析。在基层卫生单位，也可由现场快速诊断（POCT）上检测产生的数据，通过无线传输的方式汇总到上级卫生部门或上级医联体指导单位的数据统计部门。在政策、伦理及其他条件许可的情况下，可为卫生行政部门提供专门针对某些特定疾病的诊疗大数据。
体外诊断物联网发展过程中需要注意的问题
物联网技术在体外诊断行业各个环节的应用尚处于初级阶段，技术标准体系尚不太完善。很多与之相配合的管理法规和制度需要进一步完善。在这个过程中，有几点建议：
1、体系的建设和引进需建立在科学基础上
当前物联网技术在体外诊断行业的应用处于逐步推广应用阶段，物联网各环节上的相应用户对物联网的热情都很高。在具体的标准制定、评估执行上，应采取科学的态度，考虑资源投入和效率提高的前提下，稳步开展工作。在理解与吸收物联网建设重要性的基础上，从部分大型医疗机构开始试点，重点推进，逐步取得经验，为进一步推广做好技术上的铺垫。
2、对物联网感知系统上需制定统一的行业标准
目前，在传感器领域，传感器生产厂家较多，感知手段不一而足，标准各异，各种传感器之间，并无统一的标准，兼容问题一直不能够实现，这就造成在物联网应用和推广中，感知信息的数据格式不一而足，不能形成统一的集中调控。因此，在物联网的大范围推广前，须制定规范的数据格式标准，使用兼容的信息系统管理软件，使得体外诊断物联网系统各环节能够统一管理，感知到的数据能够共享和合并处理，以提高管控水平。
3、符合体外诊断行业特点，量身定制
体外诊断产品与药品和其他医疗器械不同，其有医疗器械的共性和自己的特性。体外诊断试剂在产品研发、生产、注册、临床试验、审评审批、经营销售等多个方面，均有特定的法律法规及指导原则。体外诊断试剂的物联网建设过程中，标准的建立、流程的管理、控制文件的设置等都需要遵循特定的法律法规和指导原则。在此基础上逐步完善物联网技术在体外诊断行业的应用。