醫療設備軟件開(kāi)發(fā)--模型驅動(dòng)

與代碼和模型協(xié)同工作

　　醫療設備制造商已經(jīng)校驗并測試了現有設備中采用可被未來(lái)設備使用的軟件。該軟件可被引入到建模環(huán)境內。UML代碼圖能被自動(dòng)創(chuàng )建，以顯示代碼現有的結構、架構和行為。結果是對現有代碼的文檔編制更好，有助于新開(kāi)發(fā)商或其他股東獲得更容易理解的針對特定目的的代碼。

　　一旦在模型中被描述，到設計要求的可追蹤性能被添加到現有代碼內，可被用于協(xié)助創(chuàng )建模型內已開(kāi)發(fā)的新特性。例如，一個(gè)新型用戶(hù)接口可能為輸液泵而創(chuàng )建，但現有傳送藥物給病人的代碼應該被重復使用。用戶(hù)接口代碼簡(jiǎn)單地引用現有代碼，兩者之間的關(guān)系就隨之在模型內建立。

　　作為設計流程，更多細節和行為被添加進(jìn)改模型。UML提供了指定模型內全部應用的設備，詳細的目標級代碼也被納入模型。面向設備的代碼能直接由模型生成。這有助于創(chuàng )建模型內從代碼到設計的可追蹤性。模型內也包含了設計要求，因此由需求到實(shí)現代碼獲得可追蹤性（見(jiàn)圖3）。有可能直接在代碼內包含需求信息作為對需求、設計和實(shí)現之間更進(jìn)一步可追蹤性的評估。

圖3：從模型生成的代碼可由設計追蹤到實(shí)現。

軟件開(kāi)發(fā)人員不需要放棄他們當前的開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)采用模型驅動(dòng)方法。從模型產(chǎn)生的代碼能被編入他們的選擇代碼編輯器內，模型內可自動(dòng)更新變化（見(jiàn)圖4）.這保持了實(shí)現與設計同步。

圖4：模型驅動(dòng)開(kāi)發(fā)于現有的開(kāi)發(fā)環(huán)境如Eclipse相集成。

校驗和驗證

　　FDA 指南推薦在初始設計輸入時(shí)啟動(dòng)校驗，并且持續校驗迭代貫穿整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程。大多數缺陷在開(kāi)發(fā)初始分析階段即進(jìn)入系統，但通常很晚直到集成階段才被發(fā)現。模型驅動(dòng)方法采用模型執行和一致性校驗，以在最容易被確定的產(chǎn)品設計早期發(fā)現問(wèn)題。采用該模型，有可能生成生產(chǎn)質(zhì)量代碼，包括C代碼。

　　對于醫療設備工程師來(lái)說(shuō)，在主機平臺運行的模型執行能剛好在硬件可能為軟件測試準備就緒之前校驗設計行為。當硬件可用時(shí)，工程師就能專(zhuān)注于目標特定的問(wèn)題，如時(shí)序。

圖5：通過(guò)突出設計行為，模型執行有助實(shí)現早期校驗。

文檔制作

　　利用模型驅動(dòng)方法，因為軟件開(kāi)發(fā)人員創(chuàng )建了模型，他們也提供面向其設計的文檔制作。模型中的圖表使設計可視化，能被用于項目股東或監管機構的溝通交流。因為實(shí)現代碼也是從模型生成的，實(shí)現和文檔制作都保持同步，以幫助確保文檔能準確地表述實(shí)現。模型文檔能生成多種格式，滿(mǎn)足每間公司的特定需要。對于整體設備來(lái)說(shuō)，文檔內可包含圖解、表格、矩陣和文本信息。

結論

　　醫療設備軟件的復雜性日益增加，機構監管是生活的現實(shí)?；赨ML的MDD環(huán)境幫助實(shí)現文本需求可視化，加強了設計過(guò)程。它授予團隊分解復雜需求并與項目湍急及政府機構更有效溝通的能力。通過(guò)維持多層的一致信息，模型的語(yǔ)義有助于管理設計變更。

　　在設計周期的初期進(jìn)行校驗來(lái)識別最容易被定位的錯誤，以達到質(zhì)量和安全性目標。對于醫療設備開(kāi)發(fā)商，一個(gè)模型驅動(dòng)方法集成了產(chǎn)品生命周期的不同階段——有助于改進(jìn)公司交付創(chuàng )新醫療設備軟件的能力，同時(shí)獲得競爭優(yōu)勢。