醫療設備軟件開發--模型驅動

與代碼和模型協同工作

　　醫療設備制造商已經校驗并測試了現有設備中采用可被未來設備使用的軟件。該軟件可被引入到建模環境內。UML代碼圖能被自動創建，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，有助于新開發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，可被用于協助創建模型內已開發的新特性。例如，一個新型用戶接口可能為輸液泵而創建，但現有傳送藥物給病人的代碼應該被重復使用。用戶接口代碼簡單地引用現有代碼，兩者之間的關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，因此由需求到實現代碼獲得可追蹤性（見圖3）。有可能直接在代碼內包含需求信息作為對需求、設計和實現之間更進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現。

軟件開發人員不需要放棄他們當前的開發環境來采用模型驅動方法。從模型產生的代碼能被編入他們的選擇代碼編輯器內，模型內可自動更新變化（見圖4）.這保持了實現與設計同步。

圖4：模型驅動開發于現有的開發環境如Eclipse相集成。

校驗和驗證

　　FDA 指南推薦在初始設計輸入時啟動校驗，并且持續校驗迭代貫穿整個開發過程。大多數缺陷在開發初始分析階段即進入系統，但通常很晚直到集成階段才被發現。模型驅動方法采用模型執行和一致性校驗，以在最容易被確定的產品設計早期發現問題。采用該模型，有可能生成生產質量代碼，包括C代碼。

　　對于醫療設備工程師來說，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，工程師就能專注于目標特定的問題，如時序。

圖5：通過突出設計行為，模型執行有助實現早期校驗。

文檔制作

　　利用模型驅動方法，因為軟件開發人員創建了模型，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。因為實現代碼也是從模型生成的，實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現。模型文檔能生成多種格式，滿足每間公司的特定需要。對于整體設備來說，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。基于UML的MDD環境幫助實現文本需求可視化，加強了設計過程。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。通過維持多層的一致信息，模型的語義有助于管理設計變更。

　　在設計周期的初期進行校驗來識別最容易被定位的錯誤，以達到質量和安全性目標。對于醫療設備開發商，一個模型驅動方法集成了產品生命周期的不同階段——有助于改進公司交付創新醫療設備軟件的能力，同時獲得競爭優勢。