医疗设备开发中的软件质量与合规性

随着医疗设备越来越依赖软件来定义核心功能和临床工作流程,软件定义医疗设备(SDMD)这一范式既带来机遇,也增加复杂性。随着软件成分的增加,确保质量和合规性变得至关重要,因为随着每一行代码和每一项功能的交付,监管审查也在不断加强。

制造商必须应对不断演变的监管框架(如美国食品药品监督管理局(FDA)和《欧盟医疗器械法规》(MDR))、复杂的医疗器械分类以及紧迫的交付时间表,以确保产品安全、有效地上市。从编写第一行代码到临床部署,全程将软件质量与合规性融入其中,对于成功应对这些挑战至关重要。

静态分析与编码规范:PC-lint Plus

质量保证始于源代码层面。PC-lint Plus为C和C++语言提供符合IEC 62304标准的静态代码分析。该认证是监管机构普遍要求的,特别是针对风险较高的IIb类和III类医疗设备。

该工具在执行企业及设备特定编码标准的同时,也遵循MISRA和CERT C等广受认可的指南,能够早期检测缺陷、不可达代码和安全漏洞。这种主动的“左移”方法可降低风险并支持全面可追溯性,为监管申报生成可靠的文档。

PC-lint Plus的详细报告可证明其符合FDA和MDR等监管框架要求的编码标准。该工具集成到持续集成(CI)管道中,可实时检查每次代码变更,确保在问题影响项目进度之前迅速予以解决。

测试自动化、代码覆盖率与目标平台验证:VectorCAST

基于静态分析,VectorCAST提供经过认证的单元测试、集成测试和功能测试,并具备深度代码覆盖率分析能力。该产品已通过TÜV SÜD的IEC 62304认证,支持从主机仿真到嵌入式目标环境的组件测试,可对微控制器和微处理器上的关键软件行为进行验证。

虽然VectorCAST侧重于开发阶段的健壮测试,但它还提供贯穿系统测试阶段的代码覆盖率指标,从而满足监管机构对高完整性C类或FDA III类设备中软件安全性进行全面验证的要求。

其将需求、测试和结果关联起来的可追溯性,可确保合规审计具有可辩护性;与CI/CD管道及夜间构建的紧密集成,则简化自动化执行和证据收集流程。

持续质量监控:Squore

质量流程不仅限于测试阶段。Squore从编写第一行代码开始运行,并持续监控软件质量指标、需求覆盖率以及测试进度。

其面板可实时展示开发状态、需求成熟度及潜在稳定性问题,确保开发团队、质量保证部门和管理层随时掌握最新动态,并做好审计准备。

Squore与PC-lint Plus和VectorCAST相辅相成,在整个SDMD生命周期内将质量监控与监管要求保持一致。其持续的监督有助于快速识别合规风险并确定整改措施的优先级,这对通过软件更新和迭代发布不断演进的设备至关重要。

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将工具与医疗设备分类相结合

医疗软件风险等级(MDR I类、IIa类、IIb类、III类;FDA I类、II类、III类)决定质量保证的严格程度。

  • 对于I类和IIa类医疗器械,PC-lint Plus可确保代码质量达到基准水平。

  • 对于风险较高的医疗器械(IIb/III类、FDA III类/PMA),监管机构要求:

    • 严格执行编码标准,

    • 通过VectorCAST实现严格的代码覆盖率,

    • 利用Squore进行持续的质量监控。

这些工具共同满足监管机构对可追溯性、透明度以及基于风险的验证的要求,这对软件直接影响临床安全性和有效性的软件定义医疗设备(SDMD)而言尤为关键。

将持续集成与审计准备相结合

将PC-lint Plus、VectorCAST和Squore集成到现代CI/CD管道和夜间构建中,是医疗设备软件开发的最佳实践。这种配置支持自动化的静态和动态分析,并能持续跟踪质量。

确保立即识别代码质量问题,在整个开发过程中生成合规文档,并促进贯穿整个交付链的、符合审计要求的可追溯性。

CI/CD集成使协作高效团队能够保持合规性,并加速SDMD在全球市场的部署。