MDA-20全自动化学发光免疫分析仪软件描述文档(更改版)-SACIS C20

本文档为 NMPA 注册申报附件3 软件描述文档的”更改”版本,相比 353.90KB 的早期版内容大幅扩充:包含软件描述主文档 + 附件1软件风险管理报告 + 附件2软件需求规格说明书(SRS) + 附件8软件测试计划与测试报告。版本号 V1.0.0.190509,安全性分级 A 级,II 类医疗器械。

一、基本信息

项目内容
软件名称全自动化学发光免疫分析仪软件
软件型号SACIS C20
版本号1.0.0.190509(主版本1 / 子版本0 / 修正版本4 / 编译号190509)
软件制造商文思海辉技术有限公司
生产地址江苏省无锡市新区震泽路18号国家软件园白羊座
委托单位国科均豪
主管部门中科院苏州医工所
安全性级别A级(算法成熟,结果不作为单一诊断依据,对健康无损害)
医疗器械分类22类临床检验器械 / 01血液学分析设备 / 04类,II类
注册情况首次注册,属《免于进行临床试验的第二类医疗器械目录(第二批)》

反应原理

基于 AMPPD 和碱性磷酸酶的间接化学发光法,磁微粒载体 ALP 酶促化学发光。化学反应释放的自由能激发中间体,从激发态回到基态释放等能级光子,对光子进行测量定量分析。

预期用途

对人体全血、血清、血浆样本中的被分析物进行定性或定量检测,包括降钙素原(PCT)浓度检测。结果不应作为单一诊断依据,需结合临床判断。


二、软件架构

2.1 四层体系结构

UI界面层 ── 按照需求编写UI,模拟部分功能
  ↓
分发层 ── 分发层封装
  ↓
数据处理层 ── 封装文件操作、串口、数据库
  ↓
数据访问层 ── 封装用户接口和硬件接口

2.2 六大功能模块

用户软件界面
├── 样本检测
│   ├── 样本登记(内部扫描/手持扫描/手动输入)
│   ├── 运行监控
│   └── 结果报告
├── 试剂耗材
│   ├── 试剂管理(内部/外部扫描)
│   └── 耗材管理(盘片/底物/清洗液/TIP)
├── 质量控制
│   ├── 质控信息
│   └── 质控数据(L-J曲线图)
├── 校准
│   ├── 校准信息
│   └── 校准结果
├── 维护
│   ├── 复位
│   └── 自检
└── 系统设置
    ├── 用户管理(三级权限)
    ├── LIS管理
    ├── 日志管理
    └── 默认设置

三、各模块功能详解

3.1 样本检测

样本登记

  • 三种登记方式:内部条码扫描 / 手持条码枪扫描 / 手动输入
  • 8样本位,样本类型:全血、血浆、血清、质控品、校准品、定标品(不同颜色区分)
  • 样本号纯数字,长度 1-20 位,支持模糊查询
  • 测试项目下拉选择,预留 6-8 种可扩展,支持多样本多项目同时选择
  • 开始检测前:确认所有盖子关闭 → 检查耗材/试剂/废弃TIP余量 → 不满足则提示

运行监控

  • 实时显示:样本信息、试剂信息、耗材信息、温育舱信息、检测进度
  • 温育仓:盘片流道使用状态(8流道)、仓盖状态、内部温度
  • 清洗液/底物/可用TIP:进度条或容器图形显示,警戒值弹窗
  • 废弃TIP:将满预警,满则停机报警
  • 稀释位/样本位:当前测试状态(待测试/测试中/已完成)

结果报告

  • 查询条件:样本号(模糊匹配)、样本类型、检验日期,最多 200 条
  • 列表展示:样本号、样本类型、检测项目、结果、单位、状态、参考范围、检验时间
  • 支持打印报告(HP LaserJet 1020)、上传 LIS
  • 默认显示当日全部结果,LIS 自动上传/手动切换

3.2 试剂耗材

试剂管理(8个无差别试剂位)

  • 内部条码扫描:一次性扫描所有试剂位,对比不一致则初始化
  • 外部条码扫描:选择 1-8 号位置,扫描枪录入
  • 试剂信息:项目、批号、有效期至、剩余量(XX人份/总量)
  • 有效期到期前 1 周提示用户

耗材管理

  • 盘片:8 流道,显示批号 + 可用数量(X/8),更换需扫描条码
  • 底物:批号 + 可用数量 + 有效期,运行至可更换位置
  • 清洗液:同底物
  • TIP头:可用数量 + 废弃数量统计,警戒值弹窗,满则停机
  • 稀释液:试剂位可放试剂或稀释液,条码自动判断

3.3 质量控制

  • 质控品信息:项目、批号、有效期、靶值/浓度、质控范围
  • 新增方式:手动输入 / 条码扫描
  • 质控数据:L-J 质控图(折线图),高低值两条曲线
  • 3SD 标红规则(来自质控管理问题文档)
  • 按月/项目查询,选择日期查看具体数值
  • 质控品筛选:全部 / 按项目,默认按时间倒序

3.4 校准 / 定标

校准(对所有用户)

  • 校准品信息管理(新增/删除/显示)
  • 校准结果:试剂批号、校准日期、校准品批号、校准曲线图、测试结果值

定标(仅工程师权限)

  • 最多 8 点手动定标
  • 8 种曲线拟合方式:线性拟合 / 指数拟合 / 双对数拟合 / 二次多项式 / 三次多项式 / 三次样条插值 / 四参数Logistic / 分段拟合
  • 试剂盒二维码包含定标数据,靶值优先级高于手动校准曲线

3.5 维护

  • 仪器复位
  • 仪器自检

3.6 系统设置

用户管理(三级权限体系)

用户类型权限
普通用户仪器操作、修改自身密码
管理员增删改普通用户 + 普通用户全部权限
工程师增删改管理员/普通用户 + 维护页面 + 定标 + LIS连接设置
  • 账号 < 15 位,密码 6-8 位
  • 注销功能:退回到登录界面

LIS管理

  • 连接设置:开启/关闭 LIS 通讯,测试连接
  • 上传设置:实时上传 / 手动上传
  • 协议:HL7 v2.3.1
  • 断网时保留未上传结果,联网后批量补传
  • 仅上传源自 LIS 的测试项结果

日志管理

  • 按时间、日志类型查询,最新 200 条
  • 支持导出为文本文件

默认设置

  • 样本默认类型、耗材余量警戒值
  • 试剂高度、磁珠高度、清洗液高度、底物高度设置

四、外部接口与运行环境

4.1 硬件接口

  • 串口:与中位机/仪器通信,握手失败提示连接失败
  • 网口:与 LIS 系统连接
  • USB:HP LaserJet 1020 打印机 + 外置条码枪
  • 一台 SACIS 连接一台化学发光仪器

4.2 硬件配置

项目规格
处理器NXP i.MX6Q(Cortex-A9 四核 1GHz)
内存1GB DDR3
存储8GB eMMC
显示10.1 吋 LVDS 电容触摸屏,1280×800
接口串口、网口、USB Host/OTG、CAN×2、SPI、I2C、SATA、SD/TF×2、GPIO×23
其他独立硬件看门狗、2D/3D 加速、HDMI

4.3 软件环境

  • 操作系统:Linux 3.0.35
  • GUI 框架:Qt 4.8.6
  • 数据库:SQLite 3.7.14.1
  • 打印机驱动:usblp.ko(内核自带)+ foo2zjs
  • 开发工具:Qt Creator + Qt Designer
  • 版本控制:SVN
  • 缺陷管理:Excel

4.4 性能指标

  • 存储容量:≥ 2 万条测试结果
  • 可靠性:7×24h 运行,全年故障停运 ≤ 10 小时
  • 可复原性:故障不影响已完成数据,正在测试的数据有恢复能力
  • 响应时间:PCT 项目从复位到读出光子数 25-30 分钟

五、开发过程

5.1 开发模型

瀑布模型,6 个阶段:

  1. 可行性研究与项目开发计划
  2. 需求分析
  3. 概要设计
  4. 详细设计
  5. 编码
  6. 集成与测试

5.2 项目团队(7人)

姓名职位职责
穆树阳技术总监项目架构、总体设计、沟通支援
吴筱项目经理项目计划、沟通、设计与开发
王翔开发工程师设计与程序开发
李小朵测试工程师项目测试
周广鑫项目管理项目协调
杨霞文档编写文档起草修改
赵雅丽功能测试功能测试

5.3 开发规模

  • 开发周期:8 个月(2018.09 - 2019.05)
  • 团队规模:4 名开发人员
  • 总工作量:32 人月
  • 代码行数:92 万行
  • 控制文档:6 个

六、核心算法

四参数拟合算法(四参数Logistic)

  • 类型:曲线拟合算法
  • 用途:描述吸光度(光子数)随抗原浓度变化的规律
  • 临床功能:已知浓度标准品定标 → 光子数与浓度拟合曲线 → 未知样本光子数反求浓度
  • 实现方法:高斯-牛顿迭代法
    • 泰勒级数展开近似非线性回归模型
    • 对 Logistic 方程四个参数(A, D, C, B)求偏微分
    • 增量校正初始值,多次迭代收敛
    • 终止条件:相关系数不再增大 / 达到设定迭代次数

七、风险管理(附件1)

7.1 风险识别方法

SEI 风险条目检查表法,按”类 → 元素 → 属性”三层描述。

7.2 风险评估体系

  • 定性评估:概率(极高/高/中/低/极低)× 影响(灾难/严重/轻度/轻微)
  • 综合风险指数:1-20(1最高,20最低)
    • 1-5:不可接受
    • 6-9:不希望有
    • 10-17:有控制的接受
    • 18-20:不经评审可接受
  • 定量转换:概率分别对应 90/70/50/30/10%,影响对应 90/60/30/10%

7.3 TOP5 定量风险

排序类别风险事件可能性影响风险值
1产品工程主流技术升级导致需求变更50%90%45%
2产品工程关键路径缓冲不足致项目延迟50%60%30%
3稳定性传输数据中断30%90%30%
4稳定性传输数据暂停30%90%27%

7.4 主要风险应对

  • 需求变更 → 及时更改计划
  • 功能点遗漏 → 追加资源 + 完善需求
  • 数据库设计问题 → 头脑风暴 + 多人确认
  • 测试周期短 → 增加测试时间
  • 数据传输中断/暂停 → 用户提前培训
  • 极限条件崩溃 → 用户提前培训

八、测试计划与报告(附件8)

8.1 测试计划(WLK01-0102)

测试类型

  • 功能测试(6大模块,全部高优先级)
  • 易用性测试(界面友好性、易学习性、易操作性、错误提示)
  • 性能与压力测试(PCT项目 25-30 分钟计时)
  • 可移植性测试(硬件环境 + 软件环境)
  • 接口测试(LIS 系统对接)
  • 恢复测试
  • 回归测试(每新版本一次)

测试周期安排(33 工作日)

任务人员工作日
测试环境搭建1人5天
编写测试说明和用例1人5天
执行测试1人15天
整理汇总+编制报告1人8天

8.2 测试报告(WLK01-0101)

测试用例覆盖统计

模块用例数通过数未通过通过率
样本检测1201091190.83%
试剂耗材28280100%
质量控制2524196%
校准43430100%
维护86860100%
系统设置4746197.8%
合计3493361396.3%

Bug 统计

  • 总缺陷数:131 个
  • 按模块:公共 Bug 65(49.6%)、样本检测 25(19.1%)、校准 13(9.9%)、试剂耗材 10(7.6%)、质控 7、系统设置 7、维护 4
  • 严重等级:A级 22(严重)、B级 50(功能缺陷)、C级 38(不影响需修改)、D级 16(建议)
  • 关闭率:约 56%(未关闭多为页面优化、建议、偶现问题)

四大问题

  1. 变更控制:需求变更多口头传达,文档更新不及时
  2. 版本控制:各版本管理不佳,测试/发布版本一致性难保证
  3. 测试环境:飞凌嵌入式终端电源松动,测试频繁中断
  4. 人员变动:测试人员变动大,职责不清

九、版本信息与修订

  • 完整版本号:1.0.0.190509
  • 主版本号:1(无重大增强更新)
  • 子版本号:0(无轻微增强更新)
  • 修正版本号:4(4 次纠正更新)
  • 编译版本号:190509(2019年5月9日构建)
  • SACIS 含义:SIBET Auto Chemiluminescence Immunoassay System

关联笔记