微流控化学发光免疫分析仪 软件需求规格说明书(消化笔记)

源文件:《小型全自动微流控化学发光免疫分析仪 软件需求规格说明书》v1.1,苏州中科医疗器械产业发展有限公司 / 中科院苏州生物医学工程技术研究所(医工所提需求,文思海辉撰写并开发),限苏州医工所内部共享,PDF 31 页文本型。

项目背景

  • 仪器:小型全自动微流控化学发光免疫分析仪(CLIA),软件用于控制/监控分析仪并处理实验结果。
  • 分工模式:医工所提初步需求 → 文思海辉写详细需求说明并开发。本文档是前期沟通级需求,非最终详细需求。
  • 操作流程主线:开机 → 初始化 → 系统准备(耗材/废料检查、校准、质控)→ 样本测试 → 结果上传 → 仪器维护 → 关机。

关键概念与流程

开机与初始化

  • 开机前检查:接线(电源/串口/USB/条码枪)、环境温度、上次操作记录是否异常断电。
  • 异常断电后硬件自检先执行排空程序;软件与硬件握手→复位→自检(自动查询试剂余量)→预热 20 分钟方可使用。
  • 不支持自动查余量的耗材默认沿用上电前状态,用户需手动更新。

仪器状态模型(4 态)

初始化 / 待机 / 测试 / 异常。异常分 3 级:

  1. 报警但不影响当前工作(如试剂余量达警戒值)
  2. 可完成当前工作但不再接受新样本
  3. 停机无法继续

软件界面结构(6 大标签页)

样本检测(样本登记/运行监控/结果报告)、试剂耗材(试剂/耗材管理)、质量控制(质控信息/数据)、校准(校准信息/结果 + 定标信息/结果,定标仅工程师可见)、维护(流程测试/样本试剂区/机械臂测试/反应区)、系统设置(用户管理/LIS 管理/日志管理)。

核心功能需求要点

  • 样本管理:3 种登记方式(内部条码默认/手持条码/手动输入);样本类型 6 种(全血默认、血浆、血清、质控品、校准品、定标品);不登记病人信息(从 LIS 下载);输入全部走数字软键盘;一个样本可多选测试项目(预留 6-8 种,与试剂项目联动)。
  • 结果报告:测试完成自动上传 LIS;离线时缓存待批量补传;仅上传源自 LIS 的测试项;查询最大显示 200 条。
  • 试剂管理:8 个无差别试剂位,可放试剂或稀释液,由条码扫描判定;内部/外部条码两种扫描方式;余量按”人份/总量”显示;临期(有效期前 1 周)提示。
  • 耗材管理:盘片(X/8 计数)、底物、清洗液、TIP(可用+废弃统计,废弃满传感器停机报警);更换流程均为”点击更换→模块运动到可换位置→完成→数量初始化”。
  • 质控:质控品条码/手动录入,质控曲线默认当月,可打印质控报告。
  • 校准/定标:定标支持最多 8 点手动定标,拟合方式 8 种(线性、指数、双对数、二次多项式、三次多项式、三次样条、四参数 Logistic、分段拟合);试剂盒二维码内靶值优先级高于手动定标曲线——重要设计决策。
  • 维护模式(工程师):电机调速/复位/补偿、光耦状态、机械臂点位预存与示教、ADP 吸注参数(吸液上限 200μL 超限报警)、离心/震荡参数、PMT 光子计数、流程测试(步骤类型:加样类、离心、震荡、静置、磁座 on/off、PMT 测量;序列绑定样本孔位/盘片孔位/试剂位/拟合曲线)。
  • 用户三级权限:普通(仅改自己密码)/管理员(管普通用户)/工程师(+维护页+定标页+LIS 设置)。

硬件平台(与飞凌 i.MX6 资料直接相关)

工控机暂定广州致远 M6708Q(核心板 MCIMX6Q6AVT10AD,Cortex-A9 四核 1GHz,1G DDR3 + 4G eMMC),Linux 嵌入式系统,10.1 寸 1280×800 触摸屏(IIC/COF)。接口清单:串口 5、CAN 2、百兆/千兆以太网、USB Host+OTG、LVDS×2、SATA、看门狗等——即 i.MX6Q 生态,可与 MFGTool2-制造工具手册系列 等 i.MX6 笔记互参。

性能与交付

  • 容量 ≥2 万条测试结果;7×24 运行,年故障停运 ≤10 小时;故障不影响已完成数据,测试中数据有一定恢复能力。
  • 交付物 9 项:需求说明、流程图、UML 分析、代码结构图、功能说明书、函数说明书、控制算法、模块开发卷宗、源代码。

可行动点 / 知识关联

  • 这是一份”仪器上位机需求”的完整模板:状态模型 + 分级报警 + 界面树 + 权限矩阵 + 维护模式,可作为医疗器械上位机需求的参考骨架。
  • 与 液相芯片测试软件需求分析及界面设计方案 同属医工所上位机需求线(液相芯片 vs 化学发光),可对比界面组织与 LIS 交互设计。
  • 8 点定标 + 四参数 Logistic 拟合是化学发光/免疫定量的标准做法,见 课件—质谱 之外的 CLIA 定量方法学(待建笔记)。
  • 工控机即 i.MX6Q,与云盘大量飞凌 OKMX6Q-C 资料同一硬件生态。