医疗器械自动化测试解决方案

医疗器械全生命周期自动化测试解决方案

覆盖研发验证、合规追溯与生产测试的完整验证体系

医疗器械需满足软件安全分级、电气安全及电子记录管理要求。我们提供生理信号HIL仿真、模块集成测试、GUI自动化及设计验证与确认(V&V)平台,支持IEC 60601-1安全测试、IEC 62304可追溯性管理。

测试平台核心能力
模块化测试架构
按需配置HIL/通信/GUI测试组件,灵活扩展
多接口协议支持
RS232/485/以太网/CAN/蓝牙/HL7/DICOM
自动化执行引擎
图形化用例编排,支持故障注入与复杂时序
可追溯数据管理
需求-用例-缺陷全链路追溯,满足审计要求

硬件在环(HIL)仿真 集成测试与接口验证 GUI自动化与整机测试

医疗器械测试面临的主要挑战

复杂软硬件系统、严格法规要求、多层级验证的协同管理

硬件-软件集成验证复杂

医疗设备涉及传感器、执行器与控制软件深度耦合,传统点测难以覆盖边界条件与异常工况,需要硬件在环(HIL)仿真实现闭环验证。

模块间通信与集成测试

多个子系统(电源管理、通信模块、显示单元)之间的交互验证工作量大,接口时序、协议一致性问题需要在集成测试阶段系统化覆盖。

用户界面(GUI)自动化验证

医疗设备人机交互界面涉及参数设置、报警提示、数据展示等,人工测试难以覆盖所有操作路径与异常输入,需要自动化GUI测试框架。

整机功能与临床场景验证

整机级功能测试需模拟真实临床使用环境,包括用户操作序列、环境变量、故障恢复等,传统手工测试效率受限且可重复性不足。

V&V过程与IEC 62304符合性

设计验证与确认需要建立需求-测试-结果追溯链,软件安全分级(SaMD)对应的验证活动需完整记录,以满足法规审核要求。

跨团队测试资产复用

研发验证、系统集成、生产测试各阶段测试用例与脚本分散,难以形成统一的测试资产库,导致重复工作与追溯困难。

从单元测试到系统验证的全流程V&V平台

满足IEC 62304软件生命周期、IEC 60601电气安全及FDA 21 CFR Part 11电子记录要求

硬件在环(HIL)测试

通过实时仿真机模拟传感器、执行器及患者生理信号,实现控制器硬件在环闭环验证。

  • 生理信号模拟(ECG、SpO₂、血压等)
  • 故障注入与极限工况仿真
  • 实时数据采集与模型同步
  • 支持多种I/O接口适配

模块间集成测试

验证子系统间通信协议、接口时序及数据一致性,确保模块协同工作正常。

  • 多接口并发通信测试(RS232/CAN/以太网)
  • 协议一致性与数据完整性验证
  • 时序分析与延迟测量
  • 异常报文注入与容错测试

GUI自动化测试

针对医疗设备人机交互界面,实现控件操作、参数设置、报警响应等自动化验证。

  • 跨平台UI控件识别与操作
  • 参数输入边界值与异常测试
  • 报警消息自动捕获与校验
  • 多语言界面切换测试

整机功能测试

模拟真实临床使用场景,覆盖用户操作序列、环境变量及系统级响应验证。

  • 端到端临床场景脚本化
  • 电源波动与电池切换测试
  • 报警优先级与响应逻辑验证
  • 数据记录与报告生成自动化

V&V验证与确认

支持设计验证(Verification)与设计确认(Validation),建立需求-用例-缺陷全链路追溯。

  • 需求覆盖度分析与追溯矩阵
  • 测试用例与设计输入双向追溯
  • 缺陷管理与回归验证
  • 验证报告自动生成

IEC 62304符合性支持

面向医疗设备软件生命周期,提供符合A/B/C安全分级的验证活动管理。

  • 软件需求与测试用例追溯
  • 变更影响分析与回归测试
  • 审计追踪与电子签名
  • 软件版本与配置管理

测试层级深度解析

硬件在环(HIL)仿真测试

通过实时仿真平台模拟医疗设备的外部物理环境(患者生理信号、传感器输出、执行器负载),实现对嵌入式控制器硬件接口、控制算法及故障处理机制的闭环验证。适用于监护仪、呼吸机、输液泵等含闭环控制逻辑的设备。

生理信号模拟

ECG、SpO₂、NIBP、呼吸波等波形生成与参数可编程控制。

故障注入

传感器断线、信号超限、通信超时等异常工况自动化注入。

实时闭环

控制器输出激励仿真模型,模型反馈信号形成闭环测试。

模块间集成测试

验证医疗设备各功能模块(电源管理、主控单元、通信模块、显示单元)之间的接口协议、数据交互时序及协同工作能力。支持多种总线并发测试与异常报文注入。

通信协议测试

HL7、DICOM、CAN、Modbus、自定义协议一致性验证。

时序分析

测量模块间响应时间、数据更新周期及同步误差。

容错验证

注入错误帧、丢包、延迟等异常,验证系统容错机制。

用户界面(GUI)自动化测试

针对医疗设备触摸屏、按键及图形界面,实现控件操作、参数输入、报警显示等自动化验证。支持跨平台(Windows/Linux/嵌入式)UI自动化框架。

控件操作

自动点击、滑动、输入,覆盖参数边界与非法输入。

报警验证

自动捕获报警触发条件、消息内容及优先级显示。

多语言测试

界面语言切换后的文本完整性与布局验证。

整机功能测试与V&V

覆盖从用户操作序列到系统响应的端到端验证,同时支持设计验证(Verification)与设计确认(Validation)过程管理,确保产品满足用户需求与预期用途。

临床场景脚本化

将真实使用流程转化为自动化测试序列,覆盖典型与边界场景。

需求追溯

建立用户需求-软件需求-测试用例-缺陷的完整追溯矩阵。

合规报告

自动生成符合IEC 62304要求的验证计划、报告及追溯文档。

测试全流程支持

1
需求分析与测试策划

依据产品需求与安全分级,制定测试策略与验证计划。

2
硬件在环与模块测试

执行HIL仿真、模块接口测试及单元功能验证。

3
集成与GUI测试

子系统集成验证、人机界面自动化测试。

4
整机V&V与合规评估

整机功能测试、临床场景确认及IEC 62304符合性审查。

支持的法规与标准框架

IEC 62304

医疗设备软件生命周期过程

IEC 60601-1

医用电气设备基本安全要求

FDA 21 CFR Part 11

电子记录与电子签名

ISO 13485 / ISO 14971

质量管理体系与风险管理

医疗器械典型应用案例

覆盖硬件在环(HIL)、GUI自动化、端到端功能测试及蓝牙设备交互

医用输液泵端到端测试

上位机指令下发 → 电机PWM控制 → 压力传感器AD采集 → 报警GPIO输出,验证输液精度与安全机制。

PWM/AD 闭环控制
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便携式医疗设备APP+硬件协同测试

APP同步指令 → UART通信 → AD采集生理信号 → PWM执行控制,打通无线交互与底层硬件的端到端验证。

UART/AD/PWM APP自动化
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医疗设备HMI与底层执行交联验证

触摸屏操作 → GUI状态变化 → 总线指令 → 硬件响应,一个平台覆盖从人机交互到底层执行的全链路测试。

GUI/总线/GPIO 交联测试
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医疗血糖仪BLE与APP数据同步

模拟血糖仪发送不同浓度值,APP记录并判断报警,验证蓝牙通信稳定性、数据存储及报警逻辑。

BLE/GATT 数据同步
查看案例

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