醫療器材軟體測試解決方案 (IEC 62304)

在醫療器材的世界,IEC 62304 與 FDA 只認一件事:你能不能「證明」這些程式碼已經測夠了。每一行有沒有測到?靜態分析乾不乾淨?覆蓋率是否湊得齊?手動測試不僅跟不上開發速度,散落各處的證據更會讓稽核卡關。歐特莫夫以 Vector 合作夥伴的身分,協助客戶導入一整套醫療軟體測試工具鏈——從靜態分析、單元測試、系統測試,到品質儀表板,讓 IEC 62304 所要求的驗證證據能夠一條龍、可追溯地產生。

植入人體的程式碼,測夠了嗎?醫療軟體 IEC 62304 測試方案
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植入人體的程式碼,測夠了嗎?醫療軟體 IEC 62304 測試方案

歐特莫夫獨立製作影片;Vector 與 CANoe、CANalyzer、CANape 等為 Vector Informatik GmbH 之商標。

01 我們的技術方法

  • 以 PC-lint Plus 進行 C/C++ 靜態分析,在執行前先攔截致命缺陷
  • 以 VectorCAST 建立單元與整合測試,量化至 MC/DC 覆蓋率
  • 以 VectorCAST QA 補齊系統層級的測試覆蓋率
  • 以 Squore 品質儀表板收攏指標,自動彙整 IEC 62304 合規證據

02 使用的核心工具

我們利用業界標準的 Vector 工具來執行此解決方案:

C/C++ 靜態程式碼分析工具。在程式執行前即揪出緩衝溢位、空指標、未初始化等致命缺陷,強化 MISRA C/C++、CWE、CERT C 合規;支援 IEC 62304、ISO 26262、IEC 61508 等安全標準,並可全程在本機離線運行以確保資料安全。

VectorCAST/C++
更多工具介紹

嵌入式軟體單元測試工具。自動建立測試框架、測試環境與樁函式,量測 Statement、Branch 到最嚴格的 MC/DC 覆蓋率;並可自動生成測試案例、進行故障注入,以控制流圖 (CFG) 呈現每一條邏輯路徑。

VectorCAST/QA

將測試拉升到系統層級。單元測試覆蓋率由 VectorCAST/C++ 負責,系統測試覆蓋率由 QA 補齊,兩層一起達成完整的覆蓋率證據。

Squore

軟體品質儀表板。彙整所有品質與覆蓋率指標,協助自動證明程式碼符合 IEC 62304 的要求,讓品質狀態一眼看懂。

03 技術難點

手動撰寫測試跟不上開發速度,且難以維護
驗證證據散落各處,稽核時難以佐證「測夠了」
需同時滿足靜態分析、單元/系統覆蓋率與流程合規多重要求
醫療軟體對資料安全敏感,工具需能在本機離線運行

IEC 62304 的軟體安全分級

IEC 62304 依「軟體失效可能造成的傷害」把醫療器材軟體分為 Class A、B、C 三級。等級愈高,標準要求完成的流程活動愈完整——Class B 起需要軟體單元驗證,Class C 還要求單元層級的詳細設計與更嚴格的追溯。分級決定了整個專案要投入多少驗證工作,因此必須在開發計畫階段就先確定。

IEC 62304 的軟體安全分級

值得注意的是,IEC 62304 規定的是「必須完成哪些流程活動」,並未直接指定結構覆蓋率的數字門檻。實務上,Class B 常以語句與分支覆蓋率作為單元驗證證據,Class C 再加上 MC/DC;具體門檻由製造商在軟體開發計畫中定義,並在稽核時說明採用該門檻的理由。歐特莫夫會協助客戶把這段判斷寫成可辯護的文件。

一條龍的 IEC 62304 驗證證據鏈

一條龍的 IEC 62304 驗證證據鏈
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第一關:靜態分析 (PC-lint Plus)

在執行前先揪出缺陷與不合規寫法,建立乾淨的程式碼基礎。

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第二關:單元測試 (VectorCAST/C++)

自動化單元測試與 MC/DC 覆蓋率量測,補齊每一條邏輯路徑的證據。

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第三關:系統測試 (VectorCAST/QA)

把覆蓋率量測延伸到系統層級,單元與系統兩層一起補齊。

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第四關:品質儀表板 (Squore)

收攏所有指標,自動彙整成可供稽核的 IEC 62304 合規證據。

歐特莫夫的技術服務流程

前面談的是驗證證據鏈長什麼樣,這裡談專案怎麼推進。四個階段各有明確產出,讓證據隨開發累積而不是最後補。

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階段一

安全分級與範圍界定

依 IEC 62304 的軟體安全分級確認等級,據此決定流程活動要做到什麼深度,並界定既有軟體(SOUP)的識別與處理方式。分級決定工作量,這一步不能跳。

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階段二

流程與工具落地

建立符合分級要求的開發與驗證流程,把靜態分析與單元測試接進實際的開發節奏。工具要能在日常提交時就跑起來,不然證據永遠是事後補的。

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階段三

驗證執行與缺陷收斂

依各道關卡執行驗證,並追蹤缺陷到關閉。覆蓋率不足的部分補測試案例;風險控制措施要能對應到具體的驗證項目,而不只是寫在文件裡。

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階段四

證據彙整與查驗準備

產出可追溯的驗證證據與品質指標,整理成查驗時能直接提交的文件包。每一項要求都能指到對應的執行紀錄,是這一步的驗收條件。