课程介绍
随着科技的进步，医疗仪器在复杂疾病的诊断与治疗过程中起着日趋重要的作用。传统的医疗仪器如X光机或输液泵只有辅助诊断或者是辅助治疗其中一种功能，医护人员在诊断以及治疗的过程中有着最终的决定权。而逐渐涌现的智能医疗仪器（如植入式心脏起搏器）可一定程度上实现自主的诊断与治疗，在提供更及时治疗的同时减少医护人员的负担，提高病人的生活水平。智能医疗仪器的自主性由日趋复杂的软件系统提供，而这些软件系统的误诊断及误操作会对病人的健康和生命造成重大的损失，因而智能医疗仪器软件系统的开发及监管需要一套更加严谨的流程。智能医疗仪器软件的开发与验证是一项系统工程，在每个环节都需要医疗、工程、计算机科学以及审批等领域专家的通力合作。这些趋势也对教育工作者也提出了更高的要求，力争培养具有系统工程思维和跨专业理念的新型工程师队伍。
课程大纲
本课程以心脏起搏器为例，介绍智能医疗仪器软件全生命周期所面临的挑战以及相关方法与技术。课程内容主要包含以下几个模块：
1. 课程简介
2. 风险管理原理与方法
3. 心脏电生理原理简介
4. 建模原理与方法简介
5. 心脏电生理建模方法
6. 心脏起搏器原理简介
7. 形式化方法与模型验证
8. 模型验证工具UPPAAL
9. 软件测试方法
10. 医疗仪器审批流程简介
11. Assurance Case
12. 其他智能医疗仪器简介
学习目标
通过课程教学以及实践，希望学生能够获得以下的知识、技能以及洞见：
• 理解和体验智能医疗仪器的跨学科特性
o 体验医学、工程、计算机科学、审批等多方视角及相应的挑战
o 与其他领域的专家交流合作的技术与经验
• 掌握软件工程相关技术以及理念
o 在将需求转化为设计的过程中体验跨学科合作的必要性
o 掌握基于模型的软件设计的相关技术与理念
o 理解对系统所处生理环境建模的必要性
• 了解和体验医疗仪器的审批过程
o 了解医疗仪器审批的作用以及理念
o 了解各个审批环节所针对的问题
o 利用assurance case整理证据来支撑软件安全及性能保障
