메드트로닉, 터치 스크린 및 다국어 지원 기능을 갖춘 FDA 인증 의료 기기 개발
도전
의사와 임상의는 환자를 치료하기 위해 다양한 장치를 사용해야 합니다. 그들은 개별 장치를 전문으로 할 시간이나 의향이 없습니다. 따라서 의료 기기 제조업체의 목표는 의사가 더 빠르고 안전하게 더 많은 절차를 수행할 수 있도록 더욱 직관적인 인터페이스를 만드는 것입니다.
Medtronic이 Cardioblate® 68000 및 Prostiva® 제품에 사용되는 RF 발생기의 사용자 인터페이스를 재설계할 때 사용 편의성이 가장 중요했습니다. 발전기가 완전히 다른 의료 분야(Prostiva®의 경우 임상의의 사무실 또는 Cardioblate®의 경우 수술실)에 배치될 수 있지만 개선된 UI는 장비가 아닌 환자에게 초점을 유지하는 데 도움이 될 것입니다. 사용자 인터페이스 정밀 검사를 위한 Medtronic의 두 번째 목표는 의사가 이 사용하기 쉬운 최첨단 기술을 Medtronic과 연관시키도록 권장하는 즐거운 경험을 만드는 것이었습니다.
이미 검증된 제어 알고리즘을 사용하여 엔지니어는 새로운 인터페이스(다국어 지원 포함)를 설계하고, 새로운 UI를 현재 소프트웨어 계층에 통합하고, 적합한 터치 스크린을 선택하는 데 집중할 수 있습니다. 개발 프로세스 전반에 걸쳐 팀은 새로운 아이디어와 대안 디자인에 지속적으로 유연하고 신속하게 대응하기를 원했습니다. 그들은 Human Factors 그룹과 제품 연구가 인터페이스의 모양과 느낌에 대한 프레임워크를 제공할 수 있기를 원했습니다.
인터페이스에 대한 기본 사양이 없다는 것은 일반적인 그래픽 프로그래머에게 마비되는 시나리오입니다. 그러나 Medtronic은 시장이 인터페이스에 포함해야 할 내용과 표시 방식을 결정하도록 하는 방법으로 이 접근 방식을 선택했습니다. Altia 도구를 사용하면 수많은 인터페이스의 프로토타입을 신속하게 만들고 이를 팀 구성원과 고객에게 제공하는 동시에 실험실의 맞춤형 장치 하드웨어에 동일한 그래픽을 사용할 수 있습니다.
장치가 StrongARM 프로세서에서 VxWorks를 실행하는 것이 비교적 일찍 결정되었습니다. 당연히 표준 WindML 개체를 사용하여 인터페이스를 만드는 것이 고려되었습니다. 그러나 이것은 표준 GUI가 되지 않았습니다. 유닉스 프로그래머를 위한 허밍 제품을 제공하는 것은 용납될 수 없는 일이었습니다. 장치는 쉽게 들고 사용할 수 있어야 했습니다. 만능 위젯 라이브러리는 고객이 원하는 모양이나 기능이 없는 손상된 인터페이스를 초래합니다. 구성 요소를 조정하거나 다시 디자인할 때마다 사용자 지정 위젯을 수동으로 코딩하는 것은 프로그래밍하는 데 너무 오래 걸립니다. 또한 다양한 사람들(VxWorks 시스템이 없는 사람들도 포함)의 의견을 구하는 것이 올바른 GUI를 정의하는 데 중요했습니다.
솔루션
Medtronic은 Altia Design을 사용하여 인터페이스의 프로토타입을 만들고 변경 사항을 실험할 수 있었습니다. Altia Design은 맞춤형 GUI 생성을 위해 구축되었으며 Altia DeepScreen은 이러한 대화형 그래픽을 다양한 하드웨어 대상에서 실행할 수 있는 순수 소스 코드로 변환합니다. Altia는 Medtronic의 개발 주기에 완벽하게 들어 맞습니다. 엔지니어는 Altia를 사용하여 GUI 구성 요소를 그리거나 이미지를 가져오고 코드를 생성하면 Altia가 모든 것을 처리합니다. 그들은 화면에 픽셀을 표시하는 낮은 수준의 세부 사항이 아닌 사용자 인터페이스에 자유롭게 집중할 수 있었습니다.
완성된 레이아웃에서 Altia 프로젝트에는 실제 장치의 화면에 나타날 UI의 모든 부분이 있었습니다. 이러한 구성 요소는 Altia의 API를 통해 기본 코드와 이벤트를 주고받을 수 있습니다. 실제 인터페이스 옆에 Medtronic 엔지니어는 실제 하드웨어에서 실행하지 않고도 동일한 이벤트를 시뮬레이션할 수 있는 제어판도 추가했습니다. 이것은 PC가 있는 사람이라면 누구나 이 동작을 시도할 수 있도록 하는 데 필수적이었습니다. GUI는 더 많은 청중에게 제공되어 훨씬 더 나은 피드백을 받았습니다.
Altia DeepScreen의 선택적 코드 생성 기능을 사용하여 VxWorks 랩 설정에서 시도할 코드를 생성하고자 할 때 메인 화면을 선택하고 VxWorks/WindML용 코드를 생성하고 Altia API를 사용하여 메인 애플리케이션에서 컴파일할 수 있습니다. 영업 담당자, 마케팅 담당자 및 관리자를 위한 Windows 버전을 만들려면 기본 화면과 제어판을 선택한 다음 Windows용 코드를 생성합니다. 두 플랫폼 모두 동일한 기본 화면 그래픽을 사용했으며 제어판은 대상의 소스 코드와 정확히 같은 통신 이벤트를 생성했습니다.
이러한 독립 실행형 Windows 실행 파일은 번역가와 공동 작업하는 데 특히 유용했습니다. 번역자는 제어판을 사용하여 모든 메시지를 스크롤하여 다양한 상태 창에서 볼 수 있습니다. 또한 Medtronic은 외부 리소스 파일이 디스플레이의 동적 텍스트 문자열을 설정하는 데 사용되도록 인터페이스를 구성했습니다. 번역가는 이 ASCII 파일을 변경하고 새 텍스트가 어떻게 보이는지 확인할 수 있습니다. 컴파일을 위해 엔지니어에게 아무 것도 다시 보낼 필요가 없었기 때문에 엄청난 시간이 절약되었습니다.
이 제어판에는 또 다른 예상치 못한 이점이 있었습니다. 이를 통해 엔지니어는 실험실 설정이 완전히 조립되기 전에 모든 이벤트 처리를 테스트하고 인터페이스 동작을 모델링할 수 있었습니다. Medtronic 엔지니어는 실제 하드웨어를 갖추기 전에 시뮬레이션된 장치를 사용하는 것이 일정을 단축하는 데 실제로 도움이 된다는 것을 발견했습니다.
빠른 편집과 자동 코드 생성은 하드웨어를 완성하는 데 도움이 되었습니다. 화면이 적절한지 확인하기 위해 실제 생성된 그래픽으로 다양한 디스플레이를 오디션했습니다. 엔지니어는 가독성, 해상도, 밝기, 크기 및 레이아웃과 같은 영역에서 성능을 확인할 수 있습니다.
결과
고객과 팀원들의 많은 피드백을 통해 Medtronic 엔지니어는 시장에 적합한 장치를 얻었습니다. Cardioblate® 및 Prostiva® 제품은 Altia DeepScreen 생성 코드를 사용하여 디스플레이를 구동합니다.
또한 초기 제품이 배송된 후 엔지니어들은 Altia를 사용하여 보조 유틸리티를 만드는 것이 얼마나 쉬운지 깨달았습니다. 그들은 고객의 교정 실험실에서 사용하기 위해 기본 GUI 및 소스 코드에서 파생된 응용 프로그램을 만들었습니다. 이 인터페이스에는 기본 소프트웨어에 대한 추가 제어 및 후크가 있었기 때문에 매우 빠르게 전환되었습니다. 실제 제품 인터페이스의 향후 버전을 비슷한 속도로 변경하는 것은 흥미로운 전망입니다.
앞으로 Altia와 Cardioblate® 및 Prostiva® 팀에서 개발한 기본 구성 요소 라이브러리를 활용하여 다른 GUI를 빠르게 만들 수 있습니다. 이러한 디스플레이는 모두 동일한 브랜드 모양과 느낌을 가질 수 있습니다. 인터페이스는 더 이상 RTOS에 포함된 위젯 세트에 의해 결정되지 않습니다. RF 발생기 및 Altia로 설계된 기타 모든 제품은 즉시 Medtronic 장치로 인식할 수 있습니다.
RF 발생기에 대한 성공적인 경험 이후 Medtronic 엔지니어는 Altia를 사용하여 차세대 의료 기기 인터페이스를 개발할 준비가 되었습니다. 그들은 더 전통적이고 시간 소모적이며 값비싼 코드 기반 GUI 툴킷을 포기하고 대신 Altia의 더 강력하고 더 쉬운 맞춤형 그래픽 접근 방식을 사용할 수 있습니다. 이와 같은 혁신을 통해 Medtronic은 더 안전하고 빠르며 저렴한 장치를 제공하기 위한 노력에서 한발 앞서 있습니다.
