27.09.2021 – Kategorie: Branchen

Wie Software Leben retten kann

Wie Software Leben retten kannQuelle: Juice Flair/Shutterstock
Bei der Entwicklung des neuen Ecmo-Geräts (extrakorporale Membranoxygenierung) des Medizingeräte-Herstellers Braile Biomédica spielte Qgen, die modellbasierte Code-Generierungs- und Verifikations-Toolsuite von Adacore, eine entscheidende Rolle. Das Ecmo-Gerät hilft Covid-19-Patienten, die unter…

Qgen ist ein qualifizierbares und anpassbares Softwarepaket für die Code-Generierung und Modellverifikation, das Adacore für ein sicheres Subset von Simulink- und Stateflow-Modellen entwickelt hat. Das Eldorado Institute hat die Software bereits in einem Pilotprojekt für Herzschrittmacher eingesetzt und so ein umfassendes Wissen über den Einsatz von Qgen für die Code-Generierung und Verifikation entwickelt. Danach setzte das Institut das Tool auch bei anderen Projekten ein, etwa bei der beschleunigten Entwicklung des Ecmo-Gerätes von Braile Biomédica.

Das brasilianische Eldorado Institute ist eine private Forschungs- und Technologie-Organisation (RTO) und kooperiert weltweit mit Tech-Unternehmen bei der Entwicklung neuer Produkte. Braile Biomédica arbeitete mit Eldorado zunächst bei der Entwicklung von Geräten zur hyperthermen intraperitonealen Chemotherapie (Hipec) zusammen. Die Hipec, auch „heiße Chemotherapie“ genannt, setzen Ärzte nach der Entfernung von Tumoren oder Läsionen aus dem abdominalen Bereich ein.

Software hilft im Kampf gegen Covid-19

Als die Covid-19-Pandemie im März 2020 Brasilien erreichte, implementierte Braile Biomédica diese Technologie in Ecmo-Geräte, die Patienten beim Kampf gegen das Virus unterstützen. Patienten mit schweren Lungenschädigungen hält das Gerät während der Erholungsphase so lange am Leben, bis sich die Lunge regeneriert und die Symptome abklingen. Es besteht aus einer Maschine, die gemeinsam mit einer Reihe von Einweggeräten die Blutzirkulation und die Sauerstoffzufuhr außerhalb des Körpers des Patienten durchführen. Qgen ist ein integraler Teil des Prozesses, liefert fehlerfreien, lesbaren Code und ermöglicht so genaue Tests, um ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Qualität während der gesamten Nutzungsdauer des Ecmo-Gerätes zu gewährleisten.

Unabhängig vom engen Entwicklungszeitraum muss das Ecmo-Gerät zuverlässig sein. Die Behandlungen können bis zu 40 Tage dauern, während denen das Gerät den Patienten am Leben erhalten muss. Eine hohe Zuverlässigkeit ist daher entscheidend für das Überleben des Patienten. Der einfachste Weg dafür ist die modellbasierte Systementwicklung (MBSE) für das Designen und Testen des Systems. Darauf folgt die automatische Generierung des Codes für die Hardware des Ziel-Controllers direkt aus dem Modell heraus. Qgen stellt hierfür einen automatischen Code-Generator.

Toolsuite ist auf kritische Systeme ausgelegt

„Das Design unserer Toolsuite ist auf Entwickler kritischer Systeme ausgelegt“, erklärt JC Bernedo, Qgen Team Lead bei Adacore. „Es erlaubt die Vereinfachung von Entwicklungs-, Test- und Verifikationsprozessen. Gleichzeitig bietet die Lösung unseren Kunden zusätzliche Sicherheitsgarantien.“

Guilherme Fonseca, Manager of Research and Development am Eldorado Institute, steht ebenso hinter der Zusammenarbeit. „Bei der Suche nach einer Lösung für unseren Bedarf an Design-Testing und Code-Generierung stellten wir fest, dass Qgen unsere Ansprüche am besten abdeckt. Die Toolsuite bot uns den größten Gesamtwert, da sie leicht lesbaren Code generiert und die Äquivalenz des Verhaltens zwischen dem generierten Code und der Simulation garantiert.“

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