إصلاح الأخطاء البرمجية في منتج برمجي يعمل كجهاز طبي لتصوير العين وإعداده لدخول السوق في 6 أسابيع

العميل

شركة أميركية للأجهزة التشخيصية والجراحية المتقدمة، توفر للمؤسسات البحثية ومقدمي الرعاية الصحية في مختلف أنحاء العالم أنظمة الفحص المجهري متحد البؤر التي تتيح القياس الكمي للخصائص الميكانيكية الحيوية للأنسجة الحية.

عيوب برمجية في واجهة مستخدم نظام التصوير الطبي للعين، وافتقاره إلى الدقة المطلوبة

كان العميل يستعد لإطلاق حل برمجي للتصوير الطبي للعين يتكون من ماسح ضوئي وتطبيق برمجي يعمل كجهاز طبي على نظام تشغيل سطح المكتب. يفحص الحل البرمجي صلابة أنسجة العين عن طريق قياس الطول الموجي لضوء الليزر المتناثر وإجراء تحليل طيفي له في الوقت الفعلي. مع ذلك، كان التطبيق يحتوي على العديد من الأخطاء البرمجية التي قد تؤثر في تجربة المستخدم وتعيق أداء الحل البرمجي. كذلك، كان العميل يتطلع إلى تحسين دقة خوارزمية إنشاء الخرائط الحرارية في النظام.

لذا، كانت شركة العميل تبحث عن مورد تقني موثوق في مجال تطوير البرمجيات الطبية لإصلاح الأخطاء البرمجية في نظامها وتقييم جدوى الخوارزميات القائمة والمحتمل استخدامها في المستقبل للتصوير الطبي. وقد اختار العميل شركة ساينس سوفت لثقته بخبرتها الواسعة في مجال تقنية معلومات الرعاية الصحية وكفاءتها في تحليل الصور. على الفور، شكلت ساينس سوفت فريقًا متخصصًا لتنفيذ المشروع في 6 أسابيع فقط للالتزام بالجدول الزمني المحدود للغاية من جانب العميل.

إصلاح عيوب واجهة المستخدم لتعزيز تجربة المستخدم

يتكون التطبيق البرمجي الذي يعمل كجهاز طبي على نظام سطح المكتب من عدة وحدات برمجية متكاملة مطورة بلغتي البرمجة Java و++C.

طُوِّرت واجهة المستخدم باستخدام منصة إنشاء تطبيقات سطح المكتب JavaFX، لتوفير تجربة تفاعلية وجذابة بصريًا للمستخدمين في أثناء استكشافهم وتفسيرهم لنتائج التصوير الميكانيكي الحيوي لأنسجة العين. كذلك، نُفِّذت جميع عمليات الواجهة الخلفية باستخدام إطار العمل Spring Framework، بما في ذلك عمليات إدارة قواعد البيانات، ومعالجة البيانات، وتنسيق الأنظمة.

اختبر فريق ساينس سوفت الوحدات البرمجية للتطبيق لرصد أي عيوب برمجية، وتبين أن معظم الأخطاء المكتشفة تعود إلى مشكلات في واجهة المستخدم، على سبيل المثال:

• كانت أشرطة التمرير لا تعمل، ما أدى إلى صعوبات في تصفح مجموعات البيانات الضخمة.
• لم يكن من الممكن تعديل حجم النافذة، ما كان يتسبب في قص أو تشويه الرسومات البيانية والجداول المستخدمة لتحليل البيانات.
• لم تكن الأزرار ومربعات الاختيار مستجيبة، ما كان يجعل المستخدمين غير متأكدين ما إذا كانت إجراءاتهم مسجلة أم لا.
• لم يكن تباين الألوان كافيًا، ما ترتب عليه صعوبة تحديد معلومات الميكانيكا الحيوية للعين وتفسيرها.

أصلح فريقنا العيوب المكتشفة في عناصر واجهة المستخدم على الفور، لضمان عمل الوظائف البرمجية للحل بسلاسة وأداء فائق وتقديم تجربة استثنائية للمستخدمين النهائيين.

تحسين دقة الخرائط الحرارية

أراد العميل استبدال خوارزمية تقدير دالة الكثافة الاحتمالية (KDE) بالعمليات الغاوسية (GP). ولأن طريقة تقدير دالة الكثافة الاحتمالية لا تفترض نموذجًا وظيفيًا محددًا لتوزيع البيانات الأساسية، فإنها تُجري تقديرًا لكثافة القياسات في نقاط مختلفة من أنسجة العين، وتنشئ ملفًا تعريفيًا يصف كيفية اختلاف كثافة القياسات مكانيًا داخل أنسجة العين لقياس صلابة الأنسجة. أما العمليات الغاوسية، فتُعد خوارزمية احتمالية تُحدِّد التوزيع المكاني لنقاط البيانات وتصدر قيمًا وسيطة في كل نقطة.

لتقييم جدوى الانتقال من استخدام خوارزمية تقدير دالة الكثافة الاحتمالية إلى استخدام العمليات الغاوسية، قارنت ساينس سوفت الخرائط الحرارية الناتجة عن كلتا الطريقتين بمناطق إجهاد العين التي حددها خبراء المجال يدويًا. وبعد التحليل الدقيق، توصل خبراؤنا إلى أن خوارزمية تقدير دالة الكثافة الاحتمالية تقدم نتائج أفضل من العمليات الغاوسية، بالرغم من وجود بعض حالات عدم الدقة في الكشف عن المناطق عالية الإجهاد وتمثيلها مرئيًا. كذلك، أظهرت العمليات الغاوسية مطالب وقيود حسابية كثيرة للغاية لتحليل الصور في الوقت الفعلي على تطبيق سطح المكتب.

لتعزيز خوارزمية تقدير دالة الكثافة الاحتمالية، نفذ فريقنا الإجراءات الآتية:

• جمع بيانات إضافية عن أنماط إجهاد العين من الدراسات التجريبية والمحاكاة الحاسوبية التي أجراها خبراء طب العين.
• مقارنة أنماط الإجهاد الناتجة عن الخوارزمية بالبيانات الإضافية التي جمعها فريقنا لتحديد الاختلافات.
• تضمين المعلومات المتعلقة بالأنماط الجديدة لإجهاد العين في عملية تدريب الخوارزمية، لتقدير نسبة تصلب الأنسجة وعرض أنماط الإجهاد على نحو أكثر دقة.
• ضبط وتحسين الخوارزمية حتى تتمكن من تحديد الأهمية المناسبة لمختلف جوانب أنماط إجهاد العين.

تطبيق مبتكر للتصوير الطبي للعين جاهز للاستخدام في السوق في غضون 6 أسابيع فقط

في غضون 6 أسابيع فقط، نجحت ساينس سوفت في تحسين تطبيق المنتج البرمجي الذي يعمل كجهاز طبي على سطح المكتب، وتأكدت من أن حل التصوير الطبي جاهزًا للإطلاق في السوق. وقد برع فريقنا في تحسين واجهة المستخدم وضبط خوارزمية إنشاء الخرائط الحرارية بدقة فائقة.

كان العميل راضيا تمامًا عن الجودة الفائقة للمنتج النهائي، واستفاد من سرعة إعداد منتجه البرمجي للتصوير الطبي للعين لإطلاقه في السوق.

التقنيات والأدوات

Java, JavaFX, Spring Framework, ++C.