MATLAB e Simulink per dispositivi diagnostici in vitro

Progettazione, simulazione e test di dispositivi diagnostici in vitro (IVD)

MATLAB^® e Simulink^® consentono a ingegneri, ricercatori e scienziati di progettare, simulare e testare dispositivi diagnostici in vitro (IVD) nel rispetto delle normative e degli standard del settore. È possibile convalidare i prodotti MATLAB e Simulink per le normative FDA/CE e conformarsi a standard quali IEC 62304 nel processo di sviluppo.

Con MATLAB e Simulink, è possibile:

Progettare e simulare algoritmi per dati dei sensori e sistemi di controllo
Simulare e analizzare dati delle scienze biologiche, tra cui la multi-omica, la microscopia e la spettrometria di massa
Creare e convalidare applicazioni diagnostiche in vitro basate sull'intelligenza artificiale (IA)
Migliorare l'elaborazione di dati delle scienze biologiche e i modelli di intelligenza artificiale con il calcolo parallelo e il cloud computing
Sviluppare software embedded conformi allo standard IEC 62304 con piena tracciabilità dei requisiti

“Gli strumenti MathWorks sono parte integrante del lavoro di analisi personalizzata che svolgiamo. MATLAB ci consente di concentrarci sull'analisi dei dati invece che sulla programmazione, accelerando notevolmente il processo di codifica.”
Dr. Hongyue Dai, Rosetta Inpharmatics/Merck & Company

Utilizzo di MATLAB e Simulink per i dispositivi diagnostici in vitro

IDNEO sviluppa algoritmi embedded di visione artificiale e Machine Learning per l’interpretazione dei risultati di analisi del gruppo sanguigno

Rosetta prevede l'esito clinico di pazienti affette da carcinoma mammario

MedImmune automatizza e accelera l’analisi dei dati per la citometria a flusso

Progettazione e simulazione di algoritmi per dati di sensori e sistemi di controllo

Con MATLAB e Simulink è possibile integrare diversi domini fisici in un ambiente di simulazione unificato per progettare e testare dispositivi IVD complessi in modo efficiente. È possibile simulare componenti elettromeccanici e fluidici, sensori di dati e algoritmi avanzati. Le simulazioni agevolano la progettazione di sistemi, che deve garantire l'interoperabilità di algoritmi, sensori e componenti multidominio in un ambiente indipendente dall'hardware.

Modellazione e simulazione di dispositivi medici di diagnostica con SimEvents

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Immagine ravvicinata di una particella di poliovirus.

Il CDC (Centers for Disease Control and Prevention) automatizza le operazioni di sequenziamento e tracking del poliovirus

Simulazione e analisi di dati delle scienze biologiche

È possibile utilizzare MATLAB e Simulink per analizzare dati multi-omici, immagini, di serie temporali, di microscopia e altri tipi di dati per diverse attività e applicazioni nel campo delle scienze biologiche. È inoltre possibile combinare le funzioni per supportare i comuni workflow di bioinformatica, come il sequenziamento genetico di nuova generazione (ChIP-Seq, RNA-Seq), i microarray e i dati di spettrometria di massa. SimBiology consente di modellare, simulare e analizzare sistemi biologici complessi e di applicarli allo sviluppo di IVD e farmaci.

Esempi e consigli pratici

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Creazione di applicazioni diagnostiche in vitro basate sull’intelligenza artificiale

MATLAB e Simulink favoriscono le applicazioni IVD basate sull'intelligenza artificiale, come l'identificazione dei target farmacologici e la classificazione dei dati immagine. È possibile lavorare con framework di IA comuni come TensorFlow e PyTorch e integrare l'IA nel workflow completo per lo sviluppo di applicazioni IVD. La progettazione Model-Based consente di integrare la verifica e la convalida nel processo di sviluppo per garantire la conformità alle normative FDA/CE.

Il Machine Learning crea nuovi biochip per organi creati in laboratorio

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Miglioramento dell’elaborazione dei dati delle scienze biologiche e dei modelli di intelligenza artificiale

Con MATLAB e Simulink è possibile migliorare l'elaborazione dei dati delle scienze biologiche per attività di calcolo intensivo, quali lo screening ad alto throughput e l'analisi dei dati di spettrometria di massa. È possibile ottimizzare gli algoritmi per le prestazioni e generare automaticamente il codice per i processori target, come GPU o FPGA. È possibile creare la propria infrastruttura di calcolo con server paralleli a supporto dell’analisi dei Big Data. MATLAB supporta anche fornitori di servizi Cloud pubblici come AWS, Azure e NVIDIA GPU Cloud.

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Sviluppo di software embedded conformi allo standard IEC 62304

Grazie alla progettazione Model-Based con MATLAB e Simulink, è possibile sviluppare software embedded conformi allo standard IEC 62304 per dispositivi chirurgici. La progettazione Model-Based integra la verifica e la convalida nel workflow di sviluppo software e stabilisce quindi un quadro comune per la progettazione di software sicuri e testati per i dispositivi medici. La maggior parte della documentazione richiesta dallo standard IEC 62304 viene creata automaticamente con una tracciabilità completa.