MATLAB® e Simulink® consentono a ingegneri, ricercatori e scienziati di progettare, prototipare e testare dispositivi e robot chirurgici 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
- Creare algoritmi di visione artificiale embedded per l'elaborazione delle immagini in tempo reale
- Addestrare, convalidare e integrare modelli di intelligenza artificiale (IA) nella progettazione di sistemi
- Eseguire la prototipazione rapida con piattaforme hardware in tempo reale
- Sviluppare software embedded conformi allo standard IEC 62304 con piena tracciabilità dei requisiti
“La progettazione Model-Based è un elemento fondamentale della nostra capacità di innovazione poiché ci permette di sviluppare nuove funzionalità e di distribuirle rapidamente. In poco tempo possiamo costruire un prototipo, dimostrare che soddisfa i requisiti per poi perfezionarlo nella fase di sviluppo del prodotto.”
Utilizzo di MATLAB e Simulink per i dispositivi chirurgici
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 e robot chirurgici complessi. È possibile simulare sensori tattili, diversi gradi di libertà, cinematica e dinamica complesse, vincoli dello spazio di lavoro e algoritmi di controllo avanzati. Le simulazioni agevolano la progettazione di sistemi, che deve garantire l'interoperabilità di algoritmi, sensori e componenti multicorpo in un ambiente indipendente dall'hardware.
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Creazione di algoritmi di visione artificiale embedded per l’imaging in tempo reale
MATLAB e Simulink forniscono un ambiente che consente lo sviluppo rapido e intuitivo di algoritmi di visione artificiale per il miglioramento delle immagini, la navigazione chirurgica e il rilevamento dei tessuti. È possibile prototipare rapidamente diversi metodi di elaborazione delle immagini e convalidarne le prestazioni reali. In seguito alla convalida, questi algoritmi possono essere ottimizzati per l'imaging veloce in tempo reale mediante distribuzione su CPU, GPU e FPGA utilizzando la generazione automatica di codice.
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Integrazione dell'intelligenza artificiale nella progettazione di sistemi
MATLAB e Simulink forniscono un workflow di IA end-to-end, dalla modellazione a livello di sistema al software embedded. È possibile implementare modelli di intelligenza artificiale come parte della progettazione di sistemi e convalidarne le prestazioni e l'interoperabilità utilizzando la modellazione e la simulazione. Ai fini dell'integrazione, è possibile generare codice embedded ottimizzato per l'hardware target, il tutto all'interno di un processo di sviluppo conforme allo standard IEC 62304, utilizzando la progettazione Model-Based.
Esecuzione della prototipazione rapida con piattaforme hardware in tempo reale
Con MATLAB e Simulink è possibile passare dalla simulazione a livello di sistema ai test in tempo reale con la prototipazione rapida. Le nuove idee di progettazione possono essere rapidamente implementate e testate su una piattaforma Hardware-In-the-Loop (HIL) che rappresenta il prodotto finale. Questo workflow consente di verificare la sicurezza e le prestazioni degli algoritmi sul dispositivo chirurgico e di velocizzare il processo di sviluppo complessivo.
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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 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 mediante MATLAB e Simulink.
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- Sviluppo di software embedded conformi allo standard IEC 62304 per dispositivi medici
- Khawaja Medical Technology ottiene la conformità a IEC 62304 per il software di analisi ECG
- ITK Engineering sviluppa un controller conforme a IEC 62304 per il motore di trapani odontoiatrici con la progettazione Model-Based
- Miracor elimina gli errori di esecuzione e riduce il tempo di test per un software di dispositivi medici di III classe
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