MATLAB e Simulink consentono a ingegneri, ricercatori e scienziati di progettare, simulare e testare dispositivi terapeutici 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
- Utilizzare la modellazione e la simulazione computazionale per testare e convalidare dispositivi medici
- 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 modellazione, la simulazione e l’implementazione tramite Simulink del software embedded del ventilatore hanno semplificato notevolmente l’ottenimento della certificazione di conformità. Il modello ha contribuito a garantire un processo di sviluppo strutturato, fornendo una documentazione completa e una rappresentazione visiva del sistema ai fini della revisione della certificazione.”
Utilizzo di MATLAB e Simulink per i dispositivi terapeutici
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 terapeutici complessi in modo efficiente. È possibile simulare componenti multidominio, cinematica e dinamica, sensori dei dati e algoritmi di controllo avanzati. Le simulazioni aiutano a perfezionare i requisiti di sistema, valutare i tradeoff di progettazione e implementare sottosistemi del dispositivo medico in un ambiente indipendente dall’hardware.
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Utilizzo della medicina in silico per i test di dispositivi medici con modelli di pazienti virtuali
La medicina in silico consente di sviluppare nuovi dispositivi medici con MATLAB e Simulink. È possibile creare modelli fisiologici funzionali di organi umani come polmoni, reni, pancreas, cuore e sistema cardiovascolare al fine di replicare in modo adeguato l’anatomia e la fisiologia del corpo umano. Questi modelli possono poi essere utilizzati per convalidare i progetti e valutare clinicamente le prestazioni di nuovi dispositivi terapeutici. Ciò consente ai produttori di accorciare il ciclo di sviluppo dei prodotti senza comprometterne la qualità o la sicurezza.
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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 in sede di 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.
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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 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 terapeutico 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 terapeutici. 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.
Per saperne di più
- Sviluppo di software embedded conformi a 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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