MATLAB und Simulink für Medizinprodukte

Entwurf, Simulation und Produktion medizinischer Geräte der nächsten Generation bei gleichzeitiger Beschleunigung der Einhaltung gesetzlicher Auflagen

Mit MATLAB® und Simulink® können Ingenieure die Entwicklung von Software und Hardware für medizinische Geräte durch eine effiziente Integration und Automatisierung der verschiedenen Phasen von Design, Implementierung und Verrifikation beschleunigen.

Mit MATLAB und Simulink können Sie:

  • komplexe Algorithmen und ganze Systeme vor der Implementierung entwickeln und testen
  • Embedded Software und mechatronische Systeme bereits früh im Entwicklungsprozess gemeinsam simulieren und testen
  • Prototypen von Designs und Proof-of-Concepts durch automatische Generierung von Echtzeit-Code erstellen
  • mithilfe statischer Analysen Softwarefehler entdecken und die Korrektheit von Modellen und Code nachweisen
  • automatisiert Berichte erzeugen und diese zum Nachweis der Einhaltung von FDA-/CE-Vorschriften und Industriestandards wie IEC 62304 sowie zur Beschleunigung damit verbundener Zertifizierungs-Verfahren nutzen

„Wir bei Ethicon Endo-Surgery, Inc. haben einen Rapid-Prototyping-Workflow auf Basis des Model-Based Design eingeführt, der es uns ermöglicht, neue Design-Verbesserungen innerhalb von Minuten zu implementieren und zu testen und dadurch die gesamte Entwicklungszeit um Monate zu reduzieren.“

Mark Overmeyer, Ethicon Endo-Surgery, Inc.

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KI-basierte digitale Gesundheitsanwendungen mit Model-Based Design

Verwenden Sie MATLAB und Simulink zur Erstellung von KI-Anwendungen, die die Standards für Medizinprodukte einhalten.

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MATLAB und Simulink für Medizinprodukte

Datenanalyse und Algorithmenentwicklung für die Biomedizin

Unabhängig davon, ob Sie biomedizinische Datensätze analysieren oder komplexe Algorithmen für diagnostische und therapeutische Medizinprodukte entwickeln – MATLAB bietet Ihnen die Flexibilität und die Möglichkeiten, mit vielschichtigen Daten zu arbeiten und daraus technische Erkenntnisse abzuleiten.

Als Ingenieur oder Wissenschaftler, der mit biomedizinischen Daten arbeitet, können Sie: 

  • Daten aus bereits vorhandenen Programmen wie Microsoft® Excel® importieren und analysieren
  • Erfassung und Analyse von Bildern, Videos und Signalen von Hardware automatisieren
  • Algorithmen sowie Modelle für künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning entwickeln, testen und verifizieren
  • MATLAB-Programmcode auf Prozessoren, Grafikkarten (GPUs) und FPGAs für die Produktion oder das Prototyping bereitstellen 

Entwurf und Entwicklung medizinischer Geräte

Durch Modellierung und Simulation dynamischer Systeme lassen sich Produktentwicklungen sowie die Validierungs- und Verifikationsphasen für komplexe diagnostische und therapeutische Geräte wie Operationsroboter, Beatmungsgeräte, Hämodialysatoren, Infusionspumpen und Herzschrittmacher beschleunigen. Entwürfe von Mehrdomänen-Systemen mit geschlossenen Regelschleifen, die moderne fluid-elektromechanische Komponenten mit komplexer Steuerungssoftware kombinieren, sind oft fehleranfällig und ihre Entwicklung und Zertifizierung ist mit hohen Hürden verbunden.

Model-Based Design mit MATLAB und Simulink stellt einen modularen Entwicklungsansatz dar, mit dem Ingenieurteams von der internen Forschung und Entwicklung bis hin zu Entwurf und Implementierung in einer einzigen Umgebung arbeiten können.


Einhaltung von FDA/CE-Vorschriften und -Normen

Modellierung und Simulation werden zunehmend als unverzichtbarer Bestandteil des Entwurfs, der Entwicklung und des Testens medizintechnischer Geräte wahrgenommen. In den letzten Jahren hat die FDA den Einsatz von Modellierungs- und Simulationstechniken untersucht, um die Auswirkungen von Entwicklungsentscheidungen hinsichtlich der Leistung und Sicherheit von Produkten besser beurteilen zu können, ohne sich ausschließlich auf klinische Studien an Tieren und Menschen zu verlassen.

Während des Entwicklungsprozesses von Medizinprodukten auf die Modellierung und Simulation dynamischer Systeme zurückzugreifen, kann regulatorische Belastungen verringern und Zeitpläne für erforderliche Vorlagen verkürzen, indem die Erstellung verschiedenster technischer Berichte automatisiert wird. Die eingesetzten MathWorks-Tools können darüber hinaus für die Nutzung in FDA/CE-regulierten Workflows und die Erfüllung harmonisierter Normen wie IEC 62304  validiert werden.