Desarrollo de dispositivos médicos con diseño basado en modelos

El diseño basado en modelos permite a los ingenieros de dispositivos médicos diferenciar claramente la fase de diseño de las tareas de implementación. También ayuda a integrar procedimientos flexibles en los flujos de trabajo de desarrollo de software.

Con el diseño basado en modelos, puede:

  • Modelar y simular algoritmos y dispositivos terapéuticos y de diagnóstico, antes de su implementación
  • Verificar y validar sistemas multidominio complejos con un mayor nivel de abstracción
  • Prototipar diseños y crear pruebas de concepto mediante la generación automática de código de GPU, C, C++ o HDL a partir de los modelos
  • Generar informes personalizados para utilizarlos como prueba de conformidad con las normativas de la FDA/CE
  • Demostrar mediante análisis estadísticos que el código es seguro en tiempo de ejecución bajo todas las posibles circunstancias

“El diseño basado en modelos con Simulink nos permitió reducir los costes y el riesgo del proyecto con la verificación desde la fase inicial, acortar el tiempo de comercialización en un sistema con certificación IEC 62304 y publicar código de producción de alta calidad sin errores la primera vez”.

Michael Schwarz, ITK Engineering

Uso del diseño basado en modelos para desarrollar dispositivos médicos

Modelado y simulación de sistemas dinámicos

El desarrollo de dispositivos médicos puede abarcar diversos dominios de ingeniería, tales como software, mecánica, electricidad y sistemas fluídicos. El uso de Simulink® para el modelado de sistemas dinámicos permite integrar estos diferentes dominios en un entorno de simulación unificado para diseñar e implementar dispositivos médicos complejos de manera eficiente. Con este enfoque, puede:

  • Desarrollar modelos de sistemas de software independientes del entorno y la plataforma de hardware
  • Realizar pruebas basadas en simulación para comprender e iterar los requisitos y las especificaciones
  • Realizar tradeoffs de diseño y evaluar el comportamiento de dispositivos multidominio complejos
  • Probar unidades y subsistemas enteros en el nivel de modelo y de código

Despliegue y prototipado en tiempo real

Después de desarrollar y probar los modelos en simulación, puede generar código automáticamente para prototipos o unidades de producción finales. Esto elimina la necesidad de escribir manualmente miles de líneas de código, aumenta la productividad y mejora la calidad.

La simulación y las pruebas en tiempo real permiten verificar los diseños desde la fase inicial, evaluar los tradeoffs de diseño y crear prototipos clínicos funcionales en una fracción del tiempo y el coste.


Verificación y validación de modelos y código

Las amplias prestaciones de verificación y validación de Simulink permiten realizar pruebas y verificaciones rigurosas de los modelos y el código en las plataformas de hardware. Con Simulink Test™ y Simulink Requirements™, puede:

  • Crear, analizar y administrar requisitos, y crear informes de trazabilidad
  • Realizar análisis de cobertura de modelos y código para medir la integridad de las pruebas
  • Administrar pruebas basadas en simulación de modelos, código generado y hardware simulado o físico
  • Identificar errores de diseño ocultos, tales como desbordamiento de enteros, lógica muerta y división por cero
  • Generar informes personalizados para utilizarlos como prueba de conformidad con las normativas de la FDA/CE