모델 기반 설계를 사용한 의료 기기 개발

모델 기반 설계를 통해 의료 기기 엔지니어는 설계 단계와 구현 단계를 명확하게 구분할 수 있습니다. 또한, 기존의 소프트웨어 개발 워크플로에 애자일 접근 방식을 통합할 수 있습니다.

모델 기반 설계를 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

  • 진단 및 치료 알고리즘과 기기를 구현 전에 모델링 및 시뮬레이션
  • 높은 추상화 수준에서 복잡한 다중영역 시스템의 검증 및 확인
  • 모델에서 C, C++, GPU 또는 HDL 코드를 자동으로 생성하여 설계 프로토타이핑 및 개념 증명 생성
  • FDA/CE 규제 준수의 증거로 사용할 수 있는 사용자 지정 가능한 리포트 생성
  • 정적 분석을 사용하여 발생 가능한 모든 런타임 조건하에서 코드 안전성 증명

"Simulink를 사용한 모델 기반 설계 덕분에 조기 검증을 통해 프로젝트의 위험과 비용을 줄이고, IEC 62304 인증 시스템에서 출시 시간을 단축하고, 처음부터 제대로 된 고품질의 생산 코드를 만들어낼 수 있었습니다."

Michael Schwarz, ITK Engineering

모델 기반 설계를 사용한 의료 기기 개발

동적 시스템 모델링 및 시뮬레이션

의료 기기 개발은 소프트웨어, 기계, 전기 및 유체 시스템 등의 여러 공학 영역에 걸쳐 이루어집니다. 동적 시스템 모델링에 Simulink®를 사용하면 이렇게 다양한 영역을 일원화된 시뮬레이션 환경에 통합하여 복잡한 의료 기기를 효율적으로 설계하고 구현할 수 있습니다. 이 접근 방식을 통해 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

  • 환경 및 타겟 하드웨어에 구애받지 않는 소프트웨어 시스템의 모델 개발
  • 시뮬레이션 기반 테스트를 수행을 통한 요구사항과 사양의 이해 및 반복 적용
  • 설계의 상충관계 연구를 수행하여 복잡한 다중영역 기기의 거동 평가
  • 모델 수준과 코드 수준에서 단위 및 전체 서브시스템 테스트

배포 및 실시간 프로토타이핑

시뮬레이션 내에서 모델을 개발하고 테스트한 후, 프로토타입 또는 최종 생산 단위를 위한 코드를 자동으로 생성할 수 있습니다. 이로써 수천 줄에 달하는 코드를 직접 작성할 필요가 없으므로 생산성 및 품질의 향상으로 이어집니다.

실시간 시뮬레이션 및 테스트는 조기에 설계를 검증하고 설계상 장단점을 평가하며 최소한의 시간과 비용을 투자하여 올바른 임상 프로토타입을 만들 수 있는 방법입니다.


모델과 코드의 검증 및 확인

Simulink의 광범위한 검증 및 확인 기능으로 타겟 하드웨어의 모델과 코드에 대해 엄격한 테스트 및 검증을 수행할 수 있습니다. Simulink Test™ 및 Simulink Requirements™를 사용하여 다음 작업을 수행할 수 있습니다.

  • 요구사항의 작성, 분석, 관리 및 추적성 리포트 생성
  • 테스트의 완전성을 측정하는 모델 및 코드 커버리지 분석 수행
  • 모델, 생성된 코드, 시뮬레이션 하드웨어 또는 물리적 하드웨어에 대한 시뮬레이션 기반 테스트 관리
  • 정수 오버플로, 데드 로직, 0으로 나누기와 같은 숨겨진 설계 오류 식별
  • FDA/CE 규제 준수의 증거로 사용할 수 있는 사용자 지정 가능한 리포트 생성