MATLAB 및 Simulink를 사용한
환자 모니터링

환자 모니터링 기기를 설계하고, 개발하고, 시뮬레이션할 수 있습니다.

MATLAB 및 Simulink를 사용하면 의료 기기에 관한 국제 규제 표준을 준수하는 환자 모니터링 기기와 SaMD(Software as a Medical Device) 응용 프로그램을 설계, 개발, 시뮬레이션하고 대규모로 클라우드에 배포할 수 있습니다. FDA/CE 규제 워크플로에 사용하고 IEC 62304 등의 조화 표준을 충족할 수 있도록 MathWorks 제품을 검증할 수 있습니다.

MATLAB 및 Simulink를 사용하여 차세대 환자 모니터링 제품을 개발하고 기기의 출시 기간을 단축하고 있는 사례를 알아보십시오.

“MATLAB, MATLAB Coder 및 Fixed-Point Designer를 통해 저희처럼 작은 팀에서 복잡한 실시간 신호 처리 알고리즘을 개발하고, 이를 최적화하여 전력 및 메모리 요구사항을 줄이고, 임베디드 코드 구현을 가속화하며 의료 기기 검증에 요구되는 엄격한 테스트를 실행할 수 있었습니다.”

Marina Brockway, VivaQuant

AI 구동 환자 모니터링 기기의 개발

의료 기기 개발을 위한 모델 기반 설계 접근법을 활용하여 IEC 62304 같은 의료 기기 규정을 준수하면서 AI 구동 의료 기기를 개발할 수 있습니다. MATLAB을 사용하여 머신러닝 기법과 딥러닝 기법으로 AI 모델을 개발하여 생물의학 신호, 의료 영상, 의료 데이터를 분석할 수 있습니다. Simulink를 플랫폼으로 사용하여 머신러닝 모델을 통합하고 자동으로 코드를 생성하여 요구사항을 검증하고 자동으로 테스트를 생성하며 인증 표준을 준수할 수 있습니다. 제품의 하이라이트는 다음과 같습니다.

  • 머신러닝 모델 및 딥러닝 모델을 훈련하고 비교하는 포인트 앤 클릭 앱
  • 특징 선택, 해석 가능성, 모델 선택 및 하이퍼파라미터 조정을 포함한 AutoML (자동 머신러닝)
  • 빅데이터 및 클러스터로 처리를 확장할 수 있게 동일한 코드 사용 가능
  • MATLAB에서의 알고리즘 검증 및 툴 검증
MATLAB 및 Simulink를 활용하여 AI 구동 환자 모니터링 시스템을 개발할 수 있습니다.

모델 기반 설계로 IEC 62304 준수 달성하기.

환자 모니터링 기기의 모델링 및 시뮬레이션

환자 모니터링 기기의 개발은 소프트웨어, 기계, 전기 및 유체 시스템 등의 여러 공학 영역에 걸쳐 이루어집니다. 동적 시스템 모델링에 Simulink를 사용하면 이렇게 다양한 영역을 통합 시뮬레이션 환경에 통합하여 복잡한 환자 모니터링 기기를 효율적으로 설계하고 구현할 수 있습니다. 동적 시스템 모델링 및 시뮬레이션을 사용하면 기기의 검증 및 확인 단계 등의 제품 개발 기간을 단축할 수 있습니다. MATLAB 및 Simulink로 모델 기반 설계를 사용함으로써 엔지니어링 팀은 내부 연구개발에서 단일 환경 내 설계 및 구현이 가능한 모듈식 개발 접근법으로 발전해 나갈 수 있습니다.


환자 모니터링 알고리즘을 클라우드 및 에지 기기로 배포 및 확장

멀티코어 데스크탑, GPU, 클러스터 및 클라우드를 사용하여 대규모 연산을 수행하고 시뮬레이션을 병렬화할 수 있습니다. MATLAB으로 데이터를 저장한 곳에서 곧바로 처리하고, MATLAB Parallel Server로 고성능 클러스터로 확장하고, MATLAB Production Server로 응용 프로그램에 MATLAB 분석을 통합할 수 있습니다.

MATLAB 및 Simulink를 사용하여 버튼 하나로 코드를 생성하고 이를 하드웨어에서 실행할 수 있습니다. 이들 제품을 사용하면 프로토타이핑부터 생산까지 차세대 임베디드 시스템을 설계, 코딩, 검증할 수 있습니다. MATLAB 및 Simulink를 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

  • 온프레미스 또는 AWS® 및 Microsoft® Azure®와 같은 퍼블릭 클라우드의 Windows® 및 Linux®에서 안정적이고 안전하며 확장 가능한 생산 응용 프로그램 실행
  • 기존의 데브옵스 워크플로 및 툴에 맞게 엔지니어가 코드를 다시 작성하지 않고도 모델, 알고리즘, 응용 프로그램을 생산 시스템에 직접 배포 가능
  • 최적화된 C, C++, CUDA®, Verilog®, VHDL®, Structured Text 코드 생성
환자 모니터링 응용 프로그램을 클라우드나 에지 기기로 배포.

IEC 62304 준수를 위한 검증 및 확인 워크플로.

검증, 확인 및 테스트

Simulink의 광범위한 검증 및 확인 기능을 통해 모델과 코드에 대해 엄격한 테스트 및 검증을 수행하여 타겟 하드웨어에 배포할 수 있습니다. Simulink Test 및 Requirements Toolbox를 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 정의 보고서 생성


MATLAB 및 Simulink 활용 사례

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코로나19 팬데믹 대응을 위해 인공호흡기 개발에 박차

영국의 Ventilator Challenge를 위해 47일 만에 신규 설계 개발

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데이터 주도 정신 건강 치료법을 제공하는 웨어러블 기술

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장애인을 위한 접근성 및 이동성 솔루션을 개발하는 독특한 실험실

도로변을 오르는 로봇 휠체어와 두뇌-기계 인터페이스를 잇는 보조 기술 개발

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단 하나의 단계로 종양 타개

신호 처리와 고급 영상 재구성 기술로 암 치료를 개선

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