医疗 × AI | 设计、仿生和构建下一代医疗设施与合规性确保

借助 MATLAB? 和 Simulink? ，工程师可以高效地集成和智能化设计、实行和验证的逐个阶段，放慢医疗设施软件和设备的开发。

而生物医学工程师可以解析批量多模态生物医学信息集。这类工具还追随工程师开发自动算法，辅助构建下一代医疗设施，以辅助慢性病治理和提升总体生命品质。

以下咱们将从3个方面来和大家简介 MATLAB 和 Simulink 在医疗设施行业的运用。

- 医疗设施开发

- 生物医学信息解析

- FDA 软件确定

1、医疗设施开发

借助基于模型的设计，医疗设施工程师可以将设计阶段与实行方法明确分离。它还能以辅助工程师将矫捷方式集成到现有的软件开发工作流中。

“在爱护康内镜内科企业，咱们采取基于模型的设计构建了迅速原型工作流，得益于此，咱们只要几分钟即可实行和测验新的设计改善，进而将总体开发时间变短了数月。”

动态体系建模与仿生

医疗设施的开发也许牵扯多个工程域，如软件、机器、电气和流系统统。通过应用 Simulink? 进举措态体系建模，您能够在统一的仿生场景中集成多域，以高效地设计和实行高难的医疗设施。通过这类方式，您能够：

· 开发独立于场景和目的设备的软件体系模型

· 施行基于仿生的测验，以解读需要和标准并进行迭代

· 施行设计掂量，评价高难多域设施的言行

· 在模型和代码级别测验单元和全部子体系

布置和实时原型构建

一经模型开发完结并经仿生测验，您能够智能为原型或终极制造单元形成代码。这就不用手动编写数千行代码，进而提升了工作效益和品质。

通过实时仿生和测验，能够在初期验证设计、评价设计掂量，以很少的时间和本钱创立有效的临床原型。

模型和代码的验证与确定

Simulink 供应了诸多验证和确定性能，追随您对目的设备的模型和代码进行严密的测验和验证。借助 Simulink Test? 和 Simulink Requirements?，您能够：

· 撰写、解析和治理需要，并创立可追溯性报表

· 施行模型和代码覆盖率解析，以掂量测验的完好性

· 对模型、形成的代码并且仿生或物理设备的基于仿生的测验进行治理

· 找寻隐秘的设计错误，如整数逸出、死逻辑和除以零

· 形成可用作 FDA/CE 合规证实的可定制报表

2、生物医学信息解析

借助 MATLAB? 和 Simulink?，生物医学工程师可以解析批量多模态生物医学信息集。这类工具还追随工程师开发自动算法，辅助构建下一代医疗设施，以辅助慢性病治理和提升总体生命品质。

“MATLAB 使咱们可以迅速开发、调试和测验声响解决算法，MATLAB Coder 简化了在 C 话语中实行这类算法的流程。应用其余场景或编程话语，咱们都不能在相近的时间内实行相似的成效。”

生物医学信息预解决和可视化

借助 MATLAB 和 Simulink，您能够解析和预解决批量心理信号、医学成像并且生物医学文本和文献信息集。您能够连接设备设施来收集心理信号。比如，应用 Raspberry Pi? 和 Arduino? 追随包，您能够连接 Raspberry Pi、Arduino 和 EKGShield 等嵌入式板，从这类传感器收集信息。您还能以访问和解析文件中存储的信号，追随 EDF、Excel? 和 MAT 文件。生物医学工程师或研发职员能够：

· 智能收集和解析来自设备的图片、视频和信号

· 应用 App 筹备并智能标志生物医学信号、图片和文本信息

· 通过仿生形成心理信息集，如 ECG

AutoML 和深度学习

借助 MATLAB，您能够应用机械学习运用程序进行医疗设施的原型构建和开发。您能够应用机械学习和深度学习等 AI 方式构建预判模型，为患者监管、助听器和治愈运用开发顶级算法。借助 MATLAB 和 Simulink，您可以：

· 用点选式 App 训练和较为模型

· 应用顶级信号和图片解决并且智能特点提炼方式

· 成为原生模块或 MATLAB Funtion 模块与 Simulink 集成，用来嵌入式布置或仿生

· 应用可阐明的机械学习来战胜大多数机械学习算法的黑盒特征

· 应用 TensorFlow?、PyTorch 和 MxNet 等框架与同行合作

· 在信息集过大而不能放入内存时，借助 tall 数组训练机械学习模型，只需对代码进行极少的更改。

代码形成和 Simulink 集成

将统计和机械学习模型布置到嵌入式体系，并为您的全部机械学习算法形成可读的 C/C++ 代码，含盖预解决和后解决方法。通过 MATLAB Funtion 模块和 Simulink 中的原生模块，应用机械学习模型放慢高保真仿生的验证和确定。您还能以在嵌入式体系、公司体系、FPGA 设施或云中布置经过训练的模型。MATLAB 追随为经过训练的网络并且预解决和后解决智能形成 CUDA? 代码，以布置到最新的 NVIDIA? GPU。

验证和确定 - FDA 法规和规范的合规性

您能够对 MathWorks 工具进行确定，以用来 FDA/CE 合规工作流，并适合 IEC 62304 等协作规范。在医疗设施开发流程中，MATLAB 和 Simulink 追随您智能创立多种工程报表，进而有助于加重监控负责、放慢交付进程。

3、FDA 软件认证

确定 MATLAB? 成品能够用来 FDA 合规的医疗设施设计工作流。

“应用 Simulink 中基于模型的设计，咱们可以通过初期验证来减低本钱和项目危害，在 IEC 62304 认证系统下放慢上市，交付一次性顺利的高端量成品级代码。”—— Michael Schwarz, ITK Engineering

问：MATLAB 能否经过 FDA 确实认或认证？

答：FDA 并非对软件开发工具进行认证或确定。它只负担医疗设施和药品的监控与核准。医疗设施生产商有责任确定自身应用的软件工具，证实这类工具纵然在流出不准确的状况下也拥有可接受的低损害危害。

应用 MATLAB 编写的软件已由不少医疗设施和制药客户确定，变成其合规过程的一部份。设施生产商开发并施行自身的策划，在其工作流中确定 MATLAB。

问：怎样确定我应用 MATLAB 编写的软件？

答：确定 MATLAB 代码或任意其余软件首要有2个方法：制订并施行确定策划，以保证软件工具（即 MATLAB 和附带成品）按预料工作并构成准确的结果。（此阶段无需进行穷尽测验。）

确定并保证您的算法按预料工作。它能否根据您的需要构成了准确的结果？

本文能够辅助您完结第一步（不受详细用处牵连）。真有须要，MathWorks Consulting Services 能够帮助您完结第二步。

问：我怎样创立软件工具确定策划？

答：首要有3个方法：

创立工具确定策划：辨认危害，定论应用场景，并施行确定活动以将危害减低到可接受的程度。要记载的典型项目含盖风险评价、开发流程中的工具定位、规范操控规程、确定方式、资源和调度。

制订确定计划：此中含盖测验用例、预料结果和如果。

施行确定计划：运作测验用例，创立终极的工具确定报表来记载确定活动。

问：MathWorks 企业的历程怎样？MathWorks 能否供应品质申明？

答：MathWorks 企业建立已超越 30 年，成品全面用来各行各业的各类安全要害型运用。企业在世界具有超一百万客户。

MathWorks 能够为中心平台成品 MATLAB 和 Simulink 供应单页形态的品质申明，描绘品质驱动的开发流程。MathWorks 还能供应来自德国第三方独立测验机构 TüV SüD 的全面审计报表。IEC Certification Kit 可供应上述文件，以满足 IEC 61508 规范的工具认证需要，可证实 MathWorks 遵循的软件开发和确定实践适合领域最高规范。

这类质料加上工具确定报表，可成为软件工具确定质料的一部份提交达 FDA 审批。

问：MathWorks 可否辅助我的组织进行工具确定？

答：能够。MathWorks Consulting Services 能够为您服务。咱们的不少专家在制订工具确定策划方面具有充足的经历。专家能够辅助您制订确定策划，设计确定计划，并获得计划施行的证据，将它们成为工具确定报表的一部份。咱们的套件追随加大测验用例以进行扩展，当工具的应用紧随时间推移产生改变，您就能够轻盈增加新的测验用例。如此，您就能够专注于 MATLAB 中的算法和体系开发活动，FDA 软件工具确定活动则会智能施行。

文章出自MathWorks