计算医学是使用计算模型和仿真来开发医疗设备的技术。使用 MATLAB 和 Simulink 进行医疗设备研发，您可以：
- 通过支持虚拟原型构建和测试加快开发速度并降低成本
- 通过使用仿真进行早期可行性研究提高医疗设备的安全性和有效性
- 通过计算建模和仿真 (CM&S) 研究提供支持性监管证据以获得医疗设备审批
“能够在 40 天内完成整个开发，从一片空白到即将进入临床试验的实物，真是太棒了！”
加速产品开发并降低成本
计算医学通过使用计算模型实现了虚拟原型构建和测试，这大大加速了医疗设备研发的设计过程并降低了成本。这种方法最大限度地减少了对高成本的物理原型和早期临床试验的需求。您可以在开发过程的早期就识别出潜在设计缺陷或失败，从而加速迭代并节省成本。
提高医疗设备的安全性和疗效
计算医学通过计算建模和仿真实现全面的安全测试和疗效评估，从而提高医疗设备的安全性和疗效。这些仿真可以识别潜在的安全风险和不良影响，并提供医疗设备诊断或治疗疾病效果的早期指示。这意味着您可以在开发过程的早期完善产品设计，并重点关注最有希望进行临床试验的配置。
提供支持性证据以获得监管批准
计算医学可以提供全面的设备性能验证、风险评估和计算临床试验结果，从而支持提交监管性资料以获得医疗设备审批。基于仿真的数据可作为传统临床数据的补充，展示设备的安全性和有效性，尤其是在具有不同患者群体的个性化医疗环境中。
计算医学模型示例
通过以下示例模型快速入门使用 MATLAB 和 Simulink 实现计算医学。
使用 Simscape 创建医用呼吸机模型
此示例显示气道正压 (PAP) 医疗呼吸机系统和一个肺模型。设计人员可以将它当作设计医用呼吸机和 PAP 设备的起点。
使用 Simscape 通过心血管系统模型开发 ECMO 机器
心血管模型可以仿真人体心血管系统的流量和压力。您可以使用此模型来开发 ECMO 机器和心肺机。
使用模糊逻辑控制器的人工胰腺
此示例说明如何设计和优化模糊推理系统 (FIS) 树来控制人工胰腺。您可以使用该模型开发连续葡萄糖监测 (CGM) 系统和胰岛素泵。
使用 Simulink 设计透析机
此模型显示如何使用 Simulink 和 Stateflow 设计血液透析机的超滤控制系统。您可以用此模型来开发透析机。
使用基于模型的设计与验证开发输液泵
此模型显示具有流量控制系统的输液泵。您可以将其用于输液泵和其他安全关键型医疗设备的验证和确认。
Simulink 中具有起搏器的电生理心脏模型
此模型显示了 Simulink 中具有起搏器的电生理心脏。您可以结合闭环测试使用该模型开发具有的起搏器和其他心律管理 (CRM) 设备。
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