基于NI LabVIEW快速开发医疗电子设备

2008-11-13 19:16:29来源: EDN 关键字:生物  嵌入式  原型  无缝  算法  硬件

 

  针对医疗设备行业的投资最近几年一直处于上升阶段,在过去两年,针对医疗设备的风险投资几乎翻倍,2007年更是达到了40亿美元。无论从全球角度还是在中国市场,小型的、未上市的医疗设备制造商在具备产品、市场和创新的元素下,正逐步成为投资新宠。对于这些小型公司来说,如何从激烈的市场竞争中站稳脚跟并脱颖而出是非常困难的事情。他们的核心技术人员也许是生物医学领域的专家,掌握了一定的专利或研究成果,但如何在团队人员非常有限的情况下,快速的将专利或研究成果转化成产品、并保证产品的可靠性和稳定性是很大的难点。通过NI所提供的图形化开发环境LabVIEW和商业化嵌入式原型平台,领域专家或研发人员可以无缝集成硬件I/O与算法,在有限的团队人数下快速开发医疗设备,其原因主要分为3个方面:

  1.大部分的领域专家——这里指医生和生物医学工程师——主要都擅长于诊断、治疗方式的改进创新,而不是复杂的电子、机械或嵌入式解决方案。通过NI提供的无缝集成的软硬件平台,他们可以专注于诊断治疗的技术本身,而不是底层的系统实现细节。

  2.快速的功能原型验证能够在产品的开发前期吸引下一轮的风险投资。NI是少数几家为快速原型提供解决方案的公司之一,针对快速构建系统原型提供了诸多的软硬件特性。

  3.人体产生的微弱信号需要足够高的模拟采集精度,NI是基于PC测试测量的技术先锋与领导者,提供了业界先进的数据采集设备。

  本文将主要介绍3家起步阶段的公司基于LabVIEW图形化开发平台进行医疗设备设计的实例。

  OptiMedica

  OptiMedica公司基于NI图形化开发平台开发了诊治糖尿病视网膜症的新型激光治疗仪。激光治疗主要是通过瞄准发射激光脉冲,封闭微血管瘤及不正常血管渗漏。由于手术的复杂性和精密性,近35年来这种激光瞄准发射都是由医生手动控制的。基于LabVIEW FPGA和NI R系列设备的革新性激光治疗平台,通过一个高精度、自动化的控制系统,辅助医生以一定的模式每次瞄准发射多个激光脉冲,从而加快手术的速度、减少疗程数。

Figure 1. The PASCAL Photocoagulator from OptiMedica was prototyped and deployed using LabVIEW and LabVIEW FPGA on a NI R Series intelligent DAQ device.

  OptiMedica的研发团队具有一定的LabVIEW开发经验,为了缩短产品开发和认证周期,他们决定使用LabVIEW FPGA和NI R系列智能数据采集设备,消除了板级设计、硬件验证等大量工作。通过图形化开发环境和商业化硬件平台,开发团队快速有效地开发出治疗仪的原型系统,并成功地将系统功能展示给潜在的投资者。由于R系列设备中内置FPGA,这种硬件解决方案提高了系统的可靠性,而且更易于获取FDA认证。使用可编程FPGA而非定制ASIC芯片将开发时间减少了30%。

  Sanarus Medical

  Sanarus是一家医疗设备起步公司。他们计划开发一种革新型的手术设备Visica2治疗系统(简称 V2),通过液氮冷冻杀死门诊病人的肿瘤。V2设计目标是一种可放置在医生的办公室或者诊所里使用的仪器。治疗过程包括无痛的局部麻醉和实时-超声定位病灶。治疗处理持续时间约为10到20分钟,通过一个小切口冷冻和杀死目标组织。术后病人也无需封针。

Figure 2. The Visica 2 from Sanarus Medical was prototyped and deployed using LabVIEW and the CompactRIO embedded platform.

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关键字:生物  嵌入式  原型  无缝  算法  硬件

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2008/1113/article_395.html
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