用户故事

Medrad确保核磁共振血管喷射泵的安全

挑战

设计一个MRI血管喷射泵,对患者管理药品安全水平

解决方案

使用MathWorks工具来提高泵的压力传感技术

结果

  • 设计时减少了几个月
  • 著名的行业奖项收到
  • FDA批准了

“MathWorks工具使我们能够理解系统级的组件之间的交互,物理模型,并确定泵的安全限制非常高效、迅速”。

约翰·f·Kalafut Medrad
的Medrad Spectris Solaris对比喷射系统。

血管注射泵由Medrad(现在的拜耳医药保健部分)使医生能够快速检测动脉阻塞,照亮单一血管,和衡量一个跳动的心脏的健康使用辐射或磁共振(MR)成像。的Medrad Spectris Solaris自动注入造影剂和生理盐水注入病人在MR成像流速10毫升/秒的伤害,在压力下325 psi。一个精确的数量必须被注入,以确保病人安全,图像质量高。

使用MathWorks工具和基于模型的设计,Medrad工程师预测泵的压力安全点没有建造昂贵的硬件原型。

“精确管理卷的造影剂是至关重要的对我们的安全架构,”约翰·f·Kalafut解释道,高级研究科学家Medrad的产品创新和先进的开发团队。“MathWorks工具帮助我们做出适当的决策,确保设计的安全。”

挑战

准确地预测泵的压力安全点,Medrad需要改进这项技术用来测量液体的压力传递给病人。而不是依靠电动机电流作为流体压力的指标,应变仪将用于改善压力监测。此外,由于数字信号处理器(dsp)作为电机控制器,定点数学计算电机控制信号的影响,需要评估。

为了确保安全性和最优性能,Medrad需要一个完整的了解泵的压力测量系统的反应,而与其他系统组件和一个DSP电机控制器。

“我们需要了解不同的子系统影响流体动力学和一代的单位压力,“Kalafut说。

Medrad也试图增强和简化硬件测试要求FDA批准使用数学建模与仿真。

最后,Medrad工程师被要求减少设计时间,这样他们可以更快速地应对竞争挑战。

解决方案

的Medrad Spectris Solaris对比喷射系统由几个子系统组成。Medrad MathWorks工具用于设计泵马达控制器和安全系统。

“基于模型的设计使我们每个子系统数学模型,“Kalafut说。“我们现在能够理解系统行为并确定如何快速构建在泵的压力。”

Medrad使用MATLAB®,仿金宝app真软件®控制系统工具箱定义系统需求,确定系统性能,优化电机控制回路响应,预测电动机电流消耗,并确定电池寿命expectancy-long之前实际可用的硬件或软件。

通过仿真软件金宝app,你可以展示你的系统或子系统模型,以便其他人可以看到和理解的组件之间的关系,“Kalafut说。

在最终测试中,设计小组发现无线电频率(RF)能量耦合到应变仪导致意外关闭。Kalafut的团队利用信号处理工具箱和DSP系统工具箱设计和详尽的模拟更复杂的过滤器条件的信号。

“我们最初的简单平均滤波器使用DSP系统更复杂的信号处理工具箱,工具箱,和了三周的项目在这个过程中,“Kalafut说。

Medrad整个公司使用MathWorks工具来减少开发时间,提高产品质量,研究新技术和产品创新。

另一个团队负责一个新的心血管喷射系统能够使用现有的模型定义各种系统需求模型。金宝app“这就是基于模型的设计和仿真软件有许多优势C和Fortran,“Kalaf金宝apput说。

为他们的新病人监护系统,Medrad是自动创建的嵌入式软件仿真软件使用嵌入式编码器方框图金宝app®

使用仿真软件金宝app实时™,他们还创建了一个半实物仿真血管喷射泵的流体动力学和人体血管系统。这实时仿真将使Medrad减少数量的测试使用真实的流体(“湿测试”),通常需要验证泵控制器的设计。

结果

  • 设计时减少了几个月。“金宝app仿真软件帮助我们调查和预测的压力应该没有建立一个安全点的硬件或编写任何软件,“Kalafut说。“救了我们个月设计子系统的压力。”

  • 著名的行业奖项收到。“我们严格的质量标准,我们称之为生活的质量®,从产品概念到生产和服务,并导致我们赢得马尔科姆Baldridge国家品质奖,“Kalafut说。“使用MathWorks工具帮助我们优质的产品设计中。”下载188bet金宝搏

  • FDA批准了。“MathWorks工具帮助我们利用数学建模和模拟严格证明,我们设计了一个安全的产品,“Kalafut说。