Mecànica computacional en enginyeria mèdica i matèria viva
Enginyeria biomèdica computacional
Investigador principal
Eduardo Soudah
Visió general
Recerca
Membres
Projectes
Publicacions
El grup d’Enginyeria biomèdica computacional del CIMNE desenvolupa eines digitals avançades per crear plans de tractament i dispositius mèdics personalitzats, millorant els resultats dels pacients mitjançant diagnòstics de precisió, solucions de planificació quirúrgica i teràpies optimitzades.
El grup d’Enginyeria biomèdica computacional (CBE) té com a objectiu posicionar-se com un soci estratègic per a les empreses biomèdiques, oferint models computacionals avançats, IA, modelatge substitutiu i eines basades en simulació per donar suport al desenvolupament, optimització, comprensió i validació de dispositius mèdics innovadors i metodologies de nous enfocaments (NAMs). Combinant experiència en mètodes numèrics, anàlisi d’imatges mèdiques i tecnologies de bessons digitals, el grup contribueix a l’acceleració de la investigació biomèdica i a la modernització dels marcs de proves reguladores.
El grup també és pioner en la integració de la realitat augmentada i virtual (AR/VR) en la pràctica clínica, desenvolupant aplicacions d’avantguarda per a la planificació quirúrgica en àrees com la cirurgia mamària i hepàtica.
Mitjançant la creació d’interfícies especialitzades entre el marc teòric d’Unity i el grup KRATOS multiphysics del CIMNE, permeten simulacions augmentades en temps real per a la formació mèdica i la planificació d’intervencions.
Mitjançant la combinació de biomecànica computacional, anàlisi basada en IA i visualització immersiva, el grup BME està reduint la bretxa entre la innovació tècnica i la necessitat clínica, optimitzant el desenvolupament de dispositius mèdics i la preparació quirúrgica per millorar els resultats dels pacients mitjançant la medicina de precisió habilitada per la tecnologia.
Àrees de recerca
Modelització cardiovascular i multisistèmica
Aquesta línia de recerca se centra en el desenvolupament de mètodes computacionals per simular la fisiologia i la patologia cardiovascular, amb especial èmfasi en models cardiovasculars multiescala, incloent-hi representacions 0D, 1D i 3D, per proporcionar informació detallada, però computacionalment eficient, sobre el comportament hemodinàmic. Aquests models formen part d’un marc més ampli del cos digital, que integra compartiments cardiovasculars, respiratoris i altres compartiments fisiològics per a l’anàlisi a nivell de sistemes. La nostra metodologia combina la modelització paramètrica i la correlació de variables fisiològiques, permetent l’estudi de les interaccions entre òrgans, la progressió de la malaltia i l’avaluació d’estratègies terapèutiques. Això millora la capacitat predictiva dels models, contribuint tant a la recerca com a la presa de decisions clíniques.
Modelització de substituts cardiovasculars
Combinem simulacions numèriques amb aprenentatge automàtic i models de reducció d’ordres per al desenvolupament d’eines de suport a la decisió.
Recerca i desenvolupament de dispositius mèdics
Treballem en el desenvolupament de dispositius mèdics personalitzats. Per a les empreses mèdiques i els metges que necessiten millorar els seus dissenys personalitzats, aportem eines innovadores basades en la nostra tecnologia de simulació numèrica per dissenyar millor els dispositius mèdics durant l’etapa de pre-prototip.
Realitat virtual i augmentada
Estem interessats en desenvolupar una plataforma de comunicació quirúrgica interactiva basada en tecnologia de realitat augmentada per a l’assistència clínica remota en temps real. Creant mòduls plug-in per connectar eines de simulació amb unity per a mòduls de realitat augmentada i mixta. Aquesta tecnologia ja s’ha provat per a cirurgies de mama i fetge. El grup d’Enginyeria Biomèdica (BME) ha desenvolupat una API per acoblar el marc Unity i KRATOS per proporcionar simulacions en temps real per a aplicacions de realitat augmentada. Actualment, el grup d’Enginyeria Biomèdica (BME) col·labora amb l’Hospital Clínic de Barcelona a través d’un projecte finançat per l’AECC (Ideas Semilla 2023).
Modelització cardiovascular i multisistèmica
Utilitzem models de simulació numèrica per estudiar l’efecte del camp electromagnètic (freqüències baixes i altes) dins dels humans/dones embarassades.
Biomecànica
Utilitzem eines numèriques per millorar el diagnòstic de malalties òssies convertint les dades d’imatge de CTA en models 3D específics del pacient. De la imatge a l’estrès.
Eines computacionals per a dispositius mandibulars
New solution for Obstructive Sleep Apnea treatment (OSAS) and occlusal splint.
Projectes en curs
Projectes finalitzats
Cerca
Notícies relacionades
CIMNE’s biomedical group proposes a special type of Finite Element technology in new article
Researchers from the Bio-medical Engineering Research Group at the International Centre for Numerical Methods in Engineering (CIMNE) have proposed a special type of Finite Element (FE) technology in a new paper entitled Empirical Interscale Finite Element Method...