Mecánica computacional en ingeniería médica y materia viva
Ingenieria biomédica computacional
Investigador principal
Eduardo Soudah
Visión general
Investigación
Miembros
Proyectos
Publicaciones
El grupo de Ingeniería biomédica computacional del CIMNE desarrolla herramientas digitales avanzadas para crear planes de tratamiento y dispositivos médicos personalizados, mejorando los resultados de los pacientes a través de diagnósticos de precisión, soluciones de planificación quirúrgica y terapias optimizadas.
El grupo de Ingeniería biomédica computacional (CBE) tiene como objetivo posicionarse como un socio estratégico para las empresas biomédicas, ofreciendo modelado computacional avanzado, IA, modelado sustituto y herramientas basadas en simulación para apoyar el desarrollo, optimización, comprensión y validación de dispositivos médicos innovadores y metodologías de nuevo enfoque (NAM). Al combinar la experiencia en métodos numéricos, análisis de imágenes médicas y tecnologías de gemelos digitales, el grupo contribuye a la aceleración de la investigación biomédica y a la modernización de los marcos regulatorios de pruebas.
El grupo también es pionero en la integración de la realidad aumentada y virtual (AR/VR) en la práctica clínica, desarrollando aplicaciones de vanguardia para la planificación quirúrgica en áreas como la cirugía mamaria y hepática.
Creando interfaces especializadas entre el marco teórico de Unity y del grupo KRATOS multiphysics del CIMNE, consiguen simulaciones aumentadas en tiempo real para la capacitación médica y la planificación de intervenciones.
Al combinar la biomecánica computacional, el análisis impulsado por IA y la visualización inmersiva, el grupo BME está cerrando la brecha entre la innovación técnica y la necesidad clínica, optimizando el desarrollo de dispositivos médicos y la preparación quirúrgica para mejorar los resultados de los pacientes a través de la medicina de precisión habilitada por la tecnología.
Áreas de investigación
Modelado cardiovascular y multisistémico
Esta línea de investigación se centra en el desarrollo de métodos computacionales para simular la fisiología y la patología cardiovascular, con especial énfasis en modelos cardiovasculares multiescala, incluidas representaciones 0D, 1D y 3D, para proporcionar información detallada, pero computacionalmente eficiente, sobre el comportamiento hemodinámico. Estos modelos forman parte de un marco más amplio de Digital Body, que integra compartimentos cardiovasculares, respiratorios y otros compartimentos fisiológicos para el análisis a nivel de sistemas. Nuestra metodología combina la modelización paramétrica y la correlación de variables fisiológicas, lo que permite el estudio de las interacciones interorgánicas, la progresión de la enfermedad y la evaluación de estrategias terapéuticas. Esto mejora la capacidad predictiva de los modelos, contribuyendo tanto a la investigación como a la toma de decisiones clínicas.
Modelización de sustitutos cardiovasculares
Combinamos simulaciones numéricas con machine learning y reducimos modelos de órdenes para desarrollar herramientas de apoyo a la decisión.
Investigación y desarrollo de dispositivos médicos
Estamos trabajando en el desarrollo de dispositivos médicos personalizados. Para las empresas médicas y los médicos que necesitan mejorar sus diseños personalizados, brindamos herramientas innovadoras basadas en nuestra tecnología de simulación numérica para diseñar mejor los dispositivos médicos durante la etapa previa al prototipo.
Realidad aumentada y virtual
Estamos interesados en desarrollar una plataforma de comunicación quirúrgica interactiva basada en tecnología de realidad aumentada para la asistencia clínica remota en tiempo real. Mediante la creación de módulos de complemento para conectar herramientas de simulación con Unity para módulos de realidad aumentada y mixta. Esta tecnología ya ha sido probada para cirugías de mama y hígado. El grupo de Ingeniería Biomédica (BME) ha desarrollado una API para acoplar el framework Unity y KRATOS para proporcionar simulaciones en tiempo real para aplicaciones de realidad aumentada. En la actualidad, el grupo de Ingeniería Biomédica (BME) colabora con el Hospital Clínic de Barcelona a través de un proyecto financiado por AECC (Ideas Semilla 2023).
Modelado cardiovascular y multisistémico
Utilizamos modelos de simulaciones numéricas para estudiar el efecto del campo electromagnético (bajas y altas frecuencias) dentro de humanos/mujeres embarazadas.
Biomecánica
Utilizamos herramientas numéricas para mejorar el diagnóstico de enfermedades óseas al convertir los datos de imágenes de CTA en modelos 3D específicos del paciente. De la imagen al estrés.
Herramientas computacionales para dispositivos mandibulares
Nueva solución para el tratamiento de la Apnea Obstructiva del Sueño (SAOS) y la férula oclusal.
Proyectos en curso
Proyectos finalizados
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