Cardiovascular

心血管

心臓は、複雑で驚くべき臓器であり、心血管疾患の治療に取り組む多くの医療の専門家が、時間とともに変化する課題に直面していますが、埋め込み型装置と非埋め込み型装置の両方を利用すれば、様々な重度疾患に対応することができます。

埋め込み型心血管装置(ステント、コイル、心臓弁)と非埋め込み型装置(血液ポンプ、人工心肺)は、その仕様が厳しくなるにつれ、複雑さを増しています。

こうした装置の開発では、血行力学調査が欠かせません。この調査で、流体-構造連成モデリングを行えば、非常に有益な情報が得られます。ANSYSは、この分野の問題に対応する独自のソリューションを医学界に提供します。ANSYSのソフトウェアを導入すれば、流体、構造、熱、電磁界(必要に応じて)の連成解析を1つの環境で実施し、心血管装置が人体内でどのように機能するかを把握すると同時に、心血管装置の使用に伴う副作用を回避する方法を評価することができます。 

例を挙げて説明しましょう。ANSYSのソフトウェアを使用すれば、血栓症につながることがある血塊の成長についての重要な情報を得ることができます。また、血管形成術で血管内ステントを利用すると、血管が炎症を起こして狭くなり、最終的にふさがってしまうという再狭窄が生じるリスクがありますが、ANSYSのシミュレーションソフトウェアを利用すれば、血管形成術時に血管壁に加わる応力を求めて、ステントの設計と血管形成術を最適化し、再狭窄のリスクを最小限に抑えることができます。

心血管装置の設計者は、装置の寿命の限界にも挑戦しています。これは、交換用装置の埋め込み手術が少ないほど、患者にとってのリスクが低くなるからです。現在、標準的な装置寿命は10年以上となっていますが、電子機器および部品と同様に、骨格や臓器に落下試験/衝撃モデリングなどの仮想プロトタイピングを適用すれば、装置が寿命期間に遭遇する可能性がある状況に合わせて設計を調整し、長寿命化を図ることができます。仮想設計、患者固有の形状データ、コンピュータによる試験を組み合わせれば、FDA認可とCEマークを取得できる可能性が高くなります。

ANSYSのシミュレーションソフトウェアでは、心血管装置の物理的特性と生理学的影響を把握して、問題を迅速に特定できるだけでなく、代替設計案を評価することもできます。これにより、心血管装置の研究と製造にかかる時間を短縮すると同時に、市場投入期間の短縮も図ることができます。