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Ansys博客
March 14, 2024
当需要矫形植入物或支架等心血管设备时,我们会认为它们应该是个性化的、定制的,或者针对患者情况选择的。然而,其实几乎所有矫形和心血管外科医生都使用现成的产品,然后根据其经验进行选择。这类产品,很少是针对个体患者进行个性化定制的。
利用通用的医疗方法,我们无法认识到个体患者的解剖特征和生理特征之间的显著差异。这不仅会造成效率低下和成本超支,还会影响所提供的护理质量。个性化医疗,则可帮助提供针对患者的最佳治疗计划,其涵盖了从诊断到治疗的过程。
虽然这一概念看起来像是科幻小说,但先进技术有望加速患者康复过程并提高世界各地人们的生活质量。智能医疗设备和可穿戴设备,已经通过心率和血压监测、睡眠周期跟踪等功能弥合了硬件和软件之间的差距。
然而,个性化医疗服务仍然需要重大的范式变革和新的技术工具套件,以收集和创建用于定制治疗方案的数据。生物力学仿真提供了一种快速、简单的解决方案,使个性化治疗能够在护理现场实现,以确保用于治疗的设备或植入物能够更好地适用于患者的身体。通过这种方式,医疗服务提供商可以创建真正的个性化治疗计划,并排除可能的并发症。
Simq是一家从Ansys渠道合作伙伴CADFEM International分拆出来的公司,致力于引领个性化医疗发展。Simq开发了易于使用的医疗应用,以加速个性化医疗的普及。通过将生物力学与计算机仿真技术相结合,Simq提供了一种合规的开发基础架构,以推动基于物理的仿真的普及,并为医疗行业提供更多信息和个性化洞察。他们的专家团队致力于提供最高质量的解决方案,更广泛地发挥数字孪生仿真(特定患者的计算机模型)、人工智能和机器学习的潜力。
基于Simq开发平台的医疗软件
尽管仿真对于许多行业而言都是宝贵的资产,但企业可能不愿意专为仿真而雇用经验丰富的工程师。医疗行业普遍面临成本高昂、项目周期长的挑战,因此大多数企业没有预算来雇用工程师,也没有时间来培训医疗专业人员学习使用仿真软件。
Simq公司针对医疗领域的特定应用提供了多种解决方案,例如虚拟植入物测试(Simq VIT),用于复杂骨缝合(Simq OSP)和快速腭扩张(Simq RPE)的外科规划工具,以及用于改善睡眠呼吸暂停患者诊断的医疗设备(Simq OSA)。通过使用PyAnsys(一种结合了Python和Ansys解决方案、可用于普及仿真的技术),Simq公司可帮助生物医学工程师以及最终帮助医疗专业人员进行诊断、研发、治疗规划和植入物测试。
利用Ansys基于物理的工程工具,Simq开发人员可以专注于在满足医学和监管要求的情况下实施和采用数字孪生。
Simq正在开发具有易于使用、易于解释的用户界面(UI)的应用,因此,医院无需雇用专业工程师或培训医疗专业人员来处理所有复杂的仿真。
Simq首席技术官Alexander Volf表示:“PyAnsys是一项颠覆性的创新技术,可帮助我们开发Simq产品和数字孪生技术。PyAnsys提供了现代化、先进的Pythonic接口,这对开发人员来说是一个巨大的优势。除了即时可用性之外,其还支持在仿真流程中访问Python生态系统的广泛功能,并能够将仿真与数学、统计和机器学习方法相结合。”
外科手术规划工具Simq RPE(左)和Simq OSP(右)
Simq及其客户面临的一项挑战是满足监管要求。任何类型的医疗设备都需要受到诸如美国食品和药物管理局(FDA)或欧洲公告机构等监管机构的批准。为了获得医疗设备批准,制造商必须提供大量的文档和临床数据,以证明该设备的安全性和有效性。
我们知道,Simq不生产物理设备,他们的客户负责生产物理设备。那么,Simq是否有责任遵守监管指南?答案是肯定的。
与设备一样,软件是否需符合医疗设备的资格要求,取决于制造商对软件的预期用途。从监管角度来看,医疗软件需要满足与物理医疗设备相同的要求。因此,医疗软件必须满足特定标准。
下颌(左)和胸部(右)的Simq VIT仿真
Simq的VIT、OSP和RPE医疗软件解决方案,使医疗设备制造商能够检查其设备的合规性,并致力于实现个性化医疗。这些解决方案根据FDA标准,为针对特定患者的仿真模型提供验证、确认和不确定性量化,并根据ISO 13485标准为产品提供质量保证。Simq可以在精准医疗和数字孪生中重复使用其监管框架和验证流程,这有助于加速开发流程。
为确保尽可能多的患者受益于Simq解决方案,其将基础技术提供给了其他医疗设备制造商。这样,其他制造商就无需每次都从零开始,他们可以使用Simq的开发框架,通过可重复使用的技术文档节省时间和资金。这为客户提供了宝贵的资源,以便他们能够专注于新一代大型创新医疗设备的开发。