2021年5月11日, 上午11:00 -4:00下午11点美东时间

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COMSOL日:生物医学设备

模拟软件在发明、开发和认证医疗器械设计中的作用

在过去十年左右,新型和创新的生物医学设备的应用已经看到了加速甚至范式的偏移。COMSOL DAY:使用模拟来研究医疗设备,生物医学设备将具有许多邀请的扬声器和小组成员。

加入我们一起探索新应用、新工艺和新方法是如何被初创公司和成熟的生物技术公司开发出来的。受邀的演讲者和COMSOL技术人员将讨论侵入性小得多的医疗设备的创新,使人们的医疗健康和福祉日益改善。

仿真软件在开发,优化和应用医疗设备方面的作用现在已成为通过FDA提供的机制确定设备的操作,功效和安全所需的报告标准所需的组成部分。邀请的发言者和小组成员将讨论这种变化,以及在生物医学设备行业中使用模拟的一般趋势和应用。

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日程

11:00 AM。

首先,我们将简要讨论当天的形式,并回顾使用GoToWebinar所需的后勤工作。

上午11:15。
上午11:45。

创新生物医学设备的发明、发展和应用在过去十年左右加速发展。许多初创企业和成熟的生物技术公司发现了新的方法、流程和方法,而其他创新者则开发了更具侵入性和更专注的设备,从而提供了转型,使人们的医疗健康和福祉日益改善。

这在很大程度上是由于模拟软件提供的建模实践,如COMSOL Multiphysics®,为行业提供了更有效的方法来发现、开发和优化此类设备的设计和操作。模拟软件的集成现在已经达到了一个阶段,它已经成为所有报告机制的组成部分,需要通过诸如FDA提供的机制来确定设备的操作、有效性和安全性。这将在这个小组讨论期间讨论,以及使用模拟在生物医学设备行业的一般趋势和应用。

主持人:Nagi Elabassi,Istent Engineering and Mao Mao,Comsol

小组成员:

  • Ismail Guler,波士顿科学公司
  • 我是巴克斯特医疗中心的卡洛斯·科拉斯
  • 威廉·托雷斯指数
  • Arlen Ward,System Insight Engineering
  • Nagi Elabassi, Veryst工程公司
下午12:30。
问答/休息
下午12:45

David Gross,Med Institute

开孔MRI系统约占全球MRI安装基地的18%,而3 T闭孔系统约占全球MRI安装基地的19%。这些MRI系统的宽患者表、大开口和开放视野有利于儿童、肥胖、老年和幽闭恐怖症患者的成像。随着开放式MRI系统的并行增长和植入医疗器械患者的增加,考虑开放式MRI系统中设备的射频诱导加热是很重要的。本次演讲将重点介绍如何使用COMSOL Multiphysics®评价用于MRI标记的医疗器械的射频诱导加热。

下午1点15分。

托马斯克拉维特,EMC3咨询

超声波范围内的声波被广泛应用于许多行业,包括医疗科技。例如,超声成像是一种著名的医学成像技术,通常用于诊断疾病或健康问题。

除了诊断之外,超声还可以提供一种非侵略性的方式来治疗条件。聚焦超声(FUS)器件已成为杀死前列腺,乳房,胰腺,肝癌中的癌肿瘤的常见选择,但其他条件也利用聚焦超声,例如神经变性疾病和青光眼。在该领域的研究非常重要,可能导致多年来的破坏性技术和新的治疗。

高强度聚焦超声(HIFU)消融工具设计用于产生生物组织的局部温度和坏死的垂直。模拟这些工具中涉及的声学和传热现象允许工程师和研究人员选择将在目标区域中提供适量的能量的参数的组合,并限制对周围健康组织的损害。存在许多参数,包括传感器的尺寸,其传输超声波,信号的频率和治疗的持续时间。

挑战仍然存在,涉及声学知识和组织的热特性,以及发生在这些高频和振幅的非线性效应。因此,在有一个针对患者的治疗计划模拟器之前还有很长的路要走,但是COMSOL®软件将成为试图达到这一目标的选择解决方案。

在本次演讲中,EMC3咨询公司的Thomas Clavet将讨论如何产生HIFU以及如何建模这一多物理问题的关键点。

下午1:45。
问答/休息
下午2点。

Andres Belalcazar、顾问

心房颤动是一种心律失常疾病,常累及肺静脉和左心房。使用导管电极的主要治疗方法是通过在心房组织上制造持久的损伤来隔离肺静脉与心房。热、冷和电射频场已被使用。最近,使用高压脉冲的电穿孔技术有望使这种疗法现代化。COMSOL多重物理量®使用MRI / CT图像集显示高压设计的模型,该模板示出了模拟以改进消融导管的电气和机械方面的功率。

下午2:30。

Alireza Kermani, Veryst Engineering

流动诱导的红细胞引起的溶血引起的红细胞是一种涉及运输血液的装置的担忧。已经提出了数学模型来估算血流中的红细胞损伤。我们使用溶血数学模型来评估修改对血液损伤的设备几何形状的影响。我们利用拉格朗日和欧拉岛方法以获得基于REF的血压估计。1。

美国食品和药物管理局(FDA)启动了典型设备流动几何的基准模型,包括一个喷嘴(参考文献2)。多个实验室参与并提供实验速度、压力和溶血数据,以支持CFD模拟。我们使用FDA的喷嘴作为我们的基准。我们的初步结果表明,在该溶血模型的拉格朗日和欧拉实现中使用的简单幂律应力关系不能准确地量化流速为6L/min时的损伤,正如FDA实验中使用的那样。然而,这些模型可以预测哪些几何形状更容易发生血液损伤。因此,这些模型可以用于比较不同器械几何形状下的溶血情况,并评估轻微几何修改的效果。

参考

  1. Yu,H.,Engel,S.1,Janiga,G.和Thévenin,D.对计算流体动力学的溶血预测模型进行审查。Artif Organs 2017年7月;41(7):603-621。
  2. 基于改进幂律数学模型的血液创伤预测新公式。生物力学与建模,2005,4(4),249-260。
  3. 的网站。美国食品和药物管理局。https://fdacfd.nci.nih.gov.
3:00 PM。
问答/休息
下午3:45。

应用程序构建器包含在COMSOL Multiphysics中®软件并允许您将模型转换为由适合于正在模拟的内容的接口控制的仿真应用程序。这种类型的工具对Comsol Multiphysics是独一无二的®并将向所有工程师,流程运营商和科学家开辟仿真世界。本次会话将演示应用程序构建器的使用以及如何从根本上扩大组织方法模拟的方式。

下午15点。
闭幕词

COMSOL扬声器

毛泽东
技术客户经理,生物医学设备
毛毛,技术销售工程师,2015年加入COMSOL。茅于轼毕业于美国西北大学机械工程博士学位。他的研究重点是电渗透在纳米孔系统的数学建模。他还获得了中国科技大学热科学学士学位。
Lauren Sansone.
市场及活动总监
Lauren Sansone是Comsol,Inc。的营销和活动总监,自2006年以来一直在COMSOL。她负责COMSOL日,COMSOL会议,展览和培训的全球活动营销。乐动滚球app下载
菲尔Kinnane
销售高级副总裁
Phil Kinnane是Comsol,Inc。的销售高级副总裁,自2000年以来一直在COMSOL。此前,他在工业中工作并在各种工程领域拥有建模和模拟体验。他在皇家理工学院(kth),斯德哥尔摩赢得了博士学位的电化学工程。

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COMSOL日细节

位置

这个活动将在网上进行。

本地开始时间:
5月11日,2021 |11:00 A.M. EDT(UTC-04:00)
我的开始时间:
请选择以下时区:

邀请扬声器

威廉·托雷斯
指数

William Torres博士是一名指数的高级助理。他专注于使用多学科方法,如定量图像分析和计算建模,以促进医疗技术的有效设计。他在使用有限元分析,计算流体动力学和三维解剖学重建时具有专业知识,用于生物组织的力学分析和体内生物流动的娱乐。此外,他在使用计算和实验技术方面拥有丰富的经验,以评估MRI安全性和医疗设备的兼容性。在南卡罗来纳大学的博士研究过程中,托雷斯博士共同努力,具有独特的大型动物模型的心脏衰竭,表征了使用非侵入超声心动图成像和多光子组织学中患心脏病不同表型的不利重塑的速率和程度分析。这项工作促使智能设计的靶向生物材料的治疗剂用于后心膜膜梗死护理,以减轻这些不利结果。此外,他发明了一种临床上可翻译的工具,用于从容易可用的超声心动图成像的人类心脏的晚期生物力学分析。

Andres Belalcazar
顾问

Andres Belalcazar是一种基于Mickeapolis的医疗器械研发顾问,专门从事心律和神经设备,植入物,外部和基于导管的疗法和诊断。他拥有明尼苏达大学的电气和生物医学工程和生物物理学的博士学位。他曾在科技领导作用中致力于指导者,波士顿科学,圣·裘德(现在雅培),以及物理控制等。他对组织的阻抗和电性能及其测量有兴趣,并且自2002年以来一直在建模设备。

Nagi Elabbasi
Seryst Engineering,LLC。

Nagi Elabbasi博士是Seryst Engineering,LLC的主要工程师,他的主要专业领域是Multiphysics系统的建模。Elabbasi博士在模拟结构力学,CFD,传热,声学和耦合系统中具有丰富的经验,包括FSI,共轭传热和结构声耦合。在加入世徒之前,他在有限元软件开发中工作了九年。他掌握了多伦多大学的机械工程博士学位。

大卫总值
医学研究所

David Gross目前在医疗器械咨询公司Med Institute,Inc。的工程模拟集团和计算建模和仿真和仿真(CM&S)集团。他毕业于普渡大学,并在跨学科工程中获得BS的生物医学工程和MSE。他还拥有俄亥俄州州立大学的生物医学工程硕士和博士学位,是一名持牌专业工程师。

阿伦病房
系统洞察工程

Arlen Ward是一家行业领先的建模和仿真专家,通过系统洞察力为各种尺寸的医疗器械公司提供咨询服务。阿伦拥有17多年的经验建模医疗应用,专业化激光,超声波,RF和电外科的能量组织相互作用。他接受过来自科罗拉多州立大学的机械工程师,他的研究专注于利用计算建模和仿真来提高基于能量的工具在泌尿外科手术中的性能。阿伦有30多个发布的美国和全球医疗器械专利,他的重点领域正在利用建模和模拟,通过缩短原型效果并加快监管批准来简化产品开发周期。

Ismail Guler.
波士顿科学

Ismail Guler是Maple Grove,明尼苏达枫树格罗夫(Boston Scientific Corporation)的研发经理,他领导了全球计算建模和仿真服务集团,支持改善和拯救生命的医疗设备和疗法。他也是明尼苏达大学生物医学工程系的兼职讲师,教授医疗器械的计算建模课程。在加入波士顿科学之前,他是Minneapolis陆军高性能计算研究中心的先进流程模拟和建模团队的成员。Ismail在伊斯坦布尔的Bosphorus大学拥有BS和MS D点,以及明尼苏达大学航空航天工程的MS学位。他是ASME V&v 40小组委员会的成员,制定了“通过验证和验证评估计算建模可信度:应用于医疗设备的可信度的可信度”,目前在计算验证时领导工作组。

Alireza Kermani
非常工程

Alireza Kermani博士是Inergant的高级工程师。他在流体动力学和固体力学和湍流模型,多尺度流动,建筑通风仿真,非线性有限元建模,结构振动,冲击模拟和分析,传热和土壤结构相互作用方面拥有广泛的湍流模型。他的研究包括两个阶段(如大气和海洋)之间的热量和气体转移的数值模拟(CFD),他的工作包括开发一种新的计算方法来量化界面流体元件的扩散时间尺度。

在加入Veryst Engineering之前,Kermani博士是Thornton Tomasetti(一家总部位于纽约的结构工程咨询公司)的项目总监。他指导项目团队进行结构分析、设计和评估,并负责审查和批准项目设计和变更。Kermani博士在结构分析、改造和加固现有结构、法医分析、状况评估和各种建筑类型(如商业、住宅、新老建筑)的失效调查方面有丰富的经验,包括私人和公共部门。Kermani博士也是冲击载荷分析和防护设计方面的专家,为客户提供缓解冲击载荷风险的解决方案。他还就医疗设备、消费品、运动设备和航空等问题提供咨询。乐动体育app无法登录

托马斯Clavet
EMC3咨询

Thomas Clavet于2014年创立了EMC3咨询,以支持公司(包括中小企业,主要产业集团和研究实验室)在使用数字仿真时对声学,热,机械和整体多职应用的应用。托马斯以专业的压电,超声波和振动仿真,可用于电机,传感器,流量计,触觉,NDT系统和医疗设备,如保险丝探头与其客户开发。

在成为COMSOL认证顾问之前,Thomas是英国和爱尔兰COMSOL能源行业的机械工程师和应用工程师。他是巴黎理工学院(Arts et Métiers ParisTech)的工程师,拥有瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院(KTH)力学和数值方法硕士学位。