医療

生物医学分野でCAEを活用するには、複雑なサーフェス、微小な細部、複合領域の解析に対応したツールが必要です。HyperWorksには、世界中の患者により優れた臨床結果をもたらすための、クラス最高のメッシング・解析・最適化ツール群が揃っています。

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WJH Engineering社がHyperMeshを使って実機試験コストを95%削減 HyperMeshで有限要素解析を行うことにより、コストのかかる実機試験を回避したWJH Engineering社の事例をご覧ください。 Read the Case Study
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有限要素モデリングで膝の痛みに立ち向かう 関節部の軟骨にかかる応力を解析するための有限要素モデルの作成に、HyperMeshが使用されました。 Read the Case Study

整形外科医療、バイオメカニクス、医療機器開発におけるHyperWorksの活用

ヘルスケア業界は、サービスや保険費用増大、高齢者増に伴うニーズ拡大や日々進歩する医療技術と治療方法への適応など、多くの課題をもつ動きの大きな産業です。医療機器の設計者および生産者は、製品性能の改善努力、品質と信頼性を保った製品供給と同時に規制基準を満たすことを求められます。バイオメディカル企業におけるCAEは、設計や品質課題を効果的に解決するだけでなく、FDAなど規制機関から求められるバリデーションプロセスにおいて活用されるツールとなってきました。

Altair HyperWorksは、以下に示すバイオメディカル分野における最重要設計課題をシミュレートするための包括的なCAEツールセットです。

  • ステント配置、生体組織モデリング、大動脈弁狭窄などの複雑な非線形現象

  • 競合に対する優位性を確保し、先進的でコストパフォーマンスが高いヘルスケアを可能にする革新的な製品設計

  • 規制機関の認可および製品長寿命化を実現するための品質・信頼性ベースの製品開発

設計最適化、製品性能データ管理および解析プロセス自動化を基盤とするHyperWorksは、バイオメディカル業界における迅速な設計検証や意思決定のために、企業全体で活用できる製品です。

Quote
「HyperMeshは、生物の骨の表面という複雑なサーフェスやインプラントのCADサーフェスをメッシングできる唯一のプログラムです」

–Dr. Darryl D’Lima

Scripps Clinic


事例を読む


ギャラリー

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電磁界ソルバーであるFEKOを用いたMRIシミュレーション HyperMeshで構築した心臓モデル ステント解析 骨の解析
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忠実度の高いモデリング

Altair HyperWorksは、複雑なモデルとバイオメディカル工学の手順を、忠実度の高いシミュレーションによって提供します。

  • STLモデルなどの既存のメッシュを素早く簡単にリメッシュできるので、基盤となる分析的な形状情報(例: IGESデータ)がなくても、HyperMeshによってメッシュ品質を向上させることが可能

  • 人骨の微小な形状の詳細情報を、高品質の有限要素モデルに取り込み

  • RADIOSSAcuSolveの流体構造シミュレーションテクノロジーを使用して、大動脈弁狭窄などの複雑な非線形動作を定義

  • HyperMeshAcuSolveおよびパートナー企業のCFDソルバーの使用によって、動脈瘤治療のための血流などの生体物質-生体プロセスをモデル化してシミュレート

  • RADIOSSによって、打撲傷、裂傷および肉体的損傷を仮想シミュレートして予測

革新的なデザイン

Altairが提供する業界最高レベルの技術により、革新的な最適化形状を短期間で設計することが可能です。

  • HyperMeshで初期形状を一旦作成した後に、HyperMorphを用いてさまざまな設計変数を変化させることで、形状を変更することが可能

  • 複雑な荷重条件を定義できるほか、HyperStudyを使用して、RADIOSSOptiStructまたはサードパーティのソルバーにおけるパラメータスタディ計算を自動的におこない、最適化を実施することが可能

  • HyperViewを用いて結果を可視化し、性能評価や結果比較を迅速に行うことが可能

  • HyperStudyを使い形状および寸法最適化を実行することで、目標デバイス性能や材料分布などを同定することが可能

  • 無線テレメトリ機器を搭載していることの多い医療システムでは、製品設計や安全性評価において電磁界シミュレーションが重要な役割を果たします。たとえば、無線のバイオセンサー、植込み型医療機器(ペースメーカーや神経刺激装置)、MRIシステムへの応用が可能です。FEKOには多種多様なソルバーが搭載されているため、それぞれのタスクで最も効率のよい手法を選択することができます。生体等価ファントム設計の初期段階ではMoM、解剖学的ファントムの最終的な解析にはFDTDまたはFEMが使用可能となっています。

品質プロセスの自動化

品質管理の標準プロセスの自動化

HyperWorksとAltairのパートナー企業が提供するソリューションにより、医療機器の品質と信頼性を確保

  • HyperWorksまたはサードパーティー製のバッチメッシングツールを使用して、個別または複数のCADファイルに対してメッシングを行うスケジュールを設定

  • Altair HyperStudyを使用して、さまざまなシミュレーションソルバーによって最適化される設計変数を定義

  • Altairのパートナー企業が提供する疲労耐久性ソリューションを用い、インプラントのような埋め込み機器の適切な製品寿命を保証

HyperWorksのプロセスオートメーション機能を利用してステントのモデリングなどの手順を自動化すると、メッシングと荷重ケースの設定が統一されるだけでなく、生成した重要なデータが自動的に管理されます。