Un simulatore anatomico di flusso ad uso generale
FlowLeap è il motore di simulazione di nuova generazione di Medlea, realizzato per modellare e prevedere dinamiche di flusso complesse in un’ampia gamma di sistemi anatomici.
A differenza dei simulatori tradizionali, limitati a specifici organi o tipi di flusso, FlowLeap è un framework di simulazione modulare e multifisico, in grado di rappresentare il flusso d’aria, il flusso sanguigno, il flusso linfatico, l’escrezione urinaria e persino la propagazione di aerosol terapeutici o patogeni.
Questa versatilità la rende una tecnologia cardine per le applicazioni dei gemelli digitali in medicina, dove catturare l’intero interscambio fisiologico è fondamentale.
Simulazioni multi-dominio con modellazione integrata dispositivo-umano
FlowLeap è progettato per simulazioni mediche avanzate e multi-dominio che spaziano su molteplici sistemi d’organo e processi fisiologici — ma il suo vero punto di forza risiede nella capacità di simulare anche l’interazione tra dispositivi medici e il corpo umano. Ciò lo rende uno strumento potente non solo per la comprensione clinica e il supporto decisionale, ma anche per l’innovazione nel settore medtech, la prototipazione e la validazione regolatoria. Che si tratti di un catetere, un impianto, un dispositivo per aerosol o un intervento robotico, FlowLeap simula il comportamento di questi sistemi in ambienti accurati e specifici per il paziente, in condizioni fisiologiche realistiche.
Ciò che distingue FlowLeap è la sua base multifisica, combinata con il supporto per boundary dinamici e mobili, che consente una simulazione accurata sia del flusso dei fluidi che della deformazione meccanica — fondamentale per comprendere come dispositivi e tessuti coevolvono durante l’uso. Che tu sia un clinico che si prepara a un intervento o uno sviluppatore che progetta il dispositivo impiantabile di nuova generazione, FlowLeap ti permette di simulare, visualizzare e ottimizzare le interazioni dispositivo-umano in silico, in modo sicuro e con un realismo senza pari.
Applicazioni
Nella cura respiratoria, FlowLeap consente simulazioni di sistemi di somministrazione di farmaci basati su aerosol, nebulizzatori e inalatori intelligenti. Modella come le particelle generate dal dispositivo si muovono attraverso geometrie dinamiche delle vie aeree, si depositano nelle regioni target o vengono espirate — tenendo conto della portata, del ciclo respiratorio, della resistenza delle vie aeree e della postura. Inoltre, permette la simulazione di dispositivi per la gestione delle vie aeree, come tubi endotracheali o bloccatori bronchiali, mostrando come questi alterino i modelli di flusso o aumentino lo stress regionale, fornendo dati chiave per l’ottimizzazione delle impostazioni dei ventilatori e per le strategie di protezione delle vie aeree.
Nel campo cardiovascolare, FlowLeap può simulare l’impianto di stent, innesti e valvole, valutandone l’effetto sulla dinamica locale del flusso, sullo stress tangenziale delle pareti e sulla perfusione a valle. Può inoltre valutare i rischi di restenosi, trombosi o embolizzazione combinando l’anatomia specifica del paziente con la fisica dei fluidi e il trasporto delle particelle. La piattaforma supporta la pianificazione pre-procedurale, così come la prototipazione virtuale di nuovi dispositivi cardiovascolari in condizioni di flusso, pressione e vincoli anatomici variabili.
Nei sistemi renali e urologici, FlowLeap può simulare l’inserimento di stent ureterali, cateteri o impianti come sfinteri artificiali. Modella come questi dispositivi influenzano la dinamica urinaria, i gradienti di pressione locali e il flusso di particelle o sedimenti. Questa capacità si estende alla simulazione di scenari come l’incrostazione degli stent, la prevenzione del reflusso o l’impatto di un’ostruzione parziale. I team di progettazione dei dispositivi possono utilizzare FlowLeap per testare iterativamente prototipi in un’anatomia virtuale realistica, riducendo la dipendenza da modelli animali e mockup fisici.
Ricostruzione anatomica da imaging
FlowLeap include una potente pipeline di imaging che trasforma dataset tomografici — come le scansioni TC e RM — in modelli 3D ad alta risoluzione e anatomicamente accurati. Utilizzando il rilevamento potenziato dall’IA, la piattaforma identifica automaticamente e ricostruisce le vie aeree, le strutture vascolari, i tratti renali e altri domini anatomici rilevanti per il flusso. I modelli risultanti mantengono una fedeltà spaziale dettagliata, catturando sia la macrostruttura sia le caratteristiche di dettaglio critiche per le simulazioni fisiologiche. Questa capacità consente a clinici e ricercatori di simulare interventi basati sull’anatomia del paziente, supportando decisioni personalizzate e una diagnostica predittiva.
Integrazione con CAD
FlowLeap è completamente integrato con le piattaforme CAD standard del settore, consentendo l’importazione, la modifica e l’esportazione di geometrie personalizzate in contesti anatomici. Ingegneri e progettisti del settore medtech possono inserire dispositivi medici — come stent, valvole, cateteri o sistemi di somministrazione — nel modello specifico per il paziente ed esaminare come la loro geometria influisce sul flusso locale e sull’interazione con i tessuti. Al contrario, i modelli anatomici possono essere esportati in ambienti CAD per una manipolazione geometrica avanzata, analisi strutturale o stampa 3D.
Una piattaforma unificata per la collaborazione clinica e ingegneristica
Combinando la ricostruzione automatizzata e la compatibilità con CAD, FlowLeap facilita un flusso di lavoro unificato tra team clinici e ingegneristici. I chirurghi possono visualizzare le posizioni proposte dei dispositivi nell’anatomia reale; gli ingegneri biomedici possono simulare risposte meccaniche dinamiche in condizioni fisiologiche realistiche. Che l’obiettivo sia pianificare un intervento, validare un nuovo prototipo di dispositivo o valutare le prestazioni in scenari avversi, FlowLeap connette imaging, simulazione e design in un ciclo continuo e collaborativo.
