LeaFlow

デバイスと人体の統合モデリング

LeaFlowの強みは、医療機器と人体との相互作用をシミュレートできる点にあり、メドテック分野におけるイノベーションの強力なツールとなります。カテーテル、インプラント、エアロゾルデバイス、ロボット手技のいずれであっても、LeaFlowは現実的な生理学的条件下で患者固有の環境をシミュレートします。

• ● マルチフィジックスの基盤と、動的かつ移動する境界のサポートを組み合わせています。これは、使用中にデバイスと組織がどのように相互に変化していくかを理解するうえで不可欠です。
• ● 手技に備える臨床医から植込み型デバイスの開発者まで、LeaFlowはデバイスと人体の相互作用を、安全かつ比類のない現実性をもって最適化します。

呼吸ケア

呼吸ケアの分野では、LeaFlowはエアロゾルによる薬剤送達システム、ネブライザー、スマート吸入器をシミュレートします。デバイスが生成する粒子が、動的な気道形状の中をどのように移動し、標的領域に沈着し、あるいは呼出されるかをモデル化します。

• ● 気管チューブや気管支ブロッカーなどの気道管理デバイスのシミュレーションに対応し、それらが流れのパターンをどのように変化させ、局所的な応力を高めるかを示します。これは換気戦略を最適化するための重要なデータとなります。

循環器

循環器分野では、LeaFlowはステント、グラフト、弁の留置をシミュレートし、それらが局所の流動ダイナミクス、壁面せん断応力、末梢灌流に及ぼす影響を評価します。

• ● 患者固有の解剖学的形状を流体力学および粒子輸送と組み合わせることで、再狭窄、血栓症、塞栓化のリスクを評価します。
• ● 手技前のプランニングに加え、新しい循環器デバイスのバーチャル試作を支援します。

腎・泌尿器系

腎・泌尿器系では、LeaFlowは尿管ステント、カテーテル、人工括約筋などのインプラントの挿入をシミュレートします。これらのデバイスが尿流動態、局所の圧勾配、粒子や沈殿物の流れにどのような影響を与えるかをモデル化します。

• ● ステントの被覆結石形成、逆流の予防、部分閉塞の影響といったシナリオにも拡張できます。
• ● デバイス設計チームはLeaFlowを用いて、現実的な仮想解剖構造の中で試作品を反復的に検証し、動物モデルや物理的試作品への依存を低減します。

画像からの解剖学的再構成

LeaFlowは、CTやMRIなどの断層画像データセットを解剖学的に正確な3Dモデルへと変換する高度なイメージングパイプラインを備えています。本プラットフォームは、気道、血管構造、腎路、その他の流れに関わる解剖学的領域を自動的に同定し再構成します。

• ● 詳細な空間的忠実性により、マクロ構造と、生理学的シミュレーションに不可欠な微細構造の双方を捉えます。
• ● 個別化された意思決定と予測的診断を支援します。

CADとの統合

LeaFlowは業界標準のCADプラットフォームと完全に統合されており、解剖学的コンテクストの中でカスタマイズされた形状のインポート、編集、エクスポートが可能です。エンジニアや設計者は、ステント、弁、カテーテル、送達システムといった医療機器を患者固有のモデルに挿入し、その形状が局所の流れや組織との相互作用にどのような影響を及ぼすかを検討できます。

• ● 解剖学的モデルはCAD環境にエクスポートでき、高度な形状操作、構造解析、3Dプリンティングに利用できます。

臨床とエンジニアリングの協働

自動再構成とCAD互換性を組み合わせることで、LeaFlowは臨床チームとエンジニアリングチームに統一されたワークフローを提供します。外科医は実際の解剖構造の中で提案されたデバイス留置を可視化でき、一方で生体医工学エンジニアは現実的な生理学的条件下での動的な機械的応答をシミュレートできます。

• ● 手技の計画、新しいデバイス試作品の検証、不利なシナリオ下での性能評価のいずれを目的とする場合でも、LeaFlowは画像、シミュレーション、設計を継続的な協働サイクルとして結び付けます。

ブラウザベースのナビゲーション

拡張性とアクセシビリティを念頭に設計されたLeaFlowは、クラウドおよびオンプレミスのいずれの計算環境でも動作し、GPUアクセラレーションを用いてリアルタイムまたはバッチのシミュレーションを実行します。API指向のアーキテクチャにより、手術計画ツール、トレーニングシミュレータ、規制要件に適合した検証パイプラインとの統合に対応します。

• ● 直感的なビジュアルインターフェースと詳細な出力データ解析（速度場、沈着マップ、圧勾配、滞留時間）により、複雑なバイオメカニクスを実用的な知見へと変換します。
• ● LeaFlowは単なる流れのシミュレータにとどまらず、患者固有レベルとシステムレベルの双方における動的生理学的モデリングの飛躍を体現しています。