La medicina in silico consiste en emplear modelos y simulaciones computacionales para desarrollar dispositivos médicos. Con MATLAB y Simulink para I+D de dispositivos médicos, puede:
- Acelerar el desarrollo y reducir costes empleando prototipos y pruebas virtuales
- Mejorar la seguridad y eficacia de los dispositivos médicos a través de estudios de viabilidad en fases iniciales con simulaciones
- Utilizar modelos y simulaciones computacionales como parte del proceso de generación de evidencia regulatoria para la aprobación de dispositivos médicos.
“Seguir el proceso de desarrollo en 40 días, desde una hoja en blanco hasta el objeto físico que se va a someter a ensayos clínicos, fue fantástico”.
Acelere el desarrollo de productos y reduzca los costes
La medicina in silico acelera significativamente el proceso de diseño y reduce los costes de I+D de dispositivos médicos, ya que permite emplear prototipos y pruebas virtuales a través de modelos computacionales. Este enfoque reduce la necesidad de costosos prototipos físicos y ensayos clínicos en fases tempranas. Puede identificar posibles fallos de diseño o errores en una fase inicial del proceso de desarrollo, lo que permite realizar iteraciones más rápidas y ahorrar costes.
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Mejore la seguridad y eficacia de los dispositivos médicos
La medicina in silico mejora la seguridad y eficacia de los dispositivos médicos, ya que permite realizar pruebas de seguridad exhaustivas y evaluar su eficacia mediante modelado y simulación computacional. Estas simulaciones pueden identificar posibles riesgos de seguridad y efectos adversos, además de validar la eficacia de un dispositivo médico para diagnosticar o tratar una afección en fases iniciales de desarrollo. Esto implica que se puede perfeccionar el diseño al principio del proceso de desarrollo y centrarse en las configuraciones más viables durante los ensayos clínicos.
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- Flujos de trabajo de verificación y validación para el desarrollo de dispositivos médicos (49:43)
- Modelado matemático para el diseño y la validación de dispositivos médicos (44:19)
- Control robusto basado en datos para la terapia con insulina (12:43)
- Modelo electrofisiológico del corazón para pruebas de lazo cerrado de marcapasos en tiempo real
Genere evidencia para aprobaciones regulatorias
La medicina in silico facilita los trámites regulatorios de aprobación de dispositivos médicos, mediante validación integral del rendimiento de dispositivos, evaluaciones de riesgos, y resultados de ensayos clínicos in silico. Los datos basados en simulación complementan los datos clínicos tradicionales, y permiten comprobar la seguridad y eficacia de los dispositivos, especialmente en contextos de medicina personalizada con diferentes poblaciones de pacientes.
Más información
- Medical Devices Speaker Series 2023: Uso de ensayos clínicos in-silico basados en la nube para desarrollo e investigación de dispositivos médicos (21:32)
- Medical Devices Speaker Series 2023: Reducción del riesgo y aceleración del control de lazo cerrado fisiológico con el diseño basado en modelos (24:26)
- Tendencias tecnológicas y estándares en la industria de los dispositivos médicos (41:37)
Ejemplos de modelos de medicina in silico
Utilice los siguientes modelos de ejemplo para familiarizarse con MATLAB y Simulink para medicina in silico.
Modelo de respirador médico en Simscape
Este ejemplo muestra un modelo de pulmones y un sistema de respirador médico con presión positiva en las vías respiratorias (PAP). Ofrece un punto de partida para profesionales de diseño que trabajan con respiradores médicos y dispositivos PAP.
Sistema cardiovascular en Simscape con máquina ECMO
El modelo cardiovascular permite simular los flujos y presiones del sistema cardiovascular humano. Puede utilizar el modelo para el desarrollo de máquinas ECMO y máquinas corazón-pulmón.
Páncreas artificial con un controlador de lógica difusa
Este ejemplo muestra cómo diseñar y optimizar la estructura de árbol de un sistema de inferencia difusa (FIS) para controlar un páncreas artificial. Puede utilizar el modelo en el desarrollo de sistemas de monitorización continua de glucosa (CGM) y bombas de insulina.
Máquina de diálisis en Simulink
Este modelo muestra un sistema de control de ultrafiltración para una máquina de hemodiálisis con Simulink y Stateflow. El modelo se puede utilizar para desarrollar máquinas de diálisis.
Diseño basado en modelos y verificación para una bomba de infusión
Este modelo muestra una bomba de infusión con un sistema de control del flujo. El modelo se puede utilizar para verificar y validar bombas de infusión y otros dispositivos médicos críticos para la seguridad.
Modelo de corazón electrofisiológico con marcapasos en Simulink
Este modelo muestra un corazón electrofisiológico con un marcapasos en Simulink. El modelo se puede utilizar para desarrollar marcapasos y otros dispositivos de manejo del ritmo cardíaco (CRM) con pruebas de lazo cerrado.
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