研究目标

  • 通过为先进的数字建模工具提供访问和技术支持来支持教师的研究, 模拟, 项目管理, 
  • 促进与达索系统学术网络中的学术机构的研究合作和项目的威尼斯人平台.
  • 促进与达索系统生命科学公司合作伙伴合作的行业赞助研究项目. 
  • 确定和协调主题和研究项目,将威尼斯人平台的教师和研究人员聚集在一起,开展大型活动,寻求校外资金,提高威尼斯人平台的知名度.

到目前为止, 几名研究生已经熟练掌握了3DEXPERIENCE平台的使用和应用,并在IDMET内从事研究项目.

研究项目

今天, 新型医疗器械的开发, 诊断技术, 治疗方法, 制药业受益于使用先进的数字工具来支持这些复杂系统的设计和功能测试.

在我们致力于开发针对患者的治疗方法以推进个性化医疗和治疗效果的过程中,这一点尤为重要.

医学影像诊断用脑模型

通用几何功能脑模型设计及基于3DEXPERIENCE的成像诊断方法验证

应用:模拟动态条件下的局部脑组织刚度, 新型医学影像诊断方法的设计与验证, 这是活体大脑模型的基石. 

我们利用3DEXPERIENCE平台和活体脑模型,探索神经退行性脑疾病的诊断新方法. 众所周知,神经退行性疾病会改变脑组织的细胞结构,导致其机械特性的变化. 这表明脑组织力学特性的变化可以作为早期诊断工具和评估疾病进展的方法. 在IDMET, 我们正在探索与阿尔茨海默氏症进展相关的脑组织机械特性的变化, 作为一种新的诊断方法的基础. 我们将磁共振弹性成像(MRE), 一种非侵入性成像协议,允许绘制组织的机械特性, 大脑模型使用组织硬度作为疾病的诊断参数. 使用3DEXPERIENCE平台, 我们能够准确地为患者特定的脑组织建模,并模拟各种疾病阶段情景,以最好地预测开发有效个性化治疗的结果. 到目前为止, 设计了一个活体脑模型,用于验证一种新的诊断方案, 实现, 并由IDMET的研究人员在3DEXPERIENCE平台上进行验证.

神经修复术

利用3DEXPERIENCE评估医疗植入物与组织的相互作用

应用领域:优化植入物和其他假体医疗器械的设计和性能. 

受到神经技术新兴研究和发展威尼斯人平台的激励, 这个项目的重点是研究插入电极的软神经组织的机械反应. 由于生物或功能上的不相容,植入物与组织缺乏整合,这是此类装置失败或造成过度组织损伤的原因之一. 我们使用3DEXPERIENCE开发了一个模型来探索软组织和硬假体之间的力学相互作用. 该模型使我们能够研究植入装置及其在不同力学条件下对周围组织的影响. 设计了模型,并在3DEXPERIENCE平台上进行了仿真和验证.

虚拟流变仪

介绍工程概念与应用的生物材料表征与3DEXPERIENCE

应用:预测人体组织和其他生物材料在模拟动态条件下的粘弹性行为 

流变学计算材料的粘弹性, 哪个是生物材料和生物力学研究和设计中常用的度量. 要做这个计算, 在生物材料上施加振荡, 位移的变化, 压力, 测量应变. IDMET中心正在3DEXPERIENCE中开发一种虚拟流变仪,模拟流变仪的方法,以改进实验方案, 更好地理解不同材料的行为, 向工程师演示流变学.

便携式辅助通风环境

结合概念设计和系统数值模拟器件性能, 本项目旨在设计和制造一个原型的病人-机器接口和电子系统,用于监测病人的通气

应用:通过使用虚拟双胞胎来监测和调整患者-呼吸机接口设备和系统,优化辅助通风设计和性能

多达四分之一的COVID-19住院患者需要入住重症监护病房. 危重病人的主要特点是急性呼吸窘迫综合征(ARDS)所致低氧性呼吸衰竭。. 有证据表明插管, 它使用有创人工气道(气管内插管或气管造口管), 当压力和吸入氧的比例设置为高水平时,会加剧ARDS并导致重症监护病房的严重并发症. In COVID-19 patients with acute hypoxemic respiratory failure and higher oxygen needs than low flow oxygen (>6L/minute), 非侵入性措施的应用取得了成功, 而不是常规的直接插管. 我们的目标是为呼吸支持提供便携式、无创通气环境. 该概念涉及一个密封良好的腔(患者界面),不涉及患者插管. 空气-氧气混合物在正压下提供, 这取决于病人是吸气还是呼气.

用于递送sars样纳米颗粒的模拟咳嗽粘液液滴发生器

结合概念设计和系统数值模拟器件性能, 本项目旨在设计和制造一个原型“咳嗽装置”和计算机接口,以产生装载纳米颗粒的粘液滴,模拟通过人类气管的咳嗽过程 

应用:通过预测和控制咳嗽期间的颗粒轨迹来管理空气传播的病毒感染

将制作一个包含黏液模拟物的气管物理模型, 咳嗽条件将通过合并额外的组件来模拟,以产生和控制动态模拟人类咳嗽. 鉴于SARS-CoV-2的迅速传播, 许多研究集中在呼吸道感染途径上. 最常见的情况包括从感染者的呼吸道排出含有活病毒的飞沫,并通过咳嗽产生液体气溶胶. 咳嗽的整体机制是复杂的. 在咳嗽, 过期气体切断了覆盖在呼吸道内层的液体,形成了含有呼吸道粘液的液滴云. 呼吸道病毒通过咳嗽和经常接触物体表面的呼吸道粘液污染在呼吸道粘液中传播. 量化SARS-CoV-2传播有效性的典型方案是在仅限于在液滴中被动递送病毒的条件下进行的,没有考虑到以粘液为代表的复杂病毒环境或与咳嗽相关的动态条件, 这两者都是在病毒传播过程中发现的关键因素.