Biossinais Fisiológicos Sintéticos e Hardware-in-the-Loop para Dispositivos Médicos
A VitalSimulator fornece fluxos fisiológicos sintéticos clinicamente autênticos e matematicamente verificados — capacitando fabricantes de dispositivos médicos a testar firmware sob estresse, treinar algoritmos de IA e executar ensaios regulatórios in silico sem riscos humanos.
Arquitetura de Simulação In Silico VitalSimulator
Motor de Fisiologia Computacional e Gerador de Sinais em Hardware
Central System: Physiological Physics Engine - Multi-Compartment Human Model
Clinical IoMT Nodes
- Lumped-Parameter Hemodynamic Core
- 3D Cellular Electrophysiology
- Respiratory Mechanics Twin
- Precision DAC Signal Injector
- Target Medical Device Under Test
Architectural Layers & Regulatory Standards
- Modelagem Hemodinâmica Multicompartimental (Nonlinear ODE Solver / 21-Compartment Circulatory Twin): Resolução numérica de equações diferenciais simulando variações de pressão nas câmaras cardíacas e leitos vasculares.
- Eletrofisiologia Cardíaca Celular (Bidomain Reaction-Diffusion Solver / GPU Finite Element Acceleration): Simulação biofísica de canais iônicos gerando potenciais de superfície autênticos para ECG de 12 derivações.
- Dinâmica Respiratória Sintética (Two-Compartment Viscoelastic Lung Model / PaO2/PaCO2 Blood Gas Simulator): Simulação de resistência de vias aéreas, complacência pulmonar, trocas gasosas e assincronias paciente-ventilador.
- Injeção Física em Hardware-in-the-Loop (HIL) (24-Bit Precision DAC / High-CMRR Bio-Impedance Synthesizer): Conversão de formas de onda computadas em biopotenciais calibrados em microvolts e pressões pneumáticas reais.
Key Metrics: < 10 µV (Resolução de Tensão no ECG) | 100 kHz (Taxa de Síntese de Sinal) | ASME V&V 40 (Norma de Verificação e Validação) | Zero (Risco Clínico para Pacientes)
Substituindo Testes em Animais e Risco Clínico por Física de Alta Fidelidade
Testar dispositivos em arritmias raras ou emergências pediátricas em pacientes reais é eticamente restrito. VitalSimulator oferece gêmeos digitais da fisiologia humana executados em tempo real.
Core Engineering Areas
Technical Articles
Related Cluster Architecture Specifications
- HealthVigilance — Zero-Trust IoMT Architecture, SaMD Risk Engineering & Autonomous Clinical Post-Market Vigilance
- AgenticSaMD — Autonomous Agentic Software as a Medical Device, Multi-Agent Clinical Decision Support & FDA GMLP Guardrails
- AITelemonitoring — Autonomous AI Telemonitoring, Virtual Nursing Assistants & Predictive Clinical Deterioration Scoring
- BCI2IoMT — Brain-Computer Interface IoMT Gateways, Neural Decoding & Electrophysiological Streaming