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

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