Bio
CAE컨설팅
Bio실물 없이 검증하는
의료기기의 디지털 트윈
CT·MRI 데이터로 만든 물리 기반 가상 모델 위에서 설계·시험·규제 대응을 완성합니다. 인실리코 시뮬레이션으로 개발 주기를 단축하고, 임상 리스크를 사전에 제거합니다.
가상에서 먼저 검증하고,
실물 시험을 최소화합니다
의료기기는 인체와 직접 맞닿기에 검증 비용과 리스크가 큽니다. VPK는 물리 기반 시뮬레이션(Abaqus)과 디지털 트윈으로 실물 시험에 의존하던 과정을 데이터로 전환해, 환자에게 닿기 전에 안전성과 성능을 정량적으로 증명합니다.
적용 분야
인체 삽입·이식형 기기부터 웨어러블까지, 다양한 의료기기의 성능과 안전성을 시뮬레이션으로 검증합니다.
혈관 스텐트
확장 거동·피로 수명·혈류 영향 해석
인공관절
하중·마모·성형 공정 시뮬레이션
치과 보철·임플란트
의치 강도·교합 응력 평가
카테터·튜브
삽입 거동·유연성·접촉 해석
웨어러블·보조기
착용 하중·소재 거동 분석
시뮬레이션 데모
실제 해석 과정을 영상으로 확인해 보세요.
멀티피직스 해석 역량
구조·유동·접촉·피로·열을 결합한 멀티피직스 해석으로 실사용 조건에서의 거동을 예측합니다.
구조 해석
응력·변형 분포
유동 해석
혈류·유체 거동
접촉 해석
조립·삽입 거동
피로 해석
반복 하중 수명
열 해석
온도·열전달
스캔에서 검증까지
환자·제품의 실제 데이터에서 출발해 디지털 트윈을 구축하고, 검증 결과를 다시 운영에 반영합니다.
실제 프로젝트 사례
VPK가 수행한 의료기기 시뮬레이션 프로젝트입니다. 실제 제품과 인체 데이터를 기반으로 검증을 수행했습니다.
심혈관 스텐트 배치 및 심장 주기 해석
Living Heart 모델을 활용해 관상동맥 스텐트 삽입 후 심장 박동에 미치는 영향을 분석했습니다. 실제 심장 거동 위에서 스텐트 배치와 전기 신호를 함께 해석합니다.
- 관상동맥 스텐트 배치 시뮬레이션
- 심장 박동·전기 신호 연동 해석
- 삽입 후 심장 주기 영향 정량 평가
세라믹 인공관절 사출 성형 해석
맞춤형 세라믹 거골 전치환 인공관절의 사출 성형 공정을 시뮬레이션했습니다. 충전 시간과 공기 포집 위치를 예측해 성형 불량을 사전에 방지합니다.
- 유한요소 모델 기반 사출 공정 재현
- 충전 시간(Fill time) 분포 예측
- 공기 포집(Air trap) 위치 사전 검출
3D 프린팅 의치용 레진 강도 해석
3D 프린팅 의치 시제품의 강도를 유한요소 해석으로 평가했습니다. 하중에 따른 응력 분포를 확인해 파절 위험 영역을 짚어냅니다.
- 의치 유한요소 모델 구성
- 하중-변위 강도 곡선 도출
- 응력(von Mises) 분포 기반 취약부 분석
인체 족부 족저압 해석
CT 스캔 데이터와 MIMICS를 활용해 인체 족부의 근골격을 상세 모델링하고, Abaqus로 족저압을 해석했습니다. 보조기·인솔 설계의 근거로 활용됩니다.
- Foot CT Scan → Density Segmentation
- 근골격 상세 유한요소 모델링(re-mesh)
- 족저압 분포 시뮬레이션
하악 이부확장 신장술 시스템 개발
실제 실험이 어려운 하악골 신장술의 역학적 관계를, CT 데이터 기반 형상 재구축과 유한요소 해석으로 규명했습니다. 신장 장치의 응력 분석까지 수행했습니다.
- CT·MRI 기반 형상 재구축
- 하악골·신장 장치 상세 유한요소 모델
- 신장술 역학 관계 및 응력 분석
형상기억합금(SMA) 무릎 보호 장치 개발
형상기억합금을 포함한 Brace 모델의 착용 거동을 시뮬레이션했습니다. 초탄성 물성과 다리 형상 간섭을 반영해 Brace 미끄러짐 현상을 개선했습니다.
- 초탄성(Hyper-elastic) 물성 적용
- 다리 형상 Interference Fit 착용 모사
- 마찰 조건 기반 미끄러짐 방지 검증
규제 대응까지 이어지는 검증
시뮬레이션 결과는 인허가 근거로 활용됩니다. FDA의 M&S(Modeling & Simulation) 디지털 제출 체계에 맞춰, 검증(V&V) 이력을 추적 가능하게 문서화합니다.
- ✓ FDA·MFDS 제출용 검증 근거 자동 문서화
- ✓ V&V(검증·확인) 이력 추적 관리
- ✓ 인실리코 근거 기반 인허가 가속
