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Modellierung der Elektrophysiologie des menschlichen Herzens

Modellierung der Elektrophysiologie des menschlichen Herzens
Typ:Bachelor oder Masterarbeit
Betreuer:

Dr.-Ing. Axel Loewe

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Motivation und Hintergrund
Die elektrische Aktivität der Herzmuskelzellen steuert und kontrolliert den Herzrhythmus. Herzrhythmusstörungen sind besonders häufige und folgenschwere Erkrankungen in unserer Gesellschaft. In Europa leiden beispielsweise über 6 Millionen Menschen an Vorhofflimmern.
Computermodelle des Herzens haben sich in den letzten Jahren zu einem wichtigen kardiologischen Forschungswerkzeug neben traditionellen Laborexperimenten und klinischen Studien entwickelt. Dabei werden unterschiedliche räumliche Skalen und Integrationsebenen vom Ionenkanal bis zum EKG berücksichtigt. Computermodelle erlauben es, Hypothesen unter kontrollierten Bedingungen zu studieren und so das Verständnis von krankheitsauslösenden, -erhaltenden und -verstärkenden Mechanismen zu vertiefen sowie Diagnosewerkzeuge und Therapieansätze zu optimieren.

BMA Loewe 2018

Studentische Arbeiten
Am IBT werden Computermodelle der kardialen Elektrophysiologie weiterentwickelt und angewendet, um zur Beantwortung klinisch relevanter Fragestellung beizutragen. Studentische Arbeiten (Bachelor/Master) sind sowohl in der Methodenentwicklung als auch angewandt oder in Kombination möglich (z.B. „Kann man im EKG erkennen, wenn der Vorhof größer wird?“, „Welche Ablationsmuster sind am besten geeignet, um Vorhofflimmern langfristig zu heilen?“).

Abhängig von Hintergrund und Interessen kann das Projekt verschiedene Aspekte umfassen, z.B.:

  • Weiterentwicklung der Modelle auf unterschiedlichen Integrationsebenen (subzellulär bis Organ)
  • Simulationsstudien
  • Literaturrecherche
  • Design und Implementierung von Algorithmen (MATLAB, C++, Python)
  • Parallel Programming, GPU Computing, Software Engineering
  • Numerik (ODE, PDE, LSE)

Bei Interesse oder Fragen einfach vorbeikommen, anrufen oder mailen!