Claudia Nagel hat am Cardiac Physiome Workshop und am American Heart Association Meeting teilgenommen. Sie hat vorgestellt, wie die Geometrie der Ventrikel die simulierten QRS Komplexe im EKG beeinflussen und gezeigt, dass eine Schätzung des linksatrialen Fibroseanteil basierend auf simulierten P Wellen mit einem mittlerem Fehler von 8.7% möglich war.

Olaf Dössel und Claudia Nagel haben am ersten internationalen Workshop "Metrology for Virutal Measuring instruments" teilgenommen. Olaf Dössel hat eine Keynote Präsentation über den digitalen Zwilling in der Medizin gehalten. Claudia Nagel hat in ihrem Vortrag darüber gesprochen, wie überprüft werden kann, ob simulierte EKG Signale der Realität entsprechen, damit sie erfolgreich für klinische Anwendungsfälle eingesetzt werden können.

Im September fand am KIT die "Atrial Signals“ Konferenz statt. Mehr als 200 Experten aus dem technischen und klinischen Bereich diskutierten und präsentierten die neuesten Forschungsergebnisse.

Wir begrüßen Miriam Weiß als neue wissenschaftliche Stipendiatin in der Gruppe „Optische Technologien in der Medizin“.

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Claudia Nagel, Steffen Schuler, Olaf Dössel und Axel Loewe haben ein Paper über ein statistisches Shape Model der Vorhöfe veröffentlicht. Das Modell umfasst die anatomischen Shape Variationen der Atrien in der Studienpopulation und wurde mit Standard Evaluationsmetriken ausgewertet. Das Shape Model sowie 100 Beispiel Geometrien der Vorhöfe für elektrophysiologische Simulationen sind online frei verfügbar. 

Olaf Dössel, Giorgio Luongo , Claudia Nagel und Axel Loewe haben einen Übersichtsartikel geschrieben, bei dem es um die Berechnung des EKGs aus Computermodellen des Herzens geht. Sowohl das gesunde Herz als auch Simulationen von verschiedenen Herzerkrankungen werden betrachtet. Es wird deutlich, wie Computermodelle zur besseren Interpretation des EKG beitragen können.

Im Rahmen der iHeart Konferenz vom 1.-3. Juli haben rund 200 Teilnehmerinnen und Teilnehmer ihre Forschung virtuell präsentiert und diskutiert. Auch das IBT war erfolgreich mit 2 Vorträgen beteiligt.

Herzlichen Glückwunsch an Jorge Patricio Sanchez Arciniegas zum Abschluss seiner Promotion und dem Beginn seiner Arbeit am IBT als Post-Doc.

Forscher am IBT untersuchten, wie genau Transitzeiten eines Indikators gestimmt werden können und wie die Bestimmung verbessert werden kann. Die Arbeit wurde im Journal Frontiers in Physiology publiziert.

Eine Wissenschaftlerin des IBT präsentierte und diskutierte auf dem diesjährigen EHRA-Kongress seine Forschungsergebnisse mit dem Titel: „Spatial and Quantitative Assessment of the Correlation between Sinus Rhythm and Atrial Fibrillation Voltage Mapping to Identify Low Voltage Substrate in Persistent Atrial Fibrillation“. Der Kongress fand vom 23. bis 25. April online statt. Das diesjährige wissenschaftliche Programm befasste sich mit dem Thema „Verbindungen herstellen, um Arrhythmien zu überwinden“.

Der Workshop des IBT im Rahmen des Girls‘ Day 2021 traf auf großes Interesse des weiblichen Nachwuchses in den Bereichen Medizin und Technik.

Seit 1. April 2021 Dr. Marie Houillon neue wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Gruppe Herzmodellierung am IBT.

Forscher am IBT zeigten den Einfluss des gewählten Protokolls zur Induktion von Arrhythmien auf die Vulnerabilität für Vorhofflimmern.

Die Arbeit wurde in Frontiers of Physiology veröffentlicht und ist frei verfügbar.

Forscher des IBT haben einen Artikel veröffentlicht, in welchem eine modellbasierte Methode zum Lösen des inversen Problems der Herzmechanik vorgestellt und untersucht wird. 

Nicolas Pilia hat am 18.02.2021 seine Dissertation „Electrocardiogram Signal Analysis and Simulations for Non-Invasive Diagnosis - Model-Based and Data-Driven Approaches for the Estimation of Ionic Concentrations and Localization of Excitation Origins“ verteidigt und die Promotionsprüfung mit Auszeichnung bestanden. Wir gratulieren!

Forscher des IBT haben in Zusammenarbeit mit dem Universitäts-Herzzentrum Freiburg einen Artikel veröffentlicht, in welchem die unipolare und bipolare Spannungskartierung zur Lokalisierung des atrialen Substrats verglichen wird.

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Ein Wissenschaftler des IBT konnte seine Ergebnisse in der Simulation der Propagation von Photonen in einem Blutgefäß vorstellen und diskutieren.

Zusammen mit Forscherinnen/Forschern aus Bologna, Mailand und New York publizierten Forscher des IBT einen Übersichtsartikel über die EKG-basierte Messung der Calcium- und Kaliumkonzentration im Blut.

Publikation der Untersuchung des Diskretisierungsfehlers und dessen Minimierung in der Vermessung von Geodätischen Längen.

Aus Beiträgen des Universitätsklinikums Freiburg und des IBT entstand ein Paper über die Identifikation von intraatrialen, arrhythmogenen Quellen basierend auf Elektrogrammeigenschaften.

In der Zeitschrift "IEEE Transactions on Biomedical Engineering" veröffentlichten IBT-Forscher zusammen mit Ärzten der Universität Leicester, der ABC Federal University und den Klinikern des Städtischen Klinikums Karlsruhe zwei neuartige Methoden zur nicht-invasiven Charakterisierung des Vorhofflatterns. Zur Charakterisierung und Unterscheidung verschiedener Vorhofflattermechanismen aus dem 12-Kanal-EKG wurden Methoden der raum-zeitlichen Rezidivquantifizierung in einem rechnerischen Rahmen eingesetzt. Dank dieser Methoden konnte die Dauer des invasiven Vorhofkartierungs- und Ablationsverfahrens erheblich verkürzt werden. Die rechnergestützte Studie wurde durch einen klinischen Fall als Proof-of-Concept ergänzt und untermauert.

Gemeinsam mit Forschern der Universität Szeged haben Wissenschaftler des IBT einen Übersichtsartikel zur Rolle des Natrium-Calcium-Austauschers für die Aktivität natürlicher Schrittmacherzellen veröffentlicht. Diese Schrittmacherzellen im sogenannten Sinusknoten des Herzens sorgen dafür, dass unser Herz regelmäßig schlägt. Der Übersichtsartikel integriert Erkenntnisse aus experimentellen Studien und Computermodellierung. Er erschien im Fachmagazin Frontiers in Pharmacology und ist frei verfügbar (Open Access).

openCARP ist ein offenes Simulationsprogramm für kardiale Elektrophysiologie. Der Quellcode ist öffentlich zugänglich und kann für akademische Zwecke frei verwendet werden. openCARP ist einfach zu nutzen und ermöglicht in-silico Experimente vom Ionenkanal über die Zelle bis hin zum Gewebe und Organ. openCARP ist eine gemeinsame Initiative der Medizinischen Universität Graz (Gernot Plank), LIRYC Bordeaux (Ed Vigmond), Uni Freiburg (Gunnar Seemann) und des KIT (Axel Loewe).

Der Sinusknoten ist der natürliche Schrittmacher des Herzens, der jeden Herzschlag initiiert. Die Schrittmacherfunktion ergibt sich dabei aus dem Zusammenspiel von zwei kooperierenden Systemen: der sogenannten Membranuhr und der Calciumuhr. Die genauen Rollen dieser beiden Mechanismen sind noch unvollständig verstanden.  Gemeinsam mit einer Gruppe experimentell arbeiterender Forscher aus Szeged (Ungarn), konnte die Arbeitsgruppe Herzmodellierung jetzt die Rolle der Calciumuhr näher bestimmen. Ein neuartiger pharmakologischer Wirkstoff erlaubt es den Natrium-Calcium-Austauscher gezielt zu blockieren. Die Wissenschaftler des IBT konnten diesen Effekt im Computermodell reproduzieren und näher untersuchen. Durch Kombination von Experiment und Computersimulation wurde die wichtige Rolle des Natrium-Calcium-Austauschers und die Interaktion mit der Membranuhr bestätigt. Die Studie erklärt wie der natürlich Schrittmacher des Herzens durch das Zusammenspiel der beiden Systeme Calciumuhr und Membranuhr besonders robust und zuverlässig arbeitet.

Axel Loewe vom IBT war eingeladen einen Vortrag beim 10. "TRM Forum on the Computer Simulation of Cardiac Function“ zu halten. Die Konferenz versammelt weltweit führende Experten der Computermodellierung, der experimentellen Untersuchung und der klinischen Forschung im Bereich Herzrhythmusstörungen. Wir haben zum diesjährigen Motto „Towards the Digital Twin“ beigetragen indem wir Arbeiten vorgestellt haben, die es erlauben einen biomechanisches Abbild eines individuellen Patienten zu erstellen. Außerdem wurde die Sitzung "Atrial modeling & experimental data" vom IBT-Forscher geleitet.