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News 2023
ImageWas unterscheidet unterschiedliche Arten von Vorhofflimmern?

Für paroxysmales Vorhofflimmern bestehen gute Therapiemöglichkeiten, während persistierendes Vorhofflimmern immer noch nicht zufriedenstellend therapiert werden kann. Gemeinsam mit Forschenden des Univeritäts-Herzzentrums Freiburg Bad Krozingen konnten nun anatomische und funktionelle Unterschiede zwischen diesen beiden Arten identifiziert werden, die die Basis für zukünftige maßgeschneiderte Therapieansätze sein können.

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LogoKommentar im Journal of Cardiovascular Electrophysiology

In einem eingeladenen Editorial diskutieren Axel Loewe (IBT) und Amir Jadidi (Universitäts-Herzzentrum Freiburg Bad Krozingen) den jüngst im Journal of Cardiovascular Electrophysiology erschienenen Artikel von Boyle et al. zur Vorhersage des Erfolgs von Pulmonalvenenisolation mittels Magnetresonanztomographie.

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ImageFunktionelle Charakterisierung genetischer Mutationen

Zusammen mit Forschenden aus Marburg, München, Frankfurt wurde die Auswirkung einer neuen Gruppe genetischer Mutationen auf die Elektrophysiologie des Herzens untersucht. Die Studie wurde im Sonderband "Molekulare Effekte von Mutationen in humanen genetischen Erkrankungen" des "International Journal of Molecular Sciences" frei zugänglich veröffentlicht.

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ImageVergleich numerischer Verfahren zur Herzsimulation

Wie schneiden unterschiedliche numerische Splittingverfahren für die Lösung der Monodomaingleichung der Elektrophysiologie des Herzens hinsichtlich Konvergenz, Genauigkeit und Effizienz ab? Diese Frage beantwortet unsere Kollaboration mit Forschenden aus der Mathematik (SFB 1173 - Wellenphänomene) in einer Studie in der Fachzeitschrift "International Journal of Numerical Methods in Biomedical Engineering".

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ImageBestimmung der Unsicherheit in EKG-Simulationen

Gemeinsam mit Forschenden der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Berlin haben wir systematisch den Einfluss von Unsicherheiten in den Eingabeparametern von Multiskalen Herzsimulationen auf das resultierende EKG untersucht. Die Arbeit ist als open access im Fachjournal "Metrology" veröffentlicht.

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News 2022
ImageWie wichtig ist der Rückwärtsmodus des Natrium-Calcium-Austauschers?

Zusammen mit Forschenden der Univeristät Szeged haben IBT-Forscher den Rückwärtsmodus des Natrium-Calcium-Austauschers für die Funktion des Sinusknotens, dem natürlichen Schrittmacher des Herzens, untersucht. Durch Kombination von biologischen Experimenten und Computersimulationen konnte dafür eine entscheidende Rolle nachgewiesen werden.

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ImageBuch "Innovative Treatment Strategies for Clinical Electrophysiology"

Unter Beteiligung des IBT als Mitherausgeber und Autoren mehrer Kapitel zu maschinellem Lernen in der Elektrophysiologie und der Modellierung digitaler Zwillingsmodelle des Herzens ist das Buch in der Reihe Lecture Notes in Bioengineering im Springerverlag erschienen.

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LogoOxford Symposium zur Zukunft von Therapieentdeckung und -entwicklung

Zusammen mit dem nationalen Zentrum zur Vermeidung, Verringerung und Verbesserung von Tierversuchen in der Forschung hat die Universität Oxford am 5. und 6. Dezember ein Symposium veranstaltet. Das IBT und seine klinischen Partner der Universität Freiburg präsentierten ihre Arbeit und ihre Ideen zur Synergie zwischen Computermodellen und maschinellem Lernen sowie zum Transfer in die Klinik.

ImagePromotion Claudia Nagel

Claudia Nagel hat am 17.11.2022 erfolgreich ihre Dissertation „Multiscale Cohort Modeling of Atrial Electrophysiology - Risk Stratification for Atrial Fibrillation through Machine Learning on Electrocardiograms“ verteidigt und die Promotionsprüfung bestanden. Unsere herzlichsten Glückwünsche!

Dissertation
ImageWas bringt unser Herz zum Schlagen?

Forscher des IBT stellen das erste funktionale 3D-Computermodell des menschlichen Sinusknotens in der renommierten Fachzeitschrift "Biophysical Journal" vor. 
Die Struktur dieses natürlichen Schrittmachers ist entscheidend dafür, dass das umgebende Herzgewebe erfolgreich erregt werden kann.

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ImageIBT auf der BMT2022

Vom 28. bis 30. September war das IBT auf der BMT2022 ("Joint Annual Conference of the Austrian, German and Swiss Societies for Biomedical Engineering") in Innsbruck zu Gast. Drei Studierende und vier Doktoranden stellten insgesamt fünf Vorträge und zwei Poster vor. Jule Bender gewann den zweiten Preis beim Studierendenwettbewerb für ihr Paper "A Large-Scale Virtual Patient Cohort to Study ECG Features of Interatrial Conduction Block". Wir gratulieren! 
Zusätzlich wurden zwei ehemalige Doktoranden des IBT nachträglich für ihre Doktorarbeiten ausgezeichnet. Wir gratulieren Giorgio Luongo zum 3. Platz beim Klee-Preis sowie Ady Naber zum 1. Platz beim Preis für Patientensicherheit.

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ImageKonferenz „Modeling the Cardiac Function“

Das IBT war auf der „Modeling the Cardiac Function“-Konferenz des iHeart Projekts vom 30.9. bis 2.10.2022 in Cetraro vertreten. Wir konnten unsere Studien zum Einfluss der Randbedingungen auf die Fluidsimulation vorstellen.

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ImageCinC 2022

Die 49. Auflage der Konferenz Computing in Cardiology (CinC) fand in Tampere, Finnland vom 04. bis 07. September statt. Fünf unserer derzeitigen Doktoranden sowie Albert Dasí, der zurzeit unser Institut besucht, präsentierten ihre neuesten Ergebnisse. Carmen Martínez wurde als Halbfinalist des Young Investigator Awards ausgezeichnet. Unser ehemaliger Postdoc Jorge Sánchez erhielt einen Preis für sein Poster basierend auf seiner Arbeit am IBT. Herzlichen Glückwunsch, Carmen und Jorge!

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BildVergleich von Simulationsmodellen und -methoden für elektrophysiologische Vorhof-Simulationen

IBT Mitarbeiter haben gemeinsam mit Wissenschaftlern der Medizinischen Universität in Graz untersucht, ob und inwieweit vereinfachte Methoden und Modelle für elektrophysiologische Vorhof-Simulationen präzise Ergebnisse für Aktivierungszeiten und Elektrokardiogramme (EKG) liefern können und gleichzeit die Simulationszeit erheblich reduzieren können. Die Analysen legen den Grundstein für umfangreiche EKG-basierte Simulationsstudien, um z.B. große Datensätze für maschinelle Lernenmethoden zu generieren.

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BildWelche Strategie zur Ablation von Vorhhofflimmern funktioniert am besten?

IBT Forscher haben zusammen mit der Uniklinik Freiburg in einer Kohorte von 29 digitalen Zwillingen von Vorhofflimmerpatienten unterschiedliche Therapieansätze systematisch verglichen. Sie konnten zeigen, dass die präzise Identifikation der Gewebeveränderungen entscheidend ist. Personalisierte Computermodelle können helfen den optimalen Therapieerfolg mit dem kleinstmöglichen Eingriff zu erzielen.

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BildEMBC 22

Die 44. Internationale Konferenz für Technik in Medizin und Biologie (EMBC) fand vom 11. bis 15. Juli 2022 in Glasgow, Scotland, statt.
Vier Vertreter des Instituts für Biomedizinische Technik (IBT) nahmen an der EMBC 22 teil und hielten drei vollständige Vorträge und einen Kurzvortrag.

BildKonferenz „Computational and Mathematical Biomedical Engineering“

Die diesjährige „Computational and Mathematical Biomedical Engineering“ Konferenz (CMBE22) fand vom 27. bis 29. Juni an der Politecnico di Milano (Italien) statt. Jochen Brenneisen präsentierte die neuesten Simulationsergebnisse der Immersed Boundary Method zur Simulation der Fluiddynamik im Herzen.

Es war eine großartige Konferenz mit hochinteressanten Vorträgen und stimulierenden Diskussionen. Die Conference proceedings werden demnächst auf https://www.compbiomed.net/2021/ veröffentlicht.

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BildIBT-Forschung im "AI in Healthcare Highlights & Milestones" Report 3/22

Die Methode des maschinellen Lernens zur Vorhersage des Therapieerfolgs bei Vorhofflimmern auf der Grundlage des EKGs ist einer der ersten Ansätze, der ausschließlich mit Daten aus Computermodellen trainiert wurde und den Erfolg auf realen klinischen Daten unter Beweis gestellt hat.
[Report] [Paper]

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BildKlee-Preis für Giorgio Luongo

Die Deutsche Gesellschaft für Biomedizinische Technik (DGBMT) vergibt jährlich den Klee-Preis an Wissenschaftler*innen für praxisnahe Entwicklungen im Bereich der Medizintechnik. Giorgio Luongo wurde für seine Dissertation "Non-Invasive Atrial Arrhythmia Diagnosis Using the 12-Lead ECG: Machine Learning Leveraging in-silico and Clinical Signals” am IBT mit dem 3. Platz ausgezeichnet.
[Pressemeldung DGBMT] [Dissertation]

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BildProf. Olaf Dössel für herausragende wissenschaftliche Leistungen im Fakultätsrat gewürdigt

Herr Prof. Dr. rer. nat. Olaf Dössel wurden für seine herausragenden wissenschaftlichen Leistungen im Fakultätsrat gewürdigt.
Der Wunsch und Antrag von Bereichs- und Fakultätsleitung, den vor kurzem emeritierten Prof. Dössel zum Distinguished Senior Fellow zu ernennen, wurde vom KIT positiv beschieden. Prof. Dössel engagiert sich unter anderem in 3 Akademien der Wissenschaften und in internationalen Fachgesellschaften sowie als Gutachter in seinem Fachgebiet Medizintechnik.
Prof. Dössel und Prof. Ivers-Tiffée sind in der Wissenschaft national und international hoch angesehen und tragen maßgeblich zur Sichtbarkeit des KIT bei.
Wir gratulieren zu diesen beiden besonderen Auszeichnungen!

Portrait Joshua SteyerNeuer wissenschaftlicher Mitarbeiter am IBT

Das IBT begrüßt ab Juni 2022 Joshua Steyer als neuen wissenschaftlichen Mitarbeiter in der Gruppe „Computermodelle des Herzens“. Im Rahmen des Forschungsprojekts MICROCARD wird er mithilfe von HPC-Simulationen den Effekt mikroskopischer Gewebestruktur auf klinische Elektrogramme untersuchen, um ein besseres Verständnis von Anfälligkeit für Herzrhythmusstörungen und gezielten Ablationsstrategien zu erlangen. Er hat Physik studiert und sich während seiner Masterarbeit am MPI für Dynamik und Selbstorganisation numerisch mit raumzeitlich chaotischer Erregungsdynamik im Herzen beschäftigt.

Mehr
BildIst die elektromechanische Gewebekopplung bestimmend für ein verändertes linksventrikuläres Rotationsmuster?

In Zusammenarbeit mit Ärzten des St. Anne's University Hospital, Brünn, konnten die Forscher des IBT zeigen, dass eine dyssynchrone Aktivierung der linken Herzkammer nicht ausreicht, um bei Patienten mit diagnostizierter Herzinsuffizienz zu einem Zusammenbruch des typischen Torsionskontraktionsmusters zu führen.

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BildPromotion Tobias Gerach

Tobias Gerach verteidigte seine Dissertation „Personalized Electromechanical Modeling of the Human Heart - Challenges and Opportunities in Pathophysiological Scenarios“ am 19.05.2022 erfolgreich und bestand die Promotionsprüfung mit Auszeichnung. Wir gratulieren unserem neuen Dr.-Ing. von ganzem Herzen!

LogoEhrung für Prof. Em. Olaf Dössel

Olaf Dössel wurde in Anerkennung seines herausragenden Beitrags zur internationalen Entwicklung der physikalischen und technischen Wissenschaften in der Medizin zum Fellow of the International Union for Physical and Engineering Sciences in Medicine (IUPESM) ernannt.
Die IUPESM ist die weltweite Dachorganisation aller wissenschaftlichen Gesellschaften für Biomedizinische Technik und Medizinische Physik.

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Logo DGKDGK Jahrestagung

Die 88. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie, die zum ersten Mal seit 2019 wieder in Präsenz im Congress Center Rosengarten in Mannheim stattfinden konnte, war sehr gut besucht. 
Über 7.100 Zuschauer*innen sahen sich die Sessions der 88. Jahrestagung an, der größte Teil davon – über 5.300 Personen – vor Ort in Mannheim. Das IBT war mit mehreren Postern und einem eingeladenen Vortrag zum Thema "Computational Cardiac Modeling - Synergies with Machine Learning“ (Axel Loewe) vertreten.

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BildPromotion Deborah Nairn

Deborah Nairn hat am 14.4.2022 erfolgreich ihre Dissertation „Multi-Modality Correspondence to Enhance Arrhythmogenic Atrial Substrate Identification - Guiding Persistent Atrial Fibrillation Ablation Therapy“ verteidigt und die Promotionsprüfung bestanden.

Unsere herzlichsten Glückwünsche!

BildFachsymposium und Feier zum Abschied von Prof. Dr. Olaf Dössel

Nach mehr als 25 Jahren Zugehörigkeit zur Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik verabschiedete sich Prof. Dr. Olaf Dössel mit einem Fachsymposium zu verschiedenen Themen der Medizintechnik und mit einem anschließenden Fest in den Ruhestand. Auf Fachvorträge durch aktuelle und ehemalige Vertreterinnen und Vertreter des Instituts für Biomedizinische Technik (IBT) und des Städtischen Klinikums folgten Grußworte vom KIT, dem Bereich III, von Fachverbänden, verschiedenen Weggefährten sowie von Fakultät und Fachschaft. Bei der anschließenden Feier verabschiedete sich das IBT mit verschiedenen persönlichen musikalischen Beiträgen und mit dem traditionellen, selbst gebastelten "Doktorhut" von ihrem Institutsleiter.
Vielen Dank an Olaf Dössel und alles Gute für den Ruhestand!

Logo EHRAEHRA Konferenz 2022

Carmen Martinez, Wissenschaftlerin des IBT, präsentierte ihre Forschungsergebnisse im Poster auf dem diesjährigen EHRA-Kongress mit dem Titel: „Impact of contact force on local impedance measurements in different atrial locations“. Der Kongress fand vom 3. bis 5. April im Kopenhagen statt. Das diesjährige wissenschaftliche Programm befasste sich mit dem Thema „Back to the Rhythm“, und verweist auch auf die Wiederherstellung von Vor-Ort-Konferenzen nach der Pandemie.

Mehr
BildEntwicklungsumgebung für nachhaltige Forschungssoftware

Entwicklungsumgebung für nachhaltige Forschungssoftware
Wie kann der Wartungsaufwand für Forschungssoftware durch kluge Konzepte und Automatisierung gesenkt werden? Der in der Zeitschrift "Bausteine Forschungsdatenmanagement" erschienene Artikel stellt Ideen und Lösungen am Beispiel von openCARP vor.

Mehr
BildPromotion Laura Unger

Laura Unger hat am 22.2.2022 erfolgreich ihre Dissertation „Multimodale Charakterisierung des Vorhofsubstrats – Risiken und Vorteile von Elektrogramm- und Impedanzkartierung“ verteidigt und die Promotionsprüfung mit Auszeichnung bestanden. Unsere herzlichsten Glückwünsche!

Dissertation
BildVorhofflimmern: Technologie zur Diagnose, Überwachung und Therapie

Die jüngst erschienene Sonderausgabe der Zeitschrift Frontiers in Physiology hebt die neuesten Entwicklungen für Technologie zur Diagnose, Überwachung und Therapie von Vorhofflimmern hervor. Die Sammlung von 38 Artikeln wird von IBT-Forscher Axel Loewe mitherausgegeben und enthält 3 Studien mit IBT-Beteiligung.

Mehr
BildWelche Vorhofflimmer-Patienten haben ein erhöhtes Risiko für Herzinsuffizienz?

Gemeinsam mit Ärzt*innen der Uniklinik Freiburg stellen IBT-Forscher*innen eine Methode vor, um nicht-invasiv diejenigen Vorhofflimmer-Patienten zu identifizieren, die ein erhöhtes Risiko für Herzinsuffizienz haben. Dabei wird das Elektrokardiogramm mit Methoden des maschinellen Lernens analysiert.

Mehr
BildWas das EKG uns über Ereignisse auf der molekularen Ebene verraten kann

Unsere Forschung ist Thema der jüngsten Episode von "Frontiers in Kidney Medicine and Biology" des Renal Research Institute mit einem Interview mit Axel Loewe. Video, Podcast und der Interviewtext sind online.

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BildSoftware Carpentry Workshop am KIT

Am 11. und 12. April 2022 veranstaltet das Institut für Biomedizinische Technik einen Workshop, der Forschern grundlegende Programmierkenntnisse vermitteln soll und zu dem sich alle KIT-Mitglieder anmelden können.

Mehr
BildNeuer wissenschaftlicher Mitarbeiter am IBT

Das Institut für Biomedizinische Technik begrüßt Herrn Jonathan Krauß als neuen wissenschaftlichen Mitarbeiter. Er beschäftigt sich seit Januar 2022 in der Forschungsgruppe „Computermodelle des Herzens" mit der elektromechanisch gekoppelten Simulation von Herzmodellen. Dafür sollen effiziente und robuste Kopplungsverfahren angewendet und analysiert werden. 
Jonathan Krauß absolvierte sein Studium des Maschinenbaus am KIT. Seine Forschungsschwerpunkte lagen im Bereich der Kontinuumsmechanik und Medizinrobotik.

BildEs ist Zeit über Forschungssoftware zu reden

Noch zu Zeiten von Otto Hahn und Lise Meitner war der wissenschaftliche Alltag einzig geprägt von Laborexperimenten, Naturbeobachtungen und theoretischen Überlegungen, wissenschaftlichen Aufsätzen und Diskursen. Was hat sich in den letzten 100 Jahren geändert? Inzwischen lässt sich Forschung in kaum einem Feld mehr ohne Software durchführen.

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BildHybrides maschinelles Lernen zur Lokalisierung von Vorhofflattern-Substraten mithilfe des 12-Kanal-Oberflächen-EKGs

Der ehemalige IBT-Forscher Giorgio Luongo, PhD, präsentierte eine hybride, auf maschinellem Lernen basierende Klassifizierung von 12-Kanal-EKGs, um zwischen Patienten mit drei verschiedenen Arten von Vorhofflattern (kavotricuspidal-isthmusabhängig vs. peri-mitral vs. anderes Vorhofflattern im linken Vorhof) zu unterscheiden. Dieser neuartige Algorithmus kann helfen, nicht-invasiv das beste Ablationsverfahren zur Beendigung der Arrhythmie zu ermitteln, bevor ein invasiver Eingriff in den EP-Labors erfolgt. Diese Arbeit ist das Ergebnis einer erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen fünf technischen und klinischen Gruppen (Università degli Studi di Milano, University of Leicester, ABC Federal University, Städtisches Klinikum Karlsruhe und IBT). Die Arbeit wurde in der Zeitschrift EP Europace veröffentlicht und ist frei zugänglich.

Mehr
BildBlutfluss hat nur geringfügige Auswirkung auf die Deformation des gesunden Herzens

 Forschende des IBT und des ISTM (Institut für Strömungsmechanik, KIT) haben ein sequentielles Kopplungsverfahren implementiert und gezeigt, dass die Rückwirkung des Blutflusses auf die Deformation der Herzwand sehr klein ist.

Mehr
Atrial Signals LogoFortschritt - erst technisch dann klinisch

Zum vierten Mal fand im September 2021 der international besetzte „Atrial Signals“-Kongress unter der Schirmherrschaft des Städtischen Klinikums Karlsruhe (Prof. Dr. med. Claus Schmitt) und des Karlsruher Instituts für Technologie (Prof. Dr. rer. nat. Olaf Dössel) statt, Synergieeffekte inklusive.

Mehr
BildEKG-Bildgebung verbessert

Die Lösung des inversen Problems für EKG-Bildgebung (ECGI) ist anfällig für Artefakte. Ein Team um IBT-Forscher Steffen Schuler hat nun eine Methode vorgestellt, um Blocklinien-Artefakte zu verhindern und ECGI als nichtinvasive Diagnosemethode zu verbessern.

Mehr
BildEinfluss der Herzbewegung auf das EKG

Mithilfe eines elektromechanischen Computermodells des Herzens konnten Forscher des IEKM in Freiburg und des IBT den Einfluss der Herzbewegung auf das EKG quantifizieren. Diese Arbeit legt den Grundstein für zukünftige schnellere EKG-Simulationen.

Mehr
BildEP Europace Titelstory

Eine gemeinsame Studie des Universitäts-Herzzentrums Freiburg-Bad Krozingen und des IBT ziert die Titelseite der Dezember-Ausgabe des renommierten Fachmagazins "EP Europace". Die Studie nutzt das EKG und EKG-Bildgebung zur Diagnose krankhafter Vorhofveränderungen.

Mehr
BildAxel Loewe schließt Habilitation ab

Mit dem Kolloquium zum Thema "Maschinelles Lernen für die Medizin und die Rolle simulierter Daten" habilitierte sich Dr.-Ing. Axel Loewe für das Fachgebiet "Modellierung und Simulation für die Medizin".

Mehr
BildPromotion Mark Nothstein

Die Abschlusssaison am IBT geht weiter. Wir sind sehr stolz mitteilen zu können, dass Mark Nothstein seine Doktorarbeit erfolgreich verteidigt hat: "Charakterisierung des Vorhofflimmersubstrats durch Elektrogramm- und Restitutionsanalyse". Der gebastelte Doktorhut mit gemeinsamen Erinnerungen an seine Zeit am IBT steht ihm auf jeden Fall.

Mehr
BildPromotion Steffen Schuler

Steffen Schuler aus unserer Gruppe hat in der vergangenen Woche erfolgreich seine Dissertation „Neuartige Methoden zur Einbeziehung physiologischer Vorkenntnisse in das inverse Problem der Elektrokardiographie“ verteidigt. Herzlichen Glückwunsch an unseren neuen Dr.-Ing.! #phdlife #CardioTwitter.

Mehr
BildDirected Graph Mapping für Vorhofflattern

Forschende des IBT haben im Rahmen des MY-ATRIA Konsortiums eine neue Technik veröffentlicht, um Vorhofflattern besser zu charakterisieren. Dabei kommen Methoden aus der Graphentheorie zum Einsatz.

Mehr
DiagrammCardiac Physiome Workshop

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.

Mehr
BildIBT auf der BMT

Mit rund 20 Mitarbeitern und Studierenden war das IBT auf der Jahrestagung der DGBMT vertreten. 9 Vorträge und 3 Poster aus allen 3 Arbeitsgruppen wurden vorgestellt. Wir gratulieren Giorgio Luongo zum 2. Preis für Patientensicherheit und Hannes Welle zum 2. Platz im Studierendenwettbewerb.

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BildVirtual Metrology Meeting (VirtMet)

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.

BildWorkshop on Statistical Atlases and Computational Modeling of the Heart (STACOM)

Claudia Nagel hat ein Projekt ihrer Arbeit beim Statistical Atlases and Computational Modeling of the Heart (STACOM) Worksohp vorgestellt. In ihrer Präsentation hat sie über die Anwendung des bi-atrialen statistischen Shape Models, das am IBT entwickelt wurde, für die nicht-invasive Detektion von Left Atrial Enlargement mit dem 12-Kanal EKG gesprochen.

Mehr
BildAtrial Signals Konferenz

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.

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BildPreis für Patientensicherheit in der Medizintechnik 2021

Wir gratulieren unserem Kollegen Giorgio Luongo und dem gesamten Team zum Gewinn des zweiten Preises für Patientensicherheit in der Biomedizintechnik 2021 mit der Veröffentlichung "Machine learning enables noninvasive prediction of atrial fibrillation driver location and acute pulmonary vein ablation success using the 12-lead ECG". Der Preis wurde anlässlich der BMT 21 Konferenz in Hannover verliehen und von der Deutschen Gesellschaft für Biomedizinische Technik (DGBMT) ausgelobt.

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BildNeue wissenschaftliche Stipendiatin am IBT

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

Mehr
Image Konsistente biventrikuläre KoordinatenCobiveco: Konsistente biventrikuläre Koordinaten

IBT-Forscher haben ein verbessertes ventrikuläres Koordinatensystem für die Lokalisierung, das Mapping von Daten und die Regression auf kardialen Geometrien veröffentlicht. Eine offene MATLAB-Implementierung der Methode zur präzisen und intuitiven Beschreibung der Position im Herzen ist frei verfügbar.
Zum Artikel

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Logo The CarpentriesSoftware Carpentry Workshop am KIT

Am 28. und 29. Oktober 2021 veranstaltet das Institut für Biomedizinische Technik einen Workshop, der Forschern grundlegende Programmierkenntnisse vermitteln soll und zu dem sich alle KIT-Mitglieder anmelden können.

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BildStatistisches Shape Model der Vorhöfe

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. 

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Logo de-RSE e.V.Forschungssoftware - Nachhaltige Entwicklung und Unterstützung

IAMO Policy Brief 42 thematisiert die Anforderungen und Strategien für eine nachhaltige Forschungssoftwarepraxis auf Grundlage eines Positionspapiers.

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hearts-logoReview Artikel zur Berechnung des EKGs mit Hilfe von Computermodellen des Herzens erschienen

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.

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BildMechanismen hypertropher Kardiomyopathie

Hypertrophe Kardiomyopathie beeinträchtigt die Herzmechanik, aber die spezifischen Auswirkungen von dickerer Wand, reduzierter aktiver Kraft, Faserstruktur und erhöhter Gewebesteifigkeit sind nicht klar. IBT-Forscher*innen konnten die jeweiligen Beiträge zu Deformation, Dehnung, Dehnungsrate und Wandverdickung mit Hilfe eines Computermodells des Herzens aufklären.

Mehr
iHeart 2021iHeart Konferenz 2021

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.

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BildPromotion Ekaterina Kovacheva

Am 8. Juli hat Ekaterina Kovacheva ihre Dissertation mit dem Titel „Model Based Estimation of the Elastomechanical Properties of the Human Heart“ verteidigt. Herzlichen Glückwunsch von allen Mitarbeitern des IBT.

Mehr
BildPromotion Jorge Sanchez

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

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Image personalized heartComputermodell eines personalisierten Herzens

In Kooperation mit dem IANM (KIT) und dem IEKM (Universitäts-Herzzentrum Freiburg) haben Forscher des IBT ein elektro-mechanisch gekoppeltes Computermodell eines personalisierten menschlichen Herzens vorgestellt. Die Arbeit wurde im Journal Mathematics publiziert.

Mehr
BildTransitzeitmessung in Indikatorverdünnungskurven

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.

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Image graphical abstractAnzahl der Kameras für die 3D-Rekonstruktion

Forscher am IBT untersuchten, wie viele Kameras benötigt werden, damit ein mikrochirurgischer Operationskanal möglichst vollständig 3D rekonstruiert werden kann.
Die Arbeit wurde im Journal of Imaging (MDPI) veröffentlicht: https://doi.org/10.3390/jimaging7050087

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EHRA Congress 2021

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“.

CombinationsSchätzung des fibrotischen Gewebeanteils der Vorhöfe mit dem EKG

Forscher am IBT untersuchten, ob der Anteil von fibrotischem Gewebe im Vorhof nicht-invasiv und quantitativ basierend auf P Wellen aus dem 12-Kanal EKG bestimmbar ist.
Die Arbeit wurde im Journal of Clinical Medicine (MDPI) veröffentlicht.

Mehr
Girlsday_MedizintechnikGirls’ Day 2021

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

Mehr
Portrait von Simon HoffmannSimon Hoffmann wird wissenschaftlicher Mitarbeiter am IBT

Wir begrüßen Herrn Simon Hoffmann als wissenschaftlichen Mitarbeiter. Der Fokus seiner Arbeit liegt auf Signalverarbeitungsmethoden in der Ophthalmologie.

Mehr
Portrait von Marie HouillonNeue Wissenschaftliche Mitarbeiterin am IBT

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

Mehr
BildNichtinvasive Vorhersage des Treiberorts für Vorhofflimmern

Ein Team um IBT-Forscher Giorgio Luongo präsentiert eine auf maschinellem Lernen basierende Klassifizierung des 12-Kanal-EKG, um zwischen Patienten mit Lungenvenen-Treibern und Patienten mit extra-Lungenvenen-Treibern von Vorhofflimmern zu unterscheiden.
Das Papier wurde im Cardiovascular Digital Health Journal veröffentlicht.

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Transmembrane potentialProtokoll zur Beurteilung der Arrhythmieanfälligkeit

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.

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Bild Herzmodellierung 2021Mit Computerherz zum Therapieerfolg

Das Institut für Biomedizinische Technik des KIT entwickelt mit mathematischen Gleichungen ein computerbasiertes Herzmodell, das der gezielten Behandlung von Herzrhythmusstörungen dient und damit die medizinische Forschung und Entwicklung neuer diagnostischer und therapeutischer Verfahren verbessern soll.

Mehr
Bild zur Kraft RekonstruktionKraft-Rekonstruktion basierend auf Deformationsdaten des linken Ventrikels

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

Mehr
Bild RefraktärzeitZykluslängenstatistik während Vorhofflimmern liefert Maß für Refraktärzeit

Wissenschaftler des IBT konnten zeigen, dass die statistische Auswertung der gemessenen Zykluslängen während Vorhofflimmern eine Schätzung der Refraktärzeit des unterliegenden Substrats ermöglicht. Die Studie kombiniert eine breite Simulationsbasis mit klinischen Messungen und wurde in Europace EP veröffentlicht.

Mehr
Bild Nicolas PiliaPromotion Nicolas Pilia

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!

BildWhitepaper zur nachhaltigen Entwicklung von Forschungssoftware in Deutschland

Beitrag beschreibt das Umfeld für die Entwicklung nachhaltiger Forschungssoftware in Deutschland, identifiziert Herausforderungen und zeigt Handlungsbedarf auf.

Zum Artikel

F1000Research
2020
BildVergleich von unipolarer und bipolarer Spannungskartierung

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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Frontiers in Physiology
Logo BMT 2020BMT 2020

Das IBT nimmt an der jährlichen VDE DGBMT Kongressveranstaltung teil.

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Logo NBC 2020North Baltic Conference 2020

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

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GruppenbildComputing in Cardiology 2020

Acht Vertreter repräsentierten das IBT auf der diesjährigen Konferenz Computing in Cardiology in Rimini, die sowohl Präsenz- als auch Online-Teilnehmern ein gemeinsames Konferenzerlebnis während der COVID-19 Pandemie bot.

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FIG. 1. Each section of this work can be attributed to at least one of the topics in the green boxes. Although they are separated in this diagram, they are closely connected and depend on each other. That is why collaboration between the fields is of paraReview-Artikel zur Calcium- und Kaliumkonzentrationsschätzung mit dem EKG

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.

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Spektrum der Wissenschaft 2020.10Ein digitales Herz

In der aktuellen Ausgabe der populärwissenschaftlichen Zeitschrift „Spektrum der Wissenschaft“ erscheint ein Artikel des Leiters der Arbeitsgruppe Herzmodellierung am IBT. Unter dem Titel „Ein digitales Herz“ beschreibt Axel Loewe die Motivation und die Grundlagen der Computermodelle des Herzens und zeigt erste Anwendungen in medizinischer Versorgung und klinischer Forschung auf.

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Geodätische Längenmessung in medizinischen Aufnahmen.Geodätische Längenmessung in medizinischen Aufnahmen

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

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KI in der MedizinKünstliche Intelligenz in der Medizin

Ist das Thema des Herrenhäuser Forums am 14. Juli 2020. In der Diskussion mit Experten und Expertinnen aus Informatik, Medizin und Recht ging es um Verantwortung und Vertrauen.

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News 2020-06-23Identifizierung intraatrialer arrhythmogener Quellen

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

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FaserorientierungEinfluss von Fasern und Volumenmodul auf die Elektromechanik des Ventrikels

In Zusammenarbeit mit dem Politecnico Mailand präsentierte das IBT ein elektromechanisches Modell biventrikulärer Geometrien um Einflüsse auf die Druck-Volumen Beziehung zu untersuchen.

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IMG_2020-06-02_atrial flutter in ECGNeue raum-zeitliche Methoden zur Charakterisierung atrialer Flattermechanismen mit Hilfe des EKG

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.

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Hemmstoff A293Kaliumkanal Hemmstoff A293 zeigt therapeutisches Potenzial für die Behandlung von Vorhofflimmern

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Biomedizinische Technik des KIT und dem Herzzentrum Freiburg veröffentlichten Forscher des Universitätsklinikums Heidelberg einen Artikel über die antiarrhythmischen Effekte von A293 auf die Kardioversion von Vorhofflimmern. Als Kaliumkanal Hemmstoff von hoher Affinität lindert A293 die pathologische Verkürzung des atrialen Aktionspotenzials. Mit Einzelzellexperimenten, einem Schweinemodell sowie Computersimulationen im dreidimensionalen Vorhof konnte die Studie das therapeutische Potenzial von A293 für die Behandlung von Vorhofflimmern aufzeigen. Der Open Access Artikel erschien im Journal of the American Heart Association (JAHA).

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Natrium-Calcium-AustauschersWelche Rolle spielt der Natrium-Calcium-Austauscher für den spontanen Herzschlag?

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).

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F1000ResearchStellungnahme zu Forschungssoftware in Deutschland

Die Stellungnahme "An environment for sustainable research software in Germany and beyond: current state, open challenges, and call for action" wurde als Vorveröffentlichung zur offenen Begutachtung in F1000Research veröffentlicht. Der Artikel ist das Ergebnis eines Workshops im Rahmen der ersten Deutschen Konferenz für Forschungssoftware und einem DFG-geförderten Folgeworkshop am Robert Koch Institut. KIT und IBT Wissenschaftler spielten eine führende Rolle dabei die Gruppe zusammen zu bringen und den Schreibprozess zu koordinieren. Mit mehr als 40 Autoren und einer breiten öffentlichen Diskussion, fordert diese Basisinitiative Maßnahmen, um Forschungssoftware zum "Bürger erster Klasse" in der Wissenschaft zu machen.

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openCARPopenCARP veröffentlicht

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).

openCARP
Konferenz 2020-02-04SPIE Photonics West

Zwei Mitarbeiter des IBT nahmen an der SPIE Photonics West Konferenz in San Francisco vom 01. bis 06. Februar teil und hielten zwei Präsentationen über neue Segmentierungsmethoden und ein 3D Mikro-Test-Target. 
Die Diskussion und das Feedback waren sehr nützlich und der Kontakt zu möglichen Kooperationspartnern wurde hergestellt.

News 2020-01-30Was bringt das Herz zum Schlagen?

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.

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dotnetpro 2020Herzsimulator 1.0

In der Ausgabe 1/2020 der Zeitschrift "dotnetpro" erscheint ein Artikel über die Forschung der Arbeitsgruppe Herzmodellierung. dotnetpro liefert Profiwissen für Softwareentwickler, die mit Microsoft-Technologien für Microsoft- und NichtMicrosoft-Plattformen Programme schreiben. Die Idee des Artikels ist ein Blick über den Tellerrand für die dotnetpro-Leser, die größtenteils Softwareentwickler sind. Im Artikel wird der Multiskalensimulationsansatz (vom Ionenkanal über Zellen und Gewebe zum Organ) für die Elektrophysiologie, der am IBT entwickelt und verwendet wird, näher vorgestellt und auf die Implementierung eingegangen.

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TRM_2020Auf dem Weg zum digitalen Zwilling

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.

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Bildnachweis Titelbild: KIT - IBT
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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