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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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