Ingenieurwissenschaft für die Gesundheit
Herzlich willkommen am Institut für Biomedizinische Technik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Seit über 60 Jahren wird hier im Bereich der Biomedizinischen Technik geforscht und gelehrt.
In interdisziplinärer Zusammenarbeit mit Ärztinnen und Ärzten und in Projekten mit der medizintechnischen Industrie erforschen wir neue technische Systeme, mit denen Krankheiten früher und genauer erkannt, und Therapien zielsicher durchgeführt werden können.
In der Gruppe von Prof. Dr. Werner Nahm stehen die Erforschung und Entwicklung optoelektronischer Systeme in Medizin und Lebenswissenschaften im Fokus. Es laufen aktuell Projekte zu chirurgischen Visualisierungssystemen und zur optischen Diagnose. Mehr dazu finden Sie hier.
In der Gruppe von PD Dr. Axel Loewe werden Computermodelle des Herzens entwickelt und auf kardiologische Fragestellungen angewendet. Im Fokus stehen die Elektrophysiologie und Elastomechanik des Herzens, um zur Beantwortung wichtiger klinischer Fragestellungen zur Entstehung und Behandlung von z.B. Herzrhythmusstörungen beizutragen. Signalverarbeitung elektrischer Signale des Herzens (EKG und Elektrogramme), maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz sind weitere Schwerpunkte. Mehr dazu finden Sie hier.
Fortschritte und Herausforderungen in der computergestützten Modellierung
Seit der Jahrtausendwende hat sich die computergestützte Modellierung biologischer Systeme bemerkenswert weiterentwickelt. Ein Übersichtsartikel beleuchtet die aktuellen Errungenschaften und neuen Herausforderungen, insbesondere im Bereich des Herz-Kreislauf-Systems. Dabei wird die Bedeutung von mechanistischen und datengetriebenen Modellen sowie deren Synergien hervorgehoben, um zukünftige Fortschritte in der medizinischen Forschung und künstlichen Intelligenz zu fördern.
Vom 30. März bis 1. April fand das jährliche Treffen der European Heart Rhythm Association (EHRA) statt. Die Veranstaltung vereinte Wissenschaftler*innen, medizinisches Fachpersonal und weitere Fachleute aus aller Welt, die sich mit der Behandlung von Herzrhythmusstörungen beschäftigen. Axel Loewe und Silvia Becker vertraten das IBT bei diesem Event. Außerdem hielt Silvia einen Vortrag darüber, warum es eine Rolle spielt, wie die P-Welle im EKG gemessen wird.
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Die präzise Identifizierung des Ursprungs von ventrikulären Extrasystolen (PVCs) ist entscheidend für eine verbesserte Diagnose und Behandlung. Erfahren Sie mehr über diesen innovativen Ansatz, der von einem interdisziplinären Forschungsteam entwickelt wurde, einschließlich der Mitwirkung von CaMo IBT.
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Vom 12. bis 14. März fanden in Heidelberg die E-Science-Tage unter dem Motto „Research Data Management: Challenges in a Changing World“ statt. Axel Loewe und Silvia Becker vertraten das IBT im Workshop „Information Infrastructures in the Era of Artificial Intelligence: Opportunities and Challenges“, der vom Leibniz ScienceCampus DiTraRe organisiert wurde. Zusätzlich hielt Silvia Becker gemeinsam mit Lea Singson vom FIZ Karlsruhe einen Vortrag über die rechtlichen Aspekte von Digital Twins und synthetischen EKGs.
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Die numerische Simulation erlaubt es, ganz unterschiedliche Vorgänge zu modellieren, vom Wetter über die Kernfusion bis zu individuellen Körperorganen. Voraussetzung dafür sind hoch skalierbare Algorithmen, die sich aus einer mathematischen Bibliothek wie mit einem Baukasten zusammenstellen lassen.
Ein Artikel in der aktuellen Ausgabe des c't Magazins für Computertechnik berichtet über unsere Forschung.
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Ein neues Paper, das die Wechselwirkungen zwischen reduzierten extrazellulären Kalziumspiegeln und der sympathischen Stimulation als kompensatorischem Mechanismus untersucht, der möglicherweise zum plötzlichen Herztod bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung beiträgt, wurde im Journal of Physiology veröffentlicht.
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