Digitalisierung: Simulationsplattform für Herzrhythmusstörungen

Herz-Kreislauf-Erkrankungen zählen zu den weltweit häufigsten Todesursachen: Jedes Jahr sterben in Deutschland über 300 000 Menschen an den Folgen. Rund die Hälfte dieser Todesfälle werden durch Herzrhythmusstörungen verursacht. Im europäischen Projekt MICROCARD, an dem das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt ist, entwickeln Forschende nun eine Simulationsplattform, die die elektrophysikalischen Signalübertragungen im Herzen digital abbilden kann. Die Computersimulationen sollen insbesondere zu einer verbesserten Diagnose und Therapie beitragen. Das KIT erhält für seine Beiträge im Rahmen des „European High-Performance Computing Joint Undertaking“ etwa 1,3 Millionen Euro.

„Computermodelle sind heute weit verbreitet, um das Verhalten komplexer biophysikalischer Systeme wie das Herz und die Ursachen von Krankheiten zu verstehen“, so Axel Loewe vom Institut für Biomedizinische Technik (IBT) des KIT. Um alternde oder kranke Herzen aus elektrophysiologischer Sicht digital zu simulieren, entwickelt das Konsortium eine spezielle Software. Diese basiert auf “openCARP“, einem Elektrophysiologie-Simulator für Herzbeschwerden, und ist auf hochleistungsfähige Rechensysteme, also Supercomputer, ausgelegt.

Am Steinbuch Centre for Computing des KIT konzentriert sich ein Team um Hartwig Anzt auf spezielle mathematische Computerprogramme, die an spezifische Problemstellungen wie die Abbildung der Elektrophysiologie des Herzens auf zellulärer Ebene angepasst und auf das Simulationssystem zugeschnitten sind. Das IBT arbeitet an der Integration, Bereitstellung und Verbreitung der Software. Ziel ist es, die Software einem breiten Nutzerkreis als Plattform zugänglich zu machen, um verschiedene reale Anwendungen in der Kardiologie zu bewältigen.

ase, 06.05.2021