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.
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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Das Gordon Research Seminar sowie die Konferenz über Mechanismen der Herzrhythmusstörungen fanden vom 22. bis 27. Februar in Barga statt. Sie deckte ein breites Spektrum an Themen ab, vom Vorhof und ventrikulären Mechanismen bis zu Mikro- und Ultrastrukturen einzelner Herzmuskelzellen. Christian, Moritz und Axel (in Vertretung von Tobias) stellten ihre Arbeit vor.
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Unsere jüngste Veröffentlichung „Consensus Statement on the Credibility Assessment of Machine Learning Predictors“ im Fachjournal Briefings in Bioinformatics zielt darauf ab, die Zuverlässigkeit und Glaubwürdigkeit von Modellen des maschinellen Lernens zu gewährleisten, die in klinischen und biomedizinischen Kontexten eingesetzt werden. Zusammen mit anderen führenden Experten skizzieren wir einen strukturierten Rahmen, der auf 12 grundlegenden Aussagen basiert, und schlagen strenge Richtlinien für die Bewertung und Verbesserung der Glaubwürdigkeit von ML-Prädiktoren vor, insbesondere wenn sie bei wichtigen Entscheidungen im Gesundheitswesen eingesetzt werden.
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Dr.-Ing. Cristian Barrios Espinosa hat seine Doktorprüfung am KIT erfolgreich bestanden und Eikonal-basierte Modelle weiterentwickelt, um die Genauigkeit und Effizienz von Simulationen in der kardialen Elektrophysiologie zu verbessern.
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Veröffentlicht in Engineering with Computers, stellt die neueste Version von DREAM, einen effizienten Ansatz zur Simulation von Reentry-Mechanismen in der Herzelektrophysiologie dar.
Lesen Sie das vollständige Paper hier.