Kohortenmodellierung der menschlichen Vorhöfe für in silico Studien
Coordinator
Privatdozent Dr.-Ing. Axel Loewe
Grant period
2024 -
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)529821741
Note: Computermodelle der Vorhöfe haben in elektrophysiologischen Multiskalen-Simulationen bereits Einblicke in die Mechanismen der Entstehung und Terminierung der pathologischen elektrischen Wellenausbreitung während Vorhofflimmern geliefert. Digitale Zwillinge zielen darauf ab, das Herz eines Patienten im Computer möglichst exakt nachzubilden, um z.B. personalisierte Strategien für die Ablationstherapie zu entwickeln und so ein optimales Behandlungsergebnis zu erzielen. Auf der anderen Seite bilden statistische Shape Models die Grundlage für Kohortenmodellierungsansätze. Sie ermöglichen die Generierung zahlreicher geometrischer Modelle der Vorhöfe, die der realen anatomischen Variabilität in einer Population gerecht werden. Solch virtuelle Patientenkohorten können durch Einbeziehung funktioneller Variabilität noch erweitert werden. Katheterablation und medikamentöse Therapie sind die derzeit wichtigsten Behandlungsstrategien für Vorhofflimmern. Für beide Optionen sind jedoch beträchtliche Rezidivraten zu beklagen. In dieser Arbeit werden wir daher die Wirksamkeit verschiedener Behandlungsoptionen durch computergestützte Modellierung in großen virtuellen Patientenkohorten untersuchen, um für Subgruppen optimale Strategien zu identifizieren. Umfassende Simulationen und Data Mining werden kombiniert, um systematische Zusammenhänge für eine optimale Wahl des Antiarrhythmikums und seiner Dosis sowie der Ablationsstrategie zu ermitteln, die am ehesten eine dauerhafte Heilung von Vorhofflimmern für ganze Untergruppen der Bevölkerung in Aussicht stellen. Es werden virtuelle Kohorten von Computermodellen erstellt, die sich durch anatomische Variabilität, zelluläre Heterogenität und unterschiedliches Ausmaße an Fibrose auszeichnen. Ein statistisches Modell der Vorhöfe dient als Grundlage für die Ableitung von insgesamt 400 anatomischen Modellen der Atrien mit unterschiedlichen Volumina des linken und rechten Vorhofs, Ausrichtungen der Lungenvenen und Ausprägungen der Herzohren. Indem wir jedes Vorhofmodell einem Arrhythmie-Induktionsprotokoll unterziehen, wird die Neigung zu Vorhofflimmern fü
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Record created 2024-06-20, last modified 2024-09-28