600.000 Euro Förderung
Herzlichen Glückwunsch an Priv.-Doz. Dr. Natalia Solowjowa (kardiale Bildgebung), Priv.-Doz. Dr. Christoph Knosalla (Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie) und an Prof. Dr.-Ing. Leonid Goubergrits (Institut für Computer-assistierte kardiovaskuläre Medizin): Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ihr gemeinsames Projekt heartCAAS in Rahmen eines Schwerpunktprogramms „Daring More Intelligence – Design Assistants in Mechanics and Dynamics“ (SPP2353) mit rund 600.000 Euro.
Herzlichen Glückwunsch an Priv.-Doz. Dr. Natalia Solowjowa (kardiale Bildgebung), Priv.-Doz. Dr. Christoph Knosalla (Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie) und an Prof. Dr.-Ing. Leonid Goubergrits (Institut für Computer-assistierte kardiovaskuläre Medizin): Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ihr gemeinsames Projekt heartCAAS in Rahmen eines Schwerpunktprogramms „Daring More Intelligence – Design Assistants in Mechanics and Dynamics“ (SPP2353) mit rund 600.000 Euro.
Worum geht es?
Im Mittelpunkt des Projekts steht die Entwicklung eines KI-gestützten, computer-assistierten Planungsassistenzsystems für die Herzchirurgie. Ziel ist es, chirurgische Eingriffe an der linken Herzkammer künftig präziser und patientenspezifischer zu planen – insbesondere bei der sogenannten surgical ventricular restoration (SVR).
Was ist SVR?
Nach einem größeren Herzinfarkt kann sich ein Narbenareal bilden und die linke Herzkammer als Folge der Anpassung (Remodeling) krankhaft erweitern. In der Folge entsteht ein sogenanntes Herzwandaneurysma: eine schwach kontraktile, ballonartige Aussackung, die die Pumpfunktion des Herzens erheblich beeinträchtigt.
Bei der ”SVR”- Operation wird dieser geschädigte Bereich entfernt und die Herzkammer so rekonstruiert, dass das Volumen und die Geometrie der Herzkammer normalisiert werden. Die Herausforderung dabei: Jeder Eingriff ist individuell, und die Auswirkungen auf Blutfluss und Herzleistung lassen sich vorab nur schwer einschätzen.
Simulation mit digitalen Patientenzwillingen
Hier setzt heartCAAS an. Mithilfe von dreidimensionalen digitalen Patientenzwillingen, die aus CT-Bilddaten erzeugt werden, lassen sich die Effekte der geplanten Operation rechnerisch simulieren. So kann bereits im Vorfeld untersucht werden, wie sich Form, Wandbewegung und selbst die Blutströmung nach dem Eingriff verändern würden.
Darauf aufbauend soll eine künstliche Intelligenz entwickelt werden, die aus einer Vielzahl solcher Simulationen lernt – mit dem Ziel, Chirurg:innen bei der Wahl des besten OP-Vorgehens zu unterstützen. Das Forschungsteam des DHZC plant, die Modellierungstechnik künftig auch bei anderen Patientengruppen mit Herzinsuffizienz einzusetzen.
Grundlage des Antrags
Dem Förderantrag zugrunde liegt eine wissenschaftliche Arbeit des Teams, in der bei neun Patient:innen untersucht wurde, wie sich SVR auf hämodynamische Kenngrößen wie Blutfluss, Energieverlust und „Washout“-Verhalten auswirkt. Diese Analysen basieren bereits auf der Methode der digitalen Patientenzwillinge und bilden die methodische Basis für das nun bewilligte Projekt: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010482525005785
Wir wünschen PD Dr. Natalia Solowjowa, PD Dr. Christoph Knosalla und Prof. Dr.-Ing. Leonid Goubergrits weiterhin viel Erfolg bei der Umsetzung dieses Projekts.
