Digitale Zwillinge für die Behandlung von Vorhoffflimmern (DAWN-AF)
Digital Twins to Treat Atrial Fibrillation (DAWN-AF)
ERA-NET: Permed
Wissenschaftsdisziplinen
Gesundheitswissenschaften (20%); Informatik (30%); Klinische Medizin (20%); Medizintechnik (30%)
Keywords
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Atrial Fibrillation,
Digital Twin,
Ablation Therapy,
Computer Modeling,
Machine Learning
Vorhofflimmern (VHF) ist die häufigste Arrhythmie des Herzens. Bei VHF handelt es sich um eine fortschreitende Erkrankung des Herzens. Je länger VHF andauert, umso schwieriger ist die Behandlung, und das Risiko Folgeschäden wie Schlaganfälle, Demenz oder Herzinsuffizienz zu erleiden nimmt zu. Die effektivste Therapie für VHF ist die Ablationstherapie mittels Herzkatheter, eine Prozedur, bei der Gewebe in den Vorhöfen des Herzens zerstört wird um die Ausbreitungspfade von elektrischen Wellen einzuschränken. Aktuelle Therapieformen sind generisch, die Variabilität der Patienten hinsichtlich der Struktur der Vorhöfe wird nicht berücksichtigt, weshalb VHF-Symptome auch nach anfänglich positiver Therapie häufig zurückkehren. Das Ziel des DAWN-AF Projektes ist es, einen personalisierten medizinischen Ansatz zu entwickeln, der auf Computermodellierung basiert. Konkret werden digitale Zwillinge der Vorhöfe des Herzens entwickelt. Diese können zur verbesserten Planung der VHF-Ablation im Computer verwendet werden, um ein Wiederauftreten von VHF zu verhindern. Dazu werden präoperative Messungen wie das Elektrokardiogramm und tomographische Bildgebung (MRT/CT) verwendet, um anatomisch und funktionell detaillierte digitale Zwillinge zu erstellen. Da diese Daten jedoch nicht ausreichen, um die Vorhöfe eindeutig zu charakterisieren, wird für jeden Patienten ein Satz an potenziellen digitalen Zwillingen erstellt, um dann für jede einzelne Variation die jeweils ideale Ablationsbehandlung zu bestimmen. Anhand von invasiven Messungen während des Eingriffs wird dann derjenige digitale Zwilling ausgewählt, der am besten zum Patienten passt. Eine wirtschaftliche Analyse der VHF- Therapie wird den Nutzen unseres mittels digitaler Zwillinge personalisierten Therapiezugangs bewerten. Dieser Nutzen ergibt sich aus einer frühzeitigen präventiven Behandlung, aus einem länger anhaltenden Therapieerfolg, aus einer verkürzten Eingriffsdauer und einer Reduktion des Eingriffsrisikos.
- Thomas Czypionka, Institut für Höhere Studien - IHS , nationale:r Kooperationspartner:in
- Francisco Sahli, Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
- Thomas Pambrun, CHU de Bordeaux - Frankreich
Research Output
- 27 Zitationen
- 4 Publikationen
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2025
Titel Recovering intrinsic conduction velocity and action potential duration from electroanatomic mapping data using curvature DOI 10.1016/j.media.2025.103809 Typ Journal Article Autor Roney C Journal Medical Image Analysis Seiten 103809 Link Publikation -
2025
Titel An efficient end-to-end computational framework for the generation of ECG calibrated volumetric models of human atrial electrophysiology DOI 10.1016/j.media.2025.103822 Typ Journal Article Autor Zappon E Journal Medical Image Analysis Seiten 103822 Link Publikation -
2024
Titel Simulation-free prediction of atrial fibrillation inducibility with the fibrotic kernel signature DOI 10.1016/j.media.2024.103375 Typ Journal Article Autor Banduc T Journal Medical Image Analysis Seiten 103375 -
2024
Titel Digital twins for cardiac electrophysiology: state of the art and future challenges DOI 10.1007/s00399-024-01014-0 Typ Journal Article Autor Cluitmans M Journal Herzschrittmachertherapie + Elektrophysiologie Seiten 118-123 Link Publikation