Virtuelles Herz simuliert Arrhythmien

3D-Modell soll Behandlung von Risikopatienten verbessern

Wissenschaftler der University of Leeds unter der Leitung von Richard Clayton www.cbiol.leeds.ac.uk haben eine neue 3D-Computersimulationstechnologie des Herzens entwickelt www.iop.org . Es soll vor allem die Behandlung von Patienten, die zu einem Herzstillstand neigen, verbessern. Das Modell simuliert Herzrhythmusstörungen und kann den Zeitpunkt der Arrhythmie wiederholen, um die bestmögliche Behandlung zu finden. Zudem kann das Computermodell in einen virtuellen Torso eingebaut werden, um ein simuliertes Elektrokardiogramm zu erhalten.

„Bei einem gesunden Herzschlag geht eine Welle der elektrischen Aktivität durch den Herzmuskel. Diese bewegt sich durch das Innere an die Oberfläche des Herzens und führt zu dessen Kontraktion“, erklärte Clayton. Bei einem Herzstillstand ist dieses Schlagmuster verändert. Die elektrische Aktivität ebbt nicht ordnungsgemäß ab, bewegt sich um den Muskel und führt letztendlich zu Arrythmien. „Das detaillierte biophysikalische sowie ein anatomisches Modell können diese Aktivität simulieren. Mit dieser Unterstützung können verschiedene pharmakologische und physikalische Behandlungen getestet werden, um den Patienten optimal zu versorgen“, erklärte Clayton.

Die Simulation erfordert massive Computerunterstützung und selbst mit einem Hochgeschwindigkeits-Equipment dauert es 24 Stunden, um nur eine Sekunde der Herzaktivität zu simulieren. Letztendlich präsentiert sich das Farbbild des schlagenden Herzens, welches die elektrische Aktivität zeigt und Forschern ermöglicht, die Auswirkungen verschiedener Therapien zu visulisieren. „Zum selben Zeitpunkt können elektrische Signale, die ein externer Monitor aufgezeichnet, simuliert werden. Dadurch sei es möglich zu zeigen, wie sich ein bestimmter Zustand des Herzen im Elektrokardiogramm verhält. Die Entwickler hoffen, dass dank der Simulationstechnologie Informationen für die tägliche Behandlung erhältlich sind. Vorteile sollen sich insbesondere für jene Patienten ergeben, die nach einer Herzattacke zur Kammerflimmern neigen.