Abstract:

Eine möglichst genaue Vorhersage eines realen Prozesses an einem Modell zu treffen ist aktuell eine große Herausforderung in allen Bereichen der Medizin. Dies gilt auch für die Kardiologie [1]. Eine der Hauptmotivationen, welche die Entwicklung computerunterstützter Modellierungen und Simulationen in der Kardiologie antreibt, ist die Möglichkeit maßge- schneiderte Therapien virtuell zu testen, bevor man diese an Patienten anwendet[2]. Eine weitere ist z.B. die Möglichkeit der Zusammenführung von experimentellen und klinischen Daten [1], welche in vivo, in vitro oder ex vivo gesammelt sein können. Mithilfe einer pas- senden quantitativen Analyse können so genaue in silico Modelle erstellt werden [1]. Dabei ermöglichen fortgeschritten entwickelte Modelle die Beobachtung jeglicher Vorgänge, ohne an ethische Vorgaben gebunden zu sein. So erlauben erfolgreiche Simulationen Vorhersagen zu möglichen Krankheitsverläufen. Patientenspezifische Computersimulationen gehen noch einen Schritt weiter. In diesen wird versucht, mithilfe von Patientendaten einen digitalen Zwilling zu erstellen. Beispielsweise lässt sich mithilfe von Magnetresonanztomographie (MRT) Daten ein dreidimensionales mechanisches Modell des Herzens erstellen. Durch zusätzliche Elektrokardiogramm- (EKG) und 4D-Fluss-MRT-Daten kann das Computermodell weiter personalisiert werden und er- möglicht so erste Rückschlüsse auf Erkrankungen [2]. Ein solches patientenspezifisches Computermodell des Herzens wird unter anderem auch am Institut für Biomedizinische Technik (IBT) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) entwickelt. Diese Arbeit soll einen Beitrag zur Herzklappenmodellierung leisten. Im folgenden Abschnitt wird der aktuelle Stand des Modells wiedergegeben sowie abschließend die Ziele dieser Arbeit dargestellt.