Numerische Modellierung der kardialen Elektrophysiologie auf zellulärer Ebene

Das Herz nutzt elektrischen Strom zur Kommunikation zwischen benachbarten Zellen zur Koordination der Herzaktion. Heutige Computermodelle aus wenigen Millionen gekoppelter Zellen können die Erregung des Herzens simulieren. Solche Modelle bilden die Funktionalität gesunder Herzen mit intakten Zellverbindungen akkurat ab und sind ein wichtiges Forschungswerkzeug. Bei strukturellen Herzerkrankungen sind diese Verbindungen jedoch häufig geschädigt - eine vieldiskutierte Ursache tödlicher Herzrhythmusstörungen. Da heutige Computermodelle auf räumlichen Skalen weit jenseits der biologischen Zellgröße basieren, können sie die Veränderungen der Mikrostruktur nur grob wiedergeben. Um Simulationen für die Prävention des Herztodes einsetzen zu können, müssen sie um den Faktor 104 umfangreicher werden. Eine Plattform für solche Simulationen erfordert nicht nur Exascale-Computer, sondern auch eine konzertierte Zusammenarbeit von Biomedizintechnik-Ingenieuren, Mathematikern und Informatikern.

MICROCARD ist ein europäisches Forschungsprojekt, das eine ausgereifte Plattform zur Simulation der Elektrophysiologie des Herzens im Mikrometermaßstab entwickeln wird. Die Modelle werden rund 109 Herzzellen umfassen, die jeweils durch hunderte Gitterelemente repräsentiert werden. Daher wird die Simulationsplattform für künftige Exascale-Supercomputer ausgelegt. Zur effizienten Nutzung dieser Höchstleistungsrechner werden wir neueste HPC-Methoden und problemangepasste Algorithmen auf allen Ebenen vom einzelnen Thread bis zur gesamten Maschine nutzen. In MICROCARD arbeiten Nutzer und Entwickler verschiedener Disziplinen in einem Co-Design-Ansatz zusammen. Die Plattform wird Schnittstellen für alle Nutzergruppen bereitstellen: von Open Source Code bis hin zu Weboberflächen.

Förderung

ANR, The Research Council of Norway, the German
 Federal ministry of education and research, the EuroHPC Joint Union, the European Union, il
 Ministero dello sviluppo economico, der Schweizerische Eidgenossenschaft, FFG

LinkedIn: @project MICROCARD

Twitter: @P_Microcard

Latest news

30 June 2025: defense Zeina Chehade

Zeina Chehade successfully defended her PhD thesis on finite-volume methods for the cardiac EMI model in Bordeaux.

Kick-off meeting agenda online

The MICROCARD-2 kick-off meeting will be held online on July 4. The agenda is now online.

23-24 June: MICROCARD Summer Workshop in Oslo

The MICROCARD Summer Workshop was held in Oslo. This teaching event is held in conjunction with the Simula Summer School in Computational Physiology. The 2½-day workshop is open to all students registered in the Simula Summer School as well as any other students, researchers, physicians, or industry partners interested in cell-by cell modeling of the heart.


more news

Agenda

24-27 June

ComPAS meeting in Bordeaux

Friday 27 June

14:00 monthly WP1 plenary meeting

Monday 30 June

10:00 PhD defense Zeina Chehade

16:00 WP4 meeting

Wednesday 2 July

10:00 monthly WP5 meeting

Thursday 3 July

16:00 EB meeting

Friday 4 July

13:00 MICROCARD-2 Kick-off meeting

Friday 11 July

14:00 monthly WP1 technical meeting


full agenda

website powered by Dutch windmills • no cookies • all browsers welcome