Das Herz im Computer
Von Computern erzeugte naturgetreue Modelle des menschlichen Herzens sollen die Herzmedizin revolutionieren -- ein äußerst anspruchsvolles, interdisziplinäres Projekt.
Ein naturgetreues Computermodell des menschlichen Herzens soll die Herzmedizin revolutionieren. Das ist das ehrgeizige Ziel eines weltumspannenden Forschungsnetzes, berichtet Technology Review in der neuen Ausgabe.
Das so genannte "cardiome project" geht auf eine Idee von Denis Noble zurück, der 1960 die elektrische Aktivität einzelner Herzzellen durch mathematische Gleichungen beschrieb. Heute ist Noble mit seinem interdisziplinären Forschungsteam an der Oxford University nur einer von zahlreichen Wissenschaftlern, die das Projekt "virtuelles Herz" weltweit vorantreiben. Denn für die medizinische Anwendung benötigt man Modelle, die nicht nur die Aktivität einzelner Zellen simulieren, sondern die Funktionsweise des gesamten Organs.
So hat der Bioingenieur Peter Hunter von der University of Auckland in Zusammenarbeit mit Siemens eine Software entwickelt, mit deren Hilfe der Ablauf eines Herzschlages imitiert werden kann. Um realistische Voraussagen über Herzerkrankungen machen zu können, sollen bei dem Modell außerdem genetische Faktoren berücksichtigt werden -- ein Problem, mit dem sich derzeit ein kalifornisches Forschungsteam beschäftigt.
Ob das virtuelle Herz aber tatsächlich die Realität widerspiegelt, lässt sich nur durch den Vergleich mit klinischen Daten ermitteln. Helfen kann dabei eine "Elektroden-Jacke", die an der University of Utah entwickelt wurde: Mit Hilfe von 192 Elektroden sammelt sie äußerst detaillierte Informationen zur Erregungsfortleitung im Herzen.
Bis heute ist allerdings kein Computer in der Lage, die hochkomplexen Vorgänge in einem echten Herzen oder gar den Verlauf einer Herzerkrankung in angemessener Zeit zu berechnen. Trotzdem findet das Cardiome Project schon in seiner jetzigen Form medizinische Anwendung. So beginnen Mediziner, das Herzmodell für die Entwicklung neuer Medikamente, Diagnoseverfahren oder Operationstechniken zu nutzen -- und können dabei ihre Patienten schonen.
AusfĂĽhrliche Informationen zu dem Projekt bringt Technology Review in der Ausgabe April 2004: (sma)
