Anzeige

Digitaler Zwilling: Ein Herz aus Daten soll Leben retten

28. Oktober 2025

Das digitale Herzmodell der Hochschule München simuliert realistische Herzbewegungen – ein Schritt zu präziserer Diagnose und Planung kardiologischer Eingriffe.
Das digitale Herzmodell der Hochschule München simuliert realistische Herzbewegungen – ein Schritt zu präziserer Diagnose und Planung kardiologischer Eingriffe. Foto: Alexander Ratzing
Ein Herz aus Daten: Forschende der Hochschule München (HM) haben ein digitales, pulsierendes Herz entwickelt. Mithilfe von KI sollen so Ursachen von Herzerkrankungen schneller erkannt und Eingriffe künftig präziser geplant werden können.
Anzeige
Anzeige


Inhaltsverzeichnis

Herzkreislauferkrankungen sind die häufigste Todesursache in Deutschland. Jedes Jahr sterben mehr als 300.000 Menschen an kardiovaskulären Erkrankungen wie Herzinfarkt, Schlaganfall, Herzrhythmusstörungen oder Bluthochdruck. Die Ursachen solcher Erkrankungen sind oft von vielen Faktoren abhängig. Es gibt zahlreiche Wechselwirkungen zwischen dem Blutdruck, der Form und Funktion des Herzmuskels sowie der Herzklappen. Diese komplexen Zusammenhänge kann man nur schwer an lebenden Patientinnen und Patienten untersuchen.

Anzeige
Anzeige

Simulation mit digitalem Herz

Der Maschinenbauer und Projektleiter Ludwig Wagmüller entwickelte in seiner Promotionsarbeit an der Hochschule München (HM) das personalisierte Computermodell eines pulsierenden Herz-Kreislauf-Systems. Der digitale Zwilling soll es in Zukunft ermöglichen, das Verhalten des menschlichen Herzens auch ohne invasive Diagnoseverfahren zu analysieren.

Für das Projekt SmartHeart entwarf Wagmüller gemeinsam mit Simulationsexpertinnen und -experten an der Fakultät für Maschinenbau, Fahrzeugtechnik und Flugzeugtechnik der HM sowie der Technischen Universität München mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) ein neuartiges Herzmodell. Dieses kann die patientenspezifische Geometrie detailgetreu nachbilden und braucht weniger Rechnerleistung als traditionelle Simulationsverfahren.

Schnellere Rechenleistung mit KI

Bisherige Simulationen waren oftmals zu langsam oder nur in aufwendiger Weise patientenspezifisch adaptierbar. Für die Berechnung und Visualisierung eines einzigen Pulsschlages benötigten Supercomputer oftmals mehrere Stunden.

Anzeige
Anzeige

Mit KI geht das deutlich schneller. Der Ansatz ist hierbei, eine Kombination aus statistischen Verfahren und KI zu nutzen. Dadurch benötigt die Simulation deutlich weniger Rechenzeit.

Eine wesentliche Rolle spielt dabei das sogenannte Reduced Order Model. Solche reduzierten Modelle sind weniger komplex als klassische Simulationen, erreichen jedoch mit Berücksichtigung der wesentlichen Charakteristika eine hohe Übereinstimmung. Außerdem sind solche Modelle wesentlich energieeffizienter.

Anzeige
Anzeige

Die Forschenden haben so erstmalig typische Bewegungsmuster in der Herzbewegung über verschiedene Patientengeometrien hinweg identifiziert und mathematisch beschreiben können.

Der digitale Zwilling

Das neue Herzmodell basiert auf realen Daten von lebenden Patientinnen und Patienten. Mithilfe von 70 anonymisierten MRT-Datensätzen ist es dem Forschungsteam gelungen, den digitalen Zwilling eines Durchschnittsherzen inklusive seiner Abweichungen zu simulieren. Dieser wurde anschließend – ebenfalls mit anonymisierten – MRT-Daten trainiert.

Das Ergebnis ist ein pulsierendes, digitales Herz-Kreislauf-System, mit dem sich wesentliche physikalische Vorgänge abbilden und vorhersagen lassen. Dieses digitale Herz lässt sich mithilfe von spezifischen Daten individualisieren.

Die Zukunft der Kardiologie?

Das digitale Herzmodell ermöglicht langfristig Einblicke in pulsierende Herz-Kreislauf-Systeme. Zudem hoffen die Forscherinnen und Forscher, in Zukunft chirurgische Eingriffe visualisiesieren und erproben zu können.



Ein Beitrag von:

Anzeige
Anzeige

Top Stellenanzeigen

Junior Projektingenieur Papierverarbeitung (m/w/d)
Fripa Papierfabrik Albert Friedrich KG

03.10.2026
Miltenberg
Teamleiter (m/w/d) Vertrieb und Kalkulation TGA
LIST AG

03.10.2026
Düsseldorf
Ingenieur:in Explosionsschutz als Fachleiter:in
TÜV NORD CERT GmbH

03.10.2026
Essen
Bauüberwacher (m/w/d) Straßenverkehrsanlagen
Bundesagentur für Arbeit - Vössing Ingenieurgesellschaft mbH

03.10.2026
Stuttgart
Bauingenieur/-in (m/w/d)
Bundesagentur für Arbeit - Landeshauptstadt Stuttgart

03.10.2026
Stuttgart
Technische/r Projektmitarbeiter/in (m/w/d) – Bauwesen / Projektkoordination
Bundesagentur für Arbeit - Dr. Kerner GmbH & Co. KG

03.10.2026
Stuttgart
Junior Bauüberwacher:in Oberbau / Konstruktiver Ingenieurbau (w/m/d)
DB InfraGO AG

03.10.2026
Köln
Senior Ingenieur:in Leit- und Sicherungstechnik im Großprojekt Rhein-Ruhr-Express (w/m/d)
DB InfraGO AG

03.10.2026
Duisburg
Junior Bauingenieur:in als Bezirksleiter:in Fahrbahn (w/m/d)
DB InfraGO AG

03.10.2026
Aachen, Bonn, Köln, Troisdorf
Projektleiter (m/w/d) Industriebau
MEGGLE GmbH & Co. KG

03.10.2026
Wasserburg
Projektingenieur Elektrotechnik (w/m/d)
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG

03.10.2026
Frankfurt am Main
Teamleiter (m/w/d) Vertrieb und Kalkulation TGA
LIST Ingenieure GmbH & Co. KG

04.10.2026
Bielefeld
Senior Projektingenieur (m/w/d) – EMSR-Technik – Projektmanagement
REUTERS INGENIEUR GmbH

04.10.2026
Hofheim
Technische*r Angestellte*r (Techniker*in oder Ingenieur*in) Werkstofftechnik, Physiktechnik, Maschinenbau
Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP)

04.10.2026
Garching
Ingenieurin (m/w/d) / Techniker (m/w/d) der Mess- und Regelungstechnik für Gebäudeautomation
Gebäudemanagement Schleswig-Holstein (GMSH)

04.10.2026
Eutin, Lübeck
Leitung Entwicklung (w/m/d) Mechatronische Systeme / Industrielle Sicherheits- und Automatisierungstechnik
Bernstein AG

04.10.2026
Porta Westfalica
Planungsingenieur (w/m/d) und Projektsteuerung – Verkehrsinfrastruktur und Gleisplanung
Ruhrbahn GmbH

04.10.2026
Essen
Gruppenleiter:in Automatisierungstechnik
TraveNetz GmbH

04.10.2026
Lübeck
Bauleiter (m/w/d) Rohrsanierung / Kanalsanierung
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG

04.10.2026
München, Neumarkt in der Oberpfalz, Nürnberg, Regensburg
Vertriebsingenieur / Projektingenieur (m/w/d) im Außendienst – Südbayern
DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG

04.10.2026
verschiedene Einsatzorte

Weitere Artikel



Firmenprofile

Anzeige
Anzeige