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

Open positions

We are looking for an engineer and a postdoc to work on meshing tools.

MICROCARD is touring Europe

In June, the MICROCARD project will be presented at the Teratec Forum 2022 on 14 and 15 June in Paris, and at the HiPEAC meeting in Budapest on June 20–22.

We will also present results at the ECCOMAS meeting in Oslo, the ISC High Performance meeting in Hamburg, and the CMBE meeting in Milan.

Leading the way in European supercomputing

MICROCARD is one of nine European supercomputing projects showcased in this brochure issued by CORDIS.

Summer school on cardiac electrophysiology

The Liryc summer school on cardiac electrophysiology is now open for registation. It will take place just before our project workshop in July 2022, at the same location.


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Agenda

Monday 23 May

14:30 WP4+5 meeting

15:00 WP1 meeting

Wednesday 25 May

15:00 WP2+6 meeting

29 May-2 June

ISC High Performance 2022 in Hamburg, Germany


full agenda

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