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

Workshop completed

MICROCARD had its first on-site workshop on 6 and 7 July at the Liry institute in Bordeaux.

Open positions

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

MICROCARD is touring Europe

In June, the MICROCARD project was 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 also presented results at the ECCOMAS meeting in Oslo, the ISC High Performance meeting in Hamburg, and the CMBE meeting in Milan.


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Agenda

31 July-5 August

15th World Congress on Computational Mechanics & 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM-APCOM 2022), Yokohama, Japan

Wednesday 3 August

16:00 WP3 meeting

Wednesday 10 August

15:00 implementation taskforce meeting

26-29 August

European Society of Cardiology meeting in Barcelona


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