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Enormes Potenzial: Simulationstechnologie fürs Herz

Entwickelt Softwarelösungen, mit denen die Herzfunktion simuliert werden kann: Gernot Plank von NumeriCor ©Salon Deluxe

Das Start-up NumeriCor hat sich auf die Entwicklung von Softwarelösungen spezialisiert, mit denen die Herzfunktion gesamtheitlich simuliert werden können. Gründer und CSO Gernot Plank stellte das Unternehmen, das sich im ZWT ACCELERATOR ansiedelt, beim aktuellen ZWT-Netzwerkfrühstück vor.

Der Name NumeriCor leitet sich vom Begriff Numerik – der numerischen Simulation – und Cor, dem lateinischen Wort für Herz, ab. Damit „soll er unsere zentrale Methodik symbolisieren, ein Herz in Anatomie und Funktion datenbasiert darzustellen“, erzählt Gernot Plank (Gottfried Schatz Forschungszentrum, Med Uni Graz).

Das Herz ist ein hochkomplexes elektro-mechano-fluidisches Organ/System. Elektrische Erregungswellen steuern die Kontraktion und Relaxation des Herzmuskels und sichern so den kontinuierlichen, lebenswichtigen Blutfluss. Aus technischer Sicht handelt es sich hierbei um ein gekoppeltes Multiphysikproblem, das sich physikalisch sehr genau mit gekoppelten partiellen Differenzialgleichungen beschreiben lässt. „Als Forschungsteam haben wir über 25 Jahre Expertise in der Lösung und Interpretation dieser Gleichungen aufgebaut“, erklärt der Forscher.

Entwicklungen beschleunigen
Damit schafft man einen wesentlichen wirtschaftlichen Mehrwert, denn die Entwicklung verbesserter Therapien für Herzerkrankungen ist forschungs- und kostenintensiv. Grund dafür sind aufwendige Validierungs- und mehrstufige Zulassungsverfahren. Diese umfassen im Regelfall eine umfangreiche präklinische Testung von Therapieansätzen im Tiermodell und eine mehrstufige klinische Studie, zum Nachweis von Sicherheit und Effizienz, an den Patient:innen. Und Simulationen bieten hier ein enormes Potenzial, um diese Entwicklung zu beschleunigen und Kosten zu sparen (MDDT – Software as a Medical Device Development Tool) sowie um Therapien zu verbessern (SaMD – Software as Medical Device).

Auftragsforschung und Training
„Unser Geschäftsmodell basiert auf mehreren Säulen“, beschreibt Plank, für den das ZWT optimale Voraussetzungen für eine enge Zusammenarbeit, kurze Wege und die Weiterentwicklung der Projekte bietet: „Zum einen umfasst es Auftragsforschung im Bereich der Medizintechnik, insbesondere für kleinere Unternehmen, die neue Innovationen entwickeln möchten. Ergänzend dazu steht die Lizenzierung und das Training von Simulationswerkzeugen im Fokus, die vor allem großen Unternehmen mit eigener Recheninfrastruktur zur Verfügung gestellt werden und es diesen ermöglichen, Spezialwissen firmenintern aufzubauen. Darüber hinaus spielt die Unterstützung bei In Silico Clinical Trials (ISCT) eine zentrale Rolle: simulationsbasierte Zulassungsstudien, die klassische klinische Studien ergänzen und beschleunigen können. Als vierte Säule befindet sich die simulationsbasierte Therapieoptimierung in Entwicklung, die künftig direkt als klinisches Produkt eingesetzt werden soll.“

Next steps
Als nächste Milestones stehen für NumeriCor unter anderem skalierbare digitale Zwillinge an, das sind vollautomatisierte bildbasierte anatomische Modellierungen und die funktionelle Kalibrierung zur Erzeugung von krankheitsspezifischen Kohorten für die Testung von Therapien. Außerdem plant man den Einstieg in Modellierungsthemen mit Pharmakunden – z. B. Simulationen zur Optimierung von Infarkttherapien.