Optisch-hämodynamische Messungen Laserlicht ermöglicht neue Digital-Twin-Technologie in der Kardiologie

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Unser Herz ist ein komplexes System. Zeigt es Schwächen, ist es entsprechend aufwendig, Ursachen zu finden und zu beheben. Ein Schweizer Start-up, Hi-D Imaging, will dies ändern. Unter der Leitung von Dr. Utku Guelan leistet das Team Pionierarbeit in der kardiovaskulären Hämodynamik, indem es optische Messungen und digitale Zwillinge kombiniert. Messverfahren wie Particle Imaging Velocimetry (PIV) und Particle Tracking Velocimetry (PTV) sind Kernkomponenten der digitalen Zwillinge von Hi-D Imaging.

Im Digital Twin Lab von Hi-D Imaging in Winterthur, Schweiz, werden 3D-Messungen an Silikonmodellen durchgeführt, die basierend auf Computertomographie-Scans erstellt werden. Anhand der Messdaten lassen sich kardiovaskuläre Risiken bewerten. 2025 erhielt das Unternehmen in den USA die Zulassung der US Food and Drug Administration (FDA) für das erste Modul seiner Cardiovascular Imaging Suite – einer cloudbasierten, KI-gestützten Plattform. Das Unternehmen MKS liefert zwei essenzielle Produkte, die diese Forschung ermöglichen: Der Spectra-Physics-Millennia-Laser bringt die Tracer-Partikel zum Leuchten, ein optischer Tisch von Newport gewährleistet die Stabilität des Messaufbaus.

Kardiovaskuläre Erkrankungen (Cardiovascular diseases, CVD) sind die weltweit häufigste Todesursache. Im Jahr 2021 starben daran 20,5 Millionen Menschen – das entspricht etwa einem Drittel der weltweiten Todesfälle. Hi-D Imaging widmet sich der Messung und Analyse von Blutflussmerkmalen als den zentralen Indikatoren der kardiovaskulären Funktion. Basierend auf den Forschungen entwickelt das Unternehmen ausgefeilte Lösungen, um die kardiovaskuläre Behandlung zu optimieren und zu standardisieren.