Kardiovaskuläre Gerätetechnik und Rhythmologie

Ort

Campus Offenburg, Raum B 108

Profil und Zielsetzung

Das Labor für Kardiovaskuläre Gerätetechnik und Rhythmologie (Cardiolabor) steht den Studierenden der Medizintechnik und anderen Interessierten für kardiovaskuläre und elektrophysiologische Laborversuche, Projektarbeiten und Abschlussarbeiten und Forschenden für Forschungsprojekte zur Verfügung. Die in kleinen Gruppen durchgeführten Laborversuche  ergänzen die medizintechnischen Vorlesungen und Seminare mit umfangreichen praxisrelevanten biomedizintechnischen Daten. Studierenden, Mitarbeitern, Interessierten und Forschenden stehen Research and  Teaching Systeme im Labor für Kardiovaskuläre Gerätetechnik und Rhythmologie zur Verfügung.

Wissenschaftlicher Laborleiter

Prof. Dr.-Ing. med. habil. Matthias Heinke, Fachingenieur der Medizin

Ausstattung

Das Labor für Kardiovaskuläre Gerätetechnik und Rhythmologie umfasst Cardiovascular, Biosignal und Electrophysiology Research and Teaching Systeme in Kombination mit Herzmodell, Herzrhythmussimulator, Computer modeling and simulation, Herzschrittmacher, Kardioverter/ Defibrillator, kardiale Resynchronisationtherapie (CRT) und hämodynamische und elektrophysiologische Messplätze mit folgenden wesentlichen Komponenten:

  • Cardio Vascular Lab, hämodynamisches Management und Monitoring
  • Boston Scientific Herzschrittmacher/ICD/CRT, Zoom Programmer, Latitute Telemonitoring
  • Medtronic Herzschrittmacher/ICD/CRT, 9790 Programmer, CareLink Telemonitoring
  • Biotronik Herzschrittmacher/ICD, ICS3000 Programmer
  • MediConnect Herzschrittmacher/ICD/CRT/CCM Datenbank
  • BT12 Elektrokardiographie, VM300, OriginPro, RedLab, LabVIEW, Matlab
  • Digitale Speicheroszilloskope PCLab2000, HMO1024 4-Kanal Oszilloskop
  • CST (Computer Simulation Technology AG) zur kardialen Modellierung und Simulation
  • Pace 50E Ösophagusstimulator, TO Elektroden, Linksherzelektrokardiographie
  • BioRadio Telemonitoring und Telemedizin, VivoSense-Auswertungssoftware
  • CardioScreen 1000 4TECT mit Ohrsensor, CardioScreen 2000 mit Blutdruckmanschette
  • TensoScreen CNAP Monitor, kontinuierlicher und diskontinuierlicher arterieller Blutdruck
  • EP-Tracer EP Recording System with Built-in Stimulator
  • Kalibrierung & Justage Metlog ESTA II Sicherheits-Tester zur STK von Medizinprodukten
  • EP Map-System, EP Perfect-Navigation, elektrophysiologisches 3D-Herz-Mapping-System
  • Zoll AED Pro externer Defibrillator, Impulse 7000DP Defibrillator-/Externer HSM-Tester

Praktika und Übungen

Im Labor Digitale Speicheroszilloskope (MT2) werden technische und biomedizinische Signale am Offenburger - Herzmodell und Herzschrittmacher sowie implantat-basierte klinische Herzrhythmusstörungen, z.B. Vorhofflattern mit einer 2 zu 1 Vorhof-Kammer-Überleitung analysiert.

Im Labor Biosignalanalyse (MT6) werden Versuche am Biosignal Research and Teaching System zur Biosignalanalyse bei konventioneller und transösophagealer Elektrokardiographie, Sinusrhythmus,  Vorhofflattern, Vorhofflimmern, AV-Blockierung, rechtsventrikuläre Stimulation, ventrikuläre Spätpotentiale, His-Bündel-Potentiale, Schrittmacherstimulation, ischämische und nichtischämische Kardiomyopathie und Herzrhythmussimulationen mit dem InterSim II Rhythmussimulator,… angeboten.

Im Labor Kardiovaskuläre Systeme (MT7) werden unter anderem Versuche am Cardiovascular Research and Teaching System zu Schlagvolumen, Thoraxflüssigkeit, Cardiac Output,  linksventrikuläre Ejektionszeit, Schlagvolumenindex, Preejektionszeit, Cardiac Index, Velocity Index, Ejektionszeitindex,  Acceleration Index, Ejektionszeitverhältnis, Heather Index, systolisches Zeitverhältnis, Systolic Time Ratio Index, O/C-Ratio, atrioventrikuläres Delay, interventrikuläres Delay, Sinusknotendysfunktion, Vorhofflimmern,  Linksschenkelblock, kardiale Resynchronisationstherapie, Boston CRT-D, Medtronic CRT-D und CRT-P durchgeführt.

Im Labor QS/QM in der Medizintechnik (MT7) werden Versuche mit der MediConnect-Herzschrittmacher/ICD/CRT/CCM Datenbank zur Qualitätssicherung und Qualitätsmanagement in der Medizintechnik angeboten. Insbesondere die Themen Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001 und ISO 13485, Medizinproduktegesetz, Medizinprodukte Betreiberverordnung, Sicherheit von aktiven Medizinprodukte, IEC 60601, Sicherheitstechnische und messtechnische Kontrolle von Medizinprodukten, Geräteeinweisung, Ersteinweisung durch Hersteller, Einweisung der Mitarbeiter, Medizinproduktebeauftragte Leitlinien/Guidlines, Empfehlungsgrade und Evidenzgrade für evidenzbasierte Diagnostik, Therapie und kardiale Devicetherapie werden in der Lehrveranstaltung diskutiert.

Im Masterlabor Biosignalanalyse und Elektrophysiologie (MTM) werden Versuche am Electrophysiology Research and Teaching System zur Triggerung, Signal-Averaging, Tachogram,  FFT bei  transthorakalen und transösophagealen Biosignalen, kardiale Mikropotentiale, Boston CRT-D und ICD,  AV-Knoten-Leitung, Vorhofflattern, Vorhofflimmern, Spline-Interpolation, Fusion elektro- und impedanzkardiographischer Biosignale, elektromechanische Latenz, dilatative Kardiomyopathie, koronare Herzkrankheit, Spektro Temporales Mapping, 3D Vektor-Schleife, Vektor-EKG bei Herzinsuffizienz und Schrittmacherstimulation sowie intrakardiale elektrophysiologische Untersuchungen mit dem EP-Tracer EP System,… angeboten.

Themengebiete für Abschlussarbeiten

  • Modellierung und Simulation von Herzrhythmusstörungen, Herzschrittmacher, EPU, Ablation, CRT, CCM,... mit der Simulationssoftware CST
  •  Elektrodenentwicklung zur Ablation, Stimulation und Elektrokardiographie am Schalk- Herzrhythmusmodell mit der Simulationssoftware CST
  • Biosignalverarbeitung und Biosignalanalyse mit z. B. LabVIEW, Origin, Bard Lab Duo, InterSim II, PM/ICD, CRT, EKG, IKG, EPU im Zeitbereich, Spektralbereich, Wavelet, …
  • Kardiovaskuläres, elektrokardiographisches Monitoring mit z. B. EP-Tracer, Bard Lab Duo, CardioScreen, Bioradio, EG12000, …
  • Rhythmologische Qualitätssicherung mit Mediconnect, InterSim II, Herzschrittmacher, ICD, CRT, CCM, STK, …
  • Ein- und mehrkanalige Stimulation mit LabVIEW, NI MyRIO, ...
  • Ablation und Navigation mit EPMap-System
  • Weiterentwicklung bisheriger Laborversuche, Entwerfen neuer Laborversuche

Publikationen

2017

M. Heinke, M. Schalk: Ösophaguselektrodensonden und Vorrichtung zur kardiologischen Behandlung und/oder Diagnose. Deutsches Patent- und Markenamt (DPMA), Deutsche Patentanmeldung Anmeldetag 7.11.2017

M. Heinke, G. Dannberg, T. Heinke, J. Hörth, H. Kühnert: Electrical interventricular delay and left ventricular delay in right ventricular pacemaker pacing before upgrading to cardiac resynchronization therapy. Current Directions in Biomedical Engineering 2017; 3(2): 245-248

M. Krämer, M. Heinke, J. Hörth: Electrical field simulations in cardiac resynchronization therapy and ablation. ICBB 2017 & 6th ICBB, 6th International Conference on Biotechnology and Bioengineering 2017 International Conference on Advances in Biomedicine and Biomedical Engineering, September 26th-28th, Offenburg Germany. Abstract Book, S-P29

M. Schalk, M. Heinke, J. Hörth: Heart rhythm model for Simulation in electrophysiological studies and ablation. ICBB 2017 & 6th ICBB, 6th International Conference on Biotechnology and Bioengineering 2017 Intenational Conference on Advances in Biomedicine and Biomedical Engineering, September 26th-28th, Offenburg Germany, Abstract-Book

M. Krämer, M. Heinke, R. Echle, J. Hörth: Simulation of electrical fields in cardiac resynchronization therapy and temperature spread in HF ablation. Abstracts - BMTMedPhys 2017 - Dresden, September m 10-13 • DOI 10.1515/bmt-2017-5032, Biomed. Eng.-Biomed. Tech. 2017; 62(s1): P 107, S155

J. Tumampos, M. Heinke, J. Hörth: Spectral Analysis of Signal averaging electrocardiography in atrial and ventricular tachyarrhythmias. Abstracts - BMTMedPhys 2017 - Dresden, September 10-13 • DOI 10.1515/bmt-2017-5032, Biomed. Eng-Biomed.Tech. 2017; 62(sl): P 257, S366

M. Schalk, M. Heinke, J. Hörth: Heart rhythm model and Simulation of electrophysiological studies and high-frequency ablations. Abstracts - BMTMedPhys 2017 - Dresden, September 10-13 • DOI 10.1515/bmt-2017-5032, Biomed. Eng.-Biomed. Tech. 2017; 62(sl): P 289, S394

M. Krämer, R. Echle, L. Schüssele, M. Heinke: E-Feld-Simulation bei CRT und Ablation. Forschung im Fokus 2017, Institut für Angewandte Forschung Hochschule Offenburg, Ausgabe Nr. 20, 2017, 61-65

M. Schalk, R. Echle, L. Schüssele, M. Heinke: Herzrhythmusmodell zur Simulation von EPU und Ablation. Forschung im Fokus 2017, Institut für Angewandte Forschung Hochschule Offenburg, Ausgabe Nr. 20, 2017 62-63

M. Heinke, G. Dannberg, H. Kühnert: Interventricular delay and left ventricular delay in right ventricular Pacemaker pacing before upgrading to beventricular pacing. Europace 19, Suppl. 3, 2017, iii314

M. Kraemer, R. Echle, M. Heinke: Simulation of electrical fields in cardiac resynchronization therapy and temperature spread in HF ablation. Europace 19, Suppl. 3, 2017, iii185

M. Schalk, M. Heinke, R. Echle: Heart rhythm model and Simulation of electrophysiological studies and high-frequency ablations. Europace 19, Suppl. 3, 2017, iii182

M.Heinke, H. Kühnert, G. Dannberg: Elektrisches interventrikuläres und linksventrikuläres Delay bei rechtsventrikulärer Stimulation vor Aufrüstung auf biventrikuläre Stimulation. Clin Res Cardiol 106, Suppl 1, April 2017, P1836

M. Schalk, M. Heinke, R. Echle: Heart rhythm model and simulation of electrophysiological studies and high-frequency ablations. Clin Res Cardiol 106, Suppl 1, April 2017, P1812

2016

M. Heinke, H. Kühnert, T. Heinke, J. Tumampos, G. Dannberg: Left cardiac atrioventricular delay and inter-ventricular delay in cardiac resynchronization therapy responder and nonresponder. Current Directions in Biomedical Engineering; 2016; 2(1): 247-250, DOI 10.1515/cdbme-2016-0055

M. Heinke, H. Kühnert, G. Dannberg: Electrical interventricular delay to left ventricular delay ratio in atrial fibrillation cardiac resynchronization therapy responder and non-responder. Europace 18, Suppl.1, June 2016, 19-01, i164

M. Heinke, H. Kühnert, G. Dannberg: Intrakardiales und transösophageales elektrisches interventrikuläres Delay Verhältnis bei kardialer Resynchronisationstherapie. Clin Res Cardiol 105, Suppl 1, March 2016, V1218, DOI 10.1007/s00392-016-0967-z.

M. Heinke, G. Dannberg, H. Kühnert: Kardiale Desynchronisation bei Resynchronisationstherapie. Forschung im Fokus 2016, Institut für Angewandte Forschung Hochschule Offenburg, Ausgabe Nr. 19, 2016, 12 – 14

P. Hoch, J. Tumampos, M. Heinke: Rhythmologisches Qualitätsmanagement mit MediConnect® & Latitude™ . Forschung im Fokus 2016, Institut für Angewandte Forschung Hochschule Offenburg, Ausgabe Nr. 19, 2016, 12 – 14

P. C. Takam, J. Tumampos, M. Gick, R. Kienzle, M. Heinke: Pacemaker and electrocardiography measurements in TAVI. Current Directions in Biomedical Engineering; 2016; 61 (s60), DOI 10.1515/bmt-2016-5005

N. Schuler, M. Heinke, J. Tumampos: Transthoracic impedance cardiography measurements with different monitoring devices. Current Directions in Biomedical Engineering; 2016; 61 (s65), DOI 10.1515/bmt-2016-5005