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Entwicklung eines adaptiven, neuromorphen Herzschrittmachers zur Behandlung von Herzinsuffizienz und Arrhythmien
CResPulse – Konsortium (University of Bath, Medical University of Vienna, ICRC Brno)
Bath (UK) · Wien (AT) · Brno (CZ)Neu auf Amplifa
Über CResPulse
CResPulse ist ein universitäres Pre-Spinout-Konsortium, bestehend aus der University of Bath (Großbritannien), der Medical University of Vienna (Österreich) und dem International Clinical Research Center (ICRC) am St. Anne's University Hospital in Brno (Tschechien). Das Projekt wird im Rahmen des EIC-Transition-Programms der Europäischen Union mit bis zu 2,5 Mio. Euro gefördert (Grant Agreement 101214165). Ziel ist die Entwicklung eines neuromorph adaptiven 3-Elektroden-Herzschrittmachers (PM/CRT), der mittels zentraler Mustergeneratoren (CPG) auf analogen Neuromorphic-Chips die natürliche Atemrhythmus-Synchronisation des Herzens nachbildet. Die Schaltungen werden durch nichtlineare Optimierung (RPDA) und Datenassimilation an ECG-, Atmungs- und Blutdruckdaten trainiert. Das Konsortium arbeitet an der Miniaturisierung, Tierversuchen und der Vorbereitung von Phase-1-Studien (TRL4 bis TRL6), inklusive ISO-13485-konformer Fertigung von Board und Gehäuse sowie IP- und Businessplan-Entwicklung.
- Standort
- Bath (UK)
- Verfahren
- Entwicklung eines adaptiven neuromorphen Herzschrittmachers (3-Elektroden-PM/CRT), CPG-Modellierung und nichtlineare Optimierung (RPDA), Neuromorphic-Hardware-Integration, Tierversuche (große Tiere) und akute in-vivo-Studien, Vorbereitung von Phase-1-Humantrials (TRL4→TRL6), Businessplan, IP-Strategie, ISO 13485 Qualitätsmanagement (angestrebt)
- Werkstoffe
- Central Pattern Generator (neuromorphe Schaltung), Mixed-Signal-Neuromorphic-Chip, Nichtlineare Programmierung/Datenassimilation
- Zertifikate
- ISO 13485 (angestrebt)
- Branchen
- Medizintechnik, Kardiologie, Neuromorphic Engineering
- 01
Biologisch constraints-basierte Modellierung (CPG)
- 02
Nichtlineare Optimierung und Datenassimilation (RPDA)
- 03
Hardware-Integration auf Neuromorphic-Chips
- 04
Miniaturisierung Board und Gehäuse
- 05
In-vivo-Tierversuche
- 06
Vorbereitung Phase-1-Humantrials
Technologien und Verfahren
Central Pattern Generator (neuromorphe Schaltung)
Elektronische Oszillatoren bilden die nichtlineare Dynamik respiratorischer und kardialer Neuronenkreise nach.
Mixed-Signal-Neuromorphic-Chip
Silizium-Neuronen emulieren Membranleitfähigkeiten und synaptische Dynamik in Echtzeit mit geringem Stromverbrauch.
Nichtlineare Programmierung/Datenassimilation
Trainiert Millionen von Parametern an ECG-, Atmungs- und Blutdruckdaten zur präzisen Schlag-zu-Schlag-Stimulation.
Partnerstandorte
Bath
GBHardware-Entwicklung, Fertigung Board und Gehäuse
- Losgröße
- Einzelstücke/Prototypen
- Werkstoffe
- Elektronik, ISO-13485-Gehäuse
- Neuromorphic-Chip-Design
- VLSI-Implementierung
- Telemetriemodul
- Optischer Sensor
Wien
ATKlinische Studien und Ethik-Zulassung
Brno (ICRC)
CZPrototyptests, Tierstudien, Impedanzmessung
- Brustimpedanz-Messmodul
- In-vivo-Akutstudien-Setup
Branchen
Zusatzleistungen
Qualität und Zertifizierung
Angestrebt wird ISO-13485-Konformität für die Fertigung; das Gehäuse wurde bereits nach ISO 13485 gefertigt. Ziel ist CE-Konformität und EMA-Voraussetzungen für Phase-1-Studien.
| Nachweis | Bath |
|---|---|
| ISO 13485 (angestrebt) |
Projekt- und Forschungshistorie
- 2016
ICRC war Teil des Vorgängerprojekts CResPace, das adaptive Stimulation bestätigte
- 2025
Start des EIC-Transition-Projekts CResPulse (Berichtszeitraum 2025-06-01 bis 2026-05-31, Förderung bis zu 2,5 Mio. EUR); Beginn der Prototyparbeiten am ICRC im Sommer 2025
- 2026
Ethik-Zulassung an der MedUni Wien (März); erste akute in-vivo-Studien zur Resynchronisation von 3 Herzkammern; miniaturisiertes Board und ISO-13485-Gehäuse durch University of Bath gefertigt; 2 Patente geplant