Computational Cardiology Research Group

Unser interdisziplinäres Team vereint Expertise in Signalverarbeitung, maschinellem Lernen (ML) und klinischer Kardiologie, um aus klinischen Routinedaten neue Erkenntnisse zu gewinnen. Wir entwickeln und validieren Methoden sowohl für das 12-Kanal Elektrokardiogramm (EKG) als auch für intrakardiale Elektrogramme (EGM), die während elektrophysiologischer, klinischer Prozeduren aufgezeichnet werden. Wir legen besonderen Wert auf erklärbare Algorithmen, die sich unmittelbar in die klinische Anwendung übertragen lassen.

Ein Schwerpunkt unserer Arbeit widmet sich der Risikostratifizierung in der Notaufnahme. Wir haben ein Deep Learning Modell entwickelt und extern validiert, das Patientinnen und Patienten mit akut interventionsbedürftigen Koronarstenosen oder mit akutem Typ-1-Myokardinfarkt identifiziert. Laufende multizentrische Validierungsstudien sollen seine Generalisierbarkeit weiter belegen. Parallele Projekte zielen darauf ab, frühzeitig die Erkrankungsschwere oder intrahospitale Mortalität vorherzusagen, indem EKG-Signale mit routinemäßig erhobenen Triage-Daten kombiniert werden.

Darüber hinaus analysieren wir systematisch EGMs aus dreidimensionalen elektroanatomischen Mapping-Prozeduren bei verschiedenen Formen von Narben-assoziierten Herzrhythmusstörungen. Mit unserem Portfolio aus Signalverarbeitungs- und ML-Algorithmen arbeiten wir daran, potenzielle Ziele für die Katheterablation zu identifizieren, um die Präzision und den Behandlungserfolg bei komplexen Arrhythmien zu verbessern.

Leitung der Arbeitsgruppe
Dr. med. Antonius Büscher 

Publikationen

Büscher A*, Plagwitz L, Yildirim K, Brix TJ, Neuhaus P, Bickmann L, Menke AF, van Almsick VF, Pavenstädt H, Kümpers P, Heider D, Varghese J, Eckardt L. Deep Learning Electrocardiogram Model for Risk Stratification of Coronary Revascularization Need in the Emergency Department. Eur Heart J. 2025 Mar 29:ehaf254. doi: 10.1093/eurheartj/ehaf254. Online ahead of print. *Corresponding author

Plagwitz L, Neuhaus P, Yildirim K, Losch N, Varghese J*, Büscher A*. Zero-Shot LLMs for Named Entity Recognition: Targeting Cardiac Function Indicators in German Clinical Texts. Stud Health Technol Inform. 2024 Aug 30;317:228-234. doi: 10.3233/SHTI240861. *Equal contribution

Plagwitz L, Bickmann L, Büscher A*, Varghese J*. Assessing the Reliability of Machine Learning Explanations in ECG Analysis Through Feature Attribution. Stud Health Technol Inform. 2024 Aug 22;316:616-620. doi: 10.3233/SHTI240489. *Equal contribution

Plagwitz L*, Bickmann L*, Fujarski M, Brenner A, Gobalakrishnan W, Eckardt L, Büscher A*,#, Varghese J*. The Rlign Algorithm for Enhanced Electrocardiogram Analysis through R-Peak Alignment for Explainable Classification and Clustering. [Preprint] arXiv:2407.15555, 2024. *Equal contribution, #Corresponding author