Willkommen am Biomagnetischen Zentrum

Fetale Entwicklung und Risikoeinschätzung

• Datenbank der normalen fetalen Entwicklung: fHRV unter Berücksichtigung von fetalem Alter und Verhaltenszustand.

• Design und Evaluation von fHRV Indizes unter Berücksichtigung der funktionellen Struktur des ANS und universeller Regeln der Entwicklung komplexer Systeme.

• Einfluss pathologischer Störungen (intrauterine Wachstumsrestriktion) und Behandlung (Glucocorticoide) auf fHRV.

• Postnatales Outcome (ein Jahr, sieben Jahre).

Intensivmedizinische Risikoeinschätzung in Erwachsenen

• Studie zum prädiktiven Wert der HRV nach akutem ischämischen Schlaganfall für sub-akute Infektionen und Sepsis.

Das neurovegetative (autonome) Nervensystem (ANS) spielt eine wesentliche Rolle bei der komplexen Steuerung verschiedener wichtiger Teilsysteme des Organismus. Die Aktivität des ANS wird in speziellen Mustern der Herzfrequenzvariabilität (HRV) widergespiegelt.

Fetale magnetokardiografische Messungen stellen dabei eine einzigartige Methodik der pränatalen Diagnostik dar, fetale Entwicklungsstörungen zu erkennen, die sowohl akute pränatale Konsequenzen haben können als auch durch "fetale Programmierung" zu Störungen im späteren postnatalen Alter, wie zu kardiovaskulären, metabolischen, hyperkinetischen, kognitiven oder Verhaltensproblemen führen können.

Ein weiterer Forschungsgegenstand ist die aktuelle Risikoeinschätzung und Erkennung sich entwickelnder Infektionen/Sepsis aufgrund der Beteiligung des ANS an der Funktion des Immunsystems anhand von HRV Indizes.

Aktuell

2016-2019: Entwicklung eines kliniktauglichen Markers der fetalen neurovegetativen Reifung“ (Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG: Ho 1634/15-12)

2016-2021: Teilanalyse in “Pränatales DHA & Neurofunktionale Entwicklung” (PI Kathleen Gustafson, NIH: 1R01HD086001-01A1)

Abgeschlossen

2010-2014: Autonome Marker von Schlaganfall-induzierter Immundepression und Infektionsrisiko, PRED-SEP (Center for Sepsis Control and Care CSCC, BMBF: 01 E0 1002)

2009-2011: Prenatal diagnosis-Indices of fetal developmental disturbances enabled by advanced signal identification techniques (Marie Curie Intra-European Fellowship, Proposal No 237290)

2007-2010: Biomagnetische Untersuchungen zum Verlauf fetaler autonomer und zentralnervöser Reifung und dessen Störung durch intrauterine Wachstumsretardierung (IUGR) und Glucocorticoidgabe (DFG: Ho 1634/12-2, Schn 775/2-3)

2003-2007: Untersuchung der Reifung komplexer neurovegetativer Steuerungen der fetalen Herzschlagdynamik und deren Störungen mittels fetaler Magnetokardiografie (DFG: Ho 1634/9-1,2)

2002-2005: Mechanismen, Charakterisierung und Altersabhängigkeit der kardiovaskulären autonomen Dysfunktion bei kritisch Kranken - Link zwischen Inflammation und Rhythmogenese (DFG: Ho 1634/8-1,2)

2001-2003: "Komplexität zur Kennzeichnung neurovegetativer Dynamik bei schweren Hirnfunktionsstörungen und Prüfung ihrer diagnostischen Relevanz" (DFG: Zwie 47/9-1)

1996-1998: "Nichtlineare Analyse der Herzfrequenzvariabilität" (TMWFK: B301 96091)

1996-1997: "Quantifizierung nichtlinearer Parameter physiologischer Zeitreihen-Anwendung zur Charakterisierung der neurovegetativen Organisation von Atmung und Herzfrequenz (PROCOPE: 312/pro-u-gg)

1992-1996: "Anwendung der adaptiven Signalverarbeitung und Klassifikation zur Kennzeichnung von komplexen Funktionsstörungen des Gehirns bei regionaler Ischämie" (BMBF: 01 IN 202 F) im BMBF-Verbundprojekt ADAPT ("Adaptive Therapieoptimierung")

Universitätsklinikum Jena

• AG Prenatal Monitoring of Autonomic Maturation (Prof. Dr. Uwe Schneider) der Klinik für Geburtsmedizin
• Sektion Neonatologie und pädiatrische Intensivmedizin (Prof. Dr. Hans Proquitté) der Klinik für Kinder- und Jugendmedizin
• Institut für Medizinische Statistik, Informatik und Datenwissenschaften; Universitätsklinikum Jena (Prof. Dr. André Scherag)
• Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie (Prof. Dr. K.-J. Bär)
• Klinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie und Psychotherapie (Dr. Carolin Ligges)

Externe Partner

• Rafal Baranowski, National Institute of Cardiology, Warsaw, Poland
• Bea Van Den Bergh, Faculty of Social and Behavioral Sciences - Tilburg University, the Netherlands; Health Psychology KU Leuven, Belgium
• Pere Caminal, Technical University of Catalania, Barcelona, Spain
• Ki H Chon, Biomedical Engineering Faculty, Worchester Polytechnic Institute, USA
• Dirk Cysarz, Fakultät für Gesundheit, Department für Humanmedizin, Universität Witten/Herdecke
• Ayres-de-Campos Diogo, Department of Obstetrics and Gynecology, Faculty of Medicine, University of Porto, Portugal; Department of Obstetrics and Gynecology, São João Hospital, Portugal; INEB — Institute of Biomedical Engineering, Portugal
• Luca Faes, University of Trento, Italy
• Kathleen M Gustafson, Hoglund Brain Imaging Center, Dept. of Neurology, Medical Center, University of Kansas, USA
• Patricia R E Harris, ECG Monitoring Research Laboratory School of Nursing, University of California, San Francisco, USA
• Jens Haueisen, Institut für Biomedizinische Technik und Informatik, Technische Universität Ilmenau
• Gonçalves Hernâni, CINTESIS, Faculty of Medicine, University of Porto, Porto, Portugal
• Bernardes João, Department of Obstetrics and Gynecology, Faculty of Medicine, University of Porto, Portugal; Department of Obstetrics and Gynecology, São João Hospital, Portugal
• Peter van Leeuwen, Abteilung Biomagnetismus, Grönemeyer Institut für Mikrotherapie Bochum
• R. Maestri, D.G. Pinna, M.T. LaRovere, S. Maugeri Foundation, IRCCS, Scientific Institute of Montescano, Italy
• Alberto Porta, Department of Technologies for Health, University of Milan, Italy
• Phyllis K Stein, Heart Rate Variability Laboratory, Washington University School of Medicine, St. Louis, USA
• Andreas Voss, Fachbereich Medizintechnik und Biotechnologie, Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena
• Jan J Zebrowski, University of Technology, Warsaw, Poland

Mitarbeiter

• Alexander Schmidt, M.Sc.
  +49 3641 9-396633

Doktoranden

• Fenja Meyer
• Josephine Adam
• Adelina Pytlik
• Pauline Berger
• Laura Swiderski
• Lukas Viehöfer
• Florentine Gäbler

• Modellierung und Simulation bioelektrischer und biomagnetischer Phänomene (Boundary Element Method, Multiple Multipol Methode, Finite Element Method)
• Zerlegungsverfahren für mehrdimensionale Daten (Wavelets, Matching Pursuit, PARAFAC, ICA, Multipolzerlegungen, Multi-Dipolzerlegungen)
• Deterministische und stochastische Optimierungsverfahren für biomedizinische Anwendungen
• Oszillationsanalyse und Phasenschätzungsverfahren zur Untersuchung von Informationstransfer bei biomedizinischen Anwendungen

Güllmar, D., Haueisen, J., Eiselt, M., Gießler, F., Flemming, L., Anwander, A., Knösche, T.R., Wolters, C.H., Dümpelmann, M., Tuch, D.S., Reichenbach, J.R.: Influence of anisotropic conductivity on EEG source reconstruction: Investigations in a rabbit model. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 53: 1841-1850, 2006.

Schimpf, P.H., Liu, H., Ramon, C., Haueisen, J.: Efficient Electromagnetic Source Imaging With Adaptive Standardized LORETA/FOCUSS. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 52(5): 901 - 908, 2005.

Schimpf, P.H., Haueisen, J., Ramon, C.: Ellipsoidal refinement of the minimum norm: Performance in an anatomically realistic EEG model. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 51(4): 679-683, 2004.

Jaros, U., Hilgenfeld, B., Lau, S., Curio, G., Haueisen, J.: Nonlinear interactions of high-frequency oscillations in the human somatosensory system. Clinical Neurophysiology, 119(11): 2647-57, 2008.

Haueisen, J., Leistritz, L., Süße, T., Curio, G., Witte, H.: Identifying mutual information transfer in the brain with differential-algebraic modeling: evidence for fast oscillatory coupling between cortical somatosensory areas 3b and 1, Neuroimage, 37: 130-136, 2007.

Leistritz, L., Putsche, P., Schwab, K., Hesse, W., Süße, T., Haueisen, J., Witte, H.: Coupled oscillators for modeling and analysis of EEG/MEG oscillations. Biomed. Tech. 52: 83-89, 2007.

• 102 Magnetometer-Kanäle

• 204 Gradiometer-Kanäle

• 128 EEG-Kanäle

• 16 zusätzliche Kanäle

• 16 bit Triggerkanal

• 5 kHz Samplingrate (optional 10 kHz)

• elektrisch

• taktil

• Laser

• auditorisch

• visuell

• 16 Gradiometer-Kanäle, planar angeordnet

• 64 EEG-Kanäle

• 16 zusätzliche Kanäle

• 10 kHz Samplingrate

• 16 Gradiometer-Kanäle, planar angeordnet

• 64 EEG-Kanäle

• 16 zusätzliche Kanäle

• 10 kHz Samplingrate

• 16 Gradiometer-Kanäle, planar angeordnet

• 64 EEG-Kanäle

• 16 zusätzliche Kanäle

• 10 kHz Samplingrate

• 16 Gradiometer-Kanäle, planar angeordnet

• 64 EEG-Kanäle

• 16 zusätzliche Kanäle

• 10 kHz Samplingrate

• Institut für Medizinische Statistik, Information und Dokumentation
  • Univ.-Prof. Dr. rer. nat. habil. Dr. h.c. (GTU) Herbert Witte
  • PD Dr. med. habil. Michael Eiselt
  • Dr. rer. nat. Lutz Leistritz
  • Dr. Heike Hoyer (MSE)
• Klinik für Innere Medizin I, Kardiologie
  • Prof. Dr. med. Hans R. Figulla
• Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie
  • Prof. Dr. Jürgen R. Reichenbach
  • Dr. Daniel Güllmar
• Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe
  • Prof. Dr. med. Ekkehard Schleußner
  • Dr. med. Uwe Schneider
• Klinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie
  • Dr. phil. Carolin Ligges
• Institut für Physiologie I
  • Dr. rer. nat. Edeltraut Emmerich
• Klinik für Neuropädiatrie
  • Prof. Dr. Ulrich Brandl

• Institut für Biologische Psychologie
  • Univ. Prof. Dr. rer. soc., med. habil. Wolfgang H. R. Miltner
  • Prof. Dr. med., phil. habil. Thomas Weiß
  • Dipl.-Psych. Kathrin Blume
• Institut für Festkörperphysik, AG Tieftemperaturphysik
  • Univ.-Prof. Dr. rer. nat. habil. Paul Seidel

• BMDSys Production GmbH, Günzburg
  • Dr. Hannes Nowak
• Elekta-Neuromag, Elekta AB, Stockholm
  • Dr. Antti Ahonen
• eemagine Medical Imaging Solutions GmbH, Berlin
  • Dr. Frank Zanow

• Technische Universität Ilmenau, Institut für Biomedizinische Technik und Informatik
  • Prof. Dr.-Ing. habil. Jens Haueisen
• Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig
  • Dr. Burkhard Maess
  • Dr. Thomas Knösche
• Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena, Fachbereich Medizintechnik und Biotechnologie
  • Prof. Dr. rer. nat. Ellen Hansen
  • Prof. Dr.-Ing. Lutz Herrmann
  • Prof. Dr. rer. nat. Matthias Erich Bellemann
  • Prof. Dr.-Ing. Andreas Voß
• Ernst-Abbe-Fachhochschule Jena, Fachbereich SciTec
  • Dr. rer. nat Carola Wicher
• Physikalisch-Technische Bundesanstalt, AG Medizinphysik, Berlin
  • Martin Burghoff /AG Messtechnik für Biosignale)
  • Lutz Trahms (AG Biomagnetismus)
• Klinik für Neurologie und klinische Neurophysiologie, Bernstein Center for Computational Neuroscience, Charité, Berlin
  • Prof. Dr. Gabriel Curio
• Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Psychologie, Abteilung Neuropsychologie, Oldenburg
  • Prof. Dr. Stefan Debener
• Grönemeyer Institut für Mikrotherapie, Abt. Biomagnetismus, Bochum
  • Prof. Dr. Peter van Leeuwen, Leiter Biomagnetismus

• Brain Research Unit, Low Temperature Lab, Helsinki University of Technology, Helsinki, Finnland
• Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, UCL, London, UK
• California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA
• Biomedical Engineering Faculty, Worchester Polytechnic Institute, USA
  • Prof. Ki Chon, Department Head
• Brain and Spine Institute (ICM), Paris, France
  • Jean Daunizeau
• Washington University in St. Louis, School of Medicine, USA
  • Prof. Phyllis K. Stein, Director Heart Rate Variability Laboratory
• Division of Cardiology, ECG Monitoring Research Laboratory, School of Nursing, University of California, San Francisco, USA
  • Prof. Barbara J. Drews, Director
• Faculty of Physics, Warsaw University of Technology, Poland
  • Prof. Dr. Jan Jacek Zebrowski, Head of Division of Physics and Complex Systems
• National Institute of Cardiology, Warsaw, Poland
  • Dr. Rafal Baranowski
• Technical University of Catalania, Barcelona, Spain
  • Prof. Pere Caminal, Director Biomedical Signals and Systems
  • Dr. M. Vallverdu
• Department of Biomedical Engineering, IRCCS, Scientific Institute of Montescano, Italy
  • Roberto Maestri, Gian G. Pinna
• Department of Technologies for Health, University of Milan, Italy
  • Prof. Alberto Porta