Forschungsschwerpunkt Computational Health
Der Forschungsschwerpunkt Computational Health befasst sich mit Fragestellungen aus Medizin und Biologie unter Verwendung datengetriebener und mechanistischer Modellierung. Wichtige Instrumente sind maschinelles Lernen für die Bild- und Signalanalyse, graphische Netzwerke, Parameterschätzung für Differenzialgleichungssysteme und physiologische Simulation.
Über uns
Der Schwerpunkt Computational Health befasst sich mit fundamentalen Fragestellungen aus Biologie und Medizin unter Verwendung computergestützter, datengetriebener Methoden. Wichtige Instrumente sind maschinelles Lernen für die Bild- und Signalanalyse, Parameterschätzung für Differenzialgleichungssysteme und Multiphysik-Simulation. Effektive Validierungsstrategien werden eingesetzt, um mit dem Unbekannten umzugehen.
Unsere Forschungsgruppen
Biomedical Simulation
Die Forschungsgruppe ist spezialisiert auf die Modellierung biologischer und medizinischer Systeme. Es werden neue Ansätze entwickelt zur Simulation physiologischer Prozesse und um krankhafte Veränderung vorherzusagen. Insbesondere fliesst vertieftes Wissen zu biologischen/physiologischen Prozessen in Multi-Physik Simulationen ein.
Die Gruppe entwickelt Algorithmen zur Parameter- und Unsicherheitsschätzung physikalisch motivierter stochastischer Modelle. Insbesondere werden Maschinelle Lernverfahren mit Bayes’scher Modellierung verknüpft zur Reduktion der Dimensionalität. Diese Verfahren finden breite Anwendung in der Medizin und in den Life Sciences.
Medical Image Analysis
Die Forschungsgruppe wendet maschinelle Lernverfahren an zur Interpretation medizinischer Bilddaten. Derart werden Merkmale extrahiert zur Charakterisierung von Krankheitsbildern und zur Verwendung als diagnostische Marker. Von besonderem Interesse sind die radiomische und morphologische Vermessung diagnostischer Bilddaten. Hierbei verfolgt die Gruppe das Ziel, mittels erklärbarer maschineller Lernverfahren reproduzierbare, bildbasierte Biomarker zu etablieren und deren klinischen Nutzen sicherzustellen.
Medical Data Modelling
Die Forschungsgruppe wendet Verfahren der Statistik und des maschinellen Lernens an zur Modellierung von Wirkzusammenhängen in medizinischen Daten, um insbesondere pathophysiologische Prozesse zu analysieren. Patientendaten werden zusammen mit Daten aus Bildgebungsverfahren, insbesondere der Magnetresonanztomographie, analysiert.
Biosensor Analysis & Digital Health
Die Forschungsgruppe untersucht Daten von Wearables und Biosensoren mit Methoden der Zeitreihenanalyse und verbindet diese mit biologisch-physikalischen Modellen zur robusten Charakterisierung von physiologischen Zuständen. Diese Datenquellen dienen zur Umsetzung von Patient Reported Outcomes in die klinische Praxis und zur Weiterentwicklung der patientenzentrierten Medizin.
Lehre
Das Lehrangebot des Forschungsschwerpunktes Computational Health umfasst Teilgebiete der mathematischen und physikalischen Modellierung. Auf Stufe Bachelor ist sie verantwortlich für die Vertiefung Digital Health. In weiteren Bachelor Lehrgängen am Departement unterrichtet sie Physik und Mathematik. Im MSc Applied Computational Life Sciences und im PhD-Programm Data Science bieten sie vertiefte Kurse zur Modellierung komplexer Systeme an.
Team Computational Health
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Schwerpunktleitung ZHAW digital health lab, ...
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Leitung Forschungsgruppe Medical Image Analysis & ...
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Schwerpunktleitung Biosensor Analysis und Digital ...
Projekte
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A cloud-based IoT approach for food safety and quality prediction
Safety and quality prediction are topical issues in food industry. We are developing a novel IoT approach in the framework of a collaboration with Genossenschaft Migros Zürich (GMZ), ZHAW (represented by the institutes IAS and ILGI) and Axino Solutions AG. The main goal of the project is to provide a robust, ...
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PhD Network in Data Science
Swissuniversities Projekt zur Förderung PhD Programme an der ZHAW in Bereich Data Science.
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AneuX
Aneurysm is a disease of blood vessel walls that causes deformation and enlargement of the vascular lumen. Clinical decision-making is currently based on the location and size of the aneurysm and on empirical clinical observations. Changes in the vessel wall result in shape modifications that can be analyzed by ...
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Monitoring der Lebensmitteltemperatur
Wir entwickeln eine Methodik zur Bestimmung der Lebensmittel Kerntemperatur auf Basis von Temperatursensoren im Kühler. Ziel ist die Entwicklung eines Monitoring Systems zur Überwachung und Dokumentation der Produkttemperatur. Dieses System wird der MIGROS eingesetzt um die Prozesse zur Qualitätssicherung zu ...
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Intracranial Aneurysm Database
The vision is to become the world-wide reference of morphological analysis of pathologies and provide access to a comprehensive collection of clinical cases. First, we will concentrate on intracranial aneurysms, as we have access to a collection of cases from the EU-project @neurIST. Each case will contain the ...
Publikationen
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Bacci, Marco; Sukys, Jonas; Reichert, Peter; Ulzega, Simone; Albert, Carlo,
2023.
A comparison of numerical approaches for statistical inference with stochastic models.
Stochastic Environmental Research and Risk Assessment.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/s00477-023-02434-z
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Gerber, Nicole; Fieseler, Lars; Hirsch, Sven; Neutsch, Lukas; Papadopoulou, Athina; Smits, Theo,
2022.
Clinicum.
2022(6), S. 80-81.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.21256/zhaw-26376
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Mack, Ines; Juchler, Norman; Rey, Sofia; Hirsch, Sven; Hoelz, Bianca; Eckstein, Jens; Bielicki, Julia,
2022.
Wearable technologies for pediatric patients with surgical infections : more than counting steps?.
Biosensors.
12(8), S. 634.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.3390/bios12080634
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Castelnovo, Anna; Amacker, Julian; Maiolo, Massimo; Amato, Ninfa; Pereno, Matteo; Riccardi, Silvia; Danani, Andrea; Ulzega, Simone; Manconi, Mauro,
2022.
High-density EEG power topography and connectivity during confusional arousal.
Cortex.
(155), S. 62-74.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.cortex.2022.05.021
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Delucchi, Matteo; Spinner, Georg; Scutari, Marco; Bijlenga, Philippe; Morel, Sandrine; Friedrich, Christoph M.; Furrer, Reinhard; Hirsch, Sven,
2022.
Bayesian network analysis reveals the interplay of intracranial aneurysm rupture risk factors.
Computers in Biology and Medicine.
147(105740).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2022.105740