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Automatically generated list of publications based on the database of the library of the Ilmenau University of Technology.

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Erstellt: Fri, 14 Aug 2020 23:06:23 +0200 in 0.0554 sec


Abbildung von medizinischen Formularen in FHIR. - Ilmenau. - 71 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2020

Viele medizinische Vorgänge werden im deutschen Gesundheitssystem zu administrativen Zwecken durch landesweit einheitliche medizinische Formulare, auch Muster genannt, geregelt. Für die Bereitstellung dieser Formulare, neben der Sicherstellung der gesundheitlichen Versorgung aller gesetzlich Krankenversicherten, ist die KBV - Kassenärztliche Bundesvereinigung - verpflichtet. Sie dienen den unterschiedlichsten Aufgaben, wie beispielsweise der Bescheinigung der Arbeitsunfähigkeit oder Verordnung von Medikamenten. Ziel dieser Arbeit ist es, zu prüfen, inwiefern und mit welcher Methodik eine Abbildung eben jener Formulare im Datenaustauschstandard HL7 FHIR (Version STU 3), der speziell zum Datenaustausch zwischen Systemen im Gesundheitswesen entwickelt wurde, möglich ist Dazu wurden zwei repräsentative Formulare in der FHIR-Ressource Questionnaire auf unterschiedliche Arten umgesetzt und mit Hilfe des FHIR-Profilierungsprogramm Forge dazugehörige QuestionnaireResponse-Profile erstellt. Dadurch wurde eine automatische Online-Validierung ausgefüllter Formulare zur Prüfung von Fehlern auf der Plattform simplifier, der offizielle FHIR-Registry, ermöglicht. Dort wurden ebenfalls die Profile unter dem Projektnamen "QuestionnaireFormulare-BA" veröffentlicht. Dadurch konnte die Arbeit aufzeigen, dass grundsätzlich eine Abbildung der medizinischen Formulare in FHIR auch ohne die aufwändige Erstellung spezieller Extenstions möglich ist. Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung des Gesundheitssektors gewinnt eine sichere Methode zur digitalen Umsetzung der medizinischen Formulare immer weiter an Bedeutung, da sie den Informationsfluss unseres medizinischen Systems lenken.



Streese, Lukas; Brawand, Lukas Y.; Gugleta, Konstantin; Maloca, Peter M.; Vilser, Walthard; Hanssen, Henner;
New frontiers in noninvasive analysis of retinal wall-to-lumen ratio by retinal vessel wall analysis. - In: Translational Vision Science & Technology : TVST.. - Rockville, Md. : ARVO, ISSN 2164-2591, Volume 9 (2020), issue 6, article 7, Seite 1-8

https://doi.org/10.1167/tvst.9.6.7
Hammer, Martin; Schultz, Rowena; Hasan, Somar; Sauer, Lydia; Klemm, Matthias; Kreilkamp, Lukas; Zweifel, Lynn; Augsten, Regine; Meller, Daniel;
Fundus autofluorescence lifetimes and spectral features of soft drusen and hyperpigmentation in age-related macular degeneration. - In: Translational Vision Science & Technology : TVST.. - Rockville, Md. : ARVO, ISSN 2164-2591, Volume 9 (2020), issue 5, article 20, Seite 1-11

https://doi.org/10.1167/tvst.9.5.20
Gast, Richard; Schmidt, Helmut; Knösche, Thomas R.;
A mean-field description of bursting dynamics in spiking neural networks with short-term adaptation. - In: Neural computation. - Cambridge, Mass. : MIT Press, ISSN 1530-888X, Bd. 32 (2020), 9, S. 1615-1634

https://doi.org/10.1162/neco_a_01300
Schulz, Steffen; Haueisen, Jens; Bär, Karl-Jürgen; Voss, Andreas;
Different antipsychotics and their influence on central-cardiorespiratory network pathways in paranoid schizophrenia. - In: IEEE Xplore digital library. - New York, NY : IEEE, ISSN 2473-2001, (2020), insges. 2 S.

https://doi.org/10.1109/ESGCO49734.2020.9158046
Stephan, Theresa;
Durchführung und Auswertung einer tES-Validierungsstudie an einem physikalischen Kopfphantom. - Ilmenau. - 151 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Die Therapie mit Hilfe der tES ist eine etablierte Behandlungsmöglichkeit für viele neurologische Krankheiten. Zu der Gruppe der tES gehören zudem die tDCS, die tRNS und die tACS. Weiterführende Varianten der tES sind die nicht-invasiven TI-tES und die Stimulation mit amplitudenmodulierten Signalen der tACS. Ziel dieser Arbeit ist es, Messungen am physikalischen Kopfphantom mit unterschiedlichen Stimulationselektroden unter Verwendung der einzelnen Varianten der tES durchzuführen und die Ergebnisse zu validieren. Zur Umsetzung der Zielstellung ist die Herstellung eines geeigneten Kopfphantoms nötig, an dem die drei verschiedenen Arten von Stimulationselektroden die Gummielektroden, die Stoff-Elektroden einer Haube (Hauben-Elektroden) und die Trocken-Elektroden befestigt werden. Zudem wird der Messaufbau mit integrierten Messarray und der Stimulationsaufbau mit unterschiedlichen Anordnungen der Stimulationselektroden entworfen. Die Durchführung wird in aufeinander aufbauenden Versuchen mit diversen Messungen realisiert. Die Ergebnisse der Messungen zeigen Unterschiede der TI-tES und der amplitudenmodulierten Signale der tACS im Hinblick auf die Verteilungen der Maximal- und Amplitudenwerte im Raum auf. Des Weiteren können auch innerhalb der TI-tES Verschiebungen der größten Amplitudenwerte durch unterschiedliche Einstellungen der Signalamplituden der Stimulation und der Anordnungen der Stimulationselektroden herbei geführt werden. Der Unterschied der TI-tES zur tACS und zur tRNS liegt dabei hauptsächlich in der fehlenden Tiefenfokussierung der tACS und in dem fehlenden Verteilungsmuster der Maximalwerte der tRNS. Die verschiedenen Arten von Stimulationselektroden zeigen anhand der Messdaten keinerlei Verzerrungen der Stimulationssignale auf. Jedoch unterscheiden sie sich in den gemessenen Werten und deren Verteilung im Raum.



Oppermann, Hannes;
Untersuchung des Einflusses von Elektrotherapie am Gehirn auf Frequenz- und Resonanzeffekte bei Patienten mit psychischen Erkrankungen. - Ilmenau. - 91 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

Psychische Erkrankungen gehören zu einem der häufigsten Krankheitsbilder weltweit. Das Spektrum ist breit gefächert und reicht von Angststörungen über Suchtverhalten bis zu Depressionen. Ursachen für das Auftreten von psychischen Erkrankungen sind vielfältig. In der heutigen Zeit, gerade auch unter dem aktuellen Einfluss und den möglichen Auswirkungen der Corona-Pandemie, ausgelöst durch das Coronavirus SARS-CoV-2 (COVID-19), wird in den kommenden Wochen und Monaten ein drastischer Anstieg besonders im Bereich der Angststörung und Depression erwartet. Die Therapie von Depressionen ist ebenso individuell wie das Krankheitsbild selbst. Standardmäßig werden Methoden der Psychotherapie sowie medikamentöse Therapien mit Antidepressiva angewendet. Bei besonders schweren Fällen der Depression wird als Ultima Ratio die Elektrokonvulsionstherapie in Betracht gezogen. Durch gezielte elektrische Stimulation des Gehirns wird dabei ein Krampfanfall ausgelöst. Durch den Reiz wird im Gehirn eine Anregung und Neustrukturierung der Neuronen ausgelöst. Dadurch können Symptome wie Niedergeschlagenheit, ständige Müdigkeit etc. gemildert werden. Wie bei den meisten Therapieansätzen gibt es auch hier unerwünschte Nebenwirkungen. In dieser Studie geht es vor allem um temporäre Aussetzer im Gedächtnis nach einer solchen Therapie. Besonders betroffen ist das autobiographische Gedächtnis. Mit Hilfe einer intermittierenden Photostimulation können photic driving Effekte im Gehirn nachgewiesen werden. Diese ermöglichen Rückschlüsse auf das korrekte Zusammenspiel von Nervenzellen im Gehirn. In dieser Arbeit wurde ein konkretes Szenario zur Untersuchung des Einflusses der Elektrokonvulsionstherapie auf photic driving Effekte erstellt. Im weiteren Verlauf wurde eine Photodiode dazu genutzt, die exakten Stimulationszeiten zu detektieren und mit der parallelen Aufnahme von Biosignalen zu synchronisieren. Das Hauptaugenmerk der Arbeit lag in der Erstellung der visuellen Stimulationen mit dem Ziel, diese über einen Bildschirm darzustellen. Hierzu wurden verschiedene Programme (eevokeTM, PresentationR, PsychoPy), eine Eigenimplementierung, sowie die Nutzung eines Mikrocontrollers untersucht und verglichen. Die Ergebnisse aller Untersuchungen haben gezeigt, dass keine der getesteten Methoden geeignet ist für die Nutzung innerhalb einer Studie mit Anwendung der intermittierenden Photostimulation. Ein konkreter Vorschlag zur Lösung des Problems stellt die Nutzung eines programmierbaren Frequenzgenerators in einem individuellen Aufbau mit Leuchtdioden oder Flächenlichtern dar.



Schmal, Matthias;
Entwurf und Test einer robusten Ventilatorsteuerung für die Beatmungstherapie - ein modellprädiktiver Regleransatz. - Ilmenau. - 94 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2020

In der Patientenintensivversorgung ist der Bedarf für automatisierte Optimierung der Ventilationstherapie durch erhöhten Kostendruck und Personalmangel in den letzten Jahren gestiegen. Für den Entwurf und den Test physiologischer Regelkreise zur Therapieoptimierung sind geeignete physiologische Modelle und Daten mit ausreichender Systemanregung zentral. Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf und qualifizierten Test einer arteriellen CO2-Partialdruck-Regelung, wofür präklinische Versuchsdaten von 12 Schweinen in verschiedenen Lungenzuständen unter einem hämodynamisch und pulmonal sehr belastenden Versuchsprotokoll zur Verfügung standen. Die Regelgröße wurde im betrachteten System nichtinvasiv als end-tidaler CO2-Partialdruck gemessen. Das Stellsignal war das durch einen lungenprotektiven Beatmungsmodus verabreichte alveoläre Minutenvolumen. Auf Basis der mittleren Rate der inspiratorischen Atemarbeit wurde eine kontinuierliche Optimierung der Atemfrequenz durchgeführt. Auf den Daten der präklinischen Studie wurden in drei Lungenzuständen nichtlineare Zustandsraummodelle des physiologischen CO2-Gasaustauschs identifiziert. Eine Linearisierung dieses 2-Kompartimentmodells wurde zum Entwurf eines modellprädiktiven Reglers genutzt. Um robustes Störverhalten unter Einfluss von Modellunsicherheiten zu garantieren, wurde ein zweiter Regler zur Unterdrückung des Fehlers der Modellprädiktion eingesetzt. In Simulationen mit den auf der Studie identifizierten Modellen wurde der modellprädiktive Regler mit einem PID basierten Regelalgorithmus verglichen. Dabei wurde die Leistungsfähigkeit im Hinblick auf das Verhalten bei einem Rekrutierungsmanöver, einem PEEP-Titrationsmanöver, einem stufenförmigen Anstieg der CO2-Produktion, nach einer Atemhaltephase und einem Sprung der Führungsgröße bewertet. Im Median wurde über allen Versuchsabschnitten ein Standardfehler zwischen Führungsgröße und arteriellem CO2-Partialdruck von 2.69 mmHg erreicht. Der modellprädiktive Regler erzwingt dabei ein geringeres Überschießen und verhindert ein Nachschwingen der Regelgröße.



Penzold, Felix;
Optimierung der laserbasierten Schreibstrategie für den Nano-3D-Druck durch Analyse des viskoelastischen Material- und Deformationsverhaltens von Polyoxazolin-Copolymeren mit Hilfe von kontinuierlichen Relaxationszeitverteilungen. - Ilmenau. - 180 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2020

In der vorliegenden Arbeit wird die Optimierung der laserbasierten Schreibstrategie zur additiven Fertigung von sogenannten Designer-Scaffolds auf Basis von Polyoxazolin-Polymersystemen (PEtOx) vorgestellt. Ziel war es dabei durch die Vorgabe verschiedener Laserparameter sowie der Variation der chemischen Zusammensetzung die biomechanischen Eigenschaften der Scaffolds so zu beeinflussen, dass sie die Anforderungen für spezifische Einsatzzwecke im Bereich des Tissue Engineerings erfüllen. Dafür musste der Einfluss dieser Prozessparameter auf die Biomechanik der Scaffolds auf Hydrogelbasis quantifiziert werden. Die biomechanische Charakterisierung von Hydrogelen wurde mit Hilfe von drei ausgewählten Messverfahren durchgeführt: Spannungsrelaxationen durch Nanoindentation, Spannungsrelaxationen an einem BioDynamic Tester, und oszillatorische Frequenzsweeps an einem Rheometer. Zur Überprüfung der Validität dieser Verfahren wurden Materialkennwerte von Hydrogelen aufgenommen, die mittels UV-Vernetzung hergestellt wurden. Sie basieren auf einer, aus neun PEtOx-Polymersystemen bestehenden, Materialplattform. Es zeigt sich, dass der erwartete Zusammenhang zwischen der Variation der Quervernetzungsdichte der Hydrogele und der auf diese Weise veränderten mechanischen Steifigkeit nachgewiesen werden kann. Die mit den drei Verfahren ermittelten Messwerte sind jedoch nicht quantitativ miteinander vergleichbar. Für die Optimierung der Schreibstrategie bei der Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP) wurden auf Basis der bereits verwendeten Polymersysteme additiv gefertigte Hydrogelscaffolds untersucht. Die biomechanische Charakterisierung kann aufgrund der geringen Probekörpergröße nur mit dem Nanoindenter erfolgen. Die Untersuchungen wurden an jeweils neun Scaffolds pro Polymersystem durchgeführt, die bei verschiedenen Laserparametern hergestellt wurden. Dabei konnte die Abstufung der Materialsteifigkeiten entlang der Quervernetzungsdichten, welche bereits bei den UV-vernetzten Probekörpern ermittelt wurde, bestätigt werden. Außerdem hat die Wahl der Linienabstände (Hatches und Slices) einen signifikanten Einfluss auf diese Eigenschaften. Ein direkter quantitativer Vergleich der Materialkennwerte zwischen den mit beiden Fertigungsverfahren hergestellten Hydrogelen ist jedoch nicht möglich. Die 2PP-Probekörper zeichnen sich durch signifikant geringere komplexe E-Moduli von im Mittel ca. 43 % der komplexen E-Moduli vergleichbarer UV-Probekörper aus. Im Ergebnis ist es bei acht der neun ausgewählten Polymersysteme möglich, durch die Variation der Laserparameter, Probekörper mit komplexen E-Moduli im Bereich von ca. 50 kPa bis 1.100 kPa herzustellen. Mit diesem breitbandigen Kennwertspektrum kann z. B. größtenteils der, für das beim Tumor Tissue Engineering benötigte, Bereich zwischen 1 kPa und 1.000 kPa abgedeckt werden. Mit Hilfe der Ergebnisse ist es außerdem möglich, die Schreibdauer bestimmter Scaffolds teils um ein Vielfaches zu reduzieren. Die Erstellung eines Scaffolds mit isotropen biomechanischen Eigenschaften konnte hingegen nur als Konzept realisiert werden, da die praktische Umsetzung, mit der zur Verfügung stehenden 2PP-Anlage wegen softwareseitigen Limitationen, aktuell nicht möglich ist.



Biehl, Philip; Wiemuth, P.; Garcia Lopez, J.; Barth, M.-C.; Weidner, Andreas; Dutz, Silvio; Peneva, Kalina; Schacher, Felix;
Weak polyampholytes at the interface of magnetic nanocarriers: a facile catch-and-release platform for dyes. - In: Langmuir. - Washington, DC : ACS Publ., ISSN 1520-5827, Bd. 36 (2020), 22, S. 6095-6105

https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c00455

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