Life Science-Biomathematik
Projektleiter Karl Unterkofler
Ziel ist es durch mathematische Modelle und Simulationen Prozesse aus der Biologie und Medizin besser zu verstehen um somit diagnostische Produkte verbessern, optimieren oder neu entwickeln zu können. Die dabei verwendeten mathematischen Methoden der Signal- und Zeitreihenanalyse werden zum Beispiel auch bei der Verbrauchsoptimierung von Wasserkraftwerken oder der Finanzmathematik eingesetzt.
Ehemalige Teammitglieder (2003 bis 2009)
Professor Univ.-Doz. Dipl.-Ing. Dr. Karl Unterkofler
Dipl.-Ing. (FH), M.Sc. Thomas Ludescher
Mag. Helin Koc
Mag. Dr. Klaus Rheinberger
Dr. Alex Schmid
Dipl.-Ing. Dr. Robert Tratnig
Projektpartner
- Institut für Atemgasanalytik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Dornbirn: Univ.-Prof. Dr. A. Amann
- UNI Innsbruck: Univ.-Prof. Dr. A. Amann
- UNI und FH Technikum Wien: Univ.-Prof. Dr. H.G. Feichtinger, Mag. A. Klotz, Univ.-Prof. Dr. H. Schichl, Univ.-Prof. Dr. G. Teschl und Prof.(FH) MMag. Dr. S. Teschl
- aks Bregenz: Dr. G. Diem
- Im EU-Projekt: 13 Partnerinstitutionen aus ganz Europa http://eu-proposal.voc-research.at/
Die Projekte zur Atemgasanalyse umfassen
- Workpackage Datenbank (EU Projekt BAMOD)
- Fettstoffwechselstudie (mit Vivit)
- Normalprobandenstudie (mit aks)
- Atemgassimulation (mit Uni Wien, FH-Technikum Wien und Uni Innsbruck)
Die EKG-Analyse umfasst folgende Bereiche
- Algorithmen zur Detektion von Kammerflimmern (VF)
- Algorithmen zur Berechnung der Erfolgswahrscheinlichkeit einer Defibrillation
- Algorithmen zur Detektion von Kammerflimmern während der Reanimation (CPR)
- Messstand zur Ermittlung der Güte von Defibrillatoren
Neben dem Forschungsschwerpunkt Atemgasanalyse www.voc-research.at, www.iabr.li zu diagnostischen Zwecken werden mathematische Methoden zur EKG-Analyse entwickelt und optimiert.
Publikationen
- Reliability of old and new ventricular fibrillation detection algorithms for automated external defibrillators, by A. Amann, R. Tratnig, and K. Unterkofler BioMedical Engineering OnLine 2005.
- A new ventricular fibrillation detection algorithm for automated external defibrillators, by A. Amann, R. Tratnig, and K. Unterkofler, Computers in Cardiology 32 (2005), 559-562.
- Detecting ventricular fibrillation by time-delay methods, by A. Amann, R. Tratnig, and K. Unterkofler, Transactions on Biomedical Engineering 54 (2007), 174-177.
- Removal of Resuscitation Artefacts from Ventricular Fibrillation ECG Signals Using Kalman Methods, by A. Amann, M. Baubin, K. Rheinberger, and K. Unterkofler, Computers in Cardiology 32 (2005), 555-558.
- Removing CPR Artifacts from the Ventricular Fibrillation ECG by Enhanced Adaptive Regression on Lagged Reference Signals, by K. Rheinberger, K. Unterkofler, M. Baubin, and A. Amann, Computers in Cardiology (2006)
- Removal of CPR Artifacts from the Ventricular Fibrillation ECG by Adaptive Regression on Lagged Reference Signals, by K. Rheinberger, T. Steinberger, K. Unterkofler, M. Baubin, A. Klotz, and A. Amann, Transactions on Biomedical Engineering 55 (2008), 130-137.
- Compounds enhanced in a mass spectrometric profile of smoker's exhaled breath versus non-smokers as determined in a pilot study using PTR-MS, I. Kushch, K. Schwarz, L. Schwentner, B. Baumann, A. Dzien, A. Schmid, K. Unterkofler, G. Gastl, P. Spanel, D. Smith, and A. Amann, J. Breath Res. 2 (2008), 1 - 26.
- Breath isoprene - aspects of normal physiology related to age, gender and cholesterol profile as determined in a PTR-MS study, I. Kushch, B. Arendacká, S. Stolc, P. Mochalski, W. Filipiak, K. Schwarz, L. Schwentner, A. Schmid, A. Dzien, M. Lechleitner, V. Witkovsky, W. Miekisch, J. Schubert, K. Unterkofler, and A. Amann, Clin. Chem. Lab. Med. 46 (2008), 1011 - 1018.
- Breath acetone - aspects of normal physiology related to age and gender as determined in a PTR-MS study K. Schwarz, A. Pizzini, B. Arendacká, K. Zerlauth, W. Filipiak, A. Schmid, A. Dzien, S. Neuner, M. Lechleitner, S. Scholl-Buergi, W. Miekisch, J. Schubert, K. Unterkofler, and V. Witkovsky, G. Gastl, A. Amann, J. Breath Res. 3 (2009), 1 - 9.
- Isoprene and acetone concentration profiles during exercise on an ergometer, J. King, A. Kupferthaler, K. Unterkofler, H. Koc, S. Teschl, G. Teschl, W. Miekisch, J. Schubert, H. Hinterhuber, and A. Amann, J. Breath Res. 3 (2009), 1 – 16, http://arxiv.org/abs/0907.2943
- A mathematical model for breath gas analysis of volatile organic compounds with special emphasis on acetone, J. King, K. Unterkofler, G. Teschl, S. Teschl, H. Koc, H. Hinterhuber, and A. Amann, preprint, J. Math. Biol. submitted (2010), http://arxiv.org/abs/1003.4475
- A modeling based evaluation of isothermal rebreathing for breath gas analysis of highly soluble volatile organic compounds, J. King, K. Unterkofler, H. Koc, A. Kupferthaler, G. Teschl, S. Teschl, H. Hinterhuber, and A. Amann, preprint 2010.
- Dynamic profiles of volatile organic compounds in exhaled breath as determined by a coupled PTR-MS/GC-MS study, J. King, P. Mochalski, A. Kupferthaler, K. Unterkofler, H. Koc, W. Filipiak, S. Teschl, H. Hinterhuber, and A. Amann, Physiol. Meas. 31 (2010), 1–16.
- Physiological modeling of isoprene dynamics in exhaled breath, J. King, H. Koc, K. Unterkofler, P. Mochalski, A. Kupferthaler, G. Teschl, S. Teschl, H. Hinterhuber, and A. Amann, J. Theoret. Biol. 267 (2010) 626-637, http://arxiv.org/abs/1010.2145
Diplomarbeiten (Auswahl)
- Automatic System to Test Semiautomatic Defibrillators for Sensitivity and Specificity, Diplomarbeit Hannes Säly, 2004.
- Creation of a Simulation Environment in Simulink/Matlab for the Analysis and Optimization of the Spectral Algorithm for the Detection of Ventricular Fibrillation, Diplomarbeit Martin Fetz, 2004.
Dissertationen (Auswahl)
- Reliability of New Fibrillation Algorithms for Automated External Defibrillators, Robert Tratnig, 2005.
- The Ventricular Fibrillation Electrocardiogram: Datamanagement, Artefact Removal, Rating, and Defibrillation, Klaus Rheinberger, 2006.
- Quantification and identification of compounds in human breath using PTR-MS and SIFT-MS, Konrad Schwarz, 2009.
- Mathematical modeling of blood-gas kinetics for the volatile organic compounds isoprene and acetone, Julian King, 2010. Dissertation Julian King
