Die Arbeitsgruppe Biosignalverarbeitung entwickelt automatische Analyseverfahren von sensorbasierten physiologischen Signalen aus der klinischen Praxis.
Diese umfassen dabei das volle Spektrum der Signalverarbeitung, von klassischen Verfahren der Zeitreihenanalyse bis hin zu datengetriebenen Verfahren des tiefen Lernens. Neben der Entwicklung und Verbesserung von bereits existierenden diagnostischen Verfahren forscht die Gruppe ebenfalls im Bereich von grundlegenden Fragestellungen der Signalverarbeitung. Sowohl in der Grundlagen- als auch in der anwendungsorientierten Forschung wird dabei ein großer Wert auf Reproduzierbarkeit und Erklärbarkeit gelegt und Daten sowie Algorithmen werden öffentlich verfügbar gemacht. Ebenso beteiligt sich die Gruppe an klinischen Studien und drittmittelgeförderten Forschungsprojekten. Der Fokus liegt auf der Anwendung der entwickelten Lösungen gemeinsam mit klinischen Partnern (z.B. Kardiologie, Schlafmedizin, Anästhesiologie). Weitere Aktivitäten der Gruppe liegen im außerklinischen Kontext wie z.B. die Verarbeitung von privat erhobenen Daten per Wearables oder Apps.
Darüber hinaus entwickeln wir Werkzeuge und Plattformen zur kollaborativen Forschung und perspektivisch für die klinische Praxis.
Kooperationen und Mitgliedschaften
Die Arbeitsgruppe ist eng verbunden mit der AG Medizinische Bild- und Signalverarbeitung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (GMDS) sowie dem Fachausschuss Biosignale der deutschen Gesellschaft für biomedizinische Technik (DGBMT). Ebenso ist die Gruppe involviert in dem Nachwuchsförderungsnetzwerk Young DZHK des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung (DZHK) sowie im Campus-Institut Data Science (CIDAS). Auf internationaler Ebene ist sie aktiv in der IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBS) und führt den Vorsitz im deutschen EMBS Chapter.
Präsentationen
Präsentationen in 2024
01/2024: Department of Numerical Analysis, Eötvös-Loránd-Universität Budapest, Eingeladener Vortrag (Dr. Nicolai Spicher)
01/2024: Y-DZHK Retreat Göttingen, Eingeladener Vortrag (Dr. Nicolai Spicher)
02/2024: Workshop Biosignale, Poster (Sebastian Schmale)
02/2024: Workshop Biosignale, Vortrag (Tabea Steinbrinker)
03/2024: Faculty of Informatics, Eötvös-Loránd-Universität Budapest, Eingeladener Vortrag (Dr. Nicolai Spicher)
Präsentationen in 2023
03/2023: SIAM Conference on Computational Science and Engineering, Vortrag (Dr. Nicolai Spicher)
05/2023: Medical Informatics Europe 2023, Vortrag (Theresa Bender)
06/2023: CIDAS Data Science Kolloquium, Vortrag (Dr. Nicolai Spicher)
07/2023: 45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Panel (Dr. Nicolai Spicher)
08/2023: 2nd IEEE German Education Conference, Vortrag (Theresa Bender), Workshop (Dr. Nicolai Spicher)
09/2023: 68. Jahrestagung der GMDS, Organisierte Session (Dr. Nicolai Spicher), Poster (Asmus Bart), Poster (Dr. Ennio Idrobo-Avila),
09/2023: 57. Jahrestagung der DGBMT, Vortrag (Theresa Bender), Vortrag (Dr. Henning Dathe), Poster (Philip Gemke), Organisierte Session (Dr. Nicolai Spicher)
09/2023: YDZHK Retreat, Poster (Philip Gemke), Poster (Dr. Nicolai Spicher)
10/2023: CINC 2023, Poster (Philip Gemke), Poster (Philip Zaschke)
11/2023: Institut für Medizinische Statistik, Informatik und Datenwissenschaften des Universitätsklinikum Jena, Eingeladener Vortrag (Dr. Nicolai Spicher)
11/2023: Ubiquitous Computing Lab, HTWG Konstanz, Eingeladener Vortrag (Dr. Nicolai Spicher)
12/2023: Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Schlafforschung und Schlafmedizin, Eingeladener Vortrag (Theresa Bender)
12/2023: IEEE EMBS International Conference on Data Science and Engineering in Healthcare, Medicine & Biology, Poster (Philip Gemke)
12/2023: IEEE EMBS Tunisia North Africa Forum on Healthcare Innovations, Vortrag (Dr. Nicolai Spicher)
Präsentationen in 2022
08/2022: GMDS Jahrestagung, Poster (Theresa Bender)
08/2022: Workshop Biosignals, Keynote (Dr. Nicolai Spicher)
09/2022: Computing in Cardiology, Poster (Dr. Nicolai Spicher)
09/2022: YDZHK Retreat, Vortrag (Dr. Nicolai Spicher)
09/2022: Infinity Conference, Poster (Dr. Nicolai Spicher) / Talk (Theresa Bender)
09/2022: Joint Annual Conference of the Austrian, German and Swiss Societies for Biomedical Engineering, Talk (Theresa Bender) / Organisierte Session (Dr. Nicolai Spicher)
Lehre
Die Gruppe bietet im Wintersemester die Veranstaltung “Biosignalverarbeitung” in den B.Sc. Studiengängen Angewandte Informatik und Data Science und in den M.Sc. Studiengängen die Veranstaltung “Medical Signal and Image Processing” an. Darüber hinaus werden jederzeit Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten zu unseren Forschungsthemen angeboten: Themensammlung. Wenden Sie sich bei Interesse gerne an uns.
Projekte
PRE-HF-ML
PRE-HF-ML - Predicting heart failure recovery by wearables and machine learning (DZHK Startup Grant)
Laufzeit: 2024
Gefördert vom Deutsches Zentrum für Herz-Kreislauf-Erkrankungen e.V. (DZHK)
CIDAS Projekt Funding
CIDAS Projekt Funding - Multimodal assessment of infant neuromotor function via network physiology
Laufzeit: 2024 bis 2025
Gefördert vom Campus-Institut Data Science (CIDAS)
Auszeichnungen und Stipendien
- International Summer School BIO-X Fellowship 2023 (Dr. Idrobo-Avila)
- GGNB Travel Grant 2023 (Philip Gemke)
- DAAD RISE Funding 2023 (Theresa Bender)
- GWDG Data Science Summer School 2023 (Philip Zaschke)
- George B. Moody PhysioNet Challenge 2023 Bester Teamname
- George B. Moody PhysioNet Challenge 2023 Platzierung 8
- Physiological Measurement: Outstanding Reviewer (Dr. Nicolai Spicher)
- DAAD RISE Funding 2024 (Philip Hempel)
- International Summer School BIO-X Fellowship 2024 (Philip Hempel)
Publikationen
- Nolte H, Spicher N, Russel A, Ehlers T, Krey S, Krefting D, Kunkel J. Secure HPC: A workflow providing a secure partition on an HPC system. Future Generation Computer Systems. 2022; 141:677-691.
- Bender T, Gemke P, Idrobo-Avila E, Dathe H, Krefting D, Spicher N. Benchmarking the Impact of Noise on Deep Learning-based Classification of Atrial Fibrillation in 12-Lead ECG. In: 33rd Medical Informatics Europe Conference , Gothenburg, Sweden; 2023.
- Gemke P, Spicher N, Kacprowski T. Developing an LSTM-based Listener for Early Detection of Heart Disease. In: Proceedings of the 49th Computing in Cardiology conference, Tampere, Finland; 2022.
- Bender T, Beinecke JM, Krefting D, Müller C, Dathe H, Seidler T, Spicher N, Hauschild AC. Analysis of a Deep Learning Model for 12-Lead ECG Classification Reveals Learned Features Similar to Diagnostic Criteria. IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics. 2023
- Dathe H, Krefting D, Spicher N. Completing the Cabrera Circle: Deriving adaptable leads from ECG limb leads by combining constraints with a correction factor. Physiological Measurement. 2023.
- Bender T, Krefting D, Jensen C, Spicher N. Introducing Social Gamification to a Biomedical Signal Processing Course: A Case Study. In: Proceedings of 2023 IEEE 2nd German Education Conference (GECon), Berlin, Germany; 2023
- Bönisch C, Hanß S, Spicher N, Sax U, Krefting D. Reusing Biomedical Data as Agreed - Towards Structured Metadata for Data Use Agreements. In: 68th Annual Conference of the German Association for Medical Informatics, Biometry and Epidemiology (GMDS 2023), Heilbronn, Germany; 2023.
- Gomez JT, Spicher N, Rios J, Dressler F. Fine-tune Circuit Representation of Human Vessels through Reinforcement Learning: A Novel Digital Twin Approach for Hemodynamics. In: 10th ACM International Conference on Nanoscale Computing and Communication (Nanocom 2023), Coventry, UK; 2023.
- Hempel P, Zaschke P, Goldammer M, Spicher N. Fusion of Features with Neural Networks for Prediction of Secondary Neurological Outcome After Cardiac Arrest. In: 50th Computing in Cardiology conference (CINC), Atlanta, USA; 2023.
- Gemke P, Bender T, Idrobo-Avila E, Dathe H, Krefting D, Kacprowski T, Spicher N. Quantifying Alterations over Time in ST-segment/T-wave Amplitudes During Elective Percutaneous Coronary Intervention. In: 50th Computing in Cardiology conference (CINC), Atlanta, USA; 2023.
- Hempel P, Bender T, Gandhi K, Spicher N. Towards Explaining Deep Neural Network-Based Heart Age Estimation. In: 2023 IEEE EMBS Special Topic Conference on Data Science and Engineering in Healthcare, Medicine and Biology, Portomaso, Malta; 2023.
Idrobo-Ávila E, Bognár G, Krefting D, Penzel T, Kovács P, N. Spicher. Quantifying the Suitability of Biosignals Acquired During Surgery for Multimodal Analysis. IEEE Open Journal of Engineering in Medicine and Biology. 2024
Dissertationen
- Bender T: Toward Trustworthiness of Deep Learning Models for 12-Lead ECGs. 2024
Team
Kontaktinformationen
- Telefon: +49 551 3961527
- E-Mail-Adresse: theresa.bender(at)med.uni-goettingen.de
- ORCiD: https://orcid.org/0000-0001-6721-7034
Kontaktinformationen
- Telefon: +49 551 3961535
- E-Mail-Adresse: henning.dathe(at)med.uni-goettingen.de
- ORCiD: https://orcid.org/0000-0003-0433-4529
Kontaktinformationen
- Telefon: +49 551 3961506
- E-Mail-Adresse: nicolai.spicher(at)med.uni-goettingen.de
- ORCiD: https://orcid.org/0000-0002-2879-9948
Kontaktinformationen
- E-Mail-Adresse: tabea.steinbrinker(at)med.uni-goettingen.de
Studierende, Hilfskräfte und Absolvent*innen
Studierende
- Paul Gräve
- Nina Scheiter
Hilfskräfte
- Sebastian Schmale
- Asmus Barth
- Sabine Bader
Absolvent*innen
- Susann Bozkir (HAWK M.Eng. 2023)
- Keshav Gandhi (DAAD RISE 2023)
- Meike Knull (Praktikantin 2023)
- Luca Limburg (Praktikant 2023)
- Robin Giese (Praktikant 2023)
- Philip Zaschke (M.Sc. 2023)
- Tabea Steinbrinker (M.Sc. 2023)
- Leon Reimers (B.Sc. 2023)
Kontakt
Kontaktinformationen
- Telefon: +49 551 3961506
- E-Mail-Adresse: nicolai.spicher(at)med.uni-goettingen.de
- ORCiD: https://orcid.org/0000-0002-2879-9948