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Data Science gilt als eine der wichtigsten Entwicklungen der letzten Jahre und viele Unternehmen sehen in Data Science die Möglichkeit, ihre Daten zusätzlich wertschöpfend zu nutzen. Dabei kann es sich um die Optimierung von Maintenance-Prozessen handeln, um eine bessere Steuerung der eigenen Preis- und Lagerhaltungsstrategie oder auch um völlig neue Services und Produkte, die durch Data Science möglich werden. Die im Unternehmen vorliegenden Daten, an die so hohe Erwartungen geknüpft wurden, sollen dazu genutzt werden, um Services und Prozesse effizienter und passgenauer gestalten zu können. Vielfach gilt Data Science dabei als Allheilmittel: Daten, die über Jahre hinweg gesammelt wurden und mit zunehmender Geschwindigkeit und Heterogenität anfallen, sollen endlich nutzbar gemacht werden. Zwar sind die eingesetzten Techniken und Algorithmen teilweise schon zehn Jahre und mehr alt, doch erst jetzt entfalten sie im Zusammenspiel mit Big Data ihr Potenzial im Unternehmensumfeld. Die Erwartungen sind hoch, doch der Weg zu den neuen Erkenntnissen ist mit hohem Aufwand verbunden und wird von einigen Unternehmen noch immer unterschätzt. Für Unternehmen mit einem traditionellen BI-Ansatz stellt Data Science ein ergänzendes Set von Methoden und Werkzeugen dar, mit deren Hilfe die Informationsversorgung der Entscheider auf den verschiedenen hierarchischen Ebenen noch besser gestaltet werden kann. So zum Beispiel, wenn man mit Data Science feststellt, dass die Wahrscheinlichkeit für einen Versicherungsabschluss steigt, wenn bei der Auswahl der anzusprechenden Kunden zusätzliche Daten herangezogen werden, die zwar bereits vorliegen, aber noch nicht berücksichtigt worden sind. Im Extremfall werden auch Entscheidungen vollständig automatisiert, die bisher von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern getroffen wurden. Ein Algorithmus legt dann fest, wann Ware nachbestellt oder welcher Preis für den Endkunden festgesetzt wird. Im vorliegenden E-Book soll ein Überblick über das Gebiet Data Science gegeben werden. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf das Zusammenspiel sowie das Mit- und Nebeneinander von Data Science und vorhandenen BI-Systemen gelegt.

Background: The simulation of complex cardiologic structures has the potential to replace clinical studies due to its high efficiency regarding time and costs. Furthermore, the method is more careful for the patients’ health than the conventional ways. The aim of the study was to create an anatomic CAD heart rhythm model (HRM) as accurate as possible, and to show its usefulness for cardiac electrophysiological studies (EPS) and high-frequency (HF) ablations. Methods: All natural heart components of the new HRM were based on MRI records, which guaranteed electronic functionality. The software CST (Computer Simulation Technology, Darmstadt) was used for the construction, while CST’s material library assured genuine tissue properties. It should be applicable to simulate different heart rhythm diseases as well as various diffusions of electromagnetic fields, caused by electrophysiological conduction, inside the heart tissue. Results: It was achievable to simulate normal sinus rhythm and fourteen different heart rhythm disturbance with different atrial and ventricular conduction delays. The simulated biological excitation of healthy and sick HRM were plotted by simulated electrodes of four polar right atrial catheter, six polar His bundle catheter, ten polar coronary sinus catheter, four polar ablation catheter and eight polar transesophageal left cardiac catheter (Fig.). Accordingly, six variables were rebuilt and inserted into the anatomic HRM in order to establish heart catheters for ECG monitoring and HF ablation. The HF ablation catheters made it possible to simulate various types of heart rhythm disturbance ablations with different HF ablation catheters and also showed a functional visualisation of tissue heating. The use of tetrahedral meshing HRM made it attainable to store the results faster accompanied by a higher degree of space saving. The smart meshing function reduced unnecessary high resolutions for coarse structures. Conclusions: The new HRM for EPS simulation may be additional useful for simulation of heart rhythm disturbance, cardiac pacing, HF ablation and for locating and identification of complex fractioned signals within the atrium during atrial fibrillation HF ablation.

Background: Cardiac resynchronization therapy (CRT) with biventricular (BV) pacing is an established therapy for heart failure (HF) patients (P) with sinus rhythm, reduced left ventricular (LV) ejection fraction (EF) and electrical ventricular desynchronization. The aim of the study was to evaluate electrical interventricular delay (IVD) and left ventricular delay (LVD) in right ventricular (RV) pacemaker pacing before upgrading to CRT BV pacing. Methods: HF P (n=11, age 69.0 ± 7.9 years, 1 female, 10 males) with DDD pacemaker (n=10), DDD defibrillator (n=1), RV pacing, New York Heart Association (NYHA) class 3.0 ± 0.2 and 24.5 ± 4.9 % LVEF were measured by surface ECG and transesophageal bipolar LV ECG before upgrading to CRT defibrillator (n=8) and CRT pacemaker (n=3). IVD was measured between onset of QRS in the surface ECG and onset of LV signal in the transesophageal ECG. LVD was measured between onset and offset of LV signal in the transesophageal ECG. CRT atrioventricular (AV) and BV pacing delay were optimized by impedance cardiography. Results: Interventricular and intraventricular desynchronization in RV pacemaker pacing were 228.2 ± 44.8 ms QRS duration, 86.5 ± 32.8ms IVD, 94.4 ± 23.8ms LVD, 2.6 ± 0.8 QRS-IVD-ratio with correlation between IVD and QRS-IVD-ratio (r=-0.668 P=0.0248) and 2.3 ± 0.7 QRS-LVD-ratio. The LVEF-IVD-ratio was 0.3 ± 0.1 with correlation between IVD and LVEF-IVD-ratio (r=-0.8063 P=0.00272) and with correlation between QRS duration and LVEF-IVD-ratio (r=-0.7251 P=0.01157). Optimal sensing and pacing AV delay were 128.3 ± 24.8 ms AV delay after atrial sensing (n=6) and 173.3 ± 40.4 ms AV delay after atrial pacing (n=3). Optimal BV pacing delay was -4.3 ± 11.3 ms between LV and RV pacing (n=7). During 30.4 ± 29.6 month CRT follow-up, the NYHA class improved from 3.1 ± 0.2 to 2.2 ± 0.3. Conclusions: Transesophageal electrical IVD and LVD in RV pacemaker pacing may be additional useful ventricular desynchronization parameters to improve P selection for upgrading RV pacemaker pacing to CRT BV pacing.

Die drei großen Hersteller von Cochlea-Implantat (CI)-Systemen ermöglichen es klinischen Audiologen, die Mikrofoneigenschaften der meisten CI-Sprachprozessoren zu prüfen. Dazu können bei diesen Sprachprozessoren Monitorkopfhörer angeschlossen und das/die Mikrofon(e) inklusive eines Teils der Signalvorverarbeitung abgehört werden. Präzise Angaben dazu, mit welchen Stimuli, bei welchem Pegel und nach welchem Kriterium diese Prüfung stattfinden soll, machen die CI-Hersteller nicht. Auf Basis dieser Prüfung soll der Audiologe dann über die Funktion der Mikrofone und damit darüber entscheiden, ob der betreffende Sprachprozessor an den Hersteller eingeschickt wird oder nicht. Zur Objektivierung der CI-Sprachprozessor-Mikrofon-Prüfung haben wir eine Testbox entwickelt, mit der alle abhörbaren aktuellen CI-Sprachprozessoren der drei großen Hersteller geprüft werden können. Die Box wurde im 3D-Druck-Verfahren hergestellt. Der zu prüfende Sprachprozessor wird in die Messbox eingehängt und über einen darin verbauten Lautsprecher mit definierten Prüfsignalen (Sinustöne unterschiedlicher Frequenz) beschallt. Das Mikrofonsignal wird über das Kabel der Monitorkopfhörer herausgeführt und mit einer Shifting- and Scaling-Schaltung in einen Spannungsbereich transformiert, der für die AD-Wandlung mit einem Mikrokontroller (ATmega1280 verbaut auf einem Arduino Mega) geeignet ist. Derselbe Mikrokontroller übernimmt über einen eigens gebauten DA-Wandler die Ausgabe der Sinustöne über den Lautsprecher. Signalaufnahme und –wiedergabe erfolgen mit jeweils 38,5 kHz Samplingrate. Der für jede Frequenz über mehrere Perioden des Prüfsignals ermittelte Effektivwert wird mit dem Effektivwert, der mit einem neuwertigen Referenzprozessor für diese Frequenz gemessen wurde, verglichen. Die Messergebnisse werden graphisch auf einem Display ausgegeben. Derzeit läuft eine erste Datenerhebung mit in der Klinik subjektiv auffällig gewordenen CI-Sprachprozessoren, die anschließend in der Messbox untersucht werden. So sollen realistische Schwellen für kritische Abweichungen von den Referenz-Effektivwerten ermittelt werden. Im weiteren Verlauf sollen dann Hit und False Alarm-Raten der subjektiven Prüfung bestimmt werden.

The ability to detect a target signal masked by noise is improved in normal-hearing listeners when interaural phase differences (IPDs) between the ear signals exist either in the masker or in the signal. To improve binaural hearing in bilaterally implanted cochlear implant (BiCI) users, a coding strategy providing the best possible access to IPDs is highly desirable. Outcomes of a previous study (Zirn, Arndt et al. 2016) revealed that a subset of BiCI users showed improved IPD detection thresholds with the fine structure processing strategy FS4 compared to the constant rate strategy HDCIS using narrowband stimuli. In contrast, little differences between the coding strategies were found for broadband stimuli with regard to binaural speech intelligibility level differences (BILD) as an estimate of binaural unmasking. Compared to normalhearing listeners (7.5 ± 1.2 dB) BILD were small in BiCI users (around 0.5 dB with both coding strategies). In the present work, we investigated the influence of binaural fitting parameters on BILD. In our cohort of BiCI users many were implanted with electrode arrays differing in length left versus right. Because this length difference typically corresponded to the distance of two electrode contacts the first modification of bilateral fitting was a tonotopic adjustment by deactivation of the most apical electrode contact on the side with the deeper inserted array (tonotopic approach). The second modification was the isolation of the residual, most apical electrode contacts by deactivation of the basally adjacent electrode contact on each side (tonotopic sparse approach). Applying these modifications, BILD improved by up to 1.5 dB.