Modellierung im Bioengineering
摘要
Dieses Kapitel diskutiert Konzepte und Strategien zur Entwicklung biotechnischer Modelle. Wir betrachten im speziellen die Komplexität von vaskulären Bioingenieur-problemstellungen und führen dazu den Begriff der beabsichtigten Modellanwendung (IMA) ein. Die IMA ist der Fokus aller Aktivitäten und bestimmt damit alle Entwicklungsprotokolle. Nach der Modellspezifikation werden die Ansätze zur Überprüfung der jeweiligen Modelle diskutiert – deren Sensitivität, Verifizierung und Validierung steht dabei im Fokus. Aufgrund ihrer Bedeutung im der Biotechnik werden auch statistische Ansätze betrachtet und Begriffe wie Studiendesign, Hypothesentest, Korrelationstest und Mittelwertdifferenztest diskutiert. Neben der statistischen Modellierung werden auch die Grundlagen von Künstlicher Intelligenz-basierten (KI-basierten) Modellierungsansätzen kurz angerissen. Eine Fallstudie veranschaulicht dann die Interaktion der zuvor genannten Schlüsselelemente biotechnischer Modellierung. Es wird dabei das Rupturrisiko von Bauchaortenaneurysmen (AAA) modellmässig beschrieben, eine Risikoanalyse in der klinischen Behandlung von AAA-Patienten. Schlussfolgerungen bezüglich der optimalen Modellkomplexität und Zukunftsperspektiven fassen dieses Kapitel dann zusammen.