Bachelor's Thesis

Analysis of nocturnal CGM and ECG data in relation to physical load

Final Thesis 4.59 MB Appendix 11.59 kB

Author of thesis: Hana Blažková

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Andrea Němcová, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lucie Šaclová, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis analyzes the relationship between daily physical activity, physical fitness, and nocturnal autonomic and metabolic regulation of healthy individuals. The study utilizes data from ten days of continuous ECG and glucose monitoring (CGM) collected from 60 participants. Using linear mixed-effects models, the analysis showed that, within the studied cohort, a greater amount of time spent in vigorous physical activity was associated with reduced nocturnal parasympathetic activity and increased sympathetic tone. No significant effect of daily physical activity on nocturnal metabolic regulation was observed in the studied cohort. The results further suggest that individuals with higher cardiovascular fitness exhibited a more stable nocturnal glycemic profile, characterized by a longer time spent within the target glucose range.

Keywords:

ECG, heart rate, heart rate variability, HR, HRV, continuous glucose monitoring, CGM, glycemia, physical activity, nocturnal recovery, autonomic regulation, metabolic regulation

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Studentka prezentovala výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Dr. Chmelík položil otázku zda se jedná o věřejný dataset, jaké jsou obecná doporučení s těmito výsledky práce. Dr. Jurajda se zeptal proč byly u boxplotů vyjádřeny průměry, jaký artefakt může vznikat ve spánku se senzorem pro glykémii. Studentka obhájila bakalářskou práci a odpověděla na otázky členů komise a oponenta.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Biomedical Technology and Bioinformatics (BPC-BTB)

Composition of Committee

prof. Ing. Martin Černý, Ph.D. (předseda)
Ing. Helena Vítková, Ph.D. (místopředseda)
MUDr. Michal Jurajda, Ph.D. (člen)
Ing. Oto Janoušek, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Chmelík, Ph.D. (člen)
Ing. Lucie Šaclová, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Andrea Němcová, Ph.D.

Studentka Hana Blažková se ve své práci zabývá analýzou dat z EKG a CGM během spánku v kontextu fyzické aktivity a trénovanosti jedince. Teoretická část práce je zpracována pečlivě a slouží jako dobrý základ pro část praktickou. Velmi zdařilá je kapitola 3, která popisuje chování příznaků extrahovaných z EKG a CGM s ohledem na fyzickou aktivitu a následnou regeneraci během spánku. Z této kapitoly je patrné, že tato oblast není zcela prozkoumaná a má tedy význam se jí vědecky zabývat. Popis použité multimodální DistriMuSe databáze je jasný a studentka využívá data CGM, EKG, informace o aktivitě a spánku. Pro statistickou analýzu byla zvolena komplexní a pokročilá metoda lineárních smíšených modelů (LMM). Tuto metodu si studentka podrobně nastudovala a také využívala externích konzultací, což velmi oceňuji. Metodika je podrobně teoreticky vysvětlena. Samotná analýza je logicky popsána včetně interpretace a doplněna o vizualizace formou forest grafů. Studentka své závěry v rámci diskuze porovnává se současnou vědeckou literaturou. Provedené analýzy a celkové zpracování naplnily vědecký potenciál, který daná oblast skýtá, a lze je dále využít. Po obsahové stránce je práce velmi kvalitní a zadání práce je splněno.
Formální stránka práce je rovněž na vysoké úrovni. Vytknout mohu jen text místy zarovnaný na vlajku místo do bloku a nižší kvalitu a čitelnost některých obrázků. Práce má od úvodu po závěr 49 stran, což je adekvátní standardnímu rozsahu BP i tématu práce. Seznam literatury čítá 68 kvalitních zdrojů, což považuji za nadstandardní. K práci s literaturou nemám výtky. Studentka pracovala aktivně během celého roku, po celou dobu projevovala zájem o téma práce, pravidelně konzultovala a přicházela s vlastními nápady. Práci jednoznačně doporučuji k obhajobě. Points proposed by supervisor: 98

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Lucie Šaclová, Ph.D.

Bakalářská práce studentky Hany Blažkové se zabývá analýzou autonomní a metabolické regulace během noci ve vztahu k fyzické aktivitě. Studentka pracovala s BUT CGM obsahující data od 60ti účastníku z 10ti denních měření. Teoretická část práce obsahuje kvalitní literární rešerši témat z diskutované oblasti. Pro statistickou analýzu dat vzhledem k jejich charakteru studentka vhodně využila lineárních smíšených modelů (LMM), provedla jejich správný návrh, včetně realizace výběru modelů dle informačního kritéria AIC. Výběr tohoto způsobu hodnocení dat, zejména v takto komplexní podobě, považuji pro bakalářskou práci za nadstandartní. Oceňuji, že při analýze vlivu aktivity na HRV a CGM parametry ve spánku, studentka zohledňuje i to, kdy byla aktivita vykonávána a v jaké intenzitě (metabolické zóně).  Analýzy přinesly mnoho zajímavých výsledků, které studentka vhodně prezentuje a diskutuje a pečlivě porovnává se studiemi, které dříve zmiňuje v rámci teoretické části. V práci mi pouze chybí kapitola “Cíle práce”, která by čtenáři pomohla již dříve objasnit, jaké konkrétní otázky se v práci budou řešit jsou později řešeny v podkapitolách 5.2.1 – 5.2.7 kapitoly výsledky. V práci se místy objevují formální nedostatky např. neaktualizovaný obsah a v něm chybějící kapitoly. Bakalářskou práci považuji za velmi povedenou a hodnotím ji stupněm A 95 bodů. Topics for thesis defence:
  1. Pokud se určitá proměnná neobjevila ve finálním LMM modelu, znamená to, že určitě nemá vliv na sledovanou závislou proměnnou?
Points proposed by reviewer: 95

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová