Bachelor's Thesis

Analysis of long-term CGM and ECG data

Final Thesis 3.56 MB Appendix 11.59 MB

Author of thesis: Johana Hůževková

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Andrea Němcová, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lucie Šaclová, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on the analysis of long-term records from continuous glucose monitoring (CGM) and physiological and behavioral data, including heart rate, accelerometer data, physical activity, nutritional records, and sleep records, obtained from healthy individuals. The main objective of this thesis was to develop a graphical user interface (GUI) enabling the loading, synchronization, and visualization of these data, followed by analysis of the available datasets. The introductory part of the thesis describes CGM sensors and their applications in self-monitoring and sports performance optimization. Furthermore, the main factors influencing glycemia are briefly summarized. The thesis then presents the structure of the database and the data available at the Department of Biomedical Engineering (DBE), together with the implementation of the GUI and examples of the application. The practical part of the thesis focuses on the analysis od the average daily glycemic profile, the effects of sleep and diet on glycemia, the effect od the timing of physical activity before meals on postprandial glycemia, and the analysis of the correlation between heart rate and glycemia. Finally, the obtained results are discussed and interpreted.

Keywords:

CGM sensor, wearable devices, database, GUI, analysis of long-term records

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. Prof. Černý položil otázku jaké funkce byly potřeba programovat pro uživatelské rozhraní, jaká AI byla použita při tvorbě práce. Dr. Chmelík položil otázku, v jakém formátu jsou původní data. Dr. Janoušek položil otázku zda studentka pracovala s možností, že by GUI pracovalo na serveru. Dr. Jurajda položil otázku zda by nebyla zajímává i informace o glykémii po zátěži. 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 Johana Hůževková vypracovala bakalářskou práci zaměřenou na vizualizaci a analýzu experimentálního multimodálního datasetu nasnímaného na UBMI (DistriMuSe DB). Teoretická část práce je vypracována pečlivě a přehledně a studentka získané poznatky využívá v praktické části. Praktická část práce je rozdělena na dva větší úkoly: 1) vytvoření aplikace s GUI pro zobrazení dat z DistriMuSe DB a 2) analýzu těchto dat. Aplikace s GUI je přehledná, funkční, uživatelsky přívětivá a dobře se s ní pracuje. Analýza dat je rozsáhlá, obsahuje celkem 8 hypotéz, vykreslení různých profilů dat a bohatou diskuzi včetně interpretace výsledků. Studentka bere z DistriMuSe DB glykémii, tepovou frekvenci, informace o aktivitě, kalorickém příjmu, spánku a analyzuje vztahy mezi nimi. Správně využívá metody od jednovýběrových testů přes křížovou korelaci až po lineární smíšené modely. Na poměry BP se jedná o pokročilé analýzy a oceňuji i jejich rozsah. Místy by si ale zasloužily podrobnější popis. Hypotézy 7 a 8 jsou dle mého názoru přehozené (neladí tabulka 6.6 a text práce). Tyto analýzy mají vědecký i praktický potenciál a poukazují na zajímavé souvislosti mezi typy dat, které nejsou v dnešní době rutinně snímané v běžné populaci.
Zadání práce je jednoznačně splněno. Po obsahové stránce je práce nadprůměrná. Po formální stránce můžu vytknout snad jen řadu překlepů. Rozsah práce je velmi solidních 73 stran od úvodu po závěr. Seznam literatury čítá 37 převážně kvalitních zdrojů a k práci s literaturou nemám výhrady. Studentka pracovala v průběhu celého roku samostatně a využívala konzultací. Oceňuji, že studentka průběžně během celého roku vylepšovala aplikaci s GUI na základě naší zpětné vazby. Díky jejímu pečlivému přístupu je tato aplikace již interně využívána a věřím, že po překladu do angličtiny bude tato aplikace zveřejněna a využita jako oficiální vizualizační nástroj pro DistriMuSe DB, jejíž zveřejnění je plánováno. Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

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

Hůževková: Bakalářská práce studentky Johany Hůževkové se zabývá analýzou dlouhodobých záznamů z database BUT CGM a vytvořením grafického uživatelského rozhraní umožňujícího načítání, synchronizaci a vizualizaci dat. Teoretická část práce obsahuje kvalitní literární rešerši témat z diskutované oblasti a je psaná čtivě. V první části praktické části práce je popsáno vytvořené uživatelského rozhraní pro práci s daty z databáze BUT CGM. Toto uživatelské rozhraní je přehledně popsáno, doplněno schématy a ukázkami jednotlivých částí aplikace. Po vyzkoušení aplikace ji hodnotím velmi pozitivně, nemám k ní žádné výhrady a jsem si jista, že najde praktické využití jak na UBMI tak i v případě jejího zveřejnění u ostatních výzkumníků pracující s daty z databáze BUT CGM. Další část práce zahrnuje několik samostatných analýz zaměřených na průměrný denní profil glykémie, vliv spánku, stravy, fyzické aktivity, kardiorespirační zdatnosti a vztahy mezi dalšími parametry. Studentka navrhla několik hypotéz, využila vhodné statistické nástroje pro jejich vyhodnocení a vhodně diskutovala výsledky, které v rámci diskuze také porovnala s jinými studiemi v literární rešerši. Výhrady mám k rozdělení subjektů do skupin dle VO2max – skupiny jsou velmi nerovnoměrné, není jasné dle čeho bylo rozdělení provedeno a určitě by se dala nalézt vhodnější možnost. Po formální stránce je práce zpracována na velmi dobré úrovni. V práci se vyskytují sporadicky vyskytují drobné stylistické a terminologické nepřesnosti. Studentka odvadla velké množství kvalitní práce a hodnotím ji stupněm A 95 bodů. Topics for thesis defence:
  1. Při testování hypotéz H7 a H8 jste využila LMM modely. V modelu jste zohlednila pouze načasování fyzické aktivity. Jaké další proměnné by podle Vás bylo možné do modelu zahrnout, aby blíže vysvětlil variabilitu postprandiální glykemické odpovědi?
Points proposed by reviewer: 95

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová