Studentka vypracovala diplomovou práci s názvem "Analýza EKG markerů se vztahem k srdečnímu selhání". Jejím úkolem bylo nalézt, optimalizovat a verifikovat markery, které vychází z EKG signálů a které by byly využitelné jak pro úlohu rozpoznání srdečního selhání, tak pro odhad progrese tohoto onemocnění. Rozsah předložené práce je 64 stran včetně řady ilustrací a tabulek. Po formální stránce práce obsahuje očekávané body a velmi kladně hodnotím například snahu studentky o souhrnnou vizualizaci jejího postupu v obrázku 8.1. Na druhou stranu práce obsahuje menší formální nepřesnosti, jako například popisek v obr. 8.6 o kontinuálním růstu či poklesu, který by zasloužil více péče, stejně jako občasný výskyt p-hodnot v exponenciálním tvaru. Po stránce užití jazyka působí práce sice lehce "kostrbatým" dojmem, nicméně je z práce patrné, že studentka brala zpracování kapitol vážně a zodpovědně. Studentka pracovala proaktivně s literaturou, práce obsahuje 41 citací převážně článků z vědeckých časopisů či odborných koferencí.
Zadání bylo motivováno aktuálním projektem TA ČR mezi Ústavem přístrojové techniky AV ČR a společností MDT-Medical Data Tranfer, s. r. o., který analyzuje právě pacienty se srdečním selháním a má za cíl predikovat jejich readmisi po prvotní hospitalizaci. Některé z testovaných markerů budou zvažovány k využití ve výsledném predikčním modelu. Navíc v průběhu zpracování diplomové práce byla studentka přibrána do autorského týmu manuskriptu, který zkoumá další větev markerů nezávislých na QRS detekci, a kde v současnosti čekáme na výsledek recenzního řízení.

Studentka pracovala na zadání svědomitě a pravidelně docházela na konzultace. Zadání považuji za splněné a práci doporučuji k obhajobě.

Uděluji hodnocení vedoucího A, 94 bodů. Points proposed by supervisor: 94

Práce se zabývá návrhem a hodnocením markerů extrahovaných z desetisekundových 12svodových EKG signálů pro rozpoznání srdečního selhání a pro posouzení prognózy u pacientů se srdečním selháním. Studentka využívá data z databází MIMIC-IV a MIMIC-IV-ECG, navrhuje dvě skupiny markerů založených na obálkách filtrovaných EKG signálů a porovnává je s vybranými klinickými a strojově měřenými EKG parametry. Práce zahrnuje jak klasifikační analýzu pomocí logistické regrese s L1 regularizací, tak analýzu přežití pomocí Kaplan-Meierových křivek, log-rank testu a Coxova regresního modelu.
Prezentační úroveň práce je celkově velmi dobrá. Text je logicky členěn a obsahuje dostatečné množství grafů a tabulek, které usnadňují interpretaci výsledků. Grafické výstupy jsou srozumitelné a vhodně doplňují text. Studentka dokáže postupy popsat tak, aby byly pochopitelné i u metodicky složitějších částí, jako je návrh frekvenčních markerů, LASSO regrese nebo analýza přežití. Rozsah celé diplomové práce je 64 stran, což splňuje doporučení.
V práci se vyskytuje několik málo překlepů a drobných formulačních nepřesností, ty však nepovažuji za zásadní a významně nesnižují celkovou kvalitu práce. Některá vyjádření týkající se klinické interpretace srdečního selhání nebo statistických metod by mohla být přesnější, například při interpretaci hazard ratio, Coxova modelu nebo vztahu markerů ke konkrétním fyziologickým mechanismům. Vzhledem k tomu, že práce vznikla na oboru Bioinženýrství a srdeční selhání představuje klinicky i patofyziologicky velmi komplexní problematiku, hodnotím tyto nepřesnosti spíše jako přirozené limity práce než jako závažný nedostatek. Celkově je jazyková úroveň velmi dobrá a diplomová práce působí pečlivě zpracovaným dojmem.
Práci studentky s literaturou hodnotím jako velmi dobrou. Seznam použité literatury obsahuje 41 položek a zahrnuje jak základní klinické zdroje k problematice srdečního selhání, tak odborné články zaměřené na EKG markery, databáze MIMIC a použité statistické či softwarové metody. Většina zdrojů pochází z renomovaných odborných časopisů a databází, například The Lancet, BMJ, Circulation, Journal of the American College of Cardiology, European Journal of Heart Failure, Nature Methods nebo PhysioNet.

Studentka literaturu využívá nejen v rešeršní části, ale také při interpretaci dosažených výsledků a jejich zasazení do současného stavu poznání. Oceňuji zejména propojení klinické literatury se zdroji zaměřenými na zpracování EKG signálů, analýzu přežití a použité programové knihovny. Drobné nedostatky se týkají spíše bibliografické přesnosti některých položek, například nepřesně uvedeného názvu časopisu u některých citací, nikoli samotné relevance použitých zdrojů. Celkově považuji práci s literaturou za kvalitní a odpovídající diplomové práci.
Odbornou úroveň práce hodnotím jako velmi dobrou. Studentka prokázala schopnost pracovat s reálnými klinickými daty z databází MIMIC-IV a MIMIC-IV-ECG, navrhnout vlastní markery z desetisekundových EKG záznamů, implementovat jejich výpočet a provést jejich příznakovou, klasifikační i survival analýzu. Oceňuji zejména návrh markerů založených na obálkách filtrovaných EKG signálů, které nevyžadují detekci QRS komplexů. Tento přístup je z hlediska automatizovaného zpracování klinických EKG záznamů zajímavý a může být prakticky využitelný.

Výsledky práce ukazují, že zejména poměrové markery založené na plochách obálek v různých frekvenčních pásmech nesou informaci využitelnou pro rozpoznání srdečního selhání. Přínosné je také porovnání navržených markerů s běžně dostupnými parametry z databáze, jako jsou věk, pohlaví, QT interval, šířka QRS komplexu nebo elektrické osy. Studentka využila poměrně široké spektrum statistických metod, včetně ROC analýzy, logistické regrese s L1 regularizací, Kaplan-Meierovy analýzy, log-rank testu a Coxova modelu. U části statistického zpracování však zůstávají metodická omezení. Zejména jde o optimalizaci frekvenčních pásem markerů na základě dat, riziko vícenásobného testování, možný informační únik při výběru parametrů, použití undersamplingu v survival analýze a vysokou multikolinearitu v Coxově modelu. Tyto aspekty omezují sílu některých závěrů, zejména v části věnované prognóze srdečního selhání. Vzhledem k zaměření práce na biomedicínské inženýrství však tyto nedostatky hodnotím spíše jako limity interpretace výsledků než jako zásadní nedostatky realizačního výstupu.
Výsledky práce považuji za využitelné především jako exploratorní analýzu a jako podklad pro další výzkum. Pro praktické nebo klinické využití by bylo nutné navržené markery ověřit na nezávislém validačním souboru a provést statisticky přísnější vyhodnocení. Přesto práce představuje hodnotný realizační výstup, protože obsahuje vlastní návrh markerů, jejich implementaci a systematické porovnání s dostupnými klinickými a EKG parametry. Topics for thesis defence:

1. 1) Navržené markery jsou počítány z celého desetisekundového EKG záznamu bez detekce QRS komplexů. Jaké jsou podle Vás výhody a nevýhody tohoto přístupu? Mohou hodnotu markerů ovlivnit i jiné části EKG než QRS komplex – T vlna, P vlna?
2. 2) Jakým způsobem byla provedena optimalizace mezních frekvencí navržených markerů vzhledem k rozdělení dat na trénovací a testovací sadu? Byly frekvenční meze určeny pouze na trénovacích datech, nebo na celém datasetu?
3. 3) Jaký byl důvod použití undersamplingu přeživších pacientů v analýze přežití a jak mohl tento krok ovlivnit výsledky? Nebylo by vhodnější v analýze nechat všechny pacienty, u kterých víme, že měli srdeční selhání a měli roční follow-up?

Points proposed by reviewer: 92