Detail oboru

Biomedicínská elektronika a biokybernetika

FEKTZkratka: PK-BEBAk. rok: 2014/2015

Program: Elektrotechnika a komunikační technologie

Délka studia: 4 roky

Profil

Doktorské vzdělání poskytne absolventům magisterského vysokoškolského studia v oblasti biomedicínské elektroniky a biokybernetiky vyšší stupeň vzdělání, prohlubující teoretické znalosti.
Cílem je prohloubení teoretických znalostí studentů ve vybraných částech vyšší matematiky,fyziky a disciplin, tvořících teoretický základ zvoleného oboru. Studium jim také umožní získat potřebné zkušenosti v experimentální práci a zpracování jejích výsledků, včetně využití vyšších metod aplikované informatiky.
Konečním cílem je naučit absolventy metodám vědecké práce.

Klíčové výsledky učení

Absolvent doktorského studia by měl být vyhraněnou osobností s výrazným vědeckým výsledkem, širokým rozhledem a schopností řešit složité vědecké a výzkumné technické úlohy v oblasti biomedicínské elektroniky a biokybernetiky a oblastech souvisejících.
Maximální míra flexibility a profesní adaptability v širokém oboru je samozřejmou vlastností absolventa doktorského studia.
Absolventi doktorského studijního programu v biomedicínské elektronice a biokybernetice budou schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu zejména v medicínské a biologické oblasti, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, a u výrobců či uživatelů vyspělé techniky, zejména biomedicínské.

Profesní profil absolventů s příklady

Absolvent doktorského studia by měl být vyhraněnou osobností s výrazným vědeckým výsledkem, širokým rozhledem a schopností řešit složité vědecké a výzkumné technické úlohy v oblasti biomedicínské elektroniky a biokybernetiky a oblastech souvisejících. Maximální míra flexibility a profesní adaptability v širokém oboru je samozřejmou vlastností absolventa doktorského studia. Absolventi doktorského studijního programu v biomedicínské elektronice a biokybernetice budou schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, a u výrobců či uživatelů vyspělé přístrojové techniky a aplikační informační technologie zejména v medicínské a biologické oblasti.

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Analýza intra-QRS potenciálů v experimentální kardiologii

    Téma zahrnuje problematiku výzkumu metod pro analýzu a hodnocení elektrické aktivity srdečního svalu snímané v experimentu. Experimentální charakter práce umožňuje modelovat patologické stavy na izolovaném zvířecím srdci, zejména lokální a globální ischemii myokardu, a souběžně zaznamenávat změnu elektrické aktivity srdce. Cílem projektu bude nalezení a popis charakteristických změn v záznamech, které umožní včasné odhalení nastupující ischemie v důsledku sníženého/zastaveného průtoku perfuzátu koronárními arteriemi. Nalezené charakteristické znaky budou porovnávány s klinicky používanými nástroji pro hodnocení kardiovaskulárních nemocí. Téma je součástí finančně podporovaného projektu: GAČR 102/11/1068 "Nano-elektro-bio-nástroje pro biochemické a molekulárně-biologické studie eukaryotických buněk (NanoBioTECell)".

    Školitel: Provazník Valentýna, prof. Ing., Ph.D.

  2. Analýza vysokofrekvenčních oscilací v signálu EKG

    Téma zahrnuje vývoj metod zpracování signálů vysokofrekvenčního vícesvodového EKG. Pro zpracování budou použita data měřená s vysokou vzorkovací frekvencí a dynamikou. Frekvenční přenosové pásmo bude minimálně 1.5kHz. 12 svodové EKG záznamy budou měřeny v klidu ve vodorovné poloze na lůžku a budou zahrnovat jak zdravé dobrovolníky tak pacienty se srdeční ischemií a po transplantaci srdce, celkem přes 300 subjektů. Cílem bude navržení a realizace metod pro vyhodnocení vysokofrekvenčních vlastností QRS komplexu 12 svodového EKG. Výsledky budou dány do souvislostí s dalšímu patologickými nálezy a markery a bude diskutován jejich diagnostický potenciál. Doktorand se bude aktivně podílet i na realizaci jednotlivých měření, organizaci dat a detekci základních parametrů. Vývoj metod bude probíhat převážně v prostředí Matlab.

    Školitel: Jurák Pavel, Ing., CSc.

  3. Měření, analýza a význam EKG signálů s velkým dynamickým rozsahem

    Měřicí systém EKG s velkým dynamickým rozsahem umožňuje měřit EKG signály s frekvenčním rozsahem minimálně do 2 kHz. Amplituda EKG signálu s rostoucí frekvencí prudce klesá a dosažitelný frekvenční rozsah je dán vlastnostmi měřicího systému (dynamický rozsah, šumové číslo), velikostí elektromagnetického rušení v daném prostředí a možným vlivem sekundárních biologických signálů daných použitou excitací. Vyšší frekvenční složky (pásmo 100 Hz až 2 kHz) EKG signálu mohou obsahovat užitečnou informaci a tudíž mít diagnostický i fyziologický přínos. Ověřte možnosti měření a vyhodnocení těchto složek pod vlivem srdečních excitací nebo příp. i klinických intervencí, jejich reprodukovatelnost a případné závislosti. Vyhodnoťte diagnostický přínos těchto složek ve srovnání s klasickým EKG s frekvenčním rozsahem do 100 Hz.

    Školitel: Halámek Josef, Ing., CSc.

  4. Sledování hemodynamických parametrů pomocí měření vícekanálovým impedančním monitorem

    Zabývejte se vlastnostmi a parametry šíření krve v končetinách získaných měřením vícekanálové elektrické impedance. Soustřeďte se na analýzu změn hemodynamických stavů zejména ve vztahu k rychlosti šíření pulsové vlny a prokrvení sledovaného úseku. Cílem bude vyhodnocení přínosu měření bioimpedance na více kanálech na lidském těle pro zvolené metody vyhodnocení hemodynamických parametrů.

    Školitel: Vondra Vlastimil, Dr. Ing.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Prof.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DTK2Aplikovaná kryptografiecs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DET1Elektrotechnické materiály, materiálové soustavy a výrobní procesycs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DEE1Matematické modelování v elektroenergeticecs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DME1Mikroelektronické systémycs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DRE1Návrh moderních elektronických obvodůcs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DFY1Rozhraní a nanostrukturycs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DTE1Speciální měřicí metodycs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DAM1Vybrané kapitoly řídicí technikycs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DVE1Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonůcs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DBM1Vyšší metody zpracování a analýzy obrazůcs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DJA6Angličtina pro doktorandycs4Volitelný všeobecný-drzkCj - 26ano
DMA1Statistika. stochastické procesy, operační výzkumcs4Volitelný všeobecný-drzkS - 39ano
DEIZVědecké publikování od A do Zcs2Volitelný všeobecný-drzkS - 8ano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Prof.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DME2Mikroelektronické technologiecs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DRE2Moderní digitální bezdrátová komunikacecs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DTK1Moderní síťové technologiecs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DTE2Numerické úlohy s parciálními diferenciálními rovnicemics4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DFY2Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostikucs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DET2Vybrané diagnostické metody, spolehlivost, jakostcs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DAM2Vybrané kapitoly měřicí technikycs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DBM2Vybrané problémy biomedicínského inženýrstvícs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DEE2Vybrané problémy z výroby elektrické energiecs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DVE2Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojůcs4Volitelný oborový-drzkS - 39ano
DJA6Angličtina pro doktorandycs4Volitelný všeobecný-drzkCj - 26ano
DMA2Diskrétní procesy v elektrotechnicecs4Volitelný všeobecný-drzkS - 39ano
DEIZVědecké publikování od A do Zcs2Volitelný všeobecný-drzkS - 8ano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Prof.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DQJAZkouška z angličtiny před státní doktorskou zkouškucs4Povinný-drzkano