Modelovanie a simulácia elektrického poľa srdca a výskum jeho prejavov na EKG signále pri niektorých poruchách srdca

Program DŠ: Meracia technika
Akademický rok: 2026-2027
Meno školiteľa: Ing. Jana Švehlíková, PhD. (jana.svehlikova@savba.sk)
Externá vzdelávacia inštitúcia: Ústav merania SAV, v. v. i.
Prijímajúca škola: FEI STU v Bratislave, Ústav elektrotechniky

Anotácia:

Každé mechanické stiahnutie srdcového svalu pri každom srdcovom údere je dôsledkom postupu tzv. akčného potenciálu v celom srdcovom svale. Práve táto elektrická aktivita je zaznamenávaná pri všeobecne známom EKG vyšetrení, ktoré je v súčasnosti prvou voľbou a najrozšírenejším vyšetrením srdca. Hlavnou náplňou dizertačnej práce bude modelovanie a simulácia elektrického poľa srdca pomocou počítačového modelu srdcových komôr a hrudníka s realistickou geometriou získanou z CT zobrazenia. Budú modelované vlastnosti myokardu komôr vedúcich k niektorým patológiám ako hypertrofia, ischemická choroba srdca, alebo srdcové zlyhávanie. Pomocou simulácie postupu aktivácie v komorách bude vypočítaný príslušný EKG signál na povrchu hrudníka a budú analyzované zmeny EKG signálu v závislosti od patologických zmien vedenia vzruchu/elektrickej aktivácie v komorách. Výsledky simulácií budú porovnané vzhľadom na zložitosť použitého modelu ako aj s realistickými meraniami na pacientoch.


Téma bude riešená na Ústave merania SAV.


U uchádzača sa predpokladajú znalosti z teórie elektromagnetického poľa, pozitívny vzťah k matematike/fyzike ako aj schopnosť programovania v prostredí Matlab. Nutná je znalosť odbornej angličtiny a schopnosť práce s elektronickými informačnými zdrojmi. V rámci doktorandského štúdia si doktorand rozšíri znalosti v oblasti biomeraní, medicínskych zobrazovacích metód a numerického riešenia elektromagnetických polí a nadobudne skúsenosti s vyhodnocovaním simulačných experimentov a interpretáciou EKG signálov. Zároveň bude mať doktorand možnosť získať kontakty a spoluprácu v rámci medzinárodného konzorcia pre elektrokardiografické zobrazovanie https://www.ecg-imaging.org/