Laboratórium pneumometrie
- vedecké zameranie -
 Riešené projekty:
Projekt grantovej agentúry VEGA: Meranie nových parametrov procesu dýchania. Vedeckotechnický projekt: Prístroje a metódy dynamického merania v pneumometrii - čiastková úloha č.1 projektu Elektronické prístroje a systémy na meranie a monitorovanie vybraných vplyvov a parametrov životného prostredia.
 
Zameranie výskumu
Činnosť laboratória je zameraná na riešenie problémov analógového a číslicového dynamického merania prietokovej rýchlosti, pretečeného objemu, koncentrácie parciálnych plynov a parametrov mechaniky dýchania a difúzie a problémov spracovania signálov v procese dýchania.
 
Vedecké výsledky:
V oblasti pneumometrie
- Návrh a realizácia analógového a číslicového pneumotachografu na báze PC pre meranie parametrov ventilácie pľúc dospelých ľudí, deti a pokusných zvierat.
- Metodika merania ventilácie pľúc pneumotachografom a overovania správnej činnosti pneumotachografu pred meraním.
- Metodika vyhodnocovania parametrov ventilácie pľúc z registrovaných záznamov prietokovej rýchlosti a pretečeného objemu ventilácie pľúc pre kľudne a usilovne periodické dýchanie a usilovný jednorázový výdych.
- Analýza výmeny parciálnych plynov O2, CO2, N2 a H2O pri ventilácii pľúc.
- Analýza podmienok merania prietokovej rýchlosti a pretečeného objemu dýchaného vzduchu a prepočet výsledkov merania nameraných pri rôznej teplote, barometrickom tlaku a vlhkosti dýchaného vzduchu ( ATPS, BTPS, STPD a obecné podmienky ).
- Analýza dynamiky výmeny O2 a CO2 v procese ventilácie pľúc z aspektu potrieb jej merania.
- Dynamický pneumatický model mechaniky dýchania a zhodnotenie možnosti merania obvodových veličín a parametrov modelu.
- Nová metóda merania pneumatického odporu a hmotnosti dýchacích ciest z dynamicky nameranej prietokovej rýchlosti ventilácie pľúc a alveolárneho tlaku.
- Analýza dynamického modelu pre meranie alveolárneho tlaku celotelovým pletyzmografom.
- Metóda merania hodnoty pneumatického odporu pneumotachografu pneumotachografom a testovacím valcom so známym objemom vzduchu.
 
V oblasti meracej techniky
- Súbor metrologických charakteristík meracieho prístroja a pneumotachografu.
- Vyhodnotenie metrologických charakteristík pneumotachografu.
- Zvyšovanie presnosti merania zmenšovaním prístrojovej chyby nuly a citlivosti meracieho prístroja trvalým a periodickým nulovaním a teplotne závislým zosilnením funkčného bloku s termistorovým linearizovaným teplotným senzorom.
- Chybový model meracieho prístroja.
- Meranie pretečeného objemu, prietokovej rýchlosti a prietokového zrychlenia dýchaného vzduchu v procese ventilácie pľúc.
- Korekcia systematickej chyby nelinearity meracieho prístroja linearizáciou statickej charakteristiky.
- Programové vybavenie pre zadávanie vstupných údajov o pacientovi, meranie a vyhodnocovanie parametrov ventilácie pľúc, archiváciu a tlač protokolu so spracovanými výsledkami merania.
- Vyriešenie snímača tlaku pre dynamické meranie diferencie tlakov vzduchu pre elektrický tlakomer s rozsahom merania ± 100 Pa (2 patenty).
- Originálne obvodné a konštrukčné riešenie analógového pneumotachografu.
- Vyriešená konštrukcia lineárneho pneumatického odporu pre meranie prietokovej rýchlosti dýchaného vzduchu pneumotachografom.
 
V oblasti spracovania signálov
- Analýza spracovania mieronosných signálov vo funkčných blokoch pneumotachografu.
- Analýza prenosu chybových signálov v reťazci funkčných blokov pneumotachografu.
- Obvodové riešenie pre vyhladzovanie, deriváciu a integráciu analógových elektrických mieronosných signálov.
- Metóda aproximácie polynomickými a lomenými funkciami a výpočtu inverzných funkcii statických charakteristík meracieho prístroja.
- Metódy vyhodnocovania dynamickej chyby pre jednorázové signály z prenosovej funkcie a pre periodické signály z amplitúdovej a fázovej frekvenčnej charakteristiky.
- Metóda vyhodnocovania prenosovej funkcie z nameraných hodnôt amplitúdovej, frekvenčnej charakteristiky.
- Vyhladzovanie, derivácia a integrácia diskrétne nameraných mieronosných signálov.
- Prenosové vlastnosti pneumatického potrubia a jeho náhrada dvojbranom.
- Analýza dynamických vlastnosti registračného zariadenia a posúdenie jeho vhodnosti pre dynamické meranie v pneumometrii z aspektu dynamickej chyby merania.
- Prepracovaná metóda uzlových napätí a metóda stavových premenných pre analýzu lineárnych a nelineárnych analógových obvodov hybridných sústav so zameraním na potreby v meracej technike.
 
Medzinárodná spolupráca:
Laboratórium jadrového výskumu Spojených ústavov jadrového výskumu , Dubna, Rusko (1992-1995).
 
Ostatné aktivity:
- Spolupráca s klinickou praxou v oblasti pneumometrie
- Zmluvná spolupráca pri návrhu, realizácii a testovanii piatich analógových a jedného číslicového pneumotachografu na báze PC pre prax.
- Zmluvná spolupráca pri návrhu, realizácii a testovanii analógového elektrického mikromanometra pre dynamické meranie rozdielu tlaku vzduchu s rozsahom merania ± 100 Pa.
- Praktické cvičenia z pneumometrie pre študentov STU s biomedicinským zameraním štúdia.
- Pravidelná aktívna účasť na periodickej medzinárodnej konferencii o meraní MEASUREMENT a príležitostna aktívna účasť na iných konferenciách so zameraním na meranie.
- Publikácia vedeckých výsledkov v časopisoch.