Ústav ÚstavKontakt KontaktMapa stránky Mapa stránkyPrivátna zóna Privátna zónaEnglish version English version
Slovensk� akad�mia vied (SAV)
Hlavná stránka
Kontakt
Organizačná štruktúra
História
- - - - - - -
Infraštruktúra
Pracovníci
Oddelenia
Knižnica
Spoločné pracoviská
- - - - - - -
Projekty
Vybrané výsledky
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
Publikácie a citácie
Výročné správy
- - - - - - -
Doktorandské štúdium
Pedagogická činnosť
Pracovné príležitosti
Zverejňovanie informácií
Ústav arrow Vybrané výsledky arrow 2017 arrow Vybrané výsledky základného vyskumu
Vybrané výsledky základného vyskumu
  • Klasterizácia príznakov časových radov vnútrolebečného tlaku pre odhad alarmovej funkcie pri traumatických zraneniach mozgu
  • Mapovanie hluku a vibrácií v prostredí NMR tomografov so slabým magnetickým poľom
  • Neinvazívna lokalizácia ložiska komorových arytmií
  • Optimalizované 3D zobrazovanie biologických objektov metódami röntgenovej mikrotomografie

Výsledok 1: Klasterizácia príznakov časových radov vnútrolebečného tlaku pre odhad alarmovej funkcie pri traumatických zraneniach mozgu

Projekty:  VEGA 2/0043/13, VEGA 2/0138/16, VEGA 2/0011/16, MZ 2013/56-SAV-6, APVV-0668-12, APVV-14-0875
Riešitelia: M. Teplan, I. Bajla, R. Rosipal

Pri monitorovaní pacientov s vážnym úrazom hlavy sa v klinickej praxi používa metóda tzv. kritickej hodnoty časového priebehu vnútrolebečného tlaku (VLT). Prekročenie tohto prahu sa vyhodnocuje ako alarmová situácia, na základe ktorej zdravotnícky personál spustí núdzový postup (protokol) na záchranu života pacienta. V archivovaných záznamoch VLT mnohých monitorovaných pacientov je však skrytá oveľa bohatšia informácia. Na základe známych VLT kriviek pre preživších a nepreživších pacientov sme navrhli nový prístup k monitorovaniu stavu hospitalizovaných pacientov, ktorý retrospektívne berie do úvahy správanie sa časových záznamov VLT oboch týchto typov pacientov. Pre časové rady VLT sme navrhli niekoľko globálnych a lokálnych príznakov, ktoré tvorili príznakové vektory v n-rozmernom vektorovom priestore. Pomocou prístupu hierarchického Gaussovho zmiešaného n-rozmerného modelu sme navrhli zhlukovanie (klasterizáciu) tohto priestoru. Na základe aposteriórnych pravdepodobností zhlukov boli navrhnuté tri nové alarmové funkcie, ktorých optimálne prahy sme hľadali využitím ROC (Receiver Operating Characteristic) prístupu a novej miery efektívnosti. Krížová validácia (cross-validation) ukázala potenciál nových alarmových funkcií ako užitočného doplnkového nástroja k základnej metóde kritického prahu VLT Navrhnutý postup môže prispieť k odhaleniu nastupujúceho kritického stavu pacienta ešte predtým, než VLT prekročí kritickú hodnotu.

Feature clustering of intracranial pressure time series for alarm function estimation in traumatic brain injury

 

 

 

Obr.1 Príklad priebehov optimálnych alarmových funkcií VLT (trvanie - 240 hodín) pre fatálneho pacienta vypočítaných z retrospektívneho súboru 45 záznamov VLT: A-základný záznam s konvenčným prahom VLT, B1 a C1-priebehy globálnej a lokálnej aposteriórnej pravdepodobnosti pre rôzne hGMM modely, B2-alarm1G so svojím prahom, C2- alarm1GL so svojím prahom.

Spolupráca s TU Viedeň (Prof. Dr Med. Walter Mauritz) a Trnavskou univerzitou (prof. I. Rusnák)

Publikácie:

  1. TEPLAN, M. - BAJLA, I. - ROSIPAL, R. - RUSNÁK, M.: Feature clustering of intracranial pressure time series for alarm function estimation in traumatic brain injury. Physiological Measurement, 2017, 38, s.2015-2043. (CC časopis, IF=2,058)
  2. TEPLAN, M. - BAJLA, I. - ROSIPAL, R. - RUSNÁK, M.: Feature clustering of intracranial pressure time series for alarm function estimation in traumatic brain injury. Electronic supplement tlačeného článku ad 1, 11 s :http://iopscience.iop.org/0967-3334/38/11/2015/media/aa8a51_Teplan_Supp.pdf
  3. BAJLA, I. - ŠKOVIERA, R. - TEPLAN, M. : An alternative of the sliding window approach in time series clustering of intracranial pressure for patients with traumatic brain injury, In: J. Maňka, M. Tyšler, V. Witkovský, I. Frollo, (eds), MEASUREMENT 2017, Proc. of the 11th Int. Conf. on Measurement, Smolenice, Slovakia, May 29-31, 2017, s.47-50. Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, ISBN 978-80-972629-0-7.
  4. VALENTÍN, K. - BAJLA, I. - TEPLAN, M.: Prediction of intracranial pressure values of traumatic brain injured patients using Hierarchical Temporal Memory network. In: J. Maňka, M. Tyšler, V. Witkovský, I. Frollo, (eds), MEASUREMENT 2015, Proc. of the 10th Int. Conf. on Measurement, Smolenice, Slovakia, May 25-28, 2015, s.59-62. Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, ISBN 978-80-969672-9-2.
  5. TEPLAN, M. - BAJLA, I. - ROSIPAL, R. - RUSNÁK, M.: Intracranial pressure of patients after severe traumatic brain injury: a pilot study for lethality estimation from time series, Proceedings from 6th International Conference on Biomedical Engineering YBERC, Bratislava, Slovakia, July 2-4, 2014, 89-92, ISBN 978-80-971697-0-1.

 

Výsledok 2: Mapovanie hluku a vibrácií v prostredí NMR tomografov so slabým magnetickým poľom

Projekty: VEGA 2/0001/17, APVV-15-0029
Riešitelia: J. Přibil, I. Frollo, D. Gogola, T. Dermek

Počas snímania v tomografe na báze magnetickej rezonancie (NMR) vznikajú v dôsledku funkcie cievok gradientného systému mechanické vibrácie a následne sa generuje akustický hluk. Ten predstavuje zdroj rušenia predovšetkým pri 3-D zobrazovaní - nárast šumu pozadia a pokles ostrosti obrazov. Bola testovaná zobrazovacia procedúra ľudského hlasového traktu, kedy sa počas fonácie v NMR tomografu sníma aj rečový signál.
Bolo vykonané mapovanie rozloženia intenzity hluku a mechanických vibrácií v snímacom priestore NMR tomografov so slabým magnetickým polom do 0,2 T (otvorený E-scan OPERA a celotelový TMR96), vrátania výberu vhodnej pozície, vzdialenosti a smerovej charakteristiky snímača akustických signálov a posúdenia vplyvu kovovej tieniacej klietky na odrazenú akustickú vlnu hluku.
Výsledky rozboru spektrálnych vlastností vibrácií budú využité k potlačovaniu nežiaducich akustických signálov ako aj artefaktov v MR obrazov tenkých vrstiev a materiálových vzoriek. Získané poznatky ďalej poslúžia k vývoju nových experimentálnych cievok a špeciálnych testovacích fantómov pre mapovanie homogenity, rozloženia intenzity a ostatných vlastností slabo magnetických materiálov.

 

 

Obr. 1: Celkový pohľad na otvorený NMR tomograf E-scan OPERA v tieniacej kovovej klietke (a), ležiaca osoba počas experimentu paralelného nahrávania rečového signálu a MR skenu hlasového traktu (b), získaný MR obraz spolu s vizualizáciou rečového signálu (c).

Mapping of noise and vibration conditions of NMR imagers working with a weak magnetic field

Publikácie:

  1. PŘIBIL, Jiří - PŘIBILOVÁ, A. - FROLLO, Ivan. Analysis of acoustic noise and its suppression in speech recorded during scanning in the open-air MRI. In Advances in Noise Analysis, Mitigation and Control. In Editor Noor Ahmed. - InTech, 2016. ISBN 978-953-51-4762-6, p. 205-228.
  2. PŘIBIL, Jiří - PŘIBILOVÁ, A. - FROLLO, Ivan. Comparison of mechanical vibration and acoustic noise in the open-air MRI. In Applied Acoustics, 2016, vol. 105, p. 13-23. ISSN 0003-682X. (1.462-IF2015)
  3. PŘIBIL, Jiří - PŘIBILOVÁ, A. - FROLLO, Ivan. Two methods of automatic evaluation of speech signal enhancement recorded in the open-air MRI environment. In Measurement Science Review, 2017, vol. 17, no. 6, p. 257-263. ISSN 1335-8871. (1.344-IF2016)
  4. PŘIBIL, Jiří - GOGOLA, Daniel - DERMEK, Tomáš - FROLLO, Ivan. Automatic evaluation of noise suppression in speech signal recorded during phonation in the open-air MRI. In MEASUREMENT 2017: Proceedings of the 11th International Conference on Measurement. Editors: J. Maňka, M. Tyšler, V. Witkovský, I. Frollo. - Bratislava, Slovakia: Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, 2017, p. 205-208. ISBN 978-80-972629-0-7.
  5. PŘIBIL, Jiří - PŘIBILOVÁ, A. - FROLLO, Ivan. Automatic GMM-based evaluation of noise suppression in the speech signal recorded during phonation in the open-air MRI. In 40th International Conference on Telecommunications and Signal Processing, TSP 2017. Editor: Herencsar, N. - Brno, Czech Republic: Faculty of Electrical Engineering and Communication, Brno University of Technology, 2017, p. 350-353. ISBN 978-1-5090-3982-1.
  6. PŘIBIL, Jiří - PŘIBILOVÁ, A. - GOGOLA, Daniel - FROLLO, Ivan. Measurement of noise and vibration produced by the whole-body magnetic resonance imager working with a weak magnetic field. In Noise and Vibration in Practice: Peer-reviewed Scientific Proceedings. Editor: S. Žiaran; Reviewers: Ľ. Argalášová, M. Balážiková, P. Beneš et al. Bratislava, Slovak Republic: Slovak University of Technology, 2017, Vol. 22, p. 65-70. ISBN 978-80-227-4696-0.

 

Výsledok 3: Neinvazívna lokalizácia ložiska komorových arytmií

Projekty: APVV-14-0875
Riešitelia: M. Tyšler, J. Švehlíková, O. Punshchykova, P. Osmančík, R. Hatala

Neinvazívna lokalizácia ložiska predčasnej komorovej aktivácie môže významne skrátiť čas úspešnej ablačnej terapie. Bola navrhnutá metóda na lokalizáciu ložiska riešením inverznej úlohy elektrokardiografie ako nájdenie polohy dipólu reprezentujúceho počiatočnú ektopickú aktiváciu. Metóda vyžaduje povrchové EKG mapovanie a 3D model hrudníka pacienta získaný z CT. Bola otestovaná na 5 pacientoch v Prahe (96 EKG zvodov) a 2 pacientoch v Bratislave (128 EKG zvodov). Pri riešení úlohy bol použitý nehomogénny (NT) alebo homogénny (HT) model hrudníka a potenciálové mapy zo všetkých meraných, alebo len zo 64, 48, 32 vybraných zvodov. Vypočítané polohy dipólu boli porovnané s pozíciou katétra počas úspešnej ablácie arytmogénneho ložiska. U 3 pacientov v Prahe a oboch pacientov v Bratislave bolo ložisko vo výtokovom trakte pravej komory (RVOT), u ostatných 2 pacientov bolo v ľavej komore (LV). Navrhnutou metódou bolo ložisko určené v správnej oblasti srdca s chybou do 2 cm u všetkých pacientov, okrem jedného, kde ložisko v RVOT bolo lokalizované v LV, pričom chyba bola tiež menšia ako 2 cm. Použitie HT nepreukázalo výraznejšie zväčšenie chyby lokalizácie, viedlo k menšiemu rozptylu výsledkov z rôznych ektopických cyklov. Použitie 48 alebo menej zvodov zvýšilo počet nesprávnych lokalizácií a pri použití NT sa zvýšil aj počet nesprávnych lokalizácií zo 64 zvodov.

 

 

Obr.1. Príklad lokalizácie ložiska ektopickej aktivácie v bazálnej inferiórnej oblasti ľavej komory srdca (pohľad zozadu). Vľavo: model hrudníka a srdca s vyznačením pozícií ablačného katétra. Vpravo: lokalizácia ložiska z 5 ektopických cyklov s použitím rôzneho počtu zvodov a rôznych modelov srdca. 

 

Publikácie:

  1. PUNSHCHYKOVA, O. - ŠVEHLÍKOVÁ, Jana - KNEPPO, P. - MAKSYMENKO, V. - TYŠLER, Milan. Noninvasive localization of the ectopic focus using time integral ECG mapping. In Experimental and Clinical Cardiology, 2014, vol. 20, no. 7, p. 1564-1570. (0.758 - IF2013). ISSN 1205-6626.
  2. TYŠLER, M. - ŠVEHLÍKOVÁ, J. - PUNSHCHYKOVA, O. - KNEPPO, P. - MAKSYMENKO, V.: Noninvasive localization of ectopic ventricular activity using BSPM and different patient torso models. In ELNANO 2015 - Conference Proceedings. Kyiv: National Technical University of Ukraine, 2015, p. 325-329. ISBN 1467365343.
  3. PUNSHCHYKOVA, O. - ŠVEHLÍKOVÁ, Jana - KNEPPO, P. - GRÜNES, R. - SEDOVA, K. - SENYSH, B. - OSMANČÍK, P. - ŽĎÁRSKÁ, J. - HEŘMAN, D. - TYŠLER, Milan. Influence of modeled heart cavities on the noninvasive localization of ectopic ventricular activity. In MEASUREMENT 2015 : 10th International Conference on Measurement. Editors J. Maňka, M. Tyšler, V. Witkovský, I. Frollo. - Bratislava : Institute of Measurement Science, SAS, 2015, p. 109-112. ISBN 978-80-969672-9-2.
  4. PUNSHCHYKOVA, O. - SVEHLIKOVA, J. - KNEPPO, P. - TYSLER, M.: Time integral mapping for noninvasive localization of ectopic ventricular activity. ECG-Imaging workshop, Bad Herrenalb, Nemecko, 25.3.-28.3.2015.
  5. SVEHLIKOVA, J. - TYSLER, M.: Identification of local events in myocardial ventricles. ECG-Imaging workshop, Bad Herrenalb, Nemecko, 25.3.-28.3.2015.
  6. PUNSHCHYKOVA, O. - ŠVEHLÍKOVÁ, Jana - TYŠLER, Milan - GRÜNES, R. - SEDOVA, K. - OSMANČÍK, P. - ŽĎÁRSKÁ, J. - HEŘMAN, D. - KNEPPO, P. Influence of torso model complexity on the noninvasive localization of ectopic ventricular activity. In Measurement Science Review, 2016, vol. 16, no. 2, p. 96-102. ISSN 1335-8871.
  7. TYŠLER, Milan - PUNSHCHYKOVA, O. - ŠVEHLÍKOVÁ, Jana - K. - OSMANČÍK, P. - ŽĎÁRSKÁ, J. - KNEPPO, P. Noninvasive localization of ectopic ventricular activity using homogeneous and inhomogeneous torso models. In ICE 2016 : 43rd International Congress on Electrocardiology: Abstract Book. International Society of Electrocardiology, 2016, p.49-50.
  8. ŠVEHLÍKOVÁ, Jana - TYŠLER, Milan. Geometrical Constraints in Noninvasive Localization of Premature Ventricular Contractions. Abstracts. In ICE 2016 : 43rd International Congress on Electrocardiology: Abstract Book. International Society of Electrocardiology, 2016, p.47-48.
  9. SVEHLIKOVA, Jana - TYSLER, Milan. Noninvasive Localization of Premature Ventricular Activity using Different Equivalent Point Sources. Computing in Cardiology 2016; 43:313-316. ISSN 2325-8861-2 (print)
  10. TYŠLER, Milan - PUNSHCHYKOVA, Olena - ŠVEHLÍKOVÁ, Jana - OSMANČÍK, Pavel - ŽĎÁRSKÁ, Jana - KNEPPO, Peter: Neinvazívna identifikácia lokálnych porúch elektrogenézy pri komorových arytmiách / Noninvasive identification of local disorders of electrogenesis in ventricular arrhythmias. Cardiology Lett. Vol.26, No.1 p.39-46 2017. print: ISSN 1338-3655, on line: ISSN 1338-3760.
  11. TYŠLER, Milan - PUNSHCHYKOVA, Olena - ŠVEHLÍKOVÁ, Jana - OSMANČÍK, Pavel - ŽĎÁRSKÁ, Jana - KNEPPO, Peter. Impact of the Number of ECG Leads on the Noninvasive Localization of Premature Ventricular Activity. In Trendy v biomedicínském inženýrství. 12. Česko-slovenská konference 25.-27. Září 2017, Horní Lomná, ČR. VŠB - TU Ostrava, 2017. ISBN 978-80-248-4099-4. CD-ROM.
  12. PUNSHCHYKOVA, O. - ŠVEHLÍKOVÁ, Jana - TYŠLER, Milan - KNEPPO, P. Accuracy of noninvasive PVC focus localization depending on its position in the ventricles: A simulation study. In MEASUREMENT 2017 : Proceedings of the 11th International Conference on Measurement. Editors: J. Maňka, M. Tyšler, V. Witkovský, I. Frollo. - Bratislava, Slovakia : Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, 2017, p. 209-212. ISBN 978-80-972629-0-7.
  13. ŠVEHLÍKOVÁ, Jana - PUNSHCHYKOVA, O. - KROMKOVÁ, K. - TYŠLER, Milan - HATALA, R. First experience with PVC localization from clinical data. In MEASUREMENT 2017 : Proceedings of the 11th International Conference on Measurement. Editors: J. Maňka, M. Tyšler, V. Witkovský, I. Frollo. - Bratislava, Slovakia : Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, 2017, p. 213-216. ISBN 978-80-972629-0-7.
  14. TYSLER, Milan - PUNSHCHYKOVA, Olena - SVEHLIKOVA, Jana - OSMANCIK, Pavel - ZDARSKA, Jana - KNEPPO, Peter. Evaluation of using reduced number of mapping leads for noninvasive localization of ectopic ventricular activity. In: Abstracts. 44th International Congress on Electrocardiology, 17th Congress of the International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology. Portland, Oregon, USA, June 24-27, 2017. https://www.dropbox.com/sh/sihnalynpjn156t/AAA37RCmcQ89igoVKy_78OEAa?dl=0&preview=All+Abstracts.pdf

 

Výsledok 4: Optimalizované 3D zobrazovanie biologických objektov metódami röntgenovej mikrotomografie

Projekty: 
Riešitelia: M. Hain

Neinvazívna lokalizácia ložiska predčasnej komorovej aktivácie môže významneBoli rozpracované optimalizované RTG mikrotomografické metodiky trojrozmernej vizualizácie biologických objektov a ich vnútorných mikroštruktúr. Optimalizácia mikrotomografického merania pre konkrétny objekt zahŕňala voľbu materiálu terčíka, optimalizovaného urýchľovacieho napätia a prúdu RTG trubice, času akumulácie signálu na detektore, počtu opakovaní, voľby relaxačného času medzi dvomi meraniami a počtu RTG projekcií. Významnou časťou optimalizovaného zobrazovania je oblasť digitálneho spracovania výsledkov mikrotomografických meraní a ich vizualizácie, kde boli rozpracované metódy filtrácie dát, renderovania a segmentácie obrazu. Metodiky boli využité v spolupráci Prof. J. Klembarom z PriF UK pri komparatívnej anatomickej štúdii lebky beznohých jašterov Pseudopus Apodus [1] a Dr. Ľ. Vidličkom z Ústavu zoológie SAV pri popise anatómie novoobjaveného jaskynného švába [2].

 

Publikácie:

  1. KLEMBARA, J. - DOBIAŠOVÁ, K. - HAIN, M. - YARYHIN, O. Skull anatomy and ontogeny of legless lizard Pseudopus apodus (Pallas, 1775): Heterochronic influences on form. In The Anatomical Record : Advances in Integrative Anatomy and Evolutionary Biology, 2017, vol. 300, no. 3, p. 460-502.
  2. VIDLIČKA, Ľ. - VRŠANSKÝ, P. - KÚDELOVÁ, T. - KÚDELA, M. - DEHARVENG, L. - HAIN, M. New genus and species of cavernicolous cockroach (Blattaria, Nocticolidae) from Vietnam. In Zootaxa, 2017, vol. 4232, no. 3, p. 361-375.
 
Measurement Science Review (on-line časopis)
Konferencie
Semináre
Aktuality
Ústav merania SAV. Copyright © 2006-2016. Všetky práva vyhradené.