Projects

Biomedicínské systémy XXI

SP2025/032

Penhaker Marek prof. Ing., Ph.D.

prof. Ing. Martin Augustynek, Ph.D.
prof. Ing. Martin Černý, Ph.D.

01. 01. 2025 - 31. 12. 2025

Projekt navazuje na vědecko-výzkumnou činnost realizovanou v předchozích letech v rámci interních grantů Biomedicínské inženýrské systémy. Řešitelská skupina dostatek zkušeností s realizací výzkumu a tvorbou kvalitních výstupů projektů tohoto typu. Řešiteli projektu byli vždy doktorandi a nadějní studenti magisterského studia, kteří v rámci těchto projektů realizovali své disertační, diplomové práce. V rámci projektu garantovaného školitelem doktorandů je prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D. jsou vytvořeny pracovní skupiny řešící dílčí úkoly projektu, které jsou složeny vždy z jednoho doktoranda či zaměstnance ve funkci vedoucí skupiny, případně zaměstnance ve funkci zodpovědného vedoucího skupiny, mladší doktorandi ve funkci řešitel a v neposlední řadě studenti ve funkci řešitelů dílčích problémů projektu. Projekt jednoznačně vede k výchově nadějných VaV pracovníků od analýzy konkrétních problémů, přes návrhy řešení a realizace až po prezentaci výstupů dle aktuální vydané metodiky VaV MŠMT. Průkaznost kvality podávaného projektu je, že byly v předchozích letech vždy řešeny aktuální vědecko-výzkumné problémy vycházející především z praxe. Dokladem toho je i řešením projektu, kde v minulém roce 2024 bylo publikováno přes 6 publikací v impaktovaných žurnálech. Souhrnně projekt splnil předpokládané výsledky projektu dle evidence vědy a výzkumu metodiky MŠMT. Na projektu se podílejí 100 % pouze pracovníci s nenulovým výkonem v RIV 2023. V průběhu řešení projektu budou řešeny tyto dílčí úkoly: Cíle projektu: 1. Vývoj nositelného zařízení pro kontinuální snímání analytů amperometrickou a voltamtetrickou metodou. Zařízení bude snímat data z příslušného biosenzoru, které vyhodnotí vhodnou metodou a data zobrazí v realizovaném SW, který umožní jejich vizualizaci, a další zpracování. 2. Využití mikrovlnných radarů pro monitorování biologických signálů. 3. Vývoj zařízení pro měření pohybu pahýlu v protéze - zařízení pro monitorování aktivity a pohybů pahýlu v protézách. Zařízení bude měřit pomocí několika senzorů v navrženém rozložení umístěných v lůžku protézy. 4. Návrh metodiky založené na metodách strojového učení a analýze morfologických vlastností vektorkadiografických záznamů pro detekci blokády Tawarových ramének.

prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.
prof. Ing. Martin Augustynek, Ph.D.
prof. Ing. Martin Černý, Ph.D.
Ing. Jaroslav Vondrák, Ph.D.
Ing. Vladimír Kašík, Ph.D.
Ing. Kamil Slaný
Ing. Jan Kubíček, Ph.D.
Ing. Daniel Barvík, Ph.D.
Ing. Jan Hečko, Ph.D.
Ing. Tomáš Klinkovský
MUDr. František Jurek
Bc. Tomáš Rýpar
Rostislav Bukovský
Ing. Eva Hrubá
Ing. Dan Hrubý
Ing. Vít Bumba
Ing. Michal Procházka
Ing. Tomáš Mimra
Bc. Tereza Hrnčířová
Ing. Terezie Kauzlaričová
Ing. Michal Strýček
Ing. Marie Chadrabová
Ing. Jana Bahrová
Shalini Garg
Albert Afotey Ashong
Bc. Petra Hofferová
Bc. David Čech
Bc. Markéta Vokálová

Příprava a návrh řešení dílčích úkolů se opírá o dlouhodobou s praxí. Globálním cílem je úspěšně aplikovat znalosti a dovednosti řešitelů v oblasti biomedicínského inženýrství do řešení reálných praktických problémů z klinické praxe a zvýšit a podpořit vědecko-výzkumné aktivity studentů doktorských a magisterských studijních programů ve spolupráci s akademickými pracovníky. Harmonogram řešení je následující: Analytická fáze proběhla v rámci přípravy žádosti projektu a všichni řešitelé mají jasnou představu, jaké problémy a s jakými kroky bude potřeba řešit. Fáze přípravy řešení zahrnuje období leden až březen – kdy bude zprovozněno měření v dílčích částech projektu a dokoupeny senzory a prostředky pro měření tak, aby byl připraven HW k měření a zprovozněny snímače pro snímání dat. Ve druhé fázi duben – srpen proběhnou testy a první měření na realizovaném HW. Data budou otestována na správnost a započne fáze předzpracování dat a odladění problémů v měřicích řetězcích a případně nespolehlivosti měření. Ve třetí fázi červenec až září, budou publikovány první dílčí výsledky měření a zpracování dat a současně budou řešeny problémy analýzy a vyhodnocení biosignálů a měřených dat. Současně budou magisterští studenti finalizovat realizační části diplomových prací. Ve čtvrté fázi září – prosinec budou k dispozici finální výsledky a hotové algoritmy a metodiky zpracování, optimalizace dat tak, aby byly podány patenty, užitné vzory, funkční vzorky, presentovány finální výsledky řešení a zpracovávaná závěrečná zpráva projektu.

1. Bude realizován HW prototyp, který bude laboratorně ověřen. Bude realizován SW pro bezdrátovou komunikaci se zařízením, vizualizaci a zpracování měřených dat. Výstupem bude 1x UV, 1x FV, 1x SW, 1x J imp
2. Budou realizovány systémy pro detekci pádů a měření dechové a tepové frekvence. Nové algoritmy budou ověřeny v laboratorních podmínkách a aplikované v praxi. Výstupy: 2 publikace, 1xSW
3. Vývoj zařízení pro měření pohybu pahýlu v protéze - Bude realizován prototyp, 1x FV, 1x publikace
4. Vytvoření metodiky pro automatickou detekci blokády Tawarových ramének z vektorkardiografických záznamů. Bude realizována validace navržené metodiky na dostupných datech. Výstupem bude 1x publikace.