Detail oboru

Biomedicínská elektronika a biokybernetika

FEKTZkratka: PP-BEBAk. rok: 2016/2017

Program: Elektrotechnika a komunikační technologie

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020

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

2. kolo (podání přihlášek od 04.07.2016 do 20.07.2016)

  1. Analýza 3D CT obrazových dat se zaměřením na sledování časového vývoje lokální minerální hustoty kostí

    Návrh a vývoj nových metod analýzy CT obrazových dat, zejména pro automatické stanovení časového vývoje prostorové distribuce minerální hustoty kostí v CT obrazových datech, se zaměřením na zlepšení diagnostiky v různých klinických aplikacích (spolupráce se zahraničními i tuzemskými lékařskými pracovišti). Téma je součástí dlouhodobého projektu řešeného v rámci smlouvy s firmou PHILIPS NEDERLAND, která umožňuje poskytovat úspěšným studentům zajímavé pravidelné navýšení stipendia. Od uchazeče se kromě zájmu o výzkumnou práci v renomovaném týmu očekává schopnost tvůrčího myšlení a osvojování si publikovaných metod, formulace strukturovaných algoritmů, programování v prostředí MATLAB a znalost základní metodologie zpracování a analýzy obrazových dat.

    Školitel: Jan Jiří, prof. Ing., CSc.

  2. Analýza 3D CT obrazových dat se zaměřením na segmentaci kosterních součástí s využitím apriorních deformovatelných modelů

    Návrh a vývoj nových metod analýzy CT obrazových dat, zejména pro spolehlivou segmentaci různých typů kosterních součástí založenou na využití deformovatelných modelů a zaměřenou na zlepšení diagnostiky v různých klinických aplikacích (spolupráce se zahraničními i tuzemskými lékařskými pracovišti). Téma je součástí dlouhodobého projektu řešeného v rámci smlouvy s firmou PHILIPS NEDERLAND, která umožňuje poskytovat úspěšným studentům zajímavé pravidelné navýšení stipendia. Od uchazeče se kromě zájmu o výzkumnou práci v renomovaném týmu očekává schopnost tvůrčího myšlení a osvojování si publikovaných metod, formulace strukturovaných algoritmů, programování v prostředí MATLAB a znalost základní metodologie zpracování a analýzy obrazových dat.

    Školitel: Jan Jiří, prof. Ing., CSc.

  3. Kvantitativní metody perfuzního zobrazování v ultrasonografii

    Projekt navazuje na několikaletý vývoj metod akvizice pomocí ultrasonografie a následného zpracování obrazových dat za účelem kvantifikace průtoku a objemu krve v zobrazovaných tkáních. Tento projekt bude zahrnovat rozšíření stávající metody bolus&burst o algoritmy slepé dekonvoluce, zpřesnění používaných farmakokinetických modelů, registraci obrazů, vyhodnocení na simulovaných, preklinických a klinických datech.

    Školitel: Jiřík Radovan, doc. Ing., Ph.D.

  4. Optické měření rychlosti toku krve

    Téma je zaměřeno na optické měření rychlosti průtoku pomocí obrazové analýzy tzv. speklí, tedy typického šumu, který vzniká při zobrazení pomocí koherentního zdroje světla. Půjde především o studium a rozšíření této metody pro případ neideálního optického prostředí a zvýšení robustnosti odhadu průtoku. Aplikačně se bude jednat zejména o oftalmologii. Téma bude zahrnovat také návrh a tvorbu vhodných modelů pro simulaci průtoku krve hlavními cévami na sítnici. Pro řešení budou použity pokročilé metody analýzy obrazů, včetně segmentace, texturní analýzy a modelování procesu zobrazení. Celkově by měl projekt, díky navrženým metodám zpracování a analýzy, rozšířit možnosti využití video-oftalmoskopů v diagnostice očních či neurologických onemocnění. Toto téma zapadá do dlouhodobé spolupráce s klinickým pracovištěm v Erlangenu (Německo).

    Školitel: Harabiš Vratislav, Ing., Ph.D.

1. kolo (podání přihlášek od 01.04.2016 do 15.05.2016)

  1. Analýza nestacionárních signálů srdce

    Práce bude zaměřena na zpracování elektrokardiogramů a signálů variability srdečního rytmu (HRV) s využitím metod vycházejících z empirického rozkladu (EMD) signálu, Hilbertovy-Huangovy transformace (HHT) a metod odhadu okamžité frekvence signálu. Práce se zaměří na návrh, realizaci a ověření nových metod pro předzpracování a automatickou analýzu humánních elektrokardiogramů, v úvahu připadají také aplikace elektrogramů snímaných ze srdcí pokusných zvířat optickým systémem na LF MU v Brně.

    Školitel: Kozumplík Jiří, doc. Ing., CSc.

  2. Pokročilé rozpoznávání živosti prstu v biometrii

    Téma dizertační práce je zaměřeno na softwarové rozpoznávání živosti prstu z obrazových dat otisku prstu a lze jej rozdělit na dvě části. Cílem první části je nalézt příznaky, které jsou vhodné pro detekci různých typů falešných otisků prstu. Cílem druhé části je návrh pokročilého algoritmu pro rozpoznání falešných otisků prstu od skutečných bez ohledu na typ falešného otisku, snímací zařízení, nebo rozlišení obrazových dat. Od uchazeče se očekává znalost programování v prostředí Matlab a přehled v oblasti zpracování a analýzy obrazových dat.

    Školitel: Vítek Martin, Ing., Ph.D.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DTK2Aplikovaná kryptografiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DET1Elektrotechnické materiály, materiálové soustavy a výrobní procesycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DEE1Matematické modelování v elektroenergeticecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DME1Mikroelektronické systémycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DRE1Návrh moderních elektronických obvodůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DFY1Rozhraní a nanostrukturycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DTE1Speciální měřicí metodycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DMA1Statistika. stochastické procesy, operační výzkumcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DAM1Vybrané kapitoly řídicí technikycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DVE1Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DBM1Vyšší metody zpracování a analýzy obrazůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DJA6Angličtina pro doktorandycs4Volitelný všeobecnýdrzkCj - 26ano
DRIZŘešení inovačních zadánícs2Volitelný všeobecnýdrzkS - 39ano
DEIZVědecké publikování od A do Zcs2Volitelný všeobecnýdrzkS - 8ano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DMA2Diskrétní procesy v elektrotechnicecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DME2Mikroelektronické technologiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DRE2Moderní digitální bezdrátová komunikacecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DTK1Moderní síťové technologiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DTE2Numerické úlohy s parciálními diferenciálními rovnicemics4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DFY2Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostikucs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DET2Vybrané diagnostické metody, spolehlivost, jakostcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DAM2Vybrané kapitoly měřicí technikycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DBM2Vybrané problémy biomedicínského inženýrstvícs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DEE2Vybrané problémy z výroby elektrické energiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DVE2Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DJA6Angličtina pro doktorandycs4Volitelný všeobecnýdrzkCj - 26ano
DCVPCitování ve vědecké praxics2Volitelný všeobecnýdrzkP - 26ano
DRIZŘešení inovačních zadánícs2Volitelný všeobecnýdrzkP - 52 / Cp - 52ano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DQJAZkouška z angličtiny před státní doktorskou zkouškucs4Povinnýdrzkano