Detail oboru

Biomedicínská elektronika a biokybernetika

FEKTZkratka: PK-BEBAk. rok: 2011/2012

Program: Elektrotechnika a komunikační technologie

Délka studia: 4 roky

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

  1. Analýza dynamických vlastností repolarizace a depolarizace srdečních komor

    Cílem projektu je studium dynamických vlastností repolarizace a depolarizace srdečních komor z průběhu elektrokardiogramu. Prostudujte odpovídající literaturu a na základě dostupných měření a analýz se pokuste analyzovat dynamické vlastnosti QT intervalů popř. akčních potenciálů, pokud budou k dispozici. Získané poznatky o repolarizaci a depolarizaci komor, reprezentované QT intervaly, budou využity pro predikci náhlé srdeční smrti, komorové arytmie, klasifikaci pacientů s dlouhým a krátkým QT nebo vyhodnocení vlivu léků. V projektu se předpokládá spolupráce s lékařskou fakultou Masarykovy univerzity.

    Školitel: Kolářová Jana, doc. Ing., Ph.D.

  2. Analýza fyziologických dějů v důsledku excitací kardiovaskulárního systému poruchami dýchání při spánku

    Cílem práce bude analýza vlastností cirkulačních mechanizmů, autonomního nervového systému a poruch srdečního rytmu v průběhu spánkových apnoí a různých spánkových fází. Analýza bude vycházet z měření získaných ze spolupráce I. interní-kardioangiologické kliniky Fakultní Nemocnice u Sv. Anny v Brně, Ústavu přístrojové techniky AVČR v Brně a Mayo Clinic Rochester, MN, USA. Spánková apnoe má negativní vliv na funkci kardiovaskulárního systému a je rizikovým faktorem pro vznik některých srdečních arytmií a náhlé srdeční smrti. Důraz bude kladen na vyhodnocení parametrů, které kvalitativně/kvantitativně popisují funkci kardiovaskulárního systému během jednotlivých spánkových fází a při obstrukčních/centrálních apnoických událostech. Měřené signály zahrnují EEG, EOG, EKG, EMG, pulzní oximetrii, záznam dýchání a polohy pacienta při spánku dle směrnice AASM (American Academy of Sleep Medicine). Doktorand se bude aktivně podílet i na realizaci spánkových studií na lékařském pracovišti, předzpracování dat a vývoji metod pro vyhodnocení měřených polysomnografických signálů. Práce budou probíhat na Ústavu přístrojové techniky Akademie věd České Republiky.

    Školitel: Provazník Valentýna, prof. Ing., Ph.D.

  3. Metody pro stanovení srdečního výdeje z dat celotělové bioimpedance

    Téma zahrnuje vývoj metod zpracování signálů pro stanovení srdečního výdeje z dat multikanálové celotělové impedance. Bude se vycházet z naměřených dat bioimpedance, EKG, zvuku a krevního tlaku. Cílem bude navržení nových algoritmů, které budou korigovat výpočet srdečního výdeje s pomocí dat pořízených celotělovým multikanálovým impedančním monitorem. Práce bude zaměřena zejména na potlačení vlivu dýchání a ostatních nežádoucích složek impedančního signálu z hrudníkové impedanční kardiografie a optimalizaci měřicího protokolu a výběru kanálů pro výpočet. Vývoj metod bude probíhat v prostředí Matlab. Práce budou probíhat na Ústavu přístrojové techniky Akademie věd České Republiky.

    Školitel: Provazník Valentýna, prof. Ing., Ph.D.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DTK2Aplikovaná kryptografiecs4Volitelný oborovýano
DET1Elektrotechnické materiály, materiálové soustavy a výrobní procesycs4Volitelný oborovýano
DEE1Matematické modelování v elektroenergeticecs4Volitelný oborovýano
DME1Mikroelektronické systémycs4Volitelný oborovýano
DRE1Návrh moderních elektronických obvodůcs4Volitelný oborovýano
DFY1Rozhraní a nanostrukturycs4Volitelný oborovýano
DTE1Speciální měřicí metodycs4Volitelný oborovýano
DAM1Vybrané kapitoly řídicí technikycs4Volitelný oborovýano
DVE1Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonůcs4Volitelný oborovýano
DBM1Vyšší metody zpracování a analýzy signálů a obrazůcs4Volitelný oborovýano
DJA6Angličtina pro doktorandycs4Volitelný všeobecnýano
DMA1Statistika. stochastické procesy, operační výzkumcs4Volitelný všeobecnýano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DME2Mikroelektronické technologiecs4Volitelný oborovýano
DRE2Moderní digitální bezdrátová komunikacecs4Volitelný oborovýano
DTK1Moderní síťové technologiecs4Volitelný oborovýano
DTE2Numerické úlohy s parciálními diferenciálními rovnicemics4Volitelný oborovýano
DFY2Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostikucs4Volitelný oborovýano
DET2Vybrané diagnostické metody, spolehlivost, jakostcs4Volitelný oborovýano
DAM2Vybrané kapitoly měřicí technikycs4Volitelný oborovýano
DBM2Vybrané problémy biomedicínského inženýrstvícs4Volitelný oborovýano
DEE2Vybrané problémy z výroby elektrické energiecs4Volitelný oborovýano
DVE2Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojůcs4Volitelný oborovýano
DMA2Diskrétní procesy v elektrotechnicecs4Volitelný všeobecnýano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DQJAZkouška z angličtiny před státní doktorskou zkouškucs4Povinnýano