Témy diplomových prác pre akademický rok 2023/2024
 Počet tém: 14
 Voľných: 0
 Termín prihlasovania: od 10.02.2023, 12:00 do 12.02.2023, 22:30

1 | Metódy spracovania a analýzy Big data
Anotácia:
Cieľom diplomovej práce je popísať základný prehľad o tematike spracovania a analýzy dát. Práca sa zameriava na rozdelenie typov dát, životný cyklus a kvalitu dát, nástroje a metódy ich spracovania. V ďalšej časti sa venuje porovnaniu pojmov data a Big Data. V praktickej časti sú porovnávané rôzne nástroje na analýzu a vizualizáciu Big data.
Ciele:
1. Rozdelenie typov dát, životný cyklus a kvalita dát.
2. Nástroje a metódy spracovania dát.
3. Praktické porovnanie nástrojov na analýzu a vizualizáciu dát.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
Ing. Michaela Adamcová Siemens Healthcare, s.r.o., Legionárska 1, Žilina
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Monika Štefaňáková

2 | Konštrukcia bezdrôtového fotopletyzmografického senzora za účelom analýzy variability srdcového rytmu
Anotácia:
Cieľom práce je návrh a konštrukcia bezdrôtového PPG senzora, ktorý bude snímať signál dostatočnej kvality pre analýzu variability srdcového rytmu (HRV).
Ciele:
1. Preštudujte problematiku fotopletyzmografie a dostupných senzorov.
2. Vyberte vhodné elektronické komponenty, typ bezdrôtovej komunikácie a zdroj elektrického napätia pre bezdrôtový senzor.
3. Navrhnite elektrickú schému zapojenia a dosku plošných spojov bezdrôtového PPG senzora.
4. Podľa návrhu vytvorte bezdrôtový PPG senzor a overte jeho činnosť. Na nameraných dátach vykonajte jednoduchú HRV analýzu.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
doc. Ing. Branko Babušiak, PhD. KTEBI
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Dominik Hrončo

3 | Štúdium prejavov spánkovej paralýzy
Anotácia:
Cieľom práce je štúdium prejavov spánkovej paralýzy pomocou merania rôznych typov biosignálov, ako napr. EEG, EOG, EKG a EMG. Na základe experimentov budú identifikované typické prejavy spánkovej paralýzy v meraných signáloch.
Ciele:
1. Preštudujte problematiku spánkovej paralýzy.
2. Navrhnite a vykonajte vhodný experiment alebo sériu experimentov na subjekte, u ktorého sa vyskytuje spánková paralýza.
3. Signály získané počas experimentu podrobte analýze za účelom identifikácie typických prejavov spánkovej paralýzy.
4. Vyhodnoťte výsledky analýzy a vyvoďte záver.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
doc. Ing. Branko Babušiak, PhD. KTEBI
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Ľubomír Trpiš

4 | Návrh a konštrukcia nositeľného zariadenia na meranie elektrodermálnej aktivity
Anotácia:
Cieľom práce je návrh a konštrukcia nositeľného zariadenia na snímanie elektrodermálnej aktivity s ukladaním údajov do pamäti a záznamom udalostí.
Ciele:
1. Preštudujte problematiku merania elektrodermálnej aktivity (EDA).
2. Vyberte vhodné elektronické komponenty a zdroj elektrického napätia pre cieľové zariadenie.
3. Navrhnite elektrickú schému zapojenia a dosku plošných spojov nositeľného zariadenia na snímanie EDA s možnosťou ukladania signálu do pamäti a záznamom udalostí.
4. Podľa návrhu vytvorte nositeľné zariadenie na snímanie EDA a overte jeho činnosť. Navrhnite jednoduchý experiment a vykonajte jednoduchú analýzu nameraných výsledkov.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
doc. Ing. Branko Babušiak, PhD. KTEBI
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Martin Zanovit

5 | Vyšetrovanie efektivity venóznej svalovej pumpy s využitím fotopletyzmografického zobrazovania
Anotácia:
Diplomová práca sa bude zameriavať na návrh a realizáciu kombinovaného systému využívajúceho optoelektronické meracie metódy vyšetrovania vybraných fyziologických parametrov. Systém bude bezkontaktne zaznamenávať a prostredníctvom špecifických algoritmov vyhodnocovať objemové zmeny krvi v podkožnej oblasti dolných končatín a zároveň umožní hodnotenie funkčného stavu venózneho systému prostredníctvom testu venóznej svalovej pumpy.
Ciele:
1. Vytvorte prehľad súčasného stavu problematiky zaoberajúcej sa hodnotením funkčného stavu venózneho systému dolných končatín.
2. Navrhnite meraciu platformu, ktorá bude slúžiť na vyšetrovanie perfúzie podkožného tkaniva s využitím kamerových systémov.
3. Navrhnite súbor algoritmov slúžiacich na analýzu zmien perfúzie indukovaných prostredníctvom testu venóznej svalovej pumpy
4. Vykonajte experimentálne merania na vybranej vzorke subjektov.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
doc. Ing. Štefan Borik, PhD. M.Sc. Idoia Badiola Aguirregomezcorta, RWTH Aachen, Nemecko
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Ján Šeleng

6 | Vyšetrovanie perfúzie v oblasti horných končatín a tváre
Anotácia:
Diplomová práca sa bude zameriavať na vyšetrovanie a vzájomné porovnanie perfúzie snímanej simultánne s využitím fotopletyzmografického zobrazovania v oblasti tváre a dlane vyšetrovaného subjektu. Prostredníctvom špecifických algoritmov sa budú vyhodnocovať objemové zmeny krvi v týchto dvoch oblastiach a sledovať ich vzájomné prepojenie.
Ciele:
1. Vytvorte prehľad súčasného stavu problematiky zaoberajúcej sa hodnotením funkčného stavu perfúzie v oblasti tváre a horných končatín (napr. dlaní). Zamerajte sa na respiráciou indukované zmeny a nízkofrekvenčné oscilácie.
2. Vykonajte experimentálne merania na vybranej vzorke subjektov.
3. Využite súbor vhodných algoritmov slúžiacich na spracovanie signálov korešpondujúcich so zmenami perfúzie indukovaných vhodným kardiovaskulárnym testom
4. Zanalyzujte a vyhodnoťte získané výsledky.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
doc. Ing. Štefan Borik, PhD. KTEBI
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Laura Smrekovská

7 | Návrh a realizácia programového vybavenia riadiacej jednotky Magnetickej Rezonancie – programovanie riadiacich sekvencií a vypracovanie softvéru na spracovanie získaných MR obrazov.
Anotácia:
Práca sa zameriava na návrh a realizáciu programového rozhrania slúžiaceho na riadenie experimentu Magnetickej Rezonancie (MR). Súčasťou programového vybavenia má byť aj post-procesing získaných MR obrazov. Cieľom post-procesing je kvantitatívne vyhodnotenie MR obrazov (MR obrazy ľudského kolena), ko-registrácia viacerých MR obrazov získaných v rôznych časoch, semi-automatická alebo plne automatická segmentácia takýchto obrazov.
Ciele:
1. Oboznámenie sa s problematikou Magnetickej rezonancie.
2. Oboznámiť sa s existujúcim softvérom určeným na riadenie experimentu MR.
3. Navrhnúť a realizovať nový – vylepšený softvér na riadenie experimentu.
4. Testovanie softvéru na reálnom MRI – meranie fantómov a dobrovoľníkov.
5. Spracovanie nameraných MRI dát – post-procesing MR obrazov.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
Ing. Daniel Gogola, PhD. Oddelenie zobrazovacích metód, Ústav merania SAV, v.v.i.
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Marek Valek

8 | Predpovedateľnosť zdravého a patologického EKG signálu
Anotácia:
Cieľom práce je vyhodnotiť mieru predpovedateľnosti elektrokardiografického (EKG) záznamu. Použitá metóda predikcie časových radov vychádza z teórie dynamických systémov. Predpovedateľnosť bude skúmaná v rámci databázy EKG meraní zdravých subjektov a pacientov s rôznymi diagnózami.
Ciele:
1. Naštudovať problematiku a v prostredí MatLab vytvoriť softvér na rekonštrukciu trajektórií skúmanej dynamiky a predikciu signálov.
2. Aplikovať softvér na EKG záznamy.
3. Porovnať mieru predpovedateľnosti EKG u zdravých subjektov a pacientov a uviesť štatisticky signifikantné výsledky.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
RNDr. Anna Krakovská, CSc. Ústav merania SAV, v.v.i., Bratislava
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Matej Salanci

9 | Návrh a zhotovenie komplexného fantómu simulujúceho ľudské srdce pre potreby echokardiografie
Anotácia:
Nenahraditeľnou pomôckou pri vývoji ultrasonografických medicínskych prístrojov sú tzv. fantómy simulujúce orgány, prípadne tkanivo ľudského tela. Existencia fantómu, ktorý by bol ľudskému srdcu verný nielen anatomicky, ale aj z pohľadu vlastností použitých materiálov a umožňoval by simuláciu toku tekutiny a rôznych srdcových chorôb, by vývoj takýchto medicínskych prístrojov zrýchlil a zefektívnil.
Ciele:
1. Návrh a zhotovenie presného (z pohľadu anatómie a vlastností použitých materiálov) fantómu ľudského srdca, ktorý by bolo možné využiť na simuláciu transezofageálnych a transtorakálnych vyšetrení.
2. Doplnenie fantómu o možnosť simulácie toku tekutiny (vrátane mitrálnej regurgitácie).
3. Doplnenie fantómu o možnosť simulácie rôznych ochorení srdca.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
prof. Ing. Milan Smetana, PhD. KTEBI
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Miroslav Sobkuliak

10 | Určenie vplyvu plazmovej elektrolytickej oxidácie na únavovú životnosť horčíkovej zliatiny AZ31.
Anotácia:
Nízka korózna odolnosť horčíkových zliatin predstavuje hlavný problém pre ich širšie uplatnenie na výrobu implantátov v biomedicínskom inžinierstve. Jednou z vývojových metód pre zvyšovanie ich koróznej odolnosti je vytvorenie ochrannej povrchovej vrstvy pomocou plazmovej elektrolytickej oxidácie (PEO). Aj keď pozitívny vplyv PEO vrstvy na koróznu odolnosť už bol preukázaný, stále nie je známy vplyv tejto vrstvy na mechanické vlastnosti pôvodného materiálu. Cieľom diplomovej práce bude porovnanie odolnosti horčíkovej zliatiny AZ31 voči cyklickému namáhaniu (tzv. únavová životnosť) pred a po aplikácii PEO vrstvy.
Ciele:
1. Analýza mikroštruktúry experimentálneho materiálu - horčíkovej zliatiny AZ31.
2. Určenie únavovej životnosti experimentálneho materiálu pred vytvorením PEO vrstvy.
3. Určenie únavovej životnosti experimentálneho materiálu po vytvorení PEO vrstvy.
4. Diskusia výsledkov – vyhodnotenie vplyvu PEO vrstvy na únavovú životnosť.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
Ing. Libor Trško, PhD. Výskumné centrum Žilinskej univerzity v Žiline
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Andrej Pekara

11 | Vplyv extrémne nízko-frekvenčného elektromagnetického poľa na ľudské bunky
Anotácia:
Uvedená práca bude sumárom najnovších poznatkov o vplyve extrémne nízko-frekvenčného elektromagnetického poľa (ENF EMP) na ľudské bunky. Študent sa bude venovať experimentálnej práci - vyhodnocovaniu dôsledkov expozície ľudských lymfocytov pupočníkovej krvi novorodencov a ľudských adipocytov ENF EMP pomocou imuno-genetických a histo-chemických metód.
Ciele:
1. Sumarizácia najnovších poznatkov o vplyve ENF EMP na ľudské bunky - súčasť teoretickej časti práce.
2. Analýza dôsledkov expozície ľudských lymfocytov pupočníkovej krvi novorodencov ENF EMP pomocou imuno-genetických a histo-chemických metód - súčasť praktickej časti práce.
3. Analýza dôsledkov expozície ľudských adipocytov ENF EMP pomocou imuno-genetických a histo-chemických metód - súčasť praktickej časti práce.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
RNDr. Lucián Zastko, PhD. Ústav experimentálnej onkológie, BMC SAV, v.v.i.
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Ivana Švantnerová

12 | Štúdium genotoxických zmien indukovaných magnetickou rezonanciou v ľudských lymfocytoch
Anotácia:
Magnetická rezonancia (MR) je v dnešnej dobe považovaná za integrálny neinvazívny diagnostický zobrazovací nástroj. Statické a časovo premenlivé gradientové magnetické pole v kombinácii s rádiofrekvenčným poľom umožňuje MR vynikajúci kontrast tkanív. Nedávne štúdie o potenciálnych genotoxických účinkoch, indukovaných rutinným 1.5 T MR skenovaním srdca v lymfocytoch, vyvolali bezpečnostné obavy. Genomická nestabilita indukovaná MR skenovaním však bola doteraz skúmaná len niekoľkými metódami a otázny je aj vzťah zisteného k reálnej situácii, keď sú bunky exponované v ľudskom tele. Identifikácia genotoxických účinkov MR môže viesť k možnosti do určitej miery upraviť jej diagnostické využitie.
Ciele:
1. Sumarizácia najnovších poznatkov - úzko súvisiacich so zvolenou témou.
2. Cieľom praktickej časti diplomovej práce bude v spolupráci s tímom odborníkov nastaviť a popísať expozičné parametre MR.
3. Zahájiť snahu o zodpovedanie otázky, či je štandardná 1.5 T MR schopná indukovať genotoxicitu - pomocou analýzy niektorých z premenných - gama H2AX/53BP1 DNA opravných fokusov, kométového testu, analýzy mikrojadier, chromozomálnych aberácií, apoptózy a ROS indukcie v ľudských lymfocytoch in vitro, umiestnených v tkanivovo ekvivalentom fantóme ľudského tela.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
RNDr. Lucián Zastko, PhD. Ústav experimentálnej onkológie, BMC SAV, v.v.i.
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Antónia Vieriková

13 | Integrácia multimódovej čítačky na zobrazovanie buniek “Cytation 5“ do rádiobiologického výskumu
Anotácia:
“Cytation 5“ kombinuje automatizovanú mikroskopiu a konvenčnú detekciu pomocou mikroplatničiek v konfigurovateľnej platforme. Mikroskopický modul ponúka až 60-násobné zväčšenie v širokom spektre zobrazovaných polí a fázových kontrastov. Integrácia nových cytogenetických metód prostredníctvom “Cytation 5“ do rádiobiologického výskumu - ich navrhnutie, testovanie a porovnanie s doposiaľ využívanými metódami - bude cieľom tejto diplomovej práce.
Ciele:
1. Popis štandardne využívaných cytogenetických metód v rádiobiologickom výskume a podrobná charakterizácia novo-integrovaného prístroja - súčasť teoretickej časti práce.
2. Návrh a testovanie nových cytogenetických metód prostredníctvom “Cytation 5“ do rádiobiologického výskumu a ich následná validácia - súčasť praktickej časti práce.
3. Analýza experimentálnych dát pomocou novo zavedených metód - súčasť praktickej časti práce.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
RNDr. Lucián Zastko, PhD. Ústav experimentálnej onkológie, BMC SAV, v.v.i.
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Veronika Wohlmuthová

14 | Vyšetrovanie vplyvu statickej kontrakcie svalov na perfúziu okolitého tkaniva
Anotácia:
Podľa legislatívy SR, vyhláška č. 542/2007 Z. z., ktorá hovorí o ochrane zdravia pred fyzickou záťažou pri práci, sa v rámci vyhodnocovania lokálnej svalovej záťaže zamestnanca uvažuje aj statická zložka práce, ktorá zahŕňa statickú kontrakciu vybranej skupiny svalov. Preto je nevyhnutné monitorovať a analyzovať vplyv statickej kontrakcie rôzneho trvania a intenzity na celkovú kondíciu vybranej skupiny svalov. Pri hodnotení lokálnej svalovej záťaže sa bežne sníma elektrická aktivita generovaná vybranou skupinou svalov podľa vykonávaného pracovného úkonu. Okrem vyhodnocovania spomenutej elektrickej svalovej aktivity (nervovosvalový systém) je potrebné analyzovať aj perfúzne zmeny vo svale a jeho okolí (vaskulárny systém) najmä pri hodnotení lokálnej svalovej záťaže. Bezkontaktné snímanie (metóda fotopletyzmografického zobrazovania) perfúznych zmien v tkanivách v okolí svalu môže slúžiť ako podporná metóda vyhodnocovania lokálnej svalovej záťaže.
Ciele:
1. Opíšte zmeny v prekrvení, ktoré nastávajú vo svale a tkanivách v jeho okolí pri svalovej práci (statická, dynamická) a svalovej únave.
2. Navrhnite systém, ktorého hlavnou súčasťou bude metóda fotopletyzmografického zobrazovania, na snímanie a analýzu perfúznych zmien. Zmeny v prekrvení je potrebné sledovať v okolí vyšetrovaného svalu v rámci statickej svalovej kontrakcie pri rôznom zaťažení svalu a následnej relaxácii svalu.
3. Navrhnutý systém otestujte realizovaním testovacích meraní na viacerých subjektoch, pri meraní zaznamenávajte aj elektrickú svalovú aktivitu.
4. Navrhnite algoritmus na analýzu nameraných dát, vzájomne medzi sebou porovnajte elektrickú aktivitu generovanú svalom a zistené perfúzne zmeny pri rôznych stupňoch svalovej záťaže.
Vedúci práce:  Konzultant/Pracovisko: 
Ing. Michal Labuda, PhD. KTEBI
Študent:  Dátum prihlásenia: 
Bc. Ivan Kuchta

© Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva, FEIT UNIZA, Všetky práva vyhradené