Témy doktorandského študia

Téma 1
Meracie metódy a systémy na neinvazívnu diagnostiku v medicíne a biológii

Školiteľ: Ing. Milan Tyšler, CSc.

Výskum meracích metód a riešenie špeciálnych meracích systémov pre biológiu a medicínu s využitím matematického a počítačového modelovania meraných objektov a analýza možnosti ich využitia na neinvazívne určenie stavu a charakteristík vybraných biologických subsystémov (srdce, cievy, žalúdok, mozog).

Téma práce súvisí s riešenými projektmi VEGA, APVV a medzinárodnými projektmi, na riešení ktorých sa bude doktorand podieľať. U doktoranda sa predpokladajú znalosti elektronických meracích systémov, teórie elektromagnetických polí a zvládnutie numerických metód ich riešenia, znalosti základov elektrofyziológie skúmaných biologických systémov, schopnosť programovania v niektorom z vyšších prostredí (Visual C++, Matlab, Labview).

Téma 2
Zobrazovacie metódy na báze nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR)

Školiteľ: Prof. Ing. Ivan Frollo, DrSc.

Výskum zameraný na riešenie problémov týkajúcich sa zobrazovania biologických a nebiologických objektov pomocou nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR). Hlavná orientácia výskumu je na nové zobrazovacie metódy z hľadiska špeciálnych snímačov na celotelové zobrazovanie a mikrozobrazovanie. Dôraz kladený na nízke a stredné stacionárne magnetické polia, max.~0.1 Tesla, kde hlavné ciele výskumu sú: tvarové snímače s distribuovanými parametrami pre biologické a nebiologické objekty zobrazovania a na zobrazovanie stacionárnych magnetických polí, povrchové snímače pre biologické objekty, výskum a vývoj bodových a dlhých senzorov pre intrasomatické diagnostikovanie, defektoskopiu pórovitých materiálov, tenkých vrstiev pre botaniku a pre mikrobiológiu.

Téma súvisí s riešením projektov VEGA a APVV a medzinarodného projektu 6RP. Hlavná orientácia projektov je nasledovná:

1. Výskum v oblasti meraní stacionárnych magnetických polí a vysokofrekvenčných magnetických polí v rozsahu nízkych úrovní magnetických polí;
2. Štúdium NMR zobrazovaní za použitia magnetických kvapalín ako kontrastného média, príprava a testovanie ferrokvapalín v štruktúre nanočastíc. Aplikácia magnetických kvapalín pri zobrazovaní veľmi tenkých vrstiev;
3. Štúdium efektov magnetickej susceptibility pri zobrazovaní na báze magnetickej rezonancie.

Téma 3
Aplikácia metód optickej tomografie v meracej technike

Školiteľ: RNDr. Karol Karovič, DrSc.

Popis:

• Analýza optických tomografických metód (OTM) z hľadiska ich aplikácie v meracej technike;
• Využitie OTM v materiálovom výskume, v biomedicínskom výskume a v iných oblastiach;
• Návrh, analýza a vyhodnotenie meracieho systému.

Téma 4
Štatistické metódy a algoritmy na vyhodnocovanie dát získaných analýzou vydychovaných plynov

Školiteľ: Doc. RNDr. Viktor Witkovský, CSc.

Témou práce je aplikovať moderné matematické a štatistické metódy pre diskrimináciu a klasifikáciu nameraných údajov v oblasti medicínskej aplikácie - analýzy vydychovaných plynov, s cieľom včasného diagnostikovania niektorých typov chorôb (predovšetkým karcinogénnych). Dôležitou súčasťou práce je aj vývoj optimálnych algoritmov pre automatické vyhodnocovanie nameraných údajov a prípadne pre klinickú prax.

Téma práce súvisí s riešením medzinárodného projektu 6. rámcového programu EU, BAMOD - „Breath-gas analysis for molecular-oriented detection of minimal diseases".

Predpokladá sa dobré zvládnutie klasických štatistických metód diskriminácie a klasifikácie, metód a algoritmov založených na neurónových sietiach, popr. metóde podporných vektorov (Support vector machines).

Doktorand musí mať dobré základy matematickej štatistiky, numerickej matematiky, optimalizačných metód, a vynikajúce znalosti programovania a práce s databázami. Výhodou je aj znalosť práce v systéme MATLAB, MATHEMATICA, S-plus resp. R. Okrem toho sa vyžaduje vynikajúca znalosť anglického jazyka a popr. dobrá znalosť nemeckého jazyka.

Úspešný doktorand bude spolupracovať na riešení projektu BAMOD, bude aktívne spolupracovať s medzinárodným tímom riešiteľov.