|
|
Ústav  Oddelenia Odd. teoretických metód Projekty oddelenia Štatistické algoritmy na analýzu dát z exhalovaného dychu
|
Štatistické algoritmy na analýzu dát z exhalovaného dychu |
|
Projekt Agentúry na podporu výskumu a vývoja SK-AT-0003-08
Doba riešenia: 01/2009 – 6/2011
Vedúci projektu SR: Doc. RNDr. Viktor Witkovský, CSc.
Vedúci projektu AT: prof. Anton Amman
Spoluriešiteľské inštitúcie: Ústav merania SAV, Breath Research Unit, Austrian Academy of Sciences, Austria
Anotácia projektu
Analýza dychu je neinvazívna technika s veľkým potenciálom pre klinickú diagnostiku a monitorovanie liečby pacientov. Analýza dychu ako nástroj na monitorovanie rakoviny pľúc je predmetom výskumu medzinárodného projektu 6RP EÚ BAMOD (registračné číslo 019031). Analytické metódy používané na analýzu dychu sú charakterizované rôznymi operačnými parametrami, ktoré vplývajú na kvalitu meraní. Príkladom je limit detekcie (LOD) a limit kvantifikácie (LOQ). Variabilitu výsledkov merania zapríčinenú procesom merania možno popísať vhodným pravdepodobnostným modelom, ktorý rešpektuje funkčný princíp meracieho prístroja a celý proces merania. Riešitelia projektu dosiahli predbežné výsledky pre jednoduchý ale dôležitý prípad merania koncentrácie izoprénu v dychu pomocou analytickej metódy PTR-MS (Protón Transfer Reaction Mass Spectrometry, Ionimed Analytik Ges.m.b.H., Innsbruck Austria). Na základe metódy pre výpočet koncentrácie, ktorá reflektuje princípy meracieho prístroja, bol navrhnutý teoretický model pre distribúciu meranej koncentrácie, ktorý predpokladá, že distribúcia koncentrácie určená prístrojom je proporcionálna podielu dvoch nezávislých náhodných premenných s Poissonovým rozdelením. Tento model bol overený rozsiahlym experimentom, pričom bola potvrdená dobrá zhoda teoretického modelu s empirickými údajmi. Cieľom navrhovaného projektuje ďalší rozvoj štatistických modelov, metód a algoritmov na analýzu koncentrácie vybraných organických zložiek vo vydychovanom plyne, vrátane modelov vhodných pre určenie limitu detekcie (LOD) a limitu kvantifikácie (LOQ) pre rôzne typy používaných analytických techník (GC-MS, PTR-MS, SIFT-MS a IMS).
Dosiahnuté výsledky
2009
V roku 2009 sa výskumné aktivity orientovali na tieto oblasti:
- Návrh nových klasifikačných metód pre dáta zaťažené chybami, resp. dáta reprezentované celou množinou hodnôt.
- Výskum metód a algoritmov pre ROC (Receiver Operation Characteristics) analýzu: Určenie konfidenčných oblastí pre ROC krivku a Youdenov index.
- Výskum metód pre testovanie hypotéz, konštrukciu konfidenčných oblastí a tolerančných intervalov v lineárnom regresnom modeli aj v prípade obmedzenej rozlišovacej schopnosti meracieho prístroja.
- Overenie navrhovaných metód pomocou implementovaných algoritmov v prostredí MATLAB aplikovaných na analýzu reálnych dát (analýza a porovnanie koncentrácie prchavých organických látok vo vydychovanom plyne u zdravých dobrovoľníkov a pacientov s rakovinou pľúc, ktoré boli získané na základe spolupráce v nadväzujúcich projektoch).
- Analýza hodnôt koncentrácie acetónu v dychu - výskum aspektov normálnej fyziológie vzhľadom na vek a pohlavie. Analýza založená na rozsiahlej štúdii meraní koncentrácie organických zložiek dychu pomocou metódy PTR-MS.
Publikácie:
- CIMERMANOVÁ, K.: Receiver operating characteristic analysis for classification based on various prior probabilities of groups with an application to breath analysis. Measurement Science Review 9 (1), 2009, 131-133.
- CIMERMANOVÁ, K.: The ROC analysis for classification of smokers and non-smokers based on various prior probabilities of groups. In: M. Tyšler, J. Maňka, V. Witkovský, editors, MEASUREMENT 2009, Proceedings of the 7th International Conference on Measurement Smolenice, Slovakia, May 20-23, 2009, 2009, 41-44. Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, Bratislava.
- CHVOSTEKOVÁ, M. - WITKOVSKÝ, V.: Exact likelihood ratio test for the parameters of the linear regression model with normal errors. Measurement Science Review 9 (1), 2009, 1-8.
- CHVOSTEKOVÁ, M. - WITKOVSKÝ, V.: Exact likelihood ratio test for the parameters of the linear regression model with normal errors. In: M. Tyšler, J. Maňka, V. Witkovský, editors, MEASUREMENT 2009, Proceedings of the 7th International Conference on Measurement Smolenice, Slovakia, May 20-23, 2009, 2009, 53-56. Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, Bratislava.
- RUBLÍK, F.: Critical Values for Testing Location-Scale Hypothesis. Measurement Science Review 9 (1), 2009, 9-15.
- RUBLÍK, F.: A table of critical values of a rank statistic intended for testing a location-scale hypothesis. In: M. Tyšler, J. Maňka, V. Witkovský, editors, MEASUREMENT 2009, Proceedings of the 7th International Conference on Measurement Smolenice, Slovakia, May 20-23, 2009, 2009, 32-36. Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, Bratislava.
- WIMMER JR, G.: Confidence region in linear mixed model for longitudianl data. In: M. Tyšler, J. Maňka, V. Witkovský, editors, MEASUREMENT 2009, Proceedings of the 7th International Conference on Measurement Smolenice, Slovakia, May 20-23, 2009, 2009, 37-40. Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, Bratislava.
- WITKOVSKÝ, V. - CHVOSTEKOVÁ, M.: Simultaneous tolerance intervals for the linear regression model. In: M. Tyšler, J. Maňka, V. Witkovský, editors, MEASUREMENT 2009, Proceedings of the 7th International Conference on Measurement Smolenice, Slovakia, May 20-23, 2009, 2009, 28-31. Institute of Measurement Science, Slovak Academy of Sciences, Bratislava.
- WITKOVSKÝ, V. - WIMMER, G.: Interval estimation of the mean of a normal distribution based on quantized observations. Mathematica Slovaca 59 (5), 2009, 627-645.
|
|
|
Pracovníci Oddelenia teoretických metód |
- Bereta, Martin, Ing. PhD.
- Rošťáková, Zuznana, Mgr.
- Jakubík, Jozef, Mgr.
- Budáčová, Hana, Mgr.
- Bajla, Ivan, prof. RNDr. Ing. PhD.
- Bartošová, Katarína, Ing. PhD.
- Chvosteková, Martina, Mgr. PhD.
- Grendár, Marián, Mgr. PhD.
- Krakovská, Anna, RNDr. CSc.
- Mezeiová, Kristína, Mgr. PhD.
- Rosipal, Roman, Ing. Mgr., PhD
- Rublík, František, Doc. RNDr. CSc.
- Štolc, Svorad, Mgr. PhD.
- Teplan, Michal, Mgr. PhD.
- Witkovský, Viktor, Doc. RNDr. CSc.
|
|
