Informačná stránka organizácie SAV

Projekty

Ústav merania SAV, v. v. i.

Medzinárodné projekty

SP4LIFE - Inteligentná náplasť pre systémy na udržanie života

Smart Patch for Life Support Systems

Doba trvania:	10. 3. 2021 - 10. 3. 2024
Program:	NATO
Zodpovedný riešiteľ:	Doc. Ing. Tyšler Milan CSc.
Anotácia:	Nositeľné systémy v reálnom čase, ktoré zhromažďujú a inteligentne analyzujú informácie o dýchaní, srdcovom rytme, SpO2, krvnom tlaku a telesnej teplote, by mohli pomôcť zdravotníckemu personálu prijať najvhodnejšie protiopatrenie v prípade vysoko stresových situácií vo vojenských a civilných scenároch v prípade teroristických útokov, explózií výbušných systémov alebo pri záchranných operáciách. Systém upozorní, ak sa zmení zdravotný stav osoby, aby sa zabránilo prehliadnutiu jeho kritických zmien. Navrhujeme výskum a vývoj prototypov a metodiky zariadení podobných náplastiam, ktoré umožnia nepretržité vyhodnocovanie životne dôležitých parametrov personálu alebo obetí, a ktoré používajú umelú inteligenciu na vytvorenie softvéru schopného vykonať diagnostiku v reálnom čase a rýchly výber protiopatrení.
Web stránka projektu:	https://www.um.sav.sk/SP4LIFE

PARQ - Predikcia náhlej srdcovej zástavy a systém resuscitácie: Zvýšenie kvality zdravotnej starostlivosti

Sudden cardiac arrest prediction and resuscitation network: Improving the quality of care

Doba trvania:	26. 10. 2020 - 25. 10. 2024
Program:	COST
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Švehlíková Jana PhD.
Anotácia:	Náhla srdcová zástava (Sudden cardiac arrest - SCA) spôsobí ročne 2 milióny úmrtí len v Európe. Keďže SCA udrie nečakane a spôsobí smrť v priebehu pár minút, ak sa neposkytne pomoc, riešenie tohto problému vyžaduje rozpoznanie jedincov, ktorí sú v ohrození a návrh preventívnych stratégií, ktoré by poskytli včasnú a účinnú pomoc. Pretože sa väčšina SCA stane mimo nemocnice, obete SCA sú odkázané na prvú pomoc od občanov, hasičov a záchranárov. V Európe existujú veľké regionálne rozdiely v pomere tých, čo SCA prežili (1-30%). To znamená, že regionálne rozdiely v predikcii pre jednotlivcov, prevencii a poskytovaní starostlivosti majú významný vplyv na ich šancu na prežitie. Aby sa zlepšil pomer tých, čo prežijú v rámci celej Európy, je nevyhnutné skúmať: 1) zdedené, získané a environmentálne rizikové faktory SCA v rámci jednotlivých oblastí Európy; 2) regionálne rozdiely v preventívnych opatreniach a stratégiách prvej pomoci a ich efektívnosť. Projekt PARQ uľahčí tento výskum vytvorením pan-Európskej siete excelentnosti pre SCA a metódy resuscitácie. Táto sieť zahŕňa výskumníkov z rôznych odborov vrátane kardiológie, molekulárnej biológie, resuscitácie, pohotovostnej/záchranárskej medicíny, všeobecnej medicíny a zdravotnej ekonomiky. Hlavným zámerom projektu je podpora vytvorenia štandardov na zber klinických dát a biologických vzoriek a zjednotenie analýzy dát. To bude viesť k vývoju modelov predikcie rizika SCA založených na zdedených, získaných a environmentálnych faktoroch. Projekt PARQ sa sústredí na európske rozdiely v poskytovaní prvej pomoci a vytvorí smernice. Výskumníci projektu PARQ uskutočnia prelomový pokrok v znížení výskytu SCA a zvýšení šance prežitia pri súčasnom zmenšení zostávajúcich regionálnych rozdielov v pomere prežitia SCA v Európe.
Web stránka projektu:	https://www.cost.eu/actions/CA19137

ReHaB - Smerovanie k spoľahlivej a uživateľsky prijateľnej symbióze BCI a VR: zameranie na kolaboratívnu neurorehabilitáciu po cievnej mozgovej príhode

Towards an ecologically valid symbiosis of BCI and head-mounted VR displays: focus on collaborative post-stroke neurorehabilitation

Doba trvania:	1. 1. 2022 - 31. 12. 2024
Program:	ERANET
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Mgr. Rosipal Roman DrSc.
Anotácia:	Rastúci počet dôkazov naznačuje, že integrované technológie rozhrania mozog-počítač (BCI) a prostredia virtuálnej reality (VR) poskytujú flexibilnú platformu pre sériu neurorehabilitačných terapií, vrátane významnej motorického zotavenia po mozgovej príhode a kognitívno-behaviorálnej terapie. Keď sa subjekt ponorí do takéhoto prostredia, jeho percepčná úroveň sociálnej interakcie je často narušená v dôsledku suboptimálnej kvality rozhrania, ktorému chýba sociálny aspekt ľudských interakcií. Projekt navrhuje užívateľsky prívetivý inteligentný BCI systém s nízkou spotrebou energie s vhodným prostredím VR, v ktorom pacient aj terapeut spolupracujú prostredníctvom svojich reprezentácií avatarov špecifických pre osobu. Na jednej strane pacient dobrovoľne a vlastným tempom riadi svoju aktivitu v prostredí a interaguje s terapeutom prostredníctvom procesu mentálnych predstáv riadeného BCI. Tento proces je vypočítaný a vykreslený v reálnom čase na energeticky efektívnom nositeľnom zariadení. Na druhej strane neobmedzené motorické a komunikačné schopnosti terapeuta umožňujú plne ovládať prostredie. Prostredie VR teda môže flexibilne upravovať terapeut, čo umožňuje vytvárať a vyberať rôzne scenáre pracovnej terapie podľa potrieb pacienta na zotavenie, duševných stavov a okamžitých reakcií.

MU training - Tréning v oblasti neistôt merania - MATHMET projekt na zlepšenie kvality, efektívnosti a šírenia zručností v oblasti analýzy neistoty výsledkov merania

Measurement uncertainty training - MATHMET project to improve quality, efficiency and dissemination of measurement uncertainty training

Doba trvania:	1. 10. 2021 - 30. 9. 2023
Program:	Multilaterálne - iné
Zodpovedný riešiteľ:	Doc. RNDr. Witkovský Viktor CSc.
Anotácia:	Neistota merania je kľúčovým parametrom kvality na vyjadrenie spoľahlivosti meraní a pochopenie neistoty merania je často predpokladom pokroku vo vede, priemysle, zdravotníctve, životnom prostredí a spoločnosti všeobecne. Existuje však zdokumentovaná potreba lepšieho pochopenia neistoty merania a jej vyhodnocovania v mnohých komunitách a nedávno bola táto potreba opätovne zdôraznená s poukázaním na dôležitosť školenia o neistotách merania. Mnohé metrologické ústavy, univerzity, národné akreditačné orgány, úrady v oblasti legálnej metrológie a iné ponúkajú školenia o neistote merania. Robia tak nezávisle a neexistuje žiadna komunita učiteľov, ktorí by si vymieňali odborné znalosti alebo sústredili pozornosť. V Európe neexistuje jednotné kontaktné miesto, ktoré by koordinovalo úsilie, uprednostňovalo potreby alebo poskytovalo prehľad o vhodných kurzoch a materiáloch. Tento projekt založený na širokom konzorciu 16 EÚ partnerov reprezentujúcich špičkové národné metrologické inštitúcie a ďalších významných akademických partnerov v oblasti merania a metrológie, zlepší kvalitu, efektívnosť a šírenie odborných školení o neistote merania. Cieľom projektu je: (1) vytvorenie nových materiálov na školenie o neistote merania; (2) vytvorenie aktívnej komunity pre tých, ktorí sa podieľajú na školení o neistote merania. Európska metrologická sieť pre matematiku a štatistiku MATHMET je v EÚ ideálnou platformou na organizovanie takejto činnosti.
Web stránka projektu:	https://www.euramet.org/european-metrology-networks/mathmet/?L=0

ClinECGI - Vyhodnotenie neinvazívneho elektrokardiografického zobrazovania pre lokalizáciu predčasnej komorovej kontrakcie z klinických dát

Performance Evaluation of Noninvasive Electrocardiographic lmaging for the Localization of Premature Ventricular Contraction from Clinical Data

Doba trvania:	1. 2. 2021 - 1. 2. 2024
Program:	JRP
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Švehlíková Jana PhD.
Anotácia:	Projekt je zameraný na pokročilé neinvazívne metódy na lokalizáciu ohniska nežiaducej komorovej aktivity známej ako extrasystoly. Liečba takýchto arytmií zahŕňa invazívny postup s využitím endokardiálneho mapovania, počas ktorého sa takéto ohniská eliminujú aplikáciou rádiofrekvenčnej energie. Metódy navrhované v projekte majú za cieľ skrátiť tento časovo náročný invazívny výkon navedením lekárov do oblastí srdca, v ktorých arytmia vznikla.

Národné projekty

Aluminosilikátové sklo/sklokeramika spevnené iónovou výmenou s ďalšími funkciami

Ion exchange strengthened aluminosilicate glass/glass-ceramics with additional functionalities

Doba trvania:	1. 1. 2021 - 31. 12. 2024
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Majerová Melinda PhD.
Anotácia:	Projekt je zameraný na zlepšenie mechanických vlastností sklokeramiky technológiou iónovej výmeny známou najmä v súvislosti s spevňovaním bežných oxidových skiel (napr. Gorilla glass používané v mobilných telefónoch). Mechanické namáhanie na povrchu iónomeničom spevnenej keramiky dopovanej vhodnými prísadami umožní modifikáciu ďalších vlastností, ako sú optické, v dôsledku zmien v zložení sklenej matrice (chemické prostredie opticky aktívnych prísad) alebo deformáciu koordinačných mnohostenov opticky aktívne ióny. Použitie iónov striebra pri výmene iónov umožní vytvárať sklenené / sklokeramické povrchy s vysokou odolnosťou a antibakteriálnymi vlastnosťami.

MRCartilage - Automatický softvérový nástroj na výhodnocovanie kvantitatívnych MRI štúdií artikulárných chrupaviek v čase

Automatic data evaluation tool from the longitudinal quantitative MRI studies of articular cartilage

Doba trvania:	1. 7. 2022 - 30. 6. 2026
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Dr. Szomolányi Pavol (PhD.)
Anotácia:	Cieľom projektu je navrhnúť komplexný nástroj na automatické vyhodnocovanie dát ľudskej kĺbovej chrupavky z kvantitatívnej MRI. Dáta, ktoré budú získané z databázy „Osteoarthritis Initiative“ a namerané na Ústave Merania SAV a Lekárskej Univerzite vo Viedni, budú nasegmentované pomocou automatického segmentačného nástroja na báze konvolučných neurónových sietí. Anotované dáta budú následne registrované na kvantitatívne MRI dáta, ktoré budú dostupné z databázy (T2 a T1rho mapovanie, gagCEST, sodíková MR) pomocou automatických poprípade semi-automatických nástrojov vyvinutých v rámci tohoto projektu. Získané dáta budú vyhodnotené vo viacerých časových bodoch podľa MR meraní, ktoré budú dostupné. Okrem kvantitatívnych MR dát to budú volumetrické dáta, hrúbka chrupavky a textúrová analýza kvantatívnych máp. Vyhodnotenie pacientov sa bude robiť podľa skupín rizikových faktorov (rozrhnutie priečneho väzu, roztrhnutie menisku a menisektómia). Predpokladaný počet pacientov je cca 4000 rozdelených do jednotlivých skupín v pomere 40/30/30. Výstupom projektu bude kompilovaná verzia automatického nástroja na vyhodnocovanie chrupaviek, ktorá bude dostupná vo verejnom zdroji (napr. webovej stránke Ústavu merania).

CT modelovanie a morfologická analýza postkraniálneho regiónu vyhynutých i súčasných jašterov a ich príbuznosť založená na nových morfologických dátach

CT modeling and morphological analysis of the postcranial region of extinct and current lizards and their relatedness based on new morphological data

Doba trvania:	1. 1. 2021 - 31. 12. 2023
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Hain Miroslav PhD.
Anotácia:	Kranio-cervikálne a pletencové regióny spolu s končatinami sú nielen skutočne dôležité, ale všetky ich časti tvoria dobre opísateľné modulárne jednotky, ktoré môžu poskytnúť modelový systém pre posúdenie interakcie ich jednotlivých funkcií, ich vývinu a fylogenetickej histórie na morfológii dospelých jedincov. Ich pochopenie s pomocou nového prístupu, ktorý integruje podrobnú morfologickú analýzu s modernými počítačovými metódami (biomechanické simulácie, 3D morfometrie a jódom zvýraznené CT zobrazovanie mäkkých tkanív, fylogenetické analýzy) je preto kľúčové. Vzhľadom k odlišným životným štýlom a extrémnemu rozsah veľkostí a morfológie tela, skvamáty poskytujú ideálnu modelovú skupinu pre detailné integrované štúdie kranio-cervikálnej oblasti, viac menej úplná strata alebo redukcia končatín a pletencov umožňujú skúmanie vzťahu medzi anatómiou, funkčnou morfológiou, fylogenetickou pozíciou, životným štýlom a vývojom. Štúdium bude zamerané na dnešné, ale i fosílne jaštery (napr. z lokality Messel v Nemecku).

TInVR - Dôveryhodná interakcia človek–robot a terapeut–pacient vo virtuálnej realite

Trustworthy human–robot and therapist–patient interaction in virtual reality

Doba trvania:	1. 7. 2022 - 30. 6. 2026
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Mgr. Rosipal Roman DrSc.
Anotácia:	Cieľom projektu je študovať špecifické formy sociálnej interakcie s využitím modernej technológie – virtuálnej reality (VR), čo je motivované jej známymi benefitmi. Projekt má dve hlavné časti, interakcia človek–robot (HRI) a interakcia terapeut–pacient (TPI). Interakcie sú umožnené prostredníctvom displejov (VR) umiestnených na hlave a pomocou ovládačov v rukách umožňujúcich človeku konať vo VR. Navrhujeme dve výskumné cesty, ktoré majú v príslušných kontextoch ambíciu posunúť súčasný stav poznania. V HRI navrhneme scenáre, ktoré umožnia humanoidnému robotovi učiť sa, chápať a napodobňovať motorické pohyby človeka pomocou flexibilnej spätnej väzby. Ďalej vytvoríme scenáre na testovanie a overovanie ľudskej dôvery v správanie robotov na základe multimodálnych signálov. Budeme tiež skúmať fyzickú interakciu s humanoidným robotom NICO. V TPI s pacientmi po cievnej mozgovej príhode vyvinieme sériu pracovných terapeutických postupov založených na VR na neurorehabilitáciu s motorickým a kognitívnym poškodením pomocou aktívneho a pasívneho rozhrania mozog– počítač a tieto postupy overíme. Očakávame, že pozorovania z experimentov HRI sa využijú v TPI. Navrhovaný projekt je vysoko multidisciplinárny, kombinuje poznatky a výskumné metódy z psychológie, sociálnej kognície, robotiky, strojového učenia a neurovedy. Očakávame, že s človekom v slučke identifikujeme charakteristiky a mechanizmy vedúce k procesom dôveryhodnej interakcie, ako predpokladu úspešnosti, či pri riešení kolaboratívnej úlohy alebo pri terapii vo VR.

ECMeNaM - Efektívne výpočtové metódy pre charakterizáciu materiálov v nano mierke

Efficient computation methods for nanoscale material characterization

Doba trvania:	1. 7. 2022 - 30. 6. 2025
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Doc. RNDr. Witkovský Viktor CSc.
Anotácia:	Cieľom projektu je navrhnúť a implementovať efektívne výpočtové metódy na vyhodnotenie výsledkov merania mechanických vlastností materiálov v nano mierke pomocou inštrumentovaných indentačných metód (IIT) a mikroskopie atomárnych síl (AFM). Obe tieto metódy sú schopné poskytnúť vysoko lokalizované informácie o mechanických vlastnostiach materiálu, ako je Youngov modul pružnosti (obe metódy), tvrdosť (IIT metóda) alebo adhézia medzi meraným hrotom a povrchom (AFM metóda). Princípom je analýza záznamu polohy meracieho hrotu a silovej interakcie medzi hrotom a povrchom vzorky. Stanovenie výsledných hodnôt na základe dát zaznamenaných prístrojom sa u oboch týchto metód opiera o netriviálne matematicko-štatistické metódy a výpočtové procedúry pracujúce s dátami zaťaženými relatívne veľkou neistotou či náhodným šumom, kde je navyše potrebné aj kvantifikovať neistotu dosiahnutého výsledku merania. Obe tieto metódy pracujú s dátami podobného charakteru, ale každá má určité špecifiká. Výsledky získané pre IIT tak môžu slúžiť ako referenčné pre AFM. Partnermi projektu sú Český metrologický inštitút (ČMI je národný metrologický ústav ČR so špičkovou infraštruktúrou v danej oblasti), Ústav merania SAV (ÚM SAV) a Matematický ústav SAV (MÚ SAV), čo sú akademické pracoviská s rozsiahlymi skúsenosťami v základnom výskume a aplikáciách matematickej štatistiky v odbore meraní a metrologie. Toto spojenie partnerov prináša prirodzenú synergiu a spojenie potrebných kompetencií pre túto oblasť výskumu.

Inteligentná hĺbková mozgová stimulácia ako inovatívna stratégia pre liečbu mozgových porúch

Smart deep brain stimulation as a treatment strategy in treatment-resistant depression

Doba trvania:	1. 1. 2022 - 31. 12. 2025
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Mgr. Rosipal Roman DrSc.
Anotácia:	Narušená spojitosť medzi rôznymi oblasťami mozgu vedie k patofyziológií činnosti mozgu a viacerým mozgovým poruchám. Existujú indikácie, že narušená spojitosť medzi prefrontálnou kôrou a ventrálnym palidom sa podieľajú na vzniku depresie. Inteligentná hĺbková mozgová simulácia založená na kombinácií detekcie neuronálnej aktivity v prefrontálnom kortexe v reálnom čase a následnej stimulácie ventrálnej tegmentálnej oblasti môže byť teda účinná pri liečbe depresie. Naším cieľom je preskúmať kortiko-tegmentálnu konektivitu a otestovať antidepresívnu účinnosť inteligentnej hĺbkovej stimulácie mozgu na zvieracom modeli.

Kauzálna analýza nameraných signálov a časových radov

Causal analysis of measured signals and time series

Doba trvania:	1. 1. 2022 - 31. 12. 2025
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Krakovská Anna CSc.
Anotácia:	Projekt je zameraný na kauzálnu analýzu nameraných časových radov a signálov. Nadväzuje na predchádzajúce výsledky riešiteľov projektu, týkajúce sa zovšeobecnení Grangerovho testu a návrhov nových testov v rekonštruovaných stavových priestoroch. Cieľom je rozvoj nových metód a algoritmov pre bivariátnu a mnohorozmernú kauzálnu analýzu. Skúmané časové rady a signály budeme chápať ako jednorozmerné prejavy zložitejších systémov alebo subsystémov. Detekciu kauzality medzi dvomi systémami rozšírime aj na multivariátne prípady – dynamické siete s uzlami charakterizovanými časovými radmi. Takéto komplexné siete sú v reálnom svete veľmi časté. Biomedicínske aplikácie patria k najznámejším. Mozgová aktivita, určená viackanálovými elektroencefalografickými signálmi, je dôležitým príkladom. Ukážeme, že výskum kauzality sa v súčasnosti dostáva do štádia, ktoré umožňuje dosiahnuť ambiciózne ciele pri štúdiu efektívnej konektivity (t.j. smerovaných interakcií, nie štrukturálnych alebo funkčných prepojení) v mozgu.

ReSynCard - Personalizovaná optimalizácia resynchronizačnej liečby srdcového zlyhávania na základe mnohozvodového merania EKG

Personalized Optimisation of Cardiac Resynchronization Therapy in Heart Failure Based on Multiple Lead ECG Measurement

Doba trvania:	1. 7. 2020 - 30. 6. 2023
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Doc. Ing. Tyšler Milan CSc.
Anotácia:	Resynchronizačná liečba (Cardiac Resynchronization Therapy – CRT) je v súčasnosti najpokročilejšou terapeutickou metódou používanou na liečbu pacientov so srdcovým zlyhávaním. Základné kritériá na indikáciu pacientov k CRT sú založené na výsledkoch meraní štandardného 12-zvodového EKG a echokardiografie a zahŕňajú prítomnosť EKG obrazu blokády ľavého Tawarovho ramienka, predĺženie časového intervalu QRS a pokles ejekčnej frakcie ľavej komory pod 35%. Napriek tomu, že mnoho pacientov má z CRT veľký prínos, u 20 - 40% pacientov nemá liečba žiadaný účinok. Na druhej strane existuje značný počet pozitívnych responderov medzi pacientmi, ktorí nespĺňajú uvedené kritériá a preto je veľké úsilie zamerané na zvýšenie úspešnosti CRT a nájdenie lepších kritérií pre indikáciu liečby. Súčasný výskum ukazuje, že záznam povrchových EKG máp pomocou veľkého počtu elektród, riešenie inverznej úlohy elektrokardiografie a rekonštrukcia elektrickej aktivity srdca alebo kombinácia riešenia inverznej úlohy elektrokardiografie s počítačovou tomografiou na identifikáciu štrukturálneho poškodenia myokardu, majú potenciál spoľahlivejšie detegovať elektrickú dyssynchróniu a môžu pomôcť navrhnúť optimálne umiestnenie elektród a ich časovanie. Hlavným cieľom projektu je skúmanie metód personalizovanej optimalizácie CRT založenej na mnohozvodovom povrchovom meraní EKG a verifikácia týchto metód na simulovaných dátach a dátach z reálnych pacientov. Čiastkové ciele projektu zahŕňajú: • nájdenie takých parametrov z povrchových potenciálových máp, ktoré by boli vhodným indikátorom elektrickej dyssynchrónie komôr, • návrh inverznej metódy na neinvazívnu lokalizáciu miesta poslednej aktivácie v komorách a jej využitie na nájdenie vhodného umiestnenia elektródy v ľavej komore, • simulácia aktivácie zlyhávajúceho srdca smerujúca k pochopeniu prebiehajúcich procesov a ich obrazu v povrchových EKG signáloch, • vývoj špecializovaného mnohozvodového meracieho EKG systému na personalizovanú optimalizáciu CRT.

MATHMER - Pokročilé matematické a štatistické metódy pre meranie a metrológiu

Advanced mathematical and statistical methods for measurement and metrology

Doba trvania:	1. 7. 2022 - 31. 12. 2025
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Doc. RNDr. Witkovský Viktor CSc.
Anotácia:	Matematické modely a štatistické metódy na analýzu nameraných údajov, vrátane správneho určenia neistoty merania, sú kľúčové pre vyjadrenie spoľahlivosti meraní, ktorá je predpokladom pokroku vo vede, priemysle, zdravotníctve, životnom prostredí a spoločnosti všeobecne. Cieľom projektu je nadviazať na tradičné metrologické prístupy a vyvinúť nové alternatívne matematické a štatistické metódy na modelovanie a analýzu nameraných údajov pre technické a biomedicínske aplikácie. Originalita projektu spočíva v aplikácii moderných matematických metód na modelovanie a detekciu závislosti a kauzality a štatistických modelov, metód a algoritmov na určenie neistoty merania pomocou pokročilých pravdepodobnostných a výpočtových metód založených na využití charakteristických funkcií (Charakteristic Function Approach - CFA). Na rozdiel od tradičných približných a simulačných metód navrhované metódy umožňujú prácu so zložitými a zároveň exaktnými pravdepodobnostnými modelmi merania a analytickými metódami. Špecifický dôraz sa bude klásť na stochastické metódy kombinovania informácií z rôznych nezávislých zdrojov, modelovanie závislosti a kauzality v dynamických procesoch, exaktné metódy určovania pravdepodobnostného rozdelenia hodnôt, ktoré je možné na základe kombinácie výsledkov merania a expertnej znalosti rozumne priradiť k meranej veličine, a na rozvoj metód komparatívnej kalibrácie, vrátane pravdepodobnostného vyjadrenia výsledkov merania kalibrovaným prístrojom. Dôležitou súčasťou projektu je vývoj pokročilých numerických metód a efektívnych algoritmov zameraných na výpočet zložitých rozdelení pravdepodobnosti kombinovaním a invertovaním charakteristických funkcií. Tieto metódy sú široko použiteľné v rôznych oblastiach merania a metrológie. V tomto projekte budú aplikované na kalibráciu senzorov a meradiel teploty a tlaku.

Rozdelenia pravdepodobnosti a ich aplikácie v modelovaní a testovaní

Probability distributions and their applications in modelling and testing

Doba trvania:	1. 1. 2021 - 31. 12. 2023
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Doc. RNDr. Witkovský Viktor CSc.
Anotácia:	Projekt je zameraný na výskum zložitých problémov týkajúcich sa rozdelení pravdepodobnosti a ich využitia pri matematickom modelovaní a pri testoch štatistických hypotéz, kde je potrebné poznať rozdelenia testovacích štatistík. Bude skúmaná nová široká trieda rozdelení, ktorá v sebe zahŕňa ako špeciálne prípady mnohé bežne používané rozdelenia. Navrhnuté budú nové prístupy k viacrozmerným štatistickým problémom (lineárny model s chybami v premenných, neparametrické porovnanie viacerých súborov, neparametrické testy nezávislosti, detekcia kauzality). Nový matematicko-štatistický aparát bude aplikovaný na modelovanie v metrológii, lingvistike, demografii a poistnej matematike.

SQUID magnetometria nano-a mikročastíc, nanokoloidov a nanoštruktúr v nových aplikáciach v oblasti biomedicíny a materiálového výskumu spojených s rozvojom nových meracích metód a postupov

SQUID magnetometry of nano- and microparticles, nanocolloids and nanostructures in new applications in the field of biomedicine and materials research associated with the development of new measurement methods and procedures

Doba trvania:	1. 1. 2021 - 31. 12. 2024
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Maňka Ján CSc.
Anotácia:	Projekt je zameraný na rozvoj magnetických meracích metód a metodík pre oblasť biomedicíny a materiálového výskumu. Jeho cieľom je prispieť k lepšiemu pochopeniu: vplyvu stresu na metabolizmus železa na systémovej a bunkovej úrovni; magnetických vlastností kovových proteínov, ako sú transferín, hemoglobín a feritín; termických a fotoluminescenčných vlastností hlinitanových skiel dopovaných prvkami vzácnych zemín a prechodnými prvkami; magnetických vlastností vysoko-entropických zliatin a koloidov nanočastíc vysoko-entropických zliatin v iónových kvapalinách - aktérov s vysokým aplikačným dopadom na rozvoj nových meracích metód, prístrojovej techniky a generácie ekologických priemyselných aplikácií. Študované objekty dávajú projektu interdisciplinárny charakter.

Úloha signalizácie sprostredkovanej jadrovým faktorom NRF2 v regulácii metabolizmu železa počas stresu

Role of nuclear factor NRF2-mediated signalling in iron metabolism regulation during stress

Doba trvania:	1. 1. 2021 - 31. 12. 2024
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Škrátek Martin PhD.
Anotácia:	Stres je považovaný za etiologický faktor v rozvoji viacerých chronických neinfekčných ochorení. Stres tiež môže ovplyvňovať metabolizmus železa, pričom viaceré gény súvisiace s metabolizmom železa sú regulované jadrovým faktorom NRF2 (z anglického nuclear factor erythroid 2-related factor 2). Napriek vzrastajúcemu množstvu informácií o NRF2, je o jeho úlohe v regulácii metabolizmu železa počas stresu relatívne málo údajov. Cieľom tohto projektu je zistiť úlohu signalizácie sprostredkovanej NRF2 v metabolizme železa v podmienkach akútneho a chronického stresu u potkanov s genetickou predispozíciou k hypertenzii. Zameriame sa tiež na možnosti farmakologickej aktivácie signalizácie sprostredkovanej NRF2 a zistenie odlišnej úlohy induktívnej a endotelovej izoformy syntázy oxidu dusnatého v regulácii metabolizmu železa počas stresu. Získame tak nové poznatky o regulácii metabolizmu železa sprostredkovanej NO a NRF2 a o príspevku zmien v metabolizme železa k rozvoju kardiovaskulárnych a metabolických ochorení.

Výskum biomedicínskych účinkov nízkofrekvenčných a pulzných elektromagnetických polí

Investigation of biomedical effects of low frequency and pulsed electromagnetic fields

Doba trvania:	1. 1. 2022 - 31. 12. 2024
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Mgr. Teplan Michal PhD.
Anotácia:	Napriek pretrvávajúcemu záujmu o nepriaznivé aj prospešné biologické účinky elektromagnetických polí (EMF), stále chýba jednoznačné vysvetlenie vplyvu EMF na živé štruktúry. Vplyv nízkofrekvenčného magnetického poľa (LF MF), meraný pomocou experimentálnej platformy s monitorovaním rastovej krivky buniek na základe impedančnej spektroskopie, bude testovať možnú inhibíciu alebo stimuláciu v závislosti od parametrov frekvencie a magnetického toku. Účinky pulzného elektrického poľa (PEF) sa budú monitorovať pomocou biologickej autoluminiscencie (BAL). Ultra rýchle záznamy prúdu počas aplikácie PEF budú analyzované pomocou mier zložitosti. Na kvantifikáciu priamych účinkov PEF na mikrotubuly (MT) a na sledovanie pohybu molekúl kinesínu budú vyvinuté pokročilé metódy spracovania obrazu. Dôležitosť tejto oblasti výskumu spočíva v skúmaní fyzikálnych metód s možnými prínosmi pre diagnostiku a terapiu.

Využitie mnohozvodového merania EKG a modelovania elektrického poľa srdca pri neinvazívnej diagnostike a terapii komorových arytmií a zlyhávajúceho srdca

Use of multi-lead ECG measurement and modeling of the electric field of the heart in non-invasive diagnostics and therapy of ventricular arrhythmias and heart failure

Doba trvania:	1. 1. 2022 - 31. 12. 2024
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Švehlíková Jana PhD.
Anotácia:	Navrhovaný projekt nadväzuje na predchádzajúci, v ktorom sme riešili spracovanie signálov a inverznú úlohu pre prvé klinické dáta z pacientov s arytmiami. V nasledujúcom období by sme chceli rozšíriť počet spracovaných meraní s cieľom štandardizovať najvhodnejšie postupy spracovania nameraných signálov. Okrem diagnózy predčasnej komorovej kontrakcie plánujeme spracovávať aj mnohozvodové EKG signály (povrchové potenciálové mapy) pacientov so zlyhávajúcim srdcom a ich vyhodnotením prispieť k metodike vyhodnotenia resychronizačnej terapie. Okrem riešenia inverznej úlohy pre obidve spomenuté diagnózy sa zameriame aj na priame vyhodnotenie parametrov meraných potenciálových máp. V rámci riešenia projektu budú vytvorené personalizované modely srdca pacientov a budú v nich simulované patologické procesy pre lepšie porozumenie sledovaných dejov pri aktivácii srdcových komôr. Simulované signály budú porovnané s klinickými meraniami. V rámci medzinárodnej spolupráce porovnáme naše výsledky s inými inverznými metódami.

ETMP - Vývoj a realizácia etalónu statického magnetického poľa na báze magnetickej rezonancie

Development and realisation of the standard of the static magnetic field based on a magnetic resonance

Doba trvania:	1. 7. 2020 - 30. 6. 2023
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Andris Peter PhD.
Anotácia:	Hlavným zámerom predkladaného projektu je návrh progresívnych NMR meracích metód s využitím najmodernejšej škály systémov (s nízkym magnetickým poľom 0.05, 0.2, Tesla) s cieľom vývoja a realizácie etalónu statického magnetického poľa na báze magnetickej rezonancie. Tento etalón by bol základným kalibračným zariadením na testovanie a kalibráciu zariadení, ktoré merajú, či generujú magnetické pole. Využitie by bolo v Slovenskej republike. Orientácia výskumu na: - teoretický a experimentálny výskum metód merania a mapovania statických magnetických polí, - štandardizovanie meracích protokolov pre účely metrológie, - mapovanie intenzity vibrácií generovaných meracím systémom a modelovanie ich rozloženia pre rôzne meracie NMR sekvencie, - spektrálna analýza rušivých signálov, identifikácia dominantných kmitočtov a ich vplyvu na presnosť a stabilitu magnetického etalónu.
Web stránka projektu:	https://www.um.sav.sk/veda-a-vyskum/projekty/?project_type=national&age=live&program_name=9a6ff488&solver=all

Celkový počet projektov: 20