1. Modelowanie oraz optymalna identyfikacja systemów

Modelowanie
1. Modelowanie oraz optymalna identyfikacja systemów biomedycznych
Przedmiotem prac są zagadnienia dotyczące modelowania systemów biomedycznych oraz
problemy optymalizacji eksperymentu. Mają one ogromne gdyż zarówno ilości jak i dokładności
medycznych danych pomiarowych są ograniczone ze względów etycznych i ekonomicznych. Te
wymogi natury praktycznej można spełnić dzięki modelowaniu oraz wykorzystaniu
odpowiednich metod badawczych, które pozwalają uczynić eksperyment maximally informative
(dostarczającym maksimum informacji). Badania te, należące do dziedziny optimal experiment
design, obejmują optymalizację sygnału testującego (optimal input design) oraz optymalizację
schematów próbkowania (optimal sampling schedule). W tej tematy zrealizowane zostały dwie
prace doktorskie.
W ramach pracy doktorskiej zrealizowany został program komputerowy OID (Optimal
Experiment Design) do optymalizacji sygnału testującego systemów biomedycznych.
2. Modelowanie w badaniach perfuzji z wykorzystaniem pomiarów mózgu PET i MRI
Celem tego modelowania jest poszukiwanie metod ewaluacji hemodynamiki mózgu oraz metod
ilościowej oceny perfuzji, rozumianej szeroko jako proces dostarczania tlenu i substancji
odżywczych do tkanek mózgu. Do oceny jakości tego procesu stosuje się kilka deskryptorów:
CBF (cerebral blood flow), CBV (cereblal blood volume), MTT (mean transit time), inne. Służą
one do sporządzania map ich rozkładu w mózgu. Trwają badania nad poszukiwaniem
aplikacyjnych i dokładnych metod ewaluacji tych deskryptorów z wykorzystaniem modelowania i
filtracji stochastycznej danych pomiarowych. W tej tematyce badawczej aktualnie jest
realizowana rozprawa doktorska.
Skany PET ilustrujące wzrost aktywności mózgu dziecka wraz z jego wiekiem, w miarę wzrostu
masy mózgu. Przydatne np. w śledzeniu prawidłowości rozwoju, [Crump Institute at UCLA].
3. Modelowanie czynności układu oddechowego u chorych na cukrzycę
Ze współpracy z Kliniką Alergologii Akademii Medycznej w Gdańsku wyłoniła się tematyka
badań, dotycząca wpływu zaburzeń metabolizmu glukozy na stan czynnościowy układu
oddechowego. Cukrzyca jest poważnym schorzeniem metabolicznym. Ocenia się, że w Polsce
choruje na cukrzycę około 2 mln osób, a w świecie ponad 160 mln osób. Nieliczne dostępne
badania donoszą o ograniczeniu rezerw wentylacyjnych układu oddechowego i upośledzeniu
pojemności dyfuzyjnej płuc dla tlenku węgla u chorych na cukrzycę. Prowadzi to z kolei do
pogłębienia niewydolności, nie tylko układu oddechowego, ale wtórnie także niewydolności
układu krążenia i całego ustroju. Celem prowadzonych badań jest opracowanie i wykonanie
systemu komputerowego wspomagającego lekarza w procesie diagnostycznym układu
oddechowego. Celem jest integracja wyników badania spirometrycznego i wyników badania
pojemności dyfuzyjnej płuc. Badania te dostarczają odmiennych, wzajemnie uzupełniających
się informacji diagnostycznych. W tej tematyce badawczej realizowana jest rozprawa doktorska.
Tematyka prowadzonych zajęć dydaktycznych jest w znacznej części związana z tematyką
1/2
Modelowanie
prowadzonych prac badawczych a materiały dostępne na stronie Katedry.
2/2