LOKAJ, J. Hodnocení vztahu mezi kardiovaskulárními signály pomocí nelineárních metod [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2019.
Bc. Lokaj se věnoval analýze kauzálního vztahu mezi kardiovaskulárními signály pomocí metody založené na podmíněné entropii. Ve své práci popsal jak teoretický základ fyziologie kardiovaskulárního systému, tak přehled různých nelineárních metod analýzy kardiovaskulárních dat. S literaturou dokázal pracovat nadprůměrně dobře a v textu pak informace uvedl vlastními slovy. V prostředí MATLAB potom zpracoval metodu založenou na podmíněné entropii. I přes to, že se jedná se o výpočetně komplikovanou metodu, si Bc. Lokaj s problémem poměrně dobře poradil. Metodu pak aplikoval na sekvence srdečních intervalů, systolického a diastolického krevního tlaku naměřených na skupinách starších diabetiků a mladých zdravých kontrol. Metodu vyzkoušel s různými nastaveními. Výsledky pak statisticky zpracoval a v práci diskutoval. Všechny body zadání diplomové práce tedy splnil. Tato metoda analyzující tři signály dokáže určit směr přesunu informace mezi dvěma signály očištěný od přenesené informace způsobené třetím signálem. To má velký význam z hlediska poznávání mechanismů regulace krevního tlaku. Výsledky vztahu mezi systolickým a diastolickým tlakem dokonce potvrdily závěry nedávno publikované v jiné studii. Vytvořené matlabovské funkce budou využity v rámci dalšího výzkumu na Fyziologickém ústavu. Student se práci věnoval se zápalem a do hloubky, i když konzultace byly poněkud zřídkavé a chaotické. Dále bych vytkla fakt, že výsledková část se prolínala s diskuzí, což by být nemělo. Na druhou stranu diplomovou práci jako celek považuji za velice zdařilou.
Předložená práce se věnuje využití podmíněné entropie pro analýzu nelineárních vztahů mezi různými kardiovaskulárními signály. Teoretická část práce začíná kvalitní rešerší z oblasti mechanizmů regulace krevního tlaku. Avšak metody pro analýzu kardiovaskulárních signálů nejsou srozumitelně vysvětleny. Drtivá část metod je znázorněná na obrázcích z dostupné literatury, které ovšem nejsou dostatečně podrobně popsány. Např. výběr analyzovaných vzorků z původních kontinuálních signálů (obr. 4-2) a vypočet indexů spřažení (obr. 4-4, obr. 4-5), jakožto jádro použité metody, by si zasloužil podrobnější popis. Také podrobný postup statistického testování výsledků pomocí Wilcoxonova testu je uveden až v závěru práce, což zhoršuje porozumění výstupům práce. Praktická část je věnována popisu implementace vybrané metody, založené na podmíněné entropii a její testování na reálných záznamech ze dvou skupin osob. Byly prozkoumány nelineární vztahy mezi systolickým a diastolickým tlakem a délkou RR intervalu odhadovaným z pletysmografické křivky, přičemž byla použitá metoda zohledňující jenom vztah mezi dvěma vybranými signály a také postup zahrnující všechny tři signály zároveň. V tom druhém případě, každý směr „vlivu“ je popsán několika hodnotami indexu spřažení (viz soustava rovnic na str. 29). V práci ovšem není vysvětleno, jak byla z těchto několika hodnot odvozena jedna finální hodnota, uvedená pro každý směr v odpovídajících tabulkách v praktické části (viz např. tab. 4-4). Z popisu tab. 4-1 a 4-2 není jasné, za jakých podmínek a z jakých pacientů byla data snímaná. K pochopení principu použité metody by mohl přispět obr. 4-1, který bohužel není čitelný. Všechny vypočtené parametry jsou shrnuty v přehledných tabulkách a stručně okomentovány. Avšak se domnívám, že v tab. 4.3 jsou špatně shrnuté hodnoty direkcionality pro data měřená v ležící poloze. Interpretace dosažených výsledků je dosti strohá, což je ovšem pochopitelné vzhledem ke komplexnosti řešené úlohy. Práce tak zanechává nemalé množství otázek, které by mohly byt autorem do jisté míry zodpovězený při důkladnějším přístupu k řešení zadání. Např. není jasné, z jakého důvodu byla direkcionalita odvozena dvěma odlišnými způsoby, tj. z transferové entropie a z indexů spřažení. Práce neobsahuje jasný závěr o tom, který postup se jeví jako vhodnější a proč. Stejně tak v práci chybí vyjádření k výsledkům obdrženým za použití různých hodnot tau – který způsob výpočtu tau vede k věrohodnějším a průkaznějším výsledkům? Jaký má význam porovnání výsledků pro dospělé pacienty trpící diabetes mellitus s výsledky zdravých děti? Nebylo by přínosnější porovnání obou zmíněných skupin s kontrolní skupinou zdravých dospělých jedinců? V neposlední řadě by bylo vhodné věnovat více pozornosti prověření kvality původních signálů, obzvlášť snímaných u dětí, kdy mohlo docházet ke vzniku pohybových či jiných artefaktů v záznamech. Vzhledem k počtu a délce použitých signálů by bylo možné uvést v práci několik ukázek signálů měřených za různých podmínek a u různých typů pacientů a následně provést zpracování dat za účelem odhalení a odstranění rušení a odlehlých hodnot, které mohou vést ke zkreslení výsledků a jejich chybné interpretaci. Po formální stránce je práce spíše na průměrné úrovni s nejednotným formátováním textu a položek v seznamu literatury, chybějícím číslováním rovnic, zarovnáním obrázků doprostřed i doleva, uvedením citací v textu v kulatých i hranatých závorkách, špatným číslováním obrázků v rámci 3. kapitoly a četnými překlepy. Ve vzorci Hagenova-Poisseuillova zákona chybí 4. mocnina poloměru. Přes veškeré uvedené připomínky práce zanechává velmi kladný dojem, zadání práce považuji za splněné v plném rozsahu. Výstupy by mohly byt přínosné na pracovišti vedoucí práce. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm C/75 b.
eVSKP id 120492