Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Burša, Jiří

Práce je součástí širšího výzkumného problému, který je řešen ve spolupráci s lékařskou fakultou Masarykovy univerzity. Autor v práci provedl počítačovou simulaci izovolumické kontrakce levé srdeční komory ve fyziologickém i patologickém stavu. K tomu musel kromě základních medicínských informací nastudovat podrobně v zahraniční odborné literatuře otázky fyziologie srdeční kontrakce, od elektrochemických dějů na buněčné úrovni, přes šíření elektrického signálu srdcem až po mechanické principy srdeční kontrakce. Pomocí metody konečných prvků a programu ANSYS vytvořil výpočtový model mechanického chování levé srdeční komory, který je schopen zohlednit postupnou kontrakci svaloviny levé srdeční komory podle šíření elektrického signálu jednotlivými vrstvami stěny srdeční komory. Přitom pomocí anizotropie modelu zohledňuje i orientaci vláken srdeční svalové tkáně. Na základě údajů o patologických změnách v šíření signálu srdeční stěnou, poskytnutých odborníky z MU, dokázal autor simulovat dopad těchto patologií na velikost tlaku v levé komoře na konci systoly, resp. na dobu, za kterou dojde k dosažení tlaku potřebného pro otevření aortální chlopně, tedy ukončení izovolumické fáze systoly. Autor při vypracování prokázal výbornou schopnost výpočtového modelování, zpracování výsledků i jejich interpretace. Také jeho práce s literaturou a textové zpracování diplomové práce byly na velmi vysoké úrovni. Výsledky práce představují podle dostupných informací nové vědecké poznatky v celosvětovém měřítku a jsou připravovány k publikaci ve významném impaktovaném časopise.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	A
Vlastní přínos a originalita	A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry	A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	A
Grafická, stylistická úprava a pravopis	A
Práce s literaturou včetně citací	A
Samostatnost studenta při zpracování tématu	A

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Polzer, Stanislav

Předložená diplomová práce se zabývá velmi náročným tématem simulování části srdečního cyklu levé srdeční komory a zkoumá vliv snížení rychlosti šíření buněk a snížení jejich kontraktility na dobu izovolumetrické části kontrakce této komory. Hned na úvod oponent konstatuje, že se jedná o vynikající práci, která rozsahem značně převyšuje požadavky na diplomovou práci na tomto ústavu. První část obsahuje úvod do problematiky spolu s rešerší dostupné literatury. Tato část je zpracována natolik důkladně a srozumitelně, že oponent by ji okamžitě doporučil jako studijní oporu do předmětu biomechanika 3. Jedinou výtku lze mít, ke kapitole nazvané rešerše odborné literatury, která je v poměru k předchozímu vyčerpávajícímu popisu anatomie a fyziologie srdeční svaloviny příliš stručná. Práci by prospělo její rozšíření zejména pokud jde o kritickou analýzu citovaných článků. Druhá část práce je věnovaná tvorbě výpočtového modelu. Je zde uvedeno a diskutováno více než 20 zjednodušujích předpokladů, jejich použití je ovšem zcela oprávněné vzhledem k faktu, že simulace stahu srdeční komory se ve vědecké literatuře provádějí na úrovni kombinace elektrickomechanického modelu a fluid-structure interakce, což nelze provést v rozsahu diplomové práce tím spíše, že i v rámci ústavu se jedná o téma nové. Oponent oceňuje zejména způsob zahrnutí anizotropie do výpočtového modelu. Výtky lze mít snad jen k občas příliš subjektivnímu hodnocení oprávněnosti přijatého modelu např. při hodnocení kvality fitu je standardem používání metrik typu R2 nebo NRMSE. Pro čtenáře by také bylo přínosem uvedení všech kritických vlastností výpočtového modelu do jedné tabulky pro snazší orientaci. Závěrečná část práce je věnována analýze výsledků, které přes všechna přijatá zjednodušení vypadají realisticky. Zde by bylo vhodné pouze doplnit kapitolu 8 tak, jak požaduje oponent v otázce 3. Celkově se jedná o vynikající práci , kterou oponent navrhuje hodnotit A/výborně.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	A
Vlastní přínos a originalita	A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry	A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	B
Grafická, stylistická úprava a pravopis	A
Práce s literaturou včetně citací	A

Navrhovaná známka: A

Otázky

Jaký je stav napjatosti v komoře na konci isovolumetrické části kontrakce? Jinými slovy jak daleko se nacházíte od ekvibiaxiálního stavu pro který máte data (míněno jak v hodnotách přetvoření, tak v hodnotách napětí)? Zhodnoťe míru nejistoty Vašeho modelu v tomto stavu napjatosti
Jaký je vliv parametrů zvoleného konstitutivního modelu na výslednou křivku průběhu tlaku v závislosti na čase?
Doplňte tabulku 1 v kapitole 8 křivkami průběhů tlaků a ukažte tak vliv počtu použitých vrstev modelu nejen na maximální tlak, ale i obecněji na průběh nárůstu tlaku v komoře.