2023

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 5 of 284
  • Item
    Evaluation of selected thermophysiological model for the isolated, confined mission in Antarctica
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Bečička, Martin; Paštěka, Richard; Dobrovolná,, Julie
    Over the past few decades, numerous models have been created to estimate human thermal responses. These models rely on energy balance equations that consider the heat exchange between the human body and its environment. These models have substantially progressed from one-node models into complex structures organized in multiple layers and connected by a circulatory blood flow. Although there is literature available comparing the possible utility of the thermophysiological models in different scenarios, little is known about the utility of these mod els in specific conditions. This work investigates and compares selected thermophysiological models, focusing on selecting a suitable model for the use case scenario of Antarctica. The data was collected during a longitudinal study located at Johann Gregor Mendel Czech Antarctic station. The local skin temperature of participants (n = 16) was measured 6 times over the period of the study. The first of each measurement set consisted of orthostatic tests in addition to psychomotor vigilance task and Iowa gambling test present which were present in each of the subsequent measurements. After examining specific experimental conditions, four thermophysiological models were com pared, and the JOS-3 model was determined to be the most appropriate for the thermal data obtained during the experiment. The results revealed that the selected JOS-3 model can accurately predict mean skin temper atures for both experiment designs (RMSD 0.72 and 0.75 C for experiment design 1 and 2 respectively). Furthermore, the JOS-3 model was able to reliably predict head (RMSD 0.82 and 1.13 C), neck (RMSD 0.61 and 1 C), and chest (RMSD 1.01 and 1.22 C) skin temperatures. However, deviations observed for back, hand, and foot segments were significant (RMSD 2.08 - 2.25 and 2.55 - 2.68 C). Possible explanations include uncertainty in clothing insulation of the worn clothing, uncertainty in measurement circumstances (contact with surfaces - floor, table), and the placement of the thermal sensors. The highest deviation was observed in the pelvis (RMSD 2.25 and 3.72 C) and is possibly a result of the JOS-3 model overestimation of heat production in the segment. The study has underscored the significance of obtaining compre hensive data on clothing type and sensor placement for enhancing the accuracy of simulation outcomes.
  • Item
    Evaluation of perfusate solution after ex vivo lung perfusion
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Dobrovolná, Terezie; Paštěka, Richard; Enghuber, Florian
    The aim of this master’s thesis is to introduce lung perfusion procedures and determine the parameters that are connected to the state of the lungs after perfusion and during preservation. In the perfusion process and for storing the lung, the phosphate-buffered saline (PBS) solution is used. The work focuses mainly on the parameters that can be measured and evaluated in the perfusate solution during the perfusion and preservation of the lungs such as pH, total dissolved solids, and proteins. These factors can be measured according to several procedures that are based on different principles. The mentioned process has been selected and implemented with regard to availability, feasibility, and appropriateness given. The pH and TDS parameters have been acquired by electrodes. Therefore, sensor calibration is an integral part of the measure ment. The concentration of the proteins was measured with the Bradford assay where it is important to follow the established protocol. Materials for that were present and provided in the Tissue engineering laboratory. Another intention is to assess the state of the lung tissue, meaning how the lungs gradually change their appearance, weight, and mechanical properties over time. The weight is obtained with the calibrated load cell sensor. For this sensor, a platform had to be assembled in order to function correctly and with great accuracy. From the field of mechanical properties of the lungs, the compliance and PV loops have been selected and presented. Five lungs were used for measurement. The appearance of the lungs changed over time and the necrosis was progressing. The lung viability was preserved with the PBS solution with balanced pH. The value of pH was maintained around pH 7. The concentration of the total dis solved solids (TDS) was determined and similar values were obtained in all lungs because the same solution was used. The TDS fluctuated slowly same as pH because they are correlated. The weight of the lungs decreased with passage of the time as expected. Protein concentration increased over time. That can indicate the inflammatory processes in the lung tissue or lung injury. The surface temperature was also obtained with a laser thermometer and decreasing values were noted with increasing storage time. Static compliance had unexpected charac teristics in some of the lungs. This was probably influenced by leakage due to an unsecured trachea. The last parameter was PV loops. The shape of the PV loops looked good until 48h in the majority of the loops. Then, the shape flatted and the shortage of curves appeared due to shortness of breath.
  • Item
    Pokročilý síťový skener zařízení
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Procházka, Michal; Holasová, Eva; Blažek, Petr
    Tato diplomová práce se zabývá problémem identifikace typů zařízení na lokální síti. Práce se zabývá současnými způsoby pro rozpoznávání zařízení na lokálních sítích a následným zpracováním přehledu open-source nástrojů, které mohou tato zařízení identifikovat nebo zjišťovat další doplňující informace. Nalezené nástroje jsou mezi sebou porovnány z několika hledisek. Dále je vytvořeno laboratorní prostředí pro testování nalezených nástrojů, a také pro testování vlastní implementace. Následně je v rámci této diplomové práce prezentován návrh vlastní implementace způsobu identifikace zařízení a zjišťování pokročilých informací o těchto zařízeních. Hlavní část práce se pak věnuje popisu několika možných způsobů identifikace zařízení včetně jejich praktických ukázek. Skriptování praktických příkladů je realizováno v jazyce python nebo v příkazové řádce. Na základě uvedených přístupů je v práci prezentován seznam všech rozpoznaných zařízení z experimentálního pracoviště. Na závěr jsou metody mezi sebou porovnány i z hlediska vytěžování sítě během skenování.
  • Item
    Nástroj pro automatické hodnocení kvality EEG dat
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Meloun, Jan; Lamoš, Martin; Gajdoš, Martin
    Tato práce se zabývá návrhem nástroje pro automatické hodnocení kvality EEG dat. V teoretické části práce se nachází teoretický základ z oblasti anatomie centrální nervové soustavy a mozku, následuje popis vzniku a šíření akčního potenciálu nervovou soustavou. Dále se teoretická část práce věnuje elektroencefalografii (EEG) a popisem EEG záznamu včetně typických artefaktů v něm. Následuje popis používaných metod pro detekci a odstranění artefaktů. Především se jedná o metody extrahující příznak kvality dat. V praktické části práce se nachází popis návrhu nástroje pro automatické hodnocení kvality EEG, jeho testování na umělých a reálných datech. Poslední část práce se věnuje diskusi výsledků s ohledem na úspěšnost detekce kanálů nebo úseků s artefakty a možné další rozšíření nástroje.
  • Item
    Prostoročasové epidemiologické modely onemocnění Covid-19
    (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, ) Schubert, Richard; Mézl, Martin; Ředina, Richard
    Tato práce má za cíl v první části vytvořit základní rozhraní pro studium prostorově difúzních modelů popisující dynamiku šíření infekčních chorob s konstantními parametry v homogenním prostředí. Nejdříve jsou studovány kompartmentové modely a jejich rozšíření do prostorové domény. Na ně navazuje teorie metapopulačních modelů, u kterých je diskutována míra závislosti spřažení populací na celkové reprodukční číslo R0. Dále je modelován vztah mezi reprodukčním číslem R0 a tvarem prostorového rozložení infikovaných u jednoduchého difúzního SIR modelu. Je dokázán vliv Neumannových okrajových podmínek vůči Dirichletovým okrajovým podmínkám na R0. Ve druhé části práce jsou shrnuty vybrané poznatky a závěry studií, které aplikovaly modely na prostoročasové doméně pro analýzu a predikci pandemie COVID-19. Ve třetí části práce je fitován model s difúzními a metapopulačními prvky na epidemiologická data s Lombardie roku 2020 a je provedena diskuse vhodnosti tohoto přístupu.