Projekt
z Matematické biologie a biomedicíny
- epidemiologie a modelování
(Bi4012)
…because none of us are as bad ass as all of us…
Projekt z Matematické biologie (Bi4012)
… je týmový projekt!
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Týmový projekt
(1) KONTROLNÍ DEN:
obhajoba zvolených metod
a postupů
(2) ZÁVĚREČNÉ PREZENTACE:
obhajoba celého projektu včetně
realizace algoritmu a výsledků
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
• Dvě obhajoby
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
• Dvě obhajoby
• Hackathon
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Využijte hackathon pro:
• konzultaci se svými mentory
• konzultaci s cizími mentory
• vyzkoušení „cool“ aplikací, jako jsou:
• GitHub,
• BitBucket,
• Slack
• Trello
• programování
• dokumentaci kódu
• přípravu slajdů
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Týmový projekt
• Rozdělení projektu na úkoly
• Vůdcovství (leadership)
• Komunikace, pomoc
• Řízení změn, dokumentace
• Dvě obhajoby
• Hackathon
• Zápočet
• Závěrečnou zprávu k projektu není potřeba vypracovávat.
• Zápočet bude udělen na základě úspěšné obhajoby.
• Na hodnocení se budou podílet mentoři společně
se studenty z dalších týmů.
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Týmový projekt – témata zadání
• zpracování a analýza časových řad
• zpracování a analýza obrazů,
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Týmový projekt – mentoři 2020
• XXXXXXXXX • XXXXXXXXXX • Daniel Schwarz
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Sestavení týmů
Dračková, Tereza
Maršálová, Kateřina
Martináková, Tereza
Nováková, Tereza
Růžičková, Petra
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Kortikální vrstvy Vazospazmy
Menšíková, Alena
Menšíková, Kateřina
Zouharová, Anna
Skalník, Vít
Týmový projekt - termíny
XX. října 2020
XX. listopadu 2020
XX. prosince 2020
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Together we can accomplish anything!
Projekt z Matematické biologie (Bi4012)
… je týmový projekt!
Bi4012 Projekt z Matematické biologie, 2020
Vazospasmy Analýza signálů z měření tkáňové perfuze pro studium vazospasmů
Vazospasmy Analýza signálů z měření tkáňové perfuze pro studium vazospasmů
Rekonstrukční mikrochirurgie, plastická a estetická chirurgie
Vazospasmy Širší kontext experimentu:
✓Porovnání mechanických vlivů způsobujících vazospasmy.
✓ Srovnání účinku vazoaktivních substancí na uvolnění vazospasmu
v experimentu na laboratorním potkanovi.
✓ Ověření účinku vybraného spasmolytika v experimentu na praseti.
✓ Použití spasmolytika v klinické praxi k léčbě mikrochirurgických komplikací.
Vazospasmy Širší kontext experimentu:
✓Porovnání mechanických vlivů způsobujících vazospasmy.
✓ Srovnání účinku vazoaktivních substancí na uvolnění vazospasmu
v experimentu na laboratorním potkanovi.
✓ Ověření účinku vybraného spasmolytika v experimentu na praseti.
✓ Použití spasmolytika v klinické praxi k léčbě mikrochirurgických komplikací.
Vazospasmy
180 potkanů
anestezie a preparace
tříselného laloku
Měření tkáňové perfuze,
podněty ke spasmům
Předzpracování a analýza signálů
Vazospasmy
Vazospasmy
Závaží 10 g
Závaží 15 g
Závaží 20 g
Svorky E120
Svorky E180
Svorky Ey
Krev
Krvácení
Preparace
Nalezení podnětu, který způsobí nejdelší vasospasmus
bez anatomického poškození cévy.
Vazospasmy
Signály tkáňové perfuze PeriFlux5000
Vazospasmy: workpackages
1. Vysvětlení podstaty vzniku vazospasmu při rekonstrukční mikrochirurgii
2. Vysvětlení fyzikální podstaty měření perfuze krve laser-dopplerovskými
přístroji
3. Programování importu ASCII dat z přístroje Periflux5000 do Matlabu
4. Předzpracování časových řad
5. Analýza časových řad:
• určení nejvhodnějšího podnětu pro další experimentování
• rozdělení všech podnětů na „slabé“ a „silné“
Kortikální změny v mozku – „vrstvy“
Bi4012 Projekt z Matematické biologie
Mentor: Daniel Schwarz
Vrstvy: úvod
Vrstvy: explorativní analýza
• Low-res vs Hi-res přístupy
• odhad 7 T1 komponent ve voxelu – funkce IR časů
• 1 CSF, 1 WM, 5 L
• Kalkulace pravděpodobnostních map jednotlivých T1 komponent
• Histogram T1 časů – součet několika gaus. křivek – separace
komponent/vrstev
• Kalkulace pravděpodobnosti přiřazení každého voxelu k jednotlivým
komponentám
• Každý voxel je následně reprezentován vektorem pravděpodobností
jednotlivých komponent
• Segmentace/vizualizace vrstev – klasifikační přístupy
Vrstvy: workpackages
1. Vysvětlení matematické a fyzikální podstaty vzniku MR obrazu s důrazem na T1váhované
obrazy a pulsní sekvenci IR (inversion recovery).
2. Vysvětlení anatomie kůry mozku s důrazem na členění kůry do vrstev,
možnosti volumetrického měření struktur kůry
a využití výsledků těchto měření v diagnostice neuro-psychiatrických onemocnění
4. Předzpracování experimentálních MR dat (prakticky)
5. Analýza experimentálních MR dat s cílem:
• modelování veličiny T1 a hledání T1 pro různé vrstvy kůry (prakticky)
• vizualizace struktur na sub-voxelové úrovni (teoretické možnosti)