MYAB0311p Analýza biomedicínských dat - přednáška

Lékařská fakulta
podzim 2025
Rozsah
1/0/0. 15. 2 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Ing. Martin Gajdoš, Ph.D. (přednášející)
Ing. Martin Kojan, Ph.D. (přednášející)
Ing. Petr Kudlička (přednášející)
Ing. Martin Lamoš, Ph.D. (přednášející)
Ing. Radek Mareček, Ph.D. (přednášející)
Ing. Michal Mikl, Ph.D. (přednášející)
Ing. Lubomír Vojtíšek, PhD. (přednášející)
Garance
Ing. Michal Mikl, Ph.D.
Laboratoř multimodálního a funkčního zobrazování – Centrum neurověd – Středoevropský technologický institut
Dodavatelské pracoviště: Laboratoř multimodálního a funkčního zobrazování – Centrum neurověd – Středoevropský technologický institut
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Anotace
Předmět Analýza biomedicínských dat vychází z předpokladu, že důležitým aspektem v oblasti neurověd, ať již ve vědě a výzkumu nebo v praktickém (klinickém) uplatnění, je schopnost rozumět různým vyšetřovacím metodám a datům, která v rámci těchto dat získáváme. Cílem předmětu je seznámit studenty s daty, která jsou výstupem různých vyšetřovacích metod a s principy a možnostmi zpracování a vyhodnocení těchto dat. Po absolvování kurzu bude student umět rozeznat různé typy dat v neurovědách, bude umět zvolit vhodný způsob jejich zpracování a bude si vědom limitací, které jednotlivá data (potažmo vyšetřovací metody, kterými byla data získána) mají z pohledu intepretace.
Výstupy z učení
Po úspěšném absolvování kurzu bude student:
- znát typy dat, které jsou výstupem jednotlivých vyšetřovacích metod v neurovědách
- znát odpovídající datové formáty a možná programy používané ke zpracování dat
- znát limitace jednotlivých vyšetřovacích metod a získaných dat
- umět zvolit vhodný nástroj a postup ke zpracování daného typu neurovědních dat
Klíčová témata
  • - Úvod ke kurzu, přehled biomedicínských dat a příslušných vyšetřovacích metod v neurovědách.
  • - Přehled zobrazovacích metod a souvisejících datových typů a formátů (tomografické metody MR, CT, PET, SPECT, formát DICOM vs. NIFTI, …)
  • - Multimodální fúze obrazových dat (např. MR-PET), možnosti zpracování dat z metod PET a SPECT
  • - funkční zobrazování pomocí magnetické rezonance (fMRI), základní princip práce s fMRI daty (blokový vs. event-related design, hypotézy a kontrasty, …).
  • - fMRI konektivita (funkční vs. efektivní konektivita, dynamická konektivita, resting-state fRMI data )
  • - fMRI – pokročilé analýzy I (zpracování komplexnějších experimentů, modulace, beta-series korelace,, …)
  • - fMRI – pokročilé analýzy II (ALFF, ReHo, limitace fMRI dat a falešné intepretace, ovlivnění výsledků artefakty, …)
  • - Difuzní MR data a jejich zpracování (tenzor difuze, frakční anizotropie a průměrná difuzivita, traktografie, složitější modelování směrů, probabilistická vs. deterministická traktografie, software FSL, MRtrix a další)
  • - Morfometrická data a jejich zpracování (VBM, SBM, XBM, …)
  • - Perfuzní data a jejich zpracování (ASL)
  • - Vyhodnocení MR spektroskopických dat
  • - Teorie zpracování elektrofyziologických signálů (vlastnosti signálů, vzorkování, frekvenční spektrum, Fourierova transformace, filtrace).
  • - Základy zpracování EEG dat (detekce a potlačení artefaktů, filtrace signálu, interpolace, evokované potenciály).
  • - Analýza EEG dat (časově-frekvenční analýza, analýza EEG mikrostavů, rekonstrukce zdrojů, konektivita).
Studijní zdroje a literatura
    doporučená literatura
  • • Jan Jiri. Medical Image Processing, Reconstruction and Restoration - Concepts and Methods. CRC Press 2005. ISBN 9780429114731
  • Diffusion MRI : from quantitative measurement to in-vivo neuroanatomy. Edited by Heidi Johansen-Berg - Timothy E. J. Behrens. Second edition. Amsterdam: Elsevier, 2014, xii, 614. ISBN 9780123964601. info
  • HUETTEL, Scott A.; Allen W. SONG a Gregory MCCARTHY. Functional magnetic resonance imaging. Third editon. Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates, 2014, xvi, 573. ISBN 9780878936274. info
  • POLDRACK, Russell A.; Jeanette A. MUMFORD a Thomas E. NICHOLS. Handbook of functional MRI data analysis. New York: Cambridge University Press, 2011, x, 228. ISBN 9780521517669. info
  • Statistical parametric mapping : the analysis of functional brain images. Edited by K. J. Friston. 1st ed. Amsterdam: Elsevier, 2007, vii, 647. ISBN 9780123725608. info
Přístupy, postupy a metody používané ve výuce
Přednášky
Způsob ověření výstupů z učení a požadavky na ukončení
1. Písemný test s možností získat 50 maximálně bodů
2. Ústní zkouška následující po písemném testu s možností získat maximálně 30 bodů
3. Celkové maximální hodnocení je 100 bodů (A = 90 – 100 bodů, B = 80 – 89 bodů, C = 70 – 79 bodů, D = 60 – 69 bodů, E = 50 – 59 bodů, mně než 50 bodů = F )
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/med/podzim2025/MYAB0311p