Výzkum a vývoj


Vědecká činnost, pokrývající oblasti biomedicínského inženýrství, které souvisí s elektronikou, kybernetikou a aplikovanou informatikou tvoří podstatnou část aktivit ústavu. V současné době jsou hlavní aktivity zaměřeny zejména na oblast experimentální akvizice, zpracování a modelování signálů a měřicích dat a analýzy biomedicínských obrazů; dílčí projekty se týkají také vývoje přístrojové techniky. Tato technicky formulovaná orientace se v úzké spolupráci s medicínskými i dalšími vědeckými institucemi prolíná s problematikou zobrazování, modelování a měření v medicíně, biologii a také v oblasti environmentalistiky. Vědecké projekty jsou podporovány řadou mezinárodních a národních grantů včetně účasti na národním výzkumném centru; jejich hlavní vědecké výsledky jsou pravidelně časopisecky i konferenčně publikovány. Součástí akademické činnosti ústavu jsou významné aktivity na národním a zejména mezinárodním fóru; předně jde o organizování bienální mezinárodní konference BIOSIGNAL od roku 1978, nyní pod záštitou evropské asociace EURASIP, dále činnost v mezinárodních vědeckých společnostech, redakčních radách mezinárodních časopisů, výborech mezinárodních konferencí a vědeckých radách národních institucí. Vybavení ústavu pro výzkum se v posledních letech díky početným grantům výrazně zmodernizovalo, týká se to zejména specializovaných výzkumných laboratoří, z nichž některé jsou nyní špičkově vybaveny, a také velmi výkonné specializované výpočetní techniky.


» Analýza medicínských obrazových dat

Im_students Zpracování a analýza medicínských obrazových dat má na ústavě více než dvacetiletou tradici a díky dlouholeté spolupráci se zahraničními akademickými pracovišti řeší v současné době zajímavé a aktuální problémy s těsnou návazností na medicínské aplikace; výzkum je podpořen zejména účastí ve výzkumném centru Data, algoritmy a rozhodování, koordinovaném ÚTIA AVČR. V oblasti oftalmologických obrazových dat ve spolupráci s Friedrich-Alexander University Erlangen-Nurnberg je výzkum zaměřen na možnosti zlepšení diagnostiky závažných onemocnění, jako je glaukom, využitím moderních metod analýzy multimodálních obrazových dvou- a třídimenzionálních dat a jejich časového vývoje. Druhým dílčím projektem je spolupráce na vývoji ultrazvukové průzvučné tomografie (USCT), zaměřené zejména na včasnou diagnostiku nádorů prsu; v této oblasti se ústav významně podílí zejména na problematice rekonstrukce obrazů z experimentálního USCT systému, vyvíjeného v Karlsruhe Institut of Technology, na výpočetní kalibraci tohoto systému a přesné simulaci časového vývoje ultrazvukového pole v něm. Od roku 2008 probíhá také spolupráce s mezinárodní firmou Philips Nederland na řešení úkolů náročného 3D lícování obrazových dat z počítačové tomografie a sledování jejich časového vývoje.


» Medicínské signály a modely



» Biomedicínská přístrojová technika

hpsNa ústavě se řeší také dílčí projekty, týkající se vybraných oblastí vývoje a inovací přístrojové techniky a problémů s tím spojených, např. pro měření ultrazvukových měničů nebo v oblasti automatizovaných medicínských přístrojů. Aplikovaný vývoj přístrojů lékařské elektroniky ve spolupráci s výrobními podniky byl na ústavu zahájen již v roce 1976 (Tesla Valašské Meziříčí – pokračoval až do r. 1990, Chirana v letech 1978-80). Ústav má v této oblasti rovněž zkušenosti získané z těsné spolupráce s klinickými pracovišti ve Fakultní nemocnici Brno, konkrétně pak s urologickou klinikou v r. 1983 nebo oddělením funkčního vyšetřování v letech 1995-98. V rámci vědecké práce jsou na ústavu řešeny významné grantové projekty - např. tedy GAČR 102/95/0758 - rozšíření aplikačních možností ultrazvukového měřicího systému pro cévní diagnostiku IMEX LAB 9000, GAČR 102/00/0936 - realizace unikátního ultrazvukového měřicího systému pro měření základních parametrů ultrazvukových polí a vyzařovacích diagramů měničů nebo GAČR 102/08/1373 ukončen v roce 2010, kdy bylo vyvinuto zařízení holterovského typu které umožňuje pomocí 3D akcelerometrického snímače bezdrátově vyhodnocovat polohu hlavy pacienta včetně signalizace a následné analýzy snímaných sekvencí.