RUSZ, J. Analýza sympato-vagální rovnováhy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2018.
Student navrhl metodu pro kvantifikaci sympato-vagální rovnováhy tachogramu a implementoval ji v programovém prostředí Matlab. Metoda využívá Parselvalův teorém a vlnkovou transformaci pro rozklad tachogramu do pásem LF a HF. Student vhodně zvolil stupně rozkladu vlnkové transformace a druh použité vlnky a následně prokázal správnost jejich volby srovnáním s výsledky dosaženými pomocí periodogramu. Dále student navrhl a optimalizoval R detektor a na rozsáhlém souboru elektrokardiogramů prokázal jeho výbornou detekční schopnost. Následně provedl komparativní studii rozsáhlého souboru tachogramů měřených v klidu při mentální zátěži a data statisticky vyhodnotil. Velmi si cením promyšlené koncepce statistických analýz, které byly provedeny pro různě dlouhé úseky signálů a odlišné charakteristiky probandů, z kterých je patrné studentovo porozumění designu experimentálního protokolu. Výborná je také interpretace výsledků analýz včetně srovnání autorových závěrů se závěry dosaženými mezinárodními výzkumnými týmy. Obsah práce a rozsah dokumentovaných technických řešení prozrazují studentovu píli při zpracování práce, zadání diplomové práce bylo zcela splněno a student přistupoval k zadanému úkolu svědomitě. Bodové hodnocení snižují pouze občasné výskyty formálních a gramatických nedostatků.
Předložená práce je věnována analýze sympato-vagální rovnováhy pomocí spektrálních metod. Její teoretická část je velmi strohá a postrádá podrobnější popis reálných aplikací spektrální analýzy HRV v klinických či experimentálních studiích. Praktická část je věnována analýze RR intervalů pomocí poměru LF/HF, který je běžně používán pro spektrální analýzu HRV. Tento parametr byl odvozen ze spekter vypočtených za použití metody periodogramu a metody založené na vlnkové transformaci. Pro detekci QRS v EKG byla vybrána metoda založená na detekci průchodů nulou. Popis této známé, relativně jednoduché metody, je však dosti matoucí. Zcela chybí informace o způsobu stanovení referenčních pozic QRS použitých při výpočtu senzitivity detektoru. V praktické části se student dopouští podle mého názoru několika zásadních chyb ve zpracování dat a interpretaci výsledků. Za prvé, u dyadické vlnkové transformace dochází k podvzorkování signálu na jednotlivých stupních rozkladů, což vede ke vzniku na výstupu odlišně dlouhých posloupností – tzv. detailů. Tento problém student řeší několika různými metodami, spočívajícími v prodloužení detailů na obou jeho koncích tak, aby všechny měly stejnou délku (Obr. 1.6). Výsledné hledané spektrální komponenty LF a HF jsou pak dány součtem jednotlivých prodloužených detailů. Tento postup ovšem není v daném případě vhodný a může vést k dramatickému zkreslení signálů a následně i závěrů práce. Pro řešení zmíněného problému se standardně využívá metoda založená na interpolaci signálu, která je v práci uvedená na Obr. 1.5. Naopak studentem zmíněné prodlužování signálu doplněním hodnot na jeho koncích se používá např. pro eliminaci přechodového jevu způsobeného aplikací filtrů (i včetně např. filtrů použitých pro realizací dyadického rozkladu), kdy prodlužený signál se vyfiltruje a následně zkrátí na původní délku odstraněním dříve přidaných úseků zdeformovaných filtrací. Dále student tvrdí, že prodloužení signálu a taktéž použití vybraných vlnek, ovlivňuje jen krajní oblasti záznamů (tj. 5 minutové úseky na začátku a konci 20 minutového signálu – viz str. 25 a Tab. 2.6-2.8). Domnívám se, že zkreslení je dáno právě výše zmíněným přechodovým jevem. Zároveň perfektní shoda hodnot LF/HF při testování různých způsobech prodlužení signálů (Tab. 2.7-2.8) se jeví jako málo pravděpodobná a tak je otázkou, jestli se popis metody shoduje s její realizací. Další výhrady se tykají způsobů validace dvou odlišných metod pro výpočet parametru LF/HF. Tak např. srovnání dvou metod bylo provedeno za použití poměru odpovídajících dvou hodnot LF/HF. Není jasné, proč pro tento účel nebyl využit nějaký standardní statistický test. Při hodnocení kvality, hodnoty LF/HF vypočtené pomocí dvou různých metod z jednominutových úseků signálů byly zprůměrovány v rámci pěti minut a následně porovnány s LF/HF odvozenými z pětiminutových úseků za použití metody periodogramu. Za kvalitní pak byly považovány hodnoty LF/HF co nejvíce podobné těm odvozeným z 5 minutových úseků. Kvalita metod s lepším časovým rozlišením je tak validována porovnáním s metodou s horším rozlišením. Uznávám ovšem, že vzhledem k experimentálnímu charakteru analyzovaných dat se validace obou metod jeví jako velmi komplikovaný úkol. Možná by tomu prospělo testování na datech se známými sympato-vagálními projevy hodnocenými za použití nějaké odlišné referenční metody. V části práce týkající se detailní analýzy vývoje LF/HF v průběhu experimentů postrádám statistické vyhodnocení dat. Po formální stránce je práce na průměrné úrovni s chybějícími odkazy na některé obrázky v textu, s některými tabulkami přesahujícími šíři textu, chybějícími odkazy na zdroje u některých převzatých obrázků, nevhodně popsanými osami Y v grafech na Obr. 2.3 a 2.4 a četnými překlepy. Srozumitelnost textu snižuje zaměňování dvou odlišných pojmů - periodogram a spektrogram. Rozsah práce činí pouhých 48 stran se závěrem na str. 38, což neodpovídá obecným požadavkům, kladeným na diplomovou práci. Přes výše zmíněné nedostatky se však studentovi podařilo odhalit některé souvislosti mezi sledovaným parametrem HRV a změnou stavu měřené osoby (relaxace vs. mentální zátěž), což může přispět k obecně lepšímu pochopení dané problematiky. Práci hodnotím stupněm D/68 b.
eVSKP id 110585