Znovusjednocení popisu acidobazické fyziologie a chemie krevní plazmy

Tato dizertace se zabývá důležitým problémem biomedicínské acidobazické teorie, kde existují dva zdánlivě neslučitelné způsoby popisu acidobazického stavu krevní plazmy, zatímco popisovaná fyziologie a chemie evidentně musí být pouze jedna. Tyto dva způsoby popisu se nazývají klasický přístup, který je založený především na práci Ole Siggaard-Andersena, a moderní přístup, který je založen na práci Petra Stewarta a jeho následovníků. Zdroje, ze kterých vycházím, jsou troje. Prvním zdrojem jsou obecně přijímané základní koncepty acidobazické chemie a fyziologie. Druhým zdrojem je elegantní formalizmus popisu acidobazických dějů v roztocích komplexního složení vytvořený Guentherem. Úvodní část dizertace je založena na těchto dvou východiscích, na nich pak staví detailní analýza podpořená použitím jednoduchých počítačových modelů. Výsledkem je formální popis několika složitějších koncepcí, včetně titračních křivek proteinů, chování bikarbonátu a proteinových pufrů ve společném roztoku, vztahu mezi nábojem silných iontů a nábojem proteinových pufrů a neostré hranice mezi silnými ionty a ionty pufrů ve fyziologii. Následuje porovnání různých modelů albuminu jakožto hlavního bílkovinného pufru krevní plazmy. Některé teoretické koncepce této práce, jako například pH - pKA kriterium jsou validovány chováním...This thesis addresses an important problem of biomedical acid-base theory, where there are two apparently contradictory ways of describing the acid-base status of blood plasma, while the underlying physiology and chemistry obviously has to be only one. The two descriptions are called the traditional approach, based mainly on the work of Ole Siggaard-Andersen and the modern approach, based on the work of Peter Stewart and his followers. This work has three starting points. First are generally accepted basic concepts of acid-base chemistry and physiology. Second is an elegant formalism to the description of acid-base phenomena in complex solutions developed by Guenther. First part of this thesis builds on these two starting points, which serve as a basis for a detailed analysis augmented by the use of simple computer modelling. This results in formal description of several more advanced concepts, including the titration curves of proteins, behaviour of bicarbonate and protein buffers in single solution, relationship between strong ion charge and protein buffer charge and fuzzy division between strong ions and buffer ions in physiology. The modeling work then proceeds to comparing various models of albumin, principal protein buffer of blood plasma. Theoretical concepts of this work, such as pH-pKA...Institute of Pathological Physiology First Faculty of Medicine Charles University in PragueÚstav patologické fyziologie 1. LF UK v PrazeFirst Faculty of Medicine1. lékařská fakult

Information support in the area of software simulators in medical education

(česky) Předmětem této bakalářské práce je analýza vývoje a užití lékařských simulátorů z hlediska informační podpory, základní popis a úvod do problematiky samotných lékařských výukových simulátorů. V úvodu jsou popsány vlastní simulátory od počátku jejich historického vývoje až po současné využití. Následně se práce zabývá figurínami pro pacientské simulátory, jejichž nezbytnou součástí nutnou pro správné fungování jsou matematické modely na pozadí simulátorů. V kapitole o repositářích je popsána problematika dokumentace modelů a archivace článků popisujících modely. Jsou popsány referenční manažery pro správu literatury a základní srovnání jejich funkcí. Dále se práce zaměřuje na jeden vybraný referenční manažer - Docear, který je podrobněji popsán a použit v praktické části bakalářské práce. Ta se zabývá organizací vědecké literatury biomedicínských simulátorů v Oddělení biokybernetiky a počítačové podpory výuky na 1. lékařské fakultě Univerzity Karlovy. Klíčová slova (česky) - lékařské simulátory, informační podpora, výuka, informační základna, repozitář, referenční manažer, myšlenkové mapy.(english) The subject of this thesis is the analysis of the development and use of medical simulators in terms of information support, basic description and introduction to the issue of medical training simulators themselves. The introduction describes the simulators since the beginning of the historical development to the current use. Subsequently, the work deals with manikin for patient simulators, the essential components, required for proper functioning, which are mathematical models on the background of the simulators. The chapter on repositories, describes the problems of model documentation and archiving of articles which describes the models. There are described reference managers for managing the literature and made a basic comparison of their features. The thesis focuses on a selected reference manager - Docear, which is described and used in the practical part. It deals with the organization of the scientific literature of Biomedical simulators in the Department of Biocybernetics and Computer Aided Teaching at the 1st Medical Faculty of Charles University. Key words (english) - medical simulators, information support, education, information base, repository, reference manager, mind mapsÚstav informačních studií a knihovnictvíInstitute of Information Studies and LibrarianshipFilozofická fakultaFaculty of Art

Využití tenchnologie GRID při zpracování medicínské informace

Práce se soustředí na vybrané oblasti biomedicínského výzkumu, které mohou profitovat ze současných výpočetních infrastruktur vybudovaných ve vědecké komunitě v evropském a světovém prostoru. Teorie výpočtu, paralelismu a distribuovaného počítání je stručně uvedena s ohledem na počítání v gridech a cloudech. Práce se zabývá oblastí výměny medicínských snímků a představuje propojení Gridového PACS systému s existujícími distribuovanými systémy pro sdílení DICOM snímků. Práce se dál zaměřuje na studium vědy týkající se lidského hlasu. Práce představuje vzdálený způsob přístupu k aplikaci pro analýzu hlasu v reálném čase pomocí úpravy protokolů pro vzdálenou plochu a pro přenos zvukových nahrávek. Tento dílčí výsledek ukazuje možnost využití stávajících aplikací na dálku specialisty na hlas. Oblast lidské fyziologie a patofyziologie byla studována pomocí přístupu tzv. systémové biologie. Práce přispívá v oblasti metodologie modelování lidské fyziologie pro tvorbu komplexních modelů založených na akauzálním a objektově orientovaném modelovacím přístupu. Metody pro studium parametrů byly představeny pomocí technologie počítání v gridech a v cloudech. Práce ukazuje, že proces identifikaci parametrů středně komplexních modelů kardiovasculárního systému a komplexního modelu lidské fyziologie lze významně zrychlit...This thesis focuses on selected areas of biomedical research in order to benefit from current computational infrastructures established in scientific community in european and global area. The theory of computation, parallelism and distributed computing, with focus on grid computing and cloud computing, is briefly introduced. Exchange of medical images was studied and a seamless integration of grid-based PACS system was established with the current distributed system in order to share DICOM medical images. Voice science was studied and access to real-time voice analysis application via remote desktop technology was introduced using customized protocol to transfer sound recording. This brings a possibility to access current legacy application remotely by voice specialists. The systems biology approach within domain of human physiology and pathophysiology was studied. Modeling methodology of human physiology was improved in order to build complex models based on acausal and object-oriented modeling techniques. Methods for conducting a parameter study (especially parameter estimation and parameter sweep) were introduced using grid computing and cloud computing technology. The identification of parameters gain substantial speedup by utilizing cloud computing deployment when performed on medium complex models of...nezařazení_neaktivníFirst Faculty of Medicine1. lékařská fakult