Molecular study of lipids in humic acids by sequential chemical degradation

Lipidy v půdě vykazují poměrně vysokou resistenci k biodegradaci, mohou proto tak zajistit informace o zdrojích organické hmoty a diagenetických procesech. Půdní organická hmota je vysoce heterogenní a vyskytují se v ní různé dynamické systémy. Vztahy mezi těmito systémy a molekulární strukturou ještě nejsou úplně známy. Analýza lipidů a bitumenu byla provedena u dvou vzroků (rašelina a lignit). Množství skupin sloučenin (volné uhlovodíky a volné ketony, vázané alkoholy, vázané mastné kyseliny, vázané -hydroxy kyseliny, volné dikyseliny a polycyklické sloučeniny) bylo idetifikováno pro oba vzorky a jejich distribuce byly určeny. GC/MS analýza volných a vázaných lipidů zjistila jejich různé zdroje během chemické degradace. Některé podobné znaky mohou být znakem uchovávání části vosků a suberinu z vyšších rostlin (dlouhé řetězce vázaných mastných kyselin). Velké rozdíly v molekulárním složení lipidů byly pozorovány mezi vzorky, dokládající význam studia lipidů z mladého sedimentu (rašelina) a starého (lignit).Soil lipids were shown to have relatively high resistance to biodegradation and therefore could provide information on organic matter sources and diagenetic processes. Soil organic matter is highly heterogeneous and different dynamic pools have been evidenced. However the links between these pools and molecular structure have not yet been established. Lipid and bitumen analyses were performed for two samples (i.e. peat and lignite). Numerous compound classes (free hydrocarbons and free ketones, bound alkanols, bound fatty acids, bound -hydroxy acid, bound diacids and polycyclic compounds) were identified in both samples and their different distribution was determined. GC/MS analysis of the free and bound lipids has revealed different main sources depending on the differential degradation. Some similarities could be a strong sign of the preservation of a part of waxes and suberins from higher plants (long chained bound fatty acids.) Large differences in lipid molecular composition were observed between the samples, illustrating the importance of studying lipids from a young sediment (peat) and an older one (lignite).

Interacção gestual na música para instrumentos e sons electroacústicos

Doutoramento em MúsicaEsta tese apresenta alguns aspectos em como o fenómeno do gesto musical pode ser compreendido na percepção da interação musical na música para instrumentos e sons electroacústicos. Através de exemplos de análise, classificação e categorização de diferentes relacões gestuais entre instrumentos e sons electroacústicos, pretende-se estabelecer modelos específicos de interacção que podem ser aplicados como método analítico assim como na composição musical. A pesquisa parte de uma variedade de definições sobre gesto musical na música em geral, na música contemporânea e na música electroacústica em particular, para subsequentemente incluir as relações entre dois eventos sonoros com características diferentes - o electroacústico e o instrumental. São essencialmente abordadas as relações entre gestos musicais através da análise de diversas características: altura, ritmo, timbre, dinâmica, características contrapontísticas, espectromorfológicas, semânticas e espaciais. O resultado da pesquisa teórica serviu de suporte à composição de diversas obras, onde estes aspectos são explorados sob o ponto de vista da criação musical.This dissertation presents some aspects how the phenomenon of musical gesture can be understood in the perception of musical interaction in music for instruments and electroacoustic sounds. Through analytical examples, classification and categorization of different kinds of gesture relationships between instruments and electroacoustic sounds, the aim is to establish specific models of interaction that can be applied as analytical method, as well as in composition. This research departs from a variety of previous approaches to gesture in music in general, and more specifically contemporary music and electroacoustic music, in order to include the relations between two sound events with different characteristics - the electroacoustic and the instrumental. This research focuses on relations between musical gestures, through the analysis of several characteristics (pitch, rhythm, timbre, dynamics, contrapuntal, spectromorphologic, semantic and spatial). The result of theoretical research has served as basis for composition of various works, where these aspects are explored from the point of view of musical creation.FC

Model of Renal Function in Stabilizing Blood Pressure

Import 26/06/2013Cílem této bakalářské práce je sestavit model funkce ledvin při stabilizaci krevního tlaku, což je realizováno v programu Matlab- Simulink. Dále je vytvořeno uživatelské rozhraní, které bude zároveň sloužit jako výuková jednotka při zpracování navržené laboratorní úlohy. Laboratorní úloha je sestavena v českém a anglickém jazyce. V úvodní části této bakalářské práce jsou popsány fyziologické principy regulace krevního tlaku v lidském těle. Dále jsou pak podrobně rozebrány všechny aspekty podílející se na dlouhodobé regulaci krevního tlaku. V praktické části jsou uvedeny matematické rovnice, které byly dále použity při tvorbě modelu v Simulinku, jednotlivé bloky tohoto modelu a návrh a realizace uživatelského rozhraní. Pro tvorbu uživatelského rozhraní „Model funkce ledvin při stabilizaci krevního tlaku“ bylo použito vývojové grafické uživatelské rozhraní Matlabu- GUIDE.The aim of this thesis is to assemble model of renal function in stabilizing blood pressure, this is realized in Matlab- Simulink. Next user interface is created, which will also be used as an educational unit by laboratory task processing. Laboratory task is created in Czech and English language. Physiological principles of blood pressure regulation of human body are described in introductory part of this thesis. All aspects of long- term regulation of blood pressure are then analyzed in detail. There are given mathematical equations, which were used by creating model in the Simulink, individual blocks of this model and design and implementation of user interface in practical part of this thesis. It was used development graphical user interface of Matlab- GUIDE to create user interface “ Model of Renal Function in Stabilizing Blood Pressure”.450 - Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvívýborn

Statistics for comparison of simulations and experiments of flow of blood cells

In this article we propose statistical method for comparison of simulation and real biological experiments of elastic objects moving in fluid. Our work is focused on future optimization of microfluidic devices used for capture of circulating tumor cells from blood samples. Since the design optimization using biological experiments is both time consuming and expensive, in silico experiments with a broad spectrum of complex and computationally simulations are intensely performed. Necessary verification if simulation models, hitherto mainly realised by comparision of individual cells properties must be extended to more complex simulations. We present our first results with characteristics designed for this purpose

The clinical relevance of distortion correction in presurgical fMRI at 7 T

Presurgical planning with fMRI benefits from increased reliability and the possibility to reduce measurement time introduced by using ultra-high field. Echo-planar imaging suffers, however, from geometric distortions which scale with field strength and potentially give rise to clinically significant displacement of functional activation. We evaluate the effectiveness of a dynamic distortion correction (DDC) method based on unmodified single-echo EPI in the context of simulated presurgical planning fMRI at 7 T and compare it with static distortion correction (SDC). The extent of distortion in EPI and activation shifts are investigated in a group of eleven patients with a range of neuropathologies who performed a motor task. The consequences of neglecting to correct images for susceptibility-induced distortions are assessed in a clinical context. It was possible to generate time series of EPI-based field maps which were free of artifacts in the eloquent brain areas relevant to presurgical fMRI, despite the presence of signal dropouts caused by pathologies and post-operative sites. Distortions of up to 5.1 mm were observed in the primary motor cortex in raw EPI. These were accurately corrected with DDC and slightly less accurately with SDC. The dynamic nature of distortions in UHF clinical fMRI was demonstrated via investigation of temporal variation in voxel shift maps, confirming the potential inadequacy of SDC based on a single reference field map, particularly in the vicinity of pathologies or in the presence of motion. In two patients, the distortion correction was potentially clinically significant in that it might have affected the localization or interpretation of activation and could thereby have influenced the treatment plan. Distortion correction is shown to be effective and clinically relevant in presurgical planning at 7 T

Quantitative susceptibility mapping using echo planar imaging

Quantitative Suszeptibilitätskartierung (QSM) ist ein Nachbearbeitungsverfahren der Magnetresonanztomographie (MRT), welches die Suszeptibilitätsverteilung des gemessenen Objekts berechnet. Wegen der hohen Sensitivität auf Eisen, Gadolinium und Myelin wird QSM dazu benutzt Mikroblutungen zu charakterisieren, Demyelinisierungen zu untersuchen, den Eisengehalt der Strukturen in tiefer grauer Substanz zu bestimmen und auch um Gefäße sichtbar zu machen. Konventionell werden hochauflösende, T2 *-gewichtete Gradientenechosequenzen (GRE) verwendet, die eine hohe Sensitivität auf die Suszeptibilität aufweisen, jedoch aufgrund der sehr langen Aufnahmezeit (bis zu 10 min.) anfällig für Bewegunsartefakte sind, was die klinische Anwendbarkeit einschränkt. Mit dem Echo-Planar Verfahren (EPI) kann dasselbe Volumen in einem Bruchteil der Zeit (üblicherweise in wenigen Sekunden) aufgenommen werden, was die Gefahr durch Bewegung während der Aufnahme deutlich reduziert. EPISequenzen sind sehr effizient, da sie den gesamten k-Raum nach einem einzigen Anregungspuls abrastern können, wobei sie zum einen die volle longitudinale Magnetisierung nutzen können und zum anderen auch den Großteil der Messzeit mit der tatsächlichen Datenaufnahme verbringen (ca. 75%). Da die Zeitspanne einer EPI-Aufnahme und physiologischer Prozesse vergleichbar ist, ermöglicht eine sequentielle Aufnahme von EPI-Bildern die Erfassung physiologischer Schwankungen, was als funktionelle MRT (fMRT) bezeichnet wird. Da zur Erkennung von funktionalen Störungen fMRT-Messungen routinemäßig an Patienten mit Krankheiten wie Alzheimer, multipler Sklerose oder Parkinson durchgeführt werden, könnten dieselben Aufnahmen auch zur Berechnung von QSM verwendet werden um aus einer Messung sowohl funktionelle als auch semi-quantitative strukturelle Informationen zu erhalten. Für die Berechnung von QSM wird die gewöhnlich außer Acht gelassene Phaseninformation des komplexwertigen MR-Signals verwendet, welche proportional zur lokalen Abweichung des statischen Magnetfeldes ist und somit von der Suszeptibilität des Gewebes abhängt. Da das MR-Signal heutzutage meist von einem Spulen-Array aufgenommen wird, ist es nötig ein kombiniertes Phasenbild zu berechnen, was jedoch schwierig ist, da jede Spule eine eigene örtlich variierende Phasenverschiebung aufweist. Bei EPI-Aufnahmen ist die Spulenkombination sogar nochmals schwieriger, da diese einen höheren Rauschanteil aufweisen. In diesem Projekt ermitteln wir die methodologischen Schritte, die nötig sind um QSM von aufgabenbezogenem oder Ruhezustands-fMRI ohne zusätzliche Messungen zu berechnen. Um dieses Ziel zu erreichen wurden verschiedene Varianten der Phasenkombinationsmethode Virtual Receiver Coil (VRC) entwickelt und getestet. Es wurde gezeigt, dass alle Varianten sogar für niedrigqualitative EPI-Daten eine hohe Kombinationsqualität erreichen, wobei die Varianten unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und manche artefaktbehaftet sind. Die Phasenkombination wurde in der Siemens Image Reconstruction Environment implementiert und ist wird auf dem MR Scanner berechnet. Die kombinierten EPI-Phaseninformationen wurden für die Berechnung von QSM benutzt und die erhalten Suszeptibilitätskarten wurden mit jenen verglichen die von einer GRE-Referenzmessung berechnet wurden. Zusätzlich wurden noch die durch Bewegung und physiologisch bedingte Schwankungen hervorgerufenen Effekte auf die QSM-Ergebnisse mittels funktioneller QSM analysiert. Wir haben gezeigt, dass, obwohl QSM-Berechnungen auf EPI Daten möglich sind, trotzdem zumindest höheraufgelöste Messungen benötigt werden, um mit GRE-Daten vergleichbare Ergebnisse zu erhalten. Es gibt jedoch viele weitere Unterschiede zu GRE (z.B. inhärente Phasenkorrektur bei EPI, Variabilität der Echozeit im k-Raum, zusätzliche Phasenverschiebungen aufgrund von paralleler Bildgebung, lokalen Signalauslöschungen, etc.), deren Effekte auf die QSMBerechnung adressiert werden müssen, bevor EPI-Daten mit derselben Verlässlichkeit wie GRE-Daten verwendet werden können. Außerdem haben wir gezeigt, dass höhere Auflösung und die Anwendung zusätzlicher Vorverarbeitungsschritte nötig sind um die aufgabenbezogenen und die aufgrund physiologischer Schwankungen hervorgerufenen Änderungen in QSM aus fMRIZeitserien zu beobachten.Quantitative Susceptibility Mapping (QSM) is a postprocessing Magnetic Resonance Imaging (MRI) technique that provides contrast based on the magnetic susceptibility of the object. Since QSM is very sensitive to iron, calcium, gadolinium and myelin, it can be used to characterize microbleeds, investigate demyelination, quantify iron content in deep grey matter structures and visualise vessels. Due to the long acquisition time (up to 10 min.) of the high resolution gradient-echo (GRE) scans which are conventionally used to acquire the T2 *-weighted scans which are sensitive to susceptibility, this method is very prone to motion, limiting its clinical applicability. The Echo-Planar Imaging (EPI) sequence can acquire images with the same volumetric coverage within a fraction of the time (usually few seconds), thereby it is less vulnerable to motion. In EPI the signal is usually collected for the large part of imaging time (around 75%), leading to a very high efficiency. Moreover, since the whole k-space can be sampled after a single excitation pulse, the full longitudinal magnetization may be available for the image formation. Because the speed of physiological processes and the EPI's imaging speed are similar, the sequential acquisition of EPI scans, functional MRI (fMRI), allows for observation of physiological fluctuations. Since in some patient groups (e.g. patients with Alzheimer, Multiple sclerosis, Parkinson) the fMRI is done to investigate functional impairment, this data could be used also for QSM analysis, enabling both functional information and semi-quantitative structural information to be derived from the same scan. QSM analysis uses the usually discarded phase of the complex MR signal, which is proportional to the local deviation from the static magnetic field and hence dependent on the magnetic susceptibility of the tissue. Since nowadays the signal is usually acquired by the array of radio-frequency coils each having its own, spatially varying phase offset, the difficult combination of phases from contributing coils is required. This gets even more complicated in the EPI, due to its inherent higher noise content. In this project, we establish the methodological steps necessary to use 7 T task or resting state fMRI data to perform QSM, without the need to acquire any additional data. To achieve that, a number of variants of a phase combination methods called the Virtual Receiver Coil (VRC) approach were proposed and assessed. These were shown to achieve high-quality combination even for quite low-quality EPI data, with different variants having different characteristics and some suffering from artifacts. Phase combination was implemented in the Siemens Image Reconstruction Environment to run on the MR scanner. The combined phase EPI data was used for QSM analysis and the susceptibility maps were compared with those from a reference GRE measurement. Further the effects of motion and physiological fluctuations on the QSM results were studied by the functional QSM analysis. We have shown that although the QSM analysis using EPI is feasible, to obtain the results comparable to those of GRE data at least the higher resolution acquisition is required. However, there are still many other differences compared to GRE (e.g. EPI inherent phase corrections, echo time variability across k-space, additional phase shifts in parallel imaging, signal dropouts, etc.) whose effects on QSM analysis need to be addressed, before the EPI data could be use with the same reliability as GRE data. Further we have shown that to observe the task related and physiological fluctuation related changes in the QSM analysis of fMRI time-series, the higher resolution and the application of additional preprocessing steps are necessary.6

Expert System for Determining of Anesthetic Parameter ASA

Import 22/07/2015Cílem této diplomové práce je vytvoření expertního systému, který bude podporou pro správné zařazení pacienta do ASA klasifikace anesteziologem. V teoretické části je rozebrána problematika ASA klasifikace. Je zmíněna historie vzniku, výhody i nevýhody klasifikace a potřebná vyšetření s následnými diagnózami, které jsou pro dané zařazení relevantní. Dále je popsána problematika expertních systémů, jejich historie, struktura a dělení. Jádrem této diplomové práce je implementace navrženého expertního systému v programovém prostředí Linguistic Fuzzy Logic Controller (LFLC) a jeho následné testování na skupině reálných pacientů. V závěru diplomové práce je zhodnocení získaných výsledků a úvaha nad možnostmi zavedení navrženého systému do lékařské praxe.The aim of this thesis is to create expert system, which will be a support for correct classification of patients into the one of ASA class by anesthesiologist. The problem of ASA classification is analyzed in introductory part. A history of genesis the ASA classification, advantages and disadvantages of the classification, screening and diagnosis necessary to decision, to which class patient belong are mentioned. Further an issue of expert systems, history, structure and sorting of this systems is also described. The core of the thesis is implementation of the designed expert system in program Linguistic Fuzzy Logic Controller (LFLC) and next testing on a group of real patients. There is an evaluation of the results and a consideration of implementation into medical practice in conclusion of the thesis.450 - Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvívýborn

Social Responsibility of Mining Companies Operating in the Field of Construction Minerals

Import 02/11/2016Předmětem bakalářské práce na téma „Společenská odpovědnost společností působících v oblasti nerostných stavebních surovin“ je zhodnocení situace a zjištění míry využívání zásad vyplývajících ze společensky odpovědného chování. Práce je strukturována do dvou základních částí. První část – teoretická na základě odborné literatury a dalších zdrojů charakterizuje koncept společenské odpovědnosti firem, vyčleňuje její základní oblasti, vysvětluje pojem stakeholders tj. zájmové skupiny, uvádí metodiku procesu marketingového výzkumu a seznamuje s formulací hypotéz. Druhá část – praktická, podrobněji popisuje průběh zpracování a vyhodnocení dotazníkového šetření, seznamuje s respondenty zúčastněných dotazníkového šetření a prezentuje výsledky elektronického dotazníku včetně ověření či vyvrácení hypotéz.The aim of this thesis, named "Social Responsibility of Mining Companies Operating in the Field of Construction Minerals", is to evaluate the situation and determine the level of utilization of the principles arising from socially responsible behavior. The thesis is divided into two parts. The concept of corporate social responsibility is characterized in the first theoretical part, which is based on specialist literature and other sources. There are also the most important and basic areas defined, then is here the concept of stakeholders explained and also the methodology of marketing research process is presented as the formulation of hypotheses is introduced. The processing and evaluation of the questionnaire is in detail described in the second practical part. There are also the respondents, participating the questionnaire, introduced and the results of the online questionnaire are presented, including the verifying or refuting the hypothesis.Prezenční545 - Institut ekonomiky a systémů řízenívelmi dobř

Benchmarking Slected Mining Enterprises

Předmětem diplomové práce na téma „Benchmarking vybraných těžebních podniků“ je aplikovat model benchmarkingu za použití matematicko-statistických metod na společnosti s vyšší roční těžbou štěrkopísků a písků tzv. velkoobjemové společnosti a následně na společnosti s nižší roční těžbou tzv. maloobjemové společnosti. Dále pak tyto společnosti srovnat bez rozdílů jejich těžby. Práce je strukturovaná na dvě hlavní části. První část se na základě odborné literatury a dalších zdrojů zabývá teoretickým vymezením benchmarkingu, matematicko-statistických metod včetně charakteristiky vybraných podniků. Druhá část je zaměřena prakticky, popisuje konkrétní aplikace a vyhodnocení modelu benchmarkingu, výsledky vyhodnocení matematicko-statistických metod a následné návrhy a doporučení ke zlepšení.The aim of this thesis, named " Benchmarking Slected Mining Enterprises", is to apply a benchmarking model by using mathematical and statistical methods to a companies with a higher annual mining of gravel and sand (also called big-volume companies) and after that to companies with lower annual mining (also called small-volume companies). In the end to compare these companies without exception of their annual mining. The thesis is structured into two main parts. The theoretical definition of benchmarking and mathematical and statistical methods, including the characteristics of selected companies are presented in the first part. The description of specific applications and evaluation of the benchmarking model, results of evaluation of mathematical and statistical methods and subsequent proposals and recommendations for improvement are in the second practical part.545 - Katedra ekonomiky a systémů řízenívýborn