Propozycje prac dyplomowych zgłaszanych przez pracowników jednostek w których mogą być realizowane te prace. Ostateczna lista tematów zostanie przedstawiona studentom nie później niż 9 miesięcy przed planowaną obroną pracy.
Dodatkowe propozycje proszę zgłaszać na adres wolski@prz.edu.pl
Prace inżynierskie
Promotor: dr Dorota Jakubczyk, prof. PRz Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Przykłady zastosowania spektroskopii FTIR w medycynie
Opis: Metody spektroskopowe, a w szczególności spektroskopia oscylacyjna - obejmująca spektroskopię fourierowską w podczerwieni (FTIR) oraz spektroskopię Ramana - mogą być zastosowane do diagnozy stanów chorobowych we wczesnej fazie ich rozwoju oraz do monitorowania leczenia. Metody spektroskopowe pozwalają ominąć etapy pobierania i przygotowywania próbek do analizy oraz uniknąć często bolesnych metod inwazyjnych (np. biopsji). Metody te dostarczają charakterystycznych widm zawierających informacje o budowie chemicznej nawet bardzo złożonych biomolekuł, takich jak białka, cukry, tłuszcze czy kwasy nukleinowe.
W widmie FTIR przy częstościach absorbowanych fotonów (o ściśle określonych energiach , pasujących do różnicy energii poziomów ich oscylatorów) pojawiają się pasma charakterystyczne dla danych oscylatorów, co pozwala ustalić jakie grupy funkcyjne występują w analizowanym materiale biologicznym. Analiza różnic w widmach FTIR umożliwia zatem rozpoznawanie wielu chorób na poziomie molekularnym.
Obowiązkowe elementy niniejszej pracy dyplomowej:
- Omówienie teoretyczne zagadnienia na podstawie dwóch poniższych artykułów naukowych [1] i [2];
- Program napisany w języku MATLAB służący do wizualizacji otrzymanych od promotora danych w celu narysowania tzw. mapy ciepła (ang. „heat map”) obrazującej różnice w tempie zmian w dziedzinie liczb falowych między widmami osób chorych a widmem referencyjnym (widmem osób zdrowych) dla zadanego obszaru widmowego.
- Analiza matematyczna omawianego zagadnienia, tj. analiza pierwszych pochodnych widm referencyjnego i dla pacjentów chorych oraz omówienie współczynnika dyskryminacji (ang. „discrimination coefficient”) i współczynnika różnicy (ang. „difference factor”).
Wymagania: Dobra znajomość języka angielskiego, znajomość środowiska programistycznego MATLAB na poziomie wizualizacji baz danych.
Promotor: dr Dorota Jakubczyk, prof. PRz Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Przykłady zastosowania spektroskopii Ramana w medycynie
Opis: Metody spektroskopowe, a w szczególności spektroskopia oscylacyjna - obejmująca spektroskopię w podczerwieni oraz spektroskopię Ramana - mogą być zastosowane do diagnozy stanów chorobowych we wczesnej fazie ich rozwoju oraz do monitorowania leczenia. Metody spektroskopowe pozwalają ominąć etapy pobierania i przygotowywania próbek do analizy oraz uniknąć często bolesnych metod inwazyjnych (np. biopsji). Metody te dostarczają charakterystycznych widm zawierających informacje o budowie chemicznej nawet bardzo złożonych biomolekuł, takich jak białka, cukry, tłuszcze czy kwasy nukleinowe. Spektroskopia Ramana jest bardzo czuła nawet na małe zmiany strukturalne materiału biologicznego przy jednocześnie małej intensywności pasm wody, dlatego też stanowi ona użyteczne narzędzie do rozpoznawania choroby na poziomie molekularnym.
Obowiązkowe elementy niniejszej pracy dyplomowej:
- Omówienie teoretyczne zagadnienia na podstawie trzech poniższych artykułów naukowych [1-3];
- Program napisany w języku MATLAB służący do wizualizacji otrzymanych od promotora danych w celu narysowania tzw. mapy ciepła (ang. „heat map”) obrazującej różnice w tempie zmian w dziedzinie liczb falowych między widmami osób chorych a widmem referencyjnym (widmem osób zdrowych) dla zadanego obszaru widmowego.
- Analiza matematyczna omawianego zagadnienia, tj. analiza pierwszych pochodnych widm referencyjnego i dla pacjentów chorych oraz omówienie współczynnika dyskryminacji (ang. „discrimination coefficient”) i współczynnika różnicy (ang. „difference factor”).
Wymagania: Dobra znajomość języka angielskiego, znajomość środowiska programistycznego MATLAB na poziomie wizualizacji baz danych.
Promotor: dr inż. Jacek Fal Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Budowa układu do automatycznego wyznaczania charakterystyki źródła pola magnetycznego
Zadaniem studenta będzie zapoznanie się z zasadami działania różnego rodzaju sztucznych źródeł pola magnetycznego, ich zastosowaniem w technice i medycynie oraz wpływem na organizmy żywe. W części doświadczalnej, zadaniem studenta będzie zaprojektowanie i wykonanie automatycznego układu pomiarowego do wyznaczania charakterystyki pola magnetycznego generowanego przez sztuczne źródła np. elektromagnes, w oparciu o ogólnie dostępny mikrokontroler np. Arduino.
Promotor: dr Andrzej Bąk Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Własności elektryczne proszków otrzymywanych na bazie monoktyształów siarczanu trójgliceryny
Celem pracy byłoby wykonanie pomiarów wybranych wielkości elektrycznych próbek w szerokim zakresie częstotliwości i temperatury z wykorzystaniem szerokopasmowego spektroskopu dielektrycznego
Promotor: dr Andrzej Bąk Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Wytwarzanie próbek proszkowych na bazie monokryształów siarczanu trójgliceryny.
Celem pracy byłoby opracowanie technologii przygotowania sproszkowanych materiałów o różnym stopniu rozdrobnienia do pomiarów dielektrycznych.Wstępnie przygotowany, sproszkowany materiał (siarczan trójgliceryny) należy sprasować do postaci pastylki następnie nanieść odpowiednie elektrody pomiarowe i wykonać przykładowe pomiary wybranej wielkości elektrycznej potwierdzające poprawność przygotowania próbki do badań.
Promotor: dr inż. Marcin Kowalik Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Wpływ techniki Image augmentation na poprawność rozpoznawania struktur anatomicznych na obrazach sonograficznych bioderek dziecięcych za pomocą uczenia maszynowego
Celem pracy jest nauczenie sieci neuronowej rozpoznawania jednej ze struktur anatomicznych widocznych na obrazie sonograficznym bioderka dziecięcego i określenie wpływu użycia tzw. techniki image augmentation na prawidłowość wyniku klasyfikacji struktury anatomicznej.
Promotor: dr inż. Marcin Kowalik Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Projekt uchywtu smartfona do dermatoskopu medycznego
Celem pracy jest zaprojektowanie i wykonanie za pomocą druku 3D prototypu uchwytu smartfona do dermatoskopu, który umożliwi dermatologowi łatwe i wygodne wykonanie zdjęcia znamienia na skórze pacjenta z zachowaniem wymaganych parametrów zdjęcia (ostrość, oświetlenie itp.)
Promotor: dr inż. Marcin Kowalik Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Analiza porównawcza metod pozwalających na określanie zawartości pierwiastków ciężkich na podstawie badań kości pacjenta.
Celem pracy jest przegląd literaturowy metod badawczych, które pozwalają na identyfikację oraz określenie zawartości pierwiastków ciężkich w organizmie ludzkim na bazie badań przeprowadzonych na próbkach kości.
Promotor: dr inż. Marcin Kowalik Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Wpływ techniki Image augmentation na poprawność rozpoznawania pozycji ciała pacjenta na podstawie mapy nacisku stóp za pomocą uczenia maszynowego
Celem pracy jest nauczenie sieci neuronowej rozpoznawania pozycji ciała pacjenta (stanie, skłon, przysiad) na podstawie mapy nacisku stóp i określenie wpływu użycia tzw. techniki image augmentation na prawidłowość wyniku klasyfikacji.
Promotor: dr inż. Michał Inglot Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Rekonstrukcja 3D oraz rozpoznawanie zmian patologicznych płuc z wykorzystaniem skanów 2D z RTG TK
Celem pracy jest przygotowanie algorytmu pozwalającego na rekonstrukcję 3D obrazu płuc z wykorzystaniem niskodawkowego promieniowania RTG TK. System powinien wykrywać również zmiany patologiczne wraz z określeniem podstawowych parametrów geometrycznych. Praca powstanie we współpracy ze Szpitalem Specjalistycznym w Brzozowie
Promotor: dr inż.. Jacek Fal Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Wyznaczenie charakterystyki elektromagnesu Radiopan ER 1610M
Zadaniem studenta będzie zapoznanie się z zasadą działania elektromagnesu, zastosowaniem pól magnetycznych w technice i medycynie oraz ich wpływem na organizmy żywe. Ponadto student będzie miał za zadanie opracować charakterystykę elektromagnesu Radiopan ER 1610M (zależność pola magnetycznego od natężenia prądu) i ocenić jednorodność wytwarzanego pola magnetycznego
Promotor: dr inż.. Łukasz Dubiel Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Tomografia komputerowa. Projekt ćwiczenia laboratoryjnego
Celem pracy inżynierskiej jest zaprojektowanie ćwiczenia laboratoryjnego i demonstracyjnego, w którym wykorzystany zostanie aparat rentgenowski z modułem CT firmy Leybold. W ramach pracy student powinien opracować instrukcję wykonania ćwiczenia oraz zaprojektować obiekty badań w formie wydruków 3D
Promotor: dr inż.. Łukasz Dubiel Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Tomografia elektronowego rezonansu paramagnetycznego – podstawy fizyczne i obszar zastosowań
Celem pracy jest przedstawienie techniki obrazowania EPRI. Praca powinna mieć formę krótkiego kompendium wiedzy o obrazowaniu metodą elektronowego rezonansu paramagnetycznego, które będzie zawierało opis podstaw fizycznych metody EPRI, przykładowe zastosowania w medycynie i biologii oraz możliwości wykorzystania EPRI jako metody komplementarnej do innych technik obrazowania.
Promotor: dr Sławomir Wolski Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Model sztucznej kości śródstopia do treningu ortopedycznego
Celem pracy jest segmentacja, dobrór materiału oraz technologii wytworzenia dla modelu kości śródstopia dla testów cięcia w operacji tzw paluch koślawego.
Promotor: dr Sławomir Wolski Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Parametryzacja obrazów diagnostycznych niskodawkowego RTG-TK dla rozpoznawania zmian przerzutowych
Celem pracy jest analiza porównawcza i metody doboru optymalnych okien diagnostycznych dla plików DICOM dla wykorzystania w diagnostyce i segmentacji patologicznych zmian przerzutowych. Celem pracy jest uzyskanie optymalnych pod względem rozpoznawania zmian patologicznych obrazów mogących znaleźć zastosowanie w metodach uczenia maszynowego.
Promotor: dr Tomasz Masłowski Jednostka: Katedra Fizyki i Inżynierii Medycznej
Temat pracy: Możliwości wykorzystania nanocząstek w budowie ogniw paliwowych
---
Promotor: Prof. dr hab. inż. Mariusz Oleksy Jednostka: Katedra Kompozytów Polimerowych
Temat pracy: Implanty polimerowe otrzymywane technologią FFM stosowane w neurochirurgii
---
Promotor: Prof. dr hab. inż. Mariusz Oleksy Jednostka: Katedra Kompozytów Polimerowych
Temat pracy: Kompozyty na osnowie PLA z dodatkiem hydroksyapatytu
---
Promotor: Prof. dr hab. inż. Mariusz Oleksy Jednostka: Katedra Kompozytów Polimerowych
Temat pracy: Materiały polimerowe stosowane do otrzymywania sztucznej kości
---
Promotor: dr hab. Inż. Stanisław Noga, Prof. PRz Jednostka: Katedra Konstrukcji Maszyn
Temat pracy: Analiza problematyki protezowania stawu kolanowego
Celem pracy jest analiza dostępnych rozwiązań endoprotez stawu kolanowego i następnie analiza wytrzymałościowa MES obszaru współpracy protezy z kością z uwzględnieniem kształtu powierzchni współpracy. (Praca w konsultacji z chirurgiem ortopedą).
Promotor: dr inż. Małgorzata Zaborniak Jednostka: Katedra Konstrukcji Maszyn
Temat pracy: Pomiary współrzędnościowe modeli medycznych.
Celem pracy będzie przedstawienie możliwości oraz efektywności użycia pomiarów współrzędnościowych modeli biomedycznych.
Promotor: dr inż. Małgorzata Zaborniak Jednostka: Katedra Konstrukcji Maszyn
Temat pracy: Analiza procesów dekontaminacji implantów
Celem pracy będzie analiza procesów dekontaminacji wybranych modeli wykonanych technologiami RP z użyciem materiałów biokompatybilnych.
Promotor: dr inż. Paweł Fudali Jednostka: Katedra Konstrukcji Maszyn
Temat pracy: Projekt urządzenia do pionizacji pacjentów
Celem pracy jest wykonanie projektu urządzenia do pionizacji pacjentów w środowisku 3D CAD wraz w wykonaniem dokumentacji konstrukcyjnej
Promotor: dr inż. Paweł Fudali Jednostka: Katedra Konstrukcji Maszyn
Temat pracy: Projekt urządzenia wspomagającego oddychanie
Celem pracy jest wykonanie projektu urządzenia w środowisku 3D CAD wykonywującego mechaniczną wentylację płuc
Promotor: dr inż. Paweł Fudali Jednostka: Katedra Konstrukcji Maszyn
Temat pracy: Projekt spersonalizowanego szablonu wspomagającego chirurgię ortopedyczną
Celem pracy jest wykonanie projektu szablonu ortopedycznego w środowisku 3D CAD zwiększającego precyzję zabiegu
Promotor: dr Leszek Pyziak Jednostka: Zakład Optyki Stosowanej
Temat pracy: Analiza porównawcza metod pomiarowych współczynnika załamania materiałów przezroczystych
Celem pracy jest przedstawienie istniejących metod pomiaru współczynnika załamania oraz pomiar współczynnika załamania jedną z opisanych metod.
Promotor: dr Leszek Pyziak Jednostka: Zakład Optyki Stosowanej
Temat pracy: Analiza zmian średnicy źrenicy oka pod wpływem oświetlenia
W zależności od natężenia oświetlenia, zmianie ulega średnica źrenicy oka. Celem projektu jest zaprojektowanie i ewentualne uruchomienie stanowiska do pomiarów zmian średnicy źrenicy oka pod wpływem zewnętrznego oświetlenia o zróżnicowanym natężeniu
Promotor: dr Adrianna Gardzińska Jednostka: Centrum Sportu Akademickiego
Temat pracy: Analiza porównawcza zmian częstości skurczów serca podczas ćwiczeń na bieżni rehabilitacyjnej
Praca o charakterze empirycznym. Problemem badawczym będzie reakcja układu krążenia (wyrażona częstością skurczów serca - HR w funkcji czasu) na bieg o określonej prędkości np. u osób z różnym poziomem wytrenowania. Badania będą wykonane na bieżni rehabilitacyjnej, w której możliwy jest odczyt z pulsoksymetru. Celem pracy jest prezentacja możliwości zastosowania bieżni jako narzędzia do oceny efektów rehabilitacji.
Promotor: dr Adrianna Gardzińska Jednostka: Centrum Sportu Akademickiego
Temat pracy: Platforma Gamma w rehabilitacji ortopedycznej kończyn dolnych
Celem pracy jest zbadanie możliwości wykorzystania Platformy Gamma w rehabilitacji ortopedycznej. W części teoretycznej należy przedstawić ogólne zagadnienia dotyczące sprzętów diagnostycznych stosowanych w rehabilitacji ortopedycznej kończyn dolnych. W części empirycznej należy przedstawić zasadę działania Platformy Gamma w oparciu o wykonane przez studenta testy. Praca może być kontynuacją prac przeprowadzonych w ramach przedmiotu.
Promotor: dr Ewa Polak Jednostka: Centrum Sportu Akademickiego
Temat pracy: Platforma CQ Stab 2P jako narzędzie weryfikacji wyników fizykalnych testów zaburzeń równowagi
Celem pracy jest prezentacja możliwości wykorzystania dwupłytowej platformy stabilograficznej CQ Stab 2P jako narzędzia weryfikującego wyniki testów zaburzeń układu równowagi. Zadaniem studenta będzie wykonanie pomiarów na platformie oraz interpretacja uzyskanych wyników. Praca może być kontynuacją prac przeprowadzonych w ramach przedmiotu.
Promotor: dr Ewa Polak Jednostka: Centrum Sportu Akademickiego
Temat pracy: Zastosowanie elektromiografii mięśniowej we współczesnej medycynie
Celem pracy jest przedstawienie zasad działania współczesnych systemów EMG i omówienie przykładów ich wykorzystania w dzisiejszej medycynie. W pracy należy uwzględnić część teoretyczną (opisującą przykłady zastosowania EMG oraz metody analizy i interpretacji sygnałów) oraz część empiryczną (przedstawiającą wykonane przez studenta pomiary i interpretację uzyskanych wyników).