Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Funkcije in tehnologije kompleksnih sistemov

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.06.00  Tehnika  Sistemi in kibernetika   

Koda Veda Področje
T111  Tehnološke vede  Upodabljanje, obdelava podob 

Koda Veda Področje
2.06  Tehniške in tehnološke vede  Zdravstveni inženiring 
Ključne besede
medicinske slike, hiperspektralno slikanje, razgradnja slik, poravnava slik, slikovno vodeni posegi, vizualna kontrola kakovosti, nanostruktirirane površine, nanodelci, biofizika raka, rakaste celice, implanti, neavtonomni oscilatorji, endotelne celice, kronotaksične oscilacije
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (42)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  34541  dr. Metka Benčina  Materiali  Raziskovalec  2016 - 2017  81 
2.  36436  Špela Bračun Vnuk    Tehnični sodelavec  2015  15 
3.  34537  dr. Maksimilijan Bregar  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2015  13 
4.  25528  dr. Miran Burmen  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2020  112 
5.  36711  dr. Blaž Cugmas  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2017  24 
6.  37417  dr. Mitja Drab  Fizika  Raziskovalec  2018 - 2021  66 
7.  51911  Lara Dular  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2018 - 2020  13 
8.  32068  dr. Ajda Flašker  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec začetnik  2015  24 
9.  21314  dr. Miha Fošnarič  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2016  174 
10.  34540  dr. Alfiia Galimzianova  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015  12 
11.  33446  dr. Bulat Ibragimov  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015  45 
12.  04634  dr. Aleš Iglič  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2021  970 
13.  34488  dr. Roghayeh Imani  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2016  25 
14.  34718  dr. Matic Ivančič  Fizika  Mladi raziskovalec  2015 - 2018  61 
15.  35415  dr. Jurij Jemec  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  14 
16.  36530  dr. Tim Jerman  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2018  20 
17.  29559  dr. Jaka Katrašnik  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2016  16 
18.  37506  dr. Dejan Knez  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2015 - 2018  26 
19.  35421  dr. Robert Korez  Interdisciplinarne raziskave  Raziskovalec  2015 - 2018  38 
20.  37148  Judita Lea Krek  Nevrobiologija  Tehnični sodelavec  2016 - 2017  18 
21.  35435  dr. Mukta Kulkarni  Nevrobiologija  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  37 
22.  35410  dr. Žiga Lesjak  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  11 
23.  15678  dr. Boštjan Likar  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2021  381 
24.  37292  dr. Hennadii Madan  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2015 - 2018  11 
25.  27519  dr. Primož Markelj  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2019  20 
26.  35503  dr. Tina Mavrič  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2017 - 2018  14 
27.  36461  dr. Luka Mesarec  Fizika  Raziskovalec  2015 - 2021  60 
28.  38114  Domen Močnik  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2015 - 2019 
29.  31279  dr. Miha Možina  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2016  12 
30.  36457  dr. Peter Naglič  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2020  55 
31.  06857  dr. Franjo Pernuš  Sistemi in kibernetika  Vodja  2015 - 2020  520 
32.  30689  dr. Šarka Perutkova  Medicina  Raziskovalec  2015  54 
33.  54815  Gašper Podobnik  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2020  11 
34.  53524  Niharika Rawat  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2020  26 
35.  05043  dr. Aneta Stefanovska  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2020  433 
36.  28465  dr. Žiga Špiclin  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2021  141 
37.  29375  dr. Vid Šuštar  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2015  75 
38.  20383  dr. Dejan Tomaževič  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2016 - 2020  92 
39.  31986  dr. Peter Usenik  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2016  15 
40.  23404  dr. Tomaž Vrtovec  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2015 - 2020  204 
41.  34203  dr. Ekaterina Yurieva Gongadze  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2021  73 
42.  50679  mag. Yevhen Zelinskyi  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2018 - 2020  12 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  1538  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko  Ljubljana  1626965  27.817 
2.  0381  Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta  Ljubljana  1627066  48.400 
Povzetek
Raziskave bodo osredotočene na tri teme. Analiza slik v medicini in farmaciji. Nadaljevali bomo z razvojem postopkov analize slik, ki bodo omogočili učinkovitejše izločanje informacije iz medicinskih in drugih slik, pa tudi izboljšano slikovno vodenje posegov v medicini in procesov v farmacevtski industriji. Enako pozornost bomo posvetili fundamentalnim raziskavam in aplikacijam. Raziskave bodo predvsem osredotočene na: (i) slikovno vodene znotrajžilne posega na možganskem ožilju, (ii) avtomatsko odkrivanje in kvantifikacijo možganskih lezij pri pacientih z multiplo sklerozo, (iii) določanje morfologije pedikov iz slik hrbtenice za izboljšano namestitev pedikularnih vijakov, (iv) zgodnjo detekcijo, lokalizacijo in vrednotenje  kariesa s hiperspektralnimi sistemi, (v) razvoj postopkov za vizualno kontrolo kakovosti farmacevtskih tablet in kapsul.   Novi nanomateriali uporabni v biomedicini. V zadnjem desetletju je postala uporaba novih nanomaterialov v biomedicini pomembno področje raziskav.  Izdelali in karakterizirali bomo nove nanostrukturirane površine in nanodelce prilagojene za različne biomedicinske aplikacije. Med drugim planiramo izdelavo in karakterizacijo novih nanostrukturiranih prevlek implantov, novih biosenzorjev ter novih nanostrukturiranih antibakterijskih površin. Predlagali bomo tudi izvirne nanotehnološke metode za zaviranje širjenja rakastih celic preko membranske vesikulacije. Pri vseh nanotehnoloških in biomedicinskih raziskavah bomo vzporedno razvijali tudi metode simulacij ter napredne metode za vizualizacijo bioloških površin in površin nanomaterialov  v nanometrski skali, ki bodo pripomogle boljšem razumevanju lastnosti novih nanomaterialov, razumevanju interakcije bioloških celic z nanomateriali, ter razumevanju celičnih procesov kot sta membranska vesikulacija in tvorjenje membranskih nanotub. Vse z namenom razvijanja novih nanomaterialov in novih metod zdravljenja ter diagnostičnih metod z uporabo nanotehnologije.   Novi pristopi obravnave kompleksnih bioloških sistemov. Teorijo kompleksnih sistemov smo razširili na neavtonomne oscilatorne sisteme (kronotaksični), ki lahko stabilizirajo lastno frekvenco, čeprav so pod nenehnim vplivom okolice. Njihove dinamične lastnosti so časovno odvisne in so bile do sedaj obravnavane kot stohastične. Sedaj lahko določimo njihove deterministične lastnosti in tako povečamo diagnostične in prognostične možnosti obravnave kompleksnih sistemov. Na osnovi razvitih metod za analizo neavtonomnih, kronotaksičnih lastnosti, bomo lahko v naslednjem obdobju obravnavali probleme, ki so povezani s tehničnimi in biološkimi sistemi, kot so: (i) vpliv okolja na delovanje ščitnice, (ii) fluktuacije v tkivni oksigenaciji pri diabetesu, (iii) interakcije med kardiovaskularnimi oscilacijami in možganskimi valovi pri demencii, (iv) fizika raka, in (v) kronotaksične lastnosti celičnega membranskega potenciala.
Pomen za razvoj znanosti
Veliko teoretičnih izhodišč, metod, baz podatkov in rezultatov, na katerih bomo gradili načrtovane raziskave v tem programu, smo v preteklosti  objavili v mnogih uglednih znanstvenih revijah. Rezultati naših preteklih raziskav so naleteli tudi na velik odmev – tako v javnih občilih, kot tudi na mednarodnih znanstvenih srečanjih.  Glede na pretekle številne objave, uporabno vrednosti razvitih metod in idej, uspešen prenos in implementacijo znanja v zdravstvenih organizacijah in industriji ter glede na predlagani raziskovalni program, pričakujemo, da bo znanstvena relevantnost rezultatov predlaganega raziskovalnega programa ravno tako zelo visoka. Med izvedbo načrtovanih raziskovalnih aktivnosti in skozi multidisciplinarno sodelovanje med akademsko stroko, izvajalci zdravstvenih storitev, proizvajalcev medicinske opreme, farmacevtskimi podjetji in proizvajalci farmacevtske opreme, bomo ustvarili kritično maso novih znanj, ugotovitev in potreb po inovativnih rešitvah, ki bodo vodila do novih odkritij in novih raziskovalnih izzivov. Izvirni znanstveni prispevki na področjih tehnike, medicine, biologije ter drugih področjih lahko spodbudijo tudi razvoj novih oziroma nadgradnjo obstoječih tehnologij, ki bodo raznovrstno izboljšale razumevanja delovanja človeškega organizma, patogeneze ter zdravljenje bolnikov z različnimi boleznimi. Pričakujemo vrsto novih prispevkov predvsem k tehniški in biomedicinski znanosti. Nekateri od teh pričakovanih prispevkov so: (i) povečano razumevanje preizkušenih postopkov za analizo slik, ter poznavanje njihovih zmožnosti ter potencialnih pomanjkljivosti, kar nameravamo doseči z natančno in objektivno znanstveno validacijo trenutno uveljavljenih in novih postopkov analize slik, (ii) spodbujanje nadaljnjih raziskav in razvoja postopkov analize slik in objektivnega ocenjevanja ter primerjalnih raziskav z objavo standardne validacijske zbirke slik z referenčnimi rezultati, ki bo javno dostopna raziskovalni skupnosti, (iii) uporaba analize slik za izboljšano diagnostiko, načrtovanje zdravljenja ter zdravljenje različnih obolenj, ki lahko prizadanejo različne organe, (iv) oblikovanje smernic za kvantitativna merjenja v longitudinalnih raziskavah, (v)  napredek pri razumevanju in spremljanju napredovanja različnih bolezni,  kot posledica novih, objektivnih in ponovljivih in-vivo merjenj iz slik bolnika, (vi) nadaljnji razvoj in izboljšanje kliničnih smernic in načrtov zdravljenja s spodbujanjem uporabe objektivnih in kvantitativnih merjenj poleg že uveljavljenega subjektivnega ocenjevanja bolnikovega stanja, (vii) hitrejši razvoj in vrednotenje učinka novih zdravil in inovativnih načinov zdravljenja z omogočanjem zgodnejših odločitev osnovanih na objektivnih merjenjih, (viii) zmanjšanje minimalnega števila bolnikov, ki so potrebni za odkrivanje učinkov zdravljenja v kliničnih raziskavah s pomočjo izboljšane natančnosti in občutljivosti kvantifikacije patologij, (ix) zanesljivejša opredelitev lastnosti posameznih bolnikov, ki omogočajo prilagojeno osebno zdravljenje, (x)  produkcija novih nanostrukturiranih površin in nanodelcev ob široki eksperimentalni in teoretični analizi interakcij celic in proteinov s temi strukturam in nanodelci, (xi) kombinacija kliničnih študij in različnih eksperimentalnih, teoretičnih, numeričnih in simulacijskih metod ter ustrezne analize in procesiranja slik, pridobljenimi z različnimi vrstami mikroskopije, bo omogočila pridobiti odgovore na vrsto vprašanj,  ki so povezan  z mehanizni osteointegracije in biokompatibilnosti implantov, (xii) izdelava novih antibakterijskih površin in novih nanotehnoloških metod za omejevanje širjenja rakastih celic v človeškem telesu, (xiii) izboljšano razumevanje kardiovaskularne in možganske dinamike, kot tudi za izboljšanje dignostičnih in prognostičnih možnostih pri raku, diabetesu, demencii, disfunkciji ščitnice in podobnih obolnjih.
Pomen za razvoj Slovenije
Pričakovane koristi za slovensko družbo in gospodarstvo so predvsem naslednje: Koristi v smislu rezultatov: Inovativno načrtovanje, razvoj in uporaba postopkov kot tudi razširjanje, vrednotenje in prenos rezultatov bo prispevalo k vidnosti, ugledu in uveljavljanju raziskovalne skupine, raziskovalnih inštitucij (Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko in Medicinska fakulteta) ter Slovenije kot raziskovalno uspešne države v mednarodnem znanstveno-raziskovalnem okolju. Pričakujemo, da bodo rezultati predlaganega raziskovalnega programa prispevali k napredku na področjih biomedicinske tehnike in zdravljenja različnih obolenj ter tako neposredno koristili bolnikom, zdravnikom ter tudi širši družbi. Nekateri novi postopki  bodo lahko implementirani kot namenska programska oprema, ki se trži kot samostojen produkt ali pa bodo del programske opreme večjih sistemov. Prenos znanja iz akademskega v industrijsko okolje: Raziskovalna skupina bo še okrepila sodelovnaje s slovenskimi gospodarskimi družbami ter vzpostavila stik s tujimi visokotehnološkimi podjetji, ki razvijajo ali tržijo namenske sisteme in produkte, kot tudi s slovenskimi podjetji, ki se bodo zanimala za tehnologijo, ki bo razvita v okviru projekta. Razvoj kadrov: Pričakujemo, da bodo rezultati predlaganega raziskovalnega programa prispevali k povečanju znanja ter izboljšanju spretnosti raziskovalcev, ki bodo s projektom neposredno ali pa le delno povezani, in sicer na podlagi tečajev, razširjanja rezultatov, izmenjave informacij ali s katero koli drugo obliko povezovanja s formalnimi raziskavami. Zaradi izredno aktualne in zanimive teme predlaganega programa, kot tudi zaradi znanja in izkušenj raziskovalne skupine pričakujemo, da bomo k raziskovanju privabili tudi nove talentirane raziskovalce. Krepitev inštitucijskih zmožnosti: Predlagani raziskovalni projekt bo omogočil oskrbo z novimi ter izboljšanje oziroma prenovo obstoječih elementov strojne opreme, programske opreme, literature ter administrativnih in upravljalskih sistemov. Povečano in učinkovitejše sodelovanje: Na podlagi sodelovanja posameznikov in inštitucij, ki bodo neposredno ali posredno povezane s predlaganim raziskovalnim projektom, se bodo vzpostavile nove ali okrepile obstoječe delovne povezave, ki bodo posledično prispevale k učinkovitejšemu sodelovanju v prihodnosti. Viri sredstev: Za predlagatelje kot tudi za organizacijo, povezano s predlaganim raziskovalnim programom, se bo povečala sposobnost pridobivanja novih finančnih, tehničnih in organizacijskih virov za prihodnje raziskovalne projekte.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno