Významný úspech FEIT UNIZA na medzinárodnej vedeckej scéne
Fakulta elektrotechniky a informačných technológií Žilinskej univerzity v Žiline (FEIT UNIZA) opäť potvrdzuje svoju rastúcu pozíciu v medzinárodnom výskumnom priestore. Náš kolega doc. Štefan Borik sa stal súčasťou významného medzinárodného výskumného tímu, ktorého výsledky boli publikované v prestížnom vedeckom časopise Nature Portfolio – npj Digital Medicine s impakt faktorom 17!
Publikácia s názvom „Roadmap of remote photoplethysmography from heart rate measurement toward clinical translation“ predstavuje komplexnú odbornú rozvojovú štúdiu budúceho smerovania technológií bezkontaktného monitorovania fyziologických funkcií človeka prostredníctvom tzv. remote photoplethysmography (rPPG). Ide o významný úspech nielen pre samotných autorov, ale aj pre FEIT UNIZA, ktorá sa prostredníctvom svojich výskumníkov aktívne zapája do riešenia aktuálnych globálnych výziev v oblasti biomedicínskeho inžinierstva, umelej inteligencie a digitálneho zdravotníctva.
Čo je remote photoplethysmography (rPPG)?
Remote photoplethysmography alebo photoplethysmography imaging (PPGI – podľa prof. Vladimíra Blažeka z RWTH Aachen, ktorý je jedným z prvých priekopníkov tejto metódy) predstavuje modernú technológiu umožňujúcu bezkontaktné monitorovanie fyziologických parametrov človeka pomocou analýzy videozáznamu tváre alebo pokožky. Technológia využíva jemné zmeny odrazu difúzne rozptýleného svetla spôsobeného zmenami objemu krvi v ľudskom tele a mikrocirkulácii, pričom bez potreby priameho kontaktu so senzorom dokáže monitorovať srdcovú frekvenciu, variabilitu srdcovej činnosti, frekvenciu dýchania či ďalšie fyziologické ukazovatele. Práve bezkontaktný charakter tejto technológie predstavuje jeden z hlavných dôvodov, prečo je rPPG považovaná za jednu z perspektívnych technológií budúcnosti digitálneho zdravotníctva, telemedicíny a inteligentných zdravotníckych systémov. Rozvoj podobných technológií zároveň úzko súvisí s rastúcim významom umelej inteligencie, počítačového videnia a pokročilého spracovania biosignálov v modernom zdravotníctve.
Výskum s reálnym spoločenským dopadom
Význam tejto oblasti výrazne presahuje akademický výskum. Výsledky publikácie poukazujú na potenciál technológií rPPG v oblasti vzdialeného monitorovania pacientov, domácej zdravotnej starostlivosti, inteligentných nemocničných systémov, športovej diagnostiky či smart technológií budúcnosti. V praxi by podobné systémy mohli umožniť komfortnejšie monitorovanie zdravotného stavu pacientov bez potreby pripájania kontaktných senzorov alebo nositeľných zariadení.
Výskum zároveň reflektuje aktuálne spoločenské potreby spojené so starnutím populácie, rastúcimi nárokmi na zdravotnú starostlivosť a potrebou efektívnejších, dostupnejších a technologicky inteligentných diagnostických nástrojov. Významnú úlohu môžu tieto technológie zohrávať aj v regiónoch s obmedzenou dostupnosťou zdravotnej starostlivosti, kde môžu podporiť rozvoj telemedicíny a vzdialenej diagnostiky.
Medzinárodná spolupráca svetovej úrovne
Do publikácie boli zapojené viaceré renomované svetové výskumné inštitúcie a univerzity vrátane Yale University, ETH Zürich, Khalifa University a The University of Hong Kong – popredných pracovísk z oblasti biomedicínskeho inžinierstva, klinickej medicíny, spracovania biosignálov a počítačového videnia.
Účasť FEIT UNIZA v takto prestížnej medzinárodnej spolupráci predstavuje významné potvrdenie kvality výskumu realizovaného na našej fakulte a zároveň ukazuje, že aj slovenské pracoviská dokážu byť relevantnou súčasťou globálnych vedeckých tímov. Medzinárodná vedecká spolupráca dnes predstavuje kľúčový faktor pri riešení komplexných interdisciplinárnych problémov a umožňuje efektívne prepájať expertízu z rôznych oblastí výskumu.
Prínos doc. Štefana Borika
Doc. Ing. Štefan Borik, PhD., dlhodobo pôsobí na FEIT UNIZA v oblasti biomedicínskeho inžinierstva, konkrétne v oblasti neinvazívnej kardiovaskulárnej diagnostiky, a pokročilého spracovania biosignálov v medicíne. Vo svojej vedecko-výskumnej činnosti sa venuje najmä analýze fyziologických signálov, bezkontaktným diagnostickým metódam, spracovaniu obrazu a implementácii pokročilých algoritmov pre medicínske aplikácie.
V rámci publikovaného výskumu sa podieľal najmä na implementácii a adaptácii algoritmických prístupov pre spracovanie rPPG dát a na analýze možností robustného bezkontaktného monitorovania fyziologických signálov v reálnych podmienkach s klinickým aplikačným presahom. Jeho účasť v tomto výskume zároveň potvrdzuje význam interdisciplinárnej spolupráce medzi elektrotechnikou, informatikou, biomedicínou a umelou inteligenciou pri vývoji moderných technologických riešení s vysokým spoločenským dopadom.
Výzvy budúcnosti: AI, etika a klinická validácia
Publikácia zároveň otvorene pomenúva viaceré výzvy, ktoré bude potrebné v budúcnosti riešiť. Medzi najdôležitejšie patria robustnosť algoritmov v reálnom prostredí, spoľahlivosť merania pri rôznych svetelných podmienkach, klinická validácia technológií, štandardizácia datasetov, ochrana súkromia a etické aspekty využívania umelej inteligencie v zdravotníctve.
Práve tieto oblasti budú podľa autorov rozhodujúce pre úspešný prechod rPPG technológií z laboratórneho výskumu do reálnej klinickej praxe. Výskum tak zároveň poukazuje na potrebu prepájania technických, medicínskych a spoločenských aspektov pri vývoji budúcich digitálnych zdravotníckych systémov.
FEIT UNIZA ako súčasť globálneho výskumu
Účasť FEIT UNIZA na publikácii v Nature Portfolio potvrdzuje, že výskum realizovaný na fakulte dokáže aktívne vstupovať do globálnych vedeckých tém s vysokým spoločenským a technologickým dopadom. Medzinárodné partnerstvá, interdisciplinárny výskum a podpora mladých výskumníkov predstavujú dôležitú súčasť dlhodobej stratégie FEIT UNIZA smerujúcej k budovaniu modernej a medzinárodne konkurencieschopnej vedecko-výskumnej základne.
Kolegovi doc Štefanovi Borikovi srdečne gratulujeme a ďakujeme za výbornú reprezentáciu našej fakulty a Žilinskej univerzity v Žiline v širokom a kompetitívnom medzinárodnom vedeckom priestore.
Článok je možné si prečítať na: https://www.nature.com/articles/s41746-026-02715-1
Daniel Benedikovič
Prodekan pre vedu, výskum a medzinárodné vzťahy
Fakulta elektrotechniky a informačných technológií
Žilinská univerzita v Žiline