Prototype development of an electrical impedance based simultaneous respiratory and cardiac monitoring system for gated radiotherapy
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: In radiotherapy, temporary translocations of the internal organs and tumor induced by respiratory and cardiac activities can undesirably lead to significantly lower radiation dose on the targeted tumor but more harmful radiation on surrounding healthy tissues. Respiratory and cardiac gated radiotherapy offers a potential solution for the treatment of tumors located in the upper thorax. The present study focuses on the design and development of simultaneous acquisition of respiratory and cardiac signal using electrical impedance technology for use in dual gated radiotherapy. METHODS: An electronic circuitry was developed for monitoring the bio-impedance change due to respiratory and cardiac motions and extracting the cardiogenic ECG signal. The system was analyzed in terms of reliability of signal acquisition, time delay, and functionality in a high energy radiation environment. The resulting signal of the system developed was also compared with the output of the commercially available Real-time Position Management™ (RPM) system in both time and frequency domains. RESULTS: The results demonstrate that the bioimpedance-based method can potentially provide reliable tracking of respiratory and cardiac motion in humans, alternative to currently available methods. When compared with the RPM system, the impedance-based system developed in the present study shows similar output pattern but different sensitivities in monitoring different respiratory rates. The tracking of cardiac motion was more susceptible to interference from other sources than respiratory motion but also provided synchronous output compared with the ECG signal extracted. The proposed hardware-based implementation was observed to have a worst-case time delay of approximately 33 ms for respiratory monitoring and 45 ms for cardiac monitoring. No significant effect on the functionality of the system was observed when it was tested in a radiation environment with the electrode lead wires directly exposed to high-energy X-Rays. CONCLUSION: The developed system capable of rendering quality signals for tracking both respiratory and cardiac motions can potentially provide a solution for simultaneous dual-gated radiotherapy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».