Estimating instantaneous respiratory rate from the photoplethysmogram
Notice bibliographique
Résumé
The photoplethysmogram (PPG) obtained from pulse oximetry shows the local changes of blood volume in tissues. Respiration induces variation in the PPG baseline due to the variation in venous blood return during each breathing cycle. We have proposed an algorithm based on the synchrosqueezing transform (SST) to estimate instantaneous respiratory rate (IRR) from the PPG. The SST is a combination of wavelet analysis and a reallocation method which aims to sharpen the time-frequency representation of the signal and can provide an accurate estimation of instantaneous frequency. In this application, the SST was applied to the PPG and IRR was detected as the predominant ridge in the respiratory band (0.1 Hz - 1 Hz) in the SST plane. The algorithm was tested against the Capnobase benchmark dataset that contains PPG, capnography, and expert labelled reference respiratory rate from 42 subjects. The IRR estimation accuracy was assessed using the root mean square (RMS) error and Bland-Altman plot. The median RMS error was 0.39 breaths/min for all subjects which ranged from the lowest error of 0.18 breaths/min to the highest error of 13.86 breaths/min. A Bland-Altman plot showed an agreement between the IRR obtained from PPG and reference respiratory rate with a bias of -0.32 and limits agreement of -7.72 to 7.07. Extracting IRR from PPG expands the functionality of pulse oximeters and provides additional diagnostic power to this non-invasive monitoring tool.
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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 | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».