Applying Computer Models to Realize Closed-Loop Neonatal Oxygen Therapy
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Within the context of automating neonatal oxygen therapy, this article describes the transformation of an idea verified by a computer model into a device actuated by a computer model. Computer modeling of an entire neonatal oxygen therapy system can facilitate the development of closed-loop control algorithms by providing a verification platform and speeding up algorithm development. METHODS: In this article, we present a method of mathematically modeling the system's components: the oxygen transport within the patient, the oxygen blender, the controller, and the pulse oximeter. Furthermore, within the constraints of engineering a product, an idealized model of the neonatal oxygen transport component may be integrated effectively into the control algorithm of a device, referred to as the adaptive model. Manual and closed-loop oxygen therapy performance were defined in this article by 3 criteria in the following order of importance: percent duration of SpO2 spent in normoxemia (target SpO2 ± 2.5%), hypoxemia (less than normoxemia), and hyperoxemia (more than normoxemia); number of 60-second periods <85% SpO2 and >95% SpO2; and number of manual adjustments. RESULTS: Results from a clinical evaluation that compared the performance of 3 closed-loop control algorithms (state machine, proportional-integral-differential, and adaptive model) with manual oxygen therapy on 7 low-birth-weight ventilated preterm babies, are presented. Compared with manual therapy, all closed-loop control algorithms significantly increased the patients' duration in normoxemia and reduced hyperoxemia (P < 0.05). The number of manual adjustments was also significantly reduced by all of the closed-loop control algorithms (P < 0.05). CONCLUSIONS: Although the performance of the 3 control algorithms was equivalent, it is suggested that the adaptive model, with its ease of use, may have the best utility.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
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 ».