Toward a Robust Estimation of Respiratory Rate From Pulse Oximeters
Notice bibliographique
Résumé
GOAL: Current methods for estimating respiratory rate (RR) from the photoplethysmogram (PPG) typically fail to distinguish between periods of high- and low-quality input data, and fail to perform well on independent "validation" datasets. The lack of robustness of existing methods directly results in a lack of penetration of such systems into clinical practice. The present work proposes an alternative method to improve the robustness of the estimation of RR from the PPG. METHODS: The proposed algorithm is based on the use of multiple autoregressive models of different orders for determining the dominant respiratory frequency in the three respiratory-induced variations (frequency, amplitude, and intensity) derived from the PPG. The algorithm was tested on two different datasets comprising 95 eight-minute PPG recordings (in total) acquired from both children and adults in different clinical settings, and its performance using two window sizes (32 and 64 seconds) was compared with that of existing methods in the literature. RESULTS: The proposed method achieved comparable accuracy to existing methods in the literature, with mean absolute errors (median, 25[Formula: see text]-75[Formula: see text] percentiles for a window size of 32 seconds) of 1.5 (0.3-3.3) and 4.0 (1.8-5.5) breaths per minute (for each dataset respectively), whilst providing RR estimates for a greater proportion of windows (over 90% of the input data are kept). CONCLUSION: Increased robustness of RR estimation by the proposed method was demonstrated. SIGNIFICANCE: This work demonstrates that the use of large publicly available datasets is essential for improving the robustness of wearable-monitoring algorithms for use in clinical practice.
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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 | 0,002 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».