Time-based pulmonary features from electrical impedance tomography demonstrate ventilation heterogeneity in chronic obstructive pulmonary disease
Notice bibliographique
Résumé
Pulmonary electrical impedance tomography (EIT) is a functional imaging technique that allows real-time monitoring of ventilation distribution. Ventilation heterogeneity (VH) is a characteristic feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and has previously been quantified using features derived from tidal variations in the amplitude of the EIT signal. However, VH may be better described by time-based metrics, the measurement of which is made possible by the high temporal resolution of EIT. We aimed 1) to quantify VH using novel time-based EIT metrics and 2) to determine the physiological relevance of these metrics by exploring their relationships with complex lung mechanics measured by the forced oscillation technique (FOT). We performed FOT, spirometry, and tidal-breathing EIT measurements in 11 healthy controls and 9 volunteers with COPD. Through offline signal processing, we derived 3 features from the impedance-time ( Z- t) curve for each image pixel: 1) t E , mean expiratory time; 2) PHASE, mean time difference between pixel and global Z- t curves; and 3) AMP, mean amplitude of Z- t curve tidal variation. Distribution was quantified by the coefficient of variation (CV) and the heterogeneity index (HI). Both CV and HI of the t E and PHASE features were significantly increased in COPD compared with controls, and both related to spirometry and FOT resistance and reactance measurements. In contrast, distribution of the AMP feature showed no relationships with lung mechanics. These novel time-based EIT metrics of VH reflect complex lung mechanics in COPD and have the potential to allow real-time visualization of pulmonary physiology in spontaneously breathing subjects. NEW & NOTEWORTHY Pulmonary electrical impedance tomography (EIT) is a real-time imaging technique capable of monitoring ventilation with exquisite temporal resolution. We report novel, time-based EIT measurements that not only demonstrate ventilation heterogeneity in chronic obstructive pulmonary disease (COPD), but also reflect oscillatory lung mechanics. These EIT measurements are noninvasive, radiation-free, easy to obtain, and provide real-time visualization of the complex pathophysiology of COPD.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».