Respiratory Motion and Airflow Estimation During Sleep Using Tracheal Movement and Sound
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: Due to lack of access and high cost of polysomnography, portable sleep apnea testing has been developed to diagnose sleep apnea. Despite being less expensive, and having fewer sensors and reasonable accuracy in identifying sleep apnea, such devices can be less accurate than polysomnography in detecting apneas/hypopneas. To increase the accuracy of apnea/hypopnea detection, an accurate airflow estimation is required. However, current airflow measurement techniques employed in portable devices are inconvenient and subject to displacement during sleep. In this study, algorithms were developed to estimate respiratory motion and airflow using tracheo-sternal motion and tracheal sounds. Patients and Methods: Adults referred for polysomnography were included. Simultaneous to polysomnography, a patch device with an embedded 3-dimensional accelerometer and microphone was affixed to the suprasternal notch to record tracheo-sternal motion and tracheal sounds, respectively. Tracheo-sternal motion was used to train two mathematical models for estimating changes in respiratory motion and airflow compared to simultaneously measured thoracoabdominal motion and nasal pressure from polysomnography. The amplitude of the estimated airflow was then adjusted by the tracheal sound envelope in segments with unstable breathing. Results: Two hundred and fifty-two subjects participated in this study. Overall, the algorithms provided highly accurate estimates of changes in respiratory motion and airflow with mean square errors (MSE) of 3.58 ± 0.82% and 2.82 ± 0.71%, respectively, compared to polysomnographic signals. The estimated motion and airflow from the patch signals detected apneas and hypopneas scored on polysomnography in 63.9% and 88.3% of cases, respectively. Conclusion: This study presents algorithms to accurately estimate changes in respiratory motion and airflow, which provides the ability to detect respiratory events during sleep. Our study suggests that such a simple and convenient method could be used for portable monitoring to detect sleep apnea. Further studies will be required to test this possibility.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».