Optical Monitoring of Breathing Patterns and Tissue Oxygenation: A Potential Application in COVID-19 Screening and Monitoring
Notice bibliographique
Résumé
The worldwide outbreak of the novel Coronavirus (COVID-19) has highlighted the need for a screening and monitoring system for infectious respiratory diseases in the acute and chronic phase. The purpose of this study was to examine the feasibility of using a wearable near-infrared spectroscopy (NIRS) sensor to collect respiratory signals and distinguish between normal and simulated pathological breathing. Twenty-one healthy adults participated in an experiment that examined five separate breathing conditions. Respiratory signals were collected with a continuous-wave NIRS sensor (PortaLite, Artinis Medical Systems) affixed over the sternal manubrium. Following a three-minute baseline, participants began five minutes of imposed difficult breathing using a respiratory trainer. After a five minute recovery period, participants began five minutes of imposed rapid and shallow breathing. The study concluded with five additional minutes of regular breathing. NIRS signals were analyzed using a machine learning model to distinguish between normal and simulated pathological breathing. Three features: breathing interval, breathing depth, and O2Hb signal amplitude were extracted from the NIRS data and, when used together, resulted in a weighted average accuracy of 0.87. This study demonstrated that a wearable NIRS sensor can monitor respiratory patterns continuously and non-invasively and we identified three respiratory features that can distinguish between normal and simulated pathological breathing.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,001 | 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 ».