Automated Detection of Acute Respiratory Distress Using Temporal Visual Information
Notice bibliographique
Résumé
The Pediatric Intensive Care Unit (PICU) receives critically ill patients with shortness of breath and poor body oxygenation. Various respiratory parameters, such as respiratory rate, oxygen saturation level, and heart rate, are continuously monitored to timely adapt their management. With the advancement in technology, measurements of most parameters are carried out by medical instruments. However, some crucial parameters are still measured via visual examination, particularly the assessment of chest deformation, which is vital in assessing acute respiratory distress (ARD) conditions. However, visual examination is subjective and intermittent, prone to human error, and challenging to monitor patients round the clock. This subjectivity becomes problematic, especially in areas with a shortage of specialists, such as remote locations, developing countries, or during pandemics. In this paper, we propose an automated acute respiratory distress condition detection system, to address challenges associated with visual examination. The proposed approach utilizes a high-definition camera to capture patient temporal visual information and employs advanced deep-learning models to detect ARD condition. In order to test the feasibility, we collected video data of 153 patients, including both with and without ARD in the PICU. As the deep learning models require substantial amounts of data, and collecting data in the medical domain, particularly in the PICU, poses challenges. To overcome data limited problem, we utilized the problem-specific information, opted transfer learning and data augmentation techniques. Additionally, we compute baseline results of various video analysis algorithms for ARD detection task. Experimental results illustrate that the deep learning base video analysis algorithms have the potential to automate the visual examination process for the ARD detection task, by achieving an accuracy of 0.82, precision of 0.80, recall of 0.89, and$F_{1}$score of 0.84.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 ».