Anatomical Determinants of Tracheal Breathing Sounds: A Computational Study of Airway Narrowing and Obstructive Sleep Apnea
Notice bibliographique
Résumé
Background: Tracheal breathing sounds (TBS) have demonstrated strong potential as a non-invasive, wakefulness-based diagnostic tool for obstructive sleep apnea (OSA); yet the relationship between specific upper airway anatomical features and the resulting TBS spectra remains insufficiently understood. This study aims to enhance the diagnostic utility of TBS in OSA by investigating how the upper airway anatomy influences TBS spectral characteristics. Method: Patient-specific computational models of the upper airway were reconstructed from high-resolution CT scans of a healthy subject and an individual with OSA. Additional variants were generated with targeted constrictions at the velopharynx, oropharynx, and trachea, based on clinically reported anatomical ranges. Airflow dynamics were simulated using Large Eddy Simulation (LES), and the resulting acoustic responses were computed via Lighthill’s acoustic analogy within a hybrid aero-acoustic framework. Results: Oropharyngeal constriction generated the most spatially concentrated vorticity patterns among single-region constricted models. Airway Resistance analysis revealed that severe velopharyngeal and oropharyngeal constrictions contributed most to regional airway resistance. Spectral analysis showed that velopharyngeal narrowing produced a progressive downward shift in the third resonance peak (1000–1700 Hz), while oropharyngeal narrowing induced an upward shift of the third peak and a downward shift of the fourth peak (1700–2500 Hz). These frequency shifts were attributed to the effective role of acoustic mass and airway compliance. Conclusions: Anatomical modifications of the upper airway produce region-specific changes in both flow and acoustic responses. These findings support the use of TBS spectral analysis for non-invasive localization of airway obstructions in OSA.
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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».