清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Ultrasensitive Online NO Sensor Based on a Distributed Parallel Self-Regulating Neural Network and Ultraviolet Differential Optical Absorption Spectroscopy for Exhaled Breath Diagnosis

吸收(声学) 紫外线 气体分析呼吸 光谱学 紫外可见光谱 呼出的空气 材料科学 计算机科学 差分吸收光谱 化学 光电子学 物理 色谱法 有机化学 毒理 量子力学 复合材料 生物
作者
Rui Zhu,Jie Gao,Mu Li,Yongqi Wu,Qiang Gao,Xijun Wu,Yungang Zhang
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
卷期号:9 (3): 1499-1507 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acssensors.3c02625
摘要

The concentration of fractional exhaled nitric oxide (FeNO) is closely related to human respiratory inflammation, and the detection of its concentration plays a key role in aiding diagnosing inflammatory airway diseases. In this paper, we report a gas sensor system based on a distributed parallel self-regulating neural network (DPSRNN) model combined with ultraviolet differential optical absorption spectroscopy for detecting ppb-level FeNO concentrations. The noise signals in the spectrum are eliminated by discrete wavelet transform. The DPSRNN model is then built based on the separated multipeak characteristic absorption structure of the UV absorption spectrum of NO. Furthermore, a distributed parallel network structure is built based on each absorption feature region, which is given self-regulating weights and finally trained by a unified model structure. The final self-regulating weights obtained by the model indicate that each absorption feature region contributes a different weight to the concentration prediction. Compared with the regular convolutional neural network model structure, the proposed model has better performance by considering the effect of separated characteristic absorptions in the spectrum on the concentration and breaking the habit of bringing the spectrum as a whole into the model training in previous related studies. Lab-based results show that the sensor system can stably achieve high-precision detection of NO (2.59-750.66 ppb) with a mean absolute error of 0.17 ppb and a measurement accuracy of 0.84%, which is the best result to date. More interestingly, the proposed sensor system is capable of achieving high-precision online detection of FeNO, as confirmed by the exhaled breath analysis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
体贴的小霜完成签到,获得积分10
3秒前
15秒前
缥缈书本完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
机灵怀蝶完成签到,获得积分10
17秒前
25秒前
Lucas的应助被科研通管家采纳,获得10
25秒前
26秒前
orixero的应助被科研通管家采纳,获得10
26秒前
勤恳媚颜完成签到,获得积分10
29秒前
Meera发布了新的文献求助10
29秒前
来看文献发布了新的文献求助10
34秒前
ze完成签到 ,获得积分10
38秒前
40秒前
顽童完成签到 ,获得积分10
42秒前
Aman完成签到,获得积分10
49秒前
bin完成签到,获得积分10
54秒前
靓丽的初丹完成签到,获得积分10
55秒前
1分钟前
Khan完成签到,获得积分10
1分钟前
康哥完成签到 ,获得积分10
1分钟前
缓慢忆灵完成签到,获得积分10
1分钟前
我是老大的应助被细心的语蓉采纳,获得10
1分钟前
mxh完成签到,获得积分10
1分钟前
优雅的傲柏完成签到,获得积分10
1分钟前
诸葛平卉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
转山转水转出了自我完成签到,获得积分10
1分钟前
玩命的紫夏完成签到,获得积分10
1分钟前
细心的语蓉完成签到,获得积分10
1分钟前
Takeda完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
俏皮夏瑶完成签到,获得积分10
1分钟前
火柴盒完成签到,获得积分10
1分钟前
CC完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Meera发布了新的文献求助10
1分钟前
坚定的咖啡完成签到,获得积分10
1分钟前
轻舞完成签到,获得积分10
1分钟前
LMY1470完成签到,获得积分10
1分钟前
调皮的烤鸡完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Enhancing Inclusivity in International Large-Scale Assessments: Alignment Optimization as a Tool for Valid Cross-National Comparisons 800
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8136369
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9537488
关于积分的说明 21622724
捐赠科研通 7719632
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3419938
关于科研通互助平台的介绍 2545253
邀请新用户注册赠送积分活动 2461712