Método espectral multitaper no supervisado para identificar el sueño REM en grabaciones de EEG intracraneal sin datos de EOG/EMG
Autores: Lepage, Kyle Q.; Jain, Sparsh; Kvavilashvili, Andrew; Witcher, Mark; Vijayan, Sujith
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Método espectral multitaper no supervisado para identificar el sueño REM en grabaciones de EEG intracraneal sin datos de EOG/EMG
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Humano
Registros iEEG
Puntuación del sueño
Sueño REM
Clasificador multitaper
Coeficientes espectrales propios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Un gran número de registros de EEG intracraneal humano (iEEG) se han recopilado con fines clínicos, en instituciones de todo el mundo, pero la gran mayoría de estos no van acompañados de registros de EOG y EMG que son necesarios para separar los episodios de vigilia del sueño REM utilizando métodos aceptados. Para aprovechar al máximo estos datos extremadamente valiosos, se necesita un método preciso para clasificar el sueño solo a partir de los registros de iEEG. Los métodos existentes de puntuación del sueño que utilizan solo registros de iEEG clasifican con precisión todas las etapas del sueño, con la excepción de que la vigilia (W) y el sueño de movimientos oculares rápidos (REM) no se distinguen bien. Se desarrolla un nuevo clasificador de ritmo alfa multitaper (Vigilia vs. REM) generalizando el agrupamiento de K-means para su uso con coeficientes espectrales multitaper. El rendimiento de este método no supervisado se evalúa en ocho sujetos que presentan una arquitectura normal del sueño en un análisis de retención y se compara con un detector de potencia clásico. El clasificador multitaper propuesto identifica correctamente minutos de REM en una noche de sueño grabada, mientras etiqueta incorrectamente menos de todos los episodios de 30 s etiquetados para todos los sujetos excepto uno (la confiabilidad del evaluador humano se estima en cerca de ), y supera al equivalente de la prueba clásica de potencia estadística. El análisis de retención indica que al utilizar los datos de una noche, es probable que se generalice con precisión el método en nuevos datos. Con el propósito de estudiar el sueño, el clasificador de ritmo alfa multitaper presentado allana aún más el camino para poner a disposición una gran cantidad de datos de iEEG que de otro modo serían inutilizables.
Descripción
Un gran número de registros de EEG intracraneal humano (iEEG) se han recopilado con fines clínicos, en instituciones de todo el mundo, pero la gran mayoría de estos no van acompañados de registros de EOG y EMG que son necesarios para separar los episodios de vigilia del sueño REM utilizando métodos aceptados. Para aprovechar al máximo estos datos extremadamente valiosos, se necesita un método preciso para clasificar el sueño solo a partir de los registros de iEEG. Los métodos existentes de puntuación del sueño que utilizan solo registros de iEEG clasifican con precisión todas las etapas del sueño, con la excepción de que la vigilia (W) y el sueño de movimientos oculares rápidos (REM) no se distinguen bien. Se desarrolla un nuevo clasificador de ritmo alfa multitaper (Vigilia vs. REM) generalizando el agrupamiento de K-means para su uso con coeficientes espectrales multitaper. El rendimiento de este método no supervisado se evalúa en ocho sujetos que presentan una arquitectura normal del sueño en un análisis de retención y se compara con un detector de potencia clásico. El clasificador multitaper propuesto identifica correctamente minutos de REM en una noche de sueño grabada, mientras etiqueta incorrectamente menos de todos los episodios de 30 s etiquetados para todos los sujetos excepto uno (la confiabilidad del evaluador humano se estima en cerca de ), y supera al equivalente de la prueba clásica de potencia estadística. El análisis de retención indica que al utilizar los datos de una noche, es probable que se generalice con precisión el método en nuevos datos. Con el propósito de estudiar el sueño, el clasificador de ritmo alfa multitaper presentado allana aún más el camino para poner a disposición una gran cantidad de datos de iEEG que de otro modo serían inutilizables.