亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Automatic sleep-stage classification of heart rate and actigraphy data using deep and transfer learning approaches

深度学习 活动记录 计算机科学 人工智能 多导睡眠图 睡眠阶段 学习迁移 机器学习 睡眠(系统调用) 卷积神经网络 可靠性(半导体) 人工神经网络 医学 脑电图 功率(物理) 物理 量子力学 精神科 操作系统 昼夜节律 内分泌学
作者
Yaopeng Ma,Johannes Zschocke,Martin Glos,Maria Kluge,Thomas Penzel,Jan W. Kantelhardt,Ronny P. Bartsch
出处
期刊:Computers in Biology and Medicine [Elsevier BV]
卷期号:163: 107193-107193 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.compbiomed.2023.107193
摘要

Manual sleep-stage scoring based on full-night polysomnography data recorded in a sleep lab has been the gold standard of clinical sleep medicine. This costly and time-consuming approach is unfit for long-term studies as well as assessment of sleep on a population level. With the vast amount of physiological data becoming available from wrist-worn devices, deep learning techniques provide an opportunity for fast and reliable automatic sleep-stage classification tasks. However, training a deep neural network requires large annotated sleep databases, which are not available for long-term epidemiological studies. In this paper, we introduce an end-to-end temporal convolutional neural network able to automatically score sleep stages from raw heartbeat RR interval (RRI) and wrist actigraphy data. Moreover, a transfer learning approach enables the training of the network on a large public database (Sleep Heart Health Study, SHHS) and its subsequent application to a much smaller database recorded by a wristband device. The transfer learning significantly shortens training time and improves sleep-scoring accuracy from 68.9% to 73.8% and inter-rater reliability (Cohen’s kappa) from 0.51 to 0.59. We also found that for the SHHS database, automatic sleep-scoring accuracy using deep learning shows a logarithmic relationship with the training size. Although deep learning approaches for automatic sleep scoring are not yet comparable to the inter-rater reliability among sleep technicians, performance is expected to significantly improve in the near future when more large public databases become available. We anticipate those deep learning techniques, when combined with our transfer learning approach, will leverage automatic sleep scoring of physiological data from wearable devices and enable the investigation of sleep in large cohort studies.
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
安安爱阎魔完成签到,获得积分10
2秒前
13秒前
28秒前
yh完成签到,获得积分10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
白切鸡大人完成签到,获得积分10
2分钟前
宋曦光完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
撒玉蓉发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
Shiku完成签到,获得积分10
3分钟前
Akim应助撒玉蓉采纳,获得10
3分钟前
迟迟完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
张军航完成签到,获得积分10
3分钟前
Aray完成签到 ,获得积分10
3分钟前
4分钟前
Diana发布了新的文献求助10
4分钟前
威武的晋鹏完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
张军航发布了新的文献求助10
4分钟前
杨洋完成签到 ,获得积分10
4分钟前
5分钟前
Diana完成签到,获得积分10
5分钟前
笨笨十三发布了新的文献求助10
5分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
从容寄真发布了新的文献求助10
5分钟前
李健的小迷弟应助lin采纳,获得10
5分钟前
姜忆霜完成签到 ,获得积分10
5分钟前
可爱的老司机完成签到 ,获得积分10
5分钟前
yuanquaner完成签到,获得积分10
5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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6320326
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8136563
关于积分的说明 17057386
捐赠科研通 5374331
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2852866
邀请新用户注册赠送积分活动 1830587
关于科研通互助平台的介绍 1682090