An automatic single-channel EEG-based sleep stage scoring method based on hidden Markov Model

计算机科学 脑电图 睡眠阶段 假阳性悖论 人工智能 隐马尔可夫模型 随机森林 模式识别(心理学) 交叉验证 特征选择 多导睡眠图 安眠药 机器学习 睡眠障碍 医学 精神科 认知
作者
Hojat Ghimatgar,Kamran Kazemi,Mohammad Sadegh Helfroush,Ardalan Aarabi
出处
期刊:Journal of Neuroscience Methods [Elsevier]
卷期号:324: 108320-108320 被引量:47
标识
DOI:10.1016/j.jneumeth.2019.108320
摘要

Sleep stage scoring is essential for diagnosing sleep disorders. Visual scoring of sleep stages is very time-consuming and prone to human errors. In this work, we introduce an efficient approach to improve the accuracy of sleep stage scoring and classification for sleep analysis.In this approach, a set of optimal features was first selected from a pool of features extracted from sleep EEG epochs by using a feature selection method based on the relevance and redundancy analysis. EEG segments were then classified using a random forest classifier. Finally, a Hidden Markov Model (HMM) was used to reduce false positives by incorporating knowledge of the temporal structure of transitions between sleep stages. We evaluated the proposed method using single-channel EEG signals from four public sleep EEG datasets scored according to R&K and AASM guidelines. We compared the performance of our method with existing methods using different cross validation strategies.Using a leave-one-out validation strategy, our method achieved overall accuracies in the range of (79.4-87.4%) and (77.6-80.4%) with Kappa values in the range of 0.7-0.85 for six-stage (R&K) and five-stage (AASM) classification, respectively. Our method showed a reduction in overall accuracy up to 8% using the cross-dataset validation strategy in comparison with the subject cross-validation method.Our method outperformed the existing methods for all multi-stage classification.The proposed single-channel method can be used for robust and reliable sleep stage scoring with high accuracy and relatively low complexity required for real time applications.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
calm发布了新的文献求助20
2秒前
wyw关注了科研通微信公众号
3秒前
InfoNinja应助无助的小许采纳,获得30
3秒前
不语花落完成签到,获得积分10
4秒前
桐桐应助orange9采纳,获得10
5秒前
博士后完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
心灵美的修洁完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
12秒前
13秒前
阿卡宁发布了新的文献求助10
13秒前
daisyyyyy发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
orange9发布了新的文献求助10
16秒前
Ava应助asnly采纳,获得10
17秒前
salty完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
19秒前
躲哪个草完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
一五完成签到,获得积分10
22秒前
无助的小许完成签到,获得积分20
23秒前
April完成签到,获得积分10
24秒前
一棵树完成签到,获得积分10
24秒前
充电宝应助阿卡宁采纳,获得20
25秒前
都是发布了新的文献求助10
26秒前
笑笑发布了新的文献求助10
26秒前
沐以完成签到,获得积分10
27秒前
顾矜应助科研小菜鸡采纳,获得10
27秒前
hihi发布了新的文献求助10
28秒前
sss完成签到 ,获得积分10
28秒前
iiiorange完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
满意白开水完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180770
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830975
关于积分的说明 7982319
捐赠科研通 2492731
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329813
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635802
版权声明 602954