Preictal period optimization for deep learning-based epileptic seizure prediction

发作性 计算机科学 脑电图 人工智能 癫痫 公制(单位) 癫痫发作 学习曲线 机器学习 分类器(UML) 模式识别(心理学) 神经科学 心理学 运营管理 操作系统 经济
作者
Petros Koutsouvelis,Bartłomiej Chybowski,Alfredo Gonzalez-Sulser,Shima Abdullateef,Javier Escudero
出处
期刊:Journal of Neural Engineering [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1741-2552/ad9ad0
摘要

Abstract Objective: Accurate seizure prediction could prove critical for improving patient safety and quality of life in drug-resistant epilepsy. While deep learning-based approaches have shown promising performance using scalp electroencephalogram (EEG) signals, the incomplete understanding and variability of the preictal state imposes challenges in identifying the optimal preictal period (OPP) for labeling the EEG segments. This study introduces novel measures to capture model behavior under different preictal definitions and proposes a data-driven methodology to identify the OPP. &#xD;&#xD;Approach: We employed a competent subject-specific CNN-Transformer model (Area Under the Curve [AUC] of 99.35\% and F1-score of 97.46\%) to accurately detect preictal EEG segments using the open-access CHB-MIT dataset. To capture the temporal dynamics of the model's predictions, we fitted a sigmoidal curve to the model outputs obtained from uninterrupted multi-hour EEG recordings prior to seizure onset. From this fitted curve, we derived key performance measures reflecting the timing of predictions, including classifier convergence, average error, output stability, and the transition between interictal and preictal states. These measures were then combined to synthesize the Continuous Input-Output Performance Ratio (CIOPR), a novel metric designed to suggest the OPP for each patient.&#xD;&#xD;Significance: The newly developed metrics demonstrate that varying the preictal period significantly (p<0.001) impacts the timing of predictions in ways not captured by conventional accuracy-related metrics. Understanding this impact is essential for developing intelligent systems tailored to individual patient needs and for underlining practical limitations in detecting the preictal period in real-world clinical 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
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
11111发布了新的文献求助10
刚刚
慕青应助SSS采纳,获得10
刚刚
opopopip完成签到,获得积分10
1秒前
orang发布了新的文献求助10
1秒前
王泽洪发布了新的文献求助10
1秒前
姚可佳发布了新的文献求助20
1秒前
小二郎应助周mm采纳,获得10
1秒前
无花果应助wang11采纳,获得10
3秒前
杨春森完成签到,获得积分20
3秒前
小包子应助Kevin采纳,获得10
4秒前
mandalorian发布了新的文献求助10
5秒前
不知名网友完成签到,获得积分10
6秒前
grh完成签到,获得积分10
6秒前
王泽洪完成签到,获得积分10
7秒前
小呆呆发布了新的文献求助10
8秒前
zz完成签到,获得积分10
8秒前
Yoeyvol完成签到,获得积分10
8秒前
haimianbaobao完成签到 ,获得积分10
9秒前
精明钻石应助YF采纳,获得50
10秒前
方方完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
坦率晓夏完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Lucas应助sodiiai采纳,获得10
11秒前
12秒前
mandalorian完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
科目三应助张瀚文采纳,获得10
14秒前
14秒前
斯文的道罡完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
摸鱼真菌发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
tingting发布了新的文献求助10
16秒前
李健的小迷弟应助xiaobai采纳,获得10
16秒前
滕侑林发布了新的文献求助10
16秒前
周浪发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Reaction of 3-Methylenedihydro-(3H)furan-2-one with Diazoalkanes. Syntheses and Crystal Structures of Spiranic Cyclopropyl Compounds 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7076102
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8736125
关于积分的说明 18486809
捐赠科研通 6613434
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3130109
关于科研通互助平台的介绍 2229633
邀请新用户注册赠送积分活动 2105110