Meet Spinky: An Open-Source Spindle and K-Complex Detection Toolbox Validated on the Open-Access Montreal Archive of Sleep Studies (MASS)
Notice bibliographique
Résumé
Sleep spindles and K-complexes are among the most prominent micro-events observed in electroencephalographic (EEG) recordings during sleep. These EEG microstructures are thought to be hallmarks of sleep-related cognitive processes. Although tedious and time-consuming, their identification and quantification is important for sleep studies in both healthy subjects and patients with sleep disorders. Therefore, procedures for automatic detection of spindles and K-complexes could provide valuable assistance to researchers and clinicians in the field. Recently, we proposed a framework for joint spindle and K-complex detection (Lajnef et al., 2015a) based on a Tunable Q-factor Wavelet Transform (TQWT; Selesnick, 2011a) and morphological component analysis (MCA). Using a wide range of performance metrics, the present article provides critical validation and benchmarking of the proposed approach by applying it to open-access EEG data from the Montreal Archive of Sleep Studies (MASS; O'Reilly et al., 2014). Importantly, the obtained scores were compared to alternative methods that were previously tested on the same database. With respect to spindle detection, our method achieved higher performance than most of the alternative methods. This was corroborated with statistic tests that took into account both sensitivity and precision (i.e., Matthew's coefficient of correlation (MCC), F1, Cohen κ). Our proposed method has been made available to the community via an open-source tool named Spinky (for spindle and K-complex detection). Thanks to a GUI implementation and access to Matlab and Python resources, Spinky is expected to contribute to an open-science approach that will enhance replicability and reliable comparisons of classifier performances for the detection of sleep EEG microstructure in both healthy and patient populations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,013 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,022 | 0,011 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».