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Enregistrement W3151498753 · doi:10.2196/25258

Pain Assessment Tool With Electrodermal Activity for Postoperative Patients: Method Validation Study

2021· article· en· W3151498753 sur OpenAlexvenueno aff
Seyed Amir Hossein Aqajari, Rui Cao, Emad Kasaeyan Naeini, Michael-David Calderon, Kai Zheng, Nikil Dutt, Pasi Liljeberg, Sanna Salanterä, Ariana M. Nelson

Notice bibliographique

RevueJMIR mhealth and uhealth · 2021
Typearticle
Langueen
DomainePsychology
ThématiqueEmotion and Mood Recognition
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesAcademy of Finland
Mots-clésMedicinePsychologyPhysical medicine and rehabilitation

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Accurate, objective pain assessment is required in the health care domain and clinical settings for appropriate pain management. Automated, objective pain detection from physiological data in patients provides valuable information to hospital staff and caregivers to better manage pain, particularly for patients who are unable to self-report. Galvanic skin response (GSR) is one of the physiologic signals that refers to the changes in sweat gland activity, which can identify features of emotional states and anxiety induced by varying pain levels. This study used different statistical features extracted from GSR data collected from postoperative patients to detect their pain intensity. To the best of our knowledge, this is the first work building pain models using postoperative adult patients instead of healthy subjects. OBJECTIVE: The goal of this study was to present an automatic pain assessment tool using GSR signals to predict different pain intensities in noncommunicative, postoperative patients. METHODS: The study was designed to collect biomedical data from postoperative patients reporting moderate to high pain levels. We recruited 25 participants aged 23-89 years. First, a transcutaneous electrical nerve stimulation (TENS) unit was employed to obtain patients' baseline data. In the second part, the Empatica E4 wristband was worn by patients while they were performing low-intensity activities. Patient self-report based on the numeric rating scale (NRS) was used to record pain intensities that were correlated with objectively measured data. The labels were down-sampled from 11 pain levels to 5 different pain intensities, including the baseline. We used 2 different machine learning algorithms to construct the models. The mean decrease impurity method was used to find the top important features for pain prediction and improve the accuracy. We compared our results with a previously published research study to estimate the true performance of our models. RESULTS: Four different binary classification models were constructed using each machine learning algorithm to classify the baseline and other pain intensities (Baseline [BL] vs Pain Level [PL] 1, BL vs PL2, BL vs PL3, and BL vs PL4). Our models achieved higher accuracy for the first 3 pain models than the BioVid paper approach despite the challenges in analyzing real patient data. For BL vs PL1, BL vs PL2, and BL vs PL4, the highest prediction accuracies were achieved when using a random forest classifier (86.0, 70.0, and 61.5, respectively). For BL vs PL3, we achieved an accuracy of 72.1 using a k-nearest-neighbor classifier. CONCLUSIONS: We are the first to propose and validate a pain assessment tool to predict different pain levels in real postoperative adult patients using GSR signals. We also exploited feature selection algorithms to find the top important features related to different pain intensities. INTERNATIONAL REGISTERED REPORT IDENTIFIER (IRRID): RR2-10.2196/17783.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,012
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,027
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,012
Score d'incertitude au seuil0,066

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0120,027
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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.

Tête enseignante Opus0,061
Tête enseignante GPT0,457
Écart entre enseignants0,396 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations74
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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