Estimation of Apnea-Hypopnea Index Using Deep Learning On 3-D Craniofacial Scans
Notice bibliographique
Résumé
Obstructive sleep apnea (OSA) is characterized by decreased breathing events that occur through the night, with severity reported as the apnea-hypopnea index (AHI), which is associated with certain craniofacial features. In this study, we used data from 1366 patients collected as part of Stanford Technology Analytics and Genomics in Sleep (STAGES) across 11 US and Canadian sleep clinics and analyzed 3D craniofacial scans with the goal of predicting AHI, as measured using gold standard nocturnal polysomnography (PSG). First, the algorithm detects pre-specified landmarks on mesh objects and aligns scans in 3D space. Subsequently, 2D images and depth maps are generated by rendering and rotating scans by 45-degree increments. Resulting images were stacked as channels and used as input to multi-view convolutional neural networks, which were trained and validated in a supervised manner to predict AHI values derived from PSGs. The proposed model achieved a mean absolute error of 11.38 events/hour, a Pearson correlation coefficient of 0.4, and accuracy for predicting OSA of 67% using 10-fold cross-validation. The model improved further by adding patient demographics and variables from questionnaires. We also show that the model performed at the level of three sleep medicine specialists, who used clinical experience to predict AHI based on 3D scan displays. Finally, we created topographic displays of the most important facial features used by the model to predict AHI, showing importance of the neck and chin area. The proposed algorithm has potential to serve as an inexpensive and efficient screening tool for individuals with suspected OSA.
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 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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».