MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4398174627 · doi:10.1152/physiol.2024.39.s1.1819

A Convolutional Neural Network Classifies Beat-to-Beat Arterial Pressure Spectrograms and Wavelet Transforms according to Age, Sex, and Metabolic State: Novel Frequencies for Cardiovascular Risk Appraisal

2024· article· en· W4398174627 sur OpenAlexaff
Nour Mounira Bakkar, Abdalrhman Mostafa, Ahmed Eladl, Mohamed Abdelhack, Ahmed F. El‐Yazbi

Notice bibliographique

RevuePhysiology · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueHeart Rate Variability and Autonomic Control
Établissements canadiensKrembil Foundation
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSpectrogramConvolutional neural networkBeat (acoustics)Blood pressureWaveletSpeech recognitionCardiologyPattern recognition (psychology)Wavelet transformComputer scienceInternal medicineArtificial intelligenceMedicineAcousticsPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Hemodynamic homeostasis is under the control of multiple systems. Continuous blood pressure (BP) time series carry information relevant to the pathophysiological status of the cardiovascular system. Beside average BP, different measures of variability provide prognostic value for distinguishing between cardiovascular risk states. The latter are derived from time- and frequency- domain analysis of BP recordings and are limited by their capacity to provide cumulative risk appraisal among different risk groups. The prediabetic state is associated with cardiovascular risk which is often described to be age- and sex-specific. In this study, we sought to determine distinctive features of continuous arterial pressure (AP) time-series for risk appraisal in a pre-established prediabetic rat model. To overcome the shortcomings associated with conventional BP variability parameters, we trained a convolutional neural network (CNN) using spectrograms and scalograms generated from short-term Fourier- and Morlet wavelet- transforms of AP time series, respectively, from male and female prediabetic rats fed a mild hypercaloric diet for 12- or 24- weeks and their corresponding controls. The CNN consisted of 5 convolutional layers, separated by batch normalization, ReLU activation, and max pooling. The outcome of the fifth convolutional layer had 40% of the data dropped out and delivered to a fully-connected dense layer and then to a softmax function. The data was divided into 80% training, 10% validation, and 10% test sets. The model classified spectrograms and scalograms with test accuracy of 90%+ for the different binary and multi-class classification tasks. On backward propagation of model scores, different salient frequencies were identified as critical features for classification of AP time-series. The identified frequencies were much higher than those typically used in conventional power spectral density (PSD) analysis. Using 3-way ANOVA or principal component analysis for comparison and clustering of the different cardiovascular risk groups of age, sex, and metabolic disease, respectively, according to PSD at the identified peaks does not yield suffcient risk appraisal. This indicates that the CNN possibly captures non-linear relations which are undetectable using inherently linear methods.The results indicate sex- and age-specific patterns of cardiovascular deterioration in prediabetes. Use of artificial intelligence models for the identification of abnormal BP fluctuation patterns can provide suffcient risk appraisal needed for early intervention, particularly in at-risk patients lacking clinical signs of overt cardiovascular disease. None. This is the full abstract presented at the American Physiology Summit 2024 meeting and is only available in HTML format. There are no additional versions or additional content available for this abstract. Physiology was not involved in the peer review process.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,891
Score d'incertitude au seuil0,757

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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.

Tête enseignante Opus0,020
Tête enseignante GPT0,272
Écart entre enseignants0,252 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

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

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revuePhysiologyMême sujetHeart Rate Variability and Autonomic ControlTravaux en français237 207