State-of-the-art sleep arousal detection evaluated on a comprehensive clinical dataset
Notice bibliographique
Résumé
Aiming to apply automatic arousal detection to support sleep laboratories, we evaluated an optimized, state-of-the-art approach using data from daily work in our university hospital sleep laboratory. Therefore, a machine learning algorithm was trained and evaluated on 3423 polysomnograms of people with various sleep disorders. The model architecture is a U-net that accepts 50 Hz signals as input. We compared this algorithm with models trained on publicly available datasets, and evaluated these models using our clinical dataset, particularly with regard to the effects of different sleep disorders. In an effort to evaluate clinical relevance, we designed a metric based on the error of the predicted arousal index. Our models achieve an area under the precision recall curve (AUPRC) of up to 0.83 and F1 scores of up to 0.81. The model trained on our data showed no age or gender bias and no significant negative effect regarding sleep disorders on model performance compared to healthy sleep. In contrast, models trained on public datasets showed a small to moderate negative effect (calculated using Cohen's d) of sleep disorders on model performance. Therefore, we conclude that state-of-the-art arousal detection on our clinical data is possible with our model architecture. Thus, our results support the general recommendation to use a clinical dataset for training if the model is to be applied to clinical data.
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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 | 0,004 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
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 ».