Predicting Fatal Cardiovascular Outcomes: The Role of Sleep Related Variables
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Rationale: For more than three decades, cardiovascular diseases have consistently been the leading cause of death worldwide. Inconsistent or insufficient sleep duration is linked to a higher risk of developing or experiencing fatal cardiovascular outcome. However, specific factors that affect fatal cardiovascular outcomes are still unclear. Methods: We analyzed an open-access cohort (Sleep Heart Health Study) of participants with cardiovascular disease to identify various factors that could predict the number of days from their sleep study to death. To perform this, we implemented several models using sleep related features from overnight polysomnography (PSG), demographics, respiratory metrics, health conditions, and chronic disorders to predict the year of death. We categorized the time to death into the 4 following classes: 1) 0-3 years, 2) 3-6 years, 3) 6-9 years, and 4) 9-13 years. We then selected features based on their importance scores derived using the Random Forest technique. Multiple classification models were trained, including Random Forest, K-Nearest Neighbors (KNN), Support Vector Machine (SVM), Logistic Regression, and Naïve Bayse. The dataset was first split into 80% training data and 20% testing data. Consequently, hyperparameter tuning was conducted using grid search methods to maximize the accuracy. Ultimately, the best-performing model was selected based on the highest performance scores. Results: We studied 355 subjects, including 193 males, with an average age of 75.8 ± 7.5 years and a BMI of 27.5 ± 4.8. All subjects were deceased from cardiovascular disease following their initial sleep study after an average of 2495.7 ± 1200.6 days. We extracted 320 features to predict cardiovascular-related mortality. The best predictive model was KNN classifier, achieving an accuracy of 82.6%, a precision of 81.4%, a recall of 82.1%, and a F1 score of 81.52% (Figure 1). In terms of feature importance, a lower percentage of time spent in stage 2 of non-rapid eye movement (NREM) sleep, lower average oxygen saturation during NREM sleep, reduced sleep efficiency (measured as the ratio of total sleep duration to in-bed period), higher BMI, and worsen mental health condition were linked to increased risk of earlier death by 5%. Conclusion: This study was a proof of concept to indicate the significant role of specific sleep variables from PSG can be used as a predictor of mortality due to cardiovascular disease. Future studies should explore the benefits of early interventions and their potential to reduce mortality for the at-risk 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 | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».