Cardiorespiratory cross‐frequency coupling biomarker for sudden unexpected death in epilepsy
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: Sudden unexpected death in epilepsy (SUDEP) often follows generalized tonic-clonic seizures during sleep, likely resulting from impaired brainstem cardiorespiratory function. We used ictal electrocardiogram (ECG)-based cross-frequency phase-amplitude coupling (PAC) to detect cardiorespiratory disruptions, comparing SUDEP to non-SUDEP cohorts. Leveraging respiratory modulation of ECG signals can provide a robust indirect proxy of respiratory monitoring despite high-amplitude noise. METHODS: We analyzed ictal ECG and electroencephalographic recordings in 21 SUDEP cases and 21 non-SUDEP epilepsy controls. Ictal ECG segments from 76 seizures (38 SUDEP, 38 non-SUDEP) were processed using continuous wavelet transformation to compute PAC between respiratory (.1-.55 Hz, 6-33 breaths per minute) and cardiac (.7-3.7 Hz, 42-222 beats per minute) frequencies. Relative PAC coupling strength was evaluated for respiratory frequencies > .25 Hz (15 breaths per minute) and cardiac frequencies > 1.7 Hz (102 beats per minute). Furthermore, a 3 × 3 grid of PAC ranges was derived for each 20-s window, yielding 18 features (mean and SD) as inputs to a logistic regression model. RESULTS: Elevated ictal PAC at higher respiratory (>.25 Hz, p < .0001) and cardiac (>1.7 Hz, p < .0142) frequencies in SUDEP patients suggests ictal respiration modulates ictal tachycardia, leading to cardiorespiratory dysfunction, probably brainstem-mediated. The logistic model accurately distinguished 38 seizures in SUDEP cases from 38 seizures in non-SUDEP cases (receiver operating characteristic area under the curve = 91%). Seizures in SUDEP patients had higher propensity scores (p < .001) both per seizure and per patient. All six test seizures (three SUDEP, three non-SUDEP) were correctly classified using the optimal threshold. SIGNIFICANCE: Ictal ECG-based PAC analysis is a potential noninvasive biomarker for SUDEP risk, capturing cardiorespiratory dysregulation during seizures. Its integration into wearable ECG devices could enable real-time risk assessment, informing clinical interventions such as rescue medications, antiseizure medication adjustments, or surgical evaluations.
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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 | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».