Sleep stage classification from heart-rate variability using long short-term memory neural networks

作者
Mustafa Radha,Pedro Miguel Fonseca,Arnaud Moreau,Marco Ross,Andreas Cerny,P. Anderer,Xi Long,Ronald M. Aarts
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:9 (1): 14149-14149 被引量:186
标识
DOI:10.1038/s41598-019-49703-y
摘要

Automated sleep stage classification using heart rate variability (HRV) may provide an ergonomic and low-cost alternative to gold standard polysomnography, creating possibilities for unobtrusive home-based sleep monitoring. Current methods however are limited in their ability to take into account long-term sleep architectural patterns. A long short-term memory (LSTM) network is proposed as a solution to model long-term cardiac sleep architecture information and validated on a comprehensive data set (292 participants, 584 nights, 541.214 annotated 30 s sleep segments) comprising a wide range of ages and pathological profiles, annotated according to the Rechtschaffen and Kales (R&K) annotation standard. It is shown that the model outperforms state-of-the-art approaches which were often limited to non-temporal or short-term recurrent classifiers. The model achieves a Cohen's k of 0.61 ± 0.15 and accuracy of 77.00 ± 8.90% across the entire database. Further analysis revealed that the performance for individuals aged 50 years and older may decline. These results demonstrate the merit of deep temporal modelling using a diverse data set and advance the state-of-the-art for HRV-based sleep stage classification. Further research is warranted into individuals over the age of 50 as performance tends to worsen in this sub-population.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
overThat完成签到,获得积分10
2秒前
淡定的碧空完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
CodeCraft的应助被sw采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
xcvb发布了新的文献求助10
3秒前
Q女士的论文在哪里完成签到 ,获得积分10
4秒前
jiangmax发布了新的文献求助10
5秒前
求值不得完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
Mickey完成签到,获得积分10
6秒前
二季完成签到,获得积分10
6秒前
小何发布了新的文献求助10
6秒前
cdragon发布了新的文献求助10
6秒前
平常冬易发布了新的文献求助10
6秒前
cua发布了新的文献求助10
7秒前
SciGPT的应助被研究牲采纳,获得10
7秒前
胡子木完成签到,获得积分10
7秒前
顺利的雨竹完成签到,获得积分10
7秒前
LL路发布了新的文献求助10
8秒前
牛牛完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
所所的应助被土木仁采纳,获得10
8秒前
赘婿的应助被cc采纳,获得10
8秒前
玄易发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
要一个黄昏完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
科研通AI6.2的应助被XiaoTong采纳,获得10
11秒前
彭于彦祖的应助被席以亦采纳,获得80
12秒前
12秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8036159
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9472370
关于积分的说明 21258763
捐赠科研通 7605874
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3390063
关于科研通互助平台的介绍 2522002
邀请新用户注册赠送积分活动 2427312