Background: Despite the tremendous progress recently made towards automatic sleep staging in adults, it is currently unknown if the most advanced algorithms generalize to the pediatric population, which displays distinctive characteristics in overnight polysomnography (PSG). Methods: To answer the question, in this work, we conduct a large-scale comparative study on the state-of-the-art deep learning methods for pediatric automatic sleep staging. Six different deep neural networks with diverging features are adopted to evaluate a sample of more than 1,200 children across a wide spectrum of obstructive sleep apnea (OSA) severity. Results: Our experimental results show that the individual performance of automated pediatric sleep stagers when evaluated on new subjects is equivalent to the expert-level one reported on adults. Combining the six stagers into ensemble models further boosts the staging accuracy, reaching an overall accuracy of 88.8%, a Cohen's kappa of 0.852, and a macro F1-score of 85.8%. At the same time, the ensemble models lead to reduced predictive uncertainty. The results also show that the studied algorithms and their ensembles are robust to concept drift when the training and test data were recorded seven months apart and after clinical intervention. Conclusion: However, we show that the improvements in the staging performance are not necessarily clinically significant although the ensemble models lead to more favorable clinical measures than the six standalone models. Significance: Detailed analyses further demonstrate "almost perfect" agreement between the automatic stagers to one another and their similar patterns on the staging errors, suggesting little room for improvement.


翻译:尽管最近在成人自动入睡方面取得了巨大进展,但目前尚不清楚的是,最先进的算法是否概括了小儿科人口,这些算法在夜间多元合成学(PSG)中显示了独特的特征。 方法:为了回答问题,我们在本工作中对儿科自动入睡最先进的深学习方法进行了大规模比较研究。 采用了6个具有不同特点的深层神经网络来评估超过1 200名儿童的抽样,范围很广的阻碍性睡眠腹部(OSA)严重性能。 结果:我们的实验结果显示,在对新课题进行评估时,自动儿科入睡阶段的个体性能相当于专家级的成人。为了回答这个问题,我们将6个舞台合并到共同模型中,进一步提升了学前的准确性能,达到了88.8%的全局性能,Cohen的另外一个直径直径为0.852,而F1分位为85.8%。 同时,在精确的精确度上, 模型导致预测性能下降。 在对新课题进行评估时,自动入床阶段的睡眠阶段的个体睡眠阶段, 也表明, 类似入行式的实验阶段的实验阶段的进度分析结果显示:我们所研究的分数为不同的阶段。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
31+阅读 · 2021年3月29日
VIP会员
相关资讯
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
LibRec 精选:基于LSTM的序列推荐实现(PyTorch)
LibRec智能推荐
50+阅读 · 2018年8月27日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员