Despite the tremendous progress recently made towards automatic sleep staging in adults, it is currently known if the most advanced algorithms generalize to the pediatric population, which displays distinctive characteristics in overnight polysomnography (PSG). 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. A selection of 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. Our experimental results show that the performance of automated pediatric sleep staging when evaluated on new subjects is equivalent to the expert-level one reported on adults, reaching an overall accuracy of 87.0%, a Cohen's kappa of 0.829, and a macro F1-score of 83.5% in case of single-channel EEG. The performance is further improved when dual-channel EEG$\cdot$EOG are used, reaching an accuracy of 88.2%, a Cohen's kappa of 0.844, and a macro F1-score of 85.1%. The results also show that the studied algorithms are robust to concept drift when the training and test data were recorded 7-months apart. Detailed analyses further demonstrate "almost perfect" agreement between the automatic scorers to one another and their similar behavioral patterns on the staging errors.


翻译:尽管最近在成人自动入睡方面取得了巨大进展,但目前已知的是,最先进的算法是否概括了小儿科人口,这些算法在夜间综合综合摄影(PSG)中表现出独特的特征。为了回答这个问题,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。选择了具有不同特点的六个不同的深神经网络,以评价在各种阻塞性睡眠严重性能上超过1 200名儿童的抽样。我们的实验结果表明,在对新科目进行评估时,自动入睡模式的性能相当于专家一级,达到87.0%的总体精确度,科恩的卡普亚为0.829,在单声道EEEEG中,宏观的F1核心为83.5%。在使用双声器EEG$\cdot$EOG(OSA)的精确度,达到88.2%的准确度,科恩的儿科恩的睡前期睡眠模式,相当于对成人的一级,达到87.0%的总体精确度,Chohen's kapal sal sal squlational deal deal deal deal deal dealal deal deal deal dal deal deal dal dal dal deal deal deal dal dal deal deal deal deal deal deal dal dal deal deal dal deal deal dex 85 a dal deal deal deal deal deal deal deal deal deal deal deal deal deal deal deal deal dal dal deal deal deal deal deal deal deal deal deald dal deal deal dal deal deal deal deal deald dal deald dald dal.

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