Automatic detection of physiological events in sleep

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21460%2F18%3A00326858" target="_blank" >RIV/68407700:21460/18:00326858 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Automatická detekce fyziologických událostí ve spánku

Original language description

Spánek je velice důležitá součást našeho života. Existuje však mnoho poruch spánku, které vedou ke spánkové deprivaci. K poruchám spánku patří například spánková apnoe. Tato porucha se vyšetřuje polysomnografem ve spánkové laboratoři. Následnou diagnostiku provádí lékař a je velice časově náročná. Cílem práce je implementovat automatický detektor fyziologických událostí, který výrazně urychlí diagnostiku spánkových poruch. Detektor vychází z parametrů manuálu pro skórování spánku od Americké akademie spánkové medicíny (AASM). Algoritmus načítá polysomnografická data přístroje BrainScope z programu EASYS2. Signál proudění vzduchu před nosem je filtrován horní propustí s mezní frekvencí 0,165 Hz, pomocí IIR filtru druhého řádu. Ohraničení vůči artefaktům je zajištěno Tukeyho IQR metodou. Apnoe je detekováno pomocí dvou pohyblivých oken, které vypočítávají mediánovou hladinu vůči které se detekce vztahuje. Detekce periodických pohybů končetin je provedena prahovou detekcí špiček v EMG vůči klidové hodnotě, která je vypočítána efektivní hodnotou. Tyto detekované události se následně zapisují do originálního souboru. Polysomnografická data, použitá pro tuto práci, byla získána v rámci rutinního diferenciálně diagnostického postupu poskytování zdravotní péče o pacienty s poruchami spánku v rámci Oddělení poruch spánku, Národního ústavu duševního zdraví (NUDZ), Topolová 748, Klecany. Z výsledků vyplývá, že parametry pro detekci apnoe z AASM manuálu mají v praxi svá omezení. Tyto parametry byly upraveny podle výsledků ROC analýzy, při které byla prováděna detekce pro různá nastavení parametrů. Podle této analýzy se pro využití v praxi snížil práh poklesu amplitudy pro detekci apnoe z 90 % na 30 %. Při takovémto nastavení byla celková průměrná senzitivita 24 % a pozitivní prediktivní hodnota 9 %.

Czech name

Automatická detekce fyziologických událostí ve spánku

Czech description

Spánek je velice důležitá součást našeho života. Existuje však mnoho poruch spánku, které vedou ke spánkové deprivaci. K poruchám spánku patří například spánková apnoe. Tato porucha se vyšetřuje polysomnografem ve spánkové laboratoři. Následnou diagnostiku provádí lékař a je velice časově náročná. Cílem práce je implementovat automatický detektor fyziologických událostí, který výrazně urychlí diagnostiku spánkových poruch. Detektor vychází z parametrů manuálu pro skórování spánku od Americké akademie spánkové medicíny (AASM). Algoritmus načítá polysomnografická data přístroje BrainScope z programu EASYS2. Signál proudění vzduchu před nosem je filtrován horní propustí s mezní frekvencí 0,165 Hz, pomocí IIR filtru druhého řádu. Ohraničení vůči artefaktům je zajištěno Tukeyho IQR metodou. Apnoe je detekováno pomocí dvou pohyblivých oken, které vypočítávají mediánovou hladinu vůči které se detekce vztahuje. Detekce periodických pohybů končetin je provedena prahovou detekcí špiček v EMG vůči klidové hodnotě, která je vypočítána efektivní hodnotou. Tyto detekované události se následně zapisují do originálního souboru. Polysomnografická data, použitá pro tuto práci, byla získána v rámci rutinního diferenciálně diagnostického postupu poskytování zdravotní péče o pacienty s poruchami spánku v rámci Oddělení poruch spánku, Národního ústavu duševního zdraví (NUDZ), Topolová 748, Klecany. Z výsledků vyplývá, že parametry pro detekci apnoe z AASM manuálu mají v praxi svá omezení. Tyto parametry byly upraveny podle výsledků ROC analýzy, při které byla prováděna detekce pro různá nastavení parametrů. Podle této analýzy se pro využití v praxi snížil práh poklesu amplitudy pro detekci apnoe z 90 % na 30 %. Při takovémto nastavení byla celková průměrná senzitivita 24 % a pozitivní prediktivní hodnota 9 %.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Project

<a href="/en/project/GA17-20480S" target="_blank" >GA17-20480S: Temporal context in analysis of long-term non-stationary multidimensional signal</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2018

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů