目的:阻塞性睡眠呼吸暂停 (OSA) 会导致低氧血症和睡眠不连续,从而导致神经认知障碍。我们假设 OSA 患者的皮质灰质通常会在与记忆处理和学习相关的区域(特别是海马内)发生局部损失。方法:基于体素的形态测量技术(一种用于磁共振图像的自动处理技术)用于描述七名新诊断为 OSA 的右利手男性患者和七名非呼吸暂停男性对照者的灰质结构变化(这七名对照者的惯用手和年龄匹配)。结果:分析显示,呼吸暂停患者左侧海马内的灰质浓度显著降低(p = 0:004)。右侧海马和其他大脑区域未见进一步显著的局部灰质差异。呼吸暂停患者和对照组之间的总灰质体积没有差异。结论:这份初步报告表明 OSA 患者的大脑形态发生了变化,海马体是认知处理的关键区域。q 2003 Elsevier BV 保留所有权利。
方法和结果:我们使用从2010年到2018年的数据链接了全国丹麦健康注册表,以确定与OSA≤50岁的患者的队列。无OSA的案例与对照相匹配(1:5)。 主要结果是任何心血管事件(包括高血压,糖尿病,心房颤动,缺血性心脏病,缺血性中风,心力衰竭和静脉血栓栓塞)。 全因死亡率是次要结果。 这项研究包括20例≤50岁的OSA患者(女性为19.6%;平均值±SD年龄为39.9±7.7岁)和80 314对照。 在5年的随访后,OSA患者中有31.8%出现了任何心血管事件,而对照组的16.5%,相应的相对风险(RR)为1.96(95%CI,1.90-2.02)。 在5年的随访中,OSA患者中有27.3%的患者出现了入射高压,而对照组的15.0%(RR,1.84 [95%CI,1.78-1.90])。 发生的糖尿病发生在6.8%的OSA患者和1.4%的对照组中(RR,5.05 [95%CI,4.60–5.54])。无OSA的案例与对照相匹配(1:5)。主要结果是任何心血管事件(包括高血压,糖尿病,心房颤动,缺血性心脏病,缺血性中风,心力衰竭和静脉血栓栓塞)。全因死亡率是次要结果。这项研究包括20例≤50岁的OSA患者(女性为19.6%;平均值±SD年龄为39.9±7.7岁)和80 314对照。在5年的随访后,OSA患者中有31.8%出现了任何心血管事件,而对照组的16.5%,相应的相对风险(RR)为1.96(95%CI,1.90-2.02)。在5年的随访中,OSA患者中有27.3%的患者出现了入射高压,而对照组的15.0%(RR,1.84 [95%CI,1.78-1.90])。发生的糖尿病发生在6.8%的OSA患者和1.4%的对照组中(RR,5.05 [95%CI,4.60–5.54])。
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摘要 — 儿童阻塞性睡眠呼吸暂停 (OSA) 是一种常见的呼吸系统疾病,与心血管风险增加有关。标准诊断是多导睡眠图,但其复杂性、成本和不便性导致诊断不足。为了解决这种情况,我们首次提出了一种简化的替代方法,使用夜间心电图 (ECG) 和基于卷积神经网络和变压器网络的混合模型来估计儿童 OSA 的严重程度。此外,提出了梯度加权类激活映射 (GradCAM) 方法来解释模型结果。为了开展这项研究,使用了来自儿童腺样体扁桃体切除术试验 (CHAT) 和芝加哥大学 (UofC) 数据库的 2,591 条记录。该模型在 CHAT 中实现了 4 类 Cohen's Kappa 0.392,在 UofC 中实现了 0.346。 GradCAM 突出显示了心动过缓-心动过速模式、PQ 和 QT 段以及已识别的 U 波。因此,这种方法可以改善儿童 OSA 的诊断并提供新的相关心脏信息,从而鼓励在临床环境中采用自动化系统。
本文介绍了睡眠呼吸暂停通知功能的开发和验证。Apple开发了Apple Watch算法,该算法使用加速度计数据来估计呼吸障碍,其中包括大量而多样化的培训集,其中包括Apple Watch同时记录的成年人和地面真相参考。这包括LAB内多症术(PSG)或家庭睡眠呼吸暂停测试(HSAT)试剂盒,这些试剂盒测量了呼吸暂停和呼吸呼吸症事件,这是呼吸暂停 - hypopopnea index(AHI)的基础。
呼吸暂停和呼吸症是常见的睡眠障碍,其特征是呼吸道的完全或部分障碍物。一项睡眠研究,也称为多聚疗法(PSG),通常用于计算呼吸暂停 - hypopnea指数(AHI),一个人患有呼吸暂停或某些类型的每小时睡眠的次数。ahi用于诊断睡眠障碍的严重程度。呼吸暂停的早期检测和治疗可以显着降低发病率和死亡率。但是,连续的PSG监测是不可行的,因为它代价高昂且不舒服。为了规避这些问题,我们提出了一种名为“驱动器”的方法,以估算可穿戴设备的AHI,并协助医生诊断apneas的严重性。驱动的还可以检测到呼吸暂停,呼吸呼吸症,整个晚上都会发生觉醒时期,从而促进了医生的轻松检查。患者可以佩戴单个传感器或可以轻松在家中测量的传感器组合:腹部运动,胸腔运动或脉搏血氧饱和度。例如,仅使用两个传感器,将所有测试患者的72.4%的驱动器正确分类为四个AHI类之一,其中99.3%正确分类或将一个类别放在了True的AHI类中。这是模型的表现与患者舒适度之间的合理权衡。我们使用来自最大的公共存储库国家睡眠研究资源(NSRR)的三项睡眠研究的数据,其中包括14,370个记录。驱动是基于深度卷积神经网络和用于分类的轻级增强机器的组合。由于驱动的简单且在计算上有效,因此可以在无监督的长期家庭监控系统中自动估算AHI,从而降低医疗保健系统的成本并改善患者护理。
信号处理技术的最新进展,包括拓扑数据分析 (TDA),为脑电信号分析提供了一种强大的方法。TDA 利用数学领域拓扑的思想,并将这些思想应用于现实世界信号的分析 [5]。广义上讲,TDA 使我们能够利用数据固有的拓扑和几何结构,并利用这些结构研究阻塞性睡眠呼吸暂停 (OSA) 阳性和 OSA 阴性患者的脑电信号之间的根本差异。在本文中,我们介绍了 TDA 技术,该技术允许仅使用脑电信号识别 OSA。这项工作的关键假设是 OSA 阳性患者的大脑连接网络具有与 OSA 阴性患者的大脑连接网络根本不同的拓扑结构。现有的用于识别儿童 OSA 的技术涉及整夜睡眠研究,称为多导睡眠图 (PSG)。这要求患者要么去医疗机构的睡眠实验室,要么在家安排夜间睡眠测试,这两项工作都可能需要几个月的时间才能安排好。
摘要:睡眠呼吸暂停是一种潜在的致命疾病,会导致睡眠期间频繁的呼吸停顿。先前的研究表明,在睡眠期间对EEG信号的监测可以自动检测呼吸暂停事件。然而,需要对特定呼吸暂停类型进行更全面的分类及其严重性,以准确临床诊断和对关键呼吸暂停发作的实时检测。在这项研究中,我们采用了来自25名呼吸暂停患者的带注释的EEG信号,并使用EEG频域和非线性特征构建了两个不同的分类器,用于呼吸暂停严重程度和呼吸暂停类型的多类分类。在两个分类问题中,三个模型,即评估并比较了支持向量机(SVM),线性判别分析(LDA)和幼稚的贝叶斯(NB)。结果表明,SVM模型在两个分类问题中都表现出了最佳的精度,高于基线水平。呼吸暂停严重程度的二进制分类中的SVM性能是可以接受的(76%的平均准确性),但是在呼吸暂停类型的多类分类的情况下,SVM分类器并未达到所有呼吸暂停类型的可接受性能(48%的平均精度)。我们的发现表明,除了检测呼吸暂停发作外,EEG信号还可以用于呼吸暂停严重程度的分类,这可能导致开发准确的诊断系统以自动评估和睡眠障碍的管理。
抽象背景:阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是一种普遍且潜在的严重睡眠障碍,其特征是睡眠期间呼吸反复中断。机器学习模型已越来越多地应用于OSA研究的各个方面,包括诊断,治疗优化和开发用于内型和疾病机制的生物标志物。方法:本叙述性评论研究了从2018年至2023年间发表的254个科学出版物中提取的数据,从诊断算法到治疗和患者管理策略的各种研究工作。我们通过评估了研究中所使用的技术,应用领域,模型评估策略和数据集特征,评估了OSA研究中机器学习的景观。结果:我们的分析表明,大多数机器学习应用都集中在OSA分类和诊断上,并利用各种数据源,例如多摄影,心电图数据和可穿戴设备。深度学习模型是最受欢迎的,其次是支持向量机,分类任务是最常见的。我们还发现,研究队列主要是超重的男性,女性的人数不足,年轻肥胖成年人,
伴随着大声打nor,睡眠质量恶化,白天过度嗜睡和浓度降低。作为一种高度普遍的疾病,OSA每年都会显着影响数百万人的生活(Wiegand and Zwillich,1994)。据报道,成年人口的OSA发生已达到20–30%(Sanchez-de-la-torre等人,2020年),儿童的出现已达到3-5%(Chan等,2020)。如今,OSA给个人和社会带来了严格的挑战。除了生活质量恶化外,OSA患者可能会遭受中期和长期后果,包括心血管,代谢,认知和与癌症相关的改变(Moreno-Indias等,2015)。更重要的是,OSA的后遗症将降低工作效率并提高汽车事故的风险(Teransantos等,1999),这在金融和公共安全方面对社会有害。鉴于在发达国家和发展中国家观察到的肥胖流行的持续趋势,人们期望全球患有OSA的患者人数会进一步增加,这主要是由于超重/肥胖与OSA之间的密切相关性(Lam等,2012)。但是,目前的OSA诊断和治疗策略不足。OSA经常无法诊断,而未诊断的OSA产生的成本在美国高达1496亿美元。因此,必须研究OSA的病因,以更好地防止其发生,在早期进行诊断并探索OSA的新治疗方法。此外,在不适(Dissanayake等人,2021年,2021年)之后,依从性问题(Rotenberg等,2016)以及侵入性程序(Badran等人,2020年),诸如持续正气道压力(Munir等人,2023年)和下颌促进设备等传统治疗都受到依从性问题的困扰(Rotenberg等,2016)。