Alzheimer's disease detection in PSG signals

2024年04月04日
  • 简介
    阿尔茨海默病(AD)和睡眠障碍之间存在密切联系,睡眠模式的紊乱通常先于轻度认知障碍(MCI)和早期AD的发作。本研究探讨利用通过多导睡眠图(PSG)获取的与睡眠相关的脑电图(EEG)信号,以早期检测AD的潜力。我们的主要重点是探索半监督深度学习技术,用于分类EEG信号,因为临床情况下数据可用性有限。该方法包括测试和比较半监督SMATE和TapNet模型的性能,与监督XCM模型和无监督隐马尔可夫模型(HMM)进行基准测试。该研究强调了空间和时间分析能力的重要性,对每个睡眠阶段进行独立分析。结果表明,SMATE在利用有限标记数据方面具有有效性,在所有睡眠阶段都能实现稳定的指标,并在其监督形式下达到90%的准确性。比较分析显示,SMATE的性能优于TapNet和HMM,而XCM在监督场景中表现出色,准确率范围为92-94%。这些发现强调了半监督模型在早期AD检测中的潜力,特别是在克服标记数据稀缺性方面的挑战方面。消融测试证实了空间 - 时间特征提取在半监督预测性能中的关键作用,并且t-SNE可视化验证了模型在区分AD模式方面的熟练性。总体而言,这项研究通过创新的深度学习方法促进了AD检测的进步,强调了半监督学习在解决数据限制方面的关键作用。
  • 图表
  • 解决问题
    论文探讨利用睡眠相关的脑电图(EEG)信号通过半监督深度学习技术进行早期阿尔茨海默病(AD)检测的潜力。
  • 关键思路
    论文提出使用半监督SMATE和TapNet模型进行EEG信号分类,比较其性能与监督XCM模型和无监督HMM模型的差异。结果表明,SMATE在有限标记数据方面具有优越性能,能够稳定地识别所有睡眠阶段,并在其监督形式下达到90%的准确率。
  • 其它亮点
    论文强调了空间和时间分析能力的重要性,独立分析每个睡眠阶段。实验使用了睡眠相关的EEG信号数据集,并进行了消融测试和t-SNE可视化。研究结果表明半监督模型在早期AD检测中具有潜力,特别是在解决有限标记数据方面的挑战方面。
  • 相关研究
    最近的相关研究包括使用深度学习技术进行AD检测的其他方法,如使用卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)等。
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