0% Complete
English
صفحه اصلی
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Predicting Sleep Efficiency and Apnea Index Using ECG-Derived and Sleep Quality Features: A Machine Learning Approach
نویسندگان :
Mahla Khodaverdi
1
Raheleh Davoodi
2
1- دانشگاه شهید بهشتی تهران
2- دانشگاه شهید بهشتی تهران
کلمات کلیدی :
Sleep efficiency،Apnea index،ECG،Machine learning،Feature selection
چکیده :
Sleep quality and obstructive sleep apnea profoundly influence cardiovascular function, cognition, and overall well-being, yet conventional monitoring approaches remain largely invasive or cumbersome, underscoring the imperative for streamlined, non-invasive alternatives. Herein, we present a machine learning framework that synergistically integrates electrocardiogram (ECG)-derived features with sleep quality metrics to forecast sleep efficiency and apnea-hypopnea index (AHI). Drawing upon the ECSMP (A Dataset on Emotion, Cognition, Sleep, and Multi-Modal Physiological Signals) dataset—encompassing recordings from 89 healthy participants—we curated a subset of 33 subjects whose data exhibited complete and unimpaired capture across all ECG-sleep modalities, thereby ensuring analytical fidelity; incomplete records from the remaining participants, attributable to recording artifacts or procedural inconsistencies, were judiciously excluded to uphold data integrity. From these selected recordings, 22 ECG-derived and sleep quality features were extracted and subsequently refined through recursive feature elimination (RFE) to mitigate redundancy and enhance predictive salience. We evaluated three regression models—Ridge Regression, Random Forest, and Gradient Boosting—employing subject-based 5-fold cross-validation to foster generalizability across individuals. For sleep efficiency, Ridge Regression attained a mean R² of 0.8734, indicating a high degree of explained variance; by comparison, Random Forest registered an R² of 0.2756 for AHI, which underscores the formidable obstacles in modeling sporadic apnea episodes amid constrained empirical resources. Feature importance scrutiny further illuminated wake hours and deep sleep ratio as preeminent correlates for sleep efficiency, complemented by deep sleep ratio and QRS amplitude for AHI. Collectively, this framework lays a promising foundation for non-invasive, individualized sleep monitoring, offering reliable estimates of sleep efficiency and preliminary insights into apnea patterns, albeit within the constraints of a modest sample size.
لیست مقالات
لیست مقالات بایگانی شده
محاسبه نیروی عضلانی اندام تحتانی و نیروی تماسی مفصل زانو در بیماران مبتلا به استئوآرتریت زانو
مجتبی صفری - محمد نجفی آشتیانی - فاطمه السادات علوی
یادگیری عمیق مبتنی بر مکانیسم توجه جمعیت برای تحلیل احساسات بلادرنگ در چتهای زنده یوتیوب
علی فرزین
بررسی آمارههای توصیفی فواصل بین ژنی ژنوم و پاتوژنی در دو سویه K12 و O157:H7 باکتری E. Coli با رویکرد بیوانفورماتیکی
علی دژبرد - مرتضی علیزاده - محمد حاجی تبار - رحمان خدادادی گله
کلیات قوانین و مقررات مرتبط با هوش مصنوعی
مجید حسن نژاد - مهدی خلفی
هزینه یابی بر اساس فعالیت(ABC) و پیامد های آن برای نو آوری باز
دکتر مهدی زینالی - رضا عباس زاده کر
Fuzzy Estimator of the Soleus Activation during Heel-raising Motion using OpenSim–MATLAB
Mohammad-Reza Sayyed Noorani - Roghaiyeh Ahmadian Sarand - Nakisa Farshforoush
Vision Transformer-Based Emotion Recognition in EEG Using Pseudo-Image Construction
Ali Kouchakzadeh - Soheil Moradi - Mohammad Mohsen Ebrahimi Seyghalan - Mehdi Fardmanesh
بررسی تاثیر ارزش ویژه برند بر هوشمندسازی رفتار تبلیغاتی مصرفکنندگان موبایل با نقش میانجی گری عشق به برند(مطالعه موردی: برند سامسونگ)
زهرا علی میرزائی - حسین بوداقی
ارزیابی عملکرد در سازمانهای پست مدرن
مهدی خضوعی
طراحی ربات نرم پوشیدنی مچ پا با کنترل پیشبین مدل برای توانبخشی پس از سکته
امیرحسین اختراعی طوسی - یگانه خراشادی زاده
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.4.1