Schätzung der Schlafstadien in einer gesunden Erwachsenenpopulation anhand optischer Plethysmographie- und Beschleunigungssensorsignale

ZIEL: Diese Arbeit hat zum Ziel, über die Genauigkeit der Schätzung von Schlafstadien unter Verwendung eines am Handgelenk getragenen Geräts zu berichten, das Bewegungen mit einem 3D-Beschleunigungssensor und einem optischen Puls-Photoplethysmographen (PPG) misst. ANSATZ: Übernachtungsaufzeichnungen wurden von 60 Erwachsenen-Teilnehmern gesammelt, die diese Geräte an ihrem linken und rechten Handgelenk trugen, gleichzeitig mit einem Typ III-Haushaltstestgerät für Schlaf (Embletta MPR), das EEG-Kanäle zur Schlafstadienbestimmung enthielt. Die 60 Teilnehmer berichteten von sich selbst als normalen Schläfern (36 M: 24 W, Alter = 34 ± 10, BMI = 28 ± 6). Die Embletta-Aufzeichnungen wurden zur Bestimmung der Schlafstadien unter Verwendung der AASM-Richtlinien bewertet und wurden zur Entwicklung und Validierung eines automatisierten Schätzalgorithmus für Schlafstadien verwendet, der die Schlafstadien als Wach, Leicht (N1 oder N2), Tief (N3) und REM (REM) kennzeichnete. Merkmale wurden aus den Beschleunigungssensoren und PPG-Sensoren extrahiert, die Bewegung, Atmung und Herzfrequenzvariabilität widerspiegelten. HAUPTERGEBNISSE: Basierend auf der Leave-One-Out-Validierung betrug die Gesamtgenauigkeit des automatisierten Algorithmus pro Epoch 69 %, mit einem Cohen's Kappa von 0,52 ± 0,14. Es gab keine beobachtbare Verzerrung bei der Unter- oder Überschätzung der Wach-, Leicht- oder Tiefschlafdauer. Die REM-Schlafdauer wurde leicht überschätzt. Die häufigsten Fehlklassifikationen waren falsche Kennzeichnung von leicht/REM und leicht/wach. BEDEUTUNG: Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein angemessenes Maß an Genauigkeit bei der Einstufung von Schlafstadien mit einem am Handgelenk getragenen Gerät erreicht werden kann, was in longitudinalen Studien zu Schlafgewohnheiten nützlich sein könnte.