利用光学容积描记法和加速度计信号估算健康成人群体的睡眠阶段

目的：本研究旨在报告使用佩戴于手腕的设备估算睡眠阶段的准确性，该设备使用三维加速度计和光学脉搏光电容积描记仪（PPG）来测量运动。方法：从60名成人参与者处获得过夜记录，他们同时佩戴这些设备于左右手腕，并使用Type III家庭睡眠测试设备（Embletta MPR），该设备包含用于睡眠分期的EEG通道。这60名参与者自我报告为正常睡眠者（36名男性，24名女性，年龄=34±10，BMI=28±6）。根据AASM指南对Embletta记录进行评分以确定睡眠阶段，并用于开发和验证自动化睡眠阶段估算算法，该算法将睡眠阶段标记为清醒、浅睡（N1或N2）、深睡（N3）和快速眼动（REM）。特征从加速度计和PPG传感器中提取，反映了运动、呼吸和心率变异性。主要结果：根据留一法验证，自动化算法的epoch平均准确率为69%，Cohen's kappa为0.52 ± 0.14。没有观察到低估或高估清醒、浅睡或深睡持续时间的偏差。REM睡眠时间略有高估。最常见的错误分类是浅睡/REM和浅睡/清醒的标签错误。重要性：结果表明，使用佩戴于手腕的设备可以实现合理程度的睡眠分期准确性，这可能在睡眠习惯的纵向研究中具有实用性。