Detección de apnea obstructiva del sueño a través de la variabilidad de la frecuencia cardíaca

Autores/as

  • Jonatas de Lira Rocha Universidade Vila Velha (UVV)
  • Evandro Ottoni Teatini Salles Universidade Estadual de Campinas (Unicamp)
  • Rodrigo Varejão Andreão Institut Nactional des Télécommunications (INT)

DOI:

https://doi.org/10.59681/2175-4411.v15.iEspecial.2023.1084

Palabras clave:

Diagnóstico, Frecuencia cardiaca, Síndromes de Apnea del Sueño

Resumen

La apnea obstructiva del sueño (AOS) es un problema respiratorio que interfiere con la calidad de vida humana. La detección de OSA se puede hacer indirectamente a través del análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC). En este contexto, este trabajo investiga el uso de HRV en la detección de OSA. Para ello, se utilizó en el estudio un conjunto de registros de ECG de una base de datos de personas que padecen AOS. En primer lugar, se extraen mediciones estadísticas de la HRV en los dominios de tiempo y frecuencia de cada tramo de 5 minutos de la señal de ECG, que sirven como características de entrada del clasificador. Se implementaron y compararon los siguientes clasificadores: red neuronal (NN), k-vecinos más cercanos (KNN) y máquina de vectores de soporte (SVM). Los resultados alcanzados en términos de precisión fueron 79,3% para NN, 80,9% para KNN y 83,0% para SVM en la detección de AOS.

Biografía del autor/a

Jonatas de Lira Rocha, Universidade Vila Velha (UVV)

Bacharelado em Engenharia Elétrica, Universidade Vila Velha (UVV).

Evandro Ottoni Teatini Salles, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp)

Doutorado em Engenharia Elétrica, Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Rodrigo Varejão Andreão, Institut Nactional des Télécommunications (INT)

Doutorado em otimização e Segurança de Sistemas, Institut Nactional des Télécommunications (INT).

Citas

Young, T., Palta, M., Dempsey, J., Skatrud, J., Weber, S., Badr, S. The occurrence of sleep-disordered breathing among middle-aged adults. N Engl J Med. 1993 Apr 29;328(17):1230-5. doi: 10.1056/NEJM199304293281704. PMID: 8464434.

Partinen, M., Guilleminault, C. Daytime sleepiness and vascular morbidity at seven-year follow-up in obstructive sleep apnea patients. Chest. 1990 Jan;97(1):27- 32. doi: 10.1378/chest.97.1.27. PMID: 2295260.

Marieb, E. N.; Hoehn, K. Human Anatomy & Physiology. 9ª. ed. [S.l.]: Pearson, 2012.

Zwillich, C.W. Sleep apnoea and autonomic function. Thorax 1998; 53:S20-S24.

Redline, S., Sanders, M.H., Lind, B.K., Quan, S.F., Iber, C., Gottlieb, D.J., Bonekat, W.H., Rapoport, D.M., Smith, P.L., Kiley, J.P. Methods for obtaining and analyzing unattended polysomnography data for a multicenter study. Sleep Heart Health Research Group. Sleep. 1998 Nov 1;21(7):759-67. PMID: 11300121.

Guyton, A. C. e Hall, J. E. (2002). Tratado de Fisiologia Médica. Editora Guanabara Koogan SA, 10 edição.

Carvalho, J. L. A. (2003). Ferramenta para Análise Tempo-Freqüencial da Variabilidade da Freqüência Cardíaca. Dissertação de Mestrado, Publicação ENE.DM-156A/03, Departamento de Engenharia Elétrica, Universidade de Brasília, Brasília , DF, 99 p.

Bradley, T.D., Floras, J.S. Obstructive sleep apnoea and its cardiovascular consequences. Lancet. 2009 Jan 3;373(9657):82-93. doi: 10.1016/S0140- 6736(08)61622-0. Epub 2008 Dec 26. PMID: 19101028

Rondina, João Antonio de Santa Ritta e. Apneia obstrutiva do sono e sua influência no sistema nervoso. 2018. 46 f., il. Trabalho de Conclusão Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.

MATLAB. Version 9.10.0.1602886 (R2021a). Natick, Massachusetts: The MathWorks Inc.;2021

T Penzel, GB Moody, RG Mark, AL Goldberger, JH Peter. The Apnea-ECG Database. Computers in Cardiology 2000; 27:255-258

Li K., Pan W., Li Y., Jiang Q., Liu G. A method to detect sleep apnea based on deep neural network and hidden Markov model using single-lead ECG signal. Neurocomputing. 2018; 294:94–101. doi: 10.1016/j.neucom.2018.03.011.

Wang T, Lu C, Shen G. Detection of Sleep Apnea from Single-Lead ECG Signal Using a Time Window Artificial Neural Network. Biomed Res Int. 2019 Dec 23; 2019:9768072. doi: 10.1155/2019/9768072. PMID: 31950061; PMCID: PMC6948296.

Sharan RV, Berkovsky S, Xiong H, Coiera E. ECG-Derived Heart Rate Variability Interpolation and 1-D Convolutional Neural Networks for Detecting Sleep Apnea. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2020 Jul; 2020:637-640. doi: 10.1109/EMBC44109.2020.9175998. PMID: 33018068.

Niskanen JP, Tarvainen MP, Ranta-Aho PO, Karjalainen PA. Software for advanced HRV analysis. Comput Methods Programs Biomed. 2004; 76(1):73-81.

Vanderlei, Marques, L.C., Pastre, C.M., HoshI, R.A., Carvalho, T.D and Godoy, M.F. "Noções Básicas De Variabilidade Da Frequência Cardíaca E Sua Aplicabilidade Clínica." Revista Brasileira De Cirurgia Cardiovascular 24.2 (2009): 205- 17. Web.

Cortes C., Vapnik V. Support-vector networks. Mach. Learn. 1995; 20:273–297. doi: 10.1007/BF00994018.

Guo G., Wang H., Bell D., Bi Y., Greer K. Lecture Notes in Computer Science, Proceedings of the OTM Confederated International Conferences “On the Move to Meaningful Internet Systems”, Catania, Italy, 3–7 November 2003. Springer; Berlin/Heidelberg, Germany: 2003. KNN model-based approach in classification; pp. 986–996.

Publicado

2023-07-20

Cómo citar

Rocha, J. de L., Salles, E. O. T., & Andreão, R. V. (2023). Detección de apnea obstructiva del sueño a través de la variabilidad de la frecuencia cardíaca. Journal of Health Informatics, 15(Especial). https://doi.org/10.59681/2175-4411.v15.iEspecial.2023.1084

Artículos similares

<< < 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 > >> 

También puede {advancedSearchLink} para este artículo.