Bhavin R. Sheth, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Houston, y el ex alumno Adam Jones, han presentado un enfoque innovador para la clasificación de las etapas del sueño que podría reemplazar el estándar de oro actual en las pruebas del sueño, la polisomnografía engorrosa, que utiliza una miríada de cables y se realiza en una clínica. Su nuevo procedimiento, que puede ser realizado en casa por el usuario, utiliza una red neuronal de aprendizaje profundo basada en electrocardiografía de un solo cable.
Si alguna vez has tenido problemas para dormir y has terminado en un laboratorio del sueño, sabes que la prueba de polisomnografía es todo menos relajante. Con una multitud de cables -sensores y cables- colgando de cada parte de tu cuerpo, se te pide que duermas, lo cual es un estado difícil de alcanzar sin tal impedimento, casi imposible con él.
Pero ¿qué pasaría si el número de esos electrodos -conectados desde tu cuero cabelludo hasta tu corazón- se redujera a sólo dos?
“Hemos demostrado con éxito que nuestro método logra un acuerdo a nivel experto con la polisomnografía estándar de oro sin la necesidad de equipos costosos y engorrosos y de un clínico para calificar la prueba”, informa Sheth en Computers in Biology and Medicine. “Este avance desafía la dependencia tradicional de la electroencefalografía (o EEG) para una estadificación del sueño fiable y allana el camino para estudios del sueño más accesibles y rentables.”
Más aún, al permitir el acceso a un análisis de calidad del sueño fuera de la configuración clínica, la investigación de Adam y Bhavin tiene el potencial de ampliar significativamente el alcance de la medicina del sueño.
La clasificación fiable de las etapas del sueño es crucial en la medicina del sueño y la investigación en neurociencia para proporcionar información valiosa, diagnósticos y comprensión de los estados cerebrales. Aunque los dispositivos comerciales como el Apple Watch, Fitbit y Oura Ring hacen un seguimiento del sueño, su rendimiento está muy por debajo del de la polisomnografía.
El modelo basado en electrocardiografía se entrenó con 4000 grabaciones de sujetos de 5 a 90 años de edad. Demostraron que el modelo es robusto y funciona igual de bien que un clínico que puntúa la polisomnografía.
“Nuestro método supera significativamente la investigación actual y los dispositivos comerciales que no utilizan EEG y alcanza niveles de acuerdo con el estándar de oro utilizando únicamente un solo cable de datos de electrocardiografía”, dijo Sheth, quien también es miembro del Centro de Neuroingeniería y Sistemas Cognitivos de la UH.
“Hace que los estudios de menor coste y mayor calidad sean accesibles para una comunidad más amplia, lo que permite una mejor investigación del sueño e intervenciones sanitarias más personalizadas y accesibles relacionadas con el sueño.”
Con ese fin, Jones puso el código fuente completo a disposición gratuita de investigadores, clínicos y cualquier otra persona interesada en https://cardiosomnography.com
La colaboración también incluye a Laurent Itti de la Universidad del Sur de California.
Revista
Computadoras en Biología y Medicina
Título del artículo
Estadificación del sueño a nivel experto utilizando una red neuronal de avance solo con electrocardiografía
Fecha de publicación del artículo
1-Jun-2024
