CPAP呼吸機治療中的計算表型:使用可解釋的基于生理學(xué)的機器學(xué)習(xí)模型預(yù)測CPAP呼吸機治療壓力(0543)
介紹
使用家庭睡眠研究時,需要確定開始CPAP呼吸機治療能使AHI <5的壓力。我們的做法是將預(yù)測方程式與睡眠醫(yī)生的臨床判斷相結(jié)合。這種方法可使85%的患者在最終治療壓力的±2 cmH2O范圍內(nèi)產(chǎn)生推薦的治療壓力。本研究我們試圖確定使用機器學(xué)習(xí)模型(使用家庭睡眠研究中的現(xiàn)成變量)是否可以整合預(yù)測方程式和醫(yī)生的判斷,并得出類似的、準確的CPAP呼吸機治療壓力推薦。
方法
我們對15-99歲(M±SD = 54±13.9歲)的患者(N = 7,794)完成了診斷性家庭睡眠呼吸暫停測試,并對他們進行了橫斷面分析。可解釋的生理和臨床特征從數(shù)據(jù)集中得出,并根據(jù)每個患者解釋醫(yī)師的處方治療壓力設(shè)置來預(yù)測CPAP呼吸機治療壓力。使用隨機10倍交叉驗證評估預(yù)測性能。優(yōu)化了包括隨機森林和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Random Forests and Deep Neural Networks)在內(nèi)的機器學(xué)習(xí)技術(shù),以對可解釋特征與最佳CPAP呼吸機治療壓力之間的關(guān)系進行建模。
結(jié)果
隨機森林在預(yù)測最佳CPAP呼吸機治療壓力±2 cmH2O方面表現(xiàn)最佳,平均準確度為97.8%。按基尼系數(shù)排名的前10個變量包括BMI,AHI,頸圍,ODI,最長呼吸暫停,年齡,打鼾時間以及其他與睡眠呼吸暫停相關(guān)的變量。進行OLS回歸以估計機器學(xué)習(xí)預(yù)測的CPAP呼吸機壓力和臨床處方CPAP呼吸機壓力之間的關(guān)系強度,得出的R平方值為0.888。回歸分析的總體顯著性的F檢驗的P值被觀察為<0.05,這證實了R平方估計具有統(tǒng)計學(xué)意義。
結(jié)論
可解釋的機器學(xué)習(xí)模型顯示出有望作為確定CPAP呼吸機治療壓力的另一種方法。遵循最初的處方,此方法使虛擬現(xiàn)實AI技術(shù)有了新的應(yīng)用,可以在長期協(xié)助監(jiān)測和完善CPAP呼吸機壓力設(shè)置。
(葉妮摘自Sleep, Volume 42, Issue Supplement_1, April 2019, Page A217)