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基于机器学习从静息态EEG检测帕金森病:一项多中心研究

信号处理 2023-03-03 v1 机器学习

摘要

静息态EEG(rs-EEG)已被证明有助于帕金森病(PD)的诊断。特别是,低频带(δ和θ)与高频带(α和β)的功率谱密度(PSD)在PD患者与无PD受试者(非PD)之间表现出显著差异。然而,rs-EEG特征提取及其解释可能耗时且易受检查者差异影响。机器学习(ML)有潜力使rs-EEG记录的分析自动化,并为临床医生提供辅助工具以减轻其工作负担。在本工作中,我们使用来自四个不同中心数据集汇总的84名PD与85名非PD受试者的rs-EEG记录。我们提出一个端到端流程,包括预处理、从临床验证的频率带提取PSD特征,以及在进行ML算法评估特征分类能力以区分PD与非PD受试者之前的特征选择。此外,鉴于数据集的多中心性质,我们评估了特征协调的效果。我们的验证结果显示,在协调特征并执行单变量特征选择(k = 202个特征)时,逻辑回归的PD检测能力平均有所提升(69.6%对比75.5%准确率)。我们的最终结果显示平均全局准确率为72.2%,且研究中所有中心的平衡准确率结果分别为:60.6%、68.7%、77.7%和82.2%。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.01389,
  title  = {Machine Learning-Based Detection of Parkinson's Disease From Resting-State EEG: A Multi-Center Study},
  author = {Anna Kurbatskaya and Alberto Jaramillo-Jimenez and John Fredy Ochoa-Gomez and Kolbjørn Brønnick and Alvaro Fernandez-Quilez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.01389},
  year   = {2023}
}