Métodos modernos de aprendizaje automático para la detección de apnea del sueño en registros de electrocardiograma

Abstract

La apnea obstructiva del sueño es un trastorno respiratorio estrechamente relacionado con múltiples enfermedades cardiovasculares. Los costes asociados a la polisomnografía, el método estándar para la detección de apnea, limitan considerablemente su aplicación a nivel mundial. Ante la creciente incidencia de esta enfermedad y la baja tasa de su diagnóstico, los métodos de detección de apnea basados en el análisis del electrocardiograma han ganado popularidad en los últimos años, especialmente los fundamentados en técnicas de aprendizaje automático. En el presente trabajo, se han reproducido los métodos de detección más relevantes del estado del arte para someterlos bajo análisis, y además, se propone un modelo de aprendizaje profundo capaz de identificar episodios de apnea a partir de una novedosa forma de procesar la variabilidad del ritmo cardíaco. Los resultados obtenidos sugieren la existencia de un sesgo considerable en los métodos tradicionales de aprendizaje automático, particularmente en aquellos entrenados y validados sobre una misma base de datos por métodos de validación cruzada. Por otra parte, el modelo de aprendizaje profundo propuesto no solo lleva asociado un coste computacional bajo, sino que ha superado en rendimiento a la mayoría de trabajos anteriormente publicados, obteniendo valores de exactitud superiores al 90% sobre observaciones totalmente ajenas a la base de datos de entrenamiento

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