基于大眾外包方法的紡錘波檢測可行性分析.pdf

1、睡眠紡錘波（Spindle）是非快速眼動睡眠（NREM）N2階段的標志，它的頻率范圍為11~16Hz，產(chǎn)生時間大于0.5秒，振幅先增大后減小，形狀類似于梭子。紡錘波在人的記憶和智力的機制研究中，以及在一些精神類疾病的臨床診斷上都有重要作用。到目前為止，紡錘波自動檢測算法層出不窮，而基于肉眼觀測的手動劃分一直以來都是準確率最高的方法，同時專家的肉眼手動劃分被稱為紡錘波檢測的金標準，但是專家一般需要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)而且很難找到，所以本文通過大眾

2、外包的方法獲得了大量非專家標記的紡錘波數(shù)據(jù)集，然后得到非專家組的標準，并將其與專家組的金標準進行對比，來看看是否可以通過非專家組的標準來代替專家組的金標準。
　　在進行本文的實驗之前，我們需要采集并選取一些實驗所用的睡眠腦電數(shù)據(jù)。在采集腦電數(shù)據(jù)之前，需要被試填寫一些量表來對被試近期的情緒、睡眠以及其他情況進行簡要評估，所以開發(fā)了在線睡眠研究問卷調(diào)查系統(tǒng)。該系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的紙質(zhì)問卷調(diào)查，一方面使得作用范圍更廣、速度更快，另一方面可以

3、節(jié)省很大的人力、財力、物力和時間，而且可以將調(diào)查的數(shù)據(jù)全部存儲于計算機中，以便隨時使用。
　　由于一個人一晚上的睡眠腦電數(shù)據(jù)量很大，而且本研究是通過大眾外包的方法來標記紡錘波的，所以參與標記紡錘波的被試會很多，因此最終需要處理的數(shù)據(jù)量會很大。如果采用MATLAB離線方式來標記紡錘波的話，后期數(shù)據(jù)統(tǒng)計和數(shù)據(jù)處理都會比較繁瑣，所以開發(fā)了基于WEB的在線檢測紡錘波系統(tǒng)。那么只需要被試身邊有一臺電腦就可以在線標記紡錘波，然后將標記的結(jié)果存

4、儲到遠程數(shù)據(jù)庫。
　　對專家組和非專家組通過在線檢測紡錘波系統(tǒng)標記的數(shù)據(jù)集進行分析，可以得到以下結(jié)論：對于專家組來說，組閾值T-group為0.3和重疊閾值T-overlap為0.45時，此時專家組金標準是最優(yōu)的。所有的專家與專家組金標準比較，其平均表現(xiàn)為0.84007±0.023（均值±方差），這表明每位專家與專家組金標準具有較好的一致性。對于非專家組來說，組閾值T-group為0.35和重疊閾值T-overlap為0.3時，非

5、專家組標準是最優(yōu)的。所有的非專家與非專家組標準進行比較，其平均表現(xiàn)為0.7246±0.1008（均值±方差），顯然與專家組的平均表現(xiàn)相比，非專家組平均表現(xiàn)的均值變小，方差變大。這說明非專家之間的一致性不如專家的高。非專家組標準與專家組金標準比較的F1值為0.7557，也就是說雖然非專家之間的一致性沒有專家之間的高，但是非專家組標準與專家組金標準的差別程度還是可以接受的，即由非專家組標準代替專家組標準可行的。同時還將非專家組標準和RMS自