基于脑电图参数的深度学习模型在首发精神分裂症患者疾病诊断及脑电图异常分级中的应用
A deep learning model for the diagnosis of first-episode schizophrenia and grading of EEG abnormalities using EEG signals
摘要背景 精神分裂症临床分型较多,异质性较大.以深度学习技术为代表的计算机技术为基于脑电图(EEG)的精神分裂症诊治和机制研究提供了巨大帮助,但基于我国人群的精神分裂症的相关研究仍相对缺乏.目的 探索基于脑电参数的深度学习模型在首发精神分裂症患者诊断及EEG异常分级中的应用,为提升精神分裂症的临床诊治能力提供参考.方法 选择2020年1月—2023年1月在阜阳市第三人民医院就诊的、符合《国际疾病分类(第10版)》(ICD-10)诊断标准的130例首发精神分裂症患者以及在本院进行体检的150名健康志愿者为研究对象.研究对象均接受EEG检查.基于EEG检查结果,建立长短期记忆(LSTM)深度学习网络模型,以十折交叉验证法进行机器学习研究,使用数据集中的90%作为建模组,10%作为验证组.以准确度、召回率、精确度和F1值、疾病诊断和EEG异常程度评估用时作为评价指标,并将深度学习模型表现与高年资医师评估结果进行比较.结果 LSTM诊断模型在建模组的精确度为(94.40±3.03)%,召回率为(94.30±3.23)%,准确度为(94.60±2.22)%,F1值为(94.20±2.20)%;在验证组中,精确度为(90.90±2.85)%,召回率为(92.20±1.14)%,准确度为(92.20±1.69)%,F1值为(91.50±1.78)%.LSTM诊断模型与高年资医师诊断精神分裂症的精确度、召回率、准确度以及F1值比较,差异均无统计学意义(χ2=1.500、0.750、2.722、1.056,P均>0.05).LSTM模型评估EEG异常程度,在建模组中EEG异常程度评估准确度为(91.71±1.73)%,级别一精确度为(96.40±2.39)%,召回率为(94.77±1.40)%,F1值为(95.55±1.14)%,级别二精确度为(85.89±2.04)%,召回率为(88.10±6.18)%,F1值为(87.06±3.12)%,级别三精确度为(79.61±7.33)%,召回率为(81.79±9.87)%,F1值为(80.41±6.79)%.验证组EEG异常程度评估准确度为(85.61±6.16)%,级别一精确度为(91.43±6.25)%,召回率为(92.64±9.65)%,F1 值为(91.56±4.83)%,级别二精确度为(71.17±19.02)%,召回率为(77.64±17.24)%,F1 值为(71.88±11.33)%,级别三精确度为(90.00±21.08)%,召回率为(80.00±25.82)%,F1值为(81.67±19.95)%,LSTM模型与高年资医师评估精神分裂症EEG异常程度的精确度、召回率、准确度以及F1值比较,差异无统计学意义(χ2=0.098、0.036、0.020、0.336,P均>0.05).LSTM模型诊断精神分裂症和EEG异常程度用时均少于高年资医师,差异均有统计学意义(t=57.147、43.104,P均<0.01).结论 基于EEG的LSTM深度学习模型用于首发精神分裂症诊断和EEG异常程度分级的表现可能与高年资医师相当,且耗时较短.
更多相关知识
- 浏览16
- 被引0
- 下载10

相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文


换一批



