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    Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:https://uvadoc.uva.es/handle/10324/59564

    Título
    Bispectral analysis of heart rate variability to characterize and help diagnose pediatric sleep apnea
    Autor
    Martín Montero, AdriánAutoridad UVA
    Gutierrez Tobal, Gonzalo CésarAutoridad UVA Orcid
    Gozal, David
    Barroso García, VerónicaAutoridad UVA Orcid
    Álvarez González, DanielAutoridad UVA Orcid
    Campo Matias, Félix delAutoridad UVA Orcid
    Kheirandish Gozal, Leila
    Hornero Sánchez, RobertoAutoridad UVA Orcid
    Año del Documento
    2021
    Editorial
    MDPI
    Descripción
    Producción Científica
    Documento Fuente
    Entropy, 2021, Vol. 23, Nº. 8, 1016
    Resumen
    Pediatric obstructive sleep apnea (OSA) is a breathing disorder that alters heart rate variability (HRV) dynamics during sleep. HRV in children is commonly assessed through conventional spectral analysis. However, bispectral analysis provides both linearity and stationarity information and has not been applied to the assessment of HRV in pediatric OSA. Here, this work aimed to assess HRV using bispectral analysis in children with OSA for signal characterization and diagnostic purposes in two large pediatric databases (0–13 years). The first database (training set) was composed of 981 overnight ECG recordings obtained during polysomnography. The second database (test set) was a subset of the Childhood Adenotonsillectomy Trial database (757 children). We characterized three bispectral regions based on the classic HRV frequency ranges (very low frequency: 0–0.04 Hz; low frequency: 0.04–0.15 Hz; and high frequency: 0.15–0.40 Hz), as well as three OSA-specific frequency ranges obtained in recent studies (BW1: 0.001–0.005 Hz; BW2: 0.028–0.074 Hz; BWRes: a subject-adaptive respiratory region). In each region, up to 14 bispectral features were computed. The fast correlation-based filter was applied to the features obtained from the classic and OSA-specific regions, showing complementary information regarding OSA alterations in HRV. This information was then used to train multi-layer perceptron (MLP) neural networks aimed at automatically detecting pediatric OSA using three clinically defined severity classifiers. Both classic and OSA-specific MLP models showed high and similar accuracy (Acc) and areas under the receiver operating characteristic curve (AUCs) for moderate (classic regions: Acc = 81.0%, AUC = 0.774; OSA-specific regions: Acc = 81.0%, AUC = 0.791) and severe (classic regions: Acc = 91.7%, AUC = 0.847; OSA-specific regions: Acc = 89.3%, AUC = 0.841) OSA levels. Thus, the current findings highlight the usefulness of bispectral analysis on HRV to characterize and diagnose pediatric OSA.
    Materias (normalizadas)
    Pediatrics
    Sleep apnea syndromes
    Ritmo cardíaco - Trastornos
    Neural networks (Computer science)
    Materias Unesco
    3201.10 Pediatría
    3205.01 Cardiología
    Palabras Clave
    Heart rate variability
    Bispectral analysis
    Perceptron neural network
    ISSN
    1099-4300
    Revisión por pares
    SI
    DOI
    10.3390/e23081016
    Patrocinador
    Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades-Agencia Estatal de Investigación y Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) - (Projects DPI2017-84280-R and RTC-2017-6516-1)
    Comisión Europea y Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) - (Cooperation Programme Interreg V-A Spain-Portugal POCTEP 2014–20200)
    Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades - (PRE2018- 085219)
    Ministerio de Ciencia e Innovación-Agencia Estatal de Investigación - (grant RYC2019-028566-I)
    Institutos Nacionales de la Salud (NIH) y Universidad de Missouri - (grants HL130984, HL140548, and AG061824)
    National Institutes of Health - (HL083075, HL083129, UL1-RR-024134, UL1 RR024989)
    National Heart, Lung, and Blood Institute - (R24 HL114473, 75N92019R002)
    Nota
    Se añade anexo con la corrección de la tabla nº 4 que se halla en la página 14 en la versión original del artículo. La corrección está en el segundo fichero "Erratum: Martín-Montero et al. Bispectral Analysis of Heart Rate Variability to Characterize and Help Diagnose Pediatric Sleep Apnea".
    Version del Editor
    https://www.mdpi.com/1099-4300/23/8/1016
    Propietario de los Derechos
    © 2021 The authors
    Idioma
    eng
    URI
    https://uvadoc.uva.es/handle/10324/59564
    Tipo de versión
    info:eu-repo/semantics/publishedVersion
    Derechos
    openAccess
    Aparece en las colecciones
    • DEP71 - Artículos de revista [358]
    Mostrar el registro completo del ítem
    Ficheros en el ítem
    Nombre:
    Bispectral-Analysis-of-Heart-Rate-Variability.pdf
    Tamaño:
    6.298Mb
    Formato:
    Adobe PDF
    Thumbnail
    Visualizar/Abrir
    Nombre:
    Erratum-Bispectral-Analysis-of-Heart.pdf
    Tamaño:
    196.3Kb
    Formato:
    Adobe PDF
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    Visualizar/Abrir
    Atribución 4.0 InternacionalLa licencia del ítem se describe como Atribución 4.0 Internacional

    Universidad de Valladolid

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