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Multiple EEG chanel attention based multi-task model for epileptiform activity quantification
DOI:10.1016/j.neucom.2025.132342.png)
摘要
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痫样活动在表征睡眠中电性癫痫持续状态(ESES)的脑电图(EEG)方面至关重要。棘波指数(SWI)是一种用于表征痫样活动强度的定量测量方法,有助于ESES脑病临床诊断。SWI计算的核心在于两项任务:睡眠分期和痫样活动分割。当前研究通常仅关注单一任务,而两项任务之间的内在联系尚未得到充分挖掘。为解决此问题,本文提出了一种用于痫样活动量化分析的多任务学习方法,该方法包含EEG通道注意力模块(MCAQN)。该方法由任务共享网络和两个任务特定注意力网络组成。任务共享网络负责学习EEG的全局特征。而两个任务特定注意力网络分别通过EEG通道注意力模块(ECA)从全局特征中提取任务特定信息,其中一个专门用于睡眠分期和SWI量化。为平衡多任务的重要性,设计了一种新型损失函数,该函数结合了基于语义分割的SWI量化损失和睡眠分期分类损失。这种多任务学习方法使每个模块能够捕获任务特定信息,同时利用相关任务间的固有相关性,从而显著提升整体性能。实验在浙江大学医学院附属儿童医院(CHZU)数据集的长程EEG数据上进行。所提出的MCAQN方法相较于单任务方法及部分当前最优方法(SOTA)表现出明显优势。具体而言,该方法可在不依赖阈值和专家经验的情况下准确量化SWI,且SWI误差( )低至2.406%。
期刊
IF:
6.5
论文数:
2.5W
被引数:
6.5W
机构
引用论文
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