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(dòng)睡眠（NREM）N2階段的標(biāo)志，它的頻率范圍為11~16Hz，產(chǎn)生時(shí)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(jī)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(dòng)檢測算法層出不窮，而基于肉眼觀測的手動(dòng)劃分一直以來都是準(zhǔn)確率最高的方法，同時(shí)專家的肉眼手動(dòng)劃分被稱為紡錘波檢測的金標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)記的紡錘波數(shù)據(jù)集，然后得到非專家組的標(biāo)準(zhǔn)，并將其與專家組的金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，來看看是否可以通過非專家組的標(biāo)準(zhǔn)來代替專家組的金標(biāo)準(zhǔn)。
　　在進(jìn)行本文的實(shí)驗(yàn)之前，我們需要采集并選取一些實(shí)驗(yàn)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(duì)被試近期的情緒、睡眠以及其他情況進(jìn)行簡要評(píng)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(cái)力、物力和時(shí)間，而且可以將調(diào)查的數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中，以便隨時(shí)使用。
　　由于一個(gè)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(biāo)記紡錘波的，所以參與標(biāo)記紡錘波的被試會(huì)很多，因此最終需要處理的數(shù)據(jù)量會(huì)很大。如果采用MATLAB離線方式來標(biāo)記紡錘波的話，后期數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)處理都會(huì)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(tái)電腦就可以在線標(biāo)記紡錘波，然后將標(biāo)記的結(jié)果存

4、儲(chǔ)到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫。
　　對(duì)專家組和非專家組通過在線檢測紡錘波系統(tǒng)標(biāo)記的數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，可以得到以下結(jié)論：對(duì)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(shí)，此時(shí)專家組金標(biāo)準(zhǔn)是最優(yōu)的。所有的專家與專家組金標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)具有較好的一致性。對(duì)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(shí)，非

5、專家組標(biāo)準(zhǔn)是最優(yōu)的。所有的非專家與非專家組標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)與專家組金標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)與專家組金標(biāo)準(zhǔn)的差別程度還是可以接受的，即由非專家組標(biāo)準(zhǔn)代替專家組標(biāo)準(zhǔn)可行的。同時(shí)還將非專家組標(biāo)準(zhǔn)和RMS自