ActiTect: A Generalizable Machine Learning Pipeline for REM Sleep Behavior Disorder Screening through Standardized Actigraphy
David Bertram, Anja Ophey, Sinah Röttgen, Konstantin Kufer, Gereon R. Fink, Elke Kalbe, Clint Hansen, Walter Maetzler, Maximilian Kapsecker, Lara M. Reimer, Stephan Jonas, Andreas T. Damgaard, Natasha B. Bertelsen, Casper Skjaerbaek, Per Borghammer, Karolien Groenewald, Pietro-Luca Ratti, Michele T. Hu, Noémie Moreau, Michael Sommerauer, and Katarzyna Bozek
隔离快速眼动睡眠行为障碍(iRBD)是α-突触核蛋白酶原的主要前列腺标志物,通常在帕金森氏病的临床发病,Lewy身体痴呆或多系统萎缩之前。 虽然腕戴式运动仪通过捕获异常的夜间运动,在大规模筛查工作中具有检测RBD的巨大潜力,但在没有可靠和高效的分析管道的情况下,它们变得无法操作。 这项研究展示了Activect,一个完全自动化的开源机器学习工具,用于从行为学记录中识别RBD。 为了确保跨异质采集设置的可推广性,我们的管道包括强大的预处理和自动睡眠唤醒检测,以协调多设备数据并提取可生理解释的运动特征,特征是活动模式。 对78名个体进行了模型开发,在嵌套交叉验证下产生了强烈的歧视(AUROC = 0.95)。 在致盲的局部测试集(n = 31, AUROC = 0.86)和两个独立的外部队列(n = 113,AUROC = 0.84; n = 57,AUROC = 0.94)上确认概括。 为了评估现实世界的稳健性,内部和外部队列的留置数据集交叉验证表现出一致的性能(AUROC范围=0.84-0.89)。 补充稳定性分析显示,关键预测功能在数据集中仍然是可重复的,支持最终的集合多中心模型作为强大的预训练资源,用于更广泛的部署。 通过开源和易于使用,我们的工具促进了广泛的采用,并促进了独立的验证和协作改进,从而推进了使用可穿戴设备的统一和可推广的RBD检测模型。
Isolated rapid eye movement sleep behavior disorder (iRBD) is a major prodromal marker of α-synucleinopathies, often preceding the clinical onset of Parkinson's disease, dementia with Lewy bodies, or multiple system atrophy. While wrist-worn actimeters hold significant potential for detecting RBD in large-scale screening efforts by capturing abnormal nocturnal movements, they become inoperable without a reliable and efficient analysis pipeline. This study presents ActiTect, a fully automated, op...