論文の概要: Pain Assessment based on fNIRS using Bidirectional LSTMs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.13231v2
- Date: Sun, 27 Dec 2020 13:15:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-04-25 14:34:29.499127
- Title: Pain Assessment based on fNIRS using Bidirectional LSTMs
- Title(参考訳): 双方向LSTMを用いたfNIRSに基づく痛み評価
- Authors: Raul Fernandez Rojas, Julio Romero, Jehu Lopez-Aparicio, Keng-Liang Ou
- Abstract要約: 機能的近赤外分光法(fNIRS)と深層学習法(深層学習法)をヒトの痛み評価に用いる。
本研究の目的は、深層学習を用いてfNIRS生データから特徴を自動的に学習し、手作り特徴の設計に必要な主観性とドメイン知識のレベルを下げることである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.9654272166607836
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Assessing pain in patients unable to speak (also called non-verbal patients)
is extremely complicated and often is done by clinical judgement. However, this
method is not reliable since patients vital signs can fluctuate significantly
due to other underlying medical conditions. No objective diagnosis test exists
to date that can assist medical practitioners in the diagnosis of pain. In this
study we propose the use of functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) and
deep learning for the assessment of human pain. The aim of this study is to
explore the use deep learning to automatically learn features from fNIRS raw
data to reduce the level of subjectivity and domain knowledge required in the
design of hand-crafted features. Four deep learning models were evaluated,
multilayer perceptron (MLP), forward and backward long short-term memory
net-works (LSTM), and bidirectional LSTM. The results showed that the Bi-LSTM
model achieved the highest accuracy (90.6%)and faster than the other three
models. These results advance knowledge in pain assessment using neuroimaging
as a method of diagnosis and represent a step closer to developing a
physiologically based diagnosis of human pain that will benefit vulnerable
populations who cannot self-report pain.
- Abstract(参考訳): 話すことができない患者(非言語患者とも呼ばれる)の痛みの評価は非常に複雑であり、しばしば臨床判断によって行われる。
しかし、この方法が信頼性に乏しいのは、患者のバイタルサインが他の根底にある医療条件のために大きく変動するためである。
痛みの診断を支援する客観的診断テストは、これまで存在していない。
本研究では,機能的近赤外分光法(fNIRS)と深層学習を用いたヒトの痛み評価法を提案する。
本研究の目的は、深層学習を用いてfNIRS生データから特徴を自動的に学習し、手作り特徴の設計に必要な主観性とドメイン知識のレベルを下げることである。
4つのディープラーニングモデル、多層パーセプトロン(MLP)、前後長短期記憶ネットワーク(LSTM)、双方向LSTMを評価した。
その結果、Bi-LSTMモデルは他の3モデルよりも高い精度(90.6%)で高速であった。
これらの結果は, 神経画像を用いた痛み評価の知識を発達させ, 自己報告できない患者に利益をもたらすヒトの痛みの生理的診断に一歩近づいた。
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