HMS-有害腦活動分類競賽

HMS-有害腦活動分類

對危重病患的癲癇和其他有害腦活動進行分類

組隊ing | HMS-有害腦活動分類競賽

競賽名稱:

HMS - Harmful Brain Activity Classification

HMS-有害腦活動分類

競賽種類：數據挖掘、生物醫學

競賽地址：

https://www.kaggle.com/competitions/hms-harmful-brain-activity-classification/overview

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競賽目標

該競賽的目標是檢測和分類癲癇和其他類型的有害腦活動。您將開發一個(ge) 模型，該模型經過訓練，能夠識別從(cong) 危重病房患者記錄的腦電圖（EEG）信號中提取的信息。

您的工作可能有助於(yu) 迅速提高腦電圖圖譜分類的準確性，從(cong) 而為(wei) 神經危重護理、癲癇和藥物開發帶來深刻的益處。在這一領域的進展可能使醫生和腦研究人員能夠更快速、更準確地檢測癲癇或其他腦損傷(shang) ，從(cong) 而提供更有效的治療。

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競賽背景

從(cong) 聽診器到舌壓板，醫生依賴許多工具來治療患者。醫生使用腦電圖儀(yi) 與(yu) 危重病患的患者合作，以檢測可能導致腦損傷(shang) 的癲癇和其他類型的腦活動。

目前，腦電圖監測完全依賴專(zhuan) 業(ye) 神經學家的手動分析。盡管無法估量其價(jia) 值，但這種勞動密集型的過程是一個(ge) 主要瓶頸。它不僅(jin) 可能耗時，而且腦電圖記錄的手動審查也昂貴，容易產(chan) 生因疲勞導致的錯誤，並且在不同評審者之間存在可靠性問題，即使這些評審者是專(zhuan) 家。

此次競賽的六個(ge) 感興(xing) 趣的模式包括：

癲癇（SZ）、廣泛的周期性放電（GPD）、單側(ce) 性周期性放電（LPD）、單側(ce) 性節律性δ活動（LRDA）、廣泛的節律性δ活動（GRDA）或“其他”。

在此次比賽中使用的腦電圖片段已經由一組專(zhuan) 家進行了注釋或分類。在某些情況下，專(zhuan) 家對正確標簽完全一致。在其他情況下，專(zhuan) 家意見不一致。我們(men) 將專(zhuan) 家高度一致的部分稱為(wei) “理想化”模式。當大約一半的專(zhuan) 家給出“其他”標簽，而另一半給出剩下的五個(ge) 標簽之一時，我們(men) 稱之為(wei) “原型模式”。在專(zhuan) 家在五個(ge) 命名模式中的兩(liang) 個(ge) 之間大致分歧的情況下，我們(men) 稱之為(wei) “邊緣案例”。

不同專(zhuan) 家一致性水平的腦電圖模式示例：

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請參閱數據選項卡，以獲取每個(ge) 子圖的全屏PDF頁麵。

此圖顯示了具有不同一致性水平的腦電圖模式的選定示例。行按照以下結構：第1行是癲癇，第2行是LPD，第3行是GPD，第4行是LRDA，第5行是GRDA。按列排列，模式的理想化形式的示例在第1列（A）中。這些是具有一致專(zhuan) 家意見的模式。第2列（B）是原型或部分形成的模式。大約一半的評分者將其標記為(wei) IIIC模式之一，另一半標記為(wei) “其他”。第3列和第4列（C、D）是邊緣案例（大約一半的評分者將其標記為(wei) IIIC模式，另一半將其標記為(wei) 另一種IIIC模式）。

對於(yu) B-1，10秒原始腦電圖中有一些混有尖銳放電的節律性δ活動，頻譜圖顯示這個(ge) 片段可能屬於(yu) 癲癇的尾部，因此SZ和“其他”之間的分歧是有道理的。B-2顯示大約1Hz處的額葉定位的尖銳瞬態，但它們(men) 極性相反，表明它們(men) 可能來自非腦源，因此LPD和“其他”（偽(wei) 跡）之間的分歧是有道理的。B-3具有彌漫的半節律性δ背景，伴有形態不佳的低幅度廣泛周期性放電，形態變化不定，屬於(yu) 原型GPD類型模式。B-4顯示不穩定形態的右半腦半節律性δ活動，屬於(yu) 原型LRDA模式。B-5顯示不穩定形態的幾波節律性δ活動，維持時間較短，屬於(yu) 原型GRDA。C-1顯示2Hz LPDs，隨著幅度增加，逐漸演變為(wei) 下層的節律性活動，是LPDs和癲癇初期之間的模式，是邊緣案例。D-1顯示豐(feng) 富的GPDs位於(yu) 抑製的背景之上，頻率為(wei) 1-2Hz。10秒內(nei) 的平均頻率接近1.5Hz，暗示可能是癲癇，另一個(ge) 邊緣案例。C-2在LPDs和GPDs之間劃分。周期性放電的幅度在右側(ce) 較高，但在左側(ce) 也有一些反射。D-2在LPDs和LRDA之間涇渭分明。它既有節奏感，又有周期性放電。在顳部導聯中，它看起來更有節奏感，而在矢狀導聯中，它看起來更有周期性。C-3在GPDs和LRDA之間劃分。δ波的上升支形態尖銳，這些周期性放電在兩(liang) 側(ce) 都能看到。節奏性的δ波在左側(ce) 的幅度似乎較高，但左側(ce) 也有一些活動的反射。D-3在GPDs和GRDA之間劃分。δ波的上升支形態尖銳，上升支和下降支之間的坡度不對稱，是一個(ge) 邊緣案例。C-4在LRDA和癲癇之間劃分。左側(ce) 顯示2Hz LRDA，頻譜圖顯示這個(ge) 片段可能屬於(yu) 癲癇的尾部，是一個(ge) 邊緣案例。D-4在LRDA和GRDA之間劃分。δ波的上升支形態尖銳，左側(ce) 的幅度較大，但右側(ce) 也有一些活動的反射。C-5在GRDA和癲癇之間劃分。它顯示潛在的演變中的節律性δ活動，伴有形態不佳的嵌入式癲癇樣放電，是GRDA和癲癇之間的模式，是一個(ge) 邊緣案例。D-5在GRDA和LPDs之間劃分。有廣泛的節律性δ活動，右側(ce) 的活動略微較大，含有形態不佳的癲癇樣放電，是一個(ge) 邊緣案例。注：腦電圖電極的記錄區域簡寫(xie) 為(wei) LL = 左側(ce) ；RL = 右側(ce) ；LP = 左矢狀；RP = 右矢狀。

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評估標準

提交將根據預測概率與(yu) 觀察目標之間的Kullback-Liebler散度進行評估。

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