HMC Sleep Staging Database

Haaglanden Medisch Centrum sleep staging database

https://physionet.org/content/hmc-sleep-staging/1.1/

실제 임상 PSG를 기반으로 한, 표준적인 sleep staging 중심 데이터셋

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ℹ️ Data Info

항목	내용
샘플 수	151 whole-night PSG
대상 구성	85 male, 66 female, mean age 53.9 ± 15.4
기록 길이	whole-night PSG
주요 채널	4 EEG (F4/M1, C4/M1, O2/M1, C3/M2), 2 EOG, chin EMG, ECG
샘플링 주파수	모든 신호 256 Hz
라벨	hypnogram + lights off/on markers
scoring 기준	AASM v2.4 manual scoring

The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events(AASM v2.4 manual scoring)

수면 데이터 라벨 가이드라인

특징

• Stage별 30초 epoch원칙
• 수면 분류 : 기존의 R&K 방식(S1~S4)에서 S3와 S4를 통합하여 N3로 정의
  • W (Wake): 깨어 있음
  • N1 (NREM 1): 얕은 잠 (졸음)
  • N2 (NREM 2): 본격적인 수면 (K-complex, Spindle 출현)
  • N3 (NREM 3): 깊은 잠 (Slow Wave Sleep)
  • R (REM): 꿈 수면

이벤트

• Micro-arousa : 3초 이상 15초 미만의 뇌파 변화. (CAP의 Phase A와 밀접함)
• Respiratory : 무호흡(Apnea)은 최소 10초 이상 지속되어야 함.
• PLM : 다리 움직임이 0.5초~10초 사이여야 함.

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🔔 수집 목적

automatic sleep staging algorithm이 서로 다른 데이터베이스에서도 generalize되는지 평가를 위함
patient phenotype을 최대한 일반적이고 heterogeneous하게 유지하려고 했고, 추가적인 선택 기준을 거의 두지 않음, 실제 의학적 분포를 반영한 데이터에 가까움

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🗂️ 데이터 특징

• sleep center 수집 데이터
• in-hospital / ambulatory recording

in-hospital

병원의 수면검사실에서 측정

• 고품질 : 노이즈가 적고 신호가 매우 깨끗함
• First Night Effect : 병원이라는 낯선 환경 때문 왜곡 가능성이 있음

ambulatory recording

자신의 집에서 측정
근육의 움직임과 관련된 시스템, 뇌가 깨려고 할 때 근육에 긴장이 들어감

• 생태적 타당성(Ecological Validity) : 실제 환자의 ‘진짜 수면 습관’이 그대로 데이터에 반영
• 노이즈(Noise) : 센서 탈락, 뒤척임으로 인한 아티팩트(Artifact), 환경 소음 등이 데이터에 섞일 확률이 높음

• 256Hz
• 유효 scoring interval만 남도록 lights off ~ lights on 구간으로 clipping됨

• Stage를 위한 데이터셋이므로, 라벨이 풍부하지 않음

  📌 HMC의 특징

• 현실적인 환자 분포
• Sampling Rate 통일
• sleep stagging에 최적화된 annotation
• 실제 임상
• Pretrain용으로 좋음

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📍 Info

• .edf : PSG 신호 파일. EEG, EOG, chin EMG, ECG 등
• SNXXX_sleepscoring.edf : annotation-only EDF+ 파일. hypnogram annotation과 lights-off/on marker가 저장. EDF+ 표준 텍스트와 polarity rule을 따릅니다. 즉, stage label과 수면 유효 구간을 EDF 계열 포맷 안에서 같이 다룸
• SNXXX_sleepscoring.txt : 동일한 scoring 정보를 CSV 형태 텍스트로 제공하는 파일.

Hypnogram

• X(Time) : 보통 전체 수면 시간(6~8시간).
• Y(Labels): 수면 단계 (W, N1, N2, N3, REM, etc).