Clinical state assessment in bipolar patients by means of HRV features obtained with a sensorized T-shirt

Abstract

The aim of this study is to identify parameters extracted from the Heart Rate Variability (HRV) signal that correlate to the clinical state in patients affected by bipolar disorder. 25 ECG and activity recordings from 12 patients were obtained by means of a sensorized T-shirt and the clinical state of the subjects was assessed by a psychiatrist. Features in the time and frequency domain were extracted from each signal. HRV features were also used to automatically compute the sleep profile of each subject by means of an Artificial Neural Network, trained on a control group of healthy subjects. From the hypnograms, sleep-specific parameters were computed. All the parameters were compared with those computed on the control group, in order to highlight significant differences in their values during different stages of the pathology. The analysis was performed by grouping the subjects first on the basis of the depression-mania level and then on the basis of the anxiety level.

Physiological Correlates of Bipolar Spectrum Disorders and their Treatment

“…Another self-evident issue that has challenged researchers is the difficulty in recruiting and testing manic bipolar patients in laboratory settings, explaining why there are relatively fewer studies of this phase of illness (Small et al 1999). With technological advances, future research will likely take advantage of less invasive, ambulatory sensors including smartphone (Heathers 2013) and sensorized clothing (e.g., Mariani et al 2012;Quintana et al 2012;Siegel 2013), which will enable the collection of longitudinal physiological data across illness and treatment phases within BSD patients.…”

“…Given the resurgence of interest in this type of research, future directions for research into cardiovascular measures in the characterization and differentiation of BSDs should replicate findings across phases of illness between, and within, patients and other diagnostic groups, in accordance with established guidelines (Task Force 1996). Furthermore, given that cardiovascular measures are some of the least costly, time-consuming, invasive, and most mobile (see Heathers 2013;Mariani et al 2012;Quintana et al 2012) of commonly employed measures, the potential clinical utility of HR and HRV in BSD assessment and monitoring should be explored.…”

Knitted Electronic Textiles

“…Preliminary results on data collected in the first phase of the project have already been published and are extremely encouraging [31,32]. Fifteen complete platforms have been distributed, and for each platform a redundant number of WWSs have been manufactured to cover all sizes and models.…”

Évaluation des troubles thymiques par l’étude des données passives : le concept de phénotype digital à l’épreuve de la culture de métier de psychiatre

“…Les données passives collectées concernent l'ECG (mesure de l'intervalle RR avec calcul de la VFC) et l'activité respiratoire (mesure de la fréquence respiratoire et calcul d'un certain nombre de caractéristiques type maximum, minimum, amplitude, variation, etc.). Le choix de l'ECG pour caractériser un épisode thymique repose sur plusieurs études montrant des différences de VFC chez les patients bipolaires par rapport aux sujets témoins avec notamment des caractéristiques différentes pour les épisodes hypomanes ou mixtes [32], et d'après certains auteurs la VFC permettrait de classer correctement les patients dans l'un des quatre états thymiques (euthymique, hypomane, déprimé ou mixte) avec une précision de 99 % [33]. Ainsi, la VFC est diminuée [34] comparativement aux sujets sains lors des phases dépressives, y compris dans des phases prodromales [35], et augmentée lors des phases maniaques [36,37].…”

“…Concernant l'utilisation de l'actigraphie nocturne, une étude [43] montre qu'il est possible de différencier un patient bipolaire en rémission d'un patient témoin avec 89 % de précision à l'aide de trois variables actigraphiques (durée moyenne de sommeil, latence d'endormissement, variabilité sur 21 jours) et une variable clinique Augmentation des activités et des localisations [41] ECG Diminution sévérité-dépendante de la VFC ; augmentation de la VFC basse fréquence et du ratio basse fréquence/haute fréquence ; diminution de la VFC haute fréquence [12][13][14][15] Fréquence cardiaque plus élevée et VFC plus basse que chez les unipolaires [32][33][34] Chez bipolaire type 2 : augmentation du ratio basse fréquence/haute fréquence et diminution de la VFC haute fréquence [15] Diminution de l'intervalle RR (augmentation de la fréquence cardiaque), de la variance, de la VFC basse fréquence, et de la VFC haute fréquence ; augmentation du ratio basse fréquence/haute fréquence [37] ; augmentation de la VFC [36] Température…”