论文
BCoughBench:身体耦合可穿戴传感器条件下呼吸声学基础模型的基准测试
BCoughBench: Benchmarking Respiratory Acoustic Foundation Models Under Body-Coupled Wearable Sensor Conditions
摘要
呼吸声学基础模型 (FM) 仅以智能手机录音为基准,但临床部署越来越多地针对身体耦合 (BC) 可穿戴设备,这些可穿戴设备的传感器会通过组织和骨骼衰减高频内容,从而导致 FM 可靠性未得到表征。我们引入了 BCoughBench,在五个标记咳嗽数据集上的五个 EBEN 模拟 BC 传感器条件下,针对九个分类任务(AUROC、95% 特异性的灵敏度、预期校准误差)和三个年龄回归任务(MAE 与平均预测基线)评估五个 FM(OPERA-CT/CE/GT、HeAR、M2D+Resp)。平均 AUROC 从 0.785(智能手机)下降到 0.689-0.723,在太阳穴振动拾取下($Δ$ = -0.096)降级最多,在软入耳式耳机下降级最少($Δ$ = -0.062)。在任何 BC 传感器下,对于大多数疾病任务,没有 FM 能够满足临床灵敏度阈值 (Se@Sp95 $\geq$ 0.20)。 CIDRZ 队列的性别分类崩溃(AUROC 0.954 至 0.596-0.628,$Δ$ = -0.341),而 COVID 检测几乎不受影响($Δ$ = -0.004)。年龄回归很稳健,在 CoughVID 上的额头加速计下有所改善(MAE 9.61 至 8.97 岁); HeAR 主导回归和人口统计任务,M2D+Resp 主导疾病和特征任务。 BCoughBench 为可穿戴条件下的 FM 评估提供了可重复的框架。