介绍Actigraphic Data Analyzer（ADA），一款用于睡眠/觉醒评分和昼夜节律分析的开源图形界面软件
全新开源软件让没有编程经验的研究人员也能进行高级体动记录分析。
华沙大学和SWPS大学的研究人员发布了Actigraphic Data Analyzer（ADA），这是一个免费的开源Python包，将全面的睡眠/觉醒评分和昼夜节律分析集成到图形界面中。该工具于2026年6月30日发表在Scientific Reports上（PMID：42380419），旨在解决体动记录研究方法的复杂性与阻碍许多临床医生和睡眠科学家使用这些方法的技术障碍之间的长期差距。
功能介绍
体动记录通过腕戴式加速度计记录数天或数周的活动，为睡眠实验室之外的睡眠模式和昼夜节律提供客观窗口。ADA读取两种最广泛使用的研究级设备（GENEActiv和ActiGraph）以及公共MESA（多种族动脉粥样硬化研究）数据集的原始加速度计数据，然后将高频信号压缩为用户可选择的时段长度。
在睡眠/觉醒分类方面，该软件实现了多种已有算法以及最近发表的通用滤波方法，使研究人员能够灵活地比较不同方法或为其数据选择最佳方案。在昼夜节律分析方面，ADA计算一套全面的描述符，包括去趋势波动分析（DFA）、余弦模型指标（单一、扩展和多分量）、自回归模型谱、日间稳定性（IS）、日内变异性（IV）以及M10和L5活动期的时间和幅度。
该软件包直接生成标准的临床睡眠图表和指标：日常活动概况、睡眠起始和结束标记、睡眠碎片化指数以及相关可视化。用户可以通过交互式图形界面操作，也可以将ADA作为Python库导入进行自定义脚本编写。
关键技术细节
ADA使用Python编写，采用GPLv3许可证，确保完全透明和可重复使用。图形界面大大降低了技术门槛：熟悉电子表格软件的研究人员可以加载原始加速度计数据、配置分析参数并导出结果，而无需编写任何代码。
开发人员通过创建并发布一个新的87周体动记录数据集来验证该工具，该数据集在Creative Commons CC-BY许可下免费提供。分析这些记录使他们能够检查不同昼夜节律描述符之间的相互关系。完整描述符集（DFA、余弦模型变体、AR模型谱、IS、IV、M10、L5）的相关矩阵显示，这些指标可聚为两类有意义的组：一类主要对昼夜节律周期长度敏感，另一类捕捉24小时节律的强度或稳健性。
这一发现为研究人员提供了一个实用的见解：不同的昼夜节律描述符不可互换，依赖单一指标的研究可能会错过昼夜节律生理学的重要方面。ADA使得计算完整面板并检查这些关系变得简单直接。
重要性
体动记录在睡眠研究中处于一个尴尬的十字路口。硬件便宜且不显眼，数据丰富，临床问题紧迫（这位患者的睡眠受到多大程度的干扰？他们的昼夜节律碎片化程度如何？）。然而，分析流程仍然零散，许多研究小组编写一次性脚本，依赖专有供应商软件，或者仅仅因为工具过于繁琐而放弃昼夜节律维度。
通过将整个分析链打包在一个免费、图形化、文档完善的工具中，ADA消除了一个真正的瓶颈。社区睡眠中心的临床医生、刚接触体动记录的研究生、或编程支持有限的实地站点合作者，现在都可以执行与专业时间生物学实验室相同的分析。开源许可证还意味着该软件可以被社区审计、扩展和改编。
在CC-BY许可下发布87条记录的验证数据集本身就是一项贡献。具有如此深度注释的公开体动记录数据集相对稀少，而附带的描述符聚类分析为设计昼夜节律研究的研究人员提供了有用的参考。
局限性
ADA是用于分析体动记录数据的工具，而体动记录本身具有众所周知的局限性。它通过活动（或不活动）推断睡眠，而不是通过多导睡眠图直接测量大脑状态，因此睡眠/觉醒分类存在固有的不确定性，因算法和人群而异。该软件的准确性取决于输入记录的质量以及所选算法对特定研究人群的适用性。
该工具目前支持GENEActiv和ActiGraph设备以及MESA数据集。使用其他加速度计品牌的研究人员需要将其数据转换为兼容格式。此外，虽然图形界面在可访问性方面是一个优势，但需要处理非常大的数据集或运行自动化流程的用户需要使用Python库接口，这需要一定的编程基础。
总结
ADA是一款设计精良、免费的工具，填补了体动记录研究生态系统中的真正空白。它结合了多种睡眠/觉醒评分算法、全面的昼夜节律描述符、图形界面和开源许可证，在睡眠研究、临床实践和教学中具有广泛用途。对于任何使用GENEActiv或ActiGraph数据、希望超越基础睡眠指标进入昼夜节律分析而不想构建自己流程的研究人员来说，ADA值得深入了解。
该软件可在项目仓库中获取（GPLv3），87条周记录的验证数据集可在CC-BY许可下获取。
来源： Bieganski P， Tutaj M， Duszyk-Bogorodzka A， Durka P. Introducing Actigraphic Data Analyzer (ADA)， an open source software for sleep/wake scoring and circadian rhythm analysis with graphical interface. Sci Rep. 2026. doi:10.1038/s41598-026-59007-7. PMID：42380419. 资助：波兰教育和科学部（PN/01/0111/2022）。无利益冲突声明。
婷 翻译