Table 3.
Comparison of accuracy between all ML models for SBP and DBP without calibration and age grouping.
| Blood Pressure | SBP | DBP | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Model | r | ≤5 (%) |
≤10 (%) | ≤15 (%) | ΔBP (mmHg) |
r | ≤5 (%) |
≤10 (%) | ≤15 (%) | ΔBP (mmHg) |
| Exponential GPR (this study) | 0.44 *** | 27.131 (D) | 56.072 (D) | 67.441 (D) | −0.716 ± 15.5851 |
0.31 *** | 35.401 (D) | 55.814 (D) | 77.261 (D) | −0.869 ± 12.6172 |
| Bagged Trees | 0.43 *** | 32.041 (D) | 53.746 (D) | 71.576 (D) | 3.141 ± 14.9823 |
0.23 *** | 32.041 (D) | 58.914 (D) | 77.002 (D) | 1.846 ± 12.2447 |
| Boosted Trees | 0.43 *** | 25.581 (D) | 50.387 (D) | 67.441 (D) | 1.145 ± 16.1572 |
0.28 *** | 30.491 (D) | 55.038 (D) | 77.519 (D) | −1.328 ± 12.4168 |
| Coarse Gaussian SVM | 0.40 *** | 20.930 (D) | 44.702 (D) | 57.622 (D) | −3.328 ± 19.2503 |
0.25 *** | 34.366 (D) | 60.465 (D) | 77.519 (D) | −1.964 ± 12.4512 |
| Coarse Tree | 0.37 *** | 25.581 (D) | 50.387 (D) | 70.801 (D) | −1.402 ± 15.0477 |
0.18 *** | 35.142 (D) | 64.082 (D) | 81.657 (D) | 1.782 ± 11.6775 |
| Cubic SVM | 0.32 *** | 22.222 (D) | 43.152 (D) | 62.015 (D) | −1.943 ± 18.1104 |
0.21 *** | 28.423 (D) | 50.129 (D) | 72.35 4(D) | −1.015 ± 13.7282 |
| Fine Gaussian SVM | 0.30 *** | 20.413 (D) | 46.511 (D) | 66.149 (D) | −2.324 ± 16.3242 |
0.24 *** | 30.232 (D) | 51.938 (D) |
73.901 (D) | −0.801 ± 14.0499 |
| Fine Tree | 0.28 *** | 23.772 (D) | 45.219 (D) | 68.733 (D) | −1.861 ± 16.5967 |
0.21 *** | 33.333 (D) | 59.173 (D) | 77.261 (D) | −1.869 ± 12.6172 |
| Interactions Linear | 0.39 *** | 17.312 (D) | 40.051 (D) | 58.656 (D) | −5.003 ± 17.5311 |
0.28 *** | 19.638 (D) | 42.118 (D) | 64.599 (D) | −1.835 ± 16.0832 |
| Linear | 0.31 *** | 23.772 (D) | 50.646 (D) | 68.992 (D) | 1.746 ± 20.0023 |
0.18 *** | 33.850 (D) | 61.757 (D) | 78.553 (D) | 1.508 ± 12.0335 |
| Linear SVM | 0.32 *** | 23.255 (D) | 47.803 (D) | 66.667 (D) | −1.068 ± 16.0259 |
0.21 *** | 32.558 (D) | 60.981 (D) | 79.586 (D) | 1.221 ± 12.7356 |
| Matern5/2 GPR | 0.43 *** | 24.031 (D) | 51.938 (D) | 71.317 (D) | 1.345 ± 15.6983 |
0.30 *** | 32.041 (D) | 62.532 (D) | 81.395 (D) | 2.237± 12.549 |
| Medium Gaussian SVM | 0.47 *** | 21.705 (D) | 44.444 (D) | 64.857 (D) | −1.943 ± 17.5536 |
0.30 *** | 33.333 (D) | 58.139 (D) | 77.519 (D) | −1.877 ± 12.8238 |
| Medium Tree | 0.34 *** | 22.739 (D) | 41.860 (D) | 63.307 (D) | −2.063 ± 18.2236 |
0.14 *** | 25.839 (D) | 46.253 (D) | 69.251 (D) | −1.018 ± 14.9782 |
| Quadratic SVM | 0.44 *** | 25.581 (D) | 47.028 (D) | 66.149 (D) | −1.875 ± 15.978 |
0.29 *** | 36.692 (D) | 61.498 (D) | 78.294 (D) | −1.325 ± 11.6168 |
| Rational Quadratic GPR | 0.43 *** | 20.413 (D) | 41.860 (D) | 60.465 (D) | −4.198 ± 17.2031 |
0.31 *** | 32.816 (D) | 59.431 (D) | 77.002 (D) | −1.838 ± 12.7787 |
| Robust Linear | 0.32 *** | 24.547 (D) | 53.488 (D) | 72.351 (D) | 1.496 ± 15.1054 |
0.19 *** | 32.816 (D) | 60.465 (D) | 79.586 (D) | 1.279 ± 12.7838 |
| Squared Exponential GPR | 0.41 *** | 24.806 (D) | 45.736 (D) | 63.824 (D) | −1.344 ± 15.9769 |
0.32 *** | 32.041 (D) | 58.139 (D) | 76.227 (D) | −1.883 ± 12.9418 |
| Stepwise Linear | 0.40 *** | 25.323 (D) | 47.545 (D) | 67.183 (D) | −1.587 ± 16.163 |
0.26 *** | 33.333 (D) | 60.206 (D) | 79.069 (D) | 1.587 ± 12.2077 |
| Gaussian Mixture Model | 0.17 ** | 4.333 (D) |
11.333 (D) |
16.676 (D) |
−21.937± 38.1851 |
0.12 * | 13.000 (D) |
21.000 (D) |
35.672 (D) |
−17.211± 30.0149 |
BHS grading criteria (mmHg, cumulative percentage): Grade A (≤5, 60%; ≤10, 85%; and ≤15, 95%), Grade B (≤5, 50%; ≤10, 75%; and ≤15, 90%), Grade C (≤5, 40%; ≤10, 65%; and ≤15, 85%), Grade D (worse than Grade C). ANSI/AAMI/ISO 81060-2:2013: ΔBP < 5-mmHg, mean standard deviation < 8-mmHg. p-value: * p < 0.05, ** p < 0.01, *** p < 0.001.