HRV - Messparameter

Zeitbasierte, nicht lineare und frequenzbasierte Parameter

Zeitbasierte HRV Parameter

RR: Abstand zweier Herzschläge (R-Zacken im QRS-Komplex / EKG). Die Abkürzung RR kann im Deutschen zu Missverständnissen führen, da damit auch der Blutdruck gemeint sein kann.

NN: Abstand zweier Herzschläge (normal to normal)

SDNN: Standardabweichung aller NN-Intervalle, der SDNN gibt einen Mittelwert der Variabilität an und besteht aus Anteilen vom Sympathikus und Parasymapthikus. Man kann den SDNN auch als Gesamtvariabilität oder total power bezeichnen. Für den Patienten kann man ihn als Gesamtenergie des Regulationssystems bezeichnen.

SDANN: Standardabweichung des Mittelwertes der NN-Intervalle in allen Fünf-Minuten der gesamten Aufzeichnung, (höhere Werte weisen auf vermehrte parasympathische Aktivität hin)

SDANN-i: Standardabweichung des mittleren normalen NN-Intervalls für alle Fünf-Minuten-Abschnitte bei einer Aufzeichnung von 24 Stunden, (höhere Werte weisen auf vermehrte parasympathische Aktivität hin)

r-MSSD: Quadratwurzel des quadratischen Mittelwertes der Summe aller Differenzen zwischen benachbarten NN-Intervallen (höhere Werte weisen auf vermehrte parasympathische Aktivität hin)

SI: Stressindex, spiegelt die sympathische Aktivität wider

pNN50: Prozentsatz der Intervalle mit mindestens 50 ms Abweichung vom vorausgehenden Intervall (höhere Werte weisen auf vermehrte parasympathische Aktivität hin)

SDSD: Standardabweichung der Differenzen zwischen benachbarten NN-Intervallen

NN50: Anzahl der Paare benachbarter NN-Intervalle, die mehr als 50 ms voneinander in der gesamten Aufzeichnung abweichen, (höhere Werte weisen auf vermehrte parasympathische Aktivität hin)

Es gibt noch viele weitere HRV Parameter. Viele dieser Parameter sind jedoch redundant.
Bei der VNS-Analyse werden die wichtigsten Zeitbereichsparameter RMSSD (Parasympathikus), SI (Sympathikus) und SDNN (Standardabweichung) berechnet und grafisch dargestellt.
Zusätzlich wird der wichtige nicht lineare Parameter Alpha 1 / DFA 1 Wert berechnet, der die Qualität der Regulation und das Zusammenspiel der einzelnen Regelsysteme widerspiegelt.

Nicht lineare HRV Parameter

Alpha 1 oder DFA 1: detrendet fluctuation analysis, trendbereinigte Fluktuationsanalyse.

Der Alpha 1 Wert misst nicht nur rein die zeitlichen Veränderungen in der Herzfrequenzvariabilität (HRV), sondern er misst die Qualität der Regulation.
Durch Überprüfung des HRV Signals nach zufälligen und sich wiederholenden Bereichen kann so festgestellt werden, wie die einzelnen Regelsysteme zusammenarbeiten.

Optimal wäre der Alpha 1 Wert bei 1,0. Dies sagt aus, dass in der Herzfrequenzvariabilität 50 % zufällige Signale auftreten, die auf schnelle Reaktionsfähigkeit hindeuten und 50 % der Signale aus sich wiederholenden Signalen bestehen. Dies deutet auf eine grundlegende Stabilität der Regelsysteme hin.

Alles über 1,0 bedeutet mehr Stabilität und bedeutet eher Kompensationsprozesse in den einzelnen Regelsystemen. 

Alles unter 1,0 bedeutet viel Zufälligkeit und weist ab einem Wert von unter 0,8 auf keine gute Zusammenarbeit der Regelsysteme hin. Man kann diesen Zustand auch als Chaos im System bezeichnen.

Ein Beispiel für Stabilität im System ist zum Beispiel die Messung unter getakteter Atmung. Wenn man eine Messung unter einem vorgegeben Atemtakt durchführt kommt es zu einer respiratorischen Sinusarrhythmie, die man sehr schön im Rhythmogramm erkennen kann. Das Signal sieht sehr gleichförmig aus, das bedeutet es ist mehr Stabilität im System vorhanden. Die Regelsysteme arbeiten sehr eng aneinander gekoppelt, es besteht die sogenannte Kohärenz. Unter der Taktatmung steigt der Alpha 1 Wert also zwangsläufig an. Dies ist also nicht negativ zu betrachten sondern zeigt auf, dass die Systeme in Kohärenz treten können.

Frequenzbasierte HRV Parameter

Die reinen RR-Intervalle können durch die FFT (Fast-Fourier-Transformation) in ihre Frequenzanteile zerlegt werden. Es ergeben sich aus dem Signal Frequenzanteile in den Bereichen VLF, LF und HF. Die Gesamtleistung wird in TP (Total Power) angegeben.

Es hat sich gezeigt, dass die frequenzbasierten HRV Parameter (Spektralanalyse) für die Praxis nicht gut geeignet sind, da sie sehr anfällig sind und Parameter wie z.B. der VLF Bereich in einer Kurzzeitmessung nicht ausreichend abgebildet werden können.

Daher beschränken wir uns auf die Zeibereichsparameter, die für eine Kurzzeitmessung valide sind.

Durch die FFT Fast Fourier Transformation werden die reinen RR-Intervalle in ihre Spektren zerlegt. Schwingungen in dem Bereich HF, LF und VLF werden dabei berechnet.

VLF - Very Low Frequency
Frequenzbereich: 0,00 - 0,04Hz

LF  - Low Frequency
Frequenzbereich: 0,04 - 0,15Hz

HF - High Frequnecy
Frequenzbereich: 0,15 - 0,4Hz

LF/HF Ratio