Artefakt

Die HRV wird aus einer Liste von Schlag-zu-Schlag-Intervallen berechnet und kann deshalb nie besser sein als diese Liste. Ein Artefakt ist jedes Intervall, das keinen echten, normalen Herzschlag abbildet. Man unterscheidet zwei Arten:

• Technische Artefakte stammen von der Ausrüstung. Eine lockere Elektrode, ein verrutschter Gurt oder ein bewegtes Handgelenk können dazu führen, dass der Sensor einen Schlag übersieht, doppelt zählt oder zeitlich falsch erfasst.
• Physiologische Artefakte stammen vom Herzen selbst, vor allem von Extrasystolen Extrasystolen Extrasystole Ein Herzschlag, der nicht vom normalen natürlichen Schrittmacher des Herzens ausgeht und meist zu früh kommt. Extrasystolen sind häufig, verzerren die HRV aber, wenn man sie nicht entfernt oder korrigiert. Mehr zu Extrasystole , die außerhalb des natürlichen Schrittmachers des Herzens entstehen.

In beiden Fällen entsteht ein Intervall, das viel zu kurz oder viel zu lang ist. HRV-Messgrößen, die benachbarte Schläge vergleichen, etwa der RMSSD RMSSD RMSSD Quadratwurzel aus dem Mittelwert der quadrierten Differenzen aufeinanderfolgender Intervalle: eine HRV-Messgröße in ms, die zeigt, wie stark sich jeder Herzschlagabstand vom nächsten unterscheidet. Spiegelt vor allem die Vagusaktivität wider. Mehr zu RMSSD , reagieren besonders empfindlich, weil ein fehlerhaftes Intervall zwei große Differenzen erzeugt. Lipponen und Tarvainen weisen darauf hin, dass übersehene, zusätzliche und zeitlich falsch erkannte Schläge die HRV-Werte erheblich verfälschen können.

Wie ein Artefakt aussieht. In einem Tachogramm Tachogramm Tachogramm Liniendiagramm der Herzschlagabstände in der Reihenfolge, in der sie auftraten, ein Punkt pro Schlag, in Millisekunden. Es zeigt die HRV als wellige Linie statt als einzelnen Wert. Mehr zu Tachogramm , dem Diagramm der Schlag-zu-Schlag-Intervalle, hinterlässt jede Art von Artefakt ihr eigenes Muster. Ein übersehener Schlag macht ein Intervall etwa doppelt so lang wie seine Nachbarn. Eine falsche Erkennung teilt ein Intervall in zwei kurze. Bewegung streut eine Reihe von Werten weit über und unter die normale Linie. Nach diesen Mustern suchen die Korrekturregeln.

Warum ein einziges so viel ausmacht. Berntson und Stowell (1998) haben übersehene und falsche Erkennungen modelliert: Danach kann ein einzelnes Artefakt in etwa zwei Minuten Daten mehr falsche Variabilität erzeugen, als die tatsächliche Variabilität der Person in Ruhe beträgt. In einer kurzen Messung kann ein übersehener Schlag den RMSSD um ein Mehrfaches erhöhen. Müssen zu viele Schläge korrigiert werden, verweigert ein sorgfältiges Gerät oder eine sorgfältige App die Ausgabe eines Wertes: Der Leitfaden von Kubios HRV empfiehlt, den Anteil korrigierter Schläge unter 5 % zu halten, und der Brustgurt-Test dieser Website bricht bei 10 % ab. Auch deshalb messen Uhren und Ringe die HRV nur, während Sie sich nicht bewegen oder schlafen, und deshalb zeigen manche Nächte gar keine HRV.

Gute Software findet und korrigiert Artefakte, bevor sie die HRV berechnet, entweder indem sie die fehlerhaften Intervalle löscht oder indem sie sie durch geschätzte Werte ersetzt. Verschiedene Verfahren können leicht unterschiedliche Ergebnisse liefern; die Korrektur ist also einer von mehreren Gründen, warum Geräte voneinander abweichen.

Setzen Sie in die fünfminütige Beispielaufzeichnung unten einen übersehenen oder zusätzlichen Schlag oder eine Extrasystole, probieren Sie dann jedes Korrekturverfahren aus und vergleichen Sie RMSSD, SDNN SDNN SDNN Die Standardabweichung aller NN-Intervalle einer Aufzeichnung, in Millisekunden. Sie misst die Gesamtvariabilität, und ihr Wert hängt stark von der Dauer der Aufzeichnung ab. Mehr zu SDNN und Spektrum mit der sauberen Aufzeichnung.

Einen fehlerhaften Schlag bereinigen

Die Beispielaufzeichnung, 341 Intervalle

Abstand vor jedem Schlag, erste 60 Sekunden Markiert

Saubere Aufzeichnung Verpasster Schlag Zusätzlicher Schlag Extrasystole

Ohne Korrektur Löschen Mittelwert der Nachbarn Lineare Interpolation Kubischer Spline

Markiert: 1 von 341 Intervallen

Kennwert	Sauber	Fehlerhafter Schlag	Korrigiert
RMSSD (ms)	33,4	70,2	70,2
SDNN (ms)	28,7	51,7	51,7
pNN50 (%)	8,2	8,8	8,8
LF-Leistung (ms²)	120	1241	1241
HF-Leistung (ms²)	635	2314	2314

Ein verpasster Schlag macht ein Intervall etwa doppelt so lang wie seine Nachbarn. Ohne Korrektur hebt das Artefakt den RMSSD von 33,4 auf 70,2 ms, das 2,1-Fache des wahren Werts, während sich der SDNN weniger verändert.

Die Schaltflächen funktionieren, wenn JavaScript aktiviert ist.

Eine Linie der Abstände zwischen den Schlägen über die ersten 60 Sekunden der Beispielaufzeichnung, mit dem eingefügten Artefakt als Spitze, einem Kreis um jedes markierte Intervall und der korrigierten Linie darüber. Eine Tabelle nennt RMSSD, SDNN, pNN50, LF-Leistung und HF-Leistung für die saubere Aufzeichnung, mit dem Artefakt darin und nach der Korrektur, dazu wie viele Intervalle markiert wurden. Eine Gruppe von Schaltflächen fügt einen verpassten Schlag, einen zusätzlichen Schlag oder eine Extrasystole ein oder stellt die saubere Aufzeichnung wieder her; eine andere wählt das Korrekturverfahren: ohne Korrektur, löschen, Mittelwert der Nachbarn, lineare Interpolation oder kubischer Spline. Ein verpasster Schlag ohne Korrektur verdoppelt den RMSSD ungefähr; jedes Verfahren bringt ihn bis auf wenige Prozent an den sauberen Wert heran.

Vielen Artefakten können Sie selbst vorbeugen. Halten Sie bei einer Einzelmessung still, tragen Sie Gurt oder Armband eng anliegend und befeuchten Sie die Elektroden eines Brustgurts vor der Benutzung. Liegt eine Messung weit von Ihrem üblichen Bereich entfernt, lohnt es sich, sie zu wiederholen, bevor Sie Schlüsse daraus ziehen.

Die Lektion So gelingt eine gute HRV-Messung beschreibt eine Routine Schritt für Schritt, und Artefakte und Extraschläge zeigt jedes Muster, seine alltäglichen Ursachen und die Korrekturverfahren im Vergleich.