SD1 und SD2

Auch bekannt als SD1, SD2, SD1/SD2, SD2/SD1

Zwei Maße für die Streuung der Punkte in einem Poincaré-Plot, in Millisekunden. SD1 ist die Breite und bildet die kurzfristige Variabilität ab, wie der RMSSD; SD2 ist die Länge und bildet die Gesamtvariabilität ab.

Einheit: ms

SD1=RMSSD2,SD2=2 SDNN2−SD12\mathrm{SD1} = \frac{\mathrm{RMSSD}}{\sqrt{2}},\qquad \mathrm{SD2} = \sqrt{2\,\mathrm{SDNN}^2-\mathrm{SD1}^2}

SD1 und SD2 sind die beiden Standardabweichungen eines Poincaré-Plots, in Millisekunden: SD1 senkrecht zur Identitätslinie, SD2 entlang dieser Linie.

Warum es diese Messgrößen gibt

Ein Poincaré-Plot Poincaré-Plot Streudiagramm, das jeden Abstand zwischen Herzschlägen gegen den folgenden aufträgt, auf beiden Achsen in Millisekunden. Die Form der Punktwolke zeigt auf einen Blick die kurzfristige und die gesamte Variabilität. Mehr zu Poincaré-Plot trägt jedes Intervall gegen das folgende auf, und die Punktwolke hat eine Form: eine Breite und eine Länge entlang der Diagonalen. Brennan, Palaniswami und Kamen passten 2001 eine Ellipse an diese Wolke an und fragten, ob ihre beiden Achsen etwas erfassen, was die Kennwerte des Zeitbereichs nicht erfassen. Das ist nicht der Fall: SD12=12SDSD2\mathrm{SD1}^2 = \tfrac{1}{2}\mathrm{SDSD}^2 und SD22=2 SDNN2−12SDSD2\mathrm{SD2}^2 = 2\,\mathrm{SDNN}^2 - \tfrac{1}{2}\mathrm{SDSD}^2, beide sind also lineare Maße in anderem Gewand. Die Arbeitsgruppe um Ciccone wies 2017 erneut darauf hin, und zwar für das Paar, das praktisch alle angeben: 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 und SD1 sind dieselbe Kennzahl, und eine Arbeit, die beide als getrennte Befunde berichtet, hat ein Ergebnis doppelt gezählt. SD2 ist eine eigenständige Größe, die mit der LF-Leistung LF-Leistung Varianz der Herzschlagabstände im Band 0,04 bis 0,15 Hz, in ms²: Rhythmen, die sich alle 7 bis 25 Sekunden wiederholen. Früher als Sympathikus-Maß gedeutet, heute umstritten. Mehr zu LF-Leistung und der Baroreflexsensitivität korreliert.

Die Formel

SD1=RMSSD2,SD2=2 SDNN2−SD12\mathrm{SD1} = \frac{\mathrm{RMSSD}}{\sqrt{2}},\qquad \mathrm{SD2} = \sqrt{2\,\mathrm{SDNN}^2-\mathrm{SD1}^2}

SD1 erhält man, indem man den RMSSD durch die Quadratwurzel aus zwei teilt. Für SD2 verdoppelt man das Quadrat des 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 , zieht das Quadrat von SD1 ab und zieht aus dem Ergebnis die Wurzel. Die erste Identität gilt exakt, wenn der Mittelwert der aufeinanderfolgenden Differenzen null ist, was in jeder Aufzeichnung in Ruhe nahezu zutrifft; SD2/SD1 oder sein Kehrwert wird manchmal als Formverhältnis angegeben.

Rechenbeispiel

SD2 Schritt für Schritt

Zehn Schläge, jede Zahl sichtbar

Die zehn Intervalle in ms (300 bis 2.000)

SD2 aus diesen 10 Intervallen: 34,7 ms.

Schritt 4 von 4

  1. Schritt 1 von 4 Mit den Intervallen beginnen

    Schlag 1880 ms
    Schlag 2826 ms
    Schlag 3812 ms
    Schlag 4823 ms
    Schlag 5848 ms
    Schlag 6877 ms
    Schlag 7880 ms
    Schlag 8866 ms
    Schlag 9828 ms
    Schlag 10815 ms

    10 Intervalle zwischen 11 Schlägen, in Millisekunden.

  2. Schritt 2 von 4 SDNN und SD1 bestimmen (auf ihren eigenen Seiten durchgerechnet)

    SDNN28,0 ms
    RMSSD26,9 ms
    SD1 = RMSSD ÷ √219,0 ms
  3. Schritt 3 von 4 Das Quadrat des SDNN verdoppeln und das Quadrat des SD1 abziehen

    2 × 28,0²1565,4
    19,0²362,1
    Differenz1203,4
  4. Schritt 4 von 4 Die Quadratwurzel ziehen

    √1203,434,7 ms

    Der SD2 ist die Länge der Poincaré-Wolke entlang ihrer Diagonalen: die langsameren Schwankungen.

    SD2 34,7 ms

Mit aktiviertem JavaScript erscheinen die Schritte nacheinander, und die Schläge lassen sich ändern.

SD2, aus zehn Schlägen der Beispielaufzeichnung Schritt für Schritt berechnet. Ändern Sie einen beliebigen Schlag, und jeder Schritt wird neu berechnet.

Eine Reihe von zehn bearbeitbaren Herzschlagintervallen in Millisekunden, dann die Berechnung von SD2 in nummerierten Schritten: Mit den Intervallen beginnen; SDNN und SD1 bestimmen (auf ihren eigenen Seiten durchgerechnet); Das Quadrat des SDNN verdoppeln und das Quadrat des SD1 abziehen; Die Quadratwurzel ziehen. Der letzte Schritt lautet SD2 34,7 ms. Die Schaltflächen „Zurück“ und „Weiter“ wechseln zwischen den Schritten.

Die zehn Schläge der Beispielaufzeichnung ergeben einen RMSSD von 26,9 ms, also SD1 = 26,9 ÷ 1,414 = 19,0 ms und SD2 = 34,7 ms. In der fünfminütigen Aufzeichnung unten ist die Wolke 33,1 ms lang und 23,6 ms breit. Drücken Sie „ Extrasystole 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 hinzufügen“: Ein vorzeitiger Herzschlag wirft zwei Punkte weit von der Diagonalen weg, und SD1 springt von 23,6 auf 39,8 ms, während sich SD2 von 33,1 auf 37,1 ms verändert.

Jeder Schlag im Vergleich zum nächsten

Fünf Minuten der Beispielaufzeichnung

SD1 (quer)
23,6 ms
SD2 (längs)
33,1 ms
SD1/SD2
0,71
RMSSD
33,4 ms
SDNN
28,7 ms

Die Wolke ist 1,4-mal so lang wie breit: SD1 23,6 ms quer zur Diagonalen (schnelle Veränderung), SD2 33,1 ms entlang der Diagonalen (langsame und schnelle Veränderung zusammen).

Die Regler und die Schaltfläche funktionieren, wenn JavaScript aktiviert ist.

Jedes Intervall der Beispielaufzeichnung, aufgetragen gegen das folgende. Die Breite der Wolke quer zur Diagonalen ist der SD1 (schnelle Veränderung von Schlag zu Schlag), ihre Länge entlang der Diagonalen ist der SD2 (langsame und schnelle Veränderung zusammen). Mit den Reglern ändern Sie jede Art von Schwankung, oder Sie fügen einen vorzeitigen Schlag hinzu und beobachten, wie der SD1 springt.

Ein quadratisches Streudiagramm mit dem vorherigen Intervall waagerecht und dem nächsten senkrecht, beide in Millisekunden und auf die Wolke gezoomt, mit einer diagonalen Identitätslinie und einer Ellipse, die entlang dieser Linie geneigt ist. Anzeigen nennen SD1, SD2, ihr Verhältnis, RMSSD und SDNN. Danach folgt ein Satz, der die Form erklärt. Zwei Regler stellen die Größe der Schwankung von Schlag zu Schlag und der langsamen Schwankungen ein; eine Schaltfläche fügt einen vorzeitigen Schlag hinzu, und die Anzeige nennt dann auch SD1 und SD2 von vor diesem Schlag.

Was sie beeinflusst

SD1 verändert sich mit allem, was den RMSSD verändert: Atmung, Vagusaktivität Vagustonus Der fortlaufende Einfluss des Vagusnervs auf das Herz, der es verlangsamt. Er wird meist aus HRV-Messgrößen wie dem RMSSD und der HF-Leistung abgeschätzt. Mehr zu Vagustonus , Herzfrequenz, Körperhaltung, Schlaf, Alkohol, Krankheit. SD2 erfasst auch die langsamen Schwankungen; eine driftende Herzfrequenz oder eine lange Aufzeichnung verlängert die Wolke also, ohne sie zu verbreitern.

Wann sie in die Irre führen

Wenn man SD1 als neue Information neben dem RMSSD deutet oder SD1/SD2 als „autonomes Gleichgewicht“ liest: Shaffer und Ginsberg lassen diese Deutung nur für lange Aufzeichnungen mit Aktivierung des Sympathikus Sympathikus Der „Kampf-oder-Flucht“-Zweig des autonomen Nervensystems. Er beschleunigt das Herz und lässt es kräftiger pumpen, wirkt aber zu langsam, um die schnellen Schwankungen der HRV von Schlag zu Schlag zu steuern. Mehr zu Sympathikus gelten. Eine einzelne Extrasystole bläht SD1 weit stärker auf als alles Physiologische. SD2 hängt wie der SDNN von der Länge der Aufzeichnung ab.

Wo sie Ihnen begegnen

Kubios HRV gibt SD1 und SD2 in ms und das Verhältnis SD2/SD1 aus; manche Apps zeigen stattdessen SD1/SD2, achten Sie also darauf, wie herum das Verhältnis gebildet ist. Multiplizieren Sie SD1 mit etwa 1,41, bevor Sie ihn mit einem RMSSD-Wert vergleichen. Die Lektion RMSSD, SDNN und lnRMSSD erklärt behandelt die Messgrößen, auf denen SD1 und SD2 beruhen.

Quellen

  1. Do existing measures of Poincaré plot geometry reflect nonlinear features of heart rate variability? IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2001
  2. Reminder: RMSSD and SD1 are identical heart rate variability metrics Muscle & Nerve, 2017
  3. An overview of heart rate variability metrics and norms Frontiers in Public Health, 2017
  4. HRV analysis methods Kubios

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