Artefakte und Extrasystolen: wenn HRV-Werte täuschen

Die Herzfrequenzvariabilität (HRV) wird aus den Abständen zwischen normalen Herzschlägen berechnet. Zwei Arten fehlerhafter Abstände verfälschen sie: Artefakte Artefakte Artefakt Fehler in einer Herzschlagaufzeichnung, etwa ein übersehener, zusätzlicher oder falsch erfasster Schlag, oft durch Bewegung oder schlechten Sensorkontakt. Kann HRV-Werte stark verfälschen. Mehr zu Artefakt , also Fehler in der Messung, und Extraschläge, also echte Herzschläge, die an der falschen Stelle entstehen. Beide sind häufig: Menschen bewegen sich und sprechen, während sie messen, und gesunde Herzen erzeugen hin und wieder einen vorzeitigen Schlag. Diese Seite zeigt, wie beide aussehen, wie stark ein einziger fehlerhafter Abstand den Wert verändert, wie Software ihn findet und behebt und warum ein Gerät manchmal gar keinen Wert liefert.

Zwei verschiedene Dinge

Ein Artefakt ist ein Messfehler. Das Herz hat normal geschlagen, aber das Gerät hat den Zeitpunkt falsch bestimmt. Typische Ursachen sind Bewegung, schlechter Hautkontakt, ein trockener oder lockerer Brustgurt, ein Detektor, der einen Schlag verpasst oder doppelt gezählt hat, und Bluetooth-Pakete, die auf dem Weg zum Smartphone verloren gehen. Forschungsleitlinien nennen das technische Artefakte: Sie entstehen durch schlecht angelegte Elektroden oder durch Bewegung (Laborde u. a., 2017).

Ein ektoper Schlag ektoper Schlag 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 ist ein echter Herzschlag, der an der falschen Stelle entsteht. Ein normaler Schlag entsteht im Sinusknoten Sinusknoten Sinusknoten Der natürliche Schrittmacher des Herzens, eine kleine Zellgruppe, die jeden normalen Herzschlag auslöst. Sich selbst überlassen, gibt er etwa 100 Impulse pro Minute ab; in Ruhe bremst ihn der Vagusnerv. Mehr zu Sinusknoten , dem natürlichen Schrittmacher des Herzens. Ein ektoper Schlag, auch Extrasystole oder vorzeitige Kontraktion genannt, entsteht an anderer Stelle und kommt meist früh. Entsteht er in den Vorhöfen, ist es eine atriale Extrasystole, in den Kammern eine ventrikuläre Extrasystole (VES). Diese Schläge sind bei gesunden Menschen häufig. In einer Studie mit 2.048 gesunden Erwachsenen im Alter von 25 bis 41 Jahren, die ein 24-Stunden-EKG trugen, hatten 69 % mindestens eine VES, und die typische Person hatte zwei (von Rotz u. a., 2017). Der britische NHS beschreibt die ausgelassenen oder zusätzlichen Schläge, die Menschen manchmal spüren, als häufig und meist harmlos.

Keiner von beiden gehört in eine HRV-Zahl. Die HRV soll beschreiben, wie das Nervensystem den Sinusknoten beschleunigt und verlangsamt, deshalb verwenden die Formeln nur Intervalle zwischen zwei normalen Schlägen ( NN-Intervalle NN-Intervalle NN-Intervall Ein RR-Intervall zwischen zwei normalen Herzschlägen in Millisekunden, das nach dem Entfernen von Extrasystolen und Messfehlern übrig bleibt. Die meisten HRV-Messgrößen werden aus NN-Intervallen berechnet. Mehr zu NN-Intervall ). Schläge, die der Sinusknoten nicht ausgelöst hat, heißen physiologische Artefakte, und auch mit ihnen muss man umgehen (Quigley u. a., 2024). Die Arbeitsgruppe um Laborde zählt ektope Schläge, Vorhofflimmern, Seufzer und Husten dazu.

Wie jedes Problem im Tachogramm aussieht

Ein 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 stellt die Abstände zwischen den Schlägen als Punkte dar: ein Punkt pro Abstand, längere Abstände weiter oben. In Ruhe steigen und fallen die Punkte sanft mit Ihrer Atmung. Jedes Problem durchbricht dieses Muster auf seine eigene Weise, und genau nach diesen Mustern sucht die Software (Lipponen und Tarvainen, 2019).

normaler Abstand falscher Abstand was das Herz getan hat

• Verpasster Schlag Messfehler Ein Abstand etwa doppelt so lang: Der Detektor hat einen Schlag übersprungen.
• Falscher Schlag Messfehler Ein Abstand in zwei kurze geteilt: Etwas, das kein Schlag war, wurde mitgezählt.
• Extrasystole Echter Herzschlag Ein kurzer Abstand, dann eine lange Pause: ein vorzeitiger Schlag, der nicht vom natürlichen Schrittmacher des Herzens ausging.
• Bewegungsrauschen Messfehler Eine Reihe gestreuter Werte, zu lang und zu kurz: Bewegung hat das Signal überlagert.
• Vorhofflimmern Kein normaler Rhythmus Unregelmäßig von Anfang bis Ende. Es bleibt kein normaler Rhythmus übrig, daher bedeutet die HRV nicht, was sie sonst bedeutet.

5 kleine Diagramme der Zeit zwischen Herzschlägen, eines pro Problem, jedes vor einer blassen Linie eines normalen Ruherhythmus gezeichnet. Verpasster Schlag: ein Wert etwa doppelt so hoch wie seine Nachbarn und ein Punkt weniger. Falscher Schlag: ein normaler Wert durch zwei Werte ersetzt, die etwa halb so hoch sind. Extrasystole: ein Wert deutlich unter der Linie, dem sofort einer deutlich darüber folgt, ein kurzer Abstand und dann eine lange Pause. Bewegungsrauschen: eine Reihe von Werten, die weit über und unter der Linie streuen. Vorhofflimmern: Jeder Wert ist anders, und es gibt überhaupt keine gleichmäßige Linie.

• Ein verpasster Schlag fasst zwei Abstände zu einem etwa doppelt so langen zusammen. Ein Punkt springt nach oben, und es gibt einen Punkt weniger.
• Eine zusätzliche oder falsche Erkennung teilt einen Abstand in zwei kurze. Zwei Punkte fallen nach unten.
• Ein ektoper Schlag kommt früh, deshalb ist sein Abstand kurz. Danach pausiert das Herz bis zum nächsten normalen Schlag, und der folgende Abstand ist lang. Dieses Paar aus kurz und lang ist das Erkennungszeichen. Bei einer Uhr oder einem Ring pumpt der frühe Schlag oft zu wenig Blut, um im Signal sichtbar zu werden. Dann wird aus dem Paar ein einziger langer Abstand, der wie ein verpasster Schlag aussieht. Warum, zeigt der PPG-Leitfaden.
• Bewegungsrauschen streut eine Reihe von Punkten weit über und unter die Linie. Bewegung lässt das Signal des Sensors stärker ausschlagen als der Puls, sodass der Detektor Schläge an falschen Stellen findet oder verpasst.
• Vorhofflimmern ist anders. Die Abstände sind von Anfang bis Ende unregelmäßig, weil der Sinusknoten den Takt nicht mehr vorgibt. Es gibt keinen normalen Abschnitt zum Vergleich, deshalb hilft keine Bereinigung: HRV-Zahlen aus einer solchen Aufzeichnung bedeuten nicht das, was sie sonst bedeuten. Peltolas Übersichtsarbeit führt Vorhofflimmern als physiologisches Artefakt auf, das Minuten bis Stunden dauern kann, und gibt den Rat wieder, ganze gestörte Abschnitte oder die ganze Aufzeichnung zu entfernen, wenn fehlerhafte Schläge häufig sind (Peltola, 2012).

Warum sie im Alltag auftreten

Die meisten fehlerhaften Messungen haben eine alltägliche Ursache.

Bewegung. Gehen, Tippen, Gestikulieren und Herumrutschen auf dem Stuhl verschieben den Sensor auf der Haut. Am stärksten betroffen sind optische Sensoren in Uhren und Ringen. In einer Studie mit Wearables für Verbraucher und für die Forschung war der Fehler bei der Herzfrequenz unter Aktivität im Durchschnitt 30 % höher als in Ruhe (Bent u. a., 2020), und nach einer Übersichtsarbeit zur pulsbasierten HRV verschlechterte körperliche Aktivität die Übereinstimmung mit dem EKG EKG EKG Eine Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Herzens mit Elektroden auf der Haut. RR-Intervalle aus dem EKG sind die Referenzmethode für die Messung der HRV. Mehr zu EKG deutlich, oft in einem nicht mehr akzeptablen Maß (Schäfer und Vagedes, 2013).

Lockerer Sitz. Eine Uhr oder ein Ring, die rutschen, verlieren den stetigen Hautkontakt, und ein Brustgurt, der verrutscht, verliert den elektrischen Kontakt. Beides führt zu verpassten und falschen Schlägen. So messen Brustgurte die HRV behandelt trockene Elektroden, statische Aufladung und verlorene Bluetooth-Pakete.

Kalte Hände. Kälte verengt die kleinen Gefäße in der Haut. Bei 16 Personen veränderte das Abkühlen und Erwärmen der Haut das PPG-Signal (Jeong u. a., 2014). Ein schwächerer Puls wird leichter verpasst.

Sprechen, Husten und Seufzen. Alle drei verändern für ein paar Sekunden die Atmung und bewegen den Brustkorb. Die Arbeitsgruppe um Laborde führt Seufzer und Husten als physiologische Artefakte auf und bittet darum, bei einer Ruhemessung nicht zu sprechen oder sich zu bewegen.

Schlafposition. Wer auf dem Arm mit der Uhr liegt, kann den Sensor eindrücken oder verdrehen, und wer die Fingerkuppe fest auf die Smartphone-Kamera presst, drückt das Blut heraus. Beides verändert den Puls, den der Sensor erfasst. HRV an der Fingerkuppe erklärt, warum der Druck stört.

Koffein und Alkohol als Auslöser von Extraschlägen. In einer randomisierten Studie trugen 100 Erwachsene zwei Wochen lang ein kontinuierliches EKG; per Textnachricht wurde ihnen nach dem Zufallsprinzip mitgeteilt, an welchen Tagen sie Kaffee trinken sollten. An Kaffeetagen hatten sie im Durchschnitt 154 VES am Tag, an Tagen ohne Koffein 102; die Zahl der atrialen Extrasystolen unterschied sich nicht signifikant (Marcus u. a., 2023). Bei 202 jungen Erwachsenen, deren EKG während eines geplanten Abends mit starkem Alkoholkonsum aufgezeichnet wurde, waren VES in den Stunden des Trinkens häufiger, atriale Extrasystolen dagegen in den Vergleichszeiträumen (Brunner u. a., 2024). Der NHS nennt Alkohol, Koffein, Nikotin, Stress, Angst und Schlafmangel als häufige Ursachen von Herzstolpern.

Wie stark ein fehlerhafter Schlag die Werte verändert

Hier ist eine kurze Folge von 12 Abständen in Ruhe, in Millisekunden:

950, 980, 1010, 1000, 970, 940, 930, 960, 990, 1010, 990, 960

Nehmen wir an, der siebte Schlag kommt zu früh, nach 60 % seines normalen Abstands. Der Abstand von 930 ms wird zu 558 ms, und der nächste Abstand, 960 ms, nimmt den Rest auf: 1332 ms. Die Gesamtzeit bleibt gleich. Die Tabelle zeigt 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 und 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 , mit den Formeln dieser Website berechnet, für die saubere Folge, für die Folge mit dem ektopen Schlag und nach jeder Art der Bereinigung. Die letzten beiden Zeilen zeigen dasselbe für einen verpassten statt eines ektopen Schlags.

Ein einziger früher Schlag steigerte den RMSSD etwa auf das 11-Fache und den SDNN etwa auf das 6-Fache. Der RMSSD reagiert am stärksten, weil er aus dem Unterschied zwischen jedem Abstand und dem nächsten berechnet wird. In der sauberen Folge betragen diese Unterschiede 10 bis 30 ms. Das ektope Paar fügt drei Sprünge von mehreren hundert Millisekunden hinzu, und der RMSSD quadriert jeden Sprung vor dem Mitteln, sodass die großen alles andere überdecken. Der SDNN misst, wie weit jeder Abstand vom durchschnittlichen Abstand entfernt liegt. Das Paar rückt zwei Abstände weit vom Durchschnitt weg, aber der Durchschnitt selbst verändert sich kaum, deshalb steigt der SDNN weniger. Jede Art der Bereinigung bringt beide Werte nahe an die sauberen heran, aber keine trifft sie genau.

Zwölf Abstände sind eine sehr kurze Messung, deshalb ist der Effekt so groß. In der fünfminütigen Beispielaufzeichnung aus der Lektion zur Signalkette mit 341 Abständen betrifft derselbe frühe Schlag 0,6 % der Abstände und hebt den RMSSD dennoch von 33,4 auf 57,9 ms, also um 73 %. Der SDNN steigt um 36 %, die HF-Leistung HF-Leistung HF-Leistung Die Varianz der Herzschlagabstände im Frequenzband von 0,15 bis 0,40 Hz, in ms²: dem Bereich der normalen Atmung. Bei einer Atmung von 9 bis 24 Atemzügen pro Minute spiegelt sie vor allem die Vagusaktivität wider. Mehr zu HF-Leistung um 38 % und die LF-Leistung 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 um 30 %. Wird das Paar interpoliert, kehrt der RMSSD auf 33,4 ms zurück. Der RMSSD, der aus Unterschieden von Schlag zu Schlag berechnet wird, reagiert am stärksten. Auch das Spektrum reagiert, denn ein scharfer Sprung verteilt falsche Leistung auf alle Bänder, auch auf das HF-Band.

Die Forschung bestätigt das. Berntson und Stowell (1998) zeigten bei der Modellierung verpasster und falscher R-Zacken-Erkennungen, dass ein einziges Artefakt in einer Folge von 128 Sekunden mehr falsche Varianz hinzufügen kann als die echte Variabilität der Person in Ruhe, in allen üblicherweise analysierten Frequenzbändern und auch bei Kennwerten im Zeitbereich. Das Benutzerhandbuch von Kubios HRV zeigt, dass schon zwei Artefakte in einem fünfminütigen Abschnitt SDNN und RMSSD deutlich verändern. Und bei kurzen Aufzeichnungen kann schon die Bearbeitung von weniger als 5 % der Intervalle HF, LF, pNN50 pNN50 pNN50 Der Anteil benachbarter NN-Intervalle, die sich um mehr als 50 Millisekunden unterscheiden. Er bildet wie der RMSSD schnelle, vagal bestimmte Veränderungen ab, aber als Anteil und nicht als Größe. Mehr zu pNN50 und RMSSD verschieben (Peltola, 2012, mit Verweis auf Salo u. a., 2001).

Wie die Korrektur funktioniert

Die Korrektur hat zwei Schritte: die fehlerhaften Abstände finden und dann entscheiden, was mit jedem geschieht.

Die fehlerhaften Abstände finden

Software verwendet eine oder mehrere dieser Regeln, grob geordnet von der einfachsten bis zur sorgfältigsten.

• Bereichsfilter. Jeder Abstand außerhalb eines plausiblen Bereichs wird verworfen, etwa 300 bis 2.000 ms (200 bis 30 Schläge pro Minute). Piskorski und Guzik (2005) nennen das den Rechteckfilter. Er fängt grobe Fehler, übersieht aber einen ektopen Schlag, dessen Abstände beide im Bereich liegen.
• Prozentsatz des vorigen Abstands. Ein Abstand wird markiert, wenn er sich vom vorigen um mehr als einen festgelegten Anteil unterscheidet, etwa 20 %. Der Quotientenfilter von Piskorski und Guzik entfernt einen Schlag, wenn das Verhältnis benachbarter Abstände außerhalb von 0,8 bis 1,2 liegt. Sie beschreiben ihn als den aggressivsten ihrer Filter, und zugleich als den, der am ehesten fehlerhafte Schläge übrig lässt: Wenn mehrere ähnliche schlechte Abstände hintereinander kommen, wirken manche davon normal für eine Regel, die nur Nachbarn vergleicht.
• Abstand von einem lokalen Median. Jeder Abstand wird mit dem Median der Abstände um ihn herum verglichen und markiert, wenn er zu weit entfernt liegt. Kubios HRV vergleicht jeden Abstand mit einem lokalen Durchschnitt und bietet Schwellen von 0,45 s („sehr niedrig“) bis 0,05 s („sehr stark“), für 60 Schläge pro Minute festgelegt und an die Herzfrequenz angepasst. Der HRV-Rechner dieser Website verwendet die oben genannte Bereichsregel und verwirft dann jeden Abstand, der mehr als 25 % vom Median der fünf Abstände auf jeder Seite abweicht.
• Die eigene Streuung der Person. Die Arbeitsgruppe um Berntson (1990) leitete die Grenze aus der individuellen Verteilung der Unterschiede von Schlag zu Schlag ab, mit perzentilbasierten Maßen, die fehlerhafte Werte weniger verzerren als ein gewöhnlicher Durchschnitt. Ihre Regel markierte alle 1.494 simulierten und echten Artefakte in ihren Testdaten, bei einer Falschalarmrate unter 0,3 %.
• Erkennen und klassifizieren. Lipponen und Tarvainen (2019) kombinierten Schwellen, die sich im Zeitverlauf anpassen, mit einem Klassifikator, der die Form erkennt, die jedes Problem erzeugt. Das Verfahren fand alle simulierten verpassten und zusätzlichen Schläge und 96,96 % der echten atrialen und ventrikulären ektopen Schläge, bei einer Spezifität von 99,94 %. Nach der Korrektur lag der mittlere Fehler der HRV-Kennwerte bei verpassten und zusätzlichen Schlägen unter 2 %. Auch die automatische Korrektur in Kubios HRV Premium arbeitet mit den Unterschieden zwischen aufeinanderfolgenden Abständen, und ihr Benutzerhandbuch nennt diese Arbeit als Validierung.

Die Schwelle spielt eine Rolle. Die Arbeitsgruppe um Alcantara (2020) verarbeitete dieselben Aufzeichnungen von 312 Personen mit jeder Kubios-Einstellung und stellte fest, dass sich die Ergebnisse signifikant unterschieden; zwischen den beiden extremen Einstellungen lag der mittlere SDNN bei den Kindern um 39 ms, bei den jungen Erwachsenen um 27 ms und bei den Erwachsenen mittleren Alters um 8 ms auseinander. Eine strenge Regel entfernt echte Schläge, eine lockere lässt fehlerhafte durch. Deshalb empfehlen Forschungsleitlinien, automatische Korrekturen per Sichtkontrolle zu prüfen (Quigley u. a., 2024).

Einen markierten Abstand beheben

Es gibt drei grundlegende Möglichkeiten.

• Löschen. Die fehlerhaften Abstände werden verworfen, und die Folge rückt zusammen. Das ist einfach und fügt nichts Erfundenes hinzu. Aber die Aufzeichnung wird kürzer, und zwei Abstände, die nie Nachbarn waren, liegen nun nebeneinander, was im Spektrum eine künstliche Stufe erzeugt. Die Arbeitsgruppe um Salo (2001) riet für RMSSD und pNN50 vom Löschen ab, und in 24-Stunden-Spektren konnten nur 5 % der Daten ohne signifikanten Fehler gelöscht werden, während die Interpolation gut abschnitt.
• Durch Interpolation ersetzen. Die fehlerhaften Abstände werden durch Werte ersetzt, die aus ihren Nachbarn gebildet werden: deren Mittelwert, eine gerade Linie zwischen ihnen (linear) oder eine glatte Kurve durch die umliegenden Punkte (kubischer Spline). Zeitpunkt und Zahl der Schläge bleiben erhalten, was Spektren brauchen. Der Preis ist die Glättung: Der aufgefüllte Abschnitt ist ruhiger als echte Schläge, und für lineare und Spline-Auffüllung wurde berichtet, dass sie die Leistung im niedrigen Frequenzbereich (LF) erhöhen (Peltola, 2012).
• Einen Schlag einfügen. Bei einem verpassten Schlag wird der lange Abstand wieder in zwei geteilt. Das ist nur richtig, wenn der lange Abstand tatsächlich einen nicht erkannten Schlag verbirgt. Eine ektope Pause darf nie geteilt werden, denn es fehlt kein Schlag.

1. Löschen Extrasystole RMSSD 29,6 ms Das kurze und das lange Intervall werden verworfen und die Lücke wird geschlossen: 10 Intervalle bleiben übrig. Nachteil: Die Aufzeichnung ist kürzer, und zwei Schläge, die nie Nachbarn waren, liegen nun nebeneinander. In der Spektralanalyse entsteht eine künstliche Stufe.
2. Interpolieren Extrasystole RMSSD 23,8 ms Die beiden Intervalle werden durch Punkte auf einer Geraden zwischen den guten Nachbarn ersetzt: 957 und 973 ms. Nachteil: Zeitverlauf und Schlagzahl bleiben erhalten, aber die aufgefüllte Strecke ist glatter als echte Schläge.
3. Teilen Verpasster Schlag RMSSD 27,1 ms Das verdoppelte Intervall, 1970 ms, wird in zwei geteilt: 985 und 985 ms. Ein Schlag wird wieder eingesetzt. Nachteil: Nur richtig, wenn der lange Abstand wirklich einen Schlag verbirgt. Eine Pause nach einer Extrasystole darf nie geteilt werden.

falsches Intervall eingesetzter Wert wo die Lücke geschlossen wurde

Drei Bildteile, jeweils ein kleines Diagramm von zwölf Intervallen von Schlag zu Schlag nahe 1.000 ms. Löschen: Eine Extrasystole hat ein Intervall von 558 ms und eines von 1332 ms erzeugt; beide werden entfernt, und die Linie schließt sich, zwei Punkte kürzer, RMSSD 29,6 ms. Interpolieren: Dieselben zwei Intervalle werden durch 957 und 973 ms auf einer Geraden zwischen ihren Nachbarn ersetzt, RMSSD 23,8 ms. Teilen: Ein verpasster Schlag hat ein Intervall von 1970 ms hinterlassen; es wird in zwei von 985 ms geteilt, RMSSD 27,1 ms. Die fehlerfreie Reihe hat einen RMSSD von 25,8 ms.

Bei kurzen Messungen spielt die Wahl eine kleinere Rolle als die Menge: Wenn zwei von zwölf Abständen korrigiert werden, liegt jede Methode in der Tabelle nur wenige Millisekunden vom sauberen Wert entfernt, während der RMSSD mehr als zehnmal zu hoch ist, wenn man den Schlag belässt.

Genauer betrachtet Warum sich ein ektoper Schlag nicht immer reparieren lässt

Die Interpolation setzt voraus, dass der Rhythmus um einen ektopen Schlag herum sonst normal ist. Quigley u. a. (2024) weisen darauf hin, dass ein ektoper Schlag den laufenden Rhythmus zurücksetzen oder verändern kann, sodass das Summieren oder Glätten der Intervalle um ihn herum nicht immer wiederherstellen kann, was ein normaler Schlag getan hätte. EKG und Langzeit-EKG für die HRV beschreibt, wie sich der Effekt auf die folgenden Schläge ausbreiten kann, auch deshalb betrachtet die klinische Auswertung die EKG-Kurve und nicht nur die Liste der Intervalle. Wenn ektope Schläge häufig sind, ist es sicherer, diesen Abschnitt oder die ganze Aufzeichnung wegzulassen (Peltola, 2012) und anzugeben, wie viel entfernt wurde (Quigley u. a., 2024).

Setzen Sie unten in die fünfminütige Beispielaufzeichnung einen verpassten, zusätzlichen oder ektopen Schlag, wählen Sie dann ein Korrekturverfahren und vergleichen Sie RMSSD, 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.

Um Artefakte über einen ganzen Tag zu sehen, öffnen Sie das HRV-Labor und wählen Sie den Tag „Probleme bei der Aufzeichnung“: Extrasystolen, ein lockerer Gurt und Bewegungsrauschen bei Spaziergängen und einem Lauf. Um eine eigene Aufzeichnung zu prüfen, fügen Sie ihre Intervalle in den HRV-Rechner ein: Er listet jeden entfernten Schlag mit Zeitpunkt und Grund auf.

Qualitätsgrenzen und warum Geräte Messungen auslassen

Wie viel Korrektur ist zu viel? Eine einheitlich anerkannte Zahl gibt es nicht, aber die Empfehlungen zeigen in dieselbe Richtung:

• Kubios HRV empfiehlt, die Zahl der korrigierten Schläge unter 5 % zu halten, und warnt standardmäßig oberhalb dieses Anteils vor Daten geringer Qualität.
• Die meisten Forschenden verlangen mindestens 80 % normale Intervalle, und veröffentlichte Studien haben zwischen 1 % und 30 % der Schläge bearbeitet (Peltola, 2012).
• Die psychophysiologischen Leitlinien von 2024 ermutigen Forschende, den Anteil gelöschter oder korrigierter Schläge anzugeben und zu prüfen, ob die Bearbeitung ihre Ergebnisse verändert hat, sobald dieser 1 % überschreitet (Quigley u. a., 2024).

Geräte folgen derselben Logik. Das erklärt einiges, was vielen auffällt.

Warum Uhren und Ringe die HRV im Schlaf oder in Ruhe messen. Ein optischer Sensor stimmt in Ruhe mit dem EKG überein und bei Bewegung viel weniger (Schäfer und Vagedes, 2013). Deshalb nehmen die meisten Wearables ihre HRV aus ruhigen Phasen der Nacht oder aus einer Messung, die Sie im ruhigen Sitzen starten.

Warum eine Nacht manchmal keine HRV oder eine Lücke zeigt. Wenn Sie unruhig geschlafen haben, das Band locker saß oder Ihre Hände kalt waren, findet das Gerät womöglich nicht genug Abschnitte mit sauberen Schlägen. Hersteller veröffentlichen ihre genauen Regeln selten, aber ein gutes Gerät lässt eine Lücke, statt eine Zahl zu melden, die auf Vermutungen beruht.

Warum ein Gurt oder eine App eine Messung ablehnt. Der Brustgurt-Test dieser Website zeigt kein Ergebnis an, wenn weniger als 40 saubere Schläge eingegangen sind oder wenn mehr als 10 % der Abstände entfernt werden mussten. Er nennt dann den Grund, etwa „Zu viele Schläge sahen falsch aus (verpasste oder zusätzliche Schläge)“, und wie Sie es erneut versuchen. Der Kameratest erlaubt bis zu 20 %, weil das Pulssignal der Kamera stärker gestört ist, verlangt aber ebenfalls eine saubere Pulswelle.

So erhalten Sie verwertbare Messungen:

1. Sitzen oder liegen Sie ruhig und schweigen Sie während der ganzen Messung.
2. Atmen Sie normal.
3. Befeuchten Sie die Elektroden eines Brustgurts und tragen Sie ihn straff, knapp unterhalb der Brustmuskeln.
4. Tragen Sie eine Uhr oder einen Ring eng und wärmen Sie kalte Hände zuvor.
5. Wird eine Messung abgelehnt, warten Sie eine Minute und messen Sie erneut. Eine Ablehnung liegt meist daran, wie gemessen wurde.
6. Beurteilen Sie Ihre HRV nach dem Verlauf über Tage und Wochen. Ein auffälliger Einzelwert ist häufiger ein Messproblem als eine Veränderung bei Ihnen.

Wann Extraschläge von Bedeutung sind

Eine HRV-App oder ein Wearable kann nicht sagen, welche Art von Extraschlag Sie hatten oder ob er von Bedeutung ist. Ein Gurt sendet nur die Zeitpunkte der Schläge, nicht die EKG-Kurve, und eine Uhr verpasst Extraschläge oft ganz. Häufige Extraschläge können die HRV auch plötzlich hoch erscheinen lassen, wie Warum ist meine HRV plötzlich höher als sonst? erklärt.

Extraschläge, die Sie als ausgelassenen, flatternden oder pochenden Herzschlag spüren, sind häufig und meist harmlos (NHS). Suchen Sie ärztlichen Rat, wenn sie immer wiederkehren oder häufiger werden, wenn sie länger als ein paar Minuten anhalten oder wenn Sie eine Herzerkrankung oder Herzprobleme in der Familie haben. Suchen Sie sofort ärztliche Hilfe, wenn das Herzstolpern nicht aufhört oder mit Brustschmerzen, Atemnot, einem Ohnmachtsgefühl oder einer Ohnmacht einhergeht. Die Seite Kann die HRV Hinweise auf Herzprobleme liefern? nennt die vollständige Liste. Diese Schritte gelten unabhängig davon, was Ihre HRV zeigt.