SDNN

Autres noms : écart type des intervalles NN, STD RR

Écart type de tous les intervalles NN d’un enregistrement, en millisecondes. Il mesure la variabilité globale, et sa valeur dépend fortement de la durée de l’enregistrement.

Unité : ms

SDNN=1N−1∑i=1N(RRi−RRmean)2\mathrm{SDNN} = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N}\left(\mathrm{RR}_i-\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}\right)^2}

Le SDNN est l’écart type de tous les intervalles entre battements normaux ( intervalles NN Intervalle NN Intervalle RR entre deux battements normaux, en millisecondes, une fois les extrasystoles et les erreurs de mesure retirées. La plupart des mesures de VFC se calculent à partir des intervalles NN. En savoir plus sur Intervalle NN ) d’un enregistrement, en millisecondes : il indique à quelle distance de l’intervalle moyen se situe, en moyenne, chaque intervalle entre deux battements Intervalle RR Durée entre deux battements du cœur, en millisecondes, mesurée entre les pics R d’un ECG. La VFC se calcule à partir d’une série de ces intervalles. En savoir plus sur Intervalle RR .

Pourquoi cette mesure existe

Le SDNN est la plus ancienne mesure de variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) encore en usage courant. Kleiger et ses collègues ont rapporté en 1987 que, parmi 808 personnes ayant survécu à un infarctus, celles dont le SDNN sur 24 heures était inférieur à 50 ms avaient 5,3 fois plus de risques de mourir au cours des 31 mois suivants que celles dont il dépassait 100 ms. La Task Force de 1996 (Société européenne de cardiologie et Société nord-américaine de stimulation et d’électrophysiologie) en a ensuite fait la première entrée de son tableau des mesures du domaine temporel, comme le résumé le plus simple de toute la variation que contient un enregistrement : les variations rapides dues à la respiration, et les variations lentes dues à la pression artérielle, à l’activité, à la température et au rythme jour-nuit Rythme circadien L’horloge biologique de 24 heures. La fréquence cardiaque est plus basse et la VFC d’origine vagale plus haute la nuit que le jour : seules des mesures prises à la même heure sont comparables. En savoir plus sur Rythme circadien , toutes ensemble.

La formule

SDNN=1N−1∑i=1N(RRi−RRmean)2\mathrm{SDNN} = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N}\left(\mathrm{RR}_i-\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}\right)^2}

Prenez chaque intervalle, soustrayez l’intervalle moyen, mettez le résultat au carré, additionnez les carrés, divisez par le nombre d’intervalles moins un, puis prenez la racine carrée. RRi\mathrm{RR}_i est le ii-ième intervalle entre deux battements normaux, en millisecondes, RRmean\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}} est leur moyenne et NN leur nombre. Diviser par N−1N-1 plutôt que par NN donne l’écart type d’échantillon, que tous les logiciels de VFC utilisent.

Exemple de calcul

SDNN pas à pas

Dix battements, tous les chiffres affichés

Les dix intervalles, en ms (de 300 à 2 000)

Pour ces 10 intervalles : SDNN = 28,0 ms.

Étape 6 sur 6

  1. Étape 1 sur 6 Partir des intervalles

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

    10 intervalles entre 11 battements, en millisecondes.

  2. Étape 2 sur 6 Calculer l’intervalle moyen

    Somme des intervalles8455 ms
    Nombre d’intervalles10
    Moyenne8455 ÷ 10 = 845,5 ms
  3. Étape 3 sur 6 Soustraire la moyenne de chaque intervalle

    Battement 1880 − 845,5 = 34,5
    Battement 2826 − 845,5 = −19,5
    Battement 3812 − 845,5 = −33,5
    Battement 4823 − 845,5 = −22,5
    Battement 5848 − 845,5 = 2,5
    Battement 6877 − 845,5 = 31,5
    Battement 7880 − 845,5 = 34,5
    Battement 8866 − 845,5 = 20,5
    Battement 9828 − 845,5 = −17,5
    Battement 10815 − 845,5 = −30,5
  4. Étape 4 sur 6 Élever chaque écart au carré

    Battement 11190,25
    Battement 2380,25
    Battement 31122,25
    Battement 4506,25
    Battement 56,25
    Battement 6992,25
    Battement 71190,25
    Battement 8420,25
    Battement 9306,25
    Battement 10930,25
    Somme7044,50
  5. Étape 5 sur 6 Diviser par le nombre d’intervalles moins un

    7044,50 ÷ 9782,72

    Diviser par N − 1 plutôt que par N donne l’écart type d’échantillon, le choix habituel.

  6. Étape 6 sur 6 Prendre la racine carrée

    √782,7228,0 ms

    SDNN 28,0 ms

Avec JavaScript, les étapes s’affichent une à une et les battements peuvent être modifiés.

SDNN : le calcul pas à pas, à partir de dix battements de l’enregistrement d’exemple. Modifiez un battement et chaque étape se met à jour.

Une ligne de dix intervalles cardiaques modifiables, en millisecondes, puis les étapes numérotées du calcul (SDNN) : Partir des intervalles; Calculer l’intervalle moyen; Soustraire la moyenne de chaque intervalle; Élever chaque écart au carré; Diviser par le nombre d’intervalles moins un; Prendre la racine carrée. La dernière étape donne : SDNN 28,0 ms. Les boutons Retour et Suivant permettent de passer d’une étape à l’autre.

Les dix battements de l’enregistrement d’exemple donnent un SDNN de 28,0 ms. Modifiez un battement et chaque étape se met à jour. Allongez beaucoup le battement 1 et le SDNN bondit, car un seul intervalle éloigné de la moyenne ajoute un grand écart au carré.

Ce qui le fait varier

Tout ce qui modifie les intervalles entre battements, quelle que soit la vitesse du changement. Dans un enregistrement de repos de 5 minutes, une grande part du SDNN vient du rythme respiratoire : il monte et baisse donc avec l’ activité vagale Tonus vagal L’influence continue du nerf vague sur le cœur, qu’il ralentit. On l’estime en général à partir de mesures de VFC comme le RMSSD et la puissance HF. En savoir plus sur Tonus vagal , un peu comme le RMSSD RMSSD Racine carrée de la moyenne des carrés des différences successives : mesure de VFC calculée à partir de l’écart entre chaque intervalle entre battements et le suivant, en millisecondes. Elle reflète surtout l’activité vagale. En savoir plus sur RMSSD , mais l’onde plus lente de la pression artérielle y ajoute à peu près autant. Dans les valeurs approximatives de la Task Force pour 5 minutes, la puissance LF Puissance LF Variance des intervalles entre battements dans la bande de 0,04 à 0,15 Hz, en ms² : des rythmes qui se répètent toutes les 7 à 25 secondes. Autrefois interprétée comme un reflet de l’activité sympathique, une lecture aujourd’hui contestée. En savoir plus sur Puissance LF (basses fréquences, 1 170 ms²) est un peu plus élevée que la puissance HF Puissance HF La variance des intervalles entre battements dans la bande de 0,15 à 0,40 Hz (en ms²), celle de la respiration normale. Elle reflète surtout l’activité vagale quand on respire de 9 à 24 fois par minute. En savoir plus sur Puissance HF (975 ms²). Sur 24 heures, le SDNN intègre aussi la lente dérive entre veille et sommeil, entre effort et repos : les valeurs sur 24 heures sont donc bien plus élevées. Le tableau de valeurs normales approximatives de la Task Force donne 141 ± 39 ms pour les enregistrements de 24 heures, chiffre issu de 274 adultes en bonne santé âgés de 40 à 69 ans, et prévient que ces valeurs ne doivent pas servir à tirer des conclusions cliniques ; les valeurs de repos sur enregistrement court regroupées par Nunan et ses collègues ont une moyenne d’environ 50 ms.

Quand il induit en erreur

Le SDNN augmente avec la durée de l’enregistrement ; la Task Force juge donc inadéquat de comparer des valeurs issues d’enregistrements de durées différentes. Un SDNN de 1 minute mesuré par une montre, une valeur de 5 minutes obtenue avec une ceinture thoracique et une valeur de 24 heures issue d’un Holter sont trois grandeurs différentes qui portent le même nom. Un seul battement manqué ou en trop ajoute un intervalle très éloigné de la moyenne et gonfle le SDNN. Et une fréquence cardiaque qui dérive, comme dans les premières minutes qui suivent le passage en position assise, augmente le SDNN sans que rien ne change dans le système nerveux.

Où vous le verrez

La Task Force l’appelle SDNN. Kubios HRV l’affiche sous la forme SDNN (STD RR) ; Apple Santé enregistre les mesures de l’Apple Watch sous le nom heartRateVariabilitySDNN ; les articles de recherche le donnent en ms, en général à partir d’enregistrements de 5 minutes ou de 24 heures. Le SDANN SDANN Écart type de l’intervalle NN moyen de chaque segment de 5 minutes d’un enregistrement de 24 heures, en millisecondes. Il mesure les changements lents au fil de la journée et ignore tout ce qui est plus rapide. En savoir plus sur SDANN et l’ indice SDNN Indice SDNN Moyenne des SDNN de chaque segment de 5 minutes d’un enregistrement sur 24 heures, en millisecondes. Il garde la variabilité à l’intérieur de chaque segment et écarte la lente dérive entre les segments. En savoir plus sur Indice SDNN en sont les deux variantes sur 24 heures, et le SD2 SD1 et SD2 Deux mesures de la dispersion des points d'un diagramme de Poincaré, en millisecondes. Le SD1 en est la largeur et suit la variabilité à court terme, comme le RMSSD ; le SD2 en est la longueur et suit la variabilité globale. En savoir plus sur SD1 et SD2  d’un diagramme de Poincaré Diagramme de Poincaré Nuage de points où chaque intervalle entre battements est placé en fonction du suivant, en millisecondes sur les deux axes. La forme du nuage montre d’un coup d’œil la variabilité à court terme et la variabilité globale. En savoir plus sur Diagramme de Poincaré en dérive. La leçon RMSSD, SDNN et lnRMSSD : définitions et explications compare les trois mesures que la plupart des applications affichent.

Sources

  1. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use Circulation (Task Force of the ESC and NASPE), 1996
  2. An overview of heart rate variability metrics and norms Frontiers in Public Health, 2017
  3. Decreased heart rate variability and its association with increased mortality after acute myocardial infarction American Journal of Cardiology, 1987
  4. HRV analysis methods Kubios

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