Suppression de la tendance

Autres noms : supprimer la tendance, smoothness priors, méthode « smoothness priors », détrendage

Retirer la dérive lente d’une série d’intervalles entre battements avant de calculer un spectre, pour qu’elle ne s’accumule pas en fausse puissance dans les plus basses fréquences.

Sur quelques minutes, la fréquence cardiaque reste rarement parfaitement stable. Elle diminue peu à peu quand vous vous détendez, ou monte quand vous changez de position. Sur un graphique des intervalles entre battements, cela forme une pente ou une courbure lente sous l’ondulation plus rapide liée à la respiration. La suppression de la tendance repère cette partie lente et la soustrait.

La méthode la plus simple retire une droite. Le calculateur de VFC de ce site utilise la méthode « smoothness priors » de Tarvainen, Ranta-aho et Karjalainen (2002), qui agit comme un filtre passe-haut épousant la forme des données : il suit la dérive et laisse intacts les rythmes plus rapides. Le calculateur fixe son paramètre de lissage λ à 500.

Pourquoi cela compte pour la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC). Un spectre répartit la série entre des rythmes de vitesses différentes. Une dérive est le plus lent de tous les rythmes : si Indice de stress de Baevsky Un nombre sans unité tiré de l’histogramme des intervalles entre battements. Il monte quand le rythme devient plus stable et moins variable, ce que Baevsky interprétait comme une régulation de l’organisme sous tension. En savoir plus sur Indice de stress de Baevsky on la laisse en place, elle se retrouve sous forme de fausse puissance dans la bande VLF Puissance VLF Variance des intervalles entre battements dans la bande de 0,003 à 0,04 Hz, en ms² : des rythmes dont la période va de 25 secondes à 5 minutes. Elle demande au moins 5 minutes d’enregistrement et se lit mieux sur 24 heures. En savoir plus sur Puissance VLF et déborde sur la bande 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 . 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 , le NN50 NN50 Le nombre de paires d’intervalles NN voisins qui diffèrent de plus de 50 millisecondes. Divisé par le nombre de différences successives, un de moins que le nombre d’intervalles, il donne le pNN50. En savoir plus sur NN50 et le pNN50 pNN50 Le pourcentage d'intervalles NN voisins qui diffèrent de plus de 50 millisecondes. Comme le RMSSD, il suit les variations rapides d'origine vagale, mais sous forme de part et non d'amplitude. En savoir plus sur pNN50 y sont à peine sensibles, car ils ne comparent que des battements voisins (Shaffer et Ginsberg, 2017), et c’est une raison de plus qui fait du RMSSD la mesure de tous les jours. Une suppression de la tendance trop forte retire de vrais rythmes lents : deux logiciels aux réglages différents peuvent donc donner une puissance LF différente pour le même enregistrement.

Retirer la tendance

L’enregistrement d’exemple, modifié

En haut : l’enregistrement d’exemple avec une lente dérive ajoutée, et la tendance que la méthode smoothness priors y trouve (en pointillés). En bas : le même enregistrement sans la tendance. L’onde respiratoire n’est pas touchée ; seule disparaît la dérive qui déborderait dans les plus basses fréquences.

Deux graphiques en courbe de l’intervalle entre les battements sur cinq minutes. Celui du haut ondule lentement vers le haut et vers le bas, avec une ligne de tendance en pointillés qui suit l’ondulation ; celui du bas est plat autour de zéro, avec seulement l’onde respiratoire rapide.

La page sur la stationnarité explique l’hypothèse que la suppression de la tendance cherche à préserver.

Sources

  1. An advanced detrending method with application to HRV analysis IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2002
  2. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms Frontiers in Public Health, 2017

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