Correzione dei battiti
Altri nomi: correzione degli artefatti, correzione degli intervalli RR, correzione dei battiti
Individuare gli intervalli tra battiti che risultano errati (per battiti mancati, in più o ectopici) ed eliminarli o sostituirli prima di calcolare la HRV. Come regola pratica, si corregge meno del 5% dei battiti.
La correzione dei battiti ha due passaggi: trovare gli intervalli sbagliati e poi sistemarli.
Trovarli. La regola più diffusa confronta ogni intervallo con quelli vicini. Kubios, per esempio, segnala ogni intervallo che si Indice di stress di Baevsky Un valore senza unità di misura, ricavato dall'istogramma degli intervalli tra i battiti. Sale quando il ritmo diventa più regolare e meno variabile, cosa che Baevsky leggeva come tensione nella regolazione dell'organismo. Approfondisci: Indice di stress di Baevsky discosta da una media locale più di una certa soglia: 0,45 s con l’impostazione «very low» (la più blanda), poi 0,35, 0,25, 0,15 e 0,05 s con «very strong» (la più severa) (Alcantara e colleghi, 2020). Lipponen e Tarvainen (2019) hanno sviluppato un metodo automatico basato sulla serie delle differenze tra intervalli successivi, con una soglia che si adatta alla registrazione; ha individuato circa il 97% dei veri battiti ectopici Battito ectopico Un battito che nasce fuori dal pacemaker naturale del cuore e di solito arriva in anticipo. È comune, ma altera la HRV se non viene eliminato o corretto. Approfondisci: Battito ectopico .
Sono comuni anche regole più semplici. Un filtro sui limiti scarta gli intervalli che cadono fuori da un campo plausibile, per esempio da 300 a 2000 ms. Una regola percentuale segnala un intervallo che differisce dal vicino di più di circa il 20%; il filtro dei quozienti di Piskorski e Guzik elimina un battito quando il rapporto tra intervalli vicini esce dal campo tra 0,8 e 1,2 (2005). Una regola basata sulla mediana locale, come quella del calcolatore HRV di questo sito, scarta un intervallo che si discosta di più del 25% dalla mediana di quelli vicini. Berntson e colleghi (1990) hanno fissato la soglia in base alla dispersione delle differenze tra battiti di ciascuna persona.
Sistemarli. Peltola (2012) passa in rassegna le possibilità: eliminare l’intervallo errato, oppure sostituirlo con la media dei vicini, con una retta tra di essi (interpolazione lineare) o con una curva morbida che passa per i loro valori (spline cubica). Per un battito mancato c’è una terza soluzione: l’intervallo raddoppiato può essere diviso di nuovo in due, rimettendo al suo posto il battito perso. Questa soluzione non va mai usata sulla lunga pausa che segue un battito ectopico, perché lì nessun battito manca.
Come si presenta. In un tacogramma Tacogramma Grafico a linea degli intervalli tra i battiti in ordine di tempo, un punto per battito, in ms. Mostra la variabilità della frequenza cardiaca (HRV) come una linea ondulata, non come un solo valore. Approfondisci: Tacogramma , una buona correzione elimina i picchi e le cadute improvvisi e lascia al loro posto il lieve alzarsi e abbassarsi dovuto al respiro. Una regola troppo severa appiattisce anche una parte di questa variazione reale.
Perché conta per la variabilità della frequenza cardiaca (HRV).
- Eliminare un intervallo toglie tempo alla serie. Peltola riporta che l’eliminazione non era raccomandata per il RMSSD RMSSD Radice quadrata della media dei quadrati delle differenze successive: misura della HRV, in ms, di quanto ogni intervallo tra battiti differisce dal successivo. Riflette soprattutto l'attività vagale. Approfondisci: RMSSD e il pNN50 pNN50 Percentuale di intervalli NN contigui che differiscono per più di 50 millisecondi. Segue le variazioni rapide di origine vagale, come il RMSSD, ma come quota e non come ampiezza. Approfondisci: pNN50 , che per il SDNN SDNN La deviazione standard di tutti gli intervalli NN di una registrazione, in millisecondi. Misura la variabilità complessiva e il suo valore dipende molto dalla durata della registrazione. Approfondisci: SDNN può essere accettabile e che per gli spettri si dovrebbe usare invece l’interpolazione.
- Anche poche modifiche cambiano le misure brevi: meno del 5% di intervalli modificati può spostare i risultati, e molti studi scartano le registrazioni con meno dell’80% di battiti normali. La guida di Kubios raccomanda di tenere i battiti interpolati sotto il 5%.
- Impostazioni più severe modificano battiti veri. Alcantara e colleghi hanno osservato che nei bambini il SDNN differiva in media di 39 ms tra l’impostazione «very low» e quella «very strong», e che con «very strong» veniva sostituito il 39% degli intervalli dei bambini.
Inserisci qui sotto un battito errato e prova ogni metodo.
Ripulire un battito errato
La registrazione di esempio, 341 intervalli
Segnalati: 1 intervalli su 341
| Misura | Pulita | Battito errato | Corretta |
|---|---|---|---|
| RMSSD (ms) | 33,4 | 70,2 | 70,2 |
| SDNN (ms) | 28,7 | 51,7 | 51,7 |
| pNN50 (%) | 8,2 | 8,8 | 8,8 |
| Potenza LF (ms²) | 120 | 1241 | 1241 |
| Potenza HF (ms²) | 635 | 2314 | 2314 |
Un battito mancato rende un intervallo lungo circa il doppio dei vicini. Lasciato com’è, porta il RMSSD da 33,4 a 70,2 ms, pari a 2,1 volte il valore reale, mentre il SDNN cambia meno.
I pulsanti funzionano con JavaScript attivo.
Una linea dell’intervallo tra i battiti nei primi 60 secondi della registrazione di esempio, con l’artefatto inserito come picco, un cerchio su ogni intervallo segnalato e la linea corretta tracciata sopra. Una tabella riporta RMSSD, SDNN, pNN50, potenza LF e potenza HF per la registrazione pulita, con l’artefatto lasciato e dopo la correzione, oltre al numero di intervalli segnalati. Un gruppo di pulsanti inserisce un battito mancato, un battito in più o un battito ectopico, oppure ripristina la registrazione pulita; un altro sceglie il metodo di correzione: lascia com’è, elimina, media dei vicini, interpolazione lineare o spline cubica. Un battito mancato lasciato com’è fa circa raddoppiare il RMSSD; ogni metodo lo riporta entro pochi punti percentuali.
La lezione Come si misura la HRV descrive tutto il passaggio di pulizia, e Artefatti e battiti in più mostra una stessa serie corretta in tre modi, con i valori prima e dopo.
Fonti
- Role of editing of R–R intervals in the analysis of heart rate variability
- A robust algorithm for heart rate variability time series artefact correction using novel beat classification
- Impact of Using Different Levels of Threshold-Based Artefact Correction on the Quantification of Heart Rate Variability in Three Independent Human Cohorts
- Filtering Poincaré plots
- An approach to artifact identification: application to heart period data