NN間隔

別名:正常拍どうしの間隔(NN間隔), normal-to-normal interval

余分な拍と測定エラーを取り除いたあとの、正常な二つの拍動の間のRR間隔で、単位はミリ秒。心拍変動(HRV)指標の大半は、NN間隔から計算します。

単位:ms

NN間隔は、正常な二つの拍動の間の時間で、単位はミリ秒です。NNは、normal-to-normal(正常拍どうし)の略です。

用語がある理由

1996年の欧州心臓病学会と北米ペーシング・電気生理学会のタスクフォース(Task Force)は、NN間隔を、隣り合う二つの拍動が、どちらも心臓のペースメーカーである洞結節から始まる場合の間隔と定義しています。神経系の信号を運ぶのは、そうした拍動だけです。異所性拍動は心臓の別の場所から始まり、早く来て、そのあとに長い休止が続くことがよくあります。電極がゆるんだり体が動いたりすると、センサーは拍を拾い損ねたり、二重に数えたりします。どれも、短すぎる間隔か長すぎる間隔を残し、差を二乗する心拍変動(HRV)指標はどれも、そうした間隔を非常に大きな変化として扱います。Task Forceの規則では、指標はNN間隔から計算します。つまり、おかしな間隔を取り除くか補正した後に残ったRR間隔です。

クリーニングのしくみ

NN={RRi:both beats are sinus beats}\mathrm{NN} = \left\{\mathrm{RR}_i : \text{both beats are sinus beats}\right\}

実際には、プログラムは、隣の間隔や移動中央値から離れすぎた間隔に印を付け、削除するか、推定値で置き換えます(隣の平均、直線、なめらかな曲線)。Peltolaの2012年のレビューは、方法ごとに結果が変わることと、短い記録がもっとも影響を受けやすいことを示しています。数分の拍では、間隔の5%に満たない編集でも指標が変わりえますが、24時間記録ははるかに多くを許容します。

計算例

各拍と次の拍

教材用の記録から5分間

SD1(幅)
23.6 ms
SD2(長さ)
33.1 ms
SD1/SD2
0.71
RMSSD
33.4 ms
SDNN
28.7 ms

点の集まりは、幅に対して長さが1.4倍あります。対角線をまたぐ方向のSD1は23.6 ms(速い変化)、対角線に沿った方向のSD2は33.1 ms(ゆっくりした変化と速い変化の両方)です。

JavaScriptをオンにすると、スライダーとボタンが使えます。

教材用の記録のすべての間隔を、次の間隔と対にしてプロットしたものです。対角線をまたぐ幅がSD1(拍ごとの速い変化)、対角線に沿った長さがSD2(ゆっくりした変化と速い変化の両方)です。スライダーで各種類の揺れを変えたり、期外収縮を1つ加えてSD1が跳ね上がる様子を見たりしてください。

横軸が前の間隔、縦軸が次の間隔の正方形の散布図で、どちらもミリ秒で、点の集まりに合わせて拡大してあります。対角線(恒等線)と、それに沿って傾いた楕円があります。表示欄には、SD1、SD2、その比、RMSSD、SDNNが表示され、形を説明する文が続きます。2本のスライダーで、拍ごとの揺れの大きさとゆっくりした揺れの大きさを設定できます。ボタンで期外収縮を1つ加えると、表示欄に、加える前のSD1とSD2も表示されます。

教材用の記録の五分間はすべて正常な拍で、点の雲は長さ33.1 ms、幅23.6 msです。「異所性拍動を追加」を押すと、早い拍が一つとその休止で、NN間隔でない間隔が二つできます。その点は雲から遠く離れ、 SD1 SD1とSD2 ポアンカレプロットの点の広がりを表す二つの指標で、単位はミリ秒です。SD1は幅でRMSSDと同じく短期の変動を、SD2は長さで全体の変動を反映します。 SD1とSD2についてさらに詳しく (RMSSDを二の平方根で割った値)は23.6から39.8 msに跳ね上がります。その一拍を取り除くかどうかが、二つの数値の差です。

何で変わるか

RR間隔を動かさないものは、NN間隔も動かしません。違うのは、どの間隔を残すかです。見るべきなのは取り除いた割合です。短い記録では、わずかな拍を編集しただけでも結果が変わりえるからです。

誤解しやすい場面

クリーニングがゆるすぎると、期外収縮が残り、拍から拍へのすべての指標を押し上げます。厳しすぎると、本当の速い変化が「 アーチファクト アーチファクト 心拍の記録に生じる誤り。拍の見逃し、余分な拍、タイミングのずれなどで、動きやセンサーの接触不良が原因になることが多くあります。HRVの数値を大きくゆがめることがあります。 アーチファクトについてさらに詳しく 」として切り捨てられ、RMSSDが下がります。規則が違う二つのプログラムは、同じ拍から違う数値を出します。「アーチファクト:3%」と表示しながら、それをどう処理したかを示さないアプリは、話の半分しか伝えていません。

どこで目にするか

Task Forceの表はNN間隔で書かれていて、 SDNN SDNN 記録に含まれるすべてのNN間隔の標準偏差で、単位はミリ秒です。全体の変動を表し、値は記録時間に強く左右されます。 SDNNについてさらに詳しく 、 NN50 NN50 隣り合うNN間隔の差が50ミリ秒を超える組の数。これを連続する間隔の差の数(間隔の数より一つ少ない)で割ると、pNN50になります。 NN50についてさらに詳しく 、 pNN50 pNN50 隣り合うNN間隔の差が50ミリ秒を超える組の割合。RMSSDと同じく、迷走神経が生む速い変化を追いますが、大きさではなく割合で表します。 pNN50についてさらに詳しく 、TINNにはいずれもその文字が付いています。Kubios HRVは、クリーニングを「beat correction」( 拍の補正 拍の補正 HRVの計算前に、誤った拍の間隔(見逃した拍、余分な拍、異所性拍動)を見つけて、削除または置き換えること。目安として、補正する拍は5%未満にとどめます。 拍の補正についてさらに詳しく )と呼び、変更した拍の数を報告します。アプリでは、アーチファクトの割合や信号品質の表示が出ます。レッスンHRVの測り方:拍から数値までで、このクリーニングの段階がどこに入るかを示しています。

出典

  1. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use Circulation (Task Force of the ESC and NASPE), 1996
  2. Role of editing of R-R intervals in the analysis of heart rate variability Frontiers in Physiology, 2012

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