RR間隔

別名:R-R間隔, 心拍間隔, IBI, 一拍ごとの間隔, RR intervals

一つの拍動から次の拍動までの時間で、心電図(ECG)のR波の間をミリ秒で測ります。心拍変動(HRV)は、この間隔の系列から計算します。

単位:ms

RRi=tR,i+1−tR,i\mathrm{RR}_i = t_{R,i+1} - t_{R,i}

RR間隔は、一つの拍動から次の拍動までの時間で、 心電図 心電図 皮膚に付けた電極で記録する、心臓の電気的な活動の記録。心電図に基づくRR間隔は、HRVを測るうえでの参照基準です。 心電図についてさらに詳しく (ECG)上で一方の拍のR波から次のR波までを測り、単位はミリ秒です。

用語がある理由

心電図では、拍動のたびに高く鋭いスパイクが出ます。これがR波で、二つのR波の間の時間は、リズムについて測れる最も単純なものです。毎分60拍なら間隔は平均1,000 msですが、まったく同じになることはまれで、980 msの次が1,030 msということもあり、このばらつきが心拍変動(HRV)です。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、各R波を数ミリ秒以内に定められるよう、250〜500 Hz以上でサンプリングした心電図を勧めています。また、HRVが解析するのは、心拍数ではなく、連続する拍の間隔だと述べています。研究者は心拍間隔(interbeat interval、IBI)とも呼びます。時計やリングの光学センサーが計るのはR波ではなく脈波なので、厳密には脈拍から脈拍までの間隔を記録しています。

計算式

RRi=tR,i+1−tR,i\mathrm{RR}_i = t_{R,i+1} - t_{R,i}

あるR波の時刻を、次のR波の時刻から引きます。tR,it_{R,i}はii番目のR波の時刻(ミリ秒)で、N+1N+1拍の記録からはNN個の間隔が得られます。

計算例

0.98秒 1.06秒 0.95秒
4拍分の心電図です。R波のピークから次のR波のピークまでがRR間隔で、HRVはこの間隔がどれだけ変わるかを表します。

背の高いスパイク(R波のピーク)が4つある心電図の波形です。スパイクの間隔は0.98、1.06、0.95秒と示されており、同じ長さの間隔は2つとありません。

上の図は、四つの拍動の間の間隔に印を付けています。教材用の記録の十個の間隔、880, 826, 812, 823, 848, 877, 880, 866, 828, 815 msは、平均が845.5 msで、このサイトの指標ページのほかの数値はすべて、ここから計算しています。

何で変わるか

それぞれの間隔は、神経系の指令を受けた洞結節が決めます。迷走神経は一拍以内に間隔を延ばし、交感神経は数秒かけて縮めます。呼吸、血圧、体温、ホルモン、体の動きが、この二つを引っ張ります。

誤解しやすい場面

拍を取りこぼすと、一つの間隔が二倍の長さになります。余分な拍を検出すると、一つの間隔が二つに分かれます。期外収縮は、短い間隔と長い間隔を一つずつ作ります。どれもHRVではなく、指標を計算する前に、間隔を確認してクリーニングし、NN間隔にしなければなりません。サンプリングが遅いセンサーは、各間隔をフレーム時間に丸めるため、それ自体の偽の変動を加えます。

どこで目にするか

HRVアプリはどれも、RR間隔のリストから始まります。多くはミリ秒のテキストファイルとして書き出せ、このサイトのHRV計算ツールはそうしたリストを受け付けます。レッスンHRVの測り方:拍から数値までは、生の間隔から最終的な値までの手順をたどります。HRVの測り方は、それを記録するセンサーを比べています。

出典

  1. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use Circulation (Task Force of the ESC and NASPE), 1996
  2. An overview of heart rate variability metrics and norms Frontiers in Public Health, 2017

用語集の一覧

HRV指標の一覧