SDNN

SDNNは、記録に含まれるすべての正常拍どうしの間隔（ NN間隔 NN間隔 NN間隔 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。 NN間隔についてさらに詳しく ）の標準偏差で、単位はミリ秒です。拍と拍の間隔が、平均の間隔から平均してどれだけ離れているかを表します。

この指標がある理由

SDNNは、今も日常的に使われている心拍変動（HRV）の指標のなかでもっとも古いものです。Kleigerら（1987）は、心筋梗塞を生き延びた808人のうち、24時間のSDNNが50 ms未満だった人は、100 msを超えていた人に比べて、その後31か月間に死亡する確率が5.3倍だったと報告しました。続いて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、これを時間領域の指標の表の最初に載せました。記録に含まれるあらゆる変動、つまり呼吸による速い揺れと、血圧、活動、体温、昼夜のリズムによるゆっくりした揺れを、まとめてもっとも簡単に要約する指標だからです。

計算式

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

各間隔から平均の間隔を引いて二乗し、それらを足し合わせ、間隔の数より一つ少ない数で割って、平方根を取ります。$\mathrm{RR}_i$は$i$番目の正常拍どうしの間隔（ms）、$\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}$はその平均、$N$は間隔の数です。$N$ではなく$N-1$で割るのは標本標準偏差の計算で、HRVのどのプログラムもこの方法を使っています。

計算例

SDNNをステップごとに計算

10拍分、すべての数値を表示

10個の間隔（ms、300〜2000）

1拍目 2拍目 3拍目 4拍目 5拍目 6拍目 7拍目 8拍目 9拍目 10拍目

この10個の間隔のSDNNは28.0 msです。

ステップ 6 /6

戻る ステップ1に戻る

1. ステップ1/6 間隔を確認する

   1拍目	880 ms
   2拍目	826 ms
   3拍目	812 ms
   4拍目	823 ms
   5拍目	848 ms
   6拍目	877 ms
   7拍目	880 ms
   8拍目	866 ms
   9拍目	828 ms
   10拍目	815 ms

   11拍の間の10個の間隔（ミリ秒）です。

2. ステップ2/6 平均の間隔を求める

   間隔の合計	8455 ms
   間隔の数	10
   平均	8455 ÷ 10 = 845.5 ms

3. ステップ3/6 各間隔から平均を引く

   1拍目	880 − 845.5 = 34.5
   2拍目	826 − 845.5 = −19.5
   3拍目	812 − 845.5 = −33.5
   4拍目	823 − 845.5 = −22.5
   5拍目	848 − 845.5 = 2.5
   6拍目	877 − 845.5 = 31.5
   7拍目	880 − 845.5 = 34.5
   8拍目	866 − 845.5 = 20.5
   9拍目	828 − 845.5 = −17.5
   10拍目	815 − 845.5 = −30.5

4. ステップ4/6 各偏差を二乗する

   1拍目	1190.25
   2拍目	380.25
   3拍目	1122.25
   4拍目	506.25
   5拍目	6.25
   6拍目	992.25
   7拍目	1190.25
   8拍目	420.25
   9拍目	306.25
   10拍目	930.25
   合計	7044.50

5. ステップ5/6 間隔の数より1小さい数で割る

   7044.50 ÷ 9	782.72

   Nではなく N − 1 で割ったものが標本標準偏差で、これが一般的な選び方です。

6. ステップ6/6 平方根を取る

   √782.72	28.0 ms

   SDNN 28.0 ms

JavaScriptをオンにすると、ステップが1つずつ表示され、拍の値を変更できます。

ミリ秒で表した10個の心拍間隔が、編集できる形で1行に並び、その下にSDNNの計算が番号付きのステップで続きます。間隔を確認する; 平均の間隔を求める; 各間隔から平均を引く; 各偏差を二乗する; 間隔の数より1小さい数で割る; 平方根を取る。最後のステップでは、SDNNは28.0 msです。「戻る」「次へ」ボタンでステップを移動できます。

教材用の記録の十拍からは、SDNNが28.0 msと求まります。1拍を変えると、すべての手順が更新されます。1拍目をかなり長くするとSDNNが跳ね上がります。平均から大きく離れた間隔が1個あるだけで、二乗した偏差が大きくなるためです。

何が値を動かすか

拍と拍の間隔を変えるものすべてで、速さは問いません。5分間の安静時の記録では、SDNNの大きな部分が呼吸のリズムに由来します。そのためRMSSDとよく似て、迷走神経活動とともに上下します。ただし、ゆっくりした血圧の波も同じくらい加わります。Task Forceの概算の5分間の値では、 LFパワー LFパワー LFパワー 心拍間隔の分散のうち0.04〜0.15 Hzの帯域に入る部分で、単位はms²。7〜25秒ごとに繰り返すリズムです。かつては交感神経の活動と読まれましたが、現在は異論があります。 LFパワーについてさらに詳しく （1,170 ms²）がHFパワー（975 ms²）よりやや大きくなっています。24時間では、覚醒と睡眠、運動と安静のあいだのゆっくりしたドリフトも含まれるため、24時間の値はずっと高くなります。Task Forceの概算の正常値の表では、24時間の記録で141 ± 39 msとされています。これは40〜69歳の健康な成人274人の値で、臨床上の結論には使わないよう注意が添えられています。Nunanらがまとめた短時間の安静時の値は、平均で約50 msです。

誤解しやすい場面

SDNNは記録が長いほど大きくなるため、Task Forceは、長さの違う記録の値を比べるのは不適切だとしています。時計の1分間のSDNN、胸部ストラップの5分間の値、ホルター心電計の24時間の値は、名前が同じでも三つの別の量です。1拍の見逃しや余分な1拍があると、平均から大きく離れた間隔が加わり、値が膨らみます。また、座った直後の数分間のように心拍数がドリフトしていると、神経系に変化がなくてもSDNNは上がります。

どこで見かけるか

Task Forceの名称がSDNNです。Kubios HRVではSDNN（STD RR）と表示され、「ヘルスケア」Appは、Apple Watchの測定値をheartRateVariabilitySDNNとして保存します。研究論文では、多くの場合5分間または24時間の記録から求めたmsの値が報告されます。SDANNとSDNNインデックスは、24時間記録で使うSDNNの二つの仲間で、ポアンカレプロットのSD2はSDNNをもとに作られています。多くのアプリが表示する三つの指標の比較は、レッスンRMSSD、SDNN、lnRMSSDの解説で扱っています。