TINN

TINNは、NN間隔のヒストグラムにもっともよく合う三角形の底辺の幅で、単位はミリ秒です。

この指標がある理由

HRV三角指数はヒストグラムの高さを読みます。TINNは幅を読みますが、アーチファクトや異所性拍動が端に残す乱れた裾を無視できるように作られています。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、これをヒストグラムの最高のピークに対する最小二乗差の三角補間の底辺の幅と定義しています。いちばん高い棒の上に三角形を立て、その二つの足を軸に沿って滑らせて、三角形が棒にできるだけ近くなるところで止めます。不良な拍による遠く離れた数個のビンのように、三角形の外にあるものは、足をほとんど動かしません。この二つの幾何学的な指標は、どちらも24時間の記録向けに設計されました。一日分の間隔があれば、ヒストグラムがなめらかな丘になるからです。

計算式

$$\mathrm{TINN} = N_t - M_t,\qquad (M_t, N_t) = \arg\min_{M,N}\sum_k \left(n_k - T_{M,N}(k)\right)^2$$

幅7.8125 msのビンごとに、度数$n_k$のヒストグラムを作ります。頂点をいちばん度数の多いビンに置き、左の足を$M$、右の足を$N$として間隔の軸の上に三角形$T$を立てます。棒と三角形の差の二乗がもっとも小さくなる足の位置を選びます。三角形の外にあるビンも誤差として数えます。TINNは、この二つの足のあいだの距離です。

計算例

拍をビンに振り分ける

教材用の記録から5分間

各ビンの間隔の数 500〜1300 ms

500 700 900 1100 1300

間隔の数

341

最も多いビンの間隔数

39

三角指数

8.7

TINN

125 ms

SDNN

28.7 ms

休息十分：341個の間隔を、7.8 ms幅の17個のビンに振り分けました。 最も多いビンには39個が入っているので、三角指数は341 ÷ 39 = 8.7です。 ヒストグラムに最もよく合う三角形は816〜941 msに広がっているので、TINNは125 msです。 どちらの数値も、このヒストグラムの形を表すもので、拍の順序は反映しません。

休息十分 ストレス状態 ドリフトあり 異所性拍動あり

ビン幅 7.8 ms（1/128秒、Task Forceのビン幅）

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500〜1300 msのRR間隔を、7.8 msのビンに振り分けた棒グラフです。最も高い棒が強調され、その左端から頂点、右端へとつながる三角形が棒の上に描かれています。表示欄には、間隔の数、最も多いビンの間隔数、HRV三角指数、2つの端を含むTINN、SDNNが表示され、数値の意味を説明する文が続きます。スライダーでビン幅を設定でき、4つのボタンで、休息十分、ストレス状態、ドリフトあり、異所性拍動ありの記録を選べます。

教材用の記録の5分間からは、足の位置が816 msと941 msの三角形が得られ、TINNは125 msです。ドリフトありのプリセットに切り替えると、心拍数のずれによって間隔がより多くのビンに散らばって丘が広がり、TINNは172 msに大きくなります。異所性拍動ありのプリセットに切り替えても、離れた三個のビンは足をほとんど動かしません。

何が値を動かすか

あらゆる速さの全体の変動と、何よりも記録時間です。一日のゆっくりした変化は、5分間のものよりずっと幅の広い丘を作ります。Task Forceは20分から24時間の記録を想定しています。ShafferとGinsbergは、超短時間記録の最小の長さとして提案されている90秒を挙げる一方、5分間の区間にアーチファクトが二個あるだけで値が歪むことがあると注意しています。

誤解しやすい場面

短い記録ではヒストグラムがぎざぎざになり、当てはめが不安定になるため、TINNはビン幅の単位で跳ねます。プログラムによって足を置く目盛りが異なり、同じ拍でも答えが違います。三角指数と同じく、7.8125 msのビンに左右されます。また、速さについては何も示しません。ヒストグラムは拍の順序を忘れているからです。

どこで見かけるか

Task Forceの名称がTINNです。Kubios HRVは、HRV三角指数の隣にmsで表示します。ホルター心電図の報告書では、24時間の指標として両方が載っています。ウェアラブルデバイスには表示されません。