すべてのHRV指標を、1ページで

HRVのアプリやソフトは、何十もの数値を表示します。ここでは、そのすべてを種類別に並べました。各指標について、何を測るのか、単位、必要な記録時間を示し、詳しい解説へリンクしています。

サンプルの記録でこれらの数値の変化を見るには、HRVラボを開いてください。自分の一拍ごとのデータから計算するには、HRV計算ツールを使ってください。指標ではない用語は、用語集で確認できます。

時間領域

一拍ごとの間隔の一覧から直接求める統計量です。平均、ばらつき、大きな変化の回数があります。多くのアプリは、このうちの1つ、たいていRMSSDを表示します。

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平均RR、HR

平均RR間隔と平均心拍数

記録内の心拍と心拍の間隔の平均で、単位はミリ秒。心拍数は同じ数値の逆数で、60,000を平均RR間隔で割った値です。

単位

ms（HRはbpm）

主に反映するもの

心臓が平均してどれだけの速さで打っているか。ほかの数値は、これを基準に読みます。

記録時間

長さ不問記録時間は問いません。記録した範囲の平均です。

$\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}} = \frac{1}{N}\sum_{i=1}^{N}\mathrm{RR}_i,\qquad \mathrm{HR} = \frac{60\,000}{\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}}$
RHR

安静時心拍数

完全に安静にしているときの、毎分の心拍数。成人では通常、毎分60〜100拍で、よく鍛えた選手ではそれより低くなります。

単位

bpm

主に反映するもの

安静時の心拍数。体力がつくと数か月かけて下がり、病気、睡眠不足、ストレスで上がります。

記録時間

長さ不問休息した状態での測定。睡眠中に測る機器も、日中の測定で求める機器もあります。

$\mathrm{HR} = \frac{60\,000}{\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}}$
RMSSD

隣接するNN間隔の差の二乗平均平方根

隣接するNN間隔の差の二乗平均平方根。1拍ごとの心拍間隔が次の拍とどれだけ違うかをミリ秒で表すHRV指標で、主に迷走神経の活動を反映します。

単位

ms

主に反映するもの

拍ごとに起こる、呼吸と連動した速い変化。おもに迷走神経の活動を反映します。

記録時間

5分未満短い記録でも安定しています。横になった状態では、10秒間の記録でも、5分間の記録と比べて妥当な値が得られました。

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

RMSSDの自然対数

RMSSDの自然対数で、単位はありません。対数をとるとRMSSDの値の散らばりが整い、日ごとの変化を比べたり分析したりしやすくなります。

単位

単位なし（msの対数）

主に反映するもの

RMSSDと同じ迷走神経の活動を、日ごとの変化を比べやすい尺度で表したもの。

記録時間

5分未満 RMSSDから計算するため、RMSSDと同じです。

$\mathrm{lnRMSSD} = \ln\left(\mathrm{RMSSD}\right)$
SDSD

隣接する間隔の差の標準偏差

隣り合うNN間隔の差の標準偏差で、単位はミリ秒です。RMSSDとほぼ同じ値になり、同じ速い拍ごとの変化を測ります。

単位

ms

主に反映するもの

RMSSDと同じ、拍ごとの速い変化。安静時には、2つの値はほぼ同じになります。

記録時間

5分未満 2つの値がほぼ一致するため、RMSSDと同じです。

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

NN間隔の標準偏差

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。

単位

ms

主に反映するもの

呼吸による揺れからゆっくりした変動まで、あらゆる速さのばらつき全体。

記録時間

5分通常は5分間か24時間。記録が長いほど大きくなるため、比べるのは同じ長さの記録どうしだけにしてください。

$\mathrm{SDNN} = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N}\left(\mathrm{RR}_i-\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}\right)^2}$
NN50

隣接する間隔の差が50 msを超えた回数

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。

単位

count

主に反映するもの

拍と拍の間隔が50 msを超えて急に変わる頻度。迷走神経による変化です。

記録時間

5分未満一般的な最短の区間は2分間です。長さの違う記録の回数は比べられません。

$\mathrm{NN50} = \#\left\{\,i : \left|\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right| > 50\ \mathrm{ms}\right\}$
pNN50

隣接する間隔の差が50 msを超えた割合

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。

単位

%

主に反映するもの

RMSSDと同じ、迷走神経による速い変化を、大きさではなく割合で表したもの。心拍数の影響を強く受けます。

記録時間

5分未満 NN50と同じです。隣接する差の数で割っています。

$\mathrm{pNN50} = \frac{\mathrm{NN50}}{N-1}\times 100$
pNN20

隣接する間隔の差が20 msを超えた割合

隣り合うNN間隔の差が20ミリ秒を超える組の割合。pNN50よりしきい値が低い仲間で、拍ごとの変化が小さい人でも数値が動きます。

単位

%

主に反映するもの

1拍で50 ms変わることがほとんどない心臓の、より小さな速い変化。

記録時間

5分未満 pNN50と同じです。違いはしきい値だけです。

$\mathrm{pNN20} = \frac{\#\left\{\,i : \left|\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right| > 20\ \mathrm{ms}\right\}}{N-1}\times 100$
SDANN

5分ごとの平均NN間隔の標準偏差

24時間記録を5分ごとに区切り、各区間の平均NN間隔の標準偏差を取った値で、単位はミリ秒です。一日を通したゆっくりした変化を測り、それより速い変化は反映しません。

単位

ms

主に反映するもの

速い揺れを平均してならした、1日を通じた心拍数のゆっくりした変化。

記録時間

24時間 24時間の記録を5分ごとの区間に分けて求めることを想定しています。

$\mathrm{SDANN} = \sqrt{\frac{1}{K-1}\sum_{k=1}^{K}\left(\mathrm{RR}_{\mathrm{mean},k}-\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}\right)^2}$
SDNNI

SDNNインデックス

24時間記録の5分ごとの区間で求めたSDNNの平均で、単位はミリ秒です。各区間の中の変動は残り、区間のあいだのゆっくりしたドリフトは除かれます。

単位

ms

主に反映するもの

数分ごとのばらつきを、1日にわたって平均したもの。VLFパワーと相関します。

記録時間

24時間 24時間の記録を5分ごとの区間に分けて求めます。

$\mathrm{SDNNI} = \frac{1}{K}\sum_{k=1}^{K}\mathrm{SDNN}_k$

幾何学的指標

間隔のヒストグラムの形から読み取る指標です。三角指数とTINNは、24時間のホルター心電図の記録のために作られました。

HTI

HRV三角指数

記録内のNN間隔の数を、そのヒストグラムで最も高い棒の高さで割った値。全体の変動を表す単位のない幾何学的指標で、乱れた拍が少しあっても、ほとんど動きません。

単位

ratio

主に反映するもの

SDNNと同じく全体のばらつきを表します。数個の誤った拍にはほとんど影響されません。

記録時間

24時間 20分以上、できれば24時間。短い区間では5分間が一般的で、最短として2分間が提案されています。

$\mathrm{HTI} = \frac{N}{\max_k\, n_k}$
TINN

NN間隔ヒストグラムの三角補間

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。24時間のホルター心電図の解析で使う、全体の変動の幾何学的な指標です。

単位

ms

主に反映するもの

間隔ヒストグラムの幅として表した、全体のばらつき。

記録時間

24時間 20分から24時間の記録を想定しています。1日分は、5分間よりずっと幅の広いヒストグラムになります。

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

バエフスキーのストレス指数

心拍間隔のヒストグラムから求める、単位のない数値。リズムが安定して変動が小さくなるほど上がり、Baevskyはこれを体の調節系への負荷と読み取りました。

単位

ratio

主に反映するもの

リズムがどれだけ一定で幅が狭いか。ばらつきが小さくなるほど高くなります。旧ソ連の宇宙医学に由来します。

記録時間

5分最近の研究では5分間です。記録が長いと、幅を広げるゆっくりした変動も含まれます。

$\mathrm{SI} = \frac{\mathrm{AMo}}{2\,\mathrm{Mo}\,\mathrm{MxDMn}}$

周波数領域

間隔の時系列を、和音を一つひとつの音に分けるように、速さの異なるリズムに分けたものです。各帯域には、その速さで繰り返す変動が含まれます。

ULF

極低周波パワー

0.003 Hz未満の心拍間隔の分散で、単位はms²です。5分に一周期より遅いリズムで、昼夜のサイクルも含みます。測定できるのは24時間の記録だけです。

単位

ms²

主に反映するもの

5分に1周期未満の、最もゆっくりしたリズム。昼夜のサイクルも含まれます。

記録時間

24時間 24時間の記録からだけ求められます。

$\mathrm{ULF} = \int_{0}^{0.003} P(f)\,\mathrm{d}f$
VLF

超低周波パワー

0.003〜0.04 Hzの帯域にある心拍間隔の分散で、単位はms²です。25秒から5分ごとに繰り返すリズムを表します。少なくとも5分間の記録が必要で、24時間で読むのが最適です。

単位

ms²

主に反映するもの

25秒から5分ごとに繰り返すリズム。短い記録では、その意味に疑問があります。

記録時間

24時間 5分間以上。24時間の記録で読むのが最適です。

$\mathrm{VLF} = \int_{0.003}^{0.04} P(f)\,\mathrm{d}f$
LF

低周波パワー

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。

単位

ms²

主に反映するもの

安静時には、おもに0.1 Hz付近の血圧の波です。交感神経だけを測れる指標ではありません。

記録時間

5分少なくとも約2分間。短い記録の標準は5分間です。

$\mathrm{LF} = \int_{0.04}^{0.15} P(f)\,\mathrm{d}f$
HF

高周波パワー

心拍間隔の分散のうち、通常の呼吸の範囲である0.15〜0.40 Hzの帯域に入る部分で、単位はms²。呼吸が毎分9〜24回のとき、主に迷走神経活動を反映します。

単位

ms²

主に反映するもの

呼吸のリズム。呼吸数が1分あたり9〜24回のときは、迷走神経の活動も反映します。

記録時間

5分未満少なくとも約1分間。短い記録の標準は5分間です。

$\mathrm{HF} = \int_{0.15}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f$
TP

トータルパワー

スペクトルのすべての帯域のパワーの合計で、単位はms²です。心拍間隔の分散にあたります。5分間の記録ではVLF + LF + HF、24時間ではこれにULFが加わります。

単位

ms²

主に反映するもの

間隔の分散のすべて。SDNNの周波数領域での対応指標です。

記録時間

5分 5分間か24時間。SDNNと同じく、記録時間に左右されます。

$\mathrm{TP} = \mathrm{ULF} + \mathrm{VLF} + \mathrm{LF} + \mathrm{HF} = \int_{0}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f$
LF/HF

LF/HF比

LFパワーをHFパワーで割った値で、単位はありません。交感神経と副交感神経のバランスを示す目安として提案されましたが、研究ではそれを確実に測れないことが示されています。

単位

ratio

主に反映するもの

HFに対するLFの大きさ。呼吸で大きく動き、「交感神経・迷走神経のバランス」の信頼できる指標ではありません。

記録時間

5分 5分間。基準値が得られた記録の長さです。

$\frac{\mathrm{LF}}{\mathrm{HF}} = \frac{\int_{0.04}^{0.15} P(f)\,\mathrm{d}f}{\int_{0.15}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f}$
LF n.u.、HF n.u.

正規化単位

LFパワーまたはHFパワーを、ms²ではなく、二つの合計（LF + HF）に対する割合で表したもの。二つは足すと必ず100になるため、合わせて一つの情報しか持ちません。

単位

nu

主に反映するもの

全体の大きさを取り除いた、LFとHFの配分。2つを足すと必ず100になります。

記録時間

5分 LFやHFと同じく5分間です。

$\mathrm{LF}_{\mathrm{nu}} = \frac{\mathrm{LF}}{\mathrm{LF}+\mathrm{HF}}\times 100,\qquad \mathrm{HF}_{\mathrm{nu}} = \frac{\mathrm{HF}}{\mathrm{LF}+\mathrm{HF}}\times 100$
LFピーク、HFピーク

ピーク周波数

心拍変動（HRV）のスペクトルの帯域のなかで、パワーが最も高くなる周波数（単位はHz）。HFのピークはたいてい呼吸数で、LFのピークはたいてい0.1 Hz付近です。

単位

Hz

主に反映するもの

帯域のなかで、どのリズムが優位か。HFのピークは通常、呼吸数を表します。

記録時間

5分読み取るスペクトルと同じく5分間です。

$f_{\mathrm{peak}} = \arg\max_{f \in \text{band}} P(f)$
コヒーレンス

HRVスペクトルのうち、0.04〜0.26 Hzの1本の狭いピークにどれだけ集まっているかを表すHeartMathのスコア。1分あたり約6回のゆっくりした呼吸で生じるため、大部分は呼吸のペースを測っています。

単位

ratio

主に反映するもの

スペクトルのどれだけが1つの狭いピークに集まっているか。おもに呼吸のペースを測る指標です。

記録時間

5分 LFやHFと同じく、短時間のスペクトルから読み取ります。HeartMathのアプリが表示します。

$\mathrm{Coherence} = \frac{P_{\mathrm{peak}}}{P_{\mathrm{total}} - P_{\mathrm{peak}}},\quad P_{\mathrm{peak}} = \int_{f_0 - 0.015}^{f_0 + 0.015} P(f)\,\mathrm{d}f$

非線形指標

大きさではなく、パターンを測る指標です。拍の並びがどれだけ予測しやすいか、数拍から多数の拍へと揺れの大きさがどう変わるかを表します。

DFA α1、α2

トレンド除去変動解析の指数

トレンド除去変動解析の短期スケーリング指数。1に近いと、拍はあらゆる尺度で記憶をもち、0.5に近いとノイズのようにふるまいます。α2は、より長い区間での同じ傾きです。

単位

exponent

主に反映するもの

短い区間（α1）と長い区間（α2）で、拍どうしがどれだけ相関しているか。α1は、運動強度のしきい値を推定するのに使われます。

記録時間

5分未満 α1の最短として120秒が提案されています。この方法は、数時間の記録のために作られました。

$F(n) \propto n^{\alpha},\qquad \alpha_1 = \frac{\mathrm{d}\log F(n)}{\mathrm{d}\log n}\ \text{for}\ 4 \le n \le 16$
SampEn

サンプルエントロピー

心拍の系列がどれだけ予測しにくいか。一致した拍の連なりが、一拍長くしても一致する確率の対数に、マイナスを付けた値です。0付近は繰り返しのパターン、2以上はほぼランダムです。

単位

nats

主に反映するもの

拍の並びがどれだけ予測しにくいか。0に近いと繰り返しのパターン、2以上ではほぼランダムです。

記録時間

5分未満 200拍未満でも計算できますが、値は記録の長さと、設定のmとrに左右されます。

$\mathrm{SampEn}(m, r) = -\ln\frac{A}{B}$
ApEn

近似エントロピー

サンプルエントロピーより古い、単位のない規則性の指標。連続する拍の各並びを自分自身とも一致するものと数えるため、短い記録では値が低いほうへ偏ります。

単位

nats

主に反映するもの

拍の並びの規則性。短い記録では、低い値に偏ります。

記録時間

5分約1,000点のデータを想定して提案された指標です。短い記録では低く出て、設定のmとrにも左右されます。

$\mathrm{ApEn}(m, r) = \Phi^{m}(r) - \Phi^{m+1}(r)$

ポアンカレプロット

各間隔を次の間隔に対してプロットすると、点が雲のように集まります。その幅と長さから、RMSSDとSDNNに似た2つの数値が得られます。

SD1、SD2、SD1/SD2

ポアンカレプロットの標準偏差

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。

単位

ms

主に反映するもの

SD1は短期のばらつきで、RMSSDに近い指標です。SD2は全体のばらつきで、SDNNに近い指標です。その比もあります。

記録時間

5分 SD1はRMSSDと同じようにふるまいます。SD2はSDNNと同じく、記録が長いほど大きくなります。

$\mathrm{SD1} = \frac{\mathrm{RMSSD}}{\sqrt{2}},\qquad \mathrm{SD2} = \sqrt{2\,\mathrm{SDNN}^2-\mathrm{SD1}^2}$

心拍のダイナミクスと臨床指標

全体のばらつきではなく、特定の拍の前後で心臓がどう反応するかを測る指標です。どちらも、循環器の研究で24時間の心電図記録をもとに開発されました。

TO、TS

心拍タービュランス

心室期外収縮の後に現れる、心拍リズムの短い加速と、それに続くゆっくりした回復。24時間心電図（ECG）から、タービュランス・オンセット（%）とタービュランス・スロープ（ms/拍）の二つの数値で測ります。

単位

% and ms/beat

主に反映するもの

心室期外収縮のあとに、圧受容器反射を通じてリズムが速まり、落ち着いていく様子。

記録時間

24時間心室期外収縮が実際に含まれる、ノイズの少ない24時間の心電図。

$\mathrm{TO} = \frac{(\mathrm{RR}_{+1}+\mathrm{RR}_{+2})-(\mathrm{RR}_{-2}+\mathrm{RR}_{-1})}{\mathrm{RR}_{-2}+\mathrm{RR}_{-1}}\times 100$
DC

減速能

心臓が遅くなるときの、その遅くなり方の平均的な大きさ（ミリ秒）。直前の拍より遅いすべての拍のまわりのパターンを平均して求めます。心筋梗塞の後に使われる、24時間の迷走神経の指標です。

単位

ms

主に反映するもの

心拍がゆっくりになる変化の平均的な大きさ。迷走神経の活動を表す指標です。

記録時間

24時間 24時間のホルター心電図で開発されました。5分間の値も研究されています。

$\mathrm{DC} = \frac{X(0)+X(1)-X(-1)-X(-2)}{4}$

指標そのものではありませんが、上の数値を読むのに必要です。そのほかの用語は用語集にあります。

RR間隔
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。
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。
タコグラム
心拍の間隔を起きた順に一拍一点で並べた折れ線グラフで、単位はミリ秒です。心拍変動（HRV）を一つの数値ではなく、波打つ線として見せます。
ポアンカレプロット
各心拍間隔を、その次の間隔に対してプロットした散布図で、両軸の単位はミリ秒。点の雲の形から、短期の変動と全体の変動がひと目でわかります。
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。
異所性拍動
心臓の通常のペースメーカー以外の場所から始まり、たいてい早く来る拍動。よくあるものですが、取り除くか補正しない限り心拍変動（HRV）を乱します。
定常性
記録に含まれるリズムが、最初から最後まで変わらないという前提です。LFやHFなどの周波数の指標はこれを必要とし、途中で状態が変わる記録ではこの前提が崩れます。
呼吸数
1分あたりの呼吸の回数。呼吸数だけでもHRVは動きます。呼吸がゆっくり深くなると拍ごとの揺れが大きくなり、1分あたり約9回を下回ると、揺れはHF帯からLF帯へ移ります。
迷走神経トーン
心臓をゆっくりにする、迷走神経の持続的な働きかけ。通常は、RMSSDやHFパワーなどのHRV指標から推定します。
ベースライン
自分自身の、いつものHRVの水準と範囲。同じ方法で測った数週間の測定値から作ります。測定値を他の人と比べるより、自分のベースラインと比べるほうが、多くのことがわかります。

記録時間は、各用語集のページで引用した出典に基づいています。詳細はそちらをご覧ください。これらのページは数値の意味を説明するもので、何かを診断するものではありません。