hrv.expert

HRVの基準と主要な参考文献

hrv.expertのどのページにも、そのページ固有の出典を載せています。ここに挙げるのは、HRVの定義、測定、読み方について、サイト全体が拠りどころにしている基準とレビューです。

最終更新：

RMSSD、SDNN、HF（高周波）パワーなどの指標を定義するページは、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）が1996年にまとめた、下記の標準に従っています。LF/HF比のように、新しい研究によって指標の読み方が変わった場合は、そのページでそう明記し、その研究を引用しています。出典の選び方と確認のしかたは、編集方針をご覧ください。

HRVチェッカー「自分のHRVは普通？」が使う年齢・性別ごとの母集団の基準値は、CSVのダウンロードとともに、年齢・性別のHRV基準値：データとCSVに一行ずつ掲載しています。

測定の基準とガイドライン

HRVの指標を定義し、記録の方法と報告の方法を定めています。

  1. 現在も使われている主要なHRV指標（SDNN、RMSSD、pNN50、LF（低周波）、HF（高周波）、LF/HF）の定義、周波数帯、5分間の短時間記録、解析の前に拍のデータを整える必要性を定めました。同じ内容は、同時にEuropean Heart Journal（1996;17:354–381）にも掲載されました。

    Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Circulation 1996;93(5):1043–1065. doi:10.1161/01.CIR.93.5.1043

  2. HRVがどこから生じるか、どう定量化するか、読み取るときの落とし穴について、Society for Psychophysiological Researchの委員会がまとめた報告書です。

    Berntson GG, Bigger JT Jr, Eckberg DL, et al. Heart rate variability: origins, methods, and interpretive caveats. Psychophysiology 1997;34(6):623–648. doi:10.1111/j.1469-8986.1997.tb02140.x

  3. 1996年以降に開発された、新しい非線形のHRV解析法を検討し、臨床での利用はまだ限られているとした、ヨーロッパのポジションステートメントです。

    Sassi R, Cerutti S, Lombardi F, et al. Advances in heart rate variability signal analysis: joint position statement by the e-Cardiology ESC Working Group and the European Heart Rhythm Association co-endorsed by the Asia Pacific Heart Rhythm Society. Europace 2015;17(9):1341–1353. doi:10.1093/europace/euv015

  4. HRV研究の計画、データの解析、報告についての実践的な推奨事項です。RMSSDやHFパワーなど、迷走神経を介した指標を中心にしています。

    Laborde S, Mosley E, Thayer JF. Heart rate variability and cardiac vagal tone in psychophysiological research: recommendations for experiment planning, data analysis, and data reporting. Frontiers in Psychology 2017;8:213. doi:10.3389/fpsyg.2017.00213

  5. HRVを収集・解析するときの標準的な手順をまとめたチェックリストで、循環器科と心臓リハビリテーション向けに書かれています。

    Catai AM, Pastre CM, Godoy MF, et al. Heart rate variability: are you using it properly? Standardisation checklist of procedures. Brazilian Journal of Physical Therapy 2020;24(2):91–102. doi:10.1016/j.bjpt.2019.02.006

  6. 心電図（ECG）と光学式センサー（光電式容積脈波、PPG）で心拍数とHRVを測る方法について、Society for Psychophysiological Researchが更新した委員会報告書です。報告用のチェックリストが付いています。

    Quigley KS, Gianaros PJ, Norman GJ, et al. Publication guidelines for human heart rate and heart rate variability studies in psychophysiology, Part 1: physiological underpinnings and foundations of measurement. Psychophysiology 2024;61(9):e14604. doi:10.1111/psyp.14604

  7. 産業医学向けの、安静時と勤務中の心拍数とHRVの記録と解析について更新されたガイドラインで、品質管理も含みます。

    Sammito S, Thielmann B, Klussmann A, et al. Guideline for the application of heart rate and heart rate variability in occupational medicine and occupational health science. Journal of Occupational Medicine and Toxicology 2024;19:15. doi:10.1186/s12995-024-00414-9

指標が反映するもの

それぞれの指標を説明し、よくある読み違いを正すレビューです。

  1. 時間領域、周波数領域、非線形のHRV指標を概観し、それぞれが何を反映すると考えられているか、公表されている基準値を示しています。

    Shaffer F, Ginsberg JP. An overview of heart rate variability metrics and norms. Frontiers in Public Health 2017;5:258. doi:10.3389/fpubh.2017.00258

  2. 心臓の解剖と神経による制御を概説し、迷走神経の信号が一秒もたたないうちに心拍数を変えるのに対し、交感神経の信号は数秒かかる理由を説明しています。

    Shaffer F, McCraty R, Zerr CL. A healthy heart is not a metronome: an integrative review of the heart’s anatomy and heart rate variability. Frontiers in Psychology 2014;5:1040. doi:10.3389/fpsyg.2014.01040

  3. SD1とSD2を含む、通常のポアンカレプロットの指標が、既存のHRV指標と同じ線形の特徴をとらえていることを示しました。

    Brennan M, Palaniswami M, Kamen P. Do existing measures of Poincaré plot geometry reflect nonlinear features of heart rate variability? IEEE Transactions on Biomedical Engineering 2001;48(11):1342–1347. doi:10.1109/10.959330

  4. SD1とRMSSDは、固定の倍率の違いを除けば同じ指標であり、別々の所見として報告すべきではないことを示しました。

    Ciccone AB, Siedlik JA, Wecht JM, et al. Reminder: RMSSD and SD1 are identical heart rate variability metrics. Muscle & Nerve 2017;56(4):674–678. doi:10.1002/mus.25573

  5. LF/HF比は、交感神経系と副交感神経系のバランスを測れないと論じました。

    Billman GE. The LF/HF ratio does not accurately measure cardiac sympatho-vagal balance. Frontiers in Physiology 2013;4:26. doi:10.3389/fphys.2013.00026

  6. LFパワーが反映しているのは、交感神経トーンではなく、血圧を安定させる圧受容器反射の機能であると結論づけました。

    Goldstein DS, Bentho O, Park MY, Sharabi Y. Low-frequency power of heart rate variability is not a measure of cardiac sympathetic tone but may be a measure of modulation of cardiac autonomic outflows by baroreflexes. Experimental Physiology 2011;96(12):1255–1261. doi:10.1113/expphysiol.2010.056259

基準値

健康な成人の短時間記録についての基準データです。

  1. 健康な成人21,438人を対象とした44件の研究の短時間HRVの値を統合し、1996年の標準に示された値より低いことを見いだしました。

    Nunan D, Sandercock GRH, Brodie DA. A quantitative systematic review of normal values for short-term heart rate variability in healthy adults. Pacing and Clinical Electrophysiology 2010;33(11):1407–1417. doi:10.1111/j.1540-8159.2010.02841.x

  2. ドイツの住民研究に参加した25〜74歳の健康な成人1,906人について、年齢・性別ごとの5分間HRVの値を報告しました。

    Voss A, Schroeder R, Heitmann A, et al. Short-term heart rate variability: influence of gender and age in healthy subjects. PLOS ONE 2015;10(3):e0118308. doi:10.1371/journal.pone.0118308

  3. 健康な女性と男性でHRVがどう違うかについての、172件の研究のメタアナリシスです。

    Koenig J, Thayer JF. Sex differences in healthy human heart rate variability: a meta-analysis. Neuroscience and Biobehavioral Reviews 2016;64:288–310. doi:10.1016/j.neubiorev.2016.03.007

データの質とデバイス

質の悪い拍とセンサーの種類が、数値をどう変えるかを扱います。

  1. 異所性拍動と記録のエラーがHRVをどうゆがめるかを説明し、拍のデータを編集する方法を比べています。

    Peltola MA. Role of editing of R–R intervals in the analysis of heart rate variability. Frontiers in Physiology 2012;3:148. doi:10.3389/fphys.2012.00148

  2. 一拍ごとのデータにある、拾えなかった拍、余分な拍、位置のずれた拍を、自動で見つけて補正する方法です。

    Lipponen JA, Tarvainen MP. A robust algorithm for heart rate variability time series artefact correction using novel beat classification. Journal of Medical Engineering & Technology 2019;43(3):173–181. doi:10.1080/03091902.2019.1640306

  3. 光学式（PPG）センサーによる脈拍変動（PRV）を、心電図に基づくHRVと比べた研究をレビューし、一方がもう一方の代わりになるのはどんなときかを検討しました。

    Schäfer A, Vagedes J. How accurate is pulse rate variability as an estimate of heart rate variability? A review on studies comparing photoplethysmographic technology with an electrocardiogram. International Journal of Cardiology 2013;166(1):15–29. doi:10.1016/j.ijcard.2012.03.119

健康、トレーニング、呼吸

応用的なページの土台になっている、代表的な論文とレビュー論文です。

  1. 心筋梗塞を起こして生存した808人のうち、24時間SDNNが50 ms未満だった人は、100 ms超だった人に比べて、追跡期間中の死亡のリスクが5.3倍でした。

    Kleiger RE, Miller JP, Bigger JT Jr, Moss AJ. Decreased heart rate variability and its association with increased mortality after acute myocardial infarction. American Journal of Cardiology 1987;59(4):256–262. doi:10.1016/0002-9149(87)90795-8

  2. 平均したlnRMSSDを、トップレベルの持久系アスリートのトレーニングを追うために使う方法を説明しています。

    Plews DJ, Laursen PB, Stanley J, et al. Training adaptation and heart rate variability in elite endurance athletes: opening the door to effective monitoring. Sports Medicine 2013;43(9):773–781. doi:10.1007/s40279-013-0071-8

  3. トレーニング状況を把握するための心拍数とHRVの指標をレビューし、数日にわたる平均が単独の測定値よりうまくいく理由を説明しています。

    Buchheit M. Monitoring training status with HR measures: do all roads lead to Rome? Frontiers in Physiology 2014;5:73. doi:10.3389/fphys.2014.00073

  4. 1分あたり約6回の呼吸でのHRVバイオフィードバックがどう働くかをレビューし、最も裏づけのある説明として圧受容器反射を挙げています。

    Lehrer PM, Gevirtz R. Heart rate variability biofeedback: how and why does it work? Frontiers in Psychology 2014;5:756. doi:10.3389/fpsyg.2014.00756