HRV 계산기: RR 간격으로 RMSSD, SDNN, 스펙트럼, DFA α1 구하기

가슴 스트랩이나 앱에서 얻은 박동 간(RR) 간격을 붙여넣거나 내보낸 파일을 여세요. RMSSD, SDNN, pNN50, 푸앵카레 플롯, 히스토그램 지표, 스펙트럼(LF, HF, LF/HF), DFA α1, 엔트로피를 구할 수 있습니다.

간격은 이 브라우저에서 읽고 계산합니다. 아무것도 업로드되거나 저장되지 않습니다. 개인정보 보호

사용 방법

기록 앱에서 RR 간격을 내보내세요. 대부분의 스트랩 앱이 지원합니다. Polar Sensor Logger, Elite HRV, HRV Logger는 CSV나 TXT 파일로 저장하고, Kubios는 간격이 담긴 텍스트 파일을 내보냅니다.
숫자를 입력란에 붙여넣거나 파일을 여세요. 머리글 줄, 시간 열, 숫자 뒤의 메모가 있어도 괜찮습니다.
‘HRV 계산’을 누르세요. 결과 아래의 줄을 확인하세요. 어느 열을 읽었는지, 값을 밀리초와 초 중 무엇으로 보았는지 알려 줍니다. 틀렸다면 단위를 직접 고르고 다시 계산하세요.

읽을 수 있는 형식

단순한 목록: 한 줄에 간격 하나, 또는 쉼표, 공백, 탭으로 구분한 형식.
쉼표, 세미콜론, 탭으로 나눈 표. RR, RRI, rr_ms, RR-interval [ms], IBI, interval 같은 머리글로 RR 열을 찾습니다. 머리글이 없으면 값이 심박 간격처럼 보이고 계속 커지지 않는 열 하나를 고르므로, 시간 열을 간격으로 읽는 일은 없습니다.
밀리초 또는 초 단위. 머리글의 [ms]나 (s) 같은 단위를 따르며, 없으면 10 미만의 값은 초로 읽습니다. 소수점 쉼표(0,812)도 됩니다.
최대 간격 50,000개(분당 60박동으로 약 14시간)까지, 5 MB 이하의 파일.

수치의 의미

무엇이든 계산하기 전에 계산기는 자체 규칙을 적용합니다. 300~2000 ms를 벗어난 간격과 이웃 간격의 중앙값에서 25% 넘게 벗어난 간격은 실제 변화가 아니라 놓친 박동이나 추가 박동이므로 아티팩트로 제거합니다. 제거한 박동을 가로지르는 차이는 계산하지 않습니다. 결과에는 제거한 박동이 모두 나열되고 타코그램에도 표시됩니다. 다른 소프트웨어와 아티팩트 용어집 페이지의 데모는 다른 규칙을 쓰므로 서로 다른 박동을 표시할 수 있습니다.

RMSSD: 각 간격이 다음 간격과 얼마나 다른지를 밀리초로 나타냅니다. 안정 시에는 주로 신경계 중 몸을 진정시키는 쪽(부교감신경)의 활동을 반영합니다. 대부분의 앱이 HRV로 보여 주는 수치입니다.
lnRMSSD: RMSSD의 자연로그로, 낮은 값을 넓게 펼쳐 주어 몇 주에 걸쳐 평균 내기가 더 쉽습니다.
SDNN: 유효한 모든 간격의 표준편차입니다. 빠른 변동과 느린 변동을 합친 전체 변동성입니다.
pNN50: 이웃한 간격의 차이가 50 ms를 넘는 비율입니다.
SD1과 SD2: 푸앵카레 플롯에서 구름의 폭과 길이입니다. SD1은 RMSSD를 √2로 나눈 값이라 같은 정보를 담고 있습니다. SD2는 SDNN과 SD1에서 √(2 × SDNN² − SD1²)로 구합니다(Brennan 등, 2001).
바옙스키 스트레스 지수: 간격이 얼마나 촘촘히 모여 있는지 나타냅니다. 바탕이 되는 히스토그램에 긴 시계열이 필요해서 박동이 2분 이상일 때만 표시합니다.
HRV 삼각 지수와 TINN: 7.8125 ms 구간으로 나눈 간격 히스토그램에서 읽는 두 수치입니다. 하나는 간격의 수를 가장 높은 구간의 높이로 나눈 값이고, 다른 하나는 히스토그램에 가장 잘 맞는 삼각형의 밑변 너비입니다. 둘 다 변동성이 클수록 커지며, 5분에서 24시간 길이의 기록에 쓰도록 만들어졌습니다.
LF, HF, VLF, ULF 파워: 변동성을 주기의 속도에 따라 나눈 것입니다. HF(0.15–0.4 Hz)는 호흡을 따르고, LF(0.04–0.15 Hz)는 혈압 리듬과 느린 호흡이 섞여 있으며, VLF(0.003–0.04 Hz)와 ULF(0.003 Hz 미만)는 그보다 더 느립니다. 각각은 해당 대역에서 스펙트럼 아래의 면적이며 단위는 ms²입니다. 스펙트럼은 Welch 방법으로, 간격을 4 Hz로 리샘플링하고 smoothness priors 방법으로 추세를 제거해 만듭니다. 5분 기록의 VLF는 대부분 느린 드리프트이며, Task Force는 이렇게 짧은 기록에서 VLF를 읽지 말 것을 권고합니다.
LF n.u., HF n.u.와 LF/HF: LF와 HF를 둘의 합에 대한 비율(정규화 단위)로 나타낸 값과, 둘의 비입니다. 두 대역 사이의 균형을 나타낼 뿐, 신경계 두 갈래 사이의 균형을 나타내지는 않습니다.
DFA α1과 α2: 추세 제거 변동 분석입니다. 보는 구간이 커질수록 간격의 오르내림이 어떻게 커지는지를 4–16박동(α1)과 16–64박동(α2)에서 살펴봅니다. 1에 가까우면 박동이 모든 규모에서 기억을 지니고, 0.5에 가까우면 잡음처럼 움직입니다. 안정 시 기록은 보통 α1이 약 1 이상이지만, 강하고 규칙적인 호흡 리듬이 이 값을 끌어내릴 수 있습니다. 운동하면 가벼운 강도의 약 1에서 힘든 강도의 0.5 쪽으로 내려갑니다. 일부 앱이 쓰는 0.75 기준은 단계적 부하 검사 중에만 적용됩니다.
표본과 근사 엔트로피: 리듬을 얼마나 예측하기 어려운지 나타냅니다. 서로 비슷해 보이는 두 박동 묶음 뒤에 오는 세 번째 박동도 일치하는지를 봅니다. 높을수록 덜 규칙적입니다. 표본 엔트로피는 더 최근에 나온, 편향이 적은 방식입니다.

HRV 지표 전체 보기

어떤 지표에 어느 정도의 기록 시간이 필요할까?

최소 길이를 채우지 못한 패널은 수치를 보여 주는 대신 그렇다고 알려 줍니다. 계산기가 쓰는 최소 길이는 다음과 같습니다. HF 1분, LF 2분, VLF 5분, ULF 24시간. 히스토그램 지표 5분. DFA α1 64박동, α2 20분. 표본 엔트로피와 근사 엔트로피 200박동.

RMSSD와 SDNN을 구하려면 얼마나 오래 기록해야 하나요?

Task Force 표준은 안정 시 5분 기록입니다. RMSSD는 1~2분이면 안정됩니다. SDNN은 기록이 길어질수록 계속 커지므로, 길이가 다른 기록의 SDNN은 비교하지 않아야 합니다.

HF는 1분, LF는 2분, VLF는 5분이 필요한 이유는 무엇인가요?

스펙트럼으로 측정하려면 리듬이 여러 번 되풀이되어야 합니다. HF는 3~7초마다, LF는 7~25초마다, VLF는 25초에서 5분마다 되풀이됩니다. Task Force는 HF에 약 1분, LF에 2분, VLF에 5분을 요구합니다. 0.003 Hz 미만의 ULF는 24시간 기록이 필요합니다.

히스토그램 지표에 5분이 필요한 이유는 무엇인가요?

삼각 지수와 TINN은 간격을 7.8 ms 구간으로 나누어 세는데, 기록이 짧으면 대부분의 구간이 거의 비어서 가장 높은 구간과 맞춘 삼각형이 불안정해집니다. 계산기는 5분부터 이 값을 보여 주며, Task Force는 최소 20분, 이상적으로는 24시간을 권장합니다.

DFA α2에는 20분, 엔트로피에는 200박동이 필요한 이유는 무엇인가요?

α2는 16~64박동 크기의 박스에서 맞춘 기울기이며, 가장 큰 크기의 박스가 많이 있어야 맞출 수 있습니다. 표본 엔트로피와 근사 엔트로피는 일치하는 박동 묶음을 세는데, 약 200박동 미만에서는 일치하는 쌍이 너무 적어 그 수에 큰 의미가 없습니다. 4~16박동 크기의 박스를 쓰는 α1은 64박동부터 계산할 수 있습니다.

길이 말고 수치를 바꾸는 것은 무엇인가요?

자세, 호흡의 빠르기와 깊이, 말하기, 카페인, 시간대, 그리고 놓친 박동이나 추가 박동입니다. 길이, 자세, 시간대가 같은 것끼리 비교하고 아티팩트는 제거하세요.

기록 시간과 조건에 따라 수치가 달라집니다

HRV 지표는 얼마나 오래 기록했는지, 기록하는 동안 무엇을 했는지에 따라 달라집니다. 1996년 Task Force 표준은 5분을 단기 기록으로 정하고, SDNN은 기록이 길수록 커지므로 길이가 다른 기록의 SDNN은 비교하지 말라고 경고합니다. RMSSD는 짧은 기록에서 더 안정적이지만, 자세, 호흡, 말하기, 커피, 시간대에 따라 달라집니다.

그러므로 길이, 자세, 시간대가 같은 것끼리 비교하세요. 발표된 자료와 공정하게 비교하려면 안정 시 5분 기록을 사용한 다음 HRV 확인 도구에서 RMSSD를 확인하세요. 기록은 가슴 스트랩 HRV 테스트로 할 수 있습니다.

출처

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
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
Tarvainen MP, Ranta-aho PO, Karjalainen PA. An advanced detrending method with application to HRV analysis. IEEE Transactions on Biomedical Engineering 2002;49(2):172–175. doi:10.1109/10.979357
Peng CK, Havlin S, Stanley HE, Goldberger AL. Quantification of scaling exponents and crossover phenomena in nonstationary heartbeat time series. Chaos 1995;5(1):82–87. doi:10.1063/1.166141
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