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Calculadora de VFC: RMSSD, SDNN, espectro e DFA α1 a partir de intervalos RR

Cole os intervalos RR (batimento a batimento) de uma cinta peitoral ou de um aplicativo, ou abra um arquivo exportado. Você obtém RMSSD, SDNN e pNN50, um gráfico de Poincaré, as medidas do histograma, o espectro (LF, HF e LF/HF), o DFA α1 e a entropia.

Um por linha, ou separados por vírgulas, espaços ou tabulações. Em milissegundos ou segundos; uma linha de cabeçalho não atrapalha.

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Como usar

  1. Exporte os intervalos RR do aplicativo de registro. A maioria dos aplicativos de cinta permite: o Polar Sensor Logger, o Elite HRV e o HRV Logger salvam um arquivo CSV ou TXT, e o Kubios exporta um arquivo de texto com os intervalos.
  2. Cole os números na caixa ou abra o arquivo. Uma linha de cabeçalho, uma coluna de tempo e anotações depois dos números não atrapalham.
  3. Use o botão Calcular VFC. Confira a linha abaixo do resultado: ela diz qual coluna foi lida e se os valores foram interpretados como milissegundos ou segundos. Se estiver errado, escolha a unidade e calcule de novo.

Formatos aceitos

  • Uma lista simples, com um intervalo por linha ou separados por vírgulas, espaços ou tabulações.
  • Uma tabela separada por vírgulas, ponto e vírgula ou tabulações. A coluna RR é encontrada por um cabeçalho como RR, RRI, rr_ms, RR-interval [ms], IBI ou interval. Sem cabeçalho, usa-se a única coluna cujos valores parecem intervalos entre batimentos e não sobem sem parar, de modo que uma coluna de tempo nunca é lida como intervalos.
  • Milissegundos ou segundos. Uma unidade no cabeçalho, como [ms] ou (s), é respeitada; sem ela, valores abaixo de 10 são lidos como segundos. Vírgulas decimais (0,812) também funcionam.
  • Até 50.000 intervalos, cerca de 14 horas a 60 batimentos por minuto, em um arquivo de até 5 MB.

O que os números significam

Antes de qualquer cálculo, a calculadora aplica a própria regra: intervalos fora de 300 a 2.000 ms e intervalos a mais de 25% da mediana dos vizinhos são removidos como artefatos: batimentos perdidos ou extras, não mudanças reais. Nunca se calcula uma diferença que atravesse um batimento removido. O resultado lista cada batimento removido e o marca no tacograma. Outros programas, e a demonstração na página do glossário sobre artefatos, usam outras regras e podem marcar batimentos diferentes.

RMSSD
O quanto cada intervalo difere do seguinte, em milissegundos. Em repouso, reflete sobretudo o lado calmante (parassimpático) do sistema nervoso. É o número que a maioria dos aplicativos mostra como VFC.
lnRMSSD
O logaritmo natural do RMSSD, que afasta os valores baixos uns dos outros e facilita tirar a média ao longo de semanas.
SDNN
O desvio padrão de todos os intervalos válidos: a variabilidade total, rápida e lenta juntas.
pNN50
A proporção de intervalos vizinhos que diferem em mais de 50 ms.
SD1 e SD2
A largura e o comprimento da nuvem no Gráfico de Poincaré. O SD1 é o RMSSD dividido por √2, por isso carrega a mesma informação. O SD2 é calculado a partir do SDNN e do SD1, como √(2 × SDNN² − SD1²) (Brennan e colaboradores, 2001).
Índice de estresse de Baevsky
O quanto os intervalos se agrupam. Só é mostrado a partir de 2 minutos de batimentos, porque o histograma por trás dele precisa de uma série longa.
Índice triangular da VFC e TINN
Dois números lidos no histograma dos intervalos em classes de 7,8125 ms: o número de intervalos dividido pela altura da classe mais cheia e a largura da base do triângulo que melhor se ajusta ao histograma. Os dois crescem com a variabilidade e servem para registros de 5 minutos a 24 horas.
Potência LF, HF, VLF e ULF
A variabilidade dividida pela velocidade do ciclo: o HF (0,15–0,4 Hz) acompanha a respiração, o LF (0,04–0,15 Hz) mistura ritmos da pressão arterial com a respiração lenta, e o VLF (0,003–0,04 Hz) e o ULF (abaixo de 0,003 Hz) são ainda mais lentos. Cada um é a área sob o espectro na sua banda, em ms². O espectro é feito pelo método de Welch, com os intervalos reamostrados a 4 Hz e a tendência removida por smoothness priors. Em um registro de 5 minutos, o VLF é sobretudo deriva lenta; a Task Force desaconselha lê-lo em registros tão curtos.
LF un, HF un e LF/HF
LF e HF como parcelas da soma dos dois (unidades normalizadas) e a razão entre eles. Descrevem o equilíbrio entre as duas bandas, não o equilíbrio entre os dois ramos do sistema nervoso.
DFA α1 e α2
Análise de flutuações destendenciadas: como os altos e baixos dos intervalos crescem com a janela observada, em 4–16 batimentos (α1) e 16–64 batimentos (α2). Perto de 1, os batimentos têm memória em todas as escalas; perto de 0,5, comportam-se como ruído. Registros em repouso costumam dar um α1 de cerca de 1 ou mais, embora um ritmo respiratório forte e regular possa baixá-lo. O exercício o leva de cerca de 1 em esforço leve para perto de 0,5 em esforço intenso; o limiar de 0,75 usado por alguns aplicativos vale só durante um teste em rampa.
Entropia amostral e entropia aproximada
O grau de imprevisibilidade do ritmo: se sequências de dois batimentos parecidas são seguidas por um terceiro que também combina. Valor maior indica menos regularidade. A entropia amostral é a versão mais nova e com menos viés.

Quais medidas exigem qual duração de registro?

Os painéis cujo mínimo não é atingido avisam isso em vez de mostrar um número. Os mínimos que a calculadora usa: HF 1 minuto, LF 2 minutos, VLF 5 minutos, ULF 24 horas; medidas do histograma 5 minutos; DFA α1 64 batimentos, α2 20 minutos; entropia amostral e aproximada 200 batimentos.

Quanto deve durar o registro para o RMSSD e o SDNN?

O padrão da Task Force é um registro de 5 minutos em repouso. O RMSSD se estabiliza em um ou dois minutos; o SDNN continua crescendo à medida que o registro fica mais longo, por isso valores de SDNN de registros de durações diferentes não devem ser comparados.

Por que o HF exige 1 minuto, o LF 2 minutos e o VLF 5 minutos?

Um ritmo precisa se repetir várias vezes para que um espectro o meça. O HF cicla a cada 3 a 7 segundos, o LF a cada 7 a 25 segundos e o VLF a cada 25 segundos a 5 minutos. A Task Force pede cerca de 1 minuto para o HF, 2 minutos para o LF e 5 minutos para o VLF; o ULF, abaixo de 0,003 Hz, exige um registro de 24 horas.

Por que as medidas do histograma exigem 5 minutos?

O índice triangular e o TINN contam intervalos em classes de 7,8 ms, e um registro curto deixa a maioria das classes quase vazias, de modo que a classe mais cheia e o triângulo ajustado ficam instáveis. A calculadora os mostra a partir de 5 minutos; a Task Force prefere pelo menos 20 minutos e, idealmente, 24 horas.

Por que o DFA α2 exige 20 minutos e as entropias 200 batimentos?

O α2 é uma inclinação ajustada em caixas de 16 a 64 batimentos, e o ajuste precisa de muitas caixas do maior tamanho. A entropia amostral e a aproximada contam sequências de batimentos que coincidem; abaixo de cerca de 200 batimentos, são tão poucos os pares que coincidem que a contagem diz pouco. O α1, com caixas de 4 a 16 batimentos, funciona a partir de 64 batimentos.

O que muda os números além da duração?

Postura, frequência e profundidade da respiração, falar, cafeína, o horário do dia e batimentos perdidos ou extras. Compare o que é comparável: mesma duração, mesma posição e mesmo horário, com os artefatos removidos.

A duração e as condições do registro mudam os números

As medidas de VFC dependem de quanto tempo você registrou e do que estava fazendo. O padrão de 1996 da Task Force define 5 minutos como o registro de curto prazo e alerta que o SDNN de registros de durações diferentes não deve ser comparado, porque o SDNN cresce à medida que o registro fica mais longo. O RMSSD é mais estável em registros curtos, mas postura, respiração, fala, café e horário do dia o alteram.

Por isso, compare o que é comparável: mesma duração, mesma posição e mesmo horário do dia. Para uma comparação justa com dados publicados, use um registro de 5 minutos em repouso e confira o RMSSD no Verificador de VFC. Para fazer esse registro, use o teste de VFC com cinta peitoral.

Fontes

  • 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
  • Richman JS, Moorman JR. Physiological time-series analysis using approximate entropy and sample entropy. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology 2000;278(6):H2039–H2049. doi:10.1152/ajpheart.2000.278.6.H2039
  • Pincus SM. Approximate entropy as a measure of system complexity. Proceedings of the National Academy of Sciences 1991;88(6):2297–2301. doi:10.1073/pnas.88.6.2297