Все параметры ВСР в одном месте

Приложения и программы для анализа ВСР выдают десятки чисел. Здесь они собраны по группам: что измеряет каждое, в каких единицах, запись какой длительности нужна и ссылка на полное объяснение.

Чтобы увидеть, как эти показатели меняются на учебных записях, откройте инструмент «Лаборатория ВСР». Чтобы рассчитать их по собственным данным о каждом ударе, используйте «Калькулятор ВСР». Термины, которые не являются параметрами, собраны в разделе «Глоссарий».

Временной анализ

Статистика, которую считают прямо по ряду интервалов между ударами: средние, разбросы и число больших скачков. Большинство приложений показывает один из этих показателей, обычно RMSSD.

Подробнее: Какие из этих параметров сильнее всего меняются при измерении часами или кольцом по сравнению с нагрудным датчиком

  • Mean RR, ЧСС

    Средний RR-интервал и средняя ЧСС

    Среднее время между ударами сердца в записи, в миллисекундах. ЧСС — обратная ему величина: 60 000, делённое на средний RR-интервал.

    Единица
    мс (ЧСС — в уд/мин)
    В основном отражает
    Насколько часто в среднем бьётся сердце; все остальные показатели оценивают с поправкой на него.
    Запись
    Любая длительность Любая запись: это среднее по всему, что вы записали.
    RRmean=1N∑i=1NRRi,HR=60 000RRmean\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}} = \frac{1}{N}\sum_{i=1}^{N}\mathrm{RR}_i,\qquad \mathrm{HR} = \frac{60\,000}{\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}}
  • ЧСС покоя

    Частота сердечных сокращений в покое

    Сколько раз в минуту бьётся сердце, когда вы полностью в покое. У взрослых это обычно от 60 до 100 ударов в минуту, а у хорошо тренированных спортсменов — меньше.

    Единица
    bpm
    В основном отражает
    Частота сердечных сокращений в покое: тренированность снижает её за месяцы, а болезнь, плохой сон и стресс повышают.
    Запись
    Любая длительность Измерение в состоянии покоя: одни устройства берут его во время сна, другие — при проверке днём.
    HR=60 000RRmean\mathrm{HR} = \frac{60\,000}{\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}}
  • RMSSD

    Среднеквадратичное значение разностей соседних NN-интервалов

    Среднеквадратичное значение разностей соседних NN-интервалов: показатель ВСР в миллисекундах, построенный на том, насколько каждый интервал между ударами отличается от следующего. В основном отражает активность блуждающего нерва.

    Единица
    ms
    В основном отражает
    Быстрые изменения от удара к удару, связанные с дыханием; в основном отражают вагусную активность.
    Запись
    Менее 5 мин Надёжен и на коротких записях: в положении лёжа 10-секундный отрезок дал значение, сопоставимое с 5-минутной записью.
    RMSSD=1N−1∑i=1N−1(RRi+1−RRi)2\mathrm{RMSSD} = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N-1}\left(\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right)^2}
  • lnRMSSD

    Натуральный логарифм RMSSD

    Натуральный логарифм RMSSD; единиц измерения нет. Логарифм сглаживает разброс значений RMSSD, поэтому изменения от дня ко дню проще сравнивать и анализировать.

    Единица
    безразмерный (логарифм от мс)
    В основном отражает
    Та же вагусная активность, что и у RMSSD, но в масштабе, при котором изменения от дня ко дню удобнее сравнивать.
    Запись
    Менее 5 мин Как у RMSSD, по которому он рассчитывается.
    lnRMSSD=ln⁡(RMSSD)\mathrm{lnRMSSD} = \ln\left(\mathrm{RMSSD}\right)
  • SDSD

    Стандартное отклонение разностей соседних NN-интервалов

    Стандартное отклонение разностей между соседними NN-интервалами в миллисекундах. Почти совпадает с RMSSD и измеряет то же быстрое изменение от удара к удару.

    Единица
    ms
    В основном отражает
    Те же быстрые изменения от удара к удару, что и у RMSSD; в покое эти два числа почти совпадают.
    Запись
    Менее 5 мин Как у RMSSD, поскольку эти два показателя почти совпадают.
    SDSD=1N−2∑i=1N−1(Δi−Δmean)2,Δi=RRi+1−RRi\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

    Стандартное отклонение NN-интервалов

    Стандартное отклонение всех NN-интервалов записи, в миллисекундах. Показывает общую вариабельность; его значение сильно зависит от длительности записи.

    Единица
    ms
    В основном отражает
    Общая вариабельность в любом темпе: от дыхательных колебаний до медленных сдвигов.
    Запись
    5 мин Обычно 5 минут или 24 часа; растёт с длиной записи, поэтому сравнивайте только записи одинаковой длины.
    SDNN=1N−1∑i=1N(RRi−RRmean)2\mathrm{SDNN} = \sqrt{\frac{1}{N-1}\sum_{i=1}^{N}\left(\mathrm{RR}_i-\mathrm{RR}_{\mathrm{mean}}\right)^2}
  • NN50

    Число пар соседних NN-интервалов, различающихся более чем на 50 мс

    Число пар соседних NN-интервалов, которые различаются больше чем на 50 миллисекунд. Если разделить его на число интервалов, получится pNN50.

    Единица
    count
    В основном отражает
    Как часто промежуток между ударами скачком меняется больше чем на 50 мс; такое изменение определяется вагусными влияниями.
    Запись
    Менее 5 мин 2 минуты — самый короткий общепринятый отрезок; числа, полученные по записям разной длины, несопоставимы.
    NN50=#{ i:∣RRi+1−RRi∣>50 ms}\mathrm{NN50} = \#\left\{\,i : \left|\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right| > 50\ \mathrm{ms}\right\}
  • pNN50

    Доля пар соседних NN-интервалов, различающихся более чем на 50 мс

    Процент пар соседних NN-интервалов, которые различаются более чем на 50 миллисекунд. Как и RMSSD, отражает быстрые вагусные изменения, но выражается долей, а не величиной.

    Единица
    %
    В основном отражает
    Те же быстрые, вагусно обусловленные изменения, что и у RMSSD, но как доля, а не величина; сильно зависит от ЧСС.
    Запись
    Менее 5 мин Как у NN50: его делят на число интервалов.
    pNN50=NN50N−1×100\mathrm{pNN50} = \frac{\mathrm{NN50}}{N-1}\times 100
  • pNN20

    Доля пар соседних NN-интервалов, различающихся более чем на 20 мс

    Доля соседних NN-интервалов, различающихся более чем на 20 миллисекунд. Вариант pNN50 с более низким порогом: он продолжает меняться и у людей, у которых изменения от удара к удару малы.

    Единица
    %
    В основном отражает
    Более мелкие быстрые изменения — для сердец, которые редко скачком меняют интервал на 50 мс.
    Запись
    Менее 5 мин Как у pNN50; отличается только порог.
    pNN20=#{ i:∣RRi+1−RRi∣>20 ms}N−1×100\mathrm{pNN20} = \frac{\#\left\{\,i : \left|\mathrm{RR}_{i+1}-\mathrm{RR}_i\right| > 20\ \mathrm{ms}\right\}}{N-1}\times 100
  • SDANN

    Стандартное отклонение средних NN-интервалов по 5-минутным участкам

    Стандартное отклонение средних NN-интервалов 5-минутных участков 24-часовой записи, в миллисекундах. Показывает медленные изменения в течение суток и не учитывает всё более быстрое.

    Единица
    ms
    В основном отражает
    Медленные изменения ЧСС в течение суток; быстрые колебания при этом усредняются.
    Запись
    24 ч Предназначен для 24-часовых записей, разделённых на 5-минутные участки.
    SDANN=1K−1∑k=1K(RRmean,k−RRmean)2\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 index

    Среднее из значений SDNN всех 5-минутных участков 24-часовой записи, в миллисекундах. Сохраняет вариабельность внутри каждого участка и отбрасывает медленный дрейф между ними.

    Единица
    ms
    В основном отражает
    Вариабельность внутри каждых нескольких минут, усреднённая за сутки; коррелирует с мощностью VLF.
    Запись
    24 ч 24-часовая запись, разделённая на 5-минутные участки.
    SDNNI=1K∑k=1KSDNNk\mathrm{SDNNI} = \frac{1}{K}\sum_{k=1}^{K}\mathrm{SDNN}_k

Геометрические показатели

Показатели, которые определяют по форме гистограммы интервалов. Триангулярный индекс и TINN были созданы для 24-часовых холтеровских записей.

  • HTI

    Триангулярный индекс ВСР

    Число NN-интервалов в записи, делённое на высоту самого высокого столбца их гистограммы. Безразмерный геометрический показатель общей вариабельности, который почти не меняется от нескольких ошибочных ударов.

    Единица
    ratio
    В основном отражает
    Общая вариабельность, как у SDNN, но в форме, на которую несколько артефактных ударов почти не влияют.
    Запись
    24 ч Не менее 20 минут, лучше 24 часа; 5 минут — обычный короткий отрезок, 2 — предложенный минимум.
    HTI=Nmax⁡k nk\mathrm{HTI} = \frac{N}{\max_k\, n_k}
  • TINN

    Триангулярная интерполяция гистограммы NN-интервалов

    Ширина основания треугольника, который лучше всего вписывается в гистограмму NN-интервалов, в миллисекундах. Геометрический показатель общей вариабельности при 24-часовом холтеровском анализе.

    Единица
    ms
    В основном отражает
    Общая вариабельность — как ширина гистограммы интервалов.
    Запись
    24 ч Предназначена для записей от 20 минут до 24 часов; за сутки гистограмма получается намного шире, чем за 5 минут.
    TINN=Nt−Mt,(Mt,Nt)=arg⁡min⁡M,N∑k(nk−TM,N(k))2\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
  • ИН

    Стресс-индекс Баевского (индекс напряжения регуляторных систем)

    Безразмерное число, построенное по гистограмме интервалов между ударами. Оно растёт, когда ритм становится ровнее и менее изменчивым; Баевский видел в этом напряжение регуляторных систем организма.

    Единица
    ratio
    В основном отражает
    Насколько ритм ровный, а разброс интервалов узкий; индекс растёт, когда вариабельность падает. Пришёл из советской космической медицины.
    Запись
    5 мин 5 минут в современных исследованиях; более длинная запись захватывает медленные сдвиги, которые расширяют диапазон.
    SI=AMo2 Mo MxDMn\mathrm{SI} = \frac{\mathrm{AMo}}{2\,\mathrm{Mo}\,\mathrm{MxDMn}}

Частотный (спектральный) анализ

Ряд интервалов разлагают на ритмы разной скорости, как звук на ноты. В каждом диапазоне собраны колебания, которые повторяются в своём темпе.

  • ULF

    Мощность ультранизких частот

    Дисперсия интервалов между ударами ниже 0,003 Гц, в мс²: ритмы медленнее одного цикла за 5 минут, включая смену дня и ночи. Измерить её можно только по 24-часовой записи.

    Единица
    ms²
    В основном отражает
    Самые медленные ритмы, реже одного цикла за 5 минут, включая смену дня и ночи.
    Запись
    24 ч Только по 24-часовой записи.
    ULF=∫00.003P(f) df\mathrm{ULF} = \int_{0}^{0.003} P(f)\,\mathrm{d}f
  • VLF

    Мощность очень низких частот

    Дисперсия интервалов между ударами в диапазоне от 0,003 до 0,04 Гц, в мс²: ритмы с периодом от 25 секунд до 5 минут. Нужна запись не короче 5 минут, а надёжнее всего оценивать её за 24 часа.

    Единица
    ms²
    В основном отражает
    Ритмы с периодом от 25 секунд до 5 минут; их смысл на коротких записях сомнителен.
    Запись
    24 ч Не менее 5 минут, а лучше оценивать за 24 часа.
    VLF=∫0.0030.04P(f) df\mathrm{VLF} = \int_{0.003}^{0.04} P(f)\,\mathrm{d}f
  • LF

    Мощность низких частот

    Дисперсия интервалов между ударами в диапазоне 0,04–0,15 Гц, в мс²: ритмы, повторяющиеся каждые 7–25 секунд. Раньше её считали показателем симпатической активности, но теперь это оспаривают.

    Единица
    ms²
    В основном отражает
    В покое в основном волны артериального давления около 0,1 Гц; это не «чистый» показатель симпатической активности.
    Запись
    5 мин Не менее примерно 2 минут; 5 минут — стандартная короткая запись.
    LF=∫0.040.15P(f) df\mathrm{LF} = \int_{0.04}^{0.15} P(f)\,\mathrm{d}f
  • HF

    Мощность высоких частот

    Дисперсия интервалов между ударами в диапазоне от 0,15 до 0,40 Гц, в мс²: это диапазон обычного дыхания. Отражает в основном вагусную активность при частоте дыхания от 9 до 24 вдохов в минуту.

    Единица
    ms²
    В основном отражает
    Колебания ритма в такт дыханию, а при частоте дыхания от 9 до 24 вдохов в минуту — вагусная активность.
    Запись
    Менее 5 мин Не менее примерно 1 минуты; 5 минут — стандартная короткая запись.
    HF=∫0.150.40P(f) df\mathrm{HF} = \int_{0.15}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f
  • TP

    Общая мощность спектра

    Сумма мощностей всех диапазонов спектра в мс², то есть дисперсия интервалов между ударами. Для 5-минутной записи это VLF + LF + HF, а в 24-часовой записи добавляется ULF.

    Единица
    ms²
    В основном отражает
    Вся дисперсия интервалов: аналог SDNN в частотном анализе.
    Запись
    5 мин 5 минут или 24 часа; как и SDNN, зависит от длины записи.
    TP=ULF+VLF+LF+HF=∫00.40P(f) df\mathrm{TP} = \mathrm{ULF} + \mathrm{VLF} + \mathrm{LF} + \mathrm{HF} = \int_{0}^{0.40} P(f)\,\mathrm{d}f
  • LF/HF

    Отношение LF/HF

    Мощность LF, делённая на мощность HF; безразмерная величина. Её предлагали как показатель баланса симпатической и парасимпатической систем, но исследования показали, что надёжно она его не измеряет.

    Единица
    ratio
    В основном отражает
    LF относительно HF; на это отношение сильно влияет дыхание, и оно не служит надёжным показателем «симпатовагального баланса».
    Запись
    5 мин 5 минут: именно для такой длины есть его референсные значения.
    LFHF=∫0.040.15P(f) df∫0.150.40P(f) df\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.

    Нормализованные единицы (n.u.)

    Мощность LF или HF в процентах от их суммы (LF + HF), а не в мс². В сумме две доли всегда дают 100, поэтому несут только одно значение на двоих.

    Единица
    nu
    В основном отражает
    Соотношение LF и HF без учёта их общей величины; в сумме они всегда дают 100.
    Запись
    5 мин 5 минут, как у LF и HF.
    LFnu=LFLF+HF×100,HFnu=HFLF+HF×100\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
  • пик LF, пик HF

    Пиковая частота

    Частота в герцах, на которой диапазон спектра ВСР имеет наибольшую мощность. Пик HF обычно совпадает с частотой дыхания, пик LF — как правило, около 0,1 Гц.

    Единица
    Hz
    В основном отражает
    Какой ритм преобладает в диапазоне; пик HF обычно совпадает с частотой дыхания.
    Запись
    5 мин 5 минут, как у спектра, по которому её определяют.
    fpeak=arg⁡max⁡f∈bandP(f)f_{\mathrm{peak}} = \arg\max_{f \in \text{band}} P(f)
  • Показатель HeartMath: какая часть спектра ВСР приходится на один узкий пик между 0,04 и 0,26 Гц. Такой пик даёт медленное дыхание, около 6 вдохов в минуту, поэтому показатель в основном измеряет темп дыхания.

    Единица
    ratio
    В основном отражает
    Какая часть спектра сосредоточена в одном узком пике; в основном это показатель темпа дыхания.
    Запись
    5 мин Считается по спектру короткой записи, как LF и HF; её показывают приложения HeartMath.
    Coherence=PpeakPtotal−Ppeak,Ppeak=∫f0−0.015f0+0.015P(f) df\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

Нелинейные показатели

Показатели не величины, а структуры: насколько предсказуем ряд ударов и как его колебания меняются по масштабу от нескольких ударов до многих.

  • DFA α1, α2

    Показатели детрендированного флуктуационного анализа (DFA)

    Краткосрочный скейлинговый показатель детрендированного флуктуационного анализа. Около 1 — удары связаны «памятью» на всех масштабах, около 0,5 — ведут себя как шум. α2 — тот же наклон на более длинных участках.

    Единица
    exponent
    В основном отражает
    Насколько скоррелированы интервалы на коротких (α1) и более длинных (α2) отрезках; по α1 оценивают пороги интенсивности нагрузки.
    Запись
    Менее 5 мин 120 секунд — предложенный минимум для α1; метод разрабатывали для записей длиной в часы.
    F(n)∝nα,α1=dlog⁡F(n)dlog⁡n for 4≤n≤16F(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

    Выборочная энтропия

    Насколько непредсказуем ряд ударов сердца: минус логарифм вероятности того, что совпавшие отрезки из нескольких ударов совпадут и при увеличении на один удар. Около 0 — повторяющийся ряд, 2 и больше — почти случайный.

    Единица
    nats
    В основном отражает
    Насколько непредсказуем ряд ударов: около 0 — повторяющийся рисунок ритма, 2 и больше — почти случайный ряд.
    Запись
    Менее 5 мин Можно вычислить менее чем по 200 ударам, но значение зависит от длины записи и от параметров m и r.
    SampEn(m,r)=−ln⁡AB\mathrm{SampEn}(m, r) = -\ln\frac{A}{B}
  • ApEn

    Приближённая энтропия

    Предшественница выборочной энтропии, без единицы измерения: показатель регулярности, который засчитывает каждому отрезку совпадение с самим собой и поэтому на коротких записях занижен.

    Единица
    nats
    В основном отражает
    Регулярность ряда ударов; на коротких записях смещена в сторону низких значений.
    Запись
    5 мин Предложена для записей примерно из тысячи точек; на более коротких значение занижено. Оно также зависит от параметров m и r.
    ApEn(m,r)=Φm(r)−Φm+1(r)\mathrm{ApEn}(m, r) = \Phi^{m}(r) - \Phi^{m+1}(r)

Диаграмма Пуанкаре

Если по одной оси откладывать каждый интервал, а по другой — следующий за ним, получится облако точек. Его ширина и длина дают два числа, которые перекликаются с RMSSD и SDNN.

  • SD1, SD2, SD1/SD2

    Стандартные отклонения диаграммы Пуанкаре

    Два показателя разброса точек на диаграмме Пуанкаре, в миллисекундах. SD1 — ширина облака, отражает краткосрочную изменчивость, как RMSSD; SD2 — его длина, отражает общую изменчивость.

    Единица
    ms
    В основном отражает
    SD1 — кратковременная вариабельность, как RMSSD; SD2 — общая вариабельность, как SDNN; и их отношение.
    Запись
    5 мин SD1 ведёт себя как RMSSD; SD2 растёт с длиной записи, как SDNN.
    SD1=RMSSD2,SD2=2 SDNN2−SD12\mathrm{SD1} = \frac{\mathrm{RMSSD}}{\sqrt{2}},\qquad \mathrm{SD2} = \sqrt{2\,\mathrm{SDNN}^2-\mathrm{SD1}^2}

Динамика ЧСС и клинические индексы

Показатели того, как сердце реагирует на отдельные удары, а не общего разброса. Оба разработаны на 24-часовых записях ЭКГ в кардиологических исследованиях.

  • TO, TS

    Турбулентность сердечного ритма

    Кратковременное ускорение и более медленное восстановление сердечного ритма после желудочковой экстрасистолы; её измеряют по ЭКГ за 24 часа и выражают двумя числами: начало турбулентности (%) и наклон турбулентности (мс на удар).

    Единица
    % and ms/beat
    В основном отражает
    Как ритм ускоряется, а затем возвращается к исходному после желудочковой экстрасистолы; это работа барорефлекса.
    Запись
    24 ч Чистая 24-часовая запись ЭКГ с настоящими желудочковыми экстрасистолами.
    TO=(RR+1+RR+2)−(RR−2+RR−1)RR−2+RR−1×100\mathrm{TO} = \frac{(\mathrm{RR}_{+1}+\mathrm{RR}_{+2})-(\mathrm{RR}_{-2}+\mathrm{RR}_{-1})}{\mathrm{RR}_{-2}+\mathrm{RR}_{-1}}\times 100
  • DC

    Способность к замедлению ритма

    Средняя величина замедлений сердца в миллисекундах: её находят, усредняя картину вокруг каждого удара, который медленнее предыдущего. 24-часовой вагусный показатель, применяемый после инфаркта миокарда.

    Единица
    ms
    В основном отражает
    Средняя величина замедлений ритма, показатель вагусной активности.
    Запись
    24 ч Разработана по 24-часовым холтеровским записям ЭКГ; изучали и значение по 5-минутной записи.
    DC=X(0)+X(1)−X(−1)−X(−2)4\mathrm{DC} = \frac{X(0)+X(1)-X(-1)-X(-2)}{4}

Сами по себе это не параметры, но без них не понять числа выше. Остальное есть в разделе «Глоссарий».

Длительность записи указана по источникам, на которые ссылается каждая статья глоссария; там же есть подробности. Эти страницы объясняют, что означают числа, и ничего не диагностируют.