心率变异性 (HRV) 是人体生理学的固有特性,由自主神经系统的交感神经和副交感神经成分的耦合作用控制。
本文向您展示如何使用 PLUX 产品进行心率变异性分析。
为什么需要过滤选项?
在 HRV 处理阶段,可以使用大量参数来客观评估 HRV,其中大多数参数具有统计性质。由于这种统计性质,一些心率“异常值”的存在会对结果产生极大的不良影响,如一些实际示例 [ 1 ][ 2 ] 中所述。
为了避免这类问题,在提取 HRV 参数之前,需要对 ECG 信号和由此产生的心率信息进行滤波,以消除异位搏动(意外或假阳性峰值检测)。OpenSignal
(r)evolution HRV 插件包含一个可配置部分,专用于“异位搏动消除”任务(如下图所示)。
入门:所需产品
使用biosignalsplux硬件:
使用BITalino硬件:
软件:
步骤 1:打开 OpenSignals HRV 插件
打开 OpenSignals 可视化模式。
点击插件图标打开插件界面,然后从顶部的可用插件选择中选择 HRV 插件。
第 2 步:HRV 附加组件和 R 峰值检测
OpenSignals (r)evolution 软件包括使用采集的 ECG 传感器数据的 HRV 处理功能,以及 R-Peak 到 R-Peak 间隔(RR 间隔)持续时间的演变以及采集(血流速度图)。要实现这一点,请按下HRV 附加组件的PROCESS按钮。
这会处理 ECG 传感器数据并生成 HRV 附加结果,如下所示。
步骤 3:打开过滤选项
为此,通过单击FILTER OPTIONS字段旁边的向下箭头按钮打开 HRV 插件的FILTER OPTIONS,如下面的屏幕截图所示。
将打开一个过滤选项窗口,如下面的屏幕截图所示。
步骤 4:选择过滤选项
一般来说,心率在每分钟 40 到 200 次 (BPM) 之间变化,这对应于 RR 间隔在 0.30 秒到 1.50 秒之间 [ 3 ]。因此,根据此范围内的预期心率值设置最小预期 RR 间隔长度 ( MIN RR length ) 和最大预期 RR 间隔长度 ( MAX RR length ) 限制是合乎逻辑的。
提示
如果您预期心率值在其他特定限制范围内(例如 60 BPM 和 120 BPM),请相应地设置最小和最大 RR(0.50 秒和 1.00 秒)
考虑到这一点,在本例中,我们将假设在提取 HRV 参数之前,我们将预期心率值介于这些限制之间,并且将 排除[MIN RR, MAX RR]范围之外的所有 RR 间隔。在本例中,将MIN (s)设置为0.30,将 MAX (s)设置为1.50。
关于第二个“过滤级别”,它由移动平均值组成,其中考虑了滑动窗口内的平均 RR 间隔,其中有“前后 RR 数”个节拍。如果中央节拍的持续时间大于或小于平均值的分数(“ % 窗口平均接受度
”),则将被排除。合理的起始值为 20(“前后 RR 数”)和 20%(“ % 窗口平均接受度”),这是由哈佛医学院的 Mietus 提出的(课程可 在此处获得)。20 % 的值通常在临床实践中被接受。