3 种计算和分析心率变异性方法

虽然 HRV 的医疗用途较广，但也可以从 HRV 数据中得出思想、情绪和行为的某些方面结论。

从心理学研究中，我们知道 HRV 与许多因素有关。研究人员发现，HRV 的增加与自我控制能力的增强、社交技能的增强以及应对压力的能力增强等相关。因此，应用显然比直接医疗情况更较广。

►方法以不同的方式起作用，每种方法的结果可能无法直接比较——因此正确使用方法对实验工作或研究至关重要。在此之前，需要了解一些有关监测的 ECG 信号出现方式的信息。下图显示了一个原型心跳。

这被称为 QRS 复合波，每个字母对应心脏活动的不同部分。需要注意的重要一点是，复合体的“R”是从中获取分析值的区域。当我们有几个心跳相邻时，那么每个“R”之间的距离（以毫秒为单位）被定义为“RR间隔”（或者有时是“NN间隔”以强调心跳是正常的）。

HRV 计算方法的主要划分之一是使用时间或频率。在这种情况下，时域方法意味着使用一定时间内的逐搏量，而频域方法则计算发生的低频和高频搏动的数量。这在下图中进一步解释。

心率在一定时间内的变化程度，或者它分布在不同频率上的程度，将决定 HRV 的大小。

还有其他分析心率数据的方法，包括几何和非线性方法。这些方法提供了检查数据的新方法，但目前尚未得到较广应用。

时域方法

分析 HRV 的较常见方法是称为RMSSD的时域方法。这是每次心跳之间连续差异的均方根。它计算起来相对简单（对于大规模计算很重要），并且提供了 HRV 和副交感神经活动的可靠测量。如何计算它如下图所示。

频域方法

在频域方法中，与低频 (LF) 心跳量相关的数据通常用于（0.04 至 0.15 Hz）作为交感神经系统活动的量度。还使用高频（HF；0.15 Hz 至 0.4 Hz）和甚低频 (VLF) 的测量。频率本身与心率无关，而与 HRV 的调制有关。此外，可以确定 HF 和 LF 的比率 (HF/LF)，以提供有关交感神经系统活动量的信息，但其强度一直存在争议。需要注意的是，Hz 值并非严格指心跳次数，而是指心跳频率的重复率。

庞加莱图

HRV 较常见的可视化方法之一是称为庞加莱图的图形。该图表以杰出的法国数学家命名，绘制了 RR 间隔（每次心跳之间的距离），RR 间隔就在前面。这将在下面进一步解释。

因此，Poincaré 图显示了每个 RR 间隔预测下一个 RR 间隔的程度——值的更大分布意味着 HRV 增加，而它们越靠近，HRV 就越小。庞加莱图的两个示例如下所示 -左侧显示高心率变异性，而右侧显示有限的心率变异性。

通过使用庞加莱图和其他复杂的分析技术，可以进一步量化受访者的 HRV。

▶︎分析与结论

虽然上述方法在计算和执行方面各不相同，但它们讲述的故事本质上是相同的——HRV 的量化。每种方法和测试的结果可以提供不仅与我们的幸福有关的发现，还与我们的心理状态有关。虽然没有可用于比较 HRV 结果的标准公认值，但可以查看受访者的结果如何相互比较。这种测量（rmssd）还提供了比使用每分钟节拍 (bpm) 更合适的比较。下图显示了它的外观示例。

将 ECG 与其他生物传感器测量结合使用可以提供一种更完整的方式来了解某人的思想、情绪或行为。通过利用每个传感器的互补性来了解人类反应的不同方面（例如，通过将面部表情分析与心电图结合起来了解情绪和唤醒），可以清楚地了解某人如何体验这个世界。——如果您想了解更多关于用于研究视觉处理的主要方法，请留言联系我们免费咨询更多有关采集心率等人体生理数据的资讯。

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