Discussion

短期心拍変動の正常値に関する文献検索結果

約3,100以上の引用から、健康成人被験者（n以上30）において短期心拍変動の測定結果を報告し、タスクフォースの手法基準/推奨に沿ったものはわずか44件でした。 研究数は、以下の要因によって制限された。

  • HRVに関する多くの研究では、より長期の24時間モニタリングを評価していた;

  • 研究では、小さなサンプルサイズを使用するよう検出力が与えられていた;

  • 研究ではしばしば、健康なコホートや健康値への参照なしに臨床集団が含まれていた;

  • Task Force手法勧告に対する遵守度は低いものであった。

上記の知見に関する要因のいくつかは、他の要因よりも容易に説明することができる。 短期間の測定よりも24時間の測定が好まれるのは、予後判定力が高いからかもしれないし、24時間モニタリングからしかわからない昼夜比などの追加情報があるからかもしれない。 より妥当な説明は、HRVに関する研究の多くが、標準的な心臓評価の一部として実施された24時間ホルターモニタリングのデータを報告するレトロスペクティブなものであるという事実にある

サンプル数が少ないという事実は、研究の性質、資源の制限、統計的検出力の計算によって説明できるかもしれない。 その他の要因としては、HRVの測定値について実際の値を報告していないことなどがあるが、これは、変化スコアについて関心がある場合や、結果をグラフで示すことを好んだ研究であることが判明した。

54％の研究で平均RR間隔が報告されていないことは懸念される。 HRと平均RR間隔には相互関係があるため、HRVの測定値を報告している研究では、平均HRのみを報告するか、場合によってはどちらも報告しないことがよくあります。 このような誤りは、車の速度を認識せずに車のサスペンションの挙動を評価することに例えることができます。 このような誤りは、著者と出版編集者の双方に、HRVデータの基礎とその解析に関する理解の欠如があることも反映している。 標準的な単位と異なる単位（例えば、beats per minute/√Hz）を使用したことで、適格な研究数がさらに制限された。 このような研究が発表された場合、タスクフォースの勧告を遵守することの弱さを反映している。 これはまた、HRVの短期測定値を報告する際に、何をどのように提示すべきかについて、著者と編集者の間に一貫性がないことを示している＜3979＞ ＜6032＞文献とタスクフォース値の比較＜2588＞ ＜697＞タスクフォースはHRVの短期時間領域測定値の標準値を示していないため、比較できるのはスペクトル測定値のみである。 タスクフォースの数値は以下のとおりです。 LF パワーが 1,170ms2 、HF パワーが 975ms2、LF と HF の正規化が 54 と 29、LF:HF 比が 1.5 ～ 2.0 である。 タスクフォースのLF値は、文献の平均値（519ms2）よりも1.5SD以上高い値である。 タスクフォースのHF値も文献値（657ms2）と比較して高い。 タスクフォースと文献から正規化したLFおよびHFパワーの測定値はより均質であるが、タスクフォースのLF：HFの値（1.5〜2.0）は文献から得た値（2.8）よりかなり低い。 基準値を取得した研究はタスクフォースの著者によって引用されていないため、参加者の観点からの比較は不可能である。 タスクフォースの報告書は、LFおよびHFパワー分布を決定するために使用された周波数帯域幅に関する詳細を提供している。 LFで発生するRR間隔の振動は0.04〜0.15 Hz、HFでは0.15〜0.4 Hzで評価された。 ここで紹介する研究の47％は、タスクフォースが推奨する周波数帯域幅とは異なる周波数帯域幅で得られたLFとHFのパワーの値を報告している。 一部の研究では、0～0.003 の低周波数における心拍の振動を LF 成分の一部とみなしている。 また、もっと低いカットオフ値（0.3 Hz）を高周波成分とするものもあった。 LFとHFの周波数帯の相違は、異なる生理学的起源を持つ振動を含む、または排除することにつながり、LF、HF、またはその両方の値が変化することになるのは確かである。 表 SI によると、以下の人口ベースの研究では、大規模なサンプル (~1,000 人) からの短期 HRV 測定値が報告されています。 Rennie ら、Kuo ら、Dekker ら、Liao ら、Hemingway ら、Britton ら。詳しく調べてみると、これらの研究の多くは、同じ参加者集団の継続的な縦断的/横断的評価に基づいています。 これらの研究は、異なるサイズのサンプルを提示し、異なる仮説を検証しているが、それぞれのサンプル間に有意な重複が存在する可能性がある。 このことは、DekkerらとLiaoら、Rennieら、Hemingwayら、Brittonらの間で値が類似していることを説明できるかもしれない（表SII）。 これらの理由から、1996年のタスクフォースの報告以来、3つの大規模な集団しか評価されていないと言えるかもしれない。 さらに、これら3つの集団の参加者の年齢で最も低かったのは40歳であった。 つまり、40歳未満の成人を含む大規模集団で得られた短期的なHRV測定のデータは、現在、公表されていないのです。 HRV と年齢の間に負の関係があることも、これらの研究で観察された HRV 測定の比較的低い値を説明する可能性があります。 3979>

Studies Reporting Discrepant Absolute HRV Values

上記の研究の特徴を詳しく調べてみると、研究参加者、RR間隔データの記録、アーチファクト識別、補間およびスペクトル分解プロトコルに関する多くの類似点と相違点があることがわかります。 3979>

時間領域測定

Melansonが報告した高いRR値、およびMelansonとSandercockらの両方が報告した高いSDNN値は、若くて中程度の訓練を受けた参加者の使用によって説明できるかもしれない。 年齢と HRV の間には確立された関連性があり、年齢が上がるにつれて HR は低下し、若い人ほど高い値を示します。 SDNN は記録時間の関数でもあり、分析された記録時間が長いほど大きな値を示します。 このため、タスクフォースでは、短期 SDNN (およびその他の HRV 測定値) の標準的な記録時間を 5 分とすることを推奨しています。 これらの要因は、1時間にわたって記録されたRR間隔データのSDNNを測定したEvrengulらの観察値が大きいことを最もよく説明するものであろう。 副交感神経の交通は、交感神経の流出 (>5 秒) よりもはるかに速い速度 (<1 秒) でその効果を発揮するため、RR 間隔の 1 拍ごとの変化 (rMSSD) は迷走神経流出の反映と見なされるのです。 迷走神経流出が亢進する条件下では、rMSSDの測定値は大きく変動します。 そのような条件の1つが、特に仰臥位でのペーシング呼吸である。 さらに、高度な訓練を受けた人に見られる徐脈は、心臓迷走神経調節のマーカーの増加を伴うのが一般的ですが、この関係は常に観察されるわけではありません。 Melanson と Sandercock らによって報告された rMSSD の不一致は、ベースラインの迷走神経緊張が高い若年で訓練を受けた個人と、仰臥位およびペーシング呼吸プロトコルの使用の複合効果から生じたと思われる。 副交感神経遮断時のLFパワーの増大と減少には、ペーシング呼吸状態など迷走神経状態が亢進している研究への示唆がある。 メランソンによって観察された高い値は、ペース呼吸条件から生じる迷走神経を介したLFパワーの増大の結果かもしれない。

健康な正常血圧対照では、82 ms2という値がPiccirilloらによって報告された。 本研究では、これらの値を含めることで、HFパワーの全体的な平均値が低くなっていることを説明できるかもしれない。 重要な観察は、これらの値がタスクフォースのHFの標準値およびここに示された研究の平均値よりもかなり低いということである。 3979>

スペクトル測定は、アーチファクト、欠損データの誤配置、不十分な前処理、および非定常性など、RRデータ内の技術的エラーに非常に敏感である。 1時間ホルターRR間隔データのエラー検出方法に関する情報はEvrengulらによって提供されておらず、観察および／または除去されたエラーの数に関する指示は与えられていない。 Mehlsenらは、いかなる誤差の同定、除去、および/または修正手順の性能を報告していないという事実は、その変動の分析における正しいRR間隔データの重要性を理解していないことを示唆している。 また、RR間隔は「正常範囲内」とされているが、著者らはこのいわゆる「正常」範囲について何の参考も示していない。

タスクフォースの勧告では、RR間隔データの手動編集の必要性が強調されている。 HRVの完全自動測定に強力な予後判定価値があること、従来の方法と比較して正確で信頼性の高い判定が可能であることを示す証拠が、タスクフォースの勧告が時代遅れである可能性を示唆している。 少なくとも、現在の自動RR記録およびHRV分析装置の計算能力を考慮した更新が必要である。

Studies Reporting Discrepant Log-transformed HRV Values

HRVの対数変換測定値を報告している研究のうち、HRV測定値の不一致を示したものはただ一つである。 Ho らによる研究では、年齢と性別を CHF 患者のグループと一致させた健康な対照群を対象に、HRV のスペクトル測定データが取得されました。 対照群の参加者は 44% が女性で、平均年齢は 72 歳、安静時 HR は 76 拍/分でした。 加齢に伴う HRV の低下はよく知られており、特に女性では HR の迷走神経調節に関連する測定値に影響を及ぼします。 別のデータでは、HR と HRV のスペクトル測定値との間に負の相関があることが示されています。 この 2 つの要因だけで、Ho らによって観察された LF (2.05 ln ms2) および特に HF パワー (0.08 ln ms2) の低い値を説明できるかもしれません。対照「基準」群を使用する研究の大半と同様、対照群の提示値について、著者らはその正規性/非正常性について疑問を呈していません。

健康な人の短期HRVにおける不一致値の背景にある主な要因のまとめ

不一致値を報告している研究に対して行った測定ごとの分析では、以下を含む多くの根本的な要因が明らかにされました。

  1. 参加者の習慣的な身体活動のレベルが中程度から高いこと、

  2. 特に身体活動レベルが中程度から高い参加者で実施された、ペースメーカーによる呼吸プロトコルの使用などです。

  3. 若い参加者が測定される場合、HRVの値は一般的に高い。

  4. RR間隔エラー認識、除去、および/または修正手順の報告および/または実行が不十分であった場合。

  5. LFおよびHFスペクトル測定における異なる周波数帯域幅および正規化方法の使用;

  6. 同じ研究の健常者間でHRV測定値に大きな差があること。

  7. 参加者を健康であると誤って分類すること;

  8. 健康な参加者で得られた値の正規性/非正規性を認識しない研究。

上記のいくつかの点（1、2、3、6）は、予想外ではありませんでした。 特に驚いたのは、多くの研究でエラー訂正処理を行わなかったこと、そして他の研究ではこれらの処理の報告が不十分であったことである。 最後の3つの要約は特に重要で、いわゆる「正常な」HRVを定義することの本質的な問題を浮き彫りにしています。

これらの点はまた，健康な参加者から得られたデータの正常性を疑わないことが，均質な健康なグループにおいてさえ，HRVの測定値が大きな個人間変動(26万%にも及ぶ，Fagardら; 表IV)に起因している可能性があるという点で相互に関連している． HRVの測定は、食事(カフェインやアルコールの摂取)や肉体的・精神的ストレスに影響される。 ここで取り上げた研究のうち，これらの因子に関する情報を含むものはほとんどなく，提示された値に対するそれらの影響を判断することはできない。 いわゆる正常な HRV を報告した研究を評価する際には、読者は、上記の要因に加え、各研究の個別の側面に関連するその他の要因 (食事、ストレスなど) の可能性も含めて、綿密な精査を行う必要があります。 これらの要因を考慮すれば、本研究で示されたデータは、HRV の利用者に、短期的 HRV の一般的な測定値に関するばらつきを判断するための基準範囲を提供することができるかもしれない

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