心拍数変動のスペクトル分析のためのRR間隔のサンプリング頻度時系列

心拍数の変動性（HRV）のスペクトル分析は、心臓の自律機能とその多くの障害との関係を評価するための受け入れられている方法です。HRV推定のためのさまざまなノンパラメトリック方法が開発されており、それぞれの特性に関する広範な文献が利用可能です。RR間隔の時系列は、一連の不均一な間隔のサンプルと見なすことができます。離散フーリエ変換（DFT）を使用してこのシリーズのパワースペクトルを分析するには、均一に間隔の間隔を取得するためにシリーズを補間する必要があります。サンプリング期間の選択は、計算効率と精度の観点からパワースペクトルを取得する上で重要な役割を果たします。この論文では、選択した被験者からのRR間隔時系列を異なるサンプリング周波数について分析し、特定の持続時間の心電図（ECG）データについて一定の周波数解像度でHRVの選択した周波数領域で導入されたエラーを比較します。周波数ドメインの測定では、他の多くのエラーの原因が可能であるが、サンプリング周波数が異なるため、パフォーマンスの比較にのみ注意が払われることを指摘する必要があります。RR間隔サンプリング周波数（F（s））の選択は任意ですが、RR間隔シリーズのサンプリングレートは、平均および最小RR間隔を適切に考慮して選択する必要があります。F（s =）4 Hzが大部分のケースで提案されました。これは、自律神経系が有意な反応を持っている周波数帯を表すDCと1 Hzの間の信頼できるスペクトル推定値を計算できるようにするため、自律神経調節の研究のための適切なサンプリングレートです。さらに、再サンプリングされたRR間隔は時間内に均等に間隔を置いており、他の生理学的信号のサンプルと同期され、これらの信号で横断スペクトルの推定値が可能になります。

Spectral analysis of heart rate variability (HRV) is an accepted method for assessment of cardiac autonomic function and its relationship to numerous disorders and diseases. Various non-parametric methods for HRV estimation have been developed and extensive literature on their respective properties is available. The RR interval time series can be seen as a series of non-uniformly spaced samples. To analyse the power spectra of this series using the discrete Fourier transform (DFT), we need to interpolate the series for obtaining uniformly spaced intervals. The selection of sampling period plays a critical role in obtaining the power spectra in terms of computational efficiency and accuracy. In this paper, we shall analyse the RR interval time series from selected subjects for different sampling frequencies to compare the error introduced in selected frequency-domain measures of HRV at a constant frequency resolution for a specific duration of electrocardiogram (ECG) data. It should be pointed out that, although many other error causes are possible in the frequency-domain measures, our attention will be confined only to the performance comparison due to the different sampling frequencies. While the choice of RR interval sampling frequency (f(s)) is arbitrary, the sampling rate of RR interval series must be selected with due consideration to mean and minimum RR interval; f(s = )4 Hz was proposed for a majority of cases. This is an appropriate sampling rate for the study of autonomic regulation, since it enables us to compute reliable spectral estimates between dc and 1 Hz, which represents the frequency band within which the autonomic nervous system has significant response. Furthermore, resampled RR intervals are evenly spaced in time and are synchronized with the samples of the other physiologic signals, enabling cross-spectral estimates with these signals.