若年成人の心拍数の変動の代替としての脈拍数の変動に対する周囲温度の影響

パルス速度の変動（PRV）は、心拍数変動（HRV）の代替として使用される有望な生理学的および分析技術です。PRVは、モバイルおよびウェアラブルデバイスを含むさまざまなデバイスのパルス波によって測定されますが、HRVは心電図（ECG）によってのみ測定されます。この研究の目的は、さまざまな周囲温度でPRVとHRVを評価し、PRVとHRVの交換性について詳しく説明することでした。28人の健康な若い被験者が実験に登録されました。温度制御された部屋を準備し、温度制御された一定の湿度条件下でECGおよびフォト植物学（PPG）を記録しました。部屋は、それぞれ17、25、および38°Cに保管されていました。HRVとPRVは同期されたECGおよびPPG測定から導出され、PRV/HRV比およびパルス輸送時間（PTT）の時間および周波数ドメイン分析で研究されました。HRVとPRVの類似性と違いは、統計分析によって決定されました。PRV/HRV比分析により、特定の周囲温度でHRVとPRVの間に有意差があることが明らかになりました。これには、SDNN SDSDやRMSSDなどの短期変動測定、およびHF、LF/HF、正規化HFなどのHFベースの変数がありました。分析では、PTTの絶対値は温度に大きな影響を受けませんでした。ただし、PTTの標準偏差は、低温と中程度の温度だけでなく、低温と高温の間にも有意な差を示しました。我々の結果は、周囲温度がHRVと比較してPRVの有意な差を引き起こすこと、および周囲温度が高いときに差が大きくなることを示唆しています。

Pulse rate variability (PRV) is a promising physiological and analytic technique used as a substitute for heart rate variability (HRV). PRV is measured by pulse wave from various devices including mobile and wearable devices but HRV is only measured by an electrocardiogram (ECG). The purpose of this study was to evaluate PRV and HRV at various ambient temperatures and elaborate on the interchangeability of PRV and HRV. Twenty-eight healthy young subjects were enrolled in the experiment. We prepared temperature-controlled rooms and recorded the ECG and photoplethysmography (PPG) under temperature-controlled, constant humidity conditions. The rooms were kept at 17, 25, and 38 °C as low, moderate, and high ambient temperature environments, respectively. HRV and PRV were derived from the synchronized ECG and PPG measures and they were studied in time and frequency domain analysis for PRV/HRV ratio and pulse transit time (PTT). Similarity and differences between HRV and PRV were determined by a statistical analysis. PRV/HRV ratio analysis revealed that there was a significant difference between HRV and PRV for a given ambient temperature; this was with short-term variability measures such as SDNN SDSD or RMSSD, and HF-based variables including HF, LF/HF and normalized HF. In our analysis the absolute value of PTT was not significantly influenced by temperature. Standard deviation of PTT, however, showed significant difference not only between low and moderate temperatures but also between low and high temperatures. Our results suggest that ambient temperature induces a significant difference in PRV compared to HRV and that the difference becomes greater at a higher ambient temperature.