Software de código abierto para analizar la variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV)

La variabilidad de la frecuencia cardíaca (HRV), el cambio en los intervalos de tiempo entre latidos cardíacos adyacentes, es una propiedad emergente de los sistemas reguladores interdependientes que operan en diferentes escalas de tiempo para adaptarse a los desafíos y lograr un rendimiento óptimo ( Shaffer et al., 2014 ).

En términos simples, HRV es una medida de esfuerzo y esfuerzo, ya sea físico o mental. Los intervalos de tiempo entre latidos cardíacos adyacentes, también denominados intervalos RR, intervalos NN o InterBeat Intervals (IBI) , se determinan en función de los valores máximos de las señales fisiológicas. El IBI se puede determinar con electrocardiograma (ECG) y fotopletismografía (PPG; Madea et al., sin fecha ; consulte la Figura 1). Figura 1: patrones de ECG (arriba) y PPG (abajo) y los intervalos marcados.ingrese la descripción de la imagen aquí

Con estos IBI, se pueden calcular diferentes métricas de HRV. Estas métricas se pueden subdividir en el dominio del tiempo (p. ej., RR medio, SDRR), el dominio de la frecuencia (p. ej., alta y baja frecuencia, o HF/LF) y métricas no lineales (para una revisión, consulte Shaffer et al., 2004) . Sin embargo, el análisis no es sencillo, sino que requiere algunos cálculos complejos.

¿Cuáles son algunos paquetes de software disponibles gratuitamente que permiten un fácil cálculo de estas métricas?

Referencias

Yuka Maeda, Masaki Sekine, Toshiyo Tamura, Koichi Mizutani (nd). Evaluación de PPG de luz verde en parámetros de Variabilidad del Ritmo Cardíaco.

Shaffer, F., McCraty, R. y Zerr, CL (2014). Un corazón sano no es un metrónomo: una revisión integradora de la anatomía del corazón y la variabilidad de la frecuencia cardíaca. Fronteras en psicología, 5, 1040.

Respuestas (1)

Existe una variedad de paquetes que permiten el cálculo de estas métricas. Describiré estos paquetes por categoría:

Software

  • Kubios es un programa de Finlandia que tiene una GUI agradable , en la que puedes importar datos de ECG o IBI (no PPG), para calcular todas las métricas. Admiten una variedad de formatos de archivo, pero puede importar cualquier otro archivo de texto con algunas especificaciones adicionales (por ejemplo, los índices de tiempo). El software permite varias configuraciones para filtrar, por ejemplo, y le permite segmentar y analizar fácilmente los datos. Sin embargo, los análisis por lotes no son posibles, por lo que todos los pasos deben repetirse para cada sujeto.
    NÓTESE BIEN. El sitio web se ha desconectado esta semana. Sin embargo, el software (tanto para Mac OS como para Windows) todavía se puede descargar. Hazme un ping en la Terminal Axon y te enviaré los enlaces.
    *NNB. Kubios ahora enlaza con una página de Facebook . Actualmente están trabajando en un nuevo lanzamiento. *
  • gHRV está implementado en Python y funciona con una GUI ( sitio web ). Se aceptan algunos formatos típicos, incluidos los IBI en un formato de texto ASCII. Sin embargo, no puede leer los índices de tiempo. Por lo tanto, el programa no sabrá si se omitieron los picos de R y, posteriormente, los IBI (compare los datos reales en Kubios frente a gHRV cargado ). Son posibles la interpolación y los análisis de tiempo, frecuencia y no lineales.

Pitón

  • gHRV también se puede usar en Python con el código fuente. Esto le da más flexibilidad y le permite analizar por lotes sus datos. Sin embargo, no he podido probar esto.
  • hrv es un módulo que Rhenan Bartels está desarrollando actualmente. Por el momento, solo son posibles análisis de dominio de tiempo simples que funcionan bien con conjuntos de datos IBI completos. En el momento de escribir, Rhenan está desarrollando un análisis de dominio de frecuencia e implementará una forma de interpolar los datos faltantes. También está abierto a sugerencias si necesita una funcionalidad particular.

R

  • RHRV es un paquete R completo que organiza los datos de forma estructurada. Debe importar los IBI o los índices de tiempo de los latidos (o algunos archivos específicos del dispositivo), después de lo cual se pueden calcular todas las métricas. También hay métodos de filtrado y permite la fácil eliminación manual de valores atípicos en la GUI si es necesario. El paquete está bien documentado y hay algunos videos tutoriales.

matlab

  • Software de análisis HRV (HRVAS)

    es una herramienta de análisis de la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) desarrollada con MATLAB. HRVAS puede eliminar la tendencia y filtrar IBI y puede realizar análisis de HRV en el dominio del tiempo, el dominio de la frecuencia, el tiempo-frecuencia, Poincaré y no lineal (Del sitio web) .

¡Otra excelente pregunta y respuesta, Robin!
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