一、HRV概述
????????心率變異性（Heart rate variability ,HRV）分析是通過測量分析連續正常R-R間期的時間變化來反映心率的變化程度的，根據計算RR 序列的統計指標，或者是畫出RR間期的直方圖和散點圖來反映HRV的大小情況。下面我們從男性與女性、老年與青年和健康與患病三個維度來進行統計分析。
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「ECG信號處理——（12）心率變異性分析」2025年4月1日_hrv(心率變異性)所有健康人群的散點圖,如何繪制,值是rr間期-CSDN博客
二、HRV分析之散點圖
（一）男性與女性
????????下圖是mit-bih-arrhythmia-database-1.0.0數據庫中男性（69歲-100號記錄）和女性（75歲-101號記錄）的健康狀況散點圖。散點圖的形狀直接反映了瞬時心率變化曲線的特征。
圖1：69歲健康男性散點圖?????????????? 圖2：75歲健康女性散點圖
????????正常男性和女性的散點大都集中在45度角的直線附近且呈彗星狀，正常人相鄰的竇性心搏的RR間期大致相等。在心率緩慢時（對應RR間期較長，即散點圖的上部）竇性心律不齊增大，而散點圖的下端（對應心率快時）散點圖比較窄，說明在心率加快時，竇性心律不齊減小，這些結論與臨床現象符合。
（二）健康與患病
????????下圖是75歲的女性（健康）與76歲的女性（患病）的健康狀況散點圖。由圖可知，對比健康的女性而言，患有一定程度的心律失常的患者的散點圖呈現發散的趨勢。該節律與病態竇房結綜合征相符。
圖3：75歲健康女性散點圖?????????????? 圖4：76歲患病女性散點圖
（三）年輕與年老
????????下圖是69歲健康男性（100記錄a）、32歲健康男性（230記錄b）、76歲的女性（患病c）、24歲的女性（患病d）的散點情況圖。
（a）69歲健康男性? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?（b）32歲健康男性
（c）76歲患病女性? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?（d）24歲患病女性? ?
圖5：散點圖對比
????????由上圖5(a)和(b)可知，同屬于健康男性情況下，年輕人的散點圖分布更具延展性，而老年人的散點圖分布更為集中。由上圖5(c)和(d)可知，同屬于患病女性情況下，老年患者的發散趨勢較年輕人更弱且更為集中，而年輕患者的發散趨勢廣且散，結果表明老年人的心跳活動下降且生理特征衰弱。
三、HRV分析之直方圖
（一）年輕與年老????????
????????下面我們僅以老年組和年輕組為例，進一步分析HRV直方圖。分別選取健康老年組和健康年輕組的一個受試者的心電信號，畫出直方圖。圖6和圖7分別是老年人和年輕人的RR間期直方圖。
? ? 圖6：69歲男性? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖7：?32歲男性
????????由圖中也可以看出,年老人的RR間期時間大部分分布在750~850ms之間，時間差異的波動較集中：而年輕人的主要分布在650~970ms之間，時間差異的振幅較大。年老人的RR間期差值的變化范圍比年輕人的小很多， RR間期時間的波動較小。這也在一定程度上，直觀地說明年老人比年輕人的 HRV 要小。
（二）相關指標結果分析????
????????現在對正常年老組和年輕組的完整RR間期數據進行時域上的三個線性指標分別為:均值MEAN、差值均方的平方根RMSSD、均值標準差SDANN。?
表1： 線性指標
| 線性指標 | 年老組 | 年輕組 |
| MEAN | 794.593630ms | 786.752882ms |
| SDANN | 48.11ms | 126.84ms |
| RMSSD | 61.489893ms | 92.137013ms |
?????????從表中可以看出，年輕組均值參數結果比年老組的要小，說明年輕人的RR間期平均時間要比年老人相對短一些，心跳相對快一些。而年輕組的RMSSD和SDANN參數結果稍微大，說明副交感神經和交感神經的張力要大一些，迷走神經功能較年老人良好，年輕人的心率變異性偏大。
Tips：下一講，我們將進一步探討，心電信號的特征提取的其他部分。
以上就是基于時空特征的心率變異性分析的全部內容啦~
我們下期再見，拜拜(?v?) ~
（Ps：有代碼實現需求，請見主頁信息，謝謝支持！~）
