18、心率变异性：测量方法与模型

心率变异性：测量方法与模型

1 引言

心率变异性（HRV）的分析对于评估心脏功能至关重要。本文将介绍一系列用于分析心率变异性的测量方法，包括事件数直方图、范诺因子等标准测量方法，以及一些新的与尺度相关和与尺度无关的测量方法。

2 标准测量方法

2.1 事件数直方图和范诺因子

事件数直方图用于估计事件数量的概率质量函数，与事件间隔直方图类似，构建过程会损失信息，如计数的顺序。事件数直方图反映的行为发生在可调整的计数窗口 T 的时间尺度上，而事件间隔直方图的信息时间尺度是平均事件间隔。

范诺因子是指定计数时间 T 内事件数量的方差除以该计数时间内的平均事件数量，它是不同时间尺度 T 上相关性的一种度量，有时也被称为计数离散指数。

3 新的与尺度相关的测量方法

3.1 艾伦因子 A(T)

艾伦因子是事件数艾伦方差与两倍均值的比值。艾伦方差是基于连续计数的变异性定义的，与普通方差不同，它是基于哈尔小波的一种度量，最初用于评估原子钟的稳定性。

艾伦因子通常随计数时间 T 变化，对于齐次泊松点过程，A(T) 恒等于 1。若 A(T) 偏离 1，则表明该点过程不是泊松过程。大于 1 表示序列比齐次泊松点过程更无序，小于 1 则表示更有序。对于无重叠事件的点过程，当 T 趋近于 0 时，艾伦因子趋近于 1。

可以构建更复杂的小波艾伦因子来消除多项式趋势。

3.2 小波变换标准差 σ_wav(m)

小波分析是一种在多尺度上分析信号的有用技术，它可以同时检查信号的时间和频率特征，并能自然地去除多项式非平稳性。