心率變異分析儀是一種基于心電信號或脈搏波信號，分析連續心搏間期(R-R間期)變化規律的醫療設備。其核心是心率變異性(Heart Rate Variability, HRV)的量化評估，反映自主神經系統交感與副交感功能的動態平衡 [1][2]。HRV 被廣泛應用于心血管疾病風險評估、神經系統疾病研究及心理應激監測等領域 [2][3]。

基本信息

中文名：心率變異分析儀

英文名：Heart Rate Variability (HRV) Analyzer / HRV Monitoring System

主要用途：評估自主神經系統功能、輔助心血管疾病風險預測、研究壓力與情緒調節 [1][3]

管理類別：在中國通常屬于Ⅱ類醫療器械，需經國家藥監局(NMPA)注冊;國際上部分 HRV 設備被歸類為醫療器械，受 FDA、CE MDR 等監管 [6][7]

工作原理

心率變異分析儀通過采集 心電圖（ECG） 或 光電容積脈搏波（PPG），提取連續心搏間期(NN間期)，再進行統計、頻域或非線性分析。

常用指標包括 [2][3][4]：

時域分析：

SDNN(正常心搏間期標準差)：反映整體 HRV 水平

RMSSD(相鄰心搏間期差的均方根)：反映副交感活性

頻域分析：

LF(低頻功率，0.04–0.15 Hz)：交感與副交感混合

HF(高頻功率，0.15–0.4 Hz)：副交感活性

LF/HF 比值：交感–副交感平衡

非線性分析：

Poincaré 圖、分形維數、熵等指標，反映復雜性與穩定性

臨床應用

心血管疾病

HRV 降低與心肌梗死、心力衰竭、猝死風險升高相關 [1][3]

可輔助心律失常和自主神經功能障礙的評估 [2]

神經系統疾病

帕金森病、糖尿病自主神經病變等患者常表現 HRV 改變 [3][4]

心理與壓力監測

HRV 被用于評估壓力反應、焦慮、抑郁和睡眠質量 [4][5]

運動與康復醫學

運動訓練負荷監控與恢復狀態評估 [2][5]

優勢與局限

優勢：

無創、易操作，可進行長期動態監測 [1][3]

能夠反映自主神經功能的動態變化 [2]

適用于科研、臨床及運動健康管理多領域 [5]

局限：

HRV 受多種因素影響(呼吸、體位、藥物、年齡等)，結果解釋需謹慎 [3][4]

部分指標的臨床閾值尚缺乏統一標準 [1][5]

不同設備和算法差異可能影響可比性 [6]

發展與現狀

1980年代：歐洲心臟學會和北美起搏與電生理學會(ESC/NASPE)發布 HRV 分析指南，推動了臨床應用 [1]

2000年代：HRV 被廣泛用于心血管及心理應激研究 [3][5]

目前：HRV 被視為心臟自主神經調節的重要生物標志物，逐漸納入數字醫療與可穿戴設備 [2][6]

參考資料

  1. Task Force of the ESC and NASPE. "Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use." Circulation, 1996.
  2. Shaffer F., Ginsberg J.P. "An overview of heart rate variability metrics and norms." Frontiers in Public Health, 2017.
  3. Thayer J.F., et al. "Heart rate variability, prefrontal neural function, and cognitive performance: the neurovisceral integration perspective." Psychophysiology, 2009.
  4. Malik M., et al. "Heart rate variability: clinical applications and limitations." European Heart Journal, 2008.
  5. Laborde S., et al. "Heart rate variability and cardiac vagal tone in psychophysiological research." Frontiers in Psychology, 2017.
  6. 國家藥監局 (NMPA) 醫療器械分類目錄.
  7. U.S. FDA — Medical device classification for HRV monitoring systems.
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