Towards the determination of the optimal recording duration for Heart Rate Variability Applications. A bootstrap study on the ‘’Fantasia’’ HRV database

Resumen

Para determinar la mínima duración (L) de un cardiotacograma (CTG)
capaz de garantizar un análisis de Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca (VFC) estadísticamente
confiable se analizaron CTGs correspondientes a cinco sujetos jóvenes (Y) y
cinco ancianos (O), todos saludables. Los datos fueron obtenidos de la base de datos
Fantasia, disponible en el sitio www.physionet.org. Condiciones de registro: 2 h de
registro continuo en posición supina. Se aplicó una técnica de bootstrap mediante la
cual se generaba un gran número de experimentos replicativos a partir de los cuales, se
obtenían distribuciones empíricas correspondientes a tres diferentes índices de evaluaci
ón de la VFC en el dominio del tiempo. Se seleccionaron los índices siguientes: PNN50,
SDNN, según la definición aceptada en la literatura, así como el índice de ley de potencia
(PLI), una medida de autoafinidad fractal. Los índices seleccionados permitieron
una separación entre grupos si se comparaban segmentos de larga duración (L = 4 000
intervalos). La capacidad discriminativa disminuyó al reducir el valor de L. La aplicaci
ón del método Bootstrap mostró diferencias significativas entre los dos grupos (PI
< 0,05) utilizando cualquiera de los tres índices para duraciones de registros tan cortas
como 75 a 150 intervalos. Duraciones tan cortas como 15 intervalos son suficientes para
hacer comparaciones basadas en SDNN, y PNN50, lo que se corresponde con estudios
recientes donde otros autores utilizan trazos convencionales de ECG para estudios de
VFC. La probabilidad de solapamiento entre grupos, estimada mediante el método
bootstrap fue elevada para duraciones cortas. Esa probabilidad disminuyó al incrementar
L, y dependía del tipo de índice seleccionado. Los valores óptimos de L correspondientes
a un solapamiento mínimo fueron cercanos a 1 000 intervalos para
SDNN, 2 000 intervalos para PNN50 y cercanos a 4 000 para PLI. La aplicación de un
método estadístico computacionalmente intensivo permitió extraer información relevante
acerca de los valores óptimos de L para la VFC; es de esperar que estos resultados
sean útiles para otros estudios de VFC, en particular, para el diseño óptimo de grupos de
experimentación, y para estudios individuales de registros de VFC. El estudio de la
VFC a corto plazo es importante para la investigación relacionada con la discriminación
entre grupos experimentales. Para la determinación de índices clínicamente relevantes
de VFC en un paciente individual, parecen ser necesarios registros de al menos 1 h de
duración