HRV-Analyse mit dem Tablet-PC

Mehr Unabhängigkeit und Mobilität bietet ein Tablet-PC auch bei HRV-Messungen. Ohne viele Kabel können sie überall eingesetzt werden und sind meist einfacher in der Bedienung. Welche HRV-Systeme für Tablet-PCs angeboten werden und wie sie sich unterscheiden, wird im folgenden Beitrag vorgestellt. Vier Messsysteme wurden hierfür ausgewählt.

Wer meine Beiträge regelmäßig liest oder mich nach einer Empfehlung fragt, kennt meine Einstellung zur Auswahl von Messsystemen: Es ist wie bei Autos – mit allen kann man fahren. Ganz ähnlich sieht es bei Messsystemen auf Tablet-PCs aus: Mit allen lässt sich die Herzratenvariabilität (HRV) verlässlich messen. Auch hier sind es persönliche Ansprüche und Vorstellungen, die die Wahl bestimmen.

Vier Messsysteme im Überblick

In meiner Betrachtung beziehe ich mich auf vier Messsysteme meiner Wahl. An die Hersteller habe ich einen Fragenbogen verschickt. Alle haben innerhalb kürzester Zeit geantwortet. Vielen Dank dafür.

• HRV-Scanner lite bietet im Prinzip die umfassenden Möglichkeiten des langjährig etablierten HRV-Scanners standard als Windows-Tablet-Version.
• Varilytic HRV ist ein System von Praktiker für Praktiker und relativ frisch als Android-Version am Markt gestartet.
• Vitalmonitor ist für tägliche Messungen, die der Endanwender eigenständig vornimmt, und eine individualisierte Längsschnittinterpretation ausgelegt.
• VNS Analyse habe ich als Vorreiter von Tablet-PC-Systemen wahrgenommen. Charakteristisch empfand ich die Konzentration auf wenige HRV-Parameter.

Von den Systemen kenne und nutze ich den Vitalmonitor und VNS Analyse sowie den HRV-Scanner standard.

Normwerte der HRV-Parameter für den Quervergleich

Als Anwender von HRV-Analysesystemen will man nicht nur die Werte der HRV-Parameter (siehe unten) wissen, sondern auch eine Bewertung, wie gut oder schlecht sie im Vergleich zu gesunden Menschen sind. Deshalb ist der Quervergleich von HRV-Parametern letztendlich das Herzstück eines jeden HRV-Systems.

Welche Normwerte bei den HRV-Parametern hinterlegt sind, ist wie bei allen Mess-Systemen natürlich auch bei Tablet-PC-Versionen ein brennendes Thema. Gut finde ich, dass die von mir angeschriebenen Hersteller für die Tablet-Versionen denselben hohen Qualitätsanspruch für HRV-Normwerte wie bei Desktop-Versionen haben.

HRV-Normwerte beruhen auf Studienergebnisse. Etwas problematisch finde ich, dass die Messsysteme nicht dieselben Studien für die Interpretation ihrer Ergebnisse nutzen. Dadurch ist die statistische Bewertung und Interpretation von HRV-Parametern zwischen den HRV-Systemen nur mit Vorsicht vergleichbar.

Nicht bei allen HRV-Systemen werden die Referenzstudien offengelegt. Teilweise ist es schon verständlich, dass die Anbieter ein kleineres oder größeres Betriebsgeheimnis daraus machen. Denn schließlich sind nicht alle Studien zu HRV-Normwerten mit öffentlichen Geldern finanziert worden und es erfordert Aufwand, die verfügbaren Studienergebnisse mit der erforderlichen Qualität auszuwählen und aufzubereiten.

Erfreulich war bei meiner Befragung, dass alle Hersteller auf meine Frage nach den hinterlegten Studien geantwortet haben. Teilweise sogar sehr ausführlich mit konkretem Bezug auf einzelne Studien, wie z. B. die Hersteller von VNS Analyse und von Varilytic HRV.

Da die hinterlegten Studien wahrscheinlich alle Leser am meisten interessieren, möchte ich die erhaltenen Informationen nicht vorenthalten. Hier die Original-Antworten von den vier Herstellern:

HRV-Scanner lite: “Eigene Normwertstudien an deutschen Universitäten. Veröffentlichungen sind auf Anfrage verfügbar.”

Varilytic HRV: “Voss A, Schroeder R, Heitmann A, Peters A, Perz S (2015) Short-Term Heart Rate Variability— Influence of Gender and Age in Healthy Subjects. PLoS ONE 10(3): e0118308. doi:10.1371/journal. pone.0118308″

Vitalmonitor: “Wir verwenden ausschließlich einen individualisierten Längsschnitt.”

VNS Analyse: “Die Klassifizierung von Normbereichen erfolgt evidenzbasiert auf Studienbasis der letzten 20 Jahre. Ausgehend von einer Meta-Analyse zur Normwerterstellung bei gesunden Erwachsenen mittleren Alters mit mehr als 20.000 Personen (Nunan et al., 2010) werden dabei zusätzlich weitere Referenz-, Reliabilitäts- und Verteilungsdaten (Pikkujamsa et al., 2001; Kleiger et al., 2005; Sandercock et al., 2005; Sandercock, 2007, Buchheit, 2014), Befunde zur Altersabhängigkeit (Antelmi et al, 2004; De Meersman & Stein, 2007) und zur evidenzbasierten klinischen Bedeutung von absoluten und relativen Risiko-Cut-Off-Werten der Hauptparameter bei unterschiedlichen kardiovaskulären Erkrankungen, Lebensstilfaktoren und körperlicher Leistungsfähigkeit (Kuperi et al., 1993; Liao et al., 1996, 2002; Aubert et al., 2003; Schroeder et al, 2003, Buchheit et al., 2005; Thayer et al., 2007, 2010; Sandercock et al., 2008; Pivatelli et al., 2012) einbezogen, sodass die Normwerte für ein breites Anwendungsfeld herangezogen werden können. Zusätzlich enthält die VNS Analyse studienbasierte Normwerte für Kinder und Jugendliche ab 10 Jahren.”

Ermittelte HRV-Parameter

In folgender Tabelle werden die HRV-Parameter, die von den HRV-Systemen als Analyseergebnisse bereitgestellt werden, gegenübergestellt:

HRV-Scanner lite	Varilytic HRV	Vitalmonitor	VNS Analyse
Standardparameter wie z. B. SDNN, pNN50, pNN20, RMSSD, SD1, SD2, SD2/SD1, SI, HF, LF, VLF, E-I, E/I, MCR, biologisches HRV-Alter	RMSSD, SDNN, SI, pNN50, Alpha1	HRV-Parameter werden individuell interpretiert in Regeneration, Stress, biologisches HRV-Alter	RMSSD, SDNN, SI, Alpha 1

Möglichkeiten der Messverfahren

Alle vier Messsysteme bieten HRV-Kurzzeitmessungen und RSA-Messungen mit kleinen Unterschieden an:

Bei VNS Analyse wird die Messdauer nicht wie bei den anderen Systemen in Minuten angeben, sondern von einer gewählten Anzahl von Herzschlägen bestimmt.

Eine Sonderstellung nimmt der Vitalmonitor ein. Er bietet nur ein einziges Messverfahren an: Eine Kombination aus Kurzzeit- und RSA-Messung. Im Gegensatz zu anderen Systemen lässt sich bei ihm die Frequenz der Atemführung und die Messdauer nicht verändern. In diesem Fall ist dies sinnvoll, weil damit unterstützt wird, immer unter denselben Bedingungen zu messen.

Neben Kurzzeit- und RSA-Messungen bieten alle Geräte (außer Vitalmonitor) auch eine therapiebegleitende Messung, also eine Echtzeitmessung, über einen längeren Zeitraum an. Dies kann z. B. bei Akupunkturbehandlungen, Entspannungsverfahren oder Hypnosesitzungen angewendet werden.

Mit dem HRV-Scanner lite und VNS Analyse können Orthostase-Tests gemacht werden. Langzeitmessungen sind teilweise nur in Verbindung mit anderen Geräten und Systemen möglich.

Unterstützte Mess-Sensoren

Um den Tablet-PC die Daten für die Messung der RR-Intervalle zuzuführen, ist selbstverständlich zusätzliche Sensorik notwendig:

HRV-Scanner lite	Varilytic HRV	Vitalmonitor	VNS Analyse
EKG (Klammern oder Klebeelektroden), Ohr-Clip für Pulswelle	BLE-Brustgurt (empfohlen: Polar H7 und H10)	Vitalmonitor 500 Hz 1-Kanal-EKG	BLE-Brustgurt (z. B. Brustgurt Sigma R1)

Einbeziehung von Alter und Geschlecht

Eigentlich wären die Angaben zur Person, die in die Auswertung einfließen, auch ein Fall für eine Vergleichs-Tabelle. Da es aber bei dem Thema immer wieder zu Missverständnissen und Falschinformationen kommt, möchte ich ihm etwas mehr Platz widmen.

Das Lebensalter führt wohl zu den größten natürlichen Veränderungen der HRV. In Studien wurde festgestellt, dass die HRV ab dem 30. Lebensjahr kontinuierlich abnimmt. Dass das Alter in die Auswertung einer Messung einbezogen wird, ist also wichtig. Beim HRV-Scanner lite, Varilytic HRV und VNS Analyse fließt das Alter in die Auswertung der Messung ein.

Keine so große Rolle spielt das Geschlecht bei der HRV . In jungen Jahren ticken die Herzen von Frauen und Männer noch verschiedenen, passen sie sich aber mit zunehmendem Alter aneinander an. Nur bei Varilytic HRV wird auf den kleinen Unterschied der Geschlechter im Messergebnis eingegangen.

Eine Ausnahme macht der Vitalmonitor: Nach etwa 60 Messungen steht die Grundlage für die individualisierte Längsschnittinterpretation. Da sich ein Anwender nur mit seinen eigenen Werten vergleicht, sind Alter und Geschlecht nicht von Bedeutung.

Aufbereitung der Daten

Ein Schaubild ist meistens leichter zu erfassen als Listen oder Tabellen mit Zahlen. Eine geeignete Grafik macht es leichter, Ergebnisse zu verstehen oder zu kommunizieren und für Durchblick im HRV-Parameter-Chaos zu sorgen. Daher wurde bei allen Anbietern in die graphische Aufbereitung der HRV-Parameter investiert:

HRV-Scanner lite	Varilytic HRV	Vitalmonitor	VNS Analyse
Rang-Diagramm, Histogramm, Poincaré-Diagramm, Verlauf, Spektralanalyse	Farbcodiertes graphische Darstellung (rot/gelb/grün), Histogramm, Poincaré-Diagramm, Vergleichsansicht (2-3 Messungen) mittels Balkendiagramm, direkter Tachogramm- Histogramm- und Poincaré-Vergleich	Verlaufskurven der einzelnen, berechneten Parameter	Histogramm,. Poincaré-Diagramm Balkendiagramm mit Vergleichsansicht von mehreren Messungen

Biofeedback-Training

Mit der Biofeedback-Methode lässt sich die HRV verbessern. Sowohl für Therapeuten als auch für Patienten ist das Atemtraining also eine wichtige Anwendung. Ein integriertes Biofeedback-Training bieten der HRV-Scanner lite, Varilytic HRV und der Vitalmonitor an. Beim HRV-Scanner lite und Varilytic HRV können der Schwierigkeitsgrad und die Dauer gewählt sowie individuelle Einstellungen (z. B. Musik, graphische Darstellung) vorgenommen werden.

Für das Training zuhause bieten die Hersteller des HRV-Scanner lite den Qiu und der VNS Analyse die Atemtrainer-App Vagusvit (iOS und Android) an.

Datenaustausch

Die Messdaten oder Analyseergebnisse auszutauschen, wird dann interessant, wenn man mit einem Coach, einem Therapeuten oder mit einer Forschungsgruppe zusammenarbeiten will.

Bei diesem Punkt verfolgen die Hersteller der vier vorgestellten Mess-Systeme ganz unterschiedliche Ansätze. Meine Frage diesbezüglich lautete: “Werden Cloud-Speicher oder Web-Portale für den Datenaustausch verwendet?”

HRV-Scanner lite: “Ja, auf der myQiu Plattform.”

Varilytic HRV: “Ja, verschlüsselte Cloud-Speicherung ist möglich.”

Vitalmonitor: “Über die Website können mit aktiver Erlaubnis des Klienten die Daten für einen Therapeuten oder Coach einsichtig gemacht werden. Sie werden in einer Cloud gespeichert.”

VNS Analyse: “Aus Datenschutzgründen, bleiben die Messdaten lokal auf dem iPad gespeichert. Diese können bei Bedarf jedoch über eine Cloud gesichert beziehungsweise exportiert werden.”

Datenimport wie z. B. RR-Werte von einer Pulsuhr

HRV-Scanner lite	Varilytic HRV	Vitalmonitor	VNS Analyse
Nur in der Standardversion	Nicht möglich	Nicht möglich	Momentan noch nicht möglich

Datenexport wie z. B. RR-Wertelisten oder Rohdaten (Samples)

HRV-Scanner lite	Varilytic HRV	Vitalmonitor	VNS Analyse
Nur in der Standardversion	Kein Standard, nur auf Anfrage	CSV-Datei möglich	Rohdaten sind möglich

Besonderheiten der Systeme

Alle besprochene HRV-Mess- und ‑Analyse-Systeme decken eine breiten Anwendungsbereich ab. Auf ein paar Besonderheiten und Unterschiede möchte ich abschließend noch eingehen:

HRV-Scanner lite: Die Tablet-Version des HRV-Scanner standard macht das Angebot der Firma BioSign komplett. Die Tablet-Nutzer profitieren eindeutig von den “großen” Mess-Systemen des Herstellers. Denn die meisten Funktionen und Anwendungen sind auch mit der Tablet-Version möglich, wie z. B. die große Auswahl der HRV-Parameter, Korrekturmöglichkeiten auf Basis des EKG-und/oder Ohrclip-Signals, die Filterung von Artefakten oder Herzrhythmusstörungen auf Poincaré-Basis sowie die Darstellung alterskorrigierter Werte in einem Rang-Diagramm. Für manche Anwendungsfälle ist die Netzwerkfähigkeit mit anderen BioSign-Systemen und Biofeedback-Geräten ein großes Plus.

Varilytic HRV: Das Konzept für Varilytic HRV basiert auf den Praxiserfahrungen von Dr. med. Kathrin de Beer. Seit vielen Jahren behandelt die Internistin und Psychotherapeutin chronisch kranke Menschen. Nach dem Motto „von Praktiker für Praktiker“ waren ihr bei der Entwicklung neben der automatischen Korrekturfunktion mit einstellbaren Schwellenwerten auch der manuelle Eingriff zur einfachen Korrektur von Extrasystolen und Artefakten wichtig. Die Ärztin unterstützt auch Einsteiger bei der Auswertung der Messergebnisse. Für Nachfragen kann die gesamte Messung in anonymisierter Form an den Varilytic-Support per E-Mail geschickt werden.

Vitalmonitor: Während die drei anderen Mess-Systeme sich überwiegend an Ärzte, Therapeuten und Coaches richten, kann der Vitalmonitor auch von End-Verbrauchern (Laien) verwendet werden. Alle Mess-Ergebnisse werden gleich interpretiert, lange Zahlkolonen gibt es nicht. Ein Balkendiagramm mit verschiedenen Farbabschnitten gibt Auskunft über die Regenerationsfähigkeit, den physischen und psychischen Stress. Nach einer Freischaltung der Daten können Ärzte, Therapeuten und Coaches den Verlauf mitverfolgen und so zur Entwicklung beitragen. Die Ausbildung zum Vitalmonitor-Trainer ist übrigens kostenlos.

VNS Analyse: Die Commit GmbH war der Hersteller, der sich sehr früh und von Anfang an auf ein Mess-System mit Tablet-PC konzentriert hat und sich bewusst nur für eine Auswahl an HRV-Parametern entschieden hat. Für viele Anwender ist die Reduzierung auf vier Parameter und Herzfrequenz vollkommen ausreichend. Auch wird die übersichtliche Darstellung in einem Balkendiagramm als eine große Erleichterung im Praxis-Alltag empfunden. Auffallend ist, dass dem Alpha1-Parameter eine größere Bedeutung zugeschrieben wird. Top für die Anwender ist die Zusage, dass alle zukünftigen Updates kostenfrei sind.

Letzte Entscheidungshilfe

Die meisten Menschen schwören auf ein einziges PC-Betriebssystem, weil sie es gewöhnt sind und keinen Umgewöhnungsaufwand für einen Tablet-PC haben möchten. Zudem will man evtl. einen schon vorhanden Tablet-PC weiterverwenden. Da die Mess-Software der vorgestellten Anbieter nicht auf allen Betriebssystemen funktioniert, könnte eine Entscheidung auch davon abhängen.

Betriebssysteme

HRV-Scanner lite	Varilytic	Vitalmonitor	VNS Analyse
Windows	Android	iOS, Android sowohl Tablet-PC als auch Smartphone	iOS