PPG研究中暑的算法记录-创锋一号

ECG研究连续心率是HRV，PPG研究连续心率是PRV。但是在静态和睡眠中，PRV应该是可以替代HRV。但是在动态中HRV可能受运动伪影

PRV的一些指标：时域、频域、非线性三个维度进行分析

指标名称	英文全称	简要说明	主要生理意义
`AVNN`	Average of NN intervals	心跳间期的平均值，反映平均心率水平	总体心率水平
`SDNN`	Standard deviation of NN intervals	心跳间期的标准差，总体变异性指标	反映交感和副交感神经的总张力
`RMSSD`	Root mean square of successive differences	相邻心跳间期差值的均方根	重点反映副交感神经（迷走神经）的活性
`pNN50`	Percentage of NN50	相邻心跳间期差值超过50毫秒的比例	重点反映副交感神经（迷走神经）的活性
`SDSD`	Standard deviation of successive differences	相邻心跳间期差值的标准差	与`RMSSD`高度相关，同样反映快速变化的副交感神经调节

简单来说，SDNN代表总量的指标，而RMSSD和pNN50则是代表副交感神经活动的核心指标。

指标	频段范围 (Hz)	生理意义
`VLF`(极低频能量)	0.0033 - 0.04 Hz	生理意义尚不完全明确，可能与体温调节、肾素-血管紧张素系统活动等有关
`LF`(低频能量)	0.04 - 0.15 Hz	反映交感和副交感神经的共同调节，常用作交感神经活动的指标
`HF`(高频能量)	0.15 - 0.40 Hz	反映副交感神经（迷走神经）的活性，与`RMSSD`高度相关
`TP`(总功率)	≤ 0.4 Hz	总体变异性指标，相当于时域的`SDNN`

比值与比例

指标	说明	生理意义
`LF/HF`	`LF`与`HF`的比值	代表交感和副交感神经的平衡关系
`nLF`/`nHF`	归一化的`LF`或`HF`功率	更清晰地反映单一分支在总功率中的占比

这个维度通过复杂度、分形、熵等概念，来考察心脏节律隐藏的规律性。

1、庞加莱图 (Poincaré Plot)

SD1: 衡量RR间期序列的短期变异性，主要反映副交感神经张力
SD2: 衡量RR间期序列的长期变异性，反映更广泛的自主神经调节
SD1/SD2:SD1与SD2的比值，反映交感-副交感神经的相互作用
S: 椭圆面积，代表整体变异性

2、熵与复杂度分析

SampEn(样本熵): 衡量时间序列的复杂性或不规则性
ApEn(近似熵): 同样用于测量序列的复杂性和规律性
MSE(多尺度熵): 在不同时间尺度上评估信号的复杂性
BSE/SSE: 分别是基本尺度熵和符号序列熵，同样是评估心率趋势复杂度的方法

3、分形与长程相关性分析

DFA(去趋势波动分析): 揭示信号在长时间内是否具有自相似性或分形特性
α1(短时标度指数):DFA的核心参数，反映信号短期内的相关性

中暑：

比如在2026年的一项研究中，研究人员成功使用基于朴素贝叶斯 (Naive Bayes)分类器的PRV特征模型，预测热应激事件的准确率高达94.58%。研究同时发现，热应激状态下，反映副交感神经活动的PRV指标会显著降低

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