Die klinische Bedeutung der Verwendung unterschiedlicher Rekordertechnologien für die Ergebnisse der Analyse der Herzfrequenzvariabilität aus dem Langzeit-EKG

Summary

The accuracy of the RR interval data acquisition is an essential prerequisite for reliable analysis of heart rate variability (HRV). In previous laboratory investigations, in which computerized electrocardiograms were simultaneously sampled at identical heart rates using digital and analog tape recorders, the superiority of the digital recorders was clearly demonstrated. Conventional tape recordings exhibit technical variability which may produce false positive HRV results. However, the clinical significance of this type of variability is not known.¶   Aim of the study: To characterize the clinical relevance of technical RR variability related to the conventional tape recording process.¶   Methods: In 20 patients with cardiac disease and stable sinus rhythm, 24-hour Holter monitoring was performed by connecting each patient simultaneously to a conventional tape and a digital Holter recorder (Ela medical) via the same leads. Technical variability was defined as the difference between the HRV results obtained by the respective analog (A) and digital (D) recording methods.¶   Results: For the following HRV indices significant A-D differences were found: SDNNindex: 38.47ms (A) vs. 36.17ms, p=0.003; RMSSD: 25.04ms (A) vs. 21.09ms (D), p<0.001; pNN50: 3.70% (A) vs. 2.40% (D), p=0.006; Total power: 1200.20ms² (A) vs. 1076.55ms² (D), p=0.032; LF power: 287.35ms² (A) vs. 243.80ms² (D), p=0.035; HF power: 72.50ms² (A) vs. 54.95ms² (D); p=0.001, and the LF/HF ratio: 4.47 (A) vs. 5.33 (D), p=0.037. No significant differenes were found for the following indices: SDNN: 95.59ms (A) vs. 94.74ms (D), p=0.29; and SDANN: 85.52ms (A) vs. 85.08ms (D), p=0.68.¶   Conclusions: Under both experimental and clinical conditions, higher HRV values were found in the conventional (tape) recordings. However, the technical variability was small in comparison with the mean values of normal HRV indices and their standard deviation. Thus, differences due to different recorder technology may be neglected in clinical practice. Nevertheless, in scientific HRV trials, it seems wise to use digital Holter recorders.

Zusammenfassung

Hintergrund: In Laboruntersuchungen wurde anhand eines computergenerierten, starrfrequenten EKG-Signals die Überlegenheit der digitalen gegenüber der analogen Aufzeichnungstechnologie in der zeitlichen Akquisitionsgenauigkeit der R-R-Intervalle, als rechnerischer Ausgangsgröße aller Verfahren der HRV-Analyse, belegt. Bandsystemen sind demnach Akquisitionsungenauigkeiten immanent, die eine technisch bedingte, höhere künstliche Variabilität erzeugen.¶   Zielstellung und Methodik: Da die Absolutwerte der künstlichen Variabilität im Vergleich zu den allgemein akzeptierten HRV- Normwerten jedoch vergleichsweise gering ausfallen, sollte die klinische Bedeutung der Ergebnisse aus dem Labor untersucht werden. Dazu wurden analoge Magnetband (A)- und digitale (D) Langzeit-EKG-Rekorder der Firma Ela medical unter Verwendung derselben Elektroden parallelgeschaltet und 24-Stunden-Registrierungen an Patienten mit einer Herzerkrankung und Sinusrhythmus vorgenommen. Unter gleichen Analyse- und Auswertebedingungen lassen sich dann Einflüsse unterschiedlicher Akquisitionsgenauigkeiten über die Differenz zwischen analoger und digitaler Aufzeichungstechnologie für Indizes der Zeit- und der Frequenzdomäne erfassen.¶   Ergebnisse: Die Analyse der Parallelregistrierungen an 20 Patienten ergab bei den gemittelten Werten statistisch signifikante positive Analog-Digital-Differenzen für die Indizes SDNN-Index (A: 38,47ms; D: 36,17ms; p=0,003), RMSSD (A: 25,04ms; D: 21,09ms; p <0,001), pNN50 (A: 3,70%; D: 2,40%; p=0,006), Total power (A: 1200,20ms²; D: 1076,55ms²; p=0,032), LF (A: 287,35ms²; D: 243,80ms²; p=0,035), HF (A: 72,50ms²; D: 54,95ms²; p=0,001) sowie signifikant negative A-D-Differenzen für die LF/HF ratio (A: 4,47; D: 5,33; p=0,037). Für SDNN (A: 95,59ms; D: 94,74ms; p=0,29) und SDANN (A: 85,52ms; D: 85,08ms; p=0,68) waren die Unterschiede nicht signifikant.¶   Schlussfolgerungen: Damit ist belegt, dass auch unter klinischen Bedingungen aus Bandregistrierungen künstlich höhere Variabilitäten bestimmt werden. Allerdings muss auch festgestellt werden, dass die Differenzen für die Indizes der Zeitdomäne zwischen Analog- und Digitalregistrierung eher geringer ausfallen als in den Laborversuchen mit computergeneriertem EKG und die Absolutwerte der Differenzen der HRV-Indizes in Relation zur Variationsbreite der Normwerte wenig bedeutsam sind. Somit hat die Wahl der Aufzeichnungstechnologie der Holter-EKG-Systeme für die Bestimmung der HRV im klinischen Alltag nur geringe Bedeutung. Bei der Durchführung von Studien und Betreuung von Hochrisikopatienten ist jedoch die Auswahl der Rekordertechnik kritisch zu überdenken und die digitale Aufzeichnungstechnologie grundsätzlich zu bevorzugen.