背景と目的：心拍変動（HRV）解析は、心電図記録から自律神経調節を定量化する非侵襲的方法である。しかし、実際のHRV解析は、断片化されたワークフロー、不十分な信号品質評価、ならびにヒト用または前臨床記録用のいずれか一方に最適化され、両方には対応していないソフトウェアツールに依存することが多い。本研究では、トランスレーショナル生物医学研究における心電図（ECG）由来HRV解析のためのMATLABベースのグラフィカルインターフェースであるHRV-GUIを開発し、評価した。方法：HRV-GUIは、心電図およびRR間隔データの読み込み、ヒトおよびラット解析モード、前処理、区間選択、R波ピークの自動検出、ピークの手動補正、RR間隔の生成、複数領域のHRV算出、診断用可視化、結果のエクスポート、セッションの保存および読み込みを統合する。本ソフトウェアは、決定論的に生成した合成RR間隔データセット、健常なヒト対照群および健常ラットのベースライン記録、ならびに健常対照群と糖尿病性胃不全麻痺患者を比較する臨床ユースケースを用いて評価した。結果：HRV-GUIは、一定RR系列、交互RR系列、外れ値を含むRR系列、ならびに低周波または高周波が優位な正弦波状RR変調を含む合成RR検証試験において、期待どおりの出力を生成した。本ソフトウェアは、ヒトおよびラットの記録の双方で生理学的に妥当なHRVプロファイルを生成した。臨床ユースケース解析では、糖尿病性胃不全麻痺患者は健常対照群と比較して、心拍数および交感神経指標が高く、呼吸性洞性不整脈、低周波および高周波スペクトルの絶対パワー、正常洞調律間隔の標準偏差（SDNN）、連続するRR間隔差の二乗平均平方根（RMSSD）、50 msを超えて異なる連続RR間隔の割合（pNN50）、ポアンカレプロットの短期変動（SD1）、ならびにポアンカレプロットの長期変動（SD2）が低かった。結論：HRV-GUIは、ECG由来HRV解析のための統合的な生物医学ソフトウェアワークフローを提供する。検証結果は、制御されたRR試験、ヒトおよびげっ歯類のECG記録、ならびに糖尿病性胃不全麻痺における臨床的な自律神経評価への利用を支持する。
https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748623