Nature Communications | 使用非接触式射频信号监测长期心脏活动

文摘   2024-12-05 22:43   广东  
2024.12.05. 中国科学技术大学研究团队在《Nature Communications》上发表研究文章 “Monitoring long-term cardiac activity with contactless radio frequency signals”,本文介绍了一种基于射频(RF)信号的长期心脏活动监测系统,可实现高精度的心率变异性(HRV)监测。

心血管疾病是全球主要死因,早期检测至关重要,但现有心电图(ECG)和Holter等技术存在电极不适、穿戴设备精度低等问题。

本研究提出了一种基于射频(RF)(60至64GHz)的传感系统,可以以临床级精度监测长期心率变异性(HRV)。由雷达模块(TI AWR6843aop)和通信模块组成,雷达距人体约60厘米采集胸部反射信号。

系统成功克服了远场条件下呼吸运动带来的大数量级干扰,无需任何模型训练。通过识别以前未发现的频率范围(超过10阶心跳谐波),其中心跳信息比其他运动占主导地位,研究生成了显著的心跳模式,其中谐波通常被认为是有害的。广泛的评估,包括涉及6,222名合格参与者的大规模门诊环境和长期日常生活场景(其中收集了两个月内5个独立的随机夜晚和连续21晚的睡眠数据),表明系统可以监测HRV并识别异常,其性能与基于临床级心电图的系统相当。

系统能以临床级精度长期监测HRV,克服呼吸干扰,从高频提取心跳信号创新有效,性能在门诊和长期监测中优于现有方法,为远程医疗开辟新途径。

系统概述


大规模门诊环境中的评估


心脏异常识别评估


长期日常生活场景下的评估


消融研究

文章链接

Zhang, BB., Zhang, D., Li, Y. et al. Monitoring long-term cardiac activity with contactless radio frequency signals. Nat Commun 15, 10598 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-55061-9



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