Радар обеспечивает бесконтактный мониторинг тонов сердца

Стетоскопы используются для диагностики шумов, производимых сердцем и легкими. При традиционном использовании вибрации с поверхности тела передаются на мембрану в нагруднике, а затем на барабанную перепонку пользователя, где они воспринимаются как звуки. Акустические стетоскопы сравнительно недороги и надежно используются в течение нескольких десятилетий, но у них есть один недостаток. Диагностика шумов в сердце, как и оценка функции клапанов сердца, проводится субъективно и находится в прямой зависимости от опыта врача, проводящего обследование.

Разработана методика надежного обнаружения и диагностики тонов сердца с помощью радара. Мобильные радарные устройства могли бы заменить обычные стетоскопы, а постоянный бесконтактный мониторинг жизненно важных функций пациентов можно было бы осуществлять с помощью стационарных радарных устройств.

С помощью шестипортовой радиолокационной системы непрерывного действия измерялись вибрации на коже, вызванные сердцебиением. Во время этого процесса волна радара наводится на поверхность объекта и отражается. Если объект движется, фаза отражающей волны изменяется. Это используется для расчета силы и частоты движения грудной клетки. В отличие от радарных систем для мониторинга дорожного движения, биомедицинская радиолокационная система может обнаруживать изменения в движении, измеряемые в несколько микрометров, что является важной предпосылкой для диагностики даже самых незначительных аномалий, таких как недостаточность, стенозы или сердечные клапаны, которые не закрываются должным образом.

Испытуемых обследовали в различных состояниях активности, например, в состоянии покоя и после занятий спортом, и определяли у них тоны сердца. Прямое сравнение между радарной системой и обычными стандартными приборами с цифровым стетоскопом и электрокардиографом (ЭКГ) показало очень высокую корреляцию — 83 процента при прямом сравнении форм сигнала с цифровым стетоскопом. Незначительные отклонения вызваны тем, что измерения с помощью радиолокационной системы и эталонных систем нельзя проводить одновременно на одном и том же месте тела. Кроме того, радарная система измеряет площадь поверхности, а не одну точку, как стетоскоп, что также является причиной различных значений измерений.

Существенным преимуществом радара является тот факт, что значения записываются в цифровом виде и, таким образом, не являются субъективными, что позволяет все больше исключать человеческие ошибки при диагностике аномалий или заболеваний. Также возможно использование биомедицинских радиолокационных систем для автоматизированных профилактических осмотров, например, в приемных врачей, на работе или дома.