Радарный бесконтактный мониторинг тонов сердца

Фоноэндоскопы используются для диагностики шумов, производимых сердцем и легкими. Используемые конвенциональным способом, вибрации от поверхности тела передаются к мембране в грудной части и затем к барабанной перепонке пользователя, где они воспринимаются как звуки. Акустические фоноэндоскопы сравнительно недороги и надежно используются уже несколько десятилетий, но у них есть один недостаток. Диагностика шумов в сердце, такая как оценка функции клапанов сердца, проводится субъективно и напрямую зависит от опыта врача, проводящего обследование.

Была разработана процедура для надежного обнаружения и диагностики тонов сердца с использованием радара. Мобильные радарные устройства могут заменить конвенциональные фоноэндоскопы, а постоянный бесконтактный мониторинг жизненно важных функций пациентов может стать возможным с использованием стационарных радарных устройств.

Используя систему непрерывного волнового радара с шестью портами, измерялись вибрации на коже, вызванные сердечным сокращением. В этом процессе радарная волна направляется на поверхность объекта и отражается. Если объект движется, фаза отражающейся волны меняется. Это используется для расчета силы и частоты движения грудной клетки. В отличие от радарных систем для мониторинга трафика, биомедицинская радарная система может обнаруживать изменения движения, измеряющие несколько микрометров, что является важным предварительным условием для диагностики даже малейших аномалий, таких как недостаточность, стенозы или клапаны сердца, которые не закрываются правильно.

Тестовые пациенты обследовались в различных состояниях активности, таких как в покое и после спорта, и их тона сердца были обнаружены. Прямое сравнение между радарной системой и конвенциональными стандартными инструментами с цифровым фоноэндоскопом и электрокардиографом (ЭКГ) показало очень высокую корреляцию — 83 процента в прямом сравнении форм сигналов с цифровым фоноэндоскопом. Небольшие отклонения вызваны тем, что измерения с использованием радарной системы и референсных систем не могут быть проведены одновременно в точно одном и том же месте на теле. Кроме того, радарная система измеряет площадь поверхности, а не одну точку, как фоноэндоскоп, что также является причиной варьирующихся значений измерений.

Значительное преимущество, предлагаемое радаром, — тот факт, что значения записываются цифровым способом и таким образом не субъективны, позволяя все более исключать человеческую ошибку при диагностике аномалий или болезней. Использование биомедицинских радарных систем для автоматизированных профилактических обследований — например, в коридорах врачей, на работе или дома — также осуществимо.