14.08.2018•

用雷达代替听诊器来检测心音?

工程师们已经开发出一种利用雷达可靠地探测和诊断心音的程序。在未来,移动雷达设备可能会取代传统的听诊器——用固定雷达实现对生命体征的永久无接触监测也是可能的。

照片
该雷达系统可以不接触地测量心音。
来源:FAU / Kilin Shi

埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学(FAU)的研究人员与勃兰登堡技术大学(BTU)科特布斯和埃尔兰根大学医院姑息医学部门合作,开发了一种有朝一日可能取代传统心音学的方法:通过所谓的六因素尖端雷达系统,他们测量心跳引起的皮肤振动。“原则上,我们正在使用一种类似的方法来检测道路交通的速度,”埃尔兰根技术电子系(DTE)的博士生Christoph Will解释道。“在这个过程中,雷达波瞄准物体表面并反射。如果物体移动,反射波的相位就会改变。这是用来计算力量和运动频率的——在我们的例子中是胸部。”与交通监控雷达不同,生物医学雷达系统能够探测到几微米范围内的运动变化——这是诊断哪怕是最微小异常的重要先决条件,例如心脏瓣膜关闭不正常、血管狭窄或瓣膜不能正常关闭。

最初的试验非常成功:测试患者在不同的活动状态下进行检查,如休息时和运动后,并检测他们的心音。将雷达系统与传统标准仪器(数字听诊器和心电图仪)进行直接比较,显示出非常高的相关性。“例如,在诊断第一心音S1时,我们与心电图的一致性达到92%。在波形与数字听诊器的直接比较中,相关性为83%。这是绝对可靠的,”同样是DTE博士生的Kilin Shi说。研究人员表示,雷达系统和参考系统不能同时在人体的同一位置进行测量,这是造成这种微小偏差的原因。此外,雷达系统测量的是一个表面积,而不是听诊器所测量的单个点,这也是测量值变化的一个原因。

用光和客观

FAU的研究人员乐观地认为,在不久的将来,移动雷达系统可以取代传统的听诊器来诊断心脏功能。雷达提供的一个重要优势是,这些数值是数字记录的,因此不主观,在诊断异常或疾病时越来越多地排除人为错误。使用生物医学雷达系统进行自动预防性检查,例如在医生的候诊室、工作场所或家里,也是可行的。

研究人员已经在进行另一个项目,即在不干扰电缆的情况下,使用固定雷达系统全天候监测重症患者的重要功能。FAU Universitätsklinikum Erlangen姑息医学主任、该研究的合著者Christoph Ostgathe教授解释说:“对心音等重要参数进行无接触和无压力测量,有可能彻底改变临床护理和研究,例如在姑息医学领域。”“例如,我们可以在临终阶段开始时更快地通知临终病人的亲属,因为雷达系统可以立即检测到病人健康的任何变化。它还可能检测出无法交流的患者的任何痛苦症状。”

订阅我们的时事通讯

相关文章

“智能支架”可以检测动脉变窄

“智能支架”可以检测动脉变窄

工程师们已经开发出一种所谓的智能支架,它可以检测动脉中血液流动的变化。

可穿戴设备测量血红蛋白

可穿戴设备测量血红蛋白

可穿戴设备可以减少血液测量中的种族差异。

由机器人远程评估健康状况

由机器人远程评估健康状况

智能传感和远程呈现机器人技术,使医疗从业人员能够远程评估一个人的身体和认知健康。

“智能”衬衫可以监视心脏

“智能”衬衫可以监视心脏

一种柔韧的碳纳米管纤维可以整合到衣服中,起到可穿戴健康监测器的作用。

非侵入性检测检测癌细胞

非侵入性检测检测癌细胞

科学家已经证明,诊断性纳米颗粒可以用来监测治疗后的肿瘤复发或进行常规癌症筛查。

评估糖尿病患者血管炎症的风险

评估糖尿病患者血管炎症的风险

科学家已经开发出一种简单的方法,可以从人的血液中提取微小的生物颗粒,并将它们作为生物标记来评估血管的健康状况。

早期警告中风的皮肤贴片

早期警告中风的皮肤贴片

工程师们开发了一种柔软、有弹性的超声波贴片,可以戴在皮肤上,监测人体内部主要动脉和静脉的血液流动。

微型注射芯片使用超声波进行监测

微型注射芯片使用超声波进行监测

工程师们已经开发出最小的单芯片系统,它是一个功能完整的电子电路,而且是只有在显微镜下才能看到的可植入芯片。

传感器警告即将到来的COVID-19细胞因子风暴

传感器警告即将到来的COVID-19细胞因子风暴

科学家报告了一种汗液传感器的初步结果,这种传感器可以作为即将到来的细胞因子风暴的早期预警系统,帮助医生更有效地治疗病人。

受欢迎的文章

订阅简报
Baidu