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。”