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克服100年以上的局限!中国科大实现非接触心电图实时监测:毫无顾忌地佩戴电极

顺晟科技

2022-12-05 09:14:24

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据中国科技大学网站报道,该校阿曼清源公司团队陈彦教授孙继斌研究员等人实时监测了基于毫米波雷达的非接触人体心电图,突破了100多年来心电图只能通过接触式传感器获得的极限。

相关研究结果发表在《IEEE Transactions on Mobile Computing》上,题目为“CONTACTACTLESS ELECTRO CARDIOGRAM MONITORING with MILIMETER Wave RADAR”,11月28日,

心血管疾病是世界上最大的致死疾病,每年约有1860万人丧生。心电图(ECG)监测被认为是临床诊断心血管疾病的禁忌标准之一,在疾病的早期诊断发现和后续治疗过程中具有很高的临床价值。

但是发明100多年来,ECG的工作原理是通过接触皮肤的电极捕捉反映心脏状态的电活动变化,利用紧贴身体的电极测量体表的电活动变化,引导不舒服的用户体验。

突破100多年局限!中国科大实现非接触心电图实时监测:不用脱衣佩戴电极非接触心电图监测系统工作原理

陈彦教授等人利用心脏电活动和机械活动是心脏活动动员不同表征的特性,使用毫米波雷达以非接触形式测量体表的心脏机械活动,提取四维心脏机械活动信号。然后,利用深度神经网络模型建立心脏机械活动与电活动之间的非线性映射关系模型,以数据为基础的方法解决域变换问题,最终恢复心电图波形。

该方法在0.5米非接触感应距离、不同生理状态和人体相对静止谎言约束的实验设计下,对35个实验对象实现了小于14毫秒的时间中精度,形态中精度大于90%的非接触ECG监测性能。

该方法的监测结果还支持临床心率障碍诊断过程的关键指标R-R间隔的稳定监测,90%的误差均在9毫秒以内,进一步验证了该方法的医学价值。

突破100多年局限!中国科大实现非接触心电图实时监测:不用脱衣佩戴电极系统的时间和形态精度性能分析,以及基于心率状况的监测结果比较。

该研究克服了人体检测任务中无线信号的物理识别限制,提供了一种非接触ECG监测方法。在使用过程中,受试者无需佩戴电极或去除衣服,以麻木的方式完成ECG监测,具有极高的临床价值。

IEEE TMC网页句子链接:https://IEEE xplore . IEEE . org/document/9919401/

IEEE SPECTRUM新闻链接:https://SPECTRUM . IEEE . org/contactless-ECG

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