移动雷达设备代替听诊器 实现永久性无触控监测

与位于科特布斯的勃兰登堡大学技术学院（BTU）和大学的缓和医学部的研究人员一起，弗里德富里亚-亚历山大大学（FAU）的电子工程师们已经开发出一套使用雷达可靠地检测和诊断心脏声音的程序。在未来，移动雷达设备可以取代传统的听诊器，并且可以使用固定的雷达设备对病人的重要功能进行永久性的无触控监测。除了白大褂，听诊器也是世界各地医生的标志。听诊器被用来诊断心脏和肺部产生的噪音。按照传统的方式，身体表面的振动会传递到胸部的一层膜上，然后传到使用者的鼓膜上，在鼓膜上可以听到声音。声学听诊器价格相对便宜，几十年来一直被可靠地使用，但它们有一个缺点。心杂音的诊断，如心瓣膜功能的评估，是主观进行的，直接取决于医生的检查经验。

雷达可以测量心音在由联邦教育部和研究部资助的一个联合项目中，美国LTE电子工程研究所的FAU研究人员已经开发出一种最终可能取代传统心音学的方法。他们使用六端口连续波雷达系统，测量心跳引起的皮肤振动。

LTE博士研究生克里斯托弗•威尔(Christoph Will)解释道:“原则上，我们正在使用类似的方法来检测道路交通的速度。”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频率的运动——在我们的例子中是胸部。“与用于交通监测的雷达系统不同，生物医学雷达系统可以检测到运动的变化，这些变化可以测量几微米，这是诊断哪怕是最小的异常(如机能不全、狭窄或心脏瓣膜不能正常闭合)的重要先决条件。”与现有的测量方法一样可靠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，比如在休息时和运动后，检测他们的心音。通过数字听诊器和心电图仪(ECG)与雷达系统和传统标准仪器的直接比较，显示出很高的相关性。

史基林(Kilin Shi)是LTE的一名博士生。他说，举例来说，在诊断S1时，我们与心电图的相关性达到了92%。S1是第一种心音。在与数字听诊器的直接比较中，这种相关性为83%。这绝对是可靠的。研究人员说，这种微小的偏差是由于使用雷达系统和参考系统的测量不能同时在身体的同一位置进行。此外，雷达系统测量的是一个表面积，而不是像听诊器一样的一个点，这也是测量值变化的原因。无接触和客观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，这些值是数字记录的，因此在诊断异常或疾病时，不允许越来越多的人为错误被排除在主观因素之外。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、工作场所或家中，也是可行的。

研究人员已经在进行另一个项目，利用不间断的固定雷达系统，在没有干扰电缆的情况下，监测重病患者的重要功能。FAU医学主任、该研究报告的作者之一克里斯托弗•奥斯特加特(Christoph Ostgathe)教授解释说:“对心脏声音等关键参数的无触摸测量和无压力测量，有可能给临床护理和研究带来革命性的变化，比如在姑息医学领域。”“例如，我们可以在临终阶段的一开始就更快地通知临终病人的亲属，因为雷达系统能立即检测到病人健康状况的任何变化。”也有可能在无法交流的病人身上发现任何疼痛的症状。