IT之家 12 月 4 日消息，據(jù)中國(guó)科大新聞網(wǎng)消息，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳曼青院士團(tuán)隊(duì)陳彥教授、孫啟彬研究員等人在無(wú)線人體感知研究中取得重要進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了基于毫米波雷達(dá)的非接觸人體心電圖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，突破了百余年來(lái)心電圖僅能通過(guò)接觸式傳感器獲取的局限。
據(jù)介紹，自發(fā)明一百多年來(lái)至今，心電圖（ECG）監(jiān)測(cè)一直要求利用貼身電極測(cè)量體表的電活動(dòng)變化，導(dǎo)致不適的用戶體驗(yàn)。因此，日常生活中的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù) ECG 監(jiān)測(cè)往往難以實(shí)施，造成轉(zhuǎn)瞬即逝的異常心電狀態(tài)記錄丟失，延誤疾病的診斷。
陳彥教授等人利用心臟電活動(dòng)與機(jī)械活動(dòng)是心臟活動(dòng)同源不同表征的特性，使用毫米波雷達(dá)以非接觸形式測(cè)量體表的心臟機(jī)械活動(dòng)，提取四維心臟機(jī)械活動(dòng)信號(hào)。隨后利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建模心臟機(jī)械活動(dòng)與電活動(dòng)之間的非線性映射關(guān)系，通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式求解該域轉(zhuǎn)換問(wèn)題，并最終還原出心電 ECG 波形。
該方法在 0.5 米非接觸感知距離、不同生理狀態(tài)和人體相對(duì)靜止躺姿約束的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)下，對(duì) 35 個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了時(shí)間中位數(shù)精度小于 14 毫秒，形態(tài)中位數(shù)精度大于 90% 的非接觸 ECG 監(jiān)測(cè)性能。該方法的監(jiān)測(cè)結(jié)果還支持對(duì)臨床心律紊亂診斷過(guò)程中的關(guān)鍵指標(biāo)：R-R 間隔的穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，其百分之九十誤差均在 9 毫秒以內(nèi)，進(jìn)一步驗(yàn)證了該方法的醫(yī)學(xué)價(jià)值。
該研究突破了無(wú)線信號(hào)在人體感知任務(wù)中的物理感知極限，提供了一種非接觸 ECG 監(jiān)測(cè)方法。在使用過(guò)程中，被測(cè)者不需要佩戴電極也不需要去除衣物，以無(wú)感的方式完成 ECG 監(jiān)測(cè)，具有極高的臨床價(jià)值。
IT之家了解到，論文的第一作者為中國(guó)科大博士研究生陳金波，通訊作者為陳彥教授，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)為論文唯一單位。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、安徽省和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的經(jīng)費(fèi)資助。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《IEEE 移動(dòng)計(jì)算匯刊》。
IEEE TMC 文章鏈接：
https://ieeexplore.ieee.org/document/9919401/
EEE SPECTRUM 新聞鏈接：
https://spectrum.ieee.org/contactless-ecg
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