在重症监护室使用基于自相关联的算法进行基于雷达的持续心率监测

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗器械 医疗器械
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 在重症监护室 (ICU) 中,持续的生命体征监测至关重要.
• 现有的心率监测方法可能是侵入性的,或者在重症监护机构容易出现人工物.
• 需要非侵入性,不引人注目的监测解决方案来改善患者护理和减少临床负担.

研究的目的:

• 开发和验证基于雷达的算法,用于在ICU中准确的,非侵入性的心率监测.
• 为了评估140 GHz频率调制连续波 (FMCW) 雷达系统的性能,该雷达系统放置在医院床下.
• 为了评估算法的强度对抗噪声和运动工件在ICU环境中常见.

主要方法:

• 利用140 GHz FMCW雷达系统从15名手术后心脏病患者获取数据.
• 实施了多阶段算法,包括数据预处理,通道选择,使用自相关性估计心率和后处理.
• 已验证的雷达衍生心率与心电图 (ECG) 基准真实数据对比.

主要成果:

• 达到每分钟 (bpm) 2.22次心率估计的平均绝对误差 (MAE).
• 证明了66%的整体系统覆盖率,在鼻节律期间增加到98%.
• 成功地减轻噪音和运动器件,确保可靠的生命体征监测.

结论:

• 开发的基于雷达的算法为ICU中持续的,非侵入性的心率监测提供了强大而准确的方法.
• 这项技术具有显著的潜力,可以通过在具有挑战性的临床环境中提供可靠的生命体征数据来增强患者护理.
• 该研究验证了FMCW雷达和拟议的算法在现实世界医院环境中的有效性.