无接触式呼吸模式监测使用120 GHz双雷达系统与运动干扰抑制
Zihan Yang1, Yinzhe Liu1, Hao Yang1
1School of Electronics and Information Engineering, Beihang University, Beijing 100191, China.
Biosensors
|August 27, 2025
概括
这项研究引入了双雷达系统,用于非接触式呼吸监测,准确测量胸部和腹部运动. 该系统有效抑制运动干扰,有助于诊断呼吸系统疾病,并实现远程患者护理.
科学领域:
- 生物医学工程
- 医疗器械
- 呼吸系统生理学
背景情况:
- 持续的呼吸监测对于医疗保健至关重要.
- 触摸设备有其局限性,例如不舒服和使用限制.
- 无接触雷达具有潜力, 但难以处理复杂的呼吸模式和动作装置.
研究的目的:
- 开发一种非接触式双雷达系统,用于精确的呼吸监测.
- 单独测量胸部和腹部运动.
- 为了减轻运动干扰,提高准确性.
主要方法:
- 采用了带有窄光束天线和定制信号的双雷达系统.
- 使用自适应动态时间扭曲 (DTW) 算法来抑制运动干扰.
- 从重建的胸部和腹部波形中提取了呼吸参数.
主要成果:
- 胸部和腹部的雷达和呼吸带信号之间的高相关性 (0.92).
- 精确的呼吸速率 (RMSE:0. 80bpm) 和胸腹相角 (MAE:3. 4°) 的测量.
- 在35名健康患者和3名患有呼吸道疾病的患者中表现强.
结论:
- 双雷达系统可以准确,非接触,长时间的呼吸监测.
- 它可以评估胸部和腹部异步并检测呼吸暂停.
- 对呼吸系统疾病检测和家庭医疗应用具有前景.
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