使用微波技术在动态条件下对人类生命体征的非接触测量:一篇评论

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 微波工程 微波工程
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 传统的生命体征监测通常需要身体接触,并且在动态条件下是有限的.
• 可穿戴设备和遥感对于持续的健康和安全监测越来越重要.
• 微波和雷达技术的进步为非接触式生理测量提供了新的可能性.

研究的目的:

• 审查微波和雷达技术的近期进展,以在动态环境中进行非接触性生命体征测量.
• 突出用于可穿戴和远程应用的创新天线设计和传感器技术.
• 讨论先进的信号处理和深度学习的整合,以进行可靠的生命体征估计.

主要方法:

• 关于微波和雷达传感器用于检测生命体征的文献审查.
• 分析超宽带 (UWB) 雷达,多普勒传感器和微波反射计.
• 检查信号处理和深度学习算法,以减少运动工件.
• 讨论可穿戴设备的可生物降解和灵活的天线设计.
• 探索远程医疗,家庭监控,体育,搜救等领域的应用.

主要成果:

• 在移动的受试者中进行非接触式生命体征监测 (呼吸,心率) 的演示.
• 开发灵活,可生物降解的天线,支持5G/IoT连接.
• 成功地应用UWB雷达和先进的算法来进行强大的生命体征估计.
• 确定关键挑战,包括运动工件,解剖学变异性和能源效率.
• 在搜救场景中定位和检测生命体征的潜力.

结论:

• 微波和雷达技术显示出对人类生理活动的不显眼,连续和可持续监测的重大前景.
• 这些技术可以支持未来的医疗保健,远程医疗和安全系统,包括搜救.
• 需要进一步的研究来应对小型化,能源效率和跨学科的可变性等挑战,以便广泛采用.