基于毫米波雷达的无接触心电图监测
信号处理
2022-11-22 v4
摘要
心电图（ECG）一直是诊断心血管疾病的重要生物医学检测手段。当前的 ECG 监测方法基于贴附身体的电极，导致用户体验不适。因此，无接触 ECG 监测已引起巨大关注，然而其仍未被解决。事实上，心脏电活动与机械活动以良好协调的模式耦合。在本文中，我们通过打破心脏机械活动与电活动之间的边界，实现了无接触 ECG 监测。具体而言，我们开发了毫米波雷达系统，以无接触方式测量心脏机械活动并重建 ECG。为全面测量心脏机械活动，我们提出一系列信号处理算法，从射频（RF）信号中提取 4D 心脏运动。此外，我们设计深度神经网络以解决心脏相关的域变换问题，并实现从 RF 输入到 ECG 输出的端到端重建映射。实验结果表明，与真实 ECG 相比，我们的无接触 ECG 测量在心脏电事件时序精度上中位误差低于 14ms，在形态精度上中位 Pearson 相关系数为 90%、中位均方根误差为 0.081mv。这些结果表明，该系统具有无接触、连续且准确的 ECG 监测的潜力。
引用
@article{arxiv.2112.06639,
title = {Contactless Electrocardiogram Monitoring with Millimeter Wave Radar},
author = {Jinbo Chen and Dongheng Zhang and Zhi Wu and Fang Zhou and Qibin Sun and Yan Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06639},
year = {2022}
}