レーダー搭載非接触心音監視システム

聴診器は心臓と肺が生成する音の診断に使用されます。従来の使い方では、体表面からの振動が胸部ピースの膜に伝わり、ユーザーの鼓膜に伝達されて音として知覚されます。音響聴診器は比較的安価で数十年信頼して使用されてきましたが、一つ欠点があります。心雑音の診断、例えば心弁機能の評価は主観的に行われ、検査医の経験に直接依存します。

レーダーを用いて心音を確実に検知・診断する手順が開発されました。移動型レーダーデバイスが従来の聴診器に取って代わり、固定型レーダーデバイスで患者のバイタル機能の永続的非接触監視が可能になります。

六ポート連続波レーダーシステムを用いて、心拍によって引き起こされる皮膚表面の振動を測定します。この過程で、レーダー波を物体表面に向け、反射させます。物体が動くと、反射波の位相が変化します。これを用いて胸部の動きの強さと周波数を計算します。交通監視用レーダーシステムとは異なり、生体医療用レーダーシステムは数マイクロメートルの動き変化を検知でき、閉鎖不全、狭窄、不完全閉鎖などの微小異常診断の重要な前提条件となります。

安静時と運動後など様々な活動状態の被験者を検査し、心音を検知しました。レーダーシステムとデジタル聴診器、心電図（ECG）という従来標準機器との直接比較で、非常に高い相関、デジタル聴診器との信号形状直接比較で83%が示されました。わずかな偏差は、レーダーシステムと基準システムの測定が全く同じ身体部位で同時に実施できないこと、またレーダーシステムが聴診器のような単一点ではなく面領域を測定することに起因します。

レーダーが提供する大きな利点は、値がデジタル記録されるため主観的ではなく、異常や疾患診断時の人為的エラーをますます排除できることです。生体医療用レーダーシステムを用いた自動予防検診（医師待合室、職場、自宅など）も実現可能です。

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