基于生物雷達技術的非接觸心率檢測研究

拜 軍，黃德生，張 驍，張鵬飛

基于生物雷達技術的非接觸心率檢測研究

拜 軍，黃德生，張 驍，張鵬飛

目的：利用生物雷達實現對心率的檢測。方法：通過提取雷達I-Q輸出端的數據，采用基于LM（levenbergmarquardt）算法的參數估計來獲取心率。結果：對靜止呼吸以及伴有體動正常呼吸這2種情況下采集到的數據進行了分析，得到了理想的實驗結果。I-Q雙通道雷達系統無需相位展開操作，對于信噪比非常小的生物信號較為有利。結論：生物雷達可以在非接觸的狀態下實現對心率的檢測，對于臨床診斷具有重要的應用價值。

心率；LM；生物雷達；非接觸；心動

0 引言

心率（heart rate）是用來描述心動周期的醫學指標，是指心臟每分鐘所跳動的次數，表征心臟跳動的快慢。正常人的心率一般為60～100次/min。低于該范圍稱為心率過緩，最常見的是竇性心動過緩，分為生理和病理2種，前者是正常現象，常見于運動、體力活動多以及正常睡眠狀態的正常人；后者需要治療，嚴重者需要安裝起搏器。高于該范圍則為心率過速，同樣分為生理及病理2種情況，后者由感染、發熱、貧血、低氧血癥等引起。有報道顯示[1-2]，人體心率區間的中低頻段（0.015～0.15 Hz）與交感神經流出量有關，而高頻段（0.15～0.4 Hz）與副交感神經流出量密切聯系，二者的比值表征了流出量的平衡狀況。所以，心率的獲取對于臨床具有重要的意義。過去幾年，有關心率的檢測手段及相關分析得到了廣泛研究。傳統的采集方式有接觸式電子和機械傳感器，例如心電圖（electrocardiogram，ECG）等，需要在人體接觸式地放置電極，且要求患者安靜地平臥。……