非接触心脏活动监测取得突破：中国科大研究团队开启新征程
在中国科学技术大学陈彦教授团队的不懈努力下，非接触心脏活动感知研究领域迎来了重大进展。这项突破性研究成功克服了远场条件下由呼吸运动引起的大数量级干扰，实现了高精度的非接触人体心脏活动监测，为心血管疾病的早期预防和长期监测提供了创新解决方案。
心血管疾病的隐患与监测痛点
心血管疾病是全球首要死因，每年夺走无数生命。在我国，随着人口老龄化的加剧，心血管疾病的发病率和致死率均位居世界前列。研究表明，早期发现和治疗许多心血管疾病具有显著的预防效果，因此长期连续的心脏活动监测至关重要。
然而，现有的心脏监测技术大多采用接触式测量，例如传统的心电图设备需要在体表贴附多个电极，而可穿戴设备通常基于光电容积描记法（PPG）。这些方法由于舒适性不足、对使用环境敏感等原因，难以实现长期连续的心脏活动监测，从而可能错过心血管疾病诊断和治疗的最佳时机。
毫米波雷达技术：非接触监测的新方向
近年来，毫米波雷达技术因其非接触、便捷和高精度的潜力而受到关注，被视为心脏活动监测的新方向。然而，这项技术也面临着重大挑战——“呼吸谱泄漏”。由于呼吸幅度远大于心跳幅度，呼吸谐波在心跳频段产生显著的频谱泄漏，导致信干噪比严重下降，限制了心脏活动监测的精度。
突破难关：拍频效应的巧妙应用
为了破解呼吸谱泄漏难题，陈彦教授团队通过系统性分析，发现了两个重要的物理现象：
1. 呼吸谐波比心跳谐波衰减更快，尤其是高频段，呼吸干扰的影响显著减弱。
2. 心跳谐波中存在“拍频效应”，即高阶心跳谐波叠加会产生与心跳周期一致的拍频特征，其频率等于相邻谐波频率之差。
基于这两大发现，研究团队创新性地将心跳特征提取频段从基频转移到高阶谐波频段（约10倍频），从而有效消除了呼吸谐波的干扰，显著提升了监测精度。
临床验证：精度高，适用广
研究团队在6222名参与者的医院场景和长达21个夜晚的日常生活场景中进行了大规模临床验证。结果显示，该系统取得了26.1毫秒和34.1毫秒的中位误差，充分验证了其医学应用价值。
应用前景广阔：长期监测，无感舒适
这项研究突破为毫米波雷达在心脏活动监测领域的应用奠定了重要基础。在使用过程中，被测者无需佩戴电极也不需要去除衣物，以无感的方式完成长期持续的心脏活动监测，展现出广阔的临床应用前景。
非接触心脏活动监测技术的突破，为心血管疾病的早期诊断、预警和干预提供了一种新的有效手段。随着这项技术的不断成熟和完善，未来有望大幅提高心血管疾病的预防和治疗效果，造福广大患者。
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