Radar maakt aanraakvrije bewaking van hartgeluiden mogelijk

Stethoscopen worden gebruikt om de geluiden te diagnosticeren die door het hart en de longen worden geproduceerd. Op de conventionele manier gebruikt, worden trillingen van het oppervlak van het lichaam overgebracht naar een membraan in het borststuk en vervolgens naar het trommelvlies van de gebruiker, waar ze als geluiden worden waargenomen. Akoestische stethoscopen zijn relatief goedkoop en worden al tientallen jaren betrouwbaar gebruikt, maar ze hebben één nadeel. De diagnose van hartgeruis, zoals de beoordeling van de functie van de hartklep, wordt subjectief uitgevoerd en is direct afhankelijk van de ervaring van de arts die het onderzoek uitvoert.

Er is een procedure ontwikkeld voor het betrouwbaar detecteren en diagnosticeren van hartgeluiden met behulp van radar. Mobiele radarapparaten zouden conventionele stethoscopen kunnen vervangen en permanente, aanraakvrije bewaking van de vitale functies van patiënten zou mogelijk kunnen zijn met behulp van stationaire radarapparaten.

Met behulp van een continu-golfradarsysteem met zes poorten werden trillingen op de huid, veroorzaakt door de hartslag, gemeten. Tijdens dit proces wordt een radargolf op het oppervlak van een object gericht en gereflecteerd. Als het object beweegt, verandert de fase van de reflecterende golf. Dit wordt gebruikt om de kracht en frequentie van de beweging van de borstkas te berekenen. In tegenstelling tot radarsystemen voor verkeersmonitoring, kan het biomedische radarsysteem bewegingsveranderingen van enkele micrometers detecteren, wat een belangrijke voorwaarde is voor het diagnosticeren van zelfs de kleinste anomalieën zoals insufficiëntie, stenoses of hartkleppen die niet goed sluiten.

Testpatiënten werden onderzocht in verschillende toestanden van activiteit, zoals tijdens rust en na het sporten, en hun hartgeluiden werden gedetecteerd. Een directe vergelijking tussen het radarsysteem en conventionele standaardinstrumenten met een digitale stethoscoop en een elektrocardiograaf (ECG) toonde een zeer hoge correlatie - 83 procent in een directe vergelijking van de signaalvormen met de digitale stethoscoop. De geringe afwijkingen worden veroorzaakt doordat metingen met het radarsysteem en de referentiesystemen niet gelijktijdig op exact dezelfde plaats op het lichaam kunnen worden uitgevoerd. Daarnaast meet het radarsysteem een ​​oppervlakte en niet een enkele plek zoals de stethoscoop, wat ook een reden is voor de wisselende meetwaarden.

Een belangrijk voordeel van radar is het feit dat de waarden digitaal worden geregistreerd en dus niet subjectief zijn, waardoor menselijke fouten steeds meer worden uitgesloten bij de diagnose van afwijkingen of ziekten. Het gebruik van biomedische radarsystemen voor geautomatiseerde profylactische onderzoeken - bijvoorbeeld in de wachtkamers van artsen, op het werk of thuis - is ook haalbaar.