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为解决呼吸频率（RR）测量设备缺乏等问题，研究人员开展非接触生命体征传感器（NCVS）有效性与安全性研究。通过干扰测试及与参考设备对比，发现 NCVS 与参考设备 HR、RR 相关系数分别达 0.86、0.96，且安全无干扰，为临床监测提供新可能。
在医疗领域，精准监测生命体征对早期识别病情恶化、降低死亡率至关重要。呼吸频率（RR）作为反映机体缺氧、酸碱平衡的关键指标，却常因缺乏便捷设备未被有效记录。传统脉搏血氧仪（SpO2）虽能监测血氧，但在反映呼吸功能变化时存在滞后性，无法替代 RR 测量。此外，现有接触式监测设备可能给患者带来不适，且存在隐私泄露风险，因此开发无创、便捷的生命体征监测技术成为临床需求。
为解决上述问题，日本神户大学（Kobe University）的研究人员开展了非接触生命体征传感器（Noncontact Vital Sign Sensor, NCVS）的临床验证研究。该研究成果发表于《Scientific Reports》，旨在评估 NCVS 与传统医疗设备在测量心率（Heart Rate, HR）和呼吸频率（Respiratory Rate, RR）时的相关性及安全性，为无创监测技术的临床应用提供科学依据。
研究采用的 NCVS 由新加坡日清纺绩（Nisshinbo Singapore Pte. Ltd.）开发，属于调频连续波（Frequency-Modulated Continuous Wave, FMCW）雷达技术。其通过发射 24GHz 调制无线电波，捕捉人体表面微振动产生的反射波，经信号处理后计算 HR 和 RR，并通过 Wi-Fi 传输数据至云端。该设备通过优化天线设计限制信号覆盖范围，减少对周围环境的干扰，同时内置算法过滤运动伪影，提高数据准确性。研究纳入 21 例住院患者（10 名成人、11 名儿童，含 1 名婴儿），排除使用生命维持设备者，通过与心电图（ECG）和二氧化碳传感器（作为参考设备）对比，分析 NCVS 的测量性能。
研究结果
1. 医疗设备干扰测试
将 NCVS 与远程监测站、遥测监护仪、呼吸机、输液泵、起搏器等医疗设备逐步靠近（从 2 米至接触），结果显示 NCVS 与各类设备均未产生相互干扰，证实其在临床环境中的电磁兼容性。
2. 测量相关性分析
- 整体人群：NCVS 与参考设备的 HR 相关系数为 0.86（p<0.001），RR 相关系数为 0.96（p<0.001），显示强相关性。
- 成人亚组：HR 相关系数 0.75（p=0.013），RR 相关系数 0.96（p<0.001），RR 测量一致性显著。
- 儿童亚组（含婴儿）：HR 相关系数 0.82（p=0.002），RR 相关系数 0.94（p<0.001）；排除婴儿后，HR 相关系数降至 0.34，提示婴儿频繁运动可能影响 HR 测量稳定性，但 RR 仍保持高相关性（0.89）。
3. 误差分析
- 心率：整体平均绝对误差（MAE）为 3.76 bpm，平均相对误差（MRE）4.36%；成人 MAE 2.93 bpm，儿童 MAE 4.59 bpm。
- 呼吸频率：整体 MAE 1.49 breaths/min，MRE 8.46%；成人 MAE 1.14 breaths/min，儿童 MAE 1.85 breaths/min。布兰德 - 奥特曼（Bland-Altman）分析显示，测量偏差在临床可接受范围内。
4. 安全性评估
研究期间未观察到 NCVS 对患者、周围人员及医疗设备产生任何不良影响，其特定吸收率（SAR）仅为国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）标准的万分之一，证实其安全性。
研究结论与讨论
本研究表明，NCVS 在成人及儿童患者中均能准确监测 HR 和 RR，与传统接触式设备具有强相关性，且无电磁干扰风险，安全性高。其优势在于非接触、可远程监测，避免了接触式设备的不适感及隐私问题，尤其适用于需要长期监测的住院患者及居家养老场景。
与传统雷达技术相比，NCVS 通过动态优化信号处理算法和天线设计，有效减少运动伪影和环境干扰，提升了临床实用性。尽管在婴儿等高频运动人群中 HR 测量稳定性不足，但 RR 监测仍保持可靠，提示其在呼吸功能监测中的独特价值。此外，研究纳入慢性阻塞性肺疾病（COPD）、间质性肺炎等呼吸系统疾病患者，证实 NCVS 在复杂病理状态下的适用性。
该研究为非接触生命体征监测技术的临床转化提供了关键证据，有望推动其在急诊、重症监护及家庭医疗中的应用，尤其在老龄化加剧和远程医疗需求增长的背景下，NCVS 可能成为优化生命体征监测流程、提升早期预警能力的重要工具。未来需进一步优化运动伪影消除算法，扩大样本量验证长期稳定性，以拓展其在更多人群中的应用场景。
