院外急救告别 “凭感觉”！FMCW 雷达技术让 CPR 按压有了 “精准标尺”

“按得再深一点！”“别太用力，小心压断肋骨！” 在院外心脏骤停（OHCA）的急救现场，这样的呼喊常因缺乏客观标准而显得苍白。心肺复苏（CPR）的按压深度是决定救治效果的核心指标，但传统监测方式要么依赖专业设备，要么需要接触身体，让多数路人施救时只能 “凭感觉”，导致约 70% 的院外 CPR 深度不达标，错过最佳救治时机。

近日，韩国西江大学与首尔国立大学医学院的联合团队，在《Sensors》期刊（2025 年第 25 卷第 5947 期）发表研究，推出基于 FMCW 雷达的非接触式 CPR 深度监测技术。这项技术就像一把 “无形的精准标尺”，无需接触患者或施救者，就能实时测量按压深度，为院外急救提供了客观、可靠的判断依据。

这项技术的诞生，源于对传统监测方案痛点的精准破解。此前，临床上常用的双加速度传感器需要固定在患者胸部，通过两次积分计算位移，但容易积累误差；智能手机虽能通过内置传感器监测，却需夹在施救者手部与患者胸部之间，不仅影响按压力度，还会因施救者轮换导致数据中断 —— 院外 CPR 通常需要 2-3 人轮换防疲劳，传统设备轮换时重新放置的过程，会造成 10-20 秒的监测空白，而这段时间对心脏骤停患者可能至关重要。

FMCW 雷达技术则完全规避了这些问题。研究团队在实验中，将雷达分别放置在三个典型位置：患者胸部正上方、身体侧面、头部附近，模拟院外急救中可能的摆放场景。结果显示，即使雷达不直接对着胸部，也能通过捕捉微多普勒信号实现精准监测。其中，胸部正上方的监测效果最好，深度估计的均方根误差（RMSE）仅 0.407 厘米；侧面和头部位置的 RMSE 分别为 0.448 厘米、0.489 厘米，均远低于临床可接受的误差范围。

为了让雷达 “看懂” 胸部运动，团队还解决了信号处理的关键难题。传统的信号分析方法，比如短时傅里叶变换（STFT），在处理快速变化的胸部运动时，会出现 “要么看不清楚时间变化，要么看不清楚频率细节” 的问题，导致运动图谱模糊。而团队采用的维格纳 - 威利分布（WVD）技术，能同时清晰捕捉时间和频率的变化，生成的运动图谱能准确区分按压的 “下压” 和 “回弹” 阶段，让后续的 DCNN 模型能精准提取特征。

实验过程严格遵循临床研究规范，经首尔国立大学医院伦理委员会批准（IRB 编号：2207-157-1344）。团队使用 Resusci Anne QCPR 人体模型（模拟成人胸部的弹性和解剖结构），招募 8 名无急救经验的普通人作为受试者，模拟路人施救场景。受试者需按照 3 种按压速率（90、100、110 次 / 分钟）、4 种按压深度（3、4、5、6 厘米），在 3 种雷达位置下完成 36 组测试，每组持续 30 秒。测试中，通过 SimPad 设备实时显示参考深度，确保实验数据的可靠性。

从实验结果来看，这项技术不仅精度高，还具备极强的 “场景适应性”。当雷达位置从胸部正上方移到侧面时，虽然信号强度会有所减弱，但 DCNN 模型能通过学习不同角度的信号特征，自动修正误差；即使在按压速率变化时，比如从 90 次 / 分钟加快到 110 次 / 分钟，模型的误差波动也能控制在 0.1 厘米以内，不会像传统回归模型那样出现明显偏差。

研究团队表示，这项技术的下一步目标，是推动它与急救体系的深度融合。比如，将雷达模块集成到急救包、自动体外除颤仪（AED）中，甚至与智能监控摄像头结合，在公共场所出现心脏骤停事件时，系统能自动识别 CPR 动作并开启深度监测，通过语音提示指导施救者调整力度。

对于普通大众而言，这项技术的意义在于，它让 “专业级的 CPR 监测” 变得触手可及。未来，随着技术进一步简化，或许只需通过手机 APP 就能调用雷达功能，让每个人在紧急时刻都能自信地开展精准 CPR，为心脏骤停患者多争取一分生存希望。

Choi, I.; Lee, S.G.W.; Kong, H.-J.; Hong, K.J.; Kim, Y. Estimation of Compression Depth During CPR Using FMCW Radar with Deep Convolutional Neural Network. Sensors 2025, 25, 5947.

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