手机变身 CPR “精准裁判”！韩国雷达技术让急救设备走进大众生活

在城市街头、居民小区等院外场景，心脏骤停（OHCA）的黄金救治时间仅有 4-6 分钟，而心肺复苏（CPR）的按压深度是否达标，直接决定患者能否挺到急救车抵达。国际指南明确要求成人 CPR 按压深度需维持在 5-6 厘米，但现实是，多数路人施救时仅凭感觉判断，传统监测设备要么需要专业医护人员携带，要么像智能手表、手机传感器那样需直接接触身体，干扰按压动作，导致院外 CPR 的深度达标率不足 30%。

如今，这一困境有望被打破。韩国西江大学电子工程系与首尔国立大学医学院的联合研究团队，在《Sensors》期刊（2025 年第 25 卷第 5947 期）发表的最新成果显示，基于调频连续波（FMCW）雷达的非接触监测技术，可直接集成到普通智能手机中，让每个人的手机都能成为 CPR 按压深度的 “精准裁判”，无需额外购置专业设备。

这项技术的核心优势，在于它摆脱了 “接触式监测” 的物理束缚。研究团队选用的 TI AWR1243 型 77GHz FMCW 雷达，能通过电磁波捕捉胸部按压时的微小运动 —— 当施救者按压胸部时，胸部的起伏会让雷达回波产生细微的频率变化，这种变化被称为 “微多普勒信号”。团队通过特殊的信号处理技术，将这些信号转化为清晰的 “运动图谱”，再结合深度卷积神经网络（DCNN）分析图谱特征，就能反向推算出按压深度。

值得关注的是，该技术对现有手机硬件的兼容性极高。研究指出，当前多款主流智能手机已搭载雷达模块，比如 iPhone 11 及后续机型的超宽带（UWB）雷达、部分安卓旗舰机的毫米波雷达，这些硬件只需通过固件升级和算法适配，就能支持 FMCW 雷达的监测功能。这意味着，未来普通人无需额外花钱买设备，拿出手机就能开启 CPR 深度监测，大幅降低了急救技术的普及门槛。

当然，从实验室里的专业雷达设备，到口袋里的手机，技术还需跨越三道 “适配关”。第一道是 “稳定性关”：实验室中雷达通过三脚架固定，而实际急救时，手机可能被随意放在地面、急救包上，甚至由人手持，轻微抖动都会影响数据精度。对此，团队计划将手机的加速度传感器、陀螺仪与雷达数据结合 —— 当手机晃动时，传感器能实时捕捉角度变化，自动修正雷达测量的偏差，确保即使在手持状态下，深度估计的误差波动也能控制在 0.05 厘米以内。

第二道是 “算力关”：实验室中分析数据的 DCNN 模型有 18 层结构，需要较强的计算能力，而手机的算力有限。研究团队正在通过 “模型轻量化” 技术优化，在不降低精度的前提下，将模型的参数数量减少 60%，让手机能实时计算按压深度，无需等待数据上传到云端。

第三道是 “场景关”：实验室用的是标准人体模型，而实际患者的年龄、体型差异很大 —— 儿童的胸部更小、老年人的胸部弹性更差、肥胖者的胸部脂肪层更厚，这些都会影响雷达信号的捕捉。团队已开始扩大数据集，收集不同人群的模拟按压数据，通过 “迁移学习” 让模型适应更多场景，比如针对儿童优化后，即使是 3-4 厘米的按压深度，也能精准识别。

为验证手机集成的可行性，研究团队用改装的 iPhone 11 进行了模拟测试：将手机放置在距离人体模型胸部 90 厘米的正上方，8 名无急救经验的受试者按照 90-110 次 / 分钟的速率按压，手机监测的按压深度均方根误差（RMSE）仅为 0.42 厘米，与专业雷达设备 0.407 厘米的精度几乎持平，完全符合临床监测需求。

更贴心的是，团队还计划开发配套的急救 APP。当用户开启 CPR 监测功能后，手机屏幕会实时显示按压深度数值，若深度不足或过深，会发出声光提示；同时，APP 还能将数据同步传给急救中心，让调度员通过视频指导时，不仅能看姿势，还能精准调整按压力度，形成 “监测 - 反馈 - 指导” 的闭环。

首尔国立大学医学院的研究人员表示，这项技术若能普及，将彻底改变院外急救的格局 —— 它让 “精准 CPR” 不再依赖专业设备，而是成为每个人都能掌握的技能，尤其对人口密集的城市、医疗资源薄弱的乡镇地区，意义更为重大。未来，随着手机厂商逐步预装相关算法，或许用不了多久，“拿手机测 CPR 深度” 会像 “用手机打急救电话” 一样普遍。

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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