数十年来，心血管健康监测始终依赖袖带、粘性电极、可穿戴传感器及频繁就医的组合方案。一套新型实验系统预示着心脏监测的未来可能不再像医院场景，而更接近于安静放置在家用置物架上的智能音箱。
卡内基梅隆大学工程学院的研究人员开发出一种人工智能驱动的毫米波雷达平台，能够非接触式追踪人体血流动力学。该原型系统名为PolyPulse，采用与自动驾驶汽车和消费电子产品相同的雷达技术，通过测量心脏活动引发的微小身体运动实现监测。最终成果是一种紧凑型设备，可远程估算脉搏波传导时间——这一动脉僵硬度的关键指标，甚至能推断舒张压。
"其潜在影响可能极为重大，"电气与计算机工程专业博士生、论文共同第一作者朱江一飞（Jiangyifei Zhu）表示，"心血管疾病仍是全球首要死因，许多预警信号会在数年间逐步显现。若能在家中及早发现这些变化，将显著改善治疗效果。"
该系统无需将传感器贴附皮肤，而是向就座者发射毫米波"啁啾"信号，再通过波束成形技术和神经网络分析反射信号。这些反射捕捉了多个生理位置的微观运动：心脏心尖、颈部颈动脉、手腕桡动脉以及头部附近的乳突区域。基于这些测量数据，人工智能重构了多条血管路径的脉搏波传导时间。这至关重要，因为脉搏波传导时间——即压力波通过动脉所需的时间间隔——是动脉僵硬度的替代指标。通常，动脉越僵硬，压力波传导越快，这种现象与高血压、中风风险、冠状动脉疾病及阿尔茨海默病等神经退行性疾病密切相关。
这项近期发表于《自然·通讯》的研究成果，源于团队在2025年获得高通创新奖学金后的持续努力。
"大多数先前的非接触式系统仅能监测单一路径，"电气与计算机工程专业博士生、论文共同第一作者袁旷（Kuang Yuan）解释道，"PolyPulse则能同步捕捉多个路径，构建出覆盖上半身更全面的心血管行为分布图。"
研究表明，这种多点监测方法能揭示单点测量可能遗漏的细微生理变化。当前基于摄像头的健康传感器在弱光或衣物遮挡时易失效，而雷达技术不受可见光限制且能穿透特定材料探测运动。这种鲁棒性使其特别适合家庭环境中的被动式长期监测。
"我们设想心血管监测将成为环境的有机组成部分，而非附着于人体，"电气与计算机工程萨亚家族基金会教授、论文作者及袁旷的导师斯瓦伦·库马尔（Swarun Kumar）表示，"人们仅需在家静坐阅读或观看电视，即可实现持续监测。"
该硬件本身出乎意料地紧凑：约16.5×14厘米的尺寸，足以集成到未来智能家居设备中。
此项研究属于早期概念验证而非临床产品。团队仍需在更大规模及更多元化人群中验证系统性能。在医生能将其用于诊断前，还需通过监管审批、建立医疗校准标准并完成长期可靠性测试。
"这仍是早期阶段的概念验证，但它展示了人工智能与无线传感技术如何最终将家庭转化为主动式健康监测空间，"电气与计算机工程与计算机科学助理教授、论文共同作者及朱江一飞的联合导师贾斯汀·陈（Justin Chan）表示。
尽管如此，其愿景极具吸引力：无需袖带、无需可穿戴设备、无需患者主动参与的心血管监测。仅需一台安静的雷达设备，隐秘地置于房间角落，通过人眼不可见的反射波"聆听"人体。
论文作者包括：威斯康星大学麦迪逊分校计算机科学系的江一飞（Jiangyifei Zhu）、袁旷（Kuang Yuan）、阿卡什·普拉巴卡拉（Akarsh Prabhakara）；卡内基梅隆大学电气与计算机工程系的李云志（Yunzhi Li）和王 Gongwei（Gongwei Wang）；华盛顿大学麻醉与疼痛医学系的凯利·米夏埃尔森（Kelly Michaelsen）；以及贾斯汀·陈（Justin Chan）和斯瓦伦·库马尔（Swarun Kumar）。
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