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类皮肤传感器实时监测身体各部位血液氧含量

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本文摘要:如果没血液的关键成分——氧气的持续排出,伤口就无法伤口。据麦姆斯咨询报导,近日,由加州大学伯克利分校(UCBerkeley)工程师研发的新型柔性传感器可以在大面积皮肤、身体的组织和器官上绘制血氧含量图,从而为医生获取了动态监测伤口伤口情况的新方法。新型传感器由印刷发光二极管和光电探测器交错构成阵列,可以观测身体任何部位的血氧含量。 传感器将红光和红外光太阳光入皮肤内,并观测反射光的比例。

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如果没血液的关键成分——氧气的持续排出,伤口就无法伤口。据麦姆斯咨询报导,近日,由加州大学伯克利分校(UCBerkeley)工程师研发的新型柔性传感器可以在大面积皮肤、身体的组织和器官上绘制血氧含量图,从而为医生获取了动态监测伤口伤口情况的新方法。新型传感器由印刷发光二极管和光电探测器交错构成阵列,可以观测身体任何部位的血氧含量。

传感器将红光和红外光太阳光入皮肤内,并观测反射光的比例。(照片由UCBerkeley的Arias研究小组YasserKhan获取)“当你听见血氧计这个词时,你不会想起血氧传感器、又大又软的指夹式传感器等。”UCBerkeley的电气工程和计算机科学研究生YasserKhan说道,“我们期望可以挣脱这种状况,向大家展出血氧收也可以轻巧和灵活性。

”本周《美国国家科学院院刊》对该传感器展开了详尽讲解,它由有机电子材料做成,印在可倾斜的塑料上,模塑成身体的轮廓。与指尖血氧计有所不同,它可以观测出有网格中九个点的血氧含量,还可以摆放在人体皮肤的任何地方。未来有可能还不会被用来绘制皮肤重制的氧合作用图,或利用皮肤来监测重制器官的氧含量,研究人员说道。

“所有用于氧气监测的医疗应用于都可以从可穿着式传感器中受益。”UCBerkeley电子工程和计算机科学教授AnaClaudiaArias说,“糖尿病、呼吸系统疾病甚至睡眠中排便停止的患者都可以用于该传感器,可以随时随地配戴,以便全天候监测血氧含量。”现有的血氧计都用于发光二极管(LED)收到红光和近红外光,并穿越皮肤,然后观测有多少光抵达另一侧。红色、含有氧气的血液不会吸取更好的红外光,而颜色加深、氧气的血液则吸取更好的红光。

通过观察入射光的比例,该传感器就需要确认血液中的氧气含量。这些血氧计仅限于于部分半透明的身体部位,如指尖或耳垂,并且不能测量身体单个点的血氧含量。“身体上坚硬的部位,例如前额、手臂和腿,完全无法通过红外线或近红外光,因此,在这些部位测量氧合作用十分具备挑战性。

”Khan说道。由印刷的有机光电探测器(顶部)和有机红色和红外LED(底部)装配而出的类皮肤传感器(照片由UCBerkeley的Arias研究小组YasserKhan获取)2014年,Arias和他的研究生团队研究指出,印刷的有机LED能用来制作轻巧而灵活性的血氧计,用作指尖或耳垂部位的测量。

从那以后,他们更进一步前进工作,研发出有了一种利用反射光而不是入射光来测量身体的组织氧合作用的方法。融合这两种技术,他们生产出有了新的可穿着传感器,从而可观测身体任何部位的血氧含量。这种新型传感器是将红光、近红外有机LED和有机光电二极管阵列交错印刷在柔性材料上。该团队用于此传感器来记录某个志愿者前额的整体血氧含量,随着他排便的空气中氧气浓度渐渐减少(类似于海拔下降,氧气浓度就不会变短),找到其血氧含量与那些用于标准指尖血氧收的人是完全一致的。

他们还用于该传感器在被绑着血压袖带的志愿者的前臂上绘制了三乘三网格的血氧含量图。“移植手术后,外科医生想测量器官所有部位的吸氧情况。”Khan说,“如果利用传感器,就必需移动它来测量有所不同部位的氧合作用。

用于阵列,就可以立刻告诉否有伤口没几乎伤口。


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