告别穿刺:柔性装置可在身体任何部位精确测量血氧水平

2018年11月09日 11:34 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

近年来,可穿戴设备已在健身追踪领域斩获了较大的市场份额。不过在医疗领域,它也有着广阔的应用前景,比如本文要介绍的新型血氧计。当前,如果你想要精确测量一个人的血氧水平,必须对身体柔弱部位进行破刺采血。不过新型柔性设备的到来,有望极大地改善这种体验 —— 因为它可以在身体的几乎任何部位进行测量。

传统血氧计使用 LED 来照射身体的半透明部位(通常为指尖或耳垂),通过皮肤一侧发出的红光与近红外光作为信号源。

颜色较浅的富氧血液可以吸收大部分红外线,颜色较深的缺氧血液则可以吸收大部分红光。

通过分析穿透身体部位的另一侧光源比率,仪器能够计算出受试者的血氧水平。

如上所述,传统技术的短板,是只能在身体的有限部位使用。

不过 2014 年的时候,加州大学伯克利分校的一支研究生团队,打造出了一种薄而柔韧的血氧计,其中包含了印制上去的有机 LED 。

最近,他们又研发了一种通过“分析从血液反射回的光线”(而不是穿透),来确定血氧水平的新方法。现在,这两项新技术已经被合并到新系统中。

新版柔性血氧计采用了交替式的红色 / 近红外 LED,以及多点网格式的光电二极管阵列。使用时,可以将它放置到身体的任何部位。

通过向皮肤发射向下照射的两种类型的光线,该装置能够分析反射回来的两种光的量比。

截止目前,该原型已被成功用于测量某位志愿者的前臂、以及另一位志愿者的前额血氧水平。

在后一项测试中,志愿者呼吸到的氧气浓度逐渐降低,从而导致血氧浓度也相应下降。

结果表明,柔性血氧计能够像传统指尖血氧计那样,准确地计量出变化的水平。

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研究配图:柔性印刷反射式血氧计阵列(ROA)的操作与概述。

负责这项研究的 Ana Claudia Arias 教授表示:

各种医疗应用都将因此而受益,患有糖尿病、呼吸睡眠疾病、甚至睡眠呼吸暂停的患者,都可以在全身任何部位佩戴,以全天候地替他们监测身体的血氧水平。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。原标题为:

《A flexible organic reflectance oximeter array》

《一种柔性有机反射型血氧计阵列》

[编译自:New Atlas , 来源:UC Berkeley]

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