類似皮膚的傳感器可以檢測出身體任何部位的血氧水平

沒有血液的關鍵成分——氧氣的不斷涌入，傷害就無法愈合。

加州大學伯克利分校工程師研發的一種新型柔性傳感器，可以在大面積皮膚、組織和器官上繪制血氧水平圖，有可能給醫生提供一種實時監測愈合傷口的新方法。

“當你聽到血氧儀這個詞時，腦海中就會浮現出血氧傳感器、剛性和笨重的手指鉗位傳感器的名字，”加州大學伯克利分校電氣工程和計算機科學專業的研究生Yasser Khan說。“我們想擺脫這一點，并顯示血氧儀可以是輕量級的，薄的和靈活的。”

這種傳感器本周刊登在《美國國家科學院學報》上，它是由印刷在可彎曲塑料上的有機電子材料制成的，可以塑造身體的輪廓。與指尖血氧儀不同的是，它可以在網格中的9個點檢測到血氧水平，并且可以放置在皮膚上的任何地方。研究人員說，它可能被用來繪制皮膚移植物的氧合圖，或者通過皮膚來監測移植器官的氧氣水平。

加州大學伯克利分校電氣工程和計算機科學教授安娜·克勞迪婭·阿里亞斯說：“所有使用氧氣監測的醫學應用都可以從可穿戴傳感器中獲益。”“患有糖尿病、呼吸系統疾病甚至睡眠呼吸暫停的患者可以使用可以佩戴在任何地方的傳感器來監測24/7的血氧水平。”

現有的血氧計使用發光二極管（LED）通過皮膚照射紅色和近紅外光，然后檢測到有多少光使它到另一邊。紅色，富氧血液吸收更多的紅外光，而深色，缺氧血液吸收更多的紅光..通過觀察透射光的比例，傳感器可以確定血液中有多少氧氣。

這些血氧計只能在身體部分透明的區域工作，如指尖或耳垂，并且只能在身體的一個點上測量血氧水平。

汗說：“身體的厚區域，如前額、手臂和腿部，幾乎不能通過可見光或近紅外光，這使得在這些位置測量氧合確實具有挑戰性。

在2014年，Arias和一個研究生團隊展示了印刷有機LED可以用來為指尖或耳垂創造薄而靈活的血氧計..從那時起，他們進一步推動了他們的工作，開發了一種使用反射光而不是透射光來測量組織中的氧合的方法。將這兩種技術結合起來，他們就可以創造出一種新的可穿戴傳感器，可以檢測身體上任何地方的血氧水平。

這種新的傳感器是由一組交替的紅色和近紅外有機LED和印刷在柔性材料上的有機光電二極管組成的。研究小組使用傳感器追蹤一名志愿者的額頭上的血液-氧氣水平，該志愿者呼吸的空氣中的氧氣濃度逐漸降低，類似于在海拔高度上，并發現它與使用標準指尖血氧計的人相匹配。他們還利用這種傳感器繪制了一名戴著壓力袖扣的志愿者前臂上三乘三格的血氧水平圖。

汗說：“移植后，外科醫生希望測量一個器官的所有部分都在供氧。“如果你有一個傳感器，你必須把它移動到不同的位置來測量含氧量。使用數組，您可以立即知道是否有一個點不能正常愈合。”