类似皮肤的传感器可以检测出身体任何部位的血氧水平

没有血液的关键成分——氧气的不断涌入，伤害就无法愈合。

加州大学伯克利分校工程师研发的一种新型柔性传感器，可以在大面积皮肤、组织和器官上绘制血氧水平图，有可能给医生提供一种实时监测愈合伤口的新方法。

“当你听到血氧仪这个词时，脑海中就会浮现出血氧传感器、刚性和笨重的手指钳位传感器的名字，”加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学专业的研究生Yasser Khan说。“我们想摆脱这一点，并显示血氧仪可以是轻量级的，薄的和灵活的。”

这种传感器本周刊登在《美国国家科学院学报》上，它是由印刷在可弯曲塑料上的有机电子材料制成的，可以塑造身体的轮廓。与指尖血氧仪不同的是，它可以在网格中的9个点检测到血氧水平，并且可以放置在皮肤上的任何地方。研究人员说，它可能被用来绘制皮肤移植物的氧合图，或者通过皮肤来监测移植器官的氧气水平。

加州大学伯克利分校电气工程和计算机科学教授安娜·克劳迪娅·阿里亚斯说：“所有使用氧气监测的医学应用都可以从可穿戴传感器中获益。”“患有糖尿病、呼吸系统疾病甚至睡眠呼吸暂停的患者可以使用可以佩戴在任何地方的传感器来监测24/7的血氧水平。”

现有的血氧计使用发光二极管（LED）通过皮肤照射红色和近红外光，然后检测到有多少光使它到另一边。红色，富氧血液吸收更多的红外光，而深色，缺氧血液吸收更多的红光..通过观察透射光的比例，传感器可以确定血液中有多少氧气。

这些血氧计只能在身体部分透明的区域工作，如指尖或耳垂，并且只能在身体的一个点上测量血氧水平。

汗说：“身体的厚区域，如前额、手臂和腿部，几乎不能通过可见光或近红外光，这使得在这些位置测量氧合确实具有挑战性。

在2014年，Arias和一个研究生团队展示了印刷有机LED可以用来为指尖或耳垂创造薄而灵活的血氧计..从那时起，他们进一步推动了他们的工作，开发了一种使用反射光而不是透射光来测量组织中的氧合的方法。将这两种技术结合起来，他们就可以创造出一种新的可穿戴传感器，可以检测身体上任何地方的血氧水平。

这种新的传感器是由一组交替的红色和近红外有机LED和印刷在柔性材料上的有机光电二极管组成的。研究小组使用传感器追踪一名志愿者的额头上的血液-氧气水平，该志愿者呼吸的空气中的氧气浓度逐渐降低，类似于在海拔高度上，并发现它与使用标准指尖血氧计的人相匹配。他们还利用这种传感器绘制了一名戴着压力袖扣的志愿者前臂上三乘三格的血氧水平图。

汗说：“移植后，外科医生希望测量一个器官的所有部分都在供氧。“如果你有一个传感器，你必须把它移动到不同的位置来测量含氧量。使用数组，您可以立即知道是否有一个点不能正常愈合。”