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环境光下使用有机光电子学的脉搏血氧测量

DOI：10.1002/admt.201901122 期刊：Advanced Materials Technologies 出版年份：2020 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 氧合血与脱氧血在可见光及近红外光谱范围内的吸光度存在显著差异。脉搏血氧仪采用两种不同波长的光线来测量血液氧饱和度SpO2。目前血氧仪使用的发光二极管(LED)需要额外驱动组件，这会增加传感器的整体体积。本研究展示了一种环境光血氧仪(ALO)，该设备能利用各类环境光源测量光电容积脉搏波信号和SpO2，无需使用LED。通过将光谱滤光片与有机光电二极管结合，制成的ALO在绿光(525 nm)、红光(610 nm)和近红外光(740 nm)波长处具有灵敏度峰值。最终，这款可穿戴ALO在不同室内外光照条件下测量食指的光电容积脉搏波信号和SpO2，其测量结果在正常及缺血状态下均与商用脉搏血氧仪的测量值相互验证。
作者： Donggeon Han，Yasser Khan，Jonathan Ting，Juan Zhu，Craig Combe，Andrew Wadsworth，Iain McCulloch，Ana C. Arias
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

展示一种环境光血氧仪（ALO），该仪器能利用各种环境光测量光电容积脉搏波信号和血氧饱和度（SpO2），且无需使用LED。

研究成果

ALO设计通过消除对受控光源（即LED）的需求，降低了系统和机械复杂性。该传感器适用于低成本大面积生产，且柔软灵活，使医疗产品更贴合人体且价格亲民。ALO能利用环境光源进行脉搏血氧测量，其中阳光提供的信号强度最佳。

研究不足

光电探测器需要正对光源才能进行测量，与传统脉搏血氧仪相比使用受限。该装置易受运动伪影影响，在室内光照条件下信号强度较弱时尤为明显。

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