研究目的
开发一种灵活且可印刷的传感器阵列，通过利用组织反射光来测定血液中的氧饱和度，从而实现在传统传感位置之外进行二维血氧分布绘图。
研究成果
柔性反射式血氧仪阵列展现出高精度测量血氧饱和度并生成二维血氧分布图的能力，在慢性病监测和术后恢复的医学传感领域具有潜在应用价值。
研究不足
该研究的局限性在于，需进一步优化传感器设计以实现缩小像素间距和减小阵列尺寸的同时保持信号质量。此外，传感器在不同皮肤类型和条件下的性能还需深入研究。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用由有机发光二极管（OLED）和有机光电二极管（OPD）组成的柔性印刷传感器阵列进行反射式血氧测定，并建立了存在与不存在脉动动脉血流信号情况下的血氧饱和度数学模型。
2：样本选择与数据来源：
通过血压袖带诱导正常及缺血状态，在人体志愿者身上测试该传感器阵列。
3：实验设备与材料清单：
该传感器阵列包含使用刮涂、丝网印刷等印刷技术制备于柔性塑料基底上的红色（612 nm）和近红外（725 nm）OLED及OPD。
4：实验流程与操作步骤：
将传感器阵列置于前额和前臂测量血氧饱和度并生成二维血氧分布图，数据采集涵盖不同氧浓度环境及血压袖带诱导的缺血状态。
5：数据分析方法：
基于改进型比尔-朗伯定律并结合经验校正，从反射光信号计算血氧饱和度。
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poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)
PEDOT:PSS
Heraeus
Used in the fabrication of OLED and OPD arrays.
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analog switches
ADG1608
Analog Devices
Used to select pixels in the array for data collection.
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organic light-emitting diodes
OLED
Cambridge Display Technology Limited
Used as light emitters in the reflectance oximeter array to illuminate tissue for oxygen saturation measurement.
-
organic photodiodes
OPD
Cambridge Display Technology Limited
Used to collect the diffused reflected light from tissue for oxygen saturation measurement.
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polyethylene naphthalate
PEN
Substrate material for the OLED and OPD arrays.
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indium tin oxide
ITO
Patterned contacts for the OLED arrays.
-
calcium/aluminum
Cathode material for the OLED arrays.
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UV curable epoxy
DELO Katiobond LP612
DELO
Used for encapsulating each OLED pixel.
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plastic film
PQA1
Used for encapsulating each OLED pixel.
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analog front end
AFE4490
Texas Instruments
Used to drive the OLEDs and read out the OPD signal in the control electronics.
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microcontroller
Arduino Due
Arduino
Controls the analog front end in the control electronics.
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flexible flat cable connectors
FFC
Interfaces the printed reflectance oximeter array with the control electronics.
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