一种非统一的采样寿命估计技术,用于生物医学应用的发光氧测量
Ian Costanzo1, Devdip Sen1, John McNeill1
1Department of Electrical and Computer Engineering, Worcester Polytechnic Institute, Worcester, MA 01609 USA.
IEEE journal of solid-state circuits
|August 4, 2025
概括
这项研究引入了一种新的偏移免疫技术,用于精确的发光寿命测量,这对于精确的透皮氧监测至关重要. 与基于强度的方法相比,该方法提供了优越的脱氧读数.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 光学传感传感器是什么?
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 基于强度的发光度测量容易受到混因素的影响,从而限制了其准确性.
- 精确测量透皮氧对于评估动脉氧气水平至关重要.
- 现有的光寿命测定技术可能是复杂的,容易抵消错误.
研究的目的:
- 介绍一种新的偏移免疫技术,用于精确地确定发光寿命.
- 应用这种技术来准确测量穿皮氧的氧气.
- 开发一个强大的模拟子系统,用于高效,准确的发光寿命测量.
主要方法:
- 为了长时间的集成时间和防止放大器和,利用了一种新的开关电容电路.
- 在180nm CMOS 技术中实现了一个模拟子系统,包括一个传 impedance 放大器和比较器.
- 使用固定电压阶段之间的时间差量测量来提取发光时间常数.
主要成果:
- 在没有后处理的情况下,达到1.9%的测量平均误差.
- 证明了每个计算的读出电路能耗为16μJ,FoM_W为177nJ/conv.
- 在初步的人体试验中,成功检测了通过皮肤传递的氧气水平的变化.
结论:
- 这种新技术提供了精确和偏移免疫发光寿命测量.
- 开发的传感器有效地测量透皮氧,为基于强度的方法提供了更优质的替代方案.
- 该系统在临床应用中显示出对氧气水平的非侵入性监测的前景.
