使用离散光学半导体设备连续监测微血管组织氧化的可行性
Tuukka Panula1, Inka Mustajoki1, Tomi Jaakola1
1Department of Computing, Faculty of Technology, University of Turku, Turku, 20500, Finland.
Biosensors & bioelectronics
|November 15, 2025
概括
本研究介绍了一种使用LED和光电极管进行非侵入性组织氧和度 (StO2) 测量的低成本系统. 该方法显示了微血管功能的准确,负担得起的持续监测的前景.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 医疗器械 医疗器械
- 光学传感传感器是什么?
背景情况:
- 微血管组织氧和度 (StO2) 对于评估组织活力和功能至关重要.
- 目前的StO2测量方法通常依赖于昂贵和复杂的基于光谱仪的设备.
- 需要具有成本效益的,非侵入性的监测解决方案.
研究的目的:
- 评估使用低成本离散光学半导体 (LED和光电极管) 进行非侵入性StO2测量的可行性.
- 了解组织-光相互作用,以改善微血管监测.
- 开发一个简化系统,用于持续的StO2评估.
主要方法:
- 开发了一个系统,使用三个选定的LED和一个光二极管进行StO2评估.
- 使用液体组织幻影进行了体外校准,并控制了脱氧.
- 进行计算模拟以确定光透深度.
- 分析了LED输出变化,并进行了初步的人类研究.
主要成果:
- 与光谱仪相比,体外校准产生了3.9 StO2-%的根平均平方误差.
- 人类初步研究显示,基线,封闭和封闭后的StO2值分别为76.0%,52.6%和77.5%.
- 模拟证实了有效的光线透到微血管层.
结论:
- 开发的系统证明了准确,低成本,非侵入性STO2监测的潜力.
- 研究结果支持使用简化系统进行持续微血管氧化评估的可行性.
- 这种方法对像光聚体学 (PPG) 这样的应用有影响.
