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2020.10
OLED在可穿戴医疗领域的应用
资讯分类:行业动态    阅读量: 33186    发布时间: 2020-10-28 16:20:45

OLEDs被认为特别适合可穿戴设备或人体可接触设备,其可低温加工在各种柔性衬底上,如塑料,这对实现轻如鹅毛、灵活、可拉伸和物体共形的光源方面很有用。事实上,智能手表类可穿戴设备所采用的显示设备大多采用塑料有源矩阵OLED,因为其轻巧、轻薄的外形因素。可穿戴设备中的OLEDs应用并不局限于智能手表的显示屏。事实上,OLEDs在移动医疗领域也可以发挥重要作用,其可穿戴设备的形式尤其受到欢迎。例如,健康监测传感器测量重要的人体信号,如心跳和血氧水平,以及用于高级伤口护理或皮肤护理的光贴片,如图1所示。这里我们将回顾这些OLED在可穿戴医疗保健应用中进来研究的亮点和关键问题。

用于可穿戴脉搏血氧测量传感器的OLEDs

心血管循环是维持生命最重要的生物活动。因此,以适当的方式对其进行监控是很重要的。在许多情况下,对这些活动的测量仅限于医院内的护理,但它正迅速扩展到移动或个人卫生保健领域。特别是,可穿戴电子设备的进步使得从健康跟踪到婴儿、慢性病患者或术后出院患者的生物信号监测等日常活动的测量成为可能。在心血管监测方法中,光体积描记法(PPG)信号和血氧饱和度(SpO2)水平是通过使用发光器件和光检测器,进行无创光测量的。由于有机技术与可穿戴或人体可附着的形式因子具有良好的兼容性,因此很自然地认为有机发光二极管(OLEDs)和有机光电二极管(OPDs)可以作为可穿戴式PPG和/或SpO2传感器的光源和检测器。目前一些研究小组已经证明OLED技术是一种可行的、有前途的可穿戴健康监测技术。

用于高级伤口护理的可穿戴OLED贴片

光生物调节(PBM)是指细胞或组织中的分子与光相互作用而引起的生物变化。PBM的治疗作用在古代就被发现了,但最近随着激光和led等各种光源的发展而流行起来。例如,被称为细胞色素c氧化酶的发色团吸收的光子会引发光化学反应,促进三磷酸腺苷的合成,为生物体的各种过程提供能量。这样的过程可以帮助细胞更有效地生长,从而使伤口的组织损伤能够更快地愈合。到目前为止,这些光疗法已经在医院安装了光源,这往往限制了每个病人的PBM治疗的频率和持续时间。在这个意义上,OLEDs在可穿戴的、补丁式的形式下是非常有用的,因为它可以用于个人医疗保健。即使在医院环境中,深度创伤患者也不需要移动到PBM光源所在的位置;相反,病人可以在他或她的床上用PBM光贴片贴在伤口上,就像粘着绷带一样。OLED作为一种区域光源的特性被认为是非常有益的。它在不产生过多热量的情况下产生均匀的光输出,这对于防止热量对细胞和组织的伤害是至关重要的。

认识到这种潜力后,人们努力开发基于OLED的光疗技术,提出了一种基于OLED的PBM设备(图5a-c)。OLED作为表面光源,它在10mW cm−2的辐照度下产生均匀的光输出,通过微腔效应可以实现有效的波长调谐。

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