Các kỹ sư tại Đại học California, Berkeley, đã phát triển một bộ cảm biến đeo được có khả năng lập biểu đồ nồng độ oxy trong máu qua da. Thiết bị này có thể được các bác sĩ sử dụng để theo dõi quá trình chữa bệnh trong thời gian thực.

Cảm biến oxy trong máu truyền thống, oximeters, có vẻ vừa phức tạp vừa hạn chế. Chúng đặt trên ngón tay của bệnh nhân để theo dõi độ bão hòa oxy theo thời gian.

Yasser Khan, một sinh viên tốt nghiệp ngành kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại UC Berkeley , cho biết: “Chúng tôi muốn khắc phục điều đó, và làm cho oximeters có thể nhẹ, mỏng và linh hoạt”.

Sự linh hoạt đó được tạo ra bởi một cảm biến mới được chế tạo từ các thiết bị điện tử hữu cơ. Nó được in lên nhựa uốn cong để giúp nó phù hợp với các vị trí trên cơ thể.

Không giống như oximeters ngón tay, cảm biến mới có thể phát hiện mức độ oxy trong máu cục bộ. Về lý thuyết, nó có thể được đặt bất cứ nơi nào trên da để theo dõi độ bão hòa oxy trong máu: thậm chí trên một cơ quan nhất định.

Ana Claudia Arias, một giáo sư về kỹ thuật và máy tính khoa học điện tại UC Berkeley giải thích: “Tất cả các ứng dụng y tế có theo dõi oxy có thể tận dụng lợi thế từ một bộ cảm biến đeo được,”.

Bệnh nhân tiểu đường, bệnh hô hấp và thậm chí ngưng thở khi ngủ có thể sử dụng cảm biến có thể đeo ở bất cứ đâu để theo dõi mức oxy trong máu 24/7.

Chuyển từ oximeters LED

Một oximeter truyền thống hoạt động bằng cách sử dụng điốt phát sáng (LED) để chiếu ánh sáng đỏ và gần hồng ngoại qua da. Sau đó nó phát hiện bao nhiêu, và loại ánh sáng nào đi qua phía bên kia.

Tùy thuộc vào nồng độ oxy trong máu, các tỷ lệ ánh sáng khác nhau được truyền qua da.

Hạn chế là hệ thống không hoạt động trừ khi nó được sử dụng trên một phần của cơ thể, một phần ánh sáng có thển truyền qua, giống như một đầu ngón tay hoặc tai. Và chỉ có nồng độ oxy trong máu tại điểm duy nhất đó được đo.

Khan nói: “Các vùng dày của cơ thể, chẳng hạn như trán, cánh tay và chân, hầu như không thể đi qua ánh sáng nhìn thấy được hoặc gần hồng ngoại, làm cho việc đo oxy ở những vị trí này thực sự khó khăn”.

Cải thiện chăm sóc bệnh nhân với IoT

Để giải quyết vấn đề đó, nhóm UC Berkeley đã phát triển một cách để đo nồng độ oxy trong máu bằng cách sử dụng ánh sáng phản chiếu thay vì ánh sáng truyền qua.

Họ kết hợp sự phát triển đó với một bước đột phá có từ năm 2014, trong đó giáo sư Arias và một nhóm sinh viên tốt nghiệp đã chứng minh rằng các đèn LED hữu cơ có thể được nhúng vào các oximeters mỏng và dễ uốn hơn.

Đưa hai công nghệ lại với nhau, nhóm nghiên cứu có một cảm biến đeo được mới có thể phát hiện mức độ oxy trong máu ở bất cứ đâu trên cơ thể.

Khan nói: “Sau khi cấy ghép, bác sĩ phẫu thuật muốn theo dõi tất cả các bộ phận của một cơ quan đang nhận được oxy”.

Nếu bạn có một cảm biến, bạn phải di chuyển nó xung quanh để đo oxy tại các vị trí khác nhau. Với một mạng, bạn có thể biết ngay lập tức nếu có một điểm gặp vấn đề.

Nguồn: Wearable sensor tracks blood-oxygen levels for real-time analysis