新设备监视了蓝光光疗中的治疗性紫外线。
新设备在新生儿重症监护室中用黄疸病监测了新生儿的蓝光光疗中的治疗紫外线。
资料来源:S.Y。Heo等人,科学转化医学(2018)
11.12.2018•

微小的可穿戴设备可实现精确光疗

西北医学和麦考密克工程科学家学校开发了世界上最小的可穿戴设备,以测量从超紫罗兰(UV)到可见的,甚至是太阳能谱系的各个部分的多个波长的光线。它可以一次记录多达三个单独的波长光。

当在人类研究参与者上安装了太阳能驱动的,几乎坚不可摧的装置时,它在室外活动期间,即使在水中也记录了多种形式的光照。该设备监测了牛皮癣和特应性皮炎的临床光疗室中的治疗性紫外线,以及新生儿在新生儿重症监护室中使用黄疸的新生儿的蓝光光疗疗法。它还证明了测量季节性情感障碍的白光暴露的能力。因此,它可以针对这些健康状况进行精确的光疗,并且可以分别,准确地监测UVB和UVA暴露于高风险黑色素瘤的人,这是一种致命的皮肤癌。对于娱乐用户,传感器可以帮助警告即将发生的晒伤。

微型,无电池的无线设备,能够准确监视...
微型,无电池的无线设备,能够准确监视暴露于太阳或光疗灯的灯。
资料来源:约翰·罗杰斯集团/西北大学

几乎坚不可摧

该设备是由约翰·罗杰斯(John Rogers)小组的一组调查员设计的,他是西北大学费恩伯格医学院神经外科教授。罗杰斯说:“从用户的角度来看,它不太容易使用 - 它总是在开启,但永远不需要充电。”“它的重量与雨滴相当多,其直径比M&M小,信用卡的厚度小。您可以将其安装在帽子上,或将其粘在太阳镜或观看。”

它也很坚固,防水,不需要电池。罗杰斯说:“没有开关或接口可磨损,它被完全密封在薄薄的透明塑料中。”“它与您的手机无线交互。我们认为它将永远持续下去。”罗杰斯试图打破它。他的学生在沸水和模拟洗衣机中浸泡了设备。他们仍然工作。

科学家对该设备用于测量整个紫外线光谱和累积总每日暴露的使用感到特别兴奋。西北医学皮肤科医学博士医学博士MD表示:“对于可以在自然环境中的个性化水平上准确衡量和促进安全的紫外线暴露的技术迫切需要。”徐说:“我们希望拥有有关其紫外线曝光的信息的人在阳光下时会养成更健康的习惯。”紫外线无处不在且致癌。皮肤癌是全球最常见的癌症类型。现在,人们不知道他们实际上得到了多少紫外线。该设备可帮助您保持意识和对皮肤癌幸存者的意识,也可以使皮肤科医生了解。”

首先准确给予光疗

目前,未测量实际从光疗中接受的光患者量。Xu说:“我们知道,光疗的灯在其输出中并不统一 - 这样的传感器可以帮助靶向皮肤问题的问题,但不会越来越好。”医生不知道黄疸的新生儿实际上是在吸收多少蓝光,或者是有季节性情感障碍的患者从轻盒中获得多少白光。新设备将首次对其进行测量,并允许医生通过调整患者或光源的位置来优化治疗。

科学家说,由于该设备以“始终”模式运行,因此其测量值比现在可用的任何其他光剂量计更精确和准确。当前的剂量计仅在设定的时间间隔中简要示例光强度,并假设这些测量值之间的光强度是恒定的,这不一定是这种情况,尤其是在主动的室外使用方案中。他们也很笨拙,沉重且昂贵。

指甲上的UVA阳光皮肤传感器。
指甲上的UVA阳光皮肤传感器。
资料来源:西北大学

微小传感器的工作方式

光穿过传感器的窗户,并撞击毫米级的半导体光电探测器。该设备产生的电流与光强度成正比。该电流传递到称为电容器的电子组件,并捕获并存储相关的电荷。传感器中嵌入的通信芯片读取该电容器上的电压,并将结果以数字和无线的方式传递给用户的智能手机。同时,它排出电容器,从而重置设备。

多个检测器和电容器可以分别测量UVB和UVA暴露。该设备与用户的电话通信以访问天气和全局UV索引信息(通过云的光量)。通过将这些信息结合起来,用户可以推断出他们在阳光直射和阴影中待了多少时间。如果用户的手机在阳光下过长,需要发出警报,需要躲在阴影中。

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