“治愈创伤”的OLED贴片，在医疗监测领域大展身手

OLED已经被广泛应用于电视、智能手机、汽车显示等显示市场，在照明领域也有一席之地，但其能做的远不止于此。鲜为人知的是，OLED在光医疗领域也有用武之地。凭借二维弯曲、可穿戴等特点，柔性OLED光源可用作伤口护理或皮肤护理的光贴片，以及健康监测传感器来测量人体信号，如心跳和血氧水平等。不过，受制于OLED的PI薄膜基板技术、柔性薄膜封装技术、FPC柔性电路板技术等还有待成熟，OLED光医疗这一新应用方向此前一直进展缓慢。

“治愈创伤”的OLED贴片

提起治愈创伤，大家自然想到各种药物，但很少有人提及“光线”。

“光线”很早就被应用于光生物调节（PBM）。例如，用LED在400nm～420nm波长之间的高能量蓝光治疗青春痘；用波长570nm附近的黄光或波长630nm附近的红光照射皮肤，使皮肤年轻化；用波长为635nm的LED来治疗那些在减肥中受挫的肥胖症患者；用激光无创光疗（弱激光治疗）调节多种机体功能等。

一直以来，PBM光疗法都被认为是一种安全的、无创伤的组织再生方法。但是，传统的PMB光疗设备使用的LED、激光等被业内认为是属于比较“尖锐”的光源。这些光源灵活性差、重量大、光照不均匀等缺点影响了PMB光疗效果，为了克服这些缺点，OLED逐渐被“挖掘”出来。

两年前，由韩国科学技术院的Jeon Yong-min和首尔国立大学Bundang医院的Choi Hyung-ryung领导的研究人员开发了一种OLED贴片。据研究小组称，OLED贴片能使纤维细胞增殖率增加58%，成纤维细胞迁移率增加46%，在组织再生方面有很好的效果。这种OLED贴片可以舒适地依附在皮肤上，患者接受治疗的时候不会产生太多不适感。值得一提的是，该OLED贴片只有手掌大小，重量仅0.82g，厚676μm。该贴片可以运行300多个小时，并且能够沿着一个半径为20㎜的曲线进行弯曲。

OLED材料厂商鼎材科技董事长任雪艳在接受采访时，从源头分析了将OLED用于光医疗领域的优势。她说：“相比于传统的光医疗，OLED凭借柔性、轻薄等特点，可以做成更贴合皮肤的任意形状，舒适度和体验感会更佳。同时由于OLED发光波长可以通过调整OLED有机发光材料结构，实现近红外发光、深蓝光等，满足光医疗对不同波段光的要求。”

近日，国内OLED发光器件厂商翌光科技开发出一款带隙更窄、对材料的效率要求更高的深红色OLED器件。该器件主波长为630nm，凭借可弯折、贴合性强、光照均匀等优势，应用于生发、伤口愈合、皮肤炎症等。据翌光科技透露，该公司正在与临床紧密合作，对所开发的柔性OLED光源设备，在皮肤管理等方面做进一步的临床论证。

翌光科技副总经理谢静在接受记者采访时，表示出对OLED在光医疗领域应用的期待。她说：“我相信凭借OLED的强大优势，其发展将不止于显示、照明等领域。未来，OLED器件将成为光医疗和光学美容领域的‘新宠’。”她分析说，OLED材料可以通过改变分子结构来优化性能，在可见光区域内可任意调节发光颜色；不同波段的光可治疗不同的疾病或皮肤问题，促进人体健康；OLED为均匀的面光源，轻薄可挠；即使在长期点亮的状态下，光源表面温度依旧保持在40℃以下，避免烧伤的风险等。

在医疗监测领域大展身手

OLED的应用并不局限于治疗创伤。

事实上，OLED发光器件以穿戴设备的形式，在个人移动医疗监测领域也可以发挥重要作用。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。

目前，对心血管循环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。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（OLED）和有机光电二极管（OPD）可以作为可穿戴式PPG以及SpO2传感器的光源和检测器。目前国内外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。

韩国高等科学技术研究院电气工程学院的Seunghyup Yoo团队曾在OLED和OPD的基础上，通过对人体皮肤内色敏光传播的光学模拟，设计了一种单片集成的有机脉搏血氧仪传感头，在平均24mw的电功率下成功工作。他们认为，有机设备不仅在此类应用中具有优势，而且在全天可穿戴健康监测系统中具有巨大的前景。

推进产业链协同发展

“OLED光医疗尚停留在初级阶段。”任雪艳表示。目前，顺应大健康、智能医疗的发展趋势，光医疗产品正在以实现医疗、健康监测功能为目标，在产品设计、信号采集传输、APP软件设计应用平台、智能医疗数据平台接入、关键OLED材料的开发和OLED器件制备，以及产品功能集成等方面，还需要结合各方面的资源。其中，首先要做到的是原型产品的设计和应用实现，在此基础上，进一步集成信息采集、信号传输、远程数据分析和反馈的设计等。这需要医院、OLED光源器件设计制造、OLED材料设计开发三方共同合作来实现。

国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）标准化委员会常务副秘书长高伟告诉记者：“光健康、光医疗的前景很好，不过目前该产业还有一些量效关系和作用机理不明确等问题。尤其对于OLED来讲，由于柔性光源带来产品形态的不同，对于主要性能测试有了新的要求。此外，OLED成本相对于LED而言，仍然偏高。”

OLED光医疗产业若要实现快速发展和市场渗透，高伟建议从以下几个方面努力：一是产业链需协同合作，以实现材料性能的提升，满足对材料的变革性需求。比如，OLED发光材料向可见光的两端进行开发，实现更深的红色、红外光、深蓝光等，继续提高光效；薄膜电池能随意弯曲；衬底更薄、更轻柔、更亲肤。二是在器件层面，薄膜传感器与OLED发光器件的集成，需在选型、界面结构、工艺路线、设备功能等方面进行开发。集成化的好处是能够用OLED的玻璃基或PI基代替传统芯片的硅基，在工业化、规模化、降低成本方面具有极大潜力。此外，还能够实现真正意义上的柔性电子器件，具备对人体生理参数的监测、收集、分析、反馈等功能，同时还可以实时调整治疗剂量。这两种功能的融合将更好地服务病患和大众。三是医工融合，不同学科跨界合作。临床医学、光学、微电子、动力学、工程结构设计等学科相互合作创新，制备出疗效佳、人性化、便携易用的OLED光医疗产品。四是完善光医疗用柔性光源主要性能的科学测试方法，完善标准立项。不仅是测量标准，当后续产品形态逐步成熟后，产品技术要求等标准也需要跟进。

谢静认为：“未来，柔性可穿戴的OLED光医疗产品，还可继续溢出到大众消费市场，给人们的日常皮肤管理提供服务，如生发、伤口愈合、皮肤炎症等方面，其想象空间极大。”

透明市场研究公司（Transparency Market Research，TMR）的一份报告表明，到2026年，全球可穿戴医疗设备市场份额预计将超过290亿美元，未来七年的复合年增长率（CAGR）预计将超过17％。

该数据不能完全代表OLED光医疗的市场规模，毕竟可穿戴医疗设备的范围很广。但业内人士相信，随着大数据、医疗云平台的建设，智能健康领域中与个人健康监测、健康护理相关的医疗配件有较大的潜在需求，OLED在该领域将会有比较好的发展前景。
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