基于多点传感有机发光二极管显示技术的移动心血管监测系统开发与应用

研究人员针对心血管疾病(CVD)全球高发且缺乏便捷监测手段的问题，开发了基于传感器有机发光二极管(Sensor OLED)显示技术的移动心血管健康监测系统(MCHM)。该技术通过集成1024×1768像素有机光电二极管(OPD)阵列，实现了多点光电容积描记(PPG)同步检测、高分辨率动态成像(HDIS)和用户交互传感(UIS)，在临床试验中达到90%的心血管疾病筛查准确率，血压监测误差仅0.18/6.8 mmHg。这项突破性研究将智能手机转变为医疗级监测设备，为心血管疾病的早期筛查和数字疗法提供了创新解决方案。

　　

心血管疾病已成为全球头号健康杀手，每年导致近1800万人死亡，其中75%发生在医疗资源匮乏地区。传统心血管监测设备存在明显痛点：医院专用血管筛查仪需要5-10分钟检测且价格昂贵，腕戴式PPG传感器仅能单点测量导致准确性受限，而双袖带血压计又笨重不便携。更棘手的是，现有技术无法同时满足高精度检测和日常便捷使用的双重需求，使得无症状心血管病变的早期筛查难以普及。

针对这一重大公共卫生挑战，韩国科研团队在《Nature Communications》发表了一项突破性研究。他们巧妙地将有机电子技术与移动健康(mHealth)概念结合，开发出全球首款集成于智能手机显示屏的多功能心血管监测系统。这项技术的核心创新在于，研究人员在7.5英寸柔性OLED显示屏中植入了1024×1768像素的有机光电二极管(OPD)阵列，创造出兼具显示和传感功能的"传感器OLED"(Sensor OLED)显示面板。

关键技术突破包括三个方面：首先采用多层黑矩阵(MLB)光学系统，使PPG信号质量提升20%；其次优化隔离层结构，将横向漏电流降低至传统设计的1/3；最后开发了多线路集成(MLI)读出技术，实现120Hz刷新率的同步显示与传感。这些技术创新使智能手机首次具备医疗级检测能力，仅需用户将手指放在屏幕上15秒，即可完成多项心血管指标检测。

研究团队通过三项关键实验验证了系统性能：

心血管健康监测方面，在韩国忠南国立大学世宗医院开展的88人临床试验显示，通过分析双侧手指PPG信号的收缩峰面积比(AUSP_{Ratio)，系统筛查心血管疾病的准确率达到90%，显著优于传统单点测量方法。}

血压监测性能更令人瞩目。在三星医疗中心进行的120人对照试验中，团队开发的SOLED2DeepBP算法仅需单次校准，就能实现0.18/6.8 mmHg的测量误差，完全符合国际医疗器械标准(ISO 81060-2)。特别值得注意的是，当采用双侧手指同步测量时，系统故障率从8.82%降至2.75%，展现出独特的可靠性优势。

高分辨率动态成像(HDIS)功能则开辟了新的应用场景。系统可清晰捕捉手指血管网络图像，并通过分析灰度变化生成脉动(AC)信号图，实现了对微循环血流动力学的可视化监测。这种空间-时间域传感方法为雷诺氏症等外周血管病变的早期诊断提供了全新工具。

这项研究的临床意义深远。首先，它将价值数万美元的血管筛查仪、双袖带血压计和多导联心电图仪的功能集成到智能手机中，使心血管监测真正实现"随时随地"进行。其次，用户交互传感(UIS)设计使检测过程如同玩游戏般简单直观，大幅降低了使用门槛。最重要的是，该系统为资源匮乏地区提供了可行的医疗解决方案——仅需一部智能手机就能完成专业级心血管评估。

研究人员在讨论部分指出，这种"显示即传感器"的创新范式，可能引发移动健康领域的革命性变革。未来通过进一步优化算法和扩大临床验证，Sensor OLED技术有望拓展至更多慢性病管理场景，成为连接日常健康监测与专业医疗服务的桥梁。正如论文通讯作者Changhee Lee教授强调的："这项技术最激动人心的价值在于，它让每个人口袋里的智能手机都变成了守护心血管健康的第一道防线。"

该研究的局限性在于目前仅在韩国人群中进行验证，未来需要通过多中心临床试验评估其在各人种中的普适性。研究团队透露，他们正在开发第二代系统，重点提升对深肤色人群的检测精度，并探索基于人工智能的预测性健康分析功能。随着相关技术的成熟，这种融合显示与传感的创新平台，或将成为未来数字医疗生态系统的核心入口。