有一種說法認(rèn)為，“需求是發(fā)明創(chuàng)造之母”，而對(duì)電氣和計(jì)算機(jī)工程助理教授、WPI(沃切斯特理工學(xué)院)集成電路和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室主任Ulkuhan Guler來(lái)說，這個(gè)“需求”是十多年前她幼子的幸福。新技術(shù)革命的到來(lái)，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。WPI教授Guler展示了這種微型可穿戴設(shè)備的早期原型，該設(shè)備將有一天監(jiān)測(cè)嬰兒的血氧水平。

受其他新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房里生病的新生兒的經(jīng)歷啟發(fā)，Guler與幾名研究人員合作，研制出一種微型無(wú)線氧傳感器，使嬰兒能夠離開醫(yī)院，并仍可在家中進(jìn)行安全監(jiān)控。這種微型可穿戴傳感器的尺寸相當(dāng)于一個(gè)創(chuàng)可貼，可以測(cè)量通過皮膚擴(kuò)散的血?dú)?，并通過無(wú)線方式報(bào)告數(shù)據(jù)。通過使用這種靈活的微型裝置，嬰兒可以從醫(yī)療監(jiān)視器中解脫出來(lái)，使護(hù)士、醫(yī)生和家長(zhǎng)更容易安全地檢查和保護(hù)嬰兒它們。不受這些醫(yī)療機(jī)器的束縛，嬰兒可以被帶回家，醫(yī)生可以接收到有關(guān)其呼吸功能的數(shù)據(jù)，并在病情惡化時(shí)發(fā)出警報(bào)。

此外Guler正在與其他研究人員合作開發(fā)一種芯片，最終將成為可穿戴設(shè)備的心臟。該芯片設(shè)計(jì)用于佩戴式氧氣監(jiān)測(cè)儀內(nèi)部工作，可激活光學(xué)傳感器，捕獲來(lái)自傳感器的模擬信號(hào)，處理電源管理并包含所需的電路。Guler和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)定制設(shè)計(jì)了一些獨(dú)立的電路，比如信號(hào)采集電路和光讀出電路的驅(qū)動(dòng)電路。在下一階段的研究項(xiàng)目中，他們計(jì)劃在芯片上安裝更多的電路，以對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，傳輸捕獲和數(shù)字化的數(shù)據(jù)并通過無(wú)線鏈路產(chǎn)生電力。

Guler在WPI網(wǎng)站上發(fā)表的一篇文章中說：“長(zhǎng)期住院費(fèi)用高昂，可能給家庭帶來(lái)壓力。研究表明，當(dāng)嬰兒與家人在一起時(shí)，他們的健康狀況會(huì)得到改善。我們使用這種價(jià)格合理的移動(dòng)設(shè)備的目標(biāo)是為醫(yī)生提供更大的靈活性，使其可以在醫(yī)院和家庭中監(jiān)控患者。”

通常，通過皮膚測(cè)量氧分子水平需要使用一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將一個(gè)5磅重的監(jiān)視器插入電源插座，傳感器通常與監(jiān)視器相連。而Guler的醫(yī)療設(shè)備將使用無(wú)線電源傳輸，它還將與互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線連接，因此，如果嬰兒的氧氣水平開始下降，醫(yī)生辦公室或智能手機(jī)應(yīng)用程序中的監(jiān)視器上的警報(bào)將通知醫(yī)務(wù)人員和家人。該設(shè)備旨在測(cè)量PO2或氧氣的分壓，這表明溶解在血液中的氧氣含量比簡(jiǎn)單的血氧飽和度測(cè)量能更精確地指示呼吸健康，通過安裝在皮膚上的無(wú)創(chuàng)設(shè)備測(cè)量PO2水平與進(jìn)行血液測(cè)試一樣精確。

據(jù)美國(guó)疾病控制和預(yù)防中心稱，這種可佩戴的嬰兒氧氣監(jiān)護(hù)儀對(duì)于成年人，特別是患有嚴(yán)重哮喘的人、患有慢性阻塞性肺病(COPD)或慢性阻塞性肺病(慢性阻塞性肺病，一種無(wú)法治愈的肺病，是美國(guó)第三大死因)的老年人也很有用。Guler將在研究的另一個(gè)階段將該設(shè)備修改成成人可穿戴設(shè)備，并創(chuàng)建一個(gè)相關(guān)的智能手機(jī)應(yīng)用程序。“這項(xiàng)技術(shù)的概念是，如果我們能為任何年齡段的人提供更易訪問的數(shù)據(jù)，我們就能更好地照顧這些病人，”曾擔(dān)任Guler顧問的萊茵說。“無(wú)創(chuàng)、無(wú)約束、可訪問的數(shù)據(jù)收集理念開辟了一個(gè)全新的護(hù)理領(lǐng)域。”