馬薩諸塞州伍斯特市-2019年11月14日-伍斯特理工學(xué)院(WPI)的研究人員正在開發(fā)一種創(chuàng)可貼大小的傳感器，該傳感器可測量嬰兒的血氧水平，肺部功效的重要指標以及嬰兒是否接受組織正在接受充足的氧氣供應(yīng)。與醫(yī)院中使用的當前系統(tǒng)不同，這種小型可穿戴設(shè)備將具有靈活性和可伸縮性，無線，廉價和可移動的特性，從而可能允許孩子離開醫(yī)院并進行遠程監(jiān)控。

電氣和計算機工程助理教授，WPI集成電路與系統(tǒng)實驗室主任Ulkuhan Guler領(lǐng)導(dǎo)該項目，致力于使患病住院的嬰兒不受有線傳感器的束縛，從而可以更輕松，更頻繁地對其進行檢查，關(guān)押，甚至被允許回家。Guler和她的團隊開發(fā)了一種用于嬰兒的微型氧氣監(jiān)測儀，該監(jiān)測儀可測量通過皮膚擴散的血氣并以無線方式報告數(shù)據(jù)。

古勒說：“延長住院時間的費用很高，可能會給家庭造成壓力�！薄岸�且研究表明，與家人在一起時，嬰兒的健康狀況得到改善。我們使用這種價格合理的移動設(shè)備的目標是為醫(yī)生提供更大的靈活性，使其可以在醫(yī)院和家中對患者進行監(jiān)護�！�

通常，經(jīng)皮測量氧氣分子的水平涉及使用將大約5磅重的監(jiān)護儀插入電源插座的系統(tǒng)，以及通常連接到監(jiān)護儀的傳感器。Guler的醫(yī)療設(shè)備將使用無線電力傳輸。它還將無線連接到Internet，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應(yīng)用程序中的監(jiān)視器上的警報將通知醫(yī)務(wù)人員和家庭成員。

該設(shè)備旨在測量PO2或氧氣的分壓，這表明溶解在血液中的氧氣量-比簡單的血氧飽和度測量更準確的呼吸健康指標，而氧飽和度測量可以通過脈搏血氧儀輕松進行將設(shè)備輕輕地夾在手指上。通過附著在皮膚上的非侵入性設(shè)備來測量PO2水平與進行血液測試一樣準確。

該可佩戴嬰兒血氧監(jiān)測儀也將是成年人有用，尤其是患有嚴重的哮喘和慢性阻塞性肺病老年人，或慢性阻塞性肺疾病，這是一種無法治愈的，漸進的肺部疾病和死亡的第三大原因在美國，根據(jù)疾病預(yù)防控制中心。在她的研究的另一個階段，古勒(Guler)將修改成人的可穿戴設(shè)備，并創(chuàng)建一個相關(guān)的智能手機應(yīng)用程序。

Guler與WPI機械工程副教授Pratap Rao，兒科系主任兼麻省大學(xué)醫(yī)學(xué)院副教授Lawrence Rhein博士合作。WPI的電氣和計算機工程專業(yè)的研究生Ian Costanzo和Devdip Sen也在與Guler合作，共同開發(fā)一種芯片，該芯片終將成為可穿戴設(shè)備的心臟。

Rhein說：“這項技術(shù)的概念是，如果我們能夠為任何年齡的人提供更多可訪問的數(shù)據(jù)，我們將能夠更好地照顧這些患者�！奔揖迎h(huán)境�！盁o創(chuàng)，不受限制，可訪問的數(shù)據(jù)收集的想法打開了一個全新的護理世界。”

該芯片設(shè)計用于可穿戴式氧氣監(jiān)測器內(nèi)部，可激活光學(xué)傳感器，捕獲來自傳感器的模擬信號，處理電源管理并包含所需的電路。Guler及其團隊定制設(shè)計了各個電路，例如用于基于光學(xué)的讀出電路的信號捕獲電路和驅(qū)動器電路。在研究項目的下一階段，他們計劃為芯片配備更多電路，以對模擬信號進行數(shù)字化處理，傳輸捕獲的數(shù)字化數(shù)據(jù)并通過無線鏈路供電。屆時，它將是一個完整的芯片系統(tǒng)。

在部門之間的合作中，Guler和Rao正在為可穿戴醫(yī)療設(shè)備創(chuàng)建小型的薄型且靈活的傳感器，以使它們在移動時能夠固定在嬰兒身上。

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