有一種說法認(rèn)為，“需求是發(fā)明創(chuàng)造之母”，而對電氣和計算機(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)實驗室主任Ulkuhan Guler來說，這個“需求”是十多年前她幼子的幸福。新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時代。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)于一個創(chuàng)可貼，可以測量通過皮膚擴(kuò)散的血?dú)?，并通過無線方式報告數(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，使護(hù)士、醫(yī)生和家長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)，并在病情惡化時發(fā)出警報。

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)計用于佩戴式氧氣監(jiān)測儀內(nèi)部工作，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和他的團(tuán)隊已經(jīng)定制設(shè)計了一些獨(dú)立的電路，比如信號采集電路和光讀出電路的驅(qū)動電路。在下一階段的研究項目中，他們計劃在芯片上安裝更多的電路，以對模擬信號進(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：“長期住院費(fèi)用高昂，可能給家庭帶來壓力。研究表明，當(dāng)嬰兒與家人在一起時，他們的健康狀況會得到改善。我們使用這種價格合理的移動設(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，通過皮膚測量氧分子水平需要使用一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)將一個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)備將使用無線電源傳輸，它還將與互聯(lián)網(wǎng)無線連接，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)視器上的警報將通知醫(yī)務(wù)人員和家人。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含量比簡單的血氧飽和度測量能更精確地指示呼吸健康，通過安裝在皮膚上的無創(chuàng)設(shè)備測量PO2水平與進(jìn)行血液測試一樣精確。

據(jù)美國疾病控制和預(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，一種無法治愈的肺病，是美國第三大死因)的老年人也很有用。Guler將在研究的另一個階段將該設(shè)備修改成成人可穿戴設(shè)備，并創(chuàng)建一個相關(guān)的智能手機(jī)應(yīng)用程序。“這項技術(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。“無創(chuàng)、無約束、可訪問的數(shù)據(jù)收集理念開辟了一個全新的護(hù)理領(lǐng)域。”