WPI工程师为患病婴儿创建了微型无线氧气传感器

马萨诸塞州伍斯特市-2019年11月14日-伍斯特理工学院(WPI)的研究人员正在开发一种创可贴大小的传感器，该传感器可测量婴儿的血氧水平，肺部功效的重要指标以及婴儿是否接受组织正在接受充足的氧气供应。与医院中使用的当前系统不同，这种小型可穿戴设备将具有灵活性和可伸缩性，无线，廉价和可移动的特性，从而可能允许孩子离开医院并进行远程监控。

电气和计算机工程助理教授，WPI集成电路与系统实验室主任Ulkuhan Guler领导该项目，致力于使患病住院的婴儿不受有线传感器的束缚，从而可以更轻松，更频繁地对其进行检查，关押，甚至被允许回家。Guler和她的团队开发了一种用于婴儿的微型氧气监测仪，该监测仪可测量通过皮肤扩散的血气并以无线方式报告数据。

古勒说：“延长住院时间的费用很高，可能会给家庭造成压力。”“而且研究表明，与家人在一起时，婴儿的健康状况得到改善。我们使用这种价格合理的移动设备的目标是为医生提供更大的灵活性，使其可以在医院和家中对患者进行监护。”

通常，经皮测量氧气分子的水平涉及使用将大约5磅重的监护仪插入电源插座的系统，以及通常连接到监护仪的传感器。Guler的医疗设备将使用无线电力传输。它还将无线连接到Internet，因此，如果婴儿的氧气水平开始下降，医生办公室或智能手机应用程序中的监视器上的警报将通知医务人员和家庭成员。

该设备旨在测量PO2或氧气的分压，这表明溶解在血液中的氧气量-比简单的血氧饱和度测量更准确的呼吸健康指标，而氧饱和度测量可以通过脉搏血氧仪轻松进行将设备轻轻地夹在手指上。通过附着在皮肤上的非侵入性设备来测量PO2水平与进行血液测试一样准确。

该可佩戴婴儿血氧监测仪也将是成年人有用，尤其是患有严重的哮喘和慢性阻塞性肺病老年人，或慢性阻塞性肺疾病，这是一种无法治愈的，渐进的肺部疾病和死亡的第三大原因在美国，根据疾病预防控制中心。在她的研究的另一个阶段，古勒(Guler)将修改成人的可穿戴设备，并创建一个相关的智能手机应用程序。

Guler与WPI机械工程副教授Pratap Rao，儿科系主任兼麻省大学医学院副教授Lawrence Rhein博士合作。WPI的电气和计算机工程专业的研究生Ian Costanzo和Devdip Sen也在与Guler合作，共同开发一种芯片，该芯片最终将成为可穿戴设备的心脏。

Rhein说：“这项技术的概念是，如果我们能够为任何年龄的人提供更多可访问的数据，我们将能够更好地照顾这些患者。”家居环境。“无创，不受限制，可访问的数据收集的想法打开了一个全新的护理世界。”

该芯片设计用于可穿戴式氧气监测器内部，可激活光学传感器，捕获来自传感器的模拟信号，处理电源管理并包含所需的电路。Guler及其团队定制设计了各个电路，例如用于基于光学的读出电路的信号捕获电路和驱动器电路。在研究项目的下一阶段，他们计划为芯片配备更多电路，以对模拟信号进行数字化处理，传输捕获的数字化数据并通过无线链路供电。届时，它将是一个完整的芯片系统。

在部门之间的合作中，Guler和Rao正在为可穿戴医疗设备创建小型的薄型且灵活的传感器，以使它们在移动时能够舒适安全地固定在婴儿身上。