開放設計加快呼吸器的生產

作者 : Gina Roos, Electronic Products主編

瑞薩電子開發了一個開放參考設計,可協助醫療OEM迅速為全球供不應求的呼吸器設計電路板…

新冠肺炎疫情的迅速蔓延,使得最近推出到公共領域的幾種開放呼吸器設計被大量使用。瑞薩電子(Renesas Electronics)已開發了一種開放式呼吸器系統參考設計,提供醫療OEM可以設計用於醫療呼吸器現成並可準備組裝的電路板。由於COVID-19大流行,包括美國在內的許多國家都面臨呼吸器嚴重短缺的問題,根據資料和分析公司GlobalData的調查,全球大約需要880,000多台的呼吸器。

有鑑於此,包括瑞薩電子等元件製造商正根據各自的專業領域,加快設計和製造,以幫助開發供不應求的呼吸器。

瑞薩團隊遵循了幾種開放呼吸器設計,包括Medtronic PB560和麻省理工學院(MIT)的開放E-Vent專案,以開發三板式呼吸器設計。瑞薩電子系統與解決方案總監DK Singh告訴《Electronic Products》,「在開發過程中,瑞薩電子研究了許多可用於呼吸機系統設計的公共資源,包括最完善的Medtronic PB560。」不僅如此,「瑞薩電子還研究了麻省理工學院的開放E-Vent專案、其他較小的模組設計,以及Honeywell各種用於醫療應用的感測器產品和技術。」

Singh並補充:「我們還聯繫了幾位醫生,請他們為瑞薩電子呼吸器系統(Renesas ventilator system)目前的架構提供意見。」

系統架構設計。(資料來源:瑞薩電子)

該參考設計適用於非ICU使用的可攜式呼吸器,可在輔助控制或壓力控制模式下為患者提供高壓氧氣。它可以在監控病人狀況的同時控制潮氣量(tidal volume)和氣體混合物,還可以在有氣罐或無氣罐的情況下使用,並且加濕器可以連接到進氣路徑。

該參考設計使用了20種瑞薩電子的IC,包括微控制器(MCU)、電源和類比IC,以處理呼吸器的許多訊號鏈電子功能。瑞薩電子表示,參考設計使用兩顆MCU來提高安全性,因此設備可以相互監視和重新設定。

這個系統設計整合了感測器電路板和馬達控制電路板。此外,它還包括藍牙連接功能,可以透過平板電腦或其他行動裝置同時監視多名患者,每塊電路板上的MCU用於控制其特定任務,並同時監視連接電路板的狀態。

此外,瑞薩電子指出,呼吸器設計提供了制衡系統,使其能夠獲得監管部門的批准和確保患者的安全。該公司還為用於治療冠狀病毒患者的醫療設備,提供了其他幾種解決方案。

(參考原文:Open-source reference design speeds up ventilator manufacturing,by Gina Roos,EDN Taiwan Anthea Chuang編譯)

 

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