魚羊 發自 凹非寺
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國外疫情愈演愈烈,口罩成了緊俏物資,連廁紙都被搶購一空。
而在新冠肺炎治療過程中至關重要的呼吸機的供不應求,更是讓人們繃緊了神經。
△呼吸機需求量粗略數據,來源:ventilator項目
極客們坐不住了。他們紛紛決定:開源自制呼吸機方案,應對緊急狀況。
材料易得——阿里巴巴上就能買。
成本不高——主要裝置可低至20美元(約合人民幣140元)。
低成本開源呼吸機
應急的呼吸機制造方案,應該材料易得,製造簡單。
美國加利福尼亞的 Johnny Lee 的方案是,將低成本CPAP(連續氣道正壓通氣)鼓風機改裝成基礎呼吸機。
需要的材料名單如下:
1. CPAP鼓風機。連續氣道正壓通氣設備是個人用於治療睡眠呼吸暫停的常用設備,在eBay或阿里巴巴上即可購得。二手風機可低至20美元。
Johnny Lee 選擇的是可以用 ESC 驅動的 BLDC 電機,Respironics REMstar 製造。
替代方案:容量更大的 12V 充氣泵。(測試中)
備選方案:3D 打印鼓風機。(討論中)
2. Arduino Nano/Clone,用以控制電機速度、呼吸週期,並處理用戶輸入。可以下載 Arduino IDE 對其進行編程。
3. 直流無刷電動機電子速度控制器 ,電流至少為10A。
4. 用於輸入控制的按鈕或開關。控制切換 5 個壓力級別,雙擊可以在 CPAP 和 BiPAP/Fixed PEEP(雙水平氣道正壓)模式之間切換。
5. 可處理至少 5A 電流的 12V 直流電源。電源不夠強的話,Arduino 容易復位。
6. 面罩和管路。CPAP 面罩容易購得,實在不行,這個項目還提供了面罩 3D 圖紙。
7. 內置 12V 備用電池(可選)。
作者提示:建議使用直流電源,在電池沒電的情況下戴上口罩,可能會導致二氧化碳堆積。
準備好了材料,就可以進入電子設備設置環節。
電子設備部分的設計並不複雜,示意圖如下:
壓力測試
為了保證效果, Johnny Lee 對這一裝置進行了輸出壓力測試。
新冠肺炎患者的呼吸機指南中指出輸出壓力應達 20cm/H20。而這一自制呼吸機,滿狀態下可達 45cm/H20,足夠強勁。
空氣過濾裝置
作者還提供了添加空氣淨化裝置的設計方案。
口罩過濾器濾芯的轉接板3D模型可供下載。
需要注意的是,增加過濾器會影響輸出壓力。
作者表示,如果醫院的標準呼吸機緊缺,希望這樣的低成本設備能幫上忙。
不過,他也強調,自制醫療器械有風險,應該在專業人員的指導下使用該類設備。
開源抗疫
打算用開源為抗疫出力的,不止 Johnny Lee 一個。
西班牙公司 protoy.xyz 也開源了一個硬件項目——自動化 AMBU 手動呼吸器。
這個名為 OxyGen 的項目,希望在緊急情況下,能用簡單的裝置,儘量減輕醫務人員的工作量。
圖紙和配套說明書均免費提供,並且裝置簡單,無需培訓和專業工具,就可以在幾個小時內完成組裝。
極客博客 Hackaday 上“開源抗疫”的呼聲,也得到了熱烈的響應。
用開源來擊潰病毒,終極醫療黑客馬拉松,現在開始。
最後,再次強調:此類自制設備旨在應急,存在風險,需要在醫療人員監督下使用。
One More Thing
口罩緊張,連深度學習之父、圖靈獎得主Geoffrey Hinton都沒得口罩用了。
73歲的老爺子發推表示,自己只有一個N95,用完之後放塑料袋裡170℉(76℃)加熱了2小時,“加熱過的口罩總比沒有口罩強,想知道這個溫度能不能殺滅病毒,會不會讓口罩的防護效果下降。”
目前,加拿大已經有400多人確診。
傳送門
ventilator項目地址:https://github.com/jcl5m1/ventilator
OxyGen地址:https://oxygen.protofy.xyz/
— 完 —
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