基于arm核心板-呼吸機解決方案-飛凌

什么是呼吸機？

呼吸機是一種能將含氧氣的空氣送入肺部，將含二氧化碳的氣體排出體外，幫助呼吸系統(tǒng)完成通氣的醫(yī)療設(shè)備，主要是在呼吸道開口直接施加壓力，吸氣的時候氣體被增壓壓入肺泡，呼氣的時候氣體隨胸口和肺臟被動回收而排出體外。根據(jù)呼吸從吸氣轉(zhuǎn)換成呼氣的方式可以分為三類，壓力切換、容量切換、時間切換?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)中呼吸機已普遍用于各種原因所致的呼吸衰竭、手術(shù)期間麻醉、呼吸管理、呼吸支持治療和急救復(fù)蘇，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域占有十分重要的位置。

呼吸機分類

呼吸機分兩種：有創(chuàng)的、無創(chuàng)的。

1、從醫(yī)療器械管理類別分類來說，無創(chuàng)呼吸機屬于二類醫(yī)療器械，有創(chuàng)呼吸機屬于三類醫(yī)療器械（三類級別最高，需要國藥局發(fā)證）；最簡單的區(qū)分方式，看醫(yī)療器械注冊證，是三類還是二類。

2、從病人來說，氣管插管（或氣管切開）通氣方式的是有創(chuàng)，面罩通氣方式的是無創(chuàng)。

3、有創(chuàng)呼吸機都可以接高壓氧氣；（優(yōu)點就是可以高壓力、高流量、高氧濃度以滿足重癥患者使用需要；缺點：必須要用氧氣驅(qū)動，耗氧量大。

4、有創(chuàng)呼吸機也可以接上無創(chuàng)呼吸機的面罩使用，但是一般耗氧量比較大，氧濃度偏高，不能完全取替無創(chuàng)呼吸機。

5、進口高端有創(chuàng)呼吸機具有內(nèi)置渦輪，也可以接高壓氧氣，可以實現(xiàn)有創(chuàng)無創(chuàng)一體，但是價格比較高，現(xiàn)在市場上主流的急救呼吸機還是采用氧氣驅(qū)動(包括進口的)的比較多。

6、有創(chuàng)急救呼吸機可以分為：帶內(nèi)置渦輪（只有進口的高端機器有）和不帶渦輪（主流都是這種）。

7、無創(chuàng)呼吸機有內(nèi)置的渦輪，無需氧氣源就可以使用；缺點：只能通過面罩或呼吸管路中間接低壓低流量氧氣，壓力及氧流量太低，重癥病人氧氣并沒有進入到病人肺部，會導(dǎo)致血氧偏低。

8、無創(chuàng)呼吸機管路中間加上平臺閥后當(dāng)有創(chuàng)呼吸機使用，對于壓力要求不高，氧濃度要求不高，流量要求不高的部分有創(chuàng)病人是可以短時間用的，但是重癥患者，要求高的患者就不好使用。

簡單來說，有創(chuàng)的就是無自主呼吸或者呼吸很弱的，強制性的給病人幫助呼吸、節(jié)奏、通氣量等；無創(chuàng)的是帶個面罩，提供高濃度氧氣環(huán)境。

呼吸機的工作原理

由于病毒會攻擊身體健康細(xì)胞，導(dǎo)致肺部充滿液體或者發(fā)生高度炎癥，正常呼吸產(chǎn)生的負(fù)壓就不足以擴張肺部，并且會導(dǎo)致氧氣和二氧化碳交換不足。因此，我們就必須使用呼吸機將空氣推進肺部，呼吸機在吸氣相時會產(chǎn)生正壓，患者會將氣體壓入到肺內(nèi)，通過管道與患者呼吸道插管連接，氣體經(jīng)氣道、支氣管，直接流向肺泡，此時為吸氣期，當(dāng)壓力上升到一定水平時，呼吸機會停止供氣，呼氣閥也會相繼打開，病人的胸廓和肺就會產(chǎn)生被動性的萎陷，產(chǎn)生呼氣。

呼吸機基本結(jié)構(gòu)

呼吸機一般由主機、空氧混合器、氣源、濕化器、外部管道組成。

呼吸機實現(xiàn)的基本功能

■ 基本的輔助病人呼吸的功能，包括氣路壓力控制、壓力監(jiān)控、潮氣監(jiān)控等等需求功能；

■ 復(fù)雜的故障診斷功能：包括高/低壓報警、窒息報警、潮氣過高/過低報警，流速監(jiān)控報警、基本管路報警、供電系統(tǒng)報警（電源丟失、電壓異常等）、電池系統(tǒng)故障報警、通訊報警等等故障自診斷功能；

■ HMI人機交互需求：操作者需要實現(xiàn)配置參數(shù)、顯示使用狀態(tài)、顯示歷史事件記錄信息；

■ 呼吸機標(biāo)定需求：主要標(biāo)定氣流量、各傳感器準(zhǔn)度校驗；

■ USB通訊需求：主要實現(xiàn)呼吸機與U盤通訊，實現(xiàn)歷史記錄導(dǎo)出等功能，因此呼吸機從軟件層面需實現(xiàn)USB HOST；

呼吸機解決方案 產(chǎn)品推薦

飛凌嵌入式面向呼吸機提供多種嵌入式主機板解決方案，本文將重點推薦FETA40i-C核心板，主控平臺采用全志工業(yè)級平臺處理器A40i，四核Cortex-A7架構(gòu)，主頻1.2GHz。車載市場與電力市場的大規(guī)模應(yīng)用證明該處理器具備比肩國外處理器的穩(wěn)定性與安全性。具備強勁的視頻與圖片處理能力。下位機采用NXP高性能跨界處理器i.MXRT1052/1061，實時低延遲，響應(yīng)低至20ns，能夠快速靈敏的響應(yīng)和控制，讓呼吸機運行更協(xié)調(diào)。

推薦理由

①全志工業(yè)級處理器，四核Cortex-A7架構(gòu)，主頻最高為1.2GHz，集成Mali400MP2 GPU；

②i.MX RT1052跨界處理器，Cortex-M7架構(gòu)，主頻528MHz，兼具應(yīng)用處理器的高性能與高度集成，以及微控制器的易用性和實時功能；

③1080P視頻編解碼，支持RGB888、雙八路LVDS、HDMI、MIPI顯示接口，輕松實現(xiàn)圖像與視頻處理；

④工業(yè)級產(chǎn)品品質(zhì)，10年以上生命周期，開源操作系統(tǒng)，讓產(chǎn)品開發(fā)更簡單、更高效、更放心。