自制呼吸机

如何制作自己的呼吸机

由于新冠肺炎 (COVID-19) 大流行(冠状病毒),世界各地医疗呼吸机严重短缺。目前,没有足够的医用呼吸机来支持预计需要使用医用呼吸机的人群中的大量病毒爆发。大多数城市和国家都无法获得更多的设备,而且专业医用呼吸机的价格很高,要快速购买数百台并不容易。

我们的目标是利用可在线购买的现成材料制造自制医用呼吸机。这将非常便宜,并且可以快速组装,而且价格仅为其一小部分。虽然您可能认为自制呼吸机不是一个可行的选择,但请阅读本文。 “中国男孩用自制呼吸机维持生命5年”在这里阅读。当您读到这个令人惊奇的故事时,您很快就会意识到自制呼吸机并不像听起来那么疯狂。

法律声明: Firgelli 不承担任何责任。制作并使用它的风险由您自行承担。我们发布这个想法是为了在绝望时刻提供备份,例如,如果您被赶出医院,或者您知道医院没有更多呼吸机可供使用。

自制呼吸机

自制医用呼吸机理论

医用呼吸机的原理是将氧气注入肺部,然后以可重复的方式从肺部抽取空气,从而重现自然呼吸模式。在有人患有肺炎等呼吸问题的情况下,患者无法自行呼吸,而是需要一台机器来帮助他们呼吸。

我们可以设计的帮助人呼吸的最简单的机械设备是手动泵,使用面罩安装在人的嘴和鼻子上。该面罩需要一种单向阀装置,以在装置被压缩时使空气从装置流入肺部,并在装置膨胀时从肺部流出到大气中。

在我们的执行器驱动的医用呼吸机中,线性执行器用于压缩气囊,当气囊缩回时,气囊的膨胀将患者肺部的空气呼出。线性执行器可以简单地以患者所需的正确频率压缩医用呼吸机袋。线性执行器将连接到 Arduino 板,这样您就可以控制速度。我们的线性执行器可以 100% 占空比驱动,以便自制呼吸机可以连续运行,正如患者所需要的那样。

 

 制作 DIY 呼吸机所需的用品:

  • 袋阀面罩。这些产品已在亚马逊上出售,适用于手动通风操作。他们还配备了所需的所有阀门,并在需要时提供供氧插头,仅需 40 美元左右
  • 线性执行器 - 我们推荐 4 英寸冲程高级电动线性执行器
  • 12V电源
  • Arduino控制器 - 微控制器。该设备用于对执行器进行编程,使其以设定速度进出。

为了了解如何使用 Arduino 来控制压缩医疗呼吸机包的 12V 执行器,我们创建了一篇关于如何使用 Arduino在这里 

首先,这个概念背后的原理是,袋阀面罩将空气注入患者体内。通常,这些阀门面罩是手动操作的,但实际上您只能操作它们一段时间,直到您的手变得非常疲劳为止。此外,频率需要非常一致,患者才能获得真正的益处。使用电动线性执行器的原理是,执行器将为您完成所有袋子挤压工作,而控制器只需设置速度。我们建议制作一个盒子来容纳线性执行器和袋阀面罩。当阀袋完全压缩时,将线性致动器设置为完全延伸行程,并且当致动器缩回时,袋子将完全打开。

 呼吸机压力设置

气道压力曲线

医用呼吸机具有不同的传感器,用于控制患者体内的氧气流量。其中之一是压力传感器。要将自制呼吸机提升到一个新的水平,您可以安装一个压力传感器,Arduino 控制器也可以读取该传感器并使用该传感器来创建正确匹配患者正常呼吸方式的气流图。利用压力传感器的反馈,可以调节执行器速度以维持所需的正确气压。上面的曲线将有助于实现这些结果。

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