自製呼吸機

如何製作自己的呼吸機

由於COVID-19大流行(冠狀病毒),世界各地都嚴重缺乏醫用呼吸機。當前,沒有足夠的醫療呼吸機來支持需要使用醫療呼吸機的人群中大量預計的病毒爆發。大多數城市和國家只是無法獲得更多的設備,而專業醫療呼吸機的價格很高,要在數百個國家中快速購買並不容易。

我們的目標是從可以在線購買的現成材料中創建自製醫用呼吸機。這將是非常便宜的,並且組裝起來很快,而且價格僅為一小部分。儘管您可能認為讓家用呼吸機閱讀本文不是可行的選擇。 “一個中國男孩使用自製的呼吸機活了5年”在這裡閱讀。當您讀到這個驚人的故事時,您很快就會意識到自製的呼吸機並沒有聽起來那麼瘋狂。

法律聲明:Firgelli不承擔任何責任。製作並自行承擔風險。我們正在發布此想法,以作為絕望時光的備份,例如,如果您被趕出醫院,或者您知道醫院沒有更多的呼吸機可以使用了。

自製呼吸機

自製呼吸機理論

醫用呼吸機的原理是將氧氣注入肺部,然後以可重複的方式從肺部抽取空氣,從而再現自然的呼吸模式。在某人出現呼吸問題(例如肺炎)的情況下,患者無法自己呼吸,而是需要一台機器為他們做呼吸。

我們可以設計出的最簡單的機械設備來輔助人的呼吸,那就是使用面罩將其安裝在人的嘴和鼻子上的手動泵。面罩將需要一個單向閥裝置,以在壓縮設備時使空氣從設備流入肺部,並在設備膨脹時從肺部流入大氣。

在我們的執行器驅動的醫用呼吸機中,使用線性執行器來壓縮氣囊,當氣囊縮回時,氣囊的膨脹會呼出患者肺部的空氣。線性致動器可以簡單地以患者所需的正確頻率壓縮醫用呼吸袋。線性執行器將連接到Arduino開發板,從而可以控制速度。我們的線性執行器可以以100%的佔空比驅動,從而使自製呼吸機可以連續運行,這仍然是患者需要的。

 

製作DIY呼吸機所需的耗材:

  • 袋閥面罩。這些產品已經在亞馬遜上提供,可以手動通風操作。它們還具有所需的所有閥門,並在需要時帶有用於氧氣供應的插頭,價格僅為40美元左右
  • 線性執行器 -我們建議使用4英寸衝程高級電動線性執行器
  • 12V電源
  • Arduino控制器-微控制器。您可以使用此設備對執行器進行編程,使其以設定的速度進出。

為了了解如何使用Arduino控制壓縮醫用呼吸機袋的12V執行器,我們創建了一篇博文,內容涉及如何使用驅動器來運行執行器。 Arduino在這裡 

首先,該概念背後的原理是氣囊閥面罩是將空氣吸入患者體內的原因。通常,這些閥罩是手動操作的,但是實際上您只能操作很長時間才能使手變得很累。另外,頻率需要使患者獲得真正的益處的頻率必須保持一致。使用電動線性執行器的原理是,執行器將為您完成所有行李的擠壓操作,而控制器只需設置速度即可。我們建議製作一個盒子來容納線性執行器和袋閥面罩。當谷袋被完全壓縮時,將線性執行器設置在完全伸出的行程,當執行器縮回時,袋將完全打開。

呼吸機壓力設定

氣道壓力曲線

醫用呼吸機具有用於控制患者體內氧氣流量的不同傳感器。其中之一是壓力傳感器。為了使自製呼吸機更上一層樓,您可以安裝一個壓力傳感器,Arduino控制器也可以讀取該壓力傳感器,並使用它創建一個氣流圖,以正確匹配患者正常呼吸的方式。利用壓力傳感器的反饋,可以調節執行器速度,以保持所需的正確氣壓。上面的曲線將有助於獲得這些結果。

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