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，幫助呼吸系統完成通氣的醫療設備，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。根據呼吸從吸氣轉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代醫學中呼吸機已普遍用于各種原因所致的呼吸衰竭、手術期間麻醉、呼吸管理、呼吸支持治療和急救復蘇，在醫學領域占有十分重要的位置。

呼吸機分類

呼吸機分兩種：有創的、無創的。

1、從醫療器械管理類別分類來說，無創呼吸機屬于二類醫療器械，有創呼吸機屬于三類醫療器械（三類級別最高，需要國藥局發證）；最簡單的區分方式，看醫療器械注冊證，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，面罩通氣方式的是無創。

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

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

5、進口高端有創呼吸機具有內置渦輪，也可以接高壓氧氣，可以實現有創無創一體，但是價格比較高，現在市場上主流的急救呼吸機還是采用氧氣驅動(包括進口的)的比較多。

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

7、無創呼吸機有內置的渦輪，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，會導致血氧偏低。

8、無創呼吸機管路中間加上平臺閥后當有創呼吸機使用，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、節奏、通氣量等；無創的是帶個面罩，提供高濃度氧氣環境。

呼吸機的工作原理

由于病毒會攻擊身體健康細胞，導致肺部充滿液體或者發生高度炎癥，正常呼吸產生的負壓就不足以擴張肺部，并且會導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生正壓，患者會將氣體壓入到肺內，通過管道與患者呼吸道插管連接，氣體經氣道、支氣管，直接流向肺泡，此時為吸氣期，當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生被動性的萎陷，產生呼氣。

呼吸機基本結構

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、壓力監控、潮氣監控等等需求功能；

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

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

■ 呼吸機標定需求：主要標定氣流量、各傳感器準度校驗；

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

呼吸機解決方案 產品推薦

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級平臺處理器A40i，四核Cortex-A7架構，主頻1.2GHz。車載市場與電力市場的大規模應用證明該處理器具備比肩國外處理器的穩定性與安全性。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，響應低至20ns，能夠快速靈敏的響應和控制，讓呼吸機運行更協調。

推薦理由

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

②i.MX RT1052跨界處理器，Cortex-M7架構，主頻528MHz，兼具應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，輕松實現圖像與視頻處理；

④工業級產品品質，10年以上生命周期，開源操作系統，讓產品開發更簡單、更高效、更放心。