|
2020年初，新冠病毒肆虐中國大地。在目前沒有特效藥的前提下，呼吸機和熱成像攝影機在新冠肺炎治療中意義重大。當新冠肺炎病毒導致肺功能受到明顯損害，這時候有呼吸機支持，追加氧氣提供，對病人治療意義很大。貿澤電子也積極參與到此次疫情防控戰(zhàn)“疫”中。不僅積極備貨，還加大了應用于醫(yī)療設備上常用的電子元器件的備貨同時還積極推出了適應于呼吸機的醫(yī)療設備解決方案，幫助國內醫(yī)療設備廠商復產提升產能。本文主要介紹了貿澤電子在CPAP呼吸機上的產品應用、推薦列表以及相關設備的解析圖。 由于本次新型冠狀病毒疫情，筆者與多數(shù)人一樣，天天閉關在家，時刻關注著確診人數(shù)的變動，被廣大勇敢的醫(yī)護及無私國內國際援助所感動。除了疫情相關確診，疑似，治愈人數(shù)數(shù)據(jù)意外，出于電子行業(yè)從業(yè)人員的敏感，筆者對媒體多次提到用于防控疫情及相關治療的一些醫(yī)療電子設備及醫(yī)學名詞印象深刻，比如熱成像相機，紅外測溫槍，電子測溫計，呼吸機，血氧飽和度，還有據(jù)說全國只有400臺，極其昂貴的ECMO。 提到紅外熱像，筆者第一反應就是導彈制導的軍用應用，再就是科研以及工業(yè)應用，產品質量檢測，電力線路檢測等等。用于人的面部溫度測量是否合適？分辨率如何？由于幾乎都是用于人流場景，最小響應時間是否能夠滿足？ 帶著種種疑問，我打開了貿澤電子官網，在產品類別測試與測量--熱成像攝像機找到了相關產品技術手冊，查閱了各種熱成像攝像機的技術手冊，測溫范圍大體都上達幾百乃至上千度，分辨率也在大體在3攝氏度左右，并且各廠商在技術手冊上所列目標應用都是工業(yè)相關，沒有發(fā)現(xiàn)用于人體發(fā)熱檢測的應用。 總體上講，目前的工業(yè)用紅外成像相機并不是為了測量人體面部溫度來設計的，各方面技術數(shù)據(jù)，算法都沒有提到適用人體體溫測量。不過在此嚴重疫情的特殊時期，紅外成像攝像機的易于部署，動態(tài)響應，數(shù)據(jù)便于實時記錄分析等優(yōu)越性能，用于發(fā)熱個體的篩查也不失為一種特殊條件下的一種應急應用。 
圖1：貿澤電子在醫(yī)療行業(yè)中的應用（來源：貿澤電子） 帶著對其他醫(yī)療電子產品的原理，主流解決方案，核心器件供商等思考，筆者在貿澤電子官網的應用與技術板塊探尋相關內容，在醫(yī)療應用板塊了解了很多應用方案，其內容從簡單便宜的電子體溫計到復雜昂貴的MRI核磁共振都有所涉及，其中更有最近看到聽到無數(shù)次的呼吸機。筆者深刻感受到貿澤電子官網除了電子采購交易功能以外，其實對廣大電子行業(yè)從業(yè)人員，電子愛好者和大學生而言，是一個很好的學習的寶庫。 下面內容記錄了筆者從一個完全不了解呼吸機（CPAP Machine）技術解決方案，到明白其技術原理，關鍵技術，核心產品供應商等等信息的過程。在呼吸機應用技術介紹板塊，一張圖非常詳細了介紹了呼吸機的電路部分。
圖2：CPAP設備解析框圖（來源：貿澤電子） 從上圖我們可以了解到呼吸機的基本功能框圖，學過工業(yè)控制課程的讀者，第一反應大概是這就是一個工控系統(tǒng)，三大工控參數(shù)齊全--溫度、壓力、流量。再加上濕度。簡單來講，整個過程就是： 以氣體輸送為控制對象。 通過一系列傳感器感知壓力，流量，溫度，濕度。 傳感器輸出的模擬信號經過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后送入計算機（MCU/MPU）。 計算機根據(jù)采集的傳感器數(shù)據(jù)，實時調整風機的輸出以保證面罩內產生合適的正向氣壓，使得呼吸功能障者避免窒息的危險。 醫(yī)療設備對系統(tǒng)可靠性要求是非常高的，呼吸機這種直接關乎性命的系統(tǒng)一定對硬件有極高的要求。MCU是整個系統(tǒng)的大腦，除了最基本的良好的抗干擾性能，實時處理能力，支持高可靠系統(tǒng)運行的高級硬件資源以外，用于馬達控制的算法需要過硬的浮點運算能力。也就是說除了傳統(tǒng)MCU擅長的邏輯處理能力以外，還要求有數(shù)字信號處理DSP的能力，可以視為傳統(tǒng)MCU與DSP的集合體。另外，智能化與高清顯示技術的普及，傳統(tǒng)醫(yī)療設備也融合了消費電子產品所普及的各種無線傳輸通道，高速接口，以及大尺寸LCD顯示，這些都對MCU所集成的外設提出了相當高的要求。 針對不同的呼吸機方案，貿澤電子官網上推薦了多達1300多顆MCU料號,均來自一線明星供應商，有Texas Instruments、Microchip Technology、NXP Semiconductors、Renesas Electronics、Infineon Technologies等。筆者還發(fā)現(xiàn)貿澤電子官網具有無比強大的數(shù)據(jù)表查閱功能，無需下載即可在線快速閱覽各不同廠家的芯片數(shù)據(jù)手冊，這對于項目料號選型工作而言，簡直就是“神器”。
圖3： CPAP設備嵌入式控制器篩選項（來源：貿澤電子） 我們再來看看系統(tǒng)的“神經元”傳感器，這些溫度、壓力、流量和濕度傳感器不光要保證輸出的數(shù)據(jù)精準、穩(wěn)定。還要有合適的接口及封裝，以及能夠通過醫(yī)療行業(yè)相關的質量認證。以上要求就決定了，在傳感器產品線紛繁蕪雜的今天，想要找到能夠用于呼吸機的傳感器，一定是非常困難的。以上情況下，貿澤電子作為海量產品線代理商的價值就體現(xiàn)了出來，面向呼吸機應用，仍然能夠推薦數(shù)十種來自Amphenol Advanced Sensors、Bourns、Honeywell等知名品牌的溫度、壓力、濕度和流量傳感器，產品系列覆蓋了數(shù)字輸出、模擬輸出、貼片安裝和直插安裝等不同類型。
圖4：CPAP設備應用的傳感器篩選項（來源：貿澤電子） 除了單純物料產品資料，應用與技術板塊還匯總了業(yè)內一流原廠呼吸機解決方案相關應用筆記，這些內容對于想要開發(fā)相關產品的研發(fā)工程師，創(chuàng)客，以及采購人員也是非常有價值的。 文章來源：貿澤電子 作者簡介：馬璽，多年來深耕半導體產品的技術開發(fā)及市場營銷。曾任職于梅特勒-托利多研發(fā)工程師，富士通半導體產品工程師，貿澤電子技術營銷產品經理等職位。具有10多年國際知名企業(yè)電子半導體相關領域產品研發(fā)及技術營銷專業(yè)背景，熟悉嵌入式系統(tǒng)、微控制器，存儲器及無線領域相關的市場與技術。 |
