安森美半導體如何在供應醫用呼吸機方面發揮重要作用

當我寫這篇文章時，我正在我的家庭辦公室工作，就像世界上大多數人一樣與世隔絕。我趁著安靜的時候寫作，因為安靜很快成為這個家庭的稀有物。我的妻子凱西和我正在照顧我們的孫子查理，而查理的媽媽是亞利桑那州當地一家醫院的重癥監護室護士，被認為是必不可少的工作人員。由于我們在這里根據全州范圍內的“居家令”開展業務，因此從某種角度來看，照顧我們的孫子可能會顯得我們不遵守該命令。好吧，我們不是。目前，她擔任 31 名 COVID-19 患者的資源護士，其中 11 名患者依賴醫用呼吸機，不幸的是，這種救生技術在此次大流行期間全球短缺。

COVID-19 住院人數的迅速增加給全球呼吸機庫存帶來了前所未有的壓力。安森美半導體及其運營也被視為必不可少和關鍵的基礎設施由美國國土安全部指定為半導體元件供應商，半導體元件是醫療設備制造商供應鏈的重要組成部分。ON Semiconductor 的產品用于各種醫療設備，包括幫助重癥 COVID-19 患者保持呼吸的呼吸機。對于那些不熟悉醫用呼吸機的人來說，呼吸機可以在患者無法自行呼吸的情況下將空氣移入和移出肺部，并且應用或用例可能非常廣泛。通常，機器會用補充氧氣將加濕和加熱的空氣強制送入肺部。設備可以在重癥監護病房、急診室、門診（指急救人員情況）和家中找到。

在這里，我將解釋安森美半導體的醫用呼吸機核心解決方案及其對挽救生命的醫療技術的意義。

醫用呼吸機系統的組件

復雜性可能有很大差異，但醫用呼吸機系統中的常見變量是：

測量呼吸機在吸氣（或吸氣相）期間輸送的氧氣

每分鐘呼吸率

潮氣量，即每次呼吸的體積

靈敏度，即呼吸機需要多少吸氣或觸發力才能識別患者的吸氣嘗試。觸發器可以防止“機械呼吸”或呼吸機啟動的呼吸

峰值流量，或呼吸流量

ON Semiconductor 的醫用呼吸機解決方案

ON Semiconductor 的專家團隊努力工作，為醫用呼吸機提供高級系統架構（圖 1）。讓我們深入了解組件可以為這些救生設備提供的許多功能。

圖 1 ：ON Semiconductor醫用呼吸機核心解決方案的高級系統架構。（來源：安森美半導體）

圖 1中所示的架構能夠控制一個高性能 BLDC 空氣泵（或多個相同 BLDC 驅動器），這是每臺醫用呼吸機的“心臟”。呼吸機中實施的每個閥門驅動模塊可以同時驅動多達六個閥門。

對于常用的備用電池，ON Semiconductor 的NCP1871使每個電池都處于充滿電狀態，以便能夠在需要時提供電力。由于許多制造商正在使用多電池設置，ON Semiconductor 的解決方案可以擴展到與制造商通過添加更多電池控制器實施的一樣多的熱插拔電池。

此外，ON Semiconductor 還提供多種選項，包括低功耗藍牙?、Wi-Fi 和Sub-GHz無線電，用于連接到外部數據系統和主機。支持語音用戶界面 (VUI)，以及帶有擴音器支持的重要事件警報系統。

最后，連接解決方案還包括用于連接外部驅動器的多個 USB 端口、語音識別硬件、帶顯示驅動器的內部顯示輸出、背光驅動器和可用于將觸摸屏投射到外部的 HDMI 輸出端口。

許多受支持的設備都符合汽車標準，這一優勢在醫療設備制造界越來越受歡迎。這些汽車級設備通常具有更高的耐用性和擴展的工作溫度范圍，使這些特性和功能對醫療行業以及用于安全的診斷功能和故障保護功能具有吸引力。

結論

ON Semiconductor 與其客戶和合作伙伴合作，在提供拯救生命的醫療技術方面發揮著關鍵作用。一個專家團隊開發了 ON Semiconductor 的醫用呼吸機核心解決方案，用于重癥監護病房、急診室、門診服務和家庭保健，以治療有嚴重呼吸問題的患者。安森美半導體醫用呼吸機核心解決方案具有可同時驅動呼吸機中多達六個閥門的 BLDC 氣泵、確保呼吸機能夠在需要時提供功率的安森美半導體醫用呼吸機框圖、多種連接選項、VUI 和帶擴音器支持的報警系統，用于提醒醫務人員注意緊急事件。

醫用呼吸機半導體元件博客由 Steven Dean 撰寫，并首次發布在 onsemi.com 上。

Steven Dean 在半導體和醫療設備領域擁有超過 25 年的經驗，現在領導 ON Semiconductor 的信號處理、無線和醫療部門的業務營銷。過去的任命包括美敦力公司的業務發展總監、德州儀器的營銷總監和飛思卡爾半導體的部門營銷總監。史蒂文在普渡大學獲得電氣工程學位，并在商科從事研究生工作。史蒂夫的休閑活動包括與他的妻子凱西和現在三個已成年的孩子共度時光、在熱帶地區航行、釀造啤酒以及修理他的一輛經典汽車。

審核編輯黃宇