國(guó)外疫情愈演愈烈，口罩成了緊俏物資，連廁紙都被搶購(gòu)一空。
而在新冠肺炎治療過(guò)程中至關(guān)重要的呼吸機(jī)的供不應(yīng)求，更是讓人們繃緊了神經(jīng)。
△呼吸機(jī)需求量粗略數(shù)據(jù)
極客們坐不住了。他們紛紛決定：開源自制呼吸機(jī)方案，應(yīng)對(duì)緊急狀況。
材料易得——阿里巴巴上就能買。
成本不高——主要裝置可低至 20 美元（約合人民幣 140 元）。
低成本開源呼吸機(jī)
應(yīng)急的呼吸機(jī)制造方案，應(yīng)該材料易得，制造簡(jiǎn)單。
美國(guó)加利福尼亞的 Johnny Lee 的方案是，將低成本 CPAP（連續(xù)氣道正壓通氣）鼓風(fēng)機(jī)改裝成基礎(chǔ)呼吸機(jī)。
需要的材料名單如下：
1. CPAP 鼓風(fēng)機(jī)。連續(xù)氣道正壓通氣設(shè)備是個(gè)人用于治療睡眠呼吸暫停的常用設(shè)備，在 eBay 或阿里巴巴上即可購(gòu)得。二手風(fēng)機(jī)可低至 20 美元。
Johnny Lee 選擇的是可以用 ESC 驅(qū)動(dòng)的 BLDC 電機(jī)，Respironics REMstar 制造。
替代方案：容量更大的 12V 充氣泵。（測(cè)試中）
備選方案：3D 打印鼓風(fēng)機(jī)。（討論中）
2. Arduino Nano/Clone，用以控制電機(jī)速度、呼吸周期，并處理用戶輸入。可以下載 Arduino IDE 對(duì)其進(jìn)行編程。
3. 直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)電子速度控制器，電流至少為 10A。
4. 用于輸入控制的按鈕或開關(guān)。控制切換 5 個(gè)壓力級(jí)別，雙擊可以在 CPAP 和 BiPAP/Fixed PEEP（雙水平氣道正壓）模式之間切換。
5. 可處理至少 5A 電流的 12V 直流電源。電源不夠強(qiáng)的話，Arduino 容易復(fù)位。
6. 面罩和管路。CPAP 面罩容易購(gòu)得，實(shí)在不行，這個(gè)項(xiàng)目還提供了面罩 3D 圖紙。
7. 內(nèi)置 12V 備用電池（可選）。
作者提示：建議使用直流電源，在電池沒(méi)電的情況下戴上口罩，可能會(huì)導(dǎo)致二氧化碳堆積。
準(zhǔn)備好了材料，就可以進(jìn)入電子設(shè)備設(shè)置環(huán)節(jié)。
電子設(shè)備部分的設(shè)計(jì)并不復(fù)雜，示意圖如下：
壓力測(cè)試
為了保證效果， Johnny Lee 對(duì)這一裝置進(jìn)行了輸出壓力測(cè)試。
新冠肺炎患者的呼吸機(jī)指南中指出輸出壓力應(yīng)達(dá) 20cm/H20。而這一自制呼吸機(jī)，滿狀態(tài)下可達(dá) 45cm/H20，足夠強(qiáng)勁。
空氣過(guò)濾裝置
作者還提供了添加空氣凈化裝置的設(shè)計(jì)方案。
口罩過(guò)濾器濾芯的轉(zhuǎn)接板 3D 模型可供下載。
需要注意的是，增加過(guò)濾器會(huì)影響輸出壓力。
作者表示，如果醫(yī)院的標(biāo)準(zhǔn)呼吸機(jī)緊缺，希望這樣的低成本設(shè)備能幫上忙。
不過(guò)，他也強(qiáng)調(diào)，自制醫(yī)療器械有風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該在專業(yè)人員的指導(dǎo)下使用該類設(shè)備。
開源抗疫
打算用開源為抗疫出力的，不止 Johnny Lee 一個(gè)。
西班牙公司 protoy.xyz 也開源了一個(gè)硬件項(xiàng)目——自動(dòng)化 AMBU 手動(dòng)呼吸器。
這個(gè)名為 OxyGen 的項(xiàng)目，希望在緊急情況下，能用簡(jiǎn)單的裝置，盡量減輕醫(yī)務(wù)人員的工作量。
圖紙和配套說(shuō)明書均免費(fèi)提供，并且裝置簡(jiǎn)單，無(wú)需培訓(xùn)和專業(yè)工具，就可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成組裝。
最后，再次強(qiáng)調(diào)：此類自制設(shè)備旨在應(yīng)急，存在風(fēng)險(xiǎn)，需要在醫(yī)療人員監(jiān)督下使用。
One More Thing
口罩緊張，連深度學(xué)習(xí)之父、圖靈獎(jiǎng)得主 Geoffrey Hinton 都沒(méi)得口罩用了。
73 歲的老爺子發(fā)推表示，自己只有一個(gè) N95，用完之后放塑料袋里 170℉（76℃）加熱了 2 小時(shí)，“加熱過(guò)的口罩總比沒(méi)有口罩強(qiáng)，想知道這個(gè)溫度能不能殺滅病毒，會(huì)不會(huì)讓口罩的防護(hù)效果下降。”
