Purdue精神发泄

嗨！我们是一个团队，主要由普渡大学生物医学工程俱乐部的学生组成，团队中也有两名克莱姆森工程系的学生。***编辑1：我们现在正在处理期末考试周，我们不得不匆忙拿出这个模型，有几个组件没有正确对齐，也没有正确的接头。还有我忘记包括的传感器，但我有CAD文件。在这些繁忙的时间里仍在进行修订***编辑2：有很多我们在这里创建的模型文件，也从网上使用，我会尝试上传个人文件，因为我有更多的时间或要求，谢谢！我们的设计灵感来自一台四冲程发动机，我们在活塞中使用了一个丝杠。我们相信，由于机器设计调整过多，这种创新方法可以轻松满足呼吸机所需的所有要求。我们的设计旨在以高效方式提供通风，而无需使用Ambu袋，以实现更高的精度和调整。我们的设计包括如图所示的流程设置。该设备将通过利用房间中的空气和氧气管线连接件启动其流程，并通过两个进气阀将其连接到我们的设备上。接下来，空气与氧气的比率将通过伺服混合器进行控制。这是一个非常简单的部件，只是一个标准的伺服装置，在空气和氧气管路中产生阻塞率。空气和氧气通过混合器后，进入我们设备的轴。轴是我们设备设计的独特之处，因为我们采用了类似于图2所示的四冲程发动机的设计。我们的设计由一个由步进电机控制的轴和活塞组成。入口和出口由简单的凸轮控制，如图3所示。首先，氧气和空气的混合物进入轴的主体。在此状态下，活塞降低，以在内部产生负压，帮助吸入混合气。接下来，入口阀关闭，出口阀打开，从而通向患者。在阀门打开的同时，活塞向上推动，以一定的速度将所有气体排出腔室。这个速度可以通过步进电机在排出空气时的力度来改变。轴本身可以容纳约1L的空气，为了调节潮气量，可以从其起始位置升高或降低活塞，从而改变通过出口推动的空气量。一旦活塞点火，同时用凸轮打开排气阀，空气就会通过止回阀，通过加热和加热装置；水分交换器（H.M.E.），然后进入患者体内。呼气时，呼出的空气再次通过止回阀和H.M.E.，从而为下一次呼气提供恒定的热量/水分。通过H.M.E.后，打开一个受控阀，允许呼出的空气最终通过过滤器，然后再从系统中排出。这种设计的主要优点是，可以对其进行调整，以允许对患者进行单独护理。改变活塞的起始位置可调节潮气量，改变步进电机的速率可改变呼吸速率，改变其速度可改变患者每分钟呼吸的次数，从而可调节呼吸速率。我们可以很容易地通过活塞和阀门的定时来调整吸气和呼气的比率。我们也可以很容易地修改PEEP和PIP。所有这些都可以通过简单的微控制器（如Arduino Uno）方便地控制。该系统具有简单的控制装置，医生可以建立任何他们想要的设置。使用简单微控制器的另一个优点是，我们可以使用多个流量和压力传感器，因为这些传感器非常常见，价格低廉，使用非常简单。他们将提供任何错误或故障的通知。关于我们的零件清单，我们正在使用所有非常常见的零件和易于打印的CAD零件。我们的系统使用在通用平台Arduino上构建的非常基本的电子设备，但也可以使用任何插入的笔记本电脑。我们的电机是大多数行业中常见的NEMA 17步进电机。至于阀门、连接器和管道，我们使用的是医用级散装零件。轴和机构是为该系统创建的可打印CAD零件