概要

説明

新型コロナウイルスによる混乱は世界的に広がっており、医療機関に押し寄せる人が激増しています(2020年4月現在)。このため多くの医師は、患者毎に最適な人工呼吸器を選ぶ余地がなく、その場しのぎの対応を余儀なくされています。メーカー側も、知的財産を会社間で共有して増産にあたるなど、さまざまな方法でこの難局を乗り切ろうとしています。ルネサスも、この人工呼吸器のためのターンキーソリューションをリリースし、この世界的な課題解決に貢献していきます。

このソリューションは、病室外・ICU外の場所で使える、移動式人工呼吸器を設計できるリファレンスです。アシスト制御モードと圧力制御モードで、患者に高圧酸素を送ることができます。アシスト制御モードは、一呼吸ごとに特定の量の酸素を患者に送ります。吸入管の酸素流量は、流量センサFS1015が監視し、MCUが一回の換気量を算出します。酸素バルブはMCUが制御し、送り込む酸素量を管理します。圧力制御モードは、一呼吸ごとに特定の圧力で酸素を患者に送ります。吸入圧は、マスクに装着された近傍気圧センサーが監視し、その数値をRX23W(MCU)に送ります。圧力を高め酸素を人工呼吸器に送り込むブロワー部は、RX23T(MCU)で制御されるモータ制御ボードが駆動します。データの送受信は、I2Cバスを通して行われます。このリファレンスには加湿部も組み込まれており、適度な湿度を含んだ酸素を送ることができます。

このリファレンスには2つのMCUが搭載されており、互いに監視・リセットができるよう二重化して、安全性を高めています。

このシステムのメリット:

  • 2つのMCUで相互監視が行える、二重化された安全なシステム
  • アシスト制御モードと圧力制御モードが利用可能
  • ハードウェアは低容量一回換気量、ピーク圧、接続解除、無呼吸アラームを制御可能
  • FS1015が酸素の量・流速の両方を監視
  • 酸素量をMCU制御バルブにより制御(流速センサを用いた監視)
  • 呼気排出圧はMCUが排出バルブで制御
  • 酸素センサをFiO2(吸入酸素濃度)テストに使用
  • ブロワーを圧力/流量センサーフィードバックに従って制御
  • LCDの輝度は、環境光を監視する光センサによって制御
  • バッテリ残量モニタ機能により、バッテリの長寿命化に寄与
  • システムブロック図

製品比較

アプリケーション

ウィニング・コンビネーションのインタラクティブダイアグラム

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4:3 ratio Sheet.1 Sheet.2 Sheet.3 Sheet.4 US083 US083 US083 MOSFET Bank MOSFET Bank MOSFET Bank LPF 2 LPF LPF Pressure Sensor (Proximal Air) Pressure Sensor (Proximal Air) Pressure Sensor (Proximal Air) Non-Renesas Component.23 Op Amp 1 Op Amp Op Amp Half-Bridge Driver x3 Half-Bridge Driver x3 Half-Bridge Driver x3 Sheet.63 Sheet.64 Sheet.65 Sheet.66 Sheet.67 Sheet.69 Sheet.70 Sheet.71 Sheet.72 Sheet.73 Sheet.74 Sheet.75 Sheet.76 Sheet.77 Sheet.78 Sheet.79 Sheet.80 Sheet.81 Sheet.82 Sheet.83 Sheet.84 Sheet.85 Sheet.86 Connector Arrow Sheet.113 Sheet.114 Sheet.102 Sheet.99 Sheet.100 Sheet.101 02 02 02 Connector Arrow.115 Sheet.116 Sheet.117 Sheet.121 Sheet.122 Connector 1.123 Sheet.124 Sheet.125 Connector 1.126 Sheet.127 Connector 1.128 Sheet.130 Sheet.131 Sheet.132 Sheet.133 Sheet.134 Sheet.135 Sheet.137 Sheet.138 Sheet.139 Sheet.140 Sheet.141 Sheet.143 Sheet.144 Sheet.145 Single Cell Sheet.147 Sheet.148 Line 1pt.1552 Line 1pt.1583 Sheet.152 Sheet.151 Sheet.87 24V 24V 24V Connector 1.154 Sheet.157 Sheet.158 Sheet.159 Sheet.160 Sheet.161 Sheet.162 Sheet.166 Sheet.167 Sheet.168 Sheet.169 Sheet.171 Sheet.172 Sheet.173 Sheet.175 Sheet.176 Connector 1.178 Sheet.179 Connector 1.180 5V 5V 5V Sheet.182 Sheet.183 Sheet.184 Sheet.185 Sheet.186 Sheet.188 Sheet.190 Sheet.193 Connector 1.194 Sheet.195 Sheet.199 Connector 1.200 Sheet.201 Sheet.202 Sheet.203 Sheet.204 Sheet.206 Sheet.207 Inhale Inhale Inhale Exhale Exhale Exhale *LPF stands for Low Pass Filter *LPF stands for Low Pass Filter *LPF stands for Low Pass Filter Connector double arrow Target Board Target Board Target Board Sheet.215 Sheet.217 Sheet.218 Sheet.219 Sheet.220 Sheet.221 3.3V 3.3V 3.3V Connector 1.223 Sheet.224 Sheet.225 Sheet.226 Connector 1.227 Connector 1.228 Connector 1.230 Connector 1.231 3.3V 3.3V 3.3V Connector 1.233 Sheet.236 Sheet.238 Sheet.239 Sheet.241 12V 12V 12V Sheet.243 Connector 1.244 Connector Hallow Arrow Buck Regulator 1 Buck Regulator Buck Regulator LDO 2 LDO LDO Sheet.296 Sheet.288 Sheet.289 Sheet.290 Sheet.291 Sheet.292 Sheet.293 Sheet.294 Sheet.295 MCU MCU 2 MCU MCU PWM PWM PWM I2C I2C I2C A/D A/D A/D BLE5.0 BLE5.0 BLE5.0 SPI SPI SPI GPIO/PWM GPIO/PWM GPIO/PWM GPIO GPIO GPIO I2C I2C I2C UART UART UART USB USB USB Sheet.302 Adaptor Adaptor Adaptor Buck Regulator 2 Buck Regulator Buck Regulator LDO 1 LDO LDO Battery Pack Monitor IC Battery Pack Monitor Battery Pack Monitor MCU 1 MCU MCU Buck-Boost Controller Buck-Boost Controller Buck-Boost Controller Light Sensor Light Sensor Light Sensor LCD Screen LCD Screen LCD Screen Buzzer and Key Buzzer & Key Buzzer & Key Fan Fan Fan Antenna Antenna Antenna USB USB USB UART to USB UART to USB UART to USB Debug USB Debug USB Debug USB Blower Blower Blower Valve 1 Valve Valve LPF 1 LPF LPF Valve 2 Valve Valve Pressure Sensor 2 Pressure Sensor Pressure Sensor Pressure Sensor 3 Pressure Sensor Pressure Sensor Pressure Sensor 1 Pressure Sensor Pressure Sensor Oxygen Sensor Oxygen Sensor Oxygen Sensor Op Amp 2 Op Amp Op Amp Humidifier Humidifier Humidifier Flow Sensor 1 Flow Sensor Flow Sensor Flow Sensor 2 Flow Sensor Flow Sensor
Exiting Interactive Block Diagram
Renesas Ventilator System Reference Design Demo

See a demo of the Renesas ventilator system reference design for portable ventilators used in a hallway or non-ICU cases.