前言：隨着新冠疫情在全球持續擴散，全世界都出現了呼吸機緊缺情況。美敦力公司分享其旗下Puritan Bennett 560（PB 560）呼吸機的設計規范，幫助行業參與者快速評估呼吸機制造方案，應對全球內的新冠肺炎疫情。
近日，美國的醫療器械龍頭企業美敦力響應FDA的號召，宣布公開分享其旗下Puritan Bennett 560（PB 560）呼吸機的設計規范，幫助行業參與者快速評估呼吸機制造方案，應對全球內的新冠肺炎疫情。據了解，本次所公布設計規范的 PB560 是美敦力在2010年推出的呼吸機產品，也是其最受歡迎的呼吸機產品之一，目前已經在全球35個國家進行了銷售。
一、呼吸機的作用
由於病毒會攻擊身體健康細胞，導致肺部充滿液體或者發生高度炎症 ，正常呼吸產生的負壓就不足以擴張肺部，並且會導致氧氣和二氧化碳交換不足。因此，我們就必須使用呼吸機將空氣‘推’進肺部，在口腔產生正壓力，其可以大到每次呼吸都能將足夠的新鮮空氣推進推出。
即病人無法主動呼吸，需要外部器械被動呼吸，而呼吸機正是這個關鍵外部被動呼吸器械。
二、呼吸機的架構
（上圖源自網友@逸珺）
呼吸機實現的基本功能為：
- 基本的輔助病人呼吸的功能，包括氣路壓力控制、壓力監控、潮氣監控等等需求功能；
- 復雜的故障診斷功能：包括高/低壓報警、窒息報警、潮氣過高/過低報警，流速監控報警、基本管路報警、供電系統報警（電源丟失、電壓異常等）、電池系統故障報警、通訊報警等等故障自診斷功能；
- HMI人機交互需求：操作者需要實現配置參數、顯示使用狀態、顯示歷史事件記錄信息；
- 呼吸機標定需求：主要標定氣流量、各傳感器准度校驗；
- USB通訊需求：主要實現呼吸機與U盤通訊，實現歷史記錄導出等功能，因此呼吸機從軟件層面需實現USB HOST；
基於上述對於呼吸機的功能需求，其原理架構如下：
從上圖中可以知道：PB560呼吸機采用的主控芯片為ST10F276Z5T3（意法半導體公司），同時還有兩組PIC18系列（MicroChip公司）單片機控制電池與供電電路（醫療器件的可靠性要求很高）。PB560呼吸機的主電源由外部交流AC提供，同時提供兩路電池供電備用方案。詳細的系統架構如下圖：
（上圖源自網友@逸珺）
三、PB560呼吸機完整設計方案
（1）整體原理較為復雜，原理圖包含6部分（.sch格式）
（2）6份PCB文件（.pcb格式和.brd格式）
（3）CAD結構圖（包含cad格式和solidworks格式）
四、開源許可證與備注
有限期限：該權限許可證自您下載設計材料和軟件之日起生效，直至（i）WHO PHEIC（國際公共衛生緊急事件）生效的最后一天或（ii）2024年10月1日（“期限”）中的較早者。
設計資料許可：美敦力（Medtronic）特此向您提供非專有，免版稅的全球設計資料許可，以使用，制造，制造，制造，制造，銷售和出售呼吸機（“您的呼吸機”），以應對 COVID-19大流行（“目的”）。您可以自由使用，共享，分發，提供給他人，公開顯示，復制，修改和使用該目的設計材料。
備注：據一些業內人士透露，呼吸機的生產不像口罩，光涉及的元器件就有上千個之多，很多配件也涉及專利問題。一個環節得不到其他供應商的供應或分享專利，生產鏈就會被打斷。不像口罩，無論什么企業只要引進了生產線馬上就能開動馬力批量生產。從零起步的跨界企業至少要花費18個月才能實現量產。因此即使美敦力分享了自己的設計圖紙，歡迎其他行業同仁“抄作業”。但沒有成熟的供應鏈和生產線，也不可能憑空復制。拿着這些圖紙，世界上能夠“抄作業”生產類似產品的企業也是數的出來，對整個行業來說鼓勵的意義大於實際的意義。
原創文章，PB560呼吸機設計方案下載見：http://www.allchiphome.com/post/respirator