ルネサスエレクトロニクス(ルネサス、柴田英利社長兼CEO)は4月16日、医療用人工呼吸器アプリケーションを効率的に短期間で設計できるよう、オープンソースの設計仕様に基づいた人工呼吸器向けにリファレンスデザイン(参照設計)を作成したと発表した。

人工呼吸器のシステムブロック図

 新型コロナウイルス(COVID-19)感染症が拡大し続け、多くの地域で患者が病院の収容能力を上回り、人工呼吸器が大幅に不足するという事態が発生している。そこで今回、ルネサスのエンジニアは、新型コロナウイルスのパンデミックと闘うなかで世界が直面する課題に対処するために、人工呼吸器システムのリファレンスデザインを作成した。同社の幅広い製品ポートフォリオとシステム設計のノウハウを生かすことで、病院や自宅での操作が可能な医療用人工呼吸器システムを短期間で開発できるよう支援する。

 具体的には、メドトロニックの「PB560」などいくつかの設計仕様が公開されているオープンソースの人工呼吸器システムを基に、人工呼吸器用のリファレンスデザインを用意した。これは、患者の状態を監視しながら、患者に送られる1回のガスの量や配分量をコントロールするもの。この人工呼吸器は持ち運びが可能なため、ガスタンクの有無にかかわらず使用することができる。さらに、加湿器を人工呼吸器の摂取経路に接続して患者の呼吸を和らげ、長時間接続することで、より効率的に快方に向かわせることができる。

 リファレンスデザインは、約20個のルネサスの半導体を使用しており、人工呼吸器内のデジタル信号のやり取りを司るマイコンや電源IC、アナログICなどで構成されている。この人工呼吸器のシステムは、センサー基板とモータ制御基板を実装しており、Bluetooth接続が可能となっている。これにより、医療従事者はタブレットや携帯機器を使って、複数の患者を同時に監視することができる。各基板には、マイコンが搭載されており、接続された各基板の状態を監視し、指令を制御する。また、この人工呼吸器用ソリューションは、各機能をチェックするシステムを採用しているため、規制に関する認可を容易にし、患者への安全を提供する。