NVIDIA首席科学家Bill Dally公布了一个开源呼吸机设计

NVIDIA首席科学家Bill Dally于近期公布了一个开源呼吸机设计，该呼吸机成本低廉且易于组装。

此呼吸机由Dally设计，仅用时几周时间。Bill Dally是NVIDIA首席科学家，他有着传奇般的技术生涯，其在半导体和超级计算机领域更是有着卓著贡献。据Dally介绍，该呼吸机成本低廉，仅需400美元，依靠一些现成的零件就能快速制造出来。

相比之下，传统呼吸机的价格往往超过2万美元，而且还是在没有遇到设备短缺需求激增的情况下。

在一间摆有示波器、电压表和其他实验室设备的简易家庭式电子车间中，Dally说到：“我不希望看到我们的患者多到，以至于没有足够呼吸机供他们使用。”

“但是我希望如果我们真的遇到了这种情况的话，我们能够做好像这样的应对准备，”他补充说。

呼吸机和新型冠状病毒

当前，全球各地都迫切需要呼吸机来应对这场席卷全球的医疗危机。

Dally解释说，在COVID-19感染患者中，有0.3%到0.6%的人会出现严重的急性呼吸窘迫综合征，需要呼吸机帮助呼吸。

Dally的目标是打造“最简单可行”的呼吸机。

他所设计建造的呼吸机主要包括两个关键部件——一个比例电磁阀和一个微控制器，用于调节通过阀门的气体流向患者，这两种部件都很容易获取。

Dally拥有120多项专利。他曾在加州理工大学（Caltech）、麻省理工大学（MIT）和斯坦福大学（Stanford）任教、研究，并担任计算机科学系主任。

2009年起，他开始领导NVIDIA研究团队。该团队包括了200多名科学家，他们来自全球各地，关注于AI、计算机视觉、自动驾驶汽车、机器人和图形等各个领域。

在NVIDIA CEO黄仁勋呼吁公司领导们寻求方法，帮助应对COVID-19疫情之后，Dally开始探索如何能够为对抗疫情做出贡献。

他快速连线了科技和医疗领域的领导专家，与他们建立了联系。

黄仁勋：“It works！”

之后，4月初，当他在凉爽清澈的塔霍湖（Lake Tahoe）上划独木舟时，忽然灵感涌上心头。

NVIDIA首席科学家Bill Dally在其家中工作室制作出了他的设计原型机。

Dally首先网购了一个电磁阀，这种电磁阀能通过电磁铁的挤压来控制阀门的开关。

之后，他又从自家酒窖的自制冷系统中取出了一台微控制器，这是一种价格低廉的微型电脑。

随后，经过几个日夜的工作，Dally编写了几千行代码，并利用一些普通的管件和一些易于获取的阀门部件，在他的电子车间里制造出了首个原型机。

4月4日，Dally向他的NVIDIA同事们分享了一段视频，这段视频由他的妻子在车库里拍摄而成的，他们用一只橡胶手套做演示，演示了该呼吸机如何缓慢地为其供气和放气。

黄仁勋对此的反馈是：“It works！”

汇集专家意见

为了进一步推进这个项目，Dally深入研究了多个学科领域的专业知识。

他找到了Paul Karplus了解机械工程相关的专业知识。Paul曾是Dally的学生，如今其已在自动驾驶汽车和机器人领域颇有盛名。

此外，他还找到Emma Tran，一名大四医学生，并与许多医学领域专家建立了联系。

Dally还很快得到了斯坦福大学医学院首席住院医师Andrew Moore博士、著名医疗器械专家兼两家公司的创始人Bryant Lin博士，以及麻醉师Ruth Fanning博士的意见指导。

Dally还找到了David Gaba博士帮助测试该设备的能力，Gaba博士是沉浸式学习和模拟学习领域的顶级专家。

4月17日，星期五，Gaba博士在一个复杂的肺部模拟器上测试了该原型机，他模拟了由COVID-19所引起的不同程度的肺部病状，并测试不同病状下呼吸机的设置。

结果显示，Dally设计的呼吸机能够像他预想的那样工作。

仅需5分钟即可完成呼吸机组装

Dally在其家中车间里建造的这台呼吸机简单且可靠。

Dally报告称，他可以在5分钟内把设备的气动部件连接起来。整个呼吸机可以连接到一个简单的显示器上，并且能够轻易地放入一个便携箱中。

Dally说，相比于“球囊式”应急呼吸机，它能够提供更好的护理，因为它能精确地调节流量、压力和体积。而且，其部件简单，功耗低，成本也更低。

该呼吸机还装有传感器，能够精准测量气流、控制最大压力，补偿阀门的低精度，从而使患者能够自主呼吸，并监测警报条件等。

Dally目前正在处理美国食品和药物管理局（U.S. Food and Drug Administration）紧急使用授权所需的各项文件。

之后，将寻找方法来规模化生产该呼吸机。