NVIDIA首席科學家Bill Dally于近期公布了一個開源呼吸機設計，該呼吸機成本低廉且易于組裝。

此呼吸機由Dally設計，僅用時幾周時間。Bill Dally是NVIDIA首席科學家，他有著傳奇般的技術生涯，其在半導體和超級計算機領域更是有著卓著貢獻。據Dally介紹，該呼吸機成本低廉，僅需400美元，依靠一些現成的零件就能快速制造出來。

相比之下，傳統呼吸機的價格往往超過2萬美元，而且還是在沒有遇到設備短缺需求激增的情況下。

在一間擺有示波器、電壓表和其他實驗室設備的簡易家庭式電子車間中，Dally說到：“我不希望看到我們的患者多到，以至于沒有足夠呼吸機供他們使用。”

“但是我希望如果我們真的遇到了這種情況的話，我們能夠做好像這樣的應對準備，”他補充說。

呼吸機和新型冠狀病毒

當前，全球各地都迫切需要呼吸機來應對這場席卷全球的醫療危機。

Dally解釋說，在COVID-19感染患者中，有0.3%到0.6%的人會出現嚴重的急性呼吸窘迫綜合征，需要呼吸機幫助呼吸。

Dally的目標是打造“最簡單可行”的呼吸機。

他所設計建造的呼吸機主要包括兩個關鍵部件——一個比例電磁閥和一個微控制器，用于調節通過閥門的氣體流向患者，這兩種部件都很容易獲取。

Dally擁有120多項專利。他曾在加州理工大學（Caltech）、麻省理工大學（MIT）和斯坦福大學（Stanford）任教、研究，并擔任計算機科學系主任。

2009年起，他開始領導NVIDIA研究團隊。該團隊包括了200多名科學家，他們來自全球各地，關注于AI、計算機視覺、自動駕駛汽車、機器人和圖形等各個領域。

在NVIDIA CEO黃仁勛呼吁公司領導們尋求方法，幫助應對COVID-19疫情之后，Dally開始探索如何能夠為對抗疫情做出貢獻。

他快速連線了科技和醫療領域的領導專家，與他們建立了聯系。

黃仁勛：“It works！”

之后，4月初，當他在涼爽清澈的塔霍湖（Lake Tahoe）上劃獨木舟時，忽然靈感涌上心頭。

NVIDIA首席科學家Bill Dally在其家中工作室制作出了他的設計原型機。

Dally首先網購了一個電磁閥，這種電磁閥能通過電磁鐵的擠壓來控制閥門的開關。

之后，他又從自家酒窖的自制冷系統中取出了一臺微控制器，這是一種價格低廉的微型電腦。

隨后，經過幾個日夜的工作，Dally編寫了幾千行代碼，并利用一些普通的管件和一些易于獲取的閥門部件，在他的電子車間里制造出了首個原型機。

4月4日，Dally向他的NVIDIA同事們分享了一段視頻，這段視頻由他的妻子在車庫里拍攝而成的，他們用一只橡膠手套做演示，演示了該呼吸機如何緩慢地為其供氣和放氣。

黃仁勛對此的反饋是：“It works！”

匯集專家意見

為了進一步推進這個項目，Dally深入研究了多個學科領域的專業知識。

他找到了Paul Karplus了解機械工程相關的專業知識。Paul曾是Dally的學生，如今其已在自動駕駛汽車和機器人領域頗有盛名。

此外，他還找到Emma Tran，一名大四醫學生，并與許多醫學領域專家建立了聯系。

Dally還很快得到了斯坦福大學醫學院首席住院醫師Andrew Moore博士、著名醫療器械專家兼兩家公司的創始人Bryant Lin博士，以及麻醉師Ruth Fanning博士的意見指導。

Dally還找到了David Gaba博士幫助測試該設備的能力，Gaba博士是沉浸式學習和模擬學習領域的頂級專家。

4月17日，星期五，Gaba博士在一個復雜的肺部模擬器上測試了該原型機，他模擬了由COVID-19所引起的不同程度的肺部病狀，并測試不同病狀下呼吸機的設置。

結果顯示，Dally設計的呼吸機能夠像他預想的那樣工作。

僅需5分鐘即可完成呼吸機組裝

Dally在其家中車間里建造的這臺呼吸機簡單且可靠。

Dally報告稱，他可以在5分鐘內把設備的氣動部件連接起來。整個呼吸機可以連接到一個簡單的顯示器上，并且能夠輕易地放入一個便攜箱中。

Dally說，相比于“球囊式”應急呼吸機，它能夠提供更好的護理，因為它能精確地調節流量、壓力和體積。而且，其部件簡單，功耗低，成本也更低。

該呼吸機還裝有傳感器，能夠精準測量氣流、控制最大壓力，補償閥門的低精度，從而使患者能夠自主呼吸，并監測警報條件等。

Dally目前正在處理美國食品和藥物管理局（U.S. Food and Drug Administration）緊急使用授權所需的各項文件。

之后，將尋找方法來規模化生產該呼吸機。