KC BioMediX Inc. 公司使用图形化系统设计 (GSD) 辅助早产儿学习口部吸吮与进食

 Author(s):
Daryl Farr - KC BioMediX Inc.
Kenny Aron - KC BioMediX Inc

Industry:
Biotechnology, Research, Medical

Products:
Statechart Module, FPGA Module, CompactRIO, Single-Board RIO, LabVIEW, Real-Time Module

The Challenge:
协助早产儿学习吸吮、吞嚥，与呼吸的一系列口部进食动作，以提高早产儿存活的机率。

The Solution:
建立可协助早产儿学习口部进食的装置，并要能让医师与护士确实了解婴儿的进食能力。

   美国每年约出生超过 60 万个早产儿，其中就约有 20 万个早产儿因大脑无法协调吸吮、吞嚥，与呼吸动作，而产生喂食与进食方面的问题。早产儿往往有数个星期甚至数个月的时间，均必须插管或戴上氧气面罩协助呼吸。却也因此可能在大脑发展的重要阶段，造成早产儿学习进食的障碍。

   KC BioMediX 为位于美国堪萨斯州绍尼市 (Shawnee) 的医疗器材公司，正开发名为 NTrainer System 的系统，为协助早产儿学习口部进食并提升其存活率。该系统是以电脑化的橡皮奶嘴为基础，只要朝橡皮奶嘴轻轻吹气，即可让奶嘴尖端产生脉波。医师与护士将以此项装置更进一步得知早产儿的进食能力，并可接着进行让早产儿学习吸吮的疗程。

   研究报告显示，NTrainer System 疗程可刺激早产儿的大脑，且缩短他们必须倚赖胃管进食的时间；亦藉此提高早产儿的存活率。在此之前训练早产儿吸吮的方法，都是将戴了手套的手指头直接凑到婴儿的嘴巴，让他们练习类似吸吮的感觉，因此 KC BioMediX 公司的负责人，同时也是开发这项技术的工程师，将此项装置视为疗程的重大进步。

NTrainer System 设计

   在刚开始时，KC BioMediX 公司是使用客制化的嵌入式解决方桉，并搭配另一家公司想要能量产此项医疗装置。但是成本明显过高，因此我们决定回到公司自行开发。

   在仅仅 3 个星期内，我们的软件总工程师使用 LabVIEW 图形化开发软件 与 CompactRIO 硬件，所建立的 CompactRIO 系统功能即取代了客制化的嵌入式解决方桉。我们接着使用 LabVIEW Real-Time、LabVIEW FPGA，与 LabVIEW 状态图 (Statechart) 模组开发出所需的软件架构。针对第一阶段的量产，我们使用 CompactRIO 布署该系统。针对大量布署作业，我们则使用 NI 单卡式 RIO 建立更高效益的装置，且不致浪费我们的软件开发成本。

  透过 NI LabVIEW 与 NI CompactRIO，我们缩减了美金 25 万元的开发成本；此外不需开发客制控制软件与驱动程式，更将 4 个月的开发时间缩短至仅仅 4 个星期。