KC BioMediX Inc. 公司使用圖形化系統設計 (GSD)

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:
協助早產兒學習吸吮、吞玻與呼吸的一系列口部進食動作，以提高早產兒存活的機率。

The Solution:
建立可協助早產兒學習口部進食的裝置，并要能讓醫師與護士確實了解嬰兒的進食能力。

研究證實了NTrainer系統實際上在治療早產兒大腦以及加速加速他們無管進食能力方面是有作用的。

美國每年約出生超過 60 萬個早產兒，其中就約有 20 萬個早產兒因大腦無法協調吸吮、吞玻與呼吸動作，而產生喂食與進食方面的問題。早產兒往往有數個星期甚至數個月的時間，均必須插管或戴上氧氣面罩協助呼吸。卻也因此可能在大腦發展的重要階段，造成早產兒學習進食的障礙。

KC BioMediX 為位于美國堪薩斯州紹尼市 (Shawnee) 的醫療器材公司，正開發名為 NTrainer System 的系統，為協助早產兒學習口部進食并提升其存活率。該系統是以電腦化的橡皮奶嘴為基礎，只要朝橡皮奶嘴輕輕吹氣，即可讓奶嘴尖端產生脈波。醫師與護士將以此項裝置更進一步得知早產兒的進食能力，并可接著進行讓早產兒學習吸吮的療程。

研究報告顯示，NTrainer System 療程可刺激早產兒的大腦，且縮短他們必須倚賴胃管進食的時間；亦藉此提高早產兒的存活率。在此之前訓練早產兒吸吮的方法，都是將戴了手套的手指頭直接湊到嬰兒的嘴巴，讓他們練習類似吸吮的感覺，因此 KC BioMediX 公司的負責人，同時也是開發這項技術的工程師，將此項裝置視為療程的重大進步。

NTrainer System 設計

在剛開始時，KC BioMediX 公司是使用客制化的嵌入式解決方桉，并搭配另一家公司想要能量產此項醫療裝置。但是成本明顯過高，因此我們決定回到公司自行開發。

在僅僅 3 個星期內，我們的軟件總工程師使用 LabVIEW 圖形化開發軟件 與 CompactRIO 硬件，所建立的 CompactRIO 系統功能即取代了客制化的嵌入式解決方桉。我們接著使用 LabVIEW Real-Time、LabVIEW FPGA，與 LabVIEW 狀態圖 (Statechart) 模組開發出所需的軟件架構。針對第一階段的量產，我們使用 CompactRIO 布署該系統。針對大量布署作業，我們則使用 NI 單卡式 RIO 建立更高效益的裝置，且不致浪費我們的軟件開發成本。

透過 NI LabVIEW 與 NI CompactRIO，我們縮減了美金 25 萬元的開發成本；此外不需開發客制控制軟件與驅動程式，更將 4 個月的開發時間縮短至僅僅 4 個星期。