以下內容整理自《基於μC_OS的呼吸機軟件關鍵技術研究與系統設計》-李潔。內容含有個人理解。
差壓-流量算法
通過差壓傳感器獲得流量信息。
根據伯努利方程，按流量計上得到的流量值和主控板上的差壓的算數平方根，在matlab/mathematica中進行擬合曲線，可以得到關系方程。
但是這個關系和結構息息相關，最好的方式就是根據流體力學在fluent等仿真軟件建模，再去打樣回來測試數據。
這個算法可以說是流量觸發的前提。
漏氣檢測與補償
因為風機工作在PI算法下，所以壓力不受漏氣的影響。所以根據不同漏氣情況下流量值偏大，且波動較平緩。
根據這一特性，根據流量均值和呼吸指數RI（反應波動情況），監測漏氣情況。
漏氣補償的基本方法就是增加風機轉速，提高治療壓力。
低通氣檢測與補償
首先需要明確兩個參數：吸氣潮氣量和分鍾通氣量。
通常選擇其中一個作為判斷低通氣的依據。
吸氣潮氣量
潮氣量：是指正常呼吸時每次吸入或呼出的氣體容量。
潮氣量的計算子程序是根據呼吸觸發過程將吸氣相（一個相）的流量值積分。在特定的采樣頻率 \(f_s\)下，吸氣潮氣量計算公式為：
其中，\(Q_n\) 是濾除漏氣量的呼吸流量，\(L\) 為呼吸過程的采樣點數。
正常吸氣潮氣量的值為300-700ml。根據實際潮氣量與正常吸氣潮氣量的比值,可以判斷低通氣的發生。
呼吸頻率
呼吸頻率Respiratory rate：胸部的一次起伏就是一次呼吸，即一次吸氣一次呼氣。每分鍾呼吸的次數稱為呼吸頻率。
健康成年人休息時的典型呼吸頻率為每分鍾12-20次呼吸，即完成一次呼吸大約在3-5s。
分鍾通氣量
分鍾通氣量：是指每分鍾進或出肺的氣體總量。
在數值上等於（吸氣）潮氣量與呼吸頻率的乘積。即：
\(Q_{min}\) = \(V_{ins} * RR\)
RR表示呼吸頻率。
通常可以通過在用戶接口出連接流量傳感器直接得出。
低通氣檢測
吸氣潮氣量降低50%以上，或者分鍾通氣量低於正常值的70%，即代表低通氣的發生。如圖：
本文設計提出雙參數監測的方法,實現低通氣判斷與預測。
首先判斷當前的分鍾通氣量值是否低於通氣量閾值若是，則直接判斷為低通氣；
否則，根據當前以及前3-5個完整呼吸過程的潮氣量，通過計算當前潮氣量與前一呼吸過程潮氣量的變化差值序列並計算其變化速率，判斷潮氣量的變化趨勢，若序列呈現持續下降趨勢且下降速率逐漸升高,則判為有低通氣預示發生。當低通氣預示情況出現次數大於閾值,則表示低通氣發生，同時發出低通氣報警。具體判斷過程如圖3-14所示。
呼吸暫停檢測
呼吸暫停（Respiration Index, RI）：當口鼻端停止呼吸10s以上時，即判斷為呼吸暫停發生。
根據低通氣流量信號在時域幅度明顯降低的特性,可以利用呼吸信號的振幅離散程度判定為呼吸暫停的發生。
簡單說，就是檢測有沒有較大的波動。
振幅分布的離散程度可以用方差或者標准差反應。
方差描述隨機變量對於數學期望的偏離程度，衡量數據的波動大小。方差越小越穩定。
所以呼吸暫停時，方差相較正常呼吸時要小很多。
方差公式為：
其中，N為樣本總個數，x(i) 為每個樣本，u為樣本的均值，VAR表示樣本的方差，STD表示標准差。
根據呼吸正常情況下 \(RI\) 的范圍設定一個呼吸暫停閾值，當小於閾值的連續時間達到10s，則判定為SA。