文献综述（或调研报告）：
1.呼吸机作用及发展：
呼吸机主要是用于为无法进行正常呼吸的病人提供必要的呼吸支持，让病人能够进行畅通的呼吸，确保其身体的各项机能保持良好的状态，进而为病人疾病的有效治疗争取宝贵的时间[1]。近几年，随着全球环境污染的加剧，全球感染慢性阻塞性肺病的人数已经达到数亿。而由于疫情原因也会有数以万计的人感染肺炎，如2003年非典及2020年新冠肺炎。因此，呼吸机被广泛的应用于呼吸疾病的治疗过程中，是医院必须配备的重要抢救设备[1]。
呼吸机经历了以Bennett PR-IA 和Bird mark VII为代表的现代第一代呼吸机，以瑞典Engstrom研制的容量转换型呼吸机为标志的现代第二代呼吸机以及20世纪80年代的第三代新型呼吸机，直至发展为今天智能化呼吸机[2-5]。第一代呼吸机结构和功能都比较简单，如铁肺，压差式呼吸机。第二代呼吸机在上世纪60年代，电子技术开始渗入呼吸机，使之有了较好的同步及报警功能。第三代呼吸机从上世纪八十年代开始，计算机技术的应用使呼吸机的性能得到进一步完善[6]，通气模式更加丰富，显示系统更加完备。90年代开始，设计者又将呼吸生理学知识和流体控制等新思想与电子计算机技术结合，研制出很多通气模式，如压力支持通气（pressure support ventilation, PSV），容积支持通气（Volume support ventilation, VSV）等，使得呼吸机更加智能化[2]。
2.呼吸机检测
随着近年来我国医疗水平的显著提高，社会各种医疗器材的生产突破了原来国有企业单一生产的路径，同时也增加了设备的风险性，产品质量参差不齐，故障率上升[7]。以重庆医科大学附属第一医院急诊科为例，在1997-2005年，这八年内呼吸机应用过程中发生940次报警或故障，平均每3天发生一例[8]。而呼吸机、麻醉机这类仪器一旦在使用中出现故障或操作错误，极易导致患者出现生命危险。据统计，每5万例手术中就有1例直接因麻醉而产生的意外，且在麻醉手术中死亡率高达(1-1.7) /10000[8]。同时，从现行研究上看，大规模进行呼吸机的测试和检测机制相对较少[9]。因此，设计一款检测呼吸机参数的气流分析仪十分重要。
3.检测参数
呼吸机主要参数包括：呼吸频率，呼吸周期，吸呼比，潮气量，流速，压力及氧浓度,其具体含义如表1所示。在呼吸机出厂前，要使用气流分析仪对这些参数进行检测。
表1 呼吸机主要参数及含义
|
技术参数 |
定义 |
常量 |
|
呼吸频率 |
每分钟呼吸次数 |
（6-20）次/分钟 |
|
呼吸周期 |
呼吸周期（T）为呼吸频率（f）的倒数 |
T=T1（吸气时间） T2（呼气时间） |
|
吸呼比R |
吸气时间/呼气时间，即R=T1/T2 |
1:1.5；1:2；1:2.5；1:3 |
|
潮气量 |
每次吸气时进入肺腔的通气量 |
（50-1500） ml |
|
流速 |
每分钟吸入气体的总量 |
（0-20）L/min |
|
供气压力 |
呼吸机在吸气相产生正压，将气体压入肺部 |
（196-588） Pa或 （20-60）cm H2O |
|
氧浓度 |
提供给病人吸入的氧气浓度 |
21%-100% |
|
分钟通气量 |
每分钟通气容积 |
ge;18L/min |
|
平台时间 |
吸气末呼气前的一段时间 |
（0.3-3）s |
（1）潮气量：若呼吸机潮气量设置存在问题，则过小会给患者通气不足；过大会造成过度通气，气道压过高，肺泡过度扩张，甚至造成呼吸机相关性肺损伤[10,11]。因此潮气量的误差要尽量小。在潮气量误差较大时，可能的原因有：流量传感器损坏；检测时加了湿化器，加湿气体会导致流量传感器采样误差；管道回路泄漏，包括呼吸机回路和患者呼吸管路回路[12]等。
（2）呼吸频率：若呼吸频率设置存在问题，则若呼吸频率过快可能会使患者出现胸闷等症状，若频率过慢会出现供气不足，因此呼吸周期和频率的误差不能过大。在检测中若出现较大情况，则可能是出现漏气，呼吸机为了达到足够潮气量而加快呼吸频率从而导致呼吸频率加快[13]。
（3）氧浓度：氧浓度的检测需要在氧气浓度达到稳定时再进行测量，可以在压力控制模式下检测，也可以在容量控制模式下检测。若氧浓度检测误差较大，则可能是氧浓度传感器临近或超出使用寿命[12]或氧电池没有校准[10]。
（4）压力：压力检测主要采用的是传感器差分法[14]，且在压力控制模式下进行压力检测。若检测误差较大，则可能原因为：模拟肺规格不匹配，一般用的都是夹板式模拟肺，但是有的模拟肺顺应性差容易导致压力偏高；被检呼吸机报警设置数值的合理性，由于部分型号的呼吸机的气道峰压会被报警压力控制，因此需对报警范围进行合理设置，将其设置为比测试范围大[9,15]。
4.软件设计工具：
Delphi是borland公司推出的全新的可视化编程环境，为我们提供了一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具,采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言,提高了开发人员的编程效率。Delphi拥有丰富的控件库，包括串口、定时器、日历、曲线图和菜单栏等，每个控件都有相应事件对应，如单击、双击、右击等。
用Delphi实现串口通信，常用的方法有：使用控件，常用控件MSCOMM和SPCOMM控件等；使用APl函数，在Delphi中调用其它串口通信程序[16]。SPCOMM是一个免费的第三方Delphi串口通信控件，该控件提供了对串口的各种操作，编程简单、通用性强、可移植性好。而且SPCOMM串行通信控件具有多线程的特性，接收和发送数据分别在两个线程内完成。因此，在Delphi软件开发中，SPCOMM是一个很好的串口通信开发控件。
参考文献：
[1]张双.呼吸机输出参数数值校准探讨[J].中国标准化,2018,(12):194-195,198.
[2]谢俊祥,张琳.呼吸机现状及发展趋势[J].中国医疗器械信息,2014,(2):10-20.
[3]S.BA ,P.WT.Changing practices in ventilator management: A review of the literature and suggested clinical correlations[J].Surgery,1995,117(2):121-133.
[4]S.J.Somerson,M.R.Sicilia.Historical perspectives on the development and use of mechanical ventilation[J]. Journal of American Association of Nurse Anesthetists, 1992,60(1):83-94.
[5] P.F.Kotur.Mechanical ventilation-Past,Present and Future[J]. 4In3d0ian J. Anaesth,2004,48(6):430-432.
[6]戴捷,王博,苏磊, 等.呼吸机的发展现状及趋势[J].中国医学装备,2011,08(2):62-64.
[7]王梅琴,王平均.呼吸机、麻醉机质量控制技术[J].山东工业技术,2015(02):268.
[8]白鸽,柯钢,柯虎等.浅谈呼吸机麻醉机质量检测平台现状及发展[J].中国医疗器械信息,2018,24(13):36-38.
[9]东东.医用呼吸机质量检测与常见问题处理探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015,31(24):59-60.
[10]柳君明.呼吸机检测中通气参数的误差及偏差[J].医疗装备,2018,31(1):188
[11] S.M.Koenig ,J.D.Truwit.Ventilator-Associated Pneumonia: Diagnosis, Treatment, and Prevention[J]. CLINICAL MICROBIOLOGY REVIEWS,2006,19(4):637–657.
[12]郭丹,李洋,崔志刚.呼吸机计量检测不合格的常见原因与分析[J].医疗卫生装备,2017,38(10):157-159..
[13]王亚东.呼吸机的质量控制检测[J].医疗装备,2019,32(3):60-61. DOI: 10.3969/j.issn.1002-2376.2019.03.032.
[14]Y. M.Proportional assist ventilation, a new approach to ventilatory support[J]. Am Rev Respir Dis,1992,145(114-120.
[15]金伟.在用呼吸机的质量检测结果分析与讨论[J].医疗卫生装备,2017,38(10):96-98
[16]柴锁柱,柴华.基于SPCOMM控件开发Delphi串口通信应用程序[J].内江科技,2015,36(11):53-54.
文献综述（或调研报告）：
1.呼吸机作用及发展：
呼吸机主要是用于为无法进行正常呼吸的病人提供必要的呼吸支持，让病人能够进行畅通的呼吸，确保其身体的各项机能保持良好的状态，进而为病人疾病的有效治疗争取宝贵的时间[1]。近几年，随着全球环境污染的加剧，全球感染慢性阻塞性肺病的人数已经达到数亿。而由于疫情原因也会有数以万计的人感染肺炎，如2003年非典及2020年新冠肺炎。因此，呼吸机被广泛的应用于呼吸疾病的治疗过程中，是医院必须配备的重要抢救设备[1]。
呼吸机经历了以Bennett PR-IA 和Bird mark VII为代表的现代第一代呼吸机，以瑞典Engstrom研制的容量转换型呼吸机为标志的现代第二代呼吸机以及20世纪80年代的第三代新型呼吸机，直至发展为今天智能化呼吸机[2-5]。第一代呼吸机结构和功能都比较简单，如铁肺，压差式呼吸机。第二代呼吸机在上世纪60年代，电子技术开始渗入呼吸机，使之有了较好的同步及报警功能。第三代呼吸机从上世纪八十年代开始，计算机技术的应用使呼吸机的性能得到进一步完善[6]，通气模式更加丰富，显示系统更加完备。90年代开始，设计者又将呼吸生理学知识和流体控制等新思想与电子计算机技术结合，研制出很多通气模式，如压力支持通气（pressure support ventilation, PSV），容积支持通气（Volume support ventilation, VSV）等，使得呼吸机更加智能化[2]。
2.呼吸机检测
随着近年来我国医疗水平的显著提高，社会各种医疗器材的生产突破了原来国有企业单一生产的路径，同时也增加了设备的风险性，产品质量参差不齐，故障率上升[7]。以重庆医科大学附属第一医院急诊科为例，在1997-2005年，这八年内呼吸机应用过程中发生940次报警或故障，平均每3天发生一例[8]。而呼吸机、麻醉机这类仪器一旦在使用中出现故障或操作错误，极易导致患者出现生命危险。据统计，每5万例手术中就有1例直接因麻醉而产生的意外，且在麻醉手术中死亡率高达(1-1.7) /10000[8]。同时，从现行研究上看，大规模进行呼吸机的测试和检测机制相对较少[9]。因此，设计一款检测呼吸机参数的气流分析仪十分重要。
3.检测参数
呼吸机主要参数包括：呼吸频率，呼吸周期，吸呼比，潮气量，流速，压力及氧浓度,其具体含义如表1所示。在呼吸机出厂前，要使用气流分析仪对这些参数进行检测。
表1 呼吸机主要参数及含义
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