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呼气末CO2分压被认为是除体温、呼吸、脉搏、血压、动脉血氧饱和度以外的第六个基本生命体征,对肺通气及血流变化的判断具有重要的临床意义。临床上,在使用传统无创呼吸机辅助通气时,对CO2的监测普遍采用的是动脉血气分析,具有有创性且无法连续监测。目前临床上还不能实现无创通气时对CO2的动态连续监测,存在很大的局限性。且当前无创呼吸机人机交互方式单一,缺乏呼吸机的远程监测功能。为此,本论文设计了一种具有CO2监测功能的远程管理无创呼吸机,将呼气末CO2传感器模块连接在无创呼吸机管路中并通过蓝牙进行呼气末CO2数据的传输,通过此种方式实现了呼气末CO2数据与呼吸机常规参数数据的同一终端显示及动态连续监测,解决了难以与呼气末CO2监测仪配合良好的问题,弥补了临床上在使用无创呼吸机的情况下无法做到同时连续监测CO2的缺陷。本文主要研究内容如下:(1)无创呼吸机与呼气末CO2传感器模块的连接方案设计。此部分设计了如何将呼气末CO2传感器模块连接在无创呼吸机管路上,其中呼气末CO2数据的连续动态监测是通过蓝牙传输功能实现。设计了连接方案示意图与实物连接图,通过此种连接方式,成功的实现了呼气末CO2的连续动态监测与人机交互界面实时显示。无创通气时为了保证呼气末CO2数据的监测准确,需要无创呼吸机与呼气末CO2监测仪进行相互的配合,同时设计了具体的配合过程流程与无创呼吸机的设定调节,保证呼气末CO2数据监测准确。本文对具备CO2监测功能的无创呼吸机远程管理系统之云平台的设计包括了数据传输连接设计,云平台系统设计与数据管理界面设计,通过远程管理云平台的设计,实现了呼气末CO2数据的上传与保存。(2)无创呼吸机蓝牙连接的呼气末CO2传感器模块在不同呼吸状态下准确性评价与实验研究。通过与已成熟应用的呼气末CO2设备做对比,监测平静呼吸与深呼吸状态下的呼气末CO2与呼吸频率数据,结果表明,具有很高的相关性(>90%)与一致性,具有统计学意义(p<0.05),说明此呼气末CO2传感器模块所监测的CO2数据准确。同时对具备CO2监测功能的远程管理无创呼吸机的不同通气压力下的CO2监测准确性进行了评价。通过与旁流呼气末CO2监测设备做对比,验证不同压力下呼气末CO2监测数据的准确性,相关性分析结果表明,此具有CO2监测功能的无创呼吸机与旁流CO2监测仪所监测的数据呈正相关。一致性分析结果表明,由于设置的通气压力不同,所得到的平均差在(-0.67±0.55)mmHg和(-0.17±0.56)mmHg之间。由此充分证明了此无创呼吸机所监测呼气末CO2数据的准确性。(3)无创通气下呼吸自身调节规律的变化分析研究。应用此具有CO2监测功能的无创呼吸机,监测同一时刻健康志愿者的潮气量、呼吸频率与呼气末CO2,研究无创通气时潮气量与呼吸频率对呼气末CO2的影响,采用多重线性回归分析建立了回归模型,结果表明,无创通气时,潮气量与呼吸频率存在自我调节机制从而可以维持相对稳定的呼吸状态。