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人体能量代谢实验室由气体爆发与抽样系统、气体剖析系统（包括双通道氧气剖析仪、CO2剖析仪及水汽剖析仪等）、数据收罗与处理系统等组成，接纳黄金标准的间接测热法，被测者可自由运动（代谢舱式）或佩戴呼吸面罩（或罩蓬），并可选配红外热成像、运动强度与体温纪录仪等，从而全面丈量人体在差别状态下的能量代谢水平，以研究人类对差别生态情况条件包括生存限制条件与胁迫的响应（适应）、能量的获取与分派（用于维持性消耗和生产性消耗）、及其对人类福祉健康（包括人类生存与繁衍）的意义，如差别食物及其进食模式的能量代谢研究、差别栖住条件包括现代交通如铁路及汽车情况条件的能量代谢响应、肥胖症及相关代谢疾�。ㄈ缧难芗膊　⑻悄虿　⒐侵适杷伞⒉糠职┲⒌鹊龋┑哪芰看谎芯康�。

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主要技术特点如下：

1) �？槭浇峁�，自由组合、灵活配置，具备强大的可扩展性，可便当组适用于实验动物等的能量代谢丈量

2) 流通式丈量技术，实时视察剖析

3) �？槭讲罘諧O2、O2及水汽分压丈量系统，可选配一体式三参数气体剖析仪

4) 可选配呼吸面罩或罩篷

5) 快速响应，气体剖析响应时间低于1秒，从而可以即时反应呼吸的瞬间变革

6) 具备可佩戴式运动数据收罗器，自动收罗三维运动数据、温度（体表温度）、湿度（体表湿度）等

7) 可选配红外热成像单位，用于成像丈量体表及情况温度漫衍情况等，以研究剖析体表散热温度漫衍与情况温度的关系等

8) 可选配高光谱成像系统，用于皮肤表型剖析、病理切片高光谱成像等。

9) 可用于生物医学、转化医学、临床诊断丈量、运动生理学、情况生理学研究等

主要技术指标：

1. 差分氧气剖析�？椋喝剂系绯豋₂剖析技术，不受水汽、CO2及其它气体的影响，丈量规模1－100％，区分率0.0001%，低噪音高稳定性，精确度优于0.1%，响应时间小于7秒，24小时漂移低于0.01％，20分钟噪音低于0.002％pk-pk；温度、压力赔偿,4通道模拟输出，16bit区分率；数码过滤（噪音）0-50秒可调，增幅0.2秒，内置A/D转换器区分率24 bits；可同时丈量温度（丈量规模0-60℃，区分率0.001℃）和气压（丈量规模30-110kPa，区分率0.0001kPa）；具两行文字数字LCD显示屏，具背光，可同时显示氧气含量和气压；

2. 二氧化碳丈量剖析：双波长非色散红外技术，丈量规模0－5％或0－15％两级选择（双程），内置数据收罗系统，实时丈量，响应时间小于1秒，区分率优于0.0001%或1ppm（可达0.1ppm），精确度1%，建议气流5－2000ml/分钟，噪音小于2ppm，24小时漂移低于0.002%，温度、气压赔偿，采样频率10Hz；具两行文字数字LCD显示屏，具背光，可同时显示CO₂含量和气压；4通道模拟输出，16bit区分率，具数码过滤（噪音）

3. 水汽丈量剖析：薄膜电容性传感器（ thin-film capacitive sensor），丈量单位为相对湿度或露点温度或水汽分压，丈量规模0-100% RH，区分率0.001% RH、0.01摄氏露点温度，精确度1%，恒温下漂移低于0.01%每小时

4. 气体二次抽样单位：包括一个泵、针阀（控制进出泵体的气流）和气流计（0－2000ml/m）；隔膜泵，滚轴马达，最大流速2-4L/min；热桥式气流计，区分率1ml/min，精确度2%；模拟输出12 bits

5. 数据收罗单位，12通道，8个模拟输入，16bit区分率；4个温度输入，区分率0.001摄氏度；8个数字输出用于系统控制，1个16bit计数器，2通道电压输出，脉冲宽度调制；

6. 软件可在线显示和剖析数据

7. 热敏电阻探头用于丈量呼吸室内温度值和空气温度：丈量规模-5－60℃，区分率0.001℃，绝对精确度0.2℃，BNC连接，探头直径2.5mm；

8. 气流爆发控制监测单位：流量75－500L/min，区分率1L/min，精确度2%满量程；

9. 可佩戴式数据收罗器：温度丈量规模-40°C－125°C，精确度0.2°C；湿度丈量规模0－100%，精确度±1.8%；三维加速度传感器（运动监测）丈量规模±15g，精确度±0.15g，具OLED彩色显示屏显示丈量数据及图表，蓝牙通讯

主要参考文献：

1) Edward L. Melanson etc. A new approach for flow-through respirometry measurements in humans. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology, 2010

2) Rachel R. Markwald etc. Impact of insufficient sleep on total daily energy expenditure, food intake, and weight gain. PNAS, 2012

3) Kate Lyden etc. Estimating Energy Expenditure Using Heat Flux Measured at Single Body Site. Med Sci Sports Exerc. 2014

4) Andrew W. McHill etc. Impact of circadian misalignment on energy metabolism during simulated nightshift work. PNAS, 2014

附、EcoTron人体能量代谢舱

人体能量代谢舱为舱体式人体能量代谢丈量视察系统，主要由代谢舱或气候舱、CO2/O2剖析仪、气体循环抽样系统等组成，可以丈量视察人体在自然或运动状态、差别干预条件下能量消耗生理生态，是人体能量代谢监测的“金标准” ，应用于肥胖、糖尿病、内排泄代谢、营养学、差别情况模拟生理学、衰老与代谢、运动生理学、中医治疗历程视察等领域。

球速体育生态技术公司提供人体能量代谢舱全面解决计划，主要技术特点：

1) 多样化气体剖析监测系统，包括CO2、O2、H2O（水汽），可选配流通式CO2/O2剖析传感器或扩散式CO2/O2剖析传感器

2) 可选配差别类型代谢舱，如简单的带气体循环的气密舱或情况模拟控制的气候舱，气候舱可对温湿度、光照及CO2进行调控，智能LED光源可进行昼夜自动模拟、有云天气模拟等

3) 可选配集装箱式气候舱，便当移动运输，可以在任何所在、任何情况条件下进行生态情况模拟实验视察

4) 可选配红外热成像视察单位，在线视察剖析体表散热、体温时空动态漫衍状况、呼吸、生理生态与心理动态剖析等