Phòng thí nghiệm chuyển hóa năng lượng của con người bao gồm hệ thống lấy mẫu và tạo khí, hệ thống phân tích khí (bao gồm máy phân tích oxy hai kênh, CO2) Máy phân tích và máy phân tích hơi nước, hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu, v.v., sử dụng phương pháp đo nhiệt gián tiếp tiêu chuẩn vàng, người được đo có thể hoạt động tự do (kiểu khoang trao đổi chất) hoặc đeo mặt nạ hô hấp (hoặc vỏ bọc), và có thể tùy chọn hình ảnh nhiệt hồng ngoại, cường độ hoạt động và máy ghi nhiệt độ cơ thể, để đo lường toàn diện mức độ trao đổi chất năng lượng của cơ thể con người ở các trạng thái khác nhau, để nghiên cứu phản ứng của con người đối với các điều kiện môi trường sinh thái khác nhau bao gồm điều kiện hạn chế và áp lực sống (thích ứng), thu nhận và phân phối năng lượng (để duy trì và tiêu thụ năng lượng), và ý nghĩa của nó đối với sức khỏe của con người (bao gồm cả sự sống còn và sinh sản của con người), chẳng hạn như nghiên cứu trao đổi chất năng lượng của các loại thực phẩm và mô hình ăn uống khác nhau, điều kiện sống khác nhau bao gồm giao thông hiện đại như ô tô và môi trường Phản ứng trao đổi chất năng lượng của điều kiện, Nghiên cứu chuyển hóa năng lượng về béo phì và các bệnh chuyển hóa liên quan (ví dụ: bệnh tim mạch, tiểu đường, loãng xương, một phần ung thư, v.v.).

Các tính năng kỹ thuật chính như sau:

1) Cấu trúc mô-đun, kết hợp miễn phí, cấu hình linh hoạt, có khả năng mở rộng mạnh mẽ, có thể dễ dàng kết hợp để đo chuyển hóa năng lượng ở động vật thí nghiệm, v.v.

2) Công nghệ đo lưu thông, phân tích quan sát thời gian thực

3) Hệ thống đo áp suất riêng phần CO2, O2 và hơi nước kiểu mô-đun với máy phân tích khí ba tham số tích hợp tùy chọn

4) Mặt nạ thở hoặc mui xe tùy chọn

5) Phản ứng nhanh, thời gian phản ứng phân tích khí dưới 1 giây, do đó có thể phản ánh ngay lập tức những thay đổi trong hơi thở

6) Bộ thu thập dữ liệu hoạt động có thể đeo được, tự động thu thập dữ liệu hoạt động ba chiều, nhiệt độ (nhiệt độ bề mặt cơ thể), độ ẩm (độ ẩm bề mặt cơ thể), v.v.

7) Bộ phận hình ảnh nhiệt hồng ngoại có thể được tùy chọn, được sử dụng để đo bề mặt cơ thể và phân phối nhiệt độ môi trường xung quanh để nghiên cứu và phân tích mối quan hệ giữa phân phối nhiệt độ tản nhiệt bề mặt cơ thể và nhiệt độ môi trường, v.v.

8) Hệ thống hình ảnh quang phổ cao có thể được tùy chọn để phân tích kiểu hình da, cắt lát bệnh lý hình ảnh quang phổ cao, v.v.

9) Có thể được sử dụng trong y sinh, y học chuyển đổi, đo lường chẩn đoán lâm sàng, sinh lý học thể thao, nghiên cứu sinh lý môi trường, vv

Các chỉ số kỹ thuật chính:

1. Mô-đun phân tích oxy khác biệt: Pin nhiên liệu O₂Công nghệ phân tích, không bị ảnh hưởng bởi hơi nước, CO2 và các loại khí khác, phạm vi đo 1-100%, độ phân giải 0,0001%, độ ồn thấp và độ ổn định cao, độ chính xác cao hơn 0,1%, thời gian đáp ứng dưới 7 giây, trôi 24 giờ dưới 0,01%, tiếng ồn 20 phút dưới 0,002% pk-pk; Nhiệt độ, áp suất bù, đầu ra analog 4 kênh, độ phân giải 16bit; Bộ lọc kỹ thuật số (tiếng ồn) 0-50 giây có thể điều chỉnh, tăng 0,2 giây, độ phân giải chuyển đổi A/D tích hợp 24 bit; Nhiệt độ có thể được đo đồng thời (phạm vi đo 0-60 ℃, độ phân giải 0,001 ℃) và áp suất không khí (phạm vi đo 30-110kPa, độ phân giải 0,0001kPa); Màn hình LCD kỹ thuật số hai dòng với đèn nền, có thể hiển thị hàm lượng oxy và áp suất không khí cùng một lúc;

2. Phân tích đo lường CO2: Công nghệ hồng ngoại không phân tán bước sóng kép, phạm vi đo 0-5% hoặc 0-15% lựa chọn hai giai đoạn (hai chiều), hệ thống thu thập dữ liệu tích hợp, đo thời gian thực, thời gian đáp ứng dưới 1 giây, độ phân giải tốt hơn 0,0001% hoặc 1 ppm (lên đến 0,1 ppm), độ chính xác 1%, luồng không khí đề nghị 5-2000ml/phút, tiếng ồn nhỏ hơn 2ppm, trôi dạt 24 giờ dưới 0,002%, nhiệt độ, áp suất không khí bồi thường, tần số lấy mẫu 10Hz; có hai dòng màn hình LCD kỹ thuật số, có đèn nền, có thể hiển thị CO cùng một lúc₂Nội dung và áp suất không khí; Đầu ra analog 4 kênh, độ phân giải 16bit với bộ lọc kỹ thuật số (tiếng ồn)

3. Phân tích đo hơi nước: cảm biến điện dung phim (thin-film capacitive sensor), đo độ ẩm tương đối hoặc nhiệt độ điểm sương hoặc áp suất riêng phần hơi nước, phạm vi đo 0-100% RH, độ phân giải 0,001% RH, 0,01 deuceNhiệt độ điểm, độ chính xác 1%, trôi dạt dưới 0,01% mỗi giờ ở nhiệt độ không đổi

4. Đơn vị lấy mẫu khí thứ cấp: bao gồm một máy bơm, van kim (điều khiển luồng không khí vào và ra khỏi thân máy bơm) và máy đo lưu lượng (0-2000ml/m); Bơm màng, động cơ trục lăn, tốc độ dòng chảy tối đa 2-4L/phút; Máy đo lưu lượng cầu nhiệt, độ phân giải 1ml/phút, độ chính xác 2%; Đầu ra analog 12 bit

5. Bộ thu thập dữ liệu, 12 kênh, 8 đầu vào analog, độ phân giải 16bit; 4 đầu vào nhiệt độ, độ phân giải 0,001 độ C; 8 đầu ra kỹ thuật số để điều khiển hệ thống, 1 bộ đếm 16bit, đầu ra điện áp 2 kênh, điều chế chiều rộng xung;

6. Phần mềm hiển thị và phân tích dữ liệu trực tuyến

7. Đầu dò thermistor được sử dụng để đo giá trị nhiệt độ trong phòng thở và nhiệt độ không khí: phạm vi đo -5-60 ℃, độ phân giải 0,001 ℃, độ chính xác tuyệt đối 0,2 ℃, kết nối BNC, đường kính đầu dò 2,5mm;

8. Thiết bị giám sát điều khiển luồng không khí: lưu lượng 75-500L/phút, độ phân giải 1L/phút, độ chính xác 2% phạm vi đầy đủ;

9. Bộ thu thập dữ liệu đeo được: Phạm vi đo nhiệt độ -40 ° C-125 ° C, độ chính xác 0,2 ° C; Phạm vi đo độ ẩm 0-100%, độ chính xác ± 1,8%; Cảm biến gia tốc ba chiều (giám sát hoạt động) Phạm vi đo ± 15g, độ chính xác ± 0,15g, màn hình màu OLED hiển thị dữ liệu đo và biểu đồ, giao tiếp Bluetooth

Tài liệu tham khảo chính:

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

Mô-đun chuyển hóa năng lượng cơ thể EcoTron

Khoang trao đổi chất năng lượng của con người là hệ thống quan sát đo lường trao đổi chất năng lượng của con người kiểu cabin, chủ yếu bao gồm khoang trao đổi chất hoặc khoang khí hậu, máy phân tích CO2/O2, hệ thống lấy mẫu tuần hoàn khí, v.v., có thể đo lường và quan sát cơ thể con người trong trạng thái tự nhiên hoặc vận động, điều kiện can thiệp khác nhau để tiêu thụ năng lượng sinh thái sinh lý, là "tiêu chuẩn vàng" của giám sát trao đổi chất năng lượng của con người, áp dụng cho béo phì, tiểu đường, trao đổi chất nội tiết, dinh dưỡng, sinh lý học mô phỏng môi trường khác nhau, lão hóa và trao đổi chất, sinh lý học thể thao, quan sát quá trình điều trị y học cổ truyền Trung Quốc và các lĩnh vực khác.

Công ty Công nghệ sinh thái YIKOTAI cung cấp giải pháp toàn diện cho khoang trao đổi chất năng lượng của con người với các tính năng kỹ thuật chính:

1) Hệ thống giám sát phân tích khí đa dạng bao gồm CO2, O2, H2O (hơi nước), cảm biến phân tích CO2/O2 phối lưu tùy chọn hoặc cảm biến phân tích CO2/O2 khuếch tán

2) Các loại khác nhau của khoang trao đổi chất có thể được tùy chọn, chẳng hạn như khoang kín khí đơn giản với tuần hoàn khí hoặc khoang khí hậu được điều khiển mô phỏng môi trường, khoang khí hậu có thể được điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, ánh sáng và CO2, nguồn sáng LED thông minh có thể được mô phỏng tự động cả ngày lẫn đêm, mô phỏng thời tiết đám mây, v.v.

3) Cabin khí hậu kiểu container tùy chọn, thuận tiện cho vận chuyển di động,Các quan sát thực nghiệm mô phỏng môi trường sinh thái có thể được thực hiện ở bất kỳ vị trí nào, trong bất kỳ điều kiện môi trường nào

4) Tùy chọn với đơn vị quan sát hình ảnh nhiệt hồng ngoại, quan sát trực tuyến và phân tích tản nhiệt bề mặt cơ thể, điều kiện phân phối động lực không gian và thời gian nhiệt độ cơ thể, hô hấp, sinh thái sinh lý và phân tích động lực tâm lý, v.v.

5) Bộ thu thập dữ liệu nhiệt độ cơ thể và hoạt động có thể đeo được tùy chọn, độ phân giải thời gian cao để theo dõi hoạt động ba chiều của các bộ phận khác nhau của cơ thể, nhiệt độ cơ thể đa điểm và tình trạng đổ mồ hôi, v.v.