间接测热仪器的可靠性验证与应用研究

摘要

随着物质生活水平的提高，人们越来越关注自身的健康问题，饮食营养摄入与能量消耗的均衡性也逐渐被人们重视起来。静息能量代谢(Resting EnergyExpenditure，REE)作为人体每日能量总消耗的最大比重(60％～75％)，是维持机体细胞、器官的正常功能和人体觉醒状态所必须的基础能量，对人体的代谢评估和维持人体能量消耗与供给的平衡等都具有重要意义。测量静息能量代谢的“金标准”方法为间接测热法(Indirect Calorimetry)，而目前市场上的间接测热仪器大多价格昂贵，操作复杂，测量要求苛刻，无法满足民众和代谢紊乱类人群对于静息能量代谢的庞大测量需求。为了改善这一现状，中科院合肥物质科学研究院智能所运动与健康中心自主研发了一款新型的间接测热仪器——IIM-IC-100代谢车，其具有操作简单、测量舒适、价格低廉等优点。然而为了确保其测量结果的可靠性，在其投入到生产与临床应用之前，对其进行系统的准确性和重复性验证就显得尤为重要。静息能量代谢在大众健康和临床医学等领域都具有重要的临床价值，因此，间接能量测试仪器IIM-IC-100代谢车具有十分广阔的应用前景。
　　本文从间接测热法的测量原理入手，简述了IIM-IC-100代谢车的工作原理和软件设计，然后通过以验证装置为参照标准的体外(In Vitro)模拟测量验证实验和以同类有效仪器为参照标准的体内(In Vivo)临床对比验证实验两种验证方式，对IIM-IC-100代谢车测量结果的准确性和重复性进行了全面系统的误差分析和可靠性评估。最后，针对肥胖人群，运用IIM-IC-100代谢车进行静息代谢率测试，研究了肥胖人群的能量代谢规律，探究静息代谢率在体重管理方面的应用路径。
　　体内和体外两种验证实验结果表明，IIM-IC-100代谢车无论在体外还是体内验证实验中与对照组的测量结果之间的误差率均在临床可接受范围以内，模拟和临床对比实验表明仪器还具有良好的重复性。在肥胖人群的应用实验中，发现肥胖实验对象的能量代谢与正常体重人之间存在明显的差异，根据肥胖实验对象的特定代谢情况，制定精确营养处方并执行，配合适量运动，能够有效控制体重并改善异常的能量代谢现状。
　　因此得出结论:IIM-IC-100代谢车在测量静息能量代谢时的测量结果稳定可靠;依据间接能量测试仪推理出的精确营养处方，能够在体重控制、代谢调控等方面产生显著的效果。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究进展

1．2．1 间接测热法的发展进程

1．2．2 国内外研究现状

1．2．3 研究面临的问题

1．3 本文研究内容及组织结构

第二章 代谢车原理及软件设计

2．1 间接测热的基本原理

2．2 IIM-IC-100代谢车简介

2．2．1 仪器性能

2．2．2 测量原理简介

2．2．3 测量步骤

2．2．4 系统主要结构

2．3 IIM-IC-100的软件设计

2．3．1 软件界面设计

2．3．2 软件各功能模块简要说明

2．4 本章小结

第三章 体外对比验证实验

3．1 体外验证实验方法

3．1．1 静态验证

3．1．2 动态验证

3．2 实验结果

3．3 讨论

3．4 本章小结

第四章 体内对比验证实验

4．1 材料与方法

4．1．1 实验对象

4．1．2 VO2000简介

4．1．3 实验设计

4．1．4 分析方法

4．2 实验结果

4．2．1 实验对象统计

4．2．2 IIM-IC-100系统的稳定性

4．2．3 IIM-IC-100系统的准确性

4．3 讨论

4．4 本章小结

第五章 代谢车应用研究

5．1 引言

5．2 材料与方法

5．2．1 实验对象

5．2．2 实验方法

5．3 实验结果及讨论

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士研究生期间参与发表的论文和科研项目