人體能量代謝研究是人類生物學(xué)研究的最重要議題之一，研究焦點(diǎn)為人類對(duì)不同生態(tài)環(huán)境條件包括生存限制條件與脅迫的響應(yīng)（適應(yīng)）、能量的獲取與分配（用于維持性消耗和生產(chǎn)性消耗）、及其對(duì)人類福祉健康（包括人類生存與繁衍）的意義，如不同食物及其進(jìn)食模式的能量代謝研究、不同棲住條件包括現(xiàn)代交通如鐵路及汽車環(huán)境條件的能量代謝響應(yīng)、肥胖癥及相關(guān)代謝疾?。ㄈ缧难芗膊?、糖尿病、骨質(zhì)疏松、部分癌癥等等）的能量代謝研究等。

上圖左為新款FMS便攜式主機(jī)，上圖中為代謝測(cè)量理論與技術(shù)手冊(cè)，上圖右為人體能量代謝方案

FMS新款便攜式人體能量代謝測(cè)量系統(tǒng)采用黃金標(biāo)準(zhǔn)的間接測(cè)熱法（indirect calorimetry），由主機(jī)系統(tǒng)、氣流發(fā)生控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及呼吸面罩（或頭盔）組成，其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：

1) 多參數(shù)科研級(jí)主機(jī)系統(tǒng)，包括CO2分析儀、O2分析儀、水汽分析儀、溫度監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、氣體抽樣單元及BaseLine/Chamber雙通道氣路切換器等

2) 超大觸摸屏實(shí)時(shí)顯示儀器各參數(shù)，可同時(shí)顯示氧氣、二氧化碳、水汽壓、大氣壓、相對(duì)濕度、模擬輸入信號(hào)、儲(chǔ)存大小、取樣情況、日期時(shí)間序列等數(shù)據(jù)

3) 8通道模擬信號(hào)輸入，可兼容其它分析儀或傳感器，4通道溫度輸入

4) 面板具備SD卡卡槽，最大支持容量32GB，允許即時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，無(wú)需單獨(dú)的計(jì)算機(jī)

5) 快速響應(yīng)，氣體分析響應(yīng)時(shí)間低于1秒，從而可以即時(shí)反映呼吸的瞬間變化

6) 高度集成、便于攜帶，可用于戶外、車廂內(nèi)及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人體能量代謝測(cè)量研究；可同時(shí)用于動(dòng)物能量代謝測(cè)量（需選配動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量室）

7) 具備可佩戴式活動(dòng)數(shù)據(jù)采集器，自動(dòng)采集三維活動(dòng)數(shù)據(jù)、溫度（體表溫度）、濕度（體表濕度）等

8) 可選配紅外熱成像單元，用于成像測(cè)量體表及環(huán)境溫度分布情況等，以研究分析體表散熱溫度分布與環(huán)境溫度的關(guān)系等

9) 可用于生物醫(yī)學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、臨床診斷測(cè)量、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、環(huán)境生理學(xué)研究等

FMS新款便攜式人體能量代謝測(cè)量系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：

1.  傳感器：O2分析儀，燃料電池技術(shù)，使用壽命約2年，燃料電池可更換；CO2分析儀，無(wú)色散雙波長(zhǎng)紅外氣體分析儀；水汽分析儀，鉑電極電容傳感器

2.  測(cè)量范圍：O2，0 - 100%；大氣壓，30-110 kPa；CO2，0 –5%；水汽壓，0-100% RH（無(wú)凝結(jié)），溫度0-100℃

3.  精度：O2：2-100%讀數(shù)的0.1%；CO2：0-5%讀數(shù)的1%；H2O：0-95% RH讀數(shù)的1%，95-100%優(yōu)于2%；溫度0.2℃

4.  分辨率：O2: 0.001%；CO2: 0.0001%-0.01%；H2O: 0.001%RH

5.  信號(hào)漂移：溫度恒定的情況下O2: <0.02%每小時(shí)；CO2: <0.001%每小時(shí)；H2O: < 0.01%RH每小時(shí)

6.  信號(hào)輸入：八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓雙極模擬輸入，四個(gè)溫度輸入

7.  模擬輸出：8個(gè)自定義

8.  數(shù)字控制輸出：8TTL邏輯信號(hào)

9.  數(shù)字輸出：RS-232轉(zhuǎn)USB，Sablebus快速接口

10.  內(nèi)置存儲(chǔ)器：SD存儲(chǔ)卡，可達(dá)32GB

11.  存儲(chǔ)時(shí)間間隔：0.5sec到1hr用戶自定義

12.  氣流流量：10-1500mL/min

13.  流量控制：微電子熱反饋系統(tǒng)，氣流控制通過(guò)精密反饋環(huán)系統(tǒng)實(shí)際連接氣流泵和流量計(jì)（微電腦控制），同時(shí)提供高精度針閥；精度：讀數(shù)的2%

14.  流量分辨率：0-99.9mL/min為0.1mL/min；100mL/min 以上為1mL/min

15.  大氣壓測(cè)量范圍標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為0～125kPa，用戶可根據(jù)需要設(shè)置成75～125kPa或90～110kPa 精確度為1%，分辨率1Pa， 

16. 觸摸屏操作，可實(shí)時(shí)顯示儀器各參數(shù)，可同時(shí)顯示氧氣、二氧化碳、水汽壓、大氣壓、相對(duì)濕度、模擬輸入信號(hào)、儲(chǔ)存大小、取樣情況、日期時(shí)間序列等數(shù)據(jù)。配備Windows版本軟件，可在線顯示和分析數(shù)據(jù)。

17. 熱敏電阻探頭用于測(cè)量呼吸室內(nèi)溫度值和空氣溫度：測(cè)量范圍-5－60℃，分辨率0.001℃，絕對(duì)精確度0.2℃，BNC連接，探頭直徑2.5mm；

18. 工作溫度：3-50℃，無(wú)冷凝

19.  供電：12-15 VDC，帶220V交流電適配器；可選配鋰電池供電，方便野外操作。

20.  尺寸：35cm×30cm×15cm

21.  重量：4kg

22. 可選配移動(dòng)式或靜止式測(cè)量面罩，用于自由移動(dòng)測(cè)量或靜止?fàn)顟B(tài)（臥或坐姿）情況下的測(cè)量

23. 可佩戴式數(shù)據(jù)采集器：溫度測(cè)量范圍-40°C－125°C，精確度0.2°C；濕度測(cè)量范圍0－100%，精確度±1.8%；三維加速度傳感器（活動(dòng)監(jiān)測(cè)）測(cè)量范圍±15g，精確度±0.15g，具OLED彩色顯示屏顯示測(cè)量數(shù)據(jù)及圖表，藍(lán)牙通訊

其它人體能量代謝測(cè)量?jī)x器：人體能量代謝實(shí)驗(yàn)室

ü 模塊式結(jié)構(gòu)，自由組合，差分CO2、O2及水汽分壓測(cè)量系統(tǒng)

ü 紅外熱成像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可成像測(cè)量體表溫度動(dòng)態(tài)分布

ü 可佩戴式三維活動(dòng)、體表溫度、體表濕度數(shù)據(jù)采集

ü 可客戶定制自由活動(dòng)能量代謝艙