基于頭罩稀釋法的間接能量測試方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、營養(yǎng)不良是指因能量或營養(yǎng)素的不平衡而對人體產(chǎn)生有害影響的一種營養(yǎng)狀態(tài)，營養(yǎng)不良及其造成的住院病人重要生命器官受損和大眾健康領(lǐng)域的慢病高發(fā)已成為住院病人面臨的巨大風(fēng)險(xiǎn)和重要的公共健康問題。通過測量人體代謝速率和代謝底物，確定營養(yǎng)需求，進(jìn)而進(jìn)行合適的營養(yǎng)支持，是防治營養(yǎng)不良的有效手段。在代謝測量方法中，間接測熱法具有相對廉價(jià)、便捷等優(yōu)點(diǎn)，已成為臨床營養(yǎng)中營養(yǎng)評估和營養(yǎng)支持的重要方法。然而，我國間接能量測試儀(IC)的普及程度仍然很低，尤其對

2、于中小型醫(yī)院和大眾健康領(lǐng)域。其原因主要在于:①測量儀器依賴于進(jìn)口，價(jià)格昂貴，測量成本及器維護(hù)成本高;②測量相對耗時(shí)，不能滿足我國醫(yī)院病人服務(wù)高效率的需求;③測量需要專業(yè)操作人員?；谏鲜銮闆r，本文開展如下研究:
　　1、一種基于頭罩式稀釋法的間接能量測試方法的建立
　　基于間接能量測試原理，本研究通過呼吸氣體分析方法設(shè)計(jì)、氣體采集與分析軟硬件平臺(tái)搭建，建立了具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于頭罩式稀釋法的間接能量測試方法。該方法采用了電

3、子壓力自動(dòng)控制技術(shù)，通過反饋機(jī)制調(diào)節(jié)比例閥孔徑，控制管路壓力恒定，確保濃度測量的準(zhǔn)確性;采用了穩(wěn)定狀態(tài)識(shí)別技術(shù)，不僅實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示被測試者呼吸交換參數(shù)VO2和VCO2的穩(wěn)定程度指標(biāo)(CV％)，為操作者獲取穩(wěn)定狀態(tài)下的代謝參數(shù)提供直觀的參考，而且自動(dòng)獲取穩(wěn)定狀態(tài)區(qū)間的數(shù)據(jù)計(jì)算最終測量結(jié)果，降低了操作人員依賴性。
　　2、間接能量測試系統(tǒng)的重復(fù)性與有效性研究
　　重復(fù)性:通過38名受試者開展短期重復(fù)測量實(shí)驗(yàn)，用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(IC

4、C)、變異系數(shù)(CV％)、Bland-Altman分析的一致性范圍(LoA)作為評價(jià)指標(biāo)。結(jié)果顯示，兩次測量的VO2和VCO2的ICC分別為0.945和0.907，CV％分別為5.9％和8.3％，LoA分別為-21.0～29.1和-27.7～30.9，重復(fù)性較好且達(dá)到國際同類設(shè)備的水平。有效性采用兩種方法:①體外模擬驗(yàn)證:模擬的呼吸交換參數(shù)與測量值的相關(guān)系數(shù)高（r=0.99，p＜0.001），LoA范圍窄(VO2:-1.14～6.48，

5、VCO2:-0.87～8.11);②體內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:采用本設(shè)備和同類設(shè)備(VO2000)對38人進(jìn)行測量結(jié)果比較。結(jié)果顯示，二者相關(guān)系數(shù)高(VO2:r=0.91，p＜0.001，VCO2:r=0.89，p＜0.001)，均值差異小(VO2:5.9％，VCO2:5.5％)，一致性尚可(VO2:-26.9～50.3，VCO2:-24.8～43.2)。上述結(jié)果表明，自主研制的間接能量測試儀有效性較好。
　　3、靜息代謝率快速獲取方法研究<

6、br>　　針對當(dāng)前靜息代謝率(RMR)測量耗時(shí)的現(xiàn)狀，本研究重點(diǎn)探索了RMR快速獲取方法。首先，研究了當(dāng)前RMR測量協(xié)議簡化的可行性。提出1-min步長滑動(dòng)時(shí)間窗法，通過32個(gè)受試者實(shí)驗(yàn)，觀察分析RMR測量過程中人體狀態(tài)穩(wěn)定程度(CV％)和代謝率的動(dòng)態(tài)變化過程。結(jié)果發(fā)現(xiàn)優(yōu)化當(dāng)前測量協(xié)議、縮短測量時(shí)間具有可行性。其次，研究了基于心率監(jiān)測的RMR快速獲取方法。基于心率與耗氧量、代謝率之間的關(guān)系，提出了一種基于心率監(jiān)測的RMR快速獲取方法。通

7、過42名健康人群實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該快速獲取方法的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，該方法不僅能夠大幅減少平均測量時(shí)間（14分鐘），而且能夠根據(jù)被測試者個(gè)體狀態(tài)進(jìn)行判斷，個(gè)性化測量時(shí)間。
　　4、非肥胖健康成年人RMR最佳預(yù)測公式研究
　　靜息代謝率預(yù)測公式具有無成本、使用簡單等特點(diǎn)，在缺乏IC的情況下能夠發(fā)揮重要作用。RMR預(yù)測公式的適用與否在不同人群中存在差異。然而，針對我國非肥胖健康成年人群的RMR預(yù)測公式準(zhǔn)確性研究仍然缺乏。因此，本