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申请/专利权人：上海交通大学医学院附属瑞金医院;上海市内分泌代谢病研究所

摘要：本发明公开了一种环境模拟代谢舱，该代谢舱设有进风口和出风口，分别用于代谢舱气流的流入和流出。代谢舱还包括第三水蒸气分析仪、第三CO2分析仪和第三O2分析仪，该第三水蒸气分析仪、第三CO2分析仪和第三O2分析仪通过切换开关同时接入进风口的通路或者出风口的通路，对代谢舱的流入气流和代谢舱的流出气流进行交替的实时采样、监测和分析。在进风口通路上，按照新风流入的方向，设有第一过滤器、第一缓冲腔，氧洗涤器、第二缓冲腔、在第二缓冲腔处通过所述切换开关依次连接第三水蒸气分析仪、第三CO2分析仪和第三O2分析仪。本发明实现了不同海拔高度的氧分压状态的精准模拟，为高海拔环境下能量代谢的研究提供了更优化的手段。

主权项：1.一种环境模拟人体代谢舱，其特征在于，该代谢舱设有进风口和出风口，分别用于所述代谢舱气流的流入和流出，所述代谢舱还包括第三水蒸气分析仪、第三CO2分析仪和第三O2分析仪，该第三水蒸气分析仪、第三CO2分析仪和第三O2分析仪通过切换开关接入所述进风口的通路或者所述出风口的通路，对所述代谢舱的流入气流和所述代谢舱的流出气流进行交替的实时采样、监测和分析，在所述进风口通路上，按照新风流入的方向，设有第一过滤器、第一缓冲腔、氧洗涤器、第二缓冲腔，在所述第二缓冲腔处通过所述切换开关依次连接所述第三水蒸气分析仪、第三CO2分析仪和第三O2分析仪，在所述出风口通路上，按照气流流出的方向，设有第二过滤器、流量计，在所述流量计的输出端通过所述切换开关依次连接所述第三水蒸气分析仪、第三CO2分析仪和第三O2分析仪，在所述第三水蒸气分析仪、第三CO2分析仪和第三O2分析仪形成的检测通路上依次包括第三采样泵、第三气体干燥器、第三流量控制器，所述环境模拟人体代谢舱包括主控制器，以及氧洗涤器，所述主控制器连接氧洗涤器、第三水蒸气分析仪、第三CO2分析仪和第三O2分析仪，获取各分析仪的输出数据，并向氧洗涤器、各分析仪发送控制指令，根据所述主控制器采集的数据计算，VO2＝-dFeO2dt*RoomVolume*room_correction_coefficient*60+FiO2*FRi-FeO2*Fre1VCO2＝dFeCO2dt*RoomVolume*room_correction_coefficient*60-FiCO2*FRi+FeCO2*Fre2其中，VO2——氧气消耗率，VCO2——二氧化碳产生速率，FeO2——出口氧气浓度，FeCO2——出口二氧化碳浓度，RoomVolume——房间大小，room_correction_coefficient——房间体积调整系数，FiO2——入口氧气浓度，FiCO2——入口二氧化碳浓度，FRi——进口气流速率，FRe——出口气流速率，其中，根据霍尔丹转换，有，FRi*1-FiCO2-FiO2＝FRe*1-FeCO2-FeO23确定房间体积调整系数room_correction_coefficient的过程是，通过空舱实验，记录清洗过程当中的气体浓度变化，将记录的指数函数曲线拟合，通过公式：FeCO2＝A*expb*t+C4b＝-FReRoomVolume*room_correction_coefficient5通过拟合曲线，得到房间体积调整系数room_correction_coefficient，所述代谢舱设有摄像头，用于观察受试者状态，所述摄像头是一个摄像头组，该摄像头组包括行为摄像头组和表情摄像头组，所述行为摄像头组，包括多个摄像头，每个摄像头由RGB、深度、热感传感器构成，用于捕捉并识别任何光照条件下的受试者的行为姿态，包括身体姿态、进餐行为、睡眠、运动，所述表情摄像头组，包括多个摄像头，用于捕捉并识别受试者微表情与情绪，所述代谢舱设有健身器材，用于受试者的运动锻炼，所述代谢舱设有照明灯，用于代谢舱按照测试所需的光照强度的照明，所述代谢舱设有拾音器，用于获取代谢舱内的声音或者噪声信号，所述环境模拟人体代谢舱包括可穿戴设备、健身器材、摄像头、拾音器、照明灯，与主控制器连接，主控制器接收所述可穿戴设备、健身器材、摄像头、拾音器、照明灯的输出数据，并向所述可穿戴设备、健身器材、摄像头、拾音器、照明灯发送控制指令。

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百度查询： 上海交通大学医学院附属瑞金医院 上海市内分泌代谢病研究所 数字化能量代谢监测平台及其环境模拟代谢舱