FMS便携式人体能量代谢测量系统
人体能量代谢研究是人类生物学研究的最重要议题之一，研究焦点为人类对不同生态环境条件包括生存限制条件与胁迫的响应（适应）、能量的获取与分配（用于维持性消耗和生产性消耗）、及其对人类福祉健康（包括人类生存与繁衍）的意义，如不同食物及其进食模式的能量代谢研究、不同栖住条件包括现代交通如铁路及汽车环境条件的能量代谢响应、肥胖症及相关代谢疾病（如心血管疾病、糖尿病、骨质疏松、部分癌症等等）的能量代谢研究等。
上图左为新款FMS便携式主机，上图中为代谢测量理论与技术手册，上图右为人体能量代谢方案
FMS便携式人体能量代谢测量系统采用黄金标准的间接测热法（indirect calorimetry），由主机系统、气流发生控制监测系统及呼吸面罩（或头盔）组成，其主要技术特点如下：
- 多参数高端科研级主机系统，包括CO2分析仪、O2分析仪、水汽分析仪、温度监测、数据采集系统、气体抽样单元及BaseLine/Chamber双通道气路切换器等
- 超大触摸屏实时显示仪器各参数，可同时显示氧气、二氧化碳、水汽压、大气压、相对湿度、模拟输入信号、储存大小、取样情况、日期时间序列等数据
- 8通道模拟信号输入，可兼容其它分析仪或传感器，4通道温度输入
- 面板具备SD卡卡槽，最大支持容量32GB，允许即时存储数据信息，无需单独的计算机
- 快速响应，气体分析响应时间低于1秒，从而可以即时反映呼吸的瞬间变化
- 高度集成、便于携带，可用于户外、车厢内及实验室内人体能量代谢测量研究；可同时用于动物能量代谢测量（需选配动物呼吸代谢测量室）
- 具备可佩戴式活动数据采集器，自动采集三维活动数据、温度（体表温度）、湿度（体表湿度）等
- 可选配红外热成像单元，用于成像测量体表及环境温度分布情况等，以研究分析体表散热温度分布与环境温度的关系等
- 可用于生物医学、转化医学、临床诊断测量、运动生理学、环境生理学研究等
主要技术指标：
- 传感器：O2分析仪，燃料电池技术，使用寿命约2年，燃料电池可更换；CO2分析仪，无色散双波长红外气体分析仪；水汽分析仪，薄膜电容传感器
- 测量范围：O2，0 - 100%；大气压，30-110 kPa；CO2，0 –5%；水汽压，0-100% RH（无凝结），温度0-100℃
- 精度：O2：2-100%读数的0.1%；CO2：0-5%读数的1%；H2O：0-95% RH读数的1%，95-100%优于2%；温度0.2℃
- 分辨率：O2: 0.001%；CO2: 0.0001%-0.01%；H2O: 0.001%RH
- 信号漂移：温度恒定的情况下O2: <0.02%每小时；CO2: <0.001%每小时；H2O: < 0.01%RH每小时
- 信号输入：八个标准电压双极模拟输入，四个温度输入
- 模拟输出：8个自定义
- 数字控制输出：8TTL逻辑信号
- 数字输出：RS-232转USB，Sablebus快速接口
- 内置存储器：SD存储卡，可达32GB
- 存储时间间隔：0.5sec到1hr用户自定义
- 气流流量：10-1500mL/min
- 流量控制：微电子热反馈系统，气流控制通过精密反馈环系统实际连接气流泵和流量计（微电脑控制），同时提供高精度针阀；精度：读数的2%
- 流量分辨率：0-99.9mL/min为0.1mL/min；100mL/min 以上为1mL/min
- 大气压测量范围标准设置为0～125kPa，用户可根据需要设置成75～125kPa或90～110kPa 精确度为1%，分辨率1Pa，
- 触摸屏操作，可实时显示仪器各参数，可同时显示氧气、二氧化碳、水汽压、大气压、相对湿度、模拟输入信号、储存大小、取样情况、日期时间序列等数据。配备Windows版本软件，可在线显示和分析数据。
- 热敏电阻探头用于测量呼吸室内温度值和空气温度：测量范围-5－60℃，分辨率0.001℃，绝对精确度0.2℃，BNC连接，探头直径2.5mm；
- 工作温度：3-50℃，无冷凝
- 供电：12-15 VDC，带220V交流电适配器；可选配锂电池供电，方便野外操作。
- 尺寸：35cm×30cm×15cm
- 重量：4kg
- 抽样流速：PID自动控制，流量50－500L/min，分辨率1L/min，精确度2%满量程；
- 可选配移动式或静止式测量面罩，用于自由移动测量或静止状态（卧或坐姿）情况下的测量
- 可佩戴式数据采集器：温度测量范围-40°C－125°C，精确度0.2°C；湿度测量范围0－100%，精确度±1.8%；三维加速度传感器（活动监测）测量范围±15g，精确度±0.15g，具OLED彩色显示屏显示测量数据及图表，蓝牙通讯
产地：美国
参考文献
- Chantal A Pileggi, Denis P Blondin, Breana G Hooks, et al. Exercise training enhances muscle mitochondrial metabolism in diet-resistant obesity, eBioMedicine (2022). DOI: 10.1016/j.ebiom.2022.104192.
- Denize, K. M., Akbari, P., da Silva, D. F., Haman, F., & Adamo, K. B. (2020). Greater energy demand of exercise during pregnancy does not impact mechanical efficiency. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 45(5), 493-499.
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北京易科泰生态技术有限公司成立于2002年，为中关村高新技术企业，致力于生态-农业-健康研究监测技术推广、研发与服务，特别是在光谱成像技术（高光谱成像技术、叶绿素荧光成像技术、红外热成像技术、无人机遥感等）、植物表型分析技术、呼吸与能量代谢测量技术等方面，与国际领先企业PSI、Specim、Sable等合作，致力于植物科学、土壤与地球科学、动物能量代谢、水体与藻类及生态环境领域先进仪器技术的引进推广和技术研发集成，为植物/作物表型分析、生态修复及生态保护、能量代谢测量等提供规划设计、技术方案与系统集成、技术咨询与科技服务。公司技术团队80％以上具备硕士或硕士以上学位，并与中国科学院研究生院、中科院植物研究所、中科院动物所、中科院地理科学与资源研究所、中国农科院、中国林科院、中国环科院、中国水科院、清华大学、中国农业大学、北京林业大学、北京大学、中国海洋大学、陕西师范大学、内蒙古大学等建立了长期的技术合作交流关系。
公司下设有叶绿素荧光技术与植物表型业务部、EcoTech®实验室、光谱成像与无人机遥感事业部及无人机遥感研究中心（与陕西师范大学合作建立）、动物能量代谢实验室、内蒙古阿拉善蒙古牛生态牧业研究院及青岛分公司。实验室拥有叶绿素荧光成像、叶绿素荧光仪、水体藻类荧光仪、SPECIM高光谱仪、WORKSWELL红外热成像仪、EasyChem全自动化学分析仪、MicroMac1000水质在线监测系统、ACE土壤呼吸自动监测系统、SoilBox便携式土壤气体通量测量系统、动物呼吸测量系统、LCpro+光合作用测量仪、Hood土壤入渗仪、年轮分析仪等各种仪器设备，可以进行实验研究分析、实验培训等，欢迎与易科泰生态研究室开展合作研究。
易科泰公司与欧洲PSI公司（叶绿素荧光技术与表型分析技术）、美国SABLE公司（动物能量代谢技术）、欧洲SPECIM公司（高光谱成像技术）、欧洲WORKSWELL公司（红外热成像技术）、欧洲Lightigo公司（LIBS元素分析技术）、欧洲BCN无人机遥感中心、欧洲ITRAX公司（样芯密度扫描与元素分析）、美国VERIS公司、英国ADC公司、德国UGT公司、欧洲SYSTEA公司等国际著名生态仪器技术领域的研发机构和厂商建立了密切的合作关系，在FluorCam叶绿素荧光成像与荧光测量技术、PlantScreen植物表型分析技术、高光谱成像技术、红外热成像技术、光合作用与植物生理生态研究监测、土壤呼吸与碳通量研究监测、动物呼吸代谢测量、水质分析与藻类研究监测、CoreScanner样芯密度CT与元素分析技术、LIBS元素分析技术、无人机生态遥感技术等生态仪器技术及其系统方案集成有着丰富的经验，成为我国农业、林业、地球科学、生态环境研究等领域科技进步的重要研究技术支持力量。由公司研制生产的EcoDrone®无人机遥感平台、SoilTron®多功能小型蒸渗仪技术、SoilBox®土壤呼吸测量技术、PhenoPlot®轻便型作物表型分析系统、SCG-N土壤剖面CO2／O2梯度监测系统、植物生理生态监测技术、动物能量代谢测量技术等，在中科院修购项目、农业部学科群项目、CERN网络（生态系统监测网络）等项目中发挥重要作用。
“工欲善其事，必先利其器”，易科泰公司将秉承“利其器，善其事”的经营理念，为国内生态-农业-健康研究与发展提供最优的技术方案和服务。
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