便携式营养代谢测量系统设计

摘要

针对常态化营养代谢监测中的便携式快速测量需求，提出一种基于间接测热法的低功耗多功能测量方法与系统方案。首先，采用卡尔曼和5阶贝塞尔滤波算法相结合，对氧气、二氧化碳、流量、心电实时数据进行预处理，得到气体在单位时间内累积量；其次，设计考虑心电图和呼吸波静息分析的营养代谢快速测量方法，构建能量代谢参数计算模型；然后，设计专用采集与分析电路系统，通过无线网络将数据传输至上位机或云端，实现智能化和网络化设计；最后，采用对心电图和呼吸参数分析实现对被试的静息状态判定，进而完成营养物质代谢监测试验。结果表明该系统能有效对代谢相关生理信号进行高精度检测，同时实现对人体脂肪和糖类代谢消耗的准确测量，为人体新陈代谢能量测量提供一种有效手段。

关键词

营养代谢监测 / 间接测热法 / 卡尔曼滤波 / 贝塞尔滤波

基金资助

国家自然科学基金（61703270）