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营养不良是指因能量或营养素的不平衡而对人体产生有害影响的一种营养状态,营养不良及其造成的住院病人重要生命器官受损和大众健康领域的慢病高发已成为住院病人面临的巨大风险和重要的公共健康问题。通过测量人体代谢速率和代谢底物,确定营养需求,进而进行合适的营养支持,是防治营养不良的有效手段。在代谢测量方法中,间接测热法具有相对廉价、便捷等优点,已成为临床营养中营养评估和营养支持的重要方法。然而,我国间接能量测试仪（IC）的普及程度仍然很低,尤其对于中小型医院和大众健康领域。其原因主要在于:①测量仪器依赖于进口,价格昂贵,测量成本及器维护成本高;②测量相对耗时,不能满足我国医院病人服务高效率的需求;③测量需要专业操作人员。基于上述情况,本文开展如下研究:1、一种基于头罩式稀释法的间接能量测试方法的建立基于间接能量测试原理,本研究通过呼吸气体分析方法设计、气体采集与分析软硬件平台搭建,建立了具备自主知识产权的基于头罩式稀释法的间接能量测试方法。该方法采用了电子压力自动控制技术,通过反馈机制调节比例阀孔径,控制管路压力恒定,确保浓度测量的准确性;采用了稳定状态识别技术,不仅实时监测和显示被测试者呼吸交换参数VO2和VCO2的稳定程度指标（CV%）,为操作者获取稳定状态下的代谢参数提供直观的参考,而且自动获取稳定状态区间的数据计算最终测量结果,降低了操作人员依赖性。2、间接能量测试系统的重复性与有效性研究重复性:通过38名受试者开展短期重复测量实验,用组内相关系数（ICC）、变异系数（CV%）、Bland-Altman分析的一致性范围（LoA）作为评价指标。结果显示,两次测量的VO2和VCO2的ICC分别为0.945和0.907, CV%分别为5.9%和8.3%,LoA分别为-21.0～29.1和-27.7～30.9,重复性较好且达到国际同类设备的水平。有效性采用两种方法:①体外模拟验证:模拟的呼吸交换参数与测量值的相关系数高（r=0.99,p<0.001）, LoA 范围窄（VO2: -1.14～6.48,VCO2:-0.87～8.11）;②体内实验验证:采用本设备和同类设备（VO2000）对38人进行测量结果比较。结果显示,二者相关系数高（VO2: r=0.91,p<0.001,VCO2:r=0.89,p<0.001）,均值差异小（V02: 5.9%, VCO2: 5.5%）,一致性尚可（V02:-26.9～50.3,VCO2: -24.8～43.2）。上述结果表明,自主研制的间接能量测试仪有效性较好。3、静息代谢率快速获取方法研究针对当前静息代谢率（RMR）测量耗时的现状,本研究重点探索了 RMR快速获取方法。首先,研究了当前RMR测量协议简化的可行性。提出1-min步长滑动时间窗法,通过32个受试者实验,观察分析RMR测量过程中人体状态稳定程度（CV%）和代谢率的动态变化过程。结果发现优化当前测量协议、缩短测量时间具有可行性。其次,研究了基于心率监测的RMR快速获取方法。基于心率与耗氧量、代谢率之间的关系,提出了一种基于心率监测的RMR快速获取方法。通过42名健康人群实验,验证了该快速获取方法的准确性。实验结果也表明,该方法不仅能够大幅减少平均测量时间（14分钟）,而且能够根据被测试者个体状态进行判断,个性化测量时间。4、非肥胖健康成年人RMR最佳预测公式研究静息代谢率预测公式具有无成本、使用简单等特点,在缺乏IC的情况下能够发挥重要作用。RMR预测公式的适用与否在不同人群中存在差异。然而,针对我国非肥胖健康成年人群的RMR预测公式准确性研究仍然缺乏。因此,本研究应用所研制的间接能量测试仪,通过对46位该类人群RMR进行测量,评估14中常见预测公式的准确性。研究结果表明,该14个预测公式的准确性均不理想,IC法仍是评估该类人群RMR的首选方法。相对而言,Henry公式最适用,能够准确估算约70%该类人群的RMR,在缺乏IC的情况下,可将Henry公式作为IC的替代方法。未来的研究中,需要建立基于大样本、适用于我国特定人群的RMR预测公式。