人体能量代谢实验室由气体发生与抽样系统、气体分析系统（包括双通道氧气分析仪、CO2分析仪及水汽分析仪等）、数据采集与处理系统等组成，采用黄金标准的间接测热法，被测者可自由活动（代谢舱式）或佩戴呼吸面罩（或罩蓬），并可选配红外热成像、活动强度与体温记录仪等，从而全面测量人体在不同状态下的能量代谢水平，以研究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。
主要技术特点如下：
1) 模块式结构，自由组合、灵活配置，具备强大的可扩展性，可方便组合用于实验动物等的能量代谢测量
2) 流通式测量技术，实时观测分析
3) 模块式差分CO2、O2及水汽分压测量系统，可选配一体式三参数气体分析仪
4) 可选配呼吸面罩或罩篷
5) 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
6) 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
7) 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
8) 可选配高光谱成像系统，用于皮肤表型分析、病理切片高光谱成像等。
9) 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：
1. 差分氧气分析模块：燃料电池O2分析技术，不受水汽、CO2及其它气体的影响，测量范围1－100％，分辨率0.0001%，低噪音高稳定性，精确度优于0.1%，响应时间小于7秒，24小时漂移低于0.01％，20分钟噪音低于0.002％pk-pk；温度、压力补偿,4通道模拟输出，16bit分辨率；数码过滤（噪音）0-50秒可调，增幅0.2秒，内置A/D转换器分辨率24bits；可同时测量温度（测量范围0-60℃，分辨率0.001℃）和气压（测量范围30-110kPa，分辨率0.0001kPa）；具两行文字数字LCD显示屏，具背光，可同时显示氧气含量和气压；
2. 二氧化碳测量分析：双波长非色散红外技术，测量范围0－5％或0－15％两级选择（双程），内置数据采集系统，实时测量，响应时间小于1秒，分辨率优于0.0001%或1ppm（可达0.1ppm），精确度1%，建议气流5－2000ml/分钟，噪音小于2ppm，24小时漂移低于0.002%，温度、气压补偿，采样频率10Hz；具两行文字数字LCD显示屏，具背光，可同时显示CO2含量和气压；4通道模拟输出，16bit分辨率，具数码过滤（噪音）
3. 水汽测量分析：薄膜电容性传感器（thin-filmcapacitivesensor），测量单位为相对湿度或露点温度或水汽分压，测量范围0-RH，分辨率0.001%RH、0.01摄氏露点温度，精确度1%，恒温下漂移低于0.01%每小时
4. 气体二次抽样单元：包括一个泵、针阀（控制进出泵体的气流）和气流计（0－2000ml/m）；隔膜泵，滚轴马达，流速2-4L/min；热桥式气流计，分辨率1ml/min，精确度2%；模拟输出12bits
5. 数据采集单元，12通道，8个模拟输入，16bit分辨率；4个温度输入，分辨率0.001摄氏度；8个数字输出用于系统控制，1个16bit计数器，2通道电压输出，脉冲宽度调制；
6. 软件可在线显示和分析数据
7. 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℃，精确度0.2℃，BNC连接，探头直径2.5mm；
8. 气流发生控制监测单元：流量75－500L/min，分辨率1L/min，精确度2%满量程；
9. 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－，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
主要参考文献：
1) EdwardL.Melansonetc.Anewapproachforflow-throughrespirometrymeasurementsinhumans.AmericanJournalofPhysiology-Regulatory,IntegrativeandComparativePhysiology,2010
2) RachelR.Markwaldetc.Impactofinsufficientsleepontotaldailyenergyexpenditure,foodintake,andweightgain.PNAS,2012
3) KateLydenetc.EstimatingEnergyExpenditureUsingHeatFluxMeasuredatSingleBodySite.MedSciSportsExerc.2014
4) AndrewW.McHilletc.Impactofcircadianmisalignmentonenergymetabolismduringsimulatednightshiftwork.PNAS,2014
附、EcoTron人体能量代谢舱
人体能量代谢舱为舱体式人体能量代谢测量观测系统，主要由代谢舱或气候舱、CO2/O2分析仪、气体循环抽样系统等组成，可以测量观测人体在自然或运动状态、不同干预条件下能量消耗生理生态，是人体能量代谢监测的“金标准”，应用于肥胖、糖尿病、内分泌代谢、营养学、不同环境模拟生理学、衰老与代谢、运动生理学、中医治疗过程观测等领域。
易科泰生态技术公司提供人体能量代谢舱全面解决方案，主要技术特点：
1) 多样化气体分析监测系统，包括CO2、O2、H2O（水汽），可选配流通式CO2/O2分析传感器或扩散式CO2/O2分析传感器
2) 可选配不同类型代谢舱，如简单的带气体循环的气密舱或环境模拟控制的气候舱，气候舱可对温湿度、光照及CO2进行调控，智能LED光源可进行昼夜自动模拟、有云天气模拟等
3) 可选配集装箱式气候舱，方便移动运输，可以在任何地点、任何环境条件下进行生态环境模拟实验观测
4) 可选配红外热成像观测单元，在线观测分析体表散热、体温时空动态分布状况、呼吸、生理生态与心理动态分析等
5) 可选配可穿戴式体温与活动数据采集器，高时间分辨率监测身体不同部位三维活动、多点体温、及出汗情况等
