首家數(shù)字化能量代謝監(jiān)測(cè)平臺(tái)成立

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代謝艙體供人體代謝研究，主要分布在北美洲、歐洲和亞洲。而位于瑞金醫(yī)院的智慧代謝研究中心是集成10個(gè)不同功能的智慧代謝艙體，是單體數(shù)量全球第一的代謝研究平臺(tái)。

  可與受試者雙向互動(dòng)

  與其他代謝艙單一功能、單向接收受試者的代謝指數(shù)相比，瑞金醫(yī)院智慧代謝研究中心的代謝艙，還能接收生理參數(shù)、生化指標(biāo)乃至心理參數(shù)，能通過(guò)改變環(huán)境因素，施加刺激條件，實(shí)現(xiàn)與受試者的雙向互動(dòng)。

  人體能量代謝艙是一個(gè)相對(duì)封閉的空間，被測(cè)者可在相對(duì)舒適的艙內(nèi)自由活動(dòng)24小時(shí)至幾天，根據(jù)不同外部干預(yù)刺激，引起人體呼出二氧化碳和吸入氧氣，其含量的微弱變化被精準(zhǔn)采集、分析后，可利用間接熱量法測(cè)定人體動(dòng)態(tài)代謝率。

  該中心代謝艙體按照功能可分為標(biāo)準(zhǔn)代謝艙、靜息代謝艙以及環(huán)境模擬代謝艙，可滿足各種科研需求。其中，標(biāo)準(zhǔn)代謝艙面積約10平方米，體積為30000升，受試者可在艙內(nèi)自由活動(dòng)，進(jìn)餐、睡眠、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)無(wú)感方式采集不同狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)代謝率。每個(gè)艙體配有環(huán)境模擬與控制系統(tǒng)，通過(guò)精細(xì)調(diào)節(jié)光照、聲音、溫度、濕度等參數(shù)，模擬海平面各種地域環(huán)境，測(cè)試其對(duì)機(jī)體能量代謝的影響，一般實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)為24至72小時(shí)。

  靜息代謝艙又稱“食物熱效應(yīng)代謝艙”，面積4平方米，體積10000升，可快速檢測(cè)人體微弱代謝率變化，一般實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)為半小時(shí)到2小時(shí)；環(huán)境模擬代謝艙是目前全球首臺(tái)低氧代謝艙體，除有標(biāo)準(zhǔn)代謝艙全部功能外，還可通過(guò)氧氣濃度控制裝置，精準(zhǔn)模擬不同海拔高度的氧分壓狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)體在縱向空間環(huán)境下能量代謝的相關(guān)研究。

  代謝與慢病密切相關(guān)

  能量代謝是什么？據(jù)悉，它是細(xì)胞及機(jī)體能量與物質(zhì)調(diào)控的核心生命過(guò)程，生命最基本的特征之一，機(jī)體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被氧化而產(chǎn)生能量的過(guò)程稱為能量消耗。能量代謝與健康息息相關(guān)，近年來(lái)，多項(xiàng)研究表明，能量代謝失衡與糖尿病、肥胖、心血管疾病、癌癥等一系列重大慢性非傳染性疾?。。┘袄淆g化密切相關(guān)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)體能量代謝調(diào)控機(jī)制的基礎(chǔ)研究，是應(yīng)對(duì)慢病挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。

  國(guó)家代謝性疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心主任、瑞金醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科主任王衛(wèi)慶介紹，瑞金醫(yī)院能量代謝監(jiān)測(cè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)人體高維度的數(shù)據(jù)采集和高精度的時(shí)序隊(duì)列分析。包括環(huán)境數(shù)據(jù)、外界暴露刺激數(shù)據(jù)、人體靜態(tài)檢驗(yàn)檢查數(shù)據(jù)、人體動(dòng)態(tài)生理數(shù)據(jù)、心理數(shù)據(jù)以及行為數(shù)據(jù)等，能實(shí)現(xiàn)80余項(xiàng)相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和精準(zhǔn)分析，標(biāo)志著給予人體能量代謝的臨床研究將進(jìn)入數(shù)字化全新階段。

  在精準(zhǔn)量化的模擬環(huán)境下，通過(guò)色、聲、香、味、觸、法多模態(tài)精準(zhǔn)刺激機(jī)體的眼、耳、鼻、舌、身、意，由系統(tǒng)軟件自動(dòng)獲取生理、心理、生化及能量代謝動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)計(jì)算分析，得到數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性，多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)已申請(qǐng)專利。

  海量數(shù)據(jù)服務(wù)大健康

  據(jù)悉，目前瑞金醫(yī)院能量代謝監(jiān)測(cè)平臺(tái)已開(kāi)展多項(xiàng)智慧代謝研究，如已完成中國(guó)人群代謝測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)1.0版，建立早期疾病預(yù)警模型，為探索疾病發(fā)病機(jī)制奠定基礎(chǔ)，更通過(guò)智慧代謝檢測(cè)系統(tǒng)，為疾病的精準(zhǔn)診斷和個(gè)體化治療提供依據(jù)。

  王衛(wèi)慶介紹，代謝與糖尿病密切相關(guān)，長(zhǎng)期以來(lái)，大眾知曉遺傳、生活方式等對(duì)糖尿病有重要影響，但根據(jù)覆蓋全國(guó)16個(gè)省、20個(gè)社區(qū)、近20萬(wàn)人的多中心前瞻性研究，團(tuán)隊(duì)挖掘并驗(yàn)證了6種全新脂質(zhì)預(yù)測(cè)因子可進(jìn)一步提高糖尿病預(yù)測(cè)率，較傳統(tǒng)指標(biāo)預(yù)警模型提升18%。團(tuán)隊(duì)量化了三大血糖指標(biāo)作用，提出“餐后血糖對(duì)糖尿病及心血管并發(fā)癥預(yù)測(cè)價(jià)值更高”的觀點(diǎn)，揭示中國(guó)人群糖尿病的發(fā)病主因。

  有了數(shù)據(jù)，最終目標(biāo)是讓大眾身體更健康。為此，團(tuán)隊(duì)首次提出清淡少油的“傳統(tǒng)江南飲食”概念，被評(píng)為全球4大抗炎飲食代表之一，與地中海飲食、日本和食、北歐飲食并列對(duì)沖西方炎性飲食的代謝危害，這一概念被2021年《中國(guó)居民膳食指南》推薦。此外，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出腸道菌群干預(yù)肥胖、糖尿病的新方案，研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)現(xiàn)有藥物可影響居民腸道菌群，增加益生菌豐度，并減少腐敗菌豐度。

  一個(gè)個(gè)全新的數(shù)學(xué)模型正在代謝艙提供的海量數(shù)據(jù)中被建立。據(jù)透露，航天、極地科考、運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域?qū)＜乙矑伋龊献鏖蠙熘?，瑞金醫(yī)院能量代謝監(jiān)測(cè)平臺(tái)在醫(yī)學(xué)之外承擔(dān)了更多關(guān)乎全人類的探索。迄今已有幾百名受試者體驗(yàn)過(guò)代謝艙環(huán)境，“過(guò)午不食引起的代謝變化”與“減重手術(shù)與節(jié)食”兩項(xiàng)與全人群健康密切相關(guān)的課題正在進(jìn)行，“相關(guān)數(shù)據(jù)將與標(biāo)準(zhǔn)化代謝性疾病管理中心（MMC）結(jié)合，最終，一套精密的代謝監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)下沉復(fù)制到社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心與全國(guó)縣域中心，幫助廣大慢病患者管理健康，讓更多民眾懂得如何吃、如何瘦。”