[实用新型]便携式VO2检测设备

说明书

本实用新型实施例公开了一种便携式VO2检测设备，包括：用户接口、双向流量计、微型混合室、氧气传感器、氧合装置、心率采集装置、温度及气压传感器、微处理器、通信模块、显示屏；其中，所述氧气传感器、所述氧合装置、所述心率采集装置、所述温度及气压传感器、所述通信模块、所述显示屏连接至所述微处理器。本实用新型提出的便携式VO2检测设备在没有二氧化碳分析仪的情况下能够分别测量整体或者局部的氧气消耗并且准确地输出测量结果，并且是一种便携式设备，非常适合运动训练及辅导、科学研究和体育教育的应用场景。

技术领域

本实用新型涉及气体代谢测量技术领域，特别涉及一种便携式VO2检测设备。

背景技术

近几十年来，我国心血管疾病(Cardiovascular Disease，简称CVD)和肺部疾病发病率处于持续上升阶段，在老年人群中的发病率更高，这主要与社会发展，人们生活习惯改变，人口老龄化，环境恶化等因素相关，这些危险因素之间的交互作用使发病率成倍增加。心血管疾病和肺部疾病的防治负担日益严重，已经成为我国当今社会所面临的重要公共卫生问题，加强防治刻不容缓。

心血管疾病及肺部疾病发病过程缓慢、潜伏期长，因此需要合适的工具对其发病风险进行评估，再合理地进行干预，以达到预防事件发生的目的。越来越多的证明表明，心肺功能(Cardiorespiratory Fitness，简称CRF)指标是心血管疾病及肺部疾病及其他慢性病的有效预测因素，而且CRF还可以用于对于所有慢性病的不良后果进行重新分类，因此，美国心脏协会已经发表声明称心肺功能(CRF)指标可作为患者健康管理的重要临床标志，以降低心血管风险。

利用气体代谢测量方法测量心肺功能(CRF)指标的系统是一种代谢评估系统。心肺运动测试(Cardiopulmonary Exercise Testing，简称CPX)、氧气消耗(VO2)测量、以及呼吸运动测量已经在临床健康评估、健康培训、运动处方等领域中被广泛运用，主要应用于测量氧气消耗(VO2)、二氧化碳输出(VCO2)和呼吸量(VE)中。

在心肺功能(CRF)测量过程中测量氧气消耗反应，其中，最大摄氧量(VO2max)是测量心血管系统运输氧气能力的重要标准。最大摄氧量(VO2max)的值取决于运动方式、训练程度和心血管功能的完整性。在各种类型的心肺疾病中，患者的最大摄氧量(VO2max)的值通常会减少。在大多数情况下，除运动员外，正常或较高的最大摄氧量(VO2max)数值几乎可确保没有任何重大心血管疾病或肺部疾病。最大摄氧量(VO2max)数值可以采用ml/kg/min表示，该数值与个体的运动耐力有关。特定的无氧阈(AT)可以用来设计个性化健身计划，从而改善身体状况并最大化地消耗卡路里。最大摄氧量(VO2max)的测量可评估个体的真实健康水平。而同时，心肺功能(CRF)指标还可以用来鉴定老年患者在大型手术中是否具有高死亡率的风险。研究表明，术后心血管相关的死亡率可以由无氧阈(AT)<11ml/kg/min进行预测，而无氧阈(AT)可以通过测量氧气消耗(VO2)得到。

人体气体代谢测试是基于间接测热法的原理，根据一定时间内氧消耗量、二氧化碳产生量计算出人体的能量消耗，以及碳水化合物、脂肪和蛋白质在能量消耗中的构成。其装置可与跑步机、功率车等负载设备配合，测试人体在不同运动负荷下的摄氧量、二氧化碳排出量。气体代谢测试为心肺功能的评估、疾病的诊断治疗以及科学的营养供给提供了参考。

早期的人体气体代谢测试比较简单，一般采用道格拉斯气袋法。测试过程中将所有呼出气体全部收集到气袋中，整个测试过程需要几十个气袋。测试完成后，先测量呼出气体的体积，再使用化学分析方法分析气袋中氧气和二氧化碳的浓度，整个过程缓慢而且繁琐。由于道格拉斯气袋法不能做到数据的实时分析，同时设备庞大，通气管路是封闭式的，呼气阻力很大。微型混合室方法采集微量人体呼出气体进行分析，微型混合室与道格拉斯气袋法相比，其最大的优点是可以在开放式呼吸模式下进行测量，使受试者彻底抛弃了笨重的呼吸管道和单向阀，受试者可以自由自在地呼吸，微型混合室法成为目前气体代谢测试主要方法之一。