全自主代谢舱 揭开健康“密码”

　　能量代谢是生命最基本的特征之一，与健康息息相关。近年来，多项研究表明，能量代谢失衡与糖尿病、肥胖、心血管疾病、癌症等一系列重大慢性非传染性疾病(慢病)等密切相关。

　　如何准确了解自己的能量代谢呢？在合肥创新院内，有个神秘的代谢舱。它可以“解构”人类身体，寻找代谢与疾病、健康的关联，探索“身体内的星辰大海”。

　　智慧代谢舱

　　受试者进入代谢舱自由活动，包括吃饭、睡觉、运动等。代谢舱通过收集舱体内的氧气和二氧化碳，采用高精密气体浓度分析仪器测定人体氧气消耗、二氧化碳排出量，让受试者的生命信息可在屏幕实时可见。

　　“我们集成温度、湿度、声音、光强、氧分压等环境参数的监测与控制，融合智能传感技术，对舱内受试者运动、行为轨迹、表情心理、睡眠、饮食等进行时序化监测。”中国科学技术大学先进技术研究院生物医学中心常务副主任王远介绍，舱内也可以为受试者营造特定的活动环境以及模拟各类生活情景，监测受试者的实时状态，深入研究饮食、运动、情绪与人体代谢之间的关系，从而阐明与其相关的疾病的机理，为未来实现疾病的早期干预与精准调控夯实基础。

　　智慧代谢舱是人工智能技术在智慧医疗领域的一次全新尝试，它通过智能传感器与深度学习算法分析生活方式与疾病之间的关联性。“未来我们可以在此基础上，为患者定制个性化饮食、运动、精神等健康处方。同时，通过生活方式干预，部分取代传统的药物控制。”王远解释道，未来医疗方式可能将会有根本的变化，诸如二型糖尿病的治疗，某种程度上可以不依靠药物治疗，而是通过改变患者的生活方式做到对疾病的早期干预与精准调控。

　　受试者的生命信息可实时可见

　　如今，新一代智慧代谢舱作为内分泌代谢和精准营养研究重要科研平台，已被列入卫健委国家内分泌代谢临床中心和区域中心的标准化配置。然而，我国目前代谢舱的购置和使用基本依赖进口，不仅会形成巨大的科研资金压力，还不利于国产高端生物医药科研仪器产业的发展。

　　“我们团队先后攻克了高精度差分氧浓度传感、增量式多点采样、舱体气体快速混合、代谢模型算法设计、呼吸代谢模拟验证平台等关键技术，并与安徽宏元聚康医疗科技有限公司合作，开发出国内首套具有完全自主知识产权的智慧代谢舱。”王远介绍，团队还进一步拓展集成了人体代谢组学分析与肠道菌群宏基因组学分析，实现对人体代谢多维度、多层次动态监测与集成分析。

　　“代谢舱可适用于健康人群，也适用于糖尿病等一些慢病、亚健康状态的人群，还能对一些职业群体开展能量代谢监测。”王远表示，希望能与国内有需求的科研机构共建代谢舱，进一步通过医工交叉深度融合，完善代谢舱技术特色，发挥智慧代谢舱的临床和科研价值，同时希望相关政府机构进一步支持国产化智慧代谢舱平台研发与推广，推动国产智慧代谢舱高端科研平台的标准化，提升高端生命健康科研装备的自主化水平。 （记者 徐慧媛）