[发明专利]一种静息能量代谢率变异特性分析方法

权利要求书

1.一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，它包含静息能量代谢率变异性系统装置，该装置包含能量代谢采集检测装置、数据传输装置和数据处理分析平台，所述的能量代谢采集检测装置通过桥接器与数据传输装置相连接，所述的数据传输装置通过串口与包含数据处理分析平台的上位机相连接；通过能量代谢采集检测装置，检测获取人体在静息状态或者运动状态下所消耗的氧气量与产出二氧化碳量数据的变异指标，经过串口传输到上位机的数据处理分析平台，数据处理分析平台依据静息能量代谢率变异性原理分析自主神经系统中交感神经、副交感神经的平衡状态。

2.根据权利要求1所述的一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、选取条件合适的受试者，受试者在静息状态下用能量代谢采集检测装置进行测试，数据处理分析平台记录受试者能量代谢数据中的氧气消耗量和二氧化碳产生量；

(2)、对氧气消耗量和二氧化碳产生量进行时域、频域分析静息能量代谢率变异性特征参数，通过对变异性特征参数进行量化处理从而描述该状态下的交感神经系统与迷走神经系统的相对平衡性，可作为评估自主神经系统功能的方法。

3.根据权利要求1所述的一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，通过能量代谢采集检测装置测量出受试者在静息状态下的氧气消耗量以及二氧化碳产生量，以此两项数据在测量过程中建立数学模型：

其中VO₂(t)和VCO₂(t)两者都是由相似的随机过程建模的；VO₂和VCO₂是各自随机的期望值，因此，它们为沿平稳性的常数，即能量代谢检测仪测量过程氧气的消耗量和二氧化碳的产生量数据值；vVO₂(t)和vVCO₂(t)由各自随机过程的标准差建模。

4.根据权利要求1所述的一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，所述的氧气消耗量和二氧化碳产生量的变异指标包括时域参数和频域参数。

5.根据权利要求4所述的一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，所述的时域参数包括：MEAN和SDNN，MEAN为所有VO₂和VCO₂在测量过程中R-R间期的均值；SDNN为所有VO₂和VCO₂在测量过程中的标准差。

6.根据权利要求4所述的一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，所述的频域参数包括：LF、HF和LF/HF；LF为能量代谢变异性曲线经快速傅式变换所得的低频分量，其值围在0.04Hz-0.15Hz范围内；HF为静息能量代谢变异性曲线经快速傅式变换所得的高频分量，其值在0.15Hz-0.40Hz范围内；LF/HF为低频分量与高频分量的比值，通过LF/HF的比值反映交感神经与副交感神经的相对活跃程度，进而可用来分析自主神经的系统功能。

7.根据权利要求6所述的一种静息能量代谢率变异特性分析方法，其特征在于，所述的LF/HF计算方法如下：

对(R-Ri)间期进行数字傅里叶变换对获取的频谱进行分析，获得频域数据，计算LF/HF，其计算公式为：

数字频率与模拟频率之间关系为：

ω＝2πf/f_s，即

则第k个频率点对应的模拟频率为：

其中N表示傅里叶变换的点数，k表示傅里叶变换的第k个频谱，通过上式可计算出低频分量和高频分量的频率分别为f_(LF)和f_(HF)的值，则通过LF/HF的比值反映交感神经与副交感神经的相对活跃程度，进而可用来分析自主神经的系统功能。