2006年标书-Alzheimer病的早期诊断和指标规范化研究

1、2006年标书-Alzheimer病的早 期诊断和指标规范化研究Alzheimer病的早期诊断和指标规范化研究项目申请书编写提纲一、立项依据和目标1. 本课题研究意义及同类研究工作国内外研究现状、知识产权状况与存在 问题人口老龄化成为一个全球性现象，在全世界186个国家和地区中，有1/3 以上的国家和地区已进入“老年型”社会，中国的某些城市也已进入了 “老年 型”社会。据联合国估计，1950年，全世界60岁以上的老年人约有2亿，1970 年达到3亿，2000年达到6亿。2020年将达到10亿，2050年.全球将有近20 亿的老年人。目前世界绝大多数老年人口生活在亚洲3. 38亿，中国60岁及以

2、 上老年人口 1. 34亿，占世界老年人口的21. 34%,占亚洲老年人口的39. 7%, 2050 年，亚洲老年人口将增长到12.27亿，中国老年人口将超过4亿，占全国总人 口的30%,比目前法、德、意、日.英五国的总人口还要多。随着人口的老年化, 老年人的相关问题将日渐突出，如老年人生活问题.医疗保健和社会保障问题, 这些问题的有效处理直接关系到国民经济发展和社会稳定。近年来多数调査结果显示，在欧美国家，60岁以上老年人6%12%发生痴呆, 85岁以上的老人则有20%40%发生痴呆，其中半数以上为老年性痴呆。在全球 约有超过2000万的人患有该病，痴呆发病率随着年龄的增长而成倍上升，年龄

3、每增长5岁，发病率即增长一倍。在65岁以上的年龄段中，老年痴呆的发病率 约为5%；超过85岁，发病率增加到25%； 95岁以上的人群当中高达60%。我国 流行病学资料表明：55岁以上老人痴呆症总患病率为2. 9%, 65岁以上人口中痴 呆症总患病率为5. 22%。其中,60-69岁人群中老年痴呆症的发病率为2. 3%, 70-79 岁为3. 97%, 80岁以上为32%。我国现有65岁以上人口 9610万，估算全国共有 各类痴呆症患者500万，老年痴呆占2/3之多，2050年，痴呆患者将增加到2000 万，与目前全球痴呆人数持平。这是中国未来几十年将面临的严峻问题，医务 人员和相关专业人员对这

4、个问题应引起高度的重视，在疾病的早期诊断和干预 方面做些深入的研究。阿尔茨海默病(Alzheimer s disease, AD)是老年痴呆的最常见原因，它 是一种原因不明的、进行性的.中枢神经系统的退行性疾病，其特征性病理改 变为大脑皮层及脑区的纤维蛋白沉积，即细胞外间隙的B淀粉样蛋白 (B -amyloid, AB )和细胞内多聚Tau蛋白的沉积,两者在病理形态学上分别表 现为老年斑(SP)和神经纤维缠结(NFT)o AD患者的最终结局痴呆，当出现明显痴 呆时，临床诊断没有多大困难，但此时病情己无法逆转，失去了治疗时机。最 近有研究者提出从正常老年发展成AD痴呆是连续的过程，纽约大学医学院

5、Barry Reisberg博士把这个连续过程分为七个期：Stage 1正常增龄期(normal ageing). Stage 2极轻微认知损害期(very mild cognitive impairment) Stage 3轻微认知损害期(mild cognitive impairment), Stage 4中度认 知损害期(moderate cognitive impairment) Stage 5中等严重认知损害期 (moderately severe cognitive impairment), Stage 6严重认知损害期 (severe cognitive impairment),

6、 Stage 7极严重认知损害期(very severe cognitive impairment)o正常增龄期，其记忆能力与年龄和教育水平相对应， 既无主观记忆减退的体验，也无客观的认知损害；极轻微认知损害期，个体有 主观记忆减退的症状，如忘记熟悉的字或人名，或常找不到钥匙.眼镜或其它 常用物品，朋友、家人或同事还没有注意到记忆问题，医学检査无异常发现， 这些现象可能是增龄相关改变，也能是AD最早期的症状；轻微认知损害（MCI） 期，有主观记忆困难，朋友、家人或同事能发现其记忆缺陷，医学检査或心理 测试发现有记忆缺陷的证据，其它认知功能和社会功能没有明显的缺陷，有这 些症状的老年人三年后有半

7、数发展成AD,许多研究者把MCI看着临床前期AD； 中度认知损害期，即临床早期AD,除记忆损害外，还有其它认知功能损害，如 执行功能.推理能力和计算能力等方面的损害，IQ70,社会适应能力受损；以 后各期认知损害更加明显。ZaudigM认为从正常增龄到AD是一个连续谱，可以 人为地分为几个期：正常增龄期、无症状AD期、主观记忆减退期.轻度认知损 害期（轻.中.重人AD痴呆期，如下图所示。MCI和AD的关系虽然没有最后定论，但多数研究者认为MCI是正常老化与 AD的过度期，Bozoki A等人研究发现每年有4%-25%的MCI发展成痴呆，但多数 随访研究发现每年有10%-15%的MCI发展成痴呆

8、，所以多数研究者把MCI看着临 床前期AD。在无症状AD期，部分病人未经特殊治疗，可能会自发逆转；在主观 记忆减退期和轻度认知损害期，经合理有效治疗，部分病人可能会逆转；进入 痴呆期后，即使积极治疗，也无法使病情逆转，但能延缓疾病的进程。由此看 来，AD的早期诊断对指导治疗和改变预后具有重要的意义，也是发展新治疗技 术的基础。要改变AD患者的结局，必须在轻度认知损害期之前做出诊断，这才 是真正意义上的AD早期诊断。AD早期诊断标记包括神经心理学标记和生物学标记，后者包括遗传标记、 影像学标记和神经生化标记。在神经心理学标记方面，主要是测量新联想形成 和保持的记忆测验、反映执行功能的神经心理测验

9、，因为与学习和记忆有关的 神经细胞首先受损，以后逐渐波及到控制思维、判断和行为的神经细胞。在遗 传标记方面，目前发现有四个基因与AD发病有关，其中三个基因（分别在X 14和21号染色体上）与早发AD有关，载脂蛋白E等位基因（AP0E-4）与晚发 AD有关。在影象学标记方面，目前比较多研究认为SPECT和PET可以作为AD早期诊 断技术，已发现早期AD患者存在颍顶区低灌流，而且血流降低程度与认知功能 下降程度存在显著的相关关系；AD早期多巴胺系统的调节也值得关注，己发现 海马、额叶中D2受体变化与图片记忆.人名记忆等功能密切相关；FDG-PET显 像显示中额叶在AD早期存在糖代谢速率下降;近年来

10、正在开发靶向斑块显像剂, 以期待能在活体脑中直接标记显示AD的特征性病理改变一一老年斑（SP）和神经 纤维缠结（NFT）o联合应用多种显像剂进行活体脑显像，探讨AD机制，将是AD 早期诊断中的重大突破。在神经生化标记方面，主要是测量脑脊液和血液中A B和Tau蛋白，目前 认为在疾病早期随着年龄增加，AB沉积增加，脑脊液中降低，但单纯检测 脑脊液中AB含量并不能作为AD的诊断指标。AD患者脑脊液中Tau蛋白含量增 高，与其他神经系统疾病以及正常人之间有显著性差异。脑脊液中m蛋白检 测对AD的诊断具有75%的特异性和93%的灵敏度。上述这些诊断技术在不同阶 段的AD患者中诊断的特异性和敏感性，国内

11、外都有研究报告，结果差距很大， 从30%到90%,有些甚至出现矛盾的结果。从现有的研究文献来看，多数研究是 对单一指标的考査，联合多项指标的研究不多；横断面或短期随访研究多，长 期的随访研究少；多数研究的对象是临床期AD,对临床前期AD的诊断价值还不 清楚。AD早期诊断必须在轻度认知损害(MCI)期之前做出，在DSM-IV和ICD-10 都列入了增龄相关认知损害的诊断类别，并提出了相应的诊断标准：年龄在50 岁以上，有AD特征病理改变的物质基础，与年轻时相比记忆力有明显的减退， 客观记忆测验成绩低于年轻成人平均成绩，一般认知功能和日常生活能力正常, 没有痴呆的证据。多数调查发现，有1/3的老年

12、人符合MCI的诊断标准。多数 学者认为MCI是AD的早期，将来可能发展成AD痴呆，有研究报告每年有25% 的MCI患者转化为痴呆，大多数研究报告每年有10%-15%的MCI患者发展成AD 痴呆，因此及时诊断和治疗MCI对改变AD的结局具有重要的意义。本项目拟以MCI为研究对象，采用纵向研究方法，考査神经心理测验、脑 脊液/血浆AB和Tau蛋白、神经核医学显像技术(AB班块显像和D2受体显 像入载脂蛋白E等位基因(AP0E-4)对早期AD的诊断特异性和敏感性，以及 对AD痴呆的预测价值。靶向AB班块显像技术在活体直接显示AD特征病理改 变(老年斑)国内外还没有报道，有关多巴胺D2受体与AD的关系

13、国内也未见 报道。如能开展此项目，有望研制出一套客观、特异.灵敏的早期AD诊断技术, 对AD预防、治疗和新药开发具有重要的指导意义，可望改变AD的结局，为家 庭和社会做出积极的贡献。主要参考文献(l) Burns A, Zaudig M. Mild cognitive impairment in older people. Lancet, 2002; 360:1963-1965(2) Albert MS. Cognitive and neurobiologic markers of early Alzheimer disease. Proc Natl Acad Scl USA, 1996,93

14、:13547-13551(3) Mitchell A, Brindle N. CSF phosphorylated taudoes it constitute an accurate biological test for Alzheimer，s disease? International Journal of Geriatric Psychiatry, 2003,18:407-411(4) Nitsch RM, Rcacck GW, Deng M,et aL Cerchrospinal fluid levels of amyloid-6 protein in Alzheimers dise

15、ase; Inverse correlation with severity of dementia and effect of apolipo protein E genotype,Neurol4995,87:512-518(5) Encinas M, De Juan R, Marcos A, et aL Regional cerebral blood flow assessed with niTc-ECD SPET as a marker of progression of mild cognitive impairment to Akheimeis disease. Euro J Nuc

16、l Mol Imaging, 2003, 30:1473-1480(6) EsteZvez-GonzaZlez A, Kulisevsky J，Boltes A, et aL Rey verbal learning test is a useful tool for differential diagnosis in the preclinical phase of Alzheimers disease: comparison with mild cognitive impakment and normal aging. Int J Geriatr Psychiatry 2003; 18: 1

17、021-1028(7) Demattos RB, Bales KR, Cummins DJ, et aL Brain to plasma amyloid-B efflux: A measure of brain amyloid burden in a mouse model of Alzheimer 5s disease. Science, 2002,295:2264-2267(8) Kung MP, Catherine H，Zhuang ZP，et aL IMPY: An Improved thioflavin-T derivative for in vivo labeling of B -

18、amyloid plaque. Brain Reseach, 2002, 956:202-210(9) Skovronsky DM, Bin Z, Kung MP, et aL In vivo detection of amyloidplaques in a mouse model of Alzheimer，s disease. Neurobiology, 2000， 97:7609-7614(10) 王力，程灶火，李欢欢.Alzheimer病人记忆损害特征的研究。心理科学, 2004年第4期(11) Kemppalnen N, Laine M, Laakso MP, et aL Hippoc

19、ampal dopamine D2 receptors correlate with memory functions in Alzheimers disease. Eur J Neurosci. 2003 Jul;18(l):149-54.(12) Mega MS, Chu T, Mazziotta JC,et al. Mapping biochemistry to metabolism: FDG-PET and amyloid burden in Alzheimers disease. Neuroreport.2. 本课题的研究内容、研究目标和拟解决的关键问题研究内容(1) 神经心理测验对

20、临床前期和临床早期AD的诊断特异性和敏感性和对 AD痴呆的预测价值，釆用标准化记忆测验和智力测验进行测试.选出对学习、 记忆.新联想形成和执行功能等功能的心理学指标，这些是早期AD的主要心理 改变。(2) 神经核医学显像技术对临床前期和临床早期AD的诊断特异性和敏感 性和对AD痴呆的预测价值，釆用A B班块和D2受体等显像剂进行活体 SPECT/PET 脑显像。(3) 脑脊液或血浆A B M2和磷酸化Tail蛋白对临床前期和临床早期AD的 诊断特异性和敏感性，国内外己有研究报道，但主要针对AD痴呆病人，本研究 主要考査对MCI的诊断特异性和敏感性，同时考査对AD痴呆的预测价值。(4) 载脂蛋白

21、E等位基因(APOE-4)对临床前期和临床早期AD的诊断 特异性和敏感性和对AD痴呆的预测价值。(5) 综合分析不同诊断技术联合对临床前期和临床早期AD的诊断特异性 和敏感性和对AD痴呆的预测价值。研究目标(1) 考査正常老年人、MCI (临床前期AD)和临床早期AD在各项观察 指标上的差异，确定MCI每年转化成AD的概率。(2) 通过对100名MCI患者的追踪对照研究，考査各指标和不同指标组 合对早期AD的诊断特异性和敏感性和对AD痴呆的预测价值。(3) 建立早期AD的标准化诊断程序。(4) 建立预测AD痴呆的数学模型和鉴别正常老人和早期AD的判别模型。拟解决的关键问题(1) 获得有代表性的

22、同质样本：国外一些研究结果不一致，样本的同质性 问题可能其中原因之一，本研究将严格按MCI的诊断标准和AD的研究诊断标 准选择样本，特别强调AD特征病理改变的物质基础。(2) 选择能反映AD早期认知功能改变的神经心理测验，过去我们在增龄 性记忆改变和老年痴呆记忆特征等研究中，发现多维记忆评估量表中的某 些分测验(如汉词配对学习.图符配对学习.图画回忆等分测验)对正常老年 人、AD痴呆和其它类型痴呆有鉴别价值。(3) 神经核医学分子显像技术的建立是本研究的关键技术，也是本研究的 难点，本研究需要的两种显像剂(多巴胺D2受体显像剂diepidepride.斑块 显像剂合作单位已研制成功，并拥有放射

23、性药品使用许可证(四类)， 可在其下属江原医院完成本研究。3. 本课题的特色和创新之处（与国内外类似研究比较）（1）目前AD的生前诊断主要根据临床症状和间接的实验室证据，确诊需 要死后病理证据（老年斑和神经纤维缠结），本研究联合应用多种神经核医学活 体显像技术（尤其是,31I-IMPY标记SPECT A B班块显像技术和 131I-epidepride标记SPECT多巴胺D2受体显像技术）作为AD早期诊断指标， 国内外均未见报道。这些技术能在活体上直接显示临床早期和临床前期AD的特 征性病理改变，具有重要的确诊价值。（2）本项目以AD痴呆的高危人群（MCI）为研究对象，采用纵向追踪研 究方法考

24、査神经心理测验.血浆A B和Tau蛋白.APOE-4检测对AD早期诊断 和预测价值，国内尚未见报道，国外纵向追踪研究也不多。（3）本项目MCI的入组标准比国外类似的研究严格，除记忆轻度减退外, 特别强调AD特征性病理改变的物质基础一脑脊液或血浆A B和Tau蛋白含 量异常，排除其它原因（抑郁、脑血管病变等）引起的轻度认知损害，所以本 项目中MCI是真正意义上的早期AD。4. 研究工作的预期结果、成果提交方式及专利申请状况。本项研究通过对健康老年人和MCI患者的追踪对照研究，考査各指标和不 同指标组合对早期AD的诊断特异性和敏感性和对AD痴呆的预测价值;建立早 期AD的标准化诊断程序;建立预测A

25、D痴呆的数学模型和鉴别正常老人和早期 AD的判别模型。为AD的早期诊断提供敏感的或新的技术指标，对临床实践（老 年痴呆的早期诊断、病理性记忆缺陷和增龄性记忆改变的鉴别.AD的早期治疗） 都有重要的指导价值。本研究主要以发表科学论文的形式推广研究成果，预计 可发表论文45篇，其中在国外期刊上发表篇。培养研究生23名。二、研究方法和技术路线1.拟采取的研究实验方法、步骤、技术路线及可行性、可靠性论证；研究对象本项研究的对象包括健康老年人.MCI患者和老年痴呆患者三组。（1）健康老年人取样30-50人，入组标准为：年龄在60-70岁之间；目前 和过去无明显精神和神经系统疾病；无主观记忆困难、详细医学

26、检査无记忆缺 陷的证据；标准化记忆测验的记忆商数和标准化智力测验的IQ在正常范围；脑 脊液或血浆A B和Tau蛋白含量正常；脑部CT无异常发现。（2）MCI组取样60-100人，入组标准为：年龄在60-70岁之间；目前和过 去无明显精神和神经系统疾病；有主观和客观记忆减退的证据，日常生活和社 会功能基本正常；标准化记忆测验成绩低于健康成人1个标准差，标准化智力 测验的IQ在85以上，或MQ低于IQ15分以上；脑脊液或血浆A B和Tau蛋白 含量异常；脑部CT无异常发现。（3）临床早期AD组取样30-50人，入组标准为：年龄在60-70岁之间； 符合器质性精神障碍的诊断标准；记忆和智力全面受损（

27、标准化记忆测验的记 忆商数在70以下、标准化智力测验的IQ在50-69之间；脑脊液或血浆A B和 Tau蛋白含量异常；脑部CT证明有脑萎缩；排除其它躯体和脑部疾病及精神疾 病所致智能损害或假性痴呆。研究方法（1）神经心理测验：采用项目负责人编制的多维记忆评估量表和龚耀 先教授修订的韦氏成人智力量表对入组对象做个别测试，健康老年人和MCI 组以后每年检测一次，观察动态变化过程。（2）脑脊液或血浆AB“和磷酸化Tau蛋白含量测定：采用双抗体夹心式 酶联免疫吸附法（ELISA）进行定量测定。所有对象入组时都做检测，健康老年 人和MCI组以后每年检测一次，观察动态变化过程。（3）载脂蛋白E等位基因（A

28、P0E-4）检测：采用聚合酶链式反应（PCR）检 测APOE基因型，所有对象入组时都做检测。（4）神经核医学显像：注射适量显像剂后用SPECT/PET采集脑断层影像， 用脑断层显像和图像重建技术显示脑内情况，用固定框RO I取连续3层获得 各局部脑组织的放射性计数率，再求出各局部脑组织的放射性浓度。所有对象 入组时都做检测，研究过程MCI患者发展成AD痴呆时检测确诊，MCI组未出现 痴呆者在研究的第三年再测一次。可行性分析（1）MCI在老年人群中发生率高（20%-30%）,有可靠的被试来源，最近两 年我们完成了本地区精神疾病的流行病学调査（包括老年痴呆），掌握了本地 区老年人的基本资料。（2）

29、本研究所需的贵重仪器（SPECT）项目申请者或主要研究者所在单位 已具备。（3）本项目采用的神经心理测验取自项目负责人编制多维记忆评估量 表,已建立了国内常模，具有较高信度和效度，龚耀先教授修订的韦氏成 人智力量表在国内己广泛应用，我们曾对老年人.老年痴呆.Parkinson病等 进行过一些研究，发现这些测验对老年痴呆具有较好的诊断和鉴别诊断价值。（4）神经核医学分子显像是本研究的关键技术，合作单位（江苏省原子医 学研究所）已研制成功多种国内外先进的脑显像剂（如脑血流灌注显像剂99 Tc-ECD、多巴胺D2受体显像剂131I-epidepride斑块显像剂-IMPY、代谢显 像剂叩-FDG等）

30、o其下属江原医院有放射性药品使用许可证（四类）和相应的显 像设施.医技人员，可保证本研究的按时高质完成。（5）本研究涉及的相关技术，研究组成员都已掌握，并有多年的相关研究 经验。2研究工作的总体安排及进度。研究期限：2006年6月-2009年6月，在2007年1月前完成准备工作和文 献査阅，撰写综述1-2篇。2007年1月-6月，完成所有研究对象入组工作和心理.A B班块和多巴胺 D2受体的活体显像（SPECT）检测工作，2007年7月-12月完成三组研究对象的生化指标的检测工作，并对第一批 数据进行分析，撰写论文1-2篇。2008年1月-12月，对健康老年人组和MCI组做一次随访，复测血浆A

31、 B 和Tau蛋白.AP0E-4检测和神经心理测验。2009年1月-6月，对健康老年人组和MCI组做第二次随访，再次检查血浆 AB和Tmi蛋白、AP0E-4检测和神经心理测验，复测SPECTo总结资料，撰写 论文2-3篇。制冷系统故障诊断关键问题的研究Study on Key Point of Fault Detection and Diagnosis forRefrigeration System摘要：关键词：制冷系统，故障诊断（一）立项依据与研究内容1.项目的立项依据近年来，室内空气的污染已经直接影响到人们的健康甚至生命安全。特 别是2003年SARS的暴发流行以及长期存在的“空调病”已引

32、起了全球各地 学术界的高度重视。室内空气污染给社会造成的严重后果给暖通空调领域提 出了新的挑战，如何从源头上更有效地防止室内环境被污染并保障公共环境 卫生安全己成为刻不容缓的任务和课题。HVAC （heating, ventilation and air coiKlitioning）系统建造和存在的最 主要目的是为人类提供健康和舒适的环境，然而随着HVAC系统的长期应用 状况及生物医学方面的发现，HVAC系统已经成为导致建筑室内环境污染的 主要根源之一。特别是近年来对HVAC系统过分强调其节能的要求，HVAC 系统从设计开始，到其日常的运行及维护等方面，都几乎忽略了它的原始目 的之一一提供健康

33、.卫生的室内环境。欧洲在上世纪90年代中期就开始注重HVAC系统对室内环境的影响特 性，研究人员通过一个项目名为European IAQAudit project”的工作， 调査了56个办公楼。结果发现所有大楼的室内空气品质都较差，而且室内人 员对室内环境的不满意率都较高。这个项目的最重大发现是：HVAC系统本 身就是污染室内空气的两个最大根源之一（另一个是众所周知的建筑及装饰 材料），而通常所认为的室内人员对室内空气品质的污染影响则远远小于它 们。在同时进行的另一个项目名为European Database on Indoor Air Pollution Sources in Buildin

34、gs”也获得了几乎完全相同的结论：整个HVAC 系统，包括其部件和设备，都是污染室内环境的罪魁祸首之一。尽管这些项目的研究以及其他类似的研究BA5.6都报道证实了HVAC系 统及其部件和设备在传输空气的同时也污染了空气，但是，HVAC系统污染 空气的过程、污染途径和机理，至今还未有完全明了的解释。近几年来，无论是国内还是国外，无论是政府部门还是HVAC生产商及 研究机构，都对HVAC的健康问题十分重视，因此一些净化室内空气的装置 和设备，如光触媒、高压静电等，都大有推广应用的趋势。但是，如何正确. 合理和恰当地应用这些装置和设备，其前提条件在于获知污染源之所在及污 染之机理。否则，一方面可能会

35、造成HVAC建造和运行成本的增加，而且净 化效果不明显；另一方面还有可能造成室内环境的二次污染。而解决问题的 关键所在，就是要完全了解HVAC系统污染空气的途径和机理，只有这样才 能在设计和运行维护中采取包括增加净化设备在内的各种有效措施，保持室 内环境的健康性和卫生性。而当前还未有相关方面的研究报道。当前，来自于欧洲7国的12个大学、研究所和公司开始了一个简称为 AIRLESS (Design, Operation and Maintenance Criteria for Air Handling Systems and Components for Better Indoor Air Qu

36、ality and Lower Energy Consumption, Pre-Norinative Research)的项目,针对欧洲当前HVAC系 统的设计和使用状况，该项目希望获得目的在于提高和改进HVAC系统及其 设备和部件性能的应对策略以及相应的理论和规范，其最终目的是为了建立 HVAC系统设计和运行维护的统一标准和协议。基于国外的研究进展状况，我们建议目前我国也应开展相应的研究，其 主要原因有二：(1) .我国近年来的经济快速发展使我国进入了一个电力十分紧 缺的阶段，这使得当前国内的建筑空调系统从设计到运行维护方面， 都以简化和节能为首要考核指标，这无疑会使HVAC系统在恶化室 内

37、空气品质和影响人们身体健康方面埋下隐患。研究HVAC系统污 染室内环境的途径，了解其机理，就可为找出解决问题的方法提供 先决条件，同时，也可为HVAC系统合理的节能设计和恰当的节能 运行控制策略提供理论基础。(2) .基于建筑空调的迅猛发展趋势和健康节能的要求，从自主知 识产权角度出发，在未来的几年里，我国应制定自己的HVAC系统 的健康评判标准及相应的技术规范和协议。该建议项目的研究将会 给今后的评价方法和技术协议提供坚实的理论基础；正是基于上述原因，本研究确立以“空调系统污染建筑室内环境的途径 及机理的研究”为课题内容，集建筑环境与设备.工程热物理等学科的基础 知识和研究方法，揭示HVAC

38、系统的各个设备和部件在污染室内空气中的作 用，从而深入地了解其污染途径和机理，为解决HVAC系统的健康和卫生问 题提供理论依据。参考文献2.项目的研究内容研究目标f以及拟解决的关键问题。(1) 研究内容在影响室内环境的各种污染物中，微尘、可挥发性有机组份(VOCs, volatile organic compounds)和微生物是影响人们健康的三大祸根，而 HVAC系统及其部件正是这三大污染物初始的产生源之一或者传播(抑 制力口剧)的主要途径。因此，本研究确立这三种污染物作为污染室内环 境的对象，研究和分析HVAC系统在空气输送过程中它们的产生机理. 传播(抑制/加剧)途径以及相关的影响因素，

39、项目研究的主要内容包括 以下三个部分：A 研究HVAC系统的多个部件在微尘、VOCs和微生物的产生和传递中的贡献。着重于空气过滤器、风管、加湿器、翅片管换热器和转轮热湿交换设备等部件，分析和研究它们在材料选用和结构 设计上对三种污染物的产生或传递的影响;B研究HVAC系统部件所处的物理/化学环境工况对微尘、VOCs和微生物产生或传播的影响因素。着重于温度.相对湿度和空气流速等参数对三种污染物影响室内环境的抑制/加剧作用；C. 结合各部件及其环境工况对输送空气的污染机理，对两种结 构型式的HVAC系统(集中式和半集中式)，从系统设计方面以及 系统运行和维护方面对微尘、VOCs和微生物的产生机理或

40、传递(抑 制或加剧)途径进行分析和研究。在系统设计方面着重于研究和分 析系统布局和部件设置以及工况设计等因素；而在对系统运行和维 护方面则着重于研究和分析运行控制工况以及维护保养周期和方法 等因素。(2 ) 研究目标A通过实验研究和理论分析相结合，找出HVAC系统及设备 和部件在微尘、VOCs和微生物三种污染物的产生和传递中起重要 作用的各种因素，并获知这些因素的影响关系以及关联特性，从而 揭示HVAC系统污染室内环境的途径和机理，为使HVAC系统能够 维持良好健康的室内环境在设计、运行和维护等方面提供科学基础 和理论指导，并可以为今后相关标准和技术规范的制定创造必要的 理论依据；B在国际著名

41、期刊上(如Building and Environment, Indoor Built Environment等)发表研究论文58篇，在国内一级学报期 刊上发表研究论文10J5篇；C-培养博士生.硕士生1015名。（3 ） 拟解决的关键问题A探明HVAC系统部件的材料和结构型式与微尘、VOCs和微 生物等三种污染物的产生和传递之间的关系；B揭示部件的各种工况环境（温度、湿度和风速）对微尘、VOCs 和微生物等三种污染物产生和传递的影响。拟采取的研究方案及可行性分析。（1 ） 研究方案A实验研究一拟采用如下图所示的实验方法进行实验。实验研究和分析的内容包括: 注：和为测量点实验方法原現示意图a）

42、相同运行工况及参数下，空气过滤器的类型、材料、 等级及新旧程度对三种污染物的影响；在相同的过 滤器情况下，运行工况的状态或参数（温度、相对 湿度、空气流速、有无预热等）对三种污染物的影 响；b）风管长度.材料和制造工艺以及温度.相对湿度和 空气流速等因素的影响；c）加湿器的类型（喷嘴式.蒸汽式和超声波式）.加湿 器的开停周期、水的新鲜与洁净程度等因素的影响;d）翅片管换热器翅片表面是否有亲水膜.干与湿状况.翅片间最小窄面风速及翅片管壁面温度等因素的影 响；0 转泰热湿交换设备的材质及密度、转换周期、风速 和温湿度状况等因素的影响；B实验结果的理论总结一通过实验结果及分析，运用相关理论对各 影响

43、因素及其相互之间的关联特性进行数学化总结，以获得多种影 响因素与三种污染物之间以及影响因素之间的关系式或逻辑关系表 等；c. HVAC系统运行及维护管理方式的现有情况调研一获得并 总结出典型结构型式HVAC系统的一些常规的运行及维护管理方式 和方法；D 仿真分析一将获得的污染物与影响因素的关系式或逻辑关 系表数字化入HVAC系统仿真器中，利用仿真器模拟各种系统结构 和布局、设备设置.工况以及运行和维护管理方式，研究和分析它 们对室内环境污染状况的影响；E现场实验和实验室实验相结合的方式，验证理论与仿真分析的结 果。（2） 项目的可行性A项目申请人及其课题组近十年来一直从事于HVAC系统设 备、

44、系统运行分析以及控制与仿真等方面的研究工作，在国内外学 术刊物上发表的相关学术论文四十余篇；通过与国际知名大公司（如 美国Honeywell,日本Yamatake等）在基础项目研究等方面的合作, 已在HVAC系统及其设备的应用与分析方面积累了相当丰富的知识 和经验。因此，己具备了完成项目的能力。B项目申请人及其课题组在完成2003年上海市科委科研基金 （NK2003-006） “中央空调系统中空气清洁灭病毒病菌装置研究”的 项目中，已建立了较为完善的实验平台（如下图所示），因此，已为 项目研究大量实验工作的实施和完成创造了良好的实验基础；C-在“拟釆取的研究方案”中所叙述的技术路线，都是在现有

45、工作条件下提出的，是可行的而且科学合理的。已建立的实验平台4. 本项目的特色与创新之处。A将HVAC系统对室内环境污染的影响归纳为三类可能的因素：（i） 部件的型式和材料；（H） 部件所处的工况状态或参数（温度、相对 湿度、空气流速等）；以及（iii） 系统结构.布局、运行和维护管理 方式。其中前两类因素采用实验的方法进行研究，后一类釆用仿真 与实验相结合的方法进行研究；B.通过实验和数学模型相结合的方法获得HVAC系统各种因素对室内 环境影响的关系以及各种因素之间的关联特性。5. 年度研究it划及预朗研究结果。（1 ） 第一年度（2006年）研究计划：A. 实验研究空气过滤器的类型、材料、等级及新旧程度等因素 在各种运行工况及环境参数下对室内环境