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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 小動(dòng)物無(wú)創(chuàng)心率監(jiān)測(cè)儀
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品是一種新型小動(dòng)物無(wú)創(chuàng)傷心率及存活時(shí)間監(jiān)測(cè)儀。、該儀器用于無(wú)創(chuàng)測(cè)量清醒狀態(tài)下的大、小鼠心率，并自動(dòng)記錄小動(dòng)物的存活時(shí)間。該作品已獲中國(guó)專利授權(quán)。 本儀器采用獨(dú)創(chuàng)的尾部脈搏信號(hào)拾取方法，無(wú)創(chuàng)傷測(cè)量小動(dòng)物心率及存活時(shí)間，有效避免了采用植入式或介入式心率測(cè)量方法中創(chuàng)傷對(duì)受試動(dòng)物身體狀況的影響，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品是一種新型小動(dòng)物無(wú)創(chuàng)傷心率及存活時(shí)間監(jiān)測(cè)儀。在藥理、毒理及生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)物受藥后的心率變化以及存活期等是重要的生理指標(biāo)。該儀器用于無(wú)創(chuàng)測(cè)量清醒狀態(tài)下的大、小鼠心率，并自動(dòng)記錄小動(dòng)物的存活時(shí)間。該作品已獲中國(guó)專利授權(quán)。 采用獨(dú)創(chuàng)的專用鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合將鼠尾脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)多級(jí)放大、濾波、比較等環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；采用微處理器（單片機(jī)）對(duì)數(shù)字化的脈搏信號(hào)進(jìn)行智能化分析識(shí)別，挑選出正確的心動(dòng)周期計(jì)算實(shí)時(shí)的心率值；實(shí)時(shí)心率由LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示，并將該心率值經(jīng)通訊接口傳送至上位機(jī)記錄顯示或進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算；測(cè)量心率的同時(shí)，可啟動(dòng)定時(shí)器記錄動(dòng)物存活期；該儀器還具有心率音響提示功能及動(dòng)物心率異?；騽?dòng)物死亡音響報(bào)警功能。 本儀器采用獨(dú)創(chuàng)的尾部脈搏信號(hào)拾取方法，無(wú)創(chuàng)傷測(cè)量小動(dòng)物心率及存活時(shí)間，有效避免了采用植入式或介入式心率測(cè)量方法中創(chuàng)傷對(duì)受試動(dòng)物身體狀況的影響，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性。該儀器技術(shù)先進(jìn)、功能完善、性能穩(wěn)定、操作方便、價(jià)格便宜，可作為一種新型動(dòng)物實(shí)驗(yàn)儀器，廣泛用于科學(xué)研究和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，具有較好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品是一種新型小動(dòng)物無(wú)創(chuàng)心率及存活時(shí)間監(jiān)測(cè)儀，可廣泛用于藥理、毒理及生理實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量無(wú)創(chuàng)清醒狀態(tài)下的大、小鼠心率，并自動(dòng)記錄小動(dòng)物的存活時(shí)間。作品已獲國(guó)家專利授權(quán)。采用獨(dú)創(chuàng)的專用鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合將鼠尾脈搏信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)多級(jí)放大、濾波、比較等環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號(hào)；采用微處理器（單片機(jī)）對(duì)數(shù)字化的脈搏信號(hào)進(jìn)行智能化分析識(shí)別，計(jì)算實(shí)時(shí)的心率值，實(shí)時(shí)心率由LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示，并將該心率值經(jīng)通訊接口傳送至上位機(jī)記錄顯示或進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算；測(cè)量心率的同時(shí)，可啟動(dòng)定時(shí)器記錄動(dòng)物存活期。創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵：獨(dú)創(chuàng)的鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合可方便、穩(wěn)定地檢測(cè)到小動(dòng)物脈搏信號(hào)；智能化分析識(shí)別技術(shù)可準(zhǔn)確計(jì)算動(dòng)物的實(shí)時(shí)心率值。主要技術(shù)指標(biāo)：心率測(cè)量范圍：0～1000次/min ；存活時(shí)間計(jì)時(shí)范圍：0～100min。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在藥理、毒理和生理實(shí)驗(yàn)中，小動(dòng)物受藥后的心率變化以及存活期等是重要的研究指標(biāo)。本作品是一種智能化無(wú)創(chuàng)動(dòng)物心率及存活期測(cè)量?jī)x器。 目前動(dòng)物心率測(cè)量技術(shù)主要有：①植入式生理信號(hào)無(wú)線遙測(cè)系統(tǒng)。此種方法可準(zhǔn)確測(cè)量動(dòng)物心電波形及各項(xiàng)指標(biāo)，但實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜、要求技術(shù)高，實(shí)驗(yàn)費(fèi)用高，對(duì)動(dòng)物有創(chuàng)傷，術(shù)中動(dòng)物死亡率較高，且植入體容易發(fā)生排異反應(yīng)。②動(dòng)脈介入法。此方法可獲得血壓波形，但需要將針頭或?qū)Ч艽倘雱?dòng)物動(dòng)脈并固定，創(chuàng)傷和刺入物將嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 以上幾種方法由于成本高、技術(shù)復(fù)雜，目前都只適用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。與植入式或介入式心率測(cè)量?jī)x器相比，本作品采用無(wú)創(chuàng)尾部信號(hào)測(cè)量方法，有效地避免了創(chuàng)傷對(duì)動(dòng)物身體狀況的影響，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。與無(wú)創(chuàng)充氣尾套法測(cè)量心率相比，本儀器采用獨(dú)創(chuàng)的專用鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合拾取動(dòng)物脈搏信號(hào)，操作簡(jiǎn)單，可測(cè)量大鼠、小鼠無(wú)創(chuàng)清醒狀態(tài)下的心率，并自動(dòng)記錄小動(dòng)物的存活期。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月，在河北醫(yī)科大學(xué)，獲校級(jí)挑戰(zhàn)杯特等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 完成樣機(jī)制作及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 全部技術(shù)轉(zhuǎn)讓及生產(chǎn)過(guò)程技術(shù)指導(dǎo)。
作品可展示的形式
- 實(shí)物、現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 將大鼠或小鼠裝入自制的簡(jiǎn)易鼠籠（選者直徑合適的塑料瓶，去掉底部即可），等待數(shù)分鐘讓動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境處于安靜狀態(tài)。打開(kāi)儀器電源，接通心率提示音開(kāi)關(guān)。將動(dòng)物尾部置于傳感器的凹槽內(nèi)，調(diào)節(jié)鼠尾專用夾具的螺桿使壓板慢慢壓住動(dòng)物尾部，直到聽(tīng)到連續(xù)均勻脈搏聲音。按下啟/停鍵，啟動(dòng)主機(jī)測(cè)量程序，儀器的數(shù)碼顯示器將顯示當(dāng)前的動(dòng)物心率及存活時(shí)間。啟動(dòng)上位機(jī)程序，界面上顯示當(dāng)前的動(dòng)物心率，并自動(dòng)開(kāi)啟一個(gè)文檔，將實(shí)時(shí)的心率按時(shí)間順序存入當(dāng)前文檔。動(dòng)物死亡后，儀器發(fā)出報(bào)警聲并自動(dòng)鎖定該動(dòng)物的存活時(shí)間。 本儀器獨(dú)創(chuàng)專用鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合無(wú)創(chuàng)傷拾取動(dòng)物脈搏信號(hào)，綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)硬件軟件，儀器技術(shù)先進(jìn)、功能完善、操作方便、價(jià)格便宜。可廣泛用于科學(xué)研究和教學(xué)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量大鼠、小鼠無(wú)創(chuàng)清醒狀態(tài)下的心率及記錄小動(dòng)物的存活時(shí)間。有較好的推廣價(jià)值和市場(chǎng)前景，可批量生產(chǎn)。每臺(tái)成本約500元，按售價(jià)3500元，銷售1000臺(tái)計(jì)算，可獲利潤(rùn)300萬(wàn)元。
同類課題研究水平概述
- 在藥理、毒理和生理實(shí)驗(yàn)中，小動(dòng)物受藥后的心率變化以及存活期等是重要的生理指標(biāo)。在科學(xué)研究中主要采用植入式、介入式和充氣尾套法測(cè)量小動(dòng)物心率。而學(xué)生實(shí)驗(yàn)還停留在人工測(cè)試階段，目前還沒(méi)有一種方便實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)準(zhǔn)確的測(cè)量方法。 1.VitalView植入式生理信號(hào)無(wú)線遙測(cè)系統(tǒng)：系統(tǒng)由植入體、無(wú)線數(shù)據(jù)接收器、轉(zhuǎn)換器和記錄分析計(jì)算機(jī)構(gòu)成。1厘米大小的植入體集成了傳感器、放大器和無(wú)線信號(hào)發(fā)射器。操作者將植入體埋入動(dòng)物皮下，生理信號(hào)被植入體采集到并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)后用無(wú)線電發(fā)射出來(lái)，由飼養(yǎng)籠下方的接收器接收到并傳遞給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后送入中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 2. 小鼠尾動(dòng)脈介入法：固定動(dòng)物，用乙醇擦拭尾部使其血管擴(kuò)張，表皮角質(zhì)軟化，使動(dòng)脈充盈，將帶有壓力傳感器的頭皮針，從距鼠尾根部2～3 cm處插入尾動(dòng)脈，由測(cè)量?jī)x可測(cè)得血壓波形曲線和動(dòng)物心率等指標(biāo)。 3．頸動(dòng)脈介入法：在顯微鏡下將無(wú)菌的聚丙烯酞胺導(dǎo)管插入頸動(dòng)脈直接測(cè)心率。手術(shù)刺激對(duì)動(dòng)物內(nèi)分泌代謝系統(tǒng)及生理活動(dòng)有影響，成功率低，測(cè)量后動(dòng)物往往死亡，不具有可重復(fù)性。 植入式、介入式檢測(cè)儀器可提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并可測(cè)量多項(xiàng)生理指標(biāo)，但其使用的前提是要對(duì)小動(dòng)物的身體產(chǎn)生創(chuàng)傷，而這種創(chuàng)傷對(duì)小動(dòng)物的身體狀況必然會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的影響，從而使得小動(dòng)物的心率產(chǎn)生相應(yīng)的變化，因此，即使該儀器所檢測(cè)的數(shù)據(jù)很準(zhǔn)確，但這個(gè)數(shù)據(jù)并不能準(zhǔn)確反映小動(dòng)物受藥物后的心率及其變化情況。 4. 充氣尾套法：原理類似于袖帶測(cè)壓法。可無(wú)創(chuàng)測(cè)量大鼠脈搏信號(hào)，但是測(cè)量前要對(duì)大鼠尾部進(jìn)行加溫加壓，易引起大鼠煩躁不安，導(dǎo)致心率反射性增高。且儀器價(jià)格高達(dá)數(shù)萬(wàn)元一臺(tái)。 人工測(cè)試方法：由于小動(dòng)物本身正常的心率達(dá)數(shù)百次，因此，靠人工記錄小動(dòng)物的心率，測(cè)量難度較大，準(zhǔn)確度低，誤差大。當(dāng)實(shí)驗(yàn)小動(dòng)物數(shù)量較多時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)都要占用很多的人力，工作效率十分低下。 與植入式或介入式心率測(cè)量?jī)x器相比，本作品采用無(wú)創(chuàng)尾部信號(hào)測(cè)量方法，有效地避免了創(chuàng)傷對(duì)動(dòng)物身體狀況的影響。與無(wú)創(chuàng)充氣尾套法測(cè)量心率相比，本儀器采用獨(dú)創(chuàng)的專用鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合拾取動(dòng)物脈搏信號(hào)，操作簡(jiǎn)單、 實(shí)用性強(qiáng)、且價(jià)格便宜。本儀器有較好的推廣價(jià)值和市場(chǎng)前景。
