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基本信息
- 項目名稱：
- 小動物無創(chuàng)心率監(jiān)測儀
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品是一種新型小動物無創(chuàng)傷心率及存活時間監(jiān)測儀。、該儀器用于無創(chuàng)測量清醒狀態(tài)下的大、小鼠心率，并自動記錄小動物的存活時間。該作品已獲中國專利授權(quán)。 本儀器采用獨創(chuàng)的尾部脈搏信號拾取方法，無創(chuàng)傷測量小動物心率及存活時間，有效避免了采用植入式或介入式心率測量方法中創(chuàng)傷對受試動物身體狀況的影響，提高了實驗結(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物無創(chuàng)傷心率及存活時間監(jiān)測儀。在藥理、毒理及生理學(xué)實驗中，動物受藥后的心率變化以及存活期等是重要的生理指標(biāo)。該儀器用于無創(chuàng)測量清醒狀態(tài)下的大、小鼠心率，并自動記錄小動物的存活時間。該作品已獲中國專利授權(quán)。 采用獨創(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轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)多級放大、濾波、比較等環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；采用微處理器（單片機）對數(shù)字化的脈搏信號進(jìn)行智能化分析識別，挑選出正確的心動周期計算實時的心率值；實時心率由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記錄顯示或進(jìn)行統(tǒng)計計算；測量心率的同時，可啟動定時器記錄動物存活期；該儀器還具有心率音響提示功能及動物心率異常或動物死亡音響報警功能。 本儀器采用獨創(chuàng)的尾部脈搏信號拾取方法，無創(chuàng)傷測量小動物心率及存活時間，有效避免了采用植入式或介入式心率測量方法中創(chuàng)傷對受試動物身體狀況的影響，提高了實驗結(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、價格便宜，可作為一種新型動物實驗儀器，廣泛用于科學(xué)研究和學(xué)生實驗，具有較好的應(yīng)用前景和推廣價值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、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物無創(chuàng)心率及存活時間監(jiān)測儀，可廣泛用于藥理、毒理及生理實驗中，測量無創(chuàng)清醒狀態(tài)下的大、小鼠心率，并自動記錄小動物的存活時間。作品已獲國家專利授權(quán)。采用獨創(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轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)多級放大、濾波、比較等環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖信號；采用微處理器（單片機）對數(shù)字化的脈搏信號進(jìn)行智能化分析識別，計算實時的心率值，實時心率由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記錄顯示或進(jìn)行統(tǒng)計計算；測量心率的同時，可啟動定時器記錄動物存活期。創(chuàng)新點及技術(shù)關(guān)鍵：獨創(chuàng)的鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合可方便、穩(wěn)定地檢測到小動物脈搏信號；智能化分析識別技術(shù)可準(zhǔn)確計算動物的實時心率值。主要技術(shù)指標(biāo)：心率測量范圍：0～1000次/min ；存活時間計時范圍：0～100min。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在藥理、毒理和生理實驗中，小動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創(chuàng)動物心率及存活期測量儀器。 目前動物心率測量技術(shù)主要有：①植入式生理信號無線遙測系統(tǒng)。此種方法可準(zhǔn)確測量動物心電波形及各項指標(biāo)，但實驗操作復(fù)雜、要求技術(shù)高，實驗費用高，對動物有創(chuàng)傷，術(shù)中動物死亡率較高，且植入體容易發(fā)生排異反應(yīng)。②動脈介入法。此方法可獲得血壓波形，但需要將針頭或?qū)Ч艽倘雱游飫用}并固定，創(chuàng)傷和刺入物將嚴(yán)重影響實驗結(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)實驗研究。與植入式或介入式心率測量儀器相比，本作品采用無創(chuàng)尾部信號測量方法，有效地避免了創(chuàng)傷對動物身體狀況的影響，提高了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。與無創(chuàng)充氣尾套法測量心率相比，本儀器采用獨創(chuàng)的專用鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合拾取動物脈搏信號，操作簡單，可測量大鼠、小鼠無創(chuàng)清醒狀態(tài)下的心率，并自動記錄小動物的存活期。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月，在河北醫(yī)科大學(xué)，獲校級挑戰(zhàn)杯特等獎。
作品所處階段
- 完成樣機制作及動物實驗。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 全部技術(shù)轉(zhuǎn)讓及生產(chǎn)過程技術(shù)指導(dǎo)。
作品可展示的形式
- 實物、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 將大鼠或小鼠裝入自制的簡易鼠籠（選者直徑合適的塑料瓶，去掉底部即可），等待數(shù)分鐘讓動物適應(yīng)環(huán)境處于安靜狀態(tài)。打開儀器電源，接通心率提示音開關(guān)。將動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物尾部，直到聽到連續(xù)均勻脈搏聲音。按下啟/停鍵，啟動主機測量程序，儀器的數(shù)碼顯示器將顯示當(dāng)前的動物心率及存活時間。啟動上位機程序，界面上顯示當(dāng)前的動物心率，并自動開啟一個文檔，將實時的心率按時間順序存入當(dāng)前文檔。動物死亡后，儀器發(fā)出報警聲并自動鎖定該動物的存活時間。 本儀器獨創(chuàng)專用鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合無創(chuàng)傷拾取動物脈搏信號，綜合應(yīng)用傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計算機機技術(shù)設(shè)計硬件軟件，儀器技術(shù)先進(jìn)、功能完善、操作方便、價格便宜?？蓮V泛用于科學(xué)研究和教學(xué)實驗，測量大鼠、小鼠無創(chuàng)清醒狀態(tài)下的心率及記錄小動物的存活時間。有較好的推廣價值和市場前景，可批量生產(chǎn)。每臺成本約500元，按售價3500元，銷售1000臺計算，可獲利潤300萬元。
同類課題研究水平概述
- 在藥理、毒理和生理實驗中，小動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量小動物心率。而學(xué)生實驗還停留在人工測試階段，目前還沒有一種方便實用、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)準(zhǔn)確的測量方法。 1.VitalView植入式生理信號無線遙測系統(tǒng)：系統(tǒng)由植入體、無線數(shù)據(jù)接收器、轉(zhuǎn)換器和記錄分析計算機構(gòu)成。1厘米大小的植入體集成了傳感器、放大器和無線信號發(fā)射器。操作者將植入體埋入動物皮下，生理信號被植入體采集到并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號后用無線電發(fā)射出來，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. 小鼠尾動脈介入法：固定動物，用乙醇擦拭尾部使其血管擴(kuò)張，表皮角質(zhì)軟化，使動脈充盈，將帶有壓力傳感器的頭皮針，從距鼠尾根部2～3 cm處插入尾動脈，由測量儀可測得血壓波形曲線和動物心率等指標(biāo)。 3．頸動脈介入法：在顯微鏡下將無菌的聚丙烯酞胺導(dǎo)管插入頸動脈直接測心率。手術(shù)刺激對動物內(nèi)分泌代謝系統(tǒng)及生理活動有影響，成功率低，測量后動物往往死亡，不具有可重復(fù)性。 植入式、介入式檢測儀器可提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并可測量多項生理指標(biāo)，但其使用的前提是要對小動物的身體產(chǎn)生創(chuàng)傷，而這種創(chuàng)傷對小動物的身體狀況必然會產(chǎn)生相應(yīng)的影響，從而使得小動物的心率產(chǎn)生相應(yīng)的變化，因此，即使該儀器所檢測的數(shù)據(jù)很準(zhǔn)確，但這個數(shù)據(jù)并不能準(zhǔn)確反映小動物受藥物后的心率及其變化情況。 4. 充氣尾套法：原理類似于袖帶測壓法。可無創(chuàng)測量大鼠脈搏信號，但是測量前要對大鼠尾部進(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。且儀器價格高達(dá)數(shù)萬元一臺。 人工測試方法：由于小動物本身正常的心率達(dá)數(shù)百次，因此，靠人工記錄小動物的心率，測量難度較大，準(zhǔn)確度低，誤差大。當(dāng)實驗小動物數(shù)量較多時，每次實驗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量儀器相比，本作品采用無創(chuàng)尾部信號測量方法，有效地避免了創(chuàng)傷對動物身體狀況的影響。與無創(chuàng)充氣尾套法測量心率相比，本儀器采用獨創(chuàng)的專用鼠尾夾具與壓電式脈搏波傳感器組合拾取動物脈搏信號，操作簡單、 實用性強、且價格便宜。本儀器有較好的推廣價值和市場前景。
