专利名称：小动物无创式心率监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种药理、毒理及生理实验中的辅助器具，具体地说是一种小 动物无创式心率监测仪。
背景技术：
在药理和毒理实验中，需要测定小动物(如大鼠和小白鼠)受药后的心率变化 以及存活期等指标，而目前对于小动物的心率测量多还停留在人工测试阶段。由于小动 物本身正常的心率达数百次，受药后的心率变化幅度很大，因此，靠人工记录小动物的 心率及其变化的方法，不仅测量难度较大，准确度低，误差大，而且，由于每次受试用 的小动物数量较多，因此，每次试验对于小动物的心率和存活期的测试和记录都要占用 很多的人力，工作效率十分低下。目前还使用有植入式或介入式的小动物心率测量仪器。这类检测仪器虽可提高 检测数据的准确性，但其使用的前提是要对小动物的身体产生创伤，而这种创伤对小动 物的身体状况必然会产生相应的影响，从而使得小动物的心率产生相应的变化，因此， 即使该仪器所检测的心率值很准确，但这个数据并不是小动物药物反应所应有的心率及 其变换情况，所以，其检测数据仍然存在有准确度不高的问题。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种小动物无创式心率监测仪，以解决测试数据不 准和工作效率低下的问题。本实用新型是这样实现的一种小动物无创式心率监测仪，包括有鼠尾脉搏传感器，与信号放大及处理电路相接，用于检测小动物脉搏，并向信 号放大及整形电路传送检测信号；信号放大及处理电路，与单片机相接，用于对输入的小动物脉搏检测信号进行 放大和数字转换，并输送给单片机进行处理；单片机，分别与信号放大及处理电路、音响报警电路和数码显示器相接，用于 处理脉搏检测信号，计算出小动物的实时心率，并记录小动物的存活时间；音响报警电路，与单片机相接，用于在小动物死亡后发出音响报警信号；数码显示器，与单片机相接，用于实时显示小动物的实时心率；上位机通讯接口，与单片机相接，用于向上位机传送检测数据；以及电源电路，与上述各部分电连接，用于提供上述各部分所需的工作电源。本实用新型是利用鼠尾脉搏传感器对鼠尾脉搏波的压力值进行检测，并将压力 检测信号经信号放大及处理电路放大处理后，转换为数字信号送至单片机端口；单片机 对数字化的脉搏检测信号进行识别，寻找出正确的心动周期，由心动周期计算得出小动 物的实时心率，并送数码显示器实时显示，并同时经上位机通讯接口传送至上位机；于 此同时，单片机启动内部定时器记录小动物的存活时间，当确认小动物死亡后，锁定小动物的存活时间，送上位机并通过音响报警电路发出音响报警。本实用新型还包括有脉搏音响提示电路，与信号放大及处理电路相接，用于确 认采集到脉搏信号及监听心率。在对鼠尾进行夹持的过程中，当脉搏音响提示电路发出 连续的脉搏音时，即表明鼠尾专用夹具中的压板已调节到位，提示已采集到脉搏信号， 可以进行正常检测了。本实用新型中的所述鼠尾脉搏传感器设置在鼠尾专用夹具的中心夹槽中；所述 鼠尾专用夹具是在带中心槽的底座上固定有导向定位杆，在导向定位杆上部固定有上固 定板，在上固定板的板面中部穿接有螺纹连接的调节螺杆，在上固定板与底座之间的导 向定位杆上穿接有压板，调节螺杆的下端活动连接在压板上。本鼠尾专用夹具特有的中心槽设计，可将鼠尾脉搏传感器镶嵌于内，固定夹持 机构则便于良好地固定鼠尾，使鼠尾脉搏传感器贴紧在鼠尾根部，由此实现无创式的鼠 尾固定和小动物的脉搏压力检测。这种专用夹具结构简单，单人操作即可完成。本实用新型可测量大、小鼠在无创清醒状态下的心率，还可准确记录小动物的 存活时间，为药理和毒理实验中记录小动物心率和存活期提供了一种简单、实用、准 确、可靠的使用工具和检测方法。与传统的植入式或介入式测量心率仪器相比，本实用 新型采用了无创尾部信号拾取方法，有效地避免了创伤对动物身体状况的影响，提高了 实验结果的准确性和可靠性。本实用新型自动化程度高，操作方便，性能稳定，价格便 宜，可作为一种新型动物实验仪器，广泛应用于科学研究和教学实验中。
图1是本实用新型的电路结构框图。图2是鼠尾专用夹具的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括鼠尾脉搏传感器1、信号放大及处理电路2、脉搏 音响提示电路3、单片机4、音响报警电路5、数码显示器6、上位机通讯接口 7和电源电 路8等八个部分。鼠尾脉搏传感器1与信号放大及处理电路2相接，以检测小动物脉搏， 并向信号放大及整形电路2传送检测信号。信号放大及处理电路2与单片机4相接，对 输入的小动物脉搏检测信号进行放大和数字转换，并输送给单片机4进行处理。脉搏音 响提示电路3与信号放大及处理电路2相接，以确认采集到脉搏信号并监听心率。单片机4分别与信号放大及处理电路2、音响报警电路5和数码显示器6相接， 处理脉搏检测信号，计算出小动物的实时心率，并记录小动物的存活时间。音响报警电 路5与单片机4相接，在小动物死亡后发出音响报警信号。数码显示器6与单片机4相 接，可实时显示小动物的实时心率。上位机通讯接口 7与单片机4相接，以向上位机传 送检测数据。电源电路8与上述各部分电连接，以提供各部分所需的工作电源。在本实用新型中，单片机4为主控单元，通过鼠尾脉搏传感器1获得大、小鼠 的脉搏电压信号，该模拟信号经过信号放大及处理电路2的放大和迟滞比较后，转换为 数字信号输入给单片机4，单片机4通过波形识别、周期识别和差异识别后，寻找出连续 5个正确的心动周期，由心动周期计算得出小动物的心率值，送数码显示器6实时显示，同时经上位机通讯接口 7传送至上位机，进行数理统计分析。在测量小动物心率的同 时，单片机4启动内部定时器，记录小动物的存活时间，当小动物的心率消失超过30秒 以上时，锁定30秒之前的动物存活时间，并通过音响报警电路5发出音响报警。 如图2所示，本实施例中给出了一种专用鼠尾夹具。该专用夹具是在带中心槽 的底座9上固定有两根直立的导向定位杆10，在导向定位杆10的上部固定有上固定板 11，在上固定板11的板面中部穿接有螺纹连接的调节螺杆12 ；在两根导向定位杆10上 穿接有压板13，压板13位于上固定板11和底座9之间，调节螺杆12的下端活动连接在 压板13上。在底座9的中心夹槽中嵌接有鼠尾脉搏传感器，该传感器是一种压力传感 器。转动调节螺杆12，即可调整压板13对底座9中心槽中的鼠尾的夹持松紧度。在达 到合适的力度后，音响提示已经获得良好的信号，此时即可停止加压，并通过鼠尾脉搏 传感器准确测量出鼠尾脉搏波的压力值。另外，在底座9的中心槽和压板13的底面可分 别设置一层防压软垫，以保护鼠尾不受伤害。
权利要求1.一种小动物无创式心率监测仪，其特征是，包括有鼠尾脉搏传感器(1)，与信号放大及处理电路(2)相接，用于检测小动物脉搏， 并向信号放大及整形电路(2)传送检测信号；信号放大及处理电路(2)，与单片机(4)相接，用于对输入的小动物脉搏检测信 号进行放大和数字转换，并输送给单片机(3)进行处理；单片机(4)，分别与信号放大及处理电路(2)、音响报警电路(5)和数码显示 器(6)相接，用于处理脉搏检测信号，计算出小动物的实时心率，并记录小动物的存活 时间；音响报警电路(5)，与单片机(4)相接，用于在小动物死亡后发出音响报警信号；数码显示器(6)，与单片机(4)相接，用于实时显示小动物的实时心率； 上位机通讯接口(7)，与单片机(4)相接，用于向上位机传送检测数据； 以及电源电路(8)，与上述各部分电连接，用于提供上述各部分所需的工作电源。
2.根据权利要求1所述的小动物无创心率监测仪，其特征是，还包括有脉搏音响提示 电路(3)，与信号放大及处理电路(2)相接，用于确认采集到脉搏信号及监听心率。
3.根据权利要求1或2所述的小动物无创心率监测仪，其特征是，所述鼠尾脉搏传感 器(1)设置在鼠尾专用夹具的中心夹槽中；所述鼠尾专用夹具是在带中心槽的底座(9)上固定有导向定位杆(10)，在导向 定位杆(10)上部固定有上固定板(11)，在上固定板(11)的板面中部穿接有螺纹连 接的调节螺杆(12)，在上固定板(11)与底座(9)之间的导向定位杆(10)上穿接 有压板(13)，调节螺杆(12)的下端活动连接在压板(13)上。
专利摘要本实用新型涉及一种小动物无创式心率监测仪，包括有鼠尾脉搏传感器、信号放大及处理电路、脉搏音响提示电路、单片机、音响报警电路、数码显示器、上位机通讯接口和电源电路等八个部分。本实用新型可测量大、小鼠在无创清醒状态下的心率，还可准确记录小动物的存活时间，为药理和毒理实验中记录小动物心率和存活期提供了一种简单、实用、准确、可靠的使用工具和检测方法。本实用新型自动化程度高，操作方便，性能稳定，价格便宜，可作为一种新型动物实验仪器，广泛应用于科学研究和教学实验中。
文档编号A61B5/0245GK201790807SQ201020536910
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者司伟 申请人:河北医科大学