一种小型动物生命体征监测装置的制作方法

本技术涉及医学监测，具体涉及一种小型动物生命体征监测装置。

背景技术：

1、在生物技术研究行业中，常常要开展以观察生命体征变化为目的的动物实验，对于小型动物而言，通常采用为小型动物佩戴如心率电极等接触式监测仪器，但该类仪器不仅操作复杂，还可能对小动物产生伤害，影响实验结果的可靠性，并且实验用的小型动物有可能携带病菌或其他药物，存在损害实验人员身体健康的风险。

2、现有技术下，非接触式超宽带雷达技术开始从军事领域和航天行业逐渐扩展到医学监测应用领域，通过融合雷达技术和生物医学工程，不需要任何电极或传感器接触生命体，就可以穿透非金属介质，探测到生命体的生命信号(呼吸频率、心率、体动等)，且不受环境温度、热物体和光照的影响，避免接触感染危险，逐渐成为人体生命特征监测的主要手段。然而小动物的生理水平和生命特征与人相去甚远，人体的正常心率范围在60-100次/分钟左右，呼吸频率在12-20次/分钟，而小型动物如小白鼠的心率在400-700次/分钟，呼吸频率为118-139次/分钟，且小白鼠的身体活动更不可控制，体动数据更容易对其他生命体征产生干扰，导致对于类似于小白鼠等小型动物的呼吸频率和心率数据获取不准确。

技术实现思路

1、本实用新型的目的提供一种小型动物生命体征监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种小型动物生命体征监测装置，包括箱体、固定设置在箱体内底面两端的超宽带雷达监测系统和小型动物的固定装置；所述雷达监测系统包括壳体以及设置在壳体内的超宽带雷达模块、雷达回波的信号处理模块和安全电源模块；所述固定装置包括支撑轨道板、与支撑轨道板滑动连接的底座以及与底座转动连接的上盖，且所述底座和上盖能够配合形成有放置小型动物的容置空间。

4、进一步地，所述超宽带雷达模块包括发射器、接收器和天线；所述信号处理模块包括前置输入级、预放大级、自动增益控制级、滤波器组、呼吸心率信号分离器、呼吸心率信号增益控制器、呼吸心率监听以及各部分地输出级电路、adc模数电路转换模块。

5、进一步地，所述接收器采集的雷达回波信号依次经前置输入级、预放大级、自动增益控制级、滤波器组进行处理，然后依次通过呼吸心率监听电路和输出级电路输出至adc模数电路转换模块，同时经过信号分离器分别通过呼吸信号增益控制器和输出级电路、心率信号增益控制器和输出级电路输出至adc模数电路转换模块。

6、进一步地，所述超宽带雷达模块通过支撑机构进行安装，所述支撑机构采用磁力装置与超宽带雷达模块进行磁力高强度连接；所述超宽带雷达模块外部采用阵列孔半球形结构壳体；所述超宽带雷达模块采用usb通信方式与上位机进行数据传输。

7、进一步地，所述箱体包括框架、顶板、底板以及若干个侧板，所述顶板上还设置有拉板，且顶板和拉板均与框架活动连接，所述箱体两侧设置有把手，底部有调节支脚。

8、进一步地，所述底座上半部分为半蛋壳型，下半部分设置有排泄孔，且与支撑轨道板的轨道槽滑动配合，所述上盖同样为半蛋壳形，顶部开有百叶窗式通气孔且与底座通过卡扣配合，共同构成容纳小型动物的空间；所述底座采用银离子抗菌材质，上盖采用透明材质并开设有长条状通气孔。

9、进一步地，所述框架采用高强度铝型材拓扑骨架，顶板、底板及侧板均采用6061铝合金支撑材料且内表面设置有厚度为50mm角锥形吸波海绵，所述拉板采用亚克力板透明材质且设置有通气观察孔。

10、由以上技术方案可知，本实用新型通过超宽带雷达监测系统和仿生设计的固定装置实现非接触式的小型动物生命体征监测，有效限制小型动物的活动空间又不会对动物生命体征活动造成影响，避免体动数据对生命体征产生干扰，使呼吸频率和心率数据获取更加准确，同时通过箱体对被监测小动物进行隔离，减小对实验人员身体健康造成损害的风险。

技术特征：

1.一种小型动物生命体征监测装置，其特征在于，包括箱体、固定设置在箱体内底面两端的超宽带雷达监测系统和小型动物的固定装置；

2.根据权利要求1所述的小型动物生命体征监测装置，其特征在于，所述超宽带雷达模块包括发射器、接收器和天线；

3.根据权利要求2所述的小型动物生命体征监测装置，其特征在于，所述接收器采集的雷达回波信号依次经前置输入级、预放大级、自动增益控制级、滤波器组进行处理，然后依次通过呼吸心率监听电路和输出级电路输出至adc模数电路转换模块，同时经过信号分离器分别通过呼吸信号增益控制器和输出级电路、心率信号增益控制器和输出级电路输出至adc模数电路转换模块。

4.根据权利要求2所述的小型动物生命体征监测装置，其特征在于，所述超宽带雷达模块通过支撑机构进行安装，所述支撑机构采用磁力装置与超宽带雷达模块进行磁力高强度连接；所述超宽带雷达模块外部采用阵列孔半球形结构壳体；所述超宽带雷达模块采用usb通信方式与上位机进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的小型动物生命体征监测装置，其特征在于，所述箱体包括框架、顶板、底板以及若干个侧板，所述顶板上还设置有拉板，且顶板和拉板均与框架活动连接，所述箱体两侧设置有把手，底部有调节支脚。

6.根据权利要求5所述的小型动物生命体征监测装置，其特征在于，所述底座上半部分为半蛋壳型，下半部分设置有排泄孔，且与支撑轨道板的轨道槽滑动配合，所述上盖同样为半蛋壳形，顶部开有百叶窗式通气孔且与底座通过卡扣配合，共同构成容纳小型动物的空间；所述底座采用银离子抗菌材质，上盖采用透明材质并开设有长条状通气孔。

7.根据权利要求5所述的小型动物生命体征监测装置，其特征在于，所述框架采用高强度铝型材拓扑骨架，顶板、底板及侧板均采用6061铝合金支撑材料且内表面设置有厚度为50mm角锥形吸波海绵，所述拉板采用亚克力板透明材质且设置有通气观察孔。

技术总结
本技术提供一种小型动物生命体征监测装置，包括箱体、固定设置在箱体内底面两端的超宽带雷达监测系统和小型动物的固定装置；所述雷达监测系统包括壳体以及设置在壳体内的超宽带雷达模块、雷达回波的信号处理模块和安全电源模块；所述固定装置包括支撑轨道板、与支撑轨道板滑动连接的底座以及与底座转动连接的上盖，且所述底座和上盖能够配合形成更适合容纳小型动物的活动空间。本技术通过超宽带雷达监测系统和固定装置实现非接触式的小型动物生命体征监测，有效限制小型动物的活动空间，避免体动数据对生命体征产生干扰，使呼吸频率和心率数据获取更加准确，同时通过箱体对被监测小动物进行隔离，减小对实验人员身体健康造成损害的风险。

技术研发人员：王俊,王浩丞,孙根基,李明鹤,李磊,王君洪,彭伟,何文涛
受保护的技术使用者：中科合肥技术创新工程院
技术研发日：20220825
技术公布日：2024/1/13