實驗用癲癇監測系統的製作方法
2023-09-18 12:26:25
實驗用癲癇監測系統的製作方法
【專利摘要】一種實驗用癲癇監測系統，包括重力感應模塊、數據採集模塊、分析模塊及存儲模塊；所述重力感應模塊用於實時測量動物實驗對象運動的重力參數變化；所述數據採集模塊與所述重力感應模塊通信連接，用於實時採集所述重力參數變化；所述分析模塊與所述數據採集模塊通信連接，用於實時分析處理所述重力參數變化信息，以得到動物實驗對象的運動情況；所述存儲模塊與所述分析模塊通信連接，當所述重力參數變化達到預設的閾值時，所述分析模塊判定癲癇發作，所述存儲模塊記錄癲癇發作時經所述分析模塊分析處理所得的動物實驗對象的運動情況。上述實驗用癲癇監測系統能夠實現了對動物實驗對象癲癇發作的實時監測。
【專利說明】實驗用癲癇監測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療儀器領域，特別是涉及一種實驗用癲癇監測系統。
【背景技術】
[0002]癲癇(Epilepsy)是大腦神經元突發性異常放電導致的大腦短暫功能障礙的一種慢性疾病。根據世界衛生組織(WHO)提供的最新數據，目前全球癲癇患者的數量已經約佔總人口的1%，其中我國有近1000萬。由於其發作頻繁並且具有不可預知性，不僅嚴重影響患者的日常生活、學習和工作，甚至可能會危及生命，給患者、家庭和社會帶來極大的壓力。
[0003]目前，癲癇的主要治療方法是使用抗癲癇藥物來防止癲癇的臨床發作，其作用機制主要是對神經元離子通道的抑制。雖然傳統的抗癲癇藥物治療對許多患者具有一定的治療效果，但是長期服用往往伴隨著認知功能的損害(如記憶和注意缺陷等)以及其他中樞神經系統副作用(如精神運動速度異常、嗜睡、衰弱和頭昏等)。即使如此，在全球範圍內仍有30%左右的患者對藥物治療不敏感。對於這部分患者主要採用的是破壞性的療法，如局部腦組織的切除或損毀。雖然外科手術能部分有效地控制癲癇發作，但是由於其創傷大，常伴有嚴重的併發症，並且人們目前對腦和神經的認識十分局限，稍有不慎就可能造成不可預知的後果，這些現狀使得外科手術的臨床應用受到很大限制。因此，亟需對於探索癲癇治療的機制和發展新的治療方法。
[0004]多年來，神經科學家們一直在利用動物模型對癲癇疾病的發生機理和治療機制進行研究。在研究中通常採用的癲癇監測指標為電生理信號的變化。
[0005]傳統的動物模型 癲癇監測主要是通過認為的行為觀察和評分，或者是電生理記錄(如腦電信號和肌電信號等)實現的。尚無專門用於動物模型癲癇發作監測的裝置。然而，由於癲癇的發作具有非常強的不可預知性，需要24小時監測。因此，通過行為觀察和評分的方法需要耗費大量的人力和時間，可操作性不強。
【發明內容】
[0006]基於此，有必要提供一種能夠實時監測癲癇的發作的實驗用癲癇監測系統。
[0007]一種實驗用癲癇監測系統，包括:
[0008]重力感應模塊，用於實時測量動物實驗對象運動的重力參數變化；
[0009]數據採集模塊，與所述重力感應模塊通信連接，用於實時採集所述重力參數變化；
[0010]分析模塊，與所述數據採集模塊通信連接，用於實時分析處理所述重力參數變化信息，以得到動物實驗對象的運動情況；及
[0011]存儲模塊，與所述分析模塊通信連接，當所述重力參數變化達到預設的閾值時，所述分析模塊判定癲癇發作，所述存儲模塊記錄癲癇發作時經所述分析模塊分析處理所得的動物實驗對象的運動情況。
[0012]在其中一個實施例中，所述重力感應模塊包括底座、重力感應器及託盤，所述託盤設置於所述底座上，所述動物實驗對象放置於所述託盤內，所述重力感應器設置於所述託盤的底部，所述重力感應器用於實時測量所述託盤振動的幅度及頻率，以通過所述託盤振動的幅度及頻率得到所述動物實驗對象運動的重力參數變化。
[0013]在其中一個實施例中，所述託盤由不鏽鋼材料製成。
[0014]在其中一個實施例中，所述託盤的底部為不透明材料製成。
[0015]在其中一個實施例中，所述重力感應器為1個或3個以上。
[0016]在其中一個實施例中，還包括報警模塊，所述報警模塊與所述分析模塊通信連接，當所述重力參數變化達到預設的閾值時，所述分析模塊判定癲癇發作，並控制所述報警模塊發出警報。
[0017]在其中一個實施例中，所述報警模塊為指示燈和/或喇叭。
[0018]在其中一個實施例中，所述報警模塊包括無線收發單元及無線終端單元，所述無線收發單元與所述無線終端單元通信連接，當所述重力參數變化達到預設的閾值時，所述分析模塊判定癲癇發作，並控制所述無線收發單元發出控制信號，所述無線終端單元接收所述控制信號並發出警報。
[0019]在其中一個實施例中，還包括電源模塊，所述電源模塊用於對所述重力感應模塊、所述數據採集模塊及所述分析模塊進行供電。
[0020]在其中一個實施例中，所述電源模塊為直流電源、一次電源、二次電源或射頻供電裝置中的一種或多種。
[0021]上述實驗用癲癇監測系統，與傳統的實驗用癲癇監測系統相比，至少具有以下優點[0022]首先，上述實驗用癲癇監測系統，通過重力感應模塊實時測量動物實驗對象運動的重力參數變化，通過分析模塊實時分析處理所述重力參數變化信息，以得到動物實驗對象的運動情況。並且當重力參數變化達到預設的閾值時，分析模塊自動判定癲癇發作，由存儲模塊記錄癲癇發作時經分析模塊分析處理所得的動物實驗對象的運動情況，實現了對動物實驗對象癲癇發作的實時監測，為癲癇疾病的發生機理和治療機制提供重要相關的數據。
[0023]此外，上述實驗用癲癇監測系統，其對動物實驗對象的運動狀態進行自動測量及分析，取代了傳統的由研究人員對動物實驗對象的運動狀態進行評估和測量的手段，避免了在測量或分析過程中，受限於人們觀察的角度及主觀因素而導致的誤差，提高了分析結果的精確性。
[0024]最後，上述實驗用癲癇監測系統的結果較為簡單，成本較低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明較佳實施例中的實驗用癲癇監測系統的模塊圖；
[0026]圖2為圖1所示實驗用癲癇監測系統中重力感應模塊的結構圖；
[0027]圖3為圖1所示實驗用癲癇監測系統中重力感應模塊另一角度的結構圖。
【具體實施方式】
[0028]為了便於理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施方式。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發明的公開內容理解的更加透徹全面。
[0029]需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的，並不表示是唯一的實施方式。
[0030]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語「及/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0031]請參閱圖1，本發明較佳實施例中的實驗用癲癇監測系統100，包括重力感應模塊110、數據採集模塊120、分析模塊130、存儲模塊140、報警模塊150及電源模塊160。
[0032]重力感應模塊110用於實時測量動物實驗對象運動的重力參數變化。請一併參閱圖2，重力感應模塊110包括底座112、重力感應器114及託盤116。數據採集模塊120、分析模塊130、報警模塊150及電源模塊160等均可以集成於底座112中。
[0033]託盤116大致為封閉式結構。託盤116由不鏽鋼材料製成。託盤116設置於底座112上，動物實驗對象放置於託盤116上，重力感應器114設置於託盤116的底部，重力感應器114用於實時測量託盤116振動的幅度及頻率，通過託盤116振動的幅度及頻率得到動物實驗對象運動的重力參數變化。
[0034]可以理解，託 盤116也可由其它材料製成，不限於不鏽鋼材料。此外，需要指出的是，託盤116的底部需要由不透明材料製成。
[0035]動物實驗對象一般為實驗用的小白鼠，也可以為家兔、猴等。將動物實驗對象放置於封閉的託盤116內，從而限制其活動範圍。由於對於癲癇疾病來說，發作期較為明顯的標誌是身體的抽搐行為。由於抽搐行為與正常的行為具有很大的差別，對於動物實驗對象而言，其抽搐會帶動託盤116進行一定幅度的晃動，因此可以通過託盤116的振動的幅度及頻率等參數來得到動物實驗對象運動的重力參數變化情況，進而對動物實驗對象是否處於癲癇發作狀態進行區分。
[0036]數據採集模塊120與重力感應模塊110通信連接。具體的，重力感應器114實時測量託盤116振動的幅度及頻率，以得到動物實驗對象運動的重力參數變化，並通過數據採集模塊120進行實時採集。
[0037]重力感應器114可為I個或3個以上，當重力感應器114為一個時，其設置於託盤116底部的中心位置。當重力感應器114為3個以上時，請一併參閱圖3，重力感應器114設置於託盤116的底部，並以託盤116的中心為對稱點，呈中心對稱分布。
[0038]分析模塊130具體可為中央處理器。分析模塊130與數據採集模塊120通信連接，用於實時分析處理重力參數變化，以得到動物實驗對象的運動情況。當重力參數變化達到預設的閾值時，分析模塊130判定癲癇發作。分析模塊130可以預先測定一定樣本量的被測動物在癲癇發作期的重力參數變化，由此設定一個較為準確的閾值。
[0039]具體的，分析模塊130對重力感應模塊110所測得的託盤116的振動的幅度及頻率進行分析處理，對託盤116振動的幅度及頻率均設有一個閾值，當託盤116振動的幅度及頻率均達到閾值時,則判定癲癇發作。
[0040]當重力感應器114可為3個以上時，分析模塊130同時記錄多個重力感應器114之間的重力參數變化，並通過計算力矩變化得到被測動物的運動情況。
[0041]存儲模塊140與分析模塊130通信連接。當重力參數變化達到預設的閾值時，分析模塊130判定癲癇發作，存儲模塊140記錄癲癇發作時經分析模塊130分析處理所得的動物實驗對象的運動情況。
[0042]具體在本實施例中，存儲模塊140可為計算機，計算機可對癲癇發作時的動物實驗對象的運動情況進行存儲並進行進一步的分析處理，同時，存儲模塊140也可對分析模塊130處理過的動物實驗對象的運動情況進行實時存儲，以對癲癇疾病的發生機理和治療機制進行研究。
[0043]報警模塊150與分析模塊130通信連接。報警模塊150用於在動物實驗對象癲癇發作時發出信號指示。 當重力參數變化達到預設的閾值時，分析模塊130判定癲癇發作，並控制報警模塊150發出警報。
[0044]具體在本實施例中，報警模塊150包括無線收發單元及無線終端單元，無線收發單元與無線終端單元通信連接。當重力參數變化達到預設的閾值時，分析模塊130判定癲癇發作，並控制無線收發單元發出控制信號，無線終端單元接收控制信號並發出警報。
[0045]無線終端單元可為筆記本電腦、手機或PDA等裝置，研究人員可以對其進行隨身攜帶。在動物實驗對象癲癇發作時，通過無線收發單元對無線終端單元發出控制信號，無線終端單元接收控制信號並發出警報，以及時對研究人員進行提示。
[0046]可以理解，上述報警模塊150還可以為指示燈或喇叭等。在動物實驗對象癲癇發作時，報警模塊150發出光信號和/或聲音信號，以對研究人員進行提示。
[0047]電源模塊160用於對重力感應模塊110、數據採集模塊120及分析模塊130進行供電。電源模塊160為直流電源、一次電源、二次電源或射頻供電裝置中的一種或多種。
[0048]上述實驗用癲癇監測系統100，與傳統的實驗用癲癇監測系統相比，至少具有以下優點:
[0049]首先，上述實驗用癲癇監測系統100，通過重力感應模塊110實時測量動物實驗對象運動的重力參數變化，通過分析模塊130實時分析處理所述重力參數變化信息，以得到動物實驗對象的運動情況。並且當重力參數變化達到預設的閾值時，分析模塊130自動判定癲癇發作，由存儲模塊140記錄癲癇發作時經分析模塊130分析處理所得的動物實驗對象的運動情況，實現了對動物實驗對象癲癇發作的實時監測，為癲癇疾病的發生機理和治療機制提供相關的數據。
[0050]此外，上述實驗用癲癇監測系統100，其對動物實驗對象的運動狀態進行自動測量及分析，取代了傳統的由研究人員對動物實驗對象的運動狀態進行評估和測量的手段，避免了在測量或分析過程中，受限於人們觀察的角度及主觀因素而導致的誤差，提高了分析結果的精確性。
[0051]最後，上述實驗用癲癇監測系統100的結果較為簡單，成本較低。
[0052]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，包括: 重力感應模塊，用於實時測量動物實驗對象運動的重力參數變化； 數據採集模塊，與所述重力感應模塊通信連接，用於實時採集所述重力參數變化； 分析模塊，與所述數據採集模塊通信連接，用於實時分析處理所述重力參數變化信息，以得到動物實驗對象的運動情況；及 存儲模塊，與所述分析模塊通信連接，當所述重力參數變化達到預設的閾值時，所述分析模塊判定癲癇發作，所述存儲模塊記錄癲癇發作時經所述分析模塊分析處理所得的動物實驗對象的運動情況。
2.根據權利要求1所述的實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，所述重力感應模塊包括底座、重力感應器及託盤，所述託盤設置於所述底座上，所述動物實驗對象放置於所述託盤內，所述重力感應器設置於所述託盤的底部，所述重力感應器用於實時測量所述託盤振動的幅度及頻率，以通過所述託盤振動的幅度及頻率得到所述動物實驗對象運動的重力參數變化。
3.根據權利要求2所述的實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，所述託盤由不鏽鋼材料製成。
4.根據權利要求2所述的實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，所述託盤的底部為不透明材料製成。
5.根據權利要求2所述的實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，所述重力感應器為I個或3個以上。
6.根據權利要求1所述的實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，還包括報警模塊，所述報警模塊與所述分析模塊通信連接，當所述重力參數變化達到預設的閾值時，所述分析模塊判定癲癇發作，並控制所述報警模塊發出警報。
7.根據權利要求6所述的實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，所述報警模塊為指示燈和/或喇叭。
8.根據權利要求6所述的實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，所述報警模塊包括無線收發單元及無線終端單元，所述無線收發單元與所述無線終端單元通信連接，當所述重力參數變化達到預設的閾值時，所述分析模塊判定癲癇發作，並控制所述無線收發單元發出控制信號，所述無線終端單元接收所述控制信號並發出警報。
9.根據權利要求1所述的實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，還包括電源模塊，所述電源模塊用於對所述重力感應模塊、所述數據採集模塊及所述分析模塊進行供電。
10.根據權利要求9所述的實驗用癲癇監測系統，其特徵在於，所述電源模塊為直流電源、一次電源、二次電源或射頻供電裝置中的一種或多種。
【文檔編號】A61B5/11GK103445789SQ201310409681
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月9日 優先權日:2013年9月9日
【發明者】魯藝, 鍾成, 王立平 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院