实验鼠无创生理信号监测系统设计

作     者：李明阳 孔嘉铭 叶静 张晗 张劲 何凌 马坤龙 杨刚 Li Mingyang;Kong Jiaming;Ye Jing;Zhang Han;Zhang Jin;He Ling;Ma Kunlong;Yang Gang

作者机构：四川大学电气工程学院自动化系四川成都610065 四川大学生物医学工程学院医学信息及仪器系四川成都610065 重庆医科大学附属永川医院骨科重庆402160 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(61571314) 四川省科技支撑计划项目(2020YFG0081) 重庆市基础与前沿研究项目(cstc2018jcyjAX0744) 川大达州校地合作项目(2020CDDZ-23) 

出 版 物：《航天医学与医学工程》 (Space Medicine & Medical Engineering)

年 卷 期：2021年第34卷第6期

页      码：455-464页

摘      要：目的研制一种实验鼠无创可穿戴生理信号监测系统,实现在生物医学和药学研究中,连续无创地监测实验鼠的生理信号。方法系统由可穿戴终端、生理信号接收主机和监控软件组成。可穿戴终端采用无线微控制器CC2640R2F实现实验鼠心电图(ECG)、体温(BT)和运动量(AL)的采集与无线传输;生理信号接收主机通过低功耗蓝牙技术,接收可穿戴终端采集的生理信号,并将信号传输给上位机;上位机监控软件对生理信号进行实时滤波,并从ECG中提取出心率(HR)和RR间期(RRI)。结果可穿戴终端尺寸为37 mm×28 mm×5 mm,重量为6.8 g。选取1只雌性SD大鼠开展活体实验,实验结果表明,本系统采集的ECG波形与标准心电仪Bio-RadioREFBR-500采集的波形一致;采集的大鼠HR为(429±22)beats/min,均值标准误差(SEM)为±1.11 beats/min,而Bio-Radio采集的HR为(438±24)beats/min,SEM为±1.14 beats/min。本系统采集的大鼠BT为(36.98±0.20)℃C,SEM为±0.03℃,而医用红外体温计AET-R1F1采集的BT为(36.95±0.23)℃,SEM为±0.04℃。本系统可采集大鼠在静息和运动时的AL。结论本系统可无创、准确、实时地监测自主活动大鼠的BT、ECG、AL、RRI和HR等生理指标。

主 题 词：大鼠 无创 生理信号 可穿戴 低功耗蓝牙 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 08[工学] 0836[0836] 

D　O　I：10.16289/j.cnki.1002-0837.2021.06.007

馆 藏 号：203104915...