一种实验动物自发性疼痛数据采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种实验动物自发性疼痛数据采集装置，包括用于放置实验动物的透明箱体，箱体下方设有支架，箱体底面为透明电容屏；箱体下方安装有摄像机，摄像机的摄像头由下而上对准电容屏；电容屏和摄像机均通过数据线与处理器相连，处理器将采集到的实验动物的标记颜色信息、电容屏接触信息和时间信息通过显示屏显示。该装置采用电子计数的方式，标准统一、规范、客观，减少实验人员数量及工作时间，排除数据统计中的人为因素。

【技术实现步骤摘要】


本技术属于医学实验器材
，具体涉及一种实验动物自发性疼痛数据采集装置。

技术介绍

以SD实验大鼠模拟急性组织损伤所导致的持续疼痛。一般配制低浓度的福尔马林溶液，注射在实验动物一侧后足底皮下，致使动物在安静时出现舔舐患足、跛行、屈腿等行为学的改变，注射时福尔马林溶液浓度越高行为学的改变越明显。5％福尔马林足底注射是现阶段较为成熟且公认的模拟急性炎性疼痛的模型，并且易于操作。一般来说，各种自发疼痛症状分为两个时相，第一时相是福尔马林注射后直接由机械性刺激损伤组织而引起的急性疼痛，动物会立即出现缩足、舔足等反应并维持5min，随后会出现一个短暂的安静阶段，注射后20-60min为第二时相，是由注射的福尔马林引起的炎症反应而导致的持续疼痛。两个时相均可用于行为学观察。
现有数据采集完全依靠人工采集，并需同时采集缩足次数及舔足时间2组数据，存在人为差异及疲劳所致的数据丢失现象，严重影响实验数据的客观性。需要大量样本数据时，如仅有一位实验人员计数，会因长时间的疲劳实验导致数据丢失；如多位实验人员参加会因采集人员的主观性导致数据收集不客观，并浪费实验人力。

技术实现思路

本技术的目的是提供一种实验动物自发性疼痛数据采集装置，解决现有人工采集存在的数据丢失、数据不客观，且浪费人力的问题。
本技术所采用的技术方案是，一种实验动物自发性疼痛数据采集装置，包括用于放置实验动物的透明箱体，箱体下方设有支架，箱体底面为透明电容屏；箱体下方安装有摄像机，摄像机的摄像头由下而上对准电容屏；电容屏和摄像机均通过数据线与处理器相连，处理器将采集到的实验动物足部的标记颜色信息、电容屏接触信息和时间信息通过显示屏显示。
本技术的特点还在于：
处理器包括单片机控制模块，单片机控制模块分别与颜色识别模块、时钟模块和显示模块连接；颜色识别模块识别视频帧中标记颜色信息并传输到单片机控制模块，单片机控制模块进行标记颜色定位分析；电容屏将采集到的电容屏接触信息传输给单片机控制模块，单片机控制模块进行坐标定位分析；时钟模块将时间数据传输给单片机控制模块；单片控制模块将标记颜色信息、电容屏接触信息和时间信息传输给显示模块。
电容屏为多触点电容屏。
处理器还连接有监控界面。
处理器还连接有远程操作面板。
支架高度可调节。
本技术的实验动物自发性疼痛数据采集装置的工作原理是：将实验动物放置在底部为电容屏的箱体内，通过摄像机由下往上抓取实验动物状态图片，处理器分析出现触压信息的坐标、时间及其预先设定好的对应的足部标记颜色，判断实验动物缩足或舔足的时间及次数，并通过显示屏显示。
本技术的有益效果是，本装置采用电子计数的方式，标准统一、规范、客观，减少实验人员数量及工作时间，排除数据统计中的人为因素。实验过程简单，方便快捷，极大程度的提高了实验结果的准确性。
附图说明
图1是本技术实验动物自发性疼痛数据采集装置的结构示意图；
图2是本技术处理器的结构示意图；
图3是本技术实验动物自发性疼痛数据采集装置的原理图。
图中，1.箱体，2.支架，3.电容屏，4.摄像机，5.数据线，6.处理器，7.监控界面，8.远程操作面板，9.单片机控制模块，10.颜色识别模块，11.时钟模块，12.显示屏。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明，但本技术并不限于这些实施方式。
本技术提供了一种实验动物自发性疼痛数据采集装置，如图1所示，该装置包括一个透明箱体1，箱体1下方设有高度可调节的支架2，箱体1底面为一整面透明多触点电容屏3；箱体1下方安装有摄像机4，摄像机4的摄像头由下而上对准电容屏3；电容屏3和摄像机4均通过数据线5与处理器6相连。处理器6连接有显示屏12，还连接有监控界面7和远程操作面板8。
其中，处理器6如图2所示，包括单片机控制模块9，单片机控制模块9分别与颜色识别模块10、时钟模块11和显示屏12连接；颜色识别模块10识别视频帧中标记颜色信息并传输到单片机控制模块9，单片机控制模块9进行标记颜色定位分析；电容屏3将采集到的电容屏接触信息传输给单片机控制模块9，单片机控制模块9进行坐标定位分析；时钟模块11将时间数据传输给单片机控制模块9；单片控制模块9将标记颜色信息、电容屏接触信息和时间信息传输给显示屏12。
本技术的实验动物自发性疼痛数据采集装置的工作过程及原理具体如图3所示，具体为：
实验前在实验动物的测试足根部及踝部不同位置处做不同的颜色标记。
将注射了福尔马林的实验动物放置在箱体1内，通过摄像机4由下往上抓取实验动物状态视频，并将视频信息传输给颜色识别模块10，颜色识别模块10判断视频帧中出现的标记颜色，并将其传输给单片机控制模块9，单片机控制模块9判断标记颜色的平面位置坐标，并将其与对应的动物体上的标记部位进行匹配；电容屏3将实验动物在其上的接触信息传输给单片机控制模块9，单片机控制模块9判断存在触压的平面位置坐标，并将出现标记颜色的平面位置坐标与出现触压的平面位置坐标一致的两个信息相匹配。
状态1：当图像中存在的某一标记颜色所匹配的触压位置检测有触压信息时，说明实验动物对应部位接触电容屏，判断无特殊状态出现；
状态2：当图像中存在的某一标记颜色所匹配的触压位置未检测到触压信息时，说明实验动物对应部位离开电容屏，判断有抬足现象出现；通过时钟模块记录此刻时间；
状态3：若图像中缺少某一标记颜色，且其所匹配的触压位置也未检测到触压信息时，说明实验动物对应部位离开电容屏，判断有抬足现象出现；通过时钟模块记录此刻时间；
当由状态2、3恢复状态1时也通过时钟模块记录相应时间。
根据不同情况出现的时间，可得知实验动物相应部位的状态信息。数据记录状态2、3出现的次数，定义为缩足次数；状态2、3和状态1之间的间隔时间为抬足时间。
以上2组数据可自定义时间段分段统计，发送最终实验报告。
例如，从测试开始至结束，按照固定间隔时间，获取到不同时间点老鼠测试脚的状态信息如表1所示。(T1，T2，T3，……，Tn表示测试时间)
表1测试记录
由上述时间节点和处理器判断的状态得知，T1至T2时刻的缩足时间为0s，T2至T3时刻缩足时间为5s，T3至T4时刻缩足时间为0s。
通过摄像头4还可采集全程视频录像，用于人工核对及视屏证据保留，若有间隔较短，如小于1秒的数据，可结合人工判断做出准确结论。
本装置处理器还连接有监控界面7和远程操作面板8，可在远端进行实验的开启停止操作及监控操作，便于得到更精准的测试结果。
本技术的实验动物自发性疼痛数据采集装置采用电子计数的方式，标准统一、规范、客观，减少实验人员数量及工作时间，排除数据统计中的人为因素。同时还能保留原始数据及录像，方便以后查阅核对。
本技术以上描述只是部分实施例，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式。上述的具体实施方式是示意性的，并不是限制性的。凡是采用本技术的材料和方法，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，所有具体拓展均属本技术的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实验动物自发性疼痛数据采集装置，其特征在于，包括用于放置实验动物的透明箱体(1)，箱体(1)下方设有支架(2)，箱体(1)底面为透明电容屏(3)；箱体下方安装有摄像机(4)，摄像机(4)的摄像头由下而上对准电容屏(3)；电容屏(3)和摄像机(4)均通过数据线与处理器(6)相连，处理器(6)将采集到的实验动物的标记颜色信息、电容屏接触信息和时间信息通过显示屏(12)显示。

【技术特征摘要】
1.一种实验动物自发性疼痛数据采集装置，其特征在于，包括用于放置实验动物的透明箱体(1)，箱体(1)下方设有支架(2)，箱体(1)底面为透明电容屏(3)；箱体下方安装有摄像机(4)，摄像机(4)的摄像头由下而上对准电容屏(3)；电容屏(3)和摄像机(4)均通过数据线与处理器(6)相连，处理器(6)将采集到的实验动物的标记颜色信息、电容屏接触信息和时间信息通过显示屏(12)显示。
2.根据权利要求1所述的实验动物自发性疼痛数据采集装置，其特征在于，所述处理器(6)包括单片机控制模块(9)，单片机控制模块(9)分别与颜色识别模块(10)、时钟模块(11)和显示屏(12)连接；所述颜色识别模块(10)识别视频帧中标记颜色信息并传输到单片机控制模块(9)，单片机控制模块(9)进行标记颜色定位分析；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐浩，邓斌，范莹盈，崔媛媛，林涛，李雁亭，
申请(专利权)人：西安医学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61