一种动物疼痛测试系统及其测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种动物疼痛测试系统，包括：动物活动装置，包括供动物活动的限定区域，所述限定区域设置有阵列分布的多个刺激针；视频获取装置，用于获取动物在经过所述限定区域时的视频信息；数据处理装置，用于处理所述视频信息，分析得到动物的活动轨迹信息，并根据预设的分析规则对所述活动轨迹信息分析得到动物在所述限定区域的特定位置的痛觉水平。本发明专利技术还对应公开了一种动物疼痛测试方法。通过本发明专利技术中的技术方案，可以有效对动物被刺激针所刺激的痛觉进行测试和量化，为动物的疼痛研究提供丰富的研究信息，有利于增加实验的精确度和灵敏性，减少实验误差，以及保证疼痛测试结果的客观性。

An animal pain testing system and its testing method

The invention discloses an animal pain test system, which includes: an animal activity device, including a limited area for animal activity, the limited area is provided with a plurality of stimulation needles distributed in an array; a video acquisition device, which is used to obtain the video frequency information of an animal passing through the limited area; a data processing device, which is used to process the video information and analyze the activity of an animal The trajectory information is analyzed according to the preset analysis rules to obtain the pain level of the animal in the specific position of the limited area. The invention also correspondingly discloses an animal pain test method. Through the technical scheme of the invention, it can effectively test and quantify the pain sensation stimulated by the stimulation needle of the animal, provide rich research information for the pain research of the animal, be beneficial to increase the accuracy and sensitivity of the experiment, reduce the experimental error, and ensure the objectivity of the pain test result.

【技术实现步骤摘要】
一种动物疼痛测试系统及其测试方法
本专利技术属于痛觉研究
，主要涉及一种动物疼痛测试系统及其测试方法。
技术介绍
疼痛是一种常见的临床症状，疼痛给人的生活带来生活上很多不便与心理的负面影响。目前临床上对疼痛诊断方法主要根据患者对疼痛的主观感受的描述，现在并没有一种能够准确量化疼痛值的科学评估方式，对于疼痛评估的准确性存在着极大差异。有效评估和正确识别是科学评估疼痛先决条件，首先需要建立疼痛感知阈值、最弱疼痛强度的标准，能够让每个受试者独立反应疼痛，完成可靠的、准确的主观疼痛评估量表。然而，自我评估的主观量表尚存在敏感性差、单一行为征兆以及观察者差异大的固有缺点，无法满足现实诊断中急需的有效评估和正确识别。在进行疼痛研究时，一般使用动物做研究对象，但动物的疼痛评估更为困难，当前有几种主观的测量与评估方式用来评价动物疼痛，并在动物疼痛评估研究中起着主导作用。动物疼痛评估方法可采用：机械和热痛觉手术后阈值感觉定量测试(QST)方法、步态分析法与动物产能指标评估方法。然而，动物疼痛是由多种机制引发，动物相应的表现行为较为复杂，有时会规避或隐藏某些行为，同时动物的行为还会随着品种、损伤和环境变化而改变。在检测过程中无法用人类语言与动物沟通，即使经过验证也无法成为动物疼痛评估的标准，难以实现准确量化动物疼痛目的，也难以保证实验的客观性。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有方法的缺陷，提供一种动物疼痛测试系统及其测试方法，可以有效对动物被刺激针所刺激的痛觉进行测试和量化，为动物的疼痛研究提供丰富的研究信息，有利于增加实验的精确度和灵敏性，减少实验误差，以及保证疼痛测试结果的客观性。为解决上述技术问题，本专利技术通过以下方案进行实施：一种动物疼痛测试系统，包括：动物活动装置，包括供动物活动的限定区域，所述限定区域设置有阵列分布的多个刺激针；视频获取装置，用于获取动物在经过所述限定区域时的视频信息；数据处理装置，用于处理所述视频信息，分析得到动物的活动轨迹信息，并根据预设的分析规则对所述活动轨迹信息分析得到动物在所述限定区域的特定位置的痛觉水平。与现有技术相比，本系统的有益方法效果如下：本专利技术公开的一种动物疼痛测试系统，通过对动物经过刺激针区域的视频信息进行获取，再通过动物的活动轨迹信息对动物的痛觉水平进行分析，可以有效对动物被刺激针所刺激的痛觉进行测试和量化，为动物的疼痛研究提供丰富的研究信息，有利于增加实验的精确度和灵敏性，减少实验误差，以及保证疼痛测试结果的客观性。本系统的进一步改进在于，所述动物活动装置包括一测试柜；所述测试柜的内部空间被划分为活动区，以及设置在所述活动区两侧的明区和暗区；所述明区设置有照明模块以使得所述明区的亮度高于第一预设阈值；所述暗区设置有遮挡模块以使得所述暗区的亮度低于第二预设阈值；所述活动区的地面设置有所述阵列分布的多个刺激针。本系统的进一步改进在于，所述活动区设置的所述阵列分布的多个刺激针的针尖面积，从接近所述明区的一侧至接近所述暗区的一侧，成比例地增大或缩小。本系统的进一步改进在于，所述数据处理装置包括：图像处理模块，使用图像处理算法对所述视频信息进行处理，得到动物的影像质心；轨迹分析模块，对预设时间内的动物的所述影像质心的移动轨迹进行统计，得到动物在所述限定区域的活动轨迹信息；痛觉水平分析模块，根据预设的分析规则对所述活动轨迹信息分析得到动物在所述限定区域的特定位置的痛觉水平。本系统的进一步改进在于，所述图像处理算法包括：获取所述视频信息中动物的影像；对所述动物的影像预处理后进行轮廓提取；通过边缘计算得到所述影像的质心。本系统的进一步改进在于，所述分析规则包括：计算所述活动轨迹信息中动物经过一设定位置的速度；使用预设的速度-痛觉关系将所述速度转化为动物在所述设定位置的痛觉水平；所述速度-痛觉关系中，速度与痛觉水平成正比；和/或，计算所述活动轨迹信息中动物出现在一设定位置的频率；使用预设的频率-痛觉关系将所述频率转化为动物在所述设定位置的痛觉水平；所述频率-痛觉关系中，频率与痛觉水平成反比。本系统的进一步改进在于，还包括：生命体征信息收集装置，用于收集动物在经过所述限定区域时的生命体征信息；所述生命体征信息包括动物的体温信息和血压信息、呼吸信息。本系统的进一步改进在于，还包括：环境信息收集装置，用于获取动物在经过所述限定区域时的环境信息；所述环境信息包括环境温度信息和环境声音信息。本系统的进一步改进在于，所述数据处理装置包括一数据库模块；所述数据库模块，用于收集所述痛觉水平、生命体征信息和环境信息，以建立动物的疼痛行为数据库。本专利技术中还对应公开了一种动物疼痛测试方法，借助上述动物疼痛测试系统进行实施，包括以下步骤：将动物放置在动物活动装置的限定区域中进行活动；所述限定区域设置有阵列分布的多个刺激针；使用视频获取装置获取动物在经过所述限定区域时的视频信息；使用数据处理装置处理所述视频信息，分析得到动物的活动轨迹信息，并根据预设的分析规则对所述活动轨迹信息分析得到动物在所述限定区域的特定位置的痛觉水平。附图说明图1为本专利技术实施例1中所述的动物疼痛测试系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例1中所述的刺激针阵列的结构示意图；图3为本专利技术实施例1中所述的热点分布图的示意图；图4为本专利技术实施例2中所述动物疼痛测试方法的步骤示意图。图中：1-测试柜；10-活动隔板；11-活动区；111-刺激针；12-明区；13-暗区；2-摄像头。具体实施方式为了充分地了解本专利技术的目的、特征和效果，以下将结合附图与具体实施方式对本专利技术的构思、具体步骤及产生的方法效果作进一步说明。实施例1如图1所示，本实施例公开了一种动物疼痛测试系统，包括测试柜1和摄像头2；其中摄像头2用于获取动物在测试柜2中活动时的视频信息；具体的，测试柜1的顶部开口，以便操作人员将动物，如小鼠，放入测试柜1；具体的，测试柜1的外壳透明，使用有机玻璃或高分子材质制备。具体的，测试柜1的内部空间被划分为活动区11，以及设置在活动区两侧的明区12和暗区13，其中明区12和活动区11之间，以及暗区13和活动区11之间，均通过活动隔板10进行分隔，活动隔板10使用有机玻璃或高分子材质制备，可沿着测试柜1的内壁上下移动，以限制动物在测试柜1的活动区域。具体的，明区12设置有照明模块，具体的可通过白灯光源之类的照明器件，保持其亮度高于预设的亮度阈值；具体的，暗区13设置有遮挡模块，具体的，可通过使用隔绝光源的布进行遮挡，以使得暗区的亮度低于预设的亮度阈值；具体的，活动区11的地面设置有阵列分布的多个刺激针111，具体的，刺激针111的分布的俯视图和侧视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动物疼痛测试系统，其特征在于，包括：/n动物活动装置，包括供动物活动的限定区域，所述限定区域设置有阵列分布的多个刺激针；/n视频获取装置，用于获取动物在经过所述限定区域时的视频信息；/n数据处理装置，用于处理所述视频信息，分析得到动物的活动轨迹信息，并根据预设的分析规则对所述活动轨迹信息分析得到动物在所述限定区域的特定位置的痛觉水平。/n

【技术特征摘要】
1.一种动物疼痛测试系统，其特征在于，包括：
动物活动装置，包括供动物活动的限定区域，所述限定区域设置有阵列分布的多个刺激针；
视频获取装置，用于获取动物在经过所述限定区域时的视频信息；
数据处理装置，用于处理所述视频信息，分析得到动物的活动轨迹信息，并根据预设的分析规则对所述活动轨迹信息分析得到动物在所述限定区域的特定位置的痛觉水平。


2.根据权利要求1所述的动物疼痛测试系统，其特征在于，所述动物活动装置包括一测试柜；所述测试柜的内部空间被划分为活动区，以及设置在所述活动区两侧的明区和暗区；
所述明区设置有照明模块以使得所述明区的亮度高于第一预设阈值；
所述暗区设置有遮挡模块以使得所述暗区的亮度低于第二预设阈值；
所述活动区的地面设置有所述阵列分布的多个刺激针。


3.根据权利要求2所述的动物疼痛测试系统，其特征在于，所述活动区设置的所述阵列分布的多个刺激针的针尖面积，从接近所述明区的一侧至接近所述暗区的一侧，成比例地增大或缩小。


4.根据权利要求2所述的动物疼痛测试系统，其特征在于，所述数据处理装置包括：
图像处理模块，使用图像处理算法对所述视频信息进行处理，得到动物的影像质心；
轨迹分析模块，对预设时间内的动物的所述影像质心的移动轨迹进行统计，得到动物在所述限定区域的活动轨迹信息；
痛觉水平分析模块，根据预设的分析规则对所述活动轨迹信息分析得到动物在所述限定区域的特定位置的痛觉水平。


5.根据权利要求1所述的动物疼痛测试系统，其特征在于，所述图像处理算法包括：
获取所述视频信息中动物的影像；
对所述动物的影像预处理后进行轮廓提取；
通过边缘计算得到所述影像的质心。...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢曦，陈惠琄，黎洪波，胡宁，杭天，何根，吴倩妮，刘冬，周灵菲，黄新烁，李湘凌，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44