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^*

来源：航天医学与医学工程, 2021, 34(06): 455-464.

DOI：10.16289/j.cnki.1002-0837.2021.06.007

• 大鼠
• 无创
• 生理信号
• 可穿戴
• 低功耗蓝牙

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-Radio REF BR-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)℃,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。

• 单位
  四川大学; 生物医学工程学院; 重庆医科大学附属永川医院