[发明专利]一种暂态运动障碍的量化监测系统

说明书

本发明公开了一种暂态运动障碍的量化监测系统，涉及传感测量技术领域。该系统包括：平衡测试模块、选通控制模块、平衡处理模块。平衡测试模块包括平衡木、平衡运动实验组件、柔性压力传感器阵列；选通控制模块包括行列选通开关和模数转换芯片；平衡处理模块包括主控芯片和可视化终端。本发明针对现有动物平衡测试依赖于人工实现、平衡判据不足和无法判断动物暂态运动障碍的问题，设计了全新的平衡测试模块与平衡处理模块，实现了引入动物平衡性判断的力判据与动物平衡姿态可视化，优化了原有动物平衡测试仅依靠人工打分的机制，提升了动物平衡分析的效率，完成了对动物暂态运动障碍的判断，增加了动物平衡测试数据的可靠性。

技术领域

本发明属于传感测量技术领域，具体涉及一种用于监测动物平衡度/活泼度的暂态运动障碍的量化监测系统。

背景技术

前庭器官和小脑主要用于调节躯干肌肉运动，维持肌张力，维持身体平衡，属于中枢神经系统内重要的运动调节中枢。医学上常常利用动物平衡实验研究动物(例如小鼠)的平衡能力来开展前庭器官和小脑的研究。

现有技术中的动物平衡实验，例如平衡木实验、转棒实验，多借助摄像机记录动物的运动过程，仅通过人工观测打分测定动物的平衡能力，这不仅降低了分析的效率，而且随着实验次数和实验时间的增加，单纯依靠人工方式实现动物平衡测试会降低动物平衡木实验所得数据的准确性。基于人工观测打分的动物平衡实验也无法准确评判动物介于在平衡木上勉强保持平衡和从平衡木跌落的状态，无法量化打分标准。同时，现有平衡木实验无法准确的反应动物为保持平衡肌肉参与的程度，即无法引入基于力变化的动物保持平衡行为有效性判断，导致实验数据缺少一定的说服力。

此外，脑损伤，基因操纵和药物治疗是目前导致动物平衡能力下降，甚至形成运动障碍的主要因素。这种运动能力损伤一般是长期的甚至是永久性的，因此在平衡实验时小鼠的平衡能力是一定的。而例如微波辐照为代表的影响因素对动物平衡能力的影响是暂态的，辐照强度水平较低时，动物产生运动障碍的时间会大大缩短，辐照动物甚至可能在平衡实验中就恢复正常，传统平衡性实验对此情况就无法进行平衡性的准确判断。

由此，针对动物平衡测试，依赖于人工实现和平衡判据不足，评判功能不完善的问题亟待解决。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种暂态运动障碍的量化监测系统，优化原有动物平衡测试仅依靠人工打分的机制的缺陷，设计全新的平衡测试模块与平衡处理模块，引入动物平衡性判断的力判据与动物平衡姿态可视化，提升动物平衡分析的效率，完成了对动物暂态运动障碍的判断，增加动物平衡测试数据的可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种暂态运动障碍的量化监测系统，包括平衡测试模块、选通控制模块、平衡处理模块，所述平衡测试模块包括平衡杆、平衡运动实验组件、柔性压力传感器阵列，所述选通控制模块和平衡测试模块中柔性压力传感器阵列连接，所述选通控制模块包括若干行列选通开关以及若干模数转换芯片(ADC)，所述平衡处理模块包括主控芯片和可视化终端，所述平衡处理模块中的主控芯片与选通控制模块连接。

根据本发明的一个优选实施例，所述平衡运动实验组件包括暗室和用于支撑平衡杆的支撑架，所述平衡杆水平设置，所述支撑架数量为两个且分别竖直设置在平衡杆两端下方，所述暗室设置在其中一个所述支撑架上端，所述暗室设置有用于动物出入的开口。

根据本发明的一个优选实施例，所述平衡运动实验组件还包括纸箱，所述纸箱设置在平衡杆的正下方，用于收集从平衡杆上掉落的动物。

根据本发明的一个优选实施例，所述平衡杆呈圆柱形，所述柔性压力传感器阵列长度等于平衡杆的长度，宽度等于平衡杆的周长，柔性压力传感器阵列铺设在所述平衡杆整个表面。